封面图片由河南大学地理与环境学院李国栋教授在2023年7月于黄河故道区实地考察时拍摄(33°02′33"-35°25′22"N,113°26′34"-120°24′50"E).图片展现了黄河改道后留下的独特景观和自然遗产,在这片广袤的土地上,往日黄河澎湃的流水已不再,取而代之的是宁静的湿地和蜿蜒的旧河道,它们像一条巨大的生命脉络,记录着黄河的变迁和土地的演变.水上散布着一些小岛或浅滩,岛上长满了树木和灌木丛,水鸟翩翩起舞,水面波光粼粼,展示了生态系统中水分与热量的自然调节机制.河岸边,茂密的芦苇丛随风摇曳,宛如绿色的波涛.古河道两侧,广袤的农田与星罗棋布的村庄点缀其间,居民们在此辛勤耕作,悠然生活.黄河故道地区不仅风光旖旎,更是我国生态安全的坚固屏障.

水鸟是反映湿地生态系统状况的指示物种,水鸟多样性保护优先区识别对自然保护区功能区划和湿地保护修复具有重要意义.于2020年5月-2021年4月,开展了衡水湖自然保护区水鸟群落的调查监测,采用GIS软件和结构方程模型等分析其不同区域水鸟群落结构和季节性变化、水鸟多样性分布格局及其驱动因素.结果表明:(1)衡水湖自然保护区不同区域均表现出以雁鸭类等游禽为优势种的水鸟群落特征,衡水湖西湖和滏东排河的水鸟物种丰富度和Shannon多样性指数最高,衡水湖东湖的水鸟种群数量最大,滏阳新河的鸻鹬类种群数量相对较大.(2)不同区域水鸟群落具有明显的季节性变化特征,春夏季涉禽数量明显增多,但仅在衡水湖自然保护区东湖、西湖和滏阳新河成为水鸟群落的优势种;9月之后各区域游禽种数和种群数量占比均明显上升,雁鸭类成为优势种群.(3)水鸟物种丰富度和种群数量较高的区域主要在自然保护区的湿地恢复区、滏东排河和小湖隔堤两侧等地;不同类群水鸟的空间分布格局差异较大,雁鸭类分布较为分散,鸻鹬类、鹤鹳类水鸟分布更为集中;栖息地状况是影响衡水湖水鸟多样性的主要因素.(4)衡水湖水鸟保护优先区包括湿地恢复区及周边区域、南李庄鱼塘、良心庄鱼塘及周边区域、东湖的姊妹东岛、小湖隔堤两侧等5个区域,占保护区总面积的8.94％.研究结果为衡水湖自然保护区的功能区划、水鸟保护策略制定、栖息地保护修复提供了相关依据.

生态廊道作为应对气候变化的生物多样性保护模式,目前已成为国际生态领域研究的热点之一.但是有关水鸟的生态廊道研究相对很少.以构建湿地水鸟的生态廊道为研究目的,东北地区为研究区,丹顶鹤、灰鹤、大天鹅和中华秋沙鸭四种湿地水鸟为研究对象,采用最小阻力模型和电流理论相结合的混合模型方法,构建四种湿地水鸟的生态廊道.基于最小阻力模型的水鸟生态廊道结果表明:四种水鸟生态廊道的最低成本路线都是将各邻近核心生境斑块连接起来的路线,但是它们的数量、分布和最大宽度有所不同.基于电流理论的水鸟生态廊道结果表明:四种水鸟生态廊道的电流密度、夹点区域数目有所不同.研究采用四种水鸟的实际观测数据来进行生态廊道模拟结果验证.验证结果发现:大部分的水鸟出现点距水鸟最低成本路线不远,说明部分基于最小阻力模型生成的最低成本路线是最有可能成为水鸟生态廊道的地方.大部分的水鸟出现点与水鸟的夹点区域重合,说明基于电流理论生成的夹点区域是最有可能成为水鸟生态廊道的地方.研究采用的方法和结果是对区域尺度水鸟生态廊道构建的一种尝试,对其他国家区域尺度上的多物种水鸟生态廊道的构建具有一定的借鉴和参考价值.

栖息地适宜性评估及关键影响因素的确定对开展物种及其栖息地保护和管理至关重要,是进行生物多样性保护规划的前提和基础.本研究以国家公园试点仙居县为研究区,基于大型兽类及珍稀鸟类物种调查数据,采用MaxEnt模型确定了其关键栖息地分布,并分析了不同环境变量对栖息地适宜性的影响.将评估结果与现有的保护地进行叠加分析,确定了生物多样性的保护空缺,进而提出了区域生物多样性保护的建议.结果表明:13个物种的平均AUC值为0.956,表明MaxEnt模型的预测结果具有较高的可信度;人口密度、最湿季均温、土地利用类型是兽类分布的主要影响因素,气温年较差与最湿季均温是影响雉科鸟类分布的主要因素,而影响湿地水鸟适宜性分布的主要因素为海拔及坡度;从栖息地分布来看,兽类与雉科鸟类适宜区主要位于仙居县南部的括苍山系周围,湿地水鸟适宜区位于永安溪附近,呈现沿水系分布的格局;仙居国家公园试点区及4个自然保护小区面积为316.80 km2,兽类、雉科鸟类和湿地水鸟分别有160.37、178.67和422.65 km2适宜栖息地未能得到保护,存在一定的保护空缺.建议结合仙居国家公园试点区建设,加强仙居县生物多样性保护,为区域可持续发展提供理论依据.

作为新设立的世界自然遗产地,盐城滨海湿地水鸟栖息地保护受到广泛关注.鉴于该区域在全球生物多样性与水鸟栖息地保护中重要性,针对具有空间隔离特征的水鸟栖息地开展网络稳定性研究,对提高遗产地栖息地保护质量具有重要的示范意义.基于此,利用复杂网络理论、生态踏脚石原理和电流模型,分析了盐城滨海湿地多类群水鸟栖息地网络结构现状及不同情景下网络鲁棒性.研究结果显示,三类水鸟重要生境区主要分布在各栖息地内部以及大丰至条子泥栖息地一带,其中,北部生境区数量为 18 个,南部生境区 6 个.北部生境区总面积相当于南部生境区的 1/2,而平均面积仅相当于 1/6.从踏脚石分布来看,其主要分布在重要生境区附近,不同栖息地存在差异.研究区踏脚石网络由 35 个重要节点和 153 个一般节点组成,南北部网络结构要素存在差异.最佳保护情景下,网络鲁棒性表现较好,中心度值大的节点对整个网络连通性的支撑作用良好.提出了栖息地网络优化方案.

水鸟是湿地生境质量的重要指示性动物类群,可敏感地反映湿地环境变化.浅水通江湖泊消落带具有复杂多样的生境和丰富的食物资源,是水鸟特别是越冬水鸟的重要聚集区,其食物资源的丰富度和可获得性受水文节律影响.在极端洪水作用下,消落带生境变化对越冬水鸟群落结构及其多样性的影响是一个值得关注的水鸟及湿地生态学问题.选择了具有典型消落带生境的升金湖作为研究区域,对2019年(正常水位)和2020年(异常水位)两个越冬季水鸟的数量、种类进行调查统计,分析了消落带的生境变化情况对越冬水鸟群落结构的影响.2019年越冬期,记录到水鸟(50984.20±9595.71)只(n=5),隶属7目13科51种;2020年越冬期,记录到水鸟(27923.00±13808.47)只(n=5),隶属7目12科53种.整个越冬季消落带的水鸟种类略增但数量减少,2019年游禽中的优势种为豆雁,2020年游禽中的优势种增加为豆雁和斑嘴鸭,但涉禽中的优势种由白琵鹭、反嘴鹬、凤头麦鸡转变为苍鹭、大白鹭和反嘴鹬.洪水导致的草滩-水域混合区生境面积减小使湿生植物退化,可能是导致以豆雁为主的食苔草水鸟数量大幅度减少的重要原因;因湖水延迟消退,裸露的泥滩面积大幅度下降,可能致使食底栖动物水鸟数量减少;湖泊水位上升和消落带水域面积的增加,加大了食鱼水鸟的捕食难度,导致数量锐减;提供植物种子的生境缺少,使觅食种子的斑嘴鸭和绿翅鸭数量明显下降;沉水植物的适宜生境面积下降直接影响到食地下茎的水鸟分布,并致其数量减少.研究结果有利于理解升金湖消落带生态系统的健康状况,为越冬水鸟的保护和湿地的管理提供基础资料.

水鸟是湿地生态系统健康的重要指示物种,易受湿地退化和人为干扰的影响.目前我国渤海湾地区石油开采强度较大,占据了一定面积的水鸟栖息地,会对当地水鸟产生影响.以山东黄河三角洲国家级自然保护区为研究区域,在该保护区设置4块5 kmx5 km样区,在2021年3月、5月、6月、7月和9月采用样线法调查样区内水鸟群落组成,结合深度学习和目视解译处理遥感影像量化区域内的油井密度和距离,使用广义线性模型分析水鸟多度与油井密度和距离的关系,使用Mantel分析检验水鸟群落组成的差异,采用双因素方差分析检验油井密度和距离对水鸟多样性指数的影响.调查期间共记录到水鸟约38994只,隶属于7目14科77种,其中优势类群为鸻鹬类、雁鸭类、鹭类和鸥类.结果表明:(1)随着油井密度增加,水鸟群落的Shannon-Wiener指数升高,而多度呈现先升高后下降的趋势.鸻鹬类在中低密度和中高密度区的多度显著高于低密度区,其他类群差异不显著.油井密度的差异与水鸟群落B多样性的差异呈显著正相关关系,即密度差异越大,水鸟群落组成越不同.(2)随着油井距离增加,水鸟群落的Shannon-Wiener指数出现下降趋势.雁鸭类距油井越远,多度越高,其他水鸟类群未表现出明显趋势.(3)油井距离和密度的交互作用对水鸟多样性指数影响均不显著.研究表明,在黄河三角洲自然保护区,油井密度影响了水鸟群落的多样性和群落组成,这与石油开采的特征和不同类群水鸟对人类活动的适应能力有关;油井距离也影响着水鸟群落的空间分布,这与不同物种对干扰的适应能力及栖息地偏好有关.

夜栖地是动物夜间休息的场所,了解夜栖地的利用模式对于动物的保护和管理至关重要(Naniwadekar et al.,2020).鸟类的夜栖地选择与寄生虫回避(Rohner et al.,2000)、配偶选择和人为干扰(Peters & Otis,2007)、捕食压力(Bock et al.,2013;Johnston-González & Abril,2019)、栖息地偏好和躲避极端天气(Zoghby et al.,2016)、食物资源(Johnston-González & Abril,2019)等因素有关.在开展广东省汕尾市小微湿地越冬水鸟调查期间,2023年1月1日17∶54在海丰县赤坑镇吉屿村(115.512°E,22.889°N)发现黄鹡鸰Motacilla tschutschensis集群夜栖(图1),其飞离夜栖地时间为06∶40—06∶48,返回时间为16∶50—18∶03,个体数516只.

中国滨海湿地是东亚-澳大利西亚迁徙路线上候鸟重要的停歇地、繁殖地和越冬地,土地利用变化所引发的滨海湿地退化导致水鸟栖息地类别和面积发生了很大转变,影响迁徙水鸟种群数量的稳定性.然而,土地利用变化在哪些区域和多大程度上影响了迁徙水鸟的栖息地分布尚不清晰.以土地围垦典型区域黄渤海滨海湿地为研究区,以受胁濒危水鸟物种勺嘴鹬、大滨鹬、大杓鹬、小青脚鹬、黑脸琵鹭、黄嘴白鹭、遗鸥、黑嘴鸥为研究对象,结合物种分布模型MaxEnt和GIS空间分析,模拟2000、2015、2020年水鸟栖息地时空分布,探索过去20年栖息地分布的时空变化,分析水鸟种群变化趋势,识别水鸟栖息地保护优先区域,提出水鸟栖息地保护管理建议.结果显示:2000-2020年,8个水鸟物种栖息地主要分布在渤海湾、莱州湾、江苏盐城沿岸、如东-东台沿岸区域.所有物种的栖息地面积均呈不同程度的下降趋势,其中7个物种栖息地下降比例超过50％,下降的区域主要分布在渤海湾、江苏盐城沿岸、东台条子泥、小洋口沿岸,滨海湿地丧失是导致水鸟栖息地面积下降的直接因素.7个物种种群数量呈下降趋势.研究所确定的水鸟保护优先区面积达240.32 km2,其中如东沿岸存在保护空缺,建议扩增盐城候鸟世界遗产地分布范围,将如东沿岸纳入到保护地范围内,加强保护和管理,缓解水鸟栖息地的持续丧失.

滨海湿地是迁徙水鸟的重要迁飞通道和主要栖息地,评估沿海迁徙水鸟栖息地适宜性及变化态势能为栖息地的合理规划与管理提供科学参考,对迁徙水鸟的保护有重要意义.选择紧邻城市和乡村的深圳湾和雷州湾为研究区,在水鸟栖息地生态系统类型分类的基础上,通过层次分析法确定水鸟栖息地适宜性评价因子,设计栖息地、食物、水分、人类干扰条件及其子类的权重,对栖息地适宜性进行等级划分,分析比较2010-2019年迁徙水鸟栖息地适宜性的时空分布差异,探索适宜性变化差异的原因并给出合理化建议.结果表明:(1)2010-2019年深圳湾有193.4 hm2强干扰区域转变化为中等及弱干扰;雷州湾有16.36 hm2的中等干扰转化为弱、无干扰;(2)深圳湾栖息地适宜性以中等适宜类型为主,2010年和2019年面积占比分别为83.74％和88.71％;雷州湾栖息地适宜性主要以较适宜和中等适宜类型为主,2010年面积占比为86.72％,2010-2019年面积占比基本不变,总体适宜性高于深圳湾.(3)2010-2019年,深圳湾不适宜和较适宜面积分别减少245.54 hm2和26.37 hm2,均转化为中等适宜类型;雷州湾有24.31 hm2的中等和较适宜栖息地转化为适宜类型.