阿尔金山国家级自然保护区基于GIS-生态位模型的野牦牛栖息地辨识研究

阿尔金山国家级自然保护区是青藏高原的特有种—野牦牛的三大保护区之一,客观地划分保护区内不同适宜度的栖息地及其功能分区,是保护野牦牛种群数量持续发展的有效途径。以生态位理论为指导,综合应用GIS技术和层次分析法,构建基于GIS的生态位模型,厘定野牦牛的适宜栖息地并划定相应的功能分区。结果表明:面积最大的高适宜性栖息地位于卡尔墩检查站周围区域,保护区北部沿阿尔金山存在着一条高适宜性廊道,面积较小的高适宜性栖息地零星分布在保护区西南部;高适宜性栖息地与中适宜性栖息地的面积总和为1.81×104km2,占保护区总面积的38.8%。在保护区功能区划上,应将所有的高适宜性栖息作为核心区;应将中适宜性栖息地及以高适宜性栖息地为中心周围5 km的缓冲地带作为缓冲区;保护区内的其他区域应作为实验区。

阿尔金山国家级自然保护区食肉鸟兽调查

2011-2012年,对阿尔金山国家级自然保护区的鼠类天敌———食肉鸟兽开展专项调查。通过调查,初步查明了保护区内共分布有鼠类天敌27种,分属2纲3目7科17属,其中有国家一级保护动物5种,二级保护动物17种。赤狐为保护区首次记录物种。对主要天敌的种类、分布、食性和活动规律,以及对高原鼠兔防治的潜在作用进行了初步分析。藏狐和大鵟可以作为进一步开展天敌防治鼠害工作的目标物种。

阿尔金山国家级自然保护区冬、夏季气象状况分析

根据阿尔金山国家级自然保护区自动气象站冬、夏季数据资料,对该区冬、夏气象状况的特点进行了分析.结果表明:阿尔金山国家级自然保护区是新疆中部气温低值中心之一,冬季平均气温-14.0℃左右,夏季平均气温9.0℃左右.日温差大,冬季日较差平均值为16.0℃,夏季为12.0℃.夏季多风,日平均瞬时风速3.6 m·s-1,高于冬季日平均瞬时风速2.4 m·s-1;年降水量可达300 mm,主要集中在夏季,表现为雨暖同期.

新疆阿尔金山国家级自然保护区5种大帽藓叶表面及叶尖的微形态结构

运用光学显微镜和扫描电镜,对新疆阿尔金山的5种大帽藓属(Encalypta Hedw.)植物的叶表面和叶尖进行了微形态观察.结果表明:高山大帽藓(E.alpina Smith)中肋粗壮,达于叶尖并突出成细长毛尖,叶腹面的分叉疣多呈马蹄形,严密地覆盖在叶表面,疣上具粗糙纹饰,叶背面具不规则乳突,排列疏松;尖叶大帽藓(E.rhaptocarpa Schwgr.)叶先端急尖,中肋粗壮,具长毛尖,疣的中下部两两相连,形成分叉疣,疣表面具纵向纹饰;剑叶大帽藓(E.spathulata Müll.Hal.)中肋突出叶尖形成透明毛状长尖,毛尖细胞长,疣在基部分叉丛生;西藏大帽藓(E.tibetana Mitt.)先端钝或急尖,无毛尖,中肋达于叶尖下终止,叶背腹表面疣疏松,空隙大,疣上有层层叠加状纹饰;钝叶大帽藓(E.vulgaris Hedw.)先端圆钝,中肋在叶先端前消失,疣粗糙,疣上有层层叠加状纹饰,具粘液.5种植物叶片的背、腹面具不同的分叉粗疣,疣的大小、形态、着生位置、疣上的纹饰各不相同;这些细微特征可作为大帽藓属属下分类的依据之一.

阿尔金山国家级自然保护区纵纹腹小鸮食性的季节变化

2012—2013年间,利用食团分析法对阿尔金山国家级自然保护区纵纹腹小鸮Athene noctua的食性进行分析。共分析343个纵纹腹小鸮食团,鉴定出353个猎物。以个体计,当地纵纹腹小鸮主要取食小型哺乳动物,占95.18%,其次为鸟类,占3.97%,也取食少量昆虫(0.85%)。生物量贡献则以小型哺乳动物为主,占99.35%。纵纹腹小鸮在夏季和冬季就可鉴定的取食动物种类比例组成而言,差异具有高度统计学意义(χ2=52.27,df=4,P<0.01)。冬、夏两季纵纹腹小鸮取食哺乳动物的平均胫骨长度差异具有高度统计学意义(P<0.01)。全年来看,纵纹腹小鸮取食哺乳动物的胫骨长度平均为19.45 mm±5.84 mm(n=194),主要取食Ⅱ级(10.01 mm^20.00 mm)和Ⅲ级(20.01 mm^30.00 mm)的猎物(分别为46.39%和48.45%)。保护区纵纹腹小鸮的食物生态位宽度以夏季最高(2.583),冬季最低(0.949)。研究结果表明纵纹腹小鸮是机会主义捕食者,根据生境中食物的可获得性改变食性。

阿尔金山国家级自然保护区大鵟夏季食性初步分析

采用食团分析法对阿尔金山自然保护区大鵟的夏季食性进行分析。2012年7月至8月累计收集198份大鵟食团样品。分析结果表明,大鵟的食物组成中以啮齿类为主,鸟类为辅,以数量频率计,啮齿类占92.61%,啮齿类中高原鼠兔最多,占总数的82.27%,鸟类占7.39%。以生物量计,高原鼠兔和高原兔构成了大鵟夏季食物的主体,分别占到食物总量的80.61%和16.09%。无论从个体数量还是生物量,高原鼠兔都是大鵟最重要的食物类型。食性分析结果表明,大鵟对控制高原鼠兔的危害发挥积极作用。

阿尔金山自然保护区基于野牦牛、藏野驴、藏羚羊适宜栖息地的生态容量估测

阿尔金山国家级自然保护区保护了以野牦牛(Bos mutus)、藏野驴(Equus kiang)、藏羚羊(Pantholops hodgsoni)为代表的青藏高原特有野生动物及其栖息地,但是近年来野生动物数量的快速增长引发了栖息地退化的问题,科学量化阿尔金山自然保护区各类栖息地对野牦牛、藏羚羊、藏野驴的生态容量,并提出相应的野生动物管理措施,是实现保护区可持续管理的根本途径。本文应用遥感技术和地面调查相结合的方法,系统分析了保护区内野牦牛、藏野驴和藏羚羊的栖息地需求,建立了植物生物量和NDVI的关系模型,结合三类野生动物的食性分析,估测了适宜栖息地(高寒草原、高寒荒漠草原、高寒草甸、高寒荒漠)为三类野生动物提供的可食植物量,推算了适宜栖息地和整个保护区可以承载三类野生动物的生态容量。结果表明:阿尔金山自然保护区内野牦牛、藏野驴和藏羚羊的适宜栖息地面积分别为31866.07、24035.51、24035.51 km^2,三类野生动物的适宜栖息地之间相互重叠,藏野驴和藏羚羊的适宜栖息地基本相同;全保护区内,高寒草原、高寒荒漠草原、高寒荒漠和高寒草甸分别提供了3944.91×10~4、3126.32×10~4、138.19×10~4、564.49×10~4kg可食植物量;结合三类野生动物的栖息地重叠程度及食物需求量分析,得出阿尔金山保护区的最大生态容量为野牦牛7951头/a、藏野驴6907头/a、藏羚羊27094只/a;结合三类野生动物对食物资源的占有率估计,得出阿尔金山三类野生动物的生态容量变幅为野牦牛3976—7156头/a,藏野驴3454—6216头/a、藏羚羊13547—24385只/a。根据阿尔金山自然保护区各类栖息地对三类野生动物的生态容量,提出适当控制藏野驴种群数量、增加藏羚羊种群数量的建议,以促进野生动物种群数量的持续增长和栖息地的有效保护。

阿尔金山自然保护区藏羚羊、藏野驴和野牦牛的数量与分布

分别于2012年5—6月、12月及2013年6—7月在新疆阿尔金山国家级自然保护区采用样线法调查了藏羚羊（Pantholops hodgsoni）、藏野驴（Equus kiang）、野牦牛（Bos grunniens）3种有蹄类动物的数量和分布状况,据此估算了3种动物在保护区内的数量,得到如下结果：1）保护区内藏羚羊、藏野驴和野牦牛的平均密度在夏季分别为：（2.2±1.0）（SE）只·km^-2、（0.4±0.2）只·km^-2、（0.1±0.1）只·km^-2;在保护区东部冬季分别为：（0.1±0.1）只·km^-2、（1.2±0.4）只·km^-2、（3.4±2.7）只·km^-2;2）保护区内有藏羚羊约16 617只（95%置信区间为9 624~24 890）,藏野驴约11 030头（95%置信区间为8 018~16 448）,野牦牛约14 850头（95%置信区间为11 943~19 077）;3）藏羚羊主要分布在保护区的西部地区,其中位于保护区西南部的兔子湖区域是藏羚羊的一个重要产羔地.夏季产羔期,大量雌性藏羚羊聚集于此产仔;野牦牛、藏野驴主要分布于保护区东部.本研究的结果可以为保护区管理部门提供有关这3种有蹄类动物的基础数据,便于保护区管理机构掌握它们的变化动态和趋势,从而为科学管理这些动物种群提供参考.

阿尔金山自然保护区喜马拉雅旱獭夏季的食性分析

分析新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州若羌县阿尔金山国家级自然保护区喜马拉雅旱獭夏季食物组成及营养生态位,为喜马拉雅旱獭科学管理提供基础资料。2012年7~8月,对采集的喜马拉雅旱獭60份粪样组合为10个复合样本进行粪便显微组织分析,同时将研究区域采集的植物标本进行鉴别,之后通过显微镜对比分析确定食物组成及比例,并计算生态位宽度。喜马拉雅旱獭夏季采食11科18属20种植物,按科统计,禾本科（24.55%）、莎草科（17.82%）、豆科（16.31%）和菊科（10.57%）是喜马拉雅旱獭的主要食物。参考装片集合的46种植物的大约一半（43.48%）出现在粪样中。喜马拉雅旱獭夏季的食物以禾草和杂类草为主。

阿尔金山国家级自然保护区东北部风况及输沙势特征

利用阿尔金山国家级自然保护区依协克帕提保护站实测的2017—2021年风速、风向数据,对阿尔金山国家级自然保护区东北部风况与输沙势进行了分析。结果表明:(1)阿尔金山国家级自然保护区东北部近5年年均风速和年均起沙风速起伏变化不大,年均风速为3.10 m·s^(-1),年均起沙风速为7.67 m·s^(-1),年均起沙风频率为8.57%,春夏季起沙风频率高于秋冬季。(2)起沙风风向的季节变化差异大,冬春季主导风向为W、SW和WSW,夏季风向以NE和E为主。(3)年输沙势(DP)均值为580.23 VU,属高风能环境(>400 VU);年合成输沙势(RDP)均值为266.69 VU,合成输沙方向(RDD)季节性差异大,年输沙势的方向变率指数(RDP/DP)均值为0.36,属中等方向变率的锐双峰风况。(4)全年输沙势季节差异较大,春季输沙势最大,夏季和冬季次之,秋季最小。冬春夏季输沙势的方向变率指数分别为0.90、0.41和0.20,分别属于低变率、中变率和高变率。

基于SPEI的近50年青藏高原高寒草地自然保护区气候变化研究

青藏高原高寒草地为重要的生态脆弱区,也是3大无人区自然保护区可可西里、羌塘和阿尔金山所在地,由于缺乏气候监测站点,气候变化研究较少。基于自然保护区周边16个气象站点资料,通过1957─2011年逐年的日气候资料,利用3种模型分析了该区域气温与`降水量的时间变化趋势,并利用综合了降水与温度的降水蒸散指数(SPEI)分析了干旱演变的趋势,同时利用Kriging插值法,分析了3大保护区的气候变化的差异。结果表明,近55年以来,最高、最低气温和年平均气温上升趋势明显,Mann-Kendall趋势分析达到极显著性水平,年平均温度增长率为0.71℃/10a。进一步比较了区域平均值法、线性模型与指数模型3种方法下降水量的变化趋势,结果表明,直线模型拟合的结果数值最高,指数模型的变异最大,而平均值法数值低于直线模型拟合的结果,指数模型能够更好的模拟降水量与海拔之间的关系,年平均降水量波动较大,20世纪60年代开始逐渐增加,70年代中期有所下降,但总体上呈现增加的趋势,Mann-Kendall分析趋势显著。降水增加量约为10 mm/10a。SPEI指数表明,近50年来,保护区呈现总体由干向湿发展的趋势。自然保护区内降水量,气温与变幅差异较大,可可西里、羌塘与阿尔金山的气温的平均值分别为1.9、15.4和6.0℃降水分别为261、141和107 mm/a。本研究利用SPEI揭示了保护区气候变化规律,并分析了温度降水的空间变异性,为保护区管理提供依据。

阿尔金山国家级自然保护区高原鼠兔的食性显微组织分析

目的分析新疆若羌县阿尔金山国家级自然保护区高原鼠兔暖季和冷季食性及营养生态位,为高原鼠兔科学管理提供基础资料。方法 2013年7月(暖季)和2014年1月(冷季)分别采集高原鼠兔60份粪样,组合为10个复合样本进行粪便显微组织分析,同时将研究区域采集的主要常见植物标本进行鉴别,之后通过显微镜对比分析确定食物组成及比例,并计算生态位宽度。结果高原鼠兔暖季采食14科24属25种植物,主要为禾本科(19.15%)、莎草科(15.57%)、豆科(14.29%)和菊科(12.35%);高原鼠兔冷季共采食12科16属17种植物,主要为禾本科(21.94%)、莎草科(18.53%)、豆科(16.42%)、藜科(10.46%)和菊科(10.32%)。46种参考草本植物超过一半(54.35%)出现在粪样中。高原鼠兔食物种数和生态位宽度暖季大于冷季,而多样性和均匀度暖季小于冷季。结论高原鼠兔的食物以禾草和杂类草为主,冷季食物资源匮乏时,表现出食性泛化的倾向。

基于SPOT NDVI的阿尔金山自然保护区植被动态变化研究

气候变化对陆地生态系统,特别是高寒地区植被的影响是全球变化研究的重要方面。利用1998—2008年SPOT-VGT NDVI植被指数,分析了阿尔金山NDVI时空变化特征及其与主要气候因子（气温、降水）的相关关系。结果表明：保护区平均NDVI年内季节变化明显,DN变化幅度在33～53,5月开始较快上升,最高值出现在9月,其多年平均值为40,总体上呈先下降后上升的趋势。从空间分布上看,NDVI的高值主要集中在阿雅克湖流域,特别是卡尔敦检查站附近。趋势分析表明,除河流、湖泊附近的植被有所退化外,保护区内部植被总体上有所改善,气温和降水与NDVI线性相关显著;而保护区边缘植被有不同程度的退化,人类活动或许是植被退化的诱导因素。

阿尔金山自然保护区东部典型植物群落的物种组成、多样性及生物量

以阿尔金山国家级自然保护区东部主要植物群落为研究对象,采用样方法调查不同群落的结构特征、物种多样性、群落生产力及其与环境因子之间的相关关系。结果表明:植物群落物种多样性由卡尔丘喀风蚀草原、阿坝堤坝沼泽草甸、喀尔墩草原、伊协克帕提中心站草原、伊协克帕提荒漠依次减小,且不同群落多样性指数与坡度、土壤pH呈显著负相关,与土壤水分呈显著正相关;对各植物群落不同功能群生物量分析发现,莎草科植物主要集中于阿坝堤坝沼泽草甸,禾本科在伊协克帕提中心站附近大量分布,豆科则只出现在喀尔墩草场和伊协克帕提草场;由于植物资源的分布限制了食草动物对食物的选择,因而伊协克帕提中心站附近草场、阿坝堤坝草场等作为野生动物主要食物源和栖息生境,需要重点保护。

阿尔金山自然保护区土地利用／覆被变化对藏野驴栖息地的影响

阿尔金山国家级自然保护区是青藏高原的特有种藏野驴的主要保护区之一。分析土地利用/覆被变化(LUCC)对藏野驴潜在栖息地的影响是维持藏野驴在未来生存与发展的直接途径。本文以生态位理论为指导,综合应用GIS技术,构建基于GIS的生态位模型,结合层次分析法(AHP)与转移矩阵分析方法,分析自保护区1985年(建立)至2000年间LUCC对藏野驴不同适宜性栖息地的影响。结果表明:高适宜性栖息地与中适宜性栖息地变化不明显,高适宜性栖息地主要位于卡尔墩检查站周围区域、保护区东北部沿着阿尔金山的高适宜性廊道,中适宜性栖息地位于高适宜性栖息地周围,二者面积均略有增加;高适宜性栖息地面积增加的主要来源为中适宜性栖息地,而中适宜性栖息地面积增加的主要来源为低适宜性栖息地与不适宜区域;低适宜性栖息地面积减小剧烈,其面积减少的去向主要是不适宜区域,不适宜性区域面积不断扩大;藏野驴不同适宜性栖息地的总体变化趋势是栖息地格局向两端集中,即向高适宜性栖息地与不适宜区域转化。

阿尔金山自然保护区高原鼠兔夏季微生境选择的主导因子分析

目的研究阿尔金山国家级自然保护区高山草甸和高山荒漠区高原鼠兔夏季生境选择的主要影响因素,为科学防控提供依据。方法 2012年7-8月,累计设置和调查鼠兔活动洞群内5 m×5 m样方69个,另外在附近相同生境类型中无鼠兔活动地方设置对照样方62个。记录样方所在地的海拔高度、植物种数、植被盖度、植被高度、土壤硬度以及距道路的距离等指标。结果活动洞群和对照样方植被高度、植被密度、坡度、海拔高度、植被类型和土壤硬度等生态因子方面差异有统计学意义(P<0.05)。主成分分析表明影响高原鼠兔生境选择的主要因子依次是坡度(0.886)、植物种数(-0.865)和土壤硬度(0.834)。结论高原鼠兔倾向于选择海拔高,坡度陡,植被高度低,而植物密度高,土壤硬度小的高寒草地或高寒荒漠生境。该结果为利用植被改良调控高原鼠兔密度提供了重要依据。

阿尔金山自然保护区藏羚羊冷暖季适宜性栖息地分异性

阿尔金山国家级自然保护区是保护藏羚羊等珍稀濒危有蹄类动物的三大保护区之一。客观地划分保护区内藏羚羊在冷季(1月)、暖季(7月)的栖息地适宜度是维持其种群数量持续发展的有效途径。本文以生态位理论为指导,综合应用GIS技术和层次分析法,构建基于GIS的生态位模型,确定藏羚羊在冷暖两季的适宜栖息地。结果表明:冷、暖两季的高适宜性与中适宜性栖息地面积总和分别为12620和15630 km2,冷暖季高适宜性栖息地主要位于保护区东北部(库木库里沙漠东北部)、保护区中部(卡尔墩检查站周围区域并延伸至阿其克库勒湖东部)、保护区西南部(兔子湖检查站附近区域),中适宜性栖息地主要分布于保护区东南部及高适宜性栖息地的周围区域;冷、暖季低适宜性栖息地面积分别为9930和8400 km2,冷季低适宜性栖息地主要分布于中适宜性栖息地与不适宜区域之间的过渡地带,暖季主要分布于鲸鱼湖周围区域及中适宜栖息地外围;冷、暖季不适宜区域面积分别为24290和22810 km2,包括保护区北部、湖泊、沙漠及高海拔区域。藏羚羊冷暖两季栖息地具有差异性,藏羚羊在冷季活动范围集中,而在暖季活动范围相对分散。

高寒荒漠区河流廊道景观动态及驱动因子分析——以阿尔金山自然保护区为例

高寒荒漠区草地动态是全球变化研究的重要内容。作为我国四大无人区之一,阿尔金山国家级自然保护区草地的变化对于生物栖息地影响巨大,而关键河流廊道的草地景观动态受气候变化影响更为显著。基于GIS和RS技术,选择阿雅克湖流域典型河流廊道景观,利用1990、2001和2007年的遥感影像并运用景观生态学方法对景观格局及其变化进行了研究。结果表明,水域和盐碱地面积显著增加,不同覆盖度草地转换频繁,总体上呈退化趋势。景观总体格局变化较大,斑块密度与景观多样性指数增加,而景观形状趋向简单,最大斑块指数增加,分离度降低。水域、盐碱地的增加及草地退化使得NDVI值降低。结合气候变化趋势,降水的增加与气温的升高是景观变化的主要驱动力,湖水水面和水位的增加改变了沼泽的分布,导致了地下水位升高,土壤盐碱化程度增加。

阿尔金山保护区藏野驴和野牦牛夏季生境选择分析

本研究在2012至2013年进行两次调查，采用样带法和样方法在阿尔金山自然保护区东部（37°15′～37°23′N，90°11′～90°20′E）对藏野驴（Equuskiang）、野牦牛（Bosgrunniens）的分布及其栖息地进行调查，共设置3条样线（总长达146．9km）和128个样方。调查发现，藏野驴主要集中于伊协克帕提附近的荒漠草原，而野牦牛的主要栖息地位于沙山附近的阿坝堤坝草场。通过Vanderloeg和Scavia选择系数以及主成分分析，对藏野驴和野牦牛对不同环境因子（包括植被类型、植被盖度、草本种类数、土壤pH、海拔、坡度、坡向、水源）的选择性以及各因子在物种栖息地选择的重要程度进行研究，同时利用独立T检验分析两物种之间的环境变量选择差异性。结果表明，藏野驴倾向选择植被盖度小于70％，坡度2°～5°的南坡，海拔3800～4000m，土壤pH8．0～8．5的高寒荒漠生境；野牦牛则偏好选择植被盖度大于70％，坡度5°～15°的东坡或者北坡，海拔4200～4600m，土壤pH7．0～8．0，与水源距离小于1000m的高寒荒漠草原以及沼泽草甸生境；影响藏野驴生境选择的主要因子为植被类型和坡度，而影响野牦牛生境选择的主要因子是植被盖度；虽然藏野驴和野牦牛在资源利用上存在部分重叠，但它们对栖息地植被盖度、植被高度、海拔和坡度的选择存在显著差异性（P〈0．05）。

东昆仑-阿尔金山地区黑颈鹤种群分布与秋季数量变化

黑颈鹤(Grus nigricollis)是青藏高原特有物种,在新疆主要分布在与青海、西藏相邻的阿尔金山、东昆仑山地区。2011年9～11月,对该地区黑颈鹤的分布、种群大小、数量变化、生存状况等进行了详细调查。在乌尊硝尔、铁木里克乡、玉素甫阿勒克、鸭子泉、阿达滩、祁曼塔格乡、吐拉牧场等25个样点,都观察到有黑颈鹤分布。利用样点调查法和直接计数法,重复调查164次,共记录到黑颈鹤158只。其中,在依协克帕提湿地(N37°15'～37°23',E90°11'～90°20',海拔3 903 m)最多一次记录到126只黑颈鹤集群。结合早期的科学考察记录,推测在整个东昆仑-阿尔金山地区共有黑颈鹤220～260只左右。黑颈鹤家庭成员数量为1～4只,4种类型的家庭所占比例分别为5.9%、60.3%、29.4%和4.4%。在10月份之前,主要以家庭为单位活动;10月中旬,开始大规模集群,10月29日集群数量达到最高峰,并开始迁徙;11月6日黑颈鹤全部迁徙离开。此外,还观察到有少量的灰鹤(G.grus)和蓑羽鹤(Anthropoides virgo)与黑颈鹤混居在一起。