寧夏沙坡頭國家自然保護區鳥類景觀生態安全格局構建

王 原,何 成,*,劉榮國,吳洪斌,陳驍強

1 安徽師范大學國土資源與旅游學院,蕪湖 241002 2 寧夏沙坡頭國家級自然保護區管理處,中衛 751700 3上海棲新生態環境咨詢有限公司,上海 200082

寧夏沙坡頭國家自然保護區鳥類景觀生態安全格局構建

王 原1,何 成1,*,劉榮國2,吳洪斌2,陳驍強3

1 安徽師范大學國土資源與旅游學院,蕪湖 241002 2 寧夏沙坡頭國家級自然保護區管理處,中衛 751700 3上海棲新生態環境咨詢有限公司,上海 200082

隨著寧夏沙坡頭國家自然保護區的旅游發展與荒漠化進程,保護區內不同類型的鳥類均面臨著日益增加的自然及人為干擾脅迫,鳥類群落的豐富度下降趨勢顯著。為了改善保護區內鳥類生物多樣性現狀,優化鳥類棲息地空間結構,基于現有鳥類調查與研究資料,篩選影響鳥類活動的各類阻力指數,建立鳥類活動最小累積阻力面,運用最小阻力模型構建景觀生態安全格局。研究結果表明：源地面積為1690.67 hm2,占保護區總體面積的12.09%；廊道共13條；輻射道共85條；戰略點共8個；保護關鍵區面積為2634.48 hm2,占保護區總體面積的18.76%。在此基礎上,針對不同類型的重點保護地塊、保護熱點及棲息地之間的聯系廊道提出鳥類保護的空間格局優化建議。詳細梳理了阻力面模型的構建方法,改進了相關技術環節,為我國自然保護區生物多樣性景觀安全格局優化提供了科學的方法與實踐指導。

鳥類保護；最小累積阻力；景觀安全格局；寧夏沙坡頭國家自然保護區

Abstract： Shapotou National Nature Reserve is one of the earliest desert ecosystem reserves in China, which is located in northwest part of Ningxia Autonomous Region. Many different bird species have been recorded in the desert, wetlands, fixing sand forests, and the villages within this reserve. However, with the development of desert tourism and the West-to-East Gas Project, the distribution and constituents of the land-use has changed, which has affected ecosystem services. A major threat faced by many birds that needs to be addressed urgently is habitat loss, degradation, and fragmentation. It is obvious that with increased awareness of the importance of protecting biodiversity, the demands for addressing ecological security becomes an urgent need. Given this background, in this study, we aimed to identify significant bird habitats and their spatial distributional patterns, data that is of vital importance for informed conservation action for birds. This study applies Security Pattern Theory to identify landscape area or elements of critical significance to safeguard bird activity. We chose Shapotou National Nature Reserve as the study region for three reasons. (1) This reserve has a high percentage of rare bird species, and hence the results would have good representativeness; (2) Although the total area of this nature reserve is just 140.43 km2, the habitats are becoming highly degraded and fragmented; (3) With the advent of human activity in the reserve, comprehensive planning for protection becomes very important. Our results show the following: (1) it is feasible to construct a landscape security pattern, based on GIS and “cost distance” analytical tool, and using environmental factors and human interference factors in the minimum cumulative resistance (MCR) model. This also provides a feasible approach to construct ecological security pattern for particular species in other nature reserve. (2) Through the minimum cumulative resistances surface, which was derived from the MCR model, we identified the components of ecological security pattern such as corridors, radiating routes, strategic points, etc, which can preserve or positively affect bird populations. (3) This security pattern addresses the environmental and economic scenario at Shapotou National Nature Reserve well. Based on this model output, the identified “source” habitats for the birds were concentrated, resulting in relatively low fragmentation, and allowing more effective and easily implementable actions for their protection. To connect the “sources” 13 corridors as well as 85 radiating routes were identified, which provide more space for “sources” expansion. Additionally, we identify the weakest position of bird activity as the strategic point combined with key regions to protect the whole structure of the bird′s activity. Our results provide an effective method to protect particular species within this nature reserve. Further studies will be valuable as more factors could be identified by the ecological security pattern, and the correlation between the various factors was not significantly reflected in this study.

KeyWords: protection of birds; minimum cumulative resistance model; landscape security pattern; Shapotou National Nature Reserve, Ningxia

自然保護區是寶貴的物種基因庫[1]。寧夏沙坡頭國家級自然保護區位于寧夏自治區西北側的中衛市境內,擁有豐富的動植物物種資源,其中鳥類資源豐富,生物多樣性價值突出[2]。自20世紀80年代以來,相關學者就開始了保護區鳥類資源的研究調查。張迎梅和王香亭[3-4]于1986—1987年,對保護區內鳥類群落的居留型、食性和區系進行了細致的調查；劉迺發等[5]依據1998—1999年的調查,分析了1986年以來保護區鳥類種數、數量的消長變化趨勢及其中的原因；張迎梅等[2]分析了2000年10月至2001年9月試驗研究站周圍的鳥類群落結構和季節性消長規律；黃族豪等[6]報道了保護區13年間鳥類群落的變化。現有的研究主要從鳥類群落的物種組成、物種多樣性、物種優勢度及種群變化等方面對保護區鳥類資源進行了調查梳理。近年來,全球氣候變化加劇保護區荒漠化進程、景區旅游活動干擾以及經濟林面積增加等問題已影響到現有鳥類的生境,鳥類保護有效性、全局性的需求日益增加。其中,探討如何劃定鳥類保護關鍵區域,識別鳥類活動潛在通道,協調現有鳥類保護資源具有十分重要的實踐意義。因此,構建景觀生態安全格局將為實現這一途徑提供了重要的理論依據。

相關生物學的研究發現,提高景觀連通度可以有效促進各類生態過程,如種子擴散[7]和動物遷移[8]等。景觀生態安全格局的構建方法綜合考慮這類生物的生境與相關生態流過程的空間關系[9],通過識別相關關鍵性的功能連接,提高景觀連通度,最終實現物種保護的目的。對于如何識別不同類型的生態流,現階段的研究方法主要有：1)直接追蹤保護對象的空間移動,結合相關動力與擴散模型,計算各類空間移動概率,進而構建網絡體系[10]。2)基于最小阻力模型(MCR),通過計算景觀單元上的生態流到最近源地距離中所累積克服的阻力或所耗費的費用,模擬出其中的最小成本路徑,進而構建完整的景觀安全格局[11- 17]。其中基于最小阻力模型的構建方法在國外已較多的運用于野生動物群落的保護中,在國內由俞孔堅先生提出后,后續其他學者對該方法展開了多方面的研究,但現有研究中對該模型如何運行的闡述較少,且研究對象集中于用地規劃與評價等經濟領域。

本研究嘗試將景觀安全格局構建的方法運用到沙坡頭保護區鳥類生物多樣性保護工作中,根據近年來實地調查數據分析影響鳥類活動的地形、植被、水源、道路等自然社會因素,構建影響鳥類活動因子的指標體系,并運用最小阻力模型(MCR)識別針對保護區鳥類保護的生態安全格局,為保護區合理劃定鳥類保護范圍,促進鳥類保護的有效性和全局性提供科學指導。

1 研究區概況

寧夏沙坡頭自然保護區地處騰格里沙漠東南緣,屬內蒙古高原、黃土高原和騰格里沙漠的交匯處,地理坐標：104°49′25″—105°09′24″E,37°25′58″—37°37′24″N,總面積14043.09 hm2。屬溫帶荒漠區,處于荒漠向草原過度地帶,是我國北方干旱地區典型的人工與自然結合的荒漠生態系統。

保護區北側為大面積的騰格里沙漠區,西南側與南側為地勢較高的丘陵區,東南側為中衛市建成區。保護區空間上雖呈長條狀但自身生態環境較為獨立(圖1),故其中特定物種生態流的過程受保護區外圍環境干擾較小。

圖1 沙坡頭保護區2013年土地利用類型圖Fig.1 Land use map of Shapotou Nature Reserve in 2013

保護區總體面積有限,但內部空間異質性較高,分布著荒漠、濕地、農田村莊及人工固沙林等景觀類型。涵蓋多種類型的鳥類棲息地,鳥類資源豐富多樣,根據最新一期的鳥類實地調查報告：現共有鳥類15目、43科、176種,包含多類國家級珍稀保護種。如表1所示,可將鳥類群落類型劃分為：民居旱田鳥類群落、濕地鳥類群落、人工林鳥類群落及荒漠半荒漠鳥類群落。

結合近年來多期科考報告與多次實地調研,將保護區內不同類型的鳥類群落結構特征概括為以下4點[18-19]：

1)各鳥類群落的群落結構與季相差異明顯,其中濕地鳥類群落與人工林鳥類群落的個體數量與種類多樣性最為突出,民居旱田鳥類群落最少。

2)保護區內東側濕地面積較大,可劃分為：深水湖泊、潛水湖泊、人工魚塘及農田濕地等6種類型,不同類型濕地所表現出的自然資源優勢不同。濕地鳥類群落間的相似性體現出明顯的季節性差異,近年來濕地周邊人為活動的增加對濕地鳥類產生了顯著的影響,由于濕地資源優勢的不一致性及人為活動的影響,加之濕地鳥類群落本身的不穩定性使得鳥類在不同類型濕地間的活動日益頻繁。

表1 沙坡頭保護區鳥類群落數量及多樣性特征

3)保護區中部與北部建設人工林的歷史較長,現有的人工林可分為幼林、中年林及成年林,人工林雖然各林地之間的空間距離較小,但相互之間有著明顯的生態環境差異,其中成年林中的鳥類種群穩定性較高,但由于不同類型人工林的生態環境差異及經濟林面積增加的影響,各林地之間的鳥類交流日益增加。

4)荒漠半荒漠鳥類群落分布于保護區北側與西北側,均勻度不高,總體筑巢數量低(0.33個/km),該群落類型的鳥類活動區域多樣,包括：流動沙丘、固定沙丘、人工草方格、荒漠草原、灌木荒漠等,該群落是各類型鳥類群落中活動頻率最高,活動范圍最大的一類。

結合保護區自身環境較為獨立的特點與其中不同群落鳥類分布與活動分布的特點,本次研究將保護區整體劃定為研究范圍,選取其中數量突出、活動頻繁及在研究區內活動范圍廣的濕地鳥類群落、人工林鳥類群落及荒漠半荒漠鳥類群落作為本次模型運用的研究對象。

2 研究數據資料

空間數據源主要包括Spot(采集時間為2013年10月26日)、Quickbird(采集時間為2013年3月2日及2013年7月23日)高分辨率遙感影像、Landsat(采集時間為2014年9月5日)遙感影像。其中,土地利用類型數據主要基于2013年的Quickbird高分辨遙感影像,解譯精度為88.16%。此外,專題數據包括保護區土壤類型分布數據、植被類型分布數據及DEM高程數據。鳥類調查數據主要來源2005年和2013年兩期科考報告。所有空間數據均通過ArcGIS投影轉換、格式修正等預處理,統一采用了Transverse_Mercator空間投影和WGS_1984地理坐標系統。

3 景觀生態安全格局構建方法

本研究采用基于最小阻力模型(MCR)的景觀生態安全格局構建方法。其中,研究對象活動產生影響的要素為模型中的阻力因素,阻力值為研究對象穿越異質性表面時所克服的阻力大小；阻力值的大小反映了不同景觀單元對于生態流運動擴張不同程度的影響[20]。

基于保護區生態基礎設施的現狀,本研究所建立的生態安全格局組份包括：源、阻力面、廊道、輻射道、戰略點及保護關鍵區。景觀安全格局構建的技術路線見圖2。

圖2 景觀安全格局構建技術路線圖Fig.2 Technology roadmap of constructing landscape security patterns

3.1 “源”地的確定

模型應用的第一步也是影響全局的一步為確定“源”地,即生態過程的源頭,它不僅可以是被保護物種的自然棲息地構成,也可以是生物生態活動高頻率的景觀單元[21]。

3.2 阻力面的建立

阻力面反應了生態流空間擴張的趨勢。根據Knaapen[22]在分析景觀斑塊的隔離程度時提出的模型,最小耗費距離模型的構建公式為：

式中,MCR表示最小累積阻力面值；f為未知負函數,表示最小累積阻力與生態適宜性的負相關關系；min表示某景觀單元對源取累積阻力的最小值；Dij表示從源j到景觀單元i的空間距離；Ri表示景觀單元i對運動過程的阻力系數。

3.3 廊道的識別

廊道即為生態流運動的潛在路線,即兩源地之間最易產生連接的路線。基于空間上連通兩源地之間阻力值累加總和最小一條被稱為最小累積耗費距離路徑[23-25]。

3.4 輻射道的識別

輻射道為源地向外輻射的低阻力值谷地,空間上形似于放射狀水系,是生態流從源地向外圍地區運動和擴散的重要路徑,借鑒水文模型的計算原理可識別出輻射道的空間分布。

3.5 戰略點的確定

戰略點是指景觀格局中對生態流活動具有關鍵作用的空間區位。相鄰兩個源地之間等阻力線的切點是生態流活動最為薄弱的地點,對整體空間格局有突出的意義,即將這些點選定為本次研究中的戰略點。

3.6 保護關鍵區的劃定

源地外圍一定范圍的緩沖區對受保護生態流有十分重要的生態意義。在本次研究中,這一區域的劃分結合了等阻力線值的變化特征與受保護生態流的實際活動情況。根據最小閾值法[21]：做兩條曲線,一條為圖上較遠一點到臨近源地的阻力值剖面曲線;另一條是最小阻力值同面積關系曲線。在正常情況下,這兩條曲線有某一個相同的閾值。也就是在物質擴散過程中所克服的阻力雖然愈來愈大,但這種增加的過程不是相同的,而會產生一些數值突變點。但本研究認為,該數值的確立還應著重考慮受保護對象的實際活動情況進行必要的修正。

4 結果與分析

4.1 鳥類活動景觀安全格局構建

基于最小阻力模型(MCR)的研究方法,其研究對象必須體現出充分的流動特征,且選取的阻力因素必須要要對研究對象的活動產生明確影響。根據鳥類活動的相關研究發現：地表的景觀組成要素與景觀組合情況對鳥類的筑巢與繁殖等日常活動影響較為顯著[26]。故可將該方法運用到鳥類活動的分析中。

4.1.1 鳥類活動的“源”地的確定

結合實地調研信息利用遙感數據提取出植被覆蓋度大于30%的林地[27],用以確定并修正科考報告中鳥類棲息地的空間分布數據,最終得到本次模型運算中的“源”地。

4.1.2 鳥類活動阻力面的構建

研究區雖為國家級自然保護區,但區域內的空間異質性高,其中自然要素多樣。根據鳥類活動的相關研究：地面不同的自然要素組份或景觀的組合形式都會影響到鳥類筑巢與繁殖等日常活動。根據鳥類活動特征及周邊環境的實地調研,先將影響鳥類活動的阻力因子劃分為環境因素與干擾因素兩大類。再根據鳥類活動影響的相關研究篩選出具體影響鳥類活動的阻力因子[20]。根據已有研究發現：獲取特定物種穿越不同景觀要素的絕對阻力數值是很難的[26]。本研究主要基于鳥類活動實地調研和相關文獻,并結合專家咨詢劃分各個因子的相對阻力值,閾值范圍為0.01—0.05,值越高代表對鳥類活動的阻力越大。具體選取因子如表2所示：

圖3 最小累積阻力面Fig.3 Minimum cumulative resistance surface

將各類阻力要素分布轉為柵格數據重分類,并進行空間疊合分析,再將“源地”的空間數據輸入,使用ArcGIS中的“成本距離加權”模塊運算,得出最小累積阻力面分布圖(圖3)。該圖反映了圖上的點到最近“源”所要的克服累積阻力值大小,該空間分布是識別其他生態安全格局組份的重要依據。

4.1.3 鳥類活動廊道的識別

識別源與源之間的最小耗費路徑一直是該模型運用的難點,在本次研究嘗試先將各個“源”的邊界轉為連續的柵格點,再調用cost path分析模塊,批量計算相鄰源邊界上連續點之間的費用路徑,選取其中累積阻力值最小的路徑作為兩“源地”之間的最小耗費路徑,即景觀安全格局中的廊道。

4.1.4 輻射道的識別

運用GIS中的水文分析模型,識別出各個源地對應向外的輻射道。并參考保護區不同棲息地鳥類種群數量與周邊環境特征,截取并修正各個棲息地向外的輻射道數量與空間分布。

4.1.5 鳥類活動戰略點的識別

通過ArcGIS的空間分析模塊識別出相鄰鳥類棲息地之間等阻力線切點,并考慮這些地點在保護區中的實際用地情況進行篩選與調整。

表2 沙坡頭保護區鳥類活動阻力因子

4.1.6 鳥類保護關鍵區的劃定

運用剖面分析工具在阻力值分布圖中作一條空間上距源地相對較遠的點到源地的阻力值剖面曲線,并利用統計工具繪制最小阻力值與面積關系的分布曲線圖。如圖4與圖5所示,阻力水平數值在110處為一明顯突變點,結合考察報告與前期多次調查,發現：在濕地鳥類群落與人工林鳥類群落的棲息地外約1000 m的范圍內是鳥類活動頻率較高的區域,故本次研究設定累積阻力105作為鳥類保護的關鍵區閾值。

圖4 離源距離與MCR值關系曲線 Fig.4 The relation curve between the distance from source and the value of MCRMCR: 最小累計阻力值Minimum cumulative resistance

圖5 MCR值與柵格面積直方圖 Fig.5 The histogram between the value of MCR and the cumulative number of grids

4.1.7 景觀安全格局構建結果

如圖6所示,其中：源地面積為1690.67 hm2,占保護區總體面積的12.09%,主體分為5部分,分別位于北部防護林區、中部湖泊濕地及防護林區、南部灌草綠地區；廊道共含有13條,主要位于各湖泊濕地及荒漠灌草之間,其中經過荒漠的廊道空間跨度大距離長為荒漠鳥類群落所對應的潛在廊道,而分布于湖泊濕地之間的廊道距離短且分布密度高為濕地鳥類群落所對應的潛在活動廊道；輻射道共有85條,位于湖泊濕地區域源地周邊的輻射道數量多于荒漠草甸源地周邊；戰略點共8個,其中3個位于荒漠區,3個位于林地與湖泊之間,1個位于北部防護林,1個位于南部灌草區,各戰略點分布的區位不同,建議采取的針對性措施也不同；保護關鍵區面積為2634.48 hm2占保護區總體面積的18.76%,因各源地周邊的力值不是均勻增加的,故各保護關鍵區的面積大小差異較大。

圖6 景觀安全格局分布Fig.6 The landscape security pattern

4.2 基于保護區鳥類現狀的景觀格局優化方案

在鳥類景觀安全格局構建的基礎上,結合保護區鳥類保護現狀,本文從景觀安全格局的不同方面提出鳥類活動保護的優化方案。

4.2.1 構建鳥類活動生態廊道

基于景觀安全格局中廊道與輻射道的分布,將生態廊道的建設分為3類：1)道路型廊道,選取了距鳥類棲息地較近的包蘭鐵路與沙坡頭景區周邊車流量較大的道路為該類型廊道的建設對象。在關鍵鐵路周邊,可通過優化“五帶一體”工程的樹種結構,特別是拓寬“灌溉造林帶”,增強生態屏障功能,減少大型鐵路對鳥類活動的影響。在關鍵公路周邊,可引進不同類型的綠化樹種、控制車輛鳴笛,減少過多車流量對鳥類活動的生態阻力,提高道路邊水渠的利用率滿足排水與鳥類取水的需求。2)綠帶型廊道,選取分布于北部防護林、中部防護林洼地湖泊周邊的輻射道廊道為建設對象,因為在這些區域鳥類活動十分頻繁,但實地考察發現存在各別濕地種群鳥類由于人為干擾無法捕食且疲于飛翔于濕地防護林之間而死亡、周邊的蘆葦灌叢人為開挖破壞明顯等現象。參考研究結果規劃這些通道的植物配置、設定鳥類棲息木樁、劃定廊道周邊的水鳥攝食空間及減少人類活動的影響。3)荒漠型廊道,保護區西北側為大面積的騰格里沙漠區,其中諸如固定沙丘、人工草方格沙障,荒漠草原與灌木荒漠是溝通荒漠鳥類群落活動的重要通道,為了維護荒漠鳥類群落的生存空間促進保護區南北兩側間的鳥類活動,選取了經過保護區中部荒漠的廊道為荒漠型廊道的建設對象,未來盡量避免荒漠旅游景點對這些通道的影響,保護其中固定沙丘灌木荒漠等鳥類生境,樹立一定數量的鳥類棲息架。

4.2.2 建立鳥類活動保護熱點

戰略點分布地周圍環境不同,所要樹立熱點保護的內容也不同：處于林地湖泊間及北部防護林的戰略點距離鳥類棲息地較近處,可懸掛人工巢箱,設置喂食臺,保障周邊棲息地的鳥類種群數量；處于荒漠與灌草區的戰略點可構建小臺地、小溝壑等微型鳥類生境,發揮鳥類活動中的“跳板”作用。

4.2.3 設立鳥類活動重點保護地塊

本研究中重點保護地塊可分為以下兩大類：

(1)棲息地保護地塊 鳥類棲息地決定著鳥類種群的數量與結構,作為模型的“源”,在整個生態安全格局中起至關重要的作用。但實地調查發現這些區域仍然存在諸多問題：(1)北部防護林,其中經濟林的占比范圍越來越大,一些樹齡較大的成林在受到病蟲害后,樹種結構趨于單一,鳥類種群類型也隨之單一。(2) 中部的湖泊濕地是保護區內濕地鳥類群落的主要棲息地,日漸發展的旅游業對這些水鳥的生存繁殖產生明顯影響。在未來發展中,這些鳥類棲息地可通過保護蘆葦、香蒲等原生濕地植被、在湖面上增加湖心島及沿岸設計半島等手段減少人為干擾確保鳥類棲息所需的生存空間。

(2)保護關鍵區地塊 這些區域鳥類活動阻力較小,同樣面臨著原生植被破壞與人為開發利用所帶來的影響,其中：在北部防護林與中部湖泊濕地,通過優化防護林樹種與其中的植物景觀,同時種植一些作物類植被,既滿足鳥類取食,又可以體現當地特色；分布于南部灌草區域的保護關鍵區,主要問題是灌草植被的枯死退化,可通過增加日常維護,適當引入地被類植物來豐富群種結構,還可以提高地形地貌的多樣性增加水平方向與垂直方向的景觀異質性,起到溝通鳥類棲息地與外圍環境的紐帶作用。

5 結論與討論

5.1 結論

(1)在外圍環境獨立且內部環境復雜的人工荒漠生態系統內,鳥類種類多樣,活動空間結構分散,基于最小阻力模型(MCR)構建鳥類景觀生態安全格局,從技術路線上可實現保護區內鳥類保護的整體性與全局性。

(2)根據寧夏沙坡頭自然保護區不同鳥類的活動特征構建影響鳥類活動的阻力要素體系,并結合鳥類活動的實際程度賦予不同的阻力值大小,通過MCR模型疊合運算得出累積阻力值分布圖,識別出沙坡頭自然保護區鳥類景觀安全格局。針對景觀安全格局中重要保護地塊、生態廊道以及保護熱點3類重要的空間組分,分別提出了針對性的空間優化策略。

5.2 討論

(1)景觀安全格局構建與模型方法的探討

在俞孔堅先生提出基于MCR模型構建景觀安全格局的方法后,許多學者結合不同的研究目的對該方法進行了創新與拓展[7-11,20,23]。但已有的研究缺乏對方法本身運用過程的梳理,針對重點應用步驟的探討也較少。隨著該方法在用地評價、城市增長邊界預測及旅游線路規劃等領域的應用拓展,研究對象越來越難體現生態過程的流動特征,針對物種保護的探討也越來越少[36-40]。

本次研究選取了生態流邊界易判定、頻率高的荒漠鳥類為研究對象,根據鳥類活動的特征調整了模型運用的過程,并對部分模型運用難點進行了探討：通過批量計算點與點之間的最小費用距離識別源間廊道；結合鳥類生態流的特征探討了保護關鍵區的劃定方法。

(2)模型應用的生態學依據與研究結果的生態學意義

相關研究發現：地表景觀斑塊的組成、布局與相互之間的連通關系都會影響到鳥類及其它生物的分布與活動[41-42]。本研究旨在梳理篩選影響保護區鳥類活動的相關要素,識別關鍵景觀組分,優化整體景觀格局從而達到維護和促進鳥類活動的目的。

相關研究采用了圖論等空間分析的方法識別出生態流的最小耗費路徑或關鍵空間節點來表征生態流的空間活動趨勢,進而提出維護整體生態流的優化建議[43-44]。本研究的理論同樣基于空間耗費路徑分析,通過綜合關鍵位置、區域及相互間的空間關系構建整體的景觀格局,用以表征鳥類活動在克服不同阻力時反映不出的空間活動趨勢,各格局組份與景觀生態學的景觀分析理論相互對應,如斑塊、廊道與基質模型等[21],研究結果覆蓋面廣、科學性強。通過構建合理性異質性表面,減少了保護區未來景觀變化對鳥類活動的影響,進而保護鳥類生態流的過程。

(3)模型運用過程及成果應用拓展的探討

本研究的阻力指標體系主要考慮保護區現有鳥類種群的分布活動特征,但經后期考察發現各個阻力因子之間并不是簡單的疊加關系,因子與因子之間存在著相互作用,例如：各個不同類型的土壤受周邊水體的影響會表現出不同的理化特征；相同類型的交通網分布在不同的生態系統中對鳥類活動的影響程度不同；土壤類型相同但周邊的生態系統類型不同,對鳥類活動的影響也會有所不同。后期應進一步加強因子間相互作用在模型構建中的影響研究。

總體而言,基于最小阻力模型(MCR)構建鳥類景觀生態安全格局能較好的融入生態流的自身特征,并能將不同的環境因素反應到模型運用中,對于我國自然保護區開展景觀尺度上生物多樣性保護,優化保護區景觀空間格局,具有一定的科學指導和實踐應用價值。

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WANG Yuan1, HE Cheng1,*, LIU Rongguo2, WU Hongbin2, CHENG Xiaoqiang3

1CollegeofTerritorialResourcesandTourism,AnhuiNormalUniversity,Wuhu241002,China2ShapotouNationalNatureReserveManagementOffice,Zhongwei751700,China3ShanghaiNEW-ECOEnvironmentConsultantsLtd,Shanghai200082,China

國家自然科學基金(41201544)；國家環保部生物多樣性保護專項；教育部人文社會科學基金(12YJCZH208)；教育部博士學科點專項科研基金(20123424120004)

2016- 05- 10; < class="emphasis_bold">網絡出版日期

日期:2017- 03- 27

*通訊作者Corresponding author.E-mail: hecheng1130@yahoo.com

10.5846/stxb201605100907

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