黑龙江兴凯湖春季迁徙水鸟类多样性研究与保护

李天芳，刘化金，刘宇霖，杨培宇，李国富，尹伟平

(1.黑龙江省林业厅，哈尔滨 150010； 2.黑龙江兴凯湖国家级自然保护区，黑龙江 密山 158300；3.黑龙江中央站国家级自然保护区，黑龙江 嫩江 161400)

黑龙江兴凯湖春季迁徙水鸟类多样性研究与保护

李天芳1，刘化金2，刘宇霖2，杨培宇2，李国富3，尹伟平3

(1.黑龙江省林业厅，哈尔滨 150010； 2.黑龙江兴凯湖国家级自然保护区，黑龙江 密山 158300；3.黑龙江中央站国家级自然保护区，黑龙江 嫩江 161400)

2014—2016年，每年的3月和4月，对兴凯湖保护区鸟类多样性进行调查。共记录到鸟类6目12科56种，共计387 357只。其中雁鸭类的种类和数量最多，共记录到31种364 405只，占记录鸟类数量的94.07%。对本区鸟类多样性进行研究，结果表明：本区鸟类目的多样性指数、均匀性指数和优势度指数分别为1.5833、0.6173和0.2500；科的多样性指数、均匀性指数和优势度指数分别为1.6849、0.4186、0.3304；种的多样性指数、均匀性指数和优势度指数分别为2.5514、0.1983和0.1086。从不同年份进行鸟类物种多样性分析，2015年鸟类多样性指数最高，为2.5561，2016年多样性指数最低，为2.3465。2015年鸟类均匀性指数最高，为0.2129，2014年均匀性指数最低，为0.2029。2016年鸟类优势度指数最高，为0.1585，2015年优势度指数最低，为0.0951。本研究为保护区今后的鸟类相关保护及科研管理提供了科学依据。

兴凯湖自然保护区；春季；迁徙水鸟；多样性；研究；保护

生物多样性(biological diversity)是指在一定的时间或者一定的区域内所有生物物种及遗传变异和生态系统的总称，同时也是生物物种与环境之间形成的复合体及与此相关的生态过程的总和[1，2]。其中，生物是指区域内所有的动物、植物及微生物的总体。生物多样性主要分为三个层次，即遗传多样性(Genetic diversity)、物种多样性(Species diversity)和生态系统多样性(Ecosystem diversity)。其中，物种多样性是生物多样性的关键部分，遗传多样性和生态系统多样性是生物多样性的重要组成部分[3]。

国际上关于鸟类多样性的研究始于20世纪50年代左右，起步略早于我国。国内于20世纪80年代中期开始了对鸟类多样性的各个角度的研究，包括鸟类群落组成及其特征、鸟类群落的时间格局、鸟类群落的空间动态及鸟类生态位等。目前，国内鸟类多样性研究主要集中在鸟类区系组成及居留类型研究，不同季节及不同生境鸟类种群类别的变化规律，鸟类物种的繁殖、分布、迁徙及群落演替规律，以及人类活动对鸟类群落结构的影响等4个方面[4]。本文通过对兴凯湖自然保护区春季鸟类多样性研究，不仅对该保护区迁徙鸟类进行记录，也为保护区的生态环境监测、鸟类栖息地保护及恢复等方面提供科学依据。

1 研究地概况

兴凯湖国家级自然保护区位于黑龙江省密山市东南部，三江平原南部区域，中俄边境地区。地理坐标为E131°58′30″～133°07′30″，N45°01′00″～45°31′30″。保护区总面积222 488 hm2，主要保护对象为丹顶鹤、东方白鹳等珍禽及湿地生态系统。保护区海拔40～116 m，属于中温带大陆季风气候，四季分明，雨量充沛，年均降水654 mm，年平均气温3℃，年均日照时数2 574 h，活动积温2 250℃，无霜期为147 d，水面封冻期为180 d。兴凯湖是东北亚地区最大的水体，总面积达4 380 km2，我国部分为1 240 km2，为东北亚最大的湿地分布区。在维系东北亚地区生态环境及保护生物多样性方面起着重要作用。

本区野生动植物资源十分丰富。共记录有高等植物53目104科450种；分布有多种国家级重点保护植物，如兴凯湖松(Pinussylveslris)、胡桃楸(Juglansmandshurica)、水曲柳(Fraxinusmandschurica)、黄檗(Phellodendronamurense)、紫椴(Tiliaamurensis)、野大豆(Glycinesoja)等。保护区共记录有脊椎动物6纲33目74科328种，记录有国家级重点保护动物45种，如丹顶鹤(Grusjaponensis)、东方白鹳(Ciconiaboyciana)、白鹤(Grusleucogeranus)、中华秋沙鸭(Mergussquamatus)、白尾海雕(Haliaeetusalbicilla)、白枕鹤(Grusvipio)、小天鹅(Cygnusclumbianus)、鸳鸯(Aixgalericulata)等。本区也是东北亚地区最重要的鸟类迁徙通道和繁殖栖息地，每年在此迁徙和栖息的水鸟达100多万只。

2 研究方法

2.1 野外调查

2014—2016年每年的3—4月，在兴凯湖自然保护区龙王庙、白泡子、新开流、湖西、当壁镇、凤凰德等地设置了8个迁徙水鸟监测点，对春季迁徙水鸟进行监测。利用8～10倍双筒望远镜和40倍单筒望远镜进行鸟类观测，对数量较少的鸟类进行直接计数法计数，对数量较多的鸟类进行块状估数法和直接计数法相结合的方法计数。遇到不易识别或陌生的种类进行拍照后参照工具书进行检索。鸟类识别参照工具书《东北鸟类图鉴》[5]及《中国鸟类野外手册》[6]。

2.2 数据处理

在生物群落多样性的调查中，分析多样性的方法体系分为群落内多样性和群落间多样性两种[7]，在鸟类多样性调查分析中，常用的方法为统计种的相对多度分布的Preston的对数正态分布及统计多样性指数的Simpson’s Index 和Shannon-Weiner Index方法[8，9]。将野外调查所得数据录入计算机，利用计算机软件对物种多样性进行分析：

群落中物种多样性分析采用Shannon-Weiner的多样性指数公式：

群落中物种优势度指数：

其中，H′为群落中物种多样性指数；C为种群优势度指数；S为调查记录的鸟类种类数；pi为群落中第i种鸟的个体数占群体中总个体数的比值。

群落中物种均匀性指数分析采用Pielou均匀性指数公式：

J=H′/Hmax

Hmax=lnS

其中，J为群落的均匀性指数；Hmax为在最大均匀性条件下的种多样性值；S：群落中物种数。

群落中优势种指数公式：Ti=Ni/N

其中，Ti为群落中优势种指数；Ni为群落中第i个物种的个数；N为群落中物种总个数。当Ti≥10%时，该物种为极优势种，当10%>Ti≥1%时，该物种为优势种，当1%>Ti≥0.1%时，该物种为常见种，当0.1%>Ti≥0.01%时，该物种为稀有种，当0.01%>Ti时，该物种为偶见种。

物种相似度采用Sorenson相似性指数：

S=2c/(a+b)

其中，S为相似度指数，c为两个群落共有的物种数。a和b分别为群落A和群落B的物种数。

3 结果及分析

3.1 种类及数量分析

图1 兴凯湖自然保护区鸟类各目种数组成Fig.1 The species constitution of Order in Xingkai Lake Nature Reserve

图2 兴凯湖自然保护区鸟类各目数量组成Fig.2 The numerical constitution of Order in Xingkai Lake Nature Reserve

从鸟类数量组成上分析，2014—2016年春季鸟类总数量排在前十位的依次为绿头鸭、凤头潜鸭、鹊鸭、针尾鸭、花脸鸭、罗纹鸭、绿翅鸭、斑嘴鸭、赤膀鸭、斑背潜鸭。每年春季均稳居前十位的物种有8种，分别为：绿头鸭、凤头潜鸭、鹊鸭、针尾鸭、罗纹鸭、绿翅鸭、斑嘴鸭、赤膀鸭，说明不同年份春季鸟类物种变化不明显。

本次调查共记录到国家重点保护鸟类9种2 465只，如东方白鹳(Ciconiaboyciana)、大天鹅(Cygnuscygnus)等；黑龙江省重点保护种类13种48 871只，如大白鹭、鸿雁等；列入IUCN世界鸟类红皮书的鸟类14种55 073只，如，中华秋沙鸭，白枕鹤(Grusvipio)；列入CITES附录鸟类12种98 436只，如灰鹤(Grusgrus)、丹顶鹤(Grusjaponensis)。

从留居类型看，所有记录到的鸟类中，夏候鸟36种，占记录鸟类种类的64.29%，旅鸟16种，占记录鸟类种类的28.57%，迷鸟4种，占记录鸟类种类的7.14%。从区系特征看，本区记录到的水鸟包括古北种35种，占监测鸟类种数的62.50%；广布种21种，占监测鸟类种数的37.50%；没有东洋种分布。

3.2 鸟类目、科、种多样性分析

从2014—2016年春季共记录到鸟类6目12科56种387 357只；其中2014年春季记录到鸟类5目8科47种141 857只，2015年春季记录到鸟类6目12科50种163 611只，2016年共记录到鸟类6目11科43种81 889只。

Shannon-Winner指数是对物种多样性的二元特征的有力描述，可以用来估计不同时期鸟类种群和数量的差异水平。利用多样性指数和均匀性指数从目多样性、科多样性及种多样性三个层次对兴凯湖自然保护区同一季节不同年份的鸟类多样性进行分析，兴凯湖鸟类目多样性指数为1.5833，均匀性指数为0.6173，优势度指数为0.2500。其中2016年鸟类多样性指数最高，为1.6417，2014年鸟类均匀性指数最高，为0.7500，2015年鸟类优势度指数最高，为0.2500(表1)。

表1 黑龙江兴凯湖自然保护区鸟类目多样性统计表Tab.1 The Order diversity in deferent years in Xingkai Lake Nature Reserve

兴凯湖鸟类科多样性指数为1.6849，均匀性指数为0.4186，优势度指数为0.3304。其中2016年鸟类多样性指数和鸟类均匀性指数最高，分别为1.7564和0.4670，2014年鸟类优势度指数最高，为0.4314(表2)。

表2 黑龙江兴凯湖自然保护区鸟类科多样性统计表Tab.2 The Family diversity in deferent years in Xingkai Lake Nature Reserve

兴凯湖鸟类物种多样性指数为2.5514，均匀性指数为0.1983，优势度指数为0.1086。其中2015年鸟类多样性指数和均匀性指数最高，分别为2.5561和0.2129，2016年鸟类优势度指数最高，为0.1585(表3)。

表3 黑龙江兴凯湖自然保护区鸟类物种多样性统计表Tab.3 The species diversity in deferent years in Xingkai Lake Nature Reserve

3.3 不同年份鸟类种类比较

Sorenson相似性指数(表4)显示不同年份鸟类相似性最高的为2014—2015年鸟类相似性指数(0.8866)，最低的为2014—2016年鸟类相似性指数(0.8000)。相似性指数越高，说明两年中鸟类种类变化越小，由此说明两年中经该保护区迁徙的鸟类种类相对一致，没有呈现明显的变化；2014—2016鸟类相似度最低，且2014年在该保护区共记录到鸟类47种，2016年共记录到鸟类44种，但是两年共同记录到的鸟类只有36种，说明在2014年和2016年中兴凯湖保护区的鸟类变化较明显；在2014—2016年中，2015年记录到的鸟类种类最多为51种，较2014年鸟类种类有所提升，记录中类较2014年多4种，但2016年记录到的鸟类种类较2015年下降7种，但2014年与2015年鸟类种类的相似性最高。

表4 不同年份鸟类群落之间的关系Tab.4 The comparison of bird community in different years

4 讨论

兴凯湖国家级自然保护区位于黑龙江省东南部密山市境内，保护区西起档壁镇的白棱河口，北邻穆棱河，区内草甸、沼泽、湖泊和森林共同组成了一个完整而复杂的湿地生态系统，保护区内物种多样性十分丰富，几乎容纳了三江平原的所有重要物种。独特而多元化的生境类型成为鸟类栖息场所的绝佳选择，这里不仅是很多鸟类的理想繁殖地，也是众多迁徙鸟类旅途中不可缺少的停栖地。

本次调查共记录到鸟类6目12科56种，共计387 357只。从所记录到的鸟类种类来看，雁形目鸟类种类最多，共记录31种，占记录鸟类种数的55.36%；其次为鸻形目，共记录鸟类14种，占记录鸟类种数的25.00%。兴凯湖保护区地处东北亚鸟类迁徙的重要通道上[10]，每年春、秋季迁徙经过此地的雁鸭类多集成大群，最大的一群数量可达数万只以上，小的集群数量也有几千只，以致野外记录到的鸟类中雁形目鸟类种类以及数量所占的比例最大。在所记录的鸟类中雁鸭类数量最多，共记录到364 405只，占所记录鸟类总数量的94.07%，雁形目鸭科鸟类成为保护区每年记录的优势物种，且种群数量相对稳定[11]。而鸻形目鸟类在春、秋季节的迁徙方式与雁鸭类鸟类存在相似之处，多集成大群迁徙、活动，记录的种群数量也较大，这与某种鸟类的活动规律及方式密切相关。

在不同年份，多样性指数最高的为2015年，为2.5561，2015年所记录到的163 611只鸟隶属于50种，是所观察的三年中鸟类种类最多的一年，均匀性指数最高的为2015年，为0.2129，在所记录到的50种鸟类中，各种鸟的数量相对较均衡，分布较均匀，所以2015年鸟类物种的优势度最小，为0.0951。在所调查的三年中鸟类多样性指数均在2.3465以上，均匀度指数均在0.2029以上，在不同年份鸟类种群相似度比较分析中，相似度最低的2014—2016年鸟类种群相似度指数为0.8000，表明兴凯湖自然保护区内鸟类种类群落有较高的稳定性。

5 保护建议

为保护好现有的湿地资源、珍稀水禽及栖息地，恢复生态系统的生物多样性，应加大湿地保护力度，提高自然保护区的管理水平。第一，停止蚕食行为，加大湿地恢复力度。由于政策原因，20世纪90年代末，保护区核心区相继建立了3个家庭农场，有近3 000 hm2的湿地被开垦，湿地被大面积破坏，严重影响了生态平衡，特别是水禽的栖息。第二，实施水禽保护计划。兴凯湖是水鸟迁徙的咽喉要道，每年均有数十万只水禽在此停栖、繁殖。但是，由于人为干扰不断增大，使水禽的栖息繁殖受到较大的影响。因此，要为水鸟提供一个安全、安静的栖息环境。制定有效的水鸟保护计划。第三，加强法制管理，加强《野生动物保护法》的宣传和实施，提高全民法律意识，严厉打击捕鸟、破坏鸟类栖息地行为，使鸟类保护成为全民的自觉行动。第四，加强宣传教育，通过“爱鸟周”、“兴凯湖节”、“兴凯湖爱鸟节”等活动，宣传鸟类保护知识，使爱鸟护鸟成为人们的自觉行动。第五，开展与俄兴凯湖国家级自然保护区的共同保护。兴凯湖是中俄界湖，要加强两国间的共同保护，加强合作研究和交流，共同保护好水禽资源。

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Study on migratory waterbird diversity in spring in Xingkai Lake Nation Natural Reserve of Heilongjiang province

LI Tian-fang1, LIU Hua-jin2, LIU Yu-lin2, YANG Pei-yu2, LI Guo-fu3, YIN Wei-ping3

(1.Forestry Bureau of Heilongjiang Province, Harbin 150010, China; 2.Xingkai Lake Nation Natural Reserve, Mishan 158300, China; 3.Zhongyangzhan Nation Natural Reserve of Heilongjiang Province, Nenjiang 161400, China)

The bird diversity was surveyed on March and April from 2014 to 2016 in Xinkai Lake National Nature of Heilongjiang province. The total number of 387 357 birds was belonged to 6 orders, 12 families and 56 species. The most of them was Anatidae which included 31 species 364 405 birds, and it was 94.07% of total birds. The biodiversity was analyzed by Shannon-Wiener index. The diversity index, uniformity index and richness index was 2.5514, 0.1983and 0.1086 respectively. The diversity of order, family and difference years was compared. The results showed: the order diversity index, uniformity index and richness index were 1.5833, 0.6173 and 0.2500; the family diversity index, uniformity index and richness index were 1.6849, 0.4186 and 0.3304. The highest diversity index was 2015, it was 2.5561; the lowest diversity index was 2016, it was 2.3465. The highest uniformity index was 2015, it was 0.2129; the lowest uniformity index was 2014, it was 0.2029. The highest richness index was 2016, it was 0.1585; the lowest richness index was 2015, it was 0.0951. This study provides a scientific basis for the protection and habitats management of the birds in future.

Xingkai Lake National Nature Reserve; Spring; Migratory waterbird; Diversity; Research; Reserve

2017-04-15

黑龙江省自然科学基金“基于空间分析的兴凯湖东方白鹳种群恢复研究”(201517)

李天芳(1981-)，女，工程师。

Q958

A

1674-8646(2017)12-0002-05