基于最大熵模型的气候变化情景下澳洲坚果潜在适宜生境研究

为了研究气候变化情景下澳洲坚果在云南省的潜在适宜生境,采用当前和未来2050年RCP45气候变化情景下的19个生物气候因子及最大熵模型MaxEnt进行澳洲坚果生境模型构建,并进行适宜生境等级划分及空间变化特点分析。结果表明,2050年RCP45气候变化情景下3个等级的适宜生境大体上仍然保持与当前相似的空间分布格局,即高度适宜生境主要分布在云南西南部和南部,中、低度适宜生境分布在高度适宜生境区以北及以东区域。未来气候变化引起高度和中度适宜生境面积小幅度缩减(5.6%和2.4%),低度适宜生境面积增加22.5%。气候变化同时引起高度适宜生境景观格局破碎化。未来气候变化引起的澳洲坚果在云南高、中度适宜种植区总面积略有缩减,虽幅度不大,但空间分布上发生位移,且呈现破碎化趋势,产业规划时应考虑产业生命周期内气候变化造成对适宜生境迁移的影响。

基于组合物种分布模型的长棘海星与褐拟鳞鲀适宜生境及其对气候变化的响应

全球气候变化导致的海洋环境改变将对海洋生物适宜栖息地产生潜在影响。利用“珊瑚杀手”——长棘海星(Acanthaster planci)及其重要捕食者——褐拟鳞鲀(Balistoides viridescens)的发生数据及环境变量,基于BIOMOD2建模平台中的7个模型算法构建物种分布组合模型,模拟它们在当前环境及未来不同气候情景下的潜在适宜生境分布情况。结果表明:1)长棘海星与褐拟鳞鲀投票平均(Committee Averaging,CA)和概率加权平均(Weighted Mean of Probabilities,WM)组合物种分布模型的真实技巧统计(True skill statistic,TSS)、受试者操作特征曲线(Receiver operating curve,ROC)值分别为0.96、0.99与0.97、0.99,优于多数单一模型结果,可较好地预测两物种的空间分布格局。2)温度和离岸距离是影响长棘海星分布的主要因素,而影响褐拟鳞鲀空间分布的主要因素为温度、溶解氧浓度和离岸距离。3)当前长棘海星与褐拟鳞鲀潜在适宜生境主要位于澳大利亚大堡礁、印度尼西亚、中国南海以及红海海域,褐拟鳞鲀的潜在适宜生境比长棘海星更广泛,未来气候情景条件下,两物种的潜在分布范围总体均有所扩大,且有向高纬度地区迁移的趋势。

基于MaxEnt模型的甘肃连城国家级自然保护区二叶兜被兰潜在适宜生境评价

目的:二叶兜被兰(Neottianthe cucullata)具有较高的药用价值和观赏价值,探讨其适宜生境有利于其植物的保护。方法:基于二叶兜被兰在甘肃连城国家级自然保护区71个分布点、地形和土地覆被因子构建MaxEnt模型,研究二叶兜被兰潜在适宜生境。结果:(1)AUC均值为0.89,MaxEnt模型可以较好的模拟二叶兜被兰在甘肃连城国家级自然保护区的潜在分布范围;(2)二叶兜被兰适宜生境总面积约15132.82公顷,占自然保护区总面积的31.19%,集中分布在保护区大通河两岸的大岗子沟(沟口)、小岗子沟(沟口)、铁城沟、指南北沟等沟系的沟底区域;(3)海拔对二叶兜被兰适宜生境影响显著,海拔小于2629 m(A、B梯度)二叶兜被兰适宜生境扩大,海拔大于2629 m(C、D梯度)适宜生境减少;(4)二叶兜被兰适宜生境与甘肃连城国家级自然保护区功能分区保护等级成正效应,不适宜生境成负效应。结论:MaxEnt模型可以用于甘肃连城国家级自然保护区兰科植物的生境模拟及适宜生境评价研究,通过自然保护区各功能区管理、天保工程、公益林管护、护林防火、社区共建及禁牧等措施的实施,兰科植物生境得到有效保护。

基于空间分带的崇明东滩水鸟适宜生境的时空动态分析

采用1990—2008年期间6期Landsat TM遥感影像的解译结果,基于ArcGIS空间分带方法并构建生境有利度指数,分析了崇明东滩水鸟适宜生境的时空动态。结果表明:(1)近20 a来,主要受自然湿地的围垦、堤内土地利用方式变化和堤外互花米草(Spartina alterniflora)入侵的影响,崇明东滩海三棱藨草(Scirpus mariqueter)群落(SMC)和养殖塘(AP)的数量特征变化较大,水鸟适宜生境的数量和结构经历了由自然生境到人工生境再到自然生境占支配地位的变化;(2)1990—2008年期间,SMC和AP生境有利度指数值的最高年份分别是1990年和2003年,指数值的最低年份分别是2000年和2008年;(3)20世纪90年代大规模围垦以及互花米草的入侵,致使SMC生境的面积锐减,其主要分布范围从1990年的堤外1000—5000 m变为堤外0—3000 m处,导致SMC生境状况恶化;(4)大堤内AP生境是崇明东滩的重要水鸟生境类型,受堤内土地利用方式改变的影响,该生境2008年的生境有利度指数很低。崇明东滩鸟类生境的管理和保护不仅应重视自然湿地中的光滩与浅水区域,同时更应侧重于海三棱藨草群落和堤内养殖塘的管理和保护,其重点管理和保护范围可界定在堤外3000 m到堤内2000 m之间。崇明东滩水鸟生境的管理应实现多目标管理,维持各类适宜生境的足够面积和合理的空间布局,并在时间尺度上保持相对稳定,才能有效地保护各类水鸟种群及其生物多样性。

基于GIS和Maxent模型的白唇鹿(Cervus albirostris)潜在适宜生境及保护GAP分析

在全球气候变暖及人为干扰等因素影响下,许多野生动物因生境退化和丧失而濒临灭绝。为了探讨未来全球气候变暖背景下白唇鹿适宜生境的分布格局及保护状况,基于491个白唇鹿分布位点,利用GIS和Maxent模型模拟预测了SSP1-2.6和SSP5-8.5共享社会经济路径下全球气候变化对白唇鹿在2040年(2021-2040)和2100年(2081-2100)潜在适宜生境分布并对其保护空缺进行了评价,并利用受试者曲线和刀切法对模型模拟结果有效性进行评价。结果表明在两种共享社会经济路径下,从2021到2100年期间:(1)影响白唇鹿潜在适宜生境分布的关键环境因子是植被类型、最暖季均温和最热月最高温和海拔;(2)白唇鹿潜在适宜生境面积总体呈下降趋势,分布格局变化明显的区域主要集中在西藏南部、三江并流区以及青海、四川和甘肃交界带;(3)白唇鹿潜在适宜生境平均海拔上升,质心向高纬度移动;(4)在SSP1-2.6共享社会经济路径下,白唇鹿2040年和2100年位于中国生态屏障区、国家级和地方级自然保护区之内的潜在适宜生境的平均最高和最低比例分别为76.11%和26.92%,而在SSP5-8.5共享社会经济路径下的分别是69.41%和69.34%。本研究揭示了全球气候变暖主要通过对青藏高原暖季的增温效应影响白唇鹿潜在适宜生境,最高达到73.08%的潜在适宜生境还处于保护空缺区域。全球经济发展尽早进入可持续发展模式和对保护空缺区域进行保护地规划与建设将对未来生物多样性保护具有重要意义。

卧龙大熊猫潜在适宜生境及实际利用生境评价

【目的】进行大尺度的大熊猫生境研究,为制定合理的保护对策提供依据。【方法】利用海拔、坡度、坡向、汇流、植被数据构建反映卧龙自然保护区生境特征的多波段数据site。分别采用ISO生境分类法和n-D可视化工具,得到大熊猫潜在适宜生境和大熊猫实际利用生境区域评价结果。【结果】地形和植被类型是大熊猫栖息地选择的重要影响因素。在卧龙自然保护区内,两种方法所划分的大熊猫生境皆具有暖坡比例大于冷坡的特点,暖坡比例随海拔升高而增加。卧龙大熊猫栖息地海拔范围在1 820~3 051 m之间。栖息地平均海拔3 000 m。大熊猫分布密度最大的区域平均海拔为2 500 m。卧龙大熊猫倾向于选择海拔较低,暖坡比例更高的微生境。可能受人类活动影响,卧龙保护区大熊猫有沿着河谷向高海拔拓展活动范围的趋势。【结论】两种方法得到的大熊猫生境具有较大空间一致性。

基于GIS扎龙自然保护区丹顶鹤适宜生境动态变化

从隐蔽物、水源、人为干扰等多个影响因素确定了扎龙自然保护区丹顶鹤的适宜生境,并分析了20世纪80年代以来丹顶鹤适宜生境的动态变化过程。结果表明:自1979年以来,扎龙自然保护区丹顶鹤适宜生境面积不断萎缩,破碎化现象严重,对于丹顶鹤的生存极为不利。适宜生境退化是由于天然降水的波动,但最主要还是人为活动干扰所致。虽然保护区内适宜生境呈现明显的退化,调查表明丹顶鹤的数量却逐年增加,一方面是丹顶鹤的数量还远远未达到保护区湿地的承载量,另一方面可能是丹顶鹤对于退化的生境具有适应性反应。

陕西黄龙山褐马鸡和环颈雉适宜生境预测及重叠区域

根据长期野外调查数据及相关环境变量,利用MaxEnt模型对陕西黄龙山及其周边区县同域分布的褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)、环颈雉(Phasianus colchicus)的适宜生境进行预测,并分析2个物种的生境需求及重叠状况。结果表明:2个物种的适宜生境分布格局相似,主要分布在陕西黄龙山林区及周边区县,适宜生境面积分别为1268.75、2218.37 km^(2),适宜生境重叠面积为1162.63 km^(2),分别占褐马鸡、环颈雉适宜生境总面积的91.64%、52.41%。2个物种在陕西延安黄龙山保护区的适宜面积分别为549.35、745.88 km^(2),分别占该保护区面积的60.58%、82.25%,且在黄龙县适宜生境重叠面积最大,其次是韩城市、宜川县、洛川县。2个物种对环境因子的选择表现出相似性和一定差异性。相似性表现为:对2个物种生境分布影响较大的环境因子是最湿月降水量、到道路距离、最湿季降水量。差异性表现为:对于最湿季降水量,环颈雉比褐马鸡适应范围更广;对于到道路距离,褐马鸡比环颈雉适应范围更广。此外,最热月最高像元温度对环颈雉影响较大,而最冷季降水量和最热季平均温度对褐马鸡影响较大。

基于MaxEnt模型的九寨沟国家级自然保护区川金丝猴适宜生境研究

川金丝猴Rhinopithecus roxellana是我国特有的灵长类重点保护物种,九寨沟国家级自然保护区是其分布区之一。利用MaxEnt模型对九寨沟国家级自然保护区川金丝猴生境进行研究,结果显示:(1) MaxEnt模型的预测准确度极高,训练集受试者工作特征曲线下面积达到0. 981±0. 011;(2)保护区内川金丝猴的适宜生境面积为7 519. 68 hm2,占保护区总面积的11. 7%,主要分布在北部的林地中;(3)根据贡献率、置换重要值和Jackknife检验,影响川金丝猴分布的最主要环境因子是海拔和距公路距离,植被型、坡向和距步道距离的影响次之,其他环境因子的影响较小;(4)川金丝猴适宜生境的海拔为2 100~3 500 m,距公路和步道距离分别为700~5 000 m和150~3 500 m,位于南坡、西南坡、西坡和西北坡的寒温性针叶林、温性针叶林、针阔混交林和落叶阔叶林中。根据分析结果,建议减少人类活动对川金丝猴的干扰,加强对保护区边缘地域的生境保护,确保川金丝猴适宜生境与周边地区的连通性。

水利水电建设中鱼类保护的有效措施——适宜生境的人工再造

本文论述了在水利水电建设中保护鱼类的有效措施之一——人工再造适宜生境的原理和方法。提出在详尽的规划(工程)分析和现状调查基础上,通过生态水文学计算,将鱼类"适宜生境"量化为水文、水温等数值,并根据这些数据优化规划方案、调整设计参数和(或)运行方式,以达到人工再造适宜生境,保护鱼类的目的。

漳江口自然保护区鸻形目鸟类适宜生境变化及驱动机制分析

以漳江口自然保护区土地利用图为基础,运用遥感系统和地理信息系统得到3个时期鸻形目鸟类的适宜生境分布图,选取一系列景观指数,运用Fragstats软件进行计算,分析约20 a(1992—2010年)漳江口自然保护区鸻形目鸟类生境的动态变化及驱动机制。结果表明:适宜生境分布面积呈下降趋势,次适宜生境和不适宜生境分布面积表现出一定的上涨趋势;适宜生境和次适宜景观破碎程度加剧,但后期有一定缓和;漳江口自然保护区鸻形目鸟类生境变化主要驱动力是人类活动干扰的增加。

天全县光叶蕨人工种群适宜生境地选择

为促进光叶蕨人工种群发展,在天全县选择更多适宜光叶蕨生存的小区域,在对光叶蕨原生境的植被状况、土壤条件、气候特征和地形环境等生态因子调查的基础上,根据光叶蕨自身植物学特性,确立光叶蕨比选因子,并通过不同专家对比选因子进行权重分配,对候选的20个相似生境点进行评分及综合评分,最终在天全县选出了5个光叶蕨最适宜生境,6个较适宜生境。

基于最大熵生态位模型的中华穿山甲潜在适宜生境预测

中华穿山甲(Manis pentadactyla)属于全球极度濒危物种,也是我国一级保护动物。对中华穿山甲的非法捕杀曾导致其种群数量锐减。但是,近年来相关研究报道较少,穿山甲分布状况不明,极大地制约了对该物种的有效保护。搜集了近年来国内中华穿山甲的救护记录和救护新闻,甄别出67个记录分布点,利用最大熵模型软件(MaxEnt)进行因子筛选,结果表明最冷季度降水量、人口密度、年降水量、坡度、坡向、海拔等6个环境变量是与中华穿山甲分布显著相关的影响因子。基于6个主导环境变量构建的MaxEnt模型AUC平均值为0.961±0.014,预测结果达到极好标准。刀切法(Jackknife)表明,其中最冷季度降水量、年降水量、人口密度和海拔是影响中华穿山甲分布的主要因素。中华穿山甲适宜生境(出现概率大于0.498)具有以下特点:最冷季度降水量141.22—439.46 mm,年降水量1471.67—2386.56 mm,人口密度≥390人/km^(2),海拔<316.98 m。该模型预测中华穿山甲在我国的潜在分布适宜区主要位于我国长江以南地区,总面积约为74.27×10^(4) km^(2),占国土面积的7.73%,主要集中在江西、广东、湖南和广西,面积分别占该区域的97.58%,89.65%,76.90%和73.08%;其次是浙江、福建、台湾和安徽省。湖北、江苏、四川、云南、贵州等省份也有中华穿山甲的零星分布。湖北东南部、江苏南部、浙江西南部和福建西北部等与江西接壤的区域也是中华穿山甲的重要潜在分布适宜区。明确中华穿山甲的潜在分布适宜区,可为该物种的种群保护和栖息地管理提供科技支撑。

基于遥感的杭州湾湿地鸻鹬类水鸟适宜生境时空变化特征研究

鸻鹬类是“东亚—澳大利西亚”迁飞通道上最主要的迁徙水鸟,了解鸻鹬类生境的变化对其种群资源的监测和保护、动物流行病的预防都有一定的现实意义.杭州湾滨海湿地位于该候鸟迁徙通道中段,是迁徙水鸟一个重要的能量补给站.研究基于1984—2017年5个时段的Landsat卫星遥感数据,根据不同生境的水分、植被覆盖度、湿度等特征,计算湿地光谱指数,利用监督分类对杭州湾湿地水鸟生境进行分类,并研究生境格局的时空变化,探索杭州湾湿地变化背景下鸻鹬类适宜生境指数的变化趋势.结果表明:1984—2017年间,滨海湿地面积总体增大,边界北移,但鸻鹬类适宜生境面积减少;鸻鹬类适宜生境中,光滩生境的景观趋于连片化,但海三棱藨草生境趋于破碎化;滨海湿地总体的多样性和均匀度有所增加,鸻鹬类适宜生境有向其他生境类型转变的趋势;鸻鹬类适宜生境指数总体呈下降趋势,但近年来在湿地的保护过程中,生境适宜度指数有回升的趋势.人类活动使得湿地中水鸟生境景观的演替速率大幅提升,对鸻鹬类生境构成了一定的威胁,在后期湿地保护的过程中应当考虑对水鸟生境质量加以改善.

基于Maxent模型的越冬白头鹤适宜生境预测

依据2013—2014年冬季野外调查的白头鹤分布点数据,结合2011—2015年间中国观鸟记录中心和已公开发表的相关文献中记录的白头鹤分布点信息,基于气候、地形、水系、土地利用类型和人类干扰5类环境因子,应用Maxent模型分析了安徽省越冬白头鹤适宜生境分布及影响其分布的主要环境因子,并结合已建自然保护区对白头鹤适宜生境进行保护空缺分析。结果表明,模型预测结果达优秀水平;距主要水源距离、1月份平均最低温、12月份平均最低温和距主要道路距离是影响白头鹤分布的主要环境因子,对模型的综合贡献值分别为45.3%、21.4%、19.3%和7.6%。白头鹤适宜生境主要分布在升金湖上湖和菜子湖,少量分布在龙感湖沿岸、武昌湖东岸及其东部的长江干流沿岸,其中核心适宜生境的总面积为45 980 hm2。空缺分析表明,已建自然保护区覆盖了60.1%的核心适宜生境,尚有18 346 hm2的核心适宜生境处于保护区之外,需要在重点管理保护区的同时,对保护区之外的核心适宜生境给予更多关注。

河北省刺槐蓄积量空间分布特征与适宜生境研究

为探究刺槐林的空间分布规律和适宜生长环境,以河北省数据为依据,在GIS的支持下,利用刺槐二元材积模型计算刺槐蓄积量,分析刺槐林蓄积量空间分布规律,以及与地形因子的关系。研究结果如下:①河北省刺槐林总面积18.2223万hm2,总蓄积量384.7215万m3,单位蓄积量21.1127 m3/hm2。②不同地级市中,单位蓄积量最大为沧州(62.1024 m3/hm2)、最小为承德(16.7244 m3/hm2)。③不同龄组中,单位蓄积量最大为过熟林(41.7820 m3/hm2)、最小为幼龄林(11.5912 m3/hm2)。④不同林种中,单位蓄积量最大为护岸林(82.4041 m3/hm2)、最小为薪炭林(9.3753 m3/hm2)。⑤刺槐林适宜生境为海拔400~800 m、坡度15°~25°、阳坡和半阳坡(东、东南、南、西南)区域。通过对刺槐林空间分布规律和适宜生长环境分析,旨在为刺槐适地适树提供借鉴。

基于Maxent模型的红腹锦鸡适宜生境分布研究

本文以红腹锦鸡为研究对象,选取陕西长青国家级自然保护区内75个调查发现的实体分布点数据,以及地形、气候、植被、水系、道路、人为干扰在内的28个环境因子,应用Maxent模型分析影响红腹锦鸡分布的主要因子和适宜生境。结果表明,海拔、植被类型、坡度和林区小道是影响红腹锦鸡分布的主要因子,其贡献百分比分别是27.3%、20.9%、18.7%和16.3%。红腹锦鸡的适宜生境为：海拔1 100~1 800 m之间,坡度30°以内,距离林区小道1 200 m以内,距离主要道路500 m以外,远离居民点密集的区域;适宜其生存的主要植被类型有温性针阔叶混交林、常绿落叶阔叶混交林和温性针叶林。通过以上研究可以针对性制定红腹锦鸡的保护管理措施,有效保护这一珍稀物种。

紫花含笑适宜生境的保护空缺与人类干扰分析

以紫花含笑地理分布点数据为基础,结合地形和气候数据,使用最大熵(MaxEnt)模型,对紫花含笑的生境适宜度进行了评估,并基于阈值法,将紫花含笑生境分为适宜区和最适宜区,分析了紫花含笑生境适宜区和最适宜区在我国的地理分布、保护现状以及人类干扰状况,结果表明:年均降雨量对紫花含笑的分布影响最为重要,地形因子和温度因子对紫花含笑的分布影响相对较小;紫花含笑的生境最适宜区面积为13.7万km^2,适宜区为27.0万km^2,分布在22°~30°N,107°~120°E之间.广东、福建、广西、江西和湖南等5个省是紫花含笑生境最适宜分布区面积最广的地区;位于国家级自然保护区内的生境最适宜区和适宜区面积约占总面积的1.9%,大部分适宜生境未得到有效保护;紫花含笑生境适宜区和最适宜区内,林地是最大的土地利用类型,但是各项人类活动也占有相当大的比例.

基于累积阻力的野生动物适宜生境斑块探测--以滇金丝猴为例

识别动物的适宜生境对野生动物保护、区域生态保护以及自然保护区的规划等具有指导意义。以滇金丝猴生存区域为例,选取7个影响滇金丝猴生境适宜性的主要因子:植被类型、海拔、坡度、坡向、距水系距离、距居民点距离、距道路距离,基于GIS技术,构建阻力面,确定累积阻力阈值,计算可达面积并据此划分斑块,结合现有猴群的栖息地分布、保护区设立对划分结果进行分析讨论。结果表明,区域内滇金丝猴的适宜生境面积整体占比较低,猴群移动受到人类活动干扰或水系阻隔的影响,其生境受到了不同程度的破坏,且生境适宜度表现出中部最高,北部次之,南部最差的规律。划分生境适宜性等级的方法,考虑到了明显地物对动物移动的较强阻隔作用,顾及到了空间连续性和斑块完整性,实验结果可反映出不同区域的生境适宜性差异。

气候变化对丹顶鹤秋季迁徙路线潜在生境适宜性的影响

目前全球变暖趋势的加剧对丹顶鹤等大型濒危水禽的栖息地造成了严重的威胁。由于监测方法和技术手段的限制,丹顶鹤在迁徙路线上潜在生境的分布范围尚不清楚,气候变化对丹顶鹤迁徙路线生境适宜性的影响机理有待进一步研究。基于138个丹顶鹤样本分布信息和19种环境变量数据,利用BIOMOD2软件包构建了丹顶鹤潜在生境评价的组合模型,对丹顶鹤在亚洲东部秋季迁徙路线上的生境适宜性进行数值模拟,并预测SSP1.2-6气候背景下2021—2040年、2041—2060年、2061—2080年、2081—2100年四个不同阶段的丹顶鹤潜在生境范围的变化趋势。研究结果表明:与单模型的模拟结果相比,集成9种单模型的BIOMOD2组合模型预测精度更高。集成模型的重要性分析表明,气温日较差是丹顶鹤生境适宜性变化的最重要的影响因子。受气候变化的影响2021—2040年、2041—2060年、2061—2080年、2081—2100年丹顶鹤潜在生境的面积将分别减少到2.60×10^(5)km^(2)、2.58×10^(5)km^(2)、2.75×10^(5)km^(2)、2.56×10^(5)km^(2),迁徙路线上胶东半岛和环渤海地区适栖生境面积减少的最为显著。本研究对于迁徙路线上珍稀水禽潜在适宜生境的模拟及全球变化背景下珍稀水禽栖息地的保育和修复具有重要意义。