北京奧林匹克森林公園南園春季鳥類多樣性研究

張鵬騫，白冰，鐘震宇，楊崢

（1.北京市科學(xué)技術(shù)研究院科學(xué)傳播中心，北京 100044；2.北京生物多樣性保護(hù)研究中心，北京 100076；3.北京市科學(xué)技術(shù)研究院 資源環(huán)境研究所，北京 100089）

北京奧林匹克森林公園（簡(jiǎn)稱“奧森公園”）位于北京市朝陽(yáng)區(qū)奧運(yùn)中心區(qū)北部（116°37′～116°41′E，40°01′～40°04′N），是城區(qū)北部最大的綠地系統(tǒng)。公園周邊區(qū)域高度城市化，分布有居民住宅、體育場(chǎng)館、會(huì)議中心、科研機(jī)構(gòu)、道路地鐵、公交場(chǎng)站、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、購(gòu)物廣場(chǎng)等。奧森公園是“北京第29 屆夏季奧運(yùn)會(huì)”為北京市民留下的生態(tài)財(cái)富，一方面發(fā)揮著固碳釋氧［1］、凈化城市污水［2］、緩解城市熱島效應(yīng)［3］、凈化大氣顆粒物［4］等生態(tài)功能；另一方面又可作為鳥類等野生動(dòng)物的棲息地［5］。

鳥類作為高等脊椎等物，對(duì)棲息地的組成和環(huán)境變化非常敏感［6］，是城市生態(tài)環(huán)境和城市生物多樣性的重要指示物種［7］。因此，開展城市鳥類多樣性研究成為世界范圍內(nèi)城市生態(tài)學(xué)的熱點(diǎn)。北京鳥類資源豐富，2018 年北京地區(qū)記錄鳥類達(dá)487種［8］。奧森公園鳥類種類較多，吸引了大量觀鳥愛好者和鳥類生態(tài)學(xué)研究者：鮑大珩等［9］對(duì)北園冬春季鳥類多樣性進(jìn)行了調(diào)查，共記錄46 種鳥類，分屬11 目23 科；劉天晟等［10］對(duì)北園白頭鵯的種群動(dòng)態(tài)進(jìn)行了調(diào)查。張皖清和董麗［11］以?shī)W森公園為例，研究了鳥類分布與森林公園生境之間的關(guān)系。目前為止，對(duì)奧森公園南園鳥類群落的專門調(diào)查研究還未有報(bào)道。對(duì)奧森公園持續(xù)開展野生鳥類調(diào)查研究，有助于了解北京市北部城市建成區(qū)物種多樣性，是衡量和評(píng)價(jià)城市生態(tài)健康的重要依據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

奧森公園總占地面積680 ha，東西向的北五環(huán)路將其分為“北園”和“南園”。本研究以“南園”核心區(qū)作為研究區(qū)域，涵蓋范圍為：北接北五環(huán)路，東臨奧林東路，南至地鐵8 號(hào)線奧森公園南門站，西至奧林西路。調(diào)查區(qū)域占地面積380 ha，以仰山、奧海、人造濕地等大型山水景觀為主。其中，奧海作為主湖區(qū)，面積約122 ha［12］。奧森公園建立之初，植物種類以薔薇科、忍冬科、木犀科及楊柳科為主［13］。2012 年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，公園內(nèi)共有維管束植物295 種，隸 屬于75 科，203 屬［14］；最 新 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，公園自生植物已達(dá)到128 種，隸屬于32 科98屬，草本植物居多，鄉(xiāng)土植物占76.56%［15-16］。

研究區(qū)所在的朝陽(yáng)區(qū)屬溫帶大陸型半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。四季分明，降水集中。春季干燥多風(fēng)，晝夜溫差較大；夏季炎熱多雨；秋季晴朗少雨，冷暖適宜，光照充足；冬季寒冷干燥，多風(fēng)少雪。年平均氣溫11.6 ℃，最冷月1 月份平均氣溫4.6 ℃，最熱月7 月平均氣溫25.9 ℃，年無(wú)霜期192 d；年平均降水量581 mm，夏季降水量占全年的75%［17］。

1.2 研究方法

在2019 年3 月至5 月對(duì)研究區(qū)開展野外鳥類調(diào)查，共計(jì)5 次。每次調(diào)查天氣均無(wú)降水、風(fēng)力不大、能見度好，適合開展鳥類觀察（表1）。研究區(qū)地勢(shì)較為開闊，適宜采用樣線法開展鳥類群落調(diào)查。以公園內(nèi)道路為樣線，將公園南門作為樣線的起點(diǎn)和終點(diǎn)；結(jié)合南園植物分布情況、地形地貌情況，將部分健身步道、奧海沿岸、仰山登山步道作為固定樣線，盡可能覆蓋南園落葉闊葉林、灌木林、針葉林、觀賞草坪等主要植物群落，同時(shí)連接奧海和西部濕地、仰山等景觀帶；樣線總長(zhǎng)約6.3 km（圖1）。

表1 2019 年春季奧森公園南園鳥類調(diào)查時(shí)間表Table 1 The time table of investigation of bird community in southern section of Beijing Olympic Forest Park during the spring in 2019

為避免重復(fù)計(jì)數(shù)，在樣線上：設(shè)奧森公園南園南門為A 點(diǎn)、“朝花臺(tái)”為B 點(diǎn)、“夕拾臺(tái)”為C 點(diǎn)，將樣線自然分為3 段（圖1），3 組具有豐富調(diào)查經(jīng)驗(yàn)的 工 作 人 員 同 步 對(duì)A 點(diǎn)-B 點(diǎn)、B 點(diǎn)-C 點(diǎn)、C 點(diǎn)-A點(diǎn)樣線100 m 內(nèi)的鳥類進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查時(shí)間為鳥類 活 動(dòng) 高 峰 期（6：30-9：30），調(diào) 查 人 員 借 助Swarovski Optik?EL 8×42 倍雙筒望遠(yuǎn)鏡，以正常步行速度，結(jié)合鳥類綜合特征［18］對(duì)鳥種辨別。對(duì)于數(shù)量較少的鳥類采用直接計(jì)數(shù)法記錄數(shù)量，即對(duì)觀察到的鳥類種類和數(shù)量進(jìn)行記錄。對(duì)于數(shù)量較大的鳥類群體采用“集團(tuán)統(tǒng)計(jì)法”，即依據(jù)種群數(shù)大小將其分為50 個(gè)、100 個(gè)、500 個(gè)小集團(tuán)，根據(jù)集團(tuán)數(shù)的數(shù)量計(jì)算總數(shù)［19］。鳥類的分類和居留型參考文獻(xiàn)趙欣如［20］和鄭光美［21］所著著作。

圖1 奧森公園南園鳥類調(diào)查樣線圖Fig.1 The route to monitor the wild birds in southern section of Beijing Olympic Forest Park

1.3 物種多樣性測(cè)度方法

1.3.1 RB 頻率指數(shù)

將調(diào)查期間某種鳥的遇見率R=d D×100和該種鳥每天平均遇見數(shù)量B=N D 相乘，作為該 種 鳥 的 頻 率 指 數(shù) ，即 r=R×B=(d D×100)×(N D)。其中：d 為遇見該種鳥的天數(shù)；D 為工作總天數(shù)；N 為工作期間該種鳥的遇見總數(shù)量。凡指數(shù)在500 以上的為優(yōu)勢(shì)種，指數(shù)在200～500 的為普通種，指數(shù)在200 以下的為稀有種［22］。

1.3.2 Shannon 物 種 多 樣 性 指 數(shù)（H'，Shannon-Weiner index）［23］和Pielou 均 勻 度 指 數(shù)（J，Pielou index）［24］

計(jì)算公式分別如下：

式中：S 為出現(xiàn)在研究區(qū)的物種數(shù)；Pi為第i種鳥的數(shù)量與所有鳥類總數(shù)量的比值。

式中：H'為群落的實(shí)測(cè)多樣性，H'max為群落的最大多樣性（H'max，即在給定物種數(shù)S 下的完全均勻群落的多樣性）。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究區(qū)鳥類物種組成

2019 年3 月至5 月調(diào)查期間，在研究區(qū)內(nèi)共記錄鳥類個(gè)體6180 只（表1），隸屬類13 目、30 科、50種（表2）。其中，雀形目15 科、27 種，約占鳥類總種數(shù)的54%。研究區(qū)共發(fā)現(xiàn)國(guó)家II 級(jí)重點(diǎn)保護(hù)鳥類［25］鳳頭蜂鷹（Pernis ptilorhynchus）和紅隼（Falco tinnunculus）2 種。國(guó)家保護(hù)的有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究?jī)r(jià)值的（“三有”）陸生野生鳥類41 種［26］，占野生鳥類總種數(shù)的82%。奧森公園成為珍稀瀕危野生動(dòng)物的重要庇護(hù)所，彰顯出重要的生態(tài)價(jià)值。

表2 奧森公園春夏季鳥類群落組成和出現(xiàn)頻率Table 2 Wild bird communities compose and frequency in southern section of Beijing Olympic Forest Park

從鳥類生態(tài)類群來(lái)看，鳴禽27 種，占鳥類總種數(shù)的54%；水鳥10 種（游禽5 種，涉禽5 種）占鳥類總種數(shù)的20%；攀禽7 種，猛禽2 種，陸禽4 種，覆蓋了鳥類6 大生態(tài)類群?？梢钥闯觯芯繀^(qū)野生鳥類主要以鳴禽和水鳥為主。

鳴禽是鳥類中數(shù)量最為龐大的一支，屬于雀形目，體態(tài)小巧玲瓏，鳴唱婉轉(zhuǎn)動(dòng)聽［27］。大多數(shù)雀形目鳥類環(huán)境適應(yīng)性高、食性廣泛、種群擴(kuò)散能力強(qiáng)［28］。同時(shí)，還有一些鳥類對(duì)生境非常敏感，水體形式、水體深度、水生植物覆蓋度、駁岸類型等，都是影響鳥類群落結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素［29］。本次調(diào)查中，僅觀察到蒼鷺、池鷺、黃葦鳽、黑水雞4 種涉禽。蒼鷺多分布在奧海北緣，池鷺、黃葦鳽、黑水雞等其它涉禽多分布在研究區(qū)西北部蘆葦叢內(nèi)，且除蒼鷺外，其它4 種涉禽遇見率較低。北京位于“東亞-澳大利西亞”國(guó)際候鳥遷飛路線上，每年春季是鸻鷸鳥北遷高峰，但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)此類涉禽較少。通過(guò)對(duì)研究區(qū)中心水面——“奧?！庇^察發(fā)現(xiàn)，湖面四周駁岸坡度較大，不利于涉禽取食。研究區(qū)雖有一些淺水蘆葦叢，但面積有限無(wú)法承載更多的野生鳥類。本次調(diào)查中，觀察到游禽也較少，僅有小??、鳳頭??（Podiceps cristatus）、赤麻鴨（Tadorna ferruginea）和綠頭鴨4 種。這是可能是由于研究區(qū)湖面缺乏島嶼及水生植物造成的。雁鴨類水鳥往往將水面中凸出的石塊、島嶼作為休憩場(chǎng)所，湖心島類型的棲息地為鳥類休憩繁育提供了自然且安全的環(huán)境。水生植物也能夠?yàn)橛吻轄I(yíng)造隱蔽環(huán)境，小??、鳳頭??等水鳥會(huì)利用這些水生植物營(yíng)巢。

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

2.2 研究區(qū)鳥類居留類型

從鳥類居留類型來(lái)看，研究區(qū)共調(diào)查發(fā)現(xiàn)留鳥22 種，占44%；夏候鳥17 種，占34%；旅鳥8 種，占16%。調(diào)查時(shí)值春季，可以看到北京地區(qū)常見冬候鳥大幅減少，池鷺（Ardeola bacchus）、黃葦鳽（Ixobrychus sinensis）等旅鳥或夏候鳥陸續(xù)抵達(dá)研究區(qū)。

總體來(lái)看，［樹］麻雀（Passer montanus）、喜鵲（Pica pica）、灰喜鵲（Cyanopica cyana）、珠頸斑鳩（Streptopelia chinensis）、山斑鳩（Streptopelia orientalis）等留鳥城市依賴型和城市適生型鳥類［30-31］在物種結(jié)構(gòu)中占比較大，是在研究區(qū)內(nèi)長(zhǎng)期生活的類群。但這些鳥類，由于受到游客觀光、體育鍛煉等人為干擾因素疊加，隱匿在離健身步道較遠(yuǎn)的人工林內(nèi)。由于環(huán)境適宜，小??（Tachybaptus ruficollis）、烏 鶇（Turdus merula）、綠頭 鴨（Anas platyrhynchos）、黑水雞（Gallimula chlropus）等野生鳥類在研究區(qū)繁殖育雛。北紅尾鴝（Phoenicurus auroreus）、黑喉石?（Saxicola torquata）、紅喉［姬］鹟（Ficedula parva）、灰頭鹀（Emberiza spodocephala）等旅鳥在研究區(qū)停留數(shù)周或數(shù)日后飛離。

2.3 研究區(qū)鳥類優(yōu)勢(shì)種

調(diào)查期間，5 月23 日的調(diào)查觀察到鳥類數(shù)量最多，達(dá)3981 只；3 月24 日的調(diào)查觀察到鳥類數(shù)量最少，為363 只（表1），說(shuō)明隨著氣溫升高，氣候由涼轉(zhuǎn)暖，鳥類活動(dòng)越來(lái)越頻繁。本次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)鳥種小??、大斑啄木鳥（Dendrocopos major）、白頭鵯（Pycnonotus sinensis）等鳥類18 種，占全部鳥類種類的36%。在優(yōu)勢(shì)種中，水鳥僅有小??、綠頭鴨2 種；攀禽有大斑啄木鳥和灰頭綠啄木鳥（Picus canus）2 種。鳴禽最多，有家燕（Hirundo rustica）、紅喉［姬］鹟（Ficedula parva）、黃腰柳鶯（Phylloscopus proregulus）等14 種?；野啉F（Streptopelia decaocto）、珠頸斑鳩（Streptopelia chinensis）和普通雨燕（Apus apus）等3 種鳥類為普通種。其它29 種鳥類為稀有種，占全部鳥類種類的58%。

2.4 研究區(qū)鳥類多樣性

城市公園面積、針葉林面積比例、綠地面積比例、昆蟲豐富度及地被豐富度是影響鳥類豐富度的顯著積極因子［32］。研究區(qū)植物種類豐富、環(huán)境異質(zhì)性高，是野生鳥類的理想棲息地。由表3 可以看出，研究區(qū)在春季鳥類Shannon 多樣性指數(shù)為2.168，Pielou 均勻度指數(shù)為0.554。筆者對(duì)位于北京市大興區(qū)的南海子麋鹿苑的鳥類群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行長(zhǎng)期研究，結(jié)果顯示：春季鳥類Shannon 多樣性指數(shù)和Pielou 均勻度指數(shù)分別為1.827 和0.386（表3），均低于本次對(duì)研究區(qū)的調(diào)查。這是由于研究區(qū)總面積更大（包括林地面積和水域面積），植被種類更豐富造成的。

張皖清［33］在2013 年12 月至2015 年1 月間，對(duì)研究區(qū)鳥類Shannon 多樣性指數(shù)和Pielou 均勻度指數(shù)進(jìn)行調(diào)查，得到的最高值分別為1.939 和0.909（表3）。與本研究相比較，鳥類Shannon 多樣性指數(shù)較低，但Pielou 均勻度指數(shù)較高。這是由于春季大量候鳥遷徙，鳥類種類大量增加，鳥類多樣性也隨之提高；同時(shí)，麻雀、喜鵲、烏鶇等留鳥大量集群，降低了均勻度指數(shù)。

表3 奧森公園南園春夏季鳥類群落Shannon-Weiner 多樣性指數(shù)和Pielou 均勻度指數(shù)Table 3 Wild bird communities compose insouthern section of Beijing Olympic Forest Park during spring and summer

鳥類是城市中對(duì)環(huán)境變化最為敏感的動(dòng)物類群之一［35］。各種人為干擾對(duì)鳥類棲息導(dǎo)致鳥類物種多樣性急劇下降［36］。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，為保持研究區(qū)園容園貌整潔和維持植物健康，園林工人修枝、噴藥、修剪草坪等較為頻繁。對(duì)樹木的修枝作業(yè)一定程度上降低了林木垂直結(jié)構(gòu)，從而降低環(huán)境次級(jí)機(jī)構(gòu)的多樣性，不利于鳥類停歇、取食、隱藏。在微生境尺度上，林下帶的潔凈度與鳥類多度呈顯著的負(fù)相關(guān)［37］。

3 研究區(qū)鳥類保護(hù)對(duì)策建議

總體來(lái)講，對(duì)野生鳥類保護(hù)既要從保護(hù)其棲息地入手，還要加強(qiáng)對(duì)鳥類保護(hù)與管理工作。結(jié)合研究區(qū)生態(tài)環(huán)境和管理工作現(xiàn)狀，提出以下建議：

一是圍繞“生態(tài)平衡”科學(xué)制定園林養(yǎng)護(hù)補(bǔ)植方案。注意鄉(xiāng)土樹種、食源性樹種、常綠樹種的合理配置；在保障地鐵設(shè)施安全情況下，在奧海適當(dāng)種植水生植物；在不影響游客安全的情況下，對(duì)植物減少不必要的修整；對(duì)植物蟲害不使用或少使用化學(xué)消殺，允許部分植物自然淘汰。

二是圍繞“招引鳥類”開展必要的人工輔助。適當(dāng)增加適合不同鳥類生活特性的人工巢箱，避免“雨燕塔”變成“麻雀塔”；在林下引入若干小型本杰士堆，增加生物多樣性；對(duì)部分淺水人工濕地進(jìn)行改造，為涉禽提供覓食條件；劃定鳥類保育區(qū)，限制游客進(jìn)入。

三是開展科學(xué)宣傳，講好生態(tài)故事，營(yíng)造良好風(fēng)尚。組織志愿者、生態(tài)保護(hù)者、觀鳥愛好者等群體，利用展板、展架，開展觀鳥活動(dòng)等方式，讓廣大市民更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)鳥類、愛護(hù)鳥類；勸止大聲喧嘩，或有其它不文明舉止的運(yùn)動(dòng)愛好者；對(duì)開展集體活動(dòng)的單位或組織提出降低噪音、控制活動(dòng)范圍、活動(dòng)方式等要求。