東北地理所在濕地水鳥多樣性演替機制及其對養分負荷的貢獻取得新進展
濕地水鳥多樣性的時空變化規律及其驅動機制解析對濕地恢復與保護政策的制定具有重要意義。水作為水鳥生存和濕地健康的關鍵紐帶,其水質狀態與水鳥多樣性之間的互饋機制有待進一步研究,限制了濕地生態保護目標確定的科學性和準確性。
為了進一步揭示濕地水鳥多樣性與水質狀態之間的互饋機制,中國科學院東北地理與農業生態研究所水文與水資源學科組研究人員基于2013-2022年的查干湖水鳥種類和數量野外調研數據,結合逐月濕地水質、氣象和土地利用數據,利用結構方程模型(SEM)和廣義加性模型(GAM)解析了查干湖水鳥多樣性變化及其驅動因素的作用路徑與貢獻度;量化了水鳥通過生理代謝行為對濕地水體營養負荷的貢獻量;確定了影響水鳥多樣性的關鍵土地利用閾值(非生態用地/生態用地:NEL/EL)。
結果表明:查干湖濕地共發現了197種水鳥,其中35種瀕臨滅絕,雁形目水鳥比例超過了50%成為優勢種群。NEL/EL、TN和TP分別以-0.66(p < 0.001)、-0.55(p < 0.001)和-0.49(p < 0.05)顯著降低了水鳥多樣性。水鳥是水體營養負荷的外源來源之一,2022年水鳥總氮和總磷負荷分別為356,601 kg和102,941 kg,其中雁形目和鶴形目占比最高。此外,確定了保護水鳥多樣性的適當NEL/EL閾值即<1.2。

圖1. 查干湖濕地水鳥多樣性與水質互饋機制示意圖
研究突破了傳統單向框架的研究,揭示了水鳥-水質雙向反饋機制,既量化了土地利用、營養鹽等因素對水鳥多樣性的影響路徑與系數,又精準捕捉了水鳥多樣性對環境因子的非線性響應,同時確定關鍵閾值,兼顧了“長期動態”與“多維驗證”,為查干湖濕地保護提供重要的科學支撐。相關成果發表于國際期刊Ecology and Evolution上,由劉雪梅項目副研究員(第一作者和通訊作者)、吳燕峰副研究員、章光新研究員和查干湖自然保護區管理局楊敬爽共同完成。該研究得到了國家基金委(42207088;U23A2008和42571039)和吉林省自然科學基金(YDZJ202401475ZYTS)等的共同資助。
論文信息如下:
Xuemei Liu*,Jingshuang Yang,Yanfeng Wu,Guangxin Zhang. 2025. Mechanism of Waterbird Diversity Succession and Its Contribution to Nutrient Loads in Chagan Lake,China. Ecology and Evolution,15:e72583.
鏈接:https://doi.org/10.1002/ece3.72583
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吉公網安備22017302000214號