湿地是地球上生产力最高的生态系统之一，为人类社会提供了一系列重要的生态服务功能。然而，当前湿地却面临着来自气候变化和人类活动的双重胁迫。为了明确不同类型环境因子如何影响沼泽湿地物种的生境适宜性，并为气候变化下优先保护物种和区域的选取提供准确科学指导。本研究基于调查和标本数据，结合气候环境大数据，运用优化生态位模型，探究中国沼泽湿地植物物种生境适宜性关键驱动因子及敏感性，并对中国各区域沼泽湿地未来气候变化下的潜在风险进行评估，对优先保护物种和区域进行筛选，从而评估当前中国湿地保护工作在气候变化背景下的有效性及空缺，并提出可行的适应性保护策略。
研究结果表明：(1)影响全国沼泽湿地植被物种生境适宜性的关键环境因子包括等温性、生长季节水热条件、最冷季度降水量等气候因子，土壤营养条件、pH等土壤因子，地下水位深度、地形坡度等地形水文因子，以及人类活动干扰程度;(2)在未来气候变化的威胁下，中国本土湿地植物面临着适宜生境损失的风险，气候变化提高了非湿地物种和非本土物种的扩散和入侵能力;(3)全国沼泽湿地的未来气候风险存在明显区域差异;(4)大部分(>80%)预测的沼泽湿地气候变化热点区域还未被纳入自然保护地体系之中，完善沼泽湿地气候风险及湿地物种潜在响应的评估，并相应地设立新的湿地保护区，应是未来沼泽湿地适应性管理工作的重点。
研究成果于近期发表在国际期刊Earth’s Future上，中国科学院东北地理与农业生态研究所钟叶辉博士研究生为第一作者，姜明研究员和薛振山副研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目(U19A2042. U20A2083)、吉林省重点基金(20190201308JC)的联合资助。
图1. 中国内陆沼泽湿地优势种发育关系及各环境因子重要性
表1 21世纪末RCP4.5/8.5情景下全国沼泽湿地植物优势种适宜区面积变化
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All(n=101) |
Wetland(n=87) |
Non-wetland(n=14) |
Woody(n=18) |
Non-woody(n=83) | ||||||
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Net loss |
Net loss |
Net loss |
Net loss |
Net loss |
Net loss |
Net loss |
Net loss |
Net loss |
Net loss | |
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RCP4.5 |
n=55 |
n=46 |
n=50 |
n=37 |
n=5 |
n=9 |
n=16 |
n=2 |
n=39 |
n=44 |
|
r=-32.33 |
r=39.15 |
r=-32.35 |
r=38.66 |
r=-32.11 |
r=42.29 |
r=-67.92 |
r=130.54 |
r=-28.25 |
r=38.94 | |
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a=-402.997 |
a=421.576 |
a=-371.690 |
a=360.127 |
a=-31.307 |
a=61.449 |
a=-87.219 |
a=3.317 |
a=-315.778 |
a=418.259 | |
|
RCP8.5 |
n=51 |
n=50 |
n=45 |
n=42 |
n=6 |
n=8 |
n=15 |
n=3 |
n=36 |
n=47 |
|
r=-37.11 |
r=38.72 |
r=-38.70 |
r=37.39 |
r=-24.24 |
r=50.76 |
r=-71.42 |
r=134.51 |
r=-32.80 |
r=38.50 | |
|
a=-427.254 |
a=453.641 |
a=-396.539 |
a=394.720 |
a=-30.715 |
a=58.921 |
a=-91.647 |
a=3.543 |
a=-335.607 |
a=450.098 | |
n: the number of species; r: the average change rate (%); a: the sum of changes in area(km2)
论文信息如下：
Yehui Zhong, Zhenshan Xue*, Charles C. Davis, David Moreno-Mateos, Ming Jiang*, Bo Liu, Guodong Wang. (2022). Shrinking habitats and native species loss under climate change: A multifactorial risk assessment of China's inland wetlands. Earth's Future, 10. e2021EF002630. https://doi.org/10.1029/2021EF002630
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