藏原羚是青藏高原特有的珍稀有蹄类动物,广泛分布于三江源地区.预测三江源地区藏原羚的生境适宜性季节变化,了解环境变量的改变对藏原羚栖息地利用的影响,有利于制定对应的保护对策,也有助于了解藏原羚的生态位特征.本研究基于同一年冬季(2019年1月)和夏季(2019年8月)两次相同调查路线下藏原羚野外出现点,结合选取的8个环境变量,采用最大熵模型预测三江源地区藏原羚冬、夏季的生境适宜性和分布格局的差异,并通过环境响应曲线探讨环境变量对分布格局的影响.结果表明:冬、夏季,研究区藏原羚的适宜生境的接收者操作特征曲线下的面积平均值分别为0.901±0.023和0.882±0.024,拟合精度良好;三江源地区藏原羚冬、夏季适宜生境总面积分别为6.83×104、9.78×104 km2,夏季适宜生境面积比冬季明显增加,有向长江源园区以南及黄河源园区方向扩散的趋势.冬、夏季的生境适宜性都呈现出以三江源国家公园为中心、分布概率由中心的高值向周边逐渐递减的模式.季均温、海拔、人口密度和坡度是影响冬、夏季藏原羚分布的主导环境变量.与冬季相比,在气温明显升高的夏季,藏原羚适宜生境向海拔5000 m以上的地区和坡度小于25°的地区扩散,同时,夏季人类活动范围扩大侵占了藏原羚的适宜栖息地.

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.

黄喉貂(Martes flavigula aterrima)为典型的林栖兽类,对栖息地干扰和破碎化极为敏感,被视为森林生态系统的指示物种.为了科学有效保护该物种,于2020-2021年在黑龙江省老爷岭南部区域布设红外相机642台收集黄喉貂活动位点信息,利用最大熵(MaxEnt)建模方法开展黄喉貂栖息地适宜性研究,探究影响种群生存的关键环境因素,并利用最小成本路径方法构建潜在的种群扩散生态廊道,探讨研究区域黄喉貂种群的栖息地连通性.研究结果表明:(1)MaxEnt模型的受试者工作特征曲线(ROC曲线)评价结果的平均曲线下面积(AUC)值为0.861,能够较好的反映研究区域黄喉貂栖息地适宜性的实际分布情况;(2)本研究利用的13个变量中,距东北虎(Panthera tigris altaica)、东北豹(Panthera pardus orientalis)距离12 km黄喉貂出现概率最高,且贡献率达20.6％,是影响黄喉貂栖息地选择的关键变量,其次坡向(9.9％)、农田(9.5％)、草地(9.0％)、常绿针叶林(8.9％)、道路(7.0％)、河流(6.6％)、居民点(6.1％)和海拔(5.9％)是影响黄喉貂栖息地质量的次要变量;(3)研究区域黄喉貂适宜栖息地面积为793.54 km2,占研究区域总面积的21.4％,主要分布在黑龙江省绥阳林业有限公司的柳桥沟、青山和万宝湾林场.黄喉貂栖息地破碎化严重,因此通过栖息地适宜性分布图获得15块总面积为401.61 km2的核心栖息地,并构建14条生态廊道利于黄喉貂栖息地生态恢复管理.研究综合分析了黑龙江省老爷岭南部黄喉貂栖息地现状及连通性,促进黄喉貂扩散、栖息地的连通性和适宜性.

栖息地适宜性评估及关键影响因素的确定对开展物种及其栖息地保护和管理至关重要,是进行生物多样性保护规划的前提和基础.本研究以国家公园试点仙居县为研究区,基于大型兽类及珍稀鸟类物种调查数据,采用MaxEnt模型确定了其关键栖息地分布,并分析了不同环境变量对栖息地适宜性的影响.将评估结果与现有的保护地进行叠加分析,确定了生物多样性的保护空缺,进而提出了区域生物多样性保护的建议.结果表明:13个物种的平均AUC值为0.956,表明MaxEnt模型的预测结果具有较高的可信度;人口密度、最湿季均温、土地利用类型是兽类分布的主要影响因素,气温年较差与最湿季均温是影响雉科鸟类分布的主要因素,而影响湿地水鸟适宜性分布的主要因素为海拔及坡度;从栖息地分布来看,兽类与雉科鸟类适宜区主要位于仙居县南部的括苍山系周围,湿地水鸟适宜区位于永安溪附近,呈现沿水系分布的格局;仙居国家公园试点区及4个自然保护小区面积为316.80 km2,兽类、雉科鸟类和湿地水鸟分别有160.37、178.67和422.65 km2适宜栖息地未能得到保护,存在一定的保护空缺.建议结合仙居国家公园试点区建设,加强仙居县生物多样性保护,为区域可持续发展提供理论依据.

物种的空间分布与栖息地适宜性是开展种间关系、物种与环境关系等研究的重要基础.本研究基于2017-2022年在梵净山国家级自然保护区开展的红外相机监测和调查数据,使用MaxEnt模型对毛冠鹿(Elaphodus cepha-lophus)、小麂(Muntiacus reevesi)、中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)和野猪(Sus scrofa)的适宜柄息地进行评估和预测,以期深入了解梵净山保护区有蹄类动物栖息地适宜性特征及影响因素.结果表明:(1)毛冠鹿的适宜栖息地面积为19 993.17 hm2,占保护区面积的46.1％,主要分布于梵净山保护区的东部;小麂的适宜栖息地面积为15 470.97 hm2,占保护区面积的35.6％,主要分布于梵净山保护区的北部和南部;中华鬣羚的适宜栖息地面积为13 884.78 hm2,占保护区面积的32.0％,主要分布于梵净山保护区的北部和东部;野猪的适宜栖息地面积为20 339.98 hm2,占保护区面积的46.9％,主要分布于梵净山保护区的北部、东部和南部.(2)4种有蹄类动物的适宜栖息地均主要分布于保护区核心区.(3)毛冠鹿的分布主要受海拔和植被类型的影响;中华鬣羚的分布主要受海拔、平均气温日较差和植被类型的影响;小麂和野猪的分布主要受平均气温日较差、等温性和坡度的影响,两者的适宜栖息地特征也更为相似.总之,梵净山保护区有蹄类动物的适宜栖息地分布是物种自身特性与自然环境、人类活动以及种间关系相互作用的结果.

构建生态脆弱区生态安全格局对维护区域生态安全至关重要.传统的生态安全格局构建多以静态生态指示因子为基础指标,对重要物种的迁徙过程考虑较少,容易忽略生态服务和物种丰富度较低、但对物种迁徙具有重要意义的区域,造成栖息地功能性丧失.因此,以日喀则市为例,基于生境适宜性评价进行生态源地识别,从地形、土地利用等方面构建生态阻力评价指标体系,应用最小累积阻力模型(MCR)识别生态廊道,并将生态廊道与阻力脊线的交点作为生态节点,进而结合生态服务空间特征构建生态安全格局.结果表明:(1)生态源地以草地、未利用地、水域和林地为主,面积 8.3 万km2,主要集中在日喀则南部沟谷地区、中部雅江河谷地区和北部高山地区;(2)生态廊道累积长达 5135 km,主要沿河流或者山体呈网状分布;(3)生态节点主要分布在南部边境地区,用地类型以未利用地为主,是未来需要加强保护的关键区域;(4)建议构建"两屏—一流域"的生态安全格局,保障全市生态安全.该区域总面积 5.17 万km2,约占市域总面积的 29%,能够支持 12 种物种栖息及迁徙,并分别保护了全域 72.0%的水源涵养极重要区、69.9%的土壤保持极重要区、57.5%的防风固沙极重要区和 99.6%的碳固定极重要区.生态廊道和生态系统服务相结合构建区域生态安全格局可为脆弱区生态系统和物种保护提供决策工具.

屋顶绿化作为一种新型绿色基础设施与基于自然的解决方案,已成为提升城市生态韧性与维持生物多样性的重要生态路径.然而,目前城市生态网络研究多关注二维的地面生态空间,而顾及屋顶绿化的三维生态网络构建研究尚不多见.以南京市中心城区为例,基于LiDAR、高分辨率遥感及建筑属性等多源数据,采用多因子叠置与电路理论等方法,构建了顾及屋顶绿化的城市三维生态网络整合分析框架:即采用多因子叠置方法,从建筑高度、屋面坡度、建筑年代、历史文化属性四个方面分析了屋顶绿化建设的适宜性;其次,结合建筑与植被三维结构特征数据,采用电路理论构建了有无屋顶绿化两种情景下的生态网络;最后,通过比较生态廊道数量、长度、平均阻力等指标分析了屋顶绿化对城市三维生态网络结果的潜在影响.研究结果表明:1)研究区有 46.59%的屋顶适宜进行绿化,表明屋顶绿化具有很大的发展潜力.2)顾及屋顶绿化的生态廊道数量由 205 条增加到209 条,生态网络总长度增加,单位长度阻力值减小,表明屋顶绿化能够显著提高城市生态空间的景观连通性、增加生态廊道密度,为高流动性生物提供重要的栖息地和垫脚石.3)屋顶绿化对城市生态网络优化的作用存在显著的空间差异,在城市中心区的优化作用最大,工业区次之,在生态良好片区优化作用较小.研究结果可为实现城市高密度区域地面生态空间与屋顶绿化空间的整合分析与统筹规划提供决策参考.

鸟类栖息地会随着季节迁徙而改变,基于此对以珍稀濒危鸟类保护为主要目标的自然保护区进行动态分区管理,能够有效提高土地利用效率,协调生物多样性保护与其他生态系统服务功能利用.通过MaxEnt模型分析预测安徽升金湖国家级自然保护区鸟类繁殖季和越冬季的栖息地范围,并采用空间叠加分析方法得到动态分区方案.结果发现:繁殖季鸟类栖息地适宜性受到人口密度、丰水期土地利用类型、距居民点距离、距道路距离等环境因素的影响;越冬季鸟类受到距道路距离、人口密度、距枯水期水体距离、枯水期土地利用类型等环境因素的影响.运用ArcGIS水文工具分析出升金湖国家级自然保护区汇水单元作为其动态区划单元,根据鸟类栖息地季节性变化的特点结合分析结果叠加分析,将安徽升金湖国家级自然保护区划分为核心栖息地保护区、繁殖季栖息地保护区、越冬季栖息地保护区和一般控制区.核心栖息地保护区要进行全年严格保护,繁殖季栖息地保护区和越冬季栖息地保护区在相应鸟类栖息时段严格管控、非栖息时段可合理利用,一般控制区则全年可允许合理的行为活动.季节性动态分区方案注重解决安徽省升金湖国家级自然保护区生态环境保护和社区发展之间的矛盾问题,便于未来保护区生态保护规划决策的制定和实施,进一步丰富了以季节性栖息物种为主要保护对象的自然保护区的动态功能分区研究理论与方法体系,为制定提高自然保护区空间利用效率的生态管理策略提供了参考依据.综上,建议在升金湖国家级自然保护区生态环境保护和社区发展中,依据保护区季节性动态分区特征,实行分区管制,制定对应的生态环境保护和发展的措施.

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.

高山生态系统因其特有的地理条件,孕育了独特的生物多样性,是大熊猫国家公园内重要的生态系统类型之一.为提高对大熊猫国家公园高山生态系统生物多样性的掌握水平,支撑保护管理和科学研究,本文归纳了 2019年4-10月及2021年4-10月布设在大熊猫国家公园雪宝顶片区(3 300～4 500 m)的83台红外相机数据,分析了高山哺乳动物多样性及时空特征.结果显示:(1)基于拍摄到的2 365张哺乳动物独立有效照片,共记录到哺乳动物16种,分属5目9科,包括国家一级和二级重点保护野生动物2种和7种.其中被IUCN红色名录评估为濒危(EN)、易危(VU)和近危(NT)的哺乳动物分别有1种、4种、2种.(2)高山生态系统哺乳动物多样性存在明显的时空动态:Wilcoxon秩和检验显示单台红外相机记录到的物种数在植物生长期显著高于返青期(P＜0.01)及枯黄期(P＜0.01),哺乳动物相对多度指数在植物生长期同样显著高于返青期(P＜0.01)和枯黄期(P＜0.01);物种累积数在海拔4 100 m达16种且不再增加;整个监测区域的Shannon-Wiener多样性指数(H')为2.13,多样性指数和相对多度指数(RAI)均随海拔梯度上升逐渐降低.(3)与海拔1 800～3 200 m的数据相比,在研究周期内以岩羊(Pseudois nayaur)为代表的6种哺乳动物均仅见于林线以上区域,意味着这6种哺乳动物对高山环境的依赖性较强;川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)等5种哺乳动物对高山环境的季节性利用,是资源丰富度和空间异质性对物种多样性影响的综合体现.林栖动物和家养动物在植物生长期对高山生境的利用将降低岩羊等高山动物类群的栖息地适宜性,并危及特有生物多样性的维持,故大熊猫国家公园应加强对生态系统的完整保护和高山生态系统的管理.