基于生物多樣性的重慶三峽庫(kù)區(qū)鳥類生境網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

摘要：重慶三峽庫(kù)區(qū)物種資源豐富、生境類型多樣，構(gòu)建生境網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)一步促進(jìn)區(qū)域間物種遷徙與交流，對(duì)維持生物多樣性具有重要意義。通過綜合應(yīng)用MSPA-InVEST模型、MaxEnt模型和最小累積阻力模型，識(shí)別和優(yōu)化重慶三峽庫(kù)區(qū)鳥類生境網(wǎng)絡(luò)并提出保護(hù)策略。首先，利用MaxEnt模型識(shí)別鳥類適生關(guān)鍵區(qū)域，并確定影響鳥類分布的主要環(huán)境因子，包括等溫性、最濕季度平均溫度和土地利用類型等。隨后，結(jié)合MSPA-InVEST模型分析生境源地空間形態(tài)特征，最后通過最小累積阻力模型構(gòu)建鳥類生境網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化廊道布局。研究結(jié)果顯示：重慶三峽庫(kù)區(qū)生境網(wǎng)絡(luò)存在顯著的空間異質(zhì)性，不同區(qū)域的鳥類生境質(zhì)量和連通性差異明顯。基于此，提出分區(qū)保護(hù)措施，旨在提升區(qū)域生物多樣性保護(hù)的實(shí)施效果。

關(guān) 鍵 詞：生物多樣性； 鳥類生境網(wǎng)絡(luò)； MSPA-InVEST； MaxEnt； 重慶三峽庫(kù)區(qū)

中圖法分類號(hào)： TU98

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2025.02.007

0 引 言

生物多樣性是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)維護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)平衡穩(wěn)定具有極為重要的作用。近年來，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，給維持生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定帶來了重大挑戰(zhàn)，導(dǎo)致了一系列不利后果，諸如生物棲息地大面積縮減、生存環(huán)境碎片化加劇，以及生物多樣性顯著下降等問題^［1］。三峽庫(kù)區(qū)是重點(diǎn)生態(tài)敏感區(qū)和長(zhǎng)江中下游的生態(tài)屏障，庫(kù)區(qū)人多地少，人地關(guān)系緊張，生態(tài)環(huán)境壓力大^［2］。在2021年10月舉辦的《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(huì)領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)上，強(qiáng)調(diào)生物多樣性是確保人類生存與可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)于維持地球生態(tài)活力具有根本性作用，通過保護(hù)生物多樣性使地球充滿生機(jī)，從而為人類社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)^［3］。黨的二十大明確提出“實(shí)施生物多樣性保護(hù)重大工程”。著眼于城鄉(xiāng)空間規(guī)劃與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)結(jié)合，緩解人類活動(dòng)帶來的棲息地破碎化問題。通過創(chuàng)建更加優(yōu)越的自然棲息環(huán)境，增進(jìn)物種間的遷移與基因交流，形成人與自然和諧共生的生態(tài)格局，已成為當(dāng)前生物多樣性保護(hù)的研究重點(diǎn)與實(shí)踐方向^［4］。

生境是維系物種存續(xù)、繁殖及其種群動(dòng)態(tài)發(fā)展的根本基礎(chǔ)，其質(zhì)量好壞直接影響物種的地理分布格局、群體密度、繁殖成功率及個(gè)體存活率^［5］。因此，生物多樣性保護(hù)的要點(diǎn)在于維護(hù)各物種所依賴的生境。現(xiàn)有生境網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建多基于形態(tài)學(xué)空間格局分析（MSPA）和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)與權(quán)衡（InVEST）模型指導(dǎo)生境提取^［6］，往往忽視了物種的地域性和多樣性，缺少對(duì)具體生物物種的分析，對(duì)物種生境的識(shí)別具有局限性^［7］。而最大熵模型（maximum entropy model，MaxEnt）是以最大熵理論為基礎(chǔ)構(gòu)建的一種生態(tài)位模型，僅需要根據(jù)物種出現(xiàn)的位置信息和環(huán)境因子數(shù)據(jù)，即可對(duì)物種潛在地理分布格局進(jìn)行分析及預(yù)測(cè)^［8］，能有效拓展生物多樣性保護(hù)在生態(tài)空間格局層面的規(guī)劃內(nèi)容，但模型結(jié)果往往受限于物種觀測(cè)數(shù)據(jù)的可獲得性與精度^［9］。

本研究結(jié)合重慶三峽庫(kù)區(qū)特殊的地理位置，綜合利用多種模型構(gòu)建面向鳥類的生境網(wǎng)絡(luò)，分析研究區(qū)鳥類生境的分布和質(zhì)量，并制定鳥類保護(hù)策略，提升生境網(wǎng)絡(luò)對(duì)生物多樣性保護(hù)的支撐作用，維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，以期為重慶三峽庫(kù)區(qū)生物多樣性保護(hù)提供借鑒與參考。

1 研究區(qū)概況

重慶三峽庫(kù)區(qū)位于中國(guó)西南部（28°31′N～31°4′N，105°49′E～110°12′E）（圖1）。該地區(qū)由重慶市的22個(gè)區(qū)縣組成，總面積為46 163.67 km2，約占整個(gè)庫(kù)區(qū)總面積的85%。研究區(qū)地貌類型豐富多樣，以低山和丘陵為主，降水充沛，屬雨熱同期氣候^［10］。涉及秦嶺—大巴山生物多樣性保護(hù)與水源涵養(yǎng)重要區(qū)、武陵山區(qū)生物多樣性保護(hù)與水源涵養(yǎng)重要區(qū)^［11］，孕育了豐富的生物多樣性。重慶三峽庫(kù)區(qū)所在地區(qū)被列為全球34個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)之一，其生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性具有全球意義。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 研究思路

生物多樣性保護(hù)聚焦于在識(shí)別優(yōu)先保護(hù)區(qū)域的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化生態(tài)空間布局，針對(duì)不同類型保護(hù)區(qū)及保護(hù)對(duì)象制定差異化策略，旨在提升生物種群生存質(zhì)量，促進(jìn)種群繁衍與基因交流。本文以鳥類為研究對(duì)象，利用MSPA-InVEST模型綜合考量空間形態(tài)和功能屬性以識(shí)別生境，整合土地利用類型、地形坡度及地形起伏度等因子綜合構(gòu)建生態(tài)阻力面，利用最小累積阻力模型生成廊道。同時(shí)結(jié)合最大熵模型設(shè)定約束條件來篩選鳥類棲息地，分析影響鳥類分布的環(huán)境因子。提出優(yōu)化和保護(hù)策略，增強(qiáng)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連通性和韌性，優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，以期建立一個(gè)有效支撐生物多樣性保護(hù)的綜合生境網(wǎng)絡(luò)。本研究技術(shù)路線如圖2所示。

2.2 數(shù)據(jù)來源及處理

2.2.1 土地利用數(shù)據(jù)

本研究采用了由中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所發(fā)布的2020年度土地利用分類數(shù)據(jù)，其空間分辨率為30 m（https：∥www.resdc.cn/）。依據(jù)GB/T 21010—2017《土地利用現(xiàn)狀分類》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，將所使用的數(shù)據(jù)劃分為六大類：耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地以及未利用地。

2.2.2 鳥類分布數(shù)據(jù)

目標(biāo)種鳥類分布數(shù)據(jù)主要來源：① 本研究關(guān)于物種的信息主要借鑒了《重慶候鳥遷徙路線示意圖》及《重慶市地方重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》，數(shù)據(jù)來源重慶市林業(yè)局（http：∥lyj.cq.gov.cn/）。② 為了獲取焦點(diǎn)物種的具體分布位置數(shù)據(jù)，本研究綜合查詢了中國(guó)觀鳥記錄中心網(wǎng)絡(luò)（http：∥www.birdreport.cn/）和全球生物多樣性信息網(wǎng)絡(luò)（http：∥www.gbif.ory/）。在處理觀鳥記錄數(shù)據(jù)時(shí)，采用了ArcGIS平臺(tái)中的“SDM Toolbox”插件^［10］，運(yùn)用Spatially Rarely Occurrence Date for SDMs來校正和篩選鳥類點(diǎn)位信息。③ 查閱相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料與期刊文獻(xiàn)。

2.2.3 Maxent環(huán)境數(shù)據(jù)來源

本研究環(huán)境變量數(shù)據(jù)共覆蓋18個(gè)環(huán)境因子（表1）：氣候因子數(shù)據(jù)來源于世界氣候數(shù)據(jù)庫(kù)（http：∥www.worldclim.org）；海拔數(shù)據(jù)來源于中國(guó)科學(xué)院科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)30 m分辨率的數(shù)字高程模型（digital elevation model，DEM），坡度與坡向由DEM數(shù)據(jù)提取；NDVI（歸一化植被指數(shù)）數(shù)據(jù)來源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)平臺(tái)（https：∥www.resdc.cn/），道路矢量數(shù)據(jù)由全國(guó)地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)（https：∥www.webmap.cn/）獲取。

2.3 研究方法

2.3.1 生境源地識(shí)別與分級(jí)

生態(tài)源地是指具有較高生態(tài)價(jià)值和較強(qiáng)生態(tài)功能的地塊，對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性意義重大^［12］。研究綜合分析了生境源地的形態(tài)特征與功能特征，將形態(tài)學(xué)空間格局分析（MSPA）識(shí)別結(jié)果與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡的綜合評(píng)估模型（InVEST模型）生境質(zhì)量評(píng)估結(jié)果疊加，辨別出生態(tài)價(jià)值較高的生境源地。在整合與分析基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析源地間的連通性，最終確定源地優(yōu)先保護(hù)等級(jí)^［13］。

（1） 景觀要素識(shí)別。

MSPA運(yùn)用形態(tài)學(xué)原理，依托數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的分類處理方法，在空間結(jié)構(gòu)及形態(tài)方面將土地斑塊分為7種景觀類型^［14］。使用前期解譯獲取土地利用數(shù)據(jù)，林地、草地、水域3類自然要素因其獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境，展現(xiàn)出較高的生物多樣性保護(hù)潛力^［15］，為鳥類提供必要的生存條件，故將其設(shè)置為前景要素。將耕地、建設(shè)用地、未利用地作為背景要素。采用Guidos Toolbox軟件執(zhí)行MSPA分析，將核心區(qū)生境斑塊作為潛在生境源地。

（2） 生境質(zhì)量評(píng)價(jià)。

InVEST模型內(nèi)置的生境質(zhì)量模塊能夠基于土地利用類型，定量評(píng)估生境質(zhì)量。本文參考InVEST模型使用手冊(cè)和其他相關(guān)文獻(xiàn)^［16］，通過設(shè)定威脅因子影響距離、權(quán)重等參數(shù)，定量評(píng)估研究區(qū)的生境質(zhì)量。根據(jù)重慶三峽庫(kù)區(qū)的現(xiàn)實(shí)情況，選擇受人為干擾程度較大的耕地、 建設(shè)用地和未利用地作為威脅因子，結(jié)合已有研究^［17-18］，對(duì)不同土地利用類型的生境適宜性及對(duì)威脅因子的敏感性進(jìn)行賦值，并依次設(shè)置威脅因子的最大脅迫距離、相對(duì)權(quán)重和空間衰退類型^［19］，如表2～3所列。

（3） 生境源地識(shí)別與保護(hù)優(yōu)先級(jí)判斷。

基于MSPA中所識(shí)別的核心區(qū)斑塊，結(jié)合InVEST模型評(píng)估得到的生境質(zhì)量指數(shù)，對(duì)核心區(qū)斑塊進(jìn)行賦值，提取生境質(zhì)量較高的斑塊作為生境源地。采用景觀連通性來衡量源地在促進(jìn)生物擴(kuò)散、遷徙等生態(tài)活動(dòng)中所起的促進(jìn)或限制作用，從而識(shí)別出具有高價(jià)值的源地，并據(jù)此確定生境源地保護(hù)的優(yōu)先級(jí)^［20］。根據(jù)輸出結(jié)果，進(jìn)一步選取面積大于10 km2斑塊作為生境源地并進(jìn)行連通性分析，斑塊重要性指數(shù)值越大，說明該斑塊對(duì)維持景觀連通性發(fā)揮的作用越大^［21］。運(yùn)用Conefor 2.6軟件對(duì)各項(xiàng)連通性指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)量化分析，并設(shè)定連通性評(píng)估具體參數(shù)：設(shè)置2 000" m斑塊連通距離閾值和0.5的連通概率。

2.3.2 生物多樣性關(guān)鍵區(qū)識(shí)別

生物多樣性關(guān)鍵區(qū)識(shí)別是生物多樣性保護(hù)工作中的重要組成部分。重慶三峽庫(kù)區(qū)存在多條候鳥遷徙走廊，包括嘉陵江流域水鳥遷徙通道、長(zhǎng)江流域水鳥遷徙通道、大巴山候鳥遷徙通道等，并擁有豐富的鳥類種群，這一區(qū)域因其獨(dú)特的地理位置成為眾多鳥類中途停留和繁殖的重要場(chǎng)所。對(duì)重慶三峽庫(kù)區(qū)生物多樣性關(guān)鍵區(qū)的識(shí)別，可為分級(jí)分類保護(hù)和劃定保護(hù)范圍提供參考依據(jù)，對(duì)于維護(hù)物種生存、維持生態(tài)平衡至關(guān)重要。

（1） 焦點(diǎn)物種選取。

焦點(diǎn)物種是對(duì)于特定保護(hù)目標(biāo)具有代表性的物種，在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要角色。鳥類是生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的敏感指示生物，加之其生態(tài)資料較為豐富、易于收集，因此被選定為研究對(duì)象。結(jié)合區(qū)域內(nèi)實(shí)際鳥類生存情況，最終確定游禽類紅頭潛鴨、陸禽類珠頸斑鳩、涉禽類白鷺、攀禽類四聲杜鵑、鳴禽類黑枕黃鸝、猛禽類烏雕共計(jì)6種留鳥作為研究的焦點(diǎn)物種。

焦點(diǎn)物種適宜棲息地涵蓋水域生境、濕地生境、山林生境。白鷺主要棲息環(huán)境為濕地并以足夠的水生生物作為食物基礎(chǔ)，分布于重慶市三多橋白鷺自然保護(hù)區(qū)、渝中區(qū)珊瑚壩、三峽庫(kù)區(qū)等周邊濕地。四聲杜鵑棲息于山地森林和平原地帶的森林中，適應(yīng)開闊環(huán)境，分布于重慶市的自然保護(hù)區(qū)和森林公園，如縉云山、仙女山等。黑枕黃鸝棲息于低山至平原地帶的闊葉林、混交林和次生林中，主要活躍在城市周圍的綠地和公園，如九曲河濕地公園等。紅頭潛鴨主要棲息地為水生植物豐富的開闊湖泊、水庫(kù)、河灣等水域，分布于長(zhǎng)江沿岸、城市湖泊和公園、濕地保護(hù)區(qū)、水庫(kù)和人工湖中。烏雕棲息于疏林

靠近水域或有大量哺乳動(dòng)物的地區(qū)，出沒于重慶市的自然保護(hù)區(qū)、森林區(qū)域內(nèi)。珠頸斑鳩適應(yīng)性強(qiáng)，分布普遍，城市公園、綠化帶、次生林以及人類居住區(qū)附近的耕地和林地是其常見棲息地。

（2） MaxEnt模型分析。

MaxEnt模型是基于最大熵的運(yùn)算程序，以物種相互聯(lián)系的環(huán)境變量為因子，對(duì)物種分布進(jìn)行預(yù)測(cè)^［22］，具有效果好、精度高的優(yōu)勢(shì)，被廣泛用于野生動(dòng)物生境適宜性預(yù)測(cè)的相關(guān)研究^［23］。因此，使用MaxEnt模型來模擬6種鳥類潛在棲息區(qū)域，首先進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，以剔除彼此關(guān)聯(lián)緊密的環(huán)境變量。經(jīng)過篩選，保留的關(guān)鍵變量包括：年平均溫度、平均日較差、溫度季節(jié)變化、最濕季度平均溫度等共計(jì)10項(xiàng)反映氣候多樣性的指標(biāo)；另外，選取了海拔、坡度、坡向3個(gè)地形參數(shù)；NDVI（歸一化植被指數(shù)）和人為干擾因子等，總計(jì)18個(gè)變量，構(gòu)成了評(píng)估三峽庫(kù)區(qū)鳥類棲息地分布的綜合指標(biāo)體系。

在模型運(yùn)算階段，隨機(jī)抽取分布點(diǎn)75%的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，余下的25%作為測(cè)試數(shù)據(jù)集。模型運(yùn)行10次，以保證模型預(yù)測(cè)的穩(wěn)定性^［24］。AUC數(shù)值介于［0，1］之間，與預(yù)測(cè)性能呈正相關(guān)，AUC值越大代表模型預(yù)測(cè)越準(zhǔn)確^［25］。

2.3.3 生境廊道構(gòu)建與分級(jí)

（1）阻力面構(gòu)建。

生態(tài)阻力可以用來評(píng)估不同區(qū)域內(nèi)生物遷移和種群擴(kuò)展的難易程度，阻力值的大小主要受自然條件和人類活動(dòng)的影響^［26］。物種在生態(tài)斑塊之間遷移時(shí)，會(huì)受到各種因素的阻礙和干擾。生境質(zhì)量越差，生態(tài)阻力就越大，物種擴(kuò)散的速度也就越慢。土地覆被類型、地形地貌特征是影響生態(tài)過程中物質(zhì)流動(dòng)重要因素^［27］。鑒于研究區(qū)域特有的地理環(huán)境和自然資源，選取土地利用類型、坡度及起伏度作為分析生態(tài)阻力的主要考量因素，并根據(jù)土地具體利用類型進(jìn)行定級(jí)賦值。研究區(qū)多山且坡度大的地貌特征構(gòu)成了生物在源地間移動(dòng)的物理障礙，干擾生物間的交流^［28］。針對(duì)坡度和起伏度這兩個(gè)阻力因子，依據(jù)其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響強(qiáng)度，由高到低劃分為5級(jí)，賦予相應(yīng)權(quán)重，最后對(duì)各阻力面加權(quán)疊加得到綜合阻力面。

（2）生境廊道構(gòu)建與保護(hù)優(yōu)先級(jí)判斷。基于先前確立的綜合生態(tài)阻力面，

研究運(yùn)用MCR模型構(gòu)建并識(shí)別生態(tài)廊道。連接關(guān)鍵生境源地的生態(tài)廊道對(duì)于維護(hù)整個(gè)生境網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性和區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)的完整性至關(guān)重要^［29］。依據(jù)生境源地的優(yōu)先保護(hù)級(jí)別，著重保護(hù)連接核心生境源地的廊道，將其視為生態(tài)保護(hù)的首要任務(wù)，確保這些廊道得到充分的重視和保護(hù)，從而強(qiáng)化生態(tài)系統(tǒng)的連通性和可持續(xù)性。

（3）生境節(jié)點(diǎn)識(shí)別與優(yōu)先級(jí)判斷。

根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)原理，盡管孤立的生態(tài)斑塊可能因規(guī)模和連通性受限而使生態(tài)功能受限，但位于生態(tài)廊道上的小型斑塊卻能充當(dāng)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵“橋梁”，促進(jìn)物種遷移與基因交流，發(fā)揮著踏腳石作用^［30］。因此本研究利用ArcGIS平臺(tái)，基于MSPA分析確認(rèn)的斑塊中篩選孤島斑塊，對(duì)孤島斑塊與已識(shí)別的生態(tài)廊道圖層進(jìn)行疊加分析，依據(jù)廊道本身的連通性和重要性，將這些孤島節(jié)點(diǎn)分類為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和普通節(jié)點(diǎn)，為后續(xù)的保護(hù)策略制定提供精細(xì)化指導(dǎo)。

3 結(jié)果與分析

3.1 生境類型識(shí)別及生境質(zhì)量評(píng)估結(jié)果

3.1.1 景觀要素識(shí)別結(jié)果

研究區(qū)內(nèi)提取生態(tài)源地總面積為11 231.32 km2，占研究區(qū)總面積的24.32%。大巴山、巫山、七曜山、武陵山山系連片的有林地對(duì)核心區(qū)面積貢獻(xiàn)率達(dá)到43.62%。生態(tài)源地主要集中于北部巫溪縣、巫山縣、奉節(jié)縣、云陽(yáng)縣、萬(wàn)州區(qū)，中部的石柱縣、豐都縣、武隆區(qū)、涪陵區(qū)。呈東多西少、南多北少分布態(tài)勢(shì)。邊緣區(qū)域和孔隙規(guī)模在總面積中的占比僅次于核心生境區(qū)域，代表著從核心區(qū)域向外延伸的過渡帶，這些過渡區(qū)域相對(duì)穩(wěn)定，能夠有效緩沖外部干擾對(duì)核心生境的影響。橋接區(qū)、環(huán)狀通道及次要分支的面積較小，表明這些部分在促進(jìn)物種遷移和生態(tài)交流方面的能力較弱。此外，研究區(qū)域中還零散分布著一些生態(tài)孤島。

3.1.2 生境質(zhì)量評(píng)估結(jié)果

根據(jù)生境質(zhì)量指數(shù)I量化結(jié)果，將研究區(qū)域生境分為高質(zhì)量生境（0.65lt;I≤1）、中質(zhì)量生境（0.35lt;I≤0.65）和低質(zhì)量生境（I≤0.35）。分析顯示：高質(zhì)量生境主要分布于山區(qū)和森林地帶，占研究區(qū)總面積的21.62%；中質(zhì)量生境以水域環(huán)境為主，占比約為19.85%；低質(zhì)量生境大多為耕地、建筑用地和未開發(fā)土地，占比達(dá)到58.35%。大面積的高質(zhì)量生境斑塊與MSPA識(shí)別的核心區(qū)分布情況高度吻合。生境質(zhì)量產(chǎn)生分化現(xiàn)象，凸顯了城市擴(kuò)張與自然環(huán)境保護(hù)之間的緊張關(guān)系，此趨勢(shì)可能歸咎于近年來快速的城市建設(shè)占用大量農(nóng)田，以及城市中心區(qū)域?qū)嵤┑耐烁€林、退草還林政策。

3.2 核心生境源地提取

基于MSPA景觀要素分類與InVEST模型生境質(zhì)量評(píng)估結(jié)果，篩選出高生境質(zhì)量核心區(qū)斑塊13 672個(gè)，進(jìn)一步選取面積大于10 km2的59個(gè)斑塊作為生境源地并進(jìn)行連通性分析。整體連通性指數(shù)（integral index of connectivity，IIC）與可能連通性指數(shù)（probability of connectivity，PC）是評(píng)價(jià)景觀連通性的主流指標(biāo)，兩者賦予同等權(quán)重共同評(píng)價(jià)景觀連通性（dl），dl值較高的斑塊視作核心生境源地。本研究將dl＞0.8的20個(gè)斑塊選為核心生境源地，總面積6 883.24 km2，占研究區(qū)總面積的14.91%，主要包括大巴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)

區(qū)、陰條嶺自然保護(hù)區(qū)、五里坡國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、武陵山國(guó)家森林公園、重慶江津四面山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)等。自然保護(hù)區(qū)和國(guó)家森林公園為繁殖的鳥類提供充足的食物來源和安全的棲息環(huán)境，減少了人為活動(dòng)對(duì)鳥類的干擾，如圖3所示。

3.3 物種生境適宜性分布特征

3.3.1 模型預(yù)測(cè)結(jié)果檢驗(yàn)

由表4可知，6個(gè)模型的訓(xùn)練集AUC和測(cè)試集AUC均在0.8以上，證明了實(shí)驗(yàn)在預(yù)測(cè)方面的準(zhǔn)確度與可靠性。

3.3.2 單一物種生境適宜性分布

根據(jù)MaxEnt運(yùn)算結(jié)果，將生境適宜性劃分為熱點(diǎn)地區(qū)、次熱點(diǎn)地區(qū)、中等地區(qū)和冷點(diǎn)地區(qū)4個(gè)等級(jí)。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，將0.1，0.5和0.7設(shè)定為閾值。將適生指數(shù)高于0.7的區(qū)域劃定為熱點(diǎn)地區(qū)，0.5～0.7之間的為次熱點(diǎn)地區(qū)，0.1～0.5之間的為中等區(qū)域，低于0.1的為冷點(diǎn)區(qū)域，最終得到重慶三峽庫(kù)區(qū)鳥類的生境適宜性分布圖，如圖4所示。

烏雕的適生區(qū)主要分布于江津區(qū)北部、渝北區(qū)南部、北培區(qū)東部等地；黑枕黃鸝適生區(qū)主要分布于沙坪壩區(qū)、江北區(qū)、渝北區(qū)南部、江津區(qū)南部；四聲杜鵑適生范圍較大，主要分布于重慶市主城區(qū)、巫山縣北部、江津區(qū)南部、開州區(qū)北部；紅頭潛鴨適生區(qū)主要分布于重慶市主城區(qū)及長(zhǎng)江流域沿線；珠頸斑鳩適生范圍較大，主要分布于三峽庫(kù)區(qū)南部；白鷺適生區(qū)主要分布于江津區(qū)東部、江北區(qū)、沙坪壩區(qū)、長(zhǎng)壽區(qū)南部、長(zhǎng)江干流和支流區(qū)域。

3.3.3 物種生境適宜性綜合分布

綜合6種鳥類生境適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果，確定重慶三峽庫(kù)區(qū)鳥類生境綜合適宜性，如圖5所示。 重慶三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)的鳥類棲息地?zé)狳c(diǎn)區(qū)域主要分布在庫(kù)區(qū)南側(cè)，并且在長(zhǎng)江干流及其支流周邊有較為集中的分布，包括重慶歌樂山國(guó)家森林公園、重慶彩云湖國(guó)家濕地公園、重慶南山國(guó)家森林公園等。熱點(diǎn)區(qū)域應(yīng)當(dāng)作為生物多樣性保護(hù)工作的首要目標(biāo)區(qū)域，在未來的保護(hù)策略中采取差異化管理措施，對(duì)這些關(guān)鍵區(qū)域給予特別關(guān)注和強(qiáng)化保護(hù)。

3.4 最小累積模型判定的生態(tài)阻力面

重慶三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)阻力面結(jié)果如圖6所示。焦點(diǎn)物種的生態(tài)阻力面以中阻力為主，占研究區(qū)面積的43.34%，分散分布于研究區(qū)中部和東部；其次為高阻力面，占研究區(qū)面積的41.42%，分布于研究區(qū)西南部，即江津北部、北碚南部、長(zhǎng)壽中部及涪陵南部；低阻力面面積最小，占研究區(qū)面積的15.24%，主要分布在研究區(qū)東北地區(qū)，即開州北部、巫溪北部、巫山北部、奉節(jié)南部。

3.5 生態(tài)廊道提取

重慶三峽庫(kù)區(qū)共識(shí)別131條生境廊道，累積長(zhǎng)達(dá)3 158.13 km，重要廊道948.28 km，占廊道總長(zhǎng)度的30.03%，一般廊道2 209.85 km，占廊道總長(zhǎng)度的69.97%，西部廊道受地形及人類活動(dòng)的作用，展現(xiàn)出狹長(zhǎng)且趨向南北延伸的分布特征，緊密依附于山脈走勢(shì)；中部廊道向四周發(fā)散，形成一種輻射狀結(jié)構(gòu)；東北部廊道則顯得更為密集，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如圖7所示。

3.6 生境節(jié)點(diǎn)提取

在廊道識(shí)別分析的基礎(chǔ)上，確定了50個(gè)關(guān)鍵生境節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步區(qū)分出23個(gè)重要生境節(jié)點(diǎn)和27個(gè)一般生境節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)覆蓋的總面積179.63 km2。這一面積雖僅占通過MSPA方法分析得出的生態(tài)孤島總面積的1.3%，卻在空間配置上展現(xiàn)出廣泛的分布特性。尤其在區(qū)域南部的生態(tài)廊道沿線，節(jié)點(diǎn)分布呈現(xiàn)出顯著的聚集模式，強(qiáng)調(diào)了該區(qū)域作為生態(tài)連通性維護(hù)的關(guān)鍵作用。

4 重慶三峽庫(kù)區(qū)生物多樣性保護(hù)策略

基于生境源地識(shí)別結(jié)果和MaxEnt運(yùn)算結(jié)果，將核心生境源地劃分為關(guān)鍵生境空間，并采用自然斷點(diǎn)法對(duì)重慶三峽庫(kù)區(qū)生境適宜性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分級(jí)，將鳥類活動(dòng)熱點(diǎn)地區(qū)劃分為物種保護(hù)核心區(qū)，如圖8所示。

4.1 關(guān)鍵生境空間保護(hù)策略

位于重慶三峽庫(kù)區(qū)東北部和中部的自然保護(hù)區(qū)構(gòu)成了該區(qū)域的核心生境源地，核心生境源地與自然保護(hù)區(qū)之間存在著地理重疊，這一重疊區(qū)域具有極高的生態(tài)價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵生態(tài)區(qū)域的高效保護(hù)，需深入了解區(qū)域內(nèi)部重點(diǎn)保護(hù)物種的數(shù)量統(tǒng)計(jì)及空間分布；精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和實(shí)施生物棲息地改善措施，確保能夠持續(xù)發(fā)揮其維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全和生物多樣性方面的基礎(chǔ)作用；加強(qiáng)關(guān)鍵棲息地與周邊小型森林濕地斑塊的聯(lián)系以擴(kuò)大生態(tài)斑塊的面積并提升其生境質(zhì)量；對(duì)破碎生境斑塊進(jìn)行整合與恢復(fù)，積極修復(fù)或重建濕地生境及坑塘體系，通過增強(qiáng)這些生態(tài)斑塊之間的連接，促進(jìn)物種間的交流，增強(qiáng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和恢復(fù)力。

4.2 物種保護(hù)核心區(qū)保護(hù)策略

針對(duì)鳥類活動(dòng)的動(dòng)態(tài)性，建立實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)制，及時(shí)獲取鳥類棲息地變化數(shù)據(jù)，通過對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、趨勢(shì)預(yù)測(cè)等處理，分析鳥類活動(dòng)規(guī)律和變化趨勢(shì)，根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整保護(hù)策略，確保保護(hù)措施的有效性。在城市規(guī)劃中，充分考慮綠地系統(tǒng)連通性，保護(hù)和恢復(fù)城市中的綠地和濕地，為鳥類提供適宜的棲息環(huán)境。利用城市的水系以及其周邊的綠帶、公共綠地和附屬綠地資源，構(gòu)建和優(yōu)化生物棲息環(huán)境。逐步擴(kuò)展生態(tài)斑塊范圍，使之更好地與整個(gè)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)相融合，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的連通性和韌性。在中心城區(qū)構(gòu)建完善的生態(tài)安全格局，形成生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)基底。加強(qiáng)物種群落和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的保護(hù)與提升工作，對(duì)于破碎的鳥類生存適宜區(qū)，考慮優(yōu)化周邊生境結(jié)構(gòu)，建立完整的生態(tài)系統(tǒng)。

4.3 重要廊道保護(hù)策略

根據(jù)生境廊道的重要性和連通性，優(yōu)化現(xiàn)有廊道布局，依托長(zhǎng)江中孤島所發(fā)揮的生態(tài)“踏腳石”作用，利用多節(jié)點(diǎn)共同保護(hù)，為物種提供棲息及遷徙的區(qū)域，確保生態(tài)廊道能夠有效連接各生境源地，提高整體網(wǎng)絡(luò)的連通性。在廊道區(qū)域內(nèi)，應(yīng)盡量減少人為活動(dòng)的干擾，如減少道路建設(shè)、控制旅游活動(dòng)等，以維護(hù)廊道的生態(tài)功能。基于鳥類生態(tài)習(xí)性、遷徙路徑和棲息需求，設(shè)立緩沖區(qū)，確保最大限度地減少人類活動(dòng)對(duì)鳥類的干擾。建立專門的廊道管理機(jī)制，對(duì)重要廊道進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)和維護(hù)，涵蓋廊道的生態(tài)狀況、植被覆蓋、野生動(dòng)物活動(dòng)情況等方面。及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理影響廊道功能的因素，確保廊道的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和有效性。

4.4 空間優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)策略

重慶三峽庫(kù)區(qū)北部地區(qū)擁有大面積核心生態(tài)源地，生境質(zhì)量較高，大巴山和巫山一帶是重要的生態(tài)源地。這一區(qū)域?qū)τ邙B類的棲息與遷徙至關(guān)重要，應(yīng)被劃定為生態(tài)保育區(qū)，并實(shí)施嚴(yán)格保護(hù)措施。同時(shí)持續(xù)監(jiān)測(cè)并維護(hù)棲息地的狀態(tài)，積極響應(yīng)國(guó)家與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略新要求，強(qiáng)化對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)力度，確保持續(xù)為鳥類生存提供高品質(zhì)的棲息環(huán)境。中部地區(qū)生態(tài)源地有一定的數(shù)量，但存在源地較為分散的問題，導(dǎo)致景觀連通性較差，不利于生物的遷徙與棲息。應(yīng)預(yù)留足夠的生態(tài)用地，尤其是在生態(tài)源地周邊地區(qū)，增加生態(tài)用地的比例，確保鳥類遷徙的連續(xù)性。南部地區(qū)為鳥類棲息地?zé)狳c(diǎn)區(qū)域，主要為中心城區(qū)，大部分土地被用于建設(shè)或作為耕地使用。在實(shí)施生態(tài)網(wǎng)絡(luò)管控時(shí)，需要考慮鳥類棲息地保護(hù)的需求，并確保城市發(fā)展與生態(tài)保護(hù)目標(biāo)的兼容性。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文以重慶三峽庫(kù)區(qū)為研究對(duì)象，通過整合多種模型構(gòu)建了生境網(wǎng)絡(luò)。綜合考慮生物多樣性關(guān)鍵區(qū)域和廊道的空間形態(tài)特征，提升了生境網(wǎng)絡(luò)對(duì)鳥類保護(hù)的有效性。基于生境網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建結(jié)果，提出分區(qū)保護(hù)措施，強(qiáng)調(diào)生態(tài)節(jié)點(diǎn)和重要廊道的保護(hù)，以提升生境質(zhì)量和連通性，為重慶三峽庫(kù)區(qū)生物多樣性保護(hù)的規(guī)劃與實(shí)施工作提供實(shí)踐參考和理論借鑒，推動(dòng)生態(tài)保護(hù)工作的科學(xué)化與實(shí)效性提升。研究結(jié)果顯示：鳥類熱點(diǎn)區(qū)域主要集中在重慶市主城區(qū)及長(zhǎng)江流域，鳥類分布主要受等溫性、最濕季度平均溫度及土地利用類型的影響。綜合的生境網(wǎng)絡(luò)表明：北部的生態(tài)源地相對(duì)集中；中部的生態(tài)源地較為分散；而南部的生態(tài)源地雖被建設(shè)區(qū)分割，但卻是重要的鳥類棲息地。基于以上分析，提出了相應(yīng)的保護(hù)策略。

與傳統(tǒng)方法相比，在生境源地選擇方面，本研究綜合考慮了生境的功能屬性和空間屬性，結(jié)合鳥類觀測(cè)點(diǎn)位等精細(xì)化數(shù)據(jù)，擴(kuò)展了構(gòu)建生態(tài)源地的方法，不再局限于直接選擇水域和林地作為生態(tài)源地。然而，本研究?jī)H選取了6種鳥類作為焦點(diǎn)物種，難以覆蓋重慶三峽庫(kù)區(qū)所有生物類型。此外，由于大多數(shù)觀測(cè)數(shù)據(jù)是由觀鳥愛好者提供的，存在肉眼識(shí)別不準(zhǔn)確、地理位置標(biāo)記不精確以及觀測(cè)地點(diǎn)相對(duì)固定的問題，可能會(huì)導(dǎo)致某些地區(qū)雖然有鳥類棲息，但卻缺乏相應(yīng)的觀測(cè)記錄。未來的研究應(yīng)加強(qiáng)對(duì)指示物種的監(jiān)測(cè)，擴(kuò)大物種的選取范圍，結(jié)合不同生物類型的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步探討其他環(huán)境因子（如植被類型、水體分布等）對(duì)鳥類生境的影響，以提高模型的準(zhǔn)確性與適用性，構(gòu)建更加全面的生境網(wǎng)絡(luò)。

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（編輯：黃文晉）

Bird habitat network construction in Chongqing Three Gorges Reservoir area based on biodiversity

LIU Mengyao¹，YANG Ronghua²，ZHOU Yan^1，3

（1.School of Urban Design，Wuhan University，Wuhan 430072，China； 2.Changjiang Survey，Planning and Design Research Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China； 3.Hubei Provincial Habitat Engineering TechnologyＲesearch Center，Wuhan 430072，China）

Abstract： The Chongqing Three Gorges Reservoir area is rich in species resources and diverse in habitat types.The construction of a habitat network may further promote species migration and exchange between regions，which is of great significance for maintaining biodiversity.Through the comprehensive application of MSPA-InVEST model，MaxEnt model，and minimum cumulative resistance model，this study identified and optimized the habitat network in the Chongqing Three Gorges reservoir area and proposed protection strategies.Firstly，the MaxEnt model was used to identify the key areas of bird habitat and determine the main environmental factors affecting bird distribution，including isothermal，average temperature of the wettest quarter，and land use type.Then，the spatial morphological characteristics of habitat sources were analyzed by the MSPA-InVEST model.Finally，the bird habitat network was constructed by the minimum cumulative resistance model to optimize the corridor layout.The results showed that there was significant spatial heterogeneity in the habitat network in the Chongqing Three Gorges Reservoir area，and the habitat quality and connectivity of birds in different regions were significantly different.Based on this，the regional protection measures were put forward to improve the implementation effect of regional biodiversity protection.

Key words： biodiversity； bird habitat network； MSPA-InVEST； MaxEnt； Chongqing Three Gorges Reservoir area