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.

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.

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.

鲎具有极高的经济价值和科研意义.近年来由于过度捕捞和栖息地受损等原因,亚洲鲎种群数量正急剧下降.鲎漫长的生命周期使得鲎资源的保护和增殖迫在眉睫.生态位模型已经广泛应用于物种的潜在地理分布预测.基于实地调研数据和公开发表的北部湾中国海域中国鲎和圆尾鲎地理分布数据,运用MAXENT模型得到中国鲎和圆尾鲎在广西北部湾(中国部分)的栖息地适宜度指数(Habitat suitability index,HSI),确定了这两种稚鲎在北部湾中国海域潜在适生区.模型分析结果表明,潮间带坡度和地形指数是影响中国鲎分布的主要环境因子,而潮间带底质的有机物含量和植被指数是影响圆尾鲎分布的主要环境因子,根据研究结果建议在两种稚鲎适生区建立保护区,进行人工放流稚鲎,加强对海草和红树林的生态建设,进而促进鲎资源种群恢复和发展.

根据2014—2017年南海北部近海渔业资源调查的8个航次数据, 结合遥感影像数据, 包括海表温、盐度、叶绿素, 对近海竹荚鱼空间分布的季节性变化进行分析.将单位捕捞努力量渔获量 (catch per unit effort, CPUE) 作为适宜性指数 (suitability index, SI), 分别采用最大值法、最小值法、算术平均法、几何平均法按季度建立栖息地适宜性指数 (habitat suitability index, HSI) 模型, 并对各模型进行精度检验.结果表明:SI模型拟合准确, 均呈单峰分布;几何平均法更适用各季HSI建模, 模型平均准确度达到92％, CPUE高的渔场主要分布于HSI大于0.6的海域, 其他HSI高值海域为潜在渔场.对各季环境因子进行主成分分析, 发现海表温的影响最为显著.研究表明, 栖息地适宜性指数模型可较好分析南海北部近海竹荚鱼资源丰度及空间分布.

小兴安岭是东北虎的历史分布区之一,近年来东北虎数次重返小兴安岭,预示了小兴安岭东北虎种群恢复的可能性.为了探明小兴安岭作为东北虎栖息地的适宜程度,本文以我国小兴安岭及俄罗斯联邦阿穆尔州、犹太自治州为整体研究区域,利用该区域内东北虎出现点数据,采用MaxEnt模型,以植被、气候、地形、积雪4类环境数据为基础,分析自然环境条件下小兴安岭东北虎潜在生境的适宜性及空间分布.结果 显示:小兴安岭东北虎潜在适宜生境面积为0.96×104～1.03×104 km2,主要位于小兴安岭北部和东部,中部、西部和东南部有少量分散适宜生境;次适宜生境面积为2.46×104～2.76×104 km2,主要位于适宜生境周边区域;叶灌层差异、蒸散量、归一化植被指数、叶面积指数等植被相关因素及降水季节性、最冷季降水量等气候因素是影响东北虎栖息地适宜程度的主要环境特征变量.小兴安岭仍具备东北虎种群生存的自然条件.

水鹿(Rusa unicolor)和羚牛(Budorcas taxicolor)是国家重点保护野生动物,了解和掌握濒危物种的空间分布格局和对栖息地的利用特征是制定相关保护和管理策略的前提和基础.利用红外相机和样线法收集四川鞍子河保护地内水鹿和羚牛的实体、粪便和痕迹等点位信息,在得到水鹿124个、羚牛79个有效点位的基础上,结合15个环境因子,利用最大熵模型对保护地内水鹿和羚牛进行了栖息地适宜评价及其重叠性分析.结果 表明:(1)水鹿和羚牛栖息地的适宜性评价结果均达到良好水平,其AUC值分别为0.888和0.813;(2)水鹿适宜和较适宜栖息地主要分布在保护地的中、南部海拔1474-3336 m区域,面积分别为943.23 hm2和3390.15 hm2,分别占保护地总面积的6.25％和22.48％;(3)羚牛适宜和较适宜栖息地主要分布在保护地中、西部海拔1467-3823m区域,面积分别为1808.37 hm2和8384.35 hm2,分别占保护地总面积的11.99％和55.59％;(4)水鹿和羚牛生态重叠指数较高,其D和I值分别为0.6739和0.9098,适宜和较适宜栖息地重叠面积分别达261.10 hm2和2048.41 hm2,且主要集中在保护地中、南部低山河谷区,受人为活动影响大.加强水鹿、羚牛、斑羚等同域偶蹄目动物的食性研究以及食性特征与栖息地选择利用之间的相关性是未来的研究方向之一.

针对物种分布格局与其环境变量关系的研究,对于生态廊道规划与环境恢复研究具有重要意义.本文以白头叶猴(Trachypithecus leucocephalus)为研究对象,针对广西崇左白头叶猴国家级自然保护区51个白头叶猴分布点和11个环境变量数据,利用MaxEnt模型(maximum entropy modeling)对栖息地适宜性进行综合评价,通过模型生成栖息地适宜度指数(habitat suitability index,HSI)阈值,划定研究区域为低适生区、适生区和高适生区3种类型,其中低适生区面积为5 061.43 km2,适生区和高适生区面积分别为42.80 km2和20.63 km2.主要环境变量分析表明:年均降水量、土地利用分类、坡度和年平均气温的综合贡献值分别为54.6％、17.4％、11.8％和9.5％,4项环境变量累积贡献值达到93.3％,是影响白头叶猴分布的主要环境因素.为更有效保护白头叶猴及其栖息地,建议在保护区规划生态廊道,扩大恢复区内白头叶猴适宜栖息地面积,以促进白头叶猴种群间基因交流.

苍鹭(Ardea cinerea)是松嫩平原湿地的常见鸟种,松嫩平原也是苍鹭重要的栖息地.为了了解苍鹭潜在栖息地的适宜性分布,利用GPS/GSM卫星跟踪技术,结合遥感影像和地理信息系统,应用Maxent模型对松嫩平原苍鹭秋季潜在的栖息地进行了评价,并对其适宜性分布进行了分析.结果显示:水源距离和绿度指数是影响松嫩平原苍鹭秋季栖息地适宜性的重要环境变量;松嫩平原内苍鹭适宜栖息地面积为2761.06 km2(占研究区域的1.24％),主要分布在大庆(756.86 km2,占适宜栖息地面积的27.41％)、白城(537.14 km2,占适宜栖息地面积的19.45％)、齐齐哈尔(439.43 km2,占适宜栖息地面积的15.92％)等地市行政区,以大庆市杜尔伯特蒙古族自治县(429.90 km2,占适宜栖息地面积的15.57％)、白城市镇赉县(334.92 km2,占适宜栖息地面积的12.13％)、大庆市肇源县(185.54 km2,占适宜栖息地面积的6.72％)等县级行政区为主;其中,15.79％的适宜栖息地依次受到莫莫格保护区(10.34％)、扎龙保护区(3.47％)、向海保护区(0.67％)、查干湖保护区(0.54％)、大布苏保护区(0.41％)、乌裕尔河保护区(0.36％)等国家级自然保护区的保护.建议对未受到保护的零星小面积栖息地给与更多关注.

为探究道路对三江源国家公园黄河源园区藏野驴(Equus kiang)和藏原羚(Procapra picticaudata)种群数量及其栖息地的影响,于2020年冷季采用截线取样法在黄河源园区进行实地调查.通过设置4种不同等级的道路情景,使用MaxEnt模型评价藏野驴和藏原羚的生境适宜性,模拟了不同等级道路变量情景下两种有蹄类动物的适宜栖息地.并根据适宜栖息地面积和R程序的Distance包估算了藏野驴和藏原羚种群密度及数量.结果 显示,调查样线总长1320.63 km,发现藏野驴2231头,藏原羚822只.估算藏野驴的种群密度为每平方千米(1.18±0.34)头,种群数量为2400～7632头;藏原羚的种群密度为每平方千米(0.94±0.14)只,种群数量为1765～3219只.MaxEnt模型预测结果表明,藏野驴和藏原羚适宜栖息地面积分别为3641.34 km2和2525.18 km2,分别占整个黄河源园区的19.2％和13.3％.影响藏野驴分布的主要环境因子依次为:距低等级公路的距离、年降水量、海拔和归一化植被指数.影响藏原羚分布的主要环境因子依次为:距低等级公路的距离、海拔、坡向和坡度.两种有蹄类动物重叠的适宜栖息地面积为2240.15 km2,分别占藏野驴适宜栖息地的61.5％和藏原羚适宜栖息地的88.7％,且二者的适宜栖息地主要分布在黄河源园区的中部.不同道路情景模拟结果显示:(1)相比于不含道路变量的情景,道路存在的3种情景会使两种有蹄类动物的栖息地出现不同程度的丧失,种群数量也随之出现不同程度的下降.不含道路变量的情景时,两种有蹄类动物适宜生境面积最大,种群数量也最大;含全部道路变量的情景时,两种有蹄类动物适宜生境面积最小,种群数量也最小,栖息地丧失的比例最大,分别为27.2％和42.3％.(2)不同等级道路对二者的栖息地面积和种群数量影响程度不同,与高等级公路相比,低等级公路会使两个物种丧失更大的栖息地面积,种群数量下降更多.(3)两个物种对道路干扰的响应不同,在不同道路情景下,藏原羚会丧失更大比例的栖息地面积,种群数量下降幅度更大.本研究通过量化评估不同等级道路对有蹄类动物栖息地和种群数量的影响,为高原有蹄类物种的保护与道路的管理规划提供科学依据.