東洞庭湖天氣、氣候對越冬候鳥數量的影響

黃菊梅 向偉 申亞蘭 牛琳芝 姚毅

（1 湖南省岳陽市氣象局，岳陽 414000；2 湖南省岳陽市水文局，岳陽 414000；3 湖南省東洞庭湖國家級自然保護區管理局，岳陽 414000）

0 引言

東洞庭湖獨特的生態環境孕育了豐富的自然資源。每年冬季，東洞庭湖被分割成很多個湖泊，湖與湖之間則是大片泥沼、淺灘和草甸，豐茂的水草、大量底棲生物和魚蝦，吸引著數十萬羽雁鴨類、鶴鸛類候鳥在此覓食、停歇和棲息，是亞洲最主要的越冬候鳥棲息地之一。東洞庭湖國家級自然保護區（簡稱“保護區”，下同）在東北亞鶴類遷徙網絡、東亞雁鴨類遷徙網絡和東亞—澳大利亞涉禽遷徙網絡等區域物種保護網絡中具有十分重要的地位。保護區內記錄到鳥類338種，其中國家一級保護的有白鶴、白頭鶴、東方白鸛、黑鸛、大鴇、中華秋沙鴨、白尾海雕7種，二級保護的有小天鵝、鴛鴦、白枕鶴、灰鶴、白額雁等45種。保護區面積為19萬 hm，兼具明水、沼澤、草灘、農田、林地、村落，不同的棲息環境棲息不同的鳥類，而且每年鳥類數量及棲息環境都發生變化。在保護區，有采桑湖、大西湖、小西湖、丁字堤等幾個最佳觀測點。大小西湖是保護區的核心區域，具有特殊的保護和科研價值。

鳥類種群或群落的調查與監測不僅與鳥類的受脅狀況評價、資源保護以及鳥類在生態系統中的功能有密切關系，而且鳥類的數量還可以作為評價環境質量的重要指標。武美香等分析了我國鳥類特有種與氣候要素的關系。楊麗慧等研究表明，候鳥物候期對氣候變化響應比較敏感。巴明廷等研究了鄭州城區鳥類冬季集群的季節性與地理分布多樣性特征。陳煒等指出，武漢作為鳥類遷徙“中轉站”的生態學地位發生了巨大變化。李麗平等利用2005年7月—2006年l2月水鳥調查資料，認為東洞庭湖濕地鳥類的季節差異非常顯著。張鴻等利用越冬初期、隆冬期和春季鳥類遷徙前3次東洞庭湖區域水鳥監測結果，對2013—2014年東洞庭湖區域的水鳥種類組成和不同時期種類變化，水鳥分階段數量變化和空間分布等進行了系統分析。但目前關于天氣、氣候對越冬候鳥數量的影響研究比較少，對保護區越冬候鳥的研究也是零散的，很少有系統的研究文獻，本文旨在進行一些探索，為洞庭湖越冬候鳥的研究提供科學依據。

1 資料和方法

資料來源：候鳥分析資料和2008—2018年大小西湖越冬候鳥監測數據來源于東洞庭湖國家級自然保護管理局，水位資料來源于岳陽市水文局，氣象要素來源于岳陽市氣象觀測站。岳陽市氣象觀測站位于東洞庭湖濱湖，是湖南省唯一的濱湖氣象站，氣象觀測數據能較好的代表東洞庭湖的天氣和氣候。

分析方法：采用線性趨勢和相關分析法，并用Pearson相關系數檢驗方法進行顯著性檢驗，通過0.5水平檢驗時為較顯著，通過0.1水平檢驗時為顯著，通過0.05水平檢驗時為極顯著，否則為不顯著。

2 結果分析

2.1 洞庭湖鳥類概況及變化趨勢

國家重點保護鳥類中，白額雁數量年際變化較大，2015年數量為0只，2009年、2012年、2013年、2017年為23～33只，2010年、2016年、2018年為192～279只，2008年、2011年、2014年為2400～7360只。小天鵝在2013年和2018年分別監測到2只和1089只，東方白鸛2008—2011年監測到2～12只，2012年開始沒有記錄。黑鸛僅2018年監測到32只。圖1b中，2008—2018年間灰鶴每年都有記錄，數量比較穩定，為2～307只不等，且呈極顯著增加趨勢；除2016年未有白琵鷺的記錄外，其他年份為12～452只，呈減少趨勢，但變化不顯著。

圖1 2008—2018年保護區大小西湖越冬候鳥（a）及兩種國家重點保護鳥類（b）的數量變化Fig. 1 Changes of wintering migratory birds (a) and national key protected birds (b) in large and small West Lakes of the reserve from 2008 to 2018

2.2 氣候異常對越冬候鳥數量的影響

2.2.1 降水異常對候鳥數量的影響

1）降水偏多導致洞庭湖水位偏高，候鳥數量減少。

2008年11月上旬，長江上游出現較強降水，洞庭湖來水量加大，同時長江以南大部包括洞庭湖區降水明顯偏多，陰雨日數達5～8 d，部分地區出現漬害，洞庭湖水位也迅速上漲。其中，10月31日—11月12日城陵磯水位從22.70 m迅速上漲至29.75 m，至11月19日，洞庭湖水位仍接近28 m，28 m以上的水位持續了11 d，27 m以上的水位持續了17 d，大大高于適宜鳥類棲息的24～25 m。洞庭湖冬季水位過高，淹沒了草灘、低洼濕地等候鳥覓食地和棲息地，導致鳥類棲息和覓食的濕地灘涂縮小，許多候鳥被迫在湖區附近的農田和內湖棲息。保護區調查結果顯示，除羅紋鴨喜居在洞庭湖自然水域外，95%的雁類、鶴類、天鵝和幾乎所有的涉禽都遷移到了附近的農田及內湖邊上，給候鳥保護和農民生產生活帶來一定影響。同時，11月中上旬正是近十萬只越冬候鳥經過長途遷徙后抵達的時間，急需補充能量，不料卻遇到食物匱乏，頓失覓食和棲息之地，給洞庭湖越冬候鳥造成了比較嚴重的影響。在考察過程中，保護區工作人員還在稻田里發現了9只死亡的候鳥，包括1只白額雁、6只小白額雁和2只赤麻鴨，均因饑餓和劇毒農藥而死亡，原定于12月舉行的洞庭湖觀鳥節活動被取消。

2）降水偏少導致洞庭湖低水位，候鳥數量減少

2003年由于長時間干旱，洞庭湖水位降低，導致鳥類賴以生存的植被和灘涂發生變化，一些鳥類不得不飛走，10月如約而來的白琵鷺，因干旱等原因飛走了三分之二。2009年秋季，洞庭湖出現了近幾十年來的歷史同期最低水位，在東洞庭湖鳥類資源最為集中的大小西湖，也因持續低水位時間過長，大部分泥灘裸露、干涸，給在此生存的魚類、鳥類帶來了很大的威脅。12月中旬，洞庭湖水位較往年同期偏低，比2008年同期下降7 m，濕地水面迅速萎縮。為了保證候鳥的食物，使2009年中國洞庭湖國際觀鳥節正常舉行，東洞庭湖自然保護區管理局采取生態引水的方法，迅速恢復封閉管理區內大小西湖及壕溝的生態水位。

2.2.2 氣溫異常對候鳥數量的影響

2006年11月上旬的氣溫比歷年10月上旬還高，遲遲沒有寒流南下，至11月23日才開始出現一次強冷空氣過程。第一批候鳥抵達保護區的時間是10月上旬，比往年足足晚了半個月。至11月中旬，在保護區的核心區域的大小西湖記錄到的鳥類不到4萬只，而往年同期所記錄到的最多候鳥數有7萬只，候鳥數量減少近一半，記錄到的候鳥種類包括野鴨類、雁類、鷗類、鶴類、天鵝等等，也比往年減少了近1/3，監測的大雁只有5種，大大少于往年。因此，遷徙南來的越冬候鳥大大減少的重要原因是同期天氣異常。

2.2.3 極端天氣、氣候事件對候鳥數量的影響

岳陽市2008年1月13日—2月3日連續22 d出現日平均氣溫低于0 ℃的嚴寒期，其中1月19—29日連續12 d出現雨凇，期間降雪日18 d，積雪日22 d，為自1954年以來最嚴重的雨雪冰凍天氣過程，且嚴寒期時間之長、災情之重為有實測記錄以來之最。

大雪和冰凍過程中及冰凍解除后，為了實時了解湖區鳥類分布、生存及受損情況，保護區管理局組織大量人力物力，分別于1月20—24日、2月5—6日、2月12—17日，進行了三次系統的監測與巡護。其中1月20日、2月5日兩次監測，洞庭湖除航道以外，已全部冰封，2月12—17日的全湖候鳥同步監測期間，洞庭湖已解除冰凍。前兩次監測面積達150 hm，徒步行程100余 km，后一次同步監測面積近800 km，行程近1500 km，共記錄到候鳥49種，約11萬只，因此，候鳥在洞庭湖越冬依存度高。前兩次監測中，僅記錄到鳥類不足2000只，發現死亡環頸鸻、珠頸斑鳩4只。大雪融化后第三次監測到死亡的鳥類有灰鶴、白琵鷺、小白額雁、綠翅鴨等，數量雖然不多，但十分有代表性。綜合結果顯示，雨雪冰凍后，洞庭湖區部分鳥類數量明顯減少，甚至有些湖區廣布種，調查中一只也未見到，草食性淺水活動區域的雁鴨類鳥類受冰雪災害影響相對較小，深水和淺灘活動的動食性鳥類受冰雪災害影響相對較大，越冬候鳥野外死亡個體較少，留鳥受影響較大。

2.3 氣候條件對候鳥數量的影響

實施候鳥調查與監測，掌握候鳥動態變化規律，是濕地保護與野生動物保護的需要，同時建立流域范圍和遷飛路線上的候鳥監測網絡，在更大尺度上系統收集候鳥種群變化動態，可為以候鳥為代表的濕地生態系統保護提供重要依據。全球共有8條候鳥遷徙線路，3條經過中國，洞庭湖的候鳥主要從中亞—印度線，穿越黃河、長江再向南的中部線路遷徙而來。

每年10月之后，越冬候鳥陸續向南遷移，其中過洞庭湖的候鳥有大部分停了下來，小部分選擇了飛越雪峰山而繼續往南。東洞庭湖鳥類調查一般在1月中上旬的隆冬時節開展水鳥調查，這個時間段正值水鳥越冬中期，鳥群集中，人為干擾比較少，利于取得準確數據。本文2008—2018年大小西湖越冬候鳥監測數據采集時間均為每年1月中上旬，因此，對2008—2018年越冬候鳥數量與氣候條件分析的時段取為上年10月1日至當年1月20日。

2008年東洞庭湖國家級自然保護區鳥類調查時間為2008年1月8日，而2008年1月13日—2月3日出現了自1954年以來最嚴重的雨雪冰凍天氣過程。因此，2008年大小西湖越冬候鳥的調查數量并沒有受到雨雪冰凍天氣的影響。

對東洞庭湖大小西湖越冬候鳥及灰鶴、白額雁、白琵鷺的數量與氣象要素、水位相關分析表明（表1）：候鳥數量與平均氣溫、日照總時數呈較顯著負相關，與總雨量呈較顯著正相關；灰鶴與日照總時數呈較顯著負相關，白額雁數量與日照總時數呈顯著正相關。因此，前期秋冬季東洞庭湖氣溫偏低、雨量偏多、日照偏少的氣候條件下越冬候鳥數量較多，日照偏少的氣候條件灰鶴數量較多，日照偏多的氣候條件白額雁數量較多。城陵磯平均水位與越冬候鳥呈正相關，但不顯著。平均風速大小與鳥類數量關系不密切。

表1 2008—2018年保護區大小西湖候鳥及國家重點保護鳥類數量與氣象要素相關系數Table 1 The correlation coefficients between numbers of migratory birds and national key protected birds and meteorological elements

2.4 觀鳥節天氣對候鳥種類的影響

保護區自2002年舉辦中國首屆洞庭湖觀鳥大賽，至2018年保護區已經舉辦了十屆洞庭湖國際觀鳥節。2018年12月6日在洞庭湖舉辦第十屆觀鳥比賽，比賽時間為北京時06—18時，共12 h，每個觀鳥隊有三名隊員，獎勵記錄鳥類品種數量最多的團隊。據不完全統計，已有近100萬人（次）參與了觀鳥節的活動，200余支來自30多個國家和地區的參賽隊參加了觀鳥比賽，為洞庭湖新增了100余種鳥類分布新記錄。洞庭湖觀鳥大賽均在12月舉行，比賽規則為在一定的時間和區域內，參賽隊伍聽到或看到的野生鳥類種類數量，經核定后記錄在冊來確定比賽的結果。

表2 中，2002—2018年鳥類種數與觀鳥隊數呈極顯著正相關，相關系數為0.73，達到0.05顯著性檢驗水平；與氣溫、日照時數不顯著正相關，與雨量、云量較顯著負相關；與風速負相關，與能見度正相關較弱；鳥類種數與城陵磯水位正相關較弱。因此，洞庭湖觀鳥節觀測到鳥類種類的多少基本取決于觀鳥隊的數量，觀鳥隊伍越多，觀測到鳥類種類越多。同時氣溫高、雨少或無雨、日照時數多、少云或無云的天氣條件，觀測到鳥類種類相對較多，反之亦然。觀測到鳥的種類與風速相關性較弱，與能見度基本不相關。即氣溫偏高的晴朗天氣觀測到鳥的種類相對較多，低溫陰雨天氣觀測到鳥的種類相對較少。

表2 歷屆觀鳥節觀測到的鳥類種數與氣象要素及其相關系數Table 2 The number of bird species, meteorological elements and their correlation coefficients observed in previous bird-watching festivals

3 討論

本文只進行了保護區核心區候鳥的相關分析，如果擴大到整個東洞庭湖區范圍的研究，探索影響候鳥數量分布的氣象因素，會更具意義。影響洞庭湖越冬候鳥數量的原因很復雜，跟各種綜合因素都有關系。候鳥總是選擇適宜的棲息環境，環境的質量決定了物種的分布，這中間雖然有候鳥自由的選擇，但同樣有人類珍視自然的程度差異。觀鳥比賽獎勵記錄鳥類品種數量最多的團隊，因參賽團隊素質高，對鳥類很有研究，即使鸻鷸類叫聲尖利且幾乎一模一樣，資深觀鳥人可以通過叫聲來區分鳥類品種。因此，觀鳥節觀測到的鳥類品種數量更多體現的是技術水平，與天氣關系不密切。因系統性候鳥的資料長度有限，統計樣本較少，有待繼續積累個例，以獲得較準確的氣象要素與候鳥的統計特征。