基于随机森林模型预估气候变化对动物物种潜在生境的影响

以白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)、中华穿山甲(Manis pentadactyla)和藏酋猴(Macaca thibetana)这3种动物作为研究对象,采用当前(1950—2000年)、2050年和2080年3个时期的气候数据,利用随机森林模型预估气候变化对动物物种潜在生境的影响。其中,2050和2080年的气候数据由3种大气环流模型(MIROC32-medress、CCCMA-CGCM2和BCCR-BCM2.0)和1个温室气体排放预设情景(SRES-A2)下2050和2080年的气候数据进行平均后得到。每一时期的气候数据包含19个生物气候因子,将19个生物气候因子全部作为环境变量,通过随机森林模型分别模拟并预测这3种动物在当前气候条件下的潜在生境,以及未来2050和2080年气候条件下的潜在生境,并用潜在生境质心(centroids)的位置变化来表征物种潜在生境的偏移情况,分析潜在适宜生境面积及物种最适宜海拔高度的变化,采用受试者工作特征曲线和真实技巧统计值评价模型的预测精度。结果表明,3种动物的潜在生境逐渐向北偏移,最适宜海拔高度逐渐升高。其中,中华穿山甲潜在生境的北移速度最快,至2080年北移量达133 km;白冠长尾雉的最适宜海拔高度上升最快,至2080年上升152 m。3种动物的潜在生境面积均逐渐增加,白冠长尾雉的增幅最大。建议在动物保护行动中考虑气候变化对物种的影响,制定长期的保护策略。     

气候变化背景下羌活在三江源的适宜分布

羌活(Notopterygium incisum)是重要的药用资源和濒危物种,明确其适宜分布情况对其可持续利用至关重要。基于三江源18个羌活分布点数据,利用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(GIS)技术预测了气候变化背景下羌活在三江源的适宜分布情况,并筛选出影响其分布的主要环境因子。结果表明:当前羌活适宜分布面积为146.43×10~3 km~2,占三江源区域的26.67%,且主要集中在三江源区的东部和南部;影响羌活分布主要的环境因子有6个,按贡献率由大到小分别是:海拔(37.1%)、年平均气温(15.9%)、坡向(12.2%)、最湿季降水量(11.4%)、最冷季平均气温(9.6%)、气温季节性变动系数(5.4%);未来羌活在不同CO_2浓度情景下的适宜分布面积由大到小为:RCP2.6(126.92×10~3 km~2)、RCP4.5(95.32×10~3 km~2)、RCP6.0(25.53×10~3 km~2)、RCP8.0(22.13×10~3 km~2),未来不同CO_2浓度情景下羌活的适宜分布面积均小于当前羌活适宜分布,且未来高CO2浓度情景下的羌活适宜分布面积小于低CO2浓度情景。当前及未来不同CO2浓度情景下三江源国家公园中羌活的适宜分布面积分别为:当前(22.60×10~3 km~2)、RCP2.6(16.64×10~3 km~2)、RCP4.5(4.79×10~3km~2)、RCP6.0(0.43×10~3 km~2)、RCP8.0(0.27×10~3 km~2),羌活在三江源国家公园的适宜分布面积相对较小。该研究对于理解三江源区羌活野生资源生长环境具有重要意义,并有利于实现这一野生药用植物资源的科学保护与合理利用。     

基于MAXENT模型的丹顶鹤越冬生境变化分析:以盐城保护区为例

盐城保护区是全球野生丹顶鹤(Grus japonensis)迁徙种群主要的越冬栖息地之一。近年来,丹顶鹤越冬生境变化显著。应用MAXENT模型,结合丹顶鹤野外调查数据和主要环境特征变量,对2000—2013年盐城保护区丹顶鹤越冬生境变化和主要原因进行分析。模型分析结果表明,到道路距离、到养殖塘距离和到米草滩距离,以及到芦苇滩距离和到碱蓬滩距离分别是2000和2013年影响丹顶鹤分布的主要环境因子。2000—2013年期间,盐城保护区内丹顶鹤适宜生境面积持续减少,由94 571 hm2减少为22 365 hm2;适宜生境破碎化程度不断加剧,分布格局由连续分布变为集中分布在核心区周围区域。丹顶鹤适宜生境丧失与保护区内碱蓬滩、泥滩、盐田面积大幅减少,养殖塘面积大幅增加有关。建议保护区在丹顶鹤越冬生境保护中做好以下工作:(1)加强核心区湿地生境保护和恢复;(2)加强实验区和缓冲区人工湿地管护;(3)加强对保护区内人为干扰活动的监督和管理。     

气候变化情景下黑果枸杞的潜在地理分布

黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)是一种多年生、多棘刺灌木,具有丰富的药用、经济和生态价值.基于中国172个黑果枸杞样点和29个环境因子数据,运用MaxEnt模型,模拟预测黑果枸杞在当前、未来(2050s、2070s)RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5气候情景下的潜在地理分布,以刀切法(Jacknife)分析影响其分布的主要环境因子,并采用受试者工作特征曲线(ROC)对预测结果进行检验.结果表明:(1)MaxEnt模型能够较好地模拟预测黑果枸杞在我国的潜在分布范围.最湿月降水量、最冷季均温、最冷季降水量、表层土壤砾石含量、年均温、月平均日温差等因子是影响黑果枸杞分布的主要因素.(2)黑果枸杞潜在适宜分布区总面积约为111.942×104 km~2,主要分布在西北干旱地区沙漠—绿洲过渡地带.(3)不同气候情境下,各等级适宜区面积存在明显差异性.RCP2.6情景下2050s、2070s总适宜区增加,RCP4.5情景下2050s增加、2070s减少,RCP8.5情景下2050s、2070s总适宜区减少.(4)空间叠加分析表明,未来黑果枸杞适宜区呈先增长后减少的变化趋势. 2050s黑果枸杞潜在适宜区向东部和东南部扩张,2070s潜在适宜区总体减少,并向北移动.综上所述,气候变化对黑果枸杞不同等级适宜区产生的影响不同,高适宜区分布范围相对较为稳定,可以适应未来气候变化;未来适宜区潜在分布范围及其空间迁移存在一定规律性,结果可为沙漠化治理和生态环境保护提供参考信息.(图7表3参61)     

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。     

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。     

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。     

气候变化对我国白枕鹤繁殖地分布的影响

基于白枕鹤(Grus vipio)在我国东北地区繁殖地分布数据,以温度、降水等数据作为预测的环境因子,利用最大熵模型(Maxent)预测白枕鹤在我国东北地区的繁殖地潜在分布。在此基础上耦合3种大气环流模型,同时结合2种气候情景,预测气候变化对我国东北白枕鹤繁殖地分布的影响。结果表明,在未来气候变化情景下,白枕鹤的繁殖地分布范围有减少趋势,且分布地区向北及向西移动。其中,A2情景变化程度大于B2情景,向北及向西移动的趋势更加明显,显示气候变化对白枕鹤繁殖地分布有显著影响。     

LUCC及气候变化对龙川江流域径流的影响

土地利用与土地覆被变化(Land Use and Land Cover Change,LUCC)及气候变化对流域的径流变化影响巨大。为揭示龙川江流域LUCC和气候变化对径流变化的影响,基于SWAT模型,通过设置不同情景,定量分析了不同土地利用类型和气候要素对流域内径流的影响,并结合RCP4.5、RCP8.5两种气候情景对流域未来径流的变化进行了预估。结果显示,(1)SWAT模型在龙川江流域径流模拟中具有较好的适用性,可用SWAT模型进行流域的径流模拟,率定期的模型参数R~2、Ens分别达到0.73、0.71,验证期的模型参数R~2、Ens分别达到0.75、0.74。(2)从土地利用方面考虑,将农业用地转化为林地或草地,均会导致流域径流量的减少,而将林地转化为草地则会引起流域径流量的增加,农业用地、林地、草地三者对径流增加的贡献大小顺序为农业用地?草地?林地。从气候变化方面考虑,流域径流量与降雨量呈正比,与蒸发量呈反比。(3)2006-2015年间龙川江流域LUCC引起的月均径流增加幅度小于气候变化引起的月均径流减少幅度,龙川江径流的变化由气候变化主导,月均径流量总体上减少1.59 m~3·s~(-1)。(4)预估结果显示,RCP4.5和RCP8.5气候情景下,2021-2050年间龙川江流域径流减少趋势明显,分别为1971-2015年减速的2.65倍、3.43倍。     

基于最大熵模型模拟气候变化下中国两个沼泽藓类属的潜在分布

皱蒴藓属(Aulacomnium)和寒藓属(Meesia)是北温带沼泽或湿原藓类属的代表.沼泽湿地对气候变暖较为敏感,对于维持区域水循环和水文功能具有重要影响.基于中国皱蒴藓属4种52个和寒藓属3种20个地理分布点及19个环境变量,利用最大熵模型和Arc GIS 10.2软件,分别预测两个属在中国的适生分布区以及未来气候情景下物种潜在地理分布的变化.结果显示:(1)皱蒴藓属主要分布在中国东北和西北部分地区以及西南部分高山地带;寒藓属主要分布在中国东北大部分地区和四川北部高原.(2)最暖季度平均气温、最干季度降雨量和最干月降雨量是影响皱蒴藓属在中国分布的主要气候因子;年降雨量、最干季度平均气温、温度季节性变动系数和最暖季度平均气温是影响寒藓属在中国分布的主要气候因子.(3)在未来(2061-2080年)气候情景下,皱蒴藓属分布面积将比现代气候下增加5.94%,而寒藓属分布面积将减少0.27%.结果表明气候变化对两个沼泽藓类属的影响不同,可为探讨气候变化下苔藓植物物种分布变化提供参考资料.     

气候变化对我国丹顶鹤繁殖地分布的影响

利用最大熵模型,结合大气环流模型和IPCC(政府间气候变化专门委员会)最新发布的A2和B2气候情景,模拟和预测气候变化对我国东北地区丹顶鹤(Grus japonensis)繁殖地分布范围及空间格局的影响趋势。结果表明,在A2和B2气候情景下,气候变化将导致丹顶鹤的繁殖适生区域不断缩减,核心分布区域向西和向北移动,其中东北3省的栖息地变化明显,内蒙古东部地区未来将成为丹顶鹤的主要栖息地。认为我国急需建立一套完整可靠的丹顶鹤分布监测系统,进一步加强湿地的人工补水和湿地恢复等工作,以利于丹顶鹤繁殖地的保护。     

气候变化背景下未来中国草地生态系统服务价值时空动态格局

气候变化已经并将继续对中国自然生态系统和人类社会产生广泛而深远的影响,成为人类经济社会发展的风险。为了解未来中国草地生态系统服务价值的时空动态格局以及揭示气候变化的可能影响,以采用CEVS模型计算得出的NPP为基础,根据Costanza等提出的生态系统服务价值计算方法,分析了基准期(1971—2000年)及未来(2021—2050年)RCP 4.5(中低排放)和RCP 8.5(高排放)情景下中国草地生态系统服务价值时空动态变化特征。结果表明,基准期及未来RCP 4.5和RCP 8.5情景下中国草地生态系统服务总价值均呈增加趋势,年平均值分别为1.93万亿、2.26万亿、2.27万亿元。其空间分布状况与水热条件的分布趋势一致,均表现出从西北向东南逐渐递增的分布格局。未来总价值除了在西藏西北部及新疆中部小范围内表现为减少外,在其他地区均呈增加趋势。增幅分布模式与中国人口分布以胡焕庸线划定的基本格局相似,表现为西北增幅小,东南增幅大;大部分地区增幅比例在30%以内,少数为30%~60%,60%以上非常稀少。中国草地生态系统服务各功能构成项对总价值的贡献率依次为:土壤形成与保护(26.9%)废物处理(18.1%)生物多样性保护(15.1%)气候调节(12.4%)气体调节=水源涵养(11.0%)食物生产(4.1%)原材料生产(0.7%)娱乐文化(0.6%),即物质产品产出价值仅占4.8%,非物质价值占95.2%。该研究揭示了未来30年中国草地生态系统服务价值的时空格局动态演化及其对气候变化的可能响应,在一定程度上填补中国在生态系统服务价值动态、定量预估方面的空白现状,这对于未来科学应对气候变化、合理利用草地资源、加强生态环境建设具有一定的指导意义。     

钱江源国家公园黑麂(Muntiacus crinifrons)生境适宜性评价及廊道设计

黑麂(Muntiacus crinifrons)是国家Ⅰ级重点保护野生动物,由于人类活动干扰致使其栖息地破碎化,进而威胁黑麂种群生存。因此,识别黑麂适宜生境关键区,构建破碎栖息地之间的生境廊道显得尤为重要。以钱江源国家公园为研究区域,基于黑麂分布点位数据和环境数据,通过MaxEnt模型评价黑麂的生境适宜性,利用Linkage Mapper廊道设计模型和最小累积阻力模型(minimum cumulative resistance model, MCR)设计黑麂生境廊道。结果表明,训练集和验证集受试者工作特征曲线(ROC)与横坐标围成的面积(AUC值)分别为0.959和0.943,MaxEnt模型结果达到优秀水平;黑麂适宜生境面积为44.78 km~2,仅占国家公园总面积的17.8%;影响黑麂生境分布的主要环境因子为距阔叶林距离(29.4%)、海拔(19.2%)和距水源距离(15.2%);在选取的黑麂适宜生境关键区设计了3条黑麂潜在生境廊道,主要位于里秧田村、田畈村、库坑村及霞川村,廊道最小宽度设置为766 m,廊道总长度为12.70 km。该研究结果可为黑麂保护提供科学依据。     

武夷山国家自然保护区NDVI对坡度的响应

武夷山国家自然保护区是全球同纬度带保存最为完整、面积最大的典型中亚热带原生性森林生态系统,地势起伏剧烈,研究此区域归一化植被指数(NDVI)对坡度的响应可为保护区生态建设提供科学参考。文章基于Landsat ETM+/OLI遥感数据、DEM数据和气象资料,提取2004—2018年武夷山国家自然保护区NDVI和坡度,分析研究了2004—2018年保护区6种坡度类型下植被覆盖的变化特征,以及不同坡度下植被的改善和退化情况,指出影响不同坡度NDVI的主要气象因子。结果表明:(1)2004年以来武夷山国家自然保护区植被呈改善趋势,生态环境保护工作取得良好成效,但保护区仍存有耕地、居民点和生产经营活动,中部和北部低坡度地区植被呈变差趋势;(2)在所有坡度范围内,保护区植被变化类型均以轻微改善为主(面积比超过50%),在0°—25°范围内利于植被退化,而在35°范围内利于植被改善;(3)NDVI变化趋势与坡度呈二次函数关系,以17°为界,当坡度小于17°时,植被改善随着坡度的增加而缓慢减弱;当坡度大于17°时,植被改善随着坡度的增加而增强;(4)在保护区内,影响植被生长的主要气象因子为降水。研究结果可为保护区制定生态保护规划、实施针对性地保护和应对气候变化影响提供决策依据。     

安徽鹞落坪自然保护区聚落用地适宜性评价

自然保护区大多面临生态保护与脱贫攻坚的双重任务,协调好乡村建设与生态保护的关系是问题的关键。以安徽鹞落坪自然保护区为例,从自然条件、生态限制和社会经济3个方面选取10项指标构建鹞落坪自然保护区聚落用地适宜性评价指标体系,对聚落用地适宜性进行评价。结果表明:鹞落坪保护区适宜建设区域面积仅占保护区总面积的21.80%,限制建设区域面积占19.03%,禁止建设区域面积占59.17%;现有聚落面积的75.10%分布在适宜建设区域,8.44%分布在限制建设区域,16.46%分布在禁止建设区域。根据评价结果,对现有聚落斑块分别提出发展、限制和退出3种布局优化策略。该研究有助于实现自然保护区内聚落的合理布局和生物多样性保护,对促进经济社会与生态环境协调发展具有现实意义。     

Predicting future invasion risk of three widespread malignant weeds on Qinghai-Tibet Plateau,using multi-algorithm ensemble models北大核心CSCD

农田恶性杂草相比普通杂草的传播更为迅速且难以有效防治,对农业生产危害严重.明确典型恶性杂草当前潜在分布面积及未来气候变化下对耕地的潜在入侵风险对农业生产管理具有重要意义.以广泛分布于青藏高原农田中的3种常见恶性杂草,即野燕麦(Avena fatua L.)、一年生早熟禾(Poa annua L.)和狗尾草[Setaria viridis(L.)P.Beauv.]为研究对象,利用广义增强模型(GBM)、广义线性模型(GLM)、人工神经网络(ANN)、最大熵(MaxEnt)、随机森林(RF)及多元自适应回归样条(MARS)算法集合预测上述3种杂草在青藏高原的潜在地理分布以及驱动其变化的关键因子,以评估其对耕地的入侵风险.未来气候场景采用最新的第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)框架下2050年的4种共享经济路线(SSP1-2.6、2-4.5、3-7.0、5-8.5).结果显示:野燕麦适宜分布区面积约为3.5912×10^(5) km^(2),主要分布于四川西南部及青海东部,零星分布于甘肃、西藏和新疆;一年生早熟禾和狗尾草的适宜分布区面积约为4.3046×10^(5) km^(2)和2.0036×10^(5) km^(2),均主要分布于四川西南部和西藏东南部,零星分布于青海东部和甘肃南部.年均温是3种杂草分布的最主要驱动因子.此外,人类足迹和土壤有效氮是影响野燕麦分布的相对重要因子;土壤酸碱度、最暖季降水量是影响一年生早熟禾分布的重要因子;温度季节性、最暖季降水量是影响狗尾草分布的重要因子.预计至2050年,3种杂草在4种情境下均会出现不同程度的扩张,狗尾草的扩张面积表现出随辐射强迫的增强呈先升高后趋于稳定的趋势,而另两种杂草则呈先升后降的趋势.预计3种杂草的潜在分布面积在耕地中的占比与扩张面积的变化趋势一致,且在主产区的占比高于非主产区.模拟结果表明,未来气候变化下,随着3种恶性杂草的适宜分布区面积的扩张,其对青藏高原耕地的入侵风险将增加,尤其是粮食主产区所面临威胁更为严峻,建议应重点关注青藏高原粮食主产区恶性杂草的生理生态、迁移扩散和防治技术研究.(图6表2参61)     

艾比湖湿地典型植物群落土壤养分和盐分的空间异质性

荒漠盐生植物作为艾比湖湿地广泛分布的植物类群,其影响下的土壤养分和盐分的变化特征,对于研究盐生植物适应盐渍化环境的机理有着重要意义。基于2012和2013年对艾比湖湿地3种不同生境(灌丛生境、草甸生境、稀疏乔木生境)进行野外调查,采用传统统计学方法与地统计学方法,对土壤养分和盐分特征进行了初步探究。结果表明:(1)灌丛生境-草甸生境-乔木生境,随湖距和海拔高度的增加,土壤有机质、全氮和全盐含量显著升高(P0.05);(2)表层0~5 cm土壤聚盐和聚养现象极为显著(P0.01),且呈上高下底分层结构;(3)灌丛生境-草甸生境-稀疏乔木生境,土壤有机质、全氮和全盐均具有明显的空间结构特征,且空间分布不均,其空间异质性主要由结构性因素如微地形、湖面积波动、成土母质、气候变化等引起,以条带状和斑块状镶嵌分布;(4)通过对3种不同生境土壤养分和盐分的回归分析表明,土壤有机质含量的变异性是影响土壤全氮变异性分布的重要因子,而土壤盐分异质性的存在,在一定程度上又是引起土壤有机质和土壤全氮异质性的重要因素。     

气候变化对7种荒漠植物分布的潜在影响

利用CART(Classification and regression tree,分类和回归树)生态位模型,采用A2和B2气候变化情景,模拟分析气候变化对密枝喀什菊、肉苁蓉、沙打旺、四合木、松叶猪毛菜、新疆贝母和伊贝母等濒危植物分布范围及空间格局的影响.结果显示:气候变化下,这些植物适宜分布范围较之目前缩小,到2081～2100年时段缩小80%以上;就新适宜及总适宜分布范围而言,密植喀什菊从1991～2020年到2051～2080年时段呈现增加趋势,之后呈现减小趋势,沙打旺从1991～2020年到2081～2100年时段呈现增加趋势,其它植物呈现减小趋势.气候变化下,6种植物目前适宜分布区中大部分区域将不再适宜,新适宜分布区将主要向昆仑山、柴达木盆地、祁连山西部、阿尔金山和帕米尔高原等高海拔区域扩展,沙打旺从2051～2080年到2081～2100年时段向东北高纬度区域扩展.气候变化下,这些植物适宜分布范围与年均气温和降水量变化相关性不一致,一些植物适宜分布范围与年均气温和降水量变化相关系数并不显著(P0.0.5);多数植物分布范围与年均气温和降水量变化多元回归关系较弱.结果说明,气候变化下,这些植物空间分布格局改变,目前适宜分布范围极大缩小,新适宜范围扩大.     

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)     

基于Markov-CLUES耦合模型的杭州湾湿地多情景模拟研究

杭州湾湿地是中国南北湿地的分界线,也是环杭州湾地区重要的区域生态安全屏障。由于全球气候变化和当地经济发展,杭州湾湿地资源锐减,湿地生态功能退化。因此,对杭州湾湿地未来发展趋势的模拟预测,可为资源合理开发、政府政策规划等提供科学依据。以杭州湾湿地为研究对象,利用2006年、2011年、2016年3期遥感影像提取湿地空间分布信息,对杭州湾湿地现状进行分析;构建Markov-CLUES耦合模型,运用耦合模型模拟了多情景下的杭州湾湿地未来演变趋势。研究结果表明,(1)杭州湾滨海湿地主要历史演变特征为:海岸带区域不断向浅海水域方向延伸;淤泥质海滩受到来自内陆方向的围垦;处于极不稳定状态;稻田类型极易转变为建筑等非湿地类型;非湿地面积呈不断上升趋势。(2)以2011年的湿地空间分布格局图为模拟年份初始图,运用Markov-CLUES耦合模型模拟了2016年的湿地空间分布格局模拟图,并以2016年的实际湿地分布现状图进行验证,结果表明,Markov-CLUES耦合模型的总体精度为86%,Kappa系数为0.81,说明Markov-CLUES耦合模型可用于模拟杭州湾湿地演变趋势。(3)通过对杭州湾湿地未来多情景模拟结果分析发现:淤泥质海滩在经济增长情境下围垦速率加快,与自然情景相比,面积下降速率增加3.46%;在滩涂资源保护情境下,面积几乎不变,得到了有效保护。稻田是除浅海水域外的主要湿地类型,在经济建设情景下,稻田向非湿地的转变速率增加5.31%,稻田面积下降;在粮食安全情景下,面积增加了3 470.76 hm~2,在数量上和空间分布上都得到了良好的保护。非湿地在稻田保护的情景下,由于来源的减少,面积增长受到抑制;在其他3个情景下均呈上升趋势;在经济建设的情景下,非湿地增加速度最快。