综述：水、野生动物与世界：野生动物生态水文学研究趋势的全球综述

《Ecohydrology》：Water, Wildlife and the World: A Global Synthesis of Trends in Wildlife Ecohydrology Research

生态水文学与Hydroecology研究显示，现有成果多集中于植被与水文关系，而野生动物（如鸟类、哺乳类、爬行类、两栖类）与水文动态的相互作用研究不足。通过综述189篇文献发现，鱼类研究占比最高（63%），而其他物种仅占约7%-14%。研究方法传统，多采用现场观察或陷阱捕捉，较少使用环境DNA等新技术。未来需加强跨学科合作，整合地下水动态、野生动物行为数据及气候变化影响，重点关注濒危物种保护。

　　生态水文学和水生态学是两个相互关联的跨学科领域，它们致力于研究水文过程与生态系统之间的互动，以应对与这两个学科相关的关键问题。然而，尽管这些研究取得了显著进展，生态水文学中对“生态学”的关注仍然主要集中在植被上，而对野生动物与水文过程之间的直接关系研究则相对不足。本文通过一项范围综述的方法，整合了189篇相关研究，旨在探索生态水文学中对脊椎动物生态水文学的研究现状，并识别未来研究的方向和机会。文章还强调了野生动物在生态系统功能和多样性中的关键作用，并指出了当前研究在整合野生动物变量与水文连通性或土壤属性方面的不足。为了更好地应对气候变化对野生动物和生态系统的影响，未来的生态水文学研究应优先考虑合作与共同生产的研究方法，特别是针对濒危物种的保护和管理。

### 野生动物与水文过程的复杂关系

野生动物在生态系统中的作用不仅限于其自身生存，还可能通过其行为和生态功能对水文过程产生影响。例如，水獭和水貂等哺乳动物通过挖掘行为增加了水体的渗透性，从而影响了流域的水文动态。类似地，爬行动物如鳄鱼、海龟和蛇类，其繁殖、栖息地选择和活动模式都与水文条件密切相关。鱼类、鸟类和两栖动物的研究也揭示了水文因素如何影响其种群数量、分布和生存。例如，鱼类种群的数量和生物量在水文变化的背景下表现出不同的响应，而两栖动物则依赖于水体的持续时间、季节性和深度等水文参数。研究还指出，虽然水文过程对植被的影响已被广泛研究，但对野生动物的影响仍存在显著的知识空白。

### 当前研究的偏向与不足

从1989年到2023年，发表的生态水文学研究文章中，大多数集中在鱼类的水文生态研究上，而对海洋和陆地生态系统的研究则相对较少。仅不到2%的研究涉及哺乳动物或爬行动物，尽管这些物种通常面临更高的生存风险。研究显示，鱼类、哺乳动物和鸟类的研究时间平均超过8年，而两栖动物和爬行动物的研究时间则较短，分别为不到5年和仅3年。这表明，尽管鱼类研究较为广泛，但对其他野生动物类群的研究仍然不足，尤其是在长期和跨季节研究方面。此外，许多研究未能将野生动物变量与水文连通性或土壤属性等关键生态参数结合起来，导致对水文与野生动物之间复杂互动的理解受限。

### 研究方法与技术的应用

在研究方法上，生态水文学研究主要依赖于现场观测和数据收集，例如视觉调查、陷阱捕捉和标记-重捕法等。然而，随着技术的发展，越来越多的研究开始采用先进的监测手段，如环境DNA（eDNA）技术和遥感技术。这些技术能够提供更高效、非侵入性和高分辨率的生物多样性监测，使研究人员能够在不直接接触或捕捉生物的情况下检测其存在和分布。此外，遥感技术如LiDAR的应用也显著提升了对生态系统结构和生物多样性的理解，特别是在研究较少的物种和复杂地形区域。

尽管如此，仍然有相当一部分研究依赖于传统的数据收集方法，如手动记录和历史数据。这种趋势可能与研究资源的分配、技术的普及程度以及研究者对新方法的认知有关。随着气候变化和极端水文事件的增加，未来研究需要更多地利用这些新技术，以提高数据的准确性和全面性，同时减少对野生动物的干扰。

### 研究区域与生态系统类型

生态水文学研究的地理分布主要集中在少数几个国家，如美国、澳大利亚和中国，而其他地区的研究则相对较少。虽然这些国家在生态水文学领域具有较高的研究产出，但研究区域的多样性仍然有限。研究中涉及的生态系统类型主要包括河流、湿地、湖泊和泛滥平原，而海洋和陆地生态系统的研究则较少。这种偏向可能源于水生和半水生生态系统的研究更容易开展，且这些生态系统在水文学和生态学中具有较高的研究价值。然而，陆地生态系统同样对野生动物的生存和繁衍至关重要，特别是在气候变化和人类活动对水资源造成压力的背景下。

### 未来研究的方向与建议

本文指出，生态水文学研究在未来需要更加注重对濒危物种的研究，特别是鸟类、哺乳动物、爬行动物和两栖动物。这些物种往往在水文条件变化时表现出更高的脆弱性，因此它们的生态水文学研究对于制定有效的保护和管理策略具有重要意义。此外，研究应更加注重水文连通性、地下水动态和气候变化的影响，这些因素对生态系统的稳定性至关重要。

同时，研究应鼓励跨学科合作，尤其是在涉及跨行政边界或迁徙物种的研究中。例如，迁徙鸟类和跨流域的水生动物，其生态水文学研究需要整合不同机构和社区的知识，以确保数据的全面性和准确性。这种合作模式不仅有助于更深入地理解生态水文学的复杂性，也能提高研究的实际应用价值，特别是在保护和恢复濒危物种方面。

### 技术创新与数据整合

随着技术的进步，环境DNA（eDNA）和遥感工具的应用正在成为生态水文学研究的重要组成部分。eDNA技术通过检测水体中生物的遗传物质，能够快速、非侵入性地评估物种的存在和分布，这对于监测稀有或难以捕捉的物种具有显著优势。遥感技术则可以提供关于生态系统结构和水文特征的高分辨率数据，帮助研究人员更好地理解不同生态系统的水文动态及其对野生动物的影响。

此外，生态水文学研究还需要更全面地整合水文变量和野生动物变量，例如水位、流量、水温、水质和水文连通性等。这些变量能够提供关于生态系统功能和野生动物适应性的关键信息，而目前的研究往往未能充分考虑这些变量之间的相互作用。通过更深入地研究这些变量的整合，可以更准确地预测气候变化对生态系统和野生动物的影响，并为未来的保护和管理提供科学依据。

### 气候变化与生态水文学的挑战

气候变化正在对水文过程和野生动物产生深远的影响。极端水文事件如干旱和洪水对依赖特定环境条件的物种构成重大威胁。例如，地下水依赖型物种在降水减少和蒸发增加的情况下，可能会面临生存危机。同样，两栖动物的繁殖成功率受到水文周期和水温的影响，而干旱可能会导致它们的繁殖机会减少，从而影响种群的恢复和增长。

在沿海地区，海平面上升和风暴潮导致的突发性洪水对鸟类种群的生存构成威胁，尤其是迁徙鸟类和沿海栖息地的物种。此外，内陆生态系统也面临降水增加带来的挑战，例如湿地的持续性增加可能导致水域被捕食者占据，从而加剧幼体被捕食、本地灭绝和种群减少的风险。因此，生态水文学研究需要更加关注气候变化对水文系统和野生动物的综合影响，以支持更有效的生态管理和保护策略。

### 研究的不足与未来展望

尽管生态水文学研究在近年来取得了显著进展，但仍存在一些不足之处。首先，对非鱼类野生动物的研究仍然较少，尤其是哺乳动物、爬行动物和两栖动物。其次，许多研究未能充分考虑水文连通性、地下水动态和长期变化对物种的影响。此外，研究的地理分布不均，许多受到气候变化影响严重的地区缺乏足够的生态水文学研究。

为了弥补这些知识空白，未来的生态水文学研究应更加注重跨学科合作，鼓励不同背景的研究者共同参与，以确保研究的全面性和多样性。同时，应加强对地下水和陆地生态系统的研究，特别是在气候变化加剧的背景下。最后，应推动更广泛地采用先进的监测技术，如eDNA和遥感，以提高研究的效率和精度，为生态保护和可持续管理提供更有力的支持。