基于物种分布的北京平原生态网络构建

高强度的城市化活动导致了生物栖息地破碎化、退化和消失,是生物多样性减少的主要原因。建立城市地区生态网络是保护生物多样性的重要途径。因其他物种数据可获得性差,以观测的典型鸟类群落为指示物种,探讨构建生态网络,可为城市生物多样性保护提供新思路。以北京市平原区为研究范围,重点基于86种鸟类分布大数据,通过Maxent模型掩膜生成栖息地源地并进行分级,在GIS技术的支撑下,以土地利用数据建立鸟类活动阻力面,采用最小累积阻力模型算法,模拟并形成了平原地区分级的生物多样性保护网络。研究结果表明,河湖湿地和城市公园组成了北京平原地区生态网络的优势景观类型,占平原区生态空间的81%。基于景观类型大小与物种数量的线性关系筛选出分级生物栖息地,其中一级生物栖息地58个,二级生物栖息地146个,通过模型模拟形成了平原地区生物多样性保护的一二级生态网络,共948条网络,长3760km。筛选出重要生态节点12处,关键生态廊道6条,是保护平原地区生物多样性的重要生态设施。该生态网络的实施对于提升首都平原区的生物多样性具有重要价值,研究结果可为国土生态空间优化提供重要科学依据和参考。     

广西黑水河湿地生物多样性现状与保护对策

广西黑水河湿地属于珠江水系,上游河段流经越南,系国际性河流,是中国17个生物多样性保护的关键地区之一,属于中越边境生物区,生态位保护具有跨国意义。2021年1月,采用路线法对黑水河湿地的生物多样性保护现状进行全流域实地考察,结果表明:黑水河湿地的生境类型多样,不仅汇集了繁多的生物种类,还孕育着生境交错地带特有的生物类群;湿地鱼类和鸟类物种多样性水平较高,湿地生物多样性等级属于一般水平,具有一定典型性和稀有性;黑水河湿地生物多样性保护和利用受到水质下降、生态环境污染、生物入侵及资源管理不到位等不利因素的影响,应该加强流域生境修复,健全相关法律法规,建立生物资源数据库,以湿地公园为依托,有效管理、合理开发利用湿地生物资源。     

如何在北京充分实现受胁鸟类栖息地保护?

实现有效生物多样性保护的关键在于提升生物多样性丰富的人口密集区的保护效率。北京人口密集且生物多样性丰富, 存在3类具有生态保护功能的区划——自然保护区、生态保护红线和限制建设线。上述区域可视为生态保护潜力区。本文以在北京有分布的30种受胁鸟类为主要对象, 探讨现有生态保护潜力区对这些物种栖息地的覆盖程度, 并对如何改善上述受胁鸟类栖息地的保护状况进行了建议。根据物种对栖息地的选择, 基于高分辨率卫星解译的土地利用类型图, 利用最大熵模型(MaxEnt)掩膜栖息地分布图, 得到各受胁鸟类的预测空间分布。叠加这些分布获得北京受胁鸟类丰富度分布格局并进行验证。依据物种丰富度高低, 将受胁鸟类栖息地划分为一至四级(最重要的栖息地是一级栖息地, 以此类推)。同时, 依据地表覆盖类型和人类活动强度高低将北京市域划分为城市建成区、乡村生境区和自然生境区。分别计算3类保护潜力区对上述3类区域以及四级栖息地的覆盖面积比例。结果表明: (1) 95.64%的一级关键栖息地和86.32%的二级关键栖息地分布在乡村生境区, 但仅有0.69%和15.15%的乡村生境区分别被自然保护区和生态保护红线覆盖; (2)未受到自然保护区和生态保护红线覆盖的一、二级关键栖息地主要为水域和沼泽地等湿地、高覆盖度草地和部分耕地, 以及含有较高比例水体的大型城市绿地。基于以上结果, 我们建议至少在一定区域内试行如下保护措施: (1)严格保护湿地及其周边的高覆盖度草地, 确保面积不减少; (2)维持基本农田规模和粮食种植模式; (3)将乡村生境区位于河道附近的水域、沼泽地、高覆盖草地和灌木林纳入生态保护红线范围; (4)在公园绿地中划定生物多样性保护区; (5)优化平原地区林地结构。以上措施将使北京的受胁鸟类栖息地得到更好保护, 为中国东部人口密集区生物多样性保护提供示范。     

三江平原湿地生态系统生物多样性保护价值

生物多样性保护是三江平原湿地生态系统提供的一项重要的生态服务功能,具有重要的经济价值。应用M.Hoel和T.Sterner提出的经济模型,分析了贴现率和边际价格变化综合影响下的三江平原湿地生态系统生物多样性保护价值变化过程,研究了收入边际效用弹性和替代弹性对贴现率和边际价格变化综合效应的影响,并通过对比传统贴现方法揭示了三江平原湿地生态系统生物多样性保护所蕴含的巨大经济价值。研究结果表明,在贴现率和边际价格变化的综合影响下,三江平原湿地生态系统生物多样性保护价值曲线呈现出先增长再下降的变化趋势,总经济价值为人均19438.9元;收入边际效用弹性和替代弹性的取值对价值评估结果的影响较大,不同参数条件下的价值评估结果将最终作用于湿地生态系统保护相关决策的制定;价值评估结果同样证明了在保持经济较快速度发展的同时提高三江平原湿地生态系统生物多样性保护功能的恢复速率对于促进地区经济协调发展和提高社会福祉状况具有重要的现实意义。     

城市公园和郊区公园生物多样性评估的指标

随着城市化进程的加快,城市的生物多样性不可避免地受到城市化的各种影响,城市及其郊区的生物多样性保护越来越受到人们的重视。城市公园与郊区公园中往往具有高度多样化的生境,并保存着某些自然植被片段和动物物种,那里的生物多样性较高。可见,在城市和郊区的生物多样性保护中,公园生物多样性的保护是一个非常关键的环节,而对其生物多样性的评估又是有效保护的基础。目前,我国生物多样性评估方面的研究工作多集中于物种水平,而对生境的研究较少,但实践证明,保护生境比保护物种更为重要。本文介绍了比利时学者Hermy & Cornelis在比利时西佛兰德省的Loppem市立公园的保护实践中构建的一种对城市公园和郊区公园中的生物多样性进行评估的方法。该方法从两个方面展开：生境多样性和物种多样性。在生境水平上,首先对各种生境单元进行分类,这些单元被分为面状、线状和点状要素。针对每种要素,分别计算了Shannon-Wiener多样性指数和饱和度指数。饱和度指数是实际的多样性指数与最大可能的多样性指数之比。在物种水平上,使用了物种数、Shannon-Wiener多样性指数和饱和度指数来评估公园中的高等植物、蝴蝶、两栖动物和饲养的鸟类等物种。这样,就获得了20个生物多样性指标,根据这些指数就可以对Loppem市立公园内的生物多样性进行评估。结合我国生物多样性评估工作的实际要求,文章最后对上述方法进行了讨论,指出该方法对我国公园的生物多样性评估工作具有借鉴意义,但在运用时各地需要结合本地的实际情况。     

旅游扰动下湿地公园植物多样性研究进展

湿地公园的生态脆弱区特性与保存湿地原生境矛盾引起国内外学者关注, 使其未来可能成为人类扰动下生态脆弱区生物多样性研究的模式基地。植物是湿地公园承受旅游活动等干扰的积极响应者, 已有研究多关注旅游对园内植物物种多样性等层面上的单一尺度影响, 忽视了其多尺度性, 使得植物在公园关键生态过程及整体功能发挥中的作用存争议。未来的工作中, 应注重开展多重时空格局下旅游扰动对自然湿地公园植物的物种、群落及景观等尺度多样性的独立和耦合影响研究, 筛选出驱动湿地公园不同尺度植物多样性变化响应的关键环境因子, 阐明其关键生态过程,探究湿地公园植物多样性对旅游扰动的多尺度响应机理, 构建湿地公园不同尺度植物多样性的保护机制。相关研究成果也将丰富生态脆弱区生物多样性研究的理论体系。     

湿地生物多样性的摇篮——三江平原

<正>在我国的东北角,奔腾着三条不息的河流——黑龙江、松花江和乌苏里江,它们哺育的这片神奇的黑土地,滋养的这块神秘的泽国,就是闻名世界的三江平原。三江平原是我国湿地面积最大、最集中的分布区,生物多样性十分丰富,是《中国生物多样性保护行动计划》和《中国湿地保护行动计划》列出的优先地区和具有国际意义的地区,也是亚洲和世界的重要湿地。这里不仅成为许多珍稀濒危动物的重要栖息地、繁殖地,也是东北亚鸟类迁徙的重要通道,还是重要的湿地物种基因库和种质     

三江平原东北部湿地生态安全格局设计

以三江平原东北部为研究区域,采用"3S"技术和数学模型,根据景观尺度上生物多样性保护规划的景观生态安全格局方法,对三江平原湿地生物多样性保护进行规划设计.利用GAP分析方法预测湿地鸟类丰富度,并评价和计算了湿地鸟类干扰度,在此基础上构建物种运动阻力模型,并利用此模型计算物种运动阻力指数,建立物种运动等阻力面,在阻力面上识别战略点、辐射道和源间联接等景观组分.为了保护本区的湿地生物多样性,提出扩大保护区的面积、建立保护区与热点之间的廊道和设立微型保护地块的规划措施.提出的湿地鸟类多样性保护的景观生态安全格局技术与方法,不但为三江平原湿地及其生物多样性的保护和管理提供科学依据,而且丰富和发展了我国生物多样性保护的理论与方法.     

中国生物多样性就地保护的研究与实践

中国是世界上生物多样性最丰富的地区之一,但面临着较大的生态衰退风险。中国生物多样性受到的威胁来自包括人口众多、经济发展模式单一落后、工业化进程加快、气候变化和外来物种入侵等多种因素。生物多样性的就地保护对于维护国家生态安全具有重要意义,同时也是中国可持续发展的需要。本文就中国生物多样性就地保护的研究成果和保护成就进行了回顾,提出了未来应该着重加强的研究领域。中国生物多样性的就地保护研究与实践主要集中在生物多样性资源调查、濒危物种管理和自然保护区建设等方面。中国政府在生物多样性就地保护领域开展了大量卓有成效的工作,发布实施了一系列的保护行动规划,不断提高了生物多样性的保护水平。中国的生物多样性就地保护经过了由数量发展到质量发展的阶段后,未来的研究重点应该集中在生物多样性形成与维持机制、生物多样性受胁原因与响应机制、生物多样性长期监测与评估、自然保护区有效管理和自然保护区立法等方面。     

城市湿地公园生物多样性设计与评估——以六盘水明湖国家湿地公园为例

由于中国城市化进程加快,湿地公园中的生物多样性也随之受到影响,科学合理的设计和评估生物多样性对城市中同类型的湿地公园建设或维护有着重要的参考价值。研究选取基于人工设计的贵州省六盘水明湖国家湿地公园为例,从生境多样性与物种多样性两个方面对生物多样性进行评估。得出以下结论:(1)公园生境单元类型较丰富,公园中面状、现状要素饱和度指数都超50%,生境多样性状况良好。(2)公园建成5年后场地内乔灌木植物的种类明显增多,其中丁香、香樟、蜡梅、榆树等植物成为新的优势种群,表现在园区的西部、南部与东部;草本水生植物种类也明显增多,优势种群结构并没有发生太大改变,集中表现在园区的西南部、南部与中部。(3)影响生物多样性变化的两大因素一是优势群落的自然演替恢复速度效果明显,二是人为干扰严重的地区生物多样性减少。     

黄河流域湿地水鸟多样性保护对策

黄河是中华文明的发源地, 被誉为母亲河, 是两岸社会经济发展的保障, 切实保护好黄河流域湿地生态系统, 事关中华民族伟大复兴的千秋大计。黄河流域湿地总面积为391万ha, 其中80.4%分布在上游, 中游和下游分别仅12.5%和7.1%。黄河流域是东亚-澳大利西亚候鸟迁徙路线和中亚候鸟迁徙路线上水鸟的关键栖息地, 一些迁徙水鸟最关键的栖息地均分布在黄河流域, 如黑颈鹤(Grus nigricollis)、白鹤(G. leucogeranus)、丹顶鹤(G. japonensis)、斑头雁(Anser indicus)、大鸨(Otis tarda)、东方白鹳(Ciconia boyciana)、大天鹅(Cygnus cygnus)、疣鼻天鹅(C. olor)、青头潜鸭(Aythya baeri)等。尽管黄河流域湿地提供的水资源仅占全国的2%, 但维持着全国12%的人口饮水安全和15%的耕地用水, 湿地生态系统的脆弱性较高。截至2017年底, 黄河流域已建立各类湿地自然保护地230处, 其中国家公园2处、国家级自然保护区9处、地方级自然保护区68处、国家湿地公园145处、省级湿地公园6处, 湿地保护率达到65%, 高于我国湿地保护53%的平均水平。然而, 流域尺度现有水鸟生物多样性保护仍然面临不少挑战, 包括全球气候变化、水资源过度利用、水环境污染、栖息地丧失等。为此, 我们提出了建立以国家公园为主体的湿地保护地体系、开展濒危候鸟栖息地修复和强化黄河流域综合管理的体制机制建设等建议。     

拉萨市城关区近50年城市扩展过程对自然生境质量的综合影响

拉萨市城关区建设用地紧邻拉鲁湿地国家级自然保护区,导致城市发展与自然生境保护间的矛盾十分突出。全面揭示该地区城市扩展过程对自然生境质量的影响对于优化城市景观格局、保护生物多样性具有重要意义。为此,定量评价了该地区1968—2019年城市扩展过程对自然生境质量的综合影响。基于锁眼卫星遥感数据、Landsat系列遥感影像和Google Earth遥感数据获取了该地区土地利用/覆盖变化信息。结合空间叠加和模型模拟量化了城市扩展过程对自然生境质量的影响。结果表明,拉萨市城关区近50年城市扩展过程不断加快,城镇建设用地面积从9.78 km~2增加到67.67 km~2,增加了近6倍。城市扩展过程导致自然生境质量加速下降,近50年下降了12.69%。自然生境质量同时受到城市扩展过程的直接影响和间接影响。在各类自然生境中,林地和湿地的生境质量下降尤为明显,分别下降了96.59%和49.21%。其中,林地主要被城镇建设用地直接占用,湿地则主要受城市扩展过程的间接影响。因此,需要同时关注城市扩展过程对自然生境的直接占用和间接影响,采取有效措施协调城市建设与生物多样性保护,促进区域可持续发展。     

湿地公园研究体系构建

湿地公园是湿地保护性利用新方式,也是生态旅游和生态文明建设新载体,目前国内外兴起湿地公园建设热潮,为湿地保护性利用带来了新机遇。但作为新兴研究领域,目前湿地公园专题研究滞后于其建设与发展,研究基础理论薄弱、研究内容系统性不强、研究方法简单、研究体系不完整,对公园建设的实践指导不足。构建湿地公园研究体系具有重大的理论意义和实践价值。 在对国内外研究总结分析的基础上,力图从研究理论体系、研究内容指标体系和研究方法体系等层面对湿地公园研究体系进行初步构建。提出湿地公园生态系统的概念,并将其组成结构研究体系、功能研究体系、影响评价体系和管理体系等作为研究内容的指标体系;对现有研究方法述评分析,构建了以基础理论探讨、规划研究、试验研究和空间分析为主的研究方法体系;指出了未来应注重的研究方法及发展趋势;最后结合部分实证研究对体系进行了充实完善。以望为推动湿地公园专题研究进程做出贡献,为湿地公园科学管理提供参考。     

基于焦点物种的北京市生物保护安全格局规划

快速城市化进程中,城市及周边地区生物栖息地的丧失和破碎化对生物多样性保护构成严重威胁。如何在景观尺度上判别对于生物保护具有重要意义的栖息地及其空间格局成为了重要问题。选取快速城市化的典型地区——北京市作为研究对象,将焦点物种和景观安全格局方法相结合,对北京市生物保护安全格局进行判别和规划。根据焦点物种的定义和选取标准,将在栖息地类型、生物学特征等各方面具有代表性的大白鹭(Casmerodius albus)、绿头鸭(Anas platyrhynchos)、环颈雉(Phasianus colchicus)选作北京市的焦点物种,应用最小阻力模型和GIS空间分析技术,对焦点物种的栖息地适宜性进行分析,并建立物种运动的等阻力面,根据阻力面的空间特征对北京市生物保护安全格局进行规划。结果显示:规划后的安全格局的斑块数量、分离度、邻近距离显著下降,平均斑块面积和最大斑块指数显著上升;该格局用约60%的土地,保护了北京市主要生境类型及关键性空间格局,可有效缓解栖息地丧失和破碎化的问题,从而达到保护整体生物多样性的目的。这一研究方法和成果可为北京市生物多样性保护和城乡生态建设提供决策依据,也对同类研究具有借鉴价值。     

中国生物多样性就地保护成效与展望

生物多样性就地保护是指通过开展自然保护地体系的建立与管理, 结合自然保护地以外其他有效的基于区域的保护措施(other effective area-based conservation measures, OECMs), 从而实现物种种群及其栖息地的保护与恢复以及保障和提升生态系统服务的目标。就地保护是实现2020年全球生物多样性保护目标最为重要的措施之一。本文从自然保护地数量与面积、代表性、有效性, 以及其他生物多样性就地保护措施等方面, 整理和综述了国内外近年来的相关报道。总体来看, 我国基本建立了具有中国特色的生物多样性就地保护与管理体系, 实施了各项生物多样性保护恢复措施, 取得了一系列重大进展。自然保护地的面积和数量均呈现上升趋势, 已覆盖陆域国土面积的18%, 对一些重要生态系统及重点保护物种的保护取得了一定成效。正在建设的10处国家公园体制试点提升了部分重点物种的保护连通性。自然保护区总体管理状况相对较好, 保护了90%以上的哺乳动物和97%的兰科植物。此外, 其他有效的基于区域的保护措施亦为生物多样性就地保护贡献了民间力量。在此基础上, 本文对照《中国生物多样性保护战略与行动计划(2011-2030年)》中对“加强生物多样性就地保护”的各项要求, 分析总结了当前我国生物多样性就地保护仍然存在的问题与不足, 具体表现在以下几个方面: 自然保护地整体保护能力仍有待提升; 生物多样性保护优先区域仍然存在保护空缺; 自然保护区管理质量有待提升; 缺乏公共协商机制; 自然保护地以外的其他就地保护工作仍在探索阶段等。在此基础上, 对将来我国生物多样性就地保护提出了进一步建议与展望: (1)制定更为具体和量化的生物多样性就地保护目标; (2)加大力度减少物种受威胁程度, 特别是受关注较少的物种; (3)以保障和提升生态系统服务为目标, 提升生态系统保护修复的系统性与整体性; (4)加强自然保护地以外的生物多样性就地保护; (5)完善长期监测体系, 为生物多样性就地保护成效评估提供数据支撑。本文可为“2020年后全球生物多样性框架”特别是就地保护目标的制定与实施提供参考。