人工巢箱下承德地区2种次级洞巢鸟类的繁殖生态研究
作者: 朱国芬 熊雪 王亚军 夏艳莎 王健 董建新
摘要 繁殖是鸟类生活史的关键组成,关乎鸟类的种群波动和分布扩散,也是开展其他研究的基础。于2019—2020年在承德磬锤峰国家森林公园和河北民族师范学院校园内利用人工巢箱招引大山雀(Parus major)和麻雀(Passer montanus),收集2种鸟类的繁殖数据。结果表明:磬锤峰国家森林公园内大山雀的平均巢箱利用率为86.04%(n=43),河北民族师范学院校园内麻雀的平均巢箱利用率为33.9%(n=56);2种鸟类的平均窝卵数分别为(7.72±1.05)枚(n=50)和(4.27±0.98)枚(n=38),平均卵重分别为(1.52±0.11)g(n=42)和(1.99±0.17)g(n=30),平均卵大小分别为(16.58±0.55)mm×(13.16±0.39)mm(n=42)和(18.02±1.11)mm×(13.43±0.74)mm(n=45);2种鸟类的雏鸟体重、嘴裂和跗跖的日龄变化呈现S型增长;2种鸟类的繁殖成功率分别为72.32%和78.66%,发现的捕食者主要为赤峰锦蛇和花鼠。
关键词 大山雀;麻雀;繁殖生态;人工巢箱
中图分类号 Q958 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)22-0091-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.22.023
The Breeding Ecology of Two Secondary Cavity-nesting Birds in Artificial Nest Boxes in Chengde
ZHU Guo-fen1, XIONG Xue1, WANG Ya-jun2 et al
(1. Hebei Normal University for Nationalities, Chengde, Hebei 067000; 2. Chengde Qingchuifeng National Forest Park Management Center, Chengde, Hebei 067000)
Abstract Breeding is a key component of birds’ life history, which would affect their population fluctuations and distribution diffusion, it’s also a basis for other research.This study used artificial nest boxes to attract Parus major and Passer montanus in the Qingchuifeng National Forest Park and the campus of Hebei Normal University for Nationalities from 2019 to 2020, and collected breeding data for the two bird species.The result showed that the average utilization rate of artificial nest boxes among great tits in Qingchuifeng was 86.04%(n=43), the average utilization rate of artificial nest boxes among tree sparrows in the campus was 33.9%(n=56). The average clutch size in two birds were (7.72±1.05)(n=50) and (4.27±0.98)(n=38), the average clutch mass in two birds were (1.52±0.11) g(n=42) and (1.99±0.17)g(n=30) , the average egg size in two birds were (16.58±0.55)mm ×(13.16±0.39) mm(n=42) and (18.02±1.11)mm ×(13.43±0.74) mm(n=45). The body weight, fissure length and tarsometatarsus length of two birds species showed an S-shaped growth curve. The breeding success in two birds were 72.32% and 78.66%, the main predators discovered were the Elaphe anomala and Tamias sibiricus.
Key words Parus major;Passer montanus;Breeding ecology;Artificial nest boxes
鸟类繁殖情况能够影响鸟类种群状态及其他生活史特征,进而对种群生存和进化产生影响,因此应详细记录鸟类繁殖生态数据[1]。鸟类繁殖行为包括求偶、交配、筑巢、产卵、孵卵和育雏6个过程,长期的自然选择使鸟类进化出适应环境的繁殖策略以提高自身适合度,相应地,鸟类繁殖行为中需要记录的数据包括巢、卵、窝卵数及孵卵行为等。大山雀(Parus major)为雀形目山雀科鸟类,麻雀(Passer montanus)为雀形目雀科鸟类,二者均为广泛分布的小型次级洞巢鸟类,在承德地区均为留鸟中的优势种[2]。为更好地掌握承德地区野生鸟类种群的生存状态,该研究使用人工巢箱招引并观测、记录2种鸟类的繁殖数据,以获得鸟类生活史资料,可作为深入开展鸟类研究和鸟类保护的基础[3],有利于进一步对该地区鸟类保护提出针对性策略。
1 研究地概况及研究方法
1.1 研究地概况
研究区域位于河北省承德市,承德地处河北省东北部(40°54′~42°40′N,117°11′~119°15′E),属于华北和东北地区的过渡带,靠近北京、天津、内蒙古以及辽宁地区,属半干旱半湿润大陆性季风性山地气候。该区域自然景观多样,地域景观复杂,是河北省野生动物分布的重要地区之一[4]。大山雀的繁殖生态研究在承德市区的磬锤峰国家森林公园展开,森林公园内植被属温带落叶阔叶林带,物种资源丰富,主要树种有油松(Pinus tabuliformis)、华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)、蒙古栎(Quercus mongolica)、白桦(Betula platyphylla)、山杨(Populus davidiana Dode)等。麻雀的繁殖生态研究在河北民族师范学院校园内展开,校园内树木多以旱柳(Salix matsudana koidz)、垂柳(Salix babylonica)、白桦(Betula platyphylla Sukaczev)和刺槐(Robinia pseudoacacia)为主。
1.2 研究方法
根据大山雀和麻雀的体型大小,制作了壁厚度2 cm,内部空间为11 cm×11 cm×26 cm,平均洞口大小为4.5 cm圆口的人工巢箱,所有洞口都开在巢箱前壁上部 1/3 处,巢箱盖采用挂钩和合页进行固定。分别于磬锤峰国家森林公园内悬挂43个巢箱,于河北民族师范学院校园内悬挂56个巢箱。相邻巢箱间距为20~30 m,巢箱用铁丝捆绑,悬挂时随机选择树种、树高及巢口方向,巢箱距地面高度为2~3 m,悬挂后用GPS定位、编号。每年4月开始间隔7 d观察巢箱的占用情况,当巢内出现巢材后,改为2~3 d观察1次,记录巢材、筑巢周期等。随后检查巢箱直至发现巢内有至少1枚卵出现时,确定该巢箱被利用,并记录巢箱的利用率,同时记录巢箱内情况,包括窝卵数,首枚产卵日期、孵化期等数据。
在窝卵数产满后使用游标卡尺(苏测0~150 mm,0.01 mm)和电子秤(香山,0.01 g)测量卵重(g)、卵长(mm)和卵宽(mm),并用根据公式(1)计算卵体积:
V(mm3)=Kv×L×B2(1)
式中:Kv为体系系数,一般采用0.51;L为卵的长度;B为卵的最大宽度。
当有雏鸟孵出时,使用电子秤(香山,0.01 g)、游标卡尺(苏测0~150 mm,0.01 mm)测量并记录各个日龄雏鸟的体重(g)、嘴裂长(mm)和跗跖长(mm),雏鸟的生长曲线采用非线性逻辑斯蒂回归进行拟合,公式如下:
Y(x)=YM×(Y0/YM)[exp(-K×X)](2)
式中:Y(x)代表x日龄雏鸟的体重(嘴裂长、跗跖长);Y0代表Y轴截距,即出生时体重(嘴裂长、跗跖长);YM代表渐近线体重(嘴裂长、跗跖长),k代表生长率指标。
关于繁殖成功率的研究,参照翟立华[5]对人工巢箱条件下白眉姬鹟繁殖生态研究,巢中只要有雏鸟出飞,就认为该巢繁殖成功,而看到捕食者、巢被损坏或其中有卵壳碎片或雏鸟尸体,则认为该巢被捕食。在2种鸟类的孵卵和育雏期间,采用录像和查巢的方法来观察和记录其孵化和出飞情况,并计算2种鸟类的孵化成功率、出飞率及繁殖成功率[6]。其中:
(1)孵化成功率:巢出雏总数与巢卵总数的比值。
(2)出飞率:巢出飞雏鸟总数与巢出雏总数的比值。
(3)繁殖成功率:巢出飞雏鸟总数与巢卵总数的比值。
数据形式为平均值±标准差(Mean ± SD),所有数据分析均在 SPSS 20.0 中完成,采用双尾检验,显著性设为 P<0.05;绘图均利用GraphPad Prism等软件进行分析处理。
2 结果与分析
2.1 2种鸟类的巢箱利用与巢特征
2019—2020年磬锤峰国家森林公园中大山雀的巢箱平均利用率为86.04%(表1),2020年比2019年的巢箱利用率略高,但没有显著性差异(P=0.062);而2年间河北民族师范学院校园内麻雀的巢箱平均利用率为33.93%(表1),第1年的巢箱利用率比第2年的利用率略高,但没有显著性差异(P=0.690)。
大山雀的繁殖巢为正开口,主要巢材为绿色苔藓,夹杂少量兽毛或植物纤维;麻雀的繁殖巢为侧开口,主要巢材为一些干树枝以及附近的树叶、尼龙、羽毛等(图1)。
2.2 2种鸟类的窝卵数与卵参数
根据2020年记录结果,磬锤峰国家森林公园内大山雀的首枚产卵时间在4月12日,2年窝卵数为6~10枚[平均(7.72±1.05)枚,n=50],主要为7~8枚,占66%(n=33),其中2019年平均窝卵数为(7.45±0.94)枚(n=20),2020年平均窝卵数为(7.90±1.12)枚(n=30),2年间窝卵数没有显著性差异(F=0.458,df=48,P=0.502);大山雀平均卵重为(1.52±0.11) g(n=42),平均卵大小为(16.58±0.55)mm×(13.16±0.39)mm(n=42),卵体积为(1.47±1.02)cm3(n=42)(表2)。2年间大山雀在卵重、卵长、卵宽和卵体积方面均没有显著差异(P>0.05)。
据2020年记录,河北民族师范学院校园内麻雀首枚产卵日期为5月4日,窝卵数为2~6枚[平均(4.27±0.98)枚,n=38],主要以4、5枚卵居多,占64.1%(n=25),也有2、3枚卵的巢箱出现。麻雀的平均卵重为(1.99±0.17)g,n=30;平均卵大小为(18.02±1.11)mm ×(13.43±0.74)mm,n=45(表2)。