Avian species diversity in the Xianyang Lake National Wetland Park, Shimen County, Hunan Province

  • Kang Yixin , 1 ,
  • Kang Zujie 2 ,
  • He Chunrong 2 ,
  • Tang Gengchao 2 ,
  • Xiang Weidong 3 ,
  • Li Dingkun 3 ,
  • Luo Xu , 4, *
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Received date: 2024-06-28

  Revised date: 2024-08-29

  Online published: 2026-03-12

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Abstract

Understanding the baseline status of bird resources and species diversity in wetland parks is essential for the scientific conservation and management of wetland bird populations. Bird surveys were conducted in the Xianyang Lake National Wetland Park, Shimen, Hunan Province, using line transect and point count methods from January 2015 to October 2015 and from January 2020 to October 2021. During these periods, 195 bird species, belonging to 16 orders and 52 families, were recorded. This included 3 species of national first-class protected wildlife (Mergus squamatus, Aquila chrysaetos, and Emberiza aureola) and 26 species of national second-class protected wildlife (Cygnus columbianus, Aix galericulata, and Nettapus coromandelianus). The bird community comprised 100 resident species, 42 summer migrants, 33 winter migrants, and 20 passage migrants. Fauna analysis of 142 breeding bird species revealed 92 oriental species, 29 palearctic species, and 21 widespread species. The bird species diversity index was highest in spring (4.113) and lowest in winter (3.682). The evenness index was highest in winter (0.843) and lowest in summer (0.833), while the dominance index was highest in winter (0.034) and lowest in spring (0.024). Among different habitats, the bird species diversity index was highest in grassy wetlands (4.187) and lowest in reservoir wetlands (3.566). The evenness index was highest in broadleaf forests (0.882) and lowest in shrub-dominated flooded areas (0.822), and the dominance index was highest in shrub-dominated flooded areas (0.039) and lowest in riverine wetlands (0.021). These results indicate that the Xianyang Lake National Wetland Park in Shimen, Hunan Province, exhibits relatively high bird species diversity. However, the proportion of waterbirds is comparatively low, likely due to the unique characteristics of its water-forest composite ecosystem. It is recommended to further strengthen bird conservation and population management efforts within the wetland park and mitigate the impact of human activities.

Cite this article

Kang Yixin , Kang Zujie , He Chunrong , Tang Gengchao , Xiang Weidong , Li Dingkun , Luo Xu . Avian species diversity in the Xianyang Lake National Wetland Park, Shimen County, Hunan Province[J]. Wetland Science, 2025 , 23(2) : 397 -404 . DOI: 10.13248/j.cnki.wetlandsci.20240178

湿地是地球上最具特色的生态系统,因其独特的生态功能[1],与生态安全、水资源安全、生物安全以及气候变化密切相关,是国家生态安全体系的重要组成部分,是经济社会可持续发展的重要基础[2]。鸟类,尤其是水鸟,作为湿地生态系统的重要组成部分,其物种多样性不仅可以反映湿地生态系统的健康[3],也是衡量湿地环境质量及其变化的重要指标[4-5]。近年来,中国已建立了较为完善的以国家湿地公园为主体的湿地公园管理体系[6],成为支撑中国新型自然保护地体系建设的重要支柱之一[7]。加强对重点湿地鸟类的调查和动态监测,可以为鸟类资源的保护管理、退化湿地的生态恢复和区域的可持续发展提供科技支撑[8]
湖南石门仙阳湖国家湿地公园(以下简称仙阳湖湿地公园)地处武陵山脉向东部丘陵的过渡地带,是以湘西北最大的人工湖泊仙阳湖为主体的湖泊湿地[9]。同时,该湿地公园位于中国候鸟中部迁徙路线上,具有重要的保护和研究价值。目前,仅在2014年申报国家公园试点建设期编制总体规划和2020年试点建设验收时,对仙阳湖湿地公园中的鸟类资源进行过简单统计,但尚未对鸟类物种多样性进行系统调查和研究。本研究于2015年1—10月、2020年1月至2021年10月,系统开展了湿地公园鸟类调查工作,全面梳理和分析了仙阳湖湿地公园鸟类物种多样性,以期为湿地公园鸟类保护和湿地修复工作提供基础数据。

1 数据与方法

1.1 研究区

仙阳湖湿地公园(110°54′21″E~111°16′26″E,29°38′45″N~29°48′22″N)位于湖南省常德市石门县,距石门县城19 km,自西北向东南跨雁池乡、磨市镇、维新镇、白云乡、皂市镇、三圣乡和白云山林场,主要包括仙阳湖、渫水及周边的水源涵养林。仙阳湖湿地公园总面积为7 946.6 hm2,其中水域面积为5 391.6 hm2,林地面积为2 555 hm2,为水域–森林复合生态系统,其生态地位独特,生态系统典型,生物多样性较为丰富[9]。目前,已知维管束植物133科470属804种,脊椎动物27目74科215种;其中,国家一级保护动物1种,国家二级保护动物11种,国家一级保护植物1种,国家二级保护植物3种[9]。该公园所在的石门县地处中亚热带向北亚热带过渡的季风湿润气候区,四季分明,光照充足,雨水充沛,小气候类型多样,全县年平均气温16.7 ℃,无霜期281 d,年降水量1 364.8~2 215.8 mm,春夏降雨多,年平均日照1 587.6 h[9]。公园内主要有5种生境类型,包括草滩湿地、河流湿地、库塘湿地、淹没区灌丛和阔叶林。

1.2 方 法

1.2.1 样线、样点布设

采用样线法和样点法开展鸟类调查。由于湖边无步道,仅沿湿地公园水库边缘公路设置乐天岛(X1)、茅坪(X2)、三叉滩(X3)3条样线。在鸟类分布相对集中的区域,设置包家渡(D1)、维新镇(D2)、古城堤(D3)、马鞍岛(D4)、九涧埔(D5)、万忍洞大桥(D6)、皂市水库大坝(D7)共7个固定样点(图1表1表2)。
1 Distribution of bird survey lines and survey sites in the Xianyang Lake Wetland Park

仙阳湖湿地公园鸟类调查样线、样点分布

1 Information of bird survey lines in the Xianyang Lake Wetland Park

仙阳湖湿地公园鸟类调查样线信息

调查样线起点坐标终点坐标海拔/m长度/km
X1111°5′14″E,29°42′05″N111°05′35″E,29°42′01″N108~1182.8
X2111°06′45″E,29°43′41″N111°07′22″E,29°45′50″N110~1202.2
X3110°33′13″E,29°27′19″N110°33′50″E,29°27′13″N111~1221.8
2 Information of bird survey sites in the Xianyang Lake Wetland Park

仙阳湖湿地公园鸟类调查样点信息

调查样点地理坐标海拔/m
D1110°57′11″E,29°45′31″N133
D2111°03′28″E,29°44′25″N132
D3111°06′16″E,29°45′09″N133
D4111°04′02″E,29°42′31″N114
D5111°04′51″E,29°44′52″N135
D6111°11′05″E,29°42′21″N140
D7111°14′17″E,29°40′09″N111

1.2.2 野外调查方法

于2015年1—10月、2020年1月至2021年10月,在为期3个年度的每个季度分别对所有样线、样点的鸟类进行调查,其中春季为4月、夏季为7月、秋季为10月、冬季为1月,累计调查12次。调查多选在天气晴朗的日子进行,调查时间一般为上午6:00~10:00和下午3:00~6:00。两人一组徒步调查,平均速度为1.5 km/h,使用双筒望远镜(ZEISS 8×30、Nikon 8×42)进行观察辨认,同时记录样线两侧鸟类的种类、数量、距样线的垂直距离、生境类型等信息。使用GPS(Garmin60CSx)和手机导航软件(两步路)记录行走轨迹、起点和终点的经纬度、海拔等信息。对于现场难以识别的物种,使用手机录取鸟类叫声,用照相机(Nikon D800+400 mm长焦距镜头)拍摄鸟类照片,以供内业整理时参照相关资料进行核实。

1.2.3 数据分析

使用R语言中的“iNEXT”包,基于样本大小的稀疏和外推(R/E)方法,计算不同季节仙阳湖湿地公园鸟类物种丰富度,并计算样本覆盖率(Sample Coverage,SC),绘制物种稀疏曲线图,以评估抽样调查的充分性,曲线平稳表示样本量充分,曲线上升表示样本量不足[10]
采用Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson指数(C)和Pielou均匀度指数(J)[11-12],分析鸟类群落α多样性:
\begin{document}$ H' = - \sum\limits_{i = 1}^S {\mathop P\nolimits_i } \ln \mathop P\nolimits_i $\end{document}
\begin{document}$ C{\text{ = }}\sum\limits_{i = 1}^S {\mathop P\nolimits_i^2 } $\end{document}
\begin{document}$ J = H'{\text{/ln}}S $\end{document}
式中,S为群落中的总物种数;Pi为物种i的个体数与物种个体总数之比。
采用Sørenson指数(CS)分析鸟类群落相似性指数[12]
\begin{document}$ {C_S} = 2j/(a + b) $\end{document}
式中,j为2个群落中共有的物种数;a为群落A中的物种数;b为群落B中的物种数。若0.75<CS≤1.0,表明2个群落的物种组成成分极其相似;若0.5<CS≤0.75,为中等相似;若0.25<CS≤0.5,为中等不相似;若0<CS≤0.25,为极不相似。
采用Berger-Parker优势度指数(I)分析鸟类优势种[13]
\begin{document}$ I = {N_i}{\text{/}}N $\end{document}
式中,Ni为物种i的个体数;N为所有物种的总个体数。若I≥0.05,为优势种,若0.005≤I<0.05,为常见种,若I<0.005,为少见种或偶见种。
鸟类分类系统参照《中国鸟类分类与分布名录(第四版)》[14];物种鉴定参考《中国鸟类观察手册》[15];鸟类区系参考《中国动物地理(第二版)》[16];鸟类保护级别、受胁评级界定主要依据2021版《国家重点保护野生动物名录》[17]和《中国生物多样性红色名录:脊椎动物卷(2020)》[18]

2 结果与分析

对4个季节的调查数据进行充分性检验(图2),结果显示4个季节的物种稀疏曲线都趋于平缓,春季的SC值为0.996,夏季的SC值为0.997,秋季的SC值为0.998,冬季的SC值为0.998。四季的SC值均大于0.960,表明抽样充分,调查较为全面。
2 Species sparsity curve of four seasons survey data in the Xianyang Lake Wetland Park

仙阳湖湿地公园四季调查数据物种稀疏曲线图

SC为样本覆盖率。]]>

2.1 鸟类群落物种组成

野外调查显示,仙阳湖湿地公园共记录鸟类195种,隶属于16目52科(附录1)。其中,雀形目物种最多,有31科110种,占总物种数的56.41%;鸻形目有4科14种,占7.18%;雁形目和鹈形目分别为1科11种和2科11种,各占5.64%;鲣鸟目和犀鸟目的种数最少,各仅有1种(表3)。
3 Number and proportion of birds in the Xianyang Lake Wetland Park

仙阳湖湿地公园鸟类数量及比例

百分比/%
雀形目Passeriformes 31 110 56.41
鸻形目Charadriiformes 4 14 7.18
鹈形目Pelecaniformes 2 11 5.64
雁形目Anseriformes 1 11 5.64
鹃形目Cuculiformes 1 8 4.10
鹰形目Accipitriformes 1 9 4.62
啄木鸟目Piciformes 2 7 3.59
佛法僧目Coraciiformes 2 5 2.56
鹤形目Gruiformes 1 4 2.05
隼形目Falconiformes 1 4 2.05
鸽形目Columbiformes 1 3 1.54
鸡形目Galliformes 1 3 1.54
䴙鹈目Podicipediformes 1 2 1.03
鸮形目Strigiformes 1 2 1.03
鲣鸟目Suliformes 1 1 0.51
犀鸟目Bucerotiformes 1 1 0.51

2.2 居留型和区系组成

在居留型方面,记录的195种鸟类中(附录1),有留鸟100种,占总物种数的51.28%;夏候鸟42种,占21.54%;冬候鸟33种,占16.92%;旅鸟20种,占10.26%。在区系分布方面,对142种繁殖鸟(留鸟和夏候鸟)进行分析,其中东洋界物种最多,共92种,占64.79%;古北界物种29种,占20.42%;广布种21种,占14.79%。

2.3 珍稀濒危物种

在仙阳湖湿地公园195种鸟类中,有国家一级保护野生鸟类3种(占1.54%),分别为中华秋沙鸭(Mergus squamatus)、金雕(Aquila chrysaetos)和黄胸鹀(Emberiza aureola);国家二级保护野生鸟类26种(占13.33%),分别为红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)、小天鹅(Cygnus columbianus)、鸳鸯(Aix galericulata)、棉凫(Nettapus coromandelianus)、褐翅鸦鹃(Centropus sinensis)、小鸦鹃 (Centropus bengalensis)、白琵鹭(Platalea leucorodia)、水雉(Hydrophasianus chirurgus)、领鸺鹠(Glaucidium brodiei)、斑头鸺鹠(Glaucidium cuculoides)、蛇雕(Spilornis cheela) 、凤头鹰(Accipiter trivirgatus)、赤腹鹰(Accipiter soloensis)、松雀鹰(Accipiter virgatus) 、雀鹰(Accipiter nisus)、白尾鹞(Circus cyaneus)、灰脸鵟鹰(Butastur indicus)、普通鵟(Buteo japonicus)、红隼(Falco tinnunculus)、红脚隼(Falco amurensis)、游隼(Falco peregrinus)、燕隼(Falco subbuteo)、画眉(Garrulax canorus)、红嘴相思鸟(Leiothrix lutea)、红喉歌鸲(Calliope calliope)和白喉林鹟(Cyornis brunneatus);有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物165种(占84.62%),如灰胸竹鸡(Bambusicola thoracicus)、绿翅鸭(Anas crecca)、小䴙䴘(Tachybaptus ruficollis);中国特有种4种(占2.05%),分别为灰胸竹鸡、红腹锦鸡、峨眉柳莺(Phylloscopus emeiensis)和乌鸫(Turdus mandarinus)。根据《中国生物多样性红色名录: 脊椎动物卷(2020)》[18],有黄胸鹀1种极危物种(CR),中华秋沙鸭1种濒危物种(EN),金雕和白喉林鹟2种易危物种(VU),红腹锦鸡、小天鹅等16种近危物种(NT)。

2.4 鸟类物种多样性分析

2.4.1 不同季节物种多样性分析

从季节上看,仙阳湖湿地公园的鸟类物种数变化为春季>秋季>夏季>冬季;鸟类个体数变化为秋季>春季>夏季>冬季(图3)。随着季节的变化,物种的多样性指数为春季>秋季>夏季>冬季;均匀度指数为冬季>春季>秋季>夏季;优势度指数为冬季>夏季>秋季>春季(图4)。
3 Species and individual numbers of birds in different seasons in the Xianyang Lake Wetland Park

仙阳湖湿地公园不同季节鸟类物种数与个体数

4 Avian diversity in different seasons in the Xianyang Lake Wetland Park

仙阳湖湿地公园不同季节鸟类多样性

2.4.2 不同季节鸟类优势种组成

不同季节仙阳湖湿地公园的鸟类优势种存在差异。春季优势种有2种,为白头鹎(Pycnonotus sinensis)(I=0.061)和白颊噪鹛(Pterorhinus sannio)(I=0.057);夏季优势种有3种,为白头鹎(I=0.083)、白鹭(Egretta garzetta)(I=0.072)和牛背鹭(Bubulcus coromandus)(I=0.063);秋季优势种有3种,为白鹭(I=0.073)、白颊噪鹛(I=0.054)和白头鹎(I=0.054);冬季优势种有3种,为绿翅鸭(I=0.080)、小鹀(Emberiza pusilla)(I=0.063)和小䴙䴘(I=0.054)。

2.4.3 不同生境物种多样性分析

从不同生境上看,仙阳湖湿地公园鸟类物种数和个体数最多的均为草滩湿地,其次为河流湿地,阔叶林最少(表4图5)。多样性指数最高的为草滩湿地,其次为河流湿地,库塘湿地最低;均匀性指数最高的为阔叶林,其次为河流湿地和库塘湿地,淹没区灌丛最低;优势度指数最高的为淹没区灌丛,其次为库塘湿地,河流湿地最低。
4 Diversity of avian communities in different habitats in the Xianyang Lake Wetland Park

仙阳湖湿地公园不同类型生境中鸟类群落的多样性

生境 物种数/种 个体数/只 多样性
指数
均匀度
指数
优势度
指数
草滩湿地 158 5 144 4.187 0.827 0.024
河流湿地 137 4 088 4.171 0.848 0.021
库塘湿地 67 1 636 3.566 0.848 0.038
淹没区灌丛 93 1 595 3.727 0.822 0.039
阔叶林 57 742 3.567 0.882 0.037
5 Relationship between different habitat types and bird orders in the Xianyang Lake Wetland Park

仙阳湖湿地公园不同生境类型与鸟类目的关系

相似性分析结果显示,仙阳湖湿地公园的鸟类群落在不同生境间均表现出相似性。其中,河流湿地与草滩湿地的相似性指数(0.841)最高,其次为河流湿地与淹没区灌丛(0.696),阔叶林与草滩湿地的相似性指数(0.502)最低(表5)。
5 Similarity index of avian communities between different habitats in the Xianyang Lake Wetland Park

仙阳湖湿地公园不同类型生境之间鸟类群落相似性指数

生境库塘湿地库岛阔叶林草滩湿地淹没区灌丛
河流湿地0.6270.5260.8410.696
库塘湿地0.6770.5780.663
阔叶林0.5020.693
草滩湿地0.677

3 讨 论

本次调查在仙阳湖湿地公园共发现195种鸟类,与湖南石门仙阳湖国家湿地公园总体规划(2014年)中记录的鸟类数量(115种)相比[9],新增加了90种鸟类,但是有10种鸟类在本次调查中未被发现。
本研究显示,在195种鸟类中,雀形目鸟类占56.41%,湿地水鸟有47种,仅占鸟类总数的24.23%,这与南洞庭湖、鄱阳湖等地水鸟占比较多的情况不同[19-23],与湖南思蒙国家湿地公园等水鸟较少的情况相似[24-25]。因为仙阳湖湿地公园属于河流湿地,相比于洞庭湖、鄱阳湖等大型湖泊湿地,其没有大面积的开阔水域和浅滩供水鸟栖息,供水鸟隐蔽的条件较差,也不能为水鸟提供充足的食物,在这样的环境下,一些喜欢大型开阔水域的雁鸭类、鸥类、鸻鹬类等水鸟生存条件受到限制。仙阳湖湿地公园属于水域–森林复合生态系统,森林和草滩过渡区的面积较大,导致仙阳湖鸟类群落结构以雀形目鸟类(森林鸟类)所占比例较高。另外,仙阳湖湿地公园珍稀保护鸟类较多,其中国家重点保护鸟类有29种,占14.87%,极危(CR)、濒危(EN)、易危(VU)、近危物种(NT)各有1种、1种、2种、17种,说明该区鸟类具有重要保护价值,应进一步加大该湿地公园的保护管理力度。
由于仙阳湖国家湿地公园位于中国中部鸟类的迁徙通道上[26]。春季迁入和过境的鸟类到达仙阳湖,鸟类丰富度和物种多样性指数最高。秋季因候鸟再次迁入和当年繁殖鸟还有部分未迁走,鸟类数量均大幅度增加,物种多度为四季最高,物种多样性和丰富度仅次于春季。因仙阳湖是河流型湿地,且大部分都是深水区,浅水区过少,导致缺乏足够的生态位,无法为鸻形目水鸟提供越冬栖息地,因此越冬水鸟数量较少[27-28],且因冬季气温较低,鸟类不活跃,不易被观测到[29],从而导致冬季鸟类的丰富度、多度和物种多样性指数均最低。
仙阳湖湿地公园所在区域涉及维新镇、磨市镇、皂市镇、白云乡等乡镇,周边人口较多,居民有喜好钓鱼的习惯,在鸟类调查过程中往往能看到一些当地群众在钓鱼,惊扰鸟类觅食、繁殖;钓鱼过程中还会产生部分垃圾,对当地鸟类的生活环境造成负面影响[30]。且当地湿地公园管理处管理人员少,对这些行为无法及时制止,较大程度上对鸟类的生存环境以及栖息地环境造成影响[31]。同时,该公园现有科研人员较少,对本地的生物资源并没有进行过系统调查和监测,尤其是鸟类调查与监测方面的专业知识缺乏,导致鸟类相关的监测工作无法正常开展。
为进一步加强仙阳湖湿地公园的管理,逐步改善鸟类生存与繁衍的生境质量,建议:一是加强湿地生态修复。在湿地公园的茅坪、鲍家渡等草坪浅滩区实施生态修复,种植水草,为鸟类栖息提供更多的生态位。二是加强科研监测队伍建设。积极引进科研监测专业技术人员,同时,加强现有工作人员鸟类监测专业知识培训,培养本土技术人员,制订科研监测计划,有序开展鸟类等科研监测活动。三是规范钓鱼行为。仙阳湖湿地公园管理处要联系当地政府或相关执法部门对居民的钓鱼行为进行限制,划定禁钓区、可钓区、禁钓期,实行可持续发展的钓鱼活动。在鸟类繁殖季节,禁止钓鱼活动,为鸟类营造良好的栖息空间。四是大力开展宣传教育活动。针对当地居民鸟类保护意识缺乏的问题,加强国家湿地保护政策的宣传,使居民逐渐地意识到保护鸟类对于维护湿地生态平衡的重要性,以及在教育、科研等方面的重要意义,自觉爱护鸟类的生存环境,减少威胁鸟类生存的行为。

4 结 论

在仙阳湖国家湿地公园共记录到鸟类16目52科195种,较2014年新增90种。鸟类群落中以雀形目(56.41%)为主,湿地水鸟占比仅24.23%,显著低于洞庭湖等大型湖泊湿地,主要受限于河流湿地浅滩较少和水域–森林复合生态系统的结构特征。鸟类居留型以留鸟(55.86%)为主,鸟类区系分布以东洋界(64.79%)物种为主。
春季鸟类物种多样性最高;冬季适宜鸟类越冬的栖息地较少加之气候变化等的影响,鸟类物种多样性最低。草滩湿地鸟类物种多样性最高;库塘湿地水位较高不利于鸟类栖息,鸟类物种多样性最低。河流湿地与草滩湿地的鸟类相似度最高;阔叶林与草滩湿地由于生境异质性较大,鸟类相似度最低。
仙阳湖湿地公园鸟类多样性较为丰富,但由于人为干扰活动、科研监测能力薄弱和宣传教育力度不够等原因,在较大程度上威胁着鸟类栖息地质量。本研究为未来该公园规划与建设提供了基础数据支持,后期应进一步加强生态修复、资源监测和宣传教育,有效提升鸟类多样性,促进物种多样性保护和湿地生态系统可持续发展。
致谢:本研究得到了石门县林业局和仙阳湖湿地公园管理处的大力支持,云南林业职业技术学院的李斌强老师在论文修改中给予了指导,中南林业科技大学的张志强老师及其团队,在制作不同生境类型与鸟类物种数和个体数关系图和论文修改上给予了帮助和指导,西南林业大学的陈少莲同学指导绘制了调查样线与样点分布图,石门县宝峰街道办的王爱迪参与了部分野外调查,审稿专家在论文审稿中提出了宝贵的意见,在此一并致谢!

附录

附录1 湖南石门仙阳湖国家湿地公园鸟类物种名录
Appendix 1 List of bird species in the Xianyang Lake National Wetland Park, Shimen County, Hunan Province
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31
Outlines

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