3S技术在野生动物生境研究中的应用

3S技术可快速、准确、实时地获取、处理空间信息,具有广泛的应用性。该文从野生动物生境格局、生境破碎化、生境因子特性、生境分析模型建立、生境评价和生境恢复建设等方面,综合评述野生动物生境研究中3S的应用问题,并提出野生动物生境研究将朝着3S技术集成、GIS与数学模型结合、数据可视化模拟、网络化和智能化的方向发展。     

长白山不同海拔泥炭地泥炭藓残体的分解

在当前气候变化的背景下,沿海拔梯度,选择长白山4处泥炭地为研究地,以喙叶泥炭藓和大泥炭藓为分解材料,于丘上和丘间两种生境进行分解实验,研究物种、生境以及海拔下降导致的增温对泥炭藓残体分解速率的影响。结果表明,增温以及生境和物种差异均影响泥炭藓残体的分解,即增温促进泥炭藓分解,丘间生境更利于泥炭藓残体分解,喙叶泥炭藓分解率高于大泥炭藓。比较而言,物种即分解材料的内在质地是影响植物残体分解的主要因素,即高氮含量和低C/N比的喙叶泥炭藓更易分解。增温与物种及增温与生境间均存在交互作用,可以改变生境和物种差异对泥炭藓残体分解的影响,可能会对泥炭地碳汇功能产生深远影响。     

人类活动对纳帕海湿地黑颈鹤越冬生境的干扰强度与格局

快速的城市化进程对城市湿地造成空前的压力,在短期内以人类活动干扰为主要特征;强度各异、来源多样的干扰对以城市湿地为载体的候鸟生境产生的负面影响,影响着候鸟的越冬生境质量,进而影响了候鸟的种群变化。其中,量化人类活动干扰的强度与其对候鸟生境格局的影响是生物保护工作的重要内容之一。纳帕海湿地(Ramsar湿地)是黑颈鹤(Grus nigricollis)中部种群的主要越冬地,然而日趋严重的人类活动干扰已经影响了黑颈鹤种群的越冬生境质量,因而开展这方面的工作是十分必要的。在研究区内,根据黑颈鹤的可利用景观,识别黑颈鹤的潜在生境,结合2010~2015年期间对人类活动干扰源的多次实地调查资料,将影响黑颈鹤生境的主要干扰源进行分类,确定其强度和干扰范围,从而确定2010~2015年期间黑颈鹤实际生境格局及复合干扰位置、强度和范围。研究结果表明,黑颈鹤越冬种群稳定期和迁离期实际生境分别仅占两时期潜在生境的48.9%和38.3%,人类活动干扰是造成黑颈鹤实际生境和潜在生境差异的主要原因;其中,低复合强度干扰的影响面积在稳定期和迁离期都接近总干扰面积的90%,所以,低复合强度干扰是黑颈鹤生境的主要影响因素。因此,控制低复合强度干扰,可以快速、有效地起到保护和恢复黑颈鹤生境的目的。     

不同生境条件下泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)种群的空间格局及动态分析

应用生态空间理论(theory of spatial ecology)和地统计技术，分析了不同生境条件下泡泡刺种群的空间分布特征及其动态。结果表明：受气候条件的控制，泡泡刺种群是以斑块状格局形式存在。在较小的尺度上，生境条件起到了明显的作用，戈壁生境中的泡泡刺灌丛沙堆趋向于斑块小、密度大、空间自相关距离短，而沙漠生境中的结果相反。另外，沙埋和地下水位下降不仅为泡泡刺种群拓宽了生态位，而且是该种群演化的驱动力。     

民勤绿洲边缘两种生境红砂种群空间格局及关联性分析

以民勤绿洲边缘丘间低地和固定沙丘(退化梭梭固沙林)两种生境下红砂种群为研究对象,采取空间替代时间和O-ring空间点格局方法研究了红砂种群的结构特征、空间分布以及空间关联性,结果表明:(1)红砂种群在丘间低地生境下,主要集中在龄级1;在固定沙丘生境下,主要集中在龄级3,表明种群的更新受到很大的限制。(2)两种生境下红砂种群的空间格局分布和不同龄级间空间关联性差异很大。丘间低地的红砂种群及龄级1和2在小尺度范围内呈聚集分布,之后随着尺度的增加趋于均匀分布(龄级1和红砂整个种群)或随机分布(龄级2),而龄级3在整个研究尺度范围内为随机分布;固定沙丘生境下的红砂植株只有龄级2和整个种群在小尺度内为聚集分布,其余均为随机分布。(3)在丘间低地生境下,龄级1和龄级2、3在小尺度上显著负相关,其余各龄级在0~5 m尺度上基本无关联;固定沙丘生境下,各个龄级之间均为无关联。这种差异与生境的异质性(地下水位、结皮的类型和盖度等)以及群落结构等有关。该研究对于民勤绿洲边缘红砂种群的保护和利用以及退化梭梭固沙林的人工修复有一定的指导意义。     

资源型城市生境质量空间分异格局及其影响机理研究——以唐山市为例（英文）

退化的生态环境一直是全球资源型城市可持续发展的挑战。尽管此问题已经引起了学界的广泛关注,但从自然与人为因素相互作用的角度探讨资源型城市生境质量的空间分异格局及其影响机理的研究较少。本文以唐山市为例,基于综合生态系统服务价值和InVEST-HQ模型对生境质量进行评估,利用空间自相关识别唐山市生境质量的空间分异特征,并借助地理探测器模型和空间生产理论探讨唐山市生境质量空间分布差异的影响因素及其影响机理。结果表明:(1)2019年唐山市生境质量总值为3.45×10~(10)元,每公顷生境质量价值为24435.05元。唐山市生境质量值呈现出"南北偏热,中西偏冷"的分布格局。(2)县域尺度上迁西县生境质量最优,路北区生境质量最差;乡镇单元上上营乡生境质量均值最高,开平街道最低。(3)自然环境条件是影响唐山市生境质量空间分异的重要基础因素。城市化和工业化因素是唐山市生境质量空间分异的重要外在动力。平均海拔、平均坡度、原材料业密度和人口密度对生境质量空间分异的贡献均大于0.40。任意两因子对生境质量的交互作用均为增强。人口聚集、工业资源丰富、交通便利的区域成为生境质量低值区,景观格局优美、降雨充沛、气候舒适的区域成为生境质量高值区。空间生产理论可以用来解释生境质量空间分异的形成机理。     

不同生境四合木种群数量特征比较研究

对不同生境四合木种群的个体与综合数量指标进行了比较分析,测定了各生境区内四合木植株的地径与幼苗补充量。结果表明:不同生境的四合木种群个体及其综合数量指标均有一定差异,其中密度与多度以海南、低山、千里山种群较高,乌家庙、乌达与棋盘井种群较低;盖度、高度、冠幅以低山、乌家庙种群较大,海南、千里山和棋盘井种群较小;平均地径以乌家庙、低山种群较大,乌达、棋盘井种群较小;幼苗补充量以千里山种群最多,乌家庙种群最少;重要值和综合优势比以低山、乌家庙、海南、千里山种群为多,表明其生境条件较为适宜,而乌达与棋盘井种群较低,说明工矿发展和由此引发的土地沙化、环境恶化是四合木生存的主要威胁。     

盐城黄海湿地丹顶鹤越冬生境质量评估与管理对策研究北大核心CSCD

江苏省盐城市黄海湿地是丹顶鹤(Grus japonensis)西线迁徙种群的主要越冬地。由于黄海湿地在不断萎缩,水鸟的食物资源逐渐减少,丹顶鹤越冬种群有集中于江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区的核心区内越冬的趋势。采用增强回归树模型,评估了丹顶鹤越冬生境质量,分析了丹顶鹤越冬生境质量的影响因素,构建了丹顶鹤越冬生境质量管理概念模型,提出了丹顶鹤越冬生境质量管理的对策和建议,以期为有效保护丹顶鹤越冬种群及其越冬栖息地提供科学依据。底栖动物是越冬丹顶鹤的主要食物来源,丹顶鹤越冬生境中底栖动物量的变化本质上是互花米草(Spartina alterniflora)入侵改变了滨海湿地的生态过程,减少了越冬丹顶鹤食物的丰富度和可利用量,因此,在越冬丹顶鹤食物丰富度管理对策方面,提出以恢复水文过程为核心的滨海湿地生态过程恢复。在食物可获取性管理方面,可以通过有效管理人工管理区和自然生境区的芦苇(Phragmites australis)覆盖度和高度,提高越冬丹顶鹤食物的可获取性;同时,在自然生境区,防止自然湿地流失,控制互花米草向陆地扩张速度,恢复碱蓬(Suaeda glauca)生境结构。     

太行山淇河流域土地利用变化对生境的影响

山地作为陆地表面的特殊地域单元,地形起伏较大,生态系统较为脆弱,对全球变化信号有放大作用。因此,研究山地土地利用变化对生境质量的影响,对于权衡区域生态保护与发展及土地资源的可持续利用具有重要意义。本文基于InVEST模型,结合土地利用数据,并从地形起伏度视角,对太行山淇河流域2000-2015年生境质量进行研究。结果表明：①2000-2015年期间,淇河流域土地利用变化表现为耕地、林地面积逐渐减少,草地、建设用地面积逐渐增加。②流域整体生境质量较好,平均生境质量指数均超过0.7,且2015年有明显提升。③淇河流域的生境质量变化受地类变化影响较大。耕地、草地、建设用地由于受到过人为干扰的影响,其生境出现不同程度的退化;采伐、毁林开荒等行为导致林地的生境也开始缓慢退化,但由于林地的植被覆盖度较高,抗干扰能力较强,加上逐渐开始对其进行恢复,生境质量水平依然较高。④该流域生境质量在地形起伏度上的分布特征表现为平坦区和微起伏区以一般等级生境质量为主,小起伏区和中起伏区则以高度重要和极重要等级生境质量为主。     

西安市典型区域城市生境制图与自然保护规划研究

城市自然保护已成为城市生态建设的重要内容。城市自然保护有赖于相关数据采集、评价方法的建立和规划途径的支持。本文结合西安市典型区域,运用RS和G IS技术,探讨了城市生境制图的一般方法与程序,主要工作包括以下方面的:城市生境分类体系的建立;城市生境制图及数据库的建立;城市生境保护价值评价;城市生境链的规划。主要结论:①城市生境制图是一种多学科结合的综合性研究,为城市生态建设提供了新的数据源;②通过生境单元综合评价,有价值的生境单元及空间格局可被识别出来;③基于生境制图及评价的生境链规划为城市自然保护提供了一条极富操作性的途径。     

长江口北支湿地分类及生境特征

长江口北支湿地可以划分为海岸潮滩湿地生境、河口湿地生境和人工湿地生境3大类,生境类型丰富。分析了每类湿地生境的特征,最后指出由于人类的高强度干扰,生境破碎化严重,生物多样性降低,湿地生态服务功能减弱。     

西洞庭湖不同生境下鸟类群落结构研究

为了研究人为干扰对西洞庭湖鸟类群落的影响,并提出相应保护对策,在2013年11月,采用样线法和样点法,对湖南省西洞庭湖国家级自然保护区内的鸟类群落结构进行了研究。在研究中,将该保护区的生境分为水域、天然洲滩、芦苇(Phragmites australis)丛、杨树林和居民区5种类型,前两种生境为天然生境,后3种生境存在人为干扰;记录了各生境下的鸟类种类、数量、行为等基本数据;计算了每种生境下的鸟类群落多样性指数、均匀度指数、优势度指数、种间相遇概率;对鸟类群落组成、数量进行了统计分析,对不同生境下鸟类群落结构进行差异性和相似性分析。结果表明,共记录到鸟类11目24科39种;其中,雀形目(Passeriformes)鸟种类最多,有8科15种;鹭科(Ardeidea)鸟种类最多,为4种;在地理分布型上,古北界鸟最丰富;在居留类型上,冬季以冬候鸟和留鸟居多,受保护鸟占总种数的一半以上;芦苇丛的鸟类群落的多样性、均匀性和种间相遇概率是5个生境中最高的,但优势度较低,水域、天然洲滩的鸟类群落结构多样性、均匀性和种间相遇概率都高于居民区和杨树林,但居民区和杨树林的鸟类群落优势度比其他生境高。因此,该保护区应该加大退林还湿、退田还湖的力度,以更好地保护湿地鸟类。     

拉市海流域生境质量空间变化及其评价（英文）

生境质量变化监测与评价对于生物多样性保护意义重大。为探明云南省拉市海流域的生境变化情况,本文基于SPOT卫星影像提取云南拉市海流域2000年与2015年两期土地利用数据,运用InVEST模型对流域生态退化度、生境质量和生境稀缺性进行评价,采用空间统计方法定量分析了2000–2015年的空间动态变化。结果表明:在研究的15年间,拉市海地区生境退化区总体较少,数量上明显减少,生态退化度呈阶梯式下降;总体上生境质量保持良好并有所提升,少部区域生境质量降低;耕地生境稀缺性增加,人地矛盾突出。拉市海生境质量提升的原因可归结为三个方面:1)当地自2000年起实行的退耕还林政策得到了很好的落实并取得了显著成效,伐木毁林等森林破坏基本杜绝,生态环境得到了恢复;2)较高的林地占比,赋予当地较高生境适宜性本底;3)当地旅游经济的发展,使生态优势转化为经济优势,大幅提高了居民经济收入水平和生活水平;同时生态资源红利的持续发挥,增加了居民生态保护的积极性,保障了森林、湿地及珍贵动植物资源保护,使生态退化减弱,生境质量提升。同时,必须注意到当地人地矛盾的加剧。为持续减轻生态退化,促进生境质量的提升,还需推动生态经济发展,进一步提高居民收入水平,减少生产生活对第一产业的依赖,缓解人地矛盾,从而使流域经济和生态协同发展,保障可持续发展目标。     

基于土地利用格局重建的区域生境质量时空变化分析

区域生境质量决定了区域内生物多样性状况,是生态系统服务功能和生态系统健康程度的重要体现,生境质量变化研究对区域生态安全具有重要的意义,重建区域生境质量空间格局可以还原历史时期的生态环境本底,为揭示区域生态环境质量演变规律提供科学支撑。选取高程、坡度、坡向、GDP、人口、温度、降雨量、河流距离、城市距离和海岸线距离10个土地利用变化驱动因子,构建CA-Markov模型参数,模拟得到历史土地利用空间数据。在此基础上,运用InVEST模型重建泛长三角地区生境质量空间格局,并对计算得到的生境退化度指数和生境质量指数进行等级划分与统计分析。结果表明：① 土地利用模拟精度验证结果显示Kappa系数为0.88,土地利用空间格局重建方法可行,可以在此基础上开展生境质量模拟研究。② 泛长三角地区1975—2010年生境退化度逐期上升,生境退化等级在空间分布上呈圈层递变分布规律。生境质量则表现为逐期下降,高值区主要分布于山区,低值区大部分位于建成区;1975—2010年期间,低值区逐渐向周边高值区域演变,生境高值区域趋于破碎化。③ 1975—2010年生境质量时空变化特征表明：生境质量差等级区域,其生境难以修复,维持原状居多;生境质量较差等级区域易继续恶化,且易发生在建成区周边区域,占比为研究区总面积的6.40%;生境等级为良好和优等的区域,其生境等级易转换为差等和较差等级,使得该区域的生境破碎化,该类型的面积占比为研究区总面积的5.68%。④ 1975—2010年期间,研究区土地利用变化显著,对生境质量造成了巨大的影响;研究区生境质量逐期变差,其生境质量等级位于较差及以下区域面积占比均达到了60%以上,建设用地为生境质量最大的威胁因子。     

塞罕坝国家级自然保护区野生鱼类资源与保护对策

2014年7—9月对塞罕坝自然保护区进行野生鱼类调查,结果发现塞罕坝有鱼类13种,隶属4目5科13属,鲤鱼目鲤科鱼类是最大的类群,优势种为拉氏鱥Phoxinus lagowskii Dybowski和北方须鳅Barbatula barbatula nuda(Bleeker)。在保护区各水系中,吐力根河是鱼类主要分布地,其次是泰丰湖。在鱼类生境分布中,仅分布在一种生境的鱼类有4种,占鱼类总种数的30.77%;分布在2种或3种生境的鱼类分别有3种,占鱼类总种数的38.46%;分布在4种生境的鱼类有1种,占鱼类总种数的7.69%,广布种2种,占鱼类总种数的15.38%。生境丧失和过度捕捞是造成鱼类下降的主要原因,针对鱼类资源保护中存在的问题,提出了相应的保护对策。     

人类活动及气候变化影响下伊犁河谷生境质量预测研究

生境质量是衡量生态系统服务功能及其健康程度的重要指标,准确预测生境质量的演变对于推动区域生态环境的高质量发展至关重要。耦合系统动力学-斑块生成土地利用模拟（SDPLUS）模型与生态系统服务和权衡的综合评估（InVEST）模型,预测了2035年不同气候情景下（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5）伊犁河谷土地利用/覆被格局变化,并评估了其生境质量时空演变特征。结果表明：（1）1980—2020年,伊犁河谷土地利用类型呈现“4增2减”的变化趋势。2035年4种气候情景下,伊犁河谷林草地面积降幅较大,建设用地扩张趋势较为明显,挤占了城郊优质耕地资源。（2）伊犁河谷生境质量等级与土地利用/覆被类型密切相关。生境高值及较高值区主要分布在地形崎岖的林草地覆被区,低值及较低值区主要分布在人类活动集聚区及南北天山未利用地覆被区。（3）1980—2020年,伊犁河谷生境质量呈现下降趋势。生境质量退化区主要分布在伊犁河-巩乃斯河流域以及特克斯河流域附近。（4）2035年4种气候情景下,伊犁河谷生境指数持续走低。生境指数均值排序为：SSP1-2.6>SSP2-4.5&...     

濒危植物四合木的生境适宜性评价

以TM影像数据为基本信息源,在GIS技术支持下,选取地形、土壤、气候、人类活动指标为评价因子,借助DEM及生境评价模型,对鄂尔多斯特有植物四合木的生境进行了不同层面的适宜性评价。结果表明,地形与气候等自然因素不是四合木生存与发展的限制性因素,而人类活动使四合木的实际生境质量无论在分布上还是数量上均发生了较大变化;与潜在生境相比,已有23.87 km2的实际可生存生境退化为较不适宜生境,说明人类活动可能是导致四合木局部濒危的关键因素。在各生境类型区内,四合木的潜在及实际生境质量均有较大差异。其中,乌家庙、低山、棋盘井种群的生境质量较好,而乌达与千里山种群的生境质量较差。     

腾格里沙漠东南缘白刺灌丛地土壤性状的特征

腾格里沙漠东南缘白刺灌丛地土壤颗粒组成中仍以细沙粒(0.25～0.05 mm)含量占主要成分(80%～99%),除固定沙堆土0～5 cm土壤粉沙粒含量高于堆间低地外,沙堆土不同深度粉沙粒含量(0.05～0.002 mm)均低于堆间低地;沙堆不同部位的土壤含水量有一致的变化趋势且差异不大,沙堆0～60 cm土层含水量低于堆间低地,60 cm以下的土壤含水量不仅高于0～60 cm,并且高于堆间低地。发育于草甸盐土上的堆间低地20 cm以下水分含量变化基本保持在较高的水平,发育于盐化半固定风沙土上的堆间低地水分含量在20 cm以下呈急剧降低趋势。白刺沙堆上土壤剖面土壤水分含量的这种变化和堆间低地20 cm处较高的含水层,将会为灌丛植物在年内气候干旱期的生命维持提供着重要水源保证。土壤容重白刺沙堆大于堆间低地,土壤剖面堆间低地的容重基本无变异,而沙堆上因为植物发育土壤容重有不同程度的差异。表征土壤肥力和保肥能力的阳离子代换量均是堆间低地大于沙堆上。堆间低地和沙堆上土壤全氮、有机质、电导率含量和pH值差异因白刺沙堆发育的生境不同而不同,处于半固定沙地生境的白刺沙堆并未形成灌丛的"沃岛效应",处于固定沙地生境的白刺沙堆有弱"沃岛效应"。因此,白刺沙堆地表物质的固定是该植物种生长的生境产生"沃岛效应"的前提。     

兰州半荒漠植被区红砂(Reaumurta soongorica)种群数量动态

对兰州市永登县半荒漠植被区天然分布的红砂(Reaumurta soongorica)种群实地调查取样,利用红砂植株地径大小与相应年轮年龄的关系,得出回归方程,求出各地径对应年龄,编制静态生命表、分析动态指数、存活曲线、生存分析曲线。结果表明:各生境红砂种群均表现出新苗和幼株丰富,占种群株数的比例大;所有样地存活曲线均接近于Deevev-Ⅲ型(凹型);静态生命表显示,生境异质性,特别是水分差异,致使红砂种群表现出2种不同的环境适应策略;各生境种群动态指数均基本为正值,充分说明样地内的红砂种群基本处于发育状态,整体上是稳定增长的。     

华盛顿湾鲑鱼(Oncorhynchus spp.)生境恢复方案探讨

基于华盛顿湾生境恢复工程项目,分析了人类历史行为对华盛顿湾造成的景观格局演变,介绍了华盛顿湾作为鲑鱼(Oncorhynchus spp.)栖息地的生境受损问题。围堤、铺设堤道等历史活动造成了华盛顿湾内的生境破碎化及湾内潮汐水文和动力沉积过程的改变,并且影响了湾内植物和鱼类的分布。堤道和涵洞有限的水通量所造成的湾内水文连通度和能量输入的下降,是导致华盛顿湾内生境受损的关键原因。对为了恢复湾内水文传输过程而提出的拆堤变桥的生境恢复方案,进行了比较、讨论和经验总结。讨论了该生境恢复方案对长江河口地区鱼类资源保护、尤其是对幼鱼栖息地恢复工作的借鉴作用;提出应注意从系统生态学的角度出发,充分结合历史调查数据,对华盛顿湾生境状况进行评估,以掌握其生境受损关键原因,借助生态系统自我平衡能力,实现生态系统功能的恢复;就完善鱼类栖息地功能的完整性和连续性提出了建议。