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。     

江苏盐城海滨区域丹顶鹤适宜越冬生境变化

以3期盐城海滨湿地景观分布图为基础,在GIS技术支持下,以食物丰富度、水源、隐蔽条件、人类活动、最小斑块面积和日常活动距离为生境适宜性评价因子,采用生境评价模型,分析了丹顶鹤(Grus japonensis)适宜越冬生境的变化.结果表明:1987-2007年,丹顶鹤生境类型发生显著变化,盐城海滨区域自然湿地面积减少27.6%,丹顶鹤条件适宜生境总面积迅速减少;丹顶鹤条件适宜生境面积和比例发生显著变化,面积由2354.36km2减为1100.13 km2,比例由1987年的51.6%减为2007年的24.1%;随着自然湿地景观破碎化和人类干扰逐渐加剧,盐城海滨区域丹顶鹤适宜生境的比例由1987年的28.2%减为2007年的13.5%,面积由1286.05 km2减为614.95 km2.     

基于多尺度的丹顶鹤生境适宜性评价——以黄河三角洲自然保护区为例

尺度是生态学中的一个核心问题,基于多尺度更能抓住物种一环境之间关系.生境适宜性模型可以定量并多尺度研究物种一环境关系,被广泛应用于野生动物生境适宜性评价中.本文以丹顶鹤(Grus japonensis)为研究对象,以其迁徙和越冬的重要地区--黄河三角洲自然保护区为研究区域,应用二项逻辑斯谛回归模型,并结合地理信息系统和遥感技术,在10-1,500 ha之间,通过变换空间尺度大小构建了10个空间尺度下丹顶鹤生境适宜性模型.通过检测尺度对模型构建的影响,选择最佳模型开展丹顶鹤生境适宜性分析和评价.尺度影响分析结果表明:环境因子的拟合能力和模型的预测精度均存在尺度效应,空间尺度为50 ha时的单尺度模型为最佳单尺度模型,多尺度模型优于所有单尺度模型.模型分析结果表明:丹顶鹤适宜生境占保护区总面积的25%以上,且大部分适宜生境分布在自然保护区南部,自然保护区北部由于缺乏淡水来源,适宜生境较少.为有效保护丹项鹤生境,建议加强保护区湿地生境监测、评价和规划.以及对人为干扰活动进行监督和管理.     

扎龙自然保护区丹顶鹤(Grus japonensis)巢的内分布型及巢域

为了探讨丹顶鹤繁殖种群的空间分布,2002～2006年的4～5月份,在黑龙江扎龙国家级自然保护区,采用定点观察法、无样地取样法、GPS定位等研究方法和分布距离指数、最近邻体法等衡量指标对丹顶鹤(Grus japonensis)巢的内分布型及巢域进行了研究.结果表明:(1)扎龙保护区丹顶鹤巢的内分布型,I2002=2.140>2,I2003=2.048>2,I2004=2.093>2, I2006=3.263>2,均为聚集分布;(2)在假设扎龙保护区丹顶鹤巢域面积等于领域面积、巢域形状为圆形且所有个体面积大小相等的前提下,丹顶鹤的巢域为(0.510±0.019)km2,年度间有所差异,分别为2002年(0.542±0.257)km2、2003年(0.569±0.067)km2、2004年(0.557±0.054)km2、2006年(0.344±0.119)km2.分析表明,丹顶鹤对于栖息生境的整体分布和繁殖微生境质量的变化具有一定适应和应答的能力.为了更有效地验证本文的研究结果并对丹顶鹤进行保护,还有待于长期监测并进一步研究.     

扎龙湿地丹顶鹤和白枕鹤求偶期觅食生境对比分析

在2003～2004年3～4月,利用定点观察法、GPS定位法、样方法、因子测定法,对扎龙保护区繁殖的丹顶鹤和白枕鹤求偶期的觅食生境进行了对比研究.结果表明,在扎龙湿地,求偶期丹顶鹤与白枕鹤对觅食生境的选择具有显著差异.丹顶鹤觅食生境比较单一,主要集中水域觅食(如芦苇沼泽),微生境选择以食物因素为主,其次是隐蔽因素、水因素和标识因素;白枕鹤觅食生境比较多样化,主要集中于陆地(如苔草沼泽、农田和火烧地),微生境选择要求严格,以“有效食物”因素为主,干扰因素和水因素是次要因素.     

挠力河流域东方白鹳生境质量变化景观模拟

挠力河流域是濒危水禽东方白鹳主要繁殖区域。基于东方白鹳主要生境因子与景观植被类型之间的关系,利用GIS技术,以其生境类型图为基础,通过建立HSI模型,模拟评价了近40年来东方白鹳生境质量变化过程。结果显示（1）该流域湿地面积丧失了87％;（2）两种重要生境类型完全丧失,湖泊数量丧失93％左右,岛状林湿地数量丧失66％;（3）湿地景观的这些变化以及地理隔离导致了东方白鹳最佳适宜生境面积减少了95％,最小繁殖生境面积减少了97％;（4）东方白鹳种群数量迅速下降,20世纪80年代后其繁殖种群逐渐消失;（5）研究也显示,东方白鹳潜在的生境质量使该区依然具有恢复一定种群数量的能力。     

苏北地区丹顶鹤越冬种群数量及栖息地分布动态变化

利用资料追踪和历史时期土地利用变化数据深入研究了有资料记载以来苏北地区丹顶鹤越冬种群数量变化与栖息地分布的时空响应。结果显示,20世纪80年代之初,丹顶鹤越冬种群广泛分布于苏北地区,尤其是长江中下游的内陆湖泊、沼泽及江苏沿海滩涂湿地;20世纪90年代之后丹顶鹤分布区域逐渐向沿海滩涂湿地转移,主要分布于盐城市的射阳县境内;进入21世纪,丹顶鹤分布区域集中于盐城国家级珍禽保护区核心区。与此同时,丹顶鹤越冬种群数量也经历了十分明显的变化过程,与20世纪90年代相比,数量减少50%以上。丹顶鹤越冬种群数量及栖息地分布变化与栖息地分布点周围的土地利用方式及人为干扰有关,栖息地面积丧失和景观破碎化是丹顶鹤越冬种群数量减少的主要原因。     

辽河三角洲滨海湿地景观规划各预案对指示物种生境适宜性的影响

运用景观生态决策与评价支持系统（LEDESS）对辽河三角洲的3个景观规划预案,即湿地调整,生境管理和农业开发可能导致的地表覆盖物,自然生态单元等立地环境以及保护物种生境适宜性等区域生态后果进行了评估,并与现状进行了对比,模拟结果表明,预案A通过湿地调整措施不仅补偿了芦苇湿地的损失,还将部分不适宜生境和边境生境转变核心生境,相当程度上优化了保护物种丹顶鹤和黑嘴鸥的生境质量,预案B通过一系列生境管理措施,减轻了生境破碎化因素的影响,从而也显著改善了丹顶鹤生境质量,对黑嘴鸥生境质量也有一定改善,预宁C大规模农业开发如能控制一定规模（8000hm2)并采取一定合理模式（滚动开发）,能相当程度上减轻农业开发对物种生境的影响,即使不采取生境补偿措施,对丹顶鹤,黑嘴鸥核心生境也不会有破坏性的影响,模拟结果还表明,区域人类活动导致的生境破碎化是对丹顶鹤生境质量重要的干扰因子,而滩涂农业开发和水产养殖强烈地干扰了涂植被正常的演替过程,从而影响着黑嘴鸥等滩涂鸟类的生境适宜性。     

基于MAXENT模型的古田山保护区黑麂生境适宜性评价

浙江开化古田山国家级自然保护区是黑麂（Muntiacus crinifrons）的集中分布区之一。近年来,保护区内黑麂面临着生境丧失和破碎化的威胁。本研究应用MAXENT模型,结合古田山保护区2014-2017年的红外相机监测数据和主要环境变量数据,对保护区内黑麂生境适宜性的季节变化特征及影响因素进行了评价与分析。结果表明：距阔叶林距离、海拔两个变量对黑麂生境适宜性的季节性变化影响最为显著。古田山保护区不同季节黑麂的适宜生境面积为：春季2086.38 hm²、夏季2608.74 hm²、秋季2502.27 hm²和冬季1746.27 hm²,分别占保护区总面积的25.74%、32.18%、30.87%和21.54%。从空间分布来看,黑麂适宜生境主要分布在保护区的核心区和北部区域。建议加强对保护区的核心区和北部区域自然植被的保护与恢复,以及对保护区人为干扰活动的监督和管理。     

四川省汶川县土地利用变化对森林野生动物生境的影响

基于野外调查和地理信患系统技术,对四川省汶川县1974-2000年的土地利用变化进行了分析,并结合生境适宜性模型对野生动物生境适宜性进行了评价,分析了适宜生境变化的原因.结果表明:研究区1974-2000年土地利用变化明显,森林面积下降,而草地、灌木林地和农田增加;野生动物适宜生境减少,核心区面积减少且距离加大,不利于野生动物的保护.造成这一变化的主要原因是人口的增加和地区经济发展.因此,在经济发展的同时,应该加强野生动物的保护.     

基于极坐标定位的丹顶鹤多尺度越冬生境选择研究——以江苏盐城自然保护区为例

丹顶鹤作为湿地环境的指示物种,其种群数量逐年下降引起了野生动物保护工作者的广泛关注。近年来,随着研究的深入,鸟类生境选择具有多尺度特征的观点逐渐成为研究者的共识。江苏盐城自然保护区是丹顶鹤大陆西线种群最重要的越冬栖息地,选择该区域进行多尺度越冬生境选择研究对于丹顶鹤保护具有重要的现实意义。基于遥感影像和丹顶鹤越冬分布的调查,本文用极坐标的方法在GIS软件中对丹顶鹤分布定位进行制图。借助Arc GIS 10.2和fragstats 4.2软件,从点缓冲、景观和区域3个尺度系统分析丹顶鹤越冬生境多尺度利用特征。在点缓冲尺度上,通过缓冲分析和叠置分析描述丹顶鹤生境利用的强度,发现丹顶鹤连续利用生境和经常利用生境的植被类型是碱蓬,偶尔在芦苇中活动,偏好生境区植被覆盖度在30%以下,植被高度在60 cm以下。在景观尺度上,丹顶鹤偏好程度较高的前三类生境为芦苇沼泽、碱蓬沼泽、明水,对互花米草沼泽具有负向选择。在区域尺度上,受道路和土地利用干扰影响,丹顶鹤主要分布于保护区核心区的低干扰区域;除了干扰之外还与生境面积、生境破碎程度密切相关。综合三个尺度,研究得出丹顶鹤生境选择具有明显的多尺度利用特征,丹顶鹤保护需要考虑多尺度生境保护问题。     

2000-2015年丹顶鹤重要繁殖地景观格局变化研究

以18个自然保护区为研究对象,全面系统地研究了我国丹顶鹤大陆种群重要繁殖地景观格局变化,结果表明：2000-2015年丹顶鹤重要繁殖地土地利用变化明显,突出表现为沼泽湿地面积急剧减少了1400.5 km²,主要转化为耕地、水体和草地,耕地面积大幅增加了1085.4 km²,主要由沼泽湿地、草地和林地转化而来;丹顶鹤重要繁殖地2000-2015年景观连通性保持稳定,但吉林莫莫格、黑龙江七星河、挠力河等自然保护区景观破碎化程度明显增加;东部种群重要繁殖地沼泽湿地缩减面积和不适宜生境增加面积均大于西部种群,表明东部种群繁殖地的恶化程度更为严重,需引起高度关注。首次基于长时间序列对丹顶鹤大陆种群繁殖地的变化开展了较为全面的研究,为有针对性地开展栖息地保护管理工作、促进丹顶鹤野生种群健康可持续发展提供了依据。     

The spatial–temporal pattern changes of the red crowned crane (Grus japonensis) population in Zhalong NNR and the related driving forces

Understanding spatio-temporal distribution patterns of a species is essential to successful species and habitat conservation. The fluctuations of the red crowned crane population were studied after collecting the data about breeding red-crown cranes from Zhalong National Natural Reserve (Zhalong NNR) since 1981; and their spatial distribution patterns were also quantified in variant time periods with the method nearest neighbor analysis (NNA); the main factors leading to the dynamics of the bird population were analyzed. The results showed the red-crown crane population had fluctuated dramatically from 1981 to 2005. The number dropped rapidly to the minimum of the bird population to endanger the existence of the population by the year of 2005. And the spatial distribution pattern changed from uniform distribution to aggregated distribution during 1996–2005. These changes reflected that the distributions of habitats had undergone a process of fragmentation, and the area of the suitable habitats suffered such a continuous loss that there were insufficient habitats to sustain the bird population any more. And consequently, the decline of the bird population occurred. The wildfire and the anthropogenic activities were the driving forces which accounted for the degradation of the habitats and hereafter the fluctuations of the red-crown population.     

A Multi-Scale Approach to Investigating the Red-Crowned Crane–Habitat Relationship in the Yellow River Delta Nature Reserve,China: Implications for Conservation

The red-crowned crane (Grus japonensis (Statius Müller, 1776)) is a rare and endangered species that lives in wetlands. In this study, we used variance partitioning and hierarchical partitioning methods to explore the red-crowned crane–habitat relationship at multiple scales in the Yellow River Delta Nature Reserve (YRDNR). In addition, we used habitat modeling to identify the cranes’ habitat distribution pattern and protection gaps in the YRDNR. The variance partitioning results showed that habitat variables accounted for a substantially larger total and pure variation in crane occupancy than the variation accounted for by spatial variables at the first level. Landscape factors had the largest total (45.13%) and independent effects (17.42%) at the second level. The hierarchical partitioning results showed that the percentage of seepweed tidal flats were the main limiting factor at the landscape scale. Vegetation coverage contributed the greatest independent explanatory power at the plot scale, and patch area was the predominant factor at the patch scale. Our habitat modeling results showed that crane suitable habitat covered more than 26% of the reserve area and that there remained a large protection gap with an area of 20,455 ha, which accounted for 69.51% of the total suitable habitat of cranes. Our study indicates that landscape and plot factors make a relatively large contribution to crane occupancy and that the focus of conservation effects should be directed toward landscape- and plot-level factors by enhancing the protection of seepweed tidal flats, tamarisk-seepweed tidal flats, reed marshes and other natural wetlands. We propose that efforts should be made to strengthen wetland restoration, adjust functional zoning maps, and improve the management of human disturbance in the YRDNR.     

丹顶鹤多尺度生境选择机制——以黄河三角洲自然保护区为例

生境在鸟类生活史中发挥着重要的作用,关系到鸟类的生存和繁衍。由于鸟类对环境变化的响应发生在等级序列空间尺度上,基于多尺度的研究更能深入刻画鸟类-环境之间关系。以丹顶鹤(Grus japonensis)为研究对象,以其迁徙和越冬的重要地区-黄河三角洲自然保护区为研究区域,应用等级方差分解法和等级划分法,分析丹顶鹤与微生境、斑块、景观尺度因子之间的关系,探求丹顶鹤生境选择的主要影响因素和尺度。等级方差分解结果表明,在第1等级水平,景观尺度因子与微生境、斑块尺度因子之间的联合效应大于独立效应,景观尺度因子的独立效应大于微生境和斑块尺度因子;在第2等级水平,景观尺度上的景观组成因子重要性大于景观结构因子,微生境尺度上的植被和水分因子为重要影响因素。等级划分结果表明,景观尺度上,翅碱蓬滩涂、水体面积大小是主要影响因素;微生境尺度上,植被盖度和水深为主要限制因子;在斑块尺度上,斑块类型对丹顶鹤生境选择最为重要。研究认为,在黄河三角洲自然保护区,景观尺度是影响丹顶鹤生境选择的主要尺度,景观尺度因子通过与微生境和斑块尺度因子的独立和联合作用制约着丹顶鹤在保护区的生境选择和空间分布格局。建议加强对翅碱蓬滩涂、芦苇沼泽、水体等湿地生境的保护和管理,规范和控制保护区内人类活动强度。     

辽宁双台河口自然保护区丹顶鹤繁殖生境变化及其繁殖容量分析

运用面积转换矩阵和景观指数对双台河口自然保护区丹顶鹤繁殖生境的变化进行分析。结果表明 ,该地区丹顶鹤繁殖生境的面积不断减小 ,景观异质性和破碎化程度不断增强 ,生境质量不断下降。生境质量的变化将直接引起在该地区丹顶鹤繁殖数量的变化 ,从 1989～1998年 ,在双台河口自然保护区繁殖的丹顶鹤数量逐年下降 ,丹顶鹤的繁殖容量日益减小 ,原因是道路和油井开发强度的不断增大等人类活动的影响。     

基于TM与ASAR遥感数据的扎龙丹顶鹤繁殖栖息地多尺度特征

选取扎龙保护区Landsat TM及Envisat ASAR双极化（HH/HV）两种遥感数据源,利用丹顶鹤巢址GPS位点数据（n=28）,在8个尺度（30～240 m）下,采用二元Logistic回归建立丹顶鹤繁殖栖息地选择模型,从而确定不同尺度下栖息地选择关键影响因子;并通过对比两种遥感影像数据模型,探讨了雷达影像在不同尺度下对模型预测能力的影响.结果表明： 两种数据集的回归模型总体精度均较理想（≥69.0%）.在30 m尺度下,TM数据集模型中仅穗帽变换绿度分量(TCA_2)以系数为负值进入模型,表明该尺度下丹顶鹤避免选择植被密度较高的芦苇沼泽;60～120 m尺度下,两种数据集模型的主成分变换中第二主成分(PCA_2)系数均为正值,表明该尺度下丹顶鹤对植被覆盖度和长势要求较高,有利于增强其隐蔽性;90 m尺度交叉极化（HV）的后向散射系数信息进入混合模型,表明该尺度下水分条件是丹顶鹤栖息地选择的重要因子;>120 m尺度下,两种数据源的纹理信息开始进入模型,说明较大尺度下丹顶鹤栖息地选择对植被特性的要求降低,而对人为干扰因子的敏感度增强.在不同尺度的混合模型中,ASAR变量的纳入均显著提高了模型的预测精度.