鄂尔多斯遗鸥国家级自然保护区湿地鸟类群落结构及其对水环境的响应

宋秀敏 王瑞平 王立宇 刘利平 王新程 郝有成

(1.鄂尔多斯遗鸥国家级自然保护区管理局，鄂尔多斯，017000；2.上海华东政法大学，上海，200000；3.内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗水利局，鄂尔多斯，017000)

物种多样性是生物多样性的重要组成部分，可较为准确地反应环境特征的变化动态[1]。鸟类具有一定的环境变化指示作用[2]，开展鸟类多样性调查，能够为保护地环境质量评价提供侧面参考，并为保护工作的实施制定科学管理政策。

全球湿地面积占地球陆地面积的6.4%，为人类的生产生活提供了丰富的资源[3]，因此湿地被誉为“地球之肾”。湿地综合了水域和陆地的多重环境调节功能，具有由水域过渡到陆地的独特性，生态服务功能价值多样[4]。同时湿地也是最具生产力的重要生态系统，不可忽视湿地的自然资源价值[5]。但是随着城市化进程和人类活动的影响，全球湿地承受了严重的威胁和压力[6]，湿地的数量和质量也由于不合理的使用呈现了下降趋势[7]，急需采取保护措施修复湿地资源，减缓其退化趋势，也迫切需要有关人员探索湿地质量评价的低成本高效率方式，作为指示环境修复的重要指标。

内蒙古鄂尔多斯遗鸥国家级自然保护区(以下简称鄂尔多斯保护区)位于内蒙古自治区鄂尔多斯市中部，地处鄂尔多斯高原由典型草原向荒漠化草原的过渡带，地理条件独特，分布有众多的咸水湖泊湿地，区内鸟类资源丰富，是遗鸥(Ichthyaetusrelictus)鄂尔多斯种群[8]的分布区和最主要的繁殖地。但是由于环境退化问题，当地鸟类多样性面临着锐减趋势。根据2016年中央环境保护督察组反馈意见，保护区编制了《鄂尔多斯遗鸥保护区湿地修复方案》，探索补水工程，改善湿地生态环境。通过湿地恢复措施的实施，湿地生态环境质量好转，2018年以来，保护区湿地面积逐年增加，为改善整个保护区湿地生态环境奠定了良好基础。

本研究针对湿地补水前后开展湿地鸟类调查，为该区域鸟类及环境保护工作提供基础资料。同时按年度和季度监测鄂尔多斯保护区水质质量状况，揭示水资源和鸟类种群变动之间的联系，可为后续保护区管理提供理论基础和依据。本研究将鸟类多样性和湿地水资源品质评价结合起来，试图探讨湿地鸟类群落多样性和水资源质量的联系，以期为后续湿地评价提供新思路和方法的可行性。

1 研究区概况

鄂尔多斯保护区位于内蒙古自治区鄂尔多斯市中部，39°42′49″—39°51′12″ N，109°14′15″—109°23′6″ E，总面积14 770.01 hm2，呈不规则长方形，属温带大陆性气候，主要受西北环流与极地冷空气影响，季节更替明显。植被由典型的草原向荒漠化草原过渡，植被稀疏，多为沙生植物。动物区系属于古北界—中亚亚区—蒙新区—西部荒漠亚区。区内动物以湿地鸟类、典型草原动物和爬行类动物为主。国家一级重点保护野生动物有遗鸥、东方白鹳(Ciconiaboyciana)和白尾海雕(Haliaeetusalbicilla)等，国家二级重点保护野生动物有白琵鹭(Platalealeucorodia)、大天鹅(Cygnuscygnus)、蓑羽鹤(Grusvirgo)、苍鹰(Accipitergentilis)和黑浮鸥(Chlidoniasniger)等。典型的草原动物主要有蒙古兔(Lepustolai)、赤狐(Vulpesvulpes)、黄鼬(Mustelasibirica)、五趾跳鼠(Allactagasibirica)和草原沙蜥(Phrynocephalusfrontalis)等。

2 研究方法

2.1 数据收集

依照《内蒙古自治区重点湿地资源年度监测方案》与《内蒙古自治区湿地资源调查技术实施细则》，结合鄂尔多斯保护区实际，于2016—2019年3—10月，采用样点法持续对保护区内陆湖野生鸟类进行定点监测，记录分布的野生鸟类及种群数量。

鸟类分类体系、地理区系和分布型以《中国鸟类分类与分布名录》(第3版)[9]为准，保护等级参考2021年发布的《国家重点保护野生动物名录》[10]。

采用玻璃电极法(GB 6920—1986)测定水质pH，使用重铬酸盐法(HJ 828—2017)测定水质化学需氧量，使用钼酸铵分光光度法(GB 11893—1989)测定水质总磷，采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ 636—2012)测定水质总氮。

2.2 数据计算

3 结果与分析

3.1 鸟类群落的基本组成

3.1.1 物种组成

调查发现鄂尔多斯保护区湿地鸟类共有51种，隶属于9目13科(表1)，其中雁形目(Anseriformes)最多，其次是鸻形目(Charadriiformes)。国家一级重点保护野生动物2种，分别为遗鸥和大鸨(Otistarda)，国家二级重点保护野生动物13种，分别为普通鵟(Buteojaponicus)、大鵟(B.hemilasius)、花脸鸭(Sibirionettaformosa)、鸿雁(Ansercygnoid)、红脚隼(Falcoamurensis)、角(Podicepsauritus)、黑颈(P.nigricollis)、小杓鹬(Numeniusminutus)、大杓鹬(N.madagascariensis)、白腰杓鹬(N.arquata)、蓑羽鹤、大天鹅和白琵鹭。

表1 鄂尔多斯遗鸥保护区鸟类分布名录

3.1.2 居留组成与区系组成

调查区域湿地鸟类居留型为旅鸟(24种，47.06%)、夏候鸟(23种，45.10%)和留鸟(4种，7.84%)，无冬候鸟。区系方面仅有1种古北种——鸥嘴噪鸥(Gelochelidonnilotica)，其余均为广布种，约占整个鸟类区系组成的98.04%。

3.1.3 鸟类群落物种丰富度的年度变化

2016—2019年调查结果显示，鄂尔多斯保护区湿地鸟类种类2016年最高，有38种。从2016年开始呈下降趋势，2017年为36种，2018年仅有26种。2019年鸟类种类略有回升(30种)，但总体尚未达到2016年的物种丰富度水平。

3.1.4 鸟类群落物种多样性的季度差异

调查表明，鸟类多样性和均匀度呈现出先降后升的趋势(图1)，与鸟类群落的丰富度变化一致。2018年鸟类多样性为折线的谷值。对各年各季度鸟类多样性计算得出，除2019年，第二季度均为鸟类多样性高峰(4—6月)。2016年和2018年的第三季度鸟类多样性最低，而2017年第四季度鸟类多样性最低。2019年鸟类多样性经历第二季度谷值后持续增加(图2)。

续表1

图1 鄂尔多斯湿地鸟类多样性和均匀度年度变化Fig.1 Annual changes of bird diversity and evenness in Ordos wetland

图2 鄂尔多斯湿地桃-阿海子湖鸟类多样性季度变化Fig.2 Seasonal variation of bird diversity in Ordos wetland

3.2 湿地水环境质量状况

鄂尔多斯保护区湿地水源补给情况为综合补给。水域水位和水深变化不明显(图3)，2016—2019年各季度平均水深浮动变化≤0.5 m。据遥感影像分析，2016年由于降雨多，鄂尔多斯保护区水域面积有所恢复，2017年达到3 km2左右，2018年随着湿地修复工程的完工及补水措施的实施，湿地水域面积不断增大，2018年底达到6 km2，至2020年6月底水域面积增至8.5 km2。蓄水量在2017年最低，生态补水后总蓄水量大幅提升，2018年第四季度后稳定在660.4万m3。

图3 鄂尔多斯保护区蓄水量变化情况Fig.3 Variation of water storage in Ordos Gull National Nature Reserve

3.3 水质评价

鄂尔多斯保护区地表水水质连续4年为劣Ⅴ类，仅适用于农业用水及一般景观，总氮最高点超标7倍以上[6]。化学需氧量代表还原性污染物含量，与总氮含量变化趋于一致，于2018年第二季度出现峰值。从总体来看，2016—2017年鄂尔多斯地表水资源质量趋于平稳，2018年为污染峰值且第二季度质量状况最差，随后至2019年状况明显好转(表2)。

表2 鄂尔多斯水质指标

3.4 水质变化与鸟类多样性

根据各年季度鸟类多样性和水质监测结果进行相关性分析，结果显示，鸟类多样性和蓄水量具有一定相关性(P=0.024)，相关性系数为-0.561，但散点图显示二者并不具有线性关系，数据科学性不强。以蓄水量为控制变量，进行鸟类多样性和其他水质指标的偏相关分析，鸟类多样性和总氮呈正相关关系(P=0.01)，相关系数为0.644。

4 讨论

4.1 鸟类物种组成和居留型

鄂尔多斯保护区湿地鸟类居留型以旅鸟居多，第二季度鸟类多样性最大，这可能与鄂尔多斯保护区位于内蒙古中部，地处世界八大鸟类迁徙路线中的中亚—印度迁徙路线通道有关[11]。中亚—印度迁徙路线通道贯穿我国中部，涉及候鸟300种，数量约数百万只，是我国重要的迁徙路线[12]，鄂尔多斯保护区作为重要停歇地，应被给予更多的关注。从地理位置上看，鄂尔多斯保护区虽位于古北界，但临近古北界与东洋界交界线，因此广布种鸟种较多。

鄂尔多斯保护区湿地鸟类种群季度变化趋势与宁夏沙湖湿地相似，在春季鸟类种类及总群数量也呈现上升趋势[13]，宁夏沙湖保护地是中国中部鸟类迁徙路线的重要停歇地，与鄂尔多斯地理位置较为接近。

本次调查结果无冬候鸟，并不代表鄂尔多斯保护区冬季栖息地质量较差，鄂尔多斯保护区鸟类调查时间为3—10月，无法排除源于调查时间空缺的重要因素。

4.2 水质指标和鸟类多样性

根据各年季度鸟类多样性和水质监测结果进行相关性分析，仅鸟类多样性和蓄水量具有一定相关性，因此鸟类多样性随水质指标的变化关系可能还包含更复杂因素的影响，单纯从水质指标还无法预测鸟类多样性动态，鸟类种群和水环境的复杂响应机制还有待进一步探究。水质变化并不能作为监测鸟类种群变化的直接驱动力指标。

4.3 鸟类多样性恢复的主要原因

虽然相关性结果不理想，但是从总体上看，鄂尔多斯保护区湿地鸟类多样性2016年后逐渐下降，2018—2019年转为上升的变化趋势，与保护区水资源状况变化趋势吻合。

2016年前近10年内，保护区的内湖桃-阿海子区域几乎全部处于干涸状态[14]。湿地退化导致水位下降、水面积萎缩、水量均衡失调和水质下降等现象。2018年鄂尔多斯气象局建设增雨基地多次人工降雨，在保护生态和缓解水资源紧张等方面发挥了重要作用[15]。同时2018年引黄工程在短时间给湿地生境带来了明显变化，使桃-阿海子区域明水面面积增大，正处于退化状态的栖息地生境质量大幅提高[16]。在湿地补水过程中，鸟类多样性指数由逐渐降低变为显著上升。

目前，湿地水域面积已恢复到8.48 km2，为建设适宜湿地生态环境奠定了良好基础。鄂尔多斯保护区管理部门积极在丰水期调节区域降水地表径流，通过下渗方法提高当地的地下水位，缓解了枯水季节水源短缺的压力，一定程度上改善了局部气候环境，湿地鸟类群落丰富度有望继续提升。

综上，通过一系列环境改善项目，尤其是2018年的人工降雨和生态补水措施，鄂尔多斯保护区水质质量有较大改善，扭转了湿地生态环境和鸟类种群退化的现象，鸟类多样性在2019年明显提升，但尚未恢复到2016年鸟类种群状态，还需要一定的调节时间。