中国自然保护区分布现状及合理布局的探讨

为了保护中国丰富的生物多样性, 我国已经建立了大量的自然保护区。评价这些保护区的布局对于生物多样性的有效保护无疑是十分重要的。本文收集了截至2007年底我国建立的2,047个保护区的有关资料, 利用地理信息系统技术, 分析了这些保护区的分布现状和生物多样性的保护状况, 包括保护的植被类型、野生保护物种以及热点地区。结果表明: 我国自然保护区的覆盖面积达到145.7万km2, 占中国陆地面积的15.2%, 超过世界平均水平(13.4%); 在我国47种自然植被类型中, 有21种植被类型的被保护面积比例低于10%, 说明这些类型可能没有得到充分的保护。应用Dobson筛除算法对216个保护区中的保护物种进行筛除分析, 发现仅西双版纳、武夷山、长白山、高黎贡山、祁连山5个保护区即包含了381个保护物种(约占总数783种的50%); 前21个保护区可包含占总数75%的保护物种(590种)。根据不同方案划分的生物多样性热点保护地区仍存在一些保护空缺地, 如新疆北部、四川与长江以南地区, 因此, 我国的保护区布局有待进一步改进。     

我国自然保护区管理存在的问题与对策建议

自然保护区是我国可持续发展的重要事业之一,近几年来发展迅猛,取得了丰硕成果。但是,自然保护区的建设和管理存在许多困难和问题。本文结合十几年自然保护的基层工作经验,分析问题所在,提出了一些建议,旨在为自然保护区建设和管理提供现实依据。     

中国部分自然保护区物种多样性与环境因子的关系

采用典范对应分析 CCA 对全国73个自然保护区的种子植物多样性的分析表明:在纬度低于25°N的自然保护区中,物种多样性主要受热量因子和水分因子的影响,并具有较高的种子植物科数和属数值;纬度范围介于25°N和30°N之间的自然保护区,其物种多样性主要受海拔的影响,并且种子植物种数较多,同时有较高的种子植物种属比;在更高纬度范围内,地理及地形因子对物种多样性影响显著,并且随着纬度的增高,纬度因子的作用有增强趋势.     

区域自然保护区群规划——以秦岭山系为例

自然保护区群的构建对于优化我国自然保护区空间布局、提高自然保护区的保护效果具有重要意义。以大熊猫为主要研究对象,以秦岭山系为研究区域,以生境评价与通达性分析为主要研究方法,探讨了自然保护区群合理布局与功能区优化的程序、内容与方法。研究表明,目前秦岭山系已建与筹建的大熊猫自然保护区17个,自然保护区群初步形成,保护了50%的大熊猫生境,但东部的3个自然保护区尚未全部相连,且整个自然保护区核心区被隔离为20部分,大大影响了自然保护区效果的发挥。为优化自然保护区的布局,建议新建湑水河与锦鸡梁两个自然保护区,以大熊猫居群为基本单位将核心区调整为4个,并且通过3个连接区的建设加强各大熊猫居群的连通性,以促进大熊猫种群间的交流与迁徙。研究结果可为秦岭山系自然保护区建设提供思路与依据,对其它地区自然保护区群的建立及全国自然保护区网络的优化也具有借鉴意义。     

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。     

A new system for understanding the biodiversity in different nature reserves:capacity,connectivity and quality of biodiversity

In this paper,we propose a new system for understanding the biodiversity in different conservation areas.It includes three aspects:the capacity,the connectivity and the quality.The capacity refers to the numbers of biodiversity,including absolute and relative richness of the vegetation types Nv and Dv = (Nv-1)/lnA,species numbers S and richness of species dGI = (S- 1)/lnA,and germ plasm resources within a nature reserve,and also the potential biological living space offered by the natural resource.It comprises the total biological resources in a nature reserve.The connectivity refers to the flux of biodiversity,including similarity and connected status of the vegetation types SILi = 2z/(x + y) and species numbers SIc = 2z/(x + y) among different nature reserves.The quality refers to the stability of biodiversity,including relative species richness index RSLi = d/dmax,relative vegetation richness index RVLi =Dv/Dmaxv,fastness to invasion species fLi = 1-Si/St,weighted values,representativeness and vulnerability of special vegetations,special species,CITES species and rare species as the protected targets.     

A new system for understanding the biodiversity in different nature reserves: capacity, connectivity and quality of biodiversity

In this paper, we propose a new system for understanding the biodiversity in different conservation areas. It includes three aspects: the capacity, the connectivity and the quality. The capacity refers to the numbers of biodiversity, including absolute and relative richness of the vegetation types N _v and D _v =(N _v −1)/lnA, species numbers S and richness of species d _Gl =(S − 1)/lnA, and germ plasm resources within a nature reserve, and also the potential biological living space offered by the natural resource. It comprises the total biological resources in a nature reserve. The connectivity refers to the flux of biodiversity, including similarity and connected status of the vegetation types SI _Li =2z/(x + y) and species numbers SI _C =2z/(x + y) among different nature reserves. The quality refers to the stability of biodiversity, including relative species richness index RS _Li =d/d _max, relative vegetation richness index RV _Li =D _v /D _maxv , fastness to invasion species ƒ _Li =1−S _i /S _t , weighted values, representativeness and vulnerability of special vegetations, special species, CITES species and rare species as the protected targets.     

福建省自然保护区生态网络的构建与优化

自然保护区对维护物种多样性具有重要意义,但城市化的快速发展造成自然保护区不断被蚕食和破坏,保护区日益破碎,生物多样性不断减少.构建生态网络能够有效连接破碎生境,为物种保护提供空间保障.本文基于ArcGIS软件平台,在确定源地斑块和景观阻力面的基础上,采用最小耗费距离模型构建福建省自然保护区潜在生态网络,并基于连通性指数和重力模型对构建网络前后的连通性和廊道重要性进行定量分析和评价,最后提出生态网络优化的措施和对策.结果表明: 林地、草地、湿地是研究区潜在廊道的重要景观构成类型;面积大的生境斑块在网络中的重要性较高;构建网络后,景观整体连通性指数和可能连通性指数显著提高;不同斑块间的相互作用强度差异很大,但相互作用力大的斑块间的廊道在生态网络中的重要性程度较高.本研究结果可为福建省自然保护和规划提供科学参考和依据.     

基于灾害风险综合指标的陕西省农业干旱时空特征

随着气候变化,农业干旱直接威胁粮食安全.本文以陕西省为研究对象,基于自然灾害风险理论,综合考虑干旱灾害影响因素,从致灾因子的危险性、承灾体的暴露性、环境的脆弱性和地区的抗旱能力4个风险要素选取指标,采用层次分析法确定指标权重,构建自然灾害风险综合指标,分析2009—2013年陕西省农业干旱时空特征.结果表明: 研究期间,陕北地区农业干旱风险略呈下降趋势;陕南地区呈急剧升高态势,以商洛市为甚;关中地区基本稳定,以咸阳市最高、西安市最低.陕西省农业干旱风险大体呈现从南向北逐渐递增现象.     

海南主要陆域自然保护地兰科植物多样性与生境的关联分析

为了掌握海南主要陆域自然保护地内野生兰科植物的物种多样性现状以及制约其发展的关键生境因子,对该地区进行兰科植物资源调查并分析兰科植物多样性的空间分布格局,进一步采用典范对应分析(CCA)探索生境因子对兰科植物组成的影响,最后运用广义线性模型(GLM)框架下的负二项回归拟合兰科植物丰富度和多度对生境变异的响应。结果表明:(1)共发现兰科植物67属193种,为海南兰科植物分布的绝对中心。(2)水平方向上,霸王岭兰科植物丰富度高但居群相对拥挤,而五指山最大的海拔落差带来了更加多样化的小生境类型和宽阔的生存空间,孕育了种类丰富且分布均匀的兰科植物资源。(3)垂直方向上,中海拔地区兰科植物种类最为丰富且种间竞争较为激烈,高海拔地区则存在明显的优势类群。(4)海拔变化对兰科植物物种组成变异有着非常高的解释率,而喀斯特和河谷地貌的显著影响也不容忽视。(5)多因子综合作用共同影响着兰科植物的多样性,其中坡度、河谷地貌、喀斯特地貌的显著正效应和枫香林的显著负效应受其他协变量的影响较小,是驱动兰科植物丰富度和多度变化的关键生境因子。综上所述,中高海拔地区以及特殊地貌(如河谷和喀斯特地貌)应作为兰科植物多样性的优先保护区域。     

湖南省国家湿地公园保护价值评价

应用层次分析法和熵权法,选择生态区位及代表性、生物多样性、物种稀有性、自然性、规模与分区适宜性5个方面的15个指标,构建了国家湿地公园保护价值评价指标体系,对湖南省60个国家湿地公园进行评价.结果表明: 湖南省国家湿地公园保护价值总体较高,评分值在67.64以上(高保护价值)的国家湿地公园有37个,占61.7%,其中评分值在77.72以上(很高保护价值)的国家湿地公园有12个,占20.0%.湖南省国家湿地公园保护价值的年际变化呈离散状,规律性不强,但总体上仍呈现降低的趋势.湖南省国家湿地公园保护价值以70分等值线为界,形成了东西2个高分值密度区和3个高分值点、中部1个低分值密度区和4个低分值点.生态区位条件、资源禀赋条件和规模大小是湖南省国家湿地公园保护价值的决定因素.     

华南地区花镜植物资源筛选评价及应用研究

为营造物种多样、季相丰富、景观优美的生态经济型花镜,筛选出一批适合于华南地区花镜景观营造的植物种类,并采用层次分析法进行综合评价。结果表明,适合华南地区花镜景观营造的植物305种,隶属于84科221属,主要有爵床科（Acanthaceae）、豆科（Fabaceae）、菊科（Asteraceae）、石蒜科（Amaryllidaceae）等,小乔木、灌木、草本和藤本植物分别有16、127、134和28种;乡土植物100种,占32.79%,外来植物205种,占67.21%。综合评价分析表明,Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级花镜植物分别有148、151和6种;层次分析表明,前景植物、中景植物和背景植物分别有106、162和157种;季节分析表明,春、夏、秋和冬季植物分别有216、232、195和128种。这表明可用于华南地区花镜景观营造的灌木和草本植物资源丰富,应用形式多样。     

我国国家级自然保护区主要外来入侵植物分布格局及成因

自然保护区在生物多样性保护中起着关键作用,然而也面临外来物种入侵等诸多压力。基于72个已调查国家级自然保护区外来入侵植物数据,重点分析生态环境部发布的四批外来入侵物种名单中已有分布的35种外来入侵植物分布格局及其影响因素。研究发现72个国家级自然保护区平均记录有（7.78±0.47）种外来入侵植物,MaxEnt模型预测结果表明98.69%的国家级自然保护区面临外来植物入侵风险。低纬度地区（8.07±0.73）和中纬度地区（9.64±0.56）国家级自然保护区外来入侵植物数量显著高于高纬度地区（4.53±0.88）,且不同类型国家级自然保护区外来入侵植物差异不显著。温度和降雨量是影响外来入侵植物在自然保护区分布的关键因素,且影响不同生活型外来入侵植物分布格局的关键因素不同：温度对一年生草本、藤本和灌木的分布解释量极为显著,保护区建立时间、温度、降雨量和海拔共同影响多年生草本植物在国家级自然保护区的分布。研究结果表明国家级自然保护区外来入侵植物调查与监测还存在很大的空白,未来需要进一步加强自然保护区外来入侵植物研究,并提升外来入侵植物的监管能力。     

四川省三个自然保护区的鱼类资源及保护

2002年7-9月,分别调查了四川美姑大风顶国家级自然保护区、米亚罗自然保护区和泗耳自然保护区的鱼类资源。在这三个保护区共采集鱼类16种。其中,大风顶保护区6种,米亚罗保护区8种,泗耳保护区7种。分析了各保护区鱼类的资源现状．并提出了相应的保护建议。     

Relationships between species richness of vascular plants and terrestrial vertebrates in China: analyses based on data of nature reserves

The relationship between plant diversity and animal diversity on a broadscale and its mechanisms are uncertain. In this study, we explored this relationship and its possible mechanisms using data from 186 nature reserves across China on species richness of vascular plants and terrestrial vertebrates, and climatic and topographical variables. We found significant positive correlations between species richness in almost all taxa of vascular plants and terrestrial vertebrates. Multiple regression analyses indicated that plant richness was a significant predictor of richness patterns for terrestrial vertebrates (except birds), suggesting that a causal association may exist between plant diversity and vertebrate diversity in China. The mechanisms for the relationships between species richness of plants and animals are probably dependent on vertebrate groups. For mammals (endothermic vertebrates), this relationship probably represents the integrated effects of plants on animals through trophic links (i.e. providing foods) and non-trophic interactions (i.e. supplying habitats), whereas for amphibians and reptiles (ectothermic vertebrates), this may be a result of the non-trophic links, such as the effects of plants on the resources that amphibians and reptiles require.     

基于层次分析法的江苏宁镇山脉乡土树种评价

为了筛选适宜南京地区的优良城市绿化树种,在野外调查和问卷调查的基础上,利用层次分析法(AHP)建立江苏宁镇山脉乡土树种评价体系,对该区域的乡土树种进行客观的定量分析。结果表明:(1)乡土树种作为城市绿化树种应首先考虑抗逆性,其次是生态价值、美学价值和生物学特性;(2)参与评价的41种宁镇山脉乡土树种可分为4类,其中I类乡土树种应大力推广应用,Ⅱ类乡土树种可作为森林城市树种多样性的有益补充,Ⅲ类和Ⅳ类乡土树种作为城市绿化树种仍有一定的差距。13种Ⅰ类乡土树种作为城市绿化树种具有良好的应用前景。     

基于生态敏感性评价的本溪青云山景区空间规划

林地型景区的生态环境保护和利用是景区旅游开发的基础.本文基于生态环境要素和保护需要构建了生态敏感性评价指标体系,通过层次分析法和熵权法得到组合权重,结合GIS技术对本溪青云山景区进行生态敏感性评价,并根据评价结果制定景区空间规划.结果表明:青云山景区内高敏感区占比9.2%,敏感区占比60.2%,低敏感区占比22.7%,不敏感区占比7.9%.依据青云山生态特征和生态保护红线将景区分为限制开发区、适度开发区和旅游开发区三大板块,结合自然、人文等资源的空间分布特征,制定了景区"二轴六区"的空间规划,针对各板块资源利用现状和存在的问题,制定了相应的旅游开发规划策略.本研究能够为林地型景区空间规划提供更为科学有效的规划路径.     

1990—2015年三江平原生态功能区水禽栖息地适宜性动态

作为国际重要湿地,三江平原生态功能区是重要的水禽栖息地.随着人类活动干扰、土地利用和全球气候变化,栖息地适宜性逐渐引起生态学家的重视.本文以Landsat TM/ETM+/OLI和HJ-1B为遥感信息源,采用面向对象分类方法提取土地覆被空间信息;采用综合熵值法和层次分析法确定水源状况(湖泊和河流密度)、干扰条件(居民地和道路密度)、遮蔽物(土地覆被类型和坡度)和食物丰富度(NDVI)等因子的权重;根据水禽栖息地适宜性评价系统获得三江平原生态功能区1990、2000、2010和2015年水禽栖息地适宜性结果,并分析其时空分布和变化特征及驱动因素.结果表明: 近25年间,三江平原生态功能区水禽栖息地适宜性最好区域面积减少3.2%,主要由于湿地开垦和退化;适宜性最好区域空间分布特征明显,主要分布于黑龙江、挠力河、乌苏里江、穆棱河以及兴凯湖等水补给充足的沿岸区域.适宜性良好的区域主要分布在饶河县,到2010和2015年,虎林县和抚远县也变为适宜性良好区域的重要分布区,主要由于该区水田面积大幅增加.适宜性一般区域分布较零散,其面积先增加后减少.适宜性差的区域面积在1990—2000年间增加6.7%,2000—2015年间减少3.1%.土地覆被变化是水禽栖息地适宜性等级变化的最重要影响因素;人口和经济增长以及气候的变干、变暖使水禽栖息地适宜性降低;保护区的建立使水禽栖息地得到有效保护.     

Differences of ecological functions inside and outside the wetland nature reserves in Sanjiang Plain, China

Conservation effectiveness of wetland nature reserves is determined by both the management intensity inside the reserves and the hydrological status outside the reserves. Therefore, differences of ecological functions inside and outside the reserves are an integrated indictor for assessing conservation effectiveness. Based on the land use map created from Landsat-TM satellite image and 1:50000 Digital Elevation Model (DEM) data in the study area, the catchments that belong to the wetland reserves were determined as their hydrological sensitive zones by SWAT (Soil and Water Assessment Tool) hydrological model. The ecological function indices of wetland reserves and their corresponding hydrological sensitive zones were calculated through expert consultation and value assessment on wetland ecosystem service functions. The results showed that the ecological functions of national wetland reserves were better than those of local reserves in general. However, the wetland ecological functions of hydrological sensitive zones of the former were not always better than those of the latter. Meanwhile, clustering analysis showed that the wetland ecological functions of several adjacent reserves in Nongjiang-Bielahonghe watershed were similar. But correlation analysis found that there existed a remarkable positive correlation between the wetland ecological function indices of local reserves and their hydrological sensitive zones.