基于Geomatics的南京东郊野生动物景观安全格局分析——以露牙獐为例

以南京东郊中型哺乳动物露牙獐为研究对象,采用2007--2009年47个物种痕迹点和江苏基础地理信息数据库的8个环境变量为主要信息源,在空间信息技术Geomatics支持下,采用最大熵法（Maxent）生态位模型,建立潜在生境预测模型。通过ArcGIS空间分析模块,构建露牙獐景观安全格局。结果表明：在快速交通网络的囚笼效应作用下,保护对象露牙獐的潜在生境呈高度破碎化空间分布格局;在影响露牙獐潜在生境的生态环境因子中,距公路距离（41．9％）、距铁路距离（17．8％）、距居民点距离（14．7％）3个因子的贡献率占74．4％;在研究区域,露牙獐有3个呈大陆一岛屿复合种群关系的栖息地,4条栖息地的源间联接通道,3个位于山间谷地和鞍部的战略点。     

基于Geomatics的南京东郊野生动物景观安全格局分析——以露牙獐为例

以南京东郊中型哺乳动物露牙獐为研究对象,采用2007—2009年47个物种痕迹点和江苏基础地理信息数据库的8个环境变量为主要信息源,在空间信息技术Geomatics支持下,采用最大熵法(Maxent)生态位模型,建立潜在生境预测模型。通过ArcGIS空间分析模块,构建露牙獐景观安全格局。结果表明:在快速交通网络的囚笼效应作用下,保护对象露牙獐的潜在生境呈高度破碎化空间分布格局;在影响露牙獐潜在生境的生态环境因子中,距公路距离(41.9%)、距铁路距离(17.8%)、距居民点距离(14.7%)3个因子的贡献率占74.4%;在研究区域,露牙獐有3个呈大陆-岛屿复合种群关系的栖息地,4条栖息地的源间联接通道,3个位于山间谷地和鞍部的战略点。     

卧龙大熊猫潜在适宜生境及实际利用生境评价

【目的】进行大尺度的大熊猫生境研究,为制定合理的保护对策提供依据。【方法】利用海拔、坡度、坡向、汇流、植被数据构建反映卧龙自然保护区生境特征的多波段数据site。分别采用ISO生境分类法和n-D可视化工具,得到大熊猫潜在适宜生境和大熊猫实际利用生境区域评价结果。【结果】地形和植被类型是大熊猫栖息地选择的重要影响因素。在卧龙自然保护区内,两种方法所划分的大熊猫生境皆具有暖坡比例大于冷坡的特点,暖坡比例随海拔升高而增加。卧龙大熊猫栖息地海拔范围在1 820~3 051 m之间。栖息地平均海拔3 000 m。大熊猫分布密度最大的区域平均海拔为2 500 m。卧龙大熊猫倾向于选择海拔较低,暖坡比例更高的微生境。可能受人类活动影响,卧龙保护区大熊猫有沿着河谷向高海拔拓展活动范围的趋势。【结论】两种方法得到的大熊猫生境具有较大空间一致性。     

基于MaxEnt模型和GIS空间技术对大熊猫在岷山地区的时空变化分析及预测

大熊猫是国家Ⅰ级保护野生动物,是全世界珍稀动物的旗舰保护物种。经过历史环境的不断演变,野生大熊猫不仅仅在食性上由食肉转变为食竹,而且其个体形态、行为和生理等方面也有一定改变。由于大熊猫种群数量的稀少和习性的改变,相关保护工作和科学研究更具意义。近年来,在全球气候变化的大背景下,人类制定科学的保护计划来减轻大熊猫生境破碎化。基于大熊猫繁殖生境分布较为破碎和大熊猫种群数量较少,本研究从生态学角度研究大熊猫与环境之间的关系。通过MaxEnt模型和GIS空间技术对岷山地区大熊猫栖息地的时空变化分析及21世纪50、70年代栖息地范围预测,揭示大熊猫分布区与气候环境因素、坡度、植被和海拔等因素的相关性。结果表明,受试者操作特征曲线面积均超过0.9,显示模型建立准确性“极好”,且都具有统计学意义。野生大熊猫在岷山地区的适宜栖息地集中在中低海拔（2 500~3 000 m）、年平均温度（6~7℃）适宜、降水量（800 mm）丰富的温性针叶林和常绿阔叶林。野生大熊猫分布的主要影响因素为BIO15,并且大熊猫生境最适宜生存的区域在岷山片区明显向南偏移。从时间和空间的角度,对岷山片区大熊猫适宜生境进行动态分析,预测出不同情景下未来最适宜生存区域,为岷山片区内的自然保护地分布及管理提供科学信息。     

陕西洋县朱鹮生境适宜性评价

选取影响朱鹮生境适宜性的9个环境因子,基于层次分析法（AHP）构建生境适宜指数（HSI）模型,结合地理探测器,分析陕西省洋县朱鹮生境适宜性程度及主要影响因子。结果表明:1）洋县朱鹮生境适宜性整体处于中等偏高水平;2）洋县境内朱鹮生境适宜区和较适宜区空间分布连贯性较差,空间分异特征明显,呈现东、南、北高,中间和西低的格局;3）单因子中,对朱鹮生境适宜性空间分异特征解释力较强的主要因子由大到小依次为距水体距离（0.501）、距水源距离（0.359）、植被类型（0.162）、海拔（0.155）、距道路距离（0.152）,其他环境因子的解释力（q）偏弱,q均未超过0.1;4）交互因子中,q（x₁∩x₂）为0.5以上交互作用的因子均是距水源（水体）距离叠加其他因子产生。其中,q（距水体距离∩距道路距离）为0.602,仅次于q（距水体距离∩距水源距离）最高值（0.725）。研究可为濒危动物生境保护以及栖息地管理提供理论基础和科学依据。     

基于GIS和RS的东北地区东北虎生境适宜性评价

以中国东北地区（含东北三省和内蒙古东北部）为研究区域,依据稳定性、独立性、主导性和综合性原则,从植被、地理环境、人为干扰等3个层面选取植被类型、植被覆盖度、海拔、坡度、坡向、水源、居民点、主要道路等为评价因子,对中国东北虎Panthera tigris altaica生境进行适宜性评价。在地理信息系统（GIS）和遥感（RS）技术的支持下,获取各评价因子的定量信息。采用层次分析法（AHP）确定各评价因子的权重,并运用模糊数学模型对各单因子加权叠加,得到东北虎生境适宜性综合评价分级图并计算各分区面积。结果表明:①人为干扰和植被因素是影响东北虎分布的主要因素;②将研究区域划分为东北虎最适宜分布区、次适宜分布区、一般适宜分布区和不适宜分布区,分别占研究区域总面积的21.97%,16.83%,22.02%,39.18%。最适宜区和次适宜区面积总和达到48.80%,说明东北地区适宜东北虎生存的潜在生境面积总量较为可观。这为东北虎自然保护区的建立和人工饲养东北虎的放归计划提供决策依据。图3表3参25     

天目山国家级自然保护区黑麂潜在栖息地的生态适宜性

选择黑麂Muntiacus crinifrons为目标物种,对它们在天目山国家级自然保护区的潜在栖息地进行适宜性评价分析,以期对黑麂生境保护提供指导意义。在总结黑麂生活习性的基础上,分析对黑麂栖息地生态适宜性有重要影响的4种因素：植被因子、地形因素、水源距离和人为干扰。对不同因素在一年四季的影响权重综合赋值,结合保护区的自然环境条件,确定黑麂潜在栖息地适宜性评价准则与分析方法。结果表明：由于毛竹Phyllosta~hysedulis林和针叶林的不合理分布和800～1000m海拔处较为强烈的人为干扰,研究区域内黑麂潜在适宜栖息地、次适宜栖息地和不适宜栖息地面积分别为3．2122,3．0222,和2．9922km。,占地比例分别为34．8％,32．7％和32．5％。天日山国家级自然保护区黑麂潜在生境的保护,需要加强对上坡位人为干扰的控制,同时通过建立生态绿道,强化潜在适宜栖息地之间的联系,促进次适宜栖息地向适宜栖息地转化。     

濒危野生动物潜在生境空间建模方法——以印度野牛(Bos gaurus)为例

以2002年印度野牛(Bos gaurus)印度次大陆的空间分布图和开放式生态环境数据库的30个环境变量为主要信息源,采用逻辑斯蒂回归(LR)、分类与回归树模型(CART)、基于规则的遗传算法(GARP)、最大熵法(Maxent)4种生态位模型,进行印度野牛印度大陆部分潜在生境预测.结果表明:4个预测模型总体性能相差不大,其中,Maxent模型单项指标、总体平均值均最高;年平均降水量、温度季节性变化、林木覆盖率、标准归一化植被指数、海拔高度、距主要道路距离是影响印度野牛空间分布的主要环境因子;增加林木覆盖率、减少道路修建引起的生境破碎化、保证水源是印度野牛保护的主要措施.     

人工林作为大熊猫栖息地适宜性研究

通过对王朗自然保护区人工林的植被调查,分析人工林、次生林、原始林的群落结构特征及主食竹特征,研究 人工林是否恢复成为大熊猫适宜栖息地。结果表明:人工林中均未发现大熊猫活动痕迹。人工林的物种多样性、 物种优势度、栖息地盖度、植株数(H 5 m)等均高于原始林。群落高度、最大胸径、平均胸径、栖息地成熟度等均低 于原始林。从植物群落结构特征来看,人工林对上层林木结构恢复快,但密度大,胸径变异小,栖息地盖度偏高,限 制了林下植物物种的生长。人工林林下自然更新竹类密度小、生物量低,更新能力差。而人工种植竹类高度、盖度 均达不到大熊猫取食要求,且干扰严重。说明人工林未能恢复成为大熊猫适宜栖息地。      

向海保护区青头潜鸭繁殖栖息地的适宜性

依据吉林向海国家级自然保护区青头潜鸭的实际分布点数据,选择7种环境特征变量数据,运用Maxent模型对向海保护区青头潜鸭的潜在繁殖栖息地进行预测,结合向海保护区的功能区划设置对青头潜鸭栖息地适宜性进行了分析.结果表明:训练数据模型预测结果通过ROC曲线(受试者操作特定曲线)与横坐标轴围成的面积(AUC值)为0.927,测试数据AUC值为0.998,模型预测结果达到优秀水平.向海保护区青头潜鸭最适宜的生境面积为5.61 hm2(占保护区总面积0.01％),总适宜生境面积为105467 hm2(占保护区面积的13.70％),适宜分布区分散在东南部,且大部分处于保护区的实验区.刀切法检验测定得到影响模型预测的主导环境特征变量是坡度和海拔,两者贡献率分别为56.3461％和32.6982％,累计贡献率达89.0443％.环境特征变量响应曲线显示除土壤湿度指数外,坡度、坡向、海拔、土壤亮度指数、绿色植被指数和道路距离这6个因子均与青头潜鸭栖息地适宜性呈负相关关系.建议尽量迁移核心区和实验区之间的人为活动区,以扩大核心区和实验区内青头潜鸭的实际有效面积,进而有效增加青头潜鸭的适宜栖息区域.     

黄河流域2001—2013年生境适宜性变化研究

生境适宜性评价是开展生物多样性保护的基础与关键,对实现流域可持续发展具有重要意义。本文选取土地利用类型、海拔高程、坡度、距保护区距离、距道路距离和距水源距离作为指标因子,利用基于加速遗传算法的层次分析法（AGA-AHP）计算各指标因子的权重,构建生境适宜性评价模型（Habitat Suitability Index model, HSI）,对黄河流域2001—2013年间的生境适宜性进行评价。结果表明：距保护区距离指标因子对黄河流域的生境适宜性影响最大,土地利用类型指标因子次之,高程和坡度因子最小;从整体分布来看,黄河源头及中游生境适宜性较高,黄河上游兰州至头道拐一带以及黄河下游三门峡以下的区域生境适宜性则相对较低;从变化趋势来看,2013年黄河流域的整体生境质量要优于2001年,处于上升趋势;其中生境适宜性变好的区域面积为1.25×106 km2,占15.8%,主要集中在河套平原、黄土高原、关中平原西部、西北部和黄河三角洲;生境适宜性变差的区域面积为6.43×105 km2,占8.1%,主要集中在鄂尔多斯高原中西部、关中平原中部和宁夏平原中南部。     

洋太公路对秦岭大熊猫活动及其栖息地保护的影响

通过实地样方调查和访问,初步分析和评价了陕西省洋太公路的建设与运营对大熊猫活动及其栖息地保护的影响.洋太公路穿越了大熊猫的栖息地和潜在栖息地.公路东侧为兴隆岭+太白山大熊猫栖息地,西侧为牛尾河大熊猫栖息地.太白县大树坪大熊猫走廊带西北侧公路的周边区域是新发现的近年来两侧大熊猫迁移扩散的区域.2008年,2只大熊猫个体被直接观察到在该区域的公路上行走活动.洋太公路的建设与运营将直接影响两侧大熊猫种群在局部区域的活动与扩散.此外,洋太公路的建设与运营不仅使秦岭大熊猫栖息地进一步破碎化,加剧了公路两侧大熊猫栖息地之间的隔离程度.     

潦河中源段水生条背萤生境适宜性评价

水生条背萤是河湖湿地生态系统中珍稀物种之一，了解栖息地分布及其与环境因子的关系并进行生境适宜性评价是恢复生物多样性和栖息地保护的重要途径。根据2019年6—7月对江西潦河流域的萤火虫野外调查记录，以条背萤成虫个体分布点和生境变量数据为驱动，建立MaxEnt模型对潦河中源段水生条背萤精细尺度生境适宜性进行分析评价。研究发现：土地利用类型、水源距离、居民区距离是条背萤适宜生境分布的主要限制因素；适宜的土地利用类型为溪流、河滩湿地、水田，且与稳定水源距离应保持在0～110 m、与居民区距离应大于140 m、与道路距离大于50 m为适宜；潦河中源段河岸带条背萤适宜栖息地面积为1.93 km²,约占河岸带研究区域的16%,其中最适宜区面积仅为0.17 km²,沿河流呈“一带多岛”的分布格局。研究不仅提供了萤火虫在潦河中源段的分布现状，也为萤火虫分布与生境因子的关系提供了一个重要科学依据。     

基于Maxent模型的越冬白头鹤适宜生境预测

依据2013—2014年冬季野外调查的白头鹤分布点数据,结合2011—2015年间中国观鸟记录中心和已公开发表的相关文献中记录的白头鹤分布点信息,基于气候、地形、水系、土地利用类型和人类干扰5类环境因子,应用Maxent模型分析了安徽省越冬白头鹤适宜生境分布及影响其分布的主要环境因子,并结合已建自然保护区对白头鹤适宜生境进行保护空缺分析。结果表明,模型预测结果达优秀水平;距主要水源距离、1月份平均最低温、12月份平均最低温和距主要道路距离是影响白头鹤分布的主要环境因子,对模型的综合贡献值分别为45.3%、21.4%、19.3%和7.6%。白头鹤适宜生境主要分布在升金湖上湖和菜子湖,少量分布在龙感湖沿岸、武昌湖东岸及其东部的长江干流沿岸,其中核心适宜生境的总面积为45 980 hm2。空缺分析表明,已建自然保护区覆盖了60.1%的核心适宜生境,尚有18 346 hm2的核心适宜生境处于保护区之外,需要在重点管理保护区的同时,对保护区之外的核心适宜生境给予更多关注。     

麻雀春季栖息地选择研究

2008年2～5月,通过对南昌前湖地区的乔木、灌木、草地以及农田生境下的麻雀栖息地的调查与研究,共分析了57个觅食地样方和70个休息地样方。结果表明,对麻雀觅食地影响的主要因素依次为距建筑物距离、草本盖度和草本均高;对其草地生境休息地影响的主要因素依次为距建筑物距离、草本均高和距水源地距离;而树木盖度对其乔木和灌木生境休息地选择最为关键。总体上,麻雀喜欢在距建筑物较近且植被不太茂密的地方觅食。总之,人类活动是麻雀栖息地选择的最主要影响因素,为了获得更多的食物,麻雀选择到人类活动区域来觅食和休息,但是过于频繁的人类活动也会干扰到它们的觅食和休息行为。     

快速交通对城市郊区獐的生境影响分析

掌握城市郊区的野生动物生境动态变化,对于制定野生动物保护策略具有重要的理论和现实意义。以南京东郊野生哺乳动物獐Hydropotes inermis为研究对象．以2006年中巴资源卫星、2011年HJ-1A小卫星、47个獐物种痕迹点数据为主要信息源．在南京东郊快速交通网络景观格局动态变化分析基础上．采用最大熵法Maxent生态位模型．进行快速交通对城市郊区大型哺乳动物生境影响分析。结果表明：2006—2011年。南京东郊快速交通网络日益复杂．道路密度从2006年的1116．27m·km-2增加到2011年1371．95m·km-2：快速交通修建对獐生境产生囚笼效应．导致獐的潜在生境呈孤岛状空间分布格局。随着快速交通网络日益复杂,与2006年相比,2011年獐潜在生境呈缩小趋势：獐生境概率分布冷热点分析表明．距道路和居民点距离这2个人为干扰因子对獐生境概率分布影响最大。图4表2参11     

大兴安岭紫貂冬季生境选择研究

2013—2015年冬季,在黑龙江省大兴安岭新林林区对紫貂(Martes zibellina)的生境选择进行了野外调查研究。通过大兴安岭紫貂冬季对海拔、坡度、坡向、距水源距离、距道路距离、距针叶林距离、距阔叶林距离、距混交林距离、距灌木距离、距沼泽距离、距居民点距离、隐蔽级、郁闭度、雪深、植被类型、优势乔木共16种生境因子的选择研究,发现新林林区冬季紫貂更偏爱海拔较高、距离水源较近、距离道路和居民点较远、距离混交林较近、郁闭度更高的生境。通过对生境因子进行逻辑斯蒂回归筛选,建立了紫貂生境选择的资源选择函数模型,该模型的选取变量也支持了海拔、距道路距离、距水源距离的差异。这表明该林区紫貂偏爱海拔较高的生境,活动在水源较近的区域,回避人为干扰,选择郁闭度较高的生境。     

甘肃省大熊猫栖息地植被类型研究

配合全国第3次大熊猫综合调查,对甘肃省大熊猫栖息地的植被类型进行了调查研究,野外调查采用样线调查法,对数据资料采用聚类分析法进行统计分析,根据<中国植被>对植被类型划分、分类的标准,将甘肃省大熊猫栖息地的植被类型划分为4个植被型组,11个植被型,16个植被亚型,42个群系组.并对大熊猫栖息地的主要植被类型的结构、组成等进行了阐述.     

青海三江源自然保护区马麝栖息地适宜性评价

2008年6月-9月采用样方法对青海三江源自然保护区马麝(Moschus sifanicus)栖息地进行调查,2012年借助地理信息系统技术(GIS),选择海拔、人为干扰距离、土地覆盖3个生态因子,利用栖息地适宜性指数(HSI)对青海三江源自然保护区马麝栖息地进行评价。结果表明,青海三江源自然保护区马麝适宜栖息地面积为6 089.63km~2,较适宜栖息地面积为5 204.44km~2,不适宜栖息地面积为141 047.93km~2,三者占比依次为4.00%、3.42%和92.58%。从空间分布情况来看,适宜栖息地主要分布于保护区东部果洛州以及南部玉树州生境条件较好且人为活动干扰较低的区域,不适宜栖息地主要分布于保护区中部的人为活动干扰较高区域及西部荒漠区。适宜生境的破碎是限制三江源自然保护区马麝种群恢复的重要因素,建议加强马麝栖息地保护,降低人为活动干扰,促进其种群健康发展。     

气候变化情景下外来森林病虫害潜在生境动态分析——以美国南方松大小蠹为例

防止外来生物入侵造成危害的重要手段是阻止可能造成入侵的物种进入适合其生存的地区。 随着全球气候变化,外来入侵物种的空间分布格局也将随之发生变化。该文以美国外来入侵 物种南方松大小蠹（SPB）为研究对象,以SPB重要发生地亚利桑那州和新墨西哥州为研究区域,以美国Daymet基础地理信息数据库为主要信息源,采用最大熵法（Maxent）生态位模型,建立潜在生境预测模型。在此基础上,分别以2000、2050、2100年3种气候变化情景,预测SPB 潜在生境的空间变化趋势。研究表明:温度的季节性变动系数（46.7%）、最湿季节降水量（32.4%）是影响SPB的两个最重要的环境因子;随着气温的升高,研究区域SPB适生概率从0.067 7下降到0.064 0;当适生概率P0.5时,外来SPB感染面积从1.2%下降到0.5%,感染区域SPB适生概率反而从0.548 9上升到0.610 7;随着最湿季节降水的重心由西向东偏移,SPB分布的中心从亚利桑那州中部偏移到新墨西哥州东南部。