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中国湿地关键栖息地功能区的水鸟旗舰物种指示:历史变迁、现状评估与未来情景模拟
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Geography and Sustainability 8.0
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推荐:本研究针对中国湿地生态系统退化与生物多样性保护需求,利用Zonation模型整合湿地分布与水鸟旗舰物种数据,首次系统识别了全国尺度湿地关键栖息地功能区(KHFAs)。结果显示当前KHFAs面积为41,613.5 km2,主要分布于三江平原、松嫩平原和青藏高原等区域,1990-2020年间面积减少34.4%。研究提出优先保护NEC和QXP区域可显著提升保护成效,为中国实现55%湿地保护率目标及全球生物多样性框架提供科学依据。
湿地作为"地球之肾",承载着维系水鸟生存和生物多样性的重要功能。然而在全球气候变化与人类活动双重压力下,中国湿地正面临前所未有的退化危机。特别是作为生态指示器的水鸟旗舰物种,其栖息地正以惊人速度消失——过去30年间,仅长江中下游湿地就萎缩了近80%。这种趋势不仅威胁着黑颈鹤(Grus nigricollis)、东方白鹳(Ciconia boyciana)等国家重点保护物种的生存,更可能引发整个湿地生态系统的连锁崩溃。面对这一严峻形势,中国科学院东北地理与农业生态研究所的研究团队在《Geography and Sustainability》发表了一项开创性研究,首次运用空间保护优化方法,绘制出中国湿地关键栖息地功能区(KHFAs)的时空演变图谱。
研究团队采用Zonation空间优化模型,整合1990-2020年多期湿地遥感数据、6种水鸟旗舰物种分布点(531个有效记录)、国际重要湿地(Ramsar站点)和重点鸟区(IBAs)等多源数据,通过5种情景模拟分析,构建了包含历史变迁、现状评估和未来预测的全周期研究框架。关键技术包括:基于CAS_Wetlands数据集的湿地分类体系、CA-Markov模型预测2050年湿地分布、以及考虑物种濒危等级(如东方白鹳权重为3)的加权保护优先级算法。
研究结果部分,"当前空间格局"显示2020年中国湿地KHFAs主要分布在三江平原(SJP)、松嫩平原(SNP)和青藏高原(QXP),占总面积的67.2%。值得注意的是,仅考虑湿地连通性的情景1与纳入水鸟分布的情景2相比,重要鸟区覆盖率从51.1%提升至64.9%,证实旗舰物种的指示价值。"历史变迁"部分揭示1990-2020年间KHFAs面积减少21,854.5 km2,其中黄河中下游(YER)区域降幅达63.4%,主要归因于农业扩张和城市化。"未来预测"表明即使按自然发展情景,2050年KHFAs缩减趋势将放缓至16,009.1 km2,但长江中下游(YAR)仍将面临64.07%的剧烈损失。
讨论部分重点阐释了三方面科学价值:首先,保护空缺分析发现现有国家湿地自然保护区(NWNRs)仅覆盖36%的水鸟旗舰物种分布区,而将保护目标提升至55%可使覆盖率翻倍至78%。其次,驱动机制分析指出,MXP区域湿地KHFAs的增长与张掖黑河等Ramsar站点设立直接相关,证实保护政策有效性。最后,方法论创新体现在首次实现全国尺度、长时序的KHFAs动态评估,克服了传统物种分布模型(如MaxEnt)数据不足的局限。
该研究不仅为《中国湿地保护规划(2022-2030)》提出的55%保护率目标提供了精准的"空间路线图",更创新性地将公民科学数据(中国观鸟记录中心)融入保护优先级评估。尽管存在未考虑气候变化等局限,但建立的"水鸟旗舰物种-重要栖息地-人为干扰"多维度评估框架,为全球生物多样性热点区域的保护规划提供了可复制的范式。特别是在青藏高原生态安全屏障构建和东北平原农业可持续发展等国家战略中,这项研究成果将发挥不可替代的决策支持作用。
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