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三门峡市黄河公园大天鹅日间越冬行为研究

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三门峡市黄河公园大天鹅日间越冬行为研究

第15卷 第2期 湿 地 科 学 与 管 理 Vol.15 No.2 2019年6月 WETLAND SCIENCE 2 Beijing Center of Wetland Studies, Capital Normal University, Beijing 100048; 3 Sanmenxia Yellow River Park Management Office, Sanmenxia 472000 ,Henan; 4 Sanmenxia Swan Lake State Urban Wetland Park, Sanmenxia 472000, Henan) Abstract From November 2017 to January 2018, researchers conducted a study on the daytime behavior of Cygnus cygnus in Yellow River park of Sanmenxia using the instantaneous scanning . The results showed that the major behaviors of Cygnus cygnus were foraging, swimming and alertness, which accounted for 25.34, 23.07 and 19.65 of the total behavior respectively, at the beginning of the early wintering period November; the major behaviors of Cygnus cygnus were alertness, sleeping and swimming, which accounted for 26.36, 26.06 and 19.22 of the total behavior, respectively, at the ending of the early wintering period December; The major behaviors of Cygnus cygnus were swimming and sleeping, which accounted for 37.85 and 24.72 of the total behavior respectively, in the middle of winter January. The proportion of behaviors such as walking, flying, and fighting in various periods of the Cygnus cygnus was small, and the time taken on the preening has not changed much. Through Spearmans correlation analysis, it was found that swimming, fighting, alertness and flight of the Cygnus cygnus were significantly positively correlated with the number of tourists. There was a significant negative correlation between sleeping and the number of tourists and human disturbance factors. Key words Swans; Wintering behavior; Time distribution; Sanmenxia 收稿日期2019-01-23 作者简介司世杰(1992),男,研究生,主要从事湿地恢复和水鸟研究。E-mail *通讯作者洪剑明,教授。E- 大天鹅Cygnus cygnus为国家二级保护动物, 冬季主要分布于黄河流域及附近湖泊;春季经华北、 内蒙古等地迁徙到黑龙江、蒙古人民共和国及西伯 利亚等地繁殖(马鸣, 1993)。 黄河公园是一个城市公园,地处三门峡库区, 人类活动频繁。公园内天鹅栖息地是研究人员2015 年采用湿地恢复技术构建而成,总面积20.69 hm 2 , 其中水域面积约11.33 hm 2 ,湖心岛面积0.51 hm 2 , 人与天鹅的最近距离是70 m。2015年11月到2018 年2月,黄河公园大天鹅从无到有,数量最多达625 只,成为三门峡库区的大天鹅栖息地之一(司世杰, 2018)。 目前对大天鹅行为的研究较少,大多研究针对 野外条件下大天鹅的繁殖行为(董超, 2015; 刘利, 2015)或笼养条件下大天鹅的行为观察(王保志, 2012; 赵芳菊, 2013)。城市公园是市民重要的休 46 湿 地 科 学 与 管 理 第15卷 闲场所,同时也可以为一些野生动物提供栖息地, 实现人与自然的和谐共存。为了更好地发挥城市公 园的综合效益,也为越冬大天鹅栖息地恢复效果评 价和科学开展城市公园中野生动物栖息地管理提供 技术支撑。本课题组观察分析了大天鹅在三门峡黄 河公园越冬期的行为时间分配,探究大天鹅行为规 律以及人类活动对大天鹅行为的影响。 1 实验方法与数据处理 1.1 实验方法 2017年11月20-24日、2017年12月24-28日 和2018年1月25-29日共3个时间段,在黄河公园 采用瞬时扫描法对大天鹅的行为进行观察。每天观 察时间820-1700,每隔20分钟观察记录大天鹅 的行为类型(牛童, 2015)及数量(司世杰, 2018); 查看温度计,记录实时温度;计算游客数量,注意 人类干扰因素(如鲜艳颜色、大喊大叫等)是否出现, 并记录出现次数。实验共计得到有效扫描378次, 有效数据4 704个。 1.2 数据处理和分析 利用软件Excel 2007进行数据整理和分析。统 计不同时段大天鹅的行为变化,分析大天鹅日间行 为时间分配规律;运用Kruskal-Wallis H test分 析不同时期大天鹅的行为差异;利用斯皮尔曼相关 性分析大天鹅的行为、数量(司世杰, 2018)、游客 数量以及人类干扰因素如鲜艳颜色、大喊大叫等 等影响,探究人类活动对大天鹅日间行为规律的影响。 2 结果与分析 2.1 大天鹅日间行为时间分配 根据牛童(2015)对大天鹅越冬时期的划分, 越冬前期为2017年11-12月,越冬中期为2018年 1月,统计了越冬前期和越冬中期大天鹅8种行为 的变化(表1)。由表1可以看出,越冬前期(11月) 大天鹅行为以觅食和游动为主,所占时间比例分别 为25.34和23.07,其次是警觉,占19.65。越 冬前期(12月)大天鹅行为以警觉和睡眠为主,所 占时间比例分别为26.36和26.06,其次是游动, 所占时间比为19.22。越冬中期大天鹅行为 以游动为主,占37.85,其次是睡眠,所 占时间比为24.72;大天鹅在各个时期行走、 飞行和争斗等行为所占时间比例较少,理 羽行为所占时间比例变化不大,占11.7。 Kruskal-Wallis H test分析表明,11月、12月和1 月大天鹅的日间行为节律存在着差异性P<0.05。 2.2 大天鹅日间行为节律及相关性分析 2.2.1 越冬前期 2017年11、12月越冬前期大天 鹅日间行为时间分配见图1。从图1可以看出,11 月大天鹅的觅食行为出现了两个高峰,出现在820- 1040和1300-1640;12月大天鹅觅食行为无明显 规律,这可能是12月大天鹅天然食物来源少,大天 鹅以人工投食为主,提高了觅食效率。大天鹅越冬 前期一天中游动时间较长,11月游动行为高峰出现 在1020-1100、1200-1240和1420-1700;12 月游动行为高峰出现在940以前和1520以后,其 余时间段游动时间变化不大。11月大天鹅警觉时间 变化不大,12月大天鹅警觉行为高峰出现在1020- 1100和1520-1700。越冬前期2个月,大天鹅一 天中睡眠时间较长,高峰出现在1040-1520。大 天鹅的飞行行为出现在清晨或傍晚,这是大天鹅外 出或回归的体现。大天鹅争斗行为和理羽行为的高 峰出现在中午,可能与温度有关,行走行为规律不 明显。 大天鹅不同时期各种行为与外界环境的相关分 析表明越冬前期2个月中,大天鹅的睡眠时间与 天鹅数量、游客人数呈极显著负相关,且与人类干 扰因素呈显著负相关,大天鹅的数量越多、游客人 数越多,人类干扰程度越高,大天鹅的睡眠时间越短。 大天鹅的争斗时间与天鹅数量呈显著正相关,大天 鹅的数量越多,大天鹅的争斗时间越长。大天鹅的 数量与温度呈极显著负相关,温度越低,大天鹅的 数量越多,可能与人为投食有关(表2)。 越冬前期不同月份大天鹅的其它行为存在以下 差异(1)11月大天鹅的行走时间与游客人数呈 显著正相关,理羽时间与游客人数呈极显著负相关, 游客人数越多,大天鹅的理羽时间越短,大天鹅的 行走时间越长,活动越频繁。大天鹅的游动时间与 温度呈显著正相关,气温越低,大天鹅的游动时间 越短。(2)12月大天鹅的行走时间与天鹅数量呈 显著正相关,天鹅数量越多,大天鹅的行走时间越 长。大天鹅的理羽时间与天鹅数量呈极显著负相关, 表1 大天鹅越冬不同时期8种行为的比例 Table 1 Ratio of eight behaviors of whooper swan at different stages in winter 时期 行走 游动 争斗 觅食 飞行 警觉 理羽 睡眠 2017年11月 0.90 23.07 3.64 25.34 1.57 19.65 12.50 13.32 2017年12月 1.28 19.22 2.00 11.51 0.29 26.36 13.28 26.06 2018年1月 0.35 37.85 0.66 14.24 0.82 12.05 9.32 24.72 47 第2期 司世杰等三门峡市黄河公园大天鹅日间越冬行为研究 天鹅数量越多,大天鹅的理羽时间越短。游动时间、 觅食时间、警觉时间与天鹅数量呈极显著正相关, 天鹅数量越多,大天鹅的游动时间、觅食时间和警 觉时间比例越长(表2)。 2.2.2 越冬中期 2018年1月25-29日越冬中期 大天鹅的日间行为时间分配见图2。从图2可以看出, 时期 行为 行走 游动 争斗 觅食 飞行 警觉 理羽 睡眠 温度 游客人数天鹅数量 越冬前期 (11月) 温度 -0.012 0.385 * -0.312 -0.153 -0.214 -0.189 -0.110 -0.050 1.000 / / 游客人数0.481 * 0.115 0.345 0.374 0.436 * 0.352 -0.640** -0.721** 0.167 1.000 / 天鹅数量0.255 -0.045 0.420 * 0.222 0.374 0.509 ** -0.270 -0.673** -0.522**0.568 ** 1.000 人类干扰0.377 0.132 0.174 0.059 0.049 0.328 -0.225 -0.398 * 0.323 0.449 * 0.158 越冬前期 (12月) 温度 0.066 -0.001 -0.365 -0.639** -0.251 -0.02 0.126 0.098 1.000 / / 游客人数0.353 0.544 ** -0.124 0.099 -0.162 0.508 ** -0.195 -0.530** 0.383 * 1.000 / 天鹅数量0.382 * 0.571 ** 0.404 * 0.666 ** -0.096 0.624 ** -0.557** -0.718** -0.538**0.339 1.000 人类干扰0.017 0.523 ** 0.013 0.327 0.157 0.363 -0.065 -0.385 * 0.053 0.734 ** 0.396 * 越冬中期 (1月) 温度 0.184 0.000 0.095 -0.040 0.215 0.524 ** -0.365 -0.367 1.000 / / 游客人数0.105 -0.194 -0.144 -0.023 0.447 * 0.229 0.315 -0.400 * 0.402 * 1.000 / 天鹅数量-0.173 0.340 0.073 -0.365 -0.123 0.121 -0.191 0.110 0.294 -0.300 1.000 人类干扰0.196 -0.175 -0.144 -0.230 0.188 0.318 0.202 -0.199 0.454 * 0.600 ** 0.109 表 2 不同时期大天鹅各种行为与外界环境的相关分析 Table 2 Correlation Analysis of Various Behaviors and External Conditions of Cygnus cygnus in Different Periods (n27) 注“*”表示相关达显著水平(P<0.05;“**”表示相关达极显著水平(P<0.01) (注图a表示2017年11月;图b表示2017年12月) 图1 越冬前期大天鹅行为时间分配 Fig.1 Diurnal activity budget of Cygnus Cygnus in the early winter 48 湿 地 科 学 与 管 理 第15卷 大天鹅全天游动行为较频繁,游动行为所占时间比 例为26~50;睡眠高峰出现在800-1520,睡 眠行为所占时间比例为20~38;大天鹅的警觉 高峰出现在1040-1120和1520-1700;大天鹅 的游动高峰出现在820-940和1440-1700;大 天鹅的理羽行为与觅食行为所占时间比例全天变化 不大,分别为8~15和8~20。 斯皮尔曼相关性分析表明大天鹅的飞行时间 与游客人数呈显著正相关,游客人数越多,大天鹅 的飞行时间越长。大天鹅的睡眠时间与游客人数呈 显著负相关,游客人数越多,大天鹅的睡眠时间越短。 大天鹅的警觉时间与温度呈极显著正相关,游客人 数与温度呈显著正相关,栖息地温度越高,游客人 数越多,大天鹅的警觉时间越长(表2)。 3 讨论 3.1 大天鹅日间行为时间分配 越冬前期(11月),三门峡黄河公园的温度较 高(5.05℃2.9℃),最早迁徙的大天鹅刚刚抵达 越冬地,植物尚未完全枯萎,大天鹅的食物来源以 人工投食为辅、外界植物为主(司世杰, 2018)。 大天鹅觅食时间较长有助于获得大量的营养物质和 能量,以补充迁徙行为的大量消耗,并为即将到来 的越冬期做好能量储备,其它种类的鸟类也具有类 似的行为,如小天鹅C.columbianus(李言阔, 2013)的觅食行为所占时间比例为52.6,中华秋 沙鸭Mergus squamatus的觅食行为所占时间比例为 46(易国栋, 2010)。黄河公园迁徙大天鹅数量 的不断增加和人类干扰行为的不断发生,导致了大 天鹅高频率的游动行为和警觉行为,大天鹅需要不 断游动以寻找合适的觅食地点和休息地点,以避免 大天鹅之间冲突的发生。大天鹅相对较高频率的争 斗行为也说明了在这一时期大天鹅之间存在因食物 或领地等原因而发生争斗(表1)。 越冬前期结束时(12月),栖息地温度有所下 降(4.22℃3.19℃),由于自然资源的局限性, 大天鹅的数量趋于稳定(司世杰, 2018)。与11 月相比,12月大天鹅的行为发生了以下变化①大 天鹅的睡眠时间增加,大天鹅获得一定的营养物质 和能量的补充后,通过休息尽可能减少能量的消耗; ②大天鹅的警觉时间增加,黄河公园大天鹅的到来, 吸引了很多游客。三门峡市天鹅湖公园是三门峡库 区最大的越冬栖息地之一(张国钢, 2014),2017- 2018年大天鹅越冬期开始收取门票,由于黄河公园 没有收取门票,黄河公园的游客人数进一步增多。 斯皮尔曼相关性分析表明,黄河公园游客人数 的上升,导致大天鹅的游动时间和警觉时间增加, 睡眠时间减少。由于人类无法近距离接触大天鹅(司 世杰,2018),12月大天鹅的睡眠时间比11月增加。 与野生自然条件相比,人工投食使大天鹅的觅食时 间减少。董超(2015)在研究平陆大天鹅时也发现 了同样的现象,与周同山(2009)对灰鹤的研究结 果也相似。 越冬中期(1月),栖息地的温度进一步下降 (-3.77℃1.03℃),大天鹅主要以游动行为和 睡眠行为为主。与越冬前期相比,大天鹅越冬中期 的游动时间明显增加,觅食时间和睡眠时间有所增 加,这与温度降低时黑嘴天鹅Cygnus buccinator 图2 越冬中期大天鹅行为时间分配 Fig.2 Diurnal activity budget of Cygnus cygnus in the mid winter 49 第2期 司世杰等三门峡市黄河公园大天鹅日间越冬行为研究 低比例觅食时间和高比例睡眠时间的研究结果有差 异(Squires et al, 1997)。原因在于越冬中期植 物全部枯萎,大天鹅以玉米人工投食为主要食物, 湖面开始结冰,粮食无法送达中间小岛,在栈道边 作为新的投食点。因距离人类较近,大天鹅需要从 湖中间游到栈道边觅食,觅食结束后需要游动到湖 中间或距离岸边较远的位置,导致大天鹅的游动时 间增加,这与董超(2015)的研究结果一致。 3.2 大天鹅日间行为节律 大天鹅的取食行为出现早晚双高峰的表现形 式,有助于大天鹅更好地补充夜间的能量消耗,这 在鸟类学中是比较常见的行为策略(Lees et al, 1948),与田晓燕(2017)的研究结果一致。高强 度的人类活动(如晨练、遛狗、摄影等活动)对大 天鹅的行为时间分配有一定的影响,主要表现在 ①在一天中大天鹅的警觉行为和游动行为较为频 繁;②在中午游客比较少的时候,大天鹅一般是采 取睡眠行为和理羽行为。通过不同时期大天鹅与人 类活动相关性的分析可知,从越冬前期到越冬后期, 大天鹅警觉行为时间比例的变化体现了大天鹅对人 类行为的适应性(李安市, 2008;Keller et al, 1989)。 3.3 大天鹅行为时间分配与生境面积 与其他鸟类的起飞方式不同,大天鹅的起飞方 式被描述为踏浪行为(廖炎发, 1985),因此,大 天鹅的起飞需要一定的空间,即大天鹅对于栖息地 的面积和周围植被高度有一定的要求。董超(2015) 在对野外大面积栖息地的大天鹅行为研究中发现, 大天鹅的静息行为所占时间(40.5)高于运动行为 (22.8)、警觉行为(3.3),人为干扰对大天鹅 的行为时间分配影响较小。黄河公园大天鹅栖息地 面积仅20.69 hm 2 ,人类活动对大天鹅的行为时间分 配影响大,警觉行为所占时间比例(23.01)高于 游动行为(21.15)、睡眠行为(19.69)。牛童 (2015)在三门峡天鹅湖湿地公园(面积约为0.5 hm 2 ) 对大天鹅的行为研究发现,因为大天鹅的觅食区域 距离人类较近(约40 m),三门峡天鹅湖湿地公园 人类活动很大程度上影响了大天鹅的行为时间分配, 大天鹅游动所占时间(49.1)高于睡眠(6.76)、 警觉(7.79)。 总之,在越冬前期,当栖息地面积过大时,人 类活动对大天鹅的行为时间分配影响较小;当栖息 地面积太小时,与人类距离太近,人类活动对大天 鹅行为时间分配造成的干扰影响较大。 4 建议 根据研究结果,本文就关于大天鹅保护和公园 管理提出以下几点建议①在公园入口和天鹅栖息 地附近,增设保护大天鹅、减少干扰的解说牌;② 严格控制游客数量以及游客和野生大天鹅的距离, 避免游客惊扰大天鹅;③杜绝不文明行为的发生, 如高声喊叫、对天鹅扔石子等,进一步加大大天鹅 的保护宣传力度;④控制投食的频率和投食量,做 到合理投食。 参考文献 董超,张国钢,陆军.2015.山西平陆越冬大天鹅日间行为模式 [J].生态学报,352290-296 李安市,李月伟,耿学磊.2008.烟墩角大天鹅受到人类影响并 产生适应性[J].科技信息科学教研22516-518 李言阔,黄建刚,李凤山.2013.鄱阳湖越冬小天鹅在高水位年 份的昼间时间分配和活动节律[J].四川动物,324498-503 廖炎发.1985.在青海湖越冬的大天鹅[J].野生动物学报 324-26 刘利,张乐,苗春林. 2015.包头南海湿地保护区大天鹅春季行 为时间分配及日活动节律[J].四川动物,343458-462 马鸣,付春利.1993.野生天鹅[M].北京气象出版社 牛童,陈光,张健. 2015.三门峡市天鹅湖国家城市湿地公园 大天鹅越冬行为观察[J].天津师范大学学报自然科学 版,353149-151 司世杰,杜博. 2018.三门峡黄河公园越冬大天鹅栖息地构建与 适应性评价[J].湿地科学与管理,14439-44 田晓燕,陆滢,陈琤,等.2017.荣成天鹅湖越冬前期大天鹅数 量分布与行为研究[J].湿地科学与管理,13876-83 王保志,孟德荣,张汝英,等.2012.池养大天鹅亚成鸟春季行 为时间分配观察.经济动物学报,16279,81 易国栋,杨志杰,刘宇.2010.中华秋沙鸭越冬行为时间分配及 日活动节律[J].生态学报,3082228-2234 张国钢,董超,陆军.2014.我国重要分布地大天鹅越冬种群动 态调查[J].四川动物,333456-459 赵芳菊.2013.不同地区笼养大天鹅繁殖期昼间行为及雏鸟生长 发育的研究[D].哈尔滨东北林业大学学位论文 周同山,马雪峰,卢小琴.2009.笼养灰鹤越冬期行为活动的时 间分配和活动节律[J].野生动物学报,305245-247 Lees J. 1948. Winter feeding hours of Robins,Blackbirds,and Blue Tits[J].Brit Birds,41409971-76 Keller V. 1989. Variations in the response of Great Crested Crebes Podiceps cristatus to human disturbance A sign of adaptation[J]. Biological Conservation,491 31-45 Squires J R,Anderson S H. 1997. Changes in trumpeter swan Cygnus buccinator activities from winter to spring in the greater Yellowstone Area[J]. The American Midland Naturalist, 1381208-214

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