水位调控模式转变驱动越冬白枕鹤（Grus monacha）在长江泛滥平原浅水闸控湖泊中觅食栖息地利用的分化

《Ecology and Evolution》：Water Level Regulation Regime Shifts Drive Divergent Foraging Habitat Use by Wintering Hooded Cranes (Grus monacha) in Shallow Gate-controlled Lakes of the Yangtze Floodplain

　　

栖息地利用对于动物在关键生命史阶段的生存至关重要。理解觅食栖息地条件变化如何调节栖息地利用模式对于野生动物保护至关重要。对于越冬水鸟而言，栖息地利用与食物丰度和可获得性紧密耦合，两者均对水位波动高度敏感。白枕鹤（Grus monacha）是一种在长江中下游泛滥平原浅水湖泊中越冬的旗舰性涉禽物种。然而，水闸驱动的人工水位调控改变了觅食栖息地中食物的可获得性，促使急需开展关于物种特异性适应性栖息地利用策略的研究。研究人员在2024年11月至2025年3月期间，调查了升金湖和菜子湖这两个具有对比性水位管理制度的浅水湖泊中白枕鹤的觅食种群数量和分布动态。研究人员量化了水位与白枕鹤可利用栖息地面积之间的关系，分析了栖息地利用模式和偏好，并使用广义线性混合模型（Generalized Linear Mixed Models, GLMMs）评估了觅食丰度的环境驱动因素。结果显示，水位波动影响了自然栖息地的可利用性。两个湖泊之间的栖息地利用模式存在显著差异：在升金湖，鹤类强烈偏好泥滩（占觅食观测的75.47%），其丰度由食物生物量和沉积物穿透性驱动（p?在长江中下游泛滥平原，浅水闸控湖泊是越冬水鸟的关键栖息地，但水闸调控导致的水位改变正严重影响白枕鹤（Grus monacha）的觅食生境。论文题为“Water Level Regulation Regime Shifts Drive Divergent Foraging Habitat Use by Wintering Hooded Cranes (Grus monacha) in Shallow Gate-controlled Lakes of the Yangtze Floodplain”，由Yong Fang等研究人员发表于《Ecology and Evolution》。研究背景指出，在人类活动加剧的背景下，动物栖息地利用模式发生深刻变化。对于越冬水鸟而言，水位波动直接影响食物丰度和可获取性，进而调节栖息地利用策略。然而，现有研究对闸控湖泊中不同水位调控机制如何驱动濒危水鸟适应性觅食权衡的机制尚不明确。特别是，升金湖维持近似自然的水位波动，而菜子湖因人工调节长期维持高水位，导致自然栖息地萎缩。因此，研究人员旨在探索两种对比性水位制度下白枕鹤的觅食栖息地利用差异，并检验两个假设：高水位导致自然栖息地丧失，迫使鹤类转向人工栖息地（稻田、水产养殖塘）；食物资源仍是主要驱动因素，但觅食权衡受当地环境约束，其中升金湖的鹤类遵循最优觅食理论（OFT），而菜子湖的鹤类则遵循风险敏感觅食理论（RSFT）。

为开展研究，研究人员采用了以下关键技术方法：首先，利用Sentinel-2遥感影像（云覆盖<10%，与月均水位匹配）通过最大似然分类法将湖泊栖息地分为水域、泥滩和草甸，分类精度>90%（Kappa>0.9）。其次，在升金湖和菜子湖（安徽省，均为亚热带季风气候，水文特征相似但水位制度对比）设立26个固定观测点，于2024年11月至2025年3月每月进行三次全面种群调查，记录觅食事件（连续觅食>15分钟）。在觅食点（1×1 km范围）随机设置15个0.5×0.5 m样方，采集食物（植物块茎、根茎、稻谷及底栖无脊椎动物）干重（g/m²），测量沉积物穿透性（N/cm²）和食物埋藏深度（cm）。最后，采用广义线性混合模型（GLMMs）分析环境因子（食物生物量、埋藏深度、沉积物穿透性、距道路距离、距居民点距离）对觅食种群丰度的影响，并基于AICc进行模型选择。

研究结果分为三部分：

3.1 水位与觅食栖息地面积的关系。Spearman相关分析表明，升金湖水位与水面面积显著正相关（R=1.00，p<0.001），与泥滩面积显著负相关（R=?0.9，p=0.037），与草甸面积呈中等负相关但不显著（R=?0.70，p=0.188）。菜子湖水位与水面面积显著正相关（R=1.00，p<0.001），与泥滩面积显著负相关（R=?1.00，p<0.001），与草甸面积无显著相关（R=?0.20，p=0.747）。由于升金湖持续波动，自然觅食栖息地（泥滩+草甸）相对面积在除3月外均超过50%；而菜子湖高水位稳定，水面占比>75%，自然栖息地显著减少。

3.2 觅食种群时空分布动态。升金湖白枕鹤集中在南部湖区的泥滩（相对丰度75.47%），其次为稻田（12.74%）和草甸（11.79%），1月泥滩平均觅食种群最大（207.67±97.44只）。菜子湖鹤类集中在东北部湖外的稻田（75.97%）和水产养殖塘（17.74%），泥滩（3.53%）和草甸（2.75%）极少使用，2月稻田平均种群最大（421.00±96.03只）。Kruskal-Wallis检验显示，升金湖栖息地间相对丰度差异显著（χ²=28.47，df=2，p<0.001），泥滩显著高于稻田和草甸；菜子湖也存在显著差异（χ²=11.46，df=3，p=0.009），稻田显著高于草甸和泥滩。

3.3 觅食栖息地利用及影响因素。栖息地利用频率方面，升金湖鹤类稳定利用湖泊栖息地（泥滩+草甸>90%），2-3月达100%，稻田峰值仅7.69%。菜子湖则呈现季节性转变：泥滩和草甸利用持续下降，2月降至11.11%，3月未使用泥滩；稻田和水产养殖塘利用增加，2月稻田55.56%，3月养殖塘73.33%。Ivlev's选择指数显示，升金湖鹤类冬季偏好泥滩（S=0.07±0.06），11-1月回避草甸并偏好稻田，2月后回避减弱且稻田不再使用；菜子湖鹤类回避泥滩（S=?0.71±0.48）和草甸（S=?0.53±0.48），除11月外偏好农业用地（S=0.69±0.04）和水产养殖塘（S=0.24±0.33）。GLMMs分析表明，升金湖最优模型（wi=0.40）包含食物生物量（正效应，β=0.46±0.11，p<0.001）和沉积物穿透性（负效应，β=?0.64±0.08，p<0.001）；菜子湖最优模型（wi=0.42）包含食物生物量（正效应，β=0.85±0.14，p<0.001）和距道路距离（负效应，β=?0.47±0.07，p<0.001）。这些结果揭示了两湖驱动因素的差异：升金湖符合OFT，鹤类在低干扰自然栖息地最大化能量获取；菜子湖符合RSFT，鹤类为获取高能量而接受道路干扰。

讨论部分总结，水位调控制度是驱动白枕鹤觅食栖息地利用模式分化的关键因素。升金湖近自然水位使鹤类偏好泥滩，食物生物量和沉积物穿透性主导丰度，符合OFT。菜子湖人工高水位导致自然栖息地丧失，鹤类转向稻田和养殖塘，其丰度由食物和道路邻近度决定，符合RSFT，表明鹤类在资源短缺时容忍高风险以维持能量需求。该适应性权衡对闸控湖泊越冬水鸟保护具有机制意义。研究结论翻译如下：长江中下游泛滥平原浅水闸控湖泊的水位波动是越冬白枕鹤觅食栖息地利用模式的关键驱动因素。在升金湖，近自然水位调控维持了自然泥滩和草甸的持续利用。相反，在菜子湖，人工高水位使自然觅食栖息地退化，迫使鹤类转向农田和水产养殖塘这些人为湿地以获取替代食物资源。尽管这种转变增加了人为干扰暴露，但鹤类采取了风险倾向策略以在资源获取与生存风险之间取得平衡。这种适应性权衡突显了濒危水鸟如何在差异化的水文制度下应对湿地退化。研究结果为长江泛滥平原闸控湖泊中越冬水鸟的保护提供了机制基础。

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