水位和食物资源变化对越冬白头鹤(Grus monacha)觅食行为的影响

摘要

食物资源可获得性的季节变化对湿地水鸟特别是湖泊越冬水鸟的种群动态以及行为模式的调整起关键作用。水位变化使越冬水鸟觅食生境发生变化，影响水鸟食物资源的可获得性，进而对其觅食活动的时空格局产生影响。理解越冬水鸟觅食行为对水位波动和食物资源变化的适应策略对于越冬的水鸟种群的保护和栖息地管理都具有实际指导意义。白头鹤（Grus monacha）为大型的迁徙涉禽，国家Ⅰ级重点保护野生鸟类，IUCN红色物种名录中的易危物种。安徽沿江湖泊是其在我国的主要越冬地。近年来湿地经济快速发展，高强度的围网养殖使得湿地原有植被资源大量减少，水利工程的建设改变了湖泊原有水文动态。水位波动使越冬白头鹤觅食生境发生变化，相应的食物资源可获得性发生变化，从而对白头鹤的生境利用和行为模式产生影响。本研究主要内容包括：
　　⑴于2013年11月-2014年4月对位于安徽沿江湖泊越冬的白头鹤种群的觅食活动进行实地调查研究。依据湖泊水位的涨退趋势以及各水位趋势所对应的时间，将整个越冬时期划分为五个时期。同时，根据植被类型、微地貌的特征的差异，将越冬白头鹤觅食活动的生境类型划分为草滩、泥滩和稻田三种生境。采用围湖踏查和直接计数的方法每周进行一次白头鹤觅食生境利用的调查。同时每一时期内，在观察三种生境中越冬白头鹤觅食的地点，采集觅食地样方30个，收集样方内食物资源，记录种类及数量，并计算食物资源的生物量。以20分钟为取样单元对白头鹤进行目标取样，分别计算每一个取样单元行为的时间分配、行为变化频次及觅食成功率等。采用非参数检验，检验不同水位期白头鹤的生境利用和行为时间分配的差异性。利用Person相关分析检验觅食行为与各环境因素之间的相关性。并使用广义线性模型分析水位期与生境类型及其交互作用对白头鹤的觅食时间分配、觅食持续时间、觅食成功率以及觅食频次的影响。
　　⑵升金湖三种生境类型中草滩生境食物资源最为丰富（241.2±12.5），其次是稻田（83.7±9.4），泥滩生境中食物资源量最少（13.4±0.8），食物资源丰富度具有明显的空间差异性(x2=195.826，P=0.000)。菜子湖稻田生境中食物资源最为丰富（62.3±2.3），其次为草滩生境（44.0±1.4）。泥滩生境食物资源量同样为最低（12.7±0.7）。整个越冬期泥滩和稻田生境中的食物资源丰富度均呈递减趋势，草滩生境中则是先减少，后期又逐步增加。
　　⑶升金湖越冬地中主要利用生境为稻田，其次是草滩，对泥滩生境的利用率最低，且随着水位的不断变化，不同水位阶段白头鹤对泥滩的利用程度存在显著性差异(x2=10.767，P=0.029)。对三种生境空间利用率差异性显著(x2=13.640，P=0.017)。菜子湖稻田生境为白头鹤主要利用的生境类型，且一直有相对更高的利用率。整个越冬期白头鹤对泥滩和草滩生境的利用率均较低，但是随着越冬期的推进，对此两种生境的利用率一直呈现相对增加的趋势。
　　⑷整个越冬时期升金湖白头鹤用于觅食的行为时间分配呈现显著的空间差异性(x2=65.103，P=0.000)。用于觅食的时间分配最多的生境类型为草滩(0.72±0.24)，稻田栖息地中的觅食时间分配略低于草滩（0.70±0.25），而泥滩生境中白头鹤花费觅食的时间最少（0.49±0.22），用于维持、移动等行为的时间远高于其他两种生境。菜子湖白头鹤在稻田中花费的取食时间最多（0.78±0.19），其他几种行为所占时间较少，草滩生境中仍然用于最多的时间觅食（0.71±0.19），但低于稻田中的取食时间。泥滩生境白头鹤的行为时间分配中觅食的时间均低于稻田生境和草滩生境（0.47±0.21），而维持和休息所占用的时间比例远高于其他两种生境类型。行为时间分配具有明显的空间差异性(x2=82.623，P=0.000)。
　　⑸白头鹤在三种生境类型中的行为变化频次各不相同。在白头鹤花费觅食时间较多的稻田生境中行为变化频次最高（2.98±0.15），其次是草滩生境(2.50±0.10)，而在泥滩生境中，白头鹤的行为变化频次也是最低的(2.53土0.10)。觅食成功率也存在显著性差异(x2=64.430，P=0.000)，稻田中食物资源相对比较丰富，白头鹤觅食行为中的觅食成功率也是最高的(7.71±0.50)，草滩生境的觅食成功率低于稻田生境（6.33±0.60），泥滩生境中食物资源的丰富度最低，而白头鹤在此种栖息地中觅食的成功率也是最低的（3.62±0.37）。
　　⑹相关分析的结果证明，食物密度与白头鹤的觅食时间分配以及觅食持续时间有显著相关性（P=0.000;P=0.042），对觅食的频次以及成功率呈不显著相关(P=0.065;P=0.059)。觅食频次、觅食时间分配与觅食持续时间均与土壤硬度无相关性(P=0.731; P=0.079; P=0.407)，觅食成功率则与其明显相关(P=0.001)。广义线性模型表示水位时期对越冬白头鹤的觅食持续时间、觅食频次、觅食时间分配以及觅食成功率均有显著影响，对觅食成功率的影响尤其显著。而生境类型对白头鹤的觅食时间分配和觅食成功率的影响极其显著，对觅食持续时间的影响却不显著。随着食物资源丰富度的时空变化，白头鹤改变其空间分布以及在三种生境中的行为模式，充分利用不同生境类型中的食物资源。这种变化是白头鹤对食物资源锐减的行为适应策略，以此来缓冲湖泊湿地水位及食物丰富度的变化带来的影响，同时也符合最优觅食理论。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1 越冬水鸟觅食行为研究进展

1．1 水鸟觅食行为的研究意义

1．2 水乌觅食行为的影响因素

1．3 水鸟觅食行为的研究内容

2 越冬白头鹤觅食行为研究进展

3 安徽沿江湖泊越冬白头鹤现状

3．1 白头鹤越冬种群的数量分布

3．2 越冬白头鹤的生存现状

4 本研究的主要内容和意义

4．1 研究内容

4．2 研究目标和意义

第二章 研究区域概况

1 研究区域地理位置

2 升金湖自然概况

3 菜子湖自然概况

第三章 研究方法

1 调查时期与生境类型划分

2 白头鹤越冬行为的定义

3 数据收集

3．1 白头鹤种群动态调查

3．2 生境调查

3．3 越冬行为观察

4 数据处理与分析

第四章 研究结果

1 越冬白头鹤觅食生境选择

1．1 食物资源时空分布

1．2 越冬白头鹤觅食生境选择

2 越冬白头鹤行为时间分配的时空格局

3 行为适应性及其影响因素

3．1 各生境中白头鹤的行为变化频次

3．2 各生境中白头鹤的觅食成功率

3．3 觅食行为与环境变量之间的关系

第五章 讨论

1 越冬白头鹤觅食生境利用模式

2 越冬白头鹤行为时间分配的时空格局

3 白头鹤行为适应性及其影响因素

4 越冬白头鹤保护及湿地管理的建议

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录