石灰岩特有植物海南凤仙花潜在适宜生境分布模拟

模拟物种的潜在分布区是保护管理受威胁物种的重要手段。该研究对海南岛石灰岩特有种、濒危植物——海南凤仙花(Impatiens hainanensis)的潜在适宜生境分布进行预测, 旨在为海南凤仙花的有效保护及重引入工作提供基础的科学依据。研究基于海南凤仙花8个种群分布点和12个环境变量, 利用最大熵模型(MaxEnt)和GIS技术构建海南凤仙花适宜生境预测模型, 模拟了当前时期海南凤仙花在海南岛的潜在分布区; 同时基于5个实际分布数据和5个不存在数据, 采用受试者工作特征曲线下的面积(AUC)、Kappa系数、真实技巧统计值(TSS)及总体精度4个评估指标综合评价模型的预测精度。研究结果表明: 4个评估指标值均在0.9以上, 说明MaxEnt模型能够很好地预测海南凤仙花潜在适宜生境的分布。限制其分布的主要环境因子为坡度、最干季降水量、降水量季节性变异系数。当前, 海南凤仙花的最适宜生境占海南岛总面积的1.8%, 主要分布于白沙西部与南部、昌江中部和南部、东方东部、乐东东北部。海南凤仙花潜在适宜生境分布狭窄, 且破碎化严重, 迫切需要保护。因此建议: 收集海南凤仙花各种群种子, 建立种质资源库; 将东方天安乡、江边乡及乐东东北部(佳西保护区)等可能存在最适宜生境的地区, 作为今后野外深入调查的首选区域和重引入的重点区域。     

基于最受关注濒危物种分布的国家级自然保护区空缺分析

我们收集整理了中国96个最受关注濒危物种的分布点信息, 利用Maxent分布模型模拟其中分布点信息较为充分的46个物种的潜在分布区, 将其余50个分布信息极少物种的分布点直接标示在地图上。通过分析单个物种分布被国家级自然保护区覆盖的比例, 以及国家级自然保护区覆盖最受濒危物种分布热点地区的比例, 对国家级自然保护区进行了空缺分析。截至2014年底, 仅16个最受关注濒危物种的预测分布区被保护区覆盖超过10%。在分布有最受关注濒危物种的数目可能超过10种的像元(0.8421º)中, 仅有8.27%得到国家级自然保护区保护; 另外, 仅有10.9%的最受关注濒危哺乳动物分布热点地区、1.13%的最受关注濒危鸟类分布热点地区和7.26%的最受关注濒危植物分布热点地区得到国家级自然保护区覆盖。结果显示国家级自然保护区对大部分最受关注濒危物种覆盖不足, 尤其是对其中的所有长距离迁徙鸟类; 国家级自然保护区对最受关注濒危物种分布热点地区覆盖也不足, 尤其是在中国东部和南部地区, 自然保护区在这些地区的布局亟待优化。     

Modeling the potential suitable habitat of Impatiens hainanensis,a limestone-endemic plant

模拟物种的潜在分布区是保护管理受威胁物种的重要手段。该研究对海南岛石灰岩特有种、濒危植物——海南凤仙花(Impatiens hainanensis)的潜在适宜生境分布进行预测, 旨在为海南凤仙花的有效保护及重引入工作提供基础的科学依据。研究基于海南凤仙花8个种群分布点和12个环境变量, 利用最大熵模型(MaxEnt)和GIS技术构建海南凤仙花适宜生境预测模型, 模拟了当前时期海南凤仙花在海南岛的潜在分布区; 同时基于5个实际分布数据和5个不存在数据, 采用受试者工作特征曲线下的面积(AUC)、Kappa系数、真实技巧统计值(TSS)及总体精度4个评估指标综合评价模型的预测精度。研究结果表明: 4个评估指标值均在0.9以上, 说明MaxEnt模型能够很好地预测海南凤仙花潜在适宜生境的分布。限制其分布的主要环境因子为坡度、最干季降水量、降水量季节性变异系数。当前, 海南凤仙花的最适宜生境占海南岛总面积的1.8%, 主要分布于白沙西部与南部、昌江中部和南部、东方东部、乐东东北部。海南凤仙花潜在适宜生境分布狭窄, 且破碎化严重, 迫切需要保护。因此建议: 收集海南凤仙花各种群种子, 建立种质资源库; 将东方天安乡、江边乡及乐东东北部(佳西保护区)等可能存在最适宜生境的地区, 作为今后野外深入调查的首选区域和重引入的重点区域。     

国家重点保护野生植物的保护现状及潜在分布区预测分析

野生植物是自然生态系统的重要组成部分,中国是野生植物种类最丰富的国家之一。研究国家重点保护野生植物的分布特征、保护现状以及潜在分布区,对于制定与支持生物多样性保护策略具有重要意义。该研究基于1 032种(隶属于129科315属)国家重点保护野生植物,利用前5%丰富度算法识别其热点地区,并与自然保护区叠加评估其保护成效、确定保护空缺,进而运用MaxEnt模型预测了国家重点保护野生植物的潜在分布区分布与变化趋势。结果表明:(1)中国南部和西南部是国家重点保护野生植物物种丰富度最高的地区,尤其是四川中部、云南南部和东南部、广西北部、广东北部与海南。(2)热点网格的保护成效分析表明,171个(85.50%)热点网格得到了有效保护(含80.50%的物种),29个(14.50%)热点网格未得到自然保护区的保护(含51.20%物种)。(3)通过比较当前与未来气候变化下国家重点保护野生植物的潜在分布区分布,发现未来潜在分布区将向西藏东南部、广西西南部、广东南部以及福建南部等地扩张,而向环四川盆地、云南南部和贵州南部等地缩减。因此,需要加强这些区域生物多样性的动态监测,持续关注气候变化对该区域国家重点保护野生植物的影响。基于该研究所确定的热点网格、保护成效以及潜在分布区的分析结果,可为国家重点保护野生植物多样性优先保护区的确定和保护政策的制定提供有力的数据支持与参考。     

基于MaxEnt模型的广西黑颈长尾雉潜在栖息地预测与保护空缺分析

了解物种生境的空间分布以及和环境因子的关系,对物种的保护有重要意义。黑颈长尾雉Syrmaticus humiae作为在广西壮族自治区分布的鸟类,通过查阅文献与分布名录得到其分布点,以GIS空间技术运用Max Ent模型对区内黑颈长尾雉的生境适应性和其主要影响因子进行分析,模型评价结果为优秀水平。通过划分出的适宜生境和现有保护区进行保护空缺分析。模型预测黑颈长尾雉的生境适宜区主要分布在广西的西北区域,适宜生境总面积为6 771.84 km~2,已建立的保护区覆盖了16.72%的适宜生境,尚有4 985.86 km2的适宜生境在保护区之外。为更有效地实行保护,应对保护空缺区域进行填补。     

基于最大熵模型的中国兜兰属植物潜在分布模拟

基于已知分布点和20个环境因子,该研究利用MaxEnt模型模拟在现在(1970—2000年)气候条件和2种不同共享经济路径情景下(SSP1-2.6、SSP5-8.5)未来(2081—2100年)兜兰属(Paphiopedilum)植物的潜在分布格局,找出影响物种分布的环境因子。结果表明,兜兰属植物的最适宜分布区位于滇东南地区、贵州西南、广西西部、广东南部、海南北部。影响该属植物分布的主要环境因子是年降水量、年温度变化和最干旱季降水量。随着全球变暖,适生区有向北和西北方向扩张的趋势,逐渐往西北亚热带方向延伸。在SSP5-8.5的情景下,高适生区出现大幅度收缩。在未来气候情景下,不同种群的分布区变化规律并不一致,其分布格局响应气候变化的趋势也有所不同,因此该文针对分布区变化趋势不同的物种提出了不同的保护策略。     

普定杜鹃花种群结构和空间分布格局

普定杜鹃花(Rhododendronpudingense)是杜鹃花属一新种,在贵州省首次发现的4个分布区设置样方,采用匀滑技术和均值比率等方法分析其种群结构和空间分布格局。结果表明,普定杜鹃花在4个分布区共有1 113株,其中晴隆611株,望谟308株,普定83株,镇宁111株;普定杜鹃花种群个体主要集中在第Ⅰ和第Ⅱ龄级;晴隆、望谟和普定分布点的存活曲线表现为Deevey-Ⅱ型,镇宁为Deevey-Ⅲ型;各个分布点都表现为聚集分布。4个分布区的普定杜鹃花种群属于增长型,但由于普定杜鹃花在分布的群落中数量较少,在群落物种组成中处于从属地位,加上其生长区域大量基岩裸露导致其生境的脆弱性,如果不加强人为干扰措施去保护普定杜鹃花,可能导致这一新物种会被森林群落中的其他物种淘汰。     

影响入侵种反枝苋分布的环境因子分析及可能分布区预测

反枝苋(Amaranthus retroflexus)是苋属入侵种中发生频率最多、分布最广、危害最严重的杂草。基于反枝苋在世界范围内4 207个实际分布点及其对应的气候、地形和土壤3类要素28个环境因子的定量关系,利用主成分分析确定了影响其分布的主要环境因子,据此估测其中心可能分布区和最大可能分布区,并与实际分布点进行比较。结果表明:14个环境因子在决定反枝苋全球分布格局中起着重要作用。反枝苋中心分布区位于新西兰南部、澳大利亚东南部、南美洲北部少数地区、北美洲西北部及东南部部分地区、欧洲大部分地区和中国东南部,最大可能分布区位于南美洲中南部、北美洲大部分、非洲北部小部分、澳大利亚南部及北部少数区域、欧洲大部分地区和亚洲大部分地区及中国除西藏、青海、新疆、四川西部以外的地区。中心分布区的预测结果与实际分布点吻合较好,而最大分布区则过于广阔。     

基于MaxEnt模型预测海南岛海南臭蛙的潜在地理分布

生境分析与预测是受威胁物种有效保护的基础。本研究通过ArcGIS技术平台,利用MaxEnt模型,结合野外调查获得的海南臭蛙(Odorrana hainanensis)66个分布点数据和17个30 m×30 m分辨率的环境变量数据,对该物种在海南岛内的潜在分布区进行预测,并分析其与环境因子之间的关系。结果显示,海南臭蛙的潜在分布区主要位于海拔200~1 200 m的地区,最适宜的海拔范围是600~1 000 m,总分布面积约2 179 km2。海南臭蛙空间分布具有不连续性,其分布区分为三个斑块,尖峰岭所在地为斑块Ⅰ,霸王岭、鹦哥岭和黎母山所在地为斑块Ⅱ,五指山和吊罗山所在地为斑块Ⅲ。适宜生境分析显示,斑块Ⅰ适宜生境面积为218.4 km2,主要分布在尖峰岭中部的三分区、五分区和南部的南崖;斑块Ⅱ适宜生境面积为963.5 km2,主要分布在霸王岭北部的牙琼、南美岭以及鹦哥岭东部的鹦哥嘴、什寒、秀寨岭和黎母山主峰西侧的四分场;斑块Ⅲ适宜生境面积为997.1 km2,主要分布在五指山西部的那罗岭、南部的好定岭和吊罗山中部的度假村、白水岭以及研究区东部的牛上岭。环境变量分析显示,海拔是影响海南臭蛙分布的最主要环境因子,其次是坡度、距水源距离、归一化植被指数(NDVI)和年降水量,温度、湿度和日照对海南臭蛙的分布影响较小。     

普氏原羚分布、种群和保护现状

普氏原羚(Procapra przewalskii)是青藏高原特有物种, 为了掌握该物种的分布和种群状况, 我们于2014-2015年采用全面调查和直接计数的方法, 对普氏原羚的分布、种群和保护现状进行了调查。结果如下: 普氏原羚分布在青海湖周边12个隔离的分布点, 与全国第一次野生动物资源调查的结果相比, 有多个新的分布点被发现, 分布范围和面积扩大; 调查共发现1,238只普氏原羚, 与2010年以后的调查结果相比, 种群数量维持在一个稳定的水平。然而, 仅有4个分布点位于青海湖国家级自然保护区范围内。尽管刚察县成立了青海湖普氏原羚特护区, 天峻县成立了普氏原羚自然保护站, 但现有的管护力度仍然不够, 且缺乏系统的管理规划。我们建议在天峻县布哈河上游的生格-快尔玛地区成立普氏原羚自然保护区; 同时建立适当的生态补偿机制, 协调保护与社区发展的矛盾; 鉴于目前圈养种群发展迅速, 建议在历史分布区选取合适的地点进行人工繁育个体的迁地放归。