东北地理所在湿地水鸟多样性演替机制及其对养分负荷的贡献取得新进展
湿地水鸟多样性的时空变化规律及其驱动机制解析对湿地恢复与保护政策的制定具有重要意义。水作为水鸟生存和湿地健康的关键纽带,其水质状态与水鸟多样性之间的互馈机制有待进一步研究,限制了湿地生态保护目标确定的科学性和准确性。
为了进一步揭示湿地水鸟多样性与水质状态之间的互馈机制,中国科学院东北地理与农业生态研究所水文与水资源学科组研究人员基于2013-2022年的查干湖水鸟种类和数量野外调研数据,结合逐月湿地水质、气象和土地利用数据,利用结构方程模型(SEM)和广义加性模型(GAM)解析了查干湖水鸟多样性变化及其驱动因素的作用路径与贡献度;量化了水鸟通过生理代谢行为对湿地水体营养负荷的贡献量;确定了影响水鸟多样性的关键土地利用阈值(非生态用地/生态用地:NEL/EL)。
结果表明:查干湖湿地共发现了197种水鸟,其中35种濒临灭绝,雁形目水鸟比例超过了50%成为优势种群。NEL/EL、TN和TP分别以-0.66(p < 0.001)、-0.55(p < 0.001)和-0.49(p < 0.05)显著降低了水鸟多样性。水鸟是水体营养负荷的外源来源之一,2022年水鸟总氮和总磷负荷分别为356,601 kg和102,941 kg,其中雁形目和鹤形目占比最高。此外,确定了保护水鸟多样性的适当NEL/EL阈值即<1.2。

图1. 查干湖湿地水鸟多样性与水质互馈机制示意图
研究突破了传统单向框架的研究,揭示了水鸟-水质双向反馈机制,既量化了土地利用、营养盐等因素对水鸟多样性的影响路径与系数,又精准捕捉了水鸟多样性对环境因子的非线性响应,同时确定关键阈值,兼顾了“长期动态”与“多维验证”,为查干湖湿地保护提供重要的科学支撑。相关成果发表于国际期刊Ecology and Evolution上,由刘雪梅项目副研究员(第一作者和通讯作者)、吴燕峰副研究员、章光新研究员和查干湖自然保护区管理局杨敬爽共同完成。该研究得到了国家基金委(42207088;U23A2008和42571039)和吉林省自然科学基金(YDZJ202401475ZYTS)等的共同资助。
论文信息如下:
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.
链接:https://doi.org/10.1002/ece3.72583
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