山西历山国家级自然保护区千金榆群落种间分离研究

对山西历山国家级自然保护区普通沟和西峡的千金榆(Carpinus cordata)群落进行野外调查,共记录了40个样方,44个物种,组成946个种对.利用最近邻体法构造N×N最近邻体列联表,以x2检验和种间分离指数S作为区分指标,研究了千金榆群落的种间分离情况.结果表明:(1)946个种对中呈现随机毗邻的最多,有507个种对,占总数的53.59％;呈现正分离的有349个种对,占总数的36.89％;而呈现负分离种对最少,只有90对,占总数的9.52％.(2)群落的建群种或优势种因为有较强的生存能力和竞争能力,往往表现出正分离,例如千金榆、小叶鹅耳枥(Carpinus turczaninowii)、五角枫(Acer mono)、葛罗槭(Acer grosseri)等有较强生存能力的物种与大多数的物种发生正分离;而六道木(Abelia biflora)、东北茶镳子(Ribes mandshuricum)、小花溲疏(Deutziaparviflora),美蔷薇(Rosa bella)和紫花卫矛(Euonymus porphyries)等群落中的伴生种或小灌木,与部分物种形成负分离.其余物种之间发生随机毗邻的较多.(3)对千金榆群落44×44列联表进行全面分离,结果表明群落内的44个物种相互交错分布,不是全面分离.此外,种间分离的结果也揭示该群落处于演替初期,受岩石风化崩塌的影响较严重,人为干扰因素较轻.     

山西省重点保护野生植物资源及区系特征研究

以《国家重点保护野生植物名录(第一批)》和《山西省重点保护野生植物名录(第一批)》为依据,建立山西省重点保护野生植物名录。共记录57种保护植物,隶属于38科45属（其中国家Ⅰ级保护2种,国家Ⅱ级保护6种,省级保护49种）。分析结果得出,山西省重点保护野生植物在全省的分布不集中,零散分布于全省61个县区境内,且绝大多数物种的分布范围很狭窄。山西省重点保护野生植物区系具有复杂多样、起源古老、孑遗植物和单种属多等特点,科、属植物区系成分以温带分布型占优势,同时也有较明显的热带性质,过渡性特征比较明显,有其独特的地理优势和保护价值。本研究旨在对山西省重点保护野生植物资源现状及区系特征进行初步研究,从而为野生植物资源的保护和合理有效地利用提供科学的理论依据与参考。     

山西翅果油树的适生区预测及其对气候变化的响应

研究濒危物种生境在气候变化下的响应对保护物种多样性和保持生态系统功能完整性具有重要意义.本文选取我国特有濒危植物翅果油树为研究对象,以该物种73个野外调查数据和35个环境因子为基础,应用最大熵模型对山西翅果油树当前的适生分布区进行预测;进而结合政府间气候变化专门委员会第五次评估报告发布的气候模式数据,探讨未来不同气候情景下山西翅果油树分布格局的变化趋势.结果表明:受试者工作特征曲线分析法的AUC值为0.987,表明模型的模拟精度很好且预测可靠性高;刀切法检验结果显示,降水量季节变化、温度年变化范围、年均温、等温线、表层土p H值和年降水量是影响翅果油树分布的主要环境因子,其累积贡献率达到了94.8%;当前,山西翅果油树的适生区主要集中在山西省吕梁山南部和中条山地带;未来不同气候情景下,到21世纪70年代翅果油树适生区面积均有不同幅度的缩减,低浓度情景(RCP 2.6)下呈先增后减趋势,中高浓度情景(RCP 4.5和RCP8.5)下响应较敏感且呈先减后增趋势.两个不同适生区的空间分布格局对气候变化也有不同的响应,吕梁山南部表现出纬度方向的轻微波动,而中条山地带则是海拔方向的迁移.     

基于最大熵模型的不同尺度物种分布概率优化热点分析: 以红色木莲为例

单一空间尺度构建的最大熵(maximum entropy, MaxEnt)模型是否具有代表性, 是MaxEnt模型应用与发展中面临的重要问题。本研究基于有效的地理分布位点数据, 利用最小凸多边形法(the minimum convex polygon method)在三江并流、云南省及全国3个空间尺度下分别识别了红色木莲(Manglietia insignis)的建模区域, 并进一步建立MaxEnt模型: 使用ROC曲线分析法与遗漏率(omission rate, OR)检验评估MaxEnt模型预测精度; 基于ArcGIS分析分布概率及其热点区域的分布趋势, 并通过分区统计工具Zonal识别潜在适宜分布区域的质心位置; 采用刀切法检验环境因子贡献率。结果表明: (1)不同尺度下红色木莲的MaxEnt模型都有良好的预测效果, 三江并流、云南省及全国尺度下的AUC值分别为0.936、0.887和0.930, OR值分别为0.18、0.15和0.20; (2)各尺度红色木莲的适生区格局呈现一致性分布趋势, 集中在独龙江、怒江和澜沧江3个流域; (3) 3个空间尺度下红色木莲的地理分布受不同环境因子影响, 存在着尺度依赖效应。由此可见, 红色木莲在不同空间尺度下的预测模型有着稳定的性能表现与良好的预测效果。此外, 我们建议在野外实地调查与野生生物资源保护中加强对普通物种的关注, 在预测物种地理分布的研究中将MaxEnt模型与热点分析结合使用。     

我国珍稀濒危植物保护红线的划定

本文依据《国家生态保护红线——生态功能基线划定技术指南(试行)》原则和植物保护的具体情况, 探讨了我国珍稀濒危植物保护红线划定的原则与方法。研究选取《国家重点保护野生植物名录》中收录的所有物种作为研究对象。将其定义为红线保护植物, 其中的I级保护植物定义为红线关键植物, 并基于文献资料及标本记录等数据建立了我国植物的属性数据库和地理分布数据库。在GIS支持下, 以建立的数据库为基础研究了我国红线保护植物的地理分布特征; 基于保护生物学理论, 结合我国自然保护区的就地保护现状进行了分析和评价; 以热点地区和GAP分析为理论基础, 在其分布地中识别具有代表性的热点区域以及不同属性植物分布的重点区域, 进而结合土地利用和人类干扰因素, 划定我国珍稀濒危植物生境整体保护的红线。通过在全国尺度上的分析, 得出我国珍稀濒危植物的整体保护红线面积为71.63万km², 占陆域国土面积的7.45%。植物生境保护红线划定的原则、方法和划定方案的研究对于更准确地划定生态安全预警红线具有重要意义, 同时可以为我国国土生态安全格局的构建提供依据。     

气候变化条件下山西翅果油树适宜分布区的空间迁移预测

气候变化对生物多样性的影响及其适应性直接关系着生物多样性保护的成效,预测未来气候变化条件下受威胁物种适宜生境的空间变化趋势对生物多样性保护具有重要的理论和实践意义.本文选取我国特有濒危植物翅果油树为研究对象,在区域尺度上预测气候变化条件下的物种适宜分布区,进而通过空间分析模拟不同气候变化情景下其适宜分布区的空间变化和迁移趋势.最大熵(Maxent)物种分布模型预测结果显示: 翅果油树的两个适宜分布区在未来气候变化情景下呈现不同的迁移趋势,吕梁山适生区呈现出纬度方向上的轻微波动,而中条山适生区则呈现出向高海拔地区迁移的趋势.适生区空间格局变化分析表明,翅果油树当前适生区的边界存在明显变化区域,包括新增适生区(零星分布在两个适生区的边缘地带,新增率为9.1%～20.9%)和丧失适生区(集中分布在吕梁山适生区北缘和中条山适生区东南部,丧失率为16.4%～31.2%),且两者对气候变化的响应较为敏感.利用分类统计工具Zonal计算得出,在未来气候变化条件下吕梁山适生区的中心点呈现向南迁移的趋势,最大迁移距离为7.451 km;中条山适生区的中心点则呈现出向西北迁移的趋势,最大迁移距离为8.284 km.表明山西翅果油树的分布对气候变化的响应较为剧烈.     

利益相关者视角下的濒危物种价值评估与生态补偿——以翅果油树为例

濒危物种价值评估可为生物多样性保护提供重要的政策支撑。本文以国家二级重点保护植物翅果油树为例,从利益相关者视角作为切入点,基于选择实验法评价其偏好和支付意愿(WTP),进而探讨生态补偿机制。基于管理部门、企业和农户三方利益相关者的利益诉求,分析确定了5个翅果油树的物种属性,即种植面积、产品分类、树苗品种、保护投入和农户收益。运用随机参数Logit模型分析了利益相关者对不同物种属性变量的偏好和支付意愿。结果表明: 受访者对“保护增加投入”偏好最强和支付意愿最高,每户为331.00 yuan·a^-1;对产品开发的“高低端产品同时开发”和“高端产品开发为主”变量偏好次之,WTP分别为每户242.71和227.57 yuan·a^-1;对“农户收益”、“保护投入不变”、“树苗品种”和“种植面积”由强到弱依次表现出一定的偏好及支付意愿;而对“保护不投入”和“低端产品开发为主”偏好最弱且WTP为负值。通过直接和间接补偿方式对补偿客体(翅果油树及其生境)实施生态补偿,得到的补偿剩余价值为每户每年285.62元。     

中国国家重点保护野生植物的就地保护现状

就地保护即建立自然保护区是保护珍稀濒危野生植物的最佳手段。本研究以文献资料为基础, 分析了截至2008年我国建立的国家级自然保护区对已正式颁布的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》中所列物种的就地保护状况。在全国尺度上, 国家级自然保护区共保护国家重点保护野生植物237种(含变种), 占总数的80.07%。其中I级保护植物56种。在省级尺度上, 云南、广西、四川、贵州、湖南5省区国家级自然保护区内分布的国家重点保护野生植物数量最多。通过分析各省区未受到国家级自然保护区保护的重点保护野生植物分布状况, 提出了国家重点保护野生植物就地保护的热点地区。     

翅果油树(Elaeagnus mollis)群落的种间分离

在野外对山西翅果油树群落31个样方内所有基径≥1cm的灌木绘制空间分布图,应用最近邻体法判定每个个体的最近邻体植株,然后采用N×N最近邻体列联表及其截表(2×2最近邻体列联表)的方法,研究翅果油树群落所有灌木的种间分离规律。结果表明:该群落中随机毗邻种对占绝大多数(80.94%),正分离种对较少(18.78%),负分离种对极少(0.28%)。呈负分离的极少数种对是一些个体较小的小灌木,它们多为群落的伴生种,具有相近的生境需求,较激烈的种间竞争可能导致它们随机或均匀分布,因此这些种对表现出负分离;较大的个体之间容易发生正分离,因为它们大多是群落的建群种或优势种,具有强的适应能力和竞争能力。从星座图上可清晰地看到种间分离在不同种之间存在一定的差异。另外,引入群落全面分离这一新概念,并应用χ2检验进行检验研究了翅果油树群落中所有物种的全面分离规律。结果表明,翅果油树群落内38个物种互相交错分布,是全面不分离的。     

太行山山地森林群落植物区系与地理格局——基于植物群落清查数据

太行山区位于黄土高原与华北平原之间,是我国生物多样性保护的重要优先区之一.本文以广义太行山涉及的108个行政县域为研究区域,基于太行山山地森林群落植物清查数据,系统分析了太行山山地森林群落的科属特征、区系组成、植物多样性地理格局及其丰富度热点地区.结果表明: 调查的778个样地得到太行山山地森林群落种子植物共计100科447属963种,其中,裸子植物3科7属12种,被子植物97科440属951种,生活型以草本植物占优势(71.1%);科的分布区类型以热带分布(38%)和温带分布(24%)为主,属的分布区类型以温带成分占主导(68.7%);太行山山地森林群落植物多样性的水平分布格局呈由西南向东北逐渐递增的趋势,群落物种多样性与经纬度均呈正相关关系,但不同生活型植物的多样性格局不相一致,草本植物多样性与经纬度呈正相关,而木本植物多样性与经纬度则无明显相关性;在垂直梯度上,太行山山地森林群落植物丰富度呈单峰分布,集中分布在400~1800 m的低中海拔地带,在1000~1200 m丰富度最高;基于群落清查数据绘制太行山山地森林群落植物丰富度分布图,鉴别出小五台山、云台山、太岳山、王屋山、中条山等山地为植物丰富度热点地区,应列入太行山优先保护的重点规划区域.