0引言 多年来，农田防护林在提高自然资源利用率、改善农田小气候、减少风蚀和水蚀等方面具有良好的效果，但农田生态系统农田防护林的生物多样性的保育作用没有得到足够的重视．鸟类的繁殖活动是其生活史中的重要环节，也是鸟类将同类的干扰、天敌的捕食以及环境因子影响降低到最低水平提高繁殖成功率的途径，其中巢址的选择策略是鸟类顺利完成繁衍的先决条件［1－2］．各国学者针对各种鸟类开展了大量的工作，研究对象涉及到雀形目、鹳形目、鸮形目、鹃形目等，结果认为鸟类巢址选择受周围植被结构如植被的高度、盖度和视野开阔度等因素影响较大，同时还受竞争和干扰多种因素影响［3－5］．喜鹊（Picapica）为广泛分布的世界性鸟类，主要栖息在荒野、农田、城郊，为本地居留型优势种群，在鸟类群落结构中占有重要地位［6］．喜鹊食性杂食量大，在消灭农林害虫和维护生态平衡方面发挥重要作用．近些年，我国针对喜鹊在城市、校园、山地次生林中的巢址选择做了一些工作［7－8］，但农林复合生态系统中不同模式的防护林在喜鹊巢址选择中的作用和地位如何研究较少．本研究通过对农田生态系统中影响喜鹊巢址选择因素的调查分析，以期为农田防护林建设、鸟类繁育、栖息地恢复和病虫害的生物防治提供科学依据． 1研究方法 1．1研究地概况 开封是黄河中下游黄淮海平原典型地区，黄河冲积扇平原，地理位置为113°51′51″～115°15′42″E，34°11′43″～35°11′43″N，海拔69～78m．该地区属暖温带大陆性季风气候，年平均降雨量670mm，平均气温14℃，≥0℃积温5100℃以上，无霜期220d左右，全年日照时数在2300～2500h之间，日照率为55％．该地区主要农作物为小麦、玉米、水稻等，种植制度为一年两熟制，主要树种为毛白杨、柳树、法国梧桐、刺槐和国槐．主要鸟类有40多种，优势种类有喜鹊、珠颈斑鸠（Streptopeliachinensis）、家燕（Hirundorustica）、白头鹎（Pycnonotussinensis）、灰喜鹊（Cyanopicacyana）、黄腰柳莺（Phylloscopusproregulus）、麻雀（Passermontanus）等． 1．2巢址选择研究方法 2009年和2010年2－5月喜鹊营巢繁殖期，对黄河中下游典型地区开封农林复合生态系统中喜鹊巢址进行调查．2009年和2010年共调查4个区域．①辛堤头，调查面积约160hm2，该区北临连霍高速公路，南至开封市北环城路．研究区内有村庄、学校、冬小麦田、梨园和池塘．②刘李岗，面积约200hm2，该区域内有杨树林地、村庄、小学、郑开大道、桃园、西瓜地、蔬菜大棚以及小池塘．③水稻乡，面积约170hm2，该区域北临黄河，有219省道、村庄、学校、养殖场、杨树林、杨槐混交林、冬小麦田、水稻田等．④梅庄，调查面积约111hm2．该区域内有杨树林、柳树林、槐树林、黄河水沉淀池、养殖场、村庄和公路，主要种植作物冬小麦、油菜、花生、水稻等．4个区域根据农田防护林功能可划分为以下4种模式：A．村庄防护林，村庄内和围绕村庄建造的防风人工林（简称为村庄）；B．公路两旁防风绿化林带（简称道路）；C．片状防护林（简称林地），主要功能为防风固沙和短期工业用材；D．农田林网防护林带，包括沿农田、果园和水渠等营建的纵横交错的绿色网络通道（简称为农田）．A，B模式人为活动较多，为干扰相对严重环境，C，D模式为干扰较轻环境．利用双筒望远镜（8×30）调查记录有营巢活动的喜鹊巢．巢址特征变量测量，以营巢树为中心、半径为10m的圆作一个样方（10m内有其他巢树不做重复统计）．统计巢树种类，记录巢树样方内胸径大于5cm的乔木数目（计为乔木数量，TN）．每一大样方中划出1m×1m小样方，共212个样方，统计小样方中草本植物盖度（WC）（％）．用陈化鹏方法统计最近巢间距（ND）（m），采用间距小于200m的记录实际测量距离，间距大于200m的记做200m，附近有多个巢时，选取距离最近的巢记录［2］．记录巢树水源的距离（NWD）（m）．巢树特征变量测定，常规法测定巢树高度（NH）（m）、巢树胸径（NDBH）（cm）、巢树冠层高度（NTCH）（m）、巢树冠层盖度（NTC）（m2），以直径大于2cm枝条距主干最宽距离为半径，计算冠层覆盖面积，以及巢距地高度（NGH）（m）． 1．3数据处理和分析方法 对所有的数据进行统计描述，不同年份间求平均数、标准差和标准误．不同功能防护林间数据LSD方差分析，并利用主成分分析法分析喜鹊巢址选择的主要生态因子及其影响程度．文中数据用Mean±SE表示，其中Mean为算术平均值，SE为标准误．所有的数据均采用SPSS进行统计分析，Origin绘图． 2结果与分析 2．1喜鹊巢位描述性特征 2009和2010年共调查喜鹊巢302个，其中2009年158个，2010年144个．通过对巢址、巢树变量进行统计分析，变量在年份间无显著差异（P＞0．05），因此将两年数据汇总进行统一分析．喜鹊巢址主要分布在农田，占总调查数量的46．84％，其次分布于道路周围和林地中，分别占22．25％和20．27％，村庄分布较少，仅有10．63％（图1）．喜鹊选择巢树以高大乔木树种为主，选择筑巢的乔木有毛白杨（Populustomentosa）、刺槐（Sophorajaponica）、苦楝树（Meliaazedaeach）、柳树（Salixmatsudana）和榆树（Ulmuspumila），其中毛白杨树占绝对优势，其选择频率高达89．20％．巢树样方内草本植物主要有艾蒿（Artemisiaprinceps）、狗牙根（Cynodondactylon）、婆婆纳（Veronicadidyma）、刺儿菜（Cirsiumsetosum）、莎草（Cyperusrotundus）等30多种，草本植物盖度30％～65％，不同功能防护林之间草本植物盖度无显著性差异．巢树距水源距离为（538．06±34．61）m（df＝301，t＝15．54，P＜0．01）．不同功能防护林中喜鹊巢址最小巢间距明显不同（图1），其中村庄和道路周围巢间距较大，分别为（92．35±14．46）m和（88．26±13．12）m，显著高于林地（74．03±11．01）m和农田（79．09±8．20）m（P＜0．05）．#p#分页标题#e# 2．2喜鹊巢位数量化特征 通过对不同环境中喜鹊巢的生境因子参数的测量和分析，发现所测定的变量符合正态分布，变量方差分析表明组间具有较大的差异（图2）．不同功能防护林中喜鹊对筑巢乔木的高度、冠盖度和冠层高度的选择差异较大．巢树选择14．0～19．0m的高大乔木，不同环境中巢树高度分别为（16．67±0．65）m、（15．40±0．26）m、（15．17±0．52）m和（13．03±0．36）m，NHA＞NHB和NHC＞NHD（P＜0．05）．巢树冠盖度（NTC）选择范围在26～55m2，其中NTCA最大，为（45．12±8．71）m2，显著大于NTCB、NTCC和NTCD（P＜0．05）．巢树冠层高度（NTCH）的选择A、B和C模式下分别为（5．50±0．5）m、（4．79±0．19）m和（4．66±0．26）m，三者高度显著高于D模式下巢树冠层高度（4．05±0．20）m（P＜0．05）．喜鹊巢位高度（NGH）与巢树高度选择一致，巢的高度距树顶部多为2～3m，其中A模式和B模式喜鹊巢高度没有显著差异，分别为（14．25±0．59）m和（13．14±0．27）m，但显著高于C和D模式，即（12．25±0．36）m和（10．74±0．33）m，D模式又显著低于C模式（P＜0．05）．巢树胸径（NDBH）选择范围在27．8～37．7cm，不同模式下巢树胸径差异不显著．巢树周围胸径大于5cm乔木的数目（TN）在5～12株，不同环境间也没有显著差异（P＞0．05）． 2．3喜鹊巢主成分分析 通过对不同干扰环境中喜鹊巢位选择的因子进行主成分分析，得到9个因子的相关矩阵和特征值，前三个主成分显著特征值大于1，贡献率分别是36．53％、17．96％和13．29％，累积贡献率67．78％，基本包含了9个变量的信息（表1）．表2显示巢树特性NH、NTC，NGH对第一主分量的负荷量较大，反映了喜鹊巢址选择首要因素是较高大且冠层盖度也较大的乔木．第一主分量主要反映喜鹊巢址选择的乔木因子．第二主成分干扰程度和巢树周围乔木数量（TN）有较大的因子负荷量，喜鹊选择在周围乔木数量较多的地方筑巢，反映了喜鹊巢址选择较为隐蔽的环境因子．第三个主分量反映营巢间距（ND），因子负荷量达0．71，体现了喜鹊巢址选择排除同类干扰、保证充足食物来源的领地因子．乔木因子、安全因子和领地因子是喜鹊筑巢选择的三个主要因子，这样的筑巢环境选择可以为繁殖提供更好的食物来源和安全保障． 3讨论 鸟类对营巢生境的选择是长期进化适应的结果，决定动物生境选择的因素是复杂的．鸟类巢址选择是由鸟类形态结构、行为功能及其在环境中获得食物等必要生存条件的能力所决定［9－10］．本研究中喜鹊巢址选择高大的乔木，乔木的特征成为第一主要因素，主要是喜鹊的先天遗传因素和环境诱导的共同作用．喜鹊为树栖鸟类，选择一定高度的乔木筑巢是遗传因素决定，但巢树的高度受环境因素的影响，如人类活动干扰较大的村庄、道路周围巢树高度比农田和林地中巢树高1～2m，这种选择可以使鸟类繁殖活动远离嘈杂环境，较高大乔木还能使喜鹊有较大的视野开阔度．喜鹊在选择巢树时还多选冠层覆盖度大的巢树，巢址高度常距冠顶1．5～3m，这种上层遮蔽少、下层盖度高的环境隐蔽性更强、更安全，这种视觉隐蔽有利于其巢卵躲避捕食性天敌［11－12］．另外，鸟巢还能够获得较为适宜的光照和温湿条件，有利于幼鸟的发育和生长．在育雏期，育雏食物主要是动物性食物，亲鸟主要在巢周围的林下草地、果园、农田等环境觅食，因此，喜鹊巢址选择的另一重要因素是巢树周围需有一定数量的乔木，环境的异质性和浓密植被能提供较丰富的食物资源、增加巢卵的隐蔽性和潜在的营巢点，最大限度地减少天敌对巢卵的捕食［13］．最小巢间距是鸟类选择巢址的第三重要因素，一定距离的巢间距可避免同类之间的干扰和对资源的利用，喜鹊的领域性很强，一般巢距在30m以内．本研究中干扰较少的农田和林地中喜鹊巢间距小于村庄和道路周围，这可能是农田和林地具有丰富的食物，如植物种子、瓜果、粮食粒和农田昆虫等［14－15］，道路周围食物相对较少，巢间距较大．巢间距的大小常受环境中可应用食物、水、高大乔木的数量、遗传以及其他生物等因子限制［16－17］．从巢址分布看，有近一半（46．84％）的喜鹊巢分布在农田的网格防护林中，这也说明食物来源的重要性．因此，在受季风气候影响大、旱涝频繁、农业机械化水平高、化肥投入高的黄河中下游地区，调整种植业结构、建立起农田林网、林带和间作林的农林复合生态系统能抗御干热风、风沙等危害，为农作物生长创造良好的农田生态和环境，为喜鹊提供理想的栖息地． 上述研究结果表明，喜鹊繁殖栖息地选择，尤其是巢址选择主要取决于小尺度上的植被结构，如巢树的条件，巢址周围植被的盖度、高度和视野开阔度等．同时喜鹊能很好地适应人口密集地区的生态条件，能很好地适应农耕区的条件．在农林复合生态系统中农田防护林，不仅能保护利用喜鹊消灭农田和防护林中的害虫，而且还可以保护鸟类群落结构及农林复合生态系统生物多样性．