東北地理所在洪水脈沖強度對洪泛濕地水文連通和生境影響方面取得重要進展
洪泛濕地作為陸地和水生生態系統之間的過渡帶，依托周期性水文波動與水陸物質能量交換，塑造出兼具多樣性、連通性與穩定性的獨特生境，為各類生物提供適宜的生存繁衍空間，是維系區域生態系統平衡的核心生境載體。受不同強度洪水脈沖的影響，洪泛濕地的生態系統呈現出復雜的時空變異性。洪水沖刷河床并侵蝕河道植被，從而增強河床復雜性和水文地貌多樣性，并改變橫向連通性。同時，橫向水文連通性促進了河流與洪泛濕地之間大量水、沉積物和營養物質的交換。不同強度的洪水脈沖塑造了變化的水深和流速等關鍵水動力條件，從而塑造了包括魚類、水鳥和底棲動物在內的生物的適宜棲息地。洪水脈沖對洪泛濕地水文連通性和生物多樣性變化的影響無法用單一梯度充分表示。以往研究表明，洪水脈沖可通過改變流速和水深等特定水動力參數來驅動水文連通性的時空變化，從而直接或間接地調節魚類和水鳥等關鍵生物群落的分布和多樣性。然而，不同洪水脈沖強度對洪泛濕地水文連通性和生境的影響卻缺乏定量性的研究。
中國科學院東北地理與農業生態研究所研究人員以烏蘇里江干流典型洪泛濕地為研究區，通過野外監測、二維水動力模型和地統計連通性函數等方法（圖1），定量性的評估了不同洪水脈沖強度對洪泛濕地水文連通性和生境的影響。研究結果表明：（1）總體連通性（TC）、一般連通性（GC）和有效連通性（EC）均隨洪水脈沖強度的增強而增加，其中有效連通性的動態變化最為顯著；（2）不同類型的洪水脈沖引起的復雜水動力變化會導致洪泛區濕地橫向水文連通性的非線性改變，即橫向水文連通性的增長率存在階段性差異。(3)水鳥適應低洪水脈沖條件（50%≤?P?≤100%）。魚類和浮游植物可在高洪水脈沖條件（1%≤?P?<2%）下生存。底棲生物適應中等洪水脈沖條件（10%≤?P<20%）。此外，高洪水脈沖條件下更容易發生泥沙懸浮（圖2）。這些發現有助于洪泛濕地生態系統的恢復和河流水文連通性的改善。
未來的研究應納入更詳細的植被和泥沙輸移數據，并考慮整合地下水模型，以提高復雜洪泛區系統中連通性模擬的可靠性。鑒于洪泛區水文系統的復雜性和洪水脈沖的頻繁發生，必須通過全面考慮影響水文連通性的關鍵因素，建立一個綜合的水文連通性評估框架。
圖1 連通性函數計算示意圖（有效像素對是指空間中由特定向量（距離和方向）分隔的一對網格單元，其中兩個像素均具有有效數據值；地統計函數表示在給定距離內沿特定方向連接的有效單元的比例，表征水平面上各點之間形成水文連通性的可能性。）
圖2 洪泛濕地潛在生境的空間分布 (a) 水鳥；(b) 魚類；(c) 泥沙懸浮物；(d) 浮游植物；(e) 底棲動物（頻率是指某一區域適宜特定物種生存的天數占該特定洪水頻率發生總天數的比例）
該研究發表在生態水文學領域期刊《Ecohydrology》上，由東北地理所齊鵬副研究員（第1作者）、聯合培養碩士穆家徐（共同通訊作者）和武海濤研究員（共同通訊作者）、劉強副教授（北京師范大學）、陳立文講師（吉林建筑大學）、袁宇翔副研究員和章光新研究員共同完成。研究得到國家重點研發計劃項目（2022YFF1300902）資助。
論文信息及鏈接如下：
Peng Qi, Jiaxu Mu*, Haitao Wu*, Qiang Liu, Liwen Chen, Yuxiang Yuan, Guangxin Zhang. Impacts of Different Flood Pulses' Intensities on Lateral Hydrological Connectivity and Habitats in Riparian Wetlands. Ecohydrology [J]. 2026, 19: e70173.
其他濕地水文連通相關系列成果及鏈接如下：
1.Dequan Zhang, Haitao Wu, Wenguang Zhang, Guangxin Zhang, Yu An, Peng Qi*. The impact of climate change on vertical hydrological connectivity of wetlands. Catena [J]. 2026, 265: 109896.https://doi.org/10.1016/j.catena.2026.109896
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Jiaxu Mu, Yao Wu, Peng Qi*, Liwen Chen, Yuxiang Yuan, Haitao Wu. Spatial and temporal change of hydrological connectivity in the Wusuli River Basin. Journal of Hydrology: Regional Studies [J]. 2024, 53: 101814.https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2024.101814
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Yingyi Chen, Mingming Feng, Yanshuang Guo, Guoqiang Shi, Zhengji Piao, Dewen Zhang, Yuanchun Zou, Wenguang Zhang, Yuxiang Yuan, Ming Jiang*, Peng Qi*. Quantifying the variation of Scaly-sided merganser’ population and their divergent response to changes in hydrological connectivity of rivers in a high-latitude water tower. Ecological Indicators [J]. 2023, 157: 111264.https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.111264
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穆家徐, 齊鵬*,王敏. 濕地水文連通的定量評估和影響因素分析——以撓力河流域為例. 濕地科學 [J]. 2025, 23(4): 655-667.
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