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。     

我国丹顶鹤栖息地选择研究进展

丹顶鹤(Grus japonensis)是我国Ⅰ级重点保护野生动物,被世界自然保护联盟列为濒危物种。本研究通过搜集和整理2000至2017年丹顶鹤栖息地选择和生境适宜性相关文献,分析了丹顶鹤在繁殖期、迁徙期、越冬期的栖息地选择,发现丹顶鹤在这三个时期的最偏好生境均为芦苇沼泽或芦苇滩,回避人为干扰较为严重的居民点、道路、盐田等生境。通过梳理丹顶鹤繁殖地、中途停歇地、越冬地的栖息地变化及其原因,发现丹顶鹤栖息地变化是自然因素和人为因素共同驱动的结果,以人为因素为主。本研究希望为科学评价栖息地变化对丹顶鹤野生种群的影响、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依据。     

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。     

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.     

三峡库区青干河峡谷鸳鸯越冬生境选择初探

从影响动物生境选择的水、食物、隐蔽物和干扰等因子对2010年11～12月在青干河首次发现的62只越冬鸳鸯新的越冬地环境进行了初步分析。结果表明:随着三峡水库蓄水至175m,长江支流青干河尾水段面积扩展及其他适宜水环境条件为越冬鸳鸯提供了良好生境;青干河及两岸分布的陆生植物及水生动植物为鸳鸯越冬提供了一定食物来源;两岸茂密的植被为鸳鸯陆上及水面的栖息提供了良好的隐蔽条件;人为干扰的负面影响较小成为鸳鸯越冬生境选择的重要因素。     

丹顶鹤春迁期觅食栖息地多尺度选择——以双台河口保护区为例

双台河口保护区是世界濒危鸟类丹顶鹤大陆种群西线群体不同生活史阶段的重要栖息地。2008-2010年3-4月,采用定点观察法、二维坐标法、方差分析、因子分析等方法对保护区内春迁期丹顶鹤觅食栖息地的多尺度选择进行了监测分析。研究结果表明：(1)春迁期,该保护区丹顶鹤觅食栖息地选择包括2个尺度3个选择,即大生境尺度内觅食生境类型选择和小生境尺度内觅食区选择、觅食微生境选择;(2)觅食生境类型偏好选择芦苇沼泽(90.00%),也偶选玉米地、泥滩、草甸等生境;(3)觅食区选择通过宏生境因子和干扰因子来判定,宏生境因子包括明水面、堤坝和火烧地,距离均在30m以内;干扰因子包括居民区和油田等强干扰因子和道路等弱干扰因子,均采取远离的方式进行回避,居民区保持在1km以上,油田保持在2km以上,道路保持在300-500m;(4)觅食微生境选择通过微生境因子来判定,包括植被高度、植被密度、植被直径等,选择盖度小(<5%)且植被高度小于喙长的区域觅食。     

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.     

江苏盐城国家级珍禽自然保护区丹顶鹤的承载力

江苏盐城沿海滩涂地区是世界上最大的丹顶鹤(G rus jap onensis)越冬地。如今全球的丹顶鹤仅约2700只,而每年在此越冬的丹顶鹤接近世界野生个体总数的一半。因此,盐城滩涂的环境状况对于保护该物种的意义不言而喻。该地区能够容纳承养多少丹顶鹤?这是一个关键性的问题。此前尚无人就盐城滩涂对丹顶鹤的承载力作过详细分析。处于保护下的野生动物应按照“生态承载力”来分析其容纳量。由于滩涂上水源较充足,食物和隐蔽物就是丹顶鹤对生境的主要两方面需求,也即限制因子。根据2004~2005年越冬期统计的鹤数及其分布,运用N eu方法分析丹顶鹤对盐城8种不同栖息地的选择性,结果显示它们最偏爱的生境是稻田和草滩,可以栖息在芦苇(P hragm ites comm un is)地、淡水养殖塘或大米草滩,而回避的生境是泥滩、盐田、盐地碱蓬(Suaed a sa lsa)滩。之后,作者用“热量法”计算了射阳基地圈养丹顶鹤的饲料成分,基本符合营养定额标准;而人工投放的玉米饲料难以保障野生鹤的生存。又按“重量法”,以丹顶鹤对各生境的利用程度为权重,估算得盐城保护区可利用的食物总量远远大于鹤群一个越冬期所需量,表明食物并非生境的决定性因子。此外,作者分析了丹顶鹤对各种主要食物的选择性,发现植物在食物总量中占比例极小,但其喜爱的食物却是植物性的稻谷和人工的玉米饲料。总而言之,其种群喜爱居留在淤长型海岸带及食物量大、距道路(人类活动)远、盐度小的栖息地。核心生境丹顶鹤的分布密度约0.8~2.5只/km2,则1000km2最适宜生境的容纳量为800~2500只;实际上,近10a来80%~90%的鹤群分布收缩在核心区与缓冲区(面积共641km2),则整个保护区容纳量为570~2004只。结合这两方面考虑,作者预测盐城保护区的丹顶鹤承载力为2000~2500只,目前其数量未达饱和,种群还将增长。     

扎龙保护区散养与野生丹顶鹤巢址选择比较

为了探讨扎龙保护区散养与野生丹顶鹤(Grus japonensis)巢址选择的异同,2009年3～5月在扎龙国家级自然保护区内用生境因子测定法对散养丹顶鹤与野生丹顶鹤巢址选择进行比较。独立样本t-检验(independent-samples t-test)结果表明,散养丹顶鹤和野生丹顶鹤在巢址选择中,植被高度、植被密度、巢周围苇丛面积及巢距人为干扰地距离均存在着显著差异。说明野生丹顶鹤对巢址选择具有严格要求,倾向于选择人为活动较少,植被高度较高,植被密度和巢周围苇丛面积较大的生境中筑巢;散养丹顶鹤对生境要求不高。     

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.     

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。     

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。     

扎龙保护区春季丹顶鹤觅食的农田生境利用分析

为了更深入地了解候鸟丹顶鹤春季利用的农田生境情况,以期为后续的该时期鹤类监测及觅食农田而产生的补偿评估奠定基础并制定相应的管理策略,2002—2015年的5月采用定点观察法、二维坐标法、样方法、GPS定位和因子分析等方法,对扎龙保护区丹顶鹤春季利用的农田生境特征进行了调查。分析结果表明:(1)春季,丹顶鹤觅食偏好选择的农作物为玉米(100%),偏好选择2—5片叶(94.32%)、回避1片叶和超过6片叶(100%)的玉米苗;(2)丹顶鹤觅食利用的农田生境通过有效食物因子和干扰因子进行判定;(3)有效食物因子包括作物高度、作物密度、作物面积、距明水面距离、距芦苇沼泽距离等;其中,选择的作物密度约为8—10株/m~2、作物高度为6—7cm,作物面积4—50hm~2大小不等、距明水面和芦苇沼泽距离相似约为0.4km左右;(4)干扰因子包括季节性弱干扰因子如道路等和强干扰因子如居民区等,针对弱干扰因子丹顶鹤采取不排斥的忽视方式,约保持在0.20km以上;针对强干扰因子丹顶鹤采取远离的方式进行回避,保持在1.20km以上。基于上述分析,建议扎龙保护区在春季巡护时应对人为活动区和农田给予更多的关注。     

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.     

广东罗坑自然保护区鳄蜥生境选择的季节性差异

2006年3-10月,在广东省罗坑鳄蜥自然保护区利用直接观察法对鳄蜥春、夏、秋3季的生境选择进行研究。春、夏、秋3季各测定了31、71、31个有鳄蜥样方以及50、90、51个对照样方的14种生态因子。利用生态因子对比分析和逐步判别分析确定各季节生境选择的主要影响因素。结果表明,春季影响鳄蜥生境选择的主要影响因素是溪沟底质中沙的含量和植被盖度,正确判别率为97.5%;夏季影响鳄蜥生境选择的主要影响因素是溪沟底质中沙的含量、植被盖度、溪流宽度和枯枝百分比,正确判别率为94.4%;秋季影响鳄蜥生境选择的主要影响因素是溪沟底质中沙的含量、植被盖度和可利用食物量,正确判别率为97.6%。在区分春、夏、秋3季鳄蜥生境选择方面有一系列生态因子发挥作用,依照贡献值的大小依次为可利用食物量、干扰距离、枯枝百分比、溪水流速、溪沟坡度和溪宽等6个因子,由这6个变量构成的方程对春、夏、秋3季鳄蜥生境的正确区分率达到76.7%。判别函数的分析表明,春、夏、秋3季鳄蜥的生境选择具有较高的差异性,以判别函数建立的判别分类图表明,春、夏季以及夏、秋季鳄蜥的生境选择重叠较多,而秋季与春季的重叠较少。     

Diet Shift and Its Impact on Foraging Behavior of Siberian Crane (Grus Leucogeranus) in Poyang Lake

The study of habitat selection and diet has a long history in ecology. This is often used to assess the functional roles of wetland in biodiversity conservation. Shifting habitat and diet may be one of the survival strategies during extremely adverse conditions. Therefore, sudden changes in habitat selection may indicate the deterioration of the habitat quality, and management interventions are necessary. Siberian crane (Grus leucogeranus) became critically endangered due to loss of habitat, and is currently a global conservation focus. Every winter, more than 95% of the species'' global population congregates at Poyang Lake, and feeds on tubers of Vallisneria spiralis in shallow water and mudflat habitat. In this study, we reported the first sighting of large numbers of Siberian cranes foraging at wet meadows, where they fed on a different plant, Potentilla limprichtii due to extreme scarcity of their preferred tuber. To understand how well the cranes adapted to such unusual habitat, field surveys to assess the distribution of cranes across different habitats, and food availability in each habitat were carried out in the winter of 2011. Field observations on crane behaviors at different habitats were also conducted. Results show that cranes displayed significantly different behavior patterns when using the wet meadow, compared to the crane''s optimal habitat - shallow water and mudflat. Both juveniles and adults spent significantly less time foraging, and more time alerting in meadows than in shallow waters and mudflats. These results indicated that the meadow might be a suboptimal wintering ground for Siberian crane, which helped the cranes survive from extreme unfavorable conditions. To some degree, this finding alleviates the general concern over the fluctuating of its food resources which was caused by hydrological disturbances. However, more studies are needed to assess the consequences of such diet and habitat shift for crane survival.