鄱阳湖植食性候鸟越冬活动对湿地食物网结构和C、N、P循环的影响

Wetland system is a special eco-geograhyical unit connected with aquatic ecosystems and terrestrial ecosystems, its complex food web and biogeochemistrical cycle of C/N/P biogenic elements have played important functions in maintaining regional ecological balance and biodiversity. As a key component of wetland ecosystems, the waterfowls can transport minerals and nutrients between different ecosystems and mobilize the matter and energy flow. Lake Poyang Wetland is a key wintering habitat for migratory waterfowls along the Eastern Asian-Australian Flyway, around 400,000 migratory waterfowls including bean goose, gray goose and white crane exert influencial effects on the wetland ecosystem structure and nutrient cycles. However, current research mainly focuses on the impacts of hydrological regeme on the migratory waterfowls, and the effect of migratory birds on the habitats has been scarcely studied. In this study, we will analyse the effects of the hebivorous waterfowls on habitat environment, biotic composition and food web structure of the wetlands through a cluster of methods including stable isotope analysis, ecological stoichiometry, in-situ monitoring, and controlled laboratory and field experiment. Furthermore, we will study the biogeochemical process and mechnism of C/N/P biogenic elements driven by herbivorous waterfowl in Lake Poyang Wetland. The studies on the effects of migratory waterfowl in the wetland food web and nutrient cycle will provide a sound scientific support to wetland and waterfowl biodiversty conservation.

湿地系统是连接水域与陆地系统的一种独特的自然地理单元，其复杂的食物网结构和碳、氮、磷等生源要素循环在维护区域生态平衡和生物多样性保护等方面具有重要作用。作为湿地系统的重要组成部分，水鸟能够将矿物质和营养物在不同生态系统之间转运，促进物质与能量的流动。鄱阳湖湿地是东亚-澳大利西亚候鸟迁飞路线上的重要越冬地，包括豆雁、灰雁和白鹤在内的40余万只越冬候鸟对湿地生态系统结构和养分物质循环具有重要影响，但目前的研究多集中在水文要素等对候鸟的影响，而在候鸟对栖息地环境影响的研究相对缺乏。本项目拟采用稳定同位素技术、定生态化学计量学、定位观测、室内与野外控制实验等方法，研究植食性越冬候鸟对鄱阳湖湿地栖息地环境、水生生物的组成及食物网结构的影响，进而分析植食性候鸟驱动下的鄱阳湖湿地碳、氮、磷等生源要素的养分循环过程与机理。越冬候鸟对湿地食物网和养分循环影响的研究将为湿地和候鸟保护提供科学基础与支撑。

本项目由国家自然科学基金(41471088)于2015年1月至2018年12月资助，研究鄱阳湖植食性候鸟越冬活动对湿地食物网结构和C、N、P循环的影响。主要研究内容包括：越冬期水鸟的数量与分布及栖息生境调查与监测、越冬雁类的食源植物分解过程及C、N、P释放动态、植食候鸟粪便对鄱阳湖湿地优势植物分解及C、N、P释放的影响、鄱阳湖典型子湖主要水生生物类群群落结构时空变化特征、枯水期越冬雁类的食源植物对碟形湖底栖动物主要碳源的贡献、枯水期鄱阳湖碟形子湖泊浮游食物网结构的动态变化、碟形湖泊食物网结构的构建及主要食源贡献比例。本项目主要研究研究结果包括：理清了越冬期食苔草水鸟参与鄱阳湖湿地生态系统中物质循环的主要路径，构建了以食苔草水鸟为主要驱动力的鄱阳湖湿地生态系统物质循环概念框架，并分析以及其对湿地生态系统生态化学计量学特征的潜在影响。基于湿地的食物网结构，分析食苔草水鸟驱动下多种生源要素循环的耦合过程，构建基于主要生源元素的湿地生态系统生物地球化学循环简化模型，为鄱阳湖湿地中越冬水鸟的及湿地生态系统保护与管理提供科学依据。本基金项目主要的成果包括：资助发表22篇学术论文，其中SCI论文14篇，CSCD论文6篇，EI论文2篇；在鄱阳湖搭建了一个科学实验平台，目前许多高校和科研机构都在此平台展开研究工作；资助培养了2名博后、5名博士和2名硕士。