盐城淤泥质潮滩湿地互花米草入侵对丹顶鹤越冬生境质量影响研究

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:wxpsth
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2019年7月列入《世界遗产名录》的中国黄(渤)海候鸟栖息地不仅是目前仅存的极有重要保护意义的原始海岸湿地,同时,这里是全球野生丹顶鹤西线迁徙种群最大的越冬栖息地,对维护我国生物多样性具有不可替代的作用。丹顶鹤被世界自然保护联盟组织(IUCN)列入全球濒危物种已近20年,在全球生物多样性保护中具有十分重要价值。在这里越冬的丹顶鹤数量最多达千只以上,占世界野生种群总数的60%,占中国越冬种群的80%-90%。自2000年以来,受互花米草入侵的影响,区域内湿地景观格局、过程和功能均发生了变化,导致丹顶鹤越冬栖息地破碎化态势严重,生存区域不断缩小,原先在江苏滨海湿地自北向南均有分布的越冬种群逐渐向盐城自然保护区核心区聚集,种群数量呈现持续减少趋势。在此背景下,研究互花米草入侵对丹顶鹤越冬生境结构和生境质量的影响,是保护丹顶鹤越冬种群与维持越冬栖息地功能需要认识的首要科学问题。为此,本文综合运用景观生态学、地理学、生态学等学科理论以及遥感、地理信息系统、数学建模等方法,选择盐城淤泥质潮滩湿地为案例区域,利用丹顶鹤越冬分布数据、微生境调查数据和湿地景观遥感数据,分析丹顶鹤越冬生境选择与互花米草扩张空间特征,识别互花米草扩张基本模式,阐明扩张对丹顶鹤越冬生境结构的影响,并从生态过程的角度构建丹顶鹤越冬生境质量评估模型,揭示互花米草扩张带来的丹顶鹤越冬生境质量影响。通过研究,主要得到以下结论:(1)丹顶鹤越冬分布与生境选择特征明显。在2014-2015年、2015-2016年和2016-2017年三个越冬期,丹顶鹤在碱蓬滩中的出现频率分别为44.20%、42.82%和43.71%;在人工收割后的芦苇滩出现的频率分别为36.72%、39.63%和38.05%;在自然条件芦苇沼泽中则分别为12.80%、13.30%和12.26%。三年中,互花米草滩的丹顶鹤分布比例均不足3%;养殖塘中的分布最多为5.55%;仅2016-2017年在光滩上有0.63%的分布比例。2014-2016年越冬丹顶鹤对碱蓬沼泽(4)=0.4282~0.4420)和人工收割后的芦苇沼泽(4)=0.3672~0.3963)均具有正选择性,而对互花米草沼泽、养殖塘和光滩均为负选择性,碱蓬生境和人工收割后的芦苇茬生境为丹顶鹤越冬的适宜或偏好生境。(2)研究区景观格局时空变化明显,互花米草侵占原生碱蓬的模式可分为三种。自1985年引种以来,保护区核心区的互花米草已由稀疏的群落扩张为连续条带状沼泽,至2006年互花米草沼泽的面积扩张至33.81 km2。近些年来,互花米草扩张速率变小,2015年的面积为45.95 km2。2000-2015年,互花米草沼泽年均扩张面积1.53 km2,斑块数量剧增,景观形状变得复杂;另外,互花米草以向海侵占光滩湿地为主转向以向陆为主。碱蓬沼泽是区域原生生境,也是丹顶鹤越冬的偏好生境。互花米草的空间扩张对碱蓬生境结构的影响明显,碱蓬面积由1980年45.89 km2减少为2015年的22.36 km2,平均宽度逐年递减到2015年的1.64 km。边缘式扩张模式的主要影响为碱蓬面积的减少,外部隔离扩张模式的主要影响是破碎化态势的加剧,潮沟引领式扩张对碱蓬的影响表现为面积的减少和线状隔断。(3)丹顶鹤越冬生境质量具有空间分异性。利用生境质量功能性因子(生境类型、植被覆盖度、底栖生物量、至水源距离、地形)构建了丹顶鹤越冬生境质量评估模型。研究表明,在丹顶鹤生境质量影响因素中,生境类型因子的贡献率最大,是影响丹顶鹤出现概率的主要限制因子,植被覆盖度与底栖生物量次之,水源距离对丹顶鹤越冬栖息影响较低。从空间上看,区内的较高质量的丹顶鹤越冬生境主要分布于自然演替区的碱蓬沼泽并呈现破碎化形势;人工管理区收割后的芦苇茬生境表现为较优质生境;自然条件区的芦苇沼泽大多为中等质量生境,而互花米草沼泽、光滩和养殖塘大多为劣质生境。(4)提出丹顶鹤生境保护与管理建议。基于生物和环境两方面,从丹顶鹤食物可获取性和食物丰富性,构建了丹顶鹤越冬生境质量管理概念模型,提出了适当进行人工收割管理芦苇能够改变植被的高度和盖度,可作为丹顶鹤越冬的重要补充生境。另外,提出恢复碱蓬生境结构,控制互花米草群落是保护丹顶鹤生境需要解决的重要问题。
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