東北地理所在基于生態(tài)位模型對(duì)氣候變化下松嫩平原濕地恢復(fù)的研究中取得新進(jìn)展
濕地恢復(fù)工作不僅能夠維持區(qū)域濕地生態(tài)系統(tǒng)功能的完整性，也是應(yīng)對(duì)未來氣候變化的重要手段。但在以往濕地恢復(fù)工作中，對(duì)恢復(fù)物種及恢復(fù)區(qū)域的選擇往往是基于經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，缺乏對(duì)氣候變化下濕地適應(yīng)性科學(xué)認(rèn)定。生態(tài)位理論模型可有效確定物種適宜性和恢復(fù)區(qū)域，因此，東北地理所姜明團(tuán)隊(duì)利用松嫩平原濕地植物分布數(shù)據(jù)，建立生態(tài)位模型架構(gòu)，驗(yàn)證了生態(tài)位模型在濕地恢復(fù)研究中的可行性，闡明了氣候變化對(duì)松嫩平原濕地的脅迫并劃定了優(yōu)先濕地恢復(fù)區(qū)域。
模型結(jié)果表明，相較于單獨(dú)使用氣候因子，添加土壤因子和地形水文因子能夠顯著提高濕地植物分布模擬精度。同時(shí)，建模過程中單純地提高環(huán)境因子的空間分辨率并不會(huì)顯著提高模型的表現(xiàn)，而應(yīng)該基于研究范圍和環(huán)境因子選擇最合適的空間分辨率。研究結(jié)果表明，當(dāng)前松嫩平原濕地同時(shí)面臨著氣候變化和人類活動(dòng)的雙重脅迫，約15%面積的濕地將在未來喪失，同時(shí)剩余濕地的主要分布區(qū)存在向高海拔、高降水區(qū)域遷移的趨勢(shì)。基于模型結(jié)果，該研究在RCP 4.5和RCP 8.5兩種未來排放情景下，在松嫩平原分別劃定了1.51×103 km2和1.48 ×103 km2的優(yōu)先濕地恢復(fù)區(qū)域。
圖1 不同環(huán)境因子組合（T1：氣候因子；T2：氣候+土壤因子；T3：氣候+地形水文因子；T4：全因子；T5：去除因子共線性）和空間分辨率下的模型表現(xiàn)
圖2 RCP 4.5 和RCP 8.5情景下松嫩平原濕地優(yōu)先恢復(fù)區(qū)及其當(dāng)前土地利用類型
該研究不僅強(qiáng)調(diào)了生態(tài)位模型應(yīng)用中優(yōu)化環(huán)境因子和空間分辨率篩選的重要性，同時(shí)為氣候變化背景下生態(tài)恢復(fù)工作中恢復(fù)物種及恢復(fù)區(qū)域的選擇提供了示范，為松嫩平原濕地資源管理保護(hù)提供了科學(xué)理論依據(jù)與決策支持。
相關(guān)研究成果于2021年發(fā)表在國際期刊Ecological Indicators上。本研究由東北地理所博士研究生鐘葉暉，薛振山副研究員，姜明研究員，劉波博士，王國棟副研究員共同完成，得到國家自然科學(xué)基金委區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金（U19A2042）、科技部國家科技基礎(chǔ)研究專項(xiàng)（2013FY111800）和國家自然科學(xué)基金（41771108）資助。
論文信息：
Yehui Zhong, Zhenshan Xue, Ming Jiang*, Bo Liu, Guodong Wang. The application of species distribution modeling in wetland restoration: A case study in the Songnen Plain, Northeast China, Ecological Indicators, Volume 121, 2021, 107137, https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.107137.
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