秋收季节间的白头鹤grumoncha的栖息环境

秋收季节间的白头鹤grumoncha的栖息环境

鹤是中国的一级保护野生动物。作为中国红皮书的濒危物种，它被列为105个濒危物种，ucn被列为风险物种，并被列入cites限制中。全球白头鹤种群数量约11600只(也有观点认为当前仅存9000只105),并且呈现逐级减少的趋势。近几年,在松嫩平原西部停歇的白头鹤数量约2000只,在长沟地区停歇的数量约1000只,停歇时间约60d·a-1。研究表明,人为干扰往往会对野生动物的觅食过程产生负面影响。在野生动物觅食过程中,外界刺激往往会使其长期保持警觉,进而影响其正常的觅食,如果长期刺激则对其生理带来负面影响。以往对白头鹤的研究集中在种群数量分布调查、迁徙路线、越冬生态以及食性方面106,。关于农业活动是否会对中途停歇的白头鹤的行为模式以及生理带来影响尚未见报道。因此,笔者以黑龙江省齐齐哈尔市长沟地区作为研究区,通过野外观测及室内分析,研究了田间人为干扰对停歇地白头鹤的日常行为模式以及对其生理健康的负面影响,其结果可为白头鹤的保护提供参考。1月至长沟地区白头鹤的迁徙路线有2条:一条是由俄罗斯比金河流域,经中国的三江平原湿地和朝鲜半岛,到达日本的南方北九州的出水;另一条由达乌尔流域经中国东北的松嫩平原湿地,最后到达长江中下游湿地越冬。整个迁徙过程中需要跨越约3000km的路程,在这样长途迁徙中白头鹤需要在停歇地作短暂停留以补充体能,恢复体力。在后一条路线上,松嫩平原西部是白头鹤冬春季节迁徙的重要的中转驿站。每年9月下旬,白头鹤由西伯利亚向中国的长江中下游地区迁徙,当其到达松嫩平原西部时,体力已经乏顿,会在此短暂停留,补充食物、等待有风的日子启程南飞;同样,3月下旬,白头鹤从越冬地迁徙时也会在此地停歇,觅食恢复体力,等待西伯利亚地区气候变暖,继续北迁。黑龙江省齐齐哈尔市所属的长沟地区(47°17′28″~47°21′43″N,124°9′39″~124°17′42″E)是松嫩平原白头鹤迁徙中转站的重要组成部分,该地区土地类型包括草地、林地、耕地和芦苇沼泽以及湖泊(克钦湖)。大面积的草地和芦苇沼泽距离居民点较远,为白头鹤提供了理想的栖息环境,丰富的农作物可为白头鹤提供食物来源。每年1000余只白头鹤停歇在长沟地区。白头鹤主要选择草甸和芦苇沼泽湿地的过渡地带作为活动地:白天到农田觅食或者到草地停歇,夜间则栖息在浅水芦苇沼泽地区(图1)。根据2009年对长沟地区的问卷调查可知,长沟地区2068人中大部分从事农业生产(1230人)和奶牛饲养(473人),其余的为学生和少量外出打工人员。农业收入占村总收入的78%,外出务工的人数仅占总人口的15%,即长沟地区大部分人常年以农田耕作为生,其人均毛收入仅3100元·a-1,去除种子、化肥、劳动力以及其它生产资料的投入,年收入仅够维持基本的生活。2学习方法2.1观测时段和频次在长沟的白头鹤觅食区布设4个代表性观测点(记为点A、B、C、D),各观测点的具体位置以及地理环境特征见图1和表1。使用望远镜在各观测点同时记录观测到的白头鹤数量,其总和为当天长沟地区的白头鹤数量。观测时段分别为:2010年3月25日—5月1日、9月20日—10月25日和2011年3月25日—5月1日,观测频次为每2d观测一次,观测时刻从05:00—17:30。另外,在2010年的10月4日和24日分别采集了研究区白头鹤的粪便,参照Zduniak提供的方法分析其物理特征和白头鹤的食性特征。2.2噪声干扰强度在记录白头鹤数量的同时观测白头鹤的警觉行为。白头鹤觅食或者休息期间在外界干扰下的抬头张望以示警觉的频次以及持续时间即警觉行为。使用秒表记录白头鹤的警觉行为,以10月1日以前(收割庄稼前)的观测行为作为对照。使用噪声计(1350A,深圳生产)测定长沟地区田间常见的各种声音干扰的强度。测定时,噪声计距声音源1m,测定对象包括行人的脚步声、当地农民说话声、汽车和拖拉机以及摩托车的引擎声、各种车辆喇叭声、草地上觅食的奶牛的哞哞叫声和当地农民大声的呼喊声。在2010年9月20日—10月25日,测定长沟地区白头鹤在各种声音的干扰下的惊飞距离。观测者记录干扰声音源与白头鹤起飞前的地理坐标,通过计算坐标差可得到白头鹤在各种声音干扰下的惊飞距离。3结果与分析3.1白头皇的消失迁徙鹤类的身体条件取决于迁徙过程中遇到的各种环境。如果迁徙路途中任何一个环节点环境恶化都会影响鹤的健康。鹤停歇地人们的保护意识与当地的生活水平和公众认识水平密切相关,这些因子对白头鹤将产生巨大的影响。由图2可见,白头鹤最早到达长沟的日期、离开日期和迁移高峰到达日期。近年来,每年都有成百上千的白头鹤停歇在长沟地区,2010年10月18日,长沟地区停歇的白头鹤数量达620只,2009年白头鹤在长沟地区停歇的时间为56d,2010年为63d。白头鹤停歇在长沟主要以玉米为食物。研究表明,每天白头鹤觅食量大约为500g,那么停歇在长沟地区的白头鹤每年将会耗费18t农作物。但农作物是当地人收入的主要来源,因而白头鹤的取食行为会对当地农民的生活带来一定的影响。白头鹤的迁徙停歇地及其栖息时间与人类的干扰直接相关。如果白头鹤在取食过程中不断被干扰,取食时间将被延长,补充营养和恢复体力的时间也会加长,迁徙停歇期就变长,对白头鹤的繁殖和继续迁徙都不利。从长远来看,这种人—鹤模式可能影响在长沟地区停歇的白头鹤的健康和停歇数量,甚至影响整个本已濒危的白头鹤的种群数量。3.2在人为刺激作用下的白头参数和食物多样性白头鹤在长沟的停歇时间恰好是当地农业耕种期或收割期。农忙期间,当地农民往往驾驶拖拉机或摩托车到农田务农,这些农用工具往往产生很大的噪音,且可能对田间觅食的白头鹤的正常活动带来负面影响。根据观测,白头鹤在拂晓即飞离栖息地,直到黄昏才返回。如果无人为活动干扰,白头鹤大部分时间停留在耕地里觅食。例如:2010年9月24日05:05刚拂晓就听见栖息地白头鹤的叫声,05:10约350只白头鹤飞往A点耕地里觅食,直到17:30返回栖息地。人类活动对白头鹤的行为模式有很明显地影响。2010年10月2日,04:50就听见村落里传来拖拉机的轰鸣声,05:30观测到2位农民驾驶拖拉机接近A观测点,停留在A点耕地中觅食的400多只白头鹤全体被惊飞,转飞向B观测点。06:20左右,村民驾驶的摩托车的马达声对正在B点觅食的白头鹤传递了危险信号,白头鹤立刻变得很警觉,发出急促的鹤鸣声,长时间的窥视周围,有4只白头鹤从觅食地飞起,盘旋于觅食地附近直到外界刺激减弱才又落下继续觅食。如果干扰声音没有远去而是逐渐接近觅食地,白头鹤则会选择飞离觅食地到附近草地停歇。惊飞距离通常被用来指示人为刺激对野生动物的影响的量化指标,也常用来规划野生动物保护的缓冲带。图3为长沟地区农忙期间常见的人为刺激声音强度以及所对应的惊飞距离。从图3可见,当听见摩托车/拖拉机大声轰鸣时,距离600m以外的鹤群已经很警觉,如果声音源继续驶向白头鹤,鹤群立即集体飞离觅食地/栖息地。而在耕地收获的农民的拖拉机很缓慢的行驶(没有鸣笛声),与白头鹤的距离可以靠近到300m以内。田间农民大声的喧哗和叫喊声达120dB以上时,700m以外的白头鹤就立即飞离觅食地。不过,草地觅食的奶牛哞哞声虽然高达76dB,但是和觅食的鹤的距离却可以小于250m。可见,人为声音刺激对长沟地区停歇的白头鹤的影响最明显。b为行人(n=5);m为牛的哞哞声(n=6);t为田间农民谈话声(n=10);e为拖拉机/汽车引擎的声音(n=8);r为摩托车的喧哗声(n=5);h为车辆的鸣笛声(n=4);s为田间农民大声的叫喊声(n=6)。表2为停歇在长沟地区白头鹤受到农业活动扰动下的行为模式。从表2可见,在受到外界干扰条件下,白头鹤大部分时间停歇在草地上而不是耕地里,也就是说人为干扰可能减少白头鹤的觅食时间和数量。另外,外界干扰还使白头鹤长时间处于警觉状态,相对于对照,干扰条件下田间觅食的白头鹤警觉时间增加到了200%,其飞行时间也从21min增加到43min。尽管自然食物竞争关系有时候可以调整生物物种的种群,但是这种觅食过程频繁被中断、频繁抬头窥探和飞行状态会直接影响白头鹤的觅食效率,这与白头鹤选择停歇在长沟地区的初衷相悖。从年内时段来看,秋季停歇在长沟地区的白头鹤主要是觅食补充体能和贮存足够的脂肪,以便顺利迁徙到越冬地,而同期正好是当地农民收割农作物的时节。随着大量农作物被收割,农田中剩余的农作物逐渐减少,也意味着白头鹤的食物也逐渐减少。根据图2可以看出,在2010年9月中旬已经有部分白头鹤迁徙来到长沟,而当地农民往往在10月以后才开始收割农田中的玉米、大豆等作物。因此,早期迁徙来的白头鹤能够获得充足的食物,并且受到当地农民的干扰也小,可以很快增加体内的脂肪贮存。10月以后,迁徙到长沟的白头鹤规模增加,同时田间农作物被收割的比例也迅速增加,即白头鹤能够获得的食物也逐渐减少。同时由于当地农民白天在耕地的收割活动还减少了白头鹤的觅食时间。因此,从10月以后迁徙来的白头鹤群觅食受到影响明显高于9月份迁徙来的白头鹤的时间。到了10月下旬,长沟地区的白头鹤数量达到最高峰,但是此时耕地中的农作物剩余量已经不多。如此一来,长沟地区的农民生计与白头鹤的食物供给产生了冲突。为了探讨长沟地区食物源对白头鹤群生理所带来的影响,在2010年10月4日和10月24日分别采集白头鹤的粪便回室内分析其组分(表3)。结果表明,后期到达长沟地区的白头鹤粪便不成形的比例高于前期迁徙到长沟的白头鹤群,这种差异达到显著水平(配对t检验,P<0.05),这表明后来的白头鹤的身体状况较早到的差。另外,由于大量的玉米已经被收割走,后期到达的白头鹤为了贮存体内脂肪的需要,不得不改变食物结构,增加了对甜菜叶的觅食(P<0.05),并且粪便的质量也减小了。频繁对白头鹤觅食扰动以及人—鹤食物竞争关系表明,人为活动已经对停歇地白头鹤的行为模式以及生理条件产生明显的负面影响,因此,有必要采取相应的措施来保护这种濒危种群。3.3建立缓冲带规划关于迁徙鸟类种群的保护,国内外有一些成功的经验值得借鉴。日本地区通过人工喂食改变当地白头鹤食物不足的问题,如此使在日本西南部九州地区越冬的白头鹤数量维持在7000只左右,我国小兴安岭地区则是通过补助的方式鼓励当地人种植粮食为白头鹤提供食物。因此,如果在长沟地区引入当地政府财政补贴,那么当地的人—白头鹤系统也会发生质的变化。即:当地政府不仅补贴农民由于白头鹤取食所造成的损失,而且采取奖励制(依据对白头鹤保护所做的贡献大小给予不同程度的奖励),鼓励当地农民主动为鹤提供食物,解除人与白头鹤之间食物竞争的现状,让长沟地区的自然环境容量来决定该地区停歇栖息的白头鹤数量。另外,在野生动物活动频繁地区建立缓冲区域则可以有效地减小各种外界刺激。根据本研究观测的惊飞距离和白头鹤常见的活动地点,使用ArcGIS的缓冲区工具设计长沟地区白头鹤保护缓冲带规划(图4)。根据规划,在白头鹤停留期间核心区内应禁止各种人为活动,减少和控制缓冲区人为刺激的强度和频率。在当地农民和政府的共同参与下,人—白头鹤之间将构成相互促进、和谐的可持续发展模式。4试验结果及分析长沟地区农民在田间耕种或收割活动对停歇在该地区的白头鹤产生明显的影响。人类活动不仅频繁地中断白头鹤的觅食过程,而且使白头鹤保持警觉的时间增加200%,白头鹤飞行的时间也从21min增加到43min(P<0.05)。此外,高强度的声音刺激往往产生大的惊飞距离,距离白头鹤600m的汽车或摩托车的鸣笛声就能使鹤惊飞。当地农民在田间大声叫喊的声音干扰度最大(120dB),这种声音刺激使700m以外的白头鹤立即惊飞。从年内时段来