齐齐哈尔百鸟湖湿地水鸟组成和种群数量的季节变化

严雪洁，张美琦，许 青

（东北林业大学野生动物与自然保护地学院，哈尔滨，150040）

随着全球生态环境的恶化，生态修复工程正成为研究的主流［1］，修复效果是评价生态修复质量的关键环节［2-3］。鸟类对环境变化反应敏感，可以作为环境变化及污染程度的重要指示物种类群［4-5］，所以鸟类调查可以用来确定生态修复活动的有效性，指导修复和管理工作［6］，其中鸟类群落的多样性、数量和组成也被认可为有用的指标参数［7-10］。

黑龙江省齐齐哈尔市百鸟湖湿地，占地880 hm2，早年为处理城市污水的氧化塘，水体污染严重，鲜有动植物分布。2007年当地主管部门开启污水治理工程，通过清淤疏浚、截污纳管、科学配水和生物治理等方法，改善修复了生态环境，现水质总体保持在Ⅲ类，核心区域达到Ⅱ类。该湿地已形成具有我国北方特色的芦苇沼泽湿地生态系统，成为水鸟重要的繁殖地和南北迁徙途中的中间停歇地。百鸟湖湿地水鸟成为此处污水治理后湿地修复效果的生物指标。对百鸟湖湿地水鸟组成和种群数量的研究有助于了解湿地状况、修复机制和湿地发展的动态过程，这对我国北方地区湿地改造修复具有极大的借鉴意义。

本研究试图通过对百鸟湖湿地鸟类组成和种群数量变化进行分析，为后续在此区域开展湿地鸟类研究和保护工作提供基础数据。由于该区域和齐齐哈尔机场紧邻，百鸟湖湿地分布的鸟类会对飞行安全产生影响，本研究也可为机场鸟击预防工作提供数据支持。

1 研究区概况

百鸟湖湿地位于齐齐哈尔市中心城区西南、嫩江东岸（齐富公路—大昂坝），地理坐标为47°12'58.711″—47°16'9.199″ N，123°50'14.719″—123°53'48.356″ E，属温带大陆性季风气候，四季分明，春季干旱多风，夏季高温多雨，秋季短暂，降霜早，冬季寒冷干燥。百鸟湖湿地以拦水坝与周边分割开来，边界清晰，除嫩江河道外，周边以农田、村屯等为主，生境类型单一，主要生境为芦苇沼泽，区域内明水面约占总面积的58.51%（水深0.4～3.5 m），挺水植被占17.06%，草甸草原占9.35%，灌木乔木占2.86%，人工建筑5.03%。主要水生植物为芦苇（Phragmites australis）、香蒲（Typha orientalis）和水葱（Schoenoplectus tabernaemontani）等挺水植物，陆生草本植物有菊科（Asteraceae）、禾本科（Poaceae）和蔷薇科（Rosaceae）等常见种类，湖岸生长少量榆（Ulmus pumila）、旱柳（Salix matsudana）和小叶杨（Populus simonii）等乔木［11］。

2 研究方法

2.1 数据获取

2020 年8 月—2021 年7 月，在齐齐哈尔市百 鸟湖湿地对水鸟（包含游禽类和涉禽类），即雁形目（Anseriformes）、䴙䴘目（Podicipediformes）、鹤形目（Gruiformes）、鸻形目（Charadriiformes）、鹳形目（Ciconiiformes）、鲣鸟目（Suliformes）和鹈形目（Pelecaniformes）进行调查。根据鸟类迁徙方式设定监测时间，将年度监测分为4 个时期，分别为春季迁徙期（3—5 月）、夏季繁殖期（6—8 月）、秋季迁徙期（9—11 月）和越冬期（12—2 月）。以旬为时间间隔单位开展观察，即每个月至少3 次调查，在春季和秋季迁徙期进行3～4 d的连续观察。

百鸟湖是单一的芦苇沼泽湿地生态系统，基于系统抽样原则［12-13］，布设11 个样点（图1），两组观察员同时以样点为中心对水域周围的水鸟进行观察，尽可能涵盖所有水域范围，点与点之间以越野车转点。选择在晴朗无风的天气，观察时间为鸟类活动高峰期（06：00—10：00；16：00—19：00）。调查中使用10×42双筒望远镜和25～60倍单筒望远镜观测，对个体数量较少的鸟群采用直接计数法记录鸟的种类和数量，对数量较多的鸟群采用集团估算法来估计群体数量。为了避免重复计数，在物种种群数量统计时，采用最大值保留法［14-15］。

图1 百鸟湖湿地调查样点布设Fig.1 Sample site layout at the Bainiao Lake Wetland

2.2 数据处理与分析

鸟类分类系统参考《中国鸟类分类与分布名录》（第4 版）［16］，保护等级使用《国家重点保护野生动物名录》（2021 版）［17］、濒危等级依据IUCN Red List of Threatened Species（https：//www.iucnredlist.org）确定。

在SPSS 19.0 中对不同月份各种水鸟数量进行系统聚类，比较各月份水鸟组成的相似程度。聚类方法采用Ward法，度量标准为Euclidean距离。

根据鸟类不同种群数量占鸟类统计总数的比例（Pi）确定优势种，将Pi≥10%定为优势种（+++）；1%≤Pi＜10%定为常见种（++）；Pi＜1%定为稀有种（+）。采用鸟类群落Shannon-Wiener 多样性指数和Pielou均匀度指数反映当地不同阶段鸟类群落结构特征。

3 结果

3.1 湿地水鸟组成

调查期间共记录到水鸟47 种，隶属于7 目12 科（表1）。其中雁形目物种数最多，共18种，占调查水鸟物种数的38.30%；其次为鸻形目，有5科15种，占31.91%；再次是鹈形目，2 科6 种，占12.77%；䴙䴘目4种，鹤形目2种，鹳形目和鲣鸟目各1种。

表1 齐齐哈尔市百鸟湖湿地水鸟名录Tab.1 List of waterbirds at the Bainiao Lake Wetland，Qiqihar

研究区域全年水鸟优势种为红嘴鸥（Chroicocephalus ridibundus）、绿头鸭（Anas platyrhynchos），分别占总数量的26.81%和16.21%；斑嘴鸭（A.zonorhyncha）、赤膀鸭（Mareca strepera）、普通鸬鹚（Phalacrocorax carbo）、普通秋沙鸭（Mergus merganser）、凤头䴙䴘（Podiceps cristatus）、红头潜鸭（Aythya ferina）、黑颈䴙䴘（Podiceps nigricollis）、红脚鹬（Tringa totanus）、罗纹鸭（Mareca falcata）、白骨顶（Fulica atra）、白翅浮鸥（Chlidonias leucopterus）、绿翅鸭（Anas crecca）、灰翅浮鸥（Chlidonias hybrida）、白琵鹭（Platalea leucorodia）和鹊鸭（Bucephala clangula）15 种鸟类为常见种，其余为稀有种。将夏季当地有繁殖记录、迁徙季节会中途停歇而不越冬的鸟类确定为夏候鸟，共27 种，占总物种数的57.45%。冬季由于百鸟湖有少量生活污水排入，导致局部区域有不结冰明水面，观察到在此越冬的鸟类有绿头鸭、红嘴鸥和普通秋沙鸭。鹊鸭、西伯利亚银鸥（Larus smithsonianus）和赤麻鸭（Tadorna ferruginea）等17 种鸟类仅在迁徙期可见，为当地旅鸟，占36.17%（表1）。

从区系类型上看，研究区域有古北种24 种，占总物种数的51.06%；广布种23 种，占总物种数的48.94%；未发现东洋种。研究区域内分布的国家一级重点保护鸟类有东方白鹳（Ciconia boyciana）、青头潜鸭（Aythya baeri）和黑嘴鸥（Saundersilarus saundersi）3种，国家二级重点保护鸟类有黑颈䴙䴘、白琵鹭、鸳鸯（Aix galericulata）、赤颈䴙䴘（Podiceps grisegena）和斑头秋沙鸭（Mergellus albellus）5种。

3.2 湿地水鸟全年种类和数量变化

百鸟湖湿地各月份水鸟物种数变化较为明显（图2），具有一定季节性，春季迁徙期和秋季迁徙期物种数均较高。春季迁徙期（5 月）水鸟物种数达到最高，为34 种；夏季繁殖期较稳定，维持在24 种以上；10 月物种数为30 种，为秋季迁徙期高峰。随着冬季到来鸟类大量南迁，物种数由10月的30种迅速下降到12月的3种。越冬期由于百鸟湖局部区域有不结冰明水面，本地存留少量绿头鸭、红嘴鸥和普通秋沙鸭越冬。从各月份水鸟数量变化上看，迁徙季节水鸟大量经过，形成春季迁徙期（4月）和秋季迁徙期（10 月）2 个数量高峰。4 月水鸟统计数量为11 339只，10月出现全年峰值，为13 156只。夏季繁殖前期（6月）因迁徙中途停歇鸟类离开，数量快速下降，7—9 月数量缓慢上升。冬季本区域存在越冬水鸟，数量较少，1、2月数量全年较低，2月仅记录151只，全年最低。

图2 百鸟湖湿地全年水鸟种类和数量变化Fig.2 Changes of waterbird species and abundance at the Bainiao Lake Wetland throughout the year

使用系统聚类比较各月份鸟类种类数量的差别，结果显示百鸟湖湿地四季鸟类组成区分明显（图3）。12—3月相似度最高，可以显示当地越冬期水鸟组成特征；4—5月相似程度较高，但与其他各月份差异较大，能够显示春季迁徙期水鸟组成特征；6—9月有一定的相似，显示夏季繁殖期水鸟组成特征；10、11 月之间以及与其他各月差异均较大，鸟类组成变动剧烈，反应了秋季迁徙期水鸟的组成特点。

图3 百鸟湖湿地各月份鸟类组成系统聚类Fig.3 Cluster map of monthly bird composition system at the Bainiao Lake Wetland

3.3 湿地水鸟四季迁徙动态

从季节变化上看，春季和秋季种类数量和种群数量较高，夏季均较少，冬季最少。

春、秋两季水鸟种类最多的为雁鸭类（表1），共17 种，占两季水鸟总种数的38.64%；数量最多的为鸥类，共19 764 只，占两季水鸟总数量的39.31%。秋季迁徙期的雁鸭类和鸻鹬类的种类较春季迁徙期的少（表1，表2），如春季记录到的青脚鹬（Tringa nebularia）、蛎鹬（Haematopus ostralegus）、环颈鸻（Charadrius alexandrinus）、翘鼻麻鸭（Tadorna tadorna）、斑头秋沙鸭、白眉鸭（Spatula querquedula）和鸳鸯在秋季并未被观察到。黑嘴鸥、赤麻鸭和赤颈䴙䴘只在秋季被观察到。秋季鸟类数量较春季有所增加，其中增加的部分是当年繁殖的幼鸟。

表2 百鸟湖湿地不同季节鸟类变化Tab.2 Bird changes at the Bainiao Lake Wetland in different seasons

从优势种分布上看（表3），3 月春季水鸟迁徙开始，普通鸬鹚和多种鸭科（Anatidae）鸟类等大型水鸟最先迁来。4、5月数量众多的红嘴鸥迁到，这两个月红嘴鸥数量均超当地观测总数量的50.00%，5 月单次记录最大值为7 109 只，占当月鸟类总个体数的67.57%，代替普通鸬鹚成为数量最多的优势种。6月迁徙中途停歇鸟类离开本区，百鸟湖进入夏季繁殖期，红头潜鸭成为优势种。7—9 月优势种数量较多，组成有一定变化。10月是秋季迁徙高峰期，红嘴鸥、绿头鸭和斑嘴鸭成为秋季最大类群，这是由于不同种水鸟繁殖时间存在差异。冬季，绿头鸭成为百鸟湖湿地最大群体。

表3 百鸟湖湿地水鸟的多样性、均匀度及优势种的季节分布Tab.3 The seasonal distribution of diversity，uniformity and dominant species of waterbirds at the Bainiao Lake Wetland

3.4 湿地水鸟全年群落结构变化

利用Shannon-Wiener 多样性指数（H'）和Pielou均匀度指数（J）分析湿地水鸟全年群落结构变化规律（表3）。结果表明，3 月和6—10 月水鸟多样性（H'）指数较高，均在2.0 以上，10 月最高，为2.352。越冬期多样性指数均小于1.0，2 月仅为0.309。4—5 月和11 月多样性指数1.0＜H'＜2.0。春秋迁徙期（4—5 月和11 月）水鸟均匀性指数较低是由于短时间内单种大群水鸟迁入中途地停歇。越冬期水鸟物种数较少，均匀度指数意义不大。

4 讨论

4.1 百鸟湖湿地水鸟组成特点

本次调查显示，当地分布的47种水鸟中，有30种（包括夏候鸟和留鸟）在当地繁殖，占齐齐哈尔百鸟湖湿地鸟类物种数的63.83%。百鸟湖鸟类以古北种为主，占总物种数的51.06%。与同属松嫩平原腹地的扎龙保护区水鸟调查的区系和组成特点［18-19］相似，但是池鹭（Ardeola bacchus）与白眼潜鸭（Aythya nyroca）较少观察到。水鸟种类的季节性变化与2008 年关雪等［20］对扎龙保护区的研究结果相近；不同的是百鸟湖夏季繁殖鸟种类多而稳定，春秋两季鸟类数量皆形成明显高峰，鸟类组成变动剧烈。这说明这里鸟类组成状况已经具有我国北方芦苇沼泽湿地生态系统特征［21］。本研究区域冬季寒冷，湿地结冰是自然状态，但是由于周边有生活污水排放，导致局部水面不结冰，冬季仍有绿头鸭和普通秋沙鸭被观测到，这种现象目前在北方很多地区出现，而且受到了研究者的重视［22］。

4.2 百鸟湖珍稀鸟类状况

近年来，国家一级重点保护鸟类东方白鹳和青头潜鸭，国家二级重点保护鸟类白琵鹭和黑颈䴙䴘，在当地已经形成了稳定的繁殖种群。同时鸳鸯、斑头秋沙鸭、赤颈䴙䴘和黑嘴鸥等珍稀鸟类在迁徙季节也在此中途停歇。

2012—2013年研究团队在齐齐哈尔百鸟湖湿地进行鸟类调查时［23］，仅发现青头潜鸭、黑颈䴙䴘和赤颈䴙䴘有少量活动。本次调查显示2020 年东方白鹳有1对繁殖，2021年仍返回原巢；2020年秋季（10月）在此停歇的东方白鹳达到53 只。5 月黑颈䴙䴘最多，观察到577 只，甚至成为5—7 月常见种之一；青头潜鸭被确定在当地繁殖至少有3 巢，10 月观测到最高数量是35 只；白琵鹭繁殖至少有3 巢，秋季最高，观察到344 只。黑颈䴙䴘和白琵鹭与距离较近的黑龙江扎龙保护区相关调查［24-26］相比，种群密度更高。此外，鸳鸯、斑头秋沙鸭、赤颈䴙䴘和黑嘴鸥等也在迁徙季节中途停歇，表明齐齐哈尔百鸟湖湿地是珍稀鸟类的重要停歇、繁殖栖息地，具重要的生态保护价值。本研究显示，从百鸟湖湿地水鸟多样性组成以及变化特点上看，百鸟湖湿地鸟类种群组成具有鲜明的北方湿地鸟类组成特点，已经具备了湿地生态系统的完备功能。

4.3 百鸟湖湿地恢复机制探讨

目前百鸟湖湿地鸟类多样性恢复，首先是湿地景观保持的完整性［27］，百鸟湖不再具有排污处置功能以后，除进行过清淤除污等必要的人为治理外，湿地外貌始终保持原来的状态，甚至很少发生割苇、捕鱼和拾卵等生产活动，繁茂的芦苇、香蒲等水生植物以及滩涂等多样生境，是水鸟理想的栖息繁育场所；其次，这片湿地面积足够宽阔（880 hm2），周边几乎被其他单一生境包围，如紧邻嫩江宽阔的河道、周边密集的农田和居民区，都属于生物多样性相对贫乏区域，生境的异质性［28-29］使得这里鸟类多样性增高；再次，这片湿地目前仍存在人为能量输入活动，除光合作用利用了太阳能构成生态系统基本能量输入外，生活污水的少量排入，对于生态系统能量流动的输入起到正向作用，生态系统完整的食物链能及时使能量流入下一级，提升了湿地生态系统的恢复速度。对百鸟湖特殊的湿地生态系统开展深入研究，可以为我国北方地区湿地改造恢复提供极大的借鉴意义。

致谢：本文完成过程中得到齐齐哈尔睿涛环保科技有限公司的大力支持，在此深表谢意。