多稳态是指在相同条件下生态系统存在结构和功能截然不同的稳定状态。随着稳定状态的转变,生态系统相应的物质流、能量流和信息流功能也将发生变化。多稳态机制与生态系统的健康和可持续发展密切相关,在湿地生态学中具有重要的意义。但目前,湿地修复和重建中的多稳态机制及其定量评价还有待深入研究。
孙晋芳博士研究组运用能值、生态㶲及复杂性科学等方法,对湖北朱湖湿地公园内基于景观设计重建的优化生态圩田湿地生态系统和湖泊湿地生态系统进行了评价,并探索了这两种湿地生态系统的多稳态机制。研究结果显示:优化生态圩田湿地和湖泊湿地的能值可持续发展指数(ESI)分别为216.57和193.31,表明重建的湿地生态系统以可再生能源流为主,具有高度可持续性;生态㶲分别为3.47E+13 j yr-1和1.19E+13 j yr-1,表明自然选择自组织了重建的湿地生态系统,以适应环境的压力和变化;此外,优化生态圩田湿地景观形态和地形的分形维数分别为1.57和1.75,湖泊湿地的分形维数分别为1.03和1.47,这反映了两种湿地生态系统的空间异质性和复杂性。综合评价表明,优化后的生态圩田湿地生态系统和湖泊湿地生态系统的多稳态状态均为生态友好型湿地重建模式,可以共同实施、协同发展,进而形成“湖圩共存”的湿地生态系统。
上述研究成果以“Alternative stable state and its evaluation in wetland reconstruction based on landscape design” 为题发表在国际著名刊物 Science of the Total Environment上。该期刊为中科院二区TOP期刊,当前影响因子为10.753。
论文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722067420?via%3Dihub
图文摘要 | Graphical abstract