研究土壤养分生态化学计量特征有助于判断土壤质量和认识养分之间的耦合关系.在湿地系统,关于候鸟活动对湿地土壤养分及其化学计量关系的影响仍缺乏了解.本研究选择典型候鸟栖息分布区域——鄱阳湖东湖苔草洲滩,基于候鸟大集群性特征和前期调查,将候鸟集群中心区域、边缘区域和临近天然草滩作为重度、轻度和无候鸟活动(对照)区,分析不同候鸟活动强度下0～100 cm剖面土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)及其化学计量比.结果表明:候鸟活动仅对0～30cm 土壤养分含量影响显著,候鸟轻度活动显著增加了 0～30cm 土层的SOC和TN,候鸟轻度和重度活动均显著增加了 0～30cm 土层的TP;无、轻度和重度候鸟活动下0～100 cm剖面土壤C/N分别为10.0、10.8和9.9,C/P分别为23.5、30.0和22.7,N/P分别为2.3、2.7和2.3,仅0～30 cm 土层的C/N、C/P和N/P在轻度候鸟活动下显著增加,而所有土层化学计量比在重度候鸟活动下均无显著变化.土壤化学计量比与土壤理化性质具有显著的相关性,SOC、TN和TP等是候鸟活动下影响鄱阳湖湿地土壤碳氮磷化学计量比的主要因子.综上,候鸟活动对鄱阳湖湿地土壤碳氮磷化学计量比的影响存在深度阈值(约30 cm),且这些影响多符合"适度干扰假说",研究结果为湿地与候鸟的保护提供了新的视角.

鄱阳湖是IUCN极危鸟类白鹤(Leucogeranus leucogeranus)极为重要的越冬地.以前白鹤在鄱阳湖主要以沉水植物苦草(Vallisneria spp.)冬芽为食.课题组前期研究表明,近年来鄱阳湖苦草冬芽锐减导致白鹤的食物组成发生了变化,稻谷(Oryza sativa)、莲藕(Nelumbo nucifera)、蓼子草(Persicaria criopolitana)等已成为白鹤的主要食物.由于鄱阳湖食物资源丰富度存在较大的年内波动,白鹤的食物组成也可能随之变化,目前对于白鹤的食物组成随越冬期的变化情况尚不清楚.为此,基于2020/2021和2021/2022年越冬季采集的45份白鹤粪便样品,采用DNA宏条形码方法,对越冬期不同阶段白鹤的食物组成进行了分析,并对白鹤的生境利用情况进行了调查.结果表明,越冬期不同阶段白鹤的食物组成存在较大差异,在越冬前期(10月-11月),白鹤主要以莲藕((47.93±45.15)％SD)和蓼属(Persicaria;(47.63±43.43)％)为食;在越冬中期(12月-翌年1月),白鹤主要以蓼属((49.22±33.83)％)、莲藕((26.20±32.58)％)和水稻((19.08±35.18)％)为食;在越冬后期(翌年2月-3月),白鹤主要以蓼子草((23.94±16.75)％)、水稻((20.82±17.09)％)、莲藕((19.08±37.42)％)和禾本科((13.07±15.18)％)为食.NMDS和ANOSIM分析结果表明越冬期不同阶段的食物组成存在显著差异.白鹤的食性生态位宽度在越冬后期最宽(4.72±0.78),在越冬前期最窄(1.18±0.04).白鹤食物组成的变化与生境利用的变化趋势基本一致.白鹤在越冬前期主要利用藕塘,在越冬中期主要利用稻田和藕塘,在越冬后期对自然湿地的利用程度增加.越冬期不同阶段食物资源丰富度的变化可能导致了白鹤食物组成的变化.本研究有助于深入解析白鹤的食物组成及其影响因素,为白鹤保护政策的制定提供科学依据.

近几十年来,随着工业化、城市化的加速推进,人类活动对自然生境的干扰越来越频繁,导致生境破碎化与生境质量下降.在流域尺度上科学模拟生境破碎化过程及其对生境质量的影响,对于提升生物多样性和生态系统功能具有重要意义.以鄱阳湖流域为研究区域,基于InVEST模型分析区域生境质量的演变特征;从生境面积、生境边缘和生境隔离三个特征维度模拟生境破碎化过程;采用广义加性模型和地理探测器探究不同生境破碎化过程对生境质量变化的影响与交互作用.研究结果表明:(1)鄱阳湖流域生境质量呈下降趋势,从2000年的0.7862下降到2010年的0.7807,再下降到2020年的0.7715,但总体生境质量较好.生境质量较优的区域主要分布在流域南部、东北部以及西部地区,生境质量较差的区域主要分布在各个子流域的交界处.(2)2000-2010年,鄱阳湖流域生境面积占比下降、生境边缘增加和生境隔离增加三个生境破碎化过程分别占总研究区网格数的34.70％、30.15％和4.50％;2010-2020年分别占总研究区网格数的34.80％、30.69％和4.40％;2000-2020年分别占总研究区网格数的40.82％、37.50％和5.46％.生境面积减少的网格主要集中在鄱阳湖流域的中北部地区;生境边缘增加的网格分布和生境面积减少的网格分布相似;相比之下,生境隔离增加的网格较少,主要分布在各城市的中心城区范围.(3)生境破碎化过程对生境质量具有显著影响,两者呈非线性负相关关系;三个生境破碎化过程两两之间交互作用对生境质量的影响呈现双因子增强趋势.研究结果可为鄱阳湖流域生态格局优化与生境质量提升提供科学参考.

基于渔业资源调查数据构建了鄱阳湖禁渔前后(2018和2021年)的生态系统Ecopath模型,比较了两个时期生态系统规模、食物网及营养结构、能量流动、系统稳定性等特征的变化,以评估"十年禁渔"措施的效果.结果表明:在"十年禁渔"政策实施后,鄱阳湖生态系统规模扩大了8.07％,总生物量增加了35.7％;生态系统的能量与物质转换效率由10.7％增长到11.3％,能够恢复到1998年水平;生态系统成熟度、稳定性增强;食物网的高营养指标从28.6％增长到35.7％,食物链长度从3.63增长到3.86.综上所述,禁渔之后鄱阳湖生态系统规模扩大,各功能组间的营养交互关系变强,生态系统的物质流转速度和物质再循环的比例升高,复杂性、稳定性和成熟度增加,表明"十年禁渔"政策己取得明显成效.

长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeo-rientalis)是我国特有的一种小型齿鲸,具有重要的保护地位和研究价值,主要分布在长江中下游干流、大型通江湖泊(洞庭湖和鄱阳湖)及其支流尾闾,是长江生态系统健康与否的重要指示物种.

理解生物多样性对生态系统功能及稳定性的影响对于制定有效的保护管理策略有重要意义.然而,目前生物多样性与群落生产力、稳定性的关系仍存在争议.在鄱阳湖湿地布设30个采样点,于2019年秋季开展大型底栖无脊椎动物群落野外调查.基于底栖动物群落数据,采用广义加性模型分析物种、谱系、功能多样性对鄱阳湖湿地底栖动物群落次级生产力与稳定性的影响.结果表明:底栖动物群落的次级生产力与反映物种多样性的指数(Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数)、分类多样性指数、平均分类差异指数、功能丰富度指数等呈显著的负相关,其中Pielou均匀度指数与次级生产力的相关度最高(r2=0.33).功能多样性对群落次级生产力的空间分异有最高的解释度(r2=0.75).P/B值(次级生产力与生物量之比代表群落稳定性)与物种、谱系、功能多样性指数均呈正相关,其中功能丰富度与P/B值的相关度最高(r2=0.22).反映物种多样性的三个指数总体上对P/B值的空间分异解释度最高(r2=0.37).谱系多样性与次级生产力、P/B值的相关性相对较弱.生物多样性指数总体分别解释了次级生产力和群落稳定性中81.9％、54.8％的变异.上述研究结果表明,生物多样性与群落生产力、稳定性的关系可能因具体的生物群落而异.研究结果对于鄱阳湖湿地的底栖生物多样性保护有参考价值.

自长江禁渔以来,鄱阳湖凶猛性鱼类数量呈持续增长的态势,为明确凶猛性鱼类的捕食活动是否会对克氏原螯虾的种群造成影响,研究以鲶(Silurus asotus)、乌鳢(Channa argus)为捕食者,选择8种不同种类的饵料生物,即3种规格[小:(39.20±1.30)mm;中:(49.82±2.13)mm;大:(58.99±1.16)mm]的克氏原螯虾(Procambarus clarkii)幼体、鲤(Cyprinus carpio)、鲫(Carassius auratus)、赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)、食蚊鱼(Gambu-sia affinis)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、麦穗鱼(Pseudorasbora parva)和日本沼虾(Macrobrachium nip-ponense)为猎物,分别开展鲶和乌鳢对饵料生物种类和克氏原螯虾幼体规格的选择性研究.结果表明:(1)鲶、乌鳢均喜好在夜间捕食,并且鲶、乌鳢的捕食高峰期均集中在为20:00-8:00;(2)多种饵料生物同时存在时,鲶、乌鳢均未捕食克氏原螯虾幼体,并且对鲤、食蚊鱼和日本沼虾表现出较明显的捕食偏好性.(3)同种规格克氏原螯虾幼体的组合中,鲶对小规格克氏原螯虾幼体存在明显的捕食偏好性,同时乌鳢捕食小规格克氏原螯虾幼体的数量也显著高于大规格的数量(P＜0.05).(4)多种规格克氏原螯虾幼体等量混养组合中,鲶、乌鳢对小规格克氏原螯虾幼体存在明显的捕食偏好性,并且这种偏好性随克氏原螯虾幼体间规格差距增大而升高.综上,在多种饵料生物共存时,克氏原螯虾不是凶猛性鱼类的最佳猎物;但当其他饵料生物种类及数量较少时,较小的克氏原螯虾幼体依旧面临较高的捕食威胁.

2022年鄱阳湖流域发生了特大干旱事件,对鄱阳湖生态环境产生了严重影响.为揭示极端水文干旱年的鄱阳湖浮游动物群落结构特征及其主要影响因素,于2022年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)对鄱阳湖浮游动物进行了综合调查.本次调查共鉴定出浮游动物70种(轮虫40种、桡足类17种和枝角类13种),丰度和生物量范围分别为0-152.67个/L和 0-1.52 mg/L.浮游动物群落结构具有较大的时空差异:在季节上,物种数夏季最多,丰度和生物量呈现夏季最高、秋季最低的特征,干旱季节的Shannon-Wiener多样性指数和优势种组成明显不同于非干旱季节;在空间上,南部湖区的物种数、丰度、生物量高于北部湖区,多样性指数在中部湖区最高、北部湖区最低.极端水文干旱年的物种数、丰度和生物量均明显低于往年同期,但空间上的差异较小.相关性分析和冗余分析结果表明,浮游动物群落结构在干旱季节和非干旱季节的主要影响因素存在明显差异,其中干旱季节浮游动物群落结构主要受水温、水位、硝态氮、氨氮等的共同影响,非干旱季节受化学需氧量和水位的影响较大.总体上,极端水文干旱使得鄱阳湖浮游动物群落结构稳定性较往年减弱,研究结果可为极端干旱条件下的鄱阳湖生态保护提供重要科技支撑.

鄱阳湖水陆交错带是一典型水陆相复杂生态系统,其人地关系矛盾和冲突强烈改变了区域生态韧性格局.基于适应性循环理论框架"潜力-连通度-恢复力"三维综合评价体系,以乡镇为研究单元,对鄱阳湖水陆交错带 2000 年、2010 年、2020 年的生态韧性进行评估;并运用地理探测器分析各因素在不同时期对生态韧性的影响强度及其相互作用机制,从而为地区生态韧性提升策略的制定提供指导.结果表明:(1)2000-2020 年鄱阳湖水陆交错带综合韧性指数先增后减,整体呈上升趋势,韧性低值区经历了"小集聚大分散→大集聚小分散→整体分散"的空间演化特征;(2)鄱阳湖水陆交错带大部分乡镇经历了"释放→重组→开发"的演化交替,其中 2020 年各乡镇韧性演化处于开发(r)、保护(K)、释放(Ω)、重组(α)阶段的乡镇数量分别占 49.4%、28.3%、8.2%、14.1%;(3)2000-2020 年内的不同时期,鄱阳湖水陆交错带生态韧性驱动因子的影响强度存在差异,其中植被覆盖、夜间灯光强度、建设用地距离以及夜间灯光强度变化趋势成为研究区韧性变化的主导驱动力,且影响强度出现较为明显的逐年增强趋势.本研究可以在一定程度上剖析研究区域的韧性发展现状和趋势,推动形成具有地域特色且可持续的人地耦合系统.

白鹤(Leucogeranus Leucogeranus)是国家Ⅰ级重点保护野生动物,唯一一种极度濒危(CR)鹤类,分布和种群数量是评估其濒危程度的重要参数.无人机调查作为目前生态学研究的一个重要调查方法,为查明白鹤的越冬分布、种群数量及幼鸟比例,于2022年1月使用地面监测结合无人机调查的方法在江西、山东、安徽、湖南、湖北等地的湖泊和农田中开展越冬白鹤调查.野外调查共记录白鹤5607只,网络信息检索在调查区域外的8个地点记录白鹤9只,合计记录越冬白鹤5616只.其中江西鄱阳湖记录到越冬白鹤4813只,占总数的85.7％,主要分布在康山垦殖场、五星垦殖场和成新垦殖场;山东黄河三角洲记录到越冬白鹤625只,占总数的11.1％.安徽、湖南、湖北分别记录到越冬白鹤34,63和72只.对部分群体的白鹤幼鸟数量进行统计,4680只白鹤中,记录到幼鸟674只,幼鸟比例为14.4％,其中湖南越冬白鹤幼鸟比例最高,达28.6％,山东越冬白鹤幼鸟比例最低,为11.5％.调查刷新了白鹤种群数量,证实了山东黄河三角洲是目前除江西鄱阳湖外最重要的白鹤越冬地,缓解了白鹤越冬期过度集中的压力.基于本研究结果,我们推测目前白鹤的种群数量已超过5500只,成年个体数量已超过3000只.未来,其受胁程度需要更细致的评估.研究为无人机调查在水鸟监测研究中的应用提供了案例.