中国自然保护地建设:机遇与挑战

自然保护地是中国生态建设的核心载体、中华民族的宝贵财富、美丽中国的重要象征,党的十九大提出“构建国土空间开发保护制度,完善主体功能区配套政策,建立以国家公园为主体的自然保护地体系”。针对自然保护地体系建设面临的机遇与挑战,来自国内自然保护地领域的12位专家分别研讨了中国自然保护地立法、管理制度、规划分区和公众参与等内容。专家一致认为,健全以国家公园为主体的自然保护地管理制度体系非常紧迫,同时需厘清存在的主要问题,抓住难得的发展机遇,勇于迎接时代的挑战。通过立法不断完善管理框架、管理内容和目标、管理方法与途径,根据自然保护地功能和主要保护对象特点确定相应的保护管理机制与方式,注重人与自然关系的价值取向和维度研究,完善体制机制;构建广泛、合理、高效的公众参与制度,通过特许经营促进自然保护地环境、经济和社会效益的有效管理;加强监测与基础研究,创新基础理论、突破关键技术、提升生态功能,创建成果集成示范,发挥样板作用;突出自然保护地规划的基本定位,从理念、目标、层级、内容和方法等方面遵循相关原则,系统评估和区分各类型保护地的功能定位并将之整合为一个有机整体。

时空数据融合的自然遗产地监测与保护管理平台设计方案研究

目前,世界遗产的重心任务从“重数量”向“重质量”转变,自然遗产的保护压力与日俱增。为实施世界遗产中心的5C战略中的核心战略可信度(credibility)和严格保护(conservation),全球的世界遗产项目需要接受世界遗产保护管理状况的定期监测评估和反应性监测,对缔约国保护、监测、管理世界自然遗产提出了更高的要求。对管理部门而言,利用遥感、地理信息、电子通信等数字化技术,实施对世界自然遗产的数字化、系统化、智慧化管理,实现快速反应,并制定有效的保护管理措施,迅速提高管理效率,节约政府管理成本,越来越成为关键手段之一。分析总结国家、省、遗产地管理机构对遗产动态监测、保护管理、教育展示等方面的需求,提出基于空间连续的遥感数据和时间连续的传感器数据集成并融合的数据驱动方案,设计国家、省、遗产地三级管理平台综合架构和遗产地分布式数据库,集成遗产地动态监测评估、可视化展示、保护管理应用系统,构建与中国自然遗产地管理体制相适应的综合性网络平台。

文化景观视角下的农业文化遗产认知与保护研究——以云南双江勐库古茶园与茶文化系统为例

农业文化遗产作为人地关系长期协同进化和动态适应形成的土地利用系统和农业景观,与世界遗产中农业类文化景观具有一定的共性和联系。文化景观所提供的物质与非物质统一、自然与人文互动的理论视角,为全面提升农业文化遗产价值研究提供重要的理论基础。基于两者共性和标准,构建了文化景观视角下农业文化遗产研究框架,即以遗产内涵和价值认知为基础,结合农业文化遗产与农业类文化景观的异同,从遗产特征、要素构成和价值解读等方面对农业文化遗产系统进行深入分析,进而提出文化景观视角下农业文化遗产保护策略。本文以云南双江勐库古茶园与茶文化系统为例,分析了遗产特征,从农业生产系统中茶农、茶树和古茶园的关系出发,明确遗产要素的构成与互动关系;从价值关联、价值领域、价值载体、价值认知多个层次对农业文化遗产价值体系进行解读,提出自然类、生产类和文化类价值体系下古茶山生态环境状况、茶对当地人生计保障作用、茶文化与茶树栽培的关系等价值认知内容;并基于遗产特征、要素构成和价值体系,提出正确认知遗产价值和建立遗产保护体系的动态保护机制,以及保护自然要素完整性、传承与活化文化要素、发展生产要素、强化多学科研究支撑和推动茶文化遗产区域性保护等五项保护措施。

黄河流域湿地类型国家级自然保护区景观格局变化及发展强度分析

湿地类型的国家级自然保护区是保护黄河流域湿地资源的关键区域,掌握其景观格局和发展强度变化情况,有助于了解黄河流域的保护与发展现状并制定保护管理对策。本研究基于2000年、2010年和2020年的GlobeLand 30全球地表覆盖数据,采用景观转移矩阵、景观转类指数(IT)和景观发展强度指数(LDI)对7个黄河流域湿地类型国家级自然保护区的景观格局与景观发展强度变化进行了分析。结果表明:近20年该区域景观格局相对稳定,景观转出主要发生在草地和裸地中,景观转入主要发生在裸地、湿地和水体中,草地面积有较明显减少,湿地和水体保护与恢复成效明显,面积有显著增加;研究区域的景观发展强度保持在较低水平,所受干扰主要由农业活动主导,需提高对该区域中耕地扩张和草地退化的关注;景观格局变化及发展强度分析可快速完成湿地状况评估,反映研究区域的人为干扰程度和保护成效,但针对该区域的生态级别赋值和LDI系数有待进一步研究,判断湿地的健康状况时,建议结合实地调查并纳入更多的水环境指数和生态变量。

农业文化遗产动态保护助力扶贫的框架与对策

在2020年全面建成小康社会的总体目标下,精准扶贫成为近年来的各地区工作要点。在国际贫困研究中,多维贫困度量和贫困精准识别成为研究热点,也成为中国提高扶贫质量和效率的关键。文章借鉴国际研究中社会排斥-脆弱性-可持续生计框架模型的基本思路,结合重要农业文化遗产价值与内涵,建立农业文化遗产地可持续生计状况的分析框架和决策流程。根据当前欠发达重要农业文化遗产地现状,分析其生计特征和贫困类型,并基于此提出促进遗产地可持续发展的项目措施和农户可持续生计的生计策略。通过具有针对性的框架设计、科学测度、措施与策略设计,为欠发达遗产地发展提供路径选择,也为其他贫困地区发展提供借鉴。

海南热带雨林国家公园海南长臂猿夜宿生境选择初步研究

【目的】探究海南长臂猿与夜宿生境的关系,了解其对夜宿生境的选择和利用,为海南长臂猿的保护与栖息地管理提供科学依据。【方法】于2019年7−9月,在海南热带雨林国家公园原霸王岭国家级自然保护区片区,以海南长臂猿4个家庭群为研究对象,研究其对夜宿树及夜宿地的选择。利用样方调查法共调查了74个夜宿地样方和515棵夜宿树,确定了夜宿树种类及其生态因子特征。利用两独立样本Mann-White U检验和逐步判别分析确定影响海南长臂猿夜宿树选择的关键因子。通过选择指数和选择系数分析海南长臂猿对夜宿地生态因子的选择偏好。【结果】本次研究发现海南长臂猿夜宿树种类有83种,隶属于38科62属,均是乔木。夜宿树中数量最多的树种是公孙锥和杏叶柯,数量最多的科是壳斗科,有3属分别是锥属、青冈属和柯属。与非夜宿树相比,海南长臂猿偏好选择胸径更大,高度更高,冠幅更大,枝下高更高的乔木夜宿。在影响海南长臂猿夜宿树选择的生态因子中按照贡献值的大小依次为乔木胸径、乔木冠幅、乔木高度、乔木枝下高。海南长臂猿对夜宿地的选择上,其喜欢在海拔800~1000 m区域、坡度15°~30°之间、半阴半阳坡、山坡夜宿。海南长臂猿喜欢夜宿在山地雨林、乔木密度667~1000株/hm2、乔木胸径20~30 cm、乔木高度15~20 m、乔木枝下高5~15 m、藤本密度≤56株/hm^(2)、藤本胸径5~10 cm、郁闭度50%~75%的生境。海南长臂猿喜欢夜宿在距道路距离2~4 km、距居民点距离≤10 km、距离水源≤500 m范围内的生境。【结论】因此可以看出海南长臂猿对夜宿树和夜宿地都有一定的选择偏好。其对夜宿生境的选择是多种生态因子综合影响的,对于生态因子的选择可能和环境的稳定、舒适、食物的可获得性、减少捕食风险和体温调节有关。

基于卷积神经网络的雄性海南长臂猿声纹识别

【目的】利用鸣叫声对雄性海南长臂猿个体进行识别,为海南长臂猿种群智能感知和监测及海南热带雨林国家公园智慧保护地建设提供支撑。【方法】许多研究证明某些物种鸣叫的声音具有个体差异,这种差异可以作为一种声音指纹来对物种个体进行识别。本研究基于雄性海南长臂猿鸣叫声谱的特征以及声纹识别的基本原理,提出基于卷积神经网络的声纹识别的方法,通过采用主动声学监测和被动声学监测2种方法收集海南长臂猿鸣叫的原始数据,对原始数据进行预处理,将7只雄性海南长臂猿鸣叫短语中的调频音符组合的声谱图作为输入。通过搭建卷积神经网络和残差卷积神经网络2种模型,7只雄性海南长臂猿鸣叫声谱中提取声纹特征并进行分类,实现个体识别。【结果】通过五折交叉验证得出卷积神经网络模型识别正确率为91.2%,识别效果标准差为4.24%。残差卷积神经网络模型识别正确率为95.04%,识别效果标准差为2.97%。相比卷积神经网络,残差卷积神经网络识别准确率更高,且分类效果更加稳定,但是计算耗时更长。【结论】利用卷积神经网络模型和残差卷积神经网络模型对雄性海南长臂猿鸣叫声谱图进行分类并实现个体识别是可靠的,本方法可以应用于对海南长臂猿的声纹识别。相比卷积神经网络,残差卷积神经网络模型识别的稳定性更好,且分类效果提高3.84%,达到95.04%。但从应用性上而言,对比残差卷积神经网络,卷积神经网络模型训练成本更低,推理计算速度更快,且准确率和预测稳定性达到应用要求。基于卷积神经网络的声纹识别方法克服了许多现有方法中存在的计算和数据集的限制,为将来其他物种的声纹识别研究提供了更好的解决方案。

城市边缘区农业劳动生产率综合评价——以四川郫都林盘农耕文化系统为例

提高农业劳动生产率是促进农业农村发展的重要路径,是乡村振兴战略的基本要求,对农业劳动生产率的综合评价是因地制宜地提出乡村发展路径的基础。位于城市边缘的传统农耕地区面临路径选择的困境,对这类地区农业劳动生产率等指标的测算和评价,可为地区经济发展、劳动力转移等研究奠定基础。本研究以地处成都市郊的中国重要农业文化遗产四川郫都林盘农耕文化系统为例,对遗产地各镇(街道)的农业劳动生产率、劳动参与率、劳动强度指数等进行了定量测算和空间格局评价,并运用多元回归分析方法对影响农业劳动生产率的生产条件因素进行了分析研究。结果显示:1)遗产地农业劳动生产率和劳动强度指数总体水平分别为4.03万元·人^-1和54.69%;12个农业镇(街道)之间的农业劳动生产率和劳动强度指数差异较大。2)各镇(街道)农业劳动生产率和劳动强度指数空间格局上均呈现出北高南低的特征;其中,唐元镇农业劳动生产率最高(6.35万元·人^-1),郫筒街道最低(1.72万元·人^-1)。3)各镇(街道)农业劳动参与率与城镇化程度呈空间异质性,农业参与率总体上呈西北高东南低的趋势;其中,新民场镇劳动参与率最高(45.57%),红光镇最低(8.46%)。4)各农业生产条件因素中,单位农业产值能耗、单位农用地面积化肥施用量、人均农用地面积和农业劳动参与率的提高均对农业劳动生产率具有促进作用,前两个因素对农业劳动生产率的影响大于后两个因素。基于此,郫都林盘农耕文化系统农业发展应从空间差异化、生产现代化和产业多样化等方面着手,发挥城市边缘区在资本、技术等方面的优势,维持农地轮作模式,保障西北部各镇农业持续生产,加强东南部各镇基础设施和加工业建设。同时鼓励农民开展多种经营拓宽增收渠道,促进该地区的乡村振兴。

海南热带雨林国家公园海南长臂猿食源植物组成

2019年4—10月,利用访问调查法和样方调查法对海南长臂猿(Nomascus hainanus)食源植物展开调查,确定了海南长臂猿食源植物组成及其季节性变化。研究表明,海南长臂猿采食的食源植物有166种,隶属于52科99属。在雨季(5—10月),海南长臂猿食源植物有47科88属148种。在旱季(11月至翌年4月),海南长臂猿食源植物有39科61属90种。在雨季,海南长臂猿可采食成熟果实的植物种类较多,相对更容易获得食物。而在旱季能够取食果实的植物种类减少,结果量较低、且分布不集中,因移动需要付出一定的能量,因此会增加对植物嫩叶和花取食的策略或增加食物的摄入来弥补所消耗的能量。研究发现,海南长臂猿食源植物种类丰富,食性和食物多样性具有明显的季节性变化。这是海南长臂猿对生境以及气候变化长期适应的结果,也体现了其食性的可塑性。研究结果可为了解海南长臂猿取食策略,制定该物种保护策略提供科学依据。

黄河流域湿地分布格局的变化分析

黄河流域的湿地资源在我国经济社会发展和生态安全方面具有重要地位,充分认识其分布格局的变化对科学制定湿地保护管理对策具有重要意义。本研究利用2000年、2010年和2020年3期GlobeLand 30全球地表覆盖30 m分辨率数据提取黄河流域的湿地分布,采用空间分析、土地覆被转移矩阵和景观格局指数对黄河流域近20 a的土地覆被特征、湿地覆被类型转移数量和趋势以及湿地分布格局进行分析。结果表明:黄河流域整体土地覆被类型以草地为主,其次是耕地和林地,湿地在整个黄河流域的覆被面积比例较小,整个黄河流域的土地覆被结构在2000—2020年间未发生明显的变化;黄河流域的湿地分布较为聚集,且2000—2020年聚集程度呈增长趋势,湿地的破碎化程度有所降低,湿地斑块所受干扰呈先增加后减少的趋势;近20 a湿地面积呈缓慢增长趋势,与湿地相互转化面积最多的是草地和耕地。优化黄河流域景观格局结构,提高对湿地周边草地与耕地的关注,开展“山水林田湖草”整体保护,并根据流域东西部的不同特征开展保护与发展规划,将有助于黄河流域湿地资源的保护。

海南热带雨林国家公园海南长臂猿采食微生境选择

为了解海南长臂猿采食微生境选择机制,为制定该物种保护策略提供科学依据,2019年7—9月通过样方调查法,在海南热带雨林国家公园原霸王岭国家级自然保护区片区开展海南长臂猿采食微生境选择研究,共获得海南长臂猿当时全部4个家庭群共131个数据样方,测定了采食微生境的15种生态因子,并利用Vanderploeg选择系数和Scavia选择指数来衡量海南长臂猿对生态因子的喜好程度。研究结果显示,海南长臂猿喜欢在海拔800~1000 m区域、坡度15°~30°、半阴半阳坡、山坡采食;海南长臂猿喜欢在山地雨林、乔木数量60~90棵、乔木胸径20~30 cm、乔木高度15~20 m、乔木枝下高5~15 m、藤本胸径5~10 cm、郁闭度50%~75%的生境采食;海南长臂猿喜欢在距道路距离2~4 km、距居民点距离≤10 km、距离水源距离≤500 m的生境采食。海南长臂猿对采食微生境选择有一定的偏好,是由于生境内气候、食物及干扰等因子的特征影响。

基于环境变量的海南长臂猿适宜栖息地识别

【目的】海南长臂猿(Nomascus hainanus)是全球最濒危的灵长类动物,也是我国国家一级重点保护野生动物。研究其分布格局与环境之间的关系,识别适宜栖息地,对规划生态廊道和恢复栖息地环境以便促进海南长臂猿种群增长和扩散具有重要意义。【方法】基于2021年6—7月(雨季)、2022年2—3月(旱季)的野外跟踪调查数据,并以公开发表的文献记录作补充,剔除冗余的分布数据,最终筛选出111个分布位点用于构建模型。将物种分布数据与10个环境变量数据导入MaxEnt模型,获得当前气候条件下海南长臂猿适宜栖息地的分布,并分析其与环境因子的关系。【结果】模型检验结果AUC值达0.953,模型精度较高;刀切法检验结果显示海南长臂猿在海南热带雨林国家公园适宜栖息地的分布主要受最旱月平均降水量、年降水量、最暖月均温和冠层高度这4个环境因子影响。海南热带雨林国家公园海南长臂猿适宜栖息地的面积为272.76 km^(2),仅占公园规划面积的6.39%。适宜区主要在霸王岭片区,占总适宜栖息地面积的64.05%;鹦哥岭和尖峰岭也有较大面积的适宜区域,分别占总适宜区面积的23.82%和9.89%。模型结果显示,次适宜区面积达1309.02 km^(2),是未来构建生态廊道的重要缓冲区域。【结论】1)海南长臂猿偏向于分布在降雨丰富的区域,因干旱季节降雨量不足会限制海南长臂猿种群发展;2)海南长臂猿对林冠下层的利用率低,对高大粗壮植株的依赖性强。旱季可利用果实不足和高大食源植物匮乏,必然会限制海南长臂猿种群的恢复和扩散。因此,建议有针对性地恢复和管理连接适宜栖息地之间的次适宜区域,在恢复造林过程中,选择能在旱季提供丰富果实的树种,将其逐渐转化为适宜栖息地,从而提高栖息地的连通性。

西藏自治区边坝县发现鸳鸯

2021年1月10日,在西藏自治区昌都市边坝县草卡镇(94°43′03″E,30°56′27″N,海拔3655 m)的河岸边拍摄到鸟类1只。体长约40 cm,头灰褐色,嘴灰黑色,前端近黄;喉部白色,眼周白色并后连一眉纹,极为醒目;整个上体灰褐色,胸至两胁均有暗褐色鳞状斑块附着;腹部纯白色,脚呈暗黄色(图1)。经查阅《中国鸟类野外手册》(约翰·马敬能等,2000)和《中国鸟类分类与分布名录(第三版)》(郑光美,2017),鉴定为雁形目Anseriformes鸭科Anatidae鸳鸯属Aix鸳鸯A.galericulata雌鸟。鸳鸯为国家二级重点保护野生动物。

成年雄性海南长臂猿肠道微生物群落组成的宏基因组学分析

哺乳动物的肠道中存在庞大的微生物群落,这些微生物与宿主自身的消化吸收、能量代谢和免疫防御等生命活动息息相关。海南长臂猿(Nomascus hainanus)是世界上最濒危的灵长类动物之一,现存海南长臂猿种群小、分布范围狭窄、近亲繁殖隐患高,尚未摆脱物种灭绝风险,目前对该物种现存种群的肠道微生态研究匮乏。以海南热带雨林国家公园4个家庭群内的5只成年雄性海南长臂猿为研究对象,在旱季通过非损伤取样法及宏基因组学技术对采集到的粪便中的微生物进行测序分析和功能注释。结果表明:成年雄性海南长臂猿肠道优势细菌菌门为厚壁菌门(Firmicutes,(55.78±9.19)%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,(33.13±11.88)%),优势菌属为普雷沃菌属(Prevotella,(23.09±9.68)%)和梭菌属(Clostridium,(4.12±1.22)%);优势真菌属为根孢囊霉属(Rhizophagus,(26.13±11.29)%)和新美鞭菌属(Neocallimastix,(11.24±3.14)%);优势古菌属为甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter,(13.99±1.50)%);其肠道中的病毒种类多为肌尾噬菌体(Myoviridae,(26.90±11.74)%)、长尾噬菌体(Siphoviridae,(20.71±7.73)%)和微小噬菌体(Microviridae,(18.28±14.34)%)等对宿主无害的噬菌体。肠道微生物基因功能注释结果表明大部分基因与新陈代谢相关,如碳水化合物代谢、氨基酸代谢和核苷酸代谢等,海南长臂猿肠道优势菌群与海南长臂猿的食性相吻合,这对了解该极危物种的肠道微生态特征及其功能有重要意义。

祁连山国家公园体制试点经验

祁连山国家公园地跨甘肃、青海两省,总面积50,237km2,其中,甘肃片区面积占68.5%,青海片区面积占31.5%。祁连山国家公园所在的祁连山是国家重点生态功能区之一,承担着维护青藏高原生态平衡,阻止腾格里、巴丹吉林和库姆塔格三大沙漠南侵,保障黄河和河西内陆河径流补给的重任。祁连山是我国生物多样性保护优先区之一,是世界高寒种质资源库,是野牦牛(Bos mutus)、白唇鹿(Przewalskium albirostris)、藏野驴(Equus kiang)、马麝(Moschus chrysogaster)、黑颈鹤(Grus nigricollis)、冬虫夏草(Cordyceps sinensis)、雪莲(Saussurea involucrata)等珍稀濒危物种的重要栖息地,特别是世界生物多样性保护的旗舰物种——雪豹(Panthera uncia)的重要栖息地。祁连山国家公园的建立,对于保障祁连山生态系统的原真性和完整性,保障河西走廊乃至西部地区的生态安全具有重大战略意义。2017年9月1日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《祁连山国家公园体制试点方案》。

海南长臂猿的抱仔交配行为

海南长臂猿(Nomascus hainanus)是世界上最为濒危的灵长类动物(IUCN濒危物种红色名录2016),国家Ⅰ级重点保护野生动物,《中国脊椎动物红色名录》(蒋志刚2016)极危级物种,属中国特有的长臂猿物种之一,截至2020年8月,数量为5个家庭群共33只(海南热带雨林国家公园新闻发布会2020,http://www.hinews.cn/news/system/2020/09/01/032410863.shtml)。