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黑天鹅是鸭科天鹅属的一种大型游禽，体长110-140厘米；翼展160-200厘米；体重3.7-8.75千克。具有天鹅种类中长的脖子。这个细长的脖子通常呈“S”形拱起或直立。全身羽毛卷曲，体羽斑点闪烁，主要呈黑灰色或黑褐色，腹部为灰白色，飞羽为白色。尾长而分叉，外侧羽端钝而上翘形似竖琴。有一个明亮的蜡质的鸟喙，为红色或橘红色，靠近端部有一条白色横纹。虹膜为红色或白色，跗跖和蹼为黑色。共有2个亚种，指名亚种嘴较厚重。
黑天鹅是一夫一妻制，并且通常相伴。具有意识，并且在交配时保持单成对活动，但偶尔也会在群落中交配。黑天鹅的威胁行为与疣鼻天鹅相似，挥舞着两三个动作的翅膀，然后大声鸣叫，黑天鹅翅膀的拍打声比疣鼻天鹅发出的更响亮。站立姿态也不同，黑天鹅用喙向下垂直竖起脖子，竖起羽毛。黑天鹅的性成熟期是18-36个月。 年轻的黑天鹅在开始繁殖之前会加入少年族群一至两年。已知黑天鹅在野外的寿命是40年。
黑天鹅在卵产齐后开始孵化，一般雌雄轮流孵化，但以雌鸟为主，雌雄轮换没有明显规律。一只孵化时，另一只担任警戒工作。繁殖期为每年9月至来年5月前。营巢于水边隐蔽处。每窝产卵4-8枚。孵化期为35-38天。雏鸟在2-3周内被孵化。雏鸟出壳前可听到壳内“吱吱”叫声和啄壳声，叫声由弱到强，数小时后，啄壳声逐渐增强，频率随之增加。破壳位置距离卵钝端1.1-1.6厘米横径处，先呈不规则型裂纹，后以小洞破壳。当破壳缝达周长的三分之二时，幼雏可把卵壳顶开顺利脱出。
黑天鹅，是雁形目鸭科天鹅属鸟类动物。黑天鹅背覆花絮状灰羽；颈部细长，常弯曲成优雅的“S”形；喙鲜红色，前端有“V”形白带；虹膜赤红色，跗跖和蹼黑色。 [6] 其体貌特征为全身除初级飞羽小部分为白色外，其余通体羽色光亮漆黑，故名。
在繁殖期喜欢栖息在开阔的、食物丰富的浅水水域中，如富有水生植物的湖泊、水塘和流速缓慢的河流，特别是在针叶林带，喜桦树林带和无林的高原湖泊与水塘，冬季则主要栖息在多草的大型湖泊、水库、水塘、河流、海滩和开阔的农田地带。
黑天鹅筑巢后很快就会产卵。雌天鹅在其中产5-6枚卵，每天产一卵。孵化期35-48天。雄天鹅也帮助孵化。卵的颜色为灰白色，平均卵重150-165克。产卵前雌鸟不安地卧在巢上，不停地左右晃动，后安静下来，静卧片刻便开始产卵。产卵时雌鸟在巢内呈微蹲姿态，两翅稍张，自然抬头，双眼平视前方，精神集中，腹部用力呈阵发性收缩，卵则顺势以钝端朝外排出。每产一卵历时20-30秒。卵产下后雌鸟站立，用喙将卵拨到巢中间，并用草、羽毛等物将卵遮盖起来，休息片刻后下水游泳，梳理羽毛。 [3-4]