极端干旱下鄱阳湖越冬雁类栖息地利用的时空动态与人工湿地避难功能研究

《Biological Psychiatry》：Restoring the wild east: Predicting public support for cougar and red wolf reintroduction in the eastern United States

本研究针对全球变化下极端干旱威胁候鸟关键栖息地的问题，通过卫星追踪、地面调查与遥感技术，揭示了越冬雁类在干旱年份如何通过扩大活动范围、增加人工湿地利用来应对自然食物资源短缺。研究发现雁类栖息地选择与植被物候恢复密切相关，且不同物种对人工湿地的依赖程度存在差异，为气候变化下湿地适应性管理提供了科学依据。

　　

随着全球气候变化加剧，极端干旱事件频发，对 migratory waterbirds（迁徙水鸟）的关键栖息地构成严重威胁。作为东亚-澳大利西亚候鸟迁飞路线上的重要越冬地，中国鄱阳湖 floodplain（洪泛平原）支撑着超过70%的东亚雁类种群。然而，近年来上游水坝调控和气候极端事件导致湖区水文波动加剧，天然湿地植被物候改变，迫使水鸟 increasingly utilize（日益利用）人工湿地。这种栖息地转换是否能为水鸟提供有效避难所，抑或带来新的生态风险，成为亟待解答的科学问题。

为探究这一问题，研究人员整合 satellite tracking（卫星追踪）、ground surveys（地面调查）和 remote sensing（遥感）技术，对比分析了正常年份（2021–2022）与极端干旱年份（2022–2023）三种越冬雁类——Greater White-fronted Goose（白额雁, Anser albifrons）、Bean Goose（豆雁, A. fabalis）和 Swan Goose（鸿雁, A. cygnoides，IUCN濒危物种）的栖息地利用策略。研究聚焦于 home range（家域）扩张、季节性栖息地转换及物种间行为差异，并首次将卫星衍生的 vegetation indices（植被指数）与鸟类移动轨迹耦合，定量揭示食物资源动态对栖息地选择的驱动机制。

关键技术方法包括：基于卫星追踪数据（2018–2019年于南矶湿地国家级自然保护区捕获的17只雁类）计算动态布朗桥移动模型（dBBMM）以量化家域；利用Sentinel-2影像提取NDRE（归一化红边指数）、kNDVI（核归一化植被指数）和IRECI（反转红边叶绿素指数）等植被指数；结合鄱阳湖国家级自然保护区110个固定点的水鸟实地计数数据，验证栖息地利用格局。

3.1. 家域扩张与人工湿地利用增加

极端干旱显著扩大了雁类的家域范围，人工湿地占比急剧上升。通过95%利用度家域分析发现，干旱年份鸿雁、豆雁和白额雁在人工湿地的家域面积分别从正常年份的0.94±1.06 km²、4.48±8.63 km²和0.30±0.53 km²增至31.65±31.98 km²、28.17±34.06 km²和20.66±24.72 km²（p < 0.05）。家域重叠度在干旱年份早期（11–1月）降至不足5%，表明栖息地 fidelity（忠诚度）降低，雁类被迫探索更广泛的替代生境。

3.2. 栖息地利用的季节性调整

雁类对人工湿地的利用呈现明显的物候响应模式。正常年份人工湿地在家域中占比始终低于10%，而干旱年份从10月开始上升，12月至1月达到峰值（白额雁23.2%、豆雁42.8%、鸿雁74.3%），2–3月随天然湿地植被恢复而下降。地面调查数据进一步证实，干旱年份1月人工湿地中雁类数量占比最高（白额雁35.8%、豆雁24.4%、鸿雁45.9%），至3月均回落至10%以下。这种时序变化与植被指数监测到的天然湿地Carex（苔草）生产力恢复曲线高度吻合。

3.3. 昼夜栖息地利用的物种差异

物种特异性策略在昼夜栖息地选择中尤为突出。干旱年份，鸿雁在人工湿地的 daytime residence time（白天停留时间）达46–55%，夜间为35–50%，表现出全面依赖；豆雁则呈现夜间偏好（22.9–36.9%），可能为规避白天 human disturbance（人为干扰）；白额雁白天利用峰值虽达44.9%，但夜间始终低于3%，显示其对天然湿地的强留恋性。这种分化反映了物种的 foraging niche（觅食生态位）差异与风险规避策略。

3.4. 植被生产力与栖息地选择的关联

遥感分析表明，干旱年份天然湿地植被指数（NDRE、kNDVI、IRECI）较正常年份显著降低（p < 0.01），尤其在越冬早期（10–1月）。相关性分析显示，雁类对天然湿地的利用比例与植被指数呈正相关（p < 0.001），当指数值低于0.2时，天然湿地利用率锐减。这表明雁类能够追踪植被恢复动态，并据此调整栖息地选择。

研究结论强调，极端干旱通过抑制天然湿地食物资源，迫使雁类扩大活动范围并增加对人工湿地的依赖。尽管这种 behavioral plasticity（行为可塑性）有助于短期生存，但长期依赖人工湿地可能增加 ecological mismatch（生态错配）风险，尤其对鸿雁等濒危物种。讨论部分指出，人工湿地虽提供临时避难所，但其生态功能（如食物营养价值、干扰水平）与天然湿地存在本质差异，需警惕潜在 ecological trap（生态陷阱）效应。

该研究的科学意义在于揭示了水文极端事件下水鸟栖息地利用的动态机制，为跨湿地类型的管理策略提供了实证依据。作者建议通过恢复自然水文节律促进苔草早期萌发，同时优化人工湿地管理（如季节性淹水、减少干扰），以增强湿地系统在气候变化下的 resilience（恢复力）。研究成果对东亚-澳大利西亚迁飞路线上其他受水文变化威胁的湿地保护具有重要借鉴价值。