数学模型与自然保护科学

日益加剧的人类干扰和景观破碎化已危及全球的生物多样性。自然保护成为人类所面临的最重要也最富有挑战性的任务。指导这一实践的理论和原则极为需要。本文试图综述与自然保护科学有关的几个学科在理论和实际研究(尤其是模型)方面的近期成果以及发展趋势,从而提出自然保护模型的发展方向。文中涉猎基于不同方法论、不同组织水平的模型,并对数学模型在自然保护科学中的作用和实用性加以讨论。     

甘薯象空间格局及抽样技术研究

通过空间分布型指数分析,甘薯象对薯块、著株危害空间分布型为随机分布或均匀分布;同时确定了理论抽样数     

橐吾属的起源、演化与地理分布

橐吾属Ligularia Cass．是菊科千里光族款冬亚族的一个大属。在款冬亚族中本属与大吾风草属 Farfugium Lindl．亲缘关系最近,但进化程度较高。本属包括6组,11系129种。所有种类均分布在 亚洲,仅2种扩散至欧洲。在东亚地区有119种,占该属总种数的96％。高度集中在横断山区的有4组、 6系67种,其中61种为特有种,占该属总组数的66％,总系数的54．5％,总种数的52％。这个事实 表明了横断山区是该属的多度中心和多样化中心。通过性状分析,伞房组伞房系Sect．Corymbosae, Ser．Calthifoliae叶肾形,具掌状叶脉,头状花序大而少,排列呈伞房状,总苞半球形,被认为是该属的 原始类群。原始种齿叶橐吾L. dentata和鹿蹄橐吾L.hodgsonii的分布区从我国四川东部经过湖北、湖 南、安徽、福建等省至日本。这个分布格局与近缘属大吴风草属Farfugium一致。 根据共同起源原理,这两个属的祖先极有可能就发生在这一地区。因此我们推测东亚地区从中国四 川东部至日本这一地区是本属的发源地,然而根据地质历史和现代分布,作者认为中国中部(包括四川 东部)是本属的初始起源地。该属起源后,基本上沿亚洲南缘的山地扩散,少数种类向东北至亚洲东北部。本属起源时间至少不晚于中白垩纪。     

白桦种群空间分布格局的研究

根据在白桦种群分布区内所选择的四个代表性地区的定位观测资料,本文运用数学分析方法,采用电电子计算机进行运算,模拟,研究白桦种群的空间分布格局。结果表明：随着生境温度的逐渐降低或温度的逐渐升高,白桦种群由聚集分布过渡为随机分布;随着种群年龄的增加,种群空间分布格局表现出相同的变化规律。     

黄土丘陵沟壑区道路建设和居民地扩张对生境破碎的影响

探究黄土丘陵沟壑区自然与人为因素导致的陆表景观破碎与植被损失,可为贫困山区经济发展与环境保护提供科学依据。基于2018年Google Earth和Landsat OLI光学遥感影像,采用缓冲区分析、叠加分析、景观指数分析等地理空间分析方法,定量描述了道路和居民地建设导致的紫金山地区景观破碎化和植被指数损失。结果表明:(1)研究区沟谷底部坡度低于8°,与两侧坡度相差较大,景观被沟谷切割,直接侵蚀面积占区域总面积的6.19%;(2)2018年紫金山地区道路密度达0.70 km·km^-2,交通便利的同时,刺激了周边居民地的扩张,导致4.01%的区域被道路和居民地直接压占;(3)区内64.87%的面积间接受到人类活动的影响,道路和居民地将景观切割为249个斑块,景观破碎化程度极高,仅有10.44%的斑块适合作为中小型野生动物栖息地;(4)2018年紫金山地区18.09%植被NDVI受沟谷侵蚀和人类活动的共同影响,植被覆盖空间差异性显著。紫金山地区地表景观主要受人类活动的严重干扰,导致野生动物栖息地和植被NDVI受到一定影响。     

基于遥感影像的丹霞山国家级自然保护区森林景观格局分析

森林景观格局分析是景观格局优化、森林资源的可持续性经营与保护的重要基础。以无人机遥感影像和DEM为基础数据,利用ArcGIS和Fragstats软件对所选取的不同景观指数进行计算,分析了丹霞山森林景观的类型、格局特征及其地形分异规律。结果表明:1)从类型水平指数来看,丹霞山森林景观类型以天然林为主,占总面积的78.42%,表现出较高的集中连片性;2)从景观水平指数来看,丹霞山景观多样性和均匀度指数均较低,而蔓延度指数和连通度指数则较高,分别为77.85和99.97,表明景观以少数大面积的斑块为主,斑块间连接密切,自然连通度高; 3)从功能分区景观格局和地形分异规律来看,与人类活动密切相关的农田、人工林、裸地、居民地、人工水体和自然水体六类森林景观主要集中分布于海拔较低(60—150 m)、坡度平缓(0—5°)、无坡向的实验区内;灌木、草地、天然林和裸岩四类森林景观则较均衡的分布于海拔60—350m的各级坡度和坡向的核心区和缓冲区内。综上所述,丹霞山森林景观保持完好,破碎化程度较低,人为活动干扰较少,斑块之间物质、能量和物种交换的潜力较大。应建立无人机遥感监测系统,长期、准确的跟踪森林景...