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放牧對向海榆樹天然林春季鳥類多樣性的影響

包 軍 林寶慶 李連山 利世鋒 史殿才

（吉林向海國家級自然保護區管理局，吉林通榆 137215）

摘要:2008年5月，通過對吉林向海國家級自然保護區榆樹天然林進行實地調查，共記錄到鳥類8目12科15種，運用樣方法調查天然林中的生境因子，并以樣方法中牛羊的糞便數量和蹄印數量作為放牧強度定量研究的指標，將研究區域分成非放牧區，中度放牧區和重度放牧區。經計算這三種類型生境的鳥類香農-威納多樣性指數，其值分別是H₁=1.10712, H₂=1015096, H₃=0.85356。可知這三種類型生境杜的鳥類多樣性大小是：中度放牧區>非放牧區>重度放牧區。運用SPSS13.0軟件進行統計分析，先剔除掉10種生境變量中不能作為獨立因子的3種因子：隱蔽度、羊的蹄印數量、蓋度，并以鳥類種數作為因變量，剩余的7種生境因子作自變量，通過逐步回歸的方法篩選出對鳥類種類有影響的生境因子，并確定各因子的影響作用。結果表明鳥類多樣性受草本植物種類和牛的蹄印數量影響顯著，是有效的預測變量。鳥類種數與草本植物種類呈線性遞增的正相關關系，與牛的蹄印數量呈線性遞減的負相關關系。可見，榆樹天然林中植被的物種多樣性與放牧活動對榆樹天然林的鳥類多樣性有直接的影響。因此，保護好向海榆樹天然林的鳥類多樣性，一方面要控制好放牧活動的強度，另一方面要保護和恢復多樣的植被，為鳥類提供適宜的生境，維護天然林生態系統的穩定性。

關鍵詞：放牧；榆樹天然林；鳥類多樣性；影響

Abstract:The Effects of grazing disturbances on spring bird diversity of natural elm plants in Xianghai Natural Reserve

The surevey on bird divesity was completed the investigation that made in the natural elm plants in Xianghai Natural Reserve during May in 2008.The investion was conducted by the quadrat methed.10 habitat factors and totally 15 bird species were recorded.The investigation region was been divided into the light grazed areas,medium grazed areas and heavy grazed areas according to the sum number of herds’ fecal pellets and hoofprints.These three areas’ Shannon-Weiner diversity index were H1=1.10712,H2=1.15096,H3=0.8536.So the spring birds diversity of natural elm plants were medium grazed areas＞light grazed areas＞heavy grazed areas. The two signigicant influence factors,the number of herbags’s species and cow’s hoofprints,were selected by stepwise regression analysis.Then we found that the number of birds’ species was linear relation increased with the number of herbage’s species and decreased linearly with the number of cow’s hoofprints。This survey showed that the grazing directly influenced the spring bird diversity of natural elm plants in Xianghai.Otherwise,to protect the birds diversity of natural elm plants in Xianghai.On one hand,the vegetation must be recovered and reserved and reserved,on the other hand,the grazing must be controlled reasonably.Consequently thus privode the better habitat for the birds and prootect the stabillity of ecosystem in the natural elm plants.

Key words:grazing; natural elm plants; birds diversity;effect

放牧是動物在草地的一種采食行動，是使人工管護下的草食動物在放牧地上采食牧草并將其轉化畜產品的一種生產方式。放牧是天然林重要干擾因素。放牧擾動以及不同放牧強度對天然林生態系統的組成要素，如植被結構、動物、微生物、土壤以及土壤動物群落結構、生物多樣性、垂直分布等均有重大影響（李永宏1997）^【1】。近些年，隨著人口的急劇增多和對畜產品的需求增大，人們加劇了放牧活動，使天然林生態系統中的植被結構發生了較大變化。國內生態學工作者對放牧生態學做了大量的研究工作。而這些工作主要集中在放牧與植被的關系上，涉及到動物種群和群落變化的研究較少，涉及放牧對鳥類的影響的文章更是少見，而鳥類是天然林生態系統中的重要組成部分，對樹林生境的變化反映較為敏感^[2]。

1、自然概況

向海自然保護區位于吉林省通榆縣西北部，其地理位置在東經122°05′-122°35′，北緯在44°50′-45°19′之間，北部和西部分別與洮南市、內蒙古自治區的科右中起相鄰。向海地處內蒙古高原和東北平原的過度地帶，在大地構造上屬松遼凹陷的西部沉降帶，地質以沙化和鹽堿化的平原為特征，區內土壤有鹽堿地、栗鈣土和風積沙土。保護區生物資源豐富，多種生物區系與復雜的生態環境相互滲透。區內濕地面積達3.6萬公頃，草原3.04萬公頃，林地2.9萬公頃，其中天然林面積達1.9萬公頃。沙丘榆林、湖泊水域、蘆葦沼澤、羊草草原形成多樣的生態系統，構成典型多樣性的濕地物種基因庫。據初步統計，區內有野生植物595種，其中藥用植物220種；野生脊椎動物300多種，其中鳥類293種。在國家重點保護的陸生野生動物名錄中的鳥類部分，向海就有52種，其中一類保護的有10種，二類保護的有42種。有中日兩國政府簽署的《保護候鳥及其棲息地協定》中的鳥類173種，占協定種數的76.21%，有瀕危野生動植物國際貿易公約中保護的鳥類49種。有國家保護的有益的或者有重要經濟、科學研究價值的陸生野生動物的鳥類部分有235種。

向海自然保護區境內現有近2萬人口在區內從事著各種生產活動，牧業在整個活動中占到約20%。據統計全區現有牛羊數約8萬只，雖然當地政府和保護區采取了禁牧和用生態圍欄對天然林進行封圍等措施，但放牧活動仍然是影響區內榆樹天然林內鳥類多樣性的主要因素之一。

2、研究方法

本次研究采用的方法樣方法是：先在榆樹天然林中布設4個角，中心位置做5個2×2m的小樣方，進行觀察記錄。每天上午步行對樣方中的鳥類進行定點統計記錄。記錄所見到的鳥的種數和數量及所在地的生境因子。并對看到的鳥類的種數和數量加以記錄，也對聽到鳴叫聲的鳥類進行統計。根據記錄的數據運用香農—威納指數公式^【3】，可以得知鳥類多樣性程度的高低。以每個樣方里記錄的鳥類種數作為因變量，以喬木數量、草本植物種數、隱蔽度、牛糞便堆數、羊糞便堆數、牛蹄印數量、樹樁數量、樣方里草本植物的平均高度、蓋度為自變量運用SPSS13.0軟件進行多元線性回歸分析，篩選對鳥類多樣性顯著相關的生境因子，確定各生境因子對鳥類多樣性的影響作用。

3、結果

3.1香農-威納多樣性指數比較

依據外業采集到的數據中牛羊糞便數量和牛羊的蹄印數量，按照各個樣方中牛羊糞便堆數與牛羊蹄印數之和作為放牧強度的定量指標（A）,可以將研究的樣方分成非放牧區（A＜30）、中度放牧區（30＜A＜50）、重度放牧區（A＜50）三種生境，它們的鳥類香農-威納多樣性指數分別是H₁=1.10712，H₂=1.15096，H₃=0.85356，既H₂＞H₁＞H₃。

4.2線性回歸分析

4.2.1生境因子的獨立性檢驗

對外業采集到的生境因子經行相關分析，將相關系數大于0.6的生境變量刪除，保持因子之間的獨立性，相關分析結果見表1，因子描述性統計量結果見表2。

表1生境變量之間的相關分析（Habitat varibles Correlation）

表2 生境變量描述統計量(Habitat varibles Descriptive Descriptive Statistics)

（注：Y：鳥類種數；X₁ ：樣方里的喬木數量；X₂ ：草本植物種數； X₄ ：牛糞便堆數； X₅ ：羊糞便堆數； X₆  ：牛蹄印數量； X₈ ：樹樁數量； X₉ ：草本植物平均高度）

通過回歸分析，得到草本植物種數與鳥類多樣性成線性遞增的正相關關系，生境因子牛蹄印數量與鳥類多樣性成線性遞減的負相關關系。

5討論

三個不同區域的鳥類香農-威納多樣性指數，表明中度放牧區的多樣性最高，非放牧區次之，重度放牧區的最低。分析其原因，可能是由于中度和重度放牧活動對研究區域產生了干擾，依據Conell等提出的中度干擾的假說（intermediate disturbance hypothesis）^【4】，既中等程度的干擾頻率能維持高多樣性。其理由是：（1）一次干擾后少數先鋒種入侵斷層，如果干擾頻繁、一再出現，則先鋒種不能發展到演替中期，使多樣性保持較低;(2)如果干擾間隔期很長，使演替過程能發展到頂級期，競爭排斥作用達到排斥別種，多樣性也不高；（3）只有中等干擾程度將使多樣性最高，它允許更多物種入侵和建立種群。

鳥類多樣性和草本種數、牛的蹄印數量的關系說明：在本次研究里影響鳥類多樣性的主要生境因子是草本植物種類的數目和牛蹄印數量。分析其原因：放牧對植物群落物種豐富度和多樣性的影響主要取決于放牧動物的選擇性采食行為。而作為植物生產力的主要數量指標，草本植物種類與放牧強度一般也呈單峰狀曲線關系。即隨著放牧強度的增加植物生產力將會先增加，自至某一最佳點時達到最大，爾后下降。在植物豐富度和多樣性高的區域內，鳥類的多樣性也是比其他區域要高。

6結論

通過對向海放牧活動對榆樹天然林春季鳥類多樣性的影響的研究，獲得一下結論：

(1)適度的放牧活動在一定程度上能增加鳥類的生物多樣性，驗證了經典的中度干擾理論在鳥類多樣性保護管理實踐中的應用價值。

(2)在向海自然保護區的榆樹天然林中，草本植物的種數與鳥類的生物多樣性呈正相關關系，牛蹄印數量與鳥類生物多樣性呈負相關關系，表明過度放牧可能給鳥類多樣性造成喪失。

(3)要協調好放牧活動與鳥類生境中植物保護之間的矛盾，最終實現鳥類資源保護與促進當地畜牧業的可持續發展。

7向海保護區天然林鳥類保護措施建議

要保護鳥類的生物多樣性，就不要簡單的去阻止干擾。從理論上來說，中度干擾能增加生物多樣性。實際上，干擾可能是產生多樣性的最有力的手段之一。群落中不斷地出現斷層、新的演替、板塊狀的鑲嵌等等，都可能是維護和產生生態多樣性的動因。

（1）要確保合理的載畜量和適宜的放牧強度。放牧的動物頭數越多，放牧時間越長，放牧強度越大，對天然林的地形和水土保持狀況的破壞力就越大，植物群落的組成成分改變就越多。一定要根據草地飼草產量合理規定載畜量。

（2）生境和食物管理結合日常的保護區巡護管理。 注意觀察記錄能為鳥類提供食物的植物種類、數量、生長地點和果實成熟季節。在做生境管理時，有意識地種植和培育在該季節能為鳥類提供食物的植物。

(3)加強保護野生動物意識教育，使人們自覺地遵守有關野生動物的保護法規。結合保護區生態旅游、愛鳥周、世界地球日等開展定期的包括小學生在內的保護環境、保護鳥類資源的公眾教育活動。

（4）堅定不移地貫徹執行“天然林保護工程”，保護好森林資源，進一步協調好經濟發展與環境保護的關系，創建和諧的生態文明。

參考文獻

【1】       李永宏，鐘文勤，康樂等。草原生態系統中不同生物功能類群及土壤因素間的相互作用和協同變化（A）。中國科學院內蒙古草原生態系統定位研究站草原生態系統研究(第5集)【C】。北京：科學出版社，1997，12（10）：1~11

【2】       Grinnell, J. The niche-relationships of the Californial Thrasher. The Auk. 1917 34.427~433;

【3】       香農-威納指數的公式是H=－∑（Pi） （log₂Pi）

【4】       Connel J H. Dibersity in tropical rain forests coral reefs[J].Science.1978,199:1302~1310