样点法与样线法在鸟类调查中的比较

样点法与样线法在鸟类调查中的比较

鸟类调查是鸟类研究的基础。通过对鸟类的研究，我们可以了解鸟类大小、季节和季节的变化，以及鸟类与许多环境因素之间的关系。它们可以定位重要的鸟类保护区，为环境管理和保护提供科学数据。样线法是目前研究鸟类最常用的方法之一,是指观察者以一定的速度沿着样线持续前进,同时记录样线两侧一定距离内的鸟类种类及数量以估计鸟类密度的方法。固定距离样线法与可变距离样线法为其中最常用的2种方法。样点法是指观察者走进一个已经标记的特殊的点,在原地以自己为圆心,观察并记录一定时间内一定半径内鸟类的种类及数量来估计鸟类密度的方法,包括固定距离样点法和可变距离样点法。通常样线法适合调查密度低的、移动的、体型较大的鸟类,适合少量物种的调查;样点法则适合移动范围小、体型小且难以辨认的鸟类的调查。目前,国内外常用的鸟类调查方法主要为样线法和样方法,也有不少学者对样点法和样线法调查结果的差异进行了比较,但国内尚未见利用Distance对样线法和样点法调查结果差异的评价报道。Distance软件通过函数模型对数据进行了校正,在国外许多调查中也得到较好的印证,具有较高的说服力和可信度。基于此,笔者利用Distance软件进行数据处理作为标准,并与利用固定距离或半径的计算方法,将固定距离样点法与固定半径样线法的结果与Distance得出的结果进行对比,探讨2种方法在林地草地地鸟类调查中的优缺点。1沿海相关生境和生境大丰麋鹿自然保护区位于江苏省大丰市境内,地理位置为33°05′N、126°49′E,面积3000hm2,海拔2～4m。大丰麋鹿自然保护区地处黄海之滨,自然植被主要由白茅、芦苇等优势种类组成。该保护区气候温和,雨量充沛,属于北亚热带到暖温带的过渡区,具有明显的海洋性和季风性特征;年均气温14.1℃,1月最低气温-12℃,7月平均气温28.5℃,相对湿度80%左右,年均降水量1068mm。海域露出海水形成海滩,主要由裸地和盐水池沼所构成。该保护区内有高等植物223种,隶属55科、148属,含麋鹿喜食、可食植物198种以上,禾本科、莎草科、菊科、豆科及藜科植物是该区植物种类分布较多的科。该保护区生境多样性较高,吸引了多种鸟类来此地繁殖、栖息和越冬。该保护区沿海滩涂湿地是水禽繁殖、栖息和越冬的场所,是许多鸟类迁徙的通道,已知鸟类达315种。该保护区分为3个区,其中第1区和第2区主要是用于放养半野生麋鹿,第3区为海堤外滩涂,分布有野生麋鹿。此次调查主要在第1区进行,调查面积基本覆盖第一核心区。2材料和方法2.1固定距离样线法和样点法此次样线调查在6:00～9:00和16:00～18:00间进行。此次共调查了7条样线,分别为398、1078、1078、1264、1721、1615、1228m,样线总长度8382m。使用双筒望远镜(Nikula,8×42)观察鸟类,样线长度以及鸟与观察者距离使用测距仪(Bushnell,10×25)测量。走样线时调查人员以约2km/h的速度沿着样线持续前进,遇到鸟类时停下观察,同时记录样线两侧一定距离内观察到或者听到的鸟类种类及数量以及鸟种所处位置的的垂距。最后,用数量除以样带面积即可得到某种鸟类的密度。为了保证样带内所有个体都被记录,考虑到保护区属于开阔地带,选取50m内的鸟类进行固定距离样线法的计算。不记录从调查者身后向前方飞行的鸟类,避免重复记录。样点法是由观察者走进一个已经标记的样点内,观察并记录一定时间内一定半径内的所有鸟类的种类和数量,每个样点记录8min,同样用数量除以调查面积即为某一鸟类的密度。为了有效估计鸟类的密度,通常需要20个以上的样点,此次调查沿着样线在样线两侧选取了20个样点,每样点间距离超过100m,并且每个样点只记录1次。每次观察到鸟时,使用测距仪测量垂距,并记录鸟的种类和鸟种所处位置的垂距。为了减少观察者对鸟类的影响,调查人员进入样点后1min开始调查,记录8min内观察到的鸟类的种类及数量。调查时调查者先面朝西,记录2min内记录的鸟类,之后依次换成南、东、北并分别记录2min内见到的鸟类。为了避免重复记录同时又能记录飞行中的鸟类,调查者假设在一定时间内鸟类均朝同一个方向飞行,调查时只记录面朝观察者方向飞行的鸟类。2.2鸟类密度、体长与有效距离和有效半径的模型构建对观察到的5种数量较多的鸟类(白头鹎(Pycnonotussinensis)、家燕(Hirundorustica)、树麻雀(Passermontanus)、牛背鹭(Bubulcusibis)、珠颈斑鸠(Streptopeliachinensis))进行研究,探究这5种鸟类运用2种方法得出的密度差异,并与运用Distance软件进行处理的结果进行比较。在利用Distance法计算鸟类密度时,参考《Birdsurvey》中的校正曲线,根据所调查的鸟类的具体行为习性以及调查的数据量选择不同的函数模型在探究鸟类体长与有效距离(ESW)或有效半径(EDR)间的关系时,ESW/EDR利用distance软件计算出,体长数据根据《中国鸟类野外手册》查得。最后,利用SPSS软件对体长与ESW/EDR进行Pearson相关性分析。3结果与分析3.1火炬树出率此次调查共记录了54种鸟类,其中样线法记录了46种,占全部种数的85%;样点法记录了35种,占全部种数的65%。有27种鸟在2种调查方法中都有记录,占全部种数的51%;19种仅在样线中被调查到,占全部种数的35%;8种仅在样点中被调查到,占全部种数的15%。3.2固定半径样点法从表1可以看出,固定距离样线法得出的鸟类密度与Distance的值差距较小,白头鹎、家燕、牛背鹭、树麻雀、珠颈斑鸠在2种方法得出的结果的差距均小于0.1只/hm2(分别为0.096、-0.085、-0.053、0.054、0.036);5种鸟在固定半径样点法得出的结果与Distance的差距分别为-1.42、0.635、0.075、-1.903、-0.212,其中白头鹎与树麻雀2种方法间的密度差异较大。此外,利用样线法测定的鸟类密度为0.5～1.3只/hm2,样点法所得鸟类密度为0.8～2只/hm2。由此可见,样点法所测的鸟类密度大于样线法。总体来看,样线法与Distance的差距较小,而样点法与Distance的差距较大,以Distance所得的数据作为标准,样线法的测定结果更为准确,也就是说样线法对鸟类的密度调查比较可靠。3.3鸟类体长与esw/edr的相关性由于家燕在样线样点的记录中均是飞过的,对数据的影响较大,因此去除家燕对调查中数量最多的其他4种鸟类的体长与ESW/EDR进行探究发现,随着体长的增加,ESW/EDR呈上升的趋势(图1)。利用SPSS软件进行相关性分析,结果表明样线有效距离与体长显著相关,体长越大,样线要求的有效距离也就越大(r=0.978);样点有效半径也与体长显著相关(r=0.980)。4讨论4.1比较采样线法和采样点法的差异4.1.1样点法调查的法律依据此次调查发现在开阔地带样线法调查到的鸟种类多于样点法,2种方法调查到的鸟种类分别占总数的85%和65%,仅有51%的鸟类在2种方法中均被调查到,并且有35%的鸟类仅在样线法中被观察到,而在样线法中调查到的仅占15%。由此可见,样线法可以观测到更多的鸟类。Wilson等在调查也有同样的发现。Wilson等认为这可能是由于观察者沿样线走动更容易惊扰到鸟,是一些隐藏或是停歇的鸟因受到打扰而飞行被观察者发现。当采用样点法进行调查时,虽然也有观察者的走动,但是在观测期间观测者移动的范围很小,对鸟的惊扰程度较低,一些隐藏的鸟不易发现,导致发现的鸟类的种类较少。通过调查发现,一些仅在一种方法上调查到的鸟类均是密度较低且不易见到的鸟类,而样线法能够涵盖更大范围的生境,能够发现更多不同生境中的鸟类,样点法则由于地点固定,在不了解鸟类在生境中的分布的情况下容易错过一些特殊的生境,从而错过隐藏在特殊生境中的鸟类。例如,在调查中仅在一片杨树林中发现的噪鹃(Eudynamysscolopacea)、黑卷尾(Dicrurusmacrocercus)等由于处于2个样点之间而未被记录。样点法要调查更多的鸟类种类,就需要布设更多的样点,同时需要付出更多的时间与精力。由此可见,样线法在调查林地草地鸟类种类上较为实用,可以调查更多的种类同时效率更高。4.1.2样点法与样线法的比较国外在探讨样线法和样点法对绝对密度的测量时通常以Distance软件处理的数据作为标准对固定距离/半径进行分析。运用固定距离样线法、固定半径样点法与Distance的结果进行对比,结果表明采用固定距离样线法得出的鸟类密度与Distance的值差距较小,白头鹎、家燕、牛背鹭、树麻雀、珠颈斑鸠这5种鸟的差距均小于0.10只/hm2;在样点法中,除牛背鹭差异较小外,其余4种鸟的差异均大于0.20只/hm2,其中白头鹎与树麻雀2种方法间的密度差异较大,分别为1.42和1.90只/hm2。由于样点法计算出的密度是除以半径的平方得到的,所以样点法在计算密度时对半径的选取更加敏感。在大量鸟类密度研究方面,通常认为样点法比样线法所测密度大,而此次调查也得到了同样的规律。这可能是因为样线法中调查人员在路线中移动,在每一个点的停留时间均一样,而且样点法能记录到较多的个体,个体不容易重复记录,而样线法往往对一个区域的个体重复记录,而且鸟往往会因人到来被打扰,测量时应该等几分钟后再开始计时进行观测。若不注意这一点,由于人长时间在一个固定点,会对周围的鸟有很大干扰,导致鸟的数量减少。另外,样点法是计算整个调查区域与观察的面积之间的比例,而样线法是计算调查区域与直线的观察距离之间的比例。通过比较这2种方法知,样点法的面积估计有很大的不准确性,而样线法的路线长度有很大的可信程度,因此会造成样线法计算出的密度更接近真实值。在鸟分布密度方面,样线法更为