喜马拉雅中部甘达基河流域尼泊尔国鸟(棕尾虹雉)生境分布变化

甘达基河流域(Gandaki River Basin,GRB)是喜马拉雅中部地区的一部分,该地区栖息着许多珍稀的野生动物。由于气候和人类活动的影响,许多珍稀保护物种的生境处于危险之中。本研究基于最大熵(MaxEnt)模型,运用生物气候、土地覆被和DEM数据,分析各环境要素对棕尾虹雉(Lophophorusimpejanus)的生境适宜性的影响,评估棕尾虹雉现在状况和未来栖息地分布的变化。研究表明,目前棕尾虹雉的高度适宜栖息地面积约为749 km^2,主要分布在流域北部、东部和西部,尤其是郎塘国家公园、马纳斯卢峰自然保护区和安纳布尔纳峰自然保护区等保护区内。到2050年,棕尾虹雉的高度适宜栖息地面积将减少至561 km^2,主要在流域北部和西北部(即Chhyo,Tatopani,Humde和Chame地区)。未来环境变化的模拟表明,由于适宜栖息地面积的减少,棕尾虹雉面临的生存风险将增加。     

西藏沙棘（Hippophae thibetana）潜在地理分布及其对未来气候变化的响应模拟

气候变化影响植物物种地理分布,研究不同气候情景下物种的地理分布有助于物种保护和资源合理利用。为准确了解西藏沙棘(Hippophae thibetana)种植适宜生境,本研究收集了118个西藏沙棘种群分布点、19个气候因子和3个地形因子数据,利用MaxEnt(最大熵)模型和ArcGIS软件平台模拟了当前气候情景下西藏沙棘的适宜生境,探讨影响其生长的主导因子及阈值,并对其在4种不同气候情景下2041—2060年和2061—2080年的适宜生境进行预测。结果表明:(1)当前西藏沙棘高适宜生境和适宜生境面积分别为33.32万km~2和51.65万km~2,主要分布于青藏高原,集中在西藏、四川、青海和甘肃;(2)影响西藏沙棘地理分布的主导因子是海拔、最湿季降水量、最冷季平均温度,其中各因子的适宜生长阈值分别为:海拔2 500—4 800 m,最湿季降水量200—420 mm,最冷季平均温度-12—0℃;(3)未来不同气候情景下,西藏沙棘的高适宜生境、适宜生境和低适宜生境面积均出现缩减。该研究有助于西藏沙棘的野生资源保护、开发利用和扩大种植。     

柯西河流域关键保护物种的生境变化模拟研究（英文）

柯西河流域是世界物种多样性最为丰富的地区之一,其生物多样性及其生境保护有重要的意义。本研究采用了当前和未来气候变化情景下的Worldclim和土地利用数据,选择Max Ent模型模拟柯西河流域关键保护物种的潜在分布及其变化状况。结果表明:该模型的总体准确率高,模型的评价效果达到优秀水平。陈塘镇、樟木镇、Lamabagar和Langtang国家公园附近河谷地区是关键保护物种的主要栖息地,是生境保护的重点区域。通过比较1992和2050的关键物种的分布数据,发现关键物种的潜在分布区均发生了较大变化。模拟结果显示在未来气候和土地利用变化情景下,黑颈鹤、参三七和长尾叶猴的栖息地均会减少,需针对这些物种的栖息地,重点开展柯西河流域湿地和森林的保护工作。     

不同气候变化情景下亚洲北山羊（Capra sibirica）的响应（英文）

目前很少见到关于气候变化影响亚洲北山羊物种栖息地的研究。通过调查气候变化对塔吉克斯坦东部亚洲北山羊(Capra sibirica)分布的影响,并采用生态位建模比较了亚洲北山羊的适宜栖息地的当前与未来分布情况。预计到2070年,现有适宜栖息地的18%(2689 km^2)将变得不适宜亚洲北山羊的生存,损失的区域主要位于研究区域的东南部和西北部地区。新的适宜栖息地可能会扩展到当前亚洲北山羊范围之外:到2070年将扩展30%(4595 km^2)的范围,这些区域与亚洲北山羊现有的分布有很强的相关性。东南部的损失与该地区当前大多数的亚洲北山羊栖息地重叠,主要出现在比研究区域海拔低得多的区域(3500–4000 m)。当同时考虑损失和收益时,亚洲北山羊可能会净扩展到新的适宜栖息地。到2070年,亚洲北山羊的平均栖息地增加量约为30%(1379 km^2),表明适宜栖息地已向北部低温栖息地转移。研究结果有助于规划气候变化情景下塔吉克斯坦东部山区对生物多样性保护的潜在影响。应该特别注意东南地区的高地山羊种群,那里的栖息地可能由于气候对山区生态系统的影响而变得不适合该物种继续生存。     

利用MaxEnt研究印度中部秃鹫栖息地适宜性及气候变化的影响（英文）

秃鹫提供了宝贵的生态系统服务,在生态系统平衡中发挥着重要作用,但印度本土秃鹫数量在过去几年有所下降。掌握秃鹫栖息地的分布现状对于管理和防止秃鹫数量继续下降至关重要。可以预见,目前的气候危机可能会进一步导致秃鹫生境适宜性的变化,并影响现存的秃鹫种群。因此,本研究利用物种分布模型,对印度中部一个秃鹫栖息地的短期和长期变化进行预测,并以统计和图形的方式呈现数据。选择MaxEnt软件进行预测,是因为它与其他模型相比具有一定的优势,如只使用现有数据,在数据不完整、样本量小、样本间隙小等情况下表现良好。采用全球气候模式集成学习算法(CCSM4、Had GEM2AO和MIROC5)以获得更好的预测结果。14个稳健模型(AUC 0.864–0.892)是利用7个秃鹫种群(长喙、白臀、红头、银灰色、埃及秃鹫、喜马拉雅和欧亚狮鹫)在两个季节共1000多个地点的数据建立的。选定的气候(温度和降水)和环境变量(NDVI、海拔和土地利用/土地覆盖)被用于预测当前栖息地,未来的预测只基于气候变量。影响秃鹫栖息地分布的最重要变量是降水量(bio 15,bio 18,bio19)和温度(bio 3,bio 5)。在目前的预测中,森林和水体是影响土地利用的主要因素。在较小尺度上,随着时间的推移,极端适宜的栖息地面积减少,高度适宜的栖息地面积增加,总适宜栖息地面积在2050年略有增加,但到2070年有所减少。在更大的尺度上考虑,2050年适宜栖息地的净损失为5%,2070年为7.17%(RCP4.5)。相似的,在RCP8.5下,2050年适宜栖息地的净损失为6%,2070年为7.3%。研究结果可用于制定秃鹫的保护规划和管理,从而保护其免受未来的气候变化等威胁。     

气候变化下蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)适宜生境预测

蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)是中国干旱、荒漠地区主要的防风固沙植物,预测该气候变化对其地理分布范围的影响,对中国荒漠化防治工作具有指导意义。采用获得的蒙古沙拐枣108个种群分布数据和22个气候环境因子数据,利用最大熵(MaxEnt)模型软件预测蒙古沙拐枣在当前、2041—2060年及2061—2080年在中国干旱区的潜在地理分布,探究气候变化对该物种分布的可能影响。结果表明:(1)影响蒙古沙拐枣分布的主要气候环境因子为年降水量、年平均气温、气温年较差、最干季降雨量以及海拔;(2)目前,蒙古沙拐枣的适宜生境面积约为5.4×10~5 km~2,高适宜生境为7×10~4 km~2,主要分布在新疆塔里木盆地、准噶尔盆地边缘地带、甘肃河西走廊及其周边、腾格里沙漠;(3)在未来气候变化的情景下,蒙古沙拐枣的适宜生境范围大幅增加,适宜生境向高纬度地区移动,高适宜生境集中分布于甘肃河西走廊以及腾格里沙漠地区,且呈带状分布。     

利用MaxEnt研究印度中部秃鹫栖息地适宜性及气候变化的影响

秃鹫提供了宝贵的生态系统服务,在生态系统平衡中发挥着重要作用,但印度本土秃鹫数量在过去几年有所下降。掌握秃鹫栖息地的分布现状对于管理和防止秃鹫数量继续下降至关重要。可以预见,目前的气候危机可能会进一步导致秃鹫生境适宜性的变化,并影响现存的秃鹫种群。因此,本研究利用物种分布模型,对印度中部一个秃鹫栖息地的短期和长期变化进行预测,并以统计和图形的方式呈现数据。选择MaxEnt软件进行预测,是因为它与其他模型相比具有一定的优势,如只使用现有数据,在数据不完整、样本量小、样本间隙小等情况下表现良好。采用全球气候模式集成学习算法(CCSM4、Had GEM2AO和MIROC5)以获得更好的预测结果。14个稳健模型(AUC 0.864–0.892)是利用7个秃鹫种群(长喙、白臀、红头、银灰色、埃及秃鹫、喜马拉雅和欧亚狮鹫)在两个季节共1000多个地点的数据建立的。选定的气候(温度和降水)和环境变量(NDVI、海拔和土地利用/土地覆盖)被用于预测当前栖息地,未来的预测只基于气候变量。影响秃鹫栖息地分布的最重要变量是降水量(bio 15,bio 18,bio19)和温度(bio 3,bio 5)。在目前的预测中,森林和水体是影响土地利用的主要因素。在较小尺度上,随着时间的推移,极端适宜的栖息地面积减少,高度适宜的栖息地面积增加,总适宜栖息地面积在2050年略有增加,但到2070年有所减少。在更大的尺度上考虑,2050年适宜栖息地的净损失为5%,2070年为7.17%(RCP4.5)。相似的,在RCP8.5下,2050年适宜栖息地的净损失为6%,2070年为7.3%。研究结果可用于制定秃鹫的保护规划和管理,从而保护其免受未来的气候变化等威胁。     

气候变化下的孑遗植物裸果木(Gymnocarpos przewalskii)适宜生境分布

裸果木(Gymnocarpos przewalskii)为濒危孑遗植物,对荒漠生态系统具有重要意义。以生态位理论为基础,利用BIOMOD2建模平台中的5个模型算法(MaxEnt、RF、GBM、GAM、CTA)结合3大类19个环境气候因子数据构建组合物种分布模型模拟该物种在基准气候条件下的分布,并进一步预测在不同气候变化情景下分布范围的变化,进而为该物种原生产地保护及人工种植提供依据。结果表明:(1)Bio3(等温性)、Bio11(最冷季平均温度)、Bio12(年降水量)、Bio19(最冷季降水量)、slope(坡度)、T_caso4(表土硫酸钙含量)、T_gravel(表土砾石含量)、Tusda(表层土壤USDA分类)为影响该物种适宜生境分布的主要环境因子;(2)基准气候条件下,中国西北地区裸果木适宜生境面积约为0.59×10~6 km~2,主要分布于河西走廊及其周边区域,在塔里木盆地边缘也有较为集中的适宜生境分布。(3)在气候变暖的情景下该物种适宜生境面积略有增加,且不同气候变化情景差异较小,适宜生境整体北移。     

基于HSI模型的扎龙国家级自然保护区丹顶鹤繁殖生境适宜性评价

在对扎龙国家级自然保护区丹顶鹤(Grus japonensis)繁殖生境因子进行野外调查的基础上,利用地理信息系统技术,建立丹顶鹤繁殖生境适宜度指数(habitat suitability index, HSI)模型,对丹顶鹤的繁殖生境适宜性进行了定量评价,并对所建立的HSI模型精度进行了验证.结果表明,2003年扎龙国家级自然保护区丹顶鹤的适宜繁殖生境面积为385 km2,次适宜繁殖生境面积为204 km2,微适宜和非适宜繁殖生境面积合计为1 510 km2.丹顶鹤适宜繁殖生境呈条带状或块状分布,而且主要集中在扎龙国家级自然保护区的核心区内.利用HSI模型进行扎龙国家级自然保护区丹顶鹤繁殖生境适宜性评价是可行的.     

滇金丝猴栖息地的空间格局分析

利用遥感与GIS技术提取了滇金丝猴(Rhinopithecus bieti)的现存栖息地、适宜栖息地和破碎化栖息地,分析了空间分布格局与现状.结果表明,在云南滇西北地区,现有滇金丝猴种群生存于白马雪山、攀天阁、老君山、黑山、富合山和龙马山这6片独立的栖息地之中,由于长期以来受人为活动影响,南部的黑山、富合山、龙马山破碎化严重,栖息地面积较小,已接近最小生境面积.白马雪山片区连通性好,老君山次之.攀天阁片区是白马雪山南端生境破碎化形成的,老君山周边区域破碎化严重.南部残存的破碎化栖息地是恢复生境和走廊带栖息的基础,各区域都具有一定的建立走廊带的条件,但仅有老君山到攀天阁的廊带建设较为容易,而南部的其它区域廊带建设较为困难.北部羊拉片区、南部的剑川片区、最南部的苍山片区都是滇金丝猴的适宜栖息地,可作为迁地保护的备选区域.     

扎龙保护区丹顶鹤栖息地适宜性评价

结合TM影像和ENVISAT ASAR(HH/HV)数据,以扎龙保护区丹顶鹤栖息地为研究对象,在分布式定量提取评价因子(植被类型、生境结构、巢下水深、植被盖度、人为干扰)的基础上,建立HSI模型对丹顶鹤栖息地质量进行评价,并根据实测巢址空间分布情况对评价结果进行验证。结果表明:基于主观专家知识建立的HSI模型得到丹顶鹤高适宜栖息地面积为48km2,适宜栖息地面积为265km2,低适宜栖息地面积为385km2,不适宜栖息地面积为1 403km2,结合实测数据验证,得出高适宜、适宜和低适宜栖息地巢址共占实测巢址的92.86%,不适宜栖息地巢址占7.14%。经检验HSI模型对淡水沼泽湿地典型水禽栖息地的质量评价有良好的适用性。     

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。     

青头潜鸭种群状况及其潜在适宜生境分布

极危物种青头潜鸭(Aythya baeri)曾经广泛分布,但是由于其栖息地萎缩或消失等原因,青头潜鸭种群数量急剧减少。通过全国鸟类多样性观测网络、全球生物多样性信息网络、文献查询和咨询专家等方式,共获得2011～2018年期间的318条青头潜鸭分布信息;利用最大熵模型(maximum entropy modeling,MaxEnt)和地理信息系统技术,分析了青头潜鸭繁殖季和越冬季的潜在适宜分布区。研究结果表明,2011年至今,在中国繁殖和越冬的青头潜鸭的种群数量不超过700只,分布在京津冀湖泊湿地、长江中下游流域和环绕黄海、渤海的湿地的青头潜鸭繁殖地和越冬地数量较多,青头潜鸭在其它地区零散分布;利用最大熵模型预测的青头潜鸭繁殖种群和越冬种群潜在适宜生境的AUC(area under the receiving operator curve)值分别为0.982和0.974,表明预测结果可信度较高;青头潜鸭高度依赖低海拔的湿地生境,合适的最湿月的降水量(150～250 mm)、最湿季度的降水量(300～700 mm)和最热季度的降水量(300～600 mm)对青头潜鸭的分布具有主导影响作用;适宜青头潜鸭繁殖种群的生境主要分布在华北平原以北地区和长江中下游的湖泊湿地;适宜青头潜鸭越冬种群的生境主要分布在华北平原和长江中下游平原。     

老挝中部地区林业用地空间适宜性多尺度评价

通过顾及多尺度的适宜性评价方法和指标体系的构建,运用地理信息系统空间分析方法,以老挝中部甘蒙、沙湾拿吉两省作为研究区域,开展林业用地适宜性评价研究。结果表明:(1)全域尺度林业用地适宜面积为37 352.11 km~2,其中,一级适宜区域主要分布于欣奔、他曲、农泊、塞布里、凯山丰威汉、孟平、孟农。(2)省域尺度林业用地适宜面积为36 579.34 km~2,其中,一级适宜区域主要分布于湄公河流域及研究区东北部、东南部山区。(3)县域尺度林业用地适宜面积为36 727.74 km~2,其中,一级适宜区域主要分布于研究区东北部及中部、东南部山区。     

气候变化下基于物种与植物耦联机制的小白额雁(Anser erythropus)潜在生境及适宜性研究——以长江流域中下游为例（英文）

气候变化和人类活动通过改变物种生境而影响物种多样性。小白额雁是长江流域中下游的一种具有较高生态价值的食草型濒危候鸟,受气候变化和人类活动威胁。本文以小白额雁为代表性物种,定量分析了气候变化对长江流域中下游候鸟潜在生境及适宜性空间分布格局的影响。采用Maxent模型模拟了当前情景和全球环流模型(GCMs)气候场景下小白额雁潜在生境及其适宜性分布。研究结果表明,小白额雁分布特征与其栖息地周边植物分布呈显著相关关系;运用Maxent模型模拟小白额雁六种主要食源植物的分布特征,并将其结果作为环境变量,将显著改善小白额雁潜在生境及其适宜性模型的模拟性能;在两种典型浓度情景(RCP 2.6和RCP8.5)下,2070年小白额雁潜在生境适宜性面积将下降。为应对气候变化对小白额雁的影响,应采取更加合理的管理措施和保护政策,包括调整保护区的大小、形状和用途。     

中国湿地保护状况和未来湿地保护的目标和重点

湿地保护对于维持国土生态安全和社会经济可持续发展意义重大。运用湿地保护率和点密度分析法,评价中国湿地保护现状,识别湿地保护空白区与关键区,提出未来湿地保护目标与重点。研究结果表明,2015年,中国的湿地保护率为44.68%,湿地保护和管理方式以自然保护区为主,各类湿地、各湿地分区、各一级流域、各省级行政区、各地理区的湿地保护率差异较大,中国重点保护湿地的面积为2 656.46×10~4hm~2,重点保护湿地面积占湿地总面积的52.29%,重点保护湿地的保护率为74.15%;未被保护湿地主要包括辽宁省至广西壮族自治区的海岸带、松花江流域西北部片区、青海省中部地区、四川省北部地区和长江中下游地区等;湿地保护关键区主要包括青海省和西藏自治区组成的西部片区、东部海岸带、长江中下游地区、黑龙江省和内蒙古自治区组成的东北部片区,未来湿地保护一级关键区包括东部和南部海岸带、长江下游流域干流和湖泊、松花江流域、新疆维吾尔自治区北部湖泊和水库、四川省北部地区、江苏省西部地区;未来15 a,需要分省推进湿地保护工作。     

喜马拉雅中部柯西河流域土地覆被现状研究（英文）

位于喜马拉雅中部的柯西河流域(Koshi River Basin,简称KRB),是恒河支流也是南亚极为重要的跨境流域。流域内海拔落差巨大、生境复杂、生态系统类型完整、土地覆被类型多样且区域差异明显,是全球气候变化的敏感区之一。本研究基于Landsat TM、野外考察及植被图等多源数据,运用3S技术,编制了高精度的柯西河流域土地覆被数据,分析了流域土地覆被现状特征。研究表明:(1)2010年KRB土地覆被从流域源头至下游由雪被和水体(冰川)、裸地、稀疏植被、草地、湿地、灌丛、森林、农田、水体(河流和湖泊)、建设用地等9类组成。其中,以草地、森林、裸地和农田为主,分别占流域面积的25.83%、21.19%、19.31%和15.09%。而对气候变化敏感的冰川面积仅占5.72%。(2)KRB南、北坡土地覆被类型组成与结构迥异。北坡以草地、裸地和冰川分布为主,南坡以森林、农田和裸地为主;草地在北坡的分布面积远高于南坡,二者比例是6.67:1,而森林面积的97.13%分布在南坡,这些森林大多分布在河谷中部和南部平原地区,且与农田交错分布。(3)与环境相适应,流域主要覆被类型的垂直分布也具有明显的地带性特征。土地覆被由低到高,依次为农田、森林、灌丛和农田混合型、草地、稀疏植被、裸地和水体(冰川)的分布。研究结果为土地利用和覆被变化研究、为高山地区尤其是跨境流域的生态系统保护与管理、土地资源利用和可持续发展提供科学依据。     

基于“三类”空间的后备可利用土地资源评价研究——以山西省介休市为例

针对当前国土空间规划"双评价"中存在的后备适宜建设用地与后备适宜耕地在城镇、农业空间分布上的重叠性问题,论文在对2类用地进行概念内涵辨析的基础上,尝试构建后备可利用土地资源集成评价方法,探讨不同类型后备可利用土地资源用途的地域导向,并选取山西省介休市作为案例区进行实证应用研究。结果表明:介休市后备适宜建设用地面积较大(45.3 km~2),但集中连片趋势不明显。人均后备适宜建设用地面积为0.16亩/人。区域后备适宜耕地面积74.1 km~2,人均后备适宜耕地面积为0.26亩/人。研究区域2类用地具有相似的空间分布格局,即绵山镇、连福镇等地区后备可利用土地资源潜力较大,而城区及周围地区的潜力较小。针对2类用地的重叠性和差异性,介休市城区、各乡镇中心及北部地区的后备可利用土地资源未来可转化建设用地,即未来应被划归城镇空间。连福、绵山、义棠、张兰等乡镇南部地区未来可转化为新增耕地,即应被划归农业空间。     

冬小麦种植区域的可能变化对黄淮海地区农业水资源盈亏的影响

气候变化背景下,冬小麦适宜品种和种植区域的变化将影响流域农业水资源配置。利用IPCC CMIP5三种排放情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)的多模式集成数据,分析2011-2059年黄淮海地区冬小麦适宜品种、种植范围和农业种植模式的可能变化,并以研究区二级子流域为单元,采用VIP模型预测冬小麦种植区域的可能变化对其蒸散量、灌溉需水量和流域农业水资源盈亏的影响。结果显示:冬性和弱冬性品种将可能逐渐取代强冬性品种,冬小麦种植区逐步北移,北部地区的种植面积可能增加,而南部地区的种植面积则可能缩减。研究区北部冬小麦种植面积扩张将可能加剧海河流域农业的用水紧张,三种情景下2050s海河流域的农业用水缺口将增加3.7×10~8～34.0×10~8m~3。未来水分将取代热量成为海河流域北部地区冬小麦种植面积扩张的主要限制因素。南部地区双季稻种植面积可能扩张,流域水分盈余将减少。黄淮海地区冬小麦种植格局需要逐步调整以适应气候变化。     

西藏“一江两河”中部流域地区沙漠化土地基本状况

青藏高原高寒区“一江两河”中部流域地区的沙漠化土地,根据沙漠化程度可划分为轻度、中度和严重三类。根据地表物质组成可划分砂质和砂砾质沙漠化土地两大类。本区沙漠化土地总面积1860.9km~2,其中轻度、中度及严重沙漠化土地面积分别为530.5km~2、752.9km~2和578.6km~2。砂质和砂砾质沙漠化土地分别为916.4km~2和944.5km~2。主要分布河谷地区,尤以雅鲁藏布江宽谷地段面积最大。并且从河谷地区的江心洲、边滩、阶(台)地延伸分布至山前地带的冲洪积扇及山坡等不同的地貌单元上。