北京奥林匹克森林公园南园春季鸟类多样性研究

张鹏骞，白冰，钟震宇，杨峥

（1.北京市科学技术研究院科学传播中心，北京 100044；2.北京生物多样性保护研究中心，北京 100076；3.北京市科学技术研究院 资源环境研究所，北京 100089）

北京奥林匹克森林公园（简称“奥森公园”）位于北京市朝阳区奥运中心区北部（116°37′～116°41′E，40°01′～40°04′N），是城区北部最大的绿地系统。公园周边区域高度城市化，分布有居民住宅、体育场馆、会议中心、科研机构、道路地铁、公交场站、产业园区、购物广场等。奥森公园是“北京第29 届夏季奥运会”为北京市民留下的生态财富，一方面发挥着固碳释氧［1］、净化城市污水［2］、缓解城市热岛效应［3］、净化大气颗粒物［4］等生态功能；另一方面又可作为鸟类等野生动物的栖息地［5］。

鸟类作为高等脊椎等物，对栖息地的组成和环境变化非常敏感［6］，是城市生态环境和城市生物多样性的重要指示物种［7］。因此，开展城市鸟类多样性研究成为世界范围内城市生态学的热点。北京鸟类资源丰富，2018 年北京地区记录鸟类达487种［8］。奥森公园鸟类种类较多，吸引了大量观鸟爱好者和鸟类生态学研究者：鲍大珩等［9］对北园冬春季鸟类多样性进行了调查，共记录46 种鸟类，分属11 目23 科；刘天晟等［10］对北园白头鹎的种群动态进行了调查。张皖清和董丽［11］以奥森公园为例，研究了鸟类分布与森林公园生境之间的关系。目前为止，对奥森公园南园鸟类群落的专门调查研究还未有报道。对奥森公园持续开展野生鸟类调查研究，有助于了解北京市北部城市建成区物种多样性，是衡量和评价城市生态健康的重要依据。

1 研究地区与研究方法

1.1 研究区概况

奥森公园总占地面积680 ha，东西向的北五环路将其分为“北园”和“南园”。本研究以“南园”核心区作为研究区域，涵盖范围为：北接北五环路，东临奥林东路，南至地铁8 号线奥森公园南门站，西至奥林西路。调查区域占地面积380 ha，以仰山、奥海、人造湿地等大型山水景观为主。其中，奥海作为主湖区，面积约122 ha［12］。奥森公园建立之初，植物种类以蔷薇科、忍冬科、木犀科及杨柳科为主［13］。2012 年调查发现，公园内共有维管束植物295 种，隶 属于75 科，203 属［14］；最 新 调查发现，公园自生植物已达到128 种，隶属于32 科98属，草本植物居多，乡土植物占76.56%［15-16］。

研究区所在的朝阳区属温带大陆型半湿润季风气候。四季分明，降水集中。春季干燥多风，昼夜温差较大；夏季炎热多雨；秋季晴朗少雨，冷暖适宜，光照充足；冬季寒冷干燥，多风少雪。年平均气温11.6 ℃，最冷月1 月份平均气温4.6 ℃，最热月7 月平均气温25.9 ℃，年无霜期192 d；年平均降水量581 mm，夏季降水量占全年的75%［17］。

1.2 研究方法

在2019 年3 月至5 月对研究区开展野外鸟类调查，共计5 次。每次调查天气均无降水、风力不大、能见度好，适合开展鸟类观察（表1）。研究区地势较为开阔，适宜采用样线法开展鸟类群落调查。以公园内道路为样线，将公园南门作为样线的起点和终点；结合南园植物分布情况、地形地貌情况，将部分健身步道、奥海沿岸、仰山登山步道作为固定样线，尽可能覆盖南园落叶阔叶林、灌木林、针叶林、观赏草坪等主要植物群落，同时连接奥海和西部湿地、仰山等景观带；样线总长约6.3 km（图1）。

表1 2019 年春季奥森公园南园鸟类调查时间表Table 1 The time table of investigation of bird community in southern section of Beijing Olympic Forest Park during the spring in 2019

为避免重复计数，在样线上：设奥森公园南园南门为A 点、“朝花台”为B 点、“夕拾台”为C 点，将样线自然分为3 段（图1），3 组具有丰富调查经验的 工 作 人 员 同 步 对A 点-B 点、B 点-C 点、C 点-A点样线100 m 内的鸟类进行调查。调查时间为鸟类 活 动 高 峰 期（6：30-9：30），调 查 人 员 借 助Swarovski Optik™EL 8×42 倍双筒望远镜，以正常步行速度，结合鸟类综合特征［18］对鸟种辨别。对于数量较少的鸟类采用直接计数法记录数量，即对观察到的鸟类种类和数量进行记录。对于数量较大的鸟类群体采用“集团统计法”，即依据种群数大小将其分为50 个、100 个、500 个小集团，根据集团数的数量计算总数［19］。鸟类的分类和居留型参考文献赵欣如［20］和郑光美［21］所著著作。

图1 奥森公园南园鸟类调查样线图Fig.1 The route to monitor the wild birds in southern section of Beijing Olympic Forest Park

1.3 物种多样性测度方法

1.3.1 RB 频率指数

将调查期间某种鸟的遇见率R=d D×100和该种鸟每天平均遇见数量B=N D 相乘，作为该 种 鸟 的 频 率 指 数 ，即 r=R×B=(d D×100)×(N D)。其中：d 为遇见该种鸟的天数；D 为工作总天数；N 为工作期间该种鸟的遇见总数量。凡指数在500 以上的为优势种，指数在200～500 的为普通种，指数在200 以下的为稀有种［22］。

1.3.2 Shannon 物 种 多 样 性 指 数（H'，Shannon-Weiner index）［23］和Pielou 均 匀 度 指 数（J，Pielou index）［24］

计算公式分别如下：

式中：S 为出现在研究区的物种数；Pi为第i种鸟的数量与所有鸟类总数量的比值。

式中：H'为群落的实测多样性，H'max为群落的最大多样性（H'max，即在给定物种数S 下的完全均匀群落的多样性）。

2 结果与分析

2.1 研究区鸟类物种组成

2019 年3 月至5 月调查期间，在研究区内共记录鸟类个体6180 只（表1），隶属类13 目、30 科、50种（表2）。其中，雀形目15 科、27 种，约占鸟类总种数的54%。研究区共发现国家II 级重点保护鸟类［25］凤头蜂鹰（Pernis ptilorhynchus）和红隼（Falco tinnunculus）2 种。国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的（“三有”）陆生野生鸟类41 种［26］，占野生鸟类总种数的82%。奥森公园成为珍稀濒危野生动物的重要庇护所，彰显出重要的生态价值。

表2 奥森公园春夏季鸟类群落组成和出现频率Table 2 Wild bird communities compose and frequency in southern section of Beijing Olympic Forest Park

从鸟类生态类群来看，鸣禽27 种，占鸟类总种数的54%；水鸟10 种（游禽5 种，涉禽5 种）占鸟类总种数的20%；攀禽7 种，猛禽2 种，陆禽4 种，覆盖了鸟类6 大生态类群。可以看出，研究区野生鸟类主要以鸣禽和水鸟为主。

鸣禽是鸟类中数量最为庞大的一支，属于雀形目，体态小巧玲珑，鸣唱婉转动听［27］。大多数雀形目鸟类环境适应性高、食性广泛、种群扩散能力强［28］。同时，还有一些鸟类对生境非常敏感，水体形式、水体深度、水生植物覆盖度、驳岸类型等，都是影响鸟类群落结构的关键因素［29］。本次调查中，仅观察到苍鹭、池鹭、黄苇鳽、黑水鸡4 种涉禽。苍鹭多分布在奥海北缘，池鹭、黄苇鳽、黑水鸡等其它涉禽多分布在研究区西北部芦苇丛内，且除苍鹭外，其它4 种涉禽遇见率较低。北京位于“东亚-澳大利西亚”国际候鸟迁飞路线上，每年春季是鸻鹬鸟北迁高峰，但调查发现，研究区此类涉禽较少。通过对研究区中心水面——“奥海”观察发现，湖面四周驳岸坡度较大，不利于涉禽取食。研究区虽有一些浅水芦苇丛，但面积有限无法承载更多的野生鸟类。本次调查中，观察到游禽也较少，仅有小䴙䴘、凤头䴙䴘（Podiceps cristatus）、赤麻鸭（Tadorna ferruginea）和绿头鸭4 种。这是可能是由于研究区湖面缺乏岛屿及水生植物造成的。雁鸭类水鸟往往将水面中凸出的石块、岛屿作为休憩场所，湖心岛类型的栖息地为鸟类休憩繁育提供了自然且安全的环境。水生植物也能够为游禽营造隐蔽环境，小䴙䴘、凤头䴙䴘等水鸟会利用这些水生植物营巢。

续表

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2.2 研究区鸟类居留类型

从鸟类居留类型来看，研究区共调查发现留鸟22 种，占44%；夏候鸟17 种，占34%；旅鸟8 种，占16%。调查时值春季，可以看到北京地区常见冬候鸟大幅减少，池鹭（Ardeola bacchus）、黄苇鳽（Ixobrychus sinensis）等旅鸟或夏候鸟陆续抵达研究区。

总体来看，［树］麻雀（Passer montanus）、喜鹊（Pica pica）、灰喜鹊（Cyanopica cyana）、珠颈斑鸠（Streptopelia chinensis）、山斑鸠（Streptopelia orientalis）等留鸟城市依赖型和城市适生型鸟类［30-31］在物种结构中占比较大，是在研究区内长期生活的类群。但这些鸟类，由于受到游客观光、体育锻炼等人为干扰因素叠加，隐匿在离健身步道较远的人工林内。由于环境适宜，小䴙䴘（Tachybaptus ruficollis）、乌 鸫（Turdus merula）、绿头 鸭（Anas platyrhynchos）、黑水鸡（Gallimula chlropus）等野生鸟类在研究区繁殖育雏。北红尾鸲（Phoenicurus auroreus）、黑喉石䳭（Saxicola torquata）、红喉［姬］鹟（Ficedula parva）、灰头鹀（Emberiza spodocephala）等旅鸟在研究区停留数周或数日后飞离。

2.3 研究区鸟类优势种

调查期间，5 月23 日的调查观察到鸟类数量最多，达3981 只；3 月24 日的调查观察到鸟类数量最少，为363 只（表1），说明随着气温升高，气候由凉转暖，鸟类活动越来越频繁。本次调查共发现优势鸟种小䴙䴘、大斑啄木鸟（Dendrocopos major）、白头鹎（Pycnonotus sinensis）等鸟类18 种，占全部鸟类种类的36%。在优势种中，水鸟仅有小䴙䴘、绿头鸭2 种；攀禽有大斑啄木鸟和灰头绿啄木鸟（Picus canus）2 种。鸣禽最多，有家燕（Hirundo rustica）、红喉［姬］鹟（Ficedula parva）、黄腰柳莺（Phylloscopus proregulus）等14 种。灰斑鸠（Streptopelia decaocto）、珠颈斑鸠（Streptopelia chinensis）和普通雨燕（Apus apus）等3 种鸟类为普通种。其它29 种鸟类为稀有种，占全部鸟类种类的58%。

2.4 研究区鸟类多样性

城市公园面积、针叶林面积比例、绿地面积比例、昆虫丰富度及地被丰富度是影响鸟类丰富度的显著积极因子［32］。研究区植物种类丰富、环境异质性高，是野生鸟类的理想栖息地。由表3 可以看出，研究区在春季鸟类Shannon 多样性指数为2.168，Pielou 均匀度指数为0.554。笔者对位于北京市大兴区的南海子麋鹿苑的鸟类群落结构进行长期研究，结果显示：春季鸟类Shannon 多样性指数和Pielou 均匀度指数分别为1.827 和0.386（表3），均低于本次对研究区的调查。这是由于研究区总面积更大（包括林地面积和水域面积），植被种类更丰富造成的。

张皖清［33］在2013 年12 月至2015 年1 月间，对研究区鸟类Shannon 多样性指数和Pielou 均匀度指数进行调查，得到的最高值分别为1.939 和0.909（表3）。与本研究相比较，鸟类Shannon 多样性指数较低，但Pielou 均匀度指数较高。这是由于春季大量候鸟迁徙，鸟类种类大量增加，鸟类多样性也随之提高；同时，麻雀、喜鹊、乌鸫等留鸟大量集群，降低了均匀度指数。

表3 奥森公园南园春夏季鸟类群落Shannon-Weiner 多样性指数和Pielou 均匀度指数Table 3 Wild bird communities compose insouthern section of Beijing Olympic Forest Park during spring and summer

鸟类是城市中对环境变化最为敏感的动物类群之一［35］。各种人为干扰对鸟类栖息导致鸟类物种多样性急剧下降［36］。在调查中发现，为保持研究区园容园貌整洁和维持植物健康，园林工人修枝、喷药、修剪草坪等较为频繁。对树木的修枝作业一定程度上降低了林木垂直结构，从而降低环境次级机构的多样性，不利于鸟类停歇、取食、隐藏。在微生境尺度上，林下带的洁净度与鸟类多度呈显著的负相关［37］。

3 研究区鸟类保护对策建议

总体来讲，对野生鸟类保护既要从保护其栖息地入手，还要加强对鸟类保护与管理工作。结合研究区生态环境和管理工作现状，提出以下建议：

一是围绕“生态平衡”科学制定园林养护补植方案。注意乡土树种、食源性树种、常绿树种的合理配置；在保障地铁设施安全情况下，在奥海适当种植水生植物；在不影响游客安全的情况下，对植物减少不必要的修整；对植物虫害不使用或少使用化学消杀，允许部分植物自然淘汰。

二是围绕“招引鸟类”开展必要的人工辅助。适当增加适合不同鸟类生活特性的人工巢箱，避免“雨燕塔”变成“麻雀塔”；在林下引入若干小型本杰士堆，增加生物多样性；对部分浅水人工湿地进行改造，为涉禽提供觅食条件；划定鸟类保育区，限制游客进入。

三是开展科学宣传，讲好生态故事，营造良好风尚。组织志愿者、生态保护者、观鸟爱好者等群体，利用展板、展架，开展观鸟活动等方式，让广大市民更进一步认识鸟类、爱护鸟类；劝止大声喧哗，或有其它不文明举止的运动爱好者；对开展集体活动的单位或组织提出降低噪音、控制活动范围、活动方式等要求。