栖息地变化过程对长江江豚种群动态的影响研究

The Yangtze finless porpoise (Neophocaena phocaenoides asiaeorientalis) is an endemic cetacean species in China and has been identified as critically endangered. Previous research shows that the distribution of the Yangtze finless porpoise has been aggregating to certain areas, indicating an accelerating trend of habitat fragmentation, which greatly increases the extinction risk of this species. Conserving and restoring habitats is the basis for species recovery; however, the effects of habitat changing process on the population dynamics of the Yangtze finless porpoise remains unclear. This study selects two representative river sections as study areas, including Jingjiangmen section where the finless porpoise’s population is the highest and Anqing-Tongling section where the population has been significantly declined. Using remote sensing techniques, this project aims to quantitatively demonstrate changing processes of important habitats (i.e. the littoral zones of river banks and sandbars) of these two river sections in terms of habitat area, habitat quality (substrate type, type of vegetation and vegetation coverage percentage) and spatial distributions of habitat patches. Combining with the survey data of the Yangtze finless porpoise’s population in 2006, 2012 and 2017, correlation analyses, time series analyses and graph theory approaches will be adopted to investigate the impacts of habitat changing process on population and distribution of this species, and thus to identify critical habitats and to inform habitat conservation prioritization. These potential outcomes can be useful to facilitate habitat connection, and promote population recovery and in situ conservation of the Yangtze finless porpoise.

长江江豚是我国特有的鲸类动物，极度濒危。研究显示，江豚的种群分布持续向特定区域集中，说明长江干流栖息地破碎化加剧，极大增加了江豚的生存风险。栖息地保护是物种恢复的基础，然而，目前尚不清楚栖息地变化如何影响江豚的种群动态。本研究拟以江豚种群数量呈现持续增长的荆江门江段，以及种群数量呈现持续下降的安庆至铜陵江段作为代表性区域，通过遥感影像分析的方法，定量研究在2000至2017年间，两个江段的岸带及沙洲浅滩区域等重要栖息地在面积、质量（底质类型、植被覆盖类型及覆盖率）及空间分布等方面的变化过程；并结合2006、2012、2017年三次江豚种群考察数据，采用相关性分析、时间序列分析及图论方法，探究栖息地变化过程对江豚种群数量及分布的影响；由此识别江豚偏好的栖息地条件，并探讨优化保护策略。该研究可为增强栖息地连通性，促进种群恢复，以及加强干流江豚原地保护提供明确的科学依据。

人类活动造成的生境破坏是全球淡水生态系统和生物多样性衰退的主要原因。作为世界上最重要的河流之一，长江水生生态系统因人类活动扰动衰退严重。河漫滩是世界上生产力最高、最多样化的生态系统之一。然而，其面积及现状在全球和区域尺度上都未有研究，导致对于河漫滩变动的早期预警、影响评估和相应的保护管理对策缺乏。本研究利用极度濒危的长江江豚（Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis）作为指示物种，探讨了长江河漫滩生境变动的生态效应并提出了针对性的保护对策。本研究利用遥感数据，分析了长江河漫滩自2000年至2017 年的变动情况。这是首次对大型河流的河漫滩生境进行的时空量化研究。结果表明，长江河漫滩面积仅余264.1 km2 (SD: 72.2 km2)并呈现破碎化分布。第二，快速的城市化进程是近二十年来长江河漫滩生境丧失的主要驱动因素，与此同时，河漫滩上的农业活动在长江中下游近三分之一的江段持续扩张，导致河漫滩质量进一步退化。第三，河漫滩栖息地的动态（面积、空间分布及土地利用压力）与长江江豚的丰度及分布变化高度相关：（1）河漫滩面积较低且出现显著下降的江段，与江豚的空白分布区及快速下降区域高度重合（如武汉江段，南京下游至江阴江段）；（2）河漫滩面积广且连续、但人类扰动水平较高并显著上升的江段，是江豚丰度高但出现显著下降的区域（如武汉下游至南京上游江段）；（3）河漫滩面积水平中等，但连续分布、且人类扰动水平相对较低的江段，是江豚丰度显著上升的区域（如石首至新滩江段）。基于上述河漫滩生境变动、人类扰动、以及物种响应三者间明确的时空关系，研究提出了有针对性的河漫滩生境保护及修复对策。综上，本研究应用动态、综合的研究方法与视角，探讨了河漫滩衰退过程及其生态效应，对长江及全球的河流系统都具有广泛的意义。