江苏盐城自然保护区湿地景观格局空间优化模拟

江苏盐城自然保护区是中国最大的海岸带保护区,主要保护对象为丹顶鹤(Grus japonensis)等珍稀鸟类和滩涂湿地生态系统。如何协调生物多样性保护与资源利用的矛盾,保护丹顶鹤赖以生存的湿地生境,是保护区管理者急需解决的问题。设计了3种考虑保护区协调丹顶鹤生境保护和经济发展的情景模式,并采用土地利用空间优化(LUPO)模型,模拟实现了各情景模式下的保护区湿地景观格局空间优化配置。模拟结果表明:情景A将保护区大面积的光滩和米草滩转换为碱蓬滩,实现了使丹顶鹤适宜生境面积增加80%以上的生态目标,但区域年经济效益显著下降。情景B将大面积的光滩、农田和米草滩转换为养殖塘,实现了使区域年经济效益增长40%以上的经济目标,但付出了丹顶鹤适宜生境面积减少的代价。情景C通过将米草滩和芦苇滩转换为碱蓬滩,将农田和光滩等转换为养殖塘,既实现了使丹顶鹤适宜生境面积增加40%以上,又使区域年经济效益增长20%以上的情景目标,是一种双赢的情景方案。     

扎龙湿地丹顶鹤巢址空间分布变化及其对环境变化指征

扎龙国家级湿地保护区是我国一级保护鸟类丹顶鹤最重要的集中繁殖栖息地。以扎龙保护区为研究区,利用质心模型和最近邻体模型等方法,模拟1996至2004年间丹顶鹤（Grus japonensis）巢址的空间分布变化,分析这种变化对环境变化的指示作用。结果表明：丹顶鹤种群巢址分布出现向核心区集中的现象,鹤巢平均最近邻体距离大幅减少,巢址的空间分布格局由1996年的均匀分布转变为2004年的成群分布型;丹顶鹤巢址的空间分布变化表明该区环境发生巨大的变化：1996年核心区内栖息资源相对均匀、丰富,而缓冲区和实验区适宜生境呈零星分布格局,此后生境质量经历了由适宜一非适宜,适宜生境空间分布由均匀一斑块化的过程,到2004年各功能区适宜生境数量大幅减少,且核心区内适宜生境斑块化严重。为研究区丹顶鹤种群及其生境的保护和管理提供参考。     

江苏盐城滨海湿地越冬丹顶鹤种群动态变化与生境选择

对2006—2014年江苏盐城滨海湿地越冬丹顶鹤(Grus japonensis)种群进行同步调查,分析其中4个年度的种群分布和2个年度的生境利用、选择情况。结果表明,2006—2010年在盐城滨海湿地越冬的丹顶鹤数量呈下降趋势;2010—2014年丹顶鹤种群数量稳定,且略有增长。丹顶鹤分布区域有向核心区集中的趋势。丹顶鹤对苇滩和盐蒿滩表现出正选择,对农田、盐田、水产养殖塘表现出负选择。丹顶鹤种群动态变化及生境选择与保护区内土地利用形式、人类活动和生境变化等因素有关。     

江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区资源开发的阈值管理

通过分析主要保护对象丹顶鹤的越冬需求和资源开发活动对丹顶鹤及其生境的干扰,提出了针对保护区资源开发的阈值管理技术.设置允许适度开发、限制开发和禁止开发3种准入类型;准入区域限定在实验区内,面积应小于保护区总面积的1/10,且不大于实验区面积的1/3;准入时间上,根据丹顶鹤的越冬需求,确定每年9月末至次年2月末为限制利用期,3月初至次年9月末为适度利用期;停止新的滩涂围垦和风力发电项目建设,大力发展生态旅游.     

雅鲁藏布江中游河谷黑颈鹤生境适宜性及其保护状况动态变化

针对雅鲁藏布江中游河谷黑颈鹤国家级自然保护区黑颈鹤生境适宜性的制约因素及其面临的主要威胁,利用生境适宜性指数、保护比例和保护效率指数等对雅鲁藏布江中游河谷黑颈鹤国家级自然保护区日喀则片区黑颈鹤生境适宜性及保护现况进行评价并分析其变化。结果表明,1994、2005和2015年黑颈鹤适宜生境与次适宜生境面积总和占比依次为31.05%、32.00%和41.00%,黑颈鹤可生存空间逐渐增长;对比1994和2015年保护比例和保护效率指数发现,适宜觅食生境和夜栖生境分布趋向核心区和缓冲区,次适宜觅食生境同样向核心区移动,保护区规划对适宜觅食生境和夜栖生境保护的合理性降低,对次适宜觅食生境的合理性升高,从外延区对各生境的保护比例来看,保护区周边仍存在大量黑颈鹤可利用生境没有纳入保护范围。     

我国丹顶鹤自然保护区网络设计

针对原有丹顶鹤保护区规划缺乏系统设计思想，保护区面lf缶严重的生境安全这一问题，根据维持生态系统地域完整性和生态过程完整性的原则，采用迭代法和整数规划2种方法，以高、中适宜性湿地面积占各自湿地类型总面积70％和60％为保护目标，研究了丹顶鹤自然保护区的网络设计，提出了丹顶鹤自然保护区网络的设计方案。     

我国丹顶鹤自然保护区网络设计

针对原有丹顶鹤保护区规划缺乏系统设计思想,保护区面临严重的生境安全这一问题,根据维持生态系统地域完整性和生态过程完整性的原则,采用迭代法和整数规划2种方法,以高、中适宜性湿地面积占各自湿地类型总面积70%和60%为保护目标,研究了丹顶鹤自然保护区的网络设计,提出了丹顶鹤自然保护区网络的设计方案。     

气候变化下大兴安岭地区紫貂优先保护区分析

为了解气候变化对大兴安岭地区紫貂(Martes zibellina)潜在分布的影响,选取年均温、平均气温日较差、最热月最高温和最冷月最低温4个气候变量,坡度、坡向和高程3个地形变量以及植被类型共8个关键环境因子,采用MaxEnt模型模拟当前和未来2种气候变化情景(RCP 4.5和RCP 8.5)条件下2041—2060和2061—2080年紫貂潜在分布区域,并确定其优先保护区。结果表明:(1)当前气候条件下,紫貂潜在适宜生境主要分布在大兴安岭中部和西北部,分布面积占大兴安岭地区总面积的13.74%;(2)未来气候情景下,紫貂潜在适宜生境面积占比比当前适宜生境减少7.21～13.72个百分点;(3)当前气候条件下紫貂优先保护区主要分布于额尔古纳市东北部、漠河县西南部、呼玛县西部和根河市东部,目标优先保护区保护率达46.19%,保护空缺主要分布在根河市中东部、额尔古纳市与漠河县交界地带。建议在保护空缺处建设生态廊道,适当增加保护地面积,以有效保护紫貂。     

人为干扰对盐城自然保护区核心区景观演变的影响

采用CA-Markov模型方法,基于3期湿地景观数据,模拟盐城自然保护区核心区湿地景观在不同条件下的时空演变过程,探讨自然及人为因素对核心区湿地景观的影响及变化趋势.模拟结果显示,人为管理改变了核心区北部湿地景观演变过程,1987-2007年芦苇沼泽带和米草沼泽带的宽度迅速增加,其面积比例分别由5.62%、1.91%增为60.20%、7.78%,碱蓬沼泽面积比例则由67.50%减为7.21%,湿地景观分布由4个带(芦苇沼泽-碱蓬沼泽-米草沼泽-光滩)逐渐演变为3个带(芦苇沼泽-米草沼泽-光滩),到2013年核心区北部碱蓬沼泽将逐渐消失.核心区东南部景观结构以自然演替为主,1987-2007年米草沼泽由零星斑块扩展为带状分布,面积比例由2.75%增为36.54%,光滩面积比例由65.44%减为26.85%,芦苇沼泽面积持续增加,河流和碱蓬沼泽变化不大,未来米草沼泽扩张速率将有所下降,其他湿地类型仍保持类似的变化趋势,湿地景观分布由3个带(芦苇沼泽-碱蓬沼泽-光滩)逐渐演变为4个带(芦苇沼泽-碱蓬沼泽-米草沼泽-光滩).     

挠力河流域丹顶鹤繁殖期生境景观连接度分析

将景观连接度分析引入三江平原挠力河流域丹顶鹤繁殖期生境的研究中,确定食物、水、隐蔽所、干扰为丹顶鹤生境选择的主要影响因子,建立繁殖期丹顶鹤的生境适宜性指数(habitat suitability index,HSI)模型,对HSI模型值(Ih,s)进行景观制图并纠正,以此为基础,根据丹顶鹤的领域性和繁殖期最小需求面积,利用缓冲区分析,得到丹顶鹤生境景观连接度可视图,划定景观连接度区域.结果显示:(1)丹顶鹤生境破碎化严重.丹顶鹤适宜生境中的小斑块(面积小于0.1 km2)数量较多,占71.88%,且多呈岛状分布.(2)人类活动是丹顶鹤生境面积缩减及破碎化的主要原因.丹顶鹤的适宜生境面积仅占流域总面积的5.35%.(3)景观连接度、景观斑块间的渗透性是丹顶鹤对适宜生境利用程度降低的重要影响因素.由于景观连接度的影响,丹顶鹤可利用生境面积进一步缩小,仅占适宜生境面积的78.37%.(4)具有一定水平景观连接度的区域沿河流两侧呈条带状分布.     

保护地空间邻近效应和保护成效评估——以若尔盖湿地国家级自然保护区为例

目前多采用比较保护地建立前后时间序列上或与邻近区域比较的方法判断保护地的保护成效,而未充分考虑保护地的空间邻近效应和空间异质性,因此影响了其准确性.为进一步改进自然保护地保护成效评估技术方法,识别辨析人为保护管理措施在高寒草地-沼泽湿地区域气候变化背景下的景观生态学效应,以四川若尔盖湿地国家级自然保护区为案例,采用"BACI"试验设计思路,以斑块密度、最大斑块指数和蔓延度指数等景观格局指数等为指标,定量分析若尔盖保护区的空间邻近效应和保护成效.结果显示:(1)保护区内湿地面积呈缩减趋势,灌丛、草地和建设用地面积增加,但沙化地面积减少;(2)若尔盖保护区存在空间邻近效应,为泄漏效应;(3)若尔盖湿地整体上仍呈破碎化趋势,但若尔盖自然保护区内大斑块面积减少趋势得到延缓,斑块间连通性降低趋势减小.本研究表明保护区的保护管理减缓了边界范围内景观破碎化趋势,取得保护成效;建议在进一步加强保护区内人为活动管控的同时,强化邻近区域的保护,以消除正在出现的孤岛化现象.(图4表4参35)     

沅江源自然保护区生境质量变化遥感监测

使用遥感技术监测自然保护区生境质量变化情况,对制定差别化的区域生态保护政策具有重要意义。以贵州省沅江源自然保护区为例,基于Landsat影像数据,在Fragstats和InVEST软件支持下分析1990—2018年土地利用变化与景观格局特征,探讨保护区生境质量变化规律,评估自然保护区功能区划合理性并模拟生态保护情景对生境质量的改善效果。结果表明:(1)1990—2018年保护区土地转移主要发生在草地转为林地、耕地转为林地和草地间。土地利用程度综合指数增加,人类活动影响增强,保护区土地利用程度综合指数表现为核心区缓冲区实验区。(2)保护区耕地斑块聚集度提高,人工表面斑块密度增加,景观整体优势斑块连通性增加,破碎化程度降低,林地斑块对景观控制作用增强。(3)29 a间保护区平均生境质量呈现波动增加趋势,生境质量提高8. 64%,保护区平均生境质量表现为核心区缓冲区实验区。(4)保护区生境质量改善趋势大于退化趋势。定量评估生态保护情景,沅江源自然保护区平均生境质量指数从当前情景的0. 88提高到0. 90。退耕还林还草工程的实施以及保护区内人类活动增加是保护区生境质量改变的主要原因。     

近30年来扎龙湿地丹顶鹤繁殖种群空间格局及动态

种群空间格局是种群生态学和空间生态学的核心问题之一。采集扎龙湿地1981—2008年丹顶鹤种群巢址定位数据,采用平均中心模型和最近邻体分析等方法研究了该研究区丹顶鹤种群空间分布格局及其动态,探讨了变化的原因与机制。结果表明:近30 a间,空间格局总体分布由研究区域核心区中部转移至西南部,再转移至东北区域,丹顶鹤个体间的离散程度经历了逐渐增大→逐渐减小→迅速增大→逐渐减小的过程,各时期空间分布型均为聚集分布,但不同时期聚集强度差异明显。生境条件的剧烈变化,即湿地缺水加剧以及人类活动干扰(如湿地内修建的各种大型工程)是导致丹顶鹤空间格局变化的主要原因,突发性干扰(如火灾)对空间格局也产生了极大的影响。     

高原湿地若尔盖国家级自然保护区景观变化及其驱动力

基于3S技术,应用Fragstats软件对高原湿地若尔盖国家级自然保护区1990、2000和2007年3期TM解译图进行分析,研究保护区景观格局变化动态及其驱动力。结果表明,退化沼泽为若尔盖国家级自然保护区的景观基底,2007年达保护区总面积的48.05%。保护区建立前后的10 a间(1990—2000年),湖泊、河流、沼泽面积萎缩,主要演变为退化沼泽和草甸,退化沼泽、草甸和灌丛面积分别增加1 978.60、2 559.09和824.27 hm2,斑块数减少,景观破碎度和异质性降低,聚合度和优势度增加;建立国家级自然保护区后(2000—2007年),河流面积小幅恢复,但湿地退化仍是主要趋势,湖泊和沼泽面积持续减小,草场面积持续增加,沙地面积增加1 929.00 hm2,斑块数增加,聚合度和优势度下降,景观破碎度和异质性回升。气候变暖等自然因素和人为排水疏干、过度放牧、无序旅游、基础建设等干扰影响是湿地退化的主要驱动力。     

苏北潮滩群落交错带互花米草斑块与土著种竞争关系研究

选取盐城滨海湿地典型滩地（互花米草与碱蓬交错区、碱蓬滩）互花米草斑块,研究互花米草和本地种的生长特征、斑块微生境变化和互花米草与本地种的相对竞争力。结果表明：①和本地土著种碱蓬Suaeda salsa、芦苇Phragmites australis相比,入侵种互花米草Spartina alterniflora能更有效地改善微生境,其发达根系能够提高土壤含水量,互花米草的耐盐特性和泌盐作用能够使得互花米草在高盐度环境中生存,并有效的降低土壤盐度;②在互花米草与碱蓬交错区,从互花米草斑块边缘到中心,碱蓬的长势显著变弱,互花米草的长势显著增强,互花米草与碱蓬的相对竞争力为1.94±0.94,互花米草的竞争能力明显强于碱蓬;③在碱蓬滩,从互花米草斑块边缘到中心,碱蓬、芦苇的长势显著变弱,互花米草的长势显著增强,互花米草与碱蓬的相对竞争力为0.87±0.30,互花米草与碱蓬之间的竞争相对平衡;④因此,互花米草可能通过种间竞争不断侵蚀碱蓬生境,从而取代当地土著植被碱蓬和芦苇。     

安徽鹞落坪自然保护区乡村聚落空间格局特征及其影响因素分析

我国自然保护区大多面临生态保护与脱贫攻坚的双重任务。保护区内乡村聚落空间格局则是当地自然环境、社会经济等多重因素作用的结果。开展保护区乡村聚落空间格局研究能够查明保护区内聚落空间特征及分异规律,为今后规范和引导保护区乡村建设,实现生态保护与经济社会协调发展提供决策参考。以安徽鹞落坪国家级自然保护区为例,综合运用GIS技术、景观指数定量分析方法分析鹞落坪自然保护区乡村聚落规模、形态、分布特征,探索地形、水源、区位以及社会等因素对乡村聚落空间格局的影响。结果表明:(1)鹞落坪保护区乡村聚落空间格局呈现出显著的功能区分异特征,核心区、缓冲区聚落规模小、形态复杂、分布稀疏,而实验区聚落规模大、形态规则、分布密集;(2)地形、水系、道路对保护区聚落空间格局有显著影响,区内聚落主要分布在海拔800 m以下,坡度15°以下,距河流、道路200 m以内的区域;(3)保护区聚落空间格局还与人口分布、经济发展、保护政策等社会因素密切相关。     

江苏省盐城自然保护区周围地区乡镇工业污染状况及发展方向

在盐城自然保护区周围建立一个环境良好的过渡带,是做好珍禽保护工作的一个重要方面。本文以1988年保护区周围乡镇工业污染源调查资料和历年来在保护区越冬的丹顶鹤数量为依据,从污染企业的比例、污染物排放量、排放强度、主要污染物及水环境和大气环境质量等方面,说明周围乡镇工业的发展,尚未对保护区的环境和丹顶鹤等珍禽的栖息产生明显的影响。但是,由于保护区的环境质量要求高,本区乡镇工业又正在迅速发展,因而必须重视乡镇工业的污染问题。本文认为,应当采取以下污染防治措施,以保证本区乡镇工业沿着正确的方向发展:1.统筹兼顾,优化工业布局;2.调整产业结构;3.强化环境管理。     

快速城市化地区塘的消减过程研究——以广州市天河区为例

塘是我国南方地区常见的、分布广泛的景观类型,也是相对独立的水生生态系统,在生态系统服务和人类经济文化活动中扮演着非常重要的角色。国际学者对其在保护生物多样性、防涝排水、提升景观及改善人居环境等方面的生态功能研究较多,但国内对塘的形成、消减过程、生态环境功能效应等科学问题一直认识不足,在人口和土地的快速城市化胁迫下,为了增加建设用地使用面积而将水塘填埋的行为广泛存在。文章以广州市天河区为研究区,以1996、2000、2004、2007、2011年5期遥感影像为数据,通过目视解译获取研究区的土地利用特征,提取水塘信息,依据塘的主要功能对塘进行分类,通过缓冲区分析、主成份分析和转移矩阵分析探索快速城市化地区水塘消减过程的数量和空间分布特征。结果表明:(1)研究区内水塘景观在15 a间显著消减,数量由109个减至20个,面积由36.30 hm2降至13.18 hm2,个体减少率为81.65%,面积减少率为63.69%;(2)不同时段、不同功能类型的水塘消减过程存在明显差异,养殖塘、风水塘、山塘和灌溉塘面积急剧减少,景观塘面积先降后增;(3)各时段的塘转换主要去向为居住用地、商业及工矿用地等,周边土地利用格局有交通用地、荒草地的塘更易于被转换成建设用地等其他土地利用类型;(4)在城市人居环境建设中,水塘具有保持生物多样性、调节气温、改善气候、防旱排涝、改善人居环境等生态价值,又具有历史文化、景观美化等人文价值,但水塘已成为快速城市化地区居住、商业、工矿用地的主要侵占对象。作为冷岛的水塘生态系统,在城市化进程和各项规划中都应受到重视与保护。     

江苏东台条子泥和如东湿地越冬水鸟多样性研究

江苏东台条子泥和如东湿地是东亚-澳大利西亚水鸟迁徙路线上的重要节点,是水鸟重要中转停歇地和越冬地。分别于2017—2020年冬季采用样点法对东台条子泥和如东湿地越冬水鸟种类、数量及生境类型进行调查。结果表明,2处湿地共记录水鸟52种,隶属于8目13科;其中,东台条子泥湿地记录到水鸟8目12科42种,累计有5种水鸟单次调查数量超过该物种全球种群数量1%的标准;如东湿地记录到水鸟6目11科43种,累计有3种越冬水鸟数量达到该物种全球数量1%的标准。不同年份间2处湿地水鸟物种数、数量和多样性指数均不存在显著差异,东台条子泥湿地水鸟密度显著大于如东湿地。水塘和滩涂是湿地越冬水鸟分布的主要生境,东台条子泥和如东湿地在这2种生境中的水鸟类群组成、群落相似性指数和多样性指数方面均存在一定差异。研究结果表明,东台条子泥和如东湿地是重要的水鸟越冬地,两地间水鸟多样性差异与生境利用和人为干扰等因素有关。针对水鸟及栖息地保护和管理提出合理建议。     

基于多方法融合的张家界大鲵自然保护区功能分区研究

中国大鲵(Andrias davidianus)为两栖类野生保护动物,在淡水生态系统中扮演着重要的角色和功能,但目前探讨其自然保护区功能分区的研究较少。以张家界大鲵自然保护区为研究对象,综合考虑地理环境、人类活动和大鲵分布等因素,融合最小费用距离、空间统计学方法的Ripley′s K函数、核密度分析和Iso聚类等多种方法,对张家界市域内水域的地理空间数据进行分析,得到大鲵自然保护区范围和功能分区。结果表明:(1)聚类结果所处位置和河段符合大鲵生境要求,并通过野外实地调查加以验证;(2)保护区总面积为13 101 hm~2,其中核心区面积占保护区总面积的35. 46%,缓冲区面积占35. 73%,实验区面积占28. 81%。功能分区结果考虑了大鲵水陆两栖特性,且符合生态和经济发展双重需要,对两栖类野生动物自然保护区功能分区研究具有一定的指导意义。