亚洲虎种群恢复的机遇与挑战

虎(Panthera tigris)作为顶级捕食者, 对维持森林生态系统服务和结构完整性有着重要作用, 是研究和保护工作的旗舰物种。历史上, 虎曾广泛分布于亚洲大部分地区, 如今仅分布于南亚、东南亚和东北亚的破碎化栖息地, 各区域种群处于濒危或极度濒危状态。准确了解野生虎的种群状态和生态需求信息对于科学开展保护和恢复工作至关重要。本文通过综述近几十年的研究文献, 总结了野生虎种群现状和主要威胁因素, 评价了已有研究的重点与不足, 为未来亚洲虎种群的研究和保护提出了建议。目前与虎相关的研究主要集中在分布范围最广的孟加拉虎(P. t. tigris)和东北虎(P. t. altaica) 2个亚种, 而最急需关注的其他亚种仍研究不足。经过近十几年的努力和保护投入, 目前野生虎种群数量已从2010年的大约3,200只恢复到现在约4,500只, 但在越南、柬埔寨和老挝3个国家已经灭绝。虎面临的主要威胁包括持续的栖息地破坏和隔离、猎物缺乏、近交衰退、人虎冲突、贸易与盗猎和疾病威胁等。未来的研究和保护工作需要加强种群和栖息地连通性恢复、个体重引入、疾病管控以及加强跨境合作和反盗猎等。     

黑龙江省森林景观多样性动态

讨论了1949—1981年黑龙江省森林景观多样性的动态。利用1949年和1981年森林资源分布图,选取7个有代表性的度量景观多样性的定量指标：斑块密度、周长-面积分数维、聚集度、斑块散布与毗连指数、Shannon多样性指数、优势度、均匀度,在ESRI’S ARCGIS 8和FRAGSTATS 3．3软件支持下,系统研究了景观元素空间格局的变化。结果表明在近32年的时间进程中,区域森林景观破碎化现象加剧,其中以红松(Pinus koraiensis)林的破碎化最为严重。从斑块多样性、格局多样性和类型多样性的动态变化分析看出,原生的景观斑块类型在数量上不断减少或被异类景观所代替,即景观类型所占景观表面的百分比发生了变化,从而引起景观内部空间格局的改变。整个森林的景观多样性和景观类型分布的均匀性降低,优势度增加。人类不合理的经济活动,如毁林开荒、乱砍滥伐等,改变了景观异质性,从而造成景观多样性的变化。现在应该把对森林的保护和经营提到日程上来。天然林保护工程的实施对于促进林业部门休养生息、培育与保护森林资源,保护生物多样性和改善生态环境等具有重要意义。保护现有森林资源,实行采育结合,实施天然林保护工程,使森林的经营走可持续发展的道路是切实可行的解决办法．     

蛋白质序列的六维表示与相似性分析

给出了蛋白质序列的一种六维表示方法,根据这种表示方法有3种不同表示形式,利用这3种形式来构造距离矩阵的信息熵,然后通过信息熵向量的欧式距离、夹角来比较序列之间的相似性。     

吉林珲春自然保护区东北虎和东北豹及其有蹄类猎物的多度与分布

珲春国家级自然保护区是东北虎(Panthera tigris altaica)、东北豹(Panthera pardus orientalis)等濒危物种在中国的核心分布区。为了探究该区域野生动物的多度水平和空间分布, 了解人类干扰情况, 我们运用相对多度指数(relative abundance index, RAI)分析了2013年4-6月设置于此的83个红外相机位点的监测数据。红外相机的总捕获天数6,060 d, 共捕获10科18种野生哺乳动物, 其中鼬科4种, 猫科动物3种, 犬科、鹿科和松鼠科各2种, 猪科、熊科、麝科、猬科和兔科各1种。研究期间共拍摄到东北虎11只个体, 东北豹13只个体。从相对多度指数来看, 东北虎的相对多度(0.84)远高于东北豹(0.48), 它们的有蹄类猎物中梅花鹿(Cervus nippon)的相对多度最高(2.18), 其次为狍(Capreolus pygargus)(1.53)和野猪(Sus scrofa)(0.92)。人类活动和放牧的相对多度水平(分别为40.64和2.76)显著高于野生动物。在空间分布上, 东北虎和梅花鹿主要在保护区的核心区分布, 且与保护区社区共管区的多度水平差异显著, 而东北豹在不同功能区之间的分布差异不显著, 狍在保护区北部的多度水平较高, 但各功能区之间差异不显著, 野猪在社区共管区的多度水平显著高于核心区。可见, 核心区频繁的人类活动和放牧活动对野生动物的保护产生了影响, 未来应加强关于人类干扰对虎、豹种群及其有蹄类猎物的影响评估。     

种群生存力分析（PVA）的方法与应用

随着人们对资源的加速利用,生境丧失和破碎化导致物种濒危问题日益严重.以岛屿生物地理学为理论起源的种群生存力分析（PVA）,通过分析和模拟种群动态过程并建立灭绝概率与种群数量之间的关系,为濒危物种保护提供了重要的理论依据和研究途径.在过去的几十年中,种群生存力分析已成为保护生物学中一项重要的研究内容.目前种群生存力分析发展稳定,但对其实际预测能力和准确性尚存质疑,应用方面也有待进一步发展.种群生存力分析的进一步完善还需要在理论和方法上的创新,特别是籍于景观生态学和可持续性科学的理念,将空间分析手段、经济社会因素纳入到物种和种群的预测和管理上,从而使其 具有更完整的理论基础和更高的实用价值.为此,本文对种群生存力分析的历史、基本概念、研究方法、模型应用和准确性进行了综述,并提出了有关的研究展望.     

黄土高原泾河流域长时间序列的归一化植被指数动态变化及其驱动因素分析

泾河流域土地开发历史悠久, 是黄土高原水土流失的典型区域。研究气候变化和人类活动影响下泾河流域的植被覆盖变化及其原因, 对黄土高原的植被恢复、水土保持和景观管理等都具有重要意义。该研究应用GIMMS归一化植被指数NDVI、土地覆盖分类数据和气候数据, 采用趋势分析和相关分析方法, 研究了泾河流域1982-2005年植被覆盖变化趋势及其驱动因素。研究表明: 泾河流域24年间79.64%的区域NDVI无显著变化趋势, NDVI趋势显著增加的区域占16.33%, 主要集中在流域中部和南部, NDVI趋势显著减小的区域占4.03%, 主要集中在流域北部。流域所有气象站点的降水量均无显著变化趋势, 气温均呈显著升高趋势。分析发现气候变化不能很好地解释NDVI趋势的空间分异, 人为因素更为重要。从土地利用分析结果来看, NDVI不同趋势下各土地利用类型比例无明显变化, 但NDVI显著增加区以耕地为主, 显著减小区以草地为主, 由此推断NDVI的显著增加趋势主要由耕地NDVI增加引起, 显著减小趋势可能与林地减少和草地退化有关。通过分析不同分区的土地利用数据和社会经济资料, 着重探讨了造成植被覆盖显著变化趋势的人为因素。     

丰林自然保护区景观生态评价:量化与解释

丰林国家级自然保护区是我国目前原始天然红松生态系统保存最完整、面积最大的天然林集中分布区.本研究根据景观分类图、各景观类型的属性数据库及1997年186个样地系统空间抽样数据,选用多样性、自然性、代表性、稀有性、面积适宜性、稳定性和人类干扰7项指标,建立2个层次的生态评价指标体系,运用层次分析法对生态评价因子的等级化处理,评价指标权重的确定,计算出各生态评价因子的综合评价指数(CEI).结果表明,区内有高等植物113科568种、高等动物近220种,物种多样性赋分3分;保护区地带性顶极植被类型:椴树红松林、枫桦红松林、云冷杉红松林,隐域性顶极群落云冷杉林以及仍具有原始林性质的针阔混交林、针叶混交林面积占森林总面积的90.0%和森林总蓄积的96.6%,代表性赋分3分;近20～30年内未受到强烈的外界干扰(人为和自然的),自然生境完好,次生化演替得到有效控制,自然性和人类干扰赋分4分;原始森林植物仍保存着很多古老第三纪的孑遗种,如红松、水曲柳、核桃楸、黄檗、紫椴和色木槭等,稀有性赋分4分;保护区总面积18165hm²,其有效面积大小适宜,足以维持生态系统的结构和功能,面积适宜性赋分4分;保护区以红松为主体的红松混交林是一个稳定的群落,稳定性赋分4分.综合评价结果,该保护区生态质量CEI为0.87,表明     

激光雷达技术在动物生态学领域的研究进展

激光雷达(light detection and ranging, LiDAR)作为一门新兴的主动遥感技术, 近年来由于在提取和反演森林参数水平上不断提高, 被越来越多地应用于动物生态学研究中。本文通过整理和搜集国内外文献, 对激光雷达的技术特点及其在森林参数提取和动物生境上的研究进展进行综述, 指出当前基于LiDAR的森林参数反演算法主要服务于森林资源调查或林学研究, 缺少对动物生态或生理意义相关的参数量化信息。目前该技术在国内的动物生态学方面的应用较少, 尚未见文章发表。通过总结国外学者的研究, 分别从动物生境选择与三维森林结构的关系、栖息地立体生境制图、生物多样性评估和物种分布模型预测三个方面综述了LiDAR在动物生态学研究中的应用现状。相比传统方法, LiDAR技术提供的高精度三维结构信息, 能够显著提高动物生境质量的评估、生物多样性的监测水平和物种分布模型的评价精度, 有利于从机理上加深对物种生境选择和集群过程的理解。但目前LiDAR技术的应用主要集中在对已知的生态关系研究, 尤其是冠层结构与动物分布的关系, 缺少对林下层生活的动物生境质量和生物多样性的监测和评估, 同时很多有关动物生存和繁衍与立体生境的关系研究有待从LiDAR数据中进一步挖掘分析。未来应加强对森林林下层三维信息的提取, 提高林下层动物生境质量和生物多样性的监测水平, 同时建立适用于动物生态和生理意义相关的参数, 为动物生境质量和生物多样性的评估提供标准的量化指标。     

东北虎种群的时空动态及其原因分析

作者通过对广泛的历史资料的综合分析, 研究了东北虎(Panthera tigris altaica)种群在近一个多世纪以来的时空动态及其原因, 并从景观生态学和可持续性科学的角度对东北虎的保护提出了建议。东北虎是俄罗斯远东、中国东北、蒙古东部以及朝鲜的关键种。近百年以来的多种人为干扰因素使该种群从一个世纪前的近3,000只的历史最高纪录减少到目前约500只的低水平。现存种群主要分布在俄罗斯远东地区Sikhote山脉的一个大生境区域和两个靠近中俄边境孤立的小生境斑块, 少数个体零星分布在中国境内几个小而孤立的生境斑块中。威胁东北虎种群生存的两个最主要因素是捕猎、生境丧失和破碎化。此外, 食物匮乏、战争等因素也对东北虎的生存和繁衍有一定程度的影响。我们建议建立长期监测平台; 禁止盗猎并限制在东北虎潜在栖息地采伐、狩猎以及修筑道路等人类活动; 建立相互连通的保护区域, 特别是建立中国与俄罗斯间跨国界的生态廊道。这些保护措施应该以景观生态学和可持续性科学为指导, 实现空间资源的合理配置和土地利用格局的优化, 同时考虑东北虎种群的生存和当地经济、社会发展的需求, 从而促进实现区域可持续发展的最终目标。     

中国的野生动物红外相机监测需要统一的标准

采用及时、可靠的方法对物种开展有效监测是生物多样性保护的基础。红外相机技术可以获得兽类物种的影像、元数据和分布信息, 是监测生物多样性的有效途径。这项技术在野外便于部署, 规程易于标准化, 可提供野生动物凭证标本(影像)以及物种拍摄位置、拍摄日期与时间、拍摄细节(相机型号等)等附属信息。这些特性使得我们可以积累数以百万计的影像资料和野生动物监测数据。在中国, 红外相机技术已得到广泛应用, 众多机构正在使用红外相机采集并存储野生动物影像以及相关联的元数据。目前, 亟需对红外相机元数据结构进行标准化, 以促进不同机构之间以及与外部保护团体之间的数据共享。迄今全球已建立有数个国际数据共享平台, 例如Wildlife Insights, 但他们离不开与中国的合作, 以有效追踪全球可持续发展的进程。达成这样的合作需要3个基础: 共同的数据标准、数据共享协议和数据禁用政策。我们倡议, 中国保护领域的政府主管部门、机构团体一起合作, 共同制定在国内单位之间以及与国际机构之间共享监测数据的政策、机制与途径。