互花米草生态治理工程对崇明东滩白头鹤潮滩生境的影响

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崇明东滩作为长江口重要的盐沼湿地,以其优越的自然环境为白头鹤(Grus monacha)种群营造了良好的越冬栖息地,对维持白头鹤种群的稳定做出了重要贡献。本文研究了崇明东滩自然保护区互花米草(Spartina alterniflora)生态治理工程前后主要环境因子的变化,分析了其对盐沼植物以及白头鹤越冬生境的影响。主要研究结果如下:1.互花米草生态治理工程实施前,崇明东滩南部盐沼植物呈条带状分布,群落稳定性较差。6种优势植物平行于98大堤方向分布,禾本科植物主要分布于靠近大堤潮滩区域,莎草科则更多生长邻近光滩的位置。区域内的主要盐沼植物整体关联性呈现显著负相关,群落不稳定。对重要值高于1.5%物种的盖度进行Spearman秩相关分析后,得到芦苇(Phragmites australis),海三棱藨草-互花米草(Scirpus mariqueter-Spartina alterniflora),糙叶苔草-藨草-水莎草(Carex scabrifolia-Scirpus triqueter-Juncellus serotinus),白茅-稗草(Imperata cylindrica-Echinochloa crusgalli)等4个相对独立的生态种组。2.崇明东滩互花米草生态治理工程后,南部潮滩高程和土壤盐度都有显著增加。2013-2014年,小北港潮沟以北潮滩淤涨显著,互花米草、海三棱藨草植被带滩涂垂向平均淤涨速率为400 mm/a,超过2006-2012年记录的年平均淤涨值。海三棱藨草带的土壤盐度也有显著增加。利用典范对应分析(CCA)对物种、潮滩高程以及土壤盐度等重要环境因子进行排序后,发现物种散布的相对位置与生态种组结果相同,说明潮滩高程和土壤盐度是影响盐沼植物的主要环境因子。因此围堤后两者的变动可能致使盐沼植物的空间分布改变,从而影响白头鹤越冬生境。3.海三棱藨草球茎最适的生长水体盐度区间为1.0-1.5%,其种子萌发的最佳土壤掩埋深度是3-6 cm。当盐度增加时,植物先受到一个正向的刺激效应一海三棱藨草球茎的数量和总质量呈增加趋势,但若盐度继续增加,球茎数量和总质量则开始下降。此外,海三棱藨草种子的萌发过程需要土壤作用,适度的土壤淹没能够增强其萌发效果,从而增强其早期的竞争力,而当掩埋深度超过6 cm时,海三棱蔗草种子的萌发率以及萌发速率都有显著下降。因此,海三棱藨草种群繁殖和竞争能力都受到相对抑制,白头鹤的饵料供给也受到一定程度限制,对鹤群的发展不利。4.白头鹤越冬核心生境集中分布在小北港潮沟以南,而小北港潮沟以北区域不适合白头鹤种群活动。白头鹤种群越冬期间偏好在莎草科植物分布区域活动,很少出现在芦苇和互花米草分布密集的区域。互花米草生态治理工程背景下通过构建生境适宜度指数模型,发现植被类型、植被盖度、植被高度、潮汐、大堤干扰距离等是影响白头鹤在崇明东滩活动的主要原因。在此基础之上,我们计算出白头鹤目前的核心生境面积为697 hm2,次级生境面积为469 hm2,边缘生境面积为282 hm2,非适宜生境面积为352 hrn2。5.互花米草治理工程在施工的第一阶段对白头鹤种群数量的影响不大。2012-2015年白头鹤种群数量逐年上升,并未因2013年工程的实施受到影响。白头鹤种群数量变动与历史围垦过程存在密切联系:一方面,团结沙发生围垦时,对应年份的白头鹤种群数量都保持降低趋势。另一方面,围垦过程中莎草科植物的面积与白头鹤的种群数量一直保持相似的变化趋势。该治理工程主要针对东旺沙的互花米草,因此对白头鹤种群影响不明显。因此总体而言,互花米草生态治理工程在短期内对白头鹤种群及其生境的影响不大。随着围堤内外生境质量的改善,白头鹤种群的适宜越冬生境面积将有所增加。
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