湿地恢复工作不仅能够维持区域湿地生态系统功能的完整性,也是应对未来气候变化的重要手段。但在以往湿地恢复工作中,对恢复物种及恢复区域的选择往往是基于经验进行,缺乏对气候变化下湿地适应性科学认定。生态位理论模型可有效确定物种适宜性和恢复区域,因此,东北地理所姜明团队利用松嫩平原湿地植物分布数据,建立生态位模型架构,验证了生态位模型在湿地恢复研究中的可行性,阐明了气候变化对松嫩平原湿地的胁迫并划定了优先湿地恢复区域。
模型结果表明,相较于单独使用气候因子,添加土壤因子和地形水文因子能够显著提高湿地植物分布模拟精度。同时,建模过程中单纯地提高环境因子的空间分辨率并不会显著提高模型的表现,而应该基于研究范围和环境因子选择最合适的空间分辨率。研究结果表明,当前松嫩平原湿地同时面临着气候变化和人类活动的双重胁迫,约15%面积的湿地将在未来丧失,同时剩余湿地的主要分布区存在向高海拔、高降水区域迁移的趋势。基于模型结果,该研究在RCP 4.5和RCP 8.5两种未来排放情景下,在松嫩平原分别划定了1.51×103 km2和1.48 ×103 km2的优先湿地恢复区域。
图1 不同环境因子组合(T1:气候因子;T2:气候+土壤因子;T3:气候+地形水文因子;T4:全因子;T5:去除因子共线性)和空间分辨率下的模型表现
图2 RCP 4.5 和RCP 8.5情景下松嫩平原湿地优先恢复区及其当前土地利用类型
该研究不仅强调了生态位模型应用中优化环境因子和空间分辨率筛选的重要性,同时为气候变化背景下生态恢复工作中恢复物种及恢复区域的选择提供了示范,为松嫩平原湿地资源管理保护提供了科学理论依据与决策支持。
相关研究成果于2021年发表在国际期刊Ecological Indicators上。本研究由东北地理所博士研究生钟叶晖,薛振山副研究员,姜明研究员,刘波博士,王国栋副研究员共同完成,得到国家自然科学基金委区域创新发展联合基金(U19A2042)、科技部国家科技基础研究专项(2013FY111800)和国家自然科学基金(41771108)资助。
论文信息:
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.
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
东北地理所在基于生态位模型对气候变化下松嫩平原湿地恢复的研究中取得新进展
本站小编 Free考研考试/2021-12-12
相关话题/生态 地理 松嫩平原 湿地 气候变化
东北地理所在干旱胁迫下保护性耕作对作物产量的调控研究中取得进展
全球气候变化导致东北大部分地区干旱事件频发,引起粮食产量显著下降,土壤微生物群落结构和功能也直接或间接地受到影响。保护性耕作是我国北方粮食产区应对干旱的积极应对策略之一。然而,很少有研究将土壤碳排放、微生物和作物三者结合起来分析保护性耕作对自然干旱的综合响应。为此,东北地理所黑土有机碳与保护性耕作学 ...东北地理与农业生态研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-12东北地理所在河口湿地生物扰动的微生物响应特征方面取得新进展
生态学研究普遍侧重于环境的时空变化对生物的影响。对于生物改变环境,尤其是生物扰动这种不存在直接营养关系的生态学研究关注往往较少。河口湿地底栖无脊椎动物分布广泛,数量巨大,其活动对湿地沉积物具有高频率和高强度的扰动。蟹类是滨海潮间带湿地中最重要的底栖动物之一,其掘洞行为显著影响沉积物的养分有效性和沉积 ...东北地理与农业生态研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-12东北地理所在基于遥感大数据和云平台实现高空间分辨率、高精度中国滨海滩涂制图工作中取得新进展
滨海滩涂是海陆交界的生态过渡带,包括潮间带泥滩、沙滩和海岸等无植被区域。滨海滩涂提供了多种生态系统服务功能,如碳汇、维持生物多样性、控制污染、调节气候等,并在调节区域资源平衡、改善环境质量及维持滨海地区生态安全等方面发挥重要作用。同时,滨海滩涂受到陆地和海洋环境的双重影响和制约,是最为脆弱的湿地生态 ...东北地理与农业生态研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-12东北地理所在植物器官形态遗传解析研究方面取得新进展
植物器官形态的建成是植物研究领域最基本的生物学问题,存在着环境和遗传之间复杂调控关系,导致了“世界上没有两片完全相同的叶子”。目前对于植物器官复杂形态的描述仍缺乏同一尺度内准确量化的方法,从而限制了器官形态的遗传解析和设计改良。 近日,东北地理所大豆功能基因组学学科组通过异速生长数学模型的方法对拟 ...东北地理与农业生态研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-12东北地理所国家科技创新基地建设取得新进展
国家野外科学观测研究站是重要的国家科技创新基地之一,是国家科技创新体系的重要组成部分。为更好地推进新时期国家野外站建设发展,进一步完善国家野外站布局。2020年12月29日,科技部办公厅公布了新一批《国家野外科学观测研究站择优建设名单》,名单共涉及全国69家野外站,其中,依托我所建设的“兴凯湖湿地生 ...东北地理与农业生态研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-12东北地理所在棉花对线虫超亲遗传抗性研究领域取得重要进展
超亲分离是指在后代中产生极端表型,是培育新品种和提高作物农艺性状的一个重要途径之一。棉花属于异源四倍体,同源染色体之间的高度相似导致复杂的后代重组。根结线虫是棉花上的重要病害之一,农田有害生物控制学科组王从丽研究员和加州大学河滨分校PhilipA.Roberts教授长期合作进行棉花抗根结线虫的机制研 ...东北地理与农业生态研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-12东北地理所在水稻穗发芽研究方面取得新进展
近年由于全球温度升高、台风、暴雨等极端天气的频繁出现,穗发芽危害逐年加剧,受害面积不断扩大,严重影响水稻、小麦等农作物的产量和品质。已有研究发现种皮颜色越深,种子休眠性越强,穗发芽抗性也越强,但目前这种相关性的分子机制仍不明晰。 近日,中国科学院东北地理与农业生态研究所方军课题组在Journalo ...东北地理与农业生态研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-12东北地理所在黑龙江流域湿地变化及直接驱动因素研究方面取得重要进展
联合国可持续发展目标(SDGs)近200个指标中,有70多个与湿地相关。其中目标6.6和15.1中着重强调湿地保护与恢复的重要性。因此,了解湿地的范围、变化趋势和主要驱动因素,对保护湿地生态系统和生物多样性等具有重要的科学意义和社会价值。然而当前全球尺度上还未有长时间序列的湿地数据集,大尺度湿地动态 ...东北地理与农业生态研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-12东北地理所在福州市城市热岛与景观格局演变关系研究中取得进展
根据世界银行的数据,中国的城市化率已由1978年的17.9%增长到2019年的60.3%,特别是从1996年以来,年增长率达到1.23%,同时百万人口城市从18个增加到303个。然而,城市化在带来社会经济发展的同时也改变了原有的自然景观。湖泊、林地、耕地等被占用使得城市生态的自我维持和修复功能被削弱 ...东北地理与农业生态研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-12东北地理所与加州大学洛杉矶分校合作的在中国植被变绿对区域气候的反馈研究中取得突破性成果
党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央站在中华民族永续发展的战略高度,作出了加强生态文明建设的重大决策部署,积极探索统筹山水林田湖草一体化保护和修复,持续推进各项重点生态工程建设。近年来,中国大部分地区特别是中国东部呈现出显著的植被绿化现象,但当前基于粗分辨率全球气候模式的研究表明植被变绿对中国 ...东北地理与农业生态研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-12