国家级自然保护区生态系统格局十年变化(2000-2010年)评估

为揭示国家级自然保护区生态系统格局构成及变化状况,基于2000年和2010年319个国家级自然保护区生态系统类型与分布数据,根据生态系统类型转化及其转化幅度,考虑自然保护区各功能区的重要性,构建生态系统格局变化指数,分析国家级自然保护区生态系统格局动态变化。结果表明,国家级自然保护区草地生态系统面积最大,2000年和2010年分别占全国国家级自然保护区总面积的57.88%和57.74%,其次为荒漠生态系统,两期占比约17%,其他依次是湿地、森林、灌丛、农田、冰川/永久积雪、海洋、城镇等生态系统类型。2000-2010年,国家级自然保护区内森林、湿地面积明显增加,城镇有一定程度扩张,冰川/永久积雪略微减少。总体上,国家级自然保护区生态系统格局基本保持稳定,基本维持的保护区数量219个,占国家级自然保护区总数的68.65%,生态系统格局改善的保护区数量略多于退化的数量,10年来国家级自然保护区生态系统格局保护取得一定效果。国家级自然保护区生态系统格局在基本维持的基础上,表现出一定的地域不平衡性。生态系统改善的保护区多分布在秦岭、大巴山、大娄山、南岭一带,而东部省份、内蒙古高原、东北平原一带生态系统退化的保护区数量较多,主要是荒漠、内陆湿地和水域、野生动物、自然遗迹等类型自然保护区。最后,提出3点建议为提高国家级自然保护区管理水平提供参考。     

基于物种分布的森林生态系统类型自然保护区功能区划评价——以河南连康山国家级自然保护区为例

森林生态系统类型自然保护区是我国最主要的自然保护区类型,该类型自然保护区通常具有复杂多样的保护对象,因此对其进行功能区划需全面考虑各种保护对象的需求。评价森林生态系统类型的自然保护区功能区划有利于提高自然保护区的保护有效性。以属于森林生态系统类型自然保护区的河南连康山国家级自然保护区功能区划为研究对象,于2016年12月至2018年12月在该自然保护区内进行样线和红外相机调查,获取白冠长尾雉及与白冠长尾雉存在种间相互作用物种的分布点数据,结合收集的环境数据,采用MaxEnt模型对白冠长尾雉（Syrmaticus reevesii）和与白冠长尾雉存在种间相互作用物种的分布进行预测,进而分析物种与该自然保护区功能区划的空间关系,及自然保护区内野生动物分布与人为干扰强度的空间关系,评估连康山国家级自然保护区现有功能区划对白冠长尾雉和与白冠长尾雉存在种间相互作用物种的保护有效性。结果表明,保护区内高保护价值区域面积为33.84 km²,核心区、缓冲区和实验区内高保护价值区域面积分别占保护区总面积的18.96%、3.84%和9.19%,自然保护区内高保护价值区域面积比例偏低。保护区现有功能区划并不能充分满足保护白冠长尾雉栖息地的需要,且核心区、缓冲区和实验区面临不同程度的人为干扰的影响,这对保护区内重点保护对象的生存产生潜在威胁。因此,结合保护区内保护价值与人为干扰分布现状,针对白冠长尾雉及相关物种的受胁情况提出两种不同的保护区功能区划优化方案,在不降低连康山国家级自然保护区面积的前提下,提高核心保护区白冠长尾雉及相关物种适宜栖息地面积的比例,同时降低保护区内人为干扰强度。本研究可为该保护区保护白冠长尾雉提供决策依据,并为其他以野生动物为保护目标的保护区功能区划优化提供指导方法。     

内蒙古大青山国家级自然保护区植被归一化指数时空变化及其与环境因子的关系

选取2000—2020年MODIS影像的归一化指数(NDVI)数据及同期的气象数据,采用趋势分析、变异系数、相关分析等方法,从海拔、坡度和坡向的角度分析了内蒙古大青山国家级自然保护区生长季NDVI的时空变化特征,并进一步探讨了NDVI时空变化与气候因子的相关性。结果表明：(1)2000—2020年,内蒙古大青山国家级自然保护区植被总体覆盖状况良好且呈增长趋势,增长速率为0.058/10a;(2)保护区NDVI空间分布呈现出西部低、东部高的从西到东逐渐增加的特征。保护区生长季NDVI均值随着海拔的升高而明显增加,随着坡度的增加呈缓慢增加趋势,在不同坡向上,生长季NDVI均值大小依次为阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡;(3)从NDVI变化趋势分析来看,2000—2020年大青山自然保护区植被覆盖改善的面积占总面积的61.75%,其中,显著改善、极显著改善面积分别占总面积的41.13%、20.62%,基本保持不变的面积占总面积的38.17%,退化面积占总面积的0.07%。在空间分布上,NDVI显著、极显著增加的区域主要分布在保护区西部和东部,中部以变化不显著为主。保护区各功能区N...     

西南地区生物多样性保护优先格局评估

选择831种西南地区重要保护物种为指示物种,分析指示物种空间分布特征,基于系统保护规划理论应用MARXAN模型评估西南生物多样性保护优先格局,确定优先保护区域,在最小保护成本条件下达到最优化的保护效果。结果表明:生物多样性保护优先区面积89.88×10~4km~2,占西南研究区面积的37%;保护优先区内除鸟类外其他类别栖息地面积均超过各自栖息地面积50%,其中94%指示物种栖息地面积比例超过60%;GAP分析发现,保护优先区同国家级自然保护区存在空间分布不匹配的现象;建议在原有国家级自然保护区基础上优先扩充保护区范围,并借助国家公园建设等政策适当建立新的自然保护体系。     

我国部分国家级自然保护区外来入侵物种的分布概况

基于我国53 个国家级自然保护区外来入侵植物调查与24 个国家级自然保护区外来入侵动物调查数据, 分析了外来入侵物种种类、分布状况等。调查共发现外来入侵物种201 种, 包括入侵植物176 种和入侵动物25 种。52.08%的外来入侵植物已入侵到我国国家级自然保护区, 30 个国家级自然保护区受外来入侵物种影响显著, 52 个国家级自然保护区分布有环保部公布的外来物种。云南纳板河流域国家级自然保护区外来入侵物种数目最多, 为61 种; 小蓬草(Erigeron canadwnsis)在国家级自然保护区中的出现频率最高, 为0.736。外来入侵物种已严重威胁我国自然保护区的生态安全, 亟需对保护区的外来入侵物种采取相应的防控措施, 推进外来入侵物种管理成为保护区管理工作的基本内容。     

中国的自然保护区

中国自然保护区共计2 588个(未计台、港、澳),总面积149万km2(土地面积143万km2,海洋面积6.37万km2),其中国家级保护区335个,总面积93.21万km2。自然保护区数量最多的是内蒙古、黑龙江和四川等省区,面积最大的在西藏。这些保护区保护了全国70%以上的生态系统类型,80%以上的濒危野生动物和60%的濒危高等植物,保护了一批国家地质剖面、珍稀古生物化石和美丽独特的景观,为中华民族的文化保护与发展奠定了很好的基础,也为我国的经济建设和可持续发展保留了良好的资源和环境。     

基于生态系统服务的海南岛自然保护区体系规划

随着我国生物多样性保护与生态建设的发展,区域尺度自然保护区体系规划得到广泛的关注.以海南岛为例,探索了利用生态系统服务空间格局进行区域自然保护区规划的方法.研究中,首先从生物多样性分布、水源涵养、水资源保护、土壤保持和海岸带防护等5个方面分析了海南岛生态系统服务的空间格局,综合评价单元生态系统重要性;然后基于生态系统服务综合评价结果,并根据海南省保护自然过程与生物多样性并重的要求,识别出生态重要性高但无保护区或保护面积不足的空间单元,提出海南岛自然保护区体系规划.根据本规划,海南岛将共建成规范完善的自然保护区42个,总面积290.14万hm2.其中,陆地自然保护区面积41.26万hm2,占海南岛陆地总面积的11.79％.新建保护区4个(面积8.80万hm2),调整保护区4个(扩大面积8.01万公顷),优化整合原有保护区中的17个为6个,升级保护区4个.结果表明,基于生态系统服务的自然保护区体系规划有助于发挥自然保护区的综合效益,并具有更强的可操作性.将生态系统服务纳入自然保护区体系规划应是今后的发展方向.     

我国国家级自然保护区主要外来入侵植物分布格局及成因

自然保护区在生物多样性保护中起着关键作用,然而也面临外来物种入侵等诸多压力。基于72个已调查国家级自然保护区外来入侵植物数据,重点分析生态环境部发布的四批外来入侵物种名单中已有分布的35种外来入侵植物分布格局及其影响因素。研究发现72个国家级自然保护区平均记录有（7.78±0.47）种外来入侵植物,MaxEnt模型预测结果表明98.69%的国家级自然保护区面临外来植物入侵风险。低纬度地区（8.07±0.73）和中纬度地区（9.64±0.56）国家级自然保护区外来入侵植物数量显著高于高纬度地区（4.53±0.88）,且不同类型国家级自然保护区外来入侵植物差异不显著。温度和降雨量是影响外来入侵植物在自然保护区分布的关键因素,且影响不同生活型外来入侵植物分布格局的关键因素不同：温度对一年生草本、藤本和灌木的分布解释量极为显著,保护区建立时间、温度、降雨量和海拔共同影响多年生草本植物在国家级自然保护区的分布。研究结果表明国家级自然保护区外来入侵植物调查与监测还存在很大的空白,未来需要进一步加强自然保护区外来入侵植物研究,并提升外来入侵植物的监管能力。     

国家生态保护重要区域植被长势遥感监测评估

国家生态保护重要区域植被长势对于维持区域生态系统结构和功能的稳定性至关重要.以国家重点生态功能区、国家重要生态功能区、国家生物多样性保护优先区和国家级自然保护区等四类生态保护重要区域为研究区,选取年累积NDVI作为指示因子,监测评估了1998-2007年间国家生态保护重要区域的植被长势特征.结果表明:(1)国家生态保护重要区域总面积为536.59万km2,占全国陆地国土面积的55.89％.国家生物多样性保护优先区与国家重点生态功能区、国家重要生态功能区的重叠面积较大,分别占到相应生态功能区总面积的53.36％和50.20％.国家级自然保护区与其他三种类型区域的空间叠加关系较好,尤其与国家重点生态功能区,重叠面积占国家级自然保护区总面积的75.10％.国家重点生态功能区和国家重要生态功能区的重叠面积分别占各自面积的63.73％和39.15％.(2)对于植被长势总体状况,国家生态保护重要区域中东部的植被状况好于西部.植被状况较差的区域面积为10.59％,植被状况一般的区域面积为29.59％,植被状况好的区域面积为23.44％,植被状况较好的区域面积为36.39％.国家级自然保护区和生物多样性保护优优先区的植被状况好于国家重要生态功能区和国家重点生态功能区.国家级自然保护区的空间分布差异最大.(3)对于植被长势变化趋势,国家生态保护重要区域的植被状况整体呈现出变好趋势.62.39％区域面积的植被状况较为稳定,22.69％区域面积的植被状况呈现出变好趋势,14.93％区域面积的植被状况呈现出变差趋势.国家重要生态功能区的植被变好趋势最为明显,其次为国家生物多样性保护优先区.国家生物多样性保护优先区的植被变化趋势空间差异最大,国家级自然保护区的植被变化趋势空间差异最小.     

重庆澎溪河湿地自然保护区生物多样性空间格局及热点区

生物多样性空间格局和热点区域的分析与探测是进行生物多样性保护规划和科学管理的有效途径。以重庆澎溪河湿地自然保护区为例,基于实地综合调查、历史资料、文献信息,利用生境质量指数、物种多样性和景观多样性评价指标,构建生物多样性综合指数。结合空间自相关分析,揭示保护区生物多样性空间分布格局及其空间自相关程度,并识别生物多样性热点区,探讨现有保护区对热点区域的保护有效性。结果表明: 保护区生物多样性空间格局呈现出随距河流及两岸消落带距离的增加而减少的趋势,生物多样性指数高值区主要集中在澎溪河、普里河、白夹溪及其沿岸地区。生物多样性在空间分布上具有显著的正相关性,局部空间自相关以高-高聚集和低-低聚集类型为主。生物多样性热点区域面积为457 hm²,占保护区总面积的11.1%。现有保护区核心区涵盖了51%的热点区域和50%的次热点区域,保护区结构和功能区布局有待进一步优化调整,建议将普里河段龙王堂区域,白夹溪小垭口、邓家湾、洞子岩、龙王塘、旧屋咀、铧头咀、新铺子与龙家院子等热点区域纳入核心区,将冷点区域划到核心区之外,完善保护区功能区划。研究结果可为保护区范围及功能区优化和管控、合理推进“三区变两区”调整提供定量的基础资料,对于提高物种保护效率、制定科学的保护策略具有指导意义。     

Establishment of Nature Reserves in Administrative Regions of Mainland China

Nature reserves are widely considered as one available strategy for protecting biodiversity, which is threatened by habitat fragmentation, and wildlife extinction. The Chinese government has established a goal of protecting 15% of its land area by 2015. We quantitated the characteristics and distribution of nature reserves in mainland China and evaluated the expansion process for national nature reserves. National nature reserves occupy 64.15% of the total area of nature reserves. Steppe and meadow ecosystem, ocean and seacoast ecosystem, and wild plant nature reserves represent lower percentages, particularly in national nature reserves, in which they comprised 0.76%, 0.54%, and 0.69%, respectively, of the area. Furthermore, medium and small nature reserves compose 92.32% of all nature reserves. The land area under any legal protection has reached 14.80%, although only 9.78% is strictly protected. However, if 9 super-large national nature reserves, located in Southwest and Northwest China were removed, the percentage of strictly protected area decreases to 2.66% of the land area of China. The areas contained in nature reserves in each province are not proportional to the areas of the provinces, particularly for national nature reserves, with higher protection rates in Southwest and Northwest China than in other regions. Of the 31 provinces, 22 provinces feature strict protection of less than 4% of their areas by national nature reserves; these provinces are mainly located in East, Central, South, and North China. Moreover, the unevenness indexes of the distribution of nature reserves and national nature reserves are 0.39 and 0.58, respectively. The construction of nature reserves has entered a steady development stage after a period of rapid expansion in mainland China. In recent years, the total area of national nature reserves has increased slowly, while the total area of nature reserves has not increased, although the number of nature reserves continues increase.     

人类活动对中国国家级自然保护区生态系统的影响

我国已建立了超过2740个自然保护区,面积约占陆地国土面积的14.8%。以我国446个国家级自然保护区作为研究对象,基于遥感信息提取、模型与方程估算、时空趋势分析,揭示2000—2015年不同类型自然保护区、自然保护区不同区域生态系统质量和关键服务的时空变化特征,利用土地覆盖变化量化人类活动并进一步分析人类正面与负面活动对生态系统质量和关键服务的影响。结果表明:(1)国家级自然保护区内土地覆盖变化表明存在不同程度的人类活动,总体表现为保护区外较保护区内剧烈,说明保护区对生态系统具有明显保护作用。(2)农田开垦、居民点修建、工矿建设、能源资源开发等人类活动对保护区生态系统的负面影响表现为草地、湿地开垦导致耕地、水库坑塘面积增加,城镇居民点与工矿建设用地扩张侵占草地。(3)湿地面积净增加而林地、草地面积净减少,反映了湿地保护、退田还湖等措施的积极作用,然而退耕还林、退牧还草局限于部分保护区;(4)气候变化是自然保护区植被覆盖度微弱上升、净初级生产力下降、生态系统水源涵养量微弱增加、土壤保持量明显增加的主要原因,而人类活动仅在局部对生态系统产生影响。为了推动我国自然保护区体系的完善和保护作用的发挥,需要统一保护区建设标准及其规范,完善保护区法律制度,积极开展相关基础科学研究。     

湿地自然保护区保护价值评价方法

提出了一套侧重水鸟保护的湿地自然保护区保护价值评价方法.该方法建立的指标体系经过专家咨询和会议讨论确定指标,采用层次分析法(AHP)建立了递阶层次结构模型.指标体系共分为目标层1项、系统层5项、准则层11项和指标层26项.将获取资料的湿地自然保护区按国家有关分类标准与原则归为3个类型(海洋与海岸生态系统类型、内陆湿地与水域生态系统类型和野生动物类型),每个类型内的自然保护区再结合自身湿地主体进一步划分为4个小类型(近海与海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地).实例分析了海洋与海岸生态系统类型中的以近海及海岸湿地为主体的自然保护区,内陆湿地与水域生态系统类型中的以沼泽湿地为主体的自然保护区和野生动物类型中的以河流湿地为主体的自然保护区,并依照保护价值指数进行了等级划分.为湿地自然保护区的保护价值和发展地位,总体规划和改建变更提供了依据.     

我国部分自然保护区建设管理现状分析

对我国6个省市的15个自然保护区建设管理现状的调查表明,不同时期建立的自然保护区其管理水平有着较大的差距。主成分分析表明,自然保护区的投资及与投资有关的建设管理指标是影响自然保护区建设管理水平的重要因素。聚类分析表明,15个自然保护区可以分为3类,分别代表了我国自然保护区建设发展的3个不同的阶段。不同背景下建立的自然保护区有着相异的建设管理特征,而自然保护区的建设管理还未真正从生态建设的需求和资源管理的目的出发,这或许是当前我国自然保护区建设管理水平参差不齐的根本原因。从自然保护区的建设管理现状来看,6个省市可以被分为3类,而其中自然和社会经济发展因素相差较大的地区(如辽宁和江西),其自然保护区的建设管理方面有相似之处,这表明自然保护区的建设管理水平与资金和人力物力的投入有密切的关联。决定自然保护区建设管理水平的制约因素很多,由于自然保护区的公益性特征,所以资金的投入是所有问题的核心。     

基于生态系统服务功能和生态敏感性的自然生态空间管制分区研究

自然生态空间分区管制是国土空间管制的重要组成部分,也是国内外生态环境研究的热点。针对国内自然生态空间用途管制暂处于试点阶段,有关管制的方法有待进一步探究的情况下,旨在通过江西省自然生态空间管制分区,为实现合理保护自然生态资源,促进自然生态系统健康有序发展提供参考。以江西省为研究对象,借助GIS空间分析技术,通过生态系统服务功能重要性和生态敏感性评价,构建二维关联判断矩阵,进行自然生态空间管制分区,并以此提出相关的管制建议。结果表明:江西省自然生态空间总面积为117924.67 km~2,约占全省总面积的70.66%,从空间上可划分为高重要高敏感区、中度重要敏感区和低重要低敏感区3种类型区;其中,高重要高敏感区以生态保护和生态修复为主,实施严格的区域准入措施;中度重要敏感区可依托区域生态资源优势,合理开展以维护、改善生态系统服务功能为主要目的生态经营活动;低重要低敏感区允许在不破坏生态系统结构和功能的前提下,适度开展一定规模的生产建设活动,减少污染排放,增强区域生态功能。全省16个国家自然保护区基本位于高重要高敏感范围内。基于生态系统服务功能与生态敏感性的自然生态空间管制分区可以为自然生态空间管制提供新思路,从而有效推动管制工作的进行。     

Differences of ecological functions inside and outside the wetland nature reserves in Sanjiang Plain, China

Conservation effectiveness of wetland nature reserves is determined by both the management intensity inside the reserves and the hydrological status outside the reserves. Therefore, differences of ecological functions inside and outside the reserves are an integrated indictor for assessing conservation effectiveness. Based on the land use map created from Landsat-TM satellite image and 1:50000 Digital Elevation Model (DEM) data in the study area, the catchments that belong to the wetland reserves were determined as their hydrological sensitive zones by SWAT (Soil and Water Assessment Tool) hydrological model. The ecological function indices of wetland reserves and their corresponding hydrological sensitive zones were calculated through expert consultation and value assessment on wetland ecosystem service functions. The results showed that the ecological functions of national wetland reserves were better than those of local reserves in general. However, the wetland ecological functions of hydrological sensitive zones of the former were not always better than those of the latter. Meanwhile, clustering analysis showed that the wetland ecological functions of several adjacent reserves in Nongjiang-Bielahonghe watershed were similar. But correlation analysis found that there existed a remarkable positive correlation between the wetland ecological function indices of local reserves and their hydrological sensitive zones.     

辽宁省生物多样性保护优先区识别

生物多样性保护优先区是我国为加强生物多样性保护划定的重要区域,辽宁省境内目前并无此类优先区,弥补相关缺失具有重要意义。本研究通过对生态系统保护、人类影响和生物多样性保护区划3个准则层7个指标进行计算,依次获得辽宁省生物多样性保护优先区指标值、准则层值和优先区识别综合值,结合辽宁省县(市)行政边界和自然保护区边界数据,确定了辽宁西部和东部生物多样性保护优先区的建议地域范围。其中,辽宁西部生物多样性保护优先区面积为12951 km²,森林覆盖率为53.6%,包括9个省级以上自然保护区,以水土保持作为区域重要生态功能;辽宁东部生物多样性保护优先区面积为20057 km²,森林覆盖率为78.9%,包括8个省级以上自然保护区,以水源涵养作为区域重要生态功能。上述优先区是国家和省级保护物种的集中分布区,也是辽宁省重要生态系统的分布区,亟待开展生物多样性保护工作。     

我国自然保护区功能分区研究进展

自然保护区功能分区是保护区规划和科学管理的重要环节。我国自然保护区功能区划主要采用国际"人与生物圈"计划的"三区"划分模式,即核心区、缓冲区和实验区。介绍了我国自然保护区的分区依据,在总结自然保护区功能分区方法研究进展上,分析了目前我国自然保护区功能区划中存在的难点与问题,并对其进行了展望,以期为我国自然保护区功能区的科学划分与完善提供依据。     

基于熵权的珠江三角洲自然保护区综合评价

运用熵权法对珠江三角洲自然保护区进行了综合评价。结果表明:(1)48个样本的保护区中7个为高水平,30个为较高水平,10个为一般,1个较差。从总体水平上看,虽然具有一部分较高水平的保护区,但珠江三角洲的保护区建设水平存在明显的差异,深圳、中山、佛山等地亟待建立新的保护区加以补充;(2)保护区的综合水平与面积具有明显的相关关系,建立了综合水平与面积之间的回归模型,并进一步求出珠江三角洲生态类型自然保护区理论上的最适宜面积;(3)区域保护区综合水平的提高与最大面积指数正相关,区域可以通过建设面积相对较大的优质保护区成为区域生态增长极,通过物种的交流和环境影响拉动其它保护区的发展,但区域范围内保护区之间面积差异不能太大;(4)自然干扰对沿海及岛屿类型的保护区综合水平影响相对较大。