每年10月份至11月底，是越冬鸟类大规模南迁的时候，这期间，包括鸿雁、天鹅、绿头鸭等在内的诸多候鸟种类，将从遥远的西伯利亚地区飞来，沿着多条迁徙通道向南飞去进行越冬，而作为我国越冬候鸟重要栖息地的南四湖，每年也会吸引上百万只珍禽在此休养栖居，度过寒冷的冬季。
济宁市野生动植物保护站研究员侯端环，每年10月份至11月底，大量越冬候鸟将从西伯利亚、我国东北地区向南飞，完成大规模的南迁，从第二年春天，也就是2月份的时候，这些鸟类再陆续返回北方繁殖。“如果候鸟途经的湖泊、湿地、库塘适合栖息、居住，它们就会留在这里越冬”，他说，作为我国越冬候鸟的重要栖息地，南四湖自然保护区的水面大、生物资源丰富，每年都会吸引上百万只珍禽在此越冬，这些越冬鸟类以雁鸭类为主，有天鹅、鸿雁、野鸭、绿头鸭、绿翅鸭等30几种，其中大小天鹅为国家二级保护鸟类。
除了越冬候鸟外，也有部分旅鸟在此做短暂停留，进行补水、补食，“它们来自万里之遥，一路迁徙飞行很远，消耗很大，需要沿途补充营养和能量，当然如果环境适合越冬，鸟类也会选择不再南迁”，侯端环还说，随着气候和生物链的变化，一些夏候鸟的迁徙习性也发生了改变，比如终年居留南四湖的白头翁，以当地的坚果为主要食物，在此变成了繁殖鸟。
南四湖自然保护区属于暖温带季风大陆性气候，四季分明，保护区自然环境独特、生物资源多样，广袤的湖泊湿地与入湖河流相连，各类湿地与周边林地、草地相接，是鸟类重要的栖息繁衍场所和迁徙驿站。据保护区管理局工作人员介绍，为了给大批越冬鸟类创造良好的栖息环境，保护区进行了“两退三还”，每年恢复15万亩湿地，改善水质的同时，也加强执法和保护，禁止随意捕杀、网逮鸟类的行为。
