基于MaxEnt模型的人类干扰对滇金丝猴潜在分布的影响

滇金丝猴 (Rhinopithecus bieti) 是我国特有的濒危灵长类动物,预测其栖息地变化,评估人类活动影响,进而识别保护空缺,对该物种的保护具有重要意义。本文使用出行大数据估计人类出行密度,并将这一指标引入栖息地模型的构建;运用MaxEnt模型和空间分析技术分别构建自然环境和人类干扰两种情景下滇金丝猴的适宜栖息地模型,并分析自然环境与人类干扰两类共计11个变量对栖息地的影响。结果显示：(1) MaxEnt模型的预测精度较高,基于出行大数据的人类出行密度这一指标能很好表征人类干扰对栖息地的影响。(2) 模型预测得到滇金丝猴高适宜栖息地面积3 487.28 km²,认为影响滇金丝猴潜在分布的主要环境变量是海拔、年降水量、人类出行密度和距道路距离。(3) 人类干扰对滇金丝猴栖息地有明显的负影响 (使适宜栖息地面积相较于自然环境下减少9.32%),其中人类出行活动对滇金丝猴的栖息地干扰最为明显;同时还发现研究区78.8%的区域均受到一个或多个人类变量的较强干扰。(4) 在现有15个滇金丝猴群的活动斑块中,3个同时具有较高栖息地适宜性和较多人类干扰的斑块,可作为重点保护区域;同时发现栖息地质量在距道路和居民点约2 500 m处均出现明显拐点,可作为开展保护工作的缓冲区参考距离。降低这些区域的人类干扰强度,对滇金丝猴的生存具有更重要的现实保护意义。     

基于累积阻力的野生动物适宜生境斑块探测——以滇金丝猴为例

识别动物的适宜生境对野生动物保护、区域生态保护以及自然保护区的规划等具有指导意义。以滇金丝猴生存区域为例,选取7个影响滇金丝猴生境适宜性的主要因子：植被类型、海拔、坡度、坡向、距水系距离、距居民点距离、距道路距离,基于GIS技术,构建阻力面,确定累积阻力阈值,计算可达面积并据此划分斑块,结合现有猴群的栖息地分布、保护区设立对划分结果进行分析讨论。结果表明,区域内滇金丝猴的适宜生境面积整体占比较低,猴群移动受到人类活动干扰或水系阻隔的影响,其生境受到了不同程度的破坏,且生境适宜度表现出中部最高,北部次之,南部最差的规律。划分生境适宜性等级的方法,考虑到了明显地物对动物移动的较强阻隔作用,顾及到了空间连续性和斑块完整性,实验结果可反映出不同区域的生境适宜性差异。     

人类活动胁迫下野生动物生境变迁研究——以中国仰鼻猴为例

人类活动是威胁当今世界生物多样性的重要因素之一,越来越多的"难民物种"受人类活动干扰被限制在了次优的栖息地。以我国受威胁情况较为严重的珍稀物种仰鼻猴为例,基于地形变量、人类活动变量、气候变量及古今分布点(历史时期:20世纪前;现今时期:20世纪至今)数据,利用MaxEnt模型对其古今生境开展预测,结果表明:古今以来,人类活动导致仰鼻猴丧失了我国东部921756km²的适宜生境,保留适生区内的生境质量下降,新增适生区分散且破碎,仰鼻猴重新适应了历史时期的次适生区甚至不适生区。古今以来,仰鼻猴对气候变量适应能力的改变远小于对地形变量,与可以自由选择适宜生境时相比,现今时期的仰鼻猴生境内的海拔更高、地形起伏度更大,最冷月最低温以及年度气温变化的适宜范围相比更窄,仰鼻猴提高了对多种环境因素的适应能力,但同时对环境变化的敏感度升高,并面临着种群隔离度增加等风险,已无法占据最佳生态位。建议关注现有适宜生境附近的人类活动强度,尽可能减少与仰鼻猴产生空间或资源的竞争,加强对该物种的保护。     

陆栖哺乳动物的地理隔离研究进展

地理隔离是驱动物种分布格局形成的主要因素之一。本文回顾和总结了近几十年来地理隔离影响陆栖哺乳动物空间分布的研究成果, 从自然因素和人为因素两方面就地理隔离对物种分布的影响研究进展进行了综述。自然因素包括山脉、水体、沙漠和其他极端环境、气候变化等, 这些要素通常是在陆栖哺乳动物的缓慢演化进程中发挥作用; 人为因素侧重于因人类活动参与导致的物种分布变化, 包括景观结构变化、交通设施建设等, 在短短几百年甚至几十年内, 可以使物种分布特征发生显著变化。地理隔离对陆栖哺乳动物分布的作用是普遍而相对的, 长期存在且处于动态变化中。多种地理隔离因素之间的尺度效应不同, 哺乳动物在适应地理隔离的过程中表现出了生物个体和种群的响应过程。最后, 建议今后重点开展以下几方面的研究: (1)基于历史动物地理学与生态动物地理学, 深入研究地理隔离与动物地理边界形成的原因; (2)微观尺度下, 借助分子生物学和各种组学技术探讨地理隔离对物种遗传和适应机制的影响; (3)借鉴其他动物类群的研究经验, 加强对我国陆生哺乳动物的跟踪监测; (4)以数据驱动为导向, 将动物地理学与数据科学相结合, 以更好地分析动物分布的变迁史。     

基于Dobson算法的中国受威胁陆栖哺乳类优先保护识别与保护现状分析

优先保护区识别对受威胁物种的多样性保护具有重要价值。基于GIS空间分析、管理及预测能力,以中国受威胁陆栖哺乳动物为对象,建立受威胁物种的分布二值网格系统;利用Dobson算法对研究区3810个网格单元进行筛除,确定全国范围下受威胁物种的优先保护区域;结合中国主要的自然保护地分布数据（国家公园和自然保护区）,采用保护空缺方法分析优先保护区内受威胁动物的保护现状。研究发现,29个50km×50km的网格单元就包含了全部的受威胁陆栖哺乳物种,其中位于喜马拉雅山东南区等地的10个网格区域覆盖有80%以上的物种,其所处的10组县级行政区内被主要自然保护地保护的土地面积占25.9%,物种数占83.6%,存在一定的保护空缺。本文采用Dobson排除算法,以小面积规则网格为基本单元,顾及到了实验结果的客观性,有助于提高优先保护区的识别效率。     

中国大中型陆栖哺乳动物地理区边界探测及其驱动因素

地理隔离是驱动物种空间分布格局形成的主要原因之一。利用我国大中型陆栖哺乳动物的地理分布数据,基于信息地图生物区(Infomap Bioregions)方法探测生物地理区域,提取对大中型陆栖哺乳动物类群的分布扩散产生阻隔效应的主要界线。从温度、降水和地形的梯度变化角度入手,应用空间自回归模型确定与生物地理区边界相关的主要驱动因子,构建地理加权逻辑回归(GWLR)模型分析各驱动因子重要性的空间非平稳性特征。结果表明,研究区域划分为3个主要的生物地理区,除年降水量变异系数与边界联系不明显外,其余变量均在10%及以下的显著性水平与生物地理区边界呈正相关,反映出生物地理区边界与气候突变、地形障碍和人类活动的协同作用有关。生物地理区1与生物地理区3的边界线的主导影响因子是人类足迹指数,生物地理区1和生物地理区2的边界线的主导影响因子是气温季节性变动系数变异系数,生物地理区2和生物地理区3边界线在祁连山脉一带的主导影响因子主要是气温季节性变动系数变异系数,其余地区为地形障碍。多类群物种对隔离屏障的响应模式难以统一,研究从大中型动物入手,通过识别以不同物种组合为特征的生物地理区域,揭示物种在空间上的分组方式,为探讨各动物类群的隔离机制提供空间模式和框架。     

动物种群动态模型研究的进展与展望

动物种群动态模型经历了百余年的发展, 文章回顾和总结了其取得的丰富成果, 并展望其未来发展方向。种群动态包括种群数量动态和时空分布动态, 根据其形式和研究内容,可以将种群动态模型分为数量模型和空间模型。数学模型通过数学方程模拟种群数量的变化趋势, 它包括“J”型增长模型、“S”型增长模型和Lotka-Voltera模型等; 空间模型侧重于种群和生境的空间化表达, 包括异质种群模型、空间精确性种群模型和基于个体的种群模型等。种群动态模型在物种保护、气候变化和土地管理等方面都有成功应用。目前, 种群动态模型的空间描述能力不足, 未来与地理信息技术结合将有助于种群动态模型的进一步发展。     

基于人类活动视角的中国陆域荒野地评估方法

随着人类活动逐渐增加,自然生境向人工基质的转换已成为全球野生动物生存的严重威胁,准确识别荒野地的空间范围对生态治理和生物多样性保护具有重要意义。当前,利用较高精度的新型数据,考虑区域尺度上的地理特征构建指标模型,并识别国家尺度荒野地的实践还较少。从人类活动对自然影响的视角出发构建荒野地识别模型,首先考虑微观视角下人类活动对复杂地理环境的响应特征,构建多要素综合的人类非持续性活动强度计算模型;引入新型数据源,构建空间特征提取算法并建立人工环境和光污染影响指标,明确人类长期活动区;刻画可能的荒野地空间范围,并定量评价其荒野程度。对中国陆域荒野地的识别结果表明:(1)基于人类活动视角构建的荒野地识别模型可有效模拟中国陆域范围内的荒野度分布,其大致呈现"西高东低"的空间格局;(2)中国荒野地占中国陆域面积的22.47%,主要分布在大小兴安岭、青藏高原、内蒙古高原、塔里木盆地等地区;(3)结果与基于人类足迹法的荒野地数据对比,重合率超过80%,表现出良好的识别能力,且为部分区域提供了具有参考性的识别结果。