生物多样性风险评估方法和案例研究

界定了生物多样性风险,分析了其来源,提出了建立生物多样性风险评估指标体系的原则和层次,并构建了评估指标体系。以全国2 376个县级行政单元为研究区域,评价了其生物多样性风险。结果表明,风险值R介于0.005 9与0.828 3之间,大部分地区R值低于0.3。高风险区域R值大于0.329 1,分布于广西、云南和四川等地;低风险区域R值小于0.056 8,主要位于内蒙古、山西和陕西等地;中等风险区域主要位于东北和华北地区。在生物多样性最丰富的地区(现状值T S≥0.295 8),仍然有38个县域单元的风险等级仅为中等,这主要是由于较大的自然保护区面积和较小的压力所致,其平均响应值E R和压力值R P分别为0.290 6和0.142 3。在生物多样性最贫乏的地区(T S≤0.050 2),尽管有22个单元的R P值较高(平均为0.470 4)以及145个单元的自然保护区面积为0,但总体风险并不高,其平均R值分别为0.057 0和0.048 1。

2020年全球生物多样性目标解读及其评估指标探讨

2010年以来,全球开展了讨论和咨询,确定世界生物多样性保护的路线图。2010年10月在日本召开的《生物多样性公约》缔约方大会第十次会议通过了《生物多样性战略计划》(2011—2020年)。该战略计划确立了2020年全球生物多样性目标(简称2020年目标),设计了世界生物多样性保护的路线图和时间表,为制定国家目标提供了灵活的框架。该文剖析了《生物多样性公约》各缔约方对2020年目标的谈判立场,解读了2020年目标的内涵,论述了2020年目标评估指标研究的最新进展,在进一步加强生物多样性评价指标研究、建设生物多样性监测标准和网络、开展生物多样性长期监测方面提出了建议。

湖南南岳衡山国家级自然保护区蝴蝶多样性研究

为了对湖南省衡山国家级自然保护区的蝶类物种多样性保护状况进行评估。本研究于2018年4—9月,在该保护区选取5条不同生境的样线逐月进行蝶类多样性调查。共记录蝶类1 260只,隶属于5科59属84种。其中蛱蝶科的物种最为丰富(38种,占45.24%),其后依次是凤蝶科、灰蝶科、粉蝶科、弄蝶科。不同生境的蝴蝶群落存在一定差异,其中位于保护区核心区生境b(常绿阔叶林)的多样性指数最高(3.059),而位于保护区试验区e(农田)的多样性指数最低(2.559),说明保护区对于当地蝴蝶多样性的保护发挥了积极的作用。

我国鸟类监测的现状、问题与对策

鸟类是开展生物多样性监测的重要指示类群。对鸟类的长期、系统监测工作在欧美已经有百余年历史,且野鸟多样性指数已经成为欧美一些国家开展生物多样性监测工作的官方指标。通过对国内鸟类监测现状的分析,结合监测对象、指标、抽样策略和监测方法等监测工作中应重点关注的几个方面,提出了我国鸟类监测存在的问题,并结合国情提出了下一步开展鸟类监测工作的对策与建议。建议我国有关部门尽快制定鸟类监测技术规程和标准,统一数据收集和分析平台,逐步构建政府引导,科研院所、高等院校、自然保护区、观鸟协会和志愿者等多方参与的鸟类监测网络。

全国鸟类多样性观测网络(China BON-Birds)建设进展

鸟类分布于多种生境,对环境变化敏感,是开展生物多样性观测的重要指示生物类群。为实施《中国生物多样性保护战略与行动计划(2011—2030年)》和履行《生物多样性公约》,自2011年起,以环境保护部南京环境科学研究所为牵头单位,联合全国相关科研院所、高等院校、保护机构,开始探索建立全国鸟类观测网络。经过6 a多的努力,目前已建立涉及全国31个省(自治区、直辖市)的338个鸟类观测样区,包括样线1 822条、样点1 343个,其中繁殖期鸟类样点253个、越冬鸟类样点1 090个,基本建成了全国鸟类多样性观测网络。截至2016年,该观测网络共记录到鸟类22目86科943种,占中国现有记录鸟类种数的68.8%。通过观测,初步掌握了全国鸟类多样性的空间分布特征;发现部分滨海越冬水鸟栖息地因围垦开发而遭受破坏,面临着严峻威胁;一些珍稀濒危物种或拥有高种群数量(≥某物种种群数量的1%)的栖息地没有被纳入到保护范围,存在保护空缺。建议加强鸟类繁殖地、停歇地和越冬地的系统性保护。

全国蝴蝶多样性观测网络(China BON-Butterflies)建设进展

生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础之一,开展生物多样性观测是生物多样性研究和保护的前提与基础。为贯彻落实国务院审议通过的《中国生物多样性保护战略与行动计划(2011—2030年)》,2016年环境保护部启动了蝴蝶多样性观测工作,以蝴蝶为指示生物类群,建立了首个国家级的蝴蝶多样性观测网络。目前,全国蝴蝶观测网络在31个省(自治区、直辖市)建设完成了117个标准化观测样区、629条标准化观测样线,样线累计长度达1 200 km,年度观测数据超过20万条。通过观测,初步掌握了我国蝴蝶多样性空间分布特征,物种丰度和多度较高的观测样区均集中分布于秦岭—淮河一线以南地区,其中海南岛、秦岭南麓、横断山区多样性较高。建立了全国蝴蝶观测数据库,并编制了年度观测报告。全国蝴蝶多样性观测网络的长期有效运行,将有助于掌握全国蝴蝶多样性的时空分布和动态变化规律,识别威胁因素,为环境管理提出有针对性的保护对策建议。

全国两栖动物多样性观测网络(China BON-Amphibians)建设进展

两栖动物对环境变化反应敏感,是生物多样性观测的重要指示物种。近年来,欧美国家已制定了生物多样性观测相关标准并实施了一系列观测计划。2011年以来,环境保护部自然生态保护司以环境保护部南京环境科学研究所为牵头单位,联合全国相关科研院所、高等院校、保护机构,构建了全国两栖动物多样性网络,作为全国生物多样性观测网络(China BON)的重要组成部分。该研究介绍了我国两栖动物多样性观测方法,总结了2011年以来全国两栖动物多样性观测工作进展。据115个样区的观测结果显示,观测到的两栖动物共计243种,占我国两栖动物总种数的59.6%。通过观测,发现了破坏两栖动物生境的典型案例。目前我国两栖动物观测网络已初具规模,笔者在介绍观测网络现状的同时也提出了相关建议。

全国哺乳动物多样性观测网络(China BON-Mammals)建设进展

生物多样性是人类赖以生存的条件之一,其中哺乳动物物种多样,分布范围广,对栖息地变化敏感,是生物多样性保护和环境评价的关键指示生物类群。生境的退化或丧失、自然资源的过度利用和环境污染等因素造成我国哺乳动物受到严重威胁。针对哺乳动物种群持续衰退的现状,为了掌握其生存状态、种群动态变化以及受威胁状况,环境保护部组织开展了全国大中型哺乳动物观测网络建设。重点介绍了全国哺乳动物多样性观测网络的建设目标、主要内容、红外相机观测技术和样地选择方法等,讨论了哺乳动物观测网络存在的问题及可能的解决办法,提出进一步完善全国大中型哺乳动物观测网络及信息化数据平台的建议,从而为我国生物多样性的保护管理和资源利用提供基础性数据。

武夷山亚热带常绿阔叶林物种多样性的尺度效应

武夷山存留着典型的中亚热带原生性森林生态系统,为进一步探索该区域物种多样性的形成和维持机制,探讨了样地内物种多样性指数的空间分布格局及其尺度效应。以福建武夷山9.6 hm2森林动态监测样地内的乔木(≥1 cm)为研究对象,分别在7个取样尺度(5 m×3 m、10 m×6 m、20 m×12 m、40 m×24 m、80 m×48 m、133.3 m×80 m、200 m×120 m)上,计算其Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数,并采用方差、变异系数描述其空间变异特征以及各指数与取样尺度的关系。结果表明,3种指数均与取样尺度相关,且表现出较强的区域性分布特征。此外,物种多样性的多寡不仅与空间尺度密切相关,其分布特征也具有尺度推演规律。因此,今后在对植物群落物种多样性进行分析时,应慎重进行物种多样性尺度推演,同时应考虑因取样尺度和取样区域的不同而带来的空间差异。

基于冠层实测光谱的油菜品种识别

近年来,随着信息技术的迅猛发展,高光谱遥感作为一种快速监测手段已经被广泛应用于农业生产中,利用高光谱遥感技术对农作物进行分类是一种无损、快速的技术手段。研究利用FieldSpec HandHeld 2TM手持式野外光谱辐射仪实地采集了大田油菜(Brassica napus L.)的苗期、抽薹期、花期样本光谱反射率数据;通过引入内聚系数来控制波段聚合性,利用特征波长指数来寻找识别特征波段,使用主成分分析法降维后用马氏距离的方法建立了识别模型。结果表明,不同品种油菜的光谱反射率样本存在差异,利用光谱数据识别区分不同品种油菜的适宜期为抽薹期,模型识别精度均达到了75%以上。表明高光谱遥感技术在不同品种油菜的识别上具有一定的应用优势。

宁夏鸟类新纪录——斑背噪鹛

在采用红外相机对宁夏回族自治区泾源县六盘山国家级自然保护区的脊椎动物进行监测时,安放的10台红外相机拍摄到1种噪鹛影像资料(图1)。经查阅《中国鸟类野外手册》(约翰·马敬能等,2000)和《中国鸟类图鉴》(赵欣如,2018),确认为雀形目Passeriformes噪鹛科Leiothrichidae噪鹛属,Garrulax的斑背噪鹛Garrulax lunulatus(郑光美,2017;del Hoyo et al.,2018).根据拍摄的照片和视频,斑背噪鹛的眼先、颊部及眼周白色形成一宽的白色眼圈,在头部极为醒目;额至头顶、颏部及喉部为栗褐色;颈侧、胸部和两胁羽毛棕色具由棕色端斑形成的明显鳞状斑;初级飞羽具白色端斑,尾羽深栗色,具白色端斑和黑色次端斑。

中国脊椎动物红色名录指数评估

红色名录指数(Red List Index,RLI)是评估物种濒危状况变化趋势的最有效指标,已经被列为联合国千年发展目标的指标之一,在全球尺度的应用取得了很好的效果。本研究基于多来源的中国脊椎动物濒危等级评估数据,对兽类、鸟类、两栖类、爬行类和淡水鱼类的濒危状况变化趋势进行了评估。两栖类和爬行类由于在任意两个年度同时被评估的物种数量少,不符合计算RLI的条件,未进行指数计算。结果表明:1996–2008年,兽类的RLI下降;1998–2004年,淡水鱼类的RLI下降;1988–2012年,根据Equal-steps方法计算的鸟类RLI略有下降,但根据Extinction-risk方法计算的RLI先略有上升又呈下降趋势,总体呈下降趋势。总体看来,3个类群的RLI变化幅度均较小,兽类和淡水鱼类的受威胁程度在加剧;鸟类整体上受威胁程度虽在加剧,但部分高濒危物种的保护状况一定程度上得到改善。建议全面开展物种濒危状况评估工作,并根据濒危等级变化制定有效的保护计划。

基于MaxEnt模型的细足捷蚁在我国的适生区分析

细足捷蚁(Anoplolepis gracilipes)是新发现入侵我国南方地区的外来物种,对入侵地的生物多样性造成了严重威胁。为探究细足捷蚁的潜在扩散风险及其野生种群在我国的适生区范围,本文将细足捷蚁的分布点分为本土分布点和全球分布点,并分别构建了本土预测模型和全球预测模型,采用对细足捷蚁生存影响比较大的7个环境变量,通过调用ENMeval数据包调整MaxEnt模型参数,分别采用默认参数和优化参数并基于上述两种模型,对细足捷蚁在我国的适生区范围进行了预测,最后采用pROC方案对模型结果进行可信度检验。研究发现,在相同参数条件下,基于全球模型和本土模型的细足捷蚁适生区分布范围预测差异较大,而模型参数对模型预测的影响较小。综合4种情况的模型预测结果,发现细足捷蚁在我国云南、广西、广东、福建、海南和台湾均表现为高度适生,在湖南、贵州、江西和四川的部分地区表现为中度适生。此外,在世界范围内细足捷蚁于非洲中部和美洲中北部表现出高适生性。因此,作者认为,入侵昆虫细足捷蚁本土分布范围的界定对其在入侵地的预测结果有较大影响,也是影响模型预测结果准确性的重要因素。