高山植物天山花楸的适宜分布及其环境驱动因子

气候变化是影响物种分布的决定性因素之一,研究高山植物天山花楸的适宜分布及其对未来气候变化的可能响应,为了解西北地区高山植物类群的生态适宜性及其对未来气候情景的响应提供参考案例。利用天山花楸51个自然分布点和10个环境因子,整合GIS空间分析和MAXENT模型,分析基准气候(1970—2000)及未来气候下(2050时段,基于RPC4.5情景)其在西北地区的适宜分布范围与空间分布特征。利用多元环境相似度面和最不相似变量分析研究区未来气候相比基准气候的波动情况,利用环境变量贡献值、置换重要性值及刀切法明晰影响天山花楸分布的关键环境因子。利用GIS工具和R软件ggplot2程序包分析基准和未来气候下天山花楸适宜分布区内关键因子变化的数值范围。研究结果表明:(1)基准气候下,天山花楸的适宜面积占研究区总面积的13%,主要集中在阿尔泰山西段、准噶尔西部山地、天山西段及祁连山中段的高海拔山地等区域;(2)加入归一化植被指数显著提高了天山花楸模型模拟的准确性,最干月降水量(0—18mm)、最湿月降水量(6—127mm)和平均气温日较差(8.2—16.3℃)主要限制了天山花楸的适宜分布;(3)相对基准...     

基于动物适宜栖息地的北京市自然保护地保护成效评估

栖息地是野生动物赖以生存的基础,明晰物种的适宜栖息地分布是切实加强野生动物保护、提高生物多样性保护成效的重要基础。北京市野生动植物资源丰富,也建立了一系列自然保护地以加强对野生动物的保护。当前亟需系统评估北京市现有自然保护地体系对野生动物适宜栖息地的保护成效,为未来北京市野生动物保护管理和自然保护地体系整合工作优化提供科学指导。研究选取了北京地区6个较为典型的野生动物为主要研究对象,包括黑鹳（Ciconia nigra）、褐马鸡（Crossoption mantchuricum）、大鸨（Otis tarda）、鸳鸯（Aix galericulata）、金雕（Aquila chrysaetos）和斑羚（Naemorhedus griseus）,利用MaxEnt模型和ArcGIS的空间分析功能分析其适宜栖息地的分布;将自然保护地与适宜栖息地相叠加,识别其适宜栖息地的分布热点和保护空缺,进而评估了北京市现有自然保护地体系的保护成效。研究结果表明,6个研究物种在现有的自然保护地体系中均得到了不同程度的保护,其中褐马鸡的受保护率最高（92.82%）,鸳鸯的受保护率最低（13.66%）。各类自然保护地的物种热点区覆盖率不同,风景名胜区类型覆盖率最高（14.74%）。6个物种适宜栖息地的热点区域总面积为280.01km²,保护空缺占热点区域总面积的49.45%,其中密云区、门头沟区和房山区的保护空缺面积最大。基于现有自然保护地体系对野生动物适宜栖息地的保护效率以及存在的空缺,建议因地制宜,采取扩大或合并现有自然保护地、增设新的自然保护地或营造微生境等方式来提升自然保护地的整体保护效率。研究结果可为北京市自然保护地的整合优化提供重要依据,为野生动物重要栖息地的识别与划定提供可行方案,并为加强野生动物的保护管理提供科学指导。     

气候变化背景下秦岭地区羚牛生境脆弱性评估及适应性保护对策

脆弱性是指物种受气候变化影响的程度,开展脆弱性评估工作有助于人类认识气候变化对野生动物的影响,为制定野生动物适应气候变化的保护对策提供科学依据。采用最大熵模型评估气候变化背景下秦岭地区羚牛（Budorcas taxicolor bedfordi）生境脆弱性。结果表明：（1）当前秦岭地区羚牛适宜生境总面积为6473 km²,到2050s年,预测秦岭地区羚牛适宜生境总面积为4217 km²,减少34.85%,羚牛适宜生境将向更高海拔地区转移,转移约210 m;（2）已建保护区覆盖49.82%当前羚牛适宜生境,尚有3248 km²的适宜生境处于保护区之外;到2050s年,保护区覆盖了43.87%适宜生境,尚有2367 km²的适宜生境未被保护;（3）到2050s年,当前分布在太白县、佛坪县、洋县和宁陕县等地区的3490 km²羚牛适宜生境将会成为生境脆弱区域,丧失53.92%;（4）分布在秦岭核心区域的2983 km²当前和2050s年保持不变适宜生境,将成为羚牛躲避气候变化的庇护所。基于研究结果,就未来羚牛应对气候变化的适应性保护对策提出以下几点建议：考虑将当前羚牛适宜生境纳入国家公园范围、构建适应性生态廊道、加强野生动物监测。     

西南岩溶区植被碳循环研究进展

由于岩溶关键带是地球关键带系统中重要的部分,岩溶区的植被是陆地生态系统重要的碳汇项,岩溶区植被的地上部分通过植物生长固碳的同时其地下部分的碳储量也非常可观,地下生物量生长和凋落物分解也会提高土壤有机碳和无机碳的含量,因此岩溶区植被碳循环已成为当前岩溶碳汇研究的热点之一。该文梳理了近四十年来岩溶植被固碳过程的研究文献,阐述了西南岩溶区植被特有的生理学特征,重点论述了以下4个方面的内容:(1)西南岩溶区植被生物量、生产力、碳储量评估;(2)西南岩溶区植被时空变化格局与碳源汇效应;(3)岩溶区植被碳利用特殊机制;(4)岩溶区植被碳循环模型预测与碳汇潜力。同时,提出了目前研究中存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望,认为今后应在岩溶区植被碳循环的相关参数系统测定和机理过程研究,精细识别西南岩溶地区植被景观类型、量化固碳过程,以及对岩溶植被碳循环模型进行校正和修改等方面开展研究。该文可为深入理解岩溶区碳的时空演化规律、探索区域碳循环机理提供参考。     

改善颗粒物污染的道路绿地植被屏障研究进展

减少道路环境的颗粒物污染对通勤者的健康至关重要。道路绿地在交通排放和邻近区域之间形成屏障,但这种植被屏障是否可以有效消减局部颗粒物污染仍然需要深入研究和探讨。结合现有研究成果,阐述了植被对颗粒物污染的影响途径;分析了街道峡谷和开放道路两种典型城市道路环境中,植被组成及群落结构设计的关键特征对颗粒物分布和扩散的影响;总结了有利于消减颗粒物浓度的植被单株性状和叶片微形态;探讨了影响颗粒物浓度的其他因子的耦合作用;针对不同道路环境提出了有效的植被屏障设计建议,并指出了植被群落设计和叶片微形态方面的研究趋势,以期优化道路植被规划,改善路域空气质量。     

陕西省生态恢复综合效益评估

开展区域内生态恢复综合效益评估工作,将为地区生态恢复成果梳理及生态系统管理提供决策支持,为未来生态恢复工作的开展提供理论依据。以陕西省为研究区,基于空间遥感数据和生态模型模拟,从生态系统结构、质量和服务3个方面综合评估区域内2000-2015年生态恢复效益。研究结果表明：1）近16年间陕西省土地利用类型呈现林地增加,耕地减少的态势,同时关中地区建设用地大量增加。陕西省87.95%和72.72%的区域分别呈现植被覆盖和生态系统服务总值增加的趋势,尽管区域内人类活动占地增加,但整体生态恢复效果明显。2）陕南地区植被覆盖及生态系统服务总值相对较高,特别是秦岭地区,生态环境较为优越。陕北地区植被覆盖及生态系统服务均值虽相对较低,但均呈现显著增加趋势,未来区域范围内生态环境有着较大的发展潜力。3）尽管不同生态工程基本覆盖了陕西省全境,但受气象因素影响,生态系统服务总值在关中及陕南地区仍呈现出了一定的下降趋势。在未来相关区域的生态恢复资源投入中,应注意干旱环境对生态恢复效果的影响,因地制宜地选取适宜生态工程措施,以保证生态恢复的有效性和持续性,将生态恢复资源的成效最大化。     

砒砂岩区植被覆盖度环境驱动因子量化分析——基于地理探测器

砒砂岩区地形破碎,生态环境恶劣,降水量少且以暴雨为主,研究该区植被覆盖变化及环境驱动因子作用机制对区域植被建设具有重要的理论意义。基于1999—2018年的NDVI数据分析了砒砂岩区近20年植被覆盖度时空变化特征,利用了地理探测器方法量化分析了不同环境因子对植被覆盖度的影响。结果表明：1)近20年砒砂岩区平均植被覆盖度为42.3%,时间尺度上1999—2018年区域植被覆盖度呈增加趋势,平均上升幅度为0.086/10 a,空间尺度上植被覆盖度呈现从东南向西北递减的空间分布特征;2)近20年区域植被覆盖整体得到改善要比退化的区域面积大,45.5%的区域面积植被覆盖度极显著增加,主要分布在砒砂岩区东部区域,该区植被覆盖度未来变化趋势将以持续性改善为主,但仍有约41.6%的植被将由改善向退化方向变化;3)降水、土壤水分和气温是影响砒砂岩区植被覆盖空间分布的主导环境因子,且降水同其他环境因子的交互作用对植被覆盖影响最大。     

基于群落视角的五台山景区森林植被旅游承载力研究

植被旅游承载力的研究对于加强山地型景区生态管理,促进可持续发展具有重要意义。文章从多角度建立了群落旅游承载力的测量指标,并对五台山景区森林植被的旅游承载力进行了测算。结果表明：(1)五台山森林群落可分为多幼苗—有灌木型、少幼苗—有灌木型、多幼苗—无灌木型、少幼苗—无灌木型、有萌枝—有灌木型、有萌枝—无灌木型、极少萌枝—有幼苗型以及无萌枝—无幼苗型,各组类型逐渐由生态环境良好区到生态环境较差区递变。(2)群落旅游承载力的测算结果显示,有37个样方处于超载状态,且主要受到寺庙与村落周边的旅游干扰影响。(3)群落旅游承载力也受到各类地理因子的影响。其中,坡向、坡形分别与群落旅游承载力呈显著负相关和显著正相关,其余地理因子则与群落旅游承载力呈正相关关系。     

基于GIS和Maxent模型的白唇鹿(Cervus albirostris)潜在适宜生境及保护GAP分析

在全球气候变暖及人为干扰等因素影响下,许多野生动物因生境退化和丧失而濒临灭绝。为了探讨未来全球气候变暖背景下白唇鹿适宜生境的分布格局及保护状况,基于491个白唇鹿分布位点,利用GIS和Maxent模型模拟预测了SSP1-2.6和SSP5-8.5共享社会经济路径下全球气候变化对白唇鹿在2040年（2021-2040）和2100年（2081-2100）潜在适宜生境分布并对其保护空缺进行了评价,并利用受试者曲线和刀切法对模型模拟结果有效性进行评价。结果表明在两种共享社会经济路径下,从2021到2100年期间：（1）影响白唇鹿潜在适宜生境分布的关键环境因子是植被类型、最暖季均温和最热月最高温和海拔;（2）白唇鹿潜在适宜生境面积总体呈下降趋势,分布格局变化明显的区域主要集中在西藏南部、三江并流区以及青海、四川和甘肃交界带;（3）白唇鹿潜在适宜生境平均海拔上升,质心向高纬度移动;（4）在SSP1-2.6共享社会经济路径下,白唇鹿2040年和2100年位于中国生态屏障区、国家级和地方级自然保护区之内的潜在适宜生境的平均最高和最低比例分别为76.11%和26.92%,而在SSP5-8.5共享社会经济路径下的分别是69.41%和69.34%。本研究揭示了全球气候变暖主要通过对青藏高原暖季的增温效应影响白唇鹿潜在适宜生境,最高达到73.08%的潜在适宜生境还处于保护空缺区域。全球经济发展尽早进入可持续发展模式和对保护空缺区域进行保护地规划与建设将对未来生物多样性保护具有重要意义。     

2000-2019年京津冀地区植被覆盖状况变化及驱动因素

近20年来中国和印度通过土地利用活动改变地表覆盖使植被变得更绿,京津冀地区是植被变得更绿的典型地区。收集京津冀地区2000-2019年MODIS增强型植被指数（EVI）、植被覆盖百分比数据,以及年平均温度和降水量等数据,分析该区近20年来自然植被和农田植被EVI变化过程和趋势,揭示其变化的驱动因素,结果显示2000-2019年京津冀地区自然植被和农田植被EVI显著增加,自然植被EVI增加速率是农田植被的1.8倍。99.51%的自然植被和96.95%的农田植被生长状况改善。2000-2019年京津冀地区自然植被EVI与年平均温度和年降水量相关性不显著。农田植被EVI与年平均温度显著相关,与年降水量相关性不显著。农田灌溉和年平均温度变化是农田植被EVI显著增加的主要驱动因素。近20年京津冀地区通过实施以造林为主的生态建设工程,自然植被生长覆盖状况呈现极显著变好。同时森林植被比非森林植被覆盖百分比增加趋势更明显。以造林为主的生态建设工程是京津冀地区自然植被生长覆盖状况显著变好的主要驱动因素。