江西省自然保护区发展布局空缺分析

通过专家咨询、数量标准化、主观赋权等方法,对江西省96个县(市、区)的高等动植物种类、珍稀物种种类、天然林面积和蓄积、天然湿地面积、已建自然保护区面积等进行评分,计算96个县(市、区)的物种多样性、天然林资源、天然湿地等自然资源的综合评分值和自然保护区建设的空缺评分值,并借助GIS技术分析了江西省自然保护区空间布局特点及存在的主要问题,研究提出了自然保护区空间规划布局建议,为江西省自然保护区中远期发展规划提供科学依据。     

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。     

西大明山自然保护区冠斑犀鸟的分布及保护现状

采用点计数调查法和访问方法在2004年12月、2005年10月、2006年4月、2006年12月及2007年5月对西大明山自然保护区的三大林区(即:凤凰山林区、西大明山林区和小明山林区)冠斑犀鸟(Anthracoceros albirostris)的数量及分布情况进行了系统调查.结果显示,西大明山自然保护区的种群数量约53±8只,按保护区的面积计算种群密度为0.088ind·km²,按森林覆盖面积为0.23ind·km².其中:凤凰山林区及西大明山林区估算冠斑犀鸟有41±5只,比2000年数据减少了约30只;小明山林区仅剩12只.结果反映西大明山自然保护区的冠斑犀鸟已处在极度濒危的边缘.     

白眉[姬]鹟生态的初步研究

1986—1988年的5—8月,在山西庞泉沟国家级自然保护区的白眉[姬]鹟(Ficedula zanthopy(?))的迁徙期在5月中旬和8月上旬。种群数量为1.40(只/公里)。其繁殖行为营巢期8—9天,孵卵期12—13天,孵化率93.75％,出巢率91.67％。剖检56个鸟胃,内含全为昆虫。我们于1986—1988年5—8月,在山西庞泉沟国家级自然保护区对白眉[姬]鹟(Ficedula zanthopyia)的生态进行了初步研究。本区位于山西省吕梁山脉中段(东经111°21′—111°33′,北纬37°45′—37°55′,总面积10443.5公顷)。     

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。     

1975—2015年南四湖自然保护区生态系统服务价值时空变化分析

南四湖自然保护区具有较高的生态保护地位和经济价值。研究以南四湖自然保护区1975—2015年8期土地利用类型数据为基础, 借助SPSS、ArcGIS等软件, 分析南四湖自然保护区近40年土地利用变化及其对生态系统服务价值时空分布的影响。结果表明: 1975—2015年水体始终是南四湖自然保护区的优势土地利用类型。40年间未利用地面积减少88.90% (8807.68 hm2), 而水田、草地、旱地、建成区、林地和水体面积分别增加4626.45 hm2、405.06 hm2、1660.67 hm2、401.54 hm2、76.76 hm2和1621.60 hm2。40年间南四湖自然保护区的生态系统服务总价值增加了0.03% (1.13×106 US$), 其中支持服务功能价值减少1.14×107 US$, 文化服务功能价值减少5.61×106 US$, 供给服务功能价值减少2.15×106 US$, 仅调节服务功能价值增加2.02×107 US$。表现在空间上则是自然保护区西侧生态系统服务价值变化较东侧更为明显。导致1975—2015年生态系统服务价值变化的主要影响因子是水体和未利用地面积的改变, 生态系统服务价值与水体面积呈现显著正相关, 与未利用地呈现显著负相关。研究结果能为南四湖自然保护区的土地利用决策提供理论支持。     

北部湾印太江豚密度估算及适宜栖息地预测

目前我国印太江豚 (Neophocaena phocaenoides) 的基础信息十分有限,2018—2020年对北部湾离岸较近的广西壮族自治区合浦儒艮国家级自然保护区及离岸较远的涠洲岛水域进行了截线抽样法船只考察。应用DISTANCE估算出儒艮国家级自然保护区印太江豚密度约为每平方千米0.273 (0.133 ~ 0.561) 头,数量约88头 (95%CI：43 ~ 181);涠洲岛水域印太江豚密度约为每平方千米0.100 (0.048 ~ 0.210) 头,数量约137头 (95%CI：65 ~ 286)。利用最大熵模型 (MaxEnt) 分析北部湾水域印太江豚的适宜栖息地分布及面积。MaxEnt模型训练集和测试集AUC值分别为0.980和0.927,模型拟合度较好,结果表明离岸距离和海洋深度是影响印太江豚栖息地分布的主要因子,印太江豚的适宜栖息地在北部湾东北部近岸区和海南西侧,适宜度超过0.5的栖息地面积达14 630.62 km²。2018—2020年印太江豚适宜栖息地面积较2013年大幅度下降,0.5适宜度的栖息地面积减少了40%。参考印太江豚2个群体的平均密度和北部湾适宜栖息地面积,粗略估计北部湾水域印太江豚约1 463 ~ 3 994头。由此可见,北部湾水域内印太江豚密度比较高,应引起足够的重视。建议首先进行区域性海洋环境的整体保护,重点关注鱼类资源的恢复及对人类活动尤其渔船的管控,并尽快建立新的自然保护区。     

国家级自然保护区生态系统格局十年变化(2000-2010年)评估

为揭示国家级自然保护区生态系统格局构成及变化状况,基于2000年和2010年319个国家级自然保护区生态系统类型与分布数据,根据生态系统类型转化及其转化幅度,考虑自然保护区各功能区的重要性,构建生态系统格局变化指数,分析国家级自然保护区生态系统格局动态变化。结果表明,国家级自然保护区草地生态系统面积最大,2000年和2010年分别占全国国家级自然保护区总面积的57.88%和57.74%,其次为荒漠生态系统,两期占比约17%,其他依次是湿地、森林、灌丛、农田、冰川/永久积雪、海洋、城镇等生态系统类型。2000-2010年,国家级自然保护区内森林、湿地面积明显增加,城镇有一定程度扩张,冰川/永久积雪略微减少。总体上,国家级自然保护区生态系统格局基本保持稳定,基本维持的保护区数量219个,占国家级自然保护区总数的68.65%,生态系统格局改善的保护区数量略多于退化的数量,10年来国家级自然保护区生态系统格局保护取得一定效果。国家级自然保护区生态系统格局在基本维持的基础上,表现出一定的地域不平衡性。生态系统改善的保护区多分布在秦岭、大巴山、大娄山、南岭一带,而东部省份、内蒙古高原、东北平原一带生态系统退化的保护区数量较多,主要是荒漠、内陆湿地和水域、野生动物、自然遗迹等类型自然保护区。最后,提出3点建议为提高国家级自然保护区管理水平提供参考。     

近年来乌梁素海疣鼻天鹅种群数量变化及原因分析

为查清内蒙古乌梁素海湖泊湿地疣鼻天鹅(Cygnus olor)繁殖期和秋季迁徙前期种群数量,2014至2017年采用路线统计法和样点统计法对其进行精确计数统计,结合近十余年来的文献数据和监测记录,探讨了种群数量的变化及原因。结果显示,2015至2017年春季繁殖成鸟数量依次为84只、92只、80只,基本稳定;2014至2017年,秋季种群数量依次为411只、302只、281只、153只,逐年减少;近几年适宜繁殖地和觅食地面积不断缩小、天敌偷袭、捡蛋和投毒等因素影响亚成鸟和幼鸟的生存。根据文献和保护区监测数据,1996至2004年种群数量逐年增多,与自然保护区的建立、严禁捡蛋和没收猎枪有关,而2005至2013年因干旱缺水、水域被开发利用、芦苇(Phragmites australis)和宽叶香蒲(Typhalatifolia)面积扩增、水质恶化、富营养化加重等原因种群数量下降。研究表明,近几年乌梁素海被过度开发利用,人为干扰频繁,影响疣鼻天鹅正常繁殖栖息;栖息地的科学管理和严禁捡蛋及投毒行为,对该种群的生存及增长至关重要。     

静水型无尾类蝌蚪数量资源调查方法的探究

根据不同无尾类蝌蚪的实际分布状态,设计了体积面积像素换算法(VAPT法)、样方拍照计数法,并结合经典的标志重捕法,通过对宽阔水国家级自然保护区的中华蟾蜍指名亚种(Bufo gargarizans gargarizans)、泽陆蛙(Fejervarya multistriata)、黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculata)蝌蚪群体进行数量资源调查,以探究蝌蚪数量调查的方法及适用性。结果表明,VAPT法、样方拍照计数法具有科学性与适用性,值得探讨。新方法的设计与应用可以对无尾类蝌蚪数量调查方法作有益补充及完善,对无尾类种群数量调查数据的准确与完整性有较大意义。     

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。     

中国自然保护区空间分布特征

我国自然保护区经过60余年建设,在维护国家生态安全、保护生物多样性、保存自然遗产和改善生态环境质量等方面发挥着重要作用。研究系统整理了我国现有2672个自然保护区空间分布数据,形成了较为完整的空间信息数据库,从发展历程、保护类型、建设规模等方面进行了特征统计。运用地理集中指数和核密度指数等方法,对全国自然保护区从海陆分布、省级分布、时空分布、集聚分布等不同维度进行了空间分布特征分析。结果表明:(1)我国自然保护区数量和类型丰富,大致经历了"起步-停滞缓慢发展-稳步发展-快速发展-稳固完善"的5个发展阶段,以中小型的森林生态系统、野生动物、内陆湿地和水域生态系统自然保护区为主;(2)空间上为集聚分布,省域分布差异悬殊,沿"胡焕庸线"呈"西少东多、西聚东散"的特点;(3)不同类型和管理级别的自然保护区分布集群态势差异明显,形成了黄山-怀玉山、粤东北丘陵、南岭、武夷山等11个显著聚集区;(4)建设规模和连片聚集效应自西向东呈递减趋势,与我国地形的三级阶梯构造变化趋势存在紧密联系。最后,本文讨论了形成我国现有自然保护区空间格局的主要原因,包括客观自然条件及主观人为等因素,并结合我国自然保护区空间分布和建设发展中存在的问题进行了分析,从建立布局完善和海陆统筹的保护区网络,科学界定保护地类型,逐步优化自然保护区边界及稳步提升科研监测成效等方面提出了发展建议。在我国自然保护地体系由自然保护区向国家公园为主体的全面深化改革阶段,本研究弥补了现有研究成果的局限性和时效性问题,以期为未来自然保护区的空间布局优化及发展提供科学参考。     

Establishment of Nature Reserves in Administrative Regions of Mainland China

Nature reserves are widely considered as one available strategy for protecting biodiversity, which is threatened by habitat fragmentation, and wildlife extinction. The Chinese government has established a goal of protecting 15% of its land area by 2015. We quantitated the characteristics and distribution of nature reserves in mainland China and evaluated the expansion process for national nature reserves. National nature reserves occupy 64.15% of the total area of nature reserves. Steppe and meadow ecosystem, ocean and seacoast ecosystem, and wild plant nature reserves represent lower percentages, particularly in national nature reserves, in which they comprised 0.76%, 0.54%, and 0.69%, respectively, of the area. Furthermore, medium and small nature reserves compose 92.32% of all nature reserves. The land area under any legal protection has reached 14.80%, although only 9.78% is strictly protected. However, if 9 super-large national nature reserves, located in Southwest and Northwest China were removed, the percentage of strictly protected area decreases to 2.66% of the land area of China. The areas contained in nature reserves in each province are not proportional to the areas of the provinces, particularly for national nature reserves, with higher protection rates in Southwest and Northwest China than in other regions. Of the 31 provinces, 22 provinces feature strict protection of less than 4% of their areas by national nature reserves; these provinces are mainly located in East, Central, South, and North China. Moreover, the unevenness indexes of the distribution of nature reserves and national nature reserves are 0.39 and 0.58, respectively. The construction of nature reserves has entered a steady development stage after a period of rapid expansion in mainland China. In recent years, the total area of national nature reserves has increased slowly, while the total area of nature reserves has not increased, although the number of nature reserves continues increase.     

Time-course of tomato whole-plant respiration and fruit and stem growth during prolonged darkness in relation to carbohydrate reserves

To evaluate the relevance of a simple carbon balance model (Seginer et al., 1994, Scientia Horticulturae 60: 55-80) in source-limiting conditions, the dynamics of growth, respiration and carbohydrate reserves of tomato plants were observed in prolonged darkness. Four days prior to the experiments, plants were exposed to high or low light levels and CO(2) concentrations. The concentration of carbohydrates in vegetative organs was 30-50 % lower in plants that were exposed to low carbon assimilation conditions compared with those exposed to high carbon assimilation conditions. During prolonged darkness, plants with low carbohydrate reserves exhibited a lower whole-plant respiration rate, which decreased rapidly to almost zero after 24 h, and carbohydrate pools were almost exhausted in leaves, roots and flowers. In plants with high carbohydrate reserves, the whole-plant respiration rate was maintained for a longer period and carbohydrates remained available for at least 48 h in leaves and flowers. In contrast, fruits maintained fairly stable and identical concentrations of carbohydrates and the reduction in their rate of expansion was moderate irrespective of the pre-treatment carbon assimilation conditions. The time-course of asparagine and glutamine concentrations showed the occurrence of carbon stress in leaves and flowers. Estimation of source and sink activities indicated that even after low carbon assimilation, vegetative organs contained enough carbohydrates to support fruit growth provided their own growth stopped. The time of exhaustion of these carbohydrates corresponded grossly to the maintenance stage simulated by the model proposed by Seginer et al. (1994), thus validating the use of such a model for optimizing plant growth.     

基于卫星追踪探讨黄河流域自然保护区对3种水鸟栖息地的保护现状

自然保护区是生物多样性保护的重要形式, 对于迁徙水鸟而言, 它的规划尤为重要。本研究于2016-2018年间在中国、蒙古国和俄罗斯捕捉6只斑头雁(Anser indicus)、5只白琵鹭(Platalea leucorodia)和10只东方白鹳(Ciconia boyciana)进行卫星追踪, 探讨了黄河流域自然保护区对它们栖息地的保护现状。基于4年累积获取的844,592条高频数据, 分析了这21只水鸟在黄河流域活动的时间和利用的土地类型, 并使用核密度法拟合了3种鸟类的家域。结果表明: 3种鸟类均利用黄河流域湿地作为迁徙途中的停歇地, 其中一部分白琵鹭幼鸟利用黄河流域湿地作为度夏地, 一部分东方白鹳利用黄河三角洲湿地作为越冬地; 3种水鸟在黄河流域内的土地利用情况存在差异, 斑头雁对草地(49.0%)、裸地(26.2%)与水体(22.5%)的利用率较高, 白琵鹭对农田(42.1%)、草地(19.8%)和湿地(19.6%)的利用率较高, 东方白鹳对湿地(49.8%)、农田(34.5%)和水体(4.6%)的利用率较高; 斑头雁核心的50%家域被现有保护区完全覆盖, 而白琵鹭和东方白鹳核心的50%家域被现有保护区的覆盖度分别为1.6%和0, 表明后2种水鸟的栖息地极大可能存在保护空缺; 同时对覆盖范围内土地类型自身占比进行分析, 发现3种鸟类对于裸地、草地和农田的利用偏向于被动选择, 而对于湿地和水体的利用表现为主动选择。基于卫星追踪获得的高频数据可以准确反映3种水鸟在黄河流域的停歇情况、土地利用情况及潜在栖息位点。在黄河流域自然保护区的进一步规划中, 应关注白琵鹭和东方白鹳适宜生境的保护状况, 并建立覆盖全面的保护区。     

基于熵权的珠江三角洲自然保护区综合评价

运用熵权法对珠江三角洲自然保护区进行了综合评价。结果表明:(1)48个样本的保护区中7个为高水平,30个为较高水平,10个为一般,1个较差。从总体水平上看,虽然具有一部分较高水平的保护区,但珠江三角洲的保护区建设水平存在明显的差异,深圳、中山、佛山等地亟待建立新的保护区加以补充;(2)保护区的综合水平与面积具有明显的相关关系,建立了综合水平与面积之间的回归模型,并进一步求出珠江三角洲生态类型自然保护区理论上的最适宜面积;(3)区域保护区综合水平的提高与最大面积指数正相关,区域可以通过建设面积相对较大的优质保护区成为区域生态增长极,通过物种的交流和环境影响拉动其它保护区的发展,但区域范围内保护区之间面积差异不能太大;(4)自然干扰对沿海及岛屿类型的保护区综合水平影响相对较大。     

京津冀地区物种多样性保护优先区识别研究

着力扩大环境容量和生态空间,加强跨区环境保护合作,是落实京津冀一体化协同发展国家战略的重要内容。摸清京津冀地区的生物多样性分布格局,可为国家公园布局、生态环境保护工程的实施提供依据。根据"自然保护区生物多样性保护价值评估技术规程（LY/T 2649-2016）",基于京津冀地区自然保护区的综合科学考察报告,评估了京津冀地区典型自然保护区的物种多样性保护价值,并以其为因变量,以自然保护区的综合地形地貌为自变量,构建多元回归模型,同时以自然保护区的平均面积为基准,利用ArcGIS的创建"渔网"功能,将京津冀地区划分为1638个网格单元,利用构建的多元回归模型评估了这些网格单元的保护价值。结果表明：京津冀地区国家级自然保护区的保护价值平均得分为204分,比参评的全部35个自然保护区的平均分高40分;在省级自然保护区中也存在一些得分较高的自然保护区,如,唐海湿地自然保护区和河北南大港自然保护区,且超过了参评国家级自然保护区保护价值得分的平均值。京津冀地区的物种多样性保护优先区总面积为36791.35 km²,占京津冀地区总面积的16.94%,其中一级保护优先区面积4611.57 km²,二级保护优先区面积16045.79 km²,三级保护优先区面积16133.98 km²。这些区域主要分布在河北省和北京市的北部地区,区域内绝大部分以森林植被和灌丛植被为主。建议在未来的国家公园布局、生态环境保护工程布局中重点考虑这些地区。     

我国自然保护区功能分区研究进展

自然保护区功能分区是保护区规划和科学管理的重要环节。我国自然保护区功能区划主要采用国际"人与生物圈"计划的"三区"划分模式,即核心区、缓冲区和实验区。介绍了我国自然保护区的分区依据,在总结自然保护区功能分区方法研究进展上,分析了目前我国自然保护区功能区划中存在的难点与问题,并对其进行了展望,以期为我国自然保护区功能区的科学划分与完善提供依据。     

基于熵权TOPSIS法的西南自然保护区景观保护成效评价

定期开展保护成效评估,是制定保护决策与提升保护地管理效果的重要基础。景观动态能够直观地指示保护地成效,但针对区域尺度保护地网络,采用多指标评价体系的景观保护成效研究还相对缺乏。以我国西南地区102个国家级和省级自然保护区为研究对象,从景观生态状况、自然生境格局与连通性以及人类干扰4个方面构建评价指标体系,应用熵权TOPSIS模型的综合分析方法,评估自然保护区在1990—2015年间的景观保护成效,并探讨自然保护区属性与保护成效间的关系。研究发现：(1)从1990—2000年至2010—2015年评估时段,保护成效上升的自然保护区数量约占77.5%,但低于保护成效综合评价指数平均值的自然保护区数量持续增加,表明自然保护区的整体景观成效趋于两极化发展。(2)自然保护区景观保护成效表现出明显的空间差异性,保护成效明显提升的自然保护区主要分布在川藏滇桂四省区,成效下降的自然保护区主要分布在黔、桂及两者交界区域。(3)不同类型与等级的自然保护区之间保护成效存在差异。类型上,整体成效表现为森林生态类较好、内陆湿地类次之、野生动植物类较差,而保护成效改善程度为野生动物类>内陆湿地类>森林...