新疆典型蝗虫适生区分布预测

新疆草原面积广阔,农牧业地位突出,蝗灾对当地经济、生态威胁很大,近年新疆极端天气日渐频发,蝗灾监测与防治任务艰巨。以意大利蝗、西伯利亚蝗和亚洲飞蝗为代表的蝗虫数据为基础,综合考虑对蝗虫各生命周期有重要影响的环境因素,运用BIOCLIM模型、领域模型(DOMAIN)、马氏距离模型(MAHAL)、广义线性模型(GLM)、随机森林模型(RF)、提升回归树模型(BRT)、支持向量机模型(SVM)、最大熵模型(MaxEnt)等八种经典物种分布模型及集成模型对新疆典型蝗虫适生区展开了预测。结果表明：(1)不同模型对新疆典型蝗虫适生区预测存在差异,其中DOMAIN最差(曲线下面积(AUC)=0.688,真实技巧统计(TSS)=0.301),而提升回归树(BRT)最佳(AUC=0.920,TSS=0.910),基于BRT、SVM和MaxEnt 3个集成模型预测的新疆蝗虫适生区可靠性更高;(2)新疆典型蝗虫不同等级适生区面积约56.844万km²,占新疆总面积的36%,其中高适生区面积16.568万km²;(3)新疆典型蝗虫适生区主要集中于北疆阿勒泰、塔城地区...     

基于SDMs-toolbox预测气候变暖趋势下辽宁省三裂叶豚草潜在入侵区域

为明确气候变暖对三裂叶豚草的潜在适生区域的影响并揭示三裂叶豚草潜在扩散路径及规律,文章选取辽宁省作为研究区域,模拟气候变暖条件下三裂叶豚草在2050年潜在分布范围。研究结果表明,拟合温室气体排放量低的情况下(RCP4.5),三裂叶豚草扩散面积相比2019年增加了10919.9 km²,其中中度和高度适生区分别增加了3137.32km²和7782.58 km²,面积占比分别增加了1.24%和3.07%;拟合温室气体排放量高的情况下(RCP8.5),三裂叶豚草中高度适宜区面积相比2019年增加了6932.2 km²,中度和高度适宜区面积分别增加了2554.81 km²和4377.11 km²,面积占比增加了1.01%和1.73%,说明高温室气体排放量并没有加速三裂叶豚草的快速扩张。高低温室气体排放量情况下,扩张方向大致相同,均表现为为西北和西南两个方向。其一为以中部平原地区为中心向西北方向的锦州、阜新扩张,由原来的低度适生区转变为高度适生区,西部沿大小凌河方向...     

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...     

基于MaxEnt模型的三江源区草地濒危保护植物热点区识别

三江源地处全球生物多样性热点之一的青藏高原腹地, 是高寒草地生物多样性的集中分布区。但过去几十年中, 人为干扰和气候变化等因素导致高寒草地严重退化, 草地生物多样性受到极大威胁。本研究利用最大熵(MaxEnt)模型模拟了三江源区40种濒危保护植物当前及未来气候变化情景下的热点分布区。根据最大熵模型估计结果统计, 目前三江源濒危保护植物的热点区面积89,438 km², 主要分布于三江源东部和南部, 其中濒危物种大于30种的最热点地区面积485 km², 主要分布于囊谦县、玉树市、班玛县、久治县和河南县。未来在增温增湿的气候变化情景下, 最大熵模型模拟的三江源区草地濒危保护植物的热点区将向西北部扩大, 有利于植物多样性的维持和提升。然而, 模型模拟还发现, 在囊谦县、玉树市、班玛县、久治县和河南县等县市, 均有濒危保护植物大于25种以上的热点区域未被重点保护区覆盖, 总面积为4,423 km²。这一区域被划分为可开展畜牧生产活动的一般保护区, 受到人为干扰的可能性较大, 应予以更多关注与保护。     

格氏栲天然林林窗植物物种多样性与系统发育多样性

林窗环境异质性导致群落物种多样性与系统发育多样性(phylogenetic diversity, PD)存在差异, 研究不同大小的林窗中群落的物种多样性与系统发育多样性有助于揭示林下生物多样性的形成及维持机制。本文以格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为研究对象, 通过Pearson相关性分析与广义线性模型探讨了林窗内物种多样性与系统发育多样性间的相互关系及其环境影响因素。结果表明: (1)大林窗(面积 > 200 m²)植物种类及多度均高于中林窗(50 m² ≤ 面积 < 100 m²)、小林窗(30 m² ≤ 面积 < 50 m²)和非林窗(面积 = 100 m²)。大林窗群落系统发育结构趋于发散, 中、小林窗和非林窗群落系统发育结构受到生境过滤和竞争排斥综合作用。(2)群落系统发育多样性指数与物种丰富度(species richness, SR)、Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener指数均呈显著正相关, 这与林窗内稀有种种类组成多于优势种有关。(3)林窗面积对物种多样性存在显著正效应; 土壤全氮含量对系统发育多样性和系统发育结构存在显著正效应。林窗形成提高了格氏栲天然林群落物种多样性和系统发育多样性, 林窗面积与土壤全氮共同驱动了格氏栲天然林林窗物种多样性和系统发育多样性的变化。     

基于MaxEnt模型的对开蕨在吉林省的潜在适生区预测

目的：明确国家Ⅱ级重点保护野生植物对开蕨的潜在适生区，分析影响其适生区分布的主导环境因子，是对其种群开展保护和恢复的基础。方法：基于现有的对开蕨分布点和环境数据，利用MaxEnt模型预测对开蕨在吉林省的潜在适生区并划分适生等级，进而以刀切法，结合每个环境因子的贡献率和置换重要值来综合评估影响对开蕨分布的主导环境因子。结果：训练集的受试者工作特征曲线下的面积(AUC)平均值为0.991，测试集的AUC平均值为0.987，表明MaxEnt模型预测结果准确。对开蕨的潜在适生区主要分布于吉林省东南部的白山市和通化市，辽源市、吉林市和延边州也存在零散分布，而白城市、长春市、松原市和四平市均为非适生区，其中高适生区潜在分布面积共计2 139.67 km²，中适生区潜在分布面积共计2 950.20 km²，低适生区潜在分布面积共计7 309.44 km²。影响对开蕨潜在分布的4个主导环境因子为最暖季度的降雨量、海拔、坡度和最冷月的最低温度，其适宜阈值分别是500～560 mm、700～1 250 m、14°以上和-25.5～-23.5...     

海南长臂猿食源植物的潜在物种丰富度分布格局

海南长臂猿(Nomascushainanus)是全球最濒危的灵长类动物之一,是唯一一种中国特有的长臂猿。该研究利用最大熵(MaxEnt)模型,基于海南长臂猿食源植物的分布数据和影响其分布的环境数据,模拟了海南长臂猿食源植物在海南岛的潜在分布。结果表明:(1)海拔、坡度和气温年较差是影响海南长臂猿食源植物潜在分布的重要环境因子,所有类别食源植物的潜在物种丰富度均与海拔和坡度呈正相关关系,与气温年较差呈负相关关系。(2)在海南岛,南部的10个县(市)是海南长臂猿食源植物的潜在集中分布区,海南长臂猿取食的果实类和叶类植物、旱/雨季取食和喜食植物的潜在物种丰富度南高北低,但取食的花类植物的潜在物种丰富度中间高四周低。(3)海南长臂猿食源植物的潜在丰富度热点区域最多占海南岛面积的25.50%,但在霸王岭片区,除爱取食的果实类、喜食的桑科和樟科植物外,其他类别食源植物的潜在丰富度热点区域面积均占霸王岭片区面积的40.00%以上。该研究提供了不同类别食源植物的潜在集中分布区和潜在丰富度热点区域,对海南长臂猿的保护和恢复具有一定的指导意义。     

牯岭凤仙花及其传粉昆虫在中国的潜在分布区域分析

牯岭凤仙花(Impatiens davidii)为中国特有的珍稀观赏花卉, 野生种群较小, 同时依赖特殊的传粉者三条熊蜂(Bombus trifasciatus)授粉, 为特化传粉植物, 传粉资源为限制其种群扩散的重要因素。该研究基于63条牯岭凤仙花分布数据、54条三条熊蜂分布数据、19个环境气候因子, 运用最大熵(MaxEnt)模型模拟预测当前及未来(2050s、2070s) 3种气候代表性浓度路径情景RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5下牯岭凤仙花和三条熊蜂的潜在分布区域。结果表明: 影响牯岭凤仙花分布的主要环境因子为最暖季度降水量。当前气候条件下, 牯岭凤仙花与三条熊蜂具有较高的地理分布重合度、生态位宽度、生态位重合度, 共同分布区域占比高达99.09%, 较大程度上保证了牯岭凤仙花的传粉资源; 在未来3种气候情景下, 牯岭凤仙花分布区域向东北、华北扩张, 适生面积增加6.60-22.19万km²; 三条熊蜂适生区整体略微北移, 适生面积增加4.48-15.50万km²; 两者共同分布区域占牯岭凤仙花适生区域比例降低1.40%-9.00%, 表明未来牯岭凤仙花适生区可能受到气候变化和传粉资源缺失共同影响。     

罗霄山脉翼手目物种多样性及适生区预测

罗霄山脉位于中国大陆东南部, 是一条南北走向的大型山脉, 面积约6.76万km²。该山脉位于欧亚大陆东部季风区, 生物多样性丰富, 是亚洲东部第三纪冰期动物重要的避难所。为了解罗霄山脉翼手目物种多样性状况, 本研究组于2013-2018年, 使用雾网、手网和竖琴网等工具开展了针对性调查与标本采集, 同时运用形态分类学和分子系统发生学方法鉴定物种。根据调查结果并结合文献记载: 罗霄山脉地区现有翼手目物种4科14属40种, 其中罗霄山脉翼手目新记录种25种, 省级翼手目分布新记录种9种。同时, 本研究基于5年的调查采集位点, 使用生物多样 性与气候变化虚拟实验室(the Biodiversity & Climate Change Virtual Laboratory)在线生境预测平台, 对罗霄山脉翼手目物种当前的适生区, 以及3种不同量温室气体排放情景下(representative concentration pathway, RCP 2.6 / 6.0 / 8.5) 2050年的适生区进行预测, 其中随机森林算法(random forest)的模型解释力较优, 其预测结果显示: 影响该区域翼手目分布的主要环境因子为降水季节性和年平均温度; 山脉中部及南部为翼手目的高适生区, 面积约为罗霄山脉的30%; 与当前适生区相比, RCP 2.6情景下2050年该类群适生区有所扩增, RCP 6.0和RCP 8.5情景下均会导致翼手目适生区急剧缩减, 且分布区将迁移至高海拔区域以响应气候变化。而本项目的开展不仅初步掌握了罗霄山脉翼手目物种多样性本底状况, 也为开展后续的翼手目研究和保护管理提供了参考。     

生物多样性保护优先区对重庆苔藓植物多样性保护的重要性

生物多样性保护优先区的生物多样性十分丰富, 对于生物多样性保护具有重要意义。本文基于野外调查数据和文献资料, 整合大巴山和武陵山两个中国生物多样性保护优先区重庆境内的苔藓植物名录, 通过分析物种丰富度、中国特有种和受威胁物种, 比较了这两个地区的苔藓植物组成特点和相似性。结果显示, 两个保护优先区重庆境内共有苔藓植物77科221属722种, 其物种数分别占重庆市和中国苔藓植物总种数的76.0%和23.9%。两个区域分布有中国特有苔藓植物56种, 占中国苔藓植物总种数的1.9%; 分布有极危苔藓植物1种、濒危4种和易危3种。科、属、种的Jaccard相似性系数分别为0.7、0.6和0.3, 表明两个区域物种组成差异较大。大巴山和武陵山两个中国生物多样性保护优先区都具有较高的苔藓植物物种多样性, 其种类组成具有一定代表性, 对重庆市和中国苔藓植物多样性保护具有重要价值。     

气候变化对雪豹全球潜在适生区分布的影响与评估

气候变化不仅是人类正在面临的挑战,也是野生动物需要应对的危机。雪豹(Panthera uncia)作为亚洲中部高原和山脉的旗舰种,它的生存和繁衍可以反映青藏高原等地区生态系统的健康状况。青藏高原等地区的气候变暖速度远快于全球平均水平,研究气候变化对雪豹的生境的影响对于高原物种的保护有重要意义。以雪豹为研究对象,采用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)气候模式下四种共享社会经济路径(SSPs)对应的未来21世纪中期和21世纪末期的环境数据,并基于最大熵模型(MaxEnt),结合ENMTool、SDMTool、ArcGIS和R等工具对当前和未来全球不同发展模式引起的气候变化对雪豹适宜生境的影响进行了模拟预测和分析评估。研究发现：(1)影响雪豹分布的主要环境因素包括：两种气候变量(年平均气温和最冷月最低温度),两种地形变量(海拔和坡度)和一种水文变量(距离最近河流的距离)。(2)当前气候模式下雪豹的全球潜在适宜分布区的总面积约为1122.05万km²,其中低适生区面积为534.5万km²,中适生区面积为386.15万km²...     

凉山山系大熊猫和黑熊适宜生境预测及重叠分析

研究同域物种的分布格局及重叠状况对物种的区域整合保护管理及区域生物多样性保护具有重要实践价值。本研究基于全国第四次大熊猫调查及长期野外调查数据, 利用MaxEnt模型预测了凉山山系两种同域分布的熊科动物——大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)和黑熊(Ursus thibetanus)的适宜生境, 基于适宜生境预测结果, 分析了两个物种的生境需求因子、生境破碎化现状及重叠状况。结果显示: (1)大熊猫和黑熊的适宜生境分布格局相似, 主要分布在凉山山系的山脊地带, 适宜生境面积分别为1,383.84 km²和2,411.49 km²; (2)两个物种的适宜生境都较为破碎, 且存在一些隔离分布区, 相较而言, 黑熊适宜生境的连通性要优于大熊猫; (3)两个物种生态位重叠度较高(D = 0.654, I = 0.901), 适宜生境重叠面积为958.29 km², 分别占大熊猫和黑熊适宜生境总面积的69.25%和39.74%; (4)两个物种对环境因子的选择和响应表现出了相似性和差异性。相似性在于对两个物种生境分布影响最大的两个因子均为距居民点距离和海拔; 差异性在于对大熊猫生境分布影响次之的因子是植被类型和最冷季均温, 而黑熊的是年最大EVI指数和距道路距离。为了更有效地保护两个物种, 应加强对人类干扰的控制和植被的恢复, 对栖息地实行连通管理, 并建立多物种保护规划。     

东方白鹳在山东省适宜栖息地的分布预测

东方白鹳(Ciconia boyciana)隶属鹳形目(Ciconiiformes)鹳科(Cioniidae)鹳属(Ciconia),被IUCN濒危物种红色名录列为濒危(EN),主要繁殖于俄罗斯远东地区与中国东北三江平原,在长江中下游鄱阳湖等沿海内陆湖泊越冬。山东省从2003年开始有东方白鹳繁殖记录,黄河三角洲为该物种在山东省的主要繁殖地。以在黄河三角洲自然保护区收集到的位点数据、物种分布数据库(GBIF)提取的位点数据和山东省环境气候因子为基础数据,基于最大熵(Maxent)模型和地理信息系统(ArcGIS)技术平台,预测东方白鹳在山东省的潜在适生区。结果表明在该物种在黄河三角洲及附近地区存在较集中的高适宜区,庙岛群岛和微山湖地区存在少量高适宜区,高适宜区总面积为1359.27km²;北至河北边界,南至微山县,沿黄河支流至西到达聊城市、菏泽市,存在1893.82km²较适宜区和3955.63km²低适宜区。潜在适宜生境总和为7208.72km²,占比为研究区域的0.89%。新出现的较为集中的较适宜...     

气候变化对柴胡与狭叶柴胡适生分布的影响

研究气候变化下物种适生区的分布格局与变迁,对于物种的保护和资源的可持续利用具有重要的理论和实践意义。选取柴胡(Bupleurum chinense)与狭叶柴胡(Bupleurum scorzonerifolium)在中国地域内的381个有效分布点和36个环境因子,利用MaxEnt模型模拟当前以及未来(2050和2070年)两种气候情景下(RCP4.5和RCP8.5)其适生区的分布格局,并分析了制约其适生区分布的主导环境因子。结果表明：(1)影响柴胡适生区分布的主导环境因子为最湿月份降水量、最干季度平均温度以及海拔。影响狭叶柴胡适生区分布的主导环境因子为最湿月份降水量、温度季节性变化标准差以及海拔;(2)当前气候条件下,柴胡适生区总面积为1.4755×10⁶km²,约占我国国土面积的15.37%,中、高度适生区主要分布在陕西南部、山西东部、甘肃东南部、山东中部、河北中西部等地;狭叶柴胡适生区总面积为1.8034×10⁶km²,约占我国国土面积的18.78%,中、高度适生区主要分布在黑龙江西部和东部、内...     

浙江西天目山30年来苔藓物种多样性变化

苔藓物种多样性变化对苔藓植物保护和森林生态系统健康起着重要的预警作用.基于1977-1980年和2010-2011年对西天目山国家自然保护区苔藓植物的两次详细调查,本文比较了该地区1977-2011年间苔藓植物物种多样性的变化.结果表明:(1)在过去的30年间,该地区苔藓植物的科、属、种数均呈下降趋势,苔类植物的属、种数减少尤为显著;(2)青藓科、曲尾藓科、灰藓科和丛藓科一直为该地区的优势科;(3)科的稳定性均高于属、种;(4)缓冲区的总物种数变化最大,新增物种数最多;核心区(进山门-老殿)苔藓植物种类始终最为丰富,两个时期的物种相似性最高,且苔类占新增物种数百分比最高;核心区(老殿-仙人顶)苔藓物种数最少,相似性最低;(5)核心区的物种多样性要高于缓冲区,是该地区保护苔藓植物多样性的关键区域.     

西藏墨脱鸟兽红外相机监测初报

<正>西藏东南部是全球34个物种最丰富且受威胁最严重的生物多样性热点地区之一(Conservation International,http://www.conservation.org.cn)。位于该区域的墨脱县(93o46'–96o05'E,27o34'–29o56'N)总面积约30,000 km2,海拔在200–7,787 m之间。该地区人为干扰少,自然环境优越,由于受喜马拉雅山的阻断和复杂的地质环境的影响,野生动植物资源丰富,现记录有哺乳动物69–70种,鸟类385种(郭光普,2004),种子植物180科726属1,679种(变种)(孙航和周浙昆,1996)。为探究该地区物种多样性,老一代科学家在20世纪80年代对陆生脊椎动物相关     

国家公园生态产品价值核算

生态产品是维系生态安全、保障生态调节功能、提供良好人居环境的自然要素,国家公园作为我国代表性生态系统、自然景观和遗产、野生动植物物种分布的重要区域,是生态产品的重要供给区域,在提供高质量调节服务和文化服务中发挥着重要作用。生态产品总值(GEP)是生态产品价值的总和,并能够客观反映生态系统状况和生态保护成效。以我国首批5处国家公园为研究对象,通过核算其2000年和2015年GEP,得出如下结论：(1)2015年国家公园总GEP为10813.6亿元,主导服务功能是水源涵养和气候调节,占总值的70.0%,单位面积GEP为652.0万元/km²,是全国均值的1.4倍。(2)三江源国家公园GEP最高(4547.7亿元),其次是大熊猫、海南热带雨林国家公园等;海南热带雨林国家公园单位面积GEP最高(5140.5万元/km²),其次是武夷山、大熊猫国家公园等。(3)2000—2015年,国家公园GEP增长1.0%,单位面积GEP基本稳定,三江源和海南热带雨林国家公园增幅较大(3.1%和1.0%),而大熊猫国家公园有所下降(-2.0%),主要与地质灾害导致的...     

高黎贡山种子植物物种丰富度沿海拔梯度的变化

物种丰富度沿海拔梯度的分布格局成为生物多样性研究的热点。为探讨中尺度区域物种丰富度沿海拔梯度的分布,本文以高黎贡山为研究对象,利用该地区的地方植物志资料,结合通过GIS生成的区域数字高程模型(DEM)数据,分析了该区域全部种子植物和乔木、灌木、草本三种生活型种子植物物种丰富度的垂直分布格局以及物种密度沿海拔梯度的变化特征。结果表明：(1)全部种子植物和不同生活型植物物种丰富度随着海拔的升高呈现先增加后减小的趋势,最大值出现在海拔1500—2000m的范围;(2)物种密度与海拔也呈现单峰曲线关系;(3)物种丰富度和物种密度分布格局的形成主要受海拔所反映的水、热状况组合以及物种分布的边界影响。     

北美水貂和欧亚水獭在东北地区的分布与生态位重叠

作为入侵物种,北美水貂(Neovison vison)在欧洲引起了一系列生态问题,侵占了欧亚水獭(Lutra lutra)的生态空间,其入侵性对当地生物多样性和生态系统构成了严重威胁。水貂引入我国东北地区已有70多年的历史,然而国内对其野外种群却鲜有研究。掌握水貂种群的入侵范围、入侵影响因素以及与本地具有相似生态位的欧亚水獭之间的竞争关系,对水貂的入侵管理和东北地区的生物多样性保护具有重要意义。本研究利用实地调查和文献资料获取的分布信息,通过集合模型识别水貂和水獭的潜在分布区,评估水貂对水獭在地理空间上的入侵风险,并通过主成分分析(principal component analysis,PCA)评估其生态位重叠和影响因素。结果表明:(1)我国东北地区水貂的潜在分布区面积为61,944.57 km²,水獭的潜在分布区面积为83,590.94 km²,两者重叠区域面积为50,544.21 km²,占水獭潜在分布区面积的60.47%;(2)从各省分布情况来看,黑龙江省水獭受水貂入侵的风险最高,潜在分布区重叠的比例达到78.9...     

基于DEM的黄河中游植被恢复对年均径流量影响的估计

植被恢复及其对年均径流量影响的空间格局对黄土高原生态环境建设及水资源管理具有重要指导作用。在分析植被适宜性分布规律的基础上, 基于黄河中游河口-龙门区间100 m 地形高程模型(DEM)和专家经验进行了区域植被适宜性制图, 并基于参数率定后的多年平均蒸散量计算公式和水平衡模型, 估算了不同植树造林情景下年均径流量的变化。结果表明, 河龙区间符合植被带分布规律的适宜区植树面积为6.6×10³ km², 次适宜区植树面积为4.8×10³ km², 分别占研究区总面积的5.8%和4.3%。土地覆被现状条件下区域产水约为33.8 mm (38.07×10⁸m³)。适宜区植树后, 区域产水减少量约为1.9 mm (2.12×10⁸m³), 减少5.6%。适宜区和次适宜区均植树后, 区域产水减少量约为3.1 mm (3.49×10⁸m³), 减少9.2%。空间分布格局表明, 区域局部减水最大达到48 mm。受气候条件影响, 东南部高降雨量地区的流域适宜植树面积达45.1%, 相应减水比例达36.0%。西北部低降雨量地区的流域植树面积约为0.7%, 相应的减水比例为0.4%。