草海湿地越冬鸟类动态研究

涂声蕾,冉景丞 ,杨 杰,马思怡,刘 懿,张 艳,倪 妮

(1.贵州师范大学生命科学学院,贵州贵阳 550025;2.贵州草海湿地生态系统国家定位观测研究站,贵州威宁 553114;3.贵州省林业科学研究院,贵州贵阳 550005;4.贵州省威宁县气象局,贵州威宁 553114)

鸟类是湿地动物中重要的类群之一,也是湿地生态系统的重要环境监测指示生物[1]。湿地鸟类一般生活在湿地浅水、滩地与岸边,在浅水或深水中游泳,或在湿地上空飞行[2]。对于湿地鸟类,群落的结构和多样性变化直接反映湿地环境变化。随着经济的飞速发展和人类干扰的加剧,环境压力也随之加大,导致水鸟类群落物种组成和数量的变化,研究鸟类在群落水平上对生境退化的响应将成为研究热点,并成为水鸟群落生态学研究的新领域。

草海湿地是“水鸟大熊猫”——黑颈鹤(Grusnigricollis)国家一级保护鸟类的重要越冬栖息地之一,也是其他珍稀濒危越冬鸟类的中转站,丰富多样的生境资源为黑颈鹤等珍稀鸟类提供了优良的栖息生态环境。每年越冬期以黑颈鹤为代表的珍稀鸟类多达10余万只。研究草海湿地越冬鸟类落结构年动态变化对黑颈鹤等越冬珍稀鸟类栖息地的保护具有指导性意义。该研究以黑颈鹤等珍稀鸟类为研究对象,收集多年来草海湿地越冬鸟类日常监测数据,分析草海湿地多年来几种重要鸟类的种群数量动态变化,了解贵州草海湿地越冬鸟类种群数量动态与环境的关系,为贵州草海国家级自然保护区管理委员会(以下简称草管委)对鸟类和湿地资源的管理提供科学依据与理论参考。

1 研究区域概况

草海湿地位于贵州省威宁彝族回族苗族自治县县城南侧,是贵州省唯一的一个生态系统比较完整的高原天然淡水湖湿地,是我国亚热带高原湿地生态系统的典型代表,是云贵高原黑颈鹤等珍稀鸟类的重要越冬地和停歇地[3]。草海因水草丰茂而得,常年平均水位2 m,根据国家自然资源三调数据地类统计草海湿地面积包括湖面和浅水沼泽区域面积约27 hm2。1992年被国务院批准为国家级自然保护区。草海自然保护区生物资源丰富,现有生物物种2 600余种,水生植物覆盖度超过80%。最新综合科学考察调查报告统计[4]:鸟类246种,隶属于17 目53科,其中被列为国家 Ⅰ 级重点保护野生鸟类有黑颈鹤(Grusnigricollis)、金雕(Aquilachrysaetos)、黑鹳(Ciconianigra)等7种,被列为国家Ⅱ级重点保护野生鸟类有灰鹤(Grusgrus)、紫水鸡(Porphyrioporphyrio)、黑翅鸢(Elanuscaeruleus)、大鵟(Buteohemilasius)等31种 ,中国特有种有5种。以水葱(Scirpusvalidus)、光叶眼子菜(Potamogetonlucens)、荆三棱(Scirpusyagara) 、荇菜(Nymphoidespeltatum)等为代表性的水生维管束植物群落,可分为挺水、浮叶、漂浮、沉水4个生活型,水生维管束植物共68种,隶属28科40属。挺水植物群落为鸟类提供适宜栖息繁殖和隐蔽场所,沉水植物和浮水植物等是鸟类和鱼类的饲料,鱼类、虾类、贝类是肉食性鸟类的主要食物产品。

2 研究方法

2.1 数据收集和越冬鸟类调查方法收集多年草管委对草海湿地越冬鸟类的日常监测数据,以刘家巷、朱家湾子、王家院子、胡叶林、温家屯、阳关山、吴家岩头7个黑颈鹤夜栖息地为监测点(图1)。草管委每年越冬期(当年的10月至次年3月底),在各监测点配备专职监测人员和监测设备,调查人员使用 10×60 的单筒望远镜和 8×42 的双筒望远镜观察计数,每天上报各登记点位的鸟类数据。

图1 草海国家级自然保护区越冬期鸟类监测点示意Fig.1 Schematic diagram of bird monitoring sites in Caohai National Nature Reserve during winter

2.2 数据统计方法对收集到的草海湿地越冬鸟类监测数据,从越冬期日常监测工作当年10月到次年3月中每个月抽4次(每隔10 d抽取1次)稳定的鸟类数据,分析多年来越冬鸟类数量动态变化情况。采用SPSS软件进行数据分析和制图比较。

3 结果与分析

3.1 草海越冬鸟类的一般动态通过对越冬期黑颈鹤、灰鹤、斑头雁、赤麻鸭、白骨顶5种重要越冬鸟类的监测观察记录,灰鹤是草海湿地越冬期候鸟迁徙的先锋队,在次年飞离草海时,最早迁飞的是灰鹤和黑颈鹤,最晚迁飞的是赤麻鸭。每年到草海的越冬鸟类10万余只。

黑颈鹤和灰鹤主要分布在草海湿地东、西、南面的 4 个区域(阳关山、温家屯、胡叶林、王家院子),温家屯片区和胡叶林片区栖息的鸟类数量最多。斑头雁和赤麻鸭集中分布在阳关山、温家屯、胡叶林、王家院子4个点的绿草皮且宽阔区域。白天2种鸟类呈现混群聚集觅食和单个群体聚集在栖息点的绿色草皮觅食,赤麻鸭和斑头雁喜食绿色幼嫩的草本植物如白车轴、白菜、绿肥的嫩叶,晚上主要与黑颈鹤和灰鹤混群栖息在浅水沼泽、滩涂、浅滩。白骨顶主要集中在吴家岩头—阳关山—胡叶林湖滨带的水面上。黑颈鹤07:00—09:00开始活动,09:00—18:00外出觅食,觅食点多为草海周边农耕地。黑颈鹤喜食农作物土豆和玉米,水莎草的根茎也是其必不可少的美味佳肴;18:00—20:00时间段的黑颈鹤从周边觅食地结伴飞回栖息地,进行晚上的休憩活动。草海的鸟类食物储存量是影响鸟类活动节律变动的主要因素[5]。

3.2 黑颈鹤历史最高统计数量变化抽取1985—2022年草海湿地黑颈鹤越冬期最高数据统计分析,草海湿地多年来黑颈鹤越冬期统计最高数量的变化趋势呈现上升的趋势,最高统计数量从 1985 年的 223 只增加到 2022年的2 088只。历史最高统计数量出现3次峰值,即2015—2016年2 001只、2020—2021年1 943只、2021—2022年的2 088只(图2)。

3.3 黑颈鹤数量同期动态抽取2012—2022年越冬期同期调查数据进行分析比较,黑颈鹤越冬期数量均值在1 000～2 000只范围内波动,整体数量均值为1 597只,黑颈鹤越冬期同期数量动态变化趋势是上升趋势。11月1—10日内迁飞到草海,数量开始逐渐上升;11月中下旬到2月中旬种群数量趋于稳定;2月下旬开始启动迁徙飞离越冬地,数量开始下降,最迟3月底迁徙结束,不同年份越冬期有所差别;与往年的越冬期比较,2021—2022年黑颈鹤迁来和迁离时间无明显变化,同一时期黑颈鹤数量均比往年明显高,此越冬期数量平均值2 028只,大于整体数量均值(图3)。

图2 1985—2022年越冬期草海湿地黑颈鹤最高数量统计Fig.2 Statistical map of the highest population of Grus nigricollis in Caohai Wetland from 1985 to 2022

3.4 其他重要鸟类数量动态同样抽取2012—2022年其他越冬鸟类数据进行动态分析,其中调查记录到的有灰鹤、斑头雁、赤麻鸭、白骨顶4种鸟类,调查期间观察到灰鹤、斑头雁、赤麻鸭与黑颈鹤混群栖息和觅食或单个群体集中栖息和觅食。分析数量结果表明(图4),灰鹤数量均值在500～1 000只范围内波动,平均数量为745只,总体数量变化趋势是先上升后降低再上升。2021—2022年平均数量为902只; 2016—2017年的越冬期数量出现极大值,1 281 只;2014—2015年数量出现极小值,208 只。

斑头雁数量均值在2 000～5 000只范围内波动,越冬期平均数量为3 497只,总体数量呈波动性变化趋势。2021—2022年越冬期平均数量为4 356只;2018—2019年越冬期出现极小值,1 144 只;2015—2016年的越冬期出现1次极大值,13 048只。

赤麻鸭数量均值在1 500～4 500只范围内波动,平均值为2 932只,总体数量变化呈现下降的趋势。2021—2022年越冬期平均数量为1 803只;2021—2022年越冬期出现1次极小值,1 412只;2015—2016年的越冬期出现一次极大值,5 925只。

图3 2012—2022年黑颈鹤越冬同期数量变化Fig.3 Population variation trend of Grus nigricollis during the same period from 2012 to 2022

白骨顶数量均值在5 000～30 000只范围内波动,平均值为10 566只,总体数量呈现先下降后急剧上升再下降变化趋势。2021—2022年越冬期平均数量为10 918只;2020—2021年越冬期数量达到最大值,31 000只,2013—2014年越冬期数量出现最低值,2 100只。

4 讨论

分析该研究结果可知,黑颈鹤数量逐年增加,而同期数量进行比较,2021—2022年数量最高,在2015—2016年和2020—2021年也现过峰值,说明草海实施生态保护和综合治理成效显著,草海水域面积和沼泽面积视野开阔,食物丰富。2014—2016年在贵州省委省政府的支持和鼓励下,草海管委会实施了中央湿地效益补偿鸟类觅食地建设项目,大量种植了土豆、玉米、黑麦草、水莎草等鸟类喜食植物。2016年以来草管委大力推进草海生态环境保护和综合治理项目,建成了1个万吨污水处理厂和19个分散式污水处理厂,降低了草海周边城镇生活和工业污染;实施“6万亩”(4 000 hm2)退耕还湿土地的征收和移民搬迁项目,一定程度上降低了草海面源污染和人鸟争地问题;每年越冬前期实行芦苇清除项目,打造鸟类栖息和觅食地。相关研究结果表明,环境是影响黑颈鹤数量变化的重要因素。

黑颈鹤在10月底开始从四川诺尔盖迁到草海湿地,黑颈鹤体力消耗大,迁来的一个星期内数量不稳定,需要对环境进行选择适应,再融入鹤群,一般以家庭式和家族式集群,活动范围比较固定,以夜栖地为中心的东西南北直线距离不超过5 km以内进行常态化的行为活动[6]。活动区域一般为草地、沼泽草甸、浅水沼泽、农耕地、玉米地、蔬菜地,喜食土豆、玉米和水莎草的块茎[7-8]。黑颈鹤在草海湿地活动区域水深不超过30 cm,偏好0～10 cm的浅水区域,而草海的水位提升会对黑颈鹤生境具有一定的影响[9]。土地利用变化也影响黑颈鹤数量变化的重要因素,黑颈鹤偏好距离栖息地附近的山坡、耕地、菜地、浅水沼泽地觅食,而“6万亩”(4 000 hm2)退耕还湿土地被征收以后,政府没有合理规划土地利用,大量的农耕地处于弃荒状态,杂草丛生,芦苇等高杆植物蔓延,从而使黑颈鹤的生存空间和觅食选择地减少[10-11]。

草海湿地越冬鸟类群落重要组成部分是涉禽类黑颈鹤和灰鹤,越冬期种群数量较丰富。其次是水鸟类的优势群落斑头雁、赤麻鸭和白骨顶。斑头雁、赤麻鸭和白骨顶3种水鸟在对环境利用空间和取食上具有一定的相似性,且数量变化与生境密切相关。斑头雁、赤麻鸭和白骨顶数量与生境类型和食物量密切相关。雁鸭类和秧鸡类水鸟偏好浅水区域生境,其次是深水区、沼泽草甸、草地、农耕地;水鸟喜食水生植物幼嫩部分,水生植物多样性也是水鸟多样性的主要原因;同一生境下不同的水鸟根据对生境的需求而形成结伴群落,通过取食、栖息等对环境的选择可能存在一定的竞争关系[12-13]。

研究结果表明,在草海越冬的主要鸟类除越冬期的起止点随当年气候变化略有差异外,越冬期主要水鸟总体数量基本保持平稳。但不同种类在同一年份和同一种类在不同年份都有较明显的波动,说明生境稳定性并非最佳。特别是近年,除黑颈鹤的种群数量持续增长外,白骨顶的数量快速下降,说明旱地觅食和沼泽栖息型鸟类对草海的环境适应性强,而浅水型鸟类的生境在退化。

5 建议

草海保护区实施生态保护和综合治理工作显著成效,草海生态环境有变好的趋势,但是草海保护区鸟类仍然面临严峻的生存危机,主要原因为水位抬升、高杆植物扩张、水生植物衰退、水体浑浊等因素影响鸟类生存环境使鸟类栖息觅食地(浅水沼泽地、沟渠、滩涂等)环境质量,取食量、栖息面积减少;土地利用不合理规划和使用,破坏湿地原有的地质地貌;农作物的耕种方式转变,候鸟觅食地和食物量减少;农业化肥、农药的使用和其他人为活动造成草海周边水质污染和面源污染,导致草海生态系统退化;草海紧邻县城,周边人口数量多,人鸟争地矛盾突出[9]。建议:①保证水文节律,让冬季低水位刚好让目前被淹没的田垄刚好露出水面,为涉禽提供生境,同时也不影响游禽的活动场所。②干预控制芦苇扩张,在春季芦苇幼苗生长的旺季连续放牧啃食或鼓励农民割除芦苇,对已经生长有芦苇的斑块进行人工割除翻犁后补种其他本土植物,防止芦苇根芽蔓延。③对现有的水生植物进行保育和培育,开展水生植物恢复修复试验示范,对水生植物减少严重的区域进行适当的水生植物移植和种植。④对“6万亩”(4 000 hm2)退耕还湿征收土地进行科学合理的规划利用,改变土地利用管理方式,科适当种植鸟类喜食植物土豆、玉米、胡萝卜、水莎草、黑麦草等。提高鸟类越冬季节的食物丰富度。⑤加大草海生态保护和综合治理,加强草海水质、水位的监测,加强维护草海周边污水处理站的运行,提升草海水质指标,降低水质污染程度。