生境破碎化过程对流域生境质量的影响

近几十年来,随着工业化、城市化的加速推进,人类活动对自然生境的干扰越来越频繁,导致生境破碎化与生境质量下降。在流域尺度上科学模拟生境破碎化过程及其对生境质量的影响,对于提升生物多样性和生态系统功能具有重要意义。以鄱阳湖流域为研究区域,基于InVEST模型分析区域生境质量的演变特征;从生境面积、生境边缘和生境隔离三个特征维度模拟生境破碎化过程;采用广义加性模型和地理探测器探究不同生境破碎化过程对生境质量变化的影响与交互作用。研究结果表明:(1)鄱阳湖流域生境质量呈下降趋势,从2000年的0.7862下降到2010年的0.7807,再下降到2020年的0.7715,但总体生境质量较好。生境质量较优的区域主要分布在流域南部、东北部以及西部地区,生境质量较差的区域主要分布在各个子流域的交界处。(2)2000—2010年,鄱阳湖流域生境面积占比下降、生境边缘增加和生境隔离增加三个生境破碎化过程分别占总研究区网格数的34.70%、30.15%和4.50%;2010—2020年分别占总研究区网格数的34.80%、30.69%和4.40%;2000—2020年分别占总研究区网格数的40.82%、37.50%和5.46%。生境面积减少的网格主要集中在鄱阳湖流域的中北部地区;生境边缘增加的网格分布和生境面积减少的网格分布相似;相比之下,生境隔离增加的网格较少,主要分布在各城市的中心城区范围。(3)生境破碎化过程对生境质量具有显著影响,两者呈非线性负相关关系;三个生境破碎化过程两两之间交互作用对生境质量的影响呈现双因子增强趋势。研究结果可为鄱阳湖流域生态格局优化与生境质量提升提供科学参考。

生态现代化视角下生境破碎化治理的挑战与实现路径

中国式现代化建设蕴含了人与自然和谐共生的生态现代化。生境破碎化是人类社会发展对生态环境造成的直接景观后果。生态现代化与生境破碎化治理存在内在契合。实现生态现代化需有效治理生境破碎化,最大限度保证生境连通性,减轻生境破碎化对生态系统结构、功能及其价值的不利影响,实现经济社会发展与生态环境保护更高水平的一体化。本文针对我国生境破碎化治理面临的强制性法律依据缺失、社会—生态冲突、管理主体分散等挑战,提出了构建网络化生境连通性法律保障体系、促进生境破碎化治理多元利益的协调、优化生境破碎化治理的管理体制等实现路径。

生境破碎化对丹顶鹤巢位选择的影响

198 5、1995和 1998年 4～ 5月 ,采用查阅保护区历史资料及实地调查方法 ,对辽宁双台河口国家级自然保护区内丹顶鹤 (Grusjaponensis)的主要营巢地———东郭苇场和赵圈河苇场的生境破碎化及丹顶鹤在 2片苇场中的营巢状况和繁殖种群数量变动情况作了系统的考察和研究 ,发现丹顶鹤的营巢生境破碎严重 ,已由成片的芦苇湿地变成 91个斑块 ,其中最小营巢斑块面积为 0 .37km2 ,最小巢间距为 30 4m ,比过去资料记载的最小巢区面积缩小了 0 .72km2 .但繁殖种群数量变动不大 ,多年来一直维持在 30对左右 ,丹顶鹤为了适应变化了的环境 。

生境破碎化对动物种群存活的影响

生境破碎是生物多样性下降的主要原因之一。通常以岛屿生物地理学、异质种群生物学和景观生态学的理论来解释不同空间尺度中生境破碎化的生态学效应。生境破碎化引起面积效应、隔离效应和边缘效应。这些效应通过影响动物种群的绝灭阈值、分布和多度、种间关系以及生态系统过程 ,最终影响动物种群的存活。野外研究表明 ,破碎化对动物的影响 ,因物种、生境类型和地理区域不同而有所变化 ,因此 ,预测物种在破碎生境中的存活比较困难。研究热点集中于 :确定生境面积损失和生境斑块的空间格局对破碎景观中物种绝灭的相对影响 ,破碎景观中物种的适宜生境比例和绝灭阈值 ,异质种群动态以及生态系统的生态过程。随着 3S技术的发展 ,生境破碎化模型趋于复杂 ,而发展有效的模型和验证模型将成为一项富有挑战性的任务。

黑龙江省完达山地区马鹿生境破碎化及其影响因子

应用景观生态学原理和地理信息系统技术,分析黑龙江省完达山地区马鹿生境相关因子重要性、对景观连接度进行模糊相对赋值,建立了景观连接度评价模型及景观斑块指数,研究了黑龙江省完达山地区关于马鹿生境的景观连接度水平、生境的适宜性以及景观的空间结构。结果表明:(1)在155.6km2的面积中,适宜地区的总面积仅为14.81km2,占研究地区的9.52%;次适宜地区的总面积为9.57km2,占研究地区的6.15%;一般适宜地区的总面积为130.05km2,占研究地区的83.58%;不适宜地区的总面积为1.17km2,占研究地区的0.75%;(2)研究地区马鹿各类适宜地区呈多个斑块且相互隔离,在空间分布上处于破碎状态,而且不适宜地区斑块(人为活动景观)的面积比例虽小,在生态系统中形态上的破碎化程度较小,但对马鹿的生境的生态功能的丧失起到重要作用。

九寨沟保护区植被景观变化与生境破碎化研究

根据1974、1994和2002年三个时段卫星影像，将土地覆盖类型划分为针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林、灌丛、草地、裸地和水体7个类型。研究发现，九寨沟森林面积、特别是针叶林面积减少，各景观类型破碎化程度也在增大。与1974～1994年间森林丧失平均速率相比，1994～2002年间森林丧失速率明显放缓。第二期灌丛面积平均增长速率是第一期的3．5倍。随着生境破碎化的加剧，许多珍稀保护生物的前景变得难以预测，应以审慎的态度来对待所谓的“生态旅游”。

中国野生动物生境适宜性评价和生境破碎化研究

生境是生物出现的环境空间,开展野生动物的生境适宜性评价和生境破碎化研究,有助于濒危动物的保育。随着生态学科的发展,多元统计分析、景观生态学和3S技术被用于生境适宜性评价中,使其研究结果广泛应用于生境质量评估、生境承载力分析、物种潜在分布预测和物种濒危机制评价等方面。然而研究对象基础资料的缺乏和研究时间较短常局限生境适宜性评价研究继续深入。生境破碎化研究常集中在破碎化现状及其对生物的影响。时空尺度的扩展和研究方向的分化应是今后生境破碎化研究的发展趋势。

长江河口大型工程与水体生境破碎化

河口生境是河口生态系统的一个基本组成部分 ,是海洋典型生境类型之一。人类活动所导致的河口自然生境破碎化的过程 ,是河口综合整治中对河口生态系统影响的一种重要方式。 2 0 0 2年 5～ 6月对长江口深水航道治理一期工程海域水体生境 7个指标进行取样调查 ,研究结果表明 :工程建设已对长江河口海域水体生境破碎化产生了明显影响 ,造成局部小尺度海洋水系改变。依盐度可将河口水体生境分为 3种斑块类型 ,依 DO、COMMn、Si O3- Si、Chl a可分为 2、3、3和 6种斑块类型 ,而依浮游植物 (取自然对数 )和浮游动物个数总数可分为 4种和 5种斑块类型。水体水境 7个指标的景观多样性指数 (H )、优势度指数 (D)和破碎度 (C)存在着显著差异 ,H值以 Chl a最大 (0 .5 8) ,DO最小 (0 .0 4 ) ;D值以 COD最大 (0 .30 ) ,浮游植物最小 (0 .0 8) ;C值以 Chl a最大 (0 .30 ) ,DO最小 (0 .0 5 )。除盐度外 ,2 0 0 2年长江口水体 DO和 COD的斑块数量以及 H、D和 C值均大于一期工程前期 (1997年 5月 )。这表明一期工程建设已对河口水体生境破碎化和生境景观多样性产生明显影响 ,水体生境斑块分布格局受一期工程建设导致的河口局部水动力改变影响很大 。

草原景观下昆虫群落及种群对生境破碎化的反应

生境破碎化是制约生物多样性重要的"瓶颈"之一。本研究在已有资料的基础上,论述了影响生物群落结构和种群动态过程的生境破碎化的生物反应特征,以及破碎化生境对生物多样性和种间关系的影响机理及基本理论假说,重点对草原景观下有关昆虫群落结构、丰富度、种群数量与动态、种间关系及群落次生演替等与生境破碎化关系的试验研究进行归纳总结,提出了在草原环境下进行破碎化生境与昆虫群落和种群发生关系研究的问题及优势条件,指出了种间关系和次生演替与生境斑块格局的关系是草原生物多样性保护研究的关键之一。

卧龙自然保护区大熊猫生境破碎化研究

生境破碎化主要有两个方面，一是形态（景观结构）上的破碎化；二是生态功能上的破碎化。将景观连接度的概念引入卧龙自然保护区大熊猫的生境评价研究中，通过选择影响大熊猫生存的３种典型景观因子：地形高度、地形坡度和食物来源，从生态功能上研究３种景观因子由于空间组合的不匹配而形成的生境破碎化现状。在分析各景观因子重要性的基础上进行景观连接度模糊相对赋值，并建立景观连接度评价模型。在地理信息系统支持下，研究了卧龙自然保护区针对大熊猫的景观连接度水平和适宜性评价。结果显示，在２０００多ｋｍ２的面积中，仅有９０．３６ｋｍ２，约４．４７％的面积属于最适宜大熊猫生存的地区，适宜面积为２２６．４２ｋｍ２（１１．１９％），中等适宜地区面积为２８６．０９ｋｍ２（１４．１３％），勉强适宜的地区为１７７．９１ｋｍ２（８．８％），而完全不适宜的面积占了一半以上，１２３６．５ｋｍ２（６１．１１％）。同时表明：最适宜和适宜大熊猫生存的地区在空间分布上处于极度破碎状态，十分不利于大熊猫的生存和保护。该研究结果为制订合理的大熊猫保护措施和有目的地改善其生存环境具有重要指导意义。

生境破碎化对非人灵长类生存影响的研究

生境破碎化是生物多样性研究的热点之一．综合论述了生境破碎化的概念、成因和以景观生态学、异质种群学说、岛屿生物地理学组成的理论基础,并着重论述了生境破碎化对非人灵长类的影响现状．

生境破碎化对植物-昆虫及昆虫之间相互关系的影响

生境破碎化对生物多样性和生态系统功能影响是当前国内外生态学家研究的热点问题之一。文章针对生境破碎化的内涵、量度指标进行介绍,着重分析生境破碎化对植物-昆虫关系的影响,包括植物与植食性昆虫的关系、植物与传粉昆虫的关系、种子与种子捕食者的关系,植物及其分解者的关系,还分析生境破碎化对昆虫-昆虫关系的影响,包括昆虫及其拟寄生物的关系、捕食者与猎物的关系。通过对上述方面的阐述,旨在更好地理解生境破碎化对动植物群落相互关系产生的深刻影响,并提出今后研究中应注意的问题和研究热点。

长江口大型工程对河口生境破碎化影响的初步研究

通过对工程海域26个站位的调查采样,研究分析了长江口深水航道治理一期工程对河口生境破碎化的影响。结果表明,工程已对长江河口区局部海域水体和底栖生境破碎化产生了明显影响,而对工程海域小尺度海洋水团、底栖生境和渔业资源生境的破碎化影响最大,造成局部小尺度海洋水团改变,部分渔业资源种类洄游通道、产卵场、肥育场、渔场生境破碎化。建议建立长江口生态特别保护区,加强对河口大型工程综合影响研究与生态修复,加强河口生态系统管理与执法力度,为长江口沿岸城市社会经济的可持续健康发展提供良好的海洋生态环境基础。

陕西凤县林麝生境破碎化及其景观指数评估

应用遥感和地理信息系统技术,从大尺度上分析陕西凤县林麝Moschus berezovskii生境相关因子的重要性。通过对景观连接度进行模糊相对赋值,建立景观连接度评价模型,分析该地区林麝生境的景观连接度水平,评价生境的适宜性,并组建林麝生境模型。结果表明:在被研究的陕西西南部山区3 187 km2面积中,林麝最适宜生境的总面积仅有168 km2,占研究地区的5.28%,且在空间分布上处于极度破碎化状态。从景观指数上看,最适宜生境的斑块面积小,形状狭长复杂,呈孤立分布状态,对林麝的繁衍十分不利。提出了相应的生境恢复建议。

生境破碎化对生物多样性的影响

生境破碎化对生物多样性和生态系统功能的影响是当前国内外生态学家研究的热点问题之一。生境破碎化导致原生境的总面积减小,产生隔离的异质种群,从而影响个体行为特性、种群间基因交换、物种间相互作用及生态过程。生境破碎化的过程引起栖息地内部食物、繁殖场所、局部小气候、边缘效应等生物和非生物条件的变化,从而影响植物种群的大小和灭绝速率、扩散和迁入、遗传和变异以及存活力等,影响动物种群的异质种群动态、适宜生境比例、灭绝阈值、种间关系等。随着景观生态学与农业科学的融合,探索利用景观布局控制害虫发生将是人类利用生境破碎化为人类服务的一条新途径。

广西河池地区人类干扰下的河流生境破碎化评价

借鉴河流生态系统完整性评价的指标体系,初步构建包含10个指标的河流生境破碎化评价的指标体系。通过调查、收集数据对指标进行筛选和赋值,确立包含4个指标的适合河池地区的河流生境破碎化评价指标体系。经层次分析法对指标赋予权重后,应用该指标体系对该地区的部分河流(河段)进行评价,结果表明:小环江为较小程度破碎化;红水河、龙江和大环江为中度破碎化;刁江为较大程度破碎化。研究得出的指标体系是针对目前河池及周边地区河流生境破碎化状况的一种快速评估。根据指标调查的结果,提出了该地区河流生境保护的建议。

马鹿冬季生境破碎化因子斑块尺度结构的地理统计学分析

应用地理统计学的空间自相关分析和半方差分析技术,研究黑龙江省完达山地区冬季马鹿生境破碎化因子的斑块尺度结构,揭示了马鹿数量分布与生境因子斑块结构之间的内在关系.结果表明:①马鹿冬季生境因子中的9个生境破碎化因子具有明显的空间自相关性,其Moran’sI值的显著性达73%;其他有蹄类的干扰等6个生境因子在不同距离范围内表现出不同的空间自相关的特征,说明在不同空间尺度下表现出马鹿生境不同尺度的结构特征;居民点、农田和废弃运材路这3个因子在全部14个距离梯度下均表现出显著的正相关特征,这不仅说明它们对生境破碎化在大尺度的空间格局上影响的高度一致性,而且说明这3个因子在马鹿冬季生境破碎化过程中影响的范围较大,发挥着一定的作用;②马鹿在冬季破碎化的生境中,数量分布的半方差随空间距离梯度的变化呈“巢状结构”特点,反映出马鹿数量分布的空间格局存在着多尺度的变异,而马鹿分布数量的分维数D接近于2,说明马鹿数量分布的空间格局变异主要发生在较小的尺度上,表明了马鹿生存微生境的重要性,但较大的标准差也表明,在较大的尺度上的居民点、农田和废弃运材路等人为活动的影响不容忽视,表现为样点内马鹿足迹链数量的差异很大,较高的数量持续一段时间后往往随之以较低的数量.这充分显示了马鹿数量分布的多尺度和生境因子等级斑块的空间分布特征,以及微生境的脆弱性,即一旦一定微生境因子的斑块尺度发生变化,则可能导致马鹿数量分布空间格局的较大改变.此外,揭示马鹿生境破碎化因子在不同空间尺度上自相关的特性和分布的格局,对今后关于马鹿的生境研究时应用取样尺度的有效性、独立性和代表性都具有重要的意义.

瓯江河口生境破碎化研究

瓯江河口沿岸与外海水交汇地区,是海洋无脊椎动物、鱼类栖息、索饵产卵和生长的优良场所,由于围垦造地、航道整治已缩小了鸟类和海洋生物的栖息地。人类活动对河口地区栖息地的影响可通过生境破碎化研究来确定其扰动程度。根据瓯江河口海域测站相关的水环境因子,通过聚类分析方法对瓯江河口水生境破碎化进行定性分析,结果表明瓯江干流虽被七都涂和灵昆岛分流后水流流态发生改变和流量、泥沙分配不均,使得其水生境斑块与瓯江干流生境存在差异,但总体水生境斑块还是处于连续状态;瓯江河口附近的海域水体理化特征呈高度异质性,斑块状分布特征明显。再通过各生境因子的生境斑块类型图分析瓯江海域水体原来较大斑块的自然水体景观被分割情况,确定瓯江河口水生境破碎化程度。

生境破碎化的法律规制

在我国经济迅速发展的今天,城市化的推进是不可避免的,但同时所带来的生境破碎化值得引起我们高度重视,其所引起的面积效应和边缘效应已经对我国的生物多样性造成极其严重的影响。为改善生境破碎化的现状,仅仅从环境科学领域进行技术创新已不能满足现实需要,必须从立法上为生境保护提供完备的法律规制。我国现存立法中已有零碎的条款提出对生境的保护,但仍存在很多问题,例如,生境保护的主体宽泛、土地利用规划中未考虑生境的保护、对破碎化生境后的遗留问题处理不当等。解决这些问题,需要加强对生境破碎化的法律规制:建立完备的法规体系、明确保护主体、合理规划土地利用、确立责任承担制度以及对已破碎化的生境采取补救措施。

高速公路建设对野生动物生境破碎化分析与生态廊道构建

随着我国高速公路的快速建设,生态环境面临巨大压力,尤其是山区高速公路的建设必将导致野生动物生境的破碎化,从而危及野生动物的生存。本文通过分析生境破碎化对野生动物灭绝的影响,以及高速公路建设对野生动物生境的破碎化的影响,结合以往工作的经验和国内外相关文献,尝试对如何构建高速公路生态廊道提供一些可资参考的理论依据和思考方法。