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.

快速的城市化进程使城市生物多样性保护面临巨大挑战.小灵猫(Viverricula indica)作为国家一级重点保护野生动物,对其在城市环境下分布和栖息地的研究存在显著空缺.本研究基于红外相机监测技术,在2020年6月至2021年10月调查了上海新江湾区域25个位点,累计总有效红外相机工作日1,581 d,在9个位点独立探测到小灵猫65次.基于红外相机影像完成了对小灵猫初步的个体识别,探明了上海市新江湾区域存在一个至少包含5只小灵猫个体的极小种群.研究发现,小灵猫的活动节律呈严格夜行性,日活动曲线呈双峰分布,活动高峰分别出现在夜间21:00和凌晨02:00前后.小灵猫对于人类活动和流浪猫呈现不同程度的时间和空间回避,与人类活动时间重叠度指数低(Δ=0.15),并显著回避人类相对活动高的区域;与流浪猫活动空间回避不显著,但在时间上显著回避.在栖息地利用上,小灵猫多分布在新江湾区域靠近水域的林灌丛生境中,其适宜生境在城市环境中很可能处于快速退缩中,具有独特的研究和保护价值.研究结果初步填补了国内相关研究空缺,能够为推动以小灵猫为代表的城市生物多样性的保护和管理提供科学支持.

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.

藏野驴(Asinus kiang)是青藏高原特有物种,我国一级野生保护动物.三江源国家公园黄河源园区是藏野驴的主要栖息地之一,而生物多样性保护也是国家公园的重要职能,准确了解藏野驴的种群数量及栖息地变化无论是从野生动物保护还是从国家公园建设指导来看均具有重要意义.以三江源国家公园黄河源园区为研究区,利用无人机遥感技术开展藏野驴种群数量调查工作,在此基础上利用选择指数与因子分析揭示藏野驴的生境选择偏好,识别其适宜栖息地范围.并深入探讨近 20 年藏野驴适宜栖息地的时空变化特征,探讨驱动因素.结果表明:(1)无人机可以有效识别藏野驴个体,在调查样带内共发现藏野驴 252 头,经过推算 2017 年春季三江源国家公园黄河源园区内共有藏野驴 20989 头.(2)藏野驴倾向于选择距居民点1km以外,距道路 1-3 km范围内,距水源 1km以内,且植被覆盖度介于 0.4-0.8 之间的坡度小于 5°的平坦区域做为栖息地.(3)2000-2018 年间,三江源国家公园黄河源园区内的藏野驴适宜生境面积增加了 330.76 km2,达到 4747.10 km2,面积占比增加1.73%,达到了 24.85%.这主要是气候变化与人类活动协同作用下导致的水体扩张与植被覆盖度增加驱动的.此外,虽然道路的扩张仅限制了小面积的适宜栖息地增加,但可能造成栖息地连通性下降等更为严重的后果.本研究证明了无人机遥感技术在青藏高原等开阔区域进行野生动物调查及栖息地研究的可行性与优势,相关技术方法与研究成果可为三江源国家公园生物多样性保护工作提供参考与支撑.

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.

作为国际重要湿地,三江平原生态功能区是重要的水禽栖息地.随着人类活动干扰、土地利用和全球气候变化,栖息地适宜性逐渐引起生态学家的重视.本文以Landsat TM/ETM+/OLI和HJ-1B为遥感信息源,采用面向对象分类方法提取土地覆被空间信息;采用综合熵值法和层次分析法确定水源状况(湖泊和河流密度)、干扰条件(居民地和道路密度)、遮蔽物(土地覆被类型和坡度)和食物丰富度(NDVI)等因子的权重;根据水禽栖息地适宜性评价系统获得三江平原生态功能区1990、2000、2010和2015年水禽栖息地适宜性结果,并分析其时空分布和变化特征及驱动因素.结果表明:近25年间,三江平原生态功能区水禽栖息地适宜性最好区域面积减少3.2％,主要由于湿地开垦和退化;适宜性最好区域空间分布特征明显,主要分布于黑龙江、挠力河、乌苏里江、穆棱河以及兴凯湖等水补给充足的沿岸区域.适宜性良好的区域主要分布在饶河县,到2010和2015年,虎林县和抚远县也变为适宜性良好区域的重要分布区,主要由于该区水田面积大幅增加.适宜性一般区域分布较零散,其面积先增加后减少.适宜性差的区域面积在1990-2000年间增加6.7％,2000-2015年间减少3.1％.土地覆被变化是水禽栖息地适宜性等级变化的最重要影响因素;人口和经济增长以及气候的变干、变暖使水禽栖息地适宜性降低;保护区的建立使水禽栖息地得到有效保护.

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.

受三峡水库夏落冬涨的水位调控方式影响,位于三峡库区腹心的重庆开州区汉丰湖形成22.5m水位落差.为了解汉丰湖鸟类群落结构与动态水位变化之间的响应关系,2015年3月-2016年2月对汉丰湖鸟类群落结构及多样性进行了调查.共记录鸟类97种,隶属12目32科,其中湿地鸟类49种,主要包括雁鸭类(18种)、鹆鹬类(13种)、鹭类(7种)及秧鸡类(5种).研究表明:受水位变化影响,鸟类群落结构及其多样性变化显著.夏季(8月)低水位期(水位高程152.50m),鸟种数最高,为34种,Shannon-Wiener指数最高;肉食性鸟与食虫鸟是主要取食功能群;与夏季低水位期生境类型多样、消落带植物正处于生长旺盛期、食物资源丰富有关,是雀形目鸟类、鹭类、秧鸡类等适宜的栖息地.冬季(12月)高水位期(水位高程174.50m),鸟种数为30种,Shannon-Wiener指数、均匀度指数均最低,植食性鸟类是主要的取食功能群,鸟类数量最高;与冬季高水位期水面开阔、生境类型单一有关,高水位期的大水面有利于鸭类集群越冬.冬季在退水期(水位高程170.01m),水位下降导致汉丰湖生境结构变化,越冬鸟类数量和物种丰度降低,空间分布格局也随之变化.鸟类是三峡水库生物多样性的重要组成部分,为保护和提升三峡水库生物多样性,恢复和营造鸟类栖息地,应针对繁殖鸟和越冬水鸟的功能需求进行生态设计.

原尾虫是土壤动物的重要类群之一,然而目前对其物种多样性及生态特征的了解仍然十分有限,岛屿生态系统中原尾虫的研究尤为欠缺.为深入探讨原尾虫的栖息地选择、空间分布、种群密度、繁殖策略及其与土壤真菌的相互作用等生态特征,于2015年秋季在大金山岛竹林、乔木林和灌木林等3种不同的植被中进行了定量采样研究.结果表明,大金山岛共发现8种原尾虫,隶属2科4属,这些物种在上海市陆域植被中均有分布,且均为东洋界种类;大金山岛秋季原尾虫的总密度为竹林(696头/m2)＞乔木林(479头/m2)＞灌木林(213头/m2);竹林中原尾虫的Shannon-Wiener多样性指数显著高于灌木林(P＜0.05),而不同植被类型中原尾虫的Pielou均匀度、Simpson优势度和Margalef丰富度等指数无显著差异;大金山岛的原尾虫在土壤中为隔离分布,具有在适宜的微生境中集中分布的特点;发现原尾虫在野外受到病原真菌感染的直接证据;通过对原尾虫的性比和幼虫比的分析,发现其繁殖可能采取介于k对策和r对策之间的生态策略.