生境破碎化对动物种群存活的影响

生境破碎是生物多样性下降的主要原因之一。通常以岛屿生物地理学、异质种群生物学和景观生态学的理论来解释不同空间尺度中生境破碎化的生态学效应。生境破碎化引起面积效应、隔离效应和边缘效应。这些效应通过影响动物种群的绝灭阈值、分布和多度、种间关系以及生态系统过程,最终影响动物种群的存活。野外研究表明,破碎化对动物的影响,因物种、生境类型和地理区域不同而有所变化,因此,预测物种在破碎生境中的存活比较困难。研究热点集中于：确定生境面积损失和生境斑块的空间格局对破碎景观中物种绝灭的相对影响,破碎景观中物种的适宜生境比例和绝灭阈值,异质种群动态以及生态系统的生态过程。随着3S技术的发展,生境破碎化模型趋于复杂,而发展有效的模型和验证模型将成为一项富有挑战性的任务。     

苜蓿草地生境丧失与破碎化对昆虫物种丧失与群落重建的影响

生境破碎化包括生境丧失与破碎化两个相对独立的过程,为探讨这两个过程各自对生物多样性的影响,本文利用苜蓿草地实验模型系统(EMS)构建了36个小区研究不同生境丧失与破碎化对昆虫群落及不同类群的影响,包括18个破碎化小区与18个连续小区,破碎化小区全部采用1 m×1 m(H=1)破碎,连续小区苜蓿连片(H=0),生境丧失采...     

中国野生动物生境适宜性评价和生境破碎化研究

生境是生物出现的环境空间, 开展野生动物的生境适宜性评价和生境破碎化研究, 有助于濒危动物的保育。随着生态学科的发展, 多元统计分析、景观生态学和3S 技术被用于生境适宜性评价中, 使其研究结果广泛应用于生境质量评估、生境承载力分析、物种潜在分布预测和物种濒危机制评价等方面。然而研究对象基础资料的缺乏和研究时间较短常局限生境适宜性评价研究继续深入。生境破碎化研究常集中在破碎化现状及其对生物的影响。时空尺度的扩展和研究方向的分化应是今后生境破碎化研究的发展趋势。     

生境破碎化对植物-昆虫及昆虫之间相互关系的影响

生境破碎化对生物多样性和生态系统功能影响是当前国内外生态学家研究的热点问题之一。文章针对生境破碎化的内涵、量度指标进行介绍,着重分析生境破碎化对植物-昆虫关系的影响,包括植物与植食性昆虫的关系、植物与传粉昆虫的关系、种子与种子捕食者的关系,植物及其分解者的关系,还分析生境破碎化对昆虫-昆虫关系的影响,包括昆虫及其拟寄生物的关系、捕食者与猎物的关系。通过对上述方面的阐述,旨在更好地理解生境破碎化对动植物群落相互关系产生的深刻影响,并提出今后研究中应注意的问题和研究热点。     

生境破碎化对生物多样性的影响

生境破碎化对生物多样性和生态系统功能的影响是当前国内外生态学家研究的热点问题之一。生境破碎化导致原生境的总面积减小,产生隔离的异质种群,从而影响个体行为特性、种群间基因交换、物种间相互作用及生态过程。生境破碎化的过程引起栖息地内部食物、繁殖场所、局部小气候、边缘效应等生物和非生物条件的变化,从而影响植物种群的大小和灭绝速率、扩散和迁入、遗传和变异以及存活力等,影响动物种群的异质种群动态、适宜生境比例、灭绝阈值、种间关系等。随着景观生态学与农业科学的融合,探索利用景观布局控制害虫发生将是人类利用生境破碎化为人类服务的一条新途径。     

宏生态尺度上景观破碎化对物种丰富度的影响

生物多样性的地理格局及其形成机制是宏生态学与生物地理学的研究热点。大量研究表明,景观尺度上的生境破碎化对物种多样性的分布格局具有重要作用,但目前尚不清楚这种作用是否足以在宏生态尺度上对生物多样性地理格局产生显著影响。利用中国大陆鸟类和哺乳动物的物种分布数据,在100 km×100 km网格的基础上生成了这两个类群生物的物种丰富度地理格局,进一步利用普通最小二乘法模型和空间自回归模型研究了物种丰富度与气候、生境异质性、景观破碎化的相关关系。结果表明,景观破碎化因子与鸟类和哺乳动物的物种丰富度都具有显著的关联关系,其方差贡献率可达约30%—50%(非空间模型)和60%—80%(空间模型),略低于或接近于气候和生境异质性因子。方差分解结果显示,景观破碎化因子与气候和生境异质性因子的方差贡献率的重叠部分达20%—40%。相对鸟类而言,景观破碎化对哺乳动物物种丰富度的地理格局具有更高的解释率。     

农业景观生物多样性与害虫生态控制

现代农业的一个重要特征就是人类对农田生态系统的干扰强度及频率不断增加,严重影响农业景观的结构及其生物多样性.农业景观结构的变化及其生物多样性的丧失,必然引起生态系统服务功能的弱化,不利于实施以保护自然天敌为主的害虫生态控制.农业的集约化经营导致自然生境破碎化,减少了农业景观的复杂性,使得作物和非作物变成一种相对离散化的生境类型和镶嵌的景观格局;破碎化的生境不仅会减少某些物种的丰度,还会影响物种之间的相互关系及生物群落的多样性和稳定性.非作物生境类型如林地、灌木篱墙、田块边缘区、休耕地和草地等,是一种比较稳定的异质化环境.非作物生境较少受到干扰,可以为寄生性和捕食性节肢动物提供适宜的越冬或避难场所以及替代猎物、花粉和花蜜等资源,因此,非作物生境有利于自然天敌的栖息和繁衍,也有利于它们迁入邻近的作物生境中对害虫起到调节和控制作用.景观的格局-过程-尺度影响农田生物群落物种丰富度、多度、多样性以及害虫与天敌之间的相互作用.从区域农业景观系统的角度出发,运用景观生态学的理论和方法来研究作物、害虫、天敌等组分在不同斑块之间的转移过程和变化规律,揭示害虫在较大尺度和具有异质性的空间范围内的灾变机理,可为利用农业景观生物多样性来保护农田自然天敌,实施害虫的区域性生态控制提供新的研究思路和手段.     

景观生态学:两栖动物生态学研究的新途径

全球两栖动物正以远超过自然灭绝的高速率灭绝,这与生境丧失和景观破碎化有着直接关系。生境丧失导致两栖动物的生存空间减少,使局部种群消失,而景观破碎化则导致两栖动物种群之间的隔离度增加,不利于动物的繁殖和扩散。但两者往往是同时出现,相互作用。复合种群、景观连接度、景观遗传学及景观模型模拟等理论和方法的发展,为在生境丧失与破碎化景观下两栖动物的种群结构、组成和动态变化研究提供了理论基础和技术方法。同时景观生态学中特别重视研究的尺度,生境破碎化是发生在景观尺度下的生境变化过程,因此对生境破碎化的影响应该从现有的主要集中在斑块尺度和斑块-景观尺度转变到景观尺度上来。     

生态保护区外斑块对景观连接度的影响评价

快速的城市化过程带来的生境斑块破碎化及损失会影响物种迁移、捕食等生态活动,对生物多样性构成威胁。然而,现有生态保护区可能无法覆盖其内生物的必要活动范围。生态保护区外的生境斑块对于维持生态过程也具有重要作用,因此识别生态保护区外的关键斑块并加以保护非常重要。以北京市延庆区为研究区,划分两种生境斑块,即核心生境斑块和潜在生境斑块,并基于图论构建生境网络。考虑地表覆盖类型、坡度、人类活动等因素构建生境阻力面。结合未来土地利用类型变化的模拟,研究城市化过程对区域生境网络和景观连接度的影响,选用CLUE-S模型模拟土地利用类型变化的格局。结合生境斑块特征和未来城市土地利用变化情况设计了3种未来生境变化情景。利用连接概率指数(PC)和网络连接度变化率(dI)评价不同生境变化情景下生态保护区外潜在生境斑块的景观连接度重要性,判断保护优先顺序,并分析景观格局变化对不同迁移能力物种的影响。结果表明：生态保护区外的全部潜在生境斑块对维持生境整体景观连接度有最大2.15%的影响,单个潜在生境斑块对维持景观连接度有最大0.28%的影响。此外,景观格局及其变化对不同迁移能力物种的影响差异显著,因此需针对保护物种和城市生境特征设计保护方案,研究区需要优先保护大中型斑块和位于关键位置的小型斑块。为了满足对生物多样性保护的需求,建议在区分生境斑块保护优先顺序时考虑生境斑块对景观连接度的贡献和城市化扩展过程的压力。研究为城市生物多样性保护和生境管理提供了方法参考。     

近40年东北地区陆栖脊椎动物种群数量及其生境变化评估

生物多样性是生态平衡维持和生态过程与功能实现的基础,东北地区是我国乃至全球生物多样性最为丰富的地区之一。为研究和探讨东北地区陆栖脊椎动物种群数量与生境变化之间的关系,利用物种调查数据和生境遥感观测数据,以地球生命力指数、生态系统面积和破碎度等指示性指标,综合评估了近40年东北地区陆栖脊椎动物种群数量及其生境变化。结果表明:1970—2010年,东北地区陆栖脊椎动物种群数量下降了近70.1%,森林脊椎动物种群数量减少了近80.9%,草原和荒漠生态系统脊椎动物种群数量增加了近180.9%。1980—2010年,湿地物种种群数量减少了近75.7%。1980—2015年期间,农业和城镇建设用地增幅分别达到25.2%和32.3%,不断挤占和蚕食着自然生态空间,致使自然生境面积不断减少,减幅约为8.0%。自然生境景观破碎化程度总体呈现加重趋势,尤其是森林生境,破碎化指数增加约42.7%。但是,2005年之后,自然生境景观破碎化程度加重趋势趋缓,与2005年之后脊椎动物种群数量减少幅度减缓趋势一致。森林砍伐、人口增长、城镇化、交通建设等造成的自然生态系统破碎度增加和栖息地质量下降对大型兽类影响比较显著。     

小尺度下柠条林破碎化生境对地表甲虫多样性的影响

一般认为,景观斑块面积和破碎化对物种丰富度和分布格局有重要的影响。在宁夏中部荒漠地区,天然柠条林和人工柠条林地交错排列,形成点、片、带状等大小不等的斑块性分布,表现为典型的破碎化斑块格局生境特征。本文采用巴氏罐诱法调查了在小尺度下荒漠景观人工柠条林破碎化生境不同斑块内地表甲虫的物种多样性。结果共获得10科20属29种地表甲虫,其中拟步甲科昆虫占绝对优势,阿小鳖甲Microdera kraatzi alashanica Skopin、克小鳖甲Microdera kraatzi kraatzi(Reitter)为优势种。Rarefaction曲线显示较大面积的斑块有较多的物种多样性,但群落多样性指数各斑间块差异不显著。利用斑块面积对物种数-个体数进行回归分析表明,地表甲虫的物种多样性受斑块面积的影响,生境破碎化会导致地表甲虫多样性下降。     

棉花生境面积及其破碎化对烟粉虱种群的影响

【目的】阐明棉花生境面积变化及其破碎化对烟粉虱Bemisiatabaci种群的作用规律,为合理利用作物布局进行害虫生态调控提供理论支撑。【方法】采用国际流行的微景观试验模型系统(Experimental model landscape system,EMLS)进行试验设计,田间条件下连续两年研究了棉花生境面积变化(20%、40%、60%、80%和100%;其他为玉米生境面积)及2种极端破碎化(完全连通C clumped:H=1.0;完全破碎F fragmented:H=0.0)下烟粉虱种群数量变化,采用广义线性模型(GLM)分析各因素对烟粉虱种群数量的影响。【结果】棉花生境面积及其破碎化单独作用时均对烟粉虱种群数量无显著影响,而取样时间则有显著影响。烟粉虱种群数量也没有受到取样时间与棉花生境面积、取样时间与破碎化以及三者交互作用的显著影响。但是,棉花生境面积与破碎化的互作效应则存在年度变化,2014年无显著作用,2015年显著影响烟粉虱种群。当棉花生境面积较小(20%)或较大(80%)时,破碎化程度高,烟粉虱种群数量少;棉花生境面积中等(40%和60%)时,破碎化程度低,烟粉虱种群数量少。【结论】烟粉虱种群对棉花生境面积变化有较强的适应性,而生境破碎化只能在一定程度上产生影响。     

生境破碎化对食果动物及种子传播的影响

食果动物与依赖其传播种子的植物间在进化过程中形成互惠关系,生境破碎化往往干扰种子传播过程,继而破坏这种关系.生境破碎化通常降低食果动物的多样性,但亦有相反的情况出现.食果动物对生境破碎化的适应能力不同,泛性森林动物和广食性动物具有较强的适应性.生境破碎化对依赖动物传播的植物影响有差异,多数植物受到负面影响,但也有一些植物不受影响,甚至受益.动物在破碎生境中对种子传播的有效性是种子搬运量、传播距离、种子萌发及种群建立等环节的综合效果.破碎化生境中种子的搬运量与动物的觅食行为和食物选择有关;种子传播距离受食物资源可获得性的改变和生境斑块异质性的影响;种子萌发和更新种群建立成功与否决定于是否存在有效的种子传播者.生境破碎化如何影响种子传播以及动植物相互关系,尤其是异质斑块的空间分布如何影响食果动物的传播有效性、破碎化生境下动植物互惠共生关系如何建立,生境破碎化导致的植物入侵对本地植物种子传播的影响是未来需要深入研究的问题.     

具年龄结构的种群在破碎化生境中的空间分布模型

随着人类和其他生物赖以生存的环境破碎化程度的加剧,许多以前是连续分布的物种,目前不得不在破碎化生境(斑块)中求生存,所以,种群在破碎化生境(斑块)中分布问题的研究对生物保护和生境重建意义重大．本文运用Leslie矩阵和Markov链建立了一个具年龄结构的种群在破碎化生境中随时间动态变化的分布模型,讨论了种群在该生境中持续存在以及灭绝的条件．     

农业景观中非农景观要素结构特征对植物物种多样性的影响——以封丘县为例

农业景观中的非农生境对维持与提高农业景观的生物多样性具有非常关键的作用。为了探究非农生境的相关结构属性对农业景观中植物物种多样性的影响,选择黄河下游平原区的封丘县为研究区域,对研究区内42个样点的非农生境进行植物多样性调查,并对各个样点周围1 km范围内的非农景观要素进行了提取,分析不同非农生境中植物物种组成及其景观要素的构成、结构及空间配置对植物物种多样性的影响。研究结果表明:不同类型的非农生境中,物种组成共有种相对较多,特有种或指示种较少;林地与树篱具有相对较高的物种多样性,以沟渠为生境的植物物种组成与其它两种生境类型相比存在明显差异;林地与树篱/沟渠的组成比例相当时,植物物种丰富度最高;景观指数对不同非农生境中的植物物种具有明显影响,景观破碎化及人为干扰指数的影响较为显著。未来在对本区域内农业景观进行结构优化的过程中,应从非农景观要素的改造入手。通过调整和设置非农景观要素的不同类型及比例、合理改造其结构与空间配置,为最终实现农业景观的有效管理与可持续健康发展奠定重要的研究基础。     

卧龙自然保护区大熊猫生境破碎化研究

生境破碎化主要有两个方面,一是形态（景观结构）上的破碎化;二是生态功能上的破碎化,将景观连接度的概念引入卧龙自然保护区大熊猫的生境评价研究中,通过选择影响大熊猫生存的３种典型景观因子;地形高度,地形坡度和食物来源,从生态功能上研究３种景观因子由于空间组合的不匹配而形成的生境破碎化现状,在生物各景观因子重要性的基础上进行景观连接模糊相对赋值,并建立景观连接度评价模型,在地理信息系统支持下,研究了卧龙     

扩散对破碎化景观上宿主-寄生种群动态的影响

景观破碎化和扩散是空间种群模型的重要因素,对生物入侵存在着深远的影响。本章将基于偶对近似模型,探讨由局部和全局宿主-寄生相互作用共同决定的扩散模式对破坏性景观上疾病入侵与传播的影响。其中,生境破坏由生境丧失量与生境破碎化程度来描述。模拟结果显示,宿主和病毒的全局扩散对疾病的入侵与种群密度产生不对称效应：病毒的全局扩散对系统产生的影响较宿主的全局扩散更为显著。不同扩散模式下,生境丧失越高或破碎化程度越低,均将越有害于寄生病毒的入侵;同时,生境的破坏程度也显著地影响了入侵阈值对扩散模式的响应机制。本文研究结果暗示,景观破碎化的空间分布格局以及病毒扩散的限制均可作为物种保护与管理中有效的疾病控制策略。该研究结果在一定意义上丰富和发展了寄生感染理论,为物种保护提供了生态学理论依据。     

坝上地区农田和恢复生境地表甲虫多样性

研究采用陷阱法对河北坝上崇礼县农田、禁牧草地及再造林地3种常见生境中地表甲虫进行了取样调查,分别从鞘翅目分科、步甲分种两个分类水平比较分析了不同生境中的生物多样性状况以评估生境恢复状况及其对生物多样性的影响,并探索在以生物多样性为指标评估生境恢复状况过程中,研究结论是否受分类水平的影响。结果显示,草地和林地具有较为相似鞘翅目和步甲的结构组成,但均显著不同于农田。农田较再造林地和禁牧草地具有更多的鞘翅目科数及步甲物种数,且均显著高于林地;农田中步甲群落的Fisher's α多样性指数也显著地高于林地,但鞘翅目分科水平上的Fisher's α多样性指数在各生境中没有差异。结果说明:(1)再造林和草地禁牧的生境修复活动在当前状态下对生物多样性恢复的作用尚不明显,仅是表现出促进了景观尺度上较高的Beta和Gamma多样性,而农田则在维持当地较高的生物多样性中扮演重要角色;(2)在鞘翅目分科和步甲科分种研究数据所反映的不同生境条件下的多样性和组成状况基本相同,因此在需要快速评估生境恢复状况且物种水平鉴定存在困难的时候,可以采用鞘翅目分科的数据替代指示生境恢复的状况并反映生境恢复对生物多样性影响的趋势,从而减少分类的难度并提高工作效率。但是物种水平的多样性状况更能显著反映生境间的差异。     

大兴安岭北坡火后紫貂冬季生境适宜性与景观格局的恢复

由自然和人为原因引起的生境丧失与生境破碎化已严重影响到野生动物的生存。大兴安岭北坡是国家一级保护动物紫貂(Martes zibellina)的主要分布区,1987年发生在这里的特大森林火灾造成了森林景观的严重破碎化,紫貂的生存面临极大的威胁。本文的研究目的是为了确定火灾13年后,紫貂冬季生境的恢复程度。首先根据紫貂对冬季生境的喜好,选取对其生存影响较大的生态因子,结合数字化林相图,利用地理信息系统软件ArcGIS编制火烧前后的生境适宜性类型图。然后选取相关的景观格局指标,对火烧前后的生境格局进行对比分析。结果显示,尽管火后采取了一系列的森林恢复措施,但紫貂冬季适宜生境仍有大幅度减少,特别是中等适宜生境类型减少最为明显。适宜生境破碎化加剧,隔离度增加。适宜生境斑块的形状趋于简单,软边界比重有所增加。以上结果表明,与火前相比,紫貂生境明显恶化,需要较长的时间恢复。     

小三江平原湿地东方白鹳(Ciconia boyciana)生境丧失的生态后果

采用生境套娃方法反映水禽——东方白鹳生境需求的层级系统基础上,利用GIS技术建立定量化分析模型,深入探讨了小三江平原生境丧失对东方白鹳生境空间分布的影响。结果显示:与初始状态1954年相比,东方白鹳繁殖生境丧失了81.9%,平均斑块面积缩小了88%;同时,生境面积的丧失是伴随生境破碎化过程发生的。1983之后生境破碎化明显加剧,到2005年生境连通度显著降低,生境处于高度破碎化状态。研究表明,生境丧失对东方白鹳繁殖生境的影响不仅取决于关键生境要素的变化,生境空间异质性改变更为重要。