景感营造在自然保护区生态系统服务提升中的应用研究

自然保护区是生态建设的核心载体之一,是保护自然生态系统、历史遗迹、自然景观和生物多样性的主要方式,为维护国家生态安全,实现可持续发展提供重要的生态支撑。如何更好的保护自然生态系统、提升生态系统服务、促进区域的和谐发展,实现自然保护区及周边区域的景感营造已成为自然保护区研究的重要内容之一。运用景感生态学的理论和景感营造的理念,规范自然保护区管理范畴,以更好的提升自然生态系统的完整性、系统性和可持续性为目标,从更加满足人们的愿景和社会的需求角度出发,以我国北部典型草原区达里诺尔国家级自然保护区为研究对象,通过景感营造的方法,对其景感生态管理模式进行分析。文章明确了自然保护区景感营造原则,探索其景感营造的实践过程,并借助管理这一载体,把人的愿景和社会的需求与自然保护区的最终发展目标融入管理理念中。通过景感营造这一过程来改善、提升和维持自然保护区所能提供的各项生态系统服务,确保自然保护区在满足人类需求的同时,能够最大限度的、可持续的发挥其功效。     

基于Landsat时序影像和LandTrendr算法的森林保护区植被扰动研究——以陕西柴松和太白山保护区为例

跟踪森林自然保护区的森林变化及其时空特征,可为保护区生态保护评价提供科学依据。使用LandTrendr算法和谷歌地球引擎（GEE）的Landsat卫星时间序列数据,描述了柴松和太白山保护区的长期（1984-2018年）森林变化模式。对森林变化像元和稳定像元的总体识别精度达到93%,对扰动年探测的总体精度为89%。在柴松保护区,扰动年发生在2008年左右,大部分扰动由人类活动引起。在太白山保护区,扰动年主要发生在2013年,由自然因素造成。柴松和太白山保护区的森林扰动面积分别为42.74 hm²和23.68 hm²。柴松保护区的扰动斑块数多于太白山,表明柴松保护区自2004年建立后干扰频繁。本研究可以帮助研究人员和决策者了解这两个保护区的森林状况,可为森林生态系统的自然保护区保护评估提供基线信息。     

基于NDVI的云南省自然保护区保护成效分析

保护成效评估是自然保护区管理和优化的重要基础。选取云南省国家级和省级自然保护区,以SPOT_Vegetation提供的归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,简写NDVI）,基于NDVI变化趋势（采用一元线性趋势法）和NDVI变化稳定性（采用变异系数法）,比较分析了自然保护区内外的植被生长状况,评估了自然保护区的保护成效。结果表明：（1）1998-2015年,云南省国家级和省级自然保护区内、外部NDVI总体呈显著增长,内、外部NDVI呈显著增长的自然保护区分别占总数的64.81%、79.63%,体现自然保护区总体具有较好的保护成效,其集中分布于滇中、滇东北及滇东南。（2）云南省国家级和省级自然保护区内、外部NDVI变异系数无显著性差异,51.85%的自然保护区内部植被长势比其外部稳定,具有较好的保护成效,其主要分布在滇西、滇西南、滇东南和滇东北,但未能反映出自然保护区带来的保护成效的内外部明显的分异。（3）云南省国家级自然保护区的保护成效总体上要好于省级自然保护区。（4）就不同类型的自然保护区而言,森林生态类自然保护区保护成效较好,野生植物类和野生动物类保护成效一般,湿地生态类较差。该研究能为区域自然保护地保护成效评价方法的探索提供参考,研究结果可以为云南省自然保护区优化和完善提供支撑。     

太白山自然保护区典型森林群落数量分类、排序及多样性格局

通过多元回归树（MRT,multivariate regression trees）对太白山自然保护区典型森林群落进行数量分类,采用典范对应分析（CCA,canonical correspondence analysis）进行排序,并对分类得到的森林群落总体多样性进行分析。研究表明：（1）对30个样地进行MRT分类,经交叉验证得出太白山自然保护区典型森林群落可以分为6类。（2）CCA排序揭示了群落的生境分布范围,并反映了太白山森林群落与环境因子的关系,研究表明,海拔、坡度、枯落物厚度和干扰情况4个变量对本研究区群落分布有显著影响。（3）位于中海拔区域森林群落的3种总体多样性指数均较高,而位于高海拔和低海拔区域森林群落的3种总体多样性指数相对较低。     

不同烈度林火对油松林潜在地表火行为的影响

油松是我国华北地区代表性树种之一,含有丰富油脂,容易引发大面积高烈度森林火灾。阐明不同烈度林火对油松林地表可燃物负荷量和潜在地表火行为的影响,对于油松林林火管理具有重要意义。以辽河源自然保护区2014年不同烈度林火干扰后油松林分为研究对象,根据不同烈度(重度、中度、轻度)和对照(未过火)分别设置3块20 m×20 m样地,共12块样地,调查地表可燃物和林分结构指标,结合室内实验,利用BehavePlus 5.0软件进行潜在火行为模拟,探讨不同烈度林火5年后油松林地表可燃物负荷量和潜在地表火行为特点,并分析影响潜在地表火行为的主要因素。研究结果表明：(1)不同烈度林火之间,细小可燃物负荷量和地表可燃物总负荷量均不存在显著性差异(P>0.05)。(2)不同烈度林火后,在不同风速和可燃物含水率条件下,油松林潜在地表火蔓延速度、火线强度不存在显著性差异(P>0.05),单位面积发热量、火焰高度、反应强度存在显著性差异(P<0.05)。(3)不同烈度林火后油松林潜在地表火行为主要受油松更新幼苗基径、灌木负荷量、油松平均冠幅、上层枯叶负荷量、油松更新幼苗密度的影响。研究结果表明不...     

生态安全格局构建及景观生态风险预测——以赛罕乌拉国家级自然保护区为例

自然保护区生态风险评价与预测对区域自然资源保护及规划管理具有重要意义。研究以赛罕乌拉国家级自然保护区为例,利用2000、2010、2020年三期土地利用数据,基于景观生态风险指数(ERI)评价研究区景观生态风险,结合最小累积阻力模型(MCR)构建生态安全格局,并借助斑块生成土地利用变化模拟模型(PLUS)模拟2030-2050年土地利用及景观生态风险演变状况,对研究区的风险管控与格局优化提出相应策略与措施。结果表明:(1)研究区景观生态风险呈北低南高的空间分布特征,以较低风险区为主,2000-2020年景观生态风险整体呈先下降后上升趋势; (2)重要生态功能"点"——56处生态源地、49个生态节点,"轴"——144条生态廊道,"面"——生态保育区、生态过渡区、合理利用区等3个生态功能区,共同构成了研究区的生态安全格局;(3)2030-2050年研究区主要以较低风险区为主,呈现北低南高的空间分布特征。从时空演变上看,2020-2050年赛罕乌拉国家级自然保护区景观生态风险呈下降趋势。研究成果可为自然保护区生态保护与治理提供决策参考。     

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。     

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...     

大凉螈保护空缺分析与四川栗子坪国家级自然保护区保护成效评估

栖息地丧失和退化严重威胁全球两栖类动物的生存与繁衍,栖息地保护在两栖动物保育中具有高的优先性。大凉螈(Liangshantriton taliangensis)是国内外广泛关注的横断山区特有珍稀有尾类物种。结合大凉螈33个分布位点和9个环境变量数据,本文运用最大熵(MaxEnt)模型预测了大凉螈当前潜在适宜分布区,再根据现有自然保护地(5个国家级和9个省级)分布进行了保护空缺分析,同时,借助比例体重指数法(SMI)衡量了7个种群共218个个体的身体状况,比较了保护区内外种群间的差异,利用归一化植被指数(NDVI)识别了保护区内植被变化,据此对四川栗子坪国家级自然保护区的保护成效进行了评估。结果表明,(1)影响大凉螈分布的最主要环境变量为NDVI(贡献值34.33%)、最干月份降水量(贡献值26.81%)和海拔(贡献值20.92%);(2)大凉螈适宜生境主要集中在小相岭和凉山山系,占研究区域总面积的15.38%,现有自然保护地覆盖了大凉螈23.62%的适宜生境,仍有3760.91km²的保护空缺;(3)栗子坪保护区内雄性个体肥满度指数显著大于保护区外个体(t-tes...     

生态美学视角下宁夏贺兰山国家级自然保护区视觉景观特征评估

景观美学的理论维度已从风景美学延伸至生态美学,为促进生态美学理论在客观法和空间水平上向"数字化+可视化"发展,以宁夏贺兰山国家级自然保护区为例,创新性地提出了利用地理要素构建分类的数字景观模型并借用基于景观生态学的景观格局指数进行视觉景观特征评估的研究框架。在筛选地貌（自然和垂直要素）和土地利用（文化和水平要素）景观要素的基础上,构建了一套景观分类指标体系;通过GIS进行空间叠加分析,识别了研究区域中的440种景观斑块和类型,以此作为视觉景观特征评估的基本单元;基于生态美学理论,构建了视觉景观多样性、自然性和独特性3个视觉景观特征评估指标,借用景观格局指数进行度量并通过FRAGSTATs与GIS可视化;通过SPCA分析得到权重后绘制了视觉景观特征综合评估的空间分布。结果显示,诸多相互作用的景观要素"聚集"在一起产生了不同水平的视觉景观特征,与低水平视觉景观特征有关的景观类型在要素组成上较为复杂,而与高水平视觉景观特征有关的景观类型主要与坡度适中的东南向山谷地貌与荒草地、未成林封育地和乔木林等土地利用的共同作用有关。研究认为,可视化的视觉景观特征评估结果有助于识别需得到保护修复、规划利用及管理协调的景观斑块或类型,有利于增加保护地整体的生态美学价值。