榮成月湖冬季水鳥群落變化及其原因初探

張?jiān)聜b，呂

(1.山東博物館 自然部，山東 濟(jì)南 250014；2.山東師范大學(xué) 環(huán)境與生態(tài)研究院，山東 濟(jì)南250014)

鳥類群落的種類和數(shù)量在一定程度上是鳥類與環(huán)境及鳥類種間相互關(guān)系的綜合反映，可視為環(huán)境變化的“生物指標(biāo)”或“平衡種”[1-2]。在濕地生態(tài)系統(tǒng)中，水鳥是濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有生態(tài)功能和生物多樣性的重要指示作用，一般將其作為濕地環(huán)境的指示動物[3-7]。對濕地鳥類進(jìn)行觀測，特別是群落結(jié)構(gòu)的變遷，可以為重點(diǎn)鳥類和重要生態(tài)景觀保育策略的制定提供科學(xué)依據(jù)[8-10]。

為分析研究月湖越冬水鳥的現(xiàn)狀、動態(tài)變化情況及其在大天鵝自然保護(hù)區(qū)中的作用，2011—2020年的12—1月份，作者對月湖冬季鳥類進(jìn)行了連續(xù)10年的長期觀測，期望為鳥類物種多樣性保護(hù)、濕地保護(hù)，以及保護(hù)對策的制定和生態(tài)環(huán)境評估及人類活動對月湖冬季水鳥群落結(jié)構(gòu)的影響研究奠定基礎(chǔ)。

1 自然概況

月湖(37°21.00′N，122°34.00′E)位于山東省榮成市，又稱天鵝湖，是一個面積約為4.8 km2的典型半封閉天然海岸瀉湖。該瀉湖三面陸地環(huán)抱，僅有一條狹窄的水道(潮汐汊道)與黃海相通，湖水潮汐規(guī)律為半日潮，潮差范圍為0.8～1.5 m。湖水較淺,平均水深2 m,近海海域水體質(zhì)量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)2類以上，是中國海水質(zhì)量最好的地區(qū)之一[11-12]。

榮成大天鵝國家級自然保護(hù)區(qū)以保護(hù)大天鵝等瀕危鳥類和濕地生態(tài)系統(tǒng)為主，是鳥類南遷北移的重要中轉(zhuǎn)站和越冬棲息地，每年有近萬只大天鵝來此越冬，是世界上已知最大的大天鵝越冬種群棲息地。作為保護(hù)區(qū)重要組成部分，月湖有蘆葦沼澤、灘涂和淺海及瀉湖四種濕地類型，沿海地貌和自然環(huán)境獨(dú)特，湖面平靜，潮汐變化使湖周裸露較大面積的泥沙灘，湖底淤泥較多,有機(jī)質(zhì)豐富,浮游生物量較豐富,生長有大量大葉草等海生植物[13-14]。月湖多樣的濕地生境類型，適宜的氣候,充足的食物、干凈的水源和優(yōu)美的環(huán)境，為包括大天鵝在內(nèi)的越冬水鳥提供了基本生活條件。

2 研究方法

2.1 監(jiān)測時間和地點(diǎn)

根據(jù)湖區(qū)視野開闊和水鳥分布不均勻的特點(diǎn)，分別于湖區(qū)北岸、西岸和南岸，沿湖岸邊設(shè)3個固定觀測點(diǎn)，標(biāo)記為1、2、3號(圖1)，每年12月至次年1月期間，選擇晴朗天、水鳥聚集時間，調(diào)查采用定點(diǎn)與臨時點(diǎn)結(jié)合分區(qū)直數(shù)觀測法保證所有觀測點(diǎn)視野范圍疊加可以基本覆蓋湖區(qū)。每次觀測，用GPS定位儀、兩步路軟件記錄觀測點(diǎn)具體位置，以保證每年觀測位置基本不變。

注：圖片來源，榮成市地圖(縣、市區(qū))﹒水系版，審圖號：魯SG(2020)019號。圖1 月湖3個觀測點(diǎn)分布示意圖Fig.1 Distribution of 3 observation points in Yuehu lake

2.2 觀測方法

利用高倍望遠(yuǎn)鏡、計(jì)數(shù)器和長焦相機(jī)等工具對鳥類種類鑒別和數(shù)量計(jì)數(shù)。野外調(diào)查依據(jù)《中國野外鳥類手冊》《山東鳥類志》《山東鳥類分布名錄》《中國鳥類分類與分布名錄》[15-18]，結(jié)合形態(tài)和鳴聲等識別特征鑒定鳥類的種類。野外觀測數(shù)量較小的種類直接進(jìn)行計(jì)數(shù)，對集群數(shù)量較大或較多的種類各觀測點(diǎn)分成若干小區(qū)，計(jì)數(shù)每個小區(qū)該種類的數(shù)量，再計(jì)算出各樣點(diǎn)數(shù)量及總數(shù)量，對于遠(yuǎn)處物種鑒別有困難的，僅作估計(jì)總數(shù)量參考，不做各樣區(qū)計(jì)數(shù)。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

對每一年觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，分別計(jì)算單個觀測點(diǎn)水鳥各個物種數(shù)量、種數(shù)及匯總計(jì)算總?cè)郝鋽?shù)量和群落生物多樣性、優(yōu)勢度、豐富度等相關(guān)指數(shù)。各指數(shù)計(jì)算方法如下：

3 結(jié)果與分析

3.1 物種組成與分布

通過多年連續(xù)觀察統(tǒng)計(jì)(表1)，月湖冬季越冬水鳥共記錄34種，隸屬于7目10科，包括潛鳥目1科，目1科，鵜形目1科，鸛形目3科，雁形目1科，鶴形目2科，鸻形目1科;其中:國家Ⅰ級保護(hù)物種1種，東方白鸛；國家Ⅱ級保護(hù)物種4種，白琵鷺、大天鵝、斑頭秋沙鴨和灰鶴；紅嘴鷗為易危(VU)物種，黃嘴潛鳥和赤膀鴨為近危(NT)物種。群落組成主要為冬候鳥和留鳥，其中冬候鳥19種，占55.88%，留鳥13種，占38.2%。

表1 月湖冬季鳥類物種組成及分布Tab.1 The composition and distribution of overwintering bird species in Yuehu lake

由表1遇見次數(shù)統(tǒng)計(jì)可知，湖區(qū)內(nèi)每年可監(jiān)測到鳥種共計(jì)4種，為大天鵝、綠頭鴨、翹鼻麻鴨 和蒼鷺，另有十年監(jiān)測到頻次達(dá)5次以上的鳥類如針尾鴨、小等，都視為月湖冬季常見鳥類種，而黃嘴潛鳥、普通鸕鶿等鳥類只觀測到一次，視為少見鳥種。常見種類多在湖區(qū)均勻分布，三個觀測點(diǎn)均可監(jiān)測到，其中大天鵝在月湖北岸風(fēng)景區(qū)而翹鼻麻鴨在南岸六中前海灘每年都有分布；少見鳥種多分布于湖區(qū)特定區(qū)域，如大白鷺、白琵鷺等只分布于湖北岸景區(qū)，少數(shù)雁鴨類、鶴類分布于有蘆葦遮擋的西岸，斑頭秋沙鴨和普通秋沙鴨主要分布于湖區(qū)南岸水域。

根據(jù)《國家保護(hù)的有重要生態(tài)、科學(xué)、社會價值的陸生野生動物名錄》新舊版本對比，東方白鸛由三有和省級保護(hù)增定為一級保護(hù)；斑頭秋沙鴨由三有增定為二級保護(hù)，保護(hù)等級的變化說明東方白鸛和斑頭秋沙鴨在自然界中數(shù)量下降，珍惜度提升。月湖東方白鸛僅2014年1月15日監(jiān)測到1只，斑頭秋沙鴨2011年至2013年連續(xù)三年被監(jiān)測到后再無記錄。

3.2 越冬水鳥在空間與時間上的變化

3.2.1 空間分布變化

月湖冬季水鳥的空間分布主要分布于湖區(qū)闊水面，受湖區(qū)結(jié)冰、地形、湖中可食用動植物分布和岸邊人類投喂、拍照等活動干擾等因素影響，呈現(xiàn)斑塊狀混群分布特點(diǎn)。2011年至2020年月湖越冬水鳥在三個觀測點(diǎn)分布種類、數(shù)量差別較大(圖2、圖3)：位于北岸的1號觀測點(diǎn)湖面鳥類種類、數(shù)量最少，該觀測點(diǎn)位于月湖風(fēng)景區(qū)，為便于游客觀賞大天鵝等水鳥，道路建設(shè)鄰靠湖邊，冬季游人眾多，人為活動干擾大；西岸2號觀測點(diǎn)水鳥種類和數(shù)量最大，不同年份間數(shù)量變化也最大，該區(qū)域海灘為湖區(qū)中段，道路遠(yuǎn)離湖岸，少有人至，且部分湖岸地形陡峭，岸邊生長大片蘆葦和荒草，形成天然的避風(fēng)區(qū)域，該區(qū)域大量雁鴨、鷗鷺類水鳥混群聚集；南岸3號觀測區(qū)域鳥類分布較少，主要以翹鼻麻鴨為主的雁鴨類水鳥，該區(qū)域?yàn)楹^(qū)、海洋交界處，受潮汐影響大。

圖3 2011—2020年月湖越冬水鳥三個監(jiān)測點(diǎn)種類變化Fig.3 Species changes of wintering waterbirds at three monitoring points in Yuehu lake from 2011 to 2020

3個觀測點(diǎn)水鳥數(shù)量年度變化較大(圖2)，其中：變化數(shù)量最大的是2號觀測點(diǎn)，最少年份為2015年508只，而2017年多達(dá)2 087只；變化幅度最大的為1號監(jiān)測點(diǎn)，最少為2011年90只，最多為2015年755只。

圖2 2011—2020年月湖越冬水鳥三個監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量變化Fig.2 The changes of wintering waterbirds population at three monitoring points in Yuehu lake from 2011 to 2020

由圖3可知，越冬水鳥3個觀測點(diǎn)的種類數(shù)年度間變化較大，1號觀測點(diǎn)2011年至2015年最少，2016年之后有所增加；2號和3號這兩個觀測點(diǎn)整體呈下降趨勢。種數(shù)的減少主要受兩方面的影響：一是灰鶴、針尾鴨、白鷺等低遇見率鳥種被統(tǒng)計(jì)到的次數(shù)減少；二是數(shù)量少的常見種類如小、黑水雞等數(shù)量減少甚至消失。不同年份間鳥類呈現(xiàn)湖區(qū)內(nèi)分布轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，蒼鷺、白鷺及鳳頭等以往分布于2號區(qū)域的種類因施工等影響向北轉(zhuǎn)移，施工結(jié)束后部分鳥類恢復(fù)為西岸分布。

結(jié)合圖2、圖3，月湖三個觀測點(diǎn)區(qū)域水鳥分布種類和數(shù)量并不呈正相關(guān)關(guān)系，種類少數(shù)量多的年份和區(qū)域多因該區(qū)某一種或幾種水鳥數(shù)量增多，如2016年西岸湖區(qū)紅頭潛鴨數(shù)量激增達(dá)到1 370只，但物種數(shù)并沒有呈現(xiàn)明顯升高。

3.2.2優(yōu)勢鳥種群數(shù)量變化

越冬水鳥中雁鴨類占種類和數(shù)量絕對優(yōu)勢，分別為50.00%和95.16%，其中優(yōu)勢種為大天鵝、斑嘴鴨、綠頭鴨、紅頭潛鴨、紅嘴鷗和翹鼻麻鴨，數(shù)量占總數(shù)60.83%。由圖4可知越冬的優(yōu)勢鳥種的數(shù)量每年都有變化，每種優(yōu)勢鳥類年度間數(shù)量變化原因都不相同，既有生境變化因素、人為活動因素對某一種或幾種鳥類造成影響，也有天氣冷結(jié)冰、大風(fēng)等因素對多種水鳥造成影響。

圖4 月湖冬季優(yōu)勢鳥類物種數(shù)量年度變化數(shù)量曲線Fig.4 Annual changes in the number of dominant birds in Yuehu lake in winter

大天鵝2011—2014年數(shù)量較少，因保護(hù)區(qū)管理部門停止了對大天鵝投喂，每年不足500只，2015年恢復(fù)投喂，數(shù)量有所增加，達(dá)到1 454只。2016年景區(qū)開始施工建設(shè)，人類活動干擾強(qiáng)度大，大天鵝最少為168只，同時數(shù)量降低的還有斑嘴鴨、綠頭鴨和翹鼻麻鴨等，但同年紅頭潛鴨數(shù)量最多達(dá)到1 370只，紅嘴鷗為163只(其余年份則較少或無分布)。2017年施工結(jié)束，大天鵝、斑嘴鴨和綠頭鴨數(shù)量增高而紅頭潛鴨降低為197只。

3.2.3 種群變化

2011年至2020年月湖冬季水鳥種群數(shù)量變化明顯(圖5)，優(yōu)勢物種的數(shù)量變化是引起月湖冬季鳥類年度種群總數(shù)變化的主要原因，多種優(yōu)勢鳥種的組合呈現(xiàn)出總數(shù)量相對穩(wěn)定中增長的趨勢。2018年湖面結(jié)冰，水鳥向未結(jié)冰南部區(qū)域轉(zhuǎn)移、聚集，靠近岸邊結(jié)冰區(qū)域只有少數(shù)斑嘴鴨等。2020年大風(fēng)天氣，大量水鳥分布于靠近東、北岸湖區(qū)，受視野限制只能估算大致數(shù)量無法鑒別物種，因此不列入數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。除去天氣因素、人為干擾嚴(yán)重的年份，總量的增長證明隨著保護(hù)區(qū)建設(shè)，濕地生態(tài)環(huán)境改善，月湖適宜更多的水鳥越冬。

圖5 2011—2020年月湖冬季水鳥數(shù)量變化Fig.5 The changes of waterbirds population in Yuehu lake from 2011 to 2020 in winter

由圖6可知，月湖越冬水鳥物種數(shù)呈現(xiàn)平穩(wěn)中整體下降的趨勢，已被調(diào)查到的種類數(shù)降低為主要原因，已有分布記錄的物種被監(jiān)測到的次數(shù)逐年降低。往年數(shù)量少的已記錄種類被再次監(jiān)測到的次數(shù)降低甚至不再被監(jiān)測到，如數(shù)量多的紅頭潛鴨及斑嘴鴨被統(tǒng)計(jì)到次數(shù)降低，其次為調(diào)查新紀(jì)錄物種數(shù)量減少。

圖6 2011—2020年月湖冬季越冬水鳥物種數(shù)變化Fig.6 Species changes of wintering waterbirds in Yuehu lake from 2011 to 2020

3.2.4 多樣性變化

月湖越冬水鳥10年間的豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)和均勻度指數(shù)變化曲線如圖7所示。越冬水鳥均勻度指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)變化不大，群落內(nèi)物種數(shù)量均勻分布逐漸達(dá)到平衡狀態(tài)；豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)則變化較大，整體呈下降趨勢。隨著月湖風(fēng)景區(qū)建設(shè)和宣傳，冬季觀鳥、拍鳥人數(shù)上升，人為干擾強(qiáng)度增強(qiáng)，近岸水域部分小生境改變，導(dǎo)致干擾耐受差、環(huán)境依賴性強(qiáng)的鳥類種類、數(shù)量下降，造成多樣性指數(shù)逐年降低。

圖7 月湖冬季水鳥豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)變化Fig.7 The changes of richness index,diversity index and evenness index of overwintering waterbirds in Yuehu lake

4 討論與建議

十年監(jiān)測發(fā)現(xiàn)湖區(qū)內(nèi)越冬水鳥數(shù)量呈上升趨勢，但種類下降明顯，種群結(jié)構(gòu)受多因素影響，湖面結(jié)冰、大風(fēng)天氣、人類活動干擾以及湖岸生境改變都會造成水鳥種類和數(shù)量的減少，而食物的增加特別是人為的投喂則會使大天鵝等數(shù)量明顯增加。

天氣變化對越冬水鳥的種群和分布影響較大。調(diào)查天氣溫度高湖面結(jié)冰少或無冰，風(fēng)小或無風(fēng)時，雁鴨類水鳥相對均勻分布于湖面，有利于觀察統(tǒng)計(jì)。若天氣寒冷湖面大面積結(jié)冰，湖區(qū)風(fēng)速較大，水鳥或聚集于湖中心少量未結(jié)冰區(qū)域或遷飛至附近其他濕地，則可觀察、統(tǒng)計(jì)到的種類和數(shù)量減少。

人為干擾是造成種群變化的另一主要原因。作為大天鵝著名觀賞區(qū)，每年冬季都有大量觀鳥愛好者及普通觀眾聚集于月湖北端景區(qū)游覽、拍照，使得該區(qū)域水鳥種類數(shù)量常年最少，而投喂玉米等食物行為則使得大天鵝數(shù)量增加。湖泊西岸道路園區(qū)施工建設(shè)，人為活動和工地噪音導(dǎo)致干擾強(qiáng)度增強(qiáng)，施工區(qū)對應(yīng)水域大天鵝、翹鼻麻鴨、綠頭鴨等優(yōu)勢鳥類數(shù)量普遍低于往年，造成總數(shù)量偏低。

越冬地生境改變也會改變越冬水鳥種類、數(shù)量，部分鳥類棲息于月湖西岸生長荒草、蘆葦水域，利用植被遮擋達(dá)到隱蔽效果，因景觀改造部分岸邊荒草、蘆葦被割除，導(dǎo)致需要遮擋的鳥類種類數(shù)量減少。

除去天氣、人為干擾等因素，在湖區(qū)內(nèi)及周邊麥田等生境、食物不變的前提下，優(yōu)勢鳥種單種每年數(shù)量都有變化；但多種組合總數(shù)處于相對穩(wěn)定并且有增長趨勢，如2016年大天鵝、斑嘴鴨、翹鼻麻鴨等常見優(yōu)勢鳥種數(shù)量驟減但紅頭潛鴨和紅嘴鷗數(shù)量激增，2017年前者數(shù)量恢復(fù)而后者減少，證明越冬水鳥對場地的選擇受湖面面積或可食用食物總量等因素影響，但為達(dá)到相對總數(shù)平衡，優(yōu)勢鳥種之間的數(shù)量變化是主動選擇還是因各種因素被迫改變還不得而知。榮成沿海濕地為亞洲最大的大天鵝冬季棲息地，月湖是其中主要的越冬地，附近的煙墩角、桑溝灣等濕地也有少量大天鵝分布；同時月湖也是其他冬候水鳥的越冬地，不同鳥種之間種類和數(shù)量相互影響的機(jī)制，則需要進(jìn)一步增加觀測時間和次數(shù)以探討和確定。

綜上所述，建議對月湖冬季水鳥增加調(diào)查次數(shù)，使監(jiān)測成為常態(tài)化，能夠更及時發(fā)現(xiàn)影響因素及趨勢并作出相應(yīng)反應(yīng)。在湖岸建立隱蔽型鳥類觀測點(diǎn)和觀測站，加強(qiáng)鳥類保護(hù)科普宣傳，在不影響游人參觀和科研觀測的同時減少人為活動對鳥類的干擾。保持月湖湖岸生境類型多樣性，在不破壞當(dāng)?shù)匾?guī)劃整體效果前提下，保留岸邊部分原生荒草生境并重新種植少量蘆葦，為需遮擋物的水鳥提供基本越冬條件。作為國家級自然保護(hù)區(qū)，還越冬鳥類一個安全、安靜的越冬環(huán)境，使得月湖中以大天鵝為代表的冬季鳥類更具有觀賞性，達(dá)到人、鳥和諧相處的理想狀態(tài)。