湿地作为地球上山水林田湖草生命共同体的重要组成，具有不可替代的生态功能。受气候变化和人类活动的叠加影响，全球湿地退化严重，引发了一系列的生态环境问题。湿地生态恢复受到国内外高度关注，广泛实施了较大规模的湿地恢复工程。2002年以来，中国黑龙江三江平原开展了一系列淡水沼泽湿地恢复示范性工作，但缺乏针对湿地生境功能恢复成效的评估研究。为此，中国科学院东北地理所科研人员以黑龙江省三江平原沼泽湿地为研究对象，应用水生无脊椎动物作为关键指示生物类群，通过大量野外调查和定位研究，采用功能性状与稳定同位素表征方法，开展了湿地恢复成效评估研究。 研究表明，天然湿地、恢复湿地和受损湿地的水生无脊椎动物多样性和关键功能性状相比，恢复湿地功能丰富度显著高于受损湿地，且功能性状特征与自然湿地更为相似;淡水湿地经过4年的近自然恢复措施后物种多样性增加，形态、生理或行为等功能性状特征物种得到有效恢复。同时，研究证实了基于水生昆虫功能性状，可以有效表征湿地与水源地的连通度，可有效评估湿地恢复的生态补水策略及效果。
图1 基于功能性状的方法评估东北三江平原沼泽湿地恢复成效
沼泽湿地生物网络恢复方面，研究表明恢复湿地消费者的δ15N值较低而δ13C值较高，恢复湿地的食物链长度、营养级、生态位等都短/小于自然湿地，这表明恢复湿地的食物网结构尚未完全恢复到自然湿地的复杂程度;恢复湿地消费者食源主要为沉积物有机物(SOM)，而自然湿地更多依赖颗粒有机物(POM)。研究证实了在湿地恢复成效评估中纳入食物网营养结构的重要性和必要性。
图2 自然湿地和恢复湿地共有消费者的平均营养级
本研究表明湿地恢复不仅是物种多样性等生态结构的恢复，更涉及到生态功能，如食物链(网)复杂性和资源利用模式等的恢复。因此，为全面评估湿地恢复的有效性并制定长期有效的保护策略，需要同时考虑湿地生态结构和功能的耦合性恢复。
相关成果发表在国际期刊Ecological indicators 和 Science of the Total Environment上。研究由湿地生物与环境学科组特别研究助理芦康乐博士(第一作者)、武海涛研究员(通讯作者)、何逢志研究员等共同完成。该研究得到国家重点研发计划(2022YFF1300900)、国家自然科学基金(42301126)和中国科学院特别研究助理资助项目(E429S102)等联合资助。
相关论文链接：
1.Kangle Lu,Zhanyan Chen,Haitao Wu*,Xinhua He,Fengzhi He. Slow recovery in trophic structure of restored wetlands in Northeast China. Science of The Total Environment,2024.952:175803. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.175803
2.Kangle Lu,Haitao Wu*,Sonja C. Jähnig,Fengzhi He. The impacts of reduced connectivity on multiple facets of aquatic insect diversity in floodplain wetlands,Northeast China. Science of The Total Environment,2024.912:169207.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169207
3.Kangle Lu,Sonja C. Jähnig,Haitao Wu*,Zhijing Xie,Xing Chen,Fengzhi He. Trait-based approach of aquatic insects to track recovery of wetland ecosystems in Northeast China. Ecological indicators. 2023.155: 111012.https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.111012
