道路基础设施的建设导致野生动物栖息地生境退化,以及生态网络连通性和稳定性降低等问题.研究道路基础设施对野生动物生活和迁徙的影响,对区域野生动物保护和生态网络优化具有重要意义.本研究基于野生动物的出现点位数据,利用MaxEnt模型评估粤港澳大湾区道路基础设施对生境适宜性的影响,采用最小累计阻力模型构建生态网络并识别生态断裂点,同时,使用景观连通性指数与图论指数对比不同情景的生态网络连通性.结果表明:研究区内部的铁路和高速公路对生境适宜性产生显著影响,造成野生动物栖息地适宜性降低;受道路基础设施的影响,生态源地破碎化加剧,生态廊道的通行阻力增加,生态网络的连通性和稳定性明显下降;共识别生态断裂点536处,集中分布于生态源地附近.研究结果可为粤港澳大湾区野生动物栖息地保护和生态网络连通性修复提供重要的科学参考.

水鸟是反映湿地生态系统状况的指示物种,水鸟多样性保护优先区识别对自然保护区功能区划和湿地保护修复具有重要意义.于2020年5月-2021年4月,开展了衡水湖自然保护区水鸟群落的调查监测,采用GIS软件和结构方程模型等分析其不同区域水鸟群落结构和季节性变化、水鸟多样性分布格局及其驱动因素.结果表明:(1)衡水湖自然保护区不同区域均表现出以雁鸭类等游禽为优势种的水鸟群落特征,衡水湖西湖和滏东排河的水鸟物种丰富度和Shannon多样性指数最高,衡水湖东湖的水鸟种群数量最大,滏阳新河的鸻鹬类种群数量相对较大.(2)不同区域水鸟群落具有明显的季节性变化特征,春夏季涉禽数量明显增多,但仅在衡水湖自然保护区东湖、西湖和滏阳新河成为水鸟群落的优势种;9月之后各区域游禽种数和种群数量占比均明显上升,雁鸭类成为优势种群.(3)水鸟物种丰富度和种群数量较高的区域主要在自然保护区的湿地恢复区、滏东排河和小湖隔堤两侧等地;不同类群水鸟的空间分布格局差异较大,雁鸭类分布较为分散,鸻鹬类、鹤鹳类水鸟分布更为集中;栖息地状况是影响衡水湖水鸟多样性的主要因素.(4)衡水湖水鸟保护优先区包括湿地恢复区及周边区域、南李庄鱼塘、良心庄鱼塘及周边区域、东湖的姊妹东岛、小湖隔堤两侧等5个区域,占保护区总面积的8.94％.研究结果为衡水湖自然保护区的功能区划、水鸟保护策略制定、栖息地保护修复提供了相关依据.

爆发游泳能力是表征鱼类生存适合度的重要组分.栖息地破碎化对溪流鱼类(尤其是洄游性鱼类)的生存繁衍构成了严重威胁,同时也对鱼类爆发游泳能力提出了更高要求.秦岭细鳞鲑(Brachymystax tsinlingensis)是我国珍稀特有种、国家Ⅱ级重点保护野生动物,常需要进行多次重复爆发游泳运动以穿越激流甚至堤坝阻隔,因此爆发游泳能力及其可持续性对该物种生存至关重要.相较于秦岭细鳞鲑显著的洄游性,其分布区最为常见的同域物种拉氏鱥(Phoxinus lagowskii)则趋于定居性,二者既是研究同域物种适应进化理论的优越动物模型,又是鱼类栖息地保护与修复实践中十分理想的受试目标.为探究秦岭细鳞鲑及其同域物种拉氏鱥爆发游泳能力的种间差异与种内变异,采用自制的仿生态鱼类爆发游泳能力测定装置,分别测定了不同生活史阶段两种实验鱼的绝对爆发游泳速度(Burst swimming speed,Uburst)、相对爆发游泳速度(Relative burst swimming speed,rUburst)及其可持续性.结果表明:(1)两种实验鱼Uburst、rUburst均具有较高的可持续性(ICC系数＞0.75),但秦岭细鳞鲑Uburst和rUburst具有更强的恢复力;(2)总体上秦岭细鳞鲑的Uburet高于拉氏鱥,二者Uburet差异显著、不存在趋同适应;(3)生活史阶段效应对秦岭细鳞鲑和拉氏鱥Uburst、rUburst均影响显著,两物种爆发游泳能力种内变异模式相近,Uburst随发育年龄增加而增加、rUburet随发育年龄增加而减少.研究结果提示,未来鱼类游泳能力关联的鱼道设计或涉水工程评价中,应综合考虑生活史阶段效应和不同物种的生态习性及其种间差异.

为养护渔业资源和修复受损海岸带生态系统,人工鱼礁通常被投放至沿岸海域的海底,为海洋生物提供新的栖息地.于2022 年 5 月(投放后 10 个月)和 10 月(投放后 15 个月)调查了临海东矶人工鱼礁大型底栖动物群落,分析了不同礁龄间大型底栖动物种类组成、密度、生物量和群落结构的差异.两次调查共记录到 5 类 17 种大型底栖动物,优势种为猫爪牡蛎Talonostrea talonata和侧花海葵Anthopleura sp..礁体投放10 个月后大型底栖动物群落的平均密度和平均生物量分别为(3519±289)个/m2和(3657±273)g/m2,15 个月后平均密度和平均生物量分别为(10056±1858)个/m2和(8300±2045)g/m2,15 个月的密度和生物量均显著高于10 个月的(P＞0.05).不同礁龄间大型底栖动物群落结构具有显著性差异(Globe R=0.573,P=0.029),导致群落结构差异的物种主要是曲膝薮枝螅Obelia genicutata、侧花海葵、褐蚶Didimarca tenebricum、丽核螺Tritonoharpa leali、双纹须蚶Barbatia bistrigata和疣荔枝螺Thais clavigera.礁体投放 10 个月后和 15 个月后人工鱼礁附着猫爪牡蛎的平均密度分别为(2075±37)个/m2和(2194±397)个/m2,不同礁龄间没有显著性差异(P＞0.05).发现临海东矶人工鱼礁表面分布有低物种丰度和高密度的大型底栖动物群落,并发育成为以猫爪牡蛎为造礁种的人工牡蛎礁.

永宁河是长江上游右岸的一级支流,其干、支流上共建有20余座小型水坝.为探究梯级水电站对鱼类多样性的影响,在永宁河流域设置共42个采样点,覆盖干支流及各个水坝,分别于2018年7月、10月和2019年1月、4月进行了四次鱼类资源调查.调查期间通过刺网、地笼、电捕等方法共采集到鱼类69种7332尾,隶属于4目13科54属,其中有长江上游特有鱼类13种,列入《中国脊椎动物红色名录》濒危和易危鱼类3种,国家二级重点保护鱼类岩原鲤(Procypris rabaudi)1种.Pinkas相对重要性指数(IRI)值较大主要为宽鳍鱲(Zacco platypus)、鲫(Carassius auratus)乐山小鳔鮈(Microphysogobio kiatingensis)等小型鱼类,29种鱼类的IRI值小于10;平均全长＜10cm的鱼类有24种3620尾,平均体重＜50g的鱼类有47种6493尾,鱼类规格较小,小型化严重.永宁河干流下游种类最多,多样性最高,干流中游鱼类数量最多.受自然环境以及水坝等的影响,永宁河的鱼类分布具有明显的空间差异.水坝类型对鱼类多样性有显著影响;而季节对鱼类多样性影响不显著.无水坝阻隔河段鱼类多样性著高于低头坝和高头坝阻隔河段;夏季的短距离洄游鱼类种数显著高于冬季和春季,但由于数量较少对鱼类多样性的季节性变化影响不明显.各种结果表明水坝阻隔对永宁河鱼类多样性和时空分布存在明显影响,为保护受小型水电站影响河流的鱼类多样性,有必要修复重要鱼类栖息地,适当拆除部分小型水坝,并科学开展增殖放流.

生境选择可以反映动物的生态需求,动物对生境的选择与利用的目的在于自身繁殖、觅食和躲避天敌,是主动选择相对适宜生境的过程.2019年的春夏秋季,通过无人机遥感和野外调查数据得到江苏大丰麋鹿国家级自然保护区土地覆被类型,获得春夏秋季各7个生境变量的数据,计算Vanderploeg选择系数和Scavia选择指数,同时进行统计检验和主成分分析.结果表明:(1)春季,麋鹿选择植被盖度小于30％,植被密度低于150株·m-2,地上生物量低于100 g.m-2,距水源小于210 m的互花米草群落、白茅群落和糙叶薹草群落生境(P＜0.05).(2)夏季,麋鹿选择地上生物量低于40 g·m-2的白茅群落和互花米草群落生境(P＜0.05).(3)秋季,麋鹿倾向于选择植被高度低于4 cm,植被密度高于30株·m-2的白茅群落、互花米草群落和盐地碱蓬群落生境(P＜0.05).主成分分析表明,影响麋鹿不同季节生境选择的关键因子分别为采食因子、食物多度因子和水源因子.研究结果揭示了大丰麋鹿保护区麋鹿春夏秋季的生境选择特征,为保护区麋鹿种群及其栖息地保护与修复提供一定的参考.

中国滨海盐沼湿地受损严重,人工修复策略已成为保护滨海生境的主要措施之一.本研究探讨了在长江口上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区,互花米草控制和鸟类栖息地优化工程项目内空白生境的本土盐沼植物高效恢复技术.通过野外小试和中试试验,分析了长江口盐沼湿地建群种海三棱藨草恢复过程中繁殖体种类和移植方式对恢复效率的影响,并评估了不同恢复策略的恢复成本和效率.结果表明:1)海三棱藨草球茎苗耐淹性较强,适用于环境异质性较高的优化区;2)在4种恢复海三棱藨草群落的处理中,最经济高效的处理为无泥低密度球茎苗的移植方式,其每公顷的投入成本约为10100元.相较之下,无泥高密度、带泥低密度及带泥高密度的处理每公顷所需成本分别为41100、30000和120100元;3)经过近5年的努力,海三棱藨草群落在崇明东滩优化区C3区域覆盖度已超过60％,是相对成功的大规模野外恢复示范.本研究可为大规模滨海盐沼植物的恢复工程提供依据及支撑.

海洋生物礁是由具有造礁能力的海洋生物聚集而成的一种三维礁体结构,其形成改变了海底地貌、增加了不同尺度上的地形复杂性,为其他海洋生物提供了栖息地并维持了生物多样性.近年来,由于自然因素和人为因素影响,海洋生物礁受到了严重威胁,已成为海洋生态保护和修复领域的重要研究对象.综述了海洋生物礁的类型、生态功能及其生态修复的研究进展.根据形成海洋生物礁的优势造礁生物种类,将海洋生物礁分为海藻礁、海绵礁、刺胞动物礁、贝类礁和多毛类礁,其优势造礁生物分别是珊瑚藻和仙掌藻、钙质海绵和硅质海绵、造礁珊瑚、牡蛎、龙介虫.目前国内对海洋生物礁的全面了解相对较少,主要集中在珊瑚礁和牡蛎礁.海洋生物礁的生态功能主要有海岸防护、提供栖息地、净化水体、固碳作用和能量耦合等.全球变暖和海洋酸化等全球气候变化以及海洋污染、破坏性渔业捕捞、海岸工程、水产养殖和敌害生物等自然和人为因素对海洋生物礁构成了严重威胁.海洋生物礁的生态修复方法分为两类:在退化生物礁区投放造礁生物逐渐成礁,投放人工礁体补充造礁生物逐渐成礁.针对海洋生物礁保护和修复的需要,提出下一步应加强海洋造礁生物生态特征、海洋造礁生物种群丧失因素和海洋生物礁保护与修复基础理论等方面研究.

景观安全格局是一种有效的生物保护途径,其构建应以生物运动的生态过程为基础.本文基于最小累积阻力模型,运用效用公式法对景观安全格局中的缓冲区识别方法进行探索,运用梯度算法对生态廊道(源间联结和辐射道)的识别方法进行了改进.结果表明,在缓冲边界外的低阻力区且与源有一定距离但适合目标保护物种生存的生境孤岛可作为源的潜在区,缓冲区边界内的高阻力区且与源距离较近但不适合目标保护物种生存的区域则可划分为生态修复区,在生态廊道上与高阻力点交叉部分可识别为生态修复关键点.以武陵源风景名胜区为例,构建了以猕猴(Macaca mulatta)为目标保护物种的景观安全格局,建立了以4个离散分布的猕猴栖息地为源及其3个潜在区为补充的核心保护区域,划定了多条辐射道和源间联结以改善栖息地之间的连通性,并识别出了多个生态修复关键点.本文对景观安全格局中缓冲区和生态廊道的识别方法进行了改进,在武陵源风景名胜区猕猴保护中的运用也具有生物保护上的实践价值.

北京地区处于全球候鸟东亚-澳大利西亚的迁徙路线上,是候鸟重要的迁徙路线,近些年,随着人为活动的影响,该区生境破碎化问题愈发突出,直接威胁着本地鸟种和过境迁徙鸟类的生存.为达到保护鸟类多样性的目的,需开展相应的栖息地恢复工作.不同生态类群的鸟类对栖息地有着不同的要求,相同鸟种在不同空间、季节和生活期对栖息地的选择也有着不同的特点.因而,鸟类栖息地恢复应针对目标鸟种根据其繁殖特点、巢位空间分布、食性特点、活动空间特点等进行规划营造.以北京房山琉璃河湿地公园为例,针对项目所在区域的鸟类分布特征,确定目标恢复鸟种,结合项目区现场条件,围绕目标鸟种对于栖息地水系、植被等方面的需求,从岸线重塑、水深设计、植物配置、生态鸟岛等方面规划设计鸟类栖息地修复措施.