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。     

保护地旅游公路的野生动物通道设计原则与技术参数

保护地以其丰富的生物多样性和优美的自然环境为生态旅游的开展提供了基础条件。近年来, 保护地的生态旅游与旅游道路建设得到了飞速发展。旅游公路的修建, 在促进经济发展的同时, 也带来了野生动物致死、基因隔离、栖息地丧失、生境破碎化等一系列生态问题。因此设立合适的野生动物通道作为一种有效方式, 成为缓解公路对野生动物负面影响的主要途径。本文基于动物通道相关研究, 提出通道设计应遵从针对性、科学性、持续有效性、可行性四条原则, 道路生态学与保护生物学相关理论、保护地管理法规与管理规划、关键物种或类群生态学特性与栖息地现状以及沿线地形地貌特征都应作为通道设置的参考依据; 并从通道建设的数量、位置、类型、尺寸、表面设计、配套设施以及后期监测等方面提出了通道建设的技术参数。为长期有效地发挥野生动物通道的生态功能, 建议制定通道建设技术规范, 细化通道技术参数, 积极开展科研监测, 以缓解道路对野生动物的影响。     

高速公路对野生动物生存环境的影响

通过对长沙市绕城高速公路、长永高速公路、永浏高等级公路和岳麓山风景区周边高等级公路的考察,并以岳麓山风景区周边公路网作为研究模型,概述高速公路网络对自然区域野生动物的生存空间及活动通道的分割,而影响野生动物的觅食、迁徙和基因交流,导致生物物种衰退或消亡的趋势.     

神农架世界自然遗产地川金丝猴通道设计

旅游公路会带来野生动物致死、生境破碎化、栖息地丧失、基因隔离等一系列生态问题。设计和修建跨公路的野生动物通道作为缓解旅游公路负面效应的一种有效途径。野生动物通道在国外研究较多, 但在我国实际案例较少。作者针对湖北神农架世界自然遗产国家一级保护动物川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)被旅游公路隔离的生态问题, 通过实地考察和分析该物种的长期监测结果, 构建了跨公路动物通道的设计方案。神农架川金丝猴通道主要技术参数为: (1) 在遗产地的大龙潭和小龙潭各建川金丝猴上跨式通道1 座, 宽度以80 m 为宜; (2) 通道上铺设土壤, 厚度2.2 m-2.4 m; (3) 通道上种植巴山冷杉(Abies fargesii)、长松萝(Usnea longissimi)、红桦(Betula albosinensis)、千金榆(Carpinus cordata)、猫儿屎(Decaisnea insignis)、米心水青冈(Fagus engleriana)等川金丝猴喜食的植物, 培育形成郁闭度0.7-0.8 的针阔混交林; (4) 在通道入口和中部设立红外监测系统, 并对监测数据进行自动实时传输与分析; (5) 完善配套设施建设, 如在通道入口两侧设立高2.4 m 的栅栏、通道两侧设立有藤蔓植物覆盖的生态保护墙、树立“注意野生动物”、“前方有野生动物通道”警示牌等。通道建成后, 须加强通道维护管理、持续开展科研监测、积极宣传保护理念, 以期实现川金丝猴通道功能高效持久的发挥。     

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。     

道路生态研究进展

道路广泛分布在各种景观中,其密度和交通量都不断增加,随之带来多方面的生态影响:道路建设导致动植物死亡和生境丧失、物理化学环境变化、路旁植被改变.对动物种群产生的生态影响包括道路致死、道路回避和巢区转移、移动格局改变、障碍作用导致生境和种群的破碎化.道路还强烈地改变景观格局和过程.道路生态影响的定量化测度指数包括道路密度、道路位置和道路影响域,道路生态研究在道路规划和野生动物保护中有很广阔的应用前景,成为生态学的一个重要领域.     

道路生态研究进展

道路广泛分布在各种景观中,其密度和交通量都不断增加,随之带来多方面的生态影响：道路建设导致动植物死亡和生境丧失、物理化学环境变化、路旁植被改变。对动物种群产生的生态影响包括道路致死、道路回避和巢区转移、移动格局改变、障碍作用导致生境和种群的破碎化。道路还强烈地改变景观格局和过程。道路生态影响的定量化测度指数包括道路密度、道路位置和道路影响域,道路生态研究在道路规划和野生动物保护中有很广阔的应用前景,成为生态学的一个重要领域。     

重大工程影响下新疆卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区鹅喉羚的生境格局变化

生境评价对物种保护具有重要意义。鹅喉羚(Gazella subgutturosa)是新疆卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区的代表性物种, 开展其生境适宜性评价可以为该物种的保护和管理提供科学依据。作者基于2005-2019年采用样线法在保护区开展野外调查所获鹅喉羚的分布点数据, 利用最大熵(MaxEnt)模型筛选环境变量, 评估鹅喉羚在矿业开发前(2005年)、矿业开发顶峰时(2011年)和矿区生态修复后(2019年) 3个时期的生境质量; 采用质心转移和景观格局指数分析近15年鹅喉羚的生境空间格局变化特征。结果表明模型预测结果准确性较高, 3个时期鹅喉羚的潜在适宜生境面积波动较大, Jackknife检验结果表明在任一时期水源点对鹅喉羚生境选择的影响均最大。矿业开发前鹅喉羚适宜生境分布于保护区中部, 主要特征为面积大、生境斑块集中、破碎化程度低; 矿业开发顶峰时鹅喉羚的适宜生境面积较矿业开发前减少2.39%, 尤其是保护区南部大面积适宜生境丧失, 质心转移和景观格局指数分析结果显示适宜生境向保护区北部转移, 生境斑块离散破碎程度高; 实施矿区生态修复后鹅喉羚的适宜生境面积较矿业开发顶峰时增加了3.50%, 因矿业开发丧失的生境重新成为鹅喉羚的适宜生境。与2005年以前相比, 2019年鹅喉羚生境斑块仍离散化严重, 部分适宜生境因新修建的高速公路和铁路而重新丧失。基于以上研究结果, 我们从保护水源、控制交通建设、修复矿区和加强野生动物通道监测等4个方面对鹅喉羚种群保护管理提出了建议。     

基于目标种保护的生态廊道构建——以崇明岛为例

景观破碎化和适宜生境面积减少是生物多样性降低与物种灭绝的重要因素之一。生态廊道的构建为陆行野生动物扩大活动范围提供了空间途径,从而增加了物种基因交流的机会, 提高了种群的生存能力。上海市崇明岛是一个地理上孤立的冲积沙岛,随着岛上森林斑块的减少与破碎化,依赖林地生境生存的陆行动物个体与种群数量大大减少。本文以崇明岛为例,选择上海市一级保护动物刺猬作为目标种,在分析其生活习性和基质斑块空间分布特征的基础上,利用最小耗费模型和GIS手段,实现了生境斑块之间的最佳连接,建立了以目标动物保护为目的的生态廊道规划方案。     

基于红外相机研究野生动物对地震灾害体的利用特征

地震及其引发的次生地质灾害是影响野生动物多样性及空间利用的重要因素,为探究地震后野生动物对地震灾害体的利用特征,为震后生物多样性保护与生态资源恢复方案制定提供基础资料,本研究在四川卧龙国家级自然保护区的不同损毁程度地震灾害体内及周边设置红外相机调查野生动物组成和相对多度指数。经过2 833个相机工作日的调查,在地震灾害体内共探测到野生动物28种 (兽类15种,鸟类13 种),其中出现频率较高的为红腹锦鸡 (Chrysolophus pictus)、马来豪猪 (Hystrix brachyura)、中华斑羚 (Naemorhedus griseus) 等喜食植物 (根、茎、叶和果实) 的动物,而记录到的兽类中,有60%被IUCN红色名录评估为濒危 (EN)、易危 (VU) 和近危 (NT),表明珍稀野生动物会利用恢复过程中的地震灾害体,反映出地震灾害体对保护珍稀濒危动物具有潜在生态价值。轻度、中度、重度损毁程度区的物种种类构成差异大,动物相对多度指数 (RAI) 也存在较大差异：中度 > 轻度 > 重度。地震灾害体外的野生动物种数与相对多度指数均高于灾害体内,表明汶川地震引发的次生地质灾害仍在持续影响野生动物生境选择与利用。建议针对震后受损区域的野生动物生境利用展开长期监测与研究。     

Opportunities of habitat connectivity for tiger (Panthera tigris) between Kanha and Pench National Parks in Madhya Pradesh, India

The Tiger (Panthera tigris) population in India has undergone a sharp decline during the last few years. Of the number of factors attributed to this decline, habitat fragmentation has been the most worrisome. Wildlife corridors have long been a subject of discussion amongst wildlife biologists and conservationists with contrasting schools of thought arguing their merits and demerits. However, it is largely believed that wildlife corridors can help minimize genetic isolation, offset fragmentation problems, improve animal dispersal, restore ecological processes and reduce man animal conflict. This study attempted to evaluate the possibilities of identifying a suitable wildlife corridor between two very important wildlife areas of central India--the Kanha National Park and the Pench National Park--with tiger as the focal species. Geographic Information System (GIS) centric Least Cost Path modeling was used to identify likely routes for movement of tigers. Habitat suitability, perennial water bodies, road density, railway tracks, human settlement density and total forest edge were considered as key variables influencing tiger movement across the Kanha-Pench landscape. Each of these variables was weighted in terms of relative importance through an expert consultation process. Using different importance scenarios, three alternate corridor routes were generated of which one was identified as the most promising for tiger dispersal. Weak links--where cover and habitat conditions are currently sub-optimal--were flagged on the corridor route. Interventions aimed at augmenting the identified corridor route have been suggested using accepted wildlife corridor design principles. The involvement of local communities through initiatives such as ecotourism has been stressed as a crucial long term strategy for conservation of the Kanha-Pench wildlife corridor. The results of the study indicate that restoration of the identified wildlife corridors between the two protected areas is technically feasible.     

道路影响下野生动物廊道的选址——以大熊猫保护廊道为例

沿道路设置供野生动物迁徙、扩散和连接栖息地的廊道是应对道路干扰最有效的措施,科学选址则是野生动物廊道建设的前提,也是廊道研究的薄弱领域。以大熊猫廊道为例对野生动物廊道选址指标体系、方法和程序进行了探索,将栖息地特征、地形因素、植被可转化性、工程成本作为大熊猫廊道选址指标,基于Arcgis和栖息地格局、海拔、坡度、植被数据,为四川306省道椅子垭口段确定了两处大熊猫廊道位置,并用监测数据证明了所选位置具有较大的可行性和准确性。研究表明栖息地格局是廊道选址的重要基础,应侧重对地形因素的研究。研究为廊道选址方法和流程进行了示范,还对选址指标体系优化、提高选址的科学性进行了探讨,有助于推动野生动物廊道研究从理论探索走向实际应用。     

基于景观格局和连接度评价的生态网络方法优化与应用

景观生态学中常凭借最小累积阻力模型构建目标种生态网络,以提升破碎栖息地间的景观连接度,缓解生境破碎化负面影响.但传统最小累积阻力生态网络方法缺乏对生态网络的效用验证,对研究地的景观结构变化与生态过程的影响认识不足.本研究运用景观格局指数与连接度概率指数,定量评价生态网络构建前后的研究地景观结构与连接度特征,并以崇左白头叶猴栖息地生态网络为例,详尽叙述此生态网络方法的优化与应用过程.通过对白头叶猴栖息地斑块进行辨认、踏脚石斑块识别,对研究地用地类型进行划分并进行阻力赋值,运用最小累积阻力模型生成了20条白头叶猴栖息地生态网络廊道;然后利用景观结构指数与连接度概率指数结合的方法,对生成的生态网络结构和功能连接度进行评价.结果表明: 凭借最小累积阻力模型构建的目标种生态网络,能有效提升栖息地生境的完整性和连续性,降低总体破碎化水平,并改善生境质量.同时,该生态网络构建能提升生境景观的结构连接度与功能连接度,且两方面的连接度变化在结果上具有极显著的一致性(R²=98.3%,P<0.01).生态网络带来的景观结构方面变化与功能连接度的关联性不强,两种指数间的相互关系不如结构与功能的内在关系显著.     

基于鸟类视角的城市生态廊道构建方法研究综述

基于鸟类移动特征与栖息地需求的生态廊道不仅有利于减少由生境丧失与生境破碎化导致的物种灭绝,进而促进物种的基因扩散与交流,而且可以改善城市居民的身心健康,推动城市不动产增值。然而,迄今为止,由国外学者研发的主要生态廊道构建方法没有内在地考虑鸟类的移动与生境特征,国内学者的鸟类生态廊道研究则侧重于对技术方法的探索而缺乏对研究鸟种特征的认知。因此,基于鸟类视角的城市生态廊道构建研究尚有较大的改进空间。本文通过对1975—2020年的国内外相关研究进行分析,识别出了可结合鸟类生态的7种廊道构建方法及3种廊道优化方法,并总结了相关方法的优缺点及其适用情况。最后,本文认为将典型鸟类物种的观测数据、真实运动能力与景观结构相融合,研发出计算高效便捷而且能够模拟廊道生态效益的计算机模型,将会是鸟类生态廊道构建方法的发展趋势。     

基于不同视角与方法的北京市密云区生境规划对比

由快速城市化导致的生境破碎化严重影响了生态系统的服务功能。因此,保护与规划城市生境尤为重要。然而目前科学的生境规划设计方法仍有待探索,因为生境的定义具有不同的视角与内涵。基于保护生物学与景观生态学理论,对比了物种视角与景观视角下的2种规划思路,并结合北京市密云区的生境规划,分析对比2种方法的规划结果。在物种方法中,首先选取承担多种生态作用的豹猫为目标物种,运用HSI模型并结合专家赋值法和层次分析法确定每个评价因子的权重,最后通过ArcGIS计算选取高适宜性源地并建立生态网络。景观方法则基于ArcGIS、Guidos、Conefor等软件平台,采用MSPA和景观连通性分析方法,选取重要核心区源地并建立景观生境网络。研究结果表明,2种方法的源地分布差异较大。因此生境规划不能盲目选择一种方法,需有机结合2种方法得到源地与廊道结果。根据地块承载的生境生态功能重要程度确定源地核心保护区,以实现最佳的生境规划和有效的生态系统服务。     

黑龙江省完达山地区马鹿生境破碎化及其影响因子

应用景观生态学原理和地理信息系统技术,分析黑龙江省完达山地区马鹿生境相关因子重要性、对景观连接度进行模糊相对赋值,建立了景观连接度评价模型及景观斑块指数,研究了黑龙江省完达山地区关于马鹿生境的景观连接度水平、生境的适宜性以及景观的空间结构。结果表明:(1)在155.6km2的面积中,适宜地区的总面积仅为14.81km2,占研究地区的9.52%;次适宜地区的总面积为9.57km2,占研究地区的6.15%;一般适宜地区的总面积为130.05km2,占研究地区的83.58%;不适宜地区的总面积为1.17km2,占研究地区的0.75%;(2)研究地区马鹿各类适宜地区呈多个斑块且相互隔离,在空间分布上处于破碎状态,而且不适宜地区斑块(人为活动景观)的面积比例虽小,在生态系统中形态上的破碎化程度较小,但对马鹿的生境的生态功能的丧失起到重要作用。     

河口三角洲湿地健康生态圈构建:理论与方法

河口三角洲湿地生态环境保护和区域开发的矛盾突出,对湿地生态圈健康和栖息地生态功能产生直接而强烈的影响.健康的河口三角洲湿地生态圈是由自然过程的连续性、生态系统的连通性、生境的异质性以及食物网的多样性等多种因素共同决定的.本文讨论了健康湿地生态圈构建的基础理论,综述了景观生态网络构建、水文连通性网络构建、食物网构建以及生境异质性栖息地营建的理论与方法.在区域和景观尺度上,以土地利用-生态系统完整性为主线,阐明了湿地破碎化对湿地生态功能的影响,特别强调景观完整性、水文连通性对湿地栖息地的影响;在生态系统和群落尺度上,以食物网-生态系统稳定性为主线,强调食物网多样性、生境异质性对湿地生物圈构建的支撑作用.基于景观完整性、水文连通性、生境异质性和食物网多样性构建健康湿地生态圈,可为湿地生态环境保护和建设提供科学依据和技术支撑.     

Using Video Surveillance to Estimate Wildlife Use of a Highway Underpass

ABSTRACT Roads pose many threats to wildlife including wildlife-vehicle collisions, which are a danger to humans as well as wildlife. Bridges built with provisions for wildlife can function as important corridors for wildlife passage. We used video surveillance to record wildlife passage under a bridge near Durham, North Carolina, USA, to determine whether it functioned as a wildlife underpass. This is particularly important for white-tailed deer (Odocoileus virginianus) because forests associated with the bridge created a corridor between 2 natural areas. We calculated detection probabilities and estimated the number of crossings as observed crossings divided by detection probability. We observed 126 crossings by >10 species of mammals. Detection probability was 42%; therefore, an estimated 299 wildlife crossings occurred. We observed 75 deer: 17 deer approached the underpass and retreated. We estimated sighting 40% of deer crossings and 92% of deer approaches. Thus, an estimated 185 deer crossings and 18 approaches occurred. As an index of road mortality, we conducted weekly surveys of vehicle-killed animals on a 1.8-km section containing the underpass. We discovered only 5 incidences of animals killed by vehicles. The size and design of the bridge promoted wildlife use of the underpass, providing landscape connectivity between habitats on opposite sides of the highway and likely increasing motorist safety. Thus, bridges in the appropriate landscape context and with a design conducive to wildlife use, can function as a corridor to reduce the effects of fragmentation.     

Jaguar Panthera onca Habitat Modeling in Landscapes Facing High Land‐use Transformation Pressure—Findings from Mato Grosso,Brazil

The modeling of top predators' habitats and the understanding of their environmental requirements in landscapes facing high land‐use transformation pressure have long‐standing importance for the development of conservation strategies. Multi‐distance spatial cluster analysis and logistic regression with environmental weighting for pseudo‐absence designation were applied to understand spatial patterns of jaguar occurrence in Mato Grosso state (Central Western Brazil). This location has been under intense deforestation pressure since the 1970s and is historically one of the most important jaguar habitats in the world. By using a model of five independent variables, we were able to achieve a 73.2 percent success rate of case/non‐case classification and indicate not only a general loss of habitat suitability, but also an increasing interruption of potential migration corridors in the state. Our analysis on a regional scale demonstrates the importance of forest and savannah woodland for jaguar habitat maintenance in the Mato Grosso state. The jaguar species demonstrates a sensitivity to landscape fragmentation, which can be parameterized for improved model building by metrics such as edge density and patch size. Comparisons with previous studies in South America show that parameter selection for jaguar habitat modeling is highly scale‐dependent and that habitat suitability in partially transformed landscapes could be maintained if fragmentation is minimized. Recent land‐use transformation, however, has significantly weakened the conservation status of the Pantanal‐Amazon corridor.     

基于景观遗传学的滇金丝猴栖息地连接度分析

结合景观遗传学,应用最小费用距离模型对物种栖息地进行连接度分析,能够为生物多样性保护和自然保护区管理提供更加真实准确及可实践操作的指导。选取滇金丝猴这一珍稀濒危物种,结合景观遗传学,应用最小费用距离模型对其栖息地进行了连接度和潜在扩散廊道分析。并且通过连接度的分析和制图绘制出了更为准确的种群间潜在扩散廊道,确定了受人工障碍影响的廊道及敏感区域。结果表明,研究区内的5个亚群中,仅S3亚群内的5个猴群保持着较好的连接度,总体来说,各亚群内的连接度相对于各亚群间连接度保持的较好。除S3亚群中猴群间的潜在扩散廊道较为理想外,其余种群间的潜在扩散廊道均受人工斑块的影响,多数廊道被人工障碍阻断,或面临即将被阻断的情况,对于滇金丝猴的扩散交流影响较大。敏感区域多集中在中南部的3个亚群间,这些敏感区域应作为景观恢复及保护区规划的重要优先区域。