基于物种分布模型的精确采样提高目标物种发现率——以黑颈鹤(Grus nigricollis),白头鹤(Grus monacha)为例

明确野生动植物的地理分布是基础生态学和应用生态学领域的一个基础但关键的步骤,为后续分析提供了重要的信息。而野生动植物分布调查是一项需要投入大量人力,精力和资金的工作,特别是稀有物种的调查。物种分布模型越来越受到广泛引用尤其是在生物保护方面。为了证明物种分布模型在野生生物调查中精确采样方法的可行性,以全球易危物种黑颈鹤和白头鹤的实际繁殖分布预测为例,使用随机森林(Random Forest)算法加以验证。比较发现物种分布模型预测实际调查分布点,随机样方法生成的随机点,系统样方法的规则点在空间相对出现概率具有显著差异(P<0.001),实际分布点具有较高的相对出现概率。该结果表明若在物种分布相对出现概率较高区域设置样方能够减少实际调查区域,有效提高发现目标物种的概率,从而减少调查投入。基于物种分布模型的精确采样方法将有效地提高我们对稀有物种分布的了解,有利于野生动植物的保护规划。

北京市奥林匹克森林公园植物组成分析

奥林匹克森林公园是目前北京市最大的城市公园,自建成以来,奥林匹克森林公园的植物种类组成与来源尚无报道。论文在实地调查数据的基础上,对北京市奥林匹克森林公园的植物组成与分布进行了研究,调查发现园内共有维管束植物295种,隶属于75科,203属,其中乔木种60种,灌木种57种,草本植物170种,藤本8种。按照植物种的自然分布情况统计,发现在园内295种维管束植物中,有北京地区乡土种179种,外来种116种,其中包括外来入侵种4种。按照植物种的来源统计,发现有人工栽种种183种,野生种112种。通过比较分析:发现公园内栽培的本地灌木种占全部栽培灌木种数比例(50.00%)高于整个北京市建成区的比例(27.00%);公园内物种多是国内引进。最后提出了丰富园内野生灌木植物种类;保持乡土种利用;减少对外来种使用等的建议。

百花山国家级自然保护区褐马鸡栖息地利用分析

栖息地破坏是生物多样性丧失的主要原因之一,对濒危物种的生存也构成严重威胁。褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)作为我国特有珍稀濒危物种,目前仅分布于山西、陕西、河北和北京地区。2013年10月至2014年6月,在北京百花山国家级自然保护区使用样线法进行野外调查,使用存在点与伪不存在点数据,结合海拔、坡度、坡向、距道路距离、距居民点距离和植被类型作为变量,运用CART、Random Forest、Tree Net三个机器学习模型对褐马鸡的上述6种栖息地因子重要性排序,结果显示,海拔是影响褐马鸡分布的最主要因子,其次是植被类型、距道路距离和距居民点距离。根据AUC值选择Tree Net模型为最适宜模型,划分褐马鸡的适宜栖息地类型,并计算适宜面积。本研究有助于了解重点栖息因子对北京地区褐马鸡的影响状况,利于褐马鸡保护管理对策的制定。

气候变化对中国马可波罗盘羊适宜生境的潜在影响

气候变化可能造成生物多样性下降和物种灭绝。开展气候变化对濒危野生动物分布格局影响的研究,对识别野生动物优先保护区、制定相关保护策略具有重要价值。本研究基于2017—2018年在新疆塔什库尔干野生动物自然保护区野外调查获得的马可波罗盘羊(Ovis ammon polii)分布位点,采用最大熵模型预测了气候变化下其适宜生境分布格局动态。结果表明:马可波罗盘羊当前的适宜生境主要分布于保护区西北部,温度是影响其适宜生境分布的关键因子。在中、高排放浓度(RCP4.5和RCP8.5)下,未来2050s和2070s两个时期马可波罗盘羊的适宜生境面积主要呈下降趋势,适宜生境丧失率高达40.5%;丧失的适宜生境主要位于低海拔区域,高海拔区域的适宜生境面积相应增加;由低海拔向高海拔转移的适宜生境面积随温室气体排放浓度升高而增加。从质心转移结果来看,其适宜生境主要向西(即马可波罗盘羊主要分布国塔吉克斯坦)迁移。

滦河上游——白枕鹤西部种群的重要停歇地

白枕鹤(Grus vipio)为国家Ⅱ级重点保护野生动物,被IUCN列为易危(VU)物种。白枕鹤西部种群繁殖于中蒙俄交界处的达乌尔地区,数量呈下降趋势。我们于2017–2018年在蒙古国东部给白枕鹤西部种群的50只个体佩戴了GPS-GSM跟踪设备。截至2019年5月,获得春季和秋季迁徙路径各48条。分析结果显示:春季91.67%和秋季72.91%的跟踪个体在滦河上游(河北省沽源–内蒙古正蓝旗–多伦区域)停歇,春季停留时间36.16±15.00天、秋季20.26±11.08天,分别占春季和秋季迁徙时间的75%和67%,确定了这一区域是西部种群迁徙途中最重要的停歇地。迁徙路线栖息地选择模型结果显示,白枕鹤常在距离湖泊较近(<210 km)、海拔1,200–1,500 m,且坡度小(<1°)的区域停歇。而滦河上游和整条迁徙路线停歇位点比较的模型结果显示,滦河上游停歇地的海拔1,200–1,500 m与整条迁徙路线栖息地选择模型的结果一致;此外这个区域离河流更近(<70km),不仅有湿地和水体的栖息环境,还有草地和农田可供觅食和栖息。保护空缺分析发现滦河上游现有四处保护地,但在保护地内的迁徙停歇点不超过总位点的1.63%。综上,我们建议将滦河上游整体纳入保护地体系进行管理,为这一受胁物种及其栖息地管理和保护提供可靠保障。