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盐沼是连接陆地和海洋的生态交错区,具有极高的生态功能和保护价值。盐沼也是受生物入侵,特别是外来植物入侵,最严重的生态系统类型之一。外来植物通过竞争并取代本地植物,改变了盐沼植物群落的组成和结构,并带来一系列的生态后果。盐沼鸟类对盐沼湿地有着强烈的依赖性,也不可避免地受到外来植物入侵的威胁。为了认识外来植物入侵盐沼对鸟类的影响,本论文以受互花米草(Spartinaalterniflora)入侵影响的崇明东滩盐沼湿地为研究地点,以迁徙期、越冬期和繁殖期的鸟类为研究对象,对互花米草与本地植物构成的栖息地中的鸟类群落特征进行比较,探讨互花米草入侵对鸟类栖息地利用的影响及其机制。主要研究结果如下:
1)2008年春季迁徙期,在盐沼内外来植物互花米草群落、互花米草-芦苇(Phragmitesaustralis)镶嵌群落、本地植物芦苇群落、蔗草(Scirpustriqueter)-海三棱蔗草(Scirpusmariqueter)群落及藻类盐渍带中共记录到盐沼鸟类58种6385只次。其中超过90％的鸟类都是在由本地植物组成的栖息地类型中记录到的,雀鸟和繁殖鸟的数量在芦苇群落中最多,水鸟和非繁殖鸟类在藻类盐渍带和蔗草-海三棱蔗草群落中最多。互花米草群落中鸟类的物种数和密度都显著低于其他四种栖息地。尽管一些雀鸟和繁殖鸟类选择互花米草为栖息地,甚至较之蔗草-海三棱蔗草群落和藻类盐渍带,有些鸟更偏好互花米草群落,但是它们在互花米草中的密度都低于芦苇群落。这可能是因为互花米草群落中不仅浓密植株会阻碍鸟类的活动,还无法为大部分鸟类提供充足的食物资源。崇明东滩河口盐沼是东亚-澳大利西亚迁徙路线上鸟类重要的迁徙停歇地,互花米草的扩张导致鸟类栖息地的质量下降,对鸟类完成其完整的生活史过程将产生深远的影响。
2)2004-2005年、2005-2006年两个冬季利用雾网取样法共捕捉到鸟类17种592只,其中在互花米草群落中捕获到13种57只,芦苇群落中捕获到12种535只。互花米草群落中的鸟类平均物种数和捕获率均显著低于芦苇群落。较之芦苇群落,互花米草群落又矮又密,并且鸟类的食物资源较少,不仅缺乏植物种子,而且节肢动物密度也显著低于芦苇群落。互花米草群落中鸟的捕获率与植株高度和食物资源密度呈正相关关系。不论是互花米草群落还是芦苇群落中捕捉到的鸟,它们粪便中的食物结构都与芦苇群落中的食物资源结构更为相似。综上所述,互花米草入侵排挤本地植物不仅造成鸟类的栖息地丧失或质量下降,而且还可以通过影响入侵地生态系统的食物链结构,使得本地鸟类的食物资源减少或改变食物资源类型。因此,互花米草的入侵对当地的越冬鸟类群落具有不利影响。
3)2008年夏季在崇明东滩互花米草与芦苇盐沼中共记录到鸟类22种1026只次,其中互花米草群落中的繁殖鸟类,特别是盐沼内筑巢鸟类的种类和数量均显著低于芦苇群落及两种植物的镶嵌群落,而且芦苇群落与3种镶嵌群落中的鸟类群落相似程度比镶嵌群落与互花米草之间高。互花米草群落中筑巢鸟类数量较低可能是因为其无法为大部分鸟类提供丰富食物资源和合适且安全的巢址。对7种常见繁殖鸟类的栖息地选择研究表明:体型较大的鸟类,如震旦鸦雀(Paradoxornisheudei)和东方大苇莺(Acrocephalusorientalis),对芦苇群落表现出明显的正选择;体型较小的鸟类,如斑背大尾莺(Megaluruspryeri)、棕扇尾莺(CisticolaJuncidis)、棕头鸦雀(P.webbianus),在镶嵌群落中的密度最高,且在互花米草群落中的密度高于芦苇群落。但是,没有鸟类对互花米草群落表现出明显的正选择。体型较小的鸟选择镶嵌群落及互花米草群落的原因可能是:1)互花米草可以为体型较小的鸟类提供适宜的繁殖地;2)体型小的鸟在种问竞争的压力下选择次优栖息地;3)栖息地广适性的鸟类被栖息地专性的鸟类所排斥。另外,尽管有一些鸟可以利用互花米草群落,但是互花米草可能是一个“生态陷阱”。未来需要通过对更多鸟类的繁殖生态学研究来评价互花米草群落的栖息地质量。
4)易危物种斑背大尾莺是崇明东滩近年的鸟类新记录,目前已在崇明东滩形成稳定的繁殖种群。斑背大尾莺是互花米草群落中的优势鸟类之一,其在崇明东滩的分布可能与互花米草的引入和扩张有着密切联系。2006和2007年两个繁殖期的调查都发现崇明东滩的斑背大尾莺主要分布在互花米草占优势的植物群落中,其繁殖领域以互花米草群落为主(互花米草群落面积占领域总面积的77％)。斑背大尾莺繁殖期的主要食物来源也来自于互花米草(互花米草的食源贡献率为69％)。所以互花米草可以为斑背大尾莺提供合适的巢址和丰富的食物资源。尽管在低潮滩营巢的斑背大尾莺巢会被潮水淹没而导致繁殖失败,但高潮滩的互花米草群落是斑背大尾莺的适宜栖息地。本研究结果表明,不同鸟类对外来生物的反应是不同的。如考虑到保护斑背大尾莺这一易危鸟类,在控制互花米草入侵的同时,需要在恢复自然盐沼湿地与为斑背大尾莺提供栖息地之间进行权衡。从植物群落的外貌上看,崇明东滩本地植物糙叶苔草(Carexscabrifolia)和芦苇形成的镶嵌群落也许可以作为斑背大尾莺替代的繁殖栖息地。
综上所述,互花米草入侵崇明东滩改变了鸟类的栖息地结构和食物资源,尽管有个别鸟类可以利用互花米草群落,但是互花米草的扩张导致了大多数鸟类的最适栖息地的丧失,对当地鸟类带来不利影响。本研究的结果为盐沼湿地中外来植物生态影响的评价和鸟类及其栖息地的保护提供了依据。