[目的]门源草原毛虫Gynaephora menyuanensis是为害青藏高原高寒草甸的主要害虫,严重妨碍草地生态和畜牧业发展,了解其在祁连山南麓的实际分布区和潜在适生区对门源草原毛虫的监测和防治以及草地生态的保护具有重要意义.[方法]本研究在对祁连山南麓门源草原毛虫的分布进行大量实地调查(147个位点)的基础上,采用专业统计分析软件IBM SPSS 22.0筛选影响门源草原毛虫分布的环境因子,应用生态位模型MaxEnt 3.4.4和地理信息系统软件ArcGIS 10.8预测祁连山南麓门源草原毛虫2021-2040年的适生区范围.[结果]影响门源草原毛虫分布的主要环境因子为9月平均降水量、9月平均太阳辐射等;2021-2040年门源草原毛虫在祁连山南麓的适生区变化趋势为高适生区和非适生区的面积呈减少趋势,中适生区和低适生区面积呈增加趋势;检测模型的受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下的面积(area under ROC,AUC)值为0.924,模拟结果准确性较好.[结论]本研究结果为阐明门源草原毛虫的地理分布规律及其监测防治提供了理论参考.全球气候变化为门源草原毛虫的栖息地扩张提供了适宜的条件,建议根据门源草原毛虫的潜在适生等级,构建"分级应对"的监测和早期预警体系与防控模式,以应对害虫为害.

青藏高原在全球气候变化背景下展现出高度生态敏感性及脆弱性,而对其典型优势种的适生区时空动态进行预测既是实行生态恢复的前提,也能为制定保护对策提供依据.本研究以青藏高原温性荒漠草原的优势种中亚紫菀木(Asterothamnus centraliasiaticus)为对象,基于MaxEnt模型,结合82条中亚紫菀木在青藏高原的有效分布记录和筛选后的6个生物气候变量,模拟预测中亚紫菀木在历史(全新世中期)、当前及未来4种气候排放浓度情景下的潜在分布区,并结合气候因子的贡献率及刀切法检验来分析制约中亚紫菀木地理分布的重要气候因子.结果表明:温度变量是影响青藏高原中亚紫菀木地理分布的主要气候限制因素,而降水变量是影响中亚紫菀木潜在地理分布的辅助生物气候变量;适合中亚紫菀木生长的最暖月最高温度(Bio5)范围为16.5～38.5℃,最暖季降水(Bio18)变化范围为55.0～1885.5 mm;从全新世中期到当前阶段是青藏高原中亚紫菀木种群扩张阶段,其种群主要聚集在青藏高原东北缘干旱半干旱地区;从当前到未来阶段,中亚紫菀木总适生区变化呈"先增加后降低"趋势,但中、高适生区却呈直线下降趋势;此外,中亚紫菀木在未来有逐渐向东迁移趋势.综合分析表明,在全球气候变化背景下,中亚紫菀木在青藏高原范围内的生存繁殖仍存在较大挑战.可根据其迁移趋势建立相关合理保护利用措施,以保持中亚紫菀木栖息地的连续性.

近30年来,羌塘高原野牦牛(Bos mutus)种群数量虽缓慢恢复,但仍为野生有蹄类中仅有的易危物种.由于其对人为活动规避明显且具有极强的攻击性,野牦牛栖息地分布和质量数据仍很匮乏.把野外调查与最大熵(Maxent)、土地利用模拟模型(FLUS)、InVEST三种模型相结合,系统分析羌塘高原野牦牛栖息地分布及其影响因素,并通过未来气候、未来土地覆被和未来食物情景构建2050年不同温室气体排放浓度(RCPs)情景下羌塘高原生境状况,预测栖息地变化状况,以期为青藏高原生物多样性维护提供数据支撑.结果发现:2020年前后野牦牛栖息地总面积为25.1万km2,集中分布在那曲市北部,阿里地区分布零散.栖息地以草原和荒漠为主,部分位于冰川区,野牦牛对气候条件反应敏感,偏好生活在暖季降雨量约在200mm,冷季降雨量约1 0mm,年最低温度-30℃的区域,坡度耐受性高.约92％的野牦牛栖息地位于羌塘国家自然保护区内,仅有南部约1.2万km2栖息地与人类活动交叠明显.2050年前后羌塘高原暖湿化明显,草原面积增加,野牦牛栖息地将向西北部无人区扩张,目前栖息地分布较零散的阿里地区也将出现大面积高质量栖息地,三种RCPs情境下栖息地面积分别为28.2万km2(RCP2.6)、28.4万km2(RCP4.5)和28.0万km2(RCP8.5),新增栖息地以极重要栖息地为主,边界与羌塘自然保护区范围更加吻合,自然保护地体系建设将有力支撑野牦牛的保护.

鲨鱼在气候变化和人类活动等因素的影响下面临着种群衰退的风险,开展鲨鱼保护优先区研究是鲨鱼保护行动的重要工作.将气候速度引入鲨鱼保护优先区的识别过程,旨在阐明中国周边海域鲨鱼现状保护成效和保护空缺,并预测气候速度影响下的鲨鱼保护优先区空间格局及其变化趋势.以集成物种分布模型模拟的 146 种鲨鱼栖息地作为保护对象,以 2015 年至2100 年两种气候变化情景下的气候速度作为保护的机会成本,基于系统保护规划理论模拟现状和未来情景下的鲨鱼保护优先区选址方案.研究结果表明:(1)长江口以南至台湾海峡和北部湾近岸海域为鲨鱼多样性分布的主要区域,台湾海峡区域亦为珍稀濒危物种的重要分布区;(2)在两种气候情景下,南海中南部将面临较高的气候变化风险,而长江口以南至珠江口的近岸海域气候速度均相对较低,提示了这些区域或能成为气候变化影响下的生物避难所;(3)现有保护区仅保护了 1.33%的海域和不到 4%的鲨鱼物种,尚存在较大的保护空缺.当保护海域比例提升至 10%时,可覆盖绝大多数鲨鱼物种.而当比例提升至 30%时,珍稀濒危物种的栖息地将得到有效保护;(4)气候变化影响下保护优先区选址将发生不同程度的变化,尤其是在中国南海区域,如在保护规划时兼顾气候速度,可在满足相似保护目标的前提下减少保护优先区内 25%以上的气候压力,以使其具有较强的应对气候变化潜力.

羊肚菌属是一类稀有的具有极高药用和食用价值的大型真菌.受到近期气候变化和人类活动影响,羊肚菌属物种栖息地严重片段化和破碎化,导致该属物种资源急剧减少,急需进行科学保护.本研究基于最大熵模型(MaxEnt),利用102个羊肚菌属地理分布信息,结合10个环境因子,模拟了末次盛冰期、末次间冰期、当代和未来(2050、2070年)不同历史气候条件下该属物种的潜在地理分布区变化,分析气候变化情景下东亚地区羊肚菌属物种的地理分布格局变化,并制定有效的保护策略.结果表明:影响羊肚菌属物种地理分布的主导因子为最冷季平均温度、年降雨量、海拔和年温度变化范围,其中,最冷季平均温度贡献率最大.物种分布模拟表明,羊肚菌属物种当代高适生区主要集中于中国西部部分地区.从末次间冰期到末次盛冰期到当代再到未来,羊肚菌属物种的总适生区面积呈先减少后增加的趋势;高适生区面积变化与总适生区面积变化相同.目前,需对中国西部羊肚菌属物种高适生地区资源进行针对性的原地保护,并对高适生区边缘地区及中国陕西、河北、山东等中适生区进行科学的迁地保护.

中国滨海湿地是东亚-澳大利西亚迁徙路线上候鸟重要的停歇地、繁殖地和越冬地,土地利用变化所引发的滨海湿地退化导致水鸟栖息地类别和面积发生了很大转变,影响迁徙水鸟种群数量的稳定性.然而,土地利用变化在哪些区域和多大程度上影响了迁徙水鸟的栖息地分布尚不清晰.以土地围垦典型区域黄渤海滨海湿地为研究区,以受胁濒危水鸟物种勺嘴鹬、大滨鹬、大杓鹬、小青脚鹬、黑脸琵鹭、黄嘴白鹭、遗鸥、黑嘴鸥为研究对象,结合物种分布模型MaxEnt和GIS空间分析,模拟2000、2015、2020年水鸟栖息地时空分布,探索过去20年栖息地分布的时空变化,分析水鸟种群变化趋势,识别水鸟栖息地保护优先区域,提出水鸟栖息地保护管理建议.结果显示:2000-2020年,8个水鸟物种栖息地主要分布在渤海湾、莱州湾、江苏盐城沿岸、如东-东台沿岸区域.所有物种的栖息地面积均呈不同程度的下降趋势,其中7个物种栖息地下降比例超过50％,下降的区域主要分布在渤海湾、江苏盐城沿岸、东台条子泥、小洋口沿岸,滨海湿地丧失是导致水鸟栖息地面积下降的直接因素.7个物种种群数量呈下降趋势.研究所确定的水鸟保护优先区面积达240.32 km2,其中如东沿岸存在保护空缺,建议扩增盐城候鸟世界遗产地分布范围,将如东沿岸纳入到保护地范围内,加强保护和管理,缓解水鸟栖息地的持续丧失.

为研究渤海鱼类资源早期补充过程,本文将地理加权回归法(GWR)引入栖息地指数(HSI)模型,选取海表温度、海表盐度、水深和叶绿素a浓度4个环境因子建立基于GWR的渤海沙氏下鱵鱼仔稚鱼的HSIGWR模型.模拟发现:在2015年8月渤海的HSIGWR模型中,海表温度和叶绿素a浓度为全局变量,两者的回归系数分别为-0.027和0.006,对HSI影响较小.海表盐度和水深为局地变量,两者回归系数绝对值的平均值分别为0.075和0.129,对HSI的影响较大.其中,海表盐度在渤海中部与HSI呈负相关,负相关系数最大,为-0.3,在三湾呈微弱正相关,相关系数最大值为0.1;水深在整个渤海均与HSI呈负相关,且在三湾的负相关程度明显大于渤海中部,三湾的负相关系数最大,为-0.16.该HSIGWR模型的泊松相关系数为0.705,拟合效果较好,可为今后的鱼类栖息地环境研究提供一种新的方法.

2012年采用船基截线法在珠江口西部河口进行了中华白海豚(Sousa chinensis)调查,并同步对渔业资源和渔业环境要素进行了现场采样测定,以分析该水域中华白海豚空间分布与环境因子的关系.利用广义加性模型(GAM)分析了中华白海豚目击率与海况、水深、底层水温、盐度、pH值、溶解氧、游泳生物密度、捕食种密度和离岸距离等的关系.GAM模型对中华白海豚目击率分布的总偏差解释率为64.7％,游泳生物密度、水深、捕食种密度、离岸距离、底层水温等对中华白海豚的栖息地选择有较大的影响.模型分析结果显示:中华白海豚的活动与捕食种密度密切相关,但当捕食种密度达到一定程度时对海豚目击率的影响减弱,推测可能与食物较多时海豚逗留捕食时间减少有关;中华白海豚较为喜欢的水深在10m左右,这一模拟结果与以前的统计结果基本一致;中华白海豚对底层水温似乎有一定的选择性,当底层水温大于19.5℃时目击率明显下降,推测底层水温可能影响了捕食种鱼类的分布,进而影响海豚的活动;离岸距离3km范围内是中华白海豚较为喜欢的水域,因此对这一水域范围应给予重点保护管理.

根据漓江枯水期流量变化的特点,在基于栖息地模拟法的基础上利用河流二维模型,建立了历史实测最枯流量3.8 m3·s-1、枯水期标准流量45 m3·s-1和生态补水量60 m3·s-1三种不同流量下成年鲤有效栖息地的二维模型,评价其栖息地面积百分比与漓江枯水期不同流量的关系.结果表明枯水期漓江成年鲤的栖息地面积随着流量增加而增大并由河道中间逐渐向河两边移动,当流量增加到45 m3·s-1以后成年鲤栖息地面积的增长速度开始明显降低甚至是基本保持不变.分析了由于漓江流域河床坡度陡、流域面积小、雨量分配不圴、枯水期地表水向地下水排泄以及人为活动等引起枯水期栖息地面积发生变化的原因,为漓江枯水期补水和河流生物栖息地保护提供参考意义.

气候变化是影响物种分布和多样性的主要原因之一,越来越受到人们的关注.本研究从世界气候网站下载了19个气候因子数据,通过网上查阅和实地考察获取檫木(Sassafras tzumu Hemsl.)分布数据共233个,使用ArcGIS 10.2和MaxEnt 3.3.2对檫木不同时期分布格局进行模拟,推测檫木末次冰期和2070年分布格局.研究结果显示,檫木当前分布主要受最干季度降水量、最湿月降水量、温度季节变化和最湿季度平均温度影响.此外,横断山脉、武夷山、天目山和大巴山周边是檫木末次冰期的4个主要分布地区.对当前和2070年模拟结果表明,檫木的适生区整体缩小并向北方移动.表明随着当前气候变化及工业快速发展,在短短几十年时间内对檫木分布格局的影响与过去两万年的相当.