基于倾向评分配比法评估苍山自然保护区的森林保护成效

对自然保护区的定期评估有助于提升其管理和保护水平。本研究以苍山自然保护区所在的大理市、洱源县、漾濞县3个市/县作为子研究区域,构建了基于倾向评分配比(propensity score matching)和配对t检验(paired-samples t-test)的保护成效评估技术方案。选取海拔、坡度、与最近居民点的距离、与最近道路的距离4个因子作为环境变量,通过对每个县单独进行分析,分别对比了自然保护区晋升国家级时(1995年)与20年后(2015年)其森林覆盖面积的变化,以此来评估苍山自然保护区的森林保护成效,并对各环境变量与森林覆盖变化值的关系进行了偏相关分析(partial correlation analysis)。结果表明:大理市境内苍山自然保护区内的森林覆盖变化值显著高于保护区外部,且该区段的森林覆盖率最高。洱源县境内苍山自然保护区内、外的森林覆盖变化率均高于其他2个市/县,且保护区内、外森林覆盖变化值差异不显著。漾濞县境内苍山自然保护区内、外森林覆盖变化率最低,但其保护区外0–10km区域的森林覆盖变化值显著高于10 km以外区域,保护区的存在对其周边0–10 km区域产生了正面的溢出效应(neighborhood leakage)。海拔、坡度、与最近居民点的距离、与最近道路的距离4个协变量在3个市/县的不同研究区段内均与森林覆盖变化值呈现出了不同程度的相关性。本研究所采用的倾向评分配比法和按照行政区划对自然保护区分区进行评估的方法,为自然保护区整体保护成效的评价提供了新的技术思路。     

老铁山自然保护区景观格局与生境质量时空变化

由于人口数量的增长和日益频繁的人类活动促进了城市扩张,自然生态系统面积逐渐缩小,一些自然保护区内部生态环境和物种栖息地随之受到影响。因此以辽宁蛇岛老铁山国家级自然保护区中的老铁山自然保护区为研究区,以1997年、2007年和2017年该地区的遥感影像为数据源,解译出15种景观类型,分析景观格局变化趋势。再选取3个景观指数作为衡量人类干扰强度的指标,生成人类干扰强度空间分布图。InVEST模型由美国自然资本项目组开发,能够定量分析生态系统服务功能,因此采用InVEST模型计算生境质量,并探讨该地区20年来人类干扰强度与生境质量的时空变化,并分析二者的相关性。结果表明:(1)1997—2017年,老铁山自然保护区建筑用地、园地面积增加最多,林地、草地略有减少;耕地向园地的转移面积最大。(2)1997—2017年,研究区内试验区和缓冲区人类干扰强度逐年增强,而核心区部分呈现先减弱再增强的趋势,保护区整体呈现出干扰逐渐增强的趋势。(3)1997—2017年该地区的生境质量整体呈现逐渐下降的趋势,生境质量时空变化的热点集中在研究区核心区的周边地带。(4)生境质量与代表人类干扰强度的景观指数呈现出较强的负相关。     

长白山国家级自然保护区植被时空变化及其驱动因子

基于MODIS NDVI数据,采用一元线性回归趋势分析和相关系数检验法对长白山国家级保护区2000—2010年间植被时空变化及其驱动因子进行研究。结果表明:10年来,长白山国家级自然保护区中88.95%的植被保持稳定,9.71%的植被显著改善,1.34%的植被显著退化,植被的总体保护效果较好。从植被变化的驱动因子来看,气温对植被的影响略强于降雨,气温和降雨与植被变化的关系总体上都呈负相关,但显著相关的面积均不足8%,10年间气温和降雨对自然保护区内植被的影响总体有限。自然保护区内不同地形上的植被变化存在一定空间差异,海拔1 800 m以上,坡度26°—35°范围内的岳桦林和苔原植被出现较明显退化。自然保护区内规模日益扩大的旅游活动以及不合理的开发建设与部分植被的退化有一定关系。尽管自然保护区内植被显著退化的面积仅占1.34%,但必须引起管理部门的高度重视。据此,提出三点建议以更有效地保护现有植被和恢复已退化植被,为长白山国家级自然保护区的科学管理提供参考。     

长白山国家自然保护区及其周边地区生态脆弱性评估

在全球变化与人类活动的双重冲击下,探究自然保护区及其周边区域的生态脆弱状况对于保证区域的生态安全和人类自身的可持续发展至关重要.以长白山国家自然保护区及其周边30 km缓冲区为研究区域,结合“敏感度-恢复力-压力度”概念模型和空间主成分分析法评估保护区内外2005和2015年的生态脆弱状况并分析其背后的主要驱动因子.结果表明:2005和2015年,保护区内外的生态脆弱性等级均以潜在脆弱、微度脆弱和轻度脆弱为主,该区域的生态脆弱状况总体处于较好水平;2005—2015年间,保护区内外整体的生态脆弱性呈现略微上升趋势,区内、外发生退化的区域面积分别为254和967 km²,区内、外对该趋势的贡献占比分别为30.8%和69.2%;区内生态脆弱性在空间格局上的变化主要与净初级生产力(NPP)、植被覆盖度和距离道路最近距离的变化有关,而在区外,主要与NPP、植被覆盖度、国内生产总值(GDP)密度的变化有关.     

闽江河口湿地自然保护区及其周边区域景观自然性评价

闽江河口湿地自然保护区是福建省沿海湿地自然保护区网络中的重要组成部分,通过解译2003年和2013年两个时相的遥感影像,利用RS和GIS空间分析技术计算自然景观特征、生态学干扰和景观破碎化程度3项指标,并在此基础上构建2个层次的景观自然性评价指标体系。同时,运用层次分析法计算各个指标层的权重,定量分析了2003—2013年间研究区域的景观自然性的变化,并进一步探讨了不同距离的环状带对湿地保护区及周边区域景观自然性的影响,对闽江河口湿地保护区及其周边区域景观自然性变化进行分析。结果显示:2003—2013年间,闽江河口湿地自然保护区内景观自然性降低,降幅为9.17%,景观自然性有随着距离自然保护区距离增加而减小的趋势。景观自然性变化的自然驱动力为气候、水文、植被演替,人为驱动力为人类开发活动和政策导向。据此,提出3条建议以便更有效地保护自然保护区和周边区域的自然性,为闽江河口湿地自然保护区的科学管理提供参考。     

沙坡头自然保护区植物群落的消长变化及可持续发展研究

对宁夏中卫沙坡头国家级自然保护区的植物、植被状况进行了调查,分析了自1988年第一次考察以来,由于气候变化、人类开发活动加剧、病虫害发生、地下水位下降诸因素的影响,保护区植被、植物群落消长变化趋势为盖度下降、植株枯死、人工固沙林衰败、自然植被面积减少而栽培植被面积的扩大。提出了再造新型防风崮沙林等6条可持续发展和保护的对策。     

西藏自然保护区现状分析及其空间布局评估

对自然保护区空间布局合理性进行评估,可为管理部门制定政策提供科学依据。以自然保护区名录数据为基础,采用数理统计、时间序列分析和空间叠加分析等方法,在深入认知西藏国家级和省级自然保护区现状特点的基础上,从人文和自然角度对其空间布局合理性进行评估。结果表明:(1)截至2015年底,西藏自然保护区面积达41.37万km2,较全面保护了西藏脆弱生态系统和国家重点保护动植物;(2)西藏1990—2015新增国家级和省级自然保护区2000年以前由东南部往中西部扩展,2000年以后主要分布在自治区中部,其空间分布和类型趋于完善;(3)从人文角度看,西藏国家级和省级自然保护区生态保护与人类活动的矛盾不突出,总体布局合理;(4)从自然角度看,各个生态地理区(植被带)内自然保护区密度较为接近,但自然保护区面积占比差异较大,空间布局还需优化。     

生态安全格局构建及景观生态风险预测——以赛罕乌拉国家级自然保护区为例

自然保护区生态风险评价与预测对区域自然资源保护及规划管理具有重要意义。研究以赛罕乌拉国家级自然保护区为例,利用2000、2010、2020年三期土地利用数据,基于景观生态风险指数(ERI)评价研究区景观生态风险,结合最小累积阻力模型(MCR)构建生态安全格局,并借助斑块生成土地利用变化模拟模型(PLUS)模拟2030-2050年土地利用及景观生态风险演变状况,对研究区的风险管控与格局优化提出相应策略与措施。结果表明:(1)研究区景观生态风险呈北低南高的空间分布特征,以较低风险区为主,2000-2020年景观生态风险整体呈先下降后上升趋势; (2)重要生态功能"点"——56处生态源地、49个生态节点,"轴"——144条生态廊道,"面"——生态保育区、生态过渡区、合理利用区等3个生态功能区,共同构成了研究区的生态安全格局;(3)2030-2050年研究区主要以较低风险区为主,呈现北低南高的空间分布特征。从时空演变上看,2020-2050年赛罕乌拉国家级自然保护区景观生态风险呈下降趋势。研究成果可为自然保护区生态保护与治理提供决策参考。     

广东车八岭国家级自然保护区独栖性胡蜂多样性空间分布特征及其对环境因子的响应

为更好地指导自然保护区的功能分区,对自然保护地全境及周边区域的生物多样性本底资源进行科学调查和评估是必要的。独栖性胡蜂是农林业害虫的重要天敌,同时也是重要的环境生物指示类群。本研究以独栖性胡蜂为指示生物,于2018–2020年在广东车八岭国家级自然保护区全境及周边区域使用人工巢管技术和公里网格方案(共计100个调查网格,网格大小为1 km×1 km)对南岭典型亚热带常绿阔叶林中胡蜂科昆虫多样性、分布及其影响因素进行研究,同时评估了其物种多样性的空间分布与保护区功能分区之间的关系。本研究共获得4,156根胡蜂类昆虫筑巢巢管和9,973个孵育室,并鉴定出9种胡蜂科物种,分布于89个网格,绘制了其物种丰富度和多度的分布图。结果显示,海拔、距居民点的最近距离和增强型植被指数(enhanced vegetation index, EVI)是影响胡蜂物种丰富度、多度及分布的关键环境因子;胡蜂科昆虫的物种丰富度、筑巢量和孵育室数量均随海拔升高而显著减少,且越靠近居民点,胡蜂科昆虫的种类和数量越多,但胡蜂群落的α多样性指标与EVI的关系呈先增加后减少的模式。胡蜂科昆虫群落的总体β多样性为0.21,周转...     

内蒙古大青山国家级自然保护区植被归一化指数时空变化及其与环境因子的关系

选取2000—2020年MODIS影像的归一化指数(NDVI)数据及同期的气象数据,采用趋势分析、变异系数、相关分析等方法,从海拔、坡度和坡向的角度分析了内蒙古大青山国家级自然保护区生长季NDVI的时空变化特征,并进一步探讨了NDVI时空变化与气候因子的相关性。结果表明：(1)2000—2020年,内蒙古大青山国家级自然保护区植被总体覆盖状况良好且呈增长趋势,增长速率为0.058/10a;(2)保护区NDVI空间分布呈现出西部低、东部高的从西到东逐渐增加的特征。保护区生长季NDVI均值随着海拔的升高而明显增加,随着坡度的增加呈缓慢增加趋势,在不同坡向上,生长季NDVI均值大小依次为阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡;(3)从NDVI变化趋势分析来看,2000—2020年大青山自然保护区植被覆盖改善的面积占总面积的61.75%,其中,显著改善、极显著改善面积分别占总面积的41.13%、20.62%,基本保持不变的面积占总面积的38.17%,退化面积占总面积的0.07%。在空间分布上,NDVI显著、极显著增加的区域主要分布在保护区西部和东部,中部以变化不显著为主。保护区各功能区N...     

人类活动对中国国家级自然保护区生态系统的影响

我国已建立了超过2740个自然保护区,面积约占陆地国土面积的14.8%。以我国446个国家级自然保护区作为研究对象,基于遥感信息提取、模型与方程估算、时空趋势分析,揭示2000—2015年不同类型自然保护区、自然保护区不同区域生态系统质量和关键服务的时空变化特征,利用土地覆盖变化量化人类活动并进一步分析人类正面与负面活动对生态系统质量和关键服务的影响。结果表明:(1)国家级自然保护区内土地覆盖变化表明存在不同程度的人类活动,总体表现为保护区外较保护区内剧烈,说明保护区对生态系统具有明显保护作用。(2)农田开垦、居民点修建、工矿建设、能源资源开发等人类活动对保护区生态系统的负面影响表现为草地、湿地开垦导致耕地、水库坑塘面积增加,城镇居民点与工矿建设用地扩张侵占草地。(3)湿地面积净增加而林地、草地面积净减少,反映了湿地保护、退田还湖等措施的积极作用,然而退耕还林、退牧还草局限于部分保护区;(4)气候变化是自然保护区植被覆盖度微弱上升、净初级生产力下降、生态系统水源涵养量微弱增加、土壤保持量明显增加的主要原因,而人类活动仅在局部对生态系统产生影响。为了推动我国自然保护区体系的完善和保护作用的发挥,需要统一保护区建设标准及其规范,完善保护区法律制度,积极开展相关基础科学研究。     

宁夏六盘山国家级自然保护区眼蝶群落多样性

蝴蝶是地球生物多样性的重要指示物种之一, 其种群动态及群落结构变化能够揭示环境改变对生态系统的影响。六盘山国家级自然保护区生境优越, 植物区系多样, 孕育了丰富的蝶类资源。为了有效利用环境和保护蝶类资源, 2016-2018年, 作者采用样线调查法, 对宁夏六盘山国家级自然保护区人工植被、针阔混交林、阔叶林、灌木林4种生境中眼蝶亚科昆虫进行了调查, 分析了眼蝶在空间及时间上的动态变化。共记录眼蝶亚科13属19种4,363只, 其中阿芬眼蝶(Aphantopus hyperanthus, 961只)、亚洲白眼蝶(Melanargia asiatica, 637只)、爱珍眼蝶(Coenonympha oedippus, 594只)分别占总数的22%、15%和13%, 为保护区优势种; 蟾眼蝶(Triphysa phryne, 17只)仅占总数的0.39%, 为保护区的稀有种。在空间分布上, 4类生境中针阔混交林眼蝶物种丰富度和优势度低, 多样性指数最高, 不同生境眼蝶群落物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数存在明显差异(P < 0.05), 优势度指数差异不显著。在时间动态上, 2016-2018年眼蝶个体数量呈下降趋势, 物种个体数量高峰期主要发生在8月, 优势种变化明显。因此, 保护宁夏六盘山国家级自然保护区蝴蝶种类多样性刻不容缓。     

运用红外相机和样线法调查黑龙江双河自然保护区兽类资源

<正>双河国家级自然保护区位于黑龙江省大兴安岭北部(124°52′48″–125°32′03″E,52°54′25″–53°12′08″N),面积88,849 ha,属于森林、湿地生态系统类型自然保护区,也是我国最北的国家级自然保护区。保护区始建于2002年,并于2008年晋升为国家级自然保护区,保存着我国较大面积的原始兴安落叶松(Larix gmelinii)林和樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)林(程继臻,1996)。保护区野生动植物资源丰富,已记录高等维管植物416种,鸟类42科180     

宁夏沙坡头自然保护区鱼类多样性

1998~1999年和2002~2004年对宁夏沙坡头自然保护区的鱼类进行调查,经鉴定有鱼类18种,隶属3目5科17属,鲤形目占83.33%。其中人工养殖的有4种,鳙(Aristichthys nobilis)、鲢(Hypophtlmichthysmolitrix)、草鱼(Ctenopryngodon idellus)和团头鲂(Megalobrara amblycephola)。沙坡头地区的野生鱼类种类较少,但组成复杂,由江河平原、古代第三纪、北方平原、中亚山地和印度平原5个鱼类区系复合体组成,其中以江河平原复合体和古代第三纪复合体为主。沙坡头鱼类组成的复杂原因主要是:(1)养渔业的干扰;(2)保护区的地理位置;(3)历史因素。     

中国市域自然保护区时空格局演变特征

市域是自然保护地整合优化的具体实施单元,揭示市域自然保护区的时空格局演变特征和发展趋势对于全面建设中国特色自然保护地体系具有重要的现实意义。基于1975-2020年间隔5 a的10期中国自然保护区名录,通过标准差椭圆、探索性空间数据分析、空间Markov链等方法首次从市域尺度探讨了中国自然保护区的时空动态演变特征和发展趋势,并引入地学信息图谱构建其变化模式。结果表明:①中国市域自然保护区比例呈现先快速增长后逐步稳定的趋势,但整体仍以低值区为主。市域间自然保护区比例差异明显,逐步形成了“西高东低”的空间格局。重心整体表现为“东南-西北-东北”的迁移过程,重心移动距离和速度逐渐缩小。1990年以后,中国市域自然保护区比例始终呈现“东北-西南”向的空间分布格局。②市域自然保护区比例存在显著的空间相关性且相关性总体呈上升之势,但空间集聚水平的变化逐年缩小。局部空间异质性较强,高高和低低集聚区均呈扩张态势。③从变化模式图谱来看,中国市域自然保护区比例等级以“前期变化-低频-逐步提升”(ESC-LQ-T1)的方式进行,主要图谱类型为“空缺区转为低值区”。市域自然保护区比例等级类型转移具有稳定性和显著的时空异质性,后期出现了“俱乐部收敛”现象,且邻域背景在其动态变化过程中发挥着重要作用。未来要加强对空缺区和低值区市域单元的自然资源进行摸底评估,将其最有价值的区域纳入自然保护区,同时推广区域联合保护机制,促进自然保护地体系高质量建设。     

基于地理探测器的河南省植被NDVI时空变化及驱动力分析

植被作为陆地生态系统的主体,能够有效反映全球或区域尺度下的生态环境变化状况。分析植被覆盖时空动态变化特征及驱动力因素,对区域生态系统可持续发展具有重要意义。本文利用归一化植被指数(NDVI)作为指标,研究2000—2019年河南省植被时空动态变化特征,基于地理探测器模型分析河南省植被的空间异质性及其驱动力,并通过Hurst指数分析植被的未来趋势。结果表明：2000—2019年河南省NDVI整体呈现波动上升趋势,增长速度为0.016 10 a^-1,其中2009—2019年增长速度减缓并出现减小趋势;土壤类型、土地利用类型、GDP和人口密度4类因子对NDVI空间分布的影响程度最大;单一因子影响力均低于任两个因子的交互解释力,其中,自然和人为因子的交互作用对NDVI空间分布有明显的影响;由Hurst指数分析发现,河南省未来NDVI变化呈现反可持续性特征,Hurst指数<0.5区域占整个研究区域的植被覆盖度百分比为58.3%,整个研究区未来主要呈现下降趋势。     

盐城国家级自然保护区景观格局变化及其驱动力

利用RS、GIS手段研究分析了盐城新洋港—新港闸段国家级自然保护区内景观格局的时空变化及其驱动力因子,结果表明:1992—2008年间,在景观面积变化方面,全区内景观主体由自然景观变成了人工景观;核心区内自然景观面积变化不大,仍以自然景观为主;缓冲区和试验区内的自然景观面积都不断减少,分别减少了约30%和75%。在景观破碎度方面,全区内景观的密度指数增加1倍,景观破碎化程度加剧;核心区内斑块密度指数呈现略减,各景观类型的平均斑块的面积增大,景观破碎化程度略增但不显著;缓冲区和试验区破碎化程度加剧。在景观多样性方面,全区内景观格局由简单变得复杂化,多样性指数增大,异质化程度增加;核心区内景观多样性呈现略增但不显著;缓冲区内景观多样性显著增加;实验区内多样性指数减小,景观异质化程度降低;整个研究区内的景观格局向均衡化方向发展,核心区和缓冲区变化与全区一致,而试验区景观格局朝单一化方向发展。由于引起景观格局变化的外界干扰不断加深,盐城国家级自然保护区内的景观生态环境保护与经济开发之间的矛盾亦将愈发突出。     

2001-2019年中国自然保护区生态环境质量时空变化特征及其驱动力

自然保护区对维护生物多样性,改善生态环境质量具有重要作用。然而,我国自然保护区生态环境质量变化及其对自然因素与人类活动的响应规律还不清晰,理解这些规律对我国的生态文明建设以及生物多样性的保护具有重要意义。基于2001—2019年中国历史高分辨率生态环境质量数据CHEQ数据集以及自然因素,利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验以及多元回归残差分析等方法,探究了2001—2019年中国自然保护区的生态环境质量时空变化特征及其对自然因素与人类活动驱动因素的响应。结果表明：(1)我国自然保护区的CHEQ指数呈现多阶段波动变化,总体呈小幅度下降趋势,平均趋势率为-0.54×10^-3/a;在空间上,中国自然保护区CHEQ变化趋势值呈“南高北低,东高西低”的分布格局;(2)自然因素与人类活动的共同作用是我国自然保护区生态环境质量恶化的主要原因,且恶化区域主要分布在自然保护区的实验区和缓冲区。其中自然因素对我国自然保护区生态环境质量变化的影响在-3×10^-3/a—0/a之间,人类活动的影响在-1×10^-3     

广西九万山国家级自然保护区外来入侵和本地草本植物多样性垂直分布格局

外来入侵植物快速扩散、蔓延, 有些种类已进入到国家级自然保护区, 威胁保护区的生物多样性。本文基于九万山国家级自然保护区134个草本样方的调查数据, 对比分析了外来入侵草本和本地草本物种多样性的空间分布格局, 并阐明了气候因素对物种丰富度分布格局的影响。本研究共记录本地草本143种, 隶属于54科115属; 外来入侵草本16种, 隶属于7科13属。本地草本的物种丰富度和Shannon-Wiener指数随海拔上升显著增加(P < 0.05), 而外来入侵草本的物种丰富度和Shannon-Wiener指数随海拔升高呈下降趋势(P > 0.05)。本地草本和入侵草本的均匀度随海拔升高变化均不显著(P > 0.05)。在不同海拔梯度, 本地草本的Shannon-Wiener指数均显著高于外来入侵草本, 均匀度则相反。回归分析表明, 温度和降水量共解释了本地草本物种丰富度差异的41.6%, 其中温度解释率为21.4%, 降水量解释率为10.7%, 且温度的影响达到显著水平(P < 0.05)。温度和降水量对外来入侵草本的物种丰富度均无显著影响(P > 0.05), 单一因子解释率均较低, 分别为0.9%和0.4%。这些结果表明, 九万山国家级自然保护区外来入侵草本与本地草本物种多样性随海拔变化呈截然相反的空间分布格局, 且气候因素对两者分布格局的影响不同。外来入侵草本植物在海拔800-1,000 m地区具有相对多样的群落组成和较稳定的群落结构, 可能会威胁本地植物多样性, 建议加强此海拔区间外来入侵草本植物的管理。     

气候变化背景下东北水稻的时空分布特征

以受气候变化影响显著的中国东北地区(黑龙江、吉林和辽宁)为研究区域,以水稻为研究对象,利用1980—2010年东北三省分县水稻播种面积、水田分布以及水稻气候适宜性分布等多源数据,结合作物空间分配模型(SPAM),在5′×5′的像元尺度上模拟了东北地区水稻时空变化过程,结合气温、降水等气候因子的空间分异,重点分析了水稻分布在不同积温与降水区间的时空变化特征.结果表明: 水稻分布的核心纬度由北纬39°—46°推移至41°—47°,经度则由122°—127°向东推移至131°,同时还呈现向200 m以上的较高海拔地区扩展的趋势;区域内积温带均向北偏移,新增的水稻面积主要集中在2800～3400 ℃·d的积温区间;研究期间区域内降水量2000年以前呈增加趋势,之后下降,水稻面积变化则主要发生于300～600 mm的降水区间内.