基于生物多样性和生态系统服务的青藏高原保护优先区和保护空缺识别

协同生物多样性保护和生态系统服务功能维持对制定系统性保护规划具有重要意义。研究以青藏高原为研究区,应用Maxent模型模拟了重点植物的空间分布,结合世界保护联盟(IUCN)重点动物空间分布数据和生态系统服务空间分布,利用Zonation模型依次识别了基于单一因素的保护优先区以及集成生物多样性和生态系统服务的保护优先区,评估了青藏高原现有自然保护地对保护优先区、重要物种及生态系统服务的保护状况和保护空缺。结果表明:(1)青藏高原保护优先区保护价值呈现由东南向西北递减趋势,优先区主要分布在青藏高原东南缘喜马拉雅山地、雅鲁藏布江中游河谷及横断山区等区域,生物多样性保护优先区和生态系统服务保护优先区分布略有差异,存在43.2%的空间重叠;(2)在重要物种保护上,自然保护地对两栖动物的保护率最高,平均保护了38.2%,哺乳动物次之(24%),爬行动物的保护率较低,仅为10.2%。对生态系统服务功能覆盖率分别是44.1%(防风固沙)、27.1%(水源涵养)、22.3%(土壤保持)、17.1%(碳固定)和16.6%(洪水调蓄);(3)自然保护地对研究识别的保护优先区存在保护空缺,仅覆盖了26.8%的集成保护优先区,Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级优先区保护空缺面积占青藏高原面积的7.2%、6.9%和7.7%。研究结果可为青藏高原以国家公园为主体的自然保护地体系优化提供科学依据与理论支撑。     

青藏高原药用植物资源及其保护与利用

本文从青藏高原药用植物资源的分布情况,资源特点以及相应的保护利用等方面简要的概括了近来的研究新进展,旨在理清相关研究情况,为相应的研究工作提供参考。     

东北地区水獭分布格局与保护优先区识别

水獭是水生生态系统重要的指示种和旗舰种, 由于强烈的人为干扰, 中国的水獭种群数量大幅下降, 部分区域已局部灭绝。然而目前国内对水獭的调查和研究非常有限, 本底不清的状况已经严重影响到水獭的野外保育工作。本文以东北地区的欧亚水獭指名亚种(Lutra lutra lutra)为研究对象, 基于2016-2020年的调查数据, 使用组合建模的方法评估了水獭的潜在分布区; 利用地理信息系统和系统保护规划软件分析了水獭的保护优先区并计算了各省级行政区内水獭潜在分布区和保护优先区面临的人类压力; 结合国家级自然保护区的空间布局分析了水獭的保护现状, 并以内蒙古森工集团、大兴安岭林业集团、伊春森工集团三大国有林区为例分析了重点国有林区在水獭保护中的作用。结果表明: (1)水獭潜在分布区和保护优先区面积分别为104,515.04 km²和45,448.99 km², 其中大兴安岭的水獭保护优先区集中连片, 并与小兴安岭的保护优先区相连, 栖息地之间没有明显地理隔离, 是维持东北地区水獭种群稳定的重中之重; (2)水獭面临的人类压力大小依次为: 辽宁 > 吉林 > 黑龙江 > 内蒙古; (3)研究区内110个国家级自然保护区中有63个包含水獭潜在分布区, 覆盖面积为12,168.93 km², 仅占水獭潜在分布区面积的11.64%, 其中32个国家级自然保护区包含水獭保护优先区, 占水獭保护优先区面积的10.88%; (4)三大国有林区涵盖了71.18%的水獭潜在分布区和79.26%的保护优先区(面积分别为74,390.89 km²和36,022.22 km²)。由此可见, 尽管水獭潜在分布区中国家级自然保护区占比较低, 但是在天然林全面禁伐的背景下, 重点国有林区可能在未来东北地区的生物多样性保护中发挥更大作用, 因此我们建议将重点国有林区中具有重要保护价值的区域逐步纳入以国家公园为主体的自然保护地体系中, 以实现生物多样性的系统性和完整性保护。最后, 本文结合研究结果和实地调研提出以下保护建议: (1)加强对河流污染物的管理; (2)控制渔民捕鱼强度; (3)开展全面的水獭专项调查并建立长期的监测体系; (4)加大对水獭的科研投入; (5)加强宣传力度, 提升公众保护意识。     

江西珍稀濒危药用植物优先保护评价

采用自制的“江西珍稀濒危药用植物分级标准”对江西省内２０８种（包括变种）植物进行优先保护评价。评价结果表明：有２４种药用植物达濒危状态,８８种达渐危状态,８８种达稀有状态,尚有８种处于安全状态。在这些种类中需要一级保护的有１２种,二级保护的有９２种,三级保护的有８９种,处于暂缓保护的有１５种。     

青藏高原陆生维管植物分布及其保护

青藏高原孕育有丰富的维管植物,且以濒危、特有和狭域物种众多为特点,其保护对维护区域生物生态安全具有至关重要的价值.因历史原因,已建保护地对区域维管植物的保护效率较低,急需开展面向维管植物保护的青藏高原保护地体系优化研究,以提升其保护效率.本研究通过揭示青藏高原维管植物多样性分布格局,识别热点地区、保护优先区和保护空缺,评估已建保护地和保护优先区的维管植物保护效率,进而提出面向维管植物保护的青藏高原已建保护地优化策略.结果显示,(ⅰ)青藏高原维管植物多样性分布整体由东南至西北递减,热点地区主要位于横断山区和东喜马拉雅山地;(ⅱ)识别的16个保护优先区主要位于青藏高原东部、东南部、南部和西北部,其对青藏高原维管植物的保护效率为97%以上;(ⅲ)已建保护地对区域维管植物(7.32%)及其濒危(4.81%)、特有(8.28%)和狭域物种(0.98%)的保护效率均较低,仅覆盖约1/4的保护优先区,青藏高原维管植物保护存在明显的保护空缺;(ⅳ)将本研究识别的Ⅰ级保护空缺(仅占青藏高原国土面积6.5%)用于保护地体系优化,可有效提升已建保护地对青藏高原维管植物的保护.本研究为探索面向青藏高原维管植物...     

河北衡水湖自然保护区水鸟多样性分布格局及其保护优先区

水鸟是反映湿地生态系统状况的指示物种,水鸟多样性保护优先区识别对自然保护区功能区划和湿地保护修复具有重要意义。于2020年5月-2021年4月,开展了衡水湖自然保护区水鸟群落的调查监测,采用GIS软件和结构方程模型等分析其不同区域水鸟群落结构和季节性变化、水鸟多样性分布格局及其驱动因素。结果表明:(1)衡水湖自然保护区不同区域均表现出以雁鸭类等游禽为优势种的水鸟群落特征,衡水湖西湖和滏东排河的水鸟物种丰富度和Shannon多样性指数最高,衡水湖东湖的水鸟种群数量最大,滏阳新河的鸻鹬类种群数量相对较大。(2)不同区域水鸟群落具有明显的季节性变化特征,春夏季涉禽数量明显增多,但仅在衡水湖自然保护区东湖、西湖和滏阳新河成为水鸟群落的优势种;9月之后各区域游禽种数和种群数量占比均明显上升,雁鸭类成为优势种群。(3)水鸟物种丰富度和种群数量较高的区域主要在自然保护区的湿地恢复区、滏东排河和小湖隔堤两侧等地;不同类群水鸟的空间分布格局差异较大,雁鸭类分布较为分散,鸻鹬类、鹤鹳类水鸟分布更为集中;栖息地状况是影响衡水湖水鸟多样性的主要因素。(4)衡水湖水鸟保护优先区包括湿地恢复区及周边区域、南李庄鱼塘、良心庄鱼塘及周边区域、东湖的姊妹东岛、小湖隔堤两侧等5个区域,占保护区总面积的8.94%。研究结果为衡水湖自然保护区的功能区划、水鸟保护策略制定、栖息地保护修复提供了相关依据。     

浙江省生态保护修复优先区识别

生态保护修复是维持和提升生态系统稳定性和可持续性的重要举措。识别生态保护修复优先区并进行有规划的生态保护修复能够达到抑制生态环境退化的目的。以浙江省为研究对象,运用生态系统服务价值计算模型、神经网络自组织映射(SOM)聚类分析法、空间统计、Spearman非参数相关性分析等方法,识别生态系统服务簇,分析生态系统服务簇演化和人类活动强度变化特征,识别生态保护修复优先区,探讨不同生态系统服务价值的权衡/协同关系,提出生态保护修复优先区规划策略。结果表明:(1)2000-2021年浙江省生态系统服务空间分布逐渐趋于均衡,生态系统服务价值总量由7279.73亿元降低至6980.28亿元;(2)2000-2021年浙江省人类活动强度显著增加,呈现由西到东、由南到北的递增趋势;(3)2000-2021年浙江省生态系统服务与人类活动强度变化Moran''s I指数呈现显著负相关性,说明人类活动强度与生态服务价值两者空间上处于相互制约状态;(4)2000-2021年浙江省 90 县(区)可划分为4类生态系统服务簇,包括:城市中心簇、农业生产簇、核心生态簇和生态保育簇;(5)基于2021年双变量Moran''s I指数聚类结果将研究区划分的5种类型分区作为生态保护修复一级分区,以区域内主导生态系统服务簇作为生态保护修复二级分区划分依据。浙江省生态保护修复优先区划分为4个类型,即面积占比14.83%的生态预防治理区、面积占比19.94%的生态调控建设区、面积占比50.23%的核心生态保护区和面积占比15.00%的生态综合提升区。据此,提出不同类型优先分区实施生态保护修复的规划策略。     

辽宁省生物多样性保护优先区识别

生物多样性保护优先区是我国为加强生物多样性保护划定的重要区域,辽宁省境内目前并无此类优先区,弥补相关缺失具有重要意义。本研究通过对生态系统保护、人类影响和生物多样性保护区划3个准则层7个指标进行计算,依次获得辽宁省生物多样性保护优先区指标值、准则层值和优先区识别综合值,结合辽宁省县(市)行政边界和自然保护区边界数据,确定了辽宁西部和东部生物多样性保护优先区的建议地域范围。其中,辽宁西部生物多样性保护优先区面积为12951 km²,森林覆盖率为53.6%,包括9个省级以上自然保护区,以水土保持作为区域重要生态功能;辽宁东部生物多样性保护优先区面积为20057 km²,森林覆盖率为78.9%,包括8个省级以上自然保护区,以水源涵养作为区域重要生态功能。上述优先区是国家和省级保护物种的集中分布区,也是辽宁省重要生态系统的分布区,亟待开展生物多样性保护工作。     

黄河流域水鸟保护优先区及空缺

黄河流域为迁徙水鸟提供重要的繁殖地、越冬地和停歇地。然而,黄河流域正面临着农业开垦、城市化、水资源分布不均等一系列的生态安全问题,威胁迁徙水鸟种群及其栖息地稳定性。因此,识别黄河流域重要的水鸟栖息地分布区域,分析当前的保护现状对于开展水鸟及栖息地保护至关重要。以黄河流域为研究区,搜集整合来自国内外观鸟网站(eBird、全球生物多样性信息库(GBIF)和中国观鸟记录中心(BirdReport))、文献和水鸟调查报告中的水鸟调查数据,沿用三个国际上通用的水鸟重要栖息地识别标准,确定了黄河流域水鸟保护优先区。在此基础上,使用水鸟栖息地重要性指数确定水鸟保护优先区保护优先等级,结合国家自然保护地名录,分析水鸟保护优先区保护空缺状况。结果显示:黄河流域共有47个水鸟保护优先区,主要分布在黄河流域中游和下游,其中河南省和山东省水鸟保护优先区较多。满足水鸟保护优先区识别标准的水鸟共14种,其中,极危物种有2个,濒危物种有1个,易危物种有5个。水鸟保护优先区保护优先等级处于I、II和III类的分别有2个、8个和37个。有20个水鸟保护优先区处于保护空缺状态,占总数的42.55%,主要集中在黄河中游和下游,其中,水鸟保护优先等级处于I类或II类的地块有3个,建议将这些保护空缺地以自然保护区、保护小区或国家公园形式纳入湿地保护地体系,并加强长期监测。     

西藏米林县珍稀濒危药用植物优先保护评价

通过设置样方和路线踏查,对米林县的野生药用植物资源进行调查,并利用多个指标定量计算各濒危植物的优先保护值,确定其珍稀濒危物种优先保护序列,对珍稀濒危药用植物的种类、药效和入药部位多样性进行了分析。结果表明:米林县共有药用保护植物37科72属97种,分别占药用植物总科数、总属数、总种数的48.05%、32.00%、30.70%。其中,被子植物有35科69属95种,裸子植物有2科2属2种。97种珍稀濒危药用植物中,处于Ⅰ级保护的药用植物有9科11属11种,处于Ⅱ级保护的药用植物有18科25属27种,处于Ⅲ级保护的药用植物有28科46属59种。从珍稀濒危药用植物的药效来看,清热功效和补虚功效的药用植物较多,分别有32种和20种,各占濒危药用植物总种数的32.99%、20.62%;从药用部位统计,根与根茎类和全草类的药用植物分别有34种和26种,占珍稀濒危药用植物总数比例较大,分别为35.05%、26.80%。该区评估的优先保护等级和濒危等级与保护植物名录有一定差异,桃儿七在本区的保护等级由Ⅲ级升为Ⅰ级,另外有7种植物的濒危程度在本区加强。基于调查和研究结果分析了米林县珍稀濒危药用植物的致濒原因,并就此提出了一些具体的保护建议和措施。     

Assessing conservation priorities of threatened medicinal plants in China: A new comprehensive phylogenetic scoring system

Over-harvesting, habitat loss and fragmentation, and biological invasions have led to a sharp decline in wild medicinal plants population in China, where they are an essential component of traditional medicine and used widely. The current national list of protected medicinal materials, the State Key-protected Wild Medicinal Species List (SKPWMSL), which has not been revised for 30 years, is in urgent need of an update. This study proposes a new scoring system with seven indicators that set the conservation priorities of threatened medicinal plants. The advantages of our approach include: (i) quantitative methods with high repeatability and comparability; and (ii) consideration of the evolutionary history of medicinal species. After assessing 911 threatened medicinal angiosperms in China, we identified 112 species as key medicinal plants for conservation priority (KMPCP). We suggest promoting the SKPWMSL with KMPCP as a supplement and update. Meanwhile, our scoring system will improve the future setting of conservation priority and can be extended to other countries or regions.     

青藏高原生态系统服务功能的价值评估

青藏高原具有丰富多样的生态系统类型 ,这些生态系统不仅生产了大量的产品 ,而且提供了巨大的生态服务功能。根据计算表明 ,高原生态系统 2 0 0 0年生产的产品经济价值为 170× 10 8元。生态服务功能中年固碳总量为 15× 10 8t,释放氧气量为11× 10 8t。根据二氧化碳固定量和氧气释放量估算的调节大气的服务价值总计为 10 0 15× 10 8元。以高寒草甸和高寒草原为主的草地生态系统具有重要的水源涵养功能 ,每年高原生态系统的水源涵养量达 2 6 12× 10 8m3,其经济价值为 174 4× 10 8元。森林的净化功能价值大约为 2 5 5× 10 8元。高原生态系统产品的经济价值与生态服务功能价值的比值为 1:70 ,显然 ,高原生态系统的生态服务价值远远高于直接使用价值。因此 ,保护生态系统和生物多样性是维持生态系统稳定和保育高原生态过程的根本     

青藏高原草地承载力空间演变特征及其预警

为研究青藏高原草地承载力的空间演变特征并对其进行预警,以已有的青藏高原净初级生产力数据为基础,核算了该地区的草地理论载畜量及演变趋势,并结合县域实际存栏量,划定了草地承载力的预警等级。结果表明：（1）青藏高原草地承载力整体呈东高西低的格局,其中高寒草原和高寒草甸是该地区草地承载力的主要组成部分;（2）2000-2015年,青藏高原理论载畜量由8614.89万羊单位增至9451.53万羊单位;（3）青藏高原整体处于超载状态,2000-2010年超载状况加剧,至2015年超载状况稍有缓解,草畜平衡指数由67.88%增至79.90%,再降至67.91%。目前亟需优先控制72个红色预警县（超载状态正在加剧）的牲畜存栏量,避免超载状况进一步恶化。未来需要通过控制牲畜存栏量、调整畜牧区发展布局和提高草地生产力等多项措施的结合来改善青藏高原地区的草地承载状况,维持草地生态系统的可持续发展。     

青藏高原东南部天然草地主要有毒植物调查研究

对青藏高原东南部的川西北天然草地主要有毒植物的种类、毒物成分和分布作了系统的调查与研究,首次报道了该区域天然草地有毒植物名录,统计出该区主要有毒植物226种,隶属于33科77属。有毒植物所含主要毒物成分可分为生物碱、苷类化合物、萜类化合物、苯酮类化合物、酚类及其衍生物和简单有机物等6大类。有毒植物在亚高山草甸草地中分布最多,有157种,其次是亚高山灌丛草地、高山草甸草地、高山灌丛草地和高寒沼泽化草甸草地。本调查研究为青藏高原东南部天然草地主要有毒植物的防除和开发利用奠定了基础。     

青藏高原药用植物唐古特山莨菪和唐古特大黄光合作用对强光的响应

与唐古特大黄相比,唐古特山莨菪的表观光合量子效率(AQY)较高,但最大净光合速率(Pmax)较低。在光强小于1200μmolm-2s-1时,后者用于碳同化的电子传递占总光合电子传递的比例(JC/JF)比前者高,而分配于光呼吸的电子传递(JO/JF)及Rubisco氧化和羧化速率的比值(VO/VC)则相反;光强大于1200μmolm-2s-1以后两种植物的这些参数都趋向稳定。随光强增加,后者叶片吸收光能分配于热耗散(D)的增加斜率较前者高,表明两高山植物对强辐射的适应方式略有不同。加强光呼吸途径的耗能代谢和PSII天线热耗散份额是唐古特山莨菪适应高原强辐射的主要方式,而提高叶片光合能力则是唐古特大黄的一种适应方式。     

青藏高原北部多年冻土区草地植物多样性

研究了青藏高原北部多年冻土区草地群落植物多样性的特征。研究表明 :草地群落间丰富度指数差异不显著 ,均匀度指数和多样性指数差异显著 (P<0 .0 5 )。均匀度指数表现为高山嵩草 (Kobresia pygmaea)草甸 <紫花针茅 (Stipa purpurea)草原 <矮嵩草 (K.humilis)草甸 <青藏苔草 (Carex moorcroftii)草甸 ,多样性指数表现为高山嵩草草甸 <矮嵩草草甸 <紫花针茅草原<青藏苔草草甸。修路时破坏的矮嵩草草甸在次生恢复过程中 ,离公路 10 0 m处群落的丰富度指数 ,均匀度指数和多样性指数大于原生群落 ,而原生群落的多样性又大于 30 m和 5 0 m处群落的多样性。地上草地群落植物多样性伴随地下冻土退化过程表现为 ,以 1m2样方统计时 ,各个演替群落间的丰富度指数差异不显著 ,而以 10 0 m2样条统计时 ,高寒草甸和草原化草甸的丰富度指数显著大于沼泽草甸和稀疏草原 (P<0 .0 5 ) ,但均匀度和多样性指数在两种统计面积时均表现为先增加后下降的变化趋势。     

青藏高原高山植物的形态和解剖结构及其对环境的适应性研究进展

高山植物是一类生长于树线以上至雪线的山地植物。揭示高山植物适应环境的形态和结构特征及其内在机制,对研究全球气候变化下,植物对环境的响应和适应具有重要的理论意义。然而,国内在高山植物功能生态学的研究上相对薄弱,已有研究主要集中在对青藏高原高山植物的报道上。结合国外高山植物的相关研究报道,从形态和解剖结构两个方面对青藏高原高山植物的研究进展进行了综述,重点阐述了高山植物的形态、解剖结构及其与环境的适应性关系。植株矮小（有的呈垫状）、叶片小而厚、具有通气组织、栅栏组织多层、机械组织发达、虫媒花性状、线粒体数量多和叶绿体基粒片层少等是这一地区高山植物普遍具有的形态和结构特征。高山植物形成上述结构的特异性是高山特殊综合生态环境长期作用的结果。同时,也是高山植物对高山环境的高度适应。最后,对这一领域存在的问题以及未来研究的重点和方向进行了探讨。目的是引起国内研究者的关注,促进我国高山植物功能生态学的研究与发展。     

青藏高原濒危兽类保护与管理研究进展

青藏高原是全球生物多样性热点区域和优先保护区,分布着多种重点保护物种及青藏高原特有种,物种丰富度高且濒危物种占比大。本文针对青藏高原分布的有蹄类、猫科、熊科、犬科、鼬科、翼手目、小型兽类7个动物类群,从濒危现状、濒危成因、已开展的研究工作和管理对策、取得的保护成效等角度分别论述了各类群的保护与管理研究进展。在青藏高原有蹄类中特有种占比远高于其他类群;81% ~ 100%的有蹄类、猫科、熊科、犬科动物被列为国家重点保护野生动物;45% ~ 100%的有蹄类、猫科、熊科动物被中国脊椎动物红色名录或IUCN红色名录列为受威胁物种,远高于全球平均水平。全球变暖、栖息地破碎化、环境污染、过度放牧、偷猎与非法贸易是青藏高原濒危兽类生存的主要威胁。相关法律法规的贯彻实施、自然保护地建设及开展的大量调查监测和研究,为青藏高原濒危兽类保护生物学研究提供了法律保障和科学依据。鉴于目前保护与管理工作的局限性,建议构建全面系统的大数据平台,开展青藏高原地区保护成效快速评估及自然保护地空间优化布局研究,将国际先进的交叉学科理论方法与实践创新优势相结合,为濒危兽类的保护与管理提供指导与建议,从而为我国生物多样性保护和生态文明建设提供重要的科技支撑。