《Journal of Environmental Sciences》：Linking long-term habitat suitability dynamics to management effectiveness for waterbirds in the yellow river delta
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程融基|宁中华|李晓倩|王龙绵|张明香|吴亚楠|孙一丹|王静雯|张帆|张振明|刘佳凯北京林业大学生态与自然保护学院，北京 10083，中国摘要黄河三角洲是一个典型的河口湿地，在气候变化和人类活动的双重影响下，水鸟的栖息地正在发生快速变化。本研究利用多时相遥感数据（2005–202
程融基|宁中华|李晓倩|王龙绵|张明香|吴亚楠|孙一丹|王静雯|张帆|张振明|刘佳凯
北京林业大学生态与自然保护学院，北京 10083，中国
摘要
黄河三角洲是一个典型的河口湿地，在气候变化和人类活动的双重影响下，水鸟的栖息地正在发生快速变化。本研究利用多时相遥感数据（2005–2024年）和实地调查，应用最大熵（MaxEnt）模型预测了四种水鸟群体——滨鸟、开放水域鸟类、涉水鸟类和游禽的适宜分布，并探讨了它们的时空动态及其环境驱动因素。高适宜性栖息地主要集中分布在东部和北部沿海地区。从2005年到2020年，适宜总面积持续减少，2020年后有所恢复，其中滨鸟和开放水域鸟类的恢复最为显著。与海草床的距离成为所有群体的主要预测指标（贡献率超过30%），这突显了海草床-潮间带-河流连续体在塑造水鸟分布中的关键作用。景观指标表明，在2020年之前，黄河三角洲国家公园内外都经历了日益严重的破碎化。然而到2024年，公园内部显示出明显的结构恢复，表现为斑块数量减少、聚集程度提高以及最大斑块指数增加，而公园外部区域仍然高度破碎化。耦合分析显示，公园内部的高适宜性区域与空间配置之间存在稳定关系，而外部区域则表现出不稳定的变化。总体而言，本研究表明黄河三角洲国家公园在提高水鸟栖息地连通性和结构稳定性方面发挥了重要作用，为河口生态系统的湿地保护和管理提供了科学依据。
引言
全球湿地生态系统在维持生物多样性和生态平衡方面发挥着核心作用。其中，水鸟是湿地生态健康的关键指标，对于评估生态系统功能和环境变化具有特别重要的意义（Bonthoux和Balent，2015；Urfi等人，2005；Sekercioglu，2012）。东亚-澳新鸟类迁徙路线（EAAF）上的大量迁徙水鸟依赖沿途的湿地进行繁殖、中途停留和越冬（Shi等人，2023；Kirby等人，2008；Somveille等人，2013）。然而，近几十年来，由于土地利用开发、围垦和气候变化，沿海湿地迅速消失或退化，导致迁徙水鸟数量急剧下降，引起了国际社会的广泛关注（Zhang等人，2021，2023）。作为这条迁徙路线上的关键节点，黄河三角洲的湿地具有独特的地理环境和丰富的生物多样性（Kuenzer等人，2014；Li等人，2019；Duan和Yu，2022）；它们为众多水鸟物种提供了重要的栖息地和中途停留点，因此对水鸟保护具有全球意义（Lin等人，2022；Duan等人，2023）。黄河三角洲为东亚迁徙鸟类提供了广阔的沿海沼泽和潮间带栖息地；每年有数十万只水鸟在此停留或越冬，包括一些全球受威胁的物种（Lin等人，2022；Duan等人，2023；Zhao等人，2023）。因此，黄河三角洲在国际湿地和水鸟保护中具有不可替代的地位（Li等人，2011；Cui等人，2009）。一个核心问题是，长期栖息地动态是否可以转化为保护性沿海湿地管理效果的定量证据，而这需要能够捕捉到十年尺度变化而不是短期变异的分析。
自20世纪末以来，黄河三角洲地区受到了越来越多的国家关注，相继建立了自然保护区和湿地公园来保护珍稀水鸟及其栖息地（Tang等人，2025）。随着黄河三角洲国家公园的成立，一系列湿地恢复项目得以实施，这些项目在一定程度上改善了区域生态环境，为水鸟创造了更有利的栖息地（Wang等人，2021）。特别是，移除入侵物种互花米草有效遏制了沿海湿地的退化，促进了本地海草和潮间带栖息地的恢复（Mo等人，2023；Liu等人，2023）。尽管保护措施得到加强且恢复工作持续进行，但关于这些管理干预措施是否在功能群尺度上实现了栖息地空间结构和稳定性的持续改善，目前仍缺乏定量证据。现有的研究表明主要集中在个别物种和单一时期的栖息地利用或分布模式（Curtis等人，2018），并且很少将长期栖息地适宜性动态与景观配置结合起来评估适宜面积的变化是否伴随着破碎化、聚集程度和核心斑块持续性的变化（Yang等人，2022；P?ys?等人，2019；Yi等人，2022）。因此，目前尚不清楚国家公园内部的高适宜性栖息地是否遵循与外部不同的结构变化轨迹，以及在过去二十年里哪些环境因素主导了这些差异。因此，需要开展长期的定量评估，以确定适宜性变化是否伴随着结构稳定，以及这些模式在国家公园内外是否存在差异。
在此背景下，本研究通过结合基于MaxEnt的重建和景观格局指标，将长期栖息地适宜性动态与管理效果联系起来。我们提出了三个问题：首先，2005年至2024年间，四种水鸟功能群的高适宜性栖息地的范围和空间分布发生了哪些变化；其次，黄河三角洲国家公园内部的高适宜性栖息地在结构上是否与外部不同，具体表现为破碎化、聚集程度以及核心斑块的主导性和持久性。我们预期，在2020年后，公园内的恢复和更严格的保护措施将导致较低的破碎化程度、更高的聚集程度和核心斑块的主导性；第三，关键环境梯度和土地利用成分的变化在多大程度上解释了不同时间段内高适宜性栖息地份额和空间配置的变化。回答这些问题为评估保护区效果和改进河口湿地水鸟栖息地管理策略提供了定量依据。
部分摘录
研究区域
黄河三角洲位于中国山东省北部，是由黄河携带的沉积物在渤海湾沉积形成的冲积平原。大部分三角洲位于东营市境内（图1）。研究区域从北部的陶二河口延伸到南部的智迈沟口，覆盖面积约为5200平方公里。湿地类型多样，包括沿海湿地、近岸湿地、湖泊湿地和河流湿地等。
水鸟分布时间动态
根据MaxEnt预测和历史数据重建的结果，四种水鸟群体的适宜栖息地主要集中在研究区域的东部和北部沿海地带（图2）。以滨鸟为例，2005年、2010年、2015年、2020年和2024年的高适宜性、中等适宜性、低适宜性和不适宜性面积分别为：高适宜性：1208.05平方公里、704.09平方公里、116.96平方公里、87.15平方公里和278.40平方公里（分别占25.31%、14.75%、2.45%、1.82%和5.80%）；中等适宜性：
水鸟分布时间动态的原因
研究表明，2005年至2024年间，水鸟栖息地的适宜性经历了先下降后恢复的阶段。在第一个阶段（2005–2010年），适度的减少和人类土地利用的负面影响表明，早期的损失主要是由于土地围垦、水产养殖扩张和城市发展导致的，这些因素减少了自然湿地的面积，硬化了岸线，并增加了破碎化，从而限制了水鸟的活动和觅食空间（Wang等人，
CRediT作者贡献声明
程融基：写作——审稿与编辑，撰写——初稿，可视化，验证，软件，方法学，调查，形式分析，数据管理，概念化。宁中华：写作——审稿与编辑，监督。李晓倩：资源支持。王龙绵：写作——审稿与编辑。张明香：写作——审稿与编辑，监督，资金筹集。吴亚楠：写作——审稿与编辑，监督。孙一丹：软件，方法学。王静雯：可视化。
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
本研究得到了中国国家重点研发计划（编号2022YFF1301004和2022FY100304）和中央高校基本科研业务费（编号BFUKF202523和PTYX202563）的支持。
