关于湿地鸟类多样性及其关键生态要素的研究，这些要素影响着鸟类的分布和恢复模型

《Journal of Environmental Management》：Research on the bird diversity and key ecological elements of wetlands affecting bird distribution and restoration models

湿地生态要素对鸟类分布的影响及恢复策略研究，基于RDA和Spearman相关性分析，揭示距离道路（DR）和草地面积（GA）是影响鸟类群系分布的核心因素，提出水面扩展、水位调控、水动力改善等五类生态修复措施。

　　

Zairan Guo|Xiaolu Wu

东北林业大学景观建筑设计系，哈尔滨，150040，中国

摘要

湿地的生态要素对于生物多样性保护和生态系统恢复至关重要。尽管在过去五十年中，中国主要地区已经做出了大量的恢复工作，但影响中小城市干旱湿地中鸟类分布的关键生态因素仍然不明确。湿地的生态要素对于生物多样性的保护和湿地生态系统的恢复具有决定性作用。然而，在过去半个世纪里，尽管中国主要地区进行了广泛的恢复工作，关于影响中小城市干旱地区鸟类分布的关键生态因素仍缺乏清晰的认识。研究结果表明：（1）根据栖息地对鸟类群落分布的影响程度，栖息地因素可以分为四个等级，其中距离道路的距离（DR）和草地面积（GA）的影响最大。（2）为了解决湿地中存在的问题，本研究提出了基于湿地生态要素的恢复策略，包括扩大水面面积、控制水位、改善水动力条件、改造浅滩以及植被管理和干扰控制。研究结果强调了水位波动、挺水植被覆盖度、泥滩面积和人为干扰在鸟类栖息地选择中的重要性。因此，湿地生态恢复应考虑不同鸟类物种的特定栖息地需求。该模型为湿地公园的鸟类保护提供了重要参考，并为湿地的生态恢复提供了理论基础和方法支持。

引言

湿地是地球上最宝贵的生态系统之一（Thorslund等人，2017年）。湿地复杂的生态系统为各种植物和动物物种提供了栖息地，在维持全球和区域生物多样性方面发挥着重要作用（Boutwell和Westra，2015年）。然而，根据《国际湿地公约》秘书处的报告，1970年至2015年间全球湿地面积减少了35%（Gardner和Finlayson，2018年）。为了应对这些挑战，2021年颁布的《中华人民共和国湿地保护法》明确指出，湿地保护应遵循科学恢复和合理利用的原则，并考虑湿地在维持生物多样性方面的生态功能。迄今为止，中国已经实施了200多个恢复项目以促进湿地保护和恢复（Zhao等人，2016年）。

生物多样性对于维持生态平衡和保护环境至关重要（Myers等人，2000年）。可以从分类学、功能性和系统发育的角度来研究生物多样性，以反映群落生态学中生物多样性的不同维度（Gaüzère等人，2022年）。分类多样性研究关注群落内的物种组成，是评估沿环境梯度生物多样性变化的常用指标（Katherine J.和Robert J.，2002年）。功能性多样性考虑了群落中物种的形态、生理和生态特征，反映了它们对环境变化的响应（Tilman等人，1997年）。系统发育树突出了群落内物种的进化关系和遗传背景，反映了它们的系统发育关联和进化历史（Srivastava等人，2012年）。这三个概念在群落生态学中是互补和相互关联的。然而，大多数现有的生物多样性研究主要集中在分类多样性上（Methorst等人，2021年；Zhang等人，2024年）。功能性多样性和系统发育进化的关键方面往往被忽视（Srivastava等人，2012年）。

研究表明，湿地的生物多样性与其退化密切相关。由于鸟类对环境变化敏感，它们成为监测湿地生物多样性的重要指标（Gregory和Strien，2010年）。根据IUCN红色名录，12%的鸟类物种面临灭绝的风险（Butchart等人，2012年）。尽管在保护区取得了显著进展，鸟类物种仍面临严重威胁。对鸟类的持续威胁是一个值得关注的问题。研究表明，鸟类多样性与栖息地因素密切相关，包括食物资源、水文干扰以及影响鸟类活动的条件（Zhu等人，2021年）。多样的觅食栖息地为不同鸟类群体提供了充足的食物（Li等人，2019年），而觅食栖息地的分布和面积与水位密切相关（Lu等人，2024年）。栖息地条件和人为干扰显著影响鸟类多样性。鸟类可以通过在栖息地选择中平衡食物供应和安全性来弥补人为干扰的影响（Beerens等人，2015年）。当在较小的空间尺度上研究鸟类多样性时，现有研究忽视了鸟类多样性与栖息地因素之间的关系，未能识别出影响鸟类分布的关键生态要素（Squalli等人，2024年）。

生态恢复被认为是恢复重要生态系统服务的主要手段（Benayas等人，2009年）。目前，越来越多的研究和实践努力致力于为鸟类物种恢复湿地（Sun等人，2015年）。然而，这些措施主要集中在人工湿地的开发和管理上，而不是通过自然过程恢复自然湿地的调节功能（Fan等人，2021年）。尽管研究表明生态恢复可以增加生物多样性的供应（Wardle，2016年），但由于不同鸟类物种的生理特征和行为习惯不同，它们的栖息地需求也各不相同（Dunk，2019年）。生态恢复的有效性受到生态系统类型、恢复方法和恢复时间的影响。因此，来自各种实地研究的恢复效果往往不一致（Wardle，2016年）。因此，实施有针对性的恢复计划以满足不同鸟类物种的多样化需求至关重要。

研究区域位于山西省大同市。为了保护该省的湿地，管理部门优先实施了全面的生态系统保护计划（Zhao，2019a，2019b）。本研究基于对大同市三个湿地公园内11个代表性样地的鸟类资源和栖息地调查。通过冗余分析（RDA）和Spearman相关性分析，探讨了以下四个方面：（1）样地内鸟类数量、分类多样性、功能多样性和系统发育树的考察；（2）分析湿地栖息地因素与鸟类种群之间的关系，并识别影响这些种群的关键生态要素；（3）综合上述发现，提出针对湿地的有针对性的恢复策略。大同湿地公园的数据不足问题已得到及时解决，从而为湿地的保护和恢复提供了宝贵的见解。

研究区域

研究区域

大同市位于山西省北部，地处黄土高原的东北边缘（图1a）。该地区属于温带大陆性季风气候区，季节分明，受季风影响。年降水量在360毫米至450毫米之间。山西省大同市的湿地面积达13,571.14公顷。主要的栖息地类型包括河流湿地、沼泽湿地和人工湿地。

鸟类物种的数量和多样性

2024年10月至12月期间，在11个地点调查了7,416只水鸟（58种，27科）（图2）。物种积累曲线的稀疏曲线和外推曲线都趋近于渐近线，所有采样点的Good's覆盖指数均超过0.97。这表明本次采样是充分的（图3）。根据觅食栖息地，记录的鸟类被分为五类：鹅类、潜水鸟类、涉禽、陆鸟等。

讨论

本研究考察了样地内的鸟类物种多样性以及影响各种鸟类群体分布的湿地关键生态因素。鸟类多样性调查显示，问题样地的物种丰富度较低，但Simpson指数较高。此外，FDiv和FDis均较高，而FEve通常较低。这一发现表明某些物种在栖息地中占主导地位，其他物种则受到限制。

结论

本研究调查了样地内的鸟类多样性，并探讨了影响各种鸟类群体分布的湿地关键生态因素。鸟类多样性调查显示，问题样地的物种丰富度较低，但Simpson指数较高。此外，FDiv和FDis均较高，而FEve普遍较低。这一发现表明某些物种在栖息地中占据主导地位，而其他物种则受到限制。

作者贡献声明

Zairan Guo：撰写初稿、验证、软件使用、项目管理、方法论设计、调查实施、数据分析、概念构建。Xiaolu Wu：验证、监督。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。