上海师范大学奉贤校区内植物与鸟类共生关系探究.docx

    上海师范大学奉贤校区内植物与鸟类共生关系探究    曹煜方　娄智俊　王红兵　许萍摘  要： 上海师范大学奉贤校区具有林地、水域、芦苇地、林水混合区等多种生境，其丰富的植被与鸟类是校园生态系统的重要组成因子.本研究通过样点法和样线法，统计到校内45种植物及42种鸟类，发现植物对鸟类具有取食果实、繁殖寄巢、停栖休息、遮挡隐蔽等功能，而鸟类对植物而言具有传播种子等作用，因此校园植物和鸟类存在多种共生关系，其中主要包括互利共生、偏性共生和无关共生等.调查结果还表明，多种生境中，林水混合生境具有更高的物种多样性.该研究发现的植物与鸟类的共生关系，为未来城市绿地服务于保护生物多样性的功能优化提供了科学依据.关键词： 校园; 植物; 鸟类; 共生关系; 奉贤： Q 143.2    文献标志码： A    ： 1000-5137（2022）01-0070-10The ecosystem of Fengxian campus of Shanghai Normal University is featured with various habitats such as woodland， lake， reed marshland， and mixed area of forest and lake， where plants and birds are important components. Using points- and lines-based sampling method， 45 plant species and 42 bird species were observed. Plants were found to provide foods， rest areas， and shelters for birds， while birds can spread seeds for plants. As a consequence， plants and birds establish multiple symbiotic relationships including both mutualism and commensalism. The investigation also shows a higher diversity of species in mixed environment of forest and lake compared with other habitats. Collectively， the symbiotic relationship of plants and birds revealed by this study provide the scientific evidence for functional optimization of future urban green land in protecting biodiversity.campus; plants; birds; symbiosis; Fengxian0  引 言在大规模的城市化建设进程中，原生态系统占地萎缩，生物多样性受到严重威胁.大学校园集各类公共场所于一体，又具有绿地与湿地等生态环境，是一座微型城市.这座“城市”作为人们进行学习、教育、生活的场所，也是众多生物的栖息地.保护校园生物多样性既为校园内人类与自然的和谐共生搭建桥梁，也为城市可持续发展建设提供蓝本.然而過去二三十年间，许多大学的扩招扩建造成生物栖息地丧失，生物的生存环境受到干扰，校园生态系统的平衡受到负面影响.校园内的植物与鸟类是校园生态系统的重要组成部分，也是校园生态环境的指示物种.因此，定期调查校园内植物与鸟类的种类、种群数量与密度、生活习性及分布，研究植物与鸟类之间的共生关系，可以为校园生态系统的状况评估提供参照数据，并为校园将来可能的扩建提供参考资料和建议.有关校园植物或者鸟类的调查，国内外均有报道，比如对南美（巴西、厄瓜多尔等）、东南亚（泰国、菲律宾、斯里兰卡等）、非洲（肯尼亚、坦桑尼亚、尼日利亚等）以及中北美（美国、墨西哥）等地的大学校园的植物种群与鸟类的调研.调查方法有多种，其中，巴西里约热内卢联邦乡村大学的研究者使用雾网捕获法，统计到该校园的53种鸟类.斯里兰卡萨巴大学统计到145种鸟类，其调研发现水生环境的丧失、资源的过度开发和不当的垃圾回收导致当地鸟类数量减少.国内院校也报道过校园内植物与鸟类的调查，其中以农业类院校居多，比如，西北农林科技大学的师生对校园内5种生境（阔叶林、针叶林、针阔混交林、疏林灌丛群落和草坪）的鸟类组成进行过调查，共记录鸟类51种.华南农业大学的研究人员通过选取校内8个样点，共调查到校园鸟类41种，并提出减少修建园路以保护鸟类栖息地的建议.上海师范大学（上师大）拥有徐汇及奉贤两个校区，其中，徐汇校区2018年统计有48种鸟类，目前尚未有奉贤校区内植物与鸟类的调查报道：为此，本文作者开展了对奉贤校区植物和鸟类及其关系的调查，在完成该校区植物与鸟类的多样性数据的基础上，归纳了服务鸟类的植物类型，发现了植物-鸟类的共生关系特征，为保护包括鸟类在内的生物多样性提供参考.1  研究方法研究地概况 上师大奉贤校区（121˚31'26.7" E，30˚50'36.61" N）地处上海市最南端的海湾旅游区，南毗杭州湾，北邻上海综合工业开发区，东连浦东新区星火开发区，西接上海化学工业区.奉贤区濒临东海，属于北亚热带季风气候，常年主导风为东南风，气候温和，日照充足，冬冷夏热，雨水充沛，光温水同季.区内地势平坦，属于长江三角洲冲积平原.常年平均气温16.1 ℃，降雨量1 191.5 mm，无霜期225 d.上师大奉贤校区目前占地面积约121万m，绿化覆盖率达45.5%，共计约55万m.数据调查 于2019—2020年采用样方模式调查校园内植物，采用样线模式调查鸟类种类.基本方法是依据生境单元类型，在校内选取样点，对现场不能确定的植物物种拍摄其关键识别特征，请教植物分类专家，辅助以“形色”软件进行确认，查询中国植物志（电子版）（样地选择 上师大奉贤校区适宜鸟类生存的生境丰富，含水域、林地、芦苇地等.本次研究采用典型取样法选取七大样点，如图1（a）所示.水域样点3个，学海路边、玉兰苑食堂旁的心形湖为单体水域（图1（b）），即不含直接影响鸟类生存的水生植物的水域，总面积约0.004 km²;行政楼边的星云湖及其南部芦苇地为芦苇水域（图1（c）），整体面积约0.026 km²;旅游学院东侧的中心湖为睡莲水域（图1（d）），整体面积约0.003 km².林地样点2个，北部操场旁的林地为半闭合式林地（图1（e）），面积约0.008 km²;第五教学楼计算机房南边的林地为闭合式林地（图1（f）），面积约0.012 km².芦苇地样点1个，位于22号宿舍楼南侧（图1（g）），面积约0.025 km².林水混合区1个，位于植物基地内的西北侧（图1（h）），面积约0.007 km².图1 上师大奉贤校园取样点示意图.（a） 校内7个取样点分布;（b） A单体水域;（c） B芦苇水域;（d） C睡莲水域;（e） D半閉合式林地;（f） E闭合式林地;（g） F芦苇地;（h） G林水混合区数据分析方法 根据对鸟类习性及其所在生境中的植物的分析，结合其占比，对上师大奉贤校区内的植物和鸟类进行了相关关系倾向分析.分析中，为校区内植物统计种类总数，为提供某一或几种鸟类食物来源的植物的种数，供食植物的占比为;代表为某一种或几种鸟类提供休憩或遮蔽场所的植物的种数，其占比为;代表为某一种或几种鸟类提供繁殖筑巢处的植物的种数，其占比为.此外，为某一种或几种植物传播种子的鸟类种数用表示，其占比为，为校区内统计的鸟类种类的总数.鸟类与植物各关系比例为：互利共生比与相同，无关共生比，偏性共生比.植物与鸟类各共生关系比例为：互利共生比与相同，无关共生比，偏性共生比式中，为在校园内与植物无共生关系的鸟类种数，为校园内与鸟类无共生关系的植物种数.2  研究结果校园植物统计 上海地处亚热带常绿阔叶林区13.校区内香樟、荷花玉兰等常绿阔叶树种数量较多，是鸟类主要栖息场所之一.植物果期多集中于10—12月，为鸟类秋季迁徙提供了重要食物来源.丰富的植物种类塑造了校园美丽的环境，也满足了鸟类各种生存需求.在7处样点中，共记录到45种植物（表1），分属23个目34个科.其中，落叶乔灌木共16种，占35.6%;常绿乔灌木共18种，占40%;草本10种，约占22.2%;藤本1种，约占2.2%.林地样点中，林水混合区是以林地包围湖的复合型生境，其间植被覆盖率高，植物种类最多，达17种，树木以香樟、桉树、构树为主;半闭合式林地贴近环形跑道，其间有14种植物，以杉科为主;闭合式林地相对封闭，有12种植物，以香樟、棕榈、八角金盘为主.水域样点中，芦苇-水域的植物种类较多，达到7种，含节节菜等水生植物.单体水域植被覆盖率低，仅有湖边的垂柳.睡莲-水域和芦苇地中，睡莲和芦苇的覆盖率极高.校园鸟类统计 样线调查一共记录了8目21科42种鸟（表2）.其中，主要生活在水域的鸟类共9种，占21.43%;主要生活在林地的鸟类共33种，占78.57%.上海位于西伯利亚-澳大利西亚鸟类迁徙路线上，目前鸟类记录种数为446种，上师大校园统计鸟种约占其9.58%.其中，校园内的候鸟共18种，约占校园鸟类总数的42.86%;留鸟共24种，占57.14%.种类、居留型丰富的鸟类与植物间产生了多元的共生关系，两者都是上师大奉贤校区优质生态环境的重要组成部分.样线中以林水混合区的鸟种数最多，达到25种，含候鸟11种，留鸟14种.北灰鹟、白腹蓝鹟等冬候鸟，普通翠鸟仅在此样点被发现;其次是芦苇-水域区，鸟类17种，含候鸟5种，留鸟12种，鹭科为主，小䴙䴘仅在此样点被发现;闭合式与半闭合式林地的鸟种数相近，分别为13种和12种，雉鸡仅在林地被发现，冬季过境的猛禽于林地上空被发现;睡莲水域中，以黑水鸡、白胸苦恶鸟为主，共10种鸟类;单体水域内，鹭科为主，共8种鸟类;芦苇地的鸟种数最少，但分布有东方大苇莺这种特有种.植物功能分類 植物对鸟类而言，有几种功能：提供巢穴、栖息处或食物来源.根据各功能差异可对植物进行下列分类.2.3.1 供巢植物 校园内已知的供巢植物为杉科植物与香樟.杉科均为高大乔木，在部分杉科植物冠层10～15 m处，有喜鹊（）营巢，巢穴由折断的树枝搭建而成.此外，调查中有珠颈斑鸠（）于香樟中层营巢的记录.2.3.2 供食植物 校园内的供食植物种类较多，其提供的营养成分也较丰富，果实类食物富含可溶性糖类、蛋白质、氨基酸和维生素等，种子类食物富含脂肪，茎叶类食物富含蛋白质与纤维素等，为雀形目（）等鸟类提供能量来源.校园内提供鸟类果实的植物大多为乔灌木，比如构树（）、石榴（）、香樟（）、乌桕（）、垂柳（）和水杉（）等.构树为白头鹎（）提供聚花果.8—9月，上师大植物种质资源中心内（调查样点G）的构树结出橙红色果实，每棵树上都常聚集约5～8只白头鹎食用构树果肉.石榴为为灰头鹀（）提供浆果.11—12月，星云湖边（调查样点E），石榴树的部分果实仍挂树，其中有些尚未完全腐烂，冬候鸟灰头鹀则以部分完好或腐烂未彻底的石榴为食，它们在树间一般呈现每棵植物1～2只的散布形式.香樟11—12月结出黑色浆果，为多种鸟类提供果肉来源，如乌鸫（）、白头鹎、树麻雀（）、珠颈斑鸠（）和远东山雀（）等.乌桕为金翅雀（。