北京濕地遷徙期水鳥年際變化規律研究

范盈盈 蔡 益 付建平 袁佐平 關雪燕 趙欣如,3*

(1 中國觀鳥會，北京 100097；2 北京大學前沿交叉學科研究院，北京100871；3 北京師范大學教務部，北京 100875)

水鳥在濕地生態系統中扮演著十分重要的角色，對濕地水鳥的長期監測有助于了解生態系統的變化趨勢。國內對于鳥類監測的起步較晚，在水鳥監測方面，目前對中國沿海地區濕地水鳥種群變化的研究較多，主要集中在黃渤海區域 (Wetlands International,2012; Amano et al,2010; Yang et al, 2011)和長江三角洲 (Tian et al, 2008; Ma et al, 2009; Cao et al, 2008)等地區。對于非沿海的北京地區，鳥類資源以零星的調查為主 (趙欣如等, 1996; 隋金玲等, 2006; 聞丞等, 2014)。

自2003年秋季起，中國觀鳥會在春秋兩季鳥類遷徙期開展北京地區重要濕地鳥類種群監測研究，分析了鳥類種群數量變化趨勢及影響因素，為地區性的遷徙水鳥保育提供科學依據。此外，野生水鳥可攜帶禽流感病毒，也是該病毒傳播的重要途徑之一 (張鐵樓等,2009)，北京地區濕地遷徙水鳥年際變化規律的分析，可為重點監測時期的戰略性防控提供科學建議。

1 研究區概況與研究方法

1.1研究區概況

北京市地處東亞大陸東岸(115°24′～117°30′ E，39°38′～41°05′ N)，是水鳥遷徙的重要能量補充驛站和棲息地 (張鐵樓等, 2009)。根據濕地國際(Wetlands International)2014年底發布的數據，北京現有濕地總面積500 km2，占北京市總面積的3%左右，其中天然濕地150 km2，人工濕地350 km2。北京的濕地分布在全市各個區縣，主要有河流、湖泊、水庫、坑塘和稻田等。北京境內有大小河流200余條，分屬于海河流域的大清河、永定河、北運河、薊運河和潮白河5個水系；湖泊30余個，以城市公園濕地為主；大小水庫共計85座，水域總面積208.75 km2；坑塘和稻田濕地大多分布在距離河流、水庫、水渠等水源較近的區域。北京的濕地為眾多水鳥提供了棲息地，使得北京地區水鳥的種類十分豐富。根據中國觀鳥會2014年發布的未出版名錄，北京地區已記錄的水鳥共160種，占我國水鳥種類總數的50%以上。其中，分布最廣、數量最多的有綠頭鴨 (Anas platyrhynchos)、斑嘴鴨 (Anas zonorhyncha)、豆雁 (Anser fabalis)等，并且多數種類已被列入保護動物名錄，包括國家Ⅰ級重點保護動物6種，國家Ⅱ級重點保護動物14種。

1.2 研究方法

1.2.1 鳥類調查自2003年秋季至2017年秋季，每年春季3月下旬及秋季10月下旬的周末兩天，經過培訓的志愿者在北京界內共計30個濕地樣地開展濕地鳥類同步調查，包括河流、水庫、濕地公園、城市公園等自然濕地和人工濕地 (圖1 )。鳥類同步調查志愿者使用中國觀鳥會提供的統一表格，采用樣線調查法計數觀察鳥類種類和數量。觀察工具主要為萊卡單筒望遠鏡和施華洛世奇等高規格雙筒望遠鏡，并在觀察中使用數碼長焦相機進行記錄。

1.2.2 數據處理獲取調查數據后，首先篩選并匯總水鳥數據，按照物種和年份進行數據整理。鳥類的分類和名稱參照《中國鳥類分類與分布名錄 (第三版)》(鄭光美, 2017)。

(1)種群尺度的分析。統計每個樣地每種水鳥春季、秋季的記錄只次和北京地區的遇見率。遇見率=有記錄的次數/總調查次數×100%。利用類泊松回歸模型 (Potts et al, 2006)對遇見率≥80%的鳥種進行種群數量年際變動趨勢分析。

(2)群落尺度的分析。在延慶野鴨湖國家濕地公園 (以下簡稱野鴨湖)、沙河水庫、圓明園遺址公園 (以下簡稱圓明園)3個樣地進行鳥類群落尺度的分析。分別統計鳥類群落豐富度Shannon-Wiener指數(H)、Pielou均勻度指數(E)和Simpson優勢度指數(D)，進行生物多樣性指數的比較。

數據統計采用Microsoft Excel 2019軟件。

2 結果與分析

2.1 水鳥種類組成

2003年秋季至2017年秋季遷徙期 (每年3月下旬及10月下旬)的北京地區共記錄水鳥7目14科89種120 744只次。其中，??目4種 (占所有種數的4.5%)，鵜形目11種 (占12.4%)，鰹鳥目1種 (占1.1%)，鸛形目2種 (占2.2%)，雁形目33種 (占37.1%)，鶴形目6種 (占6.7%)，鸻形目32種 (占36.0%)。從保護等級來看，國家Ⅰ級重點保護動物4種，為黑鸛 (Ciconia nigra)、東方白鸛 (Ciconia boyciana)、遺鷗 (Ichthyaetus relictus)和白鶴 (Grus leucogeranus)；國家Ⅱ級重點保護動物11種，包括角?? (Podiceps auritus)、白鵜鶘 (Pelecanus onocrotalus)、白琵鷺 (Platalea leucorodia)、大 天 鵝 (Cygnus cygnus)、小 天鵝 (Cygnus columbianus)、疣鼻天鵝 (Cygnus olor)、白額 雁 (Anser albifrons)、鴛 鴦 (Aix galericulata)、灰鶴 (Grus grus)、白枕鶴 (Grus vipio)、小青腳鷸 (Tringa guttifer)。

2.2 不同年份水鳥種類的季節變化

2004—2017年春季濕地鳥類同步調查共記錄到水鳥75種，71 987只次；2003—2017年秋季濕地鳥類同步調查共記錄水鳥77種，48 757只次。從圖2可以看出，除個別年份 (2004年、2010年、2014年、2017年)外，春季水鳥的種數和數量均高于秋季。從種類來看，春季水鳥的年際間波動較秋季小，保持在30～50種的范圍內；從數量上看，春秋兩季的變動均較大。其中，春季累計記錄到數量最多的水鳥有綠頭鴨、灰鶴、鳳頭麥雞 (Vanellus vanellus)、斑頭秋沙鴨 (Mergellus albellus)；秋季累計記錄到數量最多的水鳥有綠頭鴨、綠翅鴨 (Anas crecca)、白 骨 頂 (Fulica atra)、小?? (Tachybaptus ruficollis)。春季的常見鳥種 (遇見率不低于80%)有25種，偶見鳥種 (遇見率不高于20%)有20種；秋季的常見鳥種有14種，偶見鳥種有33種。常見鳥種春秋兩季的遇見率見表1。

2.3 常見水鳥種群數量年際變化

利用類泊松回歸模型對常見鳥種進行種群數量年際變動趨勢分析，包括春季的25種和秋季的14種 (表1)。春季數量趨勢呈顯著變化的物種僅鴛鴦1種，其春季種群數量呈顯著上升趨勢。其余物種在2004—2017年春季的數量均無顯著變化趨勢。鴛鴦屬于國家Ⅱ級重點保護動物，記錄廣泛但數量普遍稀少。鴛鴦曾被認為是在北京地區的旅鳥，但近年來在紫竹院、圓明園、懷沙河、懷九河、白河等地都發現了其繁殖群體，部分個體成為北京地區的留鳥 (張正旺, 2007)。充足的食物和適宜的巢洞是保證鴛鴦生存的重要因素。鴛鴦數量的上升說明了其在北京地區的適應性及其生存環境的條件尚可。秋季數量呈顯著變化的物種有5種，其余鳥種2003—2017年秋季的數量均無顯著變化。其中數量顯著上升的物種有鳳頭??(Podiceps cristatus)、白骨頂、紅嘴鷗 (Chroicocephalus ridibundus)；種群數量顯著下降的物種有斑頭秋沙鴨、綠翅鴨。

表1 調查涉及的北京濕地常見水鳥春秋兩季遇見率Table 1 Encounter rates of common waterbirds at the study wetlands in Beijing during spring and autumn

除以上6種水鳥的種群數量變化顯著外，超過一半的物種都沒有顯示出顯著的數量變化趨勢。一方面，每個季度的調查時間集中在兩天內完成，可能個別年份錯過某些物種的遷徙過境，另一方面，也可能部分水鳥物種的數量變化不規律或數量太少，因而沒有呈現出顯著的增減趨勢。例如春季的常見鳥種白腰草鷸 (Tringa ochropus)和黑鸛，最多的單次數量記錄不超過20只次，難以反映出真實的年際變化趨勢。

2.4 不同類型濕地的水鳥多樣性

通過統計2003—2017年野鴨湖、沙河水庫、圓明園春秋兩季濕地水鳥群落的豐富度、均勻度和優勢度指數，比較不同類型濕地的水鳥群落特點。從表2可以看出，3個濕地中水鳥豐富度指數最高的是野鴨湖，春季為1.91±0.29，秋季為1.45±0.52；沙河水庫次之，春季為1.27±0.56，秋季為1.05±0.43 ；圓明園最小，春季為1.17±0.26，秋季為0.90±0.29。并且春季的Shannon-Wiener豐富度指數(H)均高于秋季。結合Pielou均勻度指數(E)和Simpson優勢度指數(D)來看，野鴨湖的水鳥群落均勻度指數高而優勢度指數小，沙河水庫與之相反，均勻度指數低而優勢度指數高，圓明園則介于兩者之間。

表2 3個代表性濕地鳥類多樣性指數的年際平均值與標準差Table 2 Mean and standard deviation of biodiversity index of the waterbird community for three example wetland areas in spring and autumn between 2003—2017

3 討論

北京作為東亞-澳大利西亞鳥類遷徙路線 (East Asian-Australasian flyway, EAAF)的中轉驛站，為多種遷徙水鳥提供了中途停歇地和食物補給站。本研究首次對北京地區重要濕地鳥類遷徙季節的長期 (2003年秋季至2017年秋季)水鳥監測數據進行分析。結果顯示：春季水鳥的種類和數量均高于秋季，表明北京地區濕地水鳥生物多樣性春季高于秋季，且年際之間無明顯變化趨勢。多種水鳥的春季種群數量多于秋季，如斑頭秋沙鴨、蒼鷺 (Ardea cinerea)、大天鵝、鳳頭麥雞、灰鶴、普通秋沙鴨 (Mergus merganser)、鵲鴨 (Bucephala clangula)等，原因可能是部分水鳥的春季和秋季遷徙路線不完全一致，并且春季是鳥類繁殖期，在此期間水鳥數量明顯增加，并且相較于秋季，北京春季的生態環境可能更適于水鳥的棲息。

從生物多樣性指數和生境調查結果可以看出，在水域開闊、挺水植物豐富、人工干預較少的區域觀測到水鳥的豐富度和均勻度指數較大，生物多樣性較高，如延慶野鴨湖國家濕地公園。而在水域開闊但挺水植物缺乏或人工開發程度較高的區域，如圓明園遺址公園和沙河水庫，觀測到水鳥的優勢度較大，水鳥群落成分單一，生物多樣性較低。已有研究結果顯示，北京西北部的延慶縣是春季水鳥遷徙在北京的主要停歇地和繁殖地，原因在于其生態環境好，水源充足，地形、地貌及植被分布狀況適合野生水鳥的棲息與繁殖，且人為干擾較少 (張鐵樓等, 2009)。

本研究由中國觀鳥會部分專業工作人員和經培訓的志愿者調查完成。據不完全統計，截止到2018年秋季，共有300余名志愿者參加了本項目的部分數據采集工作，共計1 000多人次，能積累如此長期且連續的數據十分不易，對于所得數據生物學意義的研究也十分必要。此項基礎調查工作不僅有利于對當地生態環境與生物多樣性的監測，也能作為一個可供參考的范本，推動我國公眾科學的發展，吸引與激發更多志愿者參與到生態環境的保護與建設之中。