外来种互花米草的扩张对盐城滨海湿地繁殖水鸟的影响

Biological invasion was one of the third most serious globally environmental issues. China is one of the most threatened countries by invasion of alien species worldwide. The Yancheng coastal wetland is the largest distribution area of alien Spartina alterniflora (hereafter Spartina) in China, which provide important breeding, wintering and stopover habitats for many internationally threatened waterbirds along the East Asian-Australian Flyway. As a globally significant wetland, the expansion of Spartina has negatively affected the structure and function of native saltmarsh ecosystem. So far, the effects of expansion of Spartina on the breeding saltmarsh waterbirds in Yancheng were largely unexplored..Two saltmarsh plots under the different expansion stages of the Spartina were choose as our study areas. Based on the high spatial-resolution SPOT-5 satellite images, together with the field data of breeding waterbirds and habitat survey, we employ the spatial analysis technique of geography information system (GIS) to: (1) analyze the spatial expansion patterns of Spartina, and its impact on the native Suaeda glauca community; (2) explore the effects of the expansion of Spartina on the breeding waterbirds community, and nest-site habitats and breeding successes of targeted saltmarsh waterbirds; (3) detect the differences of key factors related to the nest-site habitats of targeted saltmarsh waterbirds in the different expansion stages of Spartina, and predict the suitable nesting habitats for the targeted waterbirds; (4) evaluate the comprehensive effects of expansion of Spartina on the breeding saltmarsh waterbirds. The results would provide the basis for conservation and management of saltmarsh waterbirds and their habitats.

生物入侵是当今世界最棘手的三大环境问题之一。我国是遭受外来物种入侵最严重的国家之一。江苏盐城滨海湿地是我国外来种互花米草的最大分布区，位于东亚-澳大利亚水鸟迁徙路线上，是许多国际受胁鸟类重要的繁殖地、越冬地和中途停歇地。作为国际重要湿地，互花米草的扩张严重影响其生态系统的结构和功能。有关滨海湿地互花米草的扩张对繁殖水鸟的影响研究十分匮乏。.本项目选择互花米草扩张不同阶段的盐沼滩涂为研究区，以高空间分辨率SPOT-5遥感影像为基础，结合繁殖水鸟及栖息地野外调查数据，运用地理信息系统技术，研究互花米草的空间扩张模式及其对原生碱蓬群落的影响，探讨互花米草扩张对繁殖水鸟群落结构、目标水鸟的营巢栖息地及其繁殖成功率的影响，对比互花米草扩张不同阶段中目标水鸟巢址选择关键因子并预测其适宜营巢栖息地。基于此，综合评价外来种互花米草的扩张对盐沼湿地繁殖水鸟的影响，为繁殖水鸟的保护及栖息地管理提供科学依据。

江苏盐城滨海湿地是我国外来入侵物种互花米草最大的分布区。通过对高空间分辨率的影像所提取的互花米草精细空间分布信息研究表明，2003-2012年间，盐城核心区互花米草从1664ha增加到2253ha，可识别米草斑块的数量增长2.5倍左右，分布重心10年间向内陆推进了563m。研究期间，碱蓬面积减少的同时碱蓬植被覆盖度显著上升。仅存的低密度碱蓬破碎化趋势也十分显著。.大多数鸟类主要出现在原生湿地中，其中繁殖鸣禽在芦苇和碱蓬藨草混生群落中多样性最高，繁殖涉禽在碱蓬、碱蓬与藨草，以及碱蓬与互花米草混生群落中多样性最高，非繁殖涉禽在光滩和低洼地中多样性最高。互花米草群落中的鸟类种类与种群密度，较其它5种栖息地类型显著要低。互花米草入侵导致原生碱蓬群落密度加大，严重影响了依赖稀疏碱蓬群落繁殖的涉禽，特别是世界易危物种黑嘴鸥。.通过对土壤的样品分析表明：核心区滩涂土壤水含量与导电率呈现显著的正相关；而东台地区碱蓬滩涂两种土壤理化性质参数之间无显著相关关系。核心区繁殖水鸟巢址选择的关键因子为植被覆盖度和土壤含水量。相反，东台地区土壤导电率及植被类型进入模型成为巢址选择的关键因子。模型结果预测，核心区适宜营巢栖息地仅占整个研究区的28.4%，而互花米草分布区几乎无适宜栖息地分布，而对于东台地区，适宜营巢栖息地面积为占整个研究区面积的48.3%。.保护区核心区和东台地区，黑嘴鸥卵的总遗失率，天气及人为造成的遗失以及未知原因造成的遗失率差异显著；而由于潮水，捕食，拣走以及弃卵造成的遗失差异不显著。路径分析可知，产卵死亡率、孵化死亡率和雏鸟死亡率均严重影响总死亡率，其中影响最大的是孵化死亡率。对产卵死亡率影响最大的是人为干扰强度； . 总之，由于互花米草的入侵与扩张，盐城保护区核心区原生碱蓬群落发生严重萎缩和退化，直接影响了特定依赖其繁殖的水鸟群落结构；其次加速了滩涂围垦速度，如东台地区，尽管暂时提供了一些鸟类的繁殖栖息地，最终会因开发利用导致其彻底丧失。建议采取紧急措施，控制互花米草的扩张，并恢复本土鸟类的原生盐沼栖息地。.