雪豹(panthera uncia)是高山流石滩等山地生境生物多样性的旗舰物种,对维持高山生态系统结构和功能稳定性起着重要作用.近年来雪豹种群数量有所恢复,但多种因素导致的栖息地破碎化仍对雪豹的种群生存造成威胁.建立廊道可将分散的栖息地斑块连接起来,提高雪豹抵抗干扰的能力,并为雪豹的长期生存提供重要保障.本研究以祁连山国家公园甘肃张掖分局保护片区及其15 km缓冲区为研究区域,基于祁连山国家公园甘肃张掖分局保护片区雪豹分布点数据,选取气候、地形和土地利用等环境变量,运用MaxEnt模型对雪豹栖息地适宜度进行分析并划定生态源地,而后基于最小代价路径原理识别雪豹廊道.结果显示,研究区域内雪豹适宜栖息地面积为13 432.066 km2,分布在片区内的适宜栖息地面积为7 086.195 km2,占适宜栖息地总面积的52.756％.崎岖度、最干季度平均温度和季节降雨变异系数是影响雪豹栖息地选择的关键因子.通过分析,最终划定9个生态源地用于后续廊道识别规划.在研究区域内共识别10条潜在生态廊道,廊道最长为18.725 km,最短为0.368 km,平均廊道长度为5.676 km.其中3条廊道连接片区内雪豹适宜栖息地斑块,5条廊道连接该片区与青海片区雪豹栖息地.基于上述结果,我们建议在提升片区内雪豹适宜栖息地之间整体连接度的同时,与青海省共同开展跨界保护工作,以制定更加科学合理的保护与管理计划.

为明晰高原鼢鼠(Eospalax baileyi)干扰对高寒草甸植物功能性状及功能多样性的影响,本研究选取青藏高原东缘高原鼢鼠栖息地,以鼠丘斑块空间格局指数代表其干扰强度,划分为轻度、中度、重度和极重度干扰4个水平,设置无鼠丘草地为对照,调查了植被群落物种多度、常见植物功能性状和土壤理化性质.利用单因素方差分析不同干扰强度下植物功能性状和功能多样性的差异,采用全子集回归和冗余分析方法分析环境因子对植物功能性状及功能多样性的影响.结果表明:(1)相比对照,所有高原鼢鼠干扰区植物叶绿素相对含量、叶片碳含量群落加权平均值显著增加(P＜0.05),而植物株高、比叶面积和叶片氮含量显著下降(P＜0.05);(2)高原鼢鼠干扰下植物功能丰富度显著增加(P＜0.05),而功能分异和RaoQ指数相比对照显著下降(P＜0.05);(3)不同干扰强度区之间,植物功能性状和功能多样性变化较小;(4)冗余分析和全子集回归分析表明,土壤水分和温度是影响高寒草甸植物功能多样性的主要环境因子,土壤环境因子对功能性状和功能多样性解释贡献分别达到41.6％和27.3％.本研究结果表明,高原鼢鼠干扰改变了土壤环境因子(温度和水分),进而影响到植物功能性状和功能多样性.

许多动物类群在家域范围内迁移或长距离季节性迁徙的过程中表现出很强的方向性和规律性,它们可以整合显著的空间线索进行目的地识别、导航,并记忆栖息地内可获得的食物种类、食物斑块的分布以及食物成熟的季节等信息,并构建空间认知地图,表现出空间记忆能力.本文全面梳理了圈养实验、自然环境下的野外实验、自然状态移动轨迹的观测和分析以及数字虚拟实验环境下探索动物空间记忆研究,归纳了上述研究中研究方法的特点和适用范围,并针对未来研究趋势进行展望.多学科交叉,多场景应用以及动物空间记忆生态模型的研发已成为该领域的主要发展趋势.动物空间记忆的研究可以从新的视角深入探讨动物栖息地利用机制、移动的内在驱动因素和生物多样性的维持机制.此外,该研究领域还可为保护濒危物种、缓解人兽冲突及增加圈养动物福利等野生动物管理实践提供科学依据和参考.

城市化导致的栖息地破碎和丧失是全球范围内威胁野生动物生存的重要因素.两栖动物是受城市化威胁最严重的陆生脊椎动物类群.研究城市化区域两栖动物空间分布格局,探究影响其片断化小种群间基因交流的景观连通性等问题,有助于我们深入理解城市化对野生动物种群的作用机制及造成的影响,能够为当地生物多样性保护提供理论指导.本研究以上海地区金线侧褶蛙(Pelophylax plancyi)为研究对象,基于Landsat-8卫星影像,获取上海地区土地利用类型、归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、地表温度等景观、环境数据.结合野外种群调查,通过最大熵(maximum entropy,MaxEnt)模型得到金线侧褶蛙在本地区的潜在空间分布格局;基于电路理论(Circuitscape)计算各小种群间的扩散阻力距离;结合微卫星位点(simple sequence repeat,SSR)和单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphism,SNP)计算各小种群间的遗传距离(FST),通过Mantel相关性检验探讨地理距离和阻力距离对各小种群间遗传分化的作用效果.结果显示:(1)金线侧褶蛙栖息地适宜性随城市化水平的增高而显著降低;(2)NDVI是影响其潜在空间分布的主要因素,金线侧褶蛙更倾向于栖息在植被覆盖度较高的区域;(3)遗传距离与地理距离之间没有显著的相关性,但随着景观扩散阻力的增大而显著增大.因此,保护和维持郊区连续栖息地以及市区仍然保留的斑块化栖息地是现阶段保护以金线侧褶蛙为代表的本土两栖动物的首要措施.而通过优化城市景观结构,加强针对不同野生动物类群的廊道建设,促进野生动物小种群间的基因交流,则是实现城市化区域野生动物多样性自维持和长期保护的有效途径.

为揭示城镇化进程中生境破碎化对蝴蝶多样性及分布格局的影响,本研究于2017-2022年每年的5-8月对贵州省花溪大学城26个残存自然林地中的蝴蝶多样性进行调查,共记录蝴蝶5科51属81种.不同斑块中的蝴蝶物种数为2～53种,平均每个斑块10.2种±9.7种.线性回归分析表明:蝴蝶物种丰富度与斑块面积呈边缘显著正相关,符合岛屿生物地理学理论提出的"面积效应";物种丰富度与距最大斑块距离呈显著负相关,表明存在隔离效应;进一步分析揭示不同斑块间的蝴蝶群落不存在嵌套格局或呈现反嵌套格局,具体形成机制有待进一步研究.基于研究结果,建议在城镇规划建设中应注重维持栖息地的完整性,对不同面积的林地斑块均加以保护.

东北梅花鹿(Cervus nippon hortulorum)在我国主要分布区为黑龙江省老爷岭南部,开展栖息地适宜性评价和构建连接核心栖息地斑块的生态廊道是对该物种保护和恢复的基础.本研究于2018-2021年,通过大样方调查和相机监测的方法收集到763个梅花鹿出现位点,利用最大熵(Maximum entropy,MaxEnt)模型对该地区梅花鹿栖息地进行适宜性评价,基于最小成本路径(Least-cost path,LCP)分析方法识别并规划梅花鹿的迁移廊道.Max-Ent模型对环境变量预测的贡献率表明:河流、林间小道、常绿针叶林、居民区和公路对模型累积贡献率达77.3％,是影响梅花鹿分布的关键因子.栖息地适宜性分析结果表明,黑龙江省老爷岭南部梅花鹿适宜栖息地面积为1 055.62 km2,占研究区域面积的27.38％.适宜栖息地主要集中分布于西南部的穆棱东北红豆杉国家级自然保护区和东部的东宁朝阳沟林场、绥阳三岔河和暖泉河林场,而研究区域中部适宜栖息地破碎化严重,且呈条带状分布.适宜栖息地面积的减少以及破碎化可能是影响野生梅花鹿种群恢复的关键因素.基于栖息地适宜性分析结果和梅花鹿种群分布情况共确定总面积为705.22 km2的4块梅花鹿核心栖息地斑块,构建总长度为84.43 km、最小宽度为600 m的3条适宜梅花鹿迁移的生态廊道.本研究成果可为野生动物保护部门开展野生东北梅花鹿种群恢复提供科学依据,亦为推动生物多样性保护服务.

对大熊猫扩散地的比较研究,可为其栖息地的保护与恢复提供科学依据.对凉山山系在四川省第四次大熊猫调查时发现的2个新扩散地(大熊猫一直居留的越西区域和现已无大熊猫居留的雷波区域)2011-2021年的景观格局和植被覆盖进行了比较研究,结果显示,10年间:(1)越西区域针叶林面积减少7.18％,阔叶林面积增加2.97％,森林平均斑块面积增加;雷波区域针叶林面积增加5.72％,阔叶林面积增加5.96％,阔叶林平均斑块面积大幅下降;(2)相似邻近比度和聚集度指数显示,越西区域的森林破碎化程度降低,雷波区域的增加;(3)景观形状指数和破碎化指数显示,越西区域的景观破碎化和景观受人类活动干扰程度降低,而雷波区域的增加;(4)2个区域植被覆盖度总体维持较好,且植被覆盖度均有提升,但2个区域高质量栖息地植被覆盖度的增加量无显著差异.因此推测森林和景观破碎化程度、森林平均斑块面积可能会对扩散大熊猫的宏生境选择产生影响.

景观连通性对生态系统服务、动植物基因交流的保护以及景观规划等都具有重要影响作用.以滇金丝猴活动区域为研究对象,基于电路理论建立滇金丝猴栖息地的连接度模型,分析滇金丝猴栖息地间的连通性,对于连通性较好的区域,识别出了重点保护与恢复区域;对于连通性较差的区域,通过电路理论连接度模型确定了影响今后廊道建设的重点保护与恢复区域.结果表明:各区域内部猴群栖息地连通性较好,其中中部地区最优,其次是北部,最差为南部.G3和G4栖息地斑块作为对连接各区域猴群生境斑块起到关键作用的“踏脚石”斑块是今后重点保护与恢复的区域,保护和恢复南部与中部猴群栖息地间“空白区域”的植被对于整个滇金丝猴活动区域的猴群基因交流也尤为重要.方法上,相较于图论得到的单一路径,电路理论得到的多路径更具有现势性.研究方法及研究成果可为濒危物种保护和区域生态廊道设计提供重要参考价值.

城市地表景观的变化导致城市生物栖息地的损坏、破碎和丧失,致使城市生物多样性下降.为探讨城市景观格局变化对植物多样性的影响,本研究以徐州市绕城高速公路内的城区为对象,采用布朗布伦奎特(Braun-Blanquet)盖度等级法对36块城市绿地植物群落进行调查,并对不同绿地植物群落的物种多样性进行了分析.同时,以研究区2005和2015年的Landsat ETM遥感影像作为基础数据源,在Erdas、GIS、Fragstats软件的支持下,以每块调查样地为中心,分别建立9个不同半径的缓冲区,计算各缓冲区内表征斑块形状、破碎度和连通性共3类39个景观指数,在此基础上,运用冗余分析(RDA)筛选出不同幅度下对城市绿地植物多样性有显著影响的景观格局指数.结果表明:植物多样性对景观整体格局和景观要素的响应具有明显的时间和空间尺度效应.2005年,未利用地和农田的破碎度、形状指数在800 m半径的缓冲区内能更好地解释植物多样性,建筑用地的破碎度和连通性指数在800～2000 m范围内对植物多样性有重要影响;2015年,草地和林地景观在800 m缓冲区内可更好地解释植物多样性,而建筑用地和未利用地在1000～2000 m范围内对植物多样性有显著影响;研究区当前植物多样性受2005年类型水平景观指数的影响更显著,说明研究区植物多样性对周边景观格局变化的响应存在一定的时间滞后;景观水平的格局指数与类型水平指数特征较为一致,说明物种与空间尺度的相互作用更多依赖于景观类型.

印度野牛(Bos gaurus)在中国分布在云南省南部和西藏藏南地区.2016年2-3月和2016年11-12月,我们在西双版纳州、普洱市及高黎贡山区域开展印度野牛调查,并对藏南地区进行文献调研,共获得47处印度野牛有效出现位点数据.目前云南地区印度野牛种群数量约180-210头,面临着严重的生存危机;在高黎贡山未发现印度野牛.利用印度野牛分布位点数据,选取地形、土地覆被类型、人类足迹指数、距水源和道路距离以及气候共5类14种因子作为自变量建立MaxEnt生态位模型,通过模拟云南和西藏印度野牛的适宜分布区,分析各环境因子对该物种分布的影响.结果表明:模型预测精度较高,平均AUC (area under the curve)值为0.994.印度野牛潜在适宜栖息地可划分为高适宜、次适宜、低适宜和不适宜4个等级.高适宜栖息地主要分布在云南省西双版纳和藏南地区,其中西双版纳部分镶嵌有次适宜和低适宜栖息地斑块,面积为4,987 km2;藏南部分高适宜栖息地面积为13,995 km2.次适宜栖息地主要分布于云南省南部、高黎贡山区域以及藏南高适宜栖息地区的边缘,总面积为32,778 km2.低适宜和不适宜栖息地区连接成片,位于云南省中部、北部地区和藏南地区北部.Jackknife检验结果显示,季节温度变化和等温线对印度野牛潜在分布区的影响较大,而地形因子和降水变化的影响较弱.遥感地物分类结果表明:橡胶林等人工经济林的种植占据了西双版纳野牛的适宜栖息地,降低了景观连接度.建议管理部门加大对天然林的保护力度,控制橡胶林等人工林在野牛适宜栖息地的扩张,提高景观连接度,以促进该物种种群的恢复.