基于全域连通性识别气候变化风险下的生物多样性保护优先区--以京津冀为例

在保护优先区规划中,有必要考虑气候变化的潜在风险并关注物种在气候驱动下的扩散格局。基于未来生物气候数据、地形多样性数据以及土地利用数据,应用Omniscape算法,对21世纪中叶(2040—2061年)气候变化情景下京津冀地区陆生哺乳动物的扩散进行全域连通性建模并与当前情景对比分析,识别出生物多样性保护优先区。结果表明:区域尺度下,气候变化风险使得高连通性的区域逐渐从平原向山区转移,分布趋于集中;斑块尺度下,林缘连通性较高,而位于林地或草地边缘的耕地连通性低。在此基础上,共识别生物多样性保护优先区共51786 km^(2),其中涵养区(占56.4%)在当前和未来的连通状况均较为良好;优化区(占38.4%)应提升生境质量以满足未来连通性的更高需求;而修复区(占5.22%)面临的气候变化风险较高,亟需进行生态修复以免在未来出现连通性夹点。本研究通过评估京津冀地区两种情景下的全域连通格局,为生物多样性保护的气候适应性规划提供了科学依据。

内蒙古生物多样性保护优先区域功能区划研究

本文以内蒙古自治区5个生物多样性保护优先区域为研究对象,根据优先区域的特性和基本情况,对其功能区划、保护网络、保护空缺进行分析,并针对优先区域存在的不足提出建议,为优化生物多样性保护网络,完善生物多样性保护体系,实施生物多样性保护重大工程提供技术支撑。经过研究分析,5个优先区域生态多样性现有保护网络初具规模,但仍存在保护空缺,需进一步优化网络布局,加强生物多样性保护。

中国生物多样性保护优先区域生物多样性调查和评估方法

我国高度重视生物多样性保护,而开展本底调查是生物多样性保护的基础。但以往研究对苔藓、生物多样性相关传统知识等关注不够,而且调查大部分集中在生物多样性丰富区域。随着我国社会经济的快速发展,全国土地利用格局和生态环境发生了巨大变化,已有的部分调查成果数据与实际情况不符,难以满足我国生物多样性保护管理需求,因此亟待组织开展全国生物多样性调查与评估工作。在整理历史和现有生物多样性调查技术的基础上,推荐采用网格法开展全国生物多样性调查,按照10 km×10 km分辨率,将全国划分为97109个调查网格;制定了陆生高等植物、植被、陆生哺乳动物、鸟类、两栖类和爬行类、昆虫、大型真菌、内陆鱼类、内陆浮游生物、内陆大型底栖无脊椎动物、内陆周丛藻类以及生物多样性相关传统知识12个类群县域生物多样性调查评估技术规定;建立了全国统一、动态更新、信息共享的生物多样性数据库和信息化管理平台。从调查内容规范、评估指标体系和技术要求等方面探讨了陆域生态系统与物种调查、重点河流水生生物调查、重点物种调查、生物多样性相关传统知识调查技术方法,并构建生物多样性综合评估指标体系,规范了生物多样性保护优先区域生物多样性调查和评估。技术方法在横断山南、武陵山、太行山、西双版纳等生物多样性保护优先区域得到应用,同时北京、江苏、浙江和湖北等省份和祁连山、武夷山等区域也采用该技术体系开展调查,网格法得到逐步推广,并获得大量的生物多样性基础数据,为我国生物多样性保护和可持续利用、生物多样性公约履约等提供了基础数据。

生物多样性保护优先区抽样调查策略研究——以武陵山地区为例

生物多样性保护优先区是我国为加强生物多样性保护和监管划定的重要区域,目前部分优先区已陆续开展生物本底资料的调查评估工作,但受限于经费、时间等条件,对区内所有县域或网格全覆盖式科考,既不现实也无必要,因而区域尺度的抽样设计是一个亟需解决的关键问题。以武陵山生物多样性保护优先区为例,结合层次聚类和系统抽样方法,同时考虑历史调查资料的系统完整程度和空间保护属性,提出了一个科学可行的抽样方案。首先将研究区域内的所有县域聚为5类,每类挑选出2个重点县域,共获得6个历史上进行过系统科学考察的县域和4个本底资料相对缺乏的县域,进而挑选出76个重点调查网格(10 km×10 km),其中生物多样性富集网格36个,保护区外的人类干扰网格40个,抽样比例为11.09%,每个网格平均调查经费为2.52万元。该抽样策略区分了调查层次并突出重点区域,使调查和评估更有针对性,进一步完善了保护优先区基础调查系统,也强化了项目管理能力,对其他保护优先区项目开展具有一定参考价值。

重庆武陵山生物多样性保护优先区入侵植物现状及防治对策研究

武陵山为全国35个生物多样性保护优先区之一,重庆区域包括黔江、酉阳、秀山等8个区县.该文在野外调查、标本采集鉴定的基础上,结合文献资料分析了重庆武陵山生物多样性保护优先区入侵植物的种类组成、原产地、传入途径、分布状况、危害程度,并提出了防治对策与建议.结果表明:优先区共有外来入侵植物101种,隶属30科75属;种类最多的是菊科、苋科和豆科,共47种,占优先区总种数的46.53%;草本植物最多,有90余种,其中紫茎泽兰Ageratina adenophora、加拿大一枝黄花Solidago canadensis、空心莲子草Alternanthera philoxeroides等危害较大;源自美洲的种类最多,共62种,占优先区总种数的61.39%;低、中、高风险入侵植物各有49种、31种和21种,分别占优先区总种数的48.51%,30.69%,20.79%;主要生境涉及农田(田边)、路边、房前屋后、花坛、林下、林缘、荒地7种类型;在重庆各区县中,武隆区、酉阳县的种类最多,分别有59和57种,占优先区总种数的58.42%和56.44%.针对外来入侵植物在各区县的分布现状及威胁程度,该文提出要加大宣传力度,提高公众对入侵植物的认知水平,开展外来入侵植物普查,摸清本底,推进源头预防和监测预警体系建设,提升综合治理与应急控制能力等对策建议.

生物多样性保护优先区用地类型遥感监测研究

遥感技术已成为用地类型信息分类提取的主要手段。本文以生物多样性保护优先区海南省琼中县中平镇为研究区,研究面向对象方法的高分辨率遥感影像用地类型分类提取。针对城镇、道路、湿地、人工林、自然林、农田、裸地等分类对象光谱、形状、纹理特征的差异,采用面向对象的多尺度分割算法,尝试不同的分割尺度,采用包括NDVI、亮度值、波段均值、边界指数、以及灰度共生矩阵均值、灰度共生矩阵熵等多种有效的特征参数,建立分类规则集,最终应用该分类规则集对实验区的高分辨率影像进行用地类型分类。经验证,该算法总体精度达到92.26%,Kappa系数达到0.84,实现了用地类型信息的高精度、快速提取。

长江上游森林生态区生物多样性保护优先区确定——基于生态区保护方法

邀请110位在长江上游地区开展生物多样性研究与保护的专家,分4个阶段进行了参与式研讨,采用生态区保护方法确定了兽类、鸟类、两栖和爬行类、昆虫、真菌和维管植物等生物类群的指示物种和保护优先区,最后确定了长江上游森林生态区内16个生物多样性保护优先区和5个连接带。16个优先区中,7个具有最高优先性,即秦岭、大巴山、金佛山-梵净山-武陵源区、岷山、邛崃山-大相岭、贡嘎山、三江并流核心区;9个具有高优先性,即伏牛山、米仓山、若尔盖高原、凉山、攀西地区、中甸-木里地区、川西北高原、金沙江上游高山峡谷区、怒江—澜沧江高山峡谷区。目前这些优先区及连接带内保护区的分布很不平衡:某些优先区和连接带内保护区面积所占比例很小甚至没有保护区分布;某些优先区人为干扰比较强烈,生境破碎化比较严重。建议通过新建自然保护区和调整已有的保护区,填补保护空缺,完善自然保护区系统;结合国家重点生态建设工程和生物多样性保护行动,保护天然林,恢复退化植被,在优先区和连接带内限制人类经济活动,以确保优先区和连接带发挥应有的生态功能。

太行山生物多样性保护优先区(北京区域)急需保护物种的空间分布、热点识别及保护成效评价

随着人类活动影响加剧,生物多样性急剧丧失。识别急需保护物种集聚分布的热点地区,从而分配更多资源予以保护,是提高生物多样性保护效率的有效途径。以太行山生物多样性保护优先区北京区域为案例区,提取待保护目标物种的分布范围,识别目标物种集聚的热点区域和空缺区。研究发现热点区主要分布于北京与河北交界的门头沟区百花山和东灵山区域、延庆区的松山区域、怀柔区的喇叭沟门区域以及密云区的雾灵山区域。除十字兰和刺楸外的其余46种目标物种已受到不同程度保护,但保护效率仍有待提升。此外,研究还识别出急需保护但尚未划入自然保护区的空缺区域约339 km2。建议针对实际情况,通过新建、扩建保护区以及保护小区或生态保护红线等不同方式提升现有保护效果。研究成果有助于优化现有保护网络体系,提升自然保护区的保护效果。

基于环境功能区划的浙江省生物多样性保护优先区保护空缺研究——以武夷山片区为例

生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础,对生物多样性的保护迫在眉睫。现有的生物多样性保护优先区虽然覆盖了优先区域内部分关键的生态系统和物种栖息地,但仍有许多重要物种和生态系统存在保护空缺。在2017年发布的《浙江省环境功能区划》成果基础上,结合浙江现状,对武夷山生物多样性保护优先区浙江片区进行功能分区,并进行重要性评估,共识别出优先区域的保护空缺区域为2 414 km^2,为下一步优先区域网络优化布局和生物多样性保护提供基础和依据。

广东南岭生物多样性保护优先区域规划建设策略

在划定生物多样性保护优先区域范围的基础上,编制区域生物多样性保护规划,是开展生物多样性保护的重要举措。以广东南岭生物多样性保护优先区域为例,基于区域内生物多样性及其保护现状,结合区域生物多样性保护存在的问题,提出在区域内实施分类管理,重点开展生物多样性本底调查,建立以国家公园为主体的自然保护地体系,全面提升生物多样性保护能力等对策。

广西生物多样性保护优先区筛选

以广西111个县级行政区为基本单元,对广西维管植物的科属组成进行分析,并基于物种丰富度、濒危物种丰富度、特有物种丰富度和系统发生多样性4个多样性指标对广西维管植物多样性分布格局进行分析。此外,还通过主成分分析将上述多样性指标整合为保护指数,根据保护指数筛选广西生物多样性保护优先区,并对筛选出的保护优先区与现有自然保护区的保护效率进行比较。结果表明:广西维管植物种类丰富,共269科1865属8609种,包含濒危植物173科619属1814种、特有植物108科321属984种。广西维管植物的物种丰富度与系统发生多样性的分布格局基本一致,主要位于广西盆地的边缘和内部山脉,如桂北的九万大山、桂东北的南岭山区、桂西的石灰岩山区、桂西南的大青山和桂中偏东北的大瑶山;濒危物种丰富度和特有物种丰富度的分布格局大体相同,主要位于桂西的石灰岩山区以及桂西南的大青山和十万大山。根据广西各县级行政区的维管植物保护指数筛选出15个保护优先区,其中龙州县和那坡县的保护指数分别为6.64和6.18,明显高于其他县级行政区。筛选出的保护优先区集中分布于桂东北和桂西南,累计面积占广西总面积的18.10%,并且,这些保护优先区与现有自然保护区具有较高的空间对应关系,共包含30个现有自然保护区。但是,与筛选出的保护优先区相比,现有自然保护区存在保护等级低和保护面积小的问题,保护效率较低。综上所述,建议将桂东北和桂西南的邻近自然保护区合并,分别建立桂东北南岭国家公园和桂西南石灰岩国家公园。

湖北生物多样性保护优先区域生态系统五年(2010-2015)变化

基于2010年和2015年生态系统类型与分布数据,分析了湖北省生物多样性保护优先区域的生态系统构成和变化情况。结果表明:(1)区域内共存在7类生态系统,即森林、灌丛、草地、湿地、农田、城镇和裸地,其中森林面积最大,其次是灌丛和农田,区域内植被覆盖率较高,整体生态环境较好;(2) 2010-2015年期间,各类生态系统均发生了变化,森林、灌丛和裸地面积呈减少趋势,草地、湿地、农田和城镇面积呈增加趋势,其中变化最显著的是城镇;(3)城镇化、水资源开发、生态保护与恢复、农业开发以及地质灾害和气候变化等因素使得区域内生态系统发生变化,其中城镇化是主要影响因素。为了保护优先区生态系统的可持续发展,需结合各类保护地划定生态保护红线,合理规划城镇化进程中的土地利用,保护优质耕地,限制或禁止重要湿地的开发。

生物多样性保护优先区域划定方法研究——以青岛为例

保护生物多样性已成为可持续发展研究的热点。划定生物多样性保护优先区域是可持续发展的有效途径,而划定方法的研究是关键。本研究融合了遥感解译、模型评估和物种调查技术,将生态系统和物种测度方法进行结合,提出综合性生物多样性保护优先区域划定方法,并以青岛市为例,划定了10个陆地生物多样性保护优先区域和9个海洋生物多样性保护优先区域,面积分别是873.34 km^2和707.23 km^2,主要保护对象为森林、湿地、草地、岛屿、海洋生态系统及特有物种资源、濒危物种资源、渔业资源。该划定方法可为生物多样性保护优先区域划定提供借鉴,推动生物多样性保护和生物资源可持续利用。

基于InVEST模型的宁夏生物多样性保护优先区域生境评估与生态廊道构建

以宁夏生物多样性保护优先区为研究对象,基于生态系统服务和权衡的综合评估模型(InVEST)中生境质量评估功能模块和最小费用距离模型,定量评价土地利用-覆被变化情景下研究区的生境质量,进而开展优先区生境质量的空间分区和生态廊道的构建.结果表明,2010—2015年,研究区草地面积增加168.76 km^(2),建设用地面积增加59.38 km^(2),森林、农田、湿地及其他用地的面积分别减少1.26,115.17,13.72,98.0 km^(2);研究区生境质量较高等级的用地面积所占比例由2010年的75.76%降低到2015年的70.54%,较低等级的用地面积比例由2010年的24.24%增加到2015年的29.46%;研究区生境质量大范围出现轻微退化;构建生态廊道总长410.0 km,为动物迁移创造了条件.对优先区进行生境评估和廊道构建,可为生态系统的科学管理提供参考.

基于生物多样性和生态系统服务的青藏高原保护优先区和保护空缺识别

协同生物多样性保护和生态系统服务功能维持对制定系统性保护规划具有重要意义。研究以青藏高原为研究区,应用Maxent模型模拟了重点植物的空间分布,结合世界保护联盟(IUCN)重点动物空间分布数据和生态系统服务空间分布,利用Zonation模型依次识别了基于单一因素的保护优先区以及集成生物多样性和生态系统服务的保护优先区,评估了青藏高原现有自然保护地对保护优先区、重要物种及生态系统服务的保护状况和保护空缺。结果表明:(1)青藏高原保护优先区保护价值呈现由东南向西北递减趋势,优先区主要分布在青藏高原东南缘喜马拉雅山地、雅鲁藏布江中游河谷及横断山区等区域,生物多样性保护优先区和生态系统服务保护优先区分布略有差异,存在43.2%的空间重叠;(2)在重要物种保护上,自然保护地对两栖动物的保护率最高,平均保护了38.2%,哺乳动物次之(24%),爬行动物的保护率较低,仅为10.2%。对生态系统服务功能覆盖率分别是44.1%(防风固沙)、27.1%(水源涵养)、22.3%(土壤保持)、17.1%(碳固定)和16.6%(洪水调蓄);(3)自然保护地对研究识别的保护优先区存在保护空缺,仅覆盖了26.8%的集成保护优先区,Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级优先区保护空缺面积占青藏高原面积的7.2%、6.9%和7.7%。研究结果可为青藏高原以国家公园为主体的自然保护地体系优化提供科学依据与理论支撑。

山西霍山省级自然保护区黎霍高速影响评价区的生物多样性调查

青兰国家高速公路长治至延安(G2211)山西境黎城至霍州段工程(太岳山隧道)穿越山西霍山省级自然保护区,文章对自然保护区内的项目影响评价区开展了野生动植物资源调查,结合霍山自然保护区以往调查资料,项目影响评价区内共记裸子植物2科3属4种,被子植物60科156属213种,蕨类植物14科17属29种,苔藓植物7科14属15种,大型真菌共43种。有脊椎动物18目43科74种,其中,鱼类1目1科1种,两栖类1目2科3种,爬行类1目3科5种,鸟类10目28科53种,哺乳类5目9科12种。影响评价区有6种山西省重点保护植物、12种国家二级重点保护野生动物和33种山西省重点保护野生动物。

福建茶区生物多样性保护与自然科学教育融合路径

随着全球气候变化的不断加剧和自然环境日益退化,保护生物多样性对于维护生态系统稳定显得愈发重要。福建茶区作为全球茶叶产区的佼佼者,其独特的地理条件和错综复杂的生态系统,为众多动植物及微生物提供了繁衍生息的乐土,从而赋予了该地区生态与经济的双重瑰宝。本文深入剖析了福建茶区的生态环境、生物多样性及其保护现状,探索了如何通过教育引导公众提升环保意识,并为此提出了切实可行的融合策略,旨在为茶区的可持续发展贡献理论支撑与实践指南。

源头科学保护 筑牢生态屏障——钱江源国家公园体制试点区生物多样性保护

钱塘江是浙江的母亲河。《辞海》这样定义“钱塘江”:“浙江省最大河流。古称浙江。”可以说,钱塘江不仅曾是“浙江”的名字,而且孕育了中华文明的萌芽,是中国古代文明的发祥地之一。钱塘江的生态则关乎浙江生产生活的方方面面,而其源头区域也是国家重点生态功能区、长三角地区重要战略水源地和华东地区的重要生态屏障。2018年,浙江省钱塘江源头区域山水林田湖草生态保护修复工程列入国家第三批试点工程。钱江源国家公园就是这批试点工程的重要着力点。

生物多样性保护优先区人类干扰遥感监测与评价方法

本文利用遥感数据时空分辨率高、覆盖面积大、获取便捷的特点,构建优先区人类干扰状况的评价指标体系和计算方法,提取人类干扰类型的空间分布数据,借助地理信息系统的空间分析功能对人类干扰数据进行栅格运算,建立生物多样性保护优先区人类干扰指数(Human Disturbance Index),定量评价了优先区内人类干扰程度的空间分布特征及动态变化,并以桂西黔南生物多样性保护优先区为例进行了方法验证。结果表明,该方法能有效地进行优先区内人类干扰状况定量评价,数据易获取、过程易操作,具有较强的业务推广价值。生物多样性保护优先区人类干扰指数定量评价方法的建立,可为优先区制定合理、有效的保护措施,为优先区保护和日常监管提供技术支持。

2010-2015年中国生物多样性保护优先区域人类干扰程度评估

生物多样性是人类赖以生存与发展的基础。中国生物多样性保护优先区域集中分布着中国绝大多数的生物物种,如何保护好这些区域的生态系统和生物多样性,是实现可持续发展急需解决的问题。本文基于2010年和2015年的2期土地利用/覆被数据,应用人类干扰指数,分析了中国生物多样性保护优先区域人类干扰的程度及变化。结果表明:(1)2015年中国生物多样性保护优先区域人类干扰程度以微度和轻度为主,15个优先区处于微度干扰,占优先区总面积的84.10%,13个处于轻度干扰,占优先区总面积的6.65%;华北平原黄土高原区和华东华中丘陵平原区人类干扰程度较高,而西南高山峡谷区、蒙新高原荒漠区和青藏高原高寒区人类干扰程度很低;(2)2010-2015年,占优先区总面积84.54%的区域人类干扰程度基本持衡,人类干扰程度发生增加和下降的面积大致冲抵,生物多样性保护优先区域整体变化不大,华南低山丘陵区和东北山地平原区人类干扰程度较高,且升幅超过1%,华北平原黄土高原区降幅最大,为0.15%;(3)人类干扰程度较高且变化幅度大的区域,主要受经济发展对生态系统干扰及土地利用程度加深的影响,对农田、居民点及工矿交通用地的需求增加,退耕还林等部分生态工程实施有利于减少人类对生态系统的干扰程度。总体上看,全国32个生物多样性保护优先区域整体上人类干扰程度较低且变化幅度较小,且人类干扰程度高的区域分布较集中,说明国家生态保护各项政策与措施的实施对生物多样性保护起到了良好的促进作用,有利于生物多样性的保护。