第 38 卷摇 第 11 期

2016 年 11 月

北 京 林 业 大 学 学 报

JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITYVol. 38, No. 11Nov. , 2016

DOI: 10. 13332 / j. 1000鄄鄄1522. 20160134

基于 GIS 和 MaxEnt 技术对濒危物种褐马鸡的保护空缺分析

李一琳1,2 摇 丁长青1

(1 北京林业大学自然保护区学院摇 2 南京森林警察学院国家林业局森林公安司法鉴定中心)

摘要:自然保护区网络的设计对濒危物种及其生境的保护至关重要。 地理信息系统(GIS)和 MaxEnt 模型作为一种

有效而可靠的工具已广泛应用在野生动物的管理和自然保护区设计中。 褐马鸡是中国特有的濒危雉类,当前存在

3 个分隔的地理种群。 由当前已知分布点,采用最小凸多边形法(MCP)分别划定 3 个分布区,并设计分布区外 20km 的缓冲距离为研究区域。 在研究区内,针对褐马鸡及其生境的保护已建立 8 个国家级和 8 个省级自然保护区

网络。 根据褐马鸡栖息地特征选择 11 个生境因子为预测背景,基于 45 个当前分布点利用 MaxEnt 模型预测褐马鸡

当前的潜在适宜生境。 由 MaxEnt 模型检验可知,训练集和测试集的平均遗漏率(OR)分别 < 0郾 10 和 < 0郾 35。 训练

集和测试集的 AUC 均值分别为 0郾 957 5 和 0郾 898 5,AUC 标准偏差为 0郾 040 6,模型预测精确度较高。 在 GIS10郾 0 软

件中,由所选的 10% TPLT 阈值(0郾 30)将预测概率图转化为 Presence / Absence 二值图,并分析当前自然保护区对适

宜生境的保护状况。 研究发现当前自然保护区存在一定的保护空缺,有 18 896 km2适宜生境未受保护;省级自然保

护区在适宜生境保护中起到关键的连接作用,在保持褐马鸡适宜生境的完整性和连通性中不可或缺。 建议相关保

护部门明确省级自然保护区的边界,制定可供 GIS 分析的省级自然保护区的数字图层,为今后自然保护区网络的

规划和设计提供技术支撑。关键词:省级自然保护区; 褐马鸡; GIS; MaxEnt 模型

中图分类号:S759郾 94摇 摇 文献标志码:A摇 摇 文章编号:1000鄄鄄1522(2016)11鄄鄄0034鄄鄄08

摇 摇 收稿日期: 2016鄄鄄04鄄鄄19摇 修回日期: 2016鄄鄄07鄄鄄22基金项目: 国家自然科学基金项目(31372218)。第一作者: 李一琳,博士生。 主要研究方向:动植物遗传多样性及种质资源保护。 Email:liyilin1016@ 163. com摇 地址:100083 北京市海淀

区清华东路 35 号北京林业大学自然保护区学院。责任作者: 丁长青,教授,博士生导师。 主要研究方向:鸟类学和保护生物学。 Email:cqding@ bjfu. edu. cn摇 地址:同上。本刊网址: http:蛐蛐j. bjfu. edu. cn; http:蛐蛐journal. bjfu. edu. cn

LI Yi鄄lin1,2; DING Chang鄄qing1 . Reserve gap analysis of endangered brown eared pheasant(Crossoptilon mantchuricum) through GIS and MaxEnt technology. Journal of Beijing ForestryUniversity(2016)38(11) 34鄄鄄41 [Ch, 36 ref. ]1 School of Nature Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, P. R. China;2 State Forestry Administration Forest Public Security Judicial Expertise Center,Nanjing Forest PoliceCollege, Nanjing, Jiangsu, 210023,P. R. China.

The nature reserve design and networks are all important for wildlife and habitat conservation.Geographical information system (GIS) and MaxEnt model are efficient and most reliable tool in settinghabitat conservation priorities for nature specially endangered species. Brown eared pheasant is anendangered mountain pheasant endemic in China. Presently, the brown eared pheasant has three isolatedpopulations,which were the western population in Shaanxi Province, the central population in ShanxiProvince, and the eastern population in Hebei Province and Beijing. The current distribution area ofthree populations of brown eared pheasant were delimited by the minimum convex polygon method(MCP) base on current distribution points, and set the 20 km buffer distance outside the distributionregion as the study area. Eight national nature reserves and eight provincial nature reserves wereinstituted for protecting brown eared pheasant and its habitat in the study area. MaxEnt model was used toobtain the current potential suitable habitat base on 11 environmental variables and 45 current distributingsites. All of the training OR was < 0郾 10, and all of the test OR was < 0郾 35. The AUC results revealed

摇 第 11 期 李一琳等: 基于 GIS 和 MaxEnt 技术对濒危物种褐马鸡的保护空缺分析

a training average AUC of 0郾 957 5, test average AUC of 0郾 898 5, and AUC standard deviation of0郾 040 6, indicative of good model prediction performance. 10 th percentile training presence logisticthreshold (0郾 30) was used to divide the Presence / Absence map. Then we analyzed the protectioncondition of reserves for suitable habitat in the GIS10郾 0 software. The suitable habitat of 18 896 km2

located outside the reserves, which should be considered for protection. The provincial nature reservesplay the crucial link roles, and to keep the integrity and continuity of the suitable habitat for brown earedpheasant is important. Local conservation departments should confirm reserve boundary and set GIS analysislayer of provincial nature reserves for reserves network planning and design to provide technical support in thefuture.Key words摇 provincial nature reserve; brown eared pheasant; GIS; MaxEnt model

摇 摇 褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)是中国特有

的珍稀雉类,国家玉级重点保护野生动物,IUCN 全

球易危(VU)物种[1]。 褐马鸡是一种典型的地栖性

山地森林鸟类[2],依赖于针叶林和针阔混交林的森

林生境,分布在海拔 800 ~ 2 600 m 之间,当前褐马鸡

3 个地理种群呈不连续分布[3],并且在未受保护区

域褐马鸡种群数量仍有下降趋势[1]。 野生动物的

实际分布区与栖息地条件、相邻地区的环境变化、以及大尺度的气候条件有关[4],生境的丧失和破碎化

是物种退化和生物多样性衰退的重要原因[5]。地理信息系统(GIS)不仅可以绘制物种的分布

图和确定物种的丰富度,还可以较为准确地模拟物

种的空间分布格局。 GIS 能够综合生物环境、自然

状况等信息,构建物种变化的动态模型,为研究人员

和管理者提供决策和判断的依据,并且在制定物种

保护及自然保护区管理对策等方面发挥重要作用。物种分布模型是利用环境因子与物种分布点之间存

在的紧密联系[6] 估算物种的生态位并投影到景观

中,建立预测模型[7] 解释物种对生境的偏好、物种

丰富度、物种出现的概率和生境适宜度等。 最大熵

模型(Maximum entropy model,MaxEnt)根据已知物

种分布点和环境变量,拟合具有熵值最大的概率分

布对物种的潜在分布作出估计,以贡献率评价各环

境变量对物种潜在分布的影响程度。 MaxEnt 模型

能够很好地处理预测变量之间复杂的交互作用,对生境交互因子的响应是稳定的,其预测性能优于其

他模型[8],尤其当使用小样本进行预测时仍能表现

出较好的预测性能[9]。本研究利用 GIS 和 MaxEnt 技术预测褐马鸡当

前的潜在分布区,结合自然保护区网络评估褐马鸡

适宜生境的受保护状态[10],以期为褐马鸡自然保护

区的管理提供有效建议。

1摇 研究区域

根据《中国鸡形目鸟类分布数据库》和《中国雉

类》 [11鄄鄄12]记录的褐马鸡地理分布信息,当前褐马鸡

的分布由 3 个地理种群组成,分别为陕西黄龙山西

部种群、山西吕梁山中部种群和河北鄄鄄北京小五台

山东部种群[3]。 考虑到当前分布点数据的有限性,且样点分布紧凑均匀不存在偏离中心位置较远的极

端样点,为使预测结果的适宜生境梯度更加完整,故在 GIS10郾 0 中使用最小凸多边形(MCP)法分别对 3个地理种群进行范围划分。

褐马鸡是当地的留鸟,最大扩散距离约 5郾 7km[13]。 本文在褐马鸡当前 MCP 分布范围的基础

上,向外扩张 20 km 的缓冲距离,设为研究区域(图1)。 当模型预测发生在一个足够大的研究区域内,其预测结果的准确性和可靠性会得到提高[14鄄鄄15]。本文通过划定较大的研究区域来预测较完整的潜在

适宜生境。

2摇 研究方法

2郾 1摇 样点获取

《中国鸡形目鸟类分布数据库》中的鸟类分布

数据主要取自全国鸟类考察、专题研究、国内外期刊

文献、鸟类学专著以及科研院所和高校的馆藏标本,由鸟类学专家对收集的文献资料及标本信息采用专

家经验评估法进行综合考证,最终确定较完整的褐

马鸡当前分布的文献记录[11]。 数据库中关于褐马

鸡的分布数据已用 GIS10郾 0 在中国国家县级行政区

划图中对当前分布点的经纬度进行核对(地理坐标

系统:Xian1980),获得 45 个褐马鸡当前实际分布

点。 将这 45 个样点作为 MaxEnt 模型中的物种存在

点,预测褐马鸡当前的潜在适宜生境。2郾 2摇 生境因子选择

褐马鸡的生态、生活史和生物学特征(如植被

类型、栖息地特征、环境耐受力、食物资源、隐蔽条

件、人为干扰等),相关文献均有记载[12,16鄄鄄19],植被、海拔、气候、人为干扰等生境因子对褐马鸡栖息地选

择均有影响。 由卫星数据获得的植被类型、土地类

型、河流和道路分布图经常用在物种生境分析中。近些年关于气候变化对濒危物种适宜生境影响的研

53

北摇 京摇 林摇 业摇 大摇 学摇 学摇 报 第 38 卷

图 1摇 研究区域

Fig. 1摇 Study area摇

究逐渐增多,气候变量在大的空间尺度上对生物的

影响越来越成为一个不可忽视的重要因素。根据以往的研究结果知褐马鸡对生境有一定的

选择偏好[12,16,19],综合考虑影响褐马鸡生境选择的

各项环境因子,选择 11 个在褐马鸡生境研究中较为

常用的生境因子(植被类型、海拔、坡向、坡度、最热

月的最高温、最冷月的最低温、年均温、年降雨量、距河流的最近距离、距道路的最近距离和距居民区的

最近距离)作为 MaxEnt 模型的预测环境背景。 中

国植被类型空间分布地图和中国地貌类型空间分布

地图来源于 http:椅www. resdc. cn,温度和降雨量数

据来源于 http:椅www. worldclim. org,中国水系图

(5 级以上河流)、中国主要公路分布图和中国县级

行政区划图 (2003) 来源于 http:椅www. webmap.cn / 。 坡向由度的区间进行定义:360毅分为 8 个等

分,每 45毅 为一个等份。 分别为北:0 ~ 22郾 5毅 和

337郾 5毅 ~ 360毅: 东北: 22郾 5毅 ~ 67郾 5毅; 东: 67郾 5毅 ~112郾 5毅;东南:112郾 5毅 ~ 157郾 5毅;南:157郾 5毅 ~ 202郾 5毅;西南:202郾 5毅 ~ 247郾 5毅;西:247郾 5毅 ~ 292郾 5毅;西北:292郾 5毅 ~ 337郾 5毅[20]。

11 个生境因子的数字图层在 GIS10郾 0 中均统一

调整栅格数据的分辨率为 5 km 伊5 km,地理坐标系统

为 Xian1980,并转换为 MaxEnt 模型的 ASC域格式。2郾 3摇 MaxEnt 模型预测

MaxEnt 模型根据已知物种分布点和对应的环境

变量,使用最大熵方法模拟物种生境来预测物种的潜

在地理分布[21]。 在研究区域内,基于一系列环境变

量产生一个连续栅格的预测分布图,其概率值从 0 到

1,代表研究区域中生境的适宜性。 越适宜的生境有

相对较高的概率,生境越适宜概率值越接近 1。分别将 45 个存在点和 11 个环境背景导入

MaxEnt 软件,预测褐马鸡当前的潜在适宜生境。MaxEnt 模型的运行属性设置为:模型重复运行 15次;每一次运行都使用分布样点的 75%的随机样本

为训练集,剩余 25% 的样本为测试集;在研究区域

内随机生成 10 000 个背景点;最大迭代 5 000 次。在评价只有存在数据模型的性能时,由于 AUC

值不受阈值影响,评价结果更客观,广泛用于物种

分布建模的性能评估中[22] 。 AUC 的定义主要表达

实测未分布样本和实测分布样本的预测值[23] 。 一

般 0郾 5 < AUC < 1,当 AUC > 0郾 7 时,模型预测结果

可被采用[24] ,当 AUC > 0郾 9 时,表示模型预测精

度高[25] 。遗漏率(Omission rate,OR)是评估模型预测效

果的一个重要参数,指测试样本中没有被正确分类

的异常样本数与测试样本中异常样本总数的百分

比,其值越小表示预测准确性越高[21]。 本研究使用

OR 和 AUC 值检测模型预测精度。MaxEnt 模型给出的预测结果需要通过阈值来

划分适宜生境和不适宜生境,因此阈值的选择对最

终确定适宜生境范围至关重要。 在当前的 MaxEnt模型分析中对阈值的选择并没有一个明确的规定,需要综合考虑数据的准确性、研究目的和物种特性

等诸多因素来决定。MaxEnt 模型给出的 10% 存在点训练集逻辑斯

蒂阈值(10% TPLT)可以确保最小的遗漏率,而且在

63

摇 第 11 期 李一琳等: 基于 GIS 和 MaxEnt 技术对濒危物种褐马鸡的保护空缺分析

全部已知样点中至少包含 90% 的样点是适宜

的[26]。 因此选择 10% TPLT 阈值将预测概率图转化

为 Presence / Absence 二值图。 在 GIS10郾 0 中, 对

Presence / Absence 二值图进行赋值,Presence 赋值为

1,即适宜;Absence 赋值为 2,即不适宜,由此划分出

适宜生境和不适宜生境 2 个等级。 用 GIS10郾 0 的面

积计算工具获得二值图中 Presence 的面积,即适宜

生境面积。 将二值图与当前自然保护区图层进行叠

加分析,即获得自然保护区在二值图中的分布位置,并计算出各自然保护区所包含适宜生境的面积。

XWTS,小五台山 Xiaowutaishan;BHS,百花山 Baihuashan;LYS,芦芽山 Luyashan;HCS,黑茶山 Heichashan;PQG,庞泉沟 Pangquangou;WLS,五

鹿山 Wulushan;HC,韩城 Hancheng;HLS,黄龙山 Huanglongshan;JHS鄄HLZ,金华山鄄鄄横岭子 Jinhuashan鄄Henglingzi; LJG,凌井沟 Lingjinggou;WFH,尉汾河 Weifenhe;FHSY,汾河上游 Fenheshangyou;YDS,云顶山 Yundingshan;XGL,薛公岭 Xuegongling;TYS,团圆山 Tuanyuanshan;RZS,人祖山 Renzushan

图 2摇 MaxEnt 模型和 GIS10郾 0 生成的褐马鸡适宜生境及当前自然保护区的保护状态

Fig. 2摇 The suitable habitat of brown eared pheasant and current protection state of the natural reserves produced by MaxEnt model and GIS10郾 0

2郾 4摇 自然保护区网络

研究区域内国家级自然保护区图层来自国家级

自然保护区数字地图数据库(2014 年)和中华人民

共和国环境保护部数据中心(2016) [27],包括 8 个具

有准确边界的国家级自然保护区。 省级自然保护区

数据来源于中华人民共和国环境保护部数据中心

(2016) [27],由于缺少明晰的边界图,故直接将省级

自然保护区核心位置的经纬度信息导入 GIS 软件,生成点图层,在研究区域图层中进行标识。 图层分

析使用的物种分布点集、物种分布预测结果和自然

保护区图层均在 GIS10郾 0 软件中处理。

3摇 结果与分析

3郾 1摇 MaxEnt 模型预测精度评估

MaxEnt 模型的训练集各项指标的平均假阴性

率均为 OR <0郾 10,测试集各项指标的平均假阴性率

均为 OR <0郾 35。 该检验结果表示 MaxEnt 模型假阴

性率偏低,模型预测准确性较高。AUC 检测结果显示训练集 AUC 均值为 0郾 957 5,

测试集 AUC 均值为 0郾 898 5, AUC 标准偏差为

0郾 040 6,模型预测精确度较高。以上 OR 值和 AUC 值的检测结果均表示

MaxEnt 模型的预测结果精确度较高,所给出的预测

结果可信。3郾 2摇 褐马鸡适宜生境等级划分

MaxEnt 模型预测的褐马鸡适宜生境由概率值

0 ~ 0郾 94 的连续栅格表示。 由选择的 10% TPLT 阈

值(0郾 30)将生境划分为:适宜生境(绿色区,0郾 30 ~0郾 94)和不适宜生境(白色区,0 ~ 0郾 30),2 个等级。

如图 2 所示,绿色区域为褐马鸡的适宜生境,主要分布在山西西部的吕梁山脉,河北小五台山自然

保护区的东南部和南部,北京百花山自然保护区的

西北部。 山西境内和河北鄄鄄北京研究区内的适宜生

境都呈连续分布。 陕西、山西和河北鄄鄄北京的适宜

生境几乎涵盖了褐马鸡当前的 45 个分布点,陕西适

宜生境面积狭小,恰好被图例标识点所覆盖;山西西

部和河北鄄鄄北京的适宜生境则基本与当前分布点

吻合。由 GIS10郾 0 计算知,研究区内褐马鸡的适宜生

境总面积约 20 745 km2。 将 MaxEnt 模型预测的适

73

北摇 京摇 林摇 业摇 大摇 学摇 学摇 报 第 38 卷

宜生境等级分布图与褐马鸡 8 个国家级自然保护区

网络进行覆盖,发现只有 1 849 km2 (8郾 9% )的适宜生境被现有的 8 个国家级自然保护区所覆盖;仍有

18 896 km2的适宜生境在 8 个国家级自然保护区之外,主要分散在山西吕梁山及周边地区,以及河北小

五台山的局部地区。 图 2 中, 有 4 个省级自然保护

区位于适宜生境范围内, 另有 4 个省级自然保护区

位于适宜生境周边, 这些省级自然保护区分散在 8个国家级自然保护区中间, 从一定程度上对适宜生

境保护起到积极的作用。3郾 3摇 当前的自然保护区网络

目前陕西、山西、河北和北京共有 37 个国家级

自然保护区,其中 16 个在陕西,7 个在山西,12 个在

河北,2 个在北京。 这些国家级自然保护区为保护

不同的森林生态系统和濒危的野生动植物种而设

立。 其中只有 8 个国家级自然保护区和 8 个省级自

然保护区以褐马鸡及其生境为保护对象(表 1)。结合图 2 知,8 个国家级自然保护区总面积约

为 2 640郾 45 km2,其中的 70% 是适宜生境。 根据各自然保护区内适宜生境面积所占比例,庞泉沟和芦

芽山自然保护区包含绝大部分的适宜生境(适宜生

境面积均大于 95% );黑茶山和小五台山自然保护

区包含较大面积的适宜生境(约在 75%以上);五鹿

山和百花山自然保护区内约有 50% 的面积为适宜

生境;韩城和延安黄龙山自然保护区内适宜生境面

积最小,仅有不到 10% 。陕西省的韩城和延安黄龙山自然保护区总面积

约 1 421郾 92 km2,占 8 个国家级自然保护区总面积

的 53郾 8% 。 河北小五台山和北京百花山自然保护

区总面积约 435郾 76 km2,占自然保护区总面积的16郾 5% 。 山西省有 7 个国家级自然保护区,其中芦

芽山、庞泉沟、黑茶山、五鹿山专为保护褐马鸡而建

立(表 1),总面积约 782郾 77 km2,占自然保护区总面积的 29郾 6% 。 其他 3 个自然保护区(历山、灵空山

和阳城莽河猕猴自然保护区)位于研究区之外,以保护其他森林生态系统和野生动物为主,不涉及褐

马鸡及其生境的分布与保护。在陕西、山西、河北和北京 4 个省市共设有 101

个省级自然保护区,其中陕西 31 个,山西 39 个,河北 19 个,北京 12 个。 在研究区内仅有 8 个省级自

然保护区与褐马鸡及其生境保护有关,其中山西省

7 个,河北省 1 个(表 1)。 这些省级自然保护区位

于国家级自然保护区中间,在适宜生境保护中起到

关键的连接作用,在保持褐马鸡适宜生境的完整性

和连通性中不可或缺。

4摇 讨论与结论

褐马鸡当前的分布状态是由许多生物和非生物

因子所决定的,为了保持种群的存活,物种总是趋向

于适宜生境而回避不适宜生境。 陕西黄龙山、山西

吕梁山、河北小五台山和北京百花山是褐马鸡的当

前分布区。 陕西黄龙山西部种群与山西吕梁山中部

种群以黄河相隔,河北小五台山和北京百花山东部

种群孤立在太行山以东,褐马鸡当前的分布区不连

续,3 个地理种群呈分隔状态[12,16]。 改变 3 个地理

种群当前的隔离状态的可行性极低,但是通过保护

每个地理种群的适宜生境,提高种群分布区域内适

宜生境的完整性和连通性却是可行的保护措施。建立自然保护区是为了保护濒危物种及其生

境,但是很多自然保护区的保护效果并不十分理想。“生态孤岛冶式的自然保护区无法避免区域的生境

破碎化,而生境破碎化阻断了生物种群间的基因交

流[28]。 栖息地的连续性是生物多样性优先保护的

重点之一,需要将其完整性和脆弱性纳入自然保护

区规划考虑的范畴[29]。 有些指定的自然保护

区[30],或者在划定保护范围之前未使用专业的自然

保护区选择和检测技术[31],这就意味着已经划定的

自然保护区并不一定与物种的适宜分布区完全

重合。物种的现实分布常常受很多因素限制,例如有

限的扩散能力、人为干扰、地理障碍或者天敌捕食

等,而不受自然保护区边界的限制,在自然保护区的

外面仍有一定数量的种群活动。 目前国家级自然保

护区边界明晰,管理完善,能够切实有效的发挥自然

保护区的作用。 但省级自然保护区存在由于相应的

管理机构不健全,而导致自然保护区边界不明确,空间分析图层不能共享等问题,既不利于自然保护区

发挥其有效的保护作用,也不利于相关的科研机构

对自然保护区的规划和建设进行深入研究,从而使

野生动植物的保护工作不能落到实处。研究结果显示,在研究区内只有 8郾 9% 的适宜

生境被现有的 8 个国家级自然保护区所覆盖,大面

积的适宜生境仍处于未保护状态,这些适宜生境仍

然被褐马鸡所利用,因此自然保护区外的适宜生境

在未来的保护规划中应该受到重视。MaxEnt 模型预测结果表明,山西省的适宜生境

主要分布在吕梁山脉,基本呈连续分布。 吕梁山有

5 个省级自然保护区(尉汾河、凌井沟、汾河上游、云顶山、薛公岭)分布在 4 个国家级自然保护区(芦芽

山、庞泉沟、黑茶山、五鹿山)中间。 这 9 个自然保

护区贯穿吕梁山脉的南北形成一个野生动物生境廊

道,有利于褐马鸡中部种群的扩散和基因交流。 这

些省级自然保护区起着关键的连接作用,特别是汾

河上游和薛公岭自然保护区分别位于适宜生境的狭

窄区域成为褐马鸡生境连接的关键部分。 云顶山省

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摇 第 11 期 李一琳等: 基于 GIS 和 MaxEnt 技术对濒危物种褐马鸡的保护空缺分析

摇 摇 表 1摇 褐马鸡自然保护区网络一览表

Tab. 1摇 List of nature reserve network of brown eared pheasant

省 / 市Province /

city

自然保护区Nature reserve

行政区域Administrative

region

总面积Total area /

km2

主要保护对象Major protection object

级别Class

北京Beijing

百花山Baihuashan

门头沟区Mentougou Region 217郾 43 温带次生林

Temperatezone secondary forest国家级National

河北Hebei

小五台山Xiaowutai shan

蔚县、涿鹿县Weixian County, ZhuoluCounty

218郾 33温带森林生态系统及褐马鸡Temperate zone forest ecosystems, brown earedpheasant

国家级National

金华山鄄鄄横岭子Jinhuashan鄄Henglingzi

涞源县、涞水县Laiyuan County, LaishuiCounty

339郾 40褐马鸡及其生境Brown eared pheasant and its habitats 省级

Provincial

山西Shanxi

庞泉沟Pangquangou

交城县 、方山县Jiaocheng County, FangshanCounty

104郾 66褐马鸡及华北落叶松、云杉等森林生态系统Brown eared pheasant, larch(Larix principis鄄rupprechtii) and spruce(Picea asperata)

国家级National

芦芽山Luyashan

宁武县、岢岚县、五寨县Ningwu County, KelanCounty, Wuzhai County

214郾 53

褐马鸡及华北落叶松、云杉次生林Brown eared pheasant, larch ( Larix principis鄄rupprechtii ) and spruce ( Picea asperata )secondary forest

国家级National

五鹿山Wulushan

蒲县、隰县Puxian County, XixianCounty

206郾 17 褐马鸡及其生境Brown eared pheasant and its habitats

国家级National

黑茶山Heichashan

兴县Xingxian County 257郾 41 森林生态系统及褐马鸡 Forest ecosystems,

brown eared pheasant国家级National

汾河上游Fenheshangyou

娄烦县Loufan County 270郾 00

森林生态系统及褐马鸡、金钱豹Forest ecosystems, brown eared pheasant,leopard (Panthera pardus)

省级Provincial

云顶山Yundingshan

娄烦县Loufan County 230郾 29

森林生态系统及褐马鸡、金钱豹Forest ecosystems, brown eared pheasant,leopard (Panthera pardus)

省级Provincial

凌井沟Lingjinggou

阳曲县Yangqu County 249郾 20

森林生态系统及褐马鸡、金钱豹Forest ecosystems, brown eared pheasant,leopard(Panthera pardus)

省级Provincial

人祖山Renzushan

吉县Jixian County 159郾 40

森林生态系统及褐马鸡、原麝Forest ecosystems,brown eared pheasant,siberian musk deer(Moschus moschiferus)

省级Provincial

薛公岭Xuegongling

吕梁市离石区L俟liang City, Lishi 199郾 77 森林生态系统及褐马鸡

Forest ecosystems,brown eared pheasant省级

Provincial

尉汾河Weifenhe

兴县Xingxian County 168郾 90

森林生态系统及褐马鸡、原麝Forest ecosystems,brown eared pheasant,siberian musk deer(Moschus moschiferus)

省级Provincial

团圆山Tuanyuanshan

石楼县Shilou County 164郾 77

森林及褐马鸡、金钱豹等野生动植物Forest,brown eared pheasant, leopard(Pantherapardus), wildlife

省级Provincial

陕西Shaanxi

韩城Hancheng

韩城市Hancheng City 604郾 39

褐马鸡及其生境Brown eared pheasant and its habitats

国家级National

延安黄龙山Huanglong Shan,Yanan

黄龙县、宜川县Huanglong County,Yichuang County

817郾 53 国家级National

级自然保护区紧挨着庞泉沟国家级自然保护区的东

边,两个自然保护区相互连接覆盖了大面积的适宜

生境。 吕梁山是褐马鸡的主要分布区,虽已建立 9

个自然保护区,但仍有大面积的适宜生境未被保护,而且省级自然保护区也存在边界不清晰,管理不到

位的现象。 为保证褐马鸡种群的稳定发展和持续增

93

北摇 京摇 林摇 业摇 大摇 学摇 学摇 报 第 38 卷

长,急需明确省级自然保护区边界,建立省级自然保

护区数字图层数据库,进而在保护吕梁山脉的森林

生态系统和褐马鸡的适宜生境中发挥实际作用。河北小五台山和北京百花山之间的保护空白区

是连续的,适宜生境的间隔在 10 ~ 24 km 之间。 小

五台山和百花山国家级自然保护区与金华山鄄鄄横岭

子褐马鸡省级自然保护区组成一个稳定而封闭的三

角形。 这个区域森林茂密、人为干扰较少,通过禁止

乱砍滥伐,合理规划管理生态旅游等措施可以维持

这一地区适宜生境的完整性和连通性,以确保河北鄄鄄北京之间褐马鸡野生种群的基因交流。

陕西黄龙山和韩城国家级自然保护区面积虽

大,但自然保护区内的适宜生境面积极其狭小,当前

褐马鸡西部种群主要分布在这一狭小的适宜生境范

围内,非常不利于其野生种群的稳定和发展。 加强

自然保护区内的监管和日常巡护,减少人为干扰,封山育林仍然是保持陕西褐马鸡西部种群稳定的必要

措施。中国政府近年来实施大规模的植树造林计划,

并建立自然保护区体系来改善那些依赖森林景观的

野生动物的生存条件。 为了保护研究区内当地的森

林生态系统、湿地生态系统、华北落叶松林、栎林及

其中的野生动物,河北省的涞源和涞水县,山西省的

阳曲、娄烦、吉县、兴县、石楼、离石和忻府区都已经

设立了省级自然保护区。 山西研究区域内共有 7 个

省级自然保护区(人祖山、团圆山、凌井沟、汾河上

游、云顶山、薛公岭和尉汾河)涉及褐马鸡和森林生

态系统的保护,但目前只有 4 个省级自然保护区覆

盖了部分适宜生境。由环境保护部自然生态保护司的统计结果

(2012) [32],中国(不含港澳台)共建各种类型和级

别的自然保护区总数为 2 669 个,其中,国家级自然

保护区 363 个。 目前参与自然保护区建设和管理的

部门有林业、农业、水利、海洋、环保、国土资源、住建

等多个部门,导致部分管理职能的重叠或遗漏;另外,各地区和部门对自然保护区管理机构建设的规

范和认识程度不同,管理机构建设良莠不齐[33]。 尤

其是省级、市级和县级自然保护区,存在边界不明

确,土地归属不清晰,管理体制混乱,开发和保护不

和谐等多种问题[33]。保持生境连通性对保护野生动物种群发展具有

重要意义,因此分散在国家级自然保护区中间的省

级自然保护区在适宜生境保护中的地位很重要。 目

前山西省级自然保护区在褐马鸡生境的保护上起了

一定的积极作用,迫切需要明晰自然保护区边界,切实发挥有效的保护作用。 为保持褐马鸡适宜生境的

完整性和连通性,当地的保护部门应该加强和重视

省级自然保护区的管理,以便实地发挥真实而至关

重要的保护作用。 针对省级自然保护区,清晰的组

织结构,明确的保护区边界,常规的监控巡视,以及

生境的保护和改善应尽快实现。 完整而清晰的边界

和有效的管理体系对于省级自然保护区的建设很重

要的,维持当地生态廊道的稳定性对于当地生态系

统的持续发展也很重要。通过分析褐马鸡西部、中部和东部种群的适宜

生境受保护状况,发现褐马鸡东部种群的保护现状

优于中部和西部种群,西部种群的适宜生境较小急

需加强保护。 自然保护区内部的褐马鸡种群是稳定

且呈增长趋势[1],然而在自然保护区外面,由于城

市化建设造成的生境丧失和破碎化仍然导致这一物

种种群数量减少[34]。 因此加强自然保护区以外的

适宜生境的保护和管理仍然是十分迫切的。有效管理自然保护区,可使社会、经济和环境共

同收益[35]。 科学合理的设计自然保护区对于保护

珍稀濒危物种及物种多样性至关重要,充分保护和

利用适宜生境,保持其连续性[36],有利于褐马鸡种

群的稳定发展。 在规划褐马鸡自然保护区时应充分

考虑褐马鸡适宜生境的连通性,尽可能涵盖较完整

的活动范围。参 考 文 献

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(责任编辑摇 范摇 娟

责任编委摇 崔国发)

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