《Ecohydrology & Hydrobiology》：Water-level management in wet grasslands for cattle grazing and amphibian conservation on the French Atlantic coast
编辑推荐：
2024年，欧盟通过了《自然恢复条例》（Nature Restoration Regulation）。与所有成员国一样，法国必须将该条例转化为国家行动计划，以确定如何遏制生物多样性丧失，并到2030年使20%退化的生态系统得到恢复。由于研究人员被要求探索支持这
2024年，欧盟通过了《自然恢复条例》（Nature Restoration Regulation）。与所有成员国一样，法国必须将该条例转化为国家行动计划，以确定如何遏制生物多样性丧失，并到2030年使20%退化的生态系统得到恢复。由于研究人员被要求探索支持这一恢复的可行应对措施，本文报道了在法国大西洋沿岸沼泽中一个研究农场开展的为期两年（2024–2025）的实验。该实验展示了研究人员如何应对将适应性管理（adaptive management）原则转化为面向行动的方法这一挑战。研究人员假设，这一策略能够使水文管理调和两个可能相互对抗的目标：恢复天然草地的湿润条件以支持生物多样性（此处指两栖动物欧芹蛙），同时维持同一地块供牛群放牧的生产用途。研究人员以仪表板（dashboard）的形式集体构建了项目的行动逻辑，包括预期结果和计划监测。结果表明，在关键季节（冬季和春季）将沟渠水位维持在比标准方式高出约十厘米的水平，为草地上栖居欧芹蛙创造了有利条件，同时也确保了牛群在夏季期间获得足够的饲草价值，并使饲草供应错峰延续。研究人员讨论了该实验对未来几年的启示，特别是如何将该方法推广至整个水文区块，并将其置于更复杂的多利益相关方水治理体系中。
一、研究背景与存在问题
2024年欧盟通过《自然恢复条例》（Nature Restoration Regulation），要求到2030年恢复20%退化的生态系统，到2050年恢复90%。法国需要据此制定国家行动计划。在法国大西洋沿岸的淡水沼泽中，提高生物关键时期的水位有助于栖息地恢复，但该区域同时存在作物生产、畜牧、狩猎、渔业和旅游等多重相互依存的利用方式，水由集体灌溉网络管理。已有研究多采用部门化方式看待水位管理的效应，很少同时权衡农业生产与生物多样性保护。因此，需要一种更系统化的水管理思路。生态水文学（ecohydroology）为理解水文过程与生态系统功能间的相互作用提供了框架，而适应性管理（adaptive management）则在湿地恢复项目中显示出潜力，但在农业区域应用较少，更少用于处理生产与保护的权衡。研究人员基于法国国家农业、食品与环境研究院（INRAE）研究农场的长期经验，探讨了以水文管理为杠杆、同时实现两个可能相互对抗目标的可行性。
二、研究内容与总体结论
研究在法国大西洋沿岸夏朗德滨海省（Charente-Maritime）Saint-Laurent-de-la-Prée的INRAE研究农场进行。研究区为一块2.6 ha的湿草地，由一群哺乳母牛放牧，并与沟渠相连的低洼地贯穿其中。该草地属于20 ha轮牧草场，并位于一个由分区闸门（sectorisation gate，SG）控制、与常规水管理区块隔离的试验水文区块内。研究人员根据适应性管理原则，采用四步法：与团队集体共同设计项目、实施、监测、年度评估与调整。项目行动逻辑被写入仪表板（dashboard），将两个量化目标（欧芹蛙数量、夏季放牧利用）与目标生境（淹没面积和水深）以及水位管理实践联系起来，并设置目标值和退化阈值。两年结果表明，在冬季和春季将沟渠水位维持在比常规管理高约10 cm的水平，能够在湿草地上为欧芹蛙（Pelodytes punctatus）创造有利条件，同时保证牛群在整个放牧季节获得足够饲草，证明了农业生产与湿地功能保护可以相互兼容。
三、主要技术方法
研究基于适应性管理四步法：每年初与项目集体共同设计行动逻辑并绘制仪表板；随后执行水位管理；同步监测关键变量；年末进行集体评估和方案调整。样地设在法国大西洋沿岸Charente-Maritime省Saint-Laurent-de-la-Prée的INRAE研究农场，其中2.6 ha湿草地为研究区，隶属20-ha轮牧草场和由分区闸门隔离的试验水文区块。水文管理通过分区闸门调节沟渠水位，并结合数字地形模型（DTM）和开源Qgis插件“topeau”将水位系列转换为逐日淹没面积；同时用相邻常规管理区块的实测水位模拟对照。两栖动物监测采用法国爬虫学会POPAmphibien协议，在2-3月、4-5月、6-7月进行三次夜间调查。放牧数据记录畜群进出日期、补饲日期并计算载畜率（LU.day.ha
-1）。气象数据来自农场气象站并与1965-2023年历史均值比较。
四、研究结果
水位管理与淹没目标：通过监测沟渠水位，2024和2025年1-3月闸门管理均符合指令。利用“topeau”插件分析发现，2024年淹没目标实现；2025年未完全达到，仅维持在10%的退化阈值水平。用相邻常规水管理区块的实测水位模拟，常规管理下2024和2025年1-3月沟渠水位分别低12 cm和14 cm；实验管理使水深大于10 cm的淹没面积增加25%-30%。模拟显示，按常规管理，两年均无法实现淹没目标。
气象条件：2024年为多雨年份，降雨量高于第三四分位数；2025年降雨接近常年，但春季气温异常偏高，超过历史极值。这解释了2025年在正确操作闸门的情况下仍未能实现淹没目标的原因。
两栖动物监测：2024和2025年监测显示，与绿蛙等其他类群不同，欧芹蛙的雄性鸣叫在第一次（2月）和第二次（4月）调查中记录到，第三次（6月）未记录到，提示该湿草地可能发生了繁殖，尽管未观察到蝌蚪。将鸣叫雄体位置与春季平均淹没面积叠加发现，欧芹蛙倾向于集中在水深10-20 cm区域。2024年2月20日记录到22只，达到并超过10只的目标；2025年最多仅记录7只，未达目标。
放牧利用：2024年，13.5个牲畜单位（LU）于7月10-24日在该区放牧，载畜率为71 LU.day.ha
-1，夏季无需补饲，达到目标。2025年，9个LU于7月8-18日放牧，载畜率仅为38 LU.day.ha
-1，7月25日开始补饲，未达到70 LU.day.ha
-1的目标。
年度仪表板评估：所有监测结果按红、橙、绿三级显示在年度仪表板中，分别表示不达标、中等达标和达标；天气条件按对结果有利程度分为五级，用于解释年度结果并支持集体讨论。
五、讨论与结论
讨论部分指出，该方法是适应性管理的具体化，证明了农业生产与湿地功能维持并非必然对立；同时提出改进方向，包括用植被组成-淹没制度-饲草品质关系补充放牧目标，以及在淹没面积评估基础上加入植被评估。天气变率对结果影响显著，团队在年度评估中通过“干中学”将春季水位管理指南从2.75 m NGF调整为2.80 m NGF。该方法为保持操作性而限制了目标数量，未来可结合多准则评估进行扩展。从单地块推广至整个水文区块仍需与多方利益相关者协商，处理价值分歧、不确定性接受和监测资金等问题。
结论认为，在环境绩效与维持一定农业生产之间可以找到折中方案，不必仅依赖欧盟农业政策的经济补偿。该方法为沼泽生物多样性保护与恢复提供了积极方向。目前已在地块尺度得到验证，未来需进一步研究能否将其扩展到整个水文区块，并在更复杂的多利益相关者水治理框架中实施。这将是应对气候变化下水资源变率增大、尤其是夏季沼泽补水减少风险的一种有前景策略。
