青海省果洛藏族自治州生态敏感性分析

青海省果洛藏族自治州位于黄河源头区, 地处高原自然环境恶劣, 生态恢复能力差, 是生态环境极为脆弱的区域, 评价该州生态敏感性, 是生态管理与可持续发展的数据基础。以果洛州遥感影像图为数据源, 结合实地调查和社会经济等数据, 依据该州独特的生态环境现状, 建立了符合该州特点的生态敏感性评价指标体系, 并采用层次分析法, 在GIS 支持下, 对该州进行了生态敏感性评价。结果表明: 果洛藏族自治州的生态敏感性为中度敏感水平, 该州西北地区敏感度最高; 其中极敏感和高度敏感区占总面积的14.08%, 中度敏感区域占总面积的35.14%, 轻度敏感区占总面积的30.73%, 不敏感区占19.94%; 依据生态敏感性综合评价结果将玉树州划分为三个生态功能区, 分别根据果洛州生态敏感性综合评价结果, 将该州分为三个功能分区: 分别为西北部生态保护区、中部草场发展区、东南部生态调节区。研究为该州的生态环境健康发展提供了理论依据。     

GIS支持下上海城市生态敏感性分析

选取影响上海市生态环境的5个敏感性因子(河流湖泊、文物古迹及森林公园、地质灾害、土壤污染和土地利用),利用层次分析法(AHP)确定敏感性因子权重,结合GIS空间分析技术,把5个因子的敏感性划分为高度敏感、中度敏感、低度敏感和不敏感4个等级,最后得到上海城市生态敏感性的空间分布.结果表明:上海城市生态敏感性在空间分布上呈显著差异;不敏感区、低度敏感区、中度敏感区和高度敏感区分别占城市总面积的37.07%、5.94%、38.16%和18.83%.对上海城市生态敏感性进行研究,并提出其分区保护与建设措施,为上海市生态保护和经济发展提供科学参考.     

厦门国家级自然保护区白鹭生态安全评价

白鹭的生态安全是指白鹭所处的生态系统能够维持白鹭种群持续生存的需求和条件,其中关键是白鹭生境的安全。白鹭生境安全从根本上取决于生境的适宜性和人为对生境的干扰程度,又可以理解为生境受到人类干扰后所能保持的生态适宜性。分别选择白鹭在厦门的2个主要繁殖栖息生境——大屿岛和鸡屿岛和10个代表性觅食生境为研究对象,对白鹭生境的生态适宜性和人为干扰程度进行分别评价。其中,生境适宜性评价采用指标体系法,通过赋值、计算进行评价;人为干扰程度评价主要依靠地理信息系统分析方法,将人为干扰程度用不同土地利用形式代表,利用Mapiafo7．0和ArcView3．2a地理信息分析软件对白鹭生境的人为干扰程度进行计算评价。最后,结合生境适宜性评价和人为干扰程度评价结果,对厦门自然保护区白鹭的生态安全进行综合评价。评价结果显示：鸡屿岛和大屿岛作为白鹭在厦门的繁殖栖息地的生态安全程度均处于安全等级,鸡屿岛的生态安全程度高于大屿岛。厦门白鹭的觅食生境总体来看处于较安全等级,但没有一处觅食地是属于安全等级。     

基于GIS的下辽河平原地下水生态敏感性评价

从地下水系统结构特征、区域自然条件、外界压力、资源与保护和生态环境5个方面考虑,构建了下辽河平原地下水生态敏感性评价指标体系.运用GIS空间分析技术,从水量和水质两方面对下辽河平原地下水生态敏感性进行评价.结果表明:在水量敏感性方面,主要以轻度与中度敏感区为主,占研究区总面积的65.14％;在水质敏感性方面,主要以轻度和中度敏感区为主,占研究区总面积的86.56％.综合水量和水质两方面,下辽河平原地下水生态敏感性在中度敏感以上的区域面积占研究区面积的59.62％,生态敏感性较高,容易受到破坏.从空间分布来看,不敏感和轻度敏感区分布在新民一辽中平原、东部山前冲洪积平原;中度敏感区域主要分布在中部平原及西部低山地区;高度敏感和极敏感区分布在辽阳和抚顺城区、平原周围山区.     

基于GIS的吕梁山区贫困县生态环境敏感性评价

生态敏感性是指生态系统有外界干扰的情况下, 其适应能力及遭到破坏后生态系统恢复能力强弱。生态敏感性评价能为分析和预测区域的生态环境问题提供科学依据。论文以吕梁山区13个国家级贫困县为研究区域, 针对吕梁山区的生态环境特点, 在GIS和RS技术支持下, 选取高程、坡度、植被覆盖指数(NDVI)、土地利用、土壤质地及降水侵蚀力6个因子进行生态环境敏感性评价。结果表明: 吕梁山区极高敏感区占研究区面积0.44%, 高度敏感区占46.74%, 中度敏感区占39.60%, 低度敏感区占12.11%, 不敏感区占1.11%, 生态环境敏感程度总体偏高, 其中岢岚县、隰县、静乐县生态环境敏感程度最高, 永和县、临县、汾西县相对较低。研究结果可为政府部门制定区域生态安全防范策略提供一定的参考。      

近20年粤港澳大湾区生态敏感性变化

生态敏感性评价分析是研究区域生态潜在问题的一个重要方法,对区域的生态规划和管理起着重要的作用。本文从自然生态、城市扩张、生态服务方面选取了7个敏感因子,构建了敏感因子等级指标体系,利用层次分析法(AHP),在GIS分析平台下得到单因子和综合生态敏感性评价分析结果。结果表明:(1)1997—2007年,不敏感、轻度敏感区比重增加了3.91%,中度敏感区比重减少了0.57%,极高、高敏感区比重减少了3.31%,整体生态敏感性降低;(2)2007—2017年,不敏感、轻度敏感区比重增加了2.38%,中度敏感区比重减少了3.71%,极高、高敏感区比重增加了1.32%,整体生态敏感性仍呈下降趋势。(3)敏感性高的地区主要分布在肇庆市、惠州市、江门市的林地及自然保护区,这些地区的生态系统易受干扰,应加强生态环境的保护;敏感性低的地区主要分布在广州市、深圳市、佛山市等中心城市,这些地区的生态系统稳定性强,可以在保证生态系统安全的情况下合理开发利用。研究结果可为粤港澳大湾区绿色可持续性发展和环境管理提供科学依据。     

面向贵州省南部新城规划的生态敏感性评价

论文建立了普适的新城生态敏感性评价指标体系, 并以此确定新城建设用地选址范围, 建议新城建设用地选址, 避开生态高敏感区, 优先选择生态敏感性较低和中等区域。针对贵州南部某新城规划区面积较小、区域潜在生态问题凸显等特点, 聚焦在生境敏感性和土壤侵蚀敏感性两类指标, 选取坡度、高程、坡向、水源保护区、土地利用、水系防护等影响因子。通过GIS 空间分析, 基于5 m×5 m 栅格, 精细表达各因子的敏感性等级分布, 并采用综合加权平均的方法计算新城规划区生态敏感性分布。结果表明, 新城规划区87.85%的区域生态敏感性高或较高。通过选址优化, 最终新城建设用地选址范围内, 生态敏感性高的区域仅占0.25%, 生态敏感性较低和中等的区域达到47.57%。     

珠海市水岸线生态敏感性评价

水岸线对生态环境保护具有重要作用,但过度及不当的利用已造成部分岸线出现侵蚀甚至破坏,如何合理开发与利用水岸线已成为一个十分关注的问题。鉴于此,本研究以珠海市为研究区,选取水岸线500 m范围内影响水岸线功能的坡度、归一化植被指数、生物多样性保护重要性、距离基本农田距离和距离脆弱生态系统距离为评价指标,进行单因子和综合生态敏感性评价,以缓冲区内最大敏感性等级赋值水岸线的综合生态敏感性,使用叠加排序法识别不同敏感区的主要影响因子,并据此提出不同敏感性岸线的开发利用建议。结果表明:(1)研究区水岸线综合敏感性与岸线缓冲区内各单因子和综合敏感性空间分布类似,整体以不敏感和轻度敏感为主,中度和高度敏感相对较少且多集中在香洲区和斗门区;(2)缓冲区内各单因子在不同变化范围内,不同生态敏感性等级的面积百分比不同:在坡度为25°~45°、归一化指数0.45、生物多样性保护中等重要、距离基本农田距离300~500 m和距离脆弱生态系统距离100 m时,中高度敏感区的面积百分比最大;(3)缓冲区内轻度、中度和高度敏感区的关键影响因子分别为:距离基本农田距离、距离基本农田距离与生物多样性保护重要性、距离脆弱生态系统距离与生物多样性保护重要性;(4)针对高度敏感、中度敏感以及轻度和不敏感岸段,建议分别采取严格控制、限制开发建设以及协调保护的开发利用措施。     

基于3S 技术的文昌市铺前镇生态环境敏感性分析与评价

以海南文昌市铺前镇为小尺度研究对象, 在生态环境问题实地调查基础上, 运用3S 技术与敏感性指数模型,从单一类型和多类型综合两方面进行了区域生态环境敏感性研究。结果表明: (1) 研究区当前存在土壤侵蚀、土地沙化、土地盐渍化、气象灾害、特殊生境5 大生态环境敏感性类型; (2) 在单一类型生态环境敏感性中, 土壤侵蚀敏感性较突出, 其极度、高度和中度敏感区分别占研究区总面积的2.21%、56.54%和41.25%, 其中, 极度敏感区主要分布于研究区东南部; 土地沙化敏感性共分不敏感、轻度和中度敏感3 个级别, 其中, 中度敏感区占研究区总面积的25.68%,集中分布于镇域东部滨海地带; 土地盐渍化敏感性共有4 个敏感级, 其中, 中度和高度敏感区主要分布于镇域西部与北部滨海地带; 气象灾害敏感性共分5 个敏感级, 其中, 中度以上敏感区均分布于镇域西南部珠溪河入海口北岸; 生境敏感性仅有不敏感和中度敏感2 个级别, 其中, 中度敏感区主要分布于镇域西部红树林区; (3) 多类型生态环境综合敏感性指数共分不敏感、轻度敏感与中度敏感3 个级别, 其中, 中度敏感区主要分布于西部沿海地带; (4) 中度及以上敏感性分布区意味着其生态环境存在较大的脆弱性和不稳定性, 在区域经济建设和生态环境保护中应受到必要关注和重视。文章为铺前镇合理布局城镇、防治生态环境指供了有益指导。     

基于MAXENT模型的丹顶鹤营巢生境适宜性分析——以扎龙保护区为例

明确物种繁殖栖息地的潜在分布对于受胁物种的保护与科学管理具有十分重要的意义。扎龙保护区是国际濒危物种丹顶鹤西部迁徙种群的主要繁殖地之一,近年来繁殖种群数量波动较大。通过GIS空间技术平台,利用MAXENT模型,结合2012—2013年丹顶鹤(Grus japonensis)营巢分布点和环境特征变量,对扎龙保护区丹顶鹤营巢生境的适宜性进行了分析。结果表明:模型的评价效果达到优秀水平(训练集AUC=0.901);绿度(34.9%)、距道路距离(17.1%)、土壤湿度(16.3%)、海拔(15.7%)是丹顶鹤营巢生境的主要环境特征变量;核心区中部和南部是丹顶鹤主要的适宜营巢分布区,缓冲区和实验区有少量的适宜营巢区分布,丹顶鹤适宜营巢生境面积为35857.35hm~2,占保护区总面积的17.07%。建议在重点管理核心区的同时,对缓冲区和实验区的小面积芦苇沼泽给予更多关注。     

Distribution of medium- to large-sized African mammals based on habitat suitability models

The knowledge of the areas inhabited by a species within its distribution range and the connections among patches are critical pieces of information for successful conservation actions. The internal structure of the extent of occurrence (EO) of a species is almost always unknown, even for “well-known” flagship species. We developed a methodology to infer the area of occupancy (AO) within the EO of a species using the limited available data. We present here the results of a three years project funded by European Union to develop high-resolution models of habitat suitability for 281 medium- to large-sized African mammals across the whole continent. The existing literature was reviewed and all data on the geographic distribution and environmental preferences of the selected species were collected. For each species, these data were then expressed in terms of key variables available as GIS layers at a resolution of 1 km² over the entire African continent. The AO of each species was obtained merging the information on the ecological needs of the species and the values of ecological variables over the region identified as EO. The habitat suitability models were evaluated through direct field work in four countries (Morocco, Cameroon, Uganda, Botswana) chosen as representatives of the environmental and species diversity of Africa. More than 81% of models had positive true skill statistics (TSS) values, indicating models performing better than random. Rigorous modeling procedures supported by ad-hoc field evaluation allowed the production of high-resolution habitat suitability models useful for conservation applications.     

泉三高速公路动物通道选址研究——以云豹为例

随着高速路网不断扩大和加密,动物适宜的生存空间也不断被阻隔。动物通道作为缓解高速公路负面影响的重要手段,通道位置是其发挥效用的关键。以泉三高速公路为对象,以云豹(Neofelis nebulosa)为目标物种,构建了生境评价指标体系并采用专家咨询法确定相对权重,利用GIS对其生境适宜性进行了评价。在此基础上结合水文分析,以水流方向类比动物倾向活动路线,由此确定获得云豹的3处理想高速公路通道位置。研究结果表明,该方法能有效地模拟并确定动物运动的轨迹,可为建立合适的动物通道、有效缓解公路的阻隔效应提供重要的参考价值。     

基于MAXENT模型的贺兰山西坡啮齿动物生境适宜性评价

贺兰山因其拥有独特的植物垂直分布带而十分适宜啮齿动物生存,但自保护区生态恢复以来并未见有研究评价啮齿动物在贺兰山的生境适宜性,使得其分布现状未知。使用GIS技术和MAXENT模型对内蒙古贺兰山国家级自然保护区6种主要啮齿动物进行生境适宜性状况评价及预测,探究啮齿动物在贺兰山的分布现状。结果表明：影响6种啮齿动物的主要环境因子为海拔、坡度和距矿区距离,海拔越高、坡度越大及距矿区距离越近均使啮齿动物生存适宜性降低;两两鼠种生境适宜面积叠加发现,大林姬鼠和阿拉善黄鼠适宜生境重叠面积最大(261.37 km~2),短尾仓鼠和子午沙鼠的适宜生境重叠面积最小(19.00 km~2);6种主要鼠种均适宜的生境面积交集仅有17.14 km~2,占贺兰山总面积的0.47%,6种主要鼠种均不适宜的生境面积有2985.23 km~2,占贺兰山总面积的81.21%。研究表明,啮齿动物栖息地距矿区距离仍是影响其适宜生境的重要因素之一,建议相关部门加强对废弃矿区采取措施,改善保护区啮齿动物生境质量。     

云南省生态功能类型区的生态敏感性

结合云南省生态功能区划,展开对全省各生态功能区的生态敏感性分析,结果表明,滇东地区水土流失较严重,石漠化敏感性强度达中度以上的区域面积超过50%;受降水量大,紫色土集中分布及地处石灰岩地带等自然地理因素的影响,云南省西南大部与东南部分地区土壤侵蚀敏感性较高;云南省的生境敏感区大多地处生态交错区,物种丰富度高,但生境脆弱,一旦破坏很难恢复。改善土地利用方式,提高农业生产技术,发展生态农业,控制农业污染,开展生态恢复等,是提高地区森林覆盖率,减少水土流失和泥石流的发生,防止石漠化加剧的主要手段。     

Ancient woodland indicators signal the climate change risk for dispersal-limited species

The climate change risk to biodiversity operates alongside a range of anthropogenic pressures. These include habitat loss and fragmentation, which may prevent species from migrating between isolated habitat patches in order to track their suitable climate space. Predictive modelling has advanced in scope and complexity to integrate: (i) projected shifts in climate suitability, with (ii) spatial patterns of landscape habitat quality and rates of dispersal. This improved ecological realism is suited to data-rich model species, though its broader generalisation comes with accumulated uncertainties, e.g. incomplete knowledge of species response to variable habitat quality, parameterisation of dispersal kernels etc. This study adopts ancient woodland indicator species (lichen epiphytes) as a guild that couples relative simplicity with biological rigour. Subjectively-assigned indicator species were statistically tested against a binary habitat map of woodlands of known continuity (>250 yr), and bioclimatic models were used to demonstrate trends in their increased/decreased environmental suitability under conditions of ‘no dispersal’. Given the expectation of rapid climate change on ecological time-scales, no dispersal for ancient woodland indicators becomes a plausible assumption. The risk to ancient woodland indicators is spatially structured (greater in a relative continental compared to an oceanic climatic zone), though regional differences are weakened by significant variation (within regions) in woodland extent. As a corollary, ancient woodland indicators that are sensitive to projected climate change scenarios may be excellent targets for monitoring climate change impacts for biodiversity at a site-scale, including the outcome of strategic habitat management (climate change adaptation) designed to offset risk for dispersal-limited species.     

三峡水库消落带植被高程梯度分异及其对生境胁迫的响应

三峡水库蓄水运行形成的极端生境胁迫深刻改变了消落带植被结构和功能。在消落带横向断面高程梯度上,植被生境具有典型的空间异质性。选取三峡水库典型自然恢复消落带,通过野外调查和室内分析,揭示了消落带自然演替植被的群落构成、物种多样性和生物量随高程梯度的分异特征,系统分析了极端淹水、侵蚀-沉积、土壤环境等生境胁迫类型对消落带植被高程梯度分异的影响。结果表明：①研究消落带适生植被以草本为主,共有15科25种23属,其中禾本科种类较多,但单属单种、单优群落现象明显;一年生和多年生草本分别占52%和48%,且一年生草本多在消落带上部定居,多年生草本主要在消落带下部聚集。②物种多样性指数与高程呈正相关趋势,在145-150m范围内较低,在160-170m范围内较高。③植被生物量为199.68-1211.2g/m²,总体呈现随高程增加而显著增加的趋势;受多种生境因子的复合胁迫影响,生物量随高程存在局部波动。④水库水位变动形成淹水时长、出露时令、淹水强度等是影响消落带植被生物量高程梯度分异的主导因子;侵蚀/沉积过程改变土层厚度、根层土壤持水能力和肥力条件,对植被生长产生重要影响;土壤水分和氮是植被生长的限制性因子。因此,优势生境适宜性物种选育、土壤基质保育和植被格局功能优化是三峡水库消落带植被恢复和生态功能重建的重要任务。     

用间接遥感方法探测大熊猫栖息地竹林分布

竹子是野生大熊猫赖以生存的唯一食物。探测大熊猫栖息地内的竹林分布状况,有助于深入了解大熊猫及其栖息地的空间分布格局与特点,并为评估其栖息地适宜性、破碎化程度和生态承载力提供科学依据。由于大熊猫的主食竹大都生长于林下,直接通过遥感影像解译的方法很难实现对其分布密度的探测。以佛坪自然保护区的两大优势竹种——巴山木竹和秦岭箭竹为例,在运用遥感和GIS方法获取空间连续的环境变量时,引入了林上和林下的光照条件,通过分析不同竹种与各环境要素之间的关系,建立竹子密度的预测模型,最后在GIS空间分析技术的支持下实现了对林下竹子密度的绘制。研究结果显示:该方法能够比较准确地预测出林下竹子的分布状态,对两种竹子的密度预测精度均可达到70%以上。     

Modeling spatial distribution of amphibian populations: a GIS approach based on habitat matrix permeability

Predictions of occurrence of two amphibian species, the common toad and the alpine newt, were made using information on land use surrounding breeding ponds. A geographical information system (GIS) was used to compile a landuse map, from which permeability estimates (friction) were derived. Potential migration zones based on friction and maximum migration distance were then modeled. Contacts between several migration zones suggest the potential for migration between ponds by adult individuals. The ability of the migration zones to enhance predictions of species occurrence was tested using generalized additive models (GAMs), and several landscape variables were selected as determinants of amphibian presence. The area of a migration zone and the number of ponds within that zone were positively related to both toad and newt presence, suggesting the importance of buffer habitats around each pond in amphibian conservation. Toad presence declined with cultivated field area and newt presence declined with vineyard area, suggesting the negative effect of agricultural activity on amphibians. The friction-based modeling approach improved the prediction of toad presence when compared to a more classical analysis of habitat composition within a circular zone centered on the focal pond. Prediction of newt presence was, however, less accurate than prediction of toad presence. Despite its exploratory nature and the subjectivity of permeability estimates, this study shows the usefulness of GIS in the functional analysis of a landscape, with potential applications in biological conservation. It also highlights the need for improving our knowledge of habitat use by animals.     

基于不可替代性的青海省三江源地区保护区功能区划研究

具有代表性、灵活性、综合性的保护区功能区划指标是决定区域划分合理与否的关键因素。不可替代性是近年来引入生物多样性保护规划的新概念,表达一个规划单元在实现整体保护目标中的重要性,能够反映生物多样性保护价值的空间分异规律,将其与人类活动干扰指数结合,可以在划分不同值域与功能分区之间建立联系。在系统保护规划框架下,首先根据三江源生物多样性特征确定了研究区域的指示物种和优先保护生态系统,然后结合物种生境特性,利用地理信息系统（GIS）技术进行了指示物种潜在分布范围预测,最后借助生物多样性保护规划软件（C-Plan）计算了三江源地区不可替代性指数,结合人类活动干扰进行了功能区划分,并对比了现有功能区划与新功能区划的贡献率。研究结果表明,不可替代性较高区域与原核心区空间分布基本一致（包括东部中铁、军功、麦秀森林灌丛区;西部索加、曲麻莱湖泊湿地区,高寒草甸区;北部扎陵湖、鄂陵湖、星星海湿地区;及南部玉树、囊谦森林灌丛区,当曲沼泽湿地区）;在保护区总面积未增加条件下,基于不可替代性的新功能区划较原功能区划的保护贡献率及保护效率有显著提高,核心区保护贡献率由61.20%增长到71.21%,新核心区 缓冲区总贡献率由77.57%增长到92.45%,保护区整体贡献率由91.20%增长到95.40%;从保护对象被保护情况看,新功能区划与原功能区划均能完全涵盖所有保护对象,但新功能区所包含的满足保护目标的保护对象明显增多,原功能区核心区,核心区 缓冲区,核心区 缓冲区 实验区完全实现目标的保护对象分别占27.50%,47.50%和80%,新功能区分别为32.50%,77.50%和87.50%（新功能区划下,只有苔草草甸、冰川雪山、湖泊3种生态系统类型和盘羊、黑颈鹤两个动物物种未达到保护目标）。在本研究基础上,讨论了该研究的意义、方法评价及现实问题,并提出三江源自然保护区功能区划调整建议：1）结合实际情况,基于不可替代性和人类活动的功能区划对现功能区划进行适当调整以增加保护区的保护贡献率;2）对于缓冲区中保护价值较高、人类活动干扰又较强的区域应进行严格的管理,制定完善的管理策略,避免因人类活动引起生物多样性丧失;3）鉴于当地经济发展需求,可以考虑在本研究确定的实验区及其外围开展水电站与矿产开发项目,但必须考虑开发项目对周围水域、植被及居民的影响。以期为三江源自然保护区功能区划的调整及资源开发提供参考,对三江源生物多样性的保护具有重要意义。