上海地区水鸟群落结构和动态分布特征

为了解上海地区水鸟的栖息状况和种群动态变化,2006—2010年在全市选取9个主要区域开展了全市水鸟同步调查。5年来共记录到水鸟9目17科133种796738只次,其中鸻形目53种,雁形目28种,鹳形目17种,鸥形目16种。按居留类型来分,留鸟、夏候鸟、冬候鸟和旅鸟种类分别占总种类的3.0%、9.0%、43.6%和44.4%。以雁鸭类为主体的冬候鸟迁徙时间一般为9月—次年4月;以鸻鹬类为主体的旅鸟一般为3—5月完成北迁,南迁时间为8—10月。上海市全年水鸟数量较多的区域依次是崇明东滩鸟类自然保护区、南汇东滩和九段沙湿地自然保护区,淀山湖、崇明北湖、宝钢水库和三甲港数量最少。对各调查区域内水鸟的聚类分析和主要类群的生境偏好分析说明,雁鸭类倾向于浅滩生境和开阔水面生境,鸻鹬类倾向于沿海面积较大的浅滩光滩,而滩涂的围垦和人为干扰都会产生负面影响。在此基础上提出了水鸟栖息地管理的一些建议。     

盐地碱蓬盐沼与相邻泥质滩涂湿地迁徙期鸻鹬类的群落组成及行为差异

盐地碱蓬(Suaeda salsa)盐沼湿地是黄渤海地区河口区域的重要湿地类型, 是水鸟迁徙停歇期的重要栖息地。本研究以辽河口国家级自然保护区为研究地点, 通过对盐地碱蓬盐沼湿地和相邻泥质滩涂两个固定样区连续三年的水鸟组成调查和行为观察, 分析盐地碱蓬盐沼湿地在鸻鹬类多样性维持和栖息地利用中的作用。共记录到鸻鹬类水鸟28种6,348只次, 其中盐地碱蓬湿地记录到4科13种, 泥质滩涂记录到4科27种, 泥质滩涂的物种多样性显著高于盐地碱蓬盐沼湿地。此外, 盐地碱蓬盐沼湿地与相邻的泥质滩涂的鸻鹬类鸟类群落组成存在较大差异, 盐地碱蓬盐沼湿地的鸟类群落组成以体型较大的大杓鹬(Numenius madagascariensis)、白腰杓鹬(N. arquata)、灰鸻(Pluvialis squatarola)等为主, 而泥质滩涂以环颈鸻(Charadrius alexandrinus)、黑腹滨鹬(Calidris alpina)等小型鸻鹬类为主, 这说明两种生境在鸟类多样性维持中具有不同的功能。行为分析发现, 泥质滩涂中栖息鸟类的主要行为为取食(58.71%-93.26%), 而盐地碱蓬盐沼湿地鸟类的行为既包括较大比例的取食, 也包括休息, 特别是在春季迁徙期。这进一步说明, 两种生境在水鸟的栖息地利用中具有一定的生态功能差异。尽管盐地碱蓬盐沼湿地记录到的鸟类物种数和数量均低于泥质滩涂, 但是, 两种生境中存在较大比例的共同分布物种, 这说明其生态功能具有较强的生态互补性, 二者作为一种独特的湿地景观组合, 在鸻鹬类迁徙停歇期的栖息地利用和物种多样性维持中发挥着不可替代的作用。     

海三棱藨草种群的物候与分布格局研究

海三棱藨草群落是生长在海岸带滩涂原生裸地上的原生植被,在上海地区分布面积达20多万亩。本项工作研究了上海市南汇县东海农场海堤外侧滩涂上海三棱藨草种群的物候和分布格局。根据滩涂高程以及海三棱藨草种群生长状况,可以划分成三个地带,即地带A,海三棱藨草与芦苇群落交错区;地带B,海三棱藨草种群生长最适的中潮位地带;地带C,梅三棱藨草种群定居地带。由于三个地带内,生境条件不同,海三棱藨草种群的物候有明显差异。从地带A至C,海三棱藨草种群的分布格局依次为随机分布、均匀分布和随机分布或群聚分布。其空间分布格局在随时间变化的同时也在空间上改变其位置。     

海三棱蔍草种群的物候与分布格局研究

海三棱藨草群落是生长在海岸带滩涂原生裸地上的原生植被,在上海地区分布面积达20多万亩。本项工作研究了上海市南汇县东海农场海堤外侧滩涂上海三棱藨草种群的物候和分布格局。根据滩涂高程以及海三棱藨草种群生长状况,可以划分成三个地带,即地带A,海三棱藨草与芦苇群落交错区;地带B,海三棱藨草种群生长最适的中潮位地带;地带C,海三棱藨草种群定居地带。由于三个地带内,生境条件不同,海三棱藨草种群的物候有明显差异。从地带A至C,海三棱藨草种群的分布格局依次为随机分布、均匀分布和随机分布或群聚分布。其空间分布格局在随时间变化的同时也在空间上改变其位置。     

基于空间分带的崇明东滩水鸟适宜生境的时空动态分析

本文采用1990—2008年期间6期Landsat TM遥感影像的解译结果,基于ArcGIS空间分带方法并构建生境有利度指数,分析了崇明东滩水鸟适宜生境的时空动态。结果表明：（1）近20 a来,主要受自然湿地的围垦、堤内土地利用方式变化和堤外互花米草(Spartina alterniflora)入侵的影响,崇明东滩海三棱藨草(Scirpus mariqueter)群落（SMC）和养殖塘（AP）的数量特征变化较大,水鸟适宜生境的数量和结构经历了由自然生境到人工生境再到自然生境占支配地位的变化;（2）1990—2008年期间,SMC和AP生境有利度指数值的最高年份分别是1990和2003年,指数值的最低年份分别是2000和2008年;（3）1990s年代的大规模围垦以及互花米草的入侵,致使SMC生境的面积锐减,其主要分布范围从1990年的堤外1000—5000 m变为堤外0—3000 m处,导致SMC生境状况恶化;（4）大堤内AP生境是崇明东滩的重要水鸟生境类型,受堤内土地利用方式改变的影响,该生境2008年的生境有利度指数很低。崇明东滩鸟类生境的管理和保护不仅应重视自然湿地中的光滩与浅水区域,同时更应侧重于海三棱藨草群落和堤内养殖塘的管理和保护,其重点管理和保护范围可界定在堤外3000 m到堤内2000 m之间。崇明东滩水鸟生境的管理应实现多目标管理,维持各类适宜生境的足够面积和合理的空间布局,并在时间尺度上保持相对稳定,才能有效地保护各类水鸟种群及其生物多样性。     

北戴河地区鸻形目鸟类觅食生境动态变化

生境破坏是目前野生动物保护面临主要问题,加强生境恢复与重建对保护珍稀物种具有重要意义.将3S技术运用到北戴河地区鸻形目鸟类觅食生境评价中,分析了近20a(1987～2006年)北戴河地区鸻形目鸟类觅食生境的动态变化,结果:鸻形目鸟类最适宜觅食生境和适宜觅食生境分布面积在1993年最大;觅食生境变化以1993年为分水岭;最适宜觅食生境和适宜生分布面积呈下降趋势(倒U形分布),不适宜觅食生境分布面积呈增加趋势(U形分布).北戴河地区鸻形目鸟类觅食生境变化主要影响因素是人类活动增加.     

九段沙湿地鸻形目鸟类迁徙季节环境容纳量

根据对九段沙湿地2005年春、秋季食物资源调查来计算迁徙期鸻形目鸟类的环境容纳量。结果表明，九段沙湿地春季食物总量为4541．20kgAFDW（去灰分干重），秋季为2279．64kgAFDW，按鸻形目鸟类有效栖息生境计算，春季鸟类可利用食物资源量为3429．03kgAFDW，秋季为1700．92kgAFDW。通过鸟类体型类群分类（根据去脂净重、基础代谢率和体长）和能量消耗模型可以得出，九段沙湿地迁徙季节总食物量理论上可维持的鸻形目鸟类最大数量约为春季350万只，秋季175万只。按有效生境计算，春季约为260万只，秋季约为130万只。考虑到食物取入率的影响，九段沙湿地实际可容纳约13～26万只鸟类。根据地理信息分析可知，高潮位期有效栖息地的缺乏可能是限制鸟类数量达到估计上限的主要原因，建议在不危害保护区生态安全的前提下，开辟一些隐蔽性强的裸地和浅水塘，以提高鸻形目鸟类对九段沙湿地资源的利用率。     

不同尺度下停歇点湿地对迁徙水鸟的影响研究综述

停歇点湿地是迁徙水鸟重要的能量补给地,在水鸟每年的往返迁徙过程中具有十分重要的生态意义。近年来随着全球变化和人类活动增加,迁飞路线上的停歇点湿地正发生剧烈变化。各个停歇点湿地的生境变化及周围环境不仅是影响水鸟栖息地适宜性的重要因素,还改变了各路线上迁徙水鸟的种群大小和群落多样性。分析不同尺度下停歇点湿地影响迁徙水鸟种群变化的主要生态因子和环境因素,不仅有助于理解各停歇点景观变化的生态效应,也可为迁徙水鸟种群保护提供理论支持。首先分析了在栖息地斑块尺度上停歇点湿地内的水、食物、栖息地格局和人类干扰等生态要素对水鸟觅食和栖息活动的影响;其次,分析了景观尺度上湿地周围的气候变化、土地利用和外来生物等环境条件在各停歇点对水鸟栖息地质量的改变;最后,基于多尺度条件下湿地影响因素的耦合效应,分析了当前湿地生境与水鸟种群关系研究中存在的主要问题,并总结了对湿地和水鸟保护的启示。     

崇明东滩鸟类栖息地优化区海三棱藨草野外恢复实践

中国滨海盐沼湿地受损严重，人工修复策略已成为保护滨海生境的主要措施之一。本研究探讨了在长江口上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区，互花米草控制和鸟类栖息地优化工程项目内空白生境的本土盐沼植物高效恢复技术。通过野外小试和中试试验，分析了长江口盐沼湿地建群种海三棱藨草恢复过程中繁殖体种类和移植方式对恢复效率的影响，并评估了不同恢复策略的恢复成本和效率。结果表明：1)海三棱藨草球茎苗耐淹性较强，适用于环境异质性较高的优化区；2)在4种恢复海三棱藨草群落的处理中，最经济高效的处理为无泥低密度球茎苗的移植方式，其每公顷的投入成本约为10100元。相较之下，无泥高密度、带泥低密度及带泥高密度的处理每公顷所需成本分别为41100、30000和120100元；3)经过近5年的努力，海三棱藨草群落在崇明东滩优化区C3区域覆盖度已超过60%,是相对成功的大规模野外恢复示范。本研究可为大规模滨海盐沼植物的恢复工程提供依据及支撑。     

长江口九段沙湿地海三棱藨草生物量分配特征及其影响因子

海三棱藨草(Scirpus mariqueter)为长江河口盐沼湿地先锋植物。以长江口九段沙湿地为主要研究区域,在江亚南沙、上沙、中下沙等不同区域设置固定站点,进行植被和环境因子的取样调研,分析研究了海三棱藨草的生物量分配特征及其主要影响因子,以期为海三棱藨草的培育与恢复、盐沼湿地生态系统的保护与利用提供科学依据。结果表明:(1)不同站点海三棱藨草的茎基高度、球茎生物量占比、根茎与球茎之比均不存在显著差异(P0.05),而植株密度、植株高度、根茎生物量占比、果实生物量占比、茎叶生物量占比、须根生物量占比、果实与根茎之比、果实与球茎之比在不同站点间存在显著差异(P0.05);(2)不同站点的沉积物电导率、盐度、容积密度(5—10、25—30 cm土层)、总碳含量(10—15、20—25、25—30 cm土层)、总氮含量(5—10 cm土层)存在显著差异(P0.05);(3)海三棱藨草的果实与根茎的生物量之比和沉积物5—10、25—30 cm总碳含量,0—5、5—10 cm总氮含量,0—5 cm容积密度,茎基高度6种因子的组合存在极显著相关(P0.01);而其他生物量分配指标与本文涉及到的环境因子、植物表形参数均不存在显著相关性(P0.05)。海三棱藨草生物量分配特征是其自身生长特征与环境因子综合作用的结果。在今后的研究中需拓展生境因子涵盖范围,深入分析多因子综合作用对海三棱藨草生物量分配特征的影响。     

遥感与GIS支持下的崇明东滩迁徙鸟类生境适宜性分析

崇明东滩鸟类自然保护区位于长江入海口,是国际迁徙鸟类重要的栖息地.受自然和社会因素影响,该地区鸟类栖息环境正处于快速变化.研究采用面向对象的图像分割方法提取鸟类生境适宜性多边形评价单元,根据近年来野外调查数据分析了影响迁徙鸟类生存的地类、植被、潮沟、底栖生物等关键环境因素,建立了鸟类与关键环境影响因素的定性定量关系.在此基础上利用GIS空间分析方法和技术,进行了崇明东滩鸟类保护区内主要四大鸟类种群雁鸭类、鸻鹬类、鹭类以及鸥类的生境适宜性分析.结果表明:(1)崇明东滩迁徙鸟类生境较适宜的面积占保护区总面积40%左右;(2)光滩区域、与光滩邻近的海三棱藨草带以及潮沟地带是鸟类生境适宜性较好的地理区域;(3)基于面向对象的遥感分析技术和GIS空间分析技术,能有效且简便地对生态环境处于快速动态变化中的物种生境适宜性进行快速、客观准确的分析评价,其结果可为崇明东滩鸟类种群及其生存环境规划、保护和管理提供基础科学依据.     

海三棱藨草及互花米草对模拟盐胁迫的响应及其耐盐阈值

盐度作为滨海湿地的关键环境因子之一,影响盐沼植物的存活、生长及分布。未来海平面上升引起的盐水入侵,将导致滨海湿地的盐沼植物面临高盐胁迫的挑战,进而影响滨海湿地生态系统的结构和功能。本研究选择长江口中低潮滩的主要先锋植物海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和互花米草(Spartina alterniflora)为对象,通过人工控制实验,比较不同盐度处理下两种盐沼植物存活、营养生长及繁殖的响应,并确定两种盐沼植物存活的耐盐阈值,从而比较未来盐水入侵背景下,本地物种海三棱藨草及外来物种互花米草对盐胁迫的响应和适应性。结果表明:(1)海三棱藨草和互花米草的存活率随着盐度的增加均呈下降趋势,相同盐度处理下互花米草的存活率显著高于海三棱藨草的存活率(P0.05);(2)盐胁迫明显影响了海三棱藨草和互花米草的生长,随着盐度的增加,海三棱藨草株高、地上生物量及地下生物量均呈逐渐下降的趋势,而互花米草株高、地上生物量及地下生物量呈先增加后下降的趋势,均在盐度为10‰时最高;(3)海三棱藨草和互花米草的分蘖数及结穗率均随着盐度增加呈下降趋势,盐胁迫在一定程度上抑制了两种植物的繁殖能力;(4)互花米草存活的耐盐阈值为43‰,高于海三棱藨草存活的耐盐阈值(21‰);(5)外来物种互花米草比本地物种海三棱藨草具有更强的耐盐性,未来海平面上升引起的盐水入侵将对本地物种海三棱藨草产生更加严重的影响。     

滹沱河湿地石家庄段水鸟群落结构及多样性

2003年3月～2006年4月,对滹沱河湿地石家庄段水鸟进行了调查。共记录水鸟80种,隶属于7目16科。其中候鸟73种(夏候鸟、冬候鸟和旅鸟),留鸟7种;古北种62种,东洋种11种,广布种7种;国家Ⅰ、Ⅱ级重点保护鸟类11种。鸻形目和雁形目鸟类占优势,各占水鸟种数的35.00%和30.00%。水鸟种类和数量高峰出现在4月和11月,低谷在1月和2月。多样性分析表明,冶河-黄壁庄水库和滹沱河-岗南水库Shannon-Weiner指数和G-F指数均高于石板水库,这与湿地面积和生境的多样性有关。滹沱河湿地石家庄段作为许多水鸟,尤其是黑鹳的重要栖息地,需进一步加强监测和保护。     

崇明东滩春季鸟类群落特征

2003年春季对崇明东滩潮间带不同生境的鸟类群落进行了调查,共记录到鸟类64种,隶属7目15科。崇明东滩潮间带春季鸟类平均密度为14.60只/hm2,鸟类多样性指数2.08、均匀度指数0.49、优势度指数0.22。芦苇带、海三棱草带和盐渍藻类带是东滩潮间带典型的生境,各生境的鸟类种类、密度和多样性差异较大。其中芦苇带25种,平均密度2.56只/hm2;海三棱草带有48种,平均密度15.38只/hm2;盐渍藻类带36种,平均密度21.04只/hm2。3种生境中盐渍藻类带鸟类的生物多样性最高,海三棱草带最低。研究表明,滩涂围垦、人类活动干扰、互花米草的入侵是影响鸟类在东滩栖息的主要因素。     

滨海湿地植被-土壤相互作用及其对沉积环境分异的响应格局

开展滨海湿地植被与土壤之间相互作用机制的研究对湿地植被修复工程的实践具有重要的指导意义。本文旨在解析海三棱藨草(Scirpus mariqueter)如何响应湿地土壤沉积环境的改变,并建立植被指数与土壤环境因子之间的统计关系模型。选择南汇东滩滩涂,采集了2015—2017年32个采样点的土壤理化参数数据及高程数据,以及7个采样点的海三菱藨草光谱反射率数据。采用相关分析、回归分析、ArcGIS空间分析等方法,探讨了植被指数、土壤理化参数及滩涂高程变化之间的相互作用。研究将高程变化与NDVI变化的幅度分为12个级别,取中值6作为分析的阈值。结果表明,高程变化值与NDVI变化值同时不低于6的区域占总区域面积的51.45%,主要集中在研究区东部,西部有小范围分布。80.45%的NDVI变化值为级别6及以上区域包含在滩涂高程变化值为级别6以上的区域里,同时,围垦后南汇东滩高程逐年增加,NDVI值也呈增加趋势。这表明,在一定范围里,滩涂高程与植被NDVI变化在空间动态里具有同步性。滩涂高程与土壤理化因子地统计分析表明,高程与土壤盐度、含水率具有统计显著性的空间相关性,土壤盐度、含水率是显著影响海三棱藨草群落空间分布的主导土壤因子。研究表明,沉积环境分异所导致的高程变化是海三棱藨草空间分布的主要控制因素,而基于NDVI的植被指数研究有利于从宏观上把握植被群落的变化及扩散的整体格局动态。     

崇明东滩湿地自然植被演替过程中储碳及固碳功能变化

采用实地调查与实验室测定相结合的方法,研究了崇明东滩湿地植被演替过程中储碳、固碳功能的变化.结果表明：不同演替阶段的湿地植被的现存碳储量及其分配格局特征存在较大差异.先锋物种海三棱藨草的现存碳储量仅占芦苇现存碳储量的13%;地下根茎为芦苇现存碳储量的主要场所,而地上部分是海三棱藨草碳储量的主要场所.处于潮滩湿地演替中后期的芦苇群落比处在生态演替早期的海三棱藨草群落具有更强的固碳能力,芦苇群落和海三棱藨草群落的年固碳能力分别为(1.63±0.39) kg·m^-2和(0.63±0.28) kg·m^-2,说明随着海三棱藨草群落向芦苇群落演替,其固碳能力不断增强.     

迁徙停歇期鸻鹬类在崇明东滩潮间带的食物分布

崇明东滩是鸻鹬类在东亚-澳大利西亚迁徙路线上重要的迁徙停歇地,滩涂上的底栖动物为迁徙的候鸟提供了丰富的食物来源。采用圆筒取样法对崇明东滩潮间带的大型底栖动物群落进行了研究。研究表明,该区域的大型底栖动物主要有腹足类、双壳类、甲壳类、多毛类环节动物及昆虫幼虫等类群。其中以腹足类密度最高（（2805±360）个/m^2）,约占底栖动物总密度的80%。其次为双壳类,密度为（320±31）个/m^2。双壳类的生物量（湿重）为（51.4±7.8）g/m^2,腹足类（38.7±5.1）g/m^2,两者占底栖动物总生物量的90%以上。不同类群的底栖动物在潮间带的空间分布上有显著差异。腹足类主要分布在海三棱藨草带,双壳类在海三棱藨草外带至光滩区域分布较多。从空间分布来看,腹足类在崇明东滩的北部区域分布较多,在南部区域则明显减少。双壳类在南北各条样线上的平均密度没有显著差异。除双壳类在秋季迁徙期的密度高于春季迁徙期外（P〈0.001）,其他类群的底栖动物在春季和秋季迁徙期的密度均无显著差异（P〉0.05）。     

基于胁迫梯度假说和互惠理论的海三棱藨草种群恢复技术

滨海湿地生态修复已成为阻止海岸带生态系统退化、保护生物多样性以及提供生态服务的关键措施。以长江口原生盐沼植物海三棱藨草(Scirpus mariqueter)为研究对象,选取崇明东滩新生滩涂湿地为研究区域,通过沿潮滩高程梯度的海三棱藨草植株斑块的移植实验,探究胁迫梯度假说和互惠理论(即种内的正相互作用)对长江口海三棱藨草种群恢复的指导意义。研究结果显示:(1)在一定的胁迫梯度范围内(潮滩高程2.0 m以上),增大种植斑块可以促进海三棱藨草的种内正相互作用,显著提高种植斑块的存活率和植株密度(P0.05);(2)潮滩水文动力沉积条件与潮滩高程梯度密切相关(P0.05),水文动力沉积作用对海三棱藨草定居和生长的胁迫随高程梯度下降而增强。潮滩高程2.0 m以下处强烈的水文动力条件干扰限制了生物-物理因素的正反馈作用。滨海湿地盐沼植被修复工作的成功率可以通过改进种植方式,增强种内的正相互作用得到极大的提高。研究可为开展大规模滨海湿地盐沼植被修复工程和提高生态修复效率提供科学依据和技术支持。     

九段沙湿地植被群落演替与格局变化趋势

长江口新生湿地九段沙由上沙、中沙和下沙三部分组成。2004年对湿地植被群落的演替与格局变化进行了研究。结果表明,九段沙湿地植被群落由芦苇(Phragmites austra-lis)、互花米草(Spartina alterniflora)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和藨草(S.triqueter)构成。芦苇和互花米草生长于潮滩高程,海三棱藨草和藨草生长于低潮位。1998—2004年,上沙植被覆盖面积年平均约增长17%,中沙22%,下沙38%~39%,植被群落处于快速增长演替状态,这可能与沙洲发育速度有关。由于在中沙、下沙人为种植过外来物种互花米草,其增长速度最快,覆盖面积占九段沙植被总面积的比例从1998年不足1%上升到2004年的22%,地上部分总生物量的年平均增长率为79.79%,互花米草对藨草-海三棱藨草的竞争压力较大。鉴于互花米草对九段沙的影响尚无定论,本文提出了初步的植被管理措施。     

长江口滩涂围垦后水鸟群落结构的变化——以南汇东滩为例

近年来长江口滩涂湿地高强度的促淤围垦对生物多样性保育造成了严重影响。本研究于2006至2010年在南汇东滩进行了水鸟调查,研究围垦后堤内环境的快速演替过程对水鸟的群落结构的影响。通过分析鸻鹬类、雁鸭类和鹭类三类主要水鸟类群,结果表明鸻鹬类的总数呈严重下降趋势（ANOVA, p=0.009）,而雁鸭类和鹭类总数在上升（ANOVA,p=0.015;p=0.00）;在种类数量方面,鸻鹬类和雁鸭类差异不显著（ANOVA,p=0.597;p=0.523）,鹭类种类数变化极显著（ANOVA ,p=0.00）。同时,通过对水鸟的栖息地选择因子偏好的分析, 发现滩涂减少是鸻鹬类减少的主要因素,而大型鱼塘和芦苇增加是雁鸭类和鹭类增加的重要原因。为此我们提出相应海岸带湿地管理建议。