岷山地区大熊猫生境评价与保护对策研究

综合运用大熊猫生物学与行为生态学研究成果、遥感数据分析与地理信息系统技术 ,在系统研究岷山地区大熊猫生境分布、生境质量与空间格局的基础上 ,明确岷山地区保护大熊猫的关键区域 ,分析岷山地区大熊猫保护与自然保护区建设的对策 ,以期为岷山地区大熊猫保护及其与岷山地区资源开发与发展的协调提供依据。遥感数据分析结果表明 ,岷山地区以森林为主 ,各类森林面积 1 91 790 3.4 4 hm2 ,占 5 5 .4 2 % ,将与大熊猫生境密切相关的森林植被分为常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、亚高山针叶林等 ,其中亚高山针叶林面积 5 380 4 9.6 4 hm2 ,占全部森林的占 2 8.0 5 % ,落叶阔叶林面积 4 6 1 35 5 .6 7hm2 ,占2 4 .0 6 % ,针阔混交林面积 4 0 30 36 .2 6 hm2 ,占 2 1 .0 1 %。结果表明岷山地区有大熊猫潜在生境 1 32 3789.1 5 hm2 ,由于森林资源利用、交通、农业活动影响、居民薪柴砍伐 ,以及生境破碎化与生境隔离等导致的生境丧失 5 5 341 3.4 5 hm2 ,目前尚存的大熊猫适宜生境 770 375 .7hm2 ,由于交通等隔离而成为至少 5个相互分隔的生境单元 ,大熊猫种群交流受到严重阻碍。为了有效地保护岷山大熊猫 ,首先应充分注意到各种人类活动 ,尤其交通的建设对大熊猫生境的影响 ;其次要扩大自然保护区范围 ,     

汶川地震对都江堰地区大熊猫生境的影响

为了明确汶川地震破坏区的空间分布特征及其对大熊猫生境的影响,选择在都江堰地区采用遥感数据解译和GIS模型分析相结合的方法进行了此项研究。研究结果表明：汶川地震及其产生的滑坡、泥石流等次生灾害造成的植被破坏区面积为12862hm^2,其中78．64％的破坏区位于龙溪虹口自然保护区内部。地震破坏区在空间上主要分布在海拔1400—2400m,坡度20～55°之间的山坡上。地震造成都江堰地区21．63％的大熊猫生境丧失,其中海拔2200～3000m之间的大熊猫生境丧失比例较大。大熊猫生境破碎化程度严重,震后的生境斑块数量是震前的7．7倍。龙溪虹口自然保护区的大熊猫生境丧失更为严重,其丧失比例为32．15％,而保护区外部的大熊猫生境丧失较轻,其丧失比例为9．83％。地震造成该地区大熊猫生境丧失严重,生境破碎化加剧,为了增加大熊猫可利用的生境,在震后恢复重建中应当避免在大熊猫生境中开展旅游。     

岷山地区大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)生境影响因子连通性及主导因子

岷山地区是大熊猫保护的关键地区.运用图论分析法研究了岷山地区大熊猫生境影响因子,及其相互作用关系.结果表明:在岷山地区,12个影响因子66对组合中,47.0%的影响因子间存在直接的联系,其中89.2%的影响具有增大效应,这说明人类活动对大熊猫生境的影响具有协同增大效应,并占主导地位.研究发现,在影响因子关系集中,存在强连通性的子集K={(TD);(RB);(MI);(HPL);(AP);(AD);(SR);(TH);(FC)},这表明近期进行的旅游景点开发,公路建设,采矿,高压电线走廊建设,以及传统的农业开发,畜牧业,薪柴采集等影响因子之间存在着强烈相互作用关系,这些人类活动还会将其他人类活动对大熊猫生境的影响放大,加剧其对大熊猫生境的不利影响,是影响岷山地区大熊猫生境的主导因素.研究还表明如果不能对主导因子进行有效的控制,很难有效地保护岷山地区大熊猫生境.研究表明图论分析法是研究大熊猫生境影响因子的一个有效工具,有助于明确影响熊猫生境的主导和关键因子,为制定有效的大熊猫保护策略提供科学依据.     

岷山地区大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)生境影响因子连通性及主导因子

岷山地区是大熊猫保护的关键地区。运用图论分析法研究了岷山地区大熊猫生境影响因子,及其相互作用关系。结果表明：在岷山地区,12个影响因子66对组合中,47.0％的影响因子间存在直接的联系,其中89.2％的影响具有增大效应,这说明人类活动对大熊猫生境的影响具有协同增大效应,并占主导地位。研究发现,在影响因子关系集中,存在强连通性的子集K＝{ (TD);(RB);(MI); (HPL);(AP);(AD);(SR);(TH);（FC）},这表明近期进行的旅游景点开发,公路建设,采矿,高压电线走廊建设,以及传统的农业开发, 畜牧业, 薪柴采集等影响因子之间存在着强烈相互作用关系,这些人类活动还会将其他人类活动对大熊猫生境的影响放大,加剧其对大熊猫生境的不利影响,是影响岷山地区大熊猫生境的主导因素。研究还表明如果不能对主导因子进行有效的控制,很难有效地保护岷山地区大熊猫生境。研究表明图论分析法是研究大熊猫生境影响因子的一个有效工具,有助于明确影响熊猫生境的主导和关键因子,为制定有效的大熊猫保护策略提供科学依据。     

卧龙大熊猫生境的群落结构研究

系统样方调查,研究了卧龙大熊猫生境的物种结构与群落特征。结果表明,大熊猫原 始生境群落特征表现为微个样方内的物种数平均为２１．５７个,盖度为１．６４,物种多样性指数为１．５７,优势度指数０．３８,最大平均树径达７９．４ｃｍ,平均每平方米竹类生物量为６．７３ｋｇ。大熊猫对生境的群落结构也有较广的适宜性,在卧龙落叶直林, 叶－针叶混交林及针叶林３种植被型均可为它的适宜生境。但生境适宜性程度及生境质量主     

Hopes and challenges for giant panda conservation under climate change in the Qinling Mountains of China

One way that climate change will impact animal distributions is by altering habitat suitability and habitat fragmentation. Understanding the impacts of climate change on currently threatened species is of immediate importance because complex conservation planning will be required. Here, we mapped changes to the distribution, suitability, and fragmentation of giant panda habitat under climate change and quantified the direction and elevation of habitat shift and fragmentation patterns. These data were used to develop a series of new conservation strategies for the giant panda. Qinling Mountains, Shaanxi, China. Data from the most recent giant panda census, habitat factors, anthropogenic disturbance, climate variables, and climate predictions for the year 2050 (averaged across four general circulation models) were used to project giant panda habitat in Maxent. Differences in habitat patches were compared between now and 2050. While climate change will cause a 9.1% increase in suitable habitat and 9% reduction in subsuitable habitat by 2050, no significant net variation in the proportion of suitable and subsuitable habitat was found. However, a distinct climate change‐induced habitat shift of 11 km eastward by 2050 is predicted firstly. Climate change will reduce the fragmentation of suitable habitat at high elevations and exacerbate the fragmentation of subsuitable habitat below 1,900 m above sea level. Reduced fragmentation at higher elevations and worsening fragmentation at lower elevations have the potential to cause overcrowding of giant pandas at higher altitudes, further exacerbating habitat shortage in the central Qinling Mountains. The habitat shift to the east due to climate change may provide new areas for giant pandas but poses severe challenges for future conservation.     

卧龙自然保护区大熊猫生境评价

生物的生境是指生物生活繁衍的场所,由生物与非生物环境构成。近几个世纪以来,物种绝灭的速度加快,生物多样性丧失最重要的原因是生物生境的人为破坏。对保持生物的生境评价,是分析这些物种种群减少,濒危原因的重要手段,还能为制定合理的保护对策提供依据。根据大熊猫生境分布特点提出了大熊猫生境结构理论模型,将影响卧龙大熊猫生境质量的因素分为物理环境因素、生物环境因素和人类活动因素,探讨了生境评价的程序与卧龙大熊猫生境评价准则,运用地理信息系统技术与空间模拟方法分析了卧龙大熊猫生境质量。在人类活动影响下,卧龙自然保护区内适宜大熊猫生存的生境面积有57597.3hm^2,其中最适生境面积为6256.1hm^2,主要分布在海拔2300－2800m的平缓山坡与台地。     

Impact of livestock grazing on biodiversity and giant panda habitat

Livestock grazing occurs in many protected areas for wildlife and has become a threat to wildlife worldwide. Livestock grazing within protected areas causes negative effects to rare wildlife (e.g., giant panda [Ailuropoda melanoleuca]) and their habitat. We used the 2,000-km² Wolong National Nature Reserve, Sichuan Province, southwestern China, to document the effects of livestock on the giant panda and its habitat. We monitored arrow bamboo (Bashania fangiana), wildlife sign (i.e., feces and tracks), and characteristics of plant communities in intact habitat (IH; limited livestock grazing) and disturbed habitat (DH; with grazing disturbance) to assess the effects of livestock grazing and the responses of giant pandas and sympatric species across spatial and temporal scales. Bamboo coverage and the height and basal diameter of bamboo in IH were greater than those in DH, whereas the number of herbaceous species and herbaceous coverage in IH were lower than those in DH. Wildlife signs in IH were greater than those in DH; specifically, giant panda and red panda (Ailurus fulgens) signs were greater, whereas signs of sambar (Rusa unicolor) and tufted deer (Elaphodus cephalophus) in IH were similar to those in DH. Livestock grazing reduced bamboo, which may threaten the long-term survival of the giant panda. Our results have implications for understanding and management of livestock grazing in the Wolong National Nature Reserve and elsewhere. © 2019 The Wildlife Society.     

气候变化对邛崃山系大熊猫主食竹和栖息地分布的影响

气候变化对生物多样性的影响,特别是珍稀濒危物种的影响是当前的研究热点。全球气候变化对大熊猫的影响一直受到广泛关注。根据野外调查的大熊猫活动痕迹点、竹类分布点和主食竹扩散距离数据,采用Maxent模型,利用植被、地形、气候等因素,在RCP8.5下分析了2050年和2070年邛崃山系大熊猫主食竹分布及栖息地变化趋势。结果显示:(1)未来大熊猫适宜生境及主食竹气候适宜区面积均有所减少,到2070年分别减少37.2%和4.7%;(2)未来主食竹分布范围总体向高海拔扩展,但面积持续减少,到2070年分布面积比当前减少8.3%;(3)大熊猫栖息地未来有向高海拔扩张的趋势,在低海拔地区退缩明显,到2070年较当前减少27.2%;但到2070年大熊猫栖息地面积加上非栖息地有主食竹分布的面积,较现有大熊猫栖息地面积大1.5%;(4)受气候变化影响较严重的区域是邛崃山系南部以及低海拔地区,其余区域所受影响相对较小;(5)未来需要加强对受气候变化影响严重区域的监测与保护,特别是邛崃山系中部的大熊猫集中分布区。     

An ecophysiological perspective on likely giant panda habitat responses to climate change

Threatened and endangered species are more vulnerable to climate change due to small population and specific geographical distribution. Therefore, identifying and incorporating the biological processes underlying a species’ adaptation to its environment are important for determining whether they can persist in situ. Correlative models are widely used to predict species’ distribution changes, but generally fail to capture the buffering capacity of organisms. Giant pandas (Ailuropoda melanoleuca) live in topographically complex mountains and are known to avoid heat stress. Although many studies have found that climate change will lead to severe habitat loss and threaten previous conservation efforts, the mechanisms underlying panda's responses to climate change have not been explored. Here, we present a case study in Daxiangling Mountains, one of the six Mountain Systems that giant panda distributes. We used a mechanistic model, Niche Mapper, to explore what are likely panda habitat response to climate change taking physiological, behavioral and ecological responses into account, through which we map panda's climatic suitable activity area (SAA) for the first time. We combined SAA with bamboo forest distribution to yield highly suitable habitat (HSH) and seasonal suitable habitat (SSH), and their temporal dynamics under climate change were predicted. In general, SAA in the hottest month (July) would reduce 11.7%–52.2% by 2070, which is more moderate than predicted bamboo habitat loss (45.6%–86.9%). Limited by the availability of bamboo and forest, panda's suitable habitat loss increases, and only 15.5%–68.8% of current HSH would remain in 2070. Our method of mechanistic modeling can help to distinguish whether habitat loss is caused by thermal environmental deterioration or food loss under climate change. Furthermore, mechanistic models can produce robust predictions by incorporating ecophysiological feedbacks and minimizing extrapolation into novel environments. We suggest that a mechanistic approach should be incorporated into distribution predictions and conservation planning.     

生态位因子分析在大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)生境评价中的应用

生态位因子分析是研究物种地理分布的一种多变量分析方法,其最大优点是模型计算只需物种"出现点"的数据,而不需要"非出现点"数据,在生境评价与生境预测中得到广泛应用.将该方法应用于大熊猫生境适宜性评价中,利用大熊猫活动痕迹点和遥感数据分析了平武县大熊猫生境分布现状,综合评价了该县自然保护区的分布状况和存在的保护空缺.研究结果表明,大熊猫偏好在中高海拔(＞2128 m)的针叶林和针阔混交林中活动,而避免在落叶阔叶林和灌丛林中活动,避免在有人为干扰的地区活动,农田是对大熊猫活动影响强度最大的人为干扰因子.平武县大熊猫生境主要分布在该县西部和北部地区,总面积为234033 hm2,其中适宜生境为106345 hm2,次适宜生境为127688 hm2.目前该县已建的3个大熊猫自然保护区使47.2%的大熊猫生境得到保护(包括49.2%的适宜生境和45.6%的次适宜生境),尽管如此,保护区之间连接性差,存在严重的保护空缺.该县北部的白马乡、木座乡是大熊猫的主要分布区,却没有得到保护区的有效保护,建议在该地区新建自然保护区.     

Application of ecological-niche factor analysis in habitat assessment of giant pandas

Ecological-niche factor analysis (ENFA) is a multivariate approach to study geographic distribution of species on a large scale with only “presence” data. It has been widely applied in many fields including wildlife management, habitat assessment and habitat prediction. In this paper, this approach was applied in habitat suitability assessment for giant pandas in Pingwu County, Sichuan Province, China. With “presence” data of giant pandas and remote sensing data, habitat suitability of pandas in this county was evaluated based on ENFA model, and spatial distribution pattern of nature reserves and conservation gaps were then evaluated. The results show that giant pandas in this county prefer high-elevation zones (> 2128 m) dominated by coniferous forest, and mixed coniferous and deciduous broadleaf forest, and avoid deciduous broadleaf forest and shrubs. Pandas avoid staying at habitats with human disturbances. Farmland is a major factor threatening panda habitat. Panda habitat is mainly distributed in north and west of Pingwu with a total area of 234033 hm², 106345hm² for suitable habitat and 127688 hm² for marginally suitable habitat). 3 nature reserves were located in Pingwu, covering over 49.2% of total suitable habitat and 45.6% of total marginally suitable habitat. Although 47.2% of panda habitat was in reserves under protection, connectivity between reserves was weak and a conservation gap existed in the north part of Pingwu. Thus, a new nature reserve in Baima and Mupi should be established to link the isolated habitats.     

大熊猫的生境选择特征

基于王朗国家级自然保护区1997—2009年的连续监测数据,利用分布频率法和Bailey法,从地形因子、森林群落结构和主食竹3个方面研究了大熊猫的生境选择特征.结果表明：王朗国家级自然保护区的大熊猫对生境具有明显的选择性.在地形上,多选择海拔在2500～3000 m的山体脊部、上部和中部的均匀坡和凸坡,坡向西南,坡度在6°～30 °,与水源距离＞300 m的环境;森林群落结构上,多选择起源为次生林、针阔混交林,微生境为竹林的生境,乔木平均高度在20～29 m,灌木盖度在0～24%;主食竹多选择平均高度在2～5 m,竹丛盖度＞50%,混生,生长状况良好的缺苞箭竹.     

大熊猫的生境选择特征

基于王朗国家级自然保护区1997—2009年的连续监测数据,利用分布频率法和Bai-ley法,从地形因子、森林群落结构和主食竹3个方面研究了大熊猫的生境选择特征.结果表明:王朗国家级自然保护区的大熊猫对生境具有明显的选择性.在地形上,多选择海拔在2500～3000 m的山体脊部、上部和中部的均匀坡和凸坡,坡向西南,坡度在6°～30°,与水源距离>300 m的环境;森林群落结构上,多选择起源为次生林、针阔混交林,微生境为竹林的生境,乔木平均高度在20～29 m,灌木盖度在0～24%;主食竹多选择平均高度在2～5 m,竹丛盖度>50%,混生,生长状况良好的缺苞箭竹.     

基于野外痕迹点和GIS技术定量评估步道对大熊猫活动的影响

道路建设不仅直接导致野生动物死亡,还能对栖息地形成阻碍效应,导致小种群出现或隔离,增加物种灭绝的风险。生态学家在道路对野生动物影响研究中的一个重要进展是道路影响域(road-effectzone)的提出,但影响域既不能反映道路影响的变化性,也难以满足栖息地评估对数据的要求。为此,我们以大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)为例来探讨道路影响的定量评估方法。在佛坪和长青保护区内选择了3条步道,获取了步道周边1,042个大熊猫的痕迹点数据,通过GIS计算各痕迹点到步道的距离,统计距离步道每20m内的痕迹点数量,以此作为其活动频率。在距步道每100m处设置检测点,通过非参数检验比较检测点前后活动频率分布的变化,寻找道路对大熊猫活动影响的突变点,确定影响变化的阈值距离和评价标准。研究发现在距离步道1,000m内,随距离的增加,大熊猫活动频率逐渐增大,大熊猫有明显的回避效应;在距步道500m、1,000m处发现活动频率发生了显著变化,为影响的阈值距离。本研究基于痕迹点和阈值距离的评估方法可以反映道路影响连续、渐变的特点,使定量、准确评估其影响成为可能。     

大熊猫国家公园四川片区自然保护地空间关系对大熊猫分布的影响

理清自然保护地的空间关系与分布格局是加强空间管控、整合优化自然保护地体系的基础。以大熊猫国家公园四川片区内的自然保护地为案例,基于ArcGIS空间数据的处理、分析与可视化表达等功能,结合韦恩(Venn)图在空间层面上量化分析了公园范围内各类自然保护地的空间关系,并进一步揭示了不同保护情景下大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)的分布格局。研究结果表明:(1)研究区内含有6类自然保护地,占研究区总面积的75.13%,其中40.68%为交叉重叠区域。(2)各类自然保护地皆存在大面积的交叉重叠。自然保护区为研究区面积最大的自然保护地类型,占自然保护地总面积的72.53%,其中45.89%为交叉重叠区域;其他类自然保护地占自然保护地总面积的60.87%,其中66.48%为交叉重叠区域。(3)猫点密度与自然保护地的交叉重叠程度呈现逆向增长趋势,区域的重叠水平越高,猫点密度越低。(4)自然保护地整体非重叠区的猫点密度高于重叠区。自然保护区是整体猫点密度最高的自然保护地类型,其非重叠区密度明显高于重叠区;森林公园非重叠区与水利风景区重叠区呈现较高的猫点密度。(5)与自然保护区交叉重叠...     

小相岭山系大熊猫廊道规划

廊道能有效地增加栖息地斑块间的大熊猫种群交流,降低种群灭绝的风险。小相岭山系是现存大熊猫种群数量最少的山系之一。通过MAXENT(Maximum Entropy)分析,发现小相岭山系存在7个相对隔离的栖息地斑块,栖息地破碎化严重。为了增加小相岭山系大熊猫种群交流,利用最小代价路径原理和电流理论,从保护管理角度出发,在该区域划定了9条连接大熊猫栖息地斑块的廊道。其中紫马-麻麻地廊道连接该区域面积最大、大熊猫痕迹点最多的两个栖息地斑块,生态意义重大,建议优先建设该廊道。此外,研究划定的多个廊道彼此邻近,甚至存在一定程度的重叠。将这些极其邻近或者重叠的廊道合并,并提出"廊道群"的概念。廊道群是两个或两个以上极其相邻的廊道构成的网状结构,廊道群作为景观上的网状结构,能同时连接多个栖息地斑块,更有效地增加多个栖息地斑块间的种群交流。由于农田的挤压,部分廊道难以达到大熊猫廊道的最低宽度需求(2230 m),制约了其生态效应的发挥,建议在以后的保护工作中探索农田区域的栖息地恢复方式。     

基于稠密Landsat数据的邛崃山大熊猫栖息地植被变化研究

深入理解大熊猫栖息地植被变化过程及其驱动力, 是开展大熊猫栖息地保护和管理的重要基础。该研究利用1986- 2018年所有可用的Landsat TM/ETM/OLI影像构建长时间序列归一化植被指数(NDVI), 采用BFAST (Breaks For Additive Seasonal and Trend)方法实现大熊猫栖息地植被变化历史检测, 从植被累积突变、累积渐变和总变化3个指标揭示植被变化空间分布特征; 运用地理探测模型定量评价不同因子(年降水量、年平均气温、高程、坡度、坡向、与河流距离、土壤类型、土地覆盖类型、与道路的距离、与工程扰动区距离)对3种植被变化空间分布的影响。结果表明: 1)研究区内植被突变面积比例为9.13%, 主要分布于栖息地东部边界附近, 2011和2013年植被突变面积较大; 2)植被累积突变表现为退化面积占植被累积突变面积的40.17%, 植被累积渐变和总变化表明研究区植被呈现改善趋势, 改善面积比例分别占研究区的94.58%和97.02%; 3) 3种植被变化的空间分布主要受年降水量、年平均气温、高程、土壤类型4种因子的影响, 植被累积突变、累积渐变和总变化空间分布的最强解释因子分别为年降水量、高程和土壤类型, 驱动因子之间的交互作用为相互增强、非线性增强关系。     

生态位因子分析在大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)生境评价中的应用

生态位因子分析是研究物种地理分布的一种多变量分析方法,其最大优点是模型计算只需物种“出现点”的数据,而不需要“非出现点”数据,在生境评价与生境预测中得到广泛应用。将该方法应用于大熊猫生境适宜性评价中,利用大熊猫活动痕迹点和遥感数据分析了平武县大熊猫生境分布现状,综合评价了该县自然保护区的分布状况和存在的保护空缺。研究结果表明,大熊猫偏好在中高海拔（>2128 m）的针叶林和针阔混交林中活动,而避免在落叶阔叶林和灌丛林中活动,避免在有人为干扰的地区活动,农田是对大熊猫活动影响强度最大的人为干扰因子。平武县大熊猫生境主要分布在该县西部和北部地区,总面积为234033 hm2,其中适宜生境为106345 hm2,次适宜生境为127688 hm2。目前该县已建的3个大熊猫自然保护区使47.2%的大熊猫生境得到保护（包括49.2%的适宜生境和45.6%的次适宜生境）,尽管如此,保护区之间连接性差,存在严重的保护空缺。该县北部的白马乡、木座乡是大熊猫的主要分布区,却没有得到保护区的有效保护,建议在该地区新建自然保护区。     

Measures of giant panda habitat selection across multiple spatial scales for species conservation

Examining ecological processes across spatial scales is crucial as animals select and use resources at different scales. We carried out field surveys in September 2005, March–September 2006, and April 2007, and used ecological niche factor analysis to determine habitat preferences for the giant panda (Ailuropoda melanoleuca) across 4 spatial scales: daily movement, core range, home range, and seasonal elevational migration. We found that giant pandas prefer conifer forest and mixed forest at higher than average elevation (2,157 m) of study area in the 4 scale models. However, we also observed significant scale differences in habitat selection. The strength of habitat preference increased with scale for the 2 disturbed forests (sparse forest and fragmented forest), and decreased with scale for 0–30° gentle slope and south- and north-facing aspect. Furthermore, habitat suitability patterns were scale-dependent. These findings highlight the need to determine species–environment associations across multiple scales for habitat management and species conservation. © 2012 The Wildlife Society.