李雯雯,李 麗,吳鞏勝,張 宇,代云川,周 躍

1 云南財(cái)經(jīng)大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院, 昆明 650221 2 云南財(cái)經(jīng)大學(xué)野生動(dòng)植物管理與生態(tài)系統(tǒng)健康研究中心, 昆明 650221 3 昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院, 昆明 650093 4 云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院, 昆明 650500

評(píng)估不同尺度下農(nóng)牧地對(duì)滇金絲猴景觀連接度的影響

李雯雯1,2,李 麗2,*,吳鞏勝2,張 宇3,代云川4,周 躍2

1 云南財(cái)經(jīng)大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院, 昆明 650221 2 云南財(cái)經(jīng)大學(xué)野生動(dòng)植物管理與生態(tài)系統(tǒng)健康研究中心, 昆明 650221 3 昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院, 昆明 650093 4 云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院, 昆明 650500

基于圖論法原理,綜合最小費(fèi)用距離和猴群的最小家域,建立了滇金絲猴棲息地的潛在擴(kuò)散廊道及廊道緩沖區(qū)。在此區(qū)域內(nèi),根據(jù)遺傳距離與棲息地連接最小費(fèi)用距離的相關(guān)性,確定了5個(gè)不同管理單元間猴群可能擴(kuò)散的閾值,并根據(jù)此閾值計(jì)算獲得可能連通性指數(shù)(PC)去評(píng)估不同尺度下農(nóng)牧地對(duì)滇金絲猴棲息地景觀連接度的影響。結(jié)果表明：在距離為2.15km的廊道緩沖區(qū)范圍內(nèi),5個(gè)不同管理單元間猴群可能擴(kuò)散的最小費(fèi)用距離閾值為1600,在兩個(gè)斑塊之間的費(fèi)用距離小于或等于1600時(shí),兩個(gè)斑塊能夠連接,猴群可能在這兩個(gè)斑塊進(jìn)行擴(kuò)散,超過(guò)費(fèi)用距離1600時(shí),兩個(gè)斑塊不再連接,即猴群在這兩個(gè)斑塊間不會(huì)擴(kuò)散。景觀尺度下,PC指數(shù)逐漸增加,意味著未來(lái)4種不同的農(nóng)牧地改善情景(C1,C2,C3,C4)都將促進(jìn)景觀連接度的增加；在斑塊尺度下,通過(guò)確定出的最佳距離閾值,將整個(gè)研究區(qū)域分成不同的組分,小于或等于閾值的相鄰斑塊被劃分在同一個(gè)組分中,大于閾值則不在一個(gè)組分中,研究區(qū)域中的5個(gè)不同管理單元間的猴群被劃分在3個(gè)不同的組分中,情景C1,C2中組分?jǐn)?shù)量沒(méi)有變化,意味著連接度沒(méi)有發(fā)生改變,但在情景C3,C4中,組分?jǐn)?shù)量減少,并與相鄰的組分融為一個(gè)組分,意味著連接度發(fā)生改變,滇金絲猴的活動(dòng)范圍擴(kuò)大,更有利于猴群的基因交流。研究結(jié)果將為滇金絲猴棲息地的保護(hù)、未來(lái)廊道的恢復(fù)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù),同時(shí)也能為類似的研究提供方法上的參考。

圖論；滇金絲猴棲息地；不同景觀尺度；農(nóng)牧地；景觀連接度

人類活動(dòng)導(dǎo)致野生動(dòng)物生境的喪失和破碎化已成為當(dāng)前生物多樣性保護(hù)面臨的最大威脅[1- 3]。尤其是近年來(lái)土地利用中農(nóng)牧地的開墾造成大量的熱帶原始森林被砍伐和破壞,使得靈長(zhǎng)類動(dòng)物由于生境破碎化,被限制在互不相連的保護(hù)區(qū)內(nèi),即使在同一個(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi),多數(shù)物種之間亦缺乏生境的延續(xù)性而呈孤島狀分布[4]。生境破碎化是指原來(lái)成片的生境,被分割、破碎,形成分散、孤立的島狀生境或生境破碎的現(xiàn)象。破碎化的增加致使生境斑塊間連接度喪失,導(dǎo)致種群間基因交流困難、連接網(wǎng)絡(luò)中斷,種群只能存活于面積小且隔離的生境斑塊中,長(zhǎng)期以往物種將面臨基因多樣性喪失和高滅絕的風(fēng)險(xiǎn)[5- 6]。許多學(xué)者在基于景觀連接度評(píng)估生境破碎化對(duì)區(qū)域生物多樣性帶來(lái)的影響中發(fā)現(xiàn),只要保持較高的景觀連接度該種群仍可能在區(qū)域中續(xù)存[7]。景觀連接度研究也由此成為區(qū)域生物多樣性保護(hù)的主要途徑之一。

景觀連接度描述了景觀要素在功能和生態(tài)學(xué)過(guò)程上的有機(jī)聯(lián)系,這種聯(lián)系可能是生物群體間的物種流,也可能是景觀要素間直接的物質(zhì)、能量與信息流[8],它為探索景觀空間異質(zhì)性和揭示景觀空間格局與生態(tài)過(guò)程間的關(guān)系提供了理論和技術(shù)方法[9]。在自然界中的靈長(zhǎng)類動(dòng)物是沒(méi)有固定家域的哺乳類動(dòng)物(free-ranging mammals),其景觀完整性與連通性直接影響靈長(zhǎng)類動(dòng)物的分布與生存[10],而影響景觀完整性的主要障礙在于人類土地利用,尤其是農(nóng)牧地的變化直接影響了景觀要素在功能和生態(tài)學(xué)過(guò)程中的聯(lián)系[11]。因此,基于斑塊(patch)-景觀(landscape)尺度上農(nóng)牧地對(duì)景觀連接度的影響研究有助于靈長(zhǎng)類動(dòng)物廊道的恢復(fù)[11-13],有助于靈長(zhǎng)類動(dòng)物在破碎生境中去識(shí)別適宜生境而維持生存[14- 15]。然而,在過(guò)去20年前,靈長(zhǎng)類學(xué)家才開始去關(guān)注靈長(zhǎng)類動(dòng)物對(duì)景觀變化的反應(yīng)[16- 19],但是關(guān)于土地利用,尤其是農(nóng)牧地對(duì)景觀連接度的影響卻很少被關(guān)注。

在景觀連接度的研究中,圖論法Graph theory(也稱為網(wǎng)絡(luò)分析network analysis)借助GIS軟件平臺(tái),利用直觀的空間生境數(shù)據(jù)并結(jié)合物種的擴(kuò)散行為,能很好的預(yù)測(cè)景觀潛在功能的連接度,被認(rèn)為是高性價(jià)比的方法[20],該方法中閾值的確定是圖論法應(yīng)用的關(guān)鍵。

本文選取滇金絲猴這一珍稀瀕危物種,綜合最小費(fèi)用距離和猴群活動(dòng)的最小家域,建立潛在廊道及廊道緩沖區(qū),在不同尺度上選擇緩沖區(qū)內(nèi)的農(nóng)牧地斑塊,通過(guò)不同的情景假設(shè),運(yùn)用圖論法原理,定量分析景觀尺度與斑塊尺度上農(nóng)牧地對(duì)滇金絲猴棲息地景觀連接度的影響。旨在探討以下兩個(gè)問(wèn)題：(1)在景觀尺度(landscape)上,整體分析農(nóng)牧地對(duì)滇金絲猴棲息地連接度的影響,定量評(píng)價(jià)滇金絲猴棲息地景觀連接度的變化；(2)在斑塊尺度(patch)上,基于未來(lái)不同農(nóng)牧地的變化情景,分析15個(gè)滇金絲猴棲息地斑塊尺度上的組分中景觀連接度的變化以及組分?jǐn)?shù)量發(fā)生變化對(duì)于景觀連接度的影響。

1 研究區(qū)域與種群

滇金絲猴是我國(guó)特有的珍稀瀕危物種之一,長(zhǎng)年生活在人跡罕至的高山地帶,是海拔分布最高的非人靈長(zhǎng)類。滇金絲猴的活動(dòng)范圍從海拔1800m至4500m[21],活動(dòng)量大,活動(dòng)范圍較廣。滇金絲猴自然種群僅存15個(gè)(12個(gè)在云南境內(nèi),3個(gè)在西藏地區(qū)),約2500只(表1)[22]。該物種棲息地位于三江并流區(qū)域,分布范圍東西界為金沙江和瀾滄江,分布最北的猴群緯度為29°20′N,最南的一個(gè)猴群分布緯度為26°14′N,即分布于云南的德欽、維西、蘭坪、麗江和西藏的芒康5縣境內(nèi),其棲息地相互處于分離狀態(tài),成島嶼狀分布[23- 25]。

表1 滇金絲猴種群和棲息地[22]

G1—G3為西藏種群，G4—G15為云南種群

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究區(qū)植被圖由云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院根據(jù)2012年SPORT5衛(wèi)星遙感影像解譯獲得,以1∶50000比例尺水系圖和數(shù)字高程模型(DEM)作為參考的控制影像,在ERDAS9.2中對(duì)整景影像進(jìn)行了幾何精校正,均方根誤差(RMS)<1,植被圖滿足研究精度要求。滇金絲猴活動(dòng)范圍來(lái)自龍勇誠(chéng)2004—2009年調(diào)查數(shù)據(jù)(未發(fā)表數(shù)據(jù)),遺傳距離來(lái)源于劉志瑾2009年發(fā)表的研究論文[26]，本研究?jī)H采用云南地區(qū)的遺傳距離。

2.2 研究方法

2.2.1 繪制滇金絲猴棲息地潛在景觀廊道

由于研究區(qū)域內(nèi)植被種類較多,為了分析的準(zhǔn)確性,本研究結(jié)合《云南植被》分類體系和滇金絲猴生境相關(guān)文獻(xiàn)[22,27-28]將研究區(qū)植被重新劃分為5類(表2),本文潛在景觀廊道的繪制,結(jié)合景觀遺傳學(xué),根據(jù)各生境類型的費(fèi)用賦值[29]得到最小費(fèi)用路徑即滇金絲猴的潛在擴(kuò)散廊道。

表2 生境類型劃分及費(fèi)用值

2.2.2 基于廊道緩沖區(qū)農(nóng)牧地的分析

連接度與廊道有著密切關(guān)系。當(dāng)連接度較好時(shí),物種在廊道中遷徙、擴(kuò)散受到的阻力較小,其覓食、繁殖和生存也會(huì)比較容易；當(dāng)連接度較差時(shí),物種在廊道中遷徙、擴(kuò)散和覓食將受到更多的限制,運(yùn)動(dòng)的阻力較大,生存困難。道路、溝渠、堤壩等人工設(shè)施,通常是影響生物廊道連接度的重要因素,而生物廊道上退化或受到破壞的片段也是導(dǎo)致連接度降低的因素[30]。

研究區(qū)域中農(nóng)牧地斑塊數(shù)量非常多,滇金絲猴的活動(dòng)范圍與研究區(qū)域的總面積相差甚小,因此本文僅將廊道緩沖區(qū)內(nèi)的農(nóng)牧地作為評(píng)估對(duì)滇金絲猴棲息地連接度的影響,參考專家知識(shí)以潛在擴(kuò)散廊道為中心,以猴群的最小家域14.7km2[21]為閾值去計(jì)算適宜的廊道緩沖區(qū)。

2.2.3 確定最佳距離閾值及評(píng)估不同管理單元間猴群的可能擴(kuò)散

在同一個(gè)管理單元內(nèi),滇金絲猴交流的可能性極大,其連接度也大,然而相鄰管理單元之間滇金絲猴交流可能性很小,其連接度也非常小,管理單元之間的連接度概率也較低。根據(jù)已有的研究,將云南境內(nèi)的12個(gè)滇金絲猴棲息地分成5個(gè)管理單元[26],通過(guò)對(duì)不同函數(shù)擬合分析滇金絲猴棲息地遺傳距離與最小費(fèi)用距離的相關(guān)性,分別求出相鄰管理單元之間的距離,將其管理單元之間最小的費(fèi)用距離作為評(píng)估兩兩相鄰管理單元之間的猴群可能進(jìn)行擴(kuò)散的最佳距離閾值。

2.2.4 改善農(nóng)牧地斑塊對(duì)滇金絲猴棲息地連接度的影響

影響景觀連接度的因素有多個(gè)方面,不僅和景觀的空間結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系,而且與生態(tài)過(guò)程對(duì)象有關(guān)。其中廊道的組成物質(zhì)、寬度、形狀、長(zhǎng)度都將影響景觀連接度水平[8]。本文通過(guò)假設(shè)4種潛在農(nóng)牧地斑塊的改善情景,C1:用不適宜生境(費(fèi)用賦值為90)優(yōu)化為廊道緩沖區(qū)內(nèi)的農(nóng)牧地(生境類型為阻礙,費(fèi)用賦值為100)；C2：用適宜生境(費(fèi)用賦值為70)優(yōu)化為廊道緩沖區(qū)內(nèi)的農(nóng)牧地；C3:用次適宜生境(費(fèi)用賦值為10)優(yōu)化為廊道緩沖區(qū)內(nèi)的農(nóng)牧地；C4：用最適宜生境(費(fèi)用賦值為1)優(yōu)化為廊道緩沖區(qū)內(nèi)的農(nóng)牧地。在不同的情景中,根據(jù)猴群可能擴(kuò)散的最佳距離閾值,運(yùn)用圖論法中的可能連通性指數(shù)(PC)的計(jì)算來(lái)評(píng)估景觀尺度與斑塊尺度上農(nóng)牧地對(duì)滇金絲猴棲息地連接度的影響。

在景觀尺度上,PC是用來(lái)度量整體連接度的變化,指數(shù)的計(jì)算需要指定景觀中生境斑塊連通的距離閾值。當(dāng)斑塊之間的距離大于閾值,認(rèn)為這兩個(gè)斑塊不連通；小于或等于閾值,則認(rèn)為它們是連通的。

PC指數(shù)在Global水平上的表達(dá)式為：

(1)

(2)

式中,dij指最小費(fèi)用距離閾值,α是隨著p和d變化的。式中可見,隨著不同的最小費(fèi)用距離閾值d,其斑塊間連接的可能性大小也發(fā)生變化。

在斑塊尺度上,PC指數(shù)計(jì)算與斑塊水平的公式相同,此時(shí)計(jì)算得到的PC指數(shù)是代表不同的組分的連接度,距離閾值不僅是作為兩個(gè)斑塊是否連接的條件也是作為劃分組分的判定,通過(guò)確定出的最佳距離閾值,將整個(gè)研究區(qū)域分成不同的組分,小于等于閾值兩兩斑塊在同一個(gè)組分中,大于閾值則不在一個(gè)組分。

3 結(jié)果與分析

3.1 廊道及廊道緩沖區(qū)的建立

圖1表明了研究區(qū)域和管理單元以及依據(jù)已有的最小費(fèi)用的賦值,所獲得猴群間潛在的擴(kuò)散廊道,以潛在擴(kuò)散廊道為中心,以確保不超過(guò)猴群的最小14.7km2家域?yàn)殚撝?計(jì)算獲得緩沖區(qū)的距離為2.15km,在2.15km廊道緩沖區(qū)范圍內(nèi),確定用以研究的農(nóng)牧地斑塊為768塊。

圖1 研究區(qū)域及廊道和廊道緩沖區(qū)Fig.1 Study area、corridor and corridor buffer

3.2 確定不同管理單元間猴群可能擴(kuò)散的最小費(fèi)用距離閾值

表3表明了對(duì)遺傳距離和最小費(fèi)用距離進(jìn)行的4種函數(shù)類型的擬合,冪函數(shù)(R2=0.408)為擬合遺傳距離與最小費(fèi)用距離的相關(guān)性的最優(yōu)函數(shù)。

表3 不同函數(shù)表達(dá)式

*為最優(yōu)函數(shù)

圖2 遺傳距離與路徑距離相關(guān)性Fig.2 Collection between genetic distance and path distance 1: 代表管理單元間最小費(fèi)用距離；2: 代表管理單元之間平均最小費(fèi)用距離；3: 代表管理單元之間最大費(fèi)用距離

圖3 緩沖區(qū)內(nèi)農(nóng)牧地分析Fig.3 Agricultural land in the corridor buffer

圖2表明,遺傳距離與最小費(fèi)用距離成正相關(guān),即最小費(fèi)用距離越大,其遺傳距離也越大,意味著遺傳的差異性也越大。在圖1所示的5個(gè)管理單元內(nèi),如果相鄰管理單元之間的遺傳距離較大,認(rèn)為不會(huì)連接,由此分別計(jì)算出相鄰管理單元距離,取其最小值為最佳閾值,超過(guò)這個(gè)閾值,滇金絲猴交流的可能性極小。通過(guò)計(jì)算,得到兩兩相鄰管理單元之間的最小費(fèi)用距離為1600,因此取1600為最佳距離閾值。除此之外,通過(guò)觀察擬合函數(shù)(圖2),估測(cè)出當(dāng)最小費(fèi)用路徑距離為0時(shí),遺傳距離為0.059,說(shuō)明在同一個(gè)滇金絲猴活動(dòng)范圍內(nèi)猴群間也存在差異性；根據(jù)擬合函數(shù)可以看出,一開始函數(shù)斜率增長(zhǎng)得較快,即遺傳距離對(duì)最小費(fèi)用距離的增加較敏感,隨后函數(shù)斜率增長(zhǎng)緩慢,即遺傳距離對(duì)最小費(fèi)用距離的增加不敏感,由此估測(cè)出其斜率變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn),與相鄰管理單元最小費(fèi)用距離十分相近,以此來(lái)確定不同管理單元間猴群可能擴(kuò)散的最小費(fèi)用距離閾值。當(dāng)最佳距離閾值為1600時(shí),在兩個(gè)斑塊之間的費(fèi)用距離小于或等于1600時(shí),這兩個(gè)斑塊是連接的,猴群可能在這兩個(gè)斑塊進(jìn)行擴(kuò)散,超過(guò)費(fèi)用距離1600,兩個(gè)斑塊不再連接,即猴群在這兩個(gè)斑塊間不會(huì)擴(kuò)散。

3.3 不同農(nóng)牧地改善情景下的景觀連接度變化

3.3.1 基于景觀尺度下的連接度分析

圖3表明了用以研究的農(nóng)牧地斑塊。表4表明了通過(guò)對(duì)基于距離閾值1600所計(jì)算出的PC指數(shù)及其它指數(shù)發(fā)現(xiàn),在景觀尺度下,在四種不同的情景中,PC指數(shù)是逐漸增加的,增加的幅度越來(lái)越大。表4中顯示了不同指數(shù)在不同情景中的變化情況。在假設(shè)情景C1中,PC值增加了6.83%,即情景C1可以恢復(fù)6.83%的連接度,此時(shí)連接數(shù)也增加了2個(gè),節(jié)點(diǎn)沒(méi)有發(fā)生變化；在假設(shè)情景C2中,此時(shí)PC指數(shù)增加了7.28%,即情景C2可以恢復(fù)7.28%的連接度,此時(shí)連接數(shù)也增加5個(gè),節(jié)點(diǎn)沒(méi)有變化；在情景C3中,此時(shí)PC值增加了10.09%,即情景C3可以恢復(fù)10.09%的連接度,此時(shí)連接數(shù)增加了9個(gè),節(jié)點(diǎn)沒(méi)有變化；在情景C4中,此時(shí)PC指數(shù)增加了30.43%,連接度顯著增加,連接數(shù)增加了53個(gè),節(jié)點(diǎn)也增加了43個(gè)。

表4 不同情景中各種指數(shù)變化

3.3.2 基于斑塊尺度下的連接度分析

基于距離閾值1600將整個(gè)研究區(qū)域劃分了80個(gè)組分(圖4),其中猴群分布在3個(gè)組分中,分別為圖4中的a,b,c組分。在表5中,分析了這3個(gè)組分在不同情景中連接度的變化,其中組分b的PC指數(shù)都比原先的PC指數(shù)小,減小的比率越來(lái)越小,在情景C2,C3,C4情景中,組分a,c的PC指數(shù)增加,且增加的比率越來(lái)越大,說(shuō)明了在不同的情景假設(shè)中,景觀連接度在逐漸的發(fā)生變化,在組分a和c中,景觀連接度有所恢復(fù)。

在情景C1,C2中,組分?jǐn)?shù)量沒(méi)有發(fā)生變化；在情景C3和C4中,組分?jǐn)?shù)量發(fā)生了變化,其中情景C3組分為78個(gè),減少了2個(gè)組分,情景C4中組分為76 個(gè),減少了4個(gè)組分,說(shuō)明了減少的組分距離閾值小于等于1600與別的相鄰的組分融為一個(gè)組分,在圖4中,在有猴群的組分中,只有組分b發(fā)生了變化,在情景C3和C4中,原來(lái)的組分b與右邊的組分融為一個(gè)組分,雖然組分b的景觀連接度降低,但是與右邊的組分融為一個(gè)組分,說(shuō)明猴子的活動(dòng)范圍變廣,有利于猴群的基因交流。

圖4 原始組分及組分變化Fig.4 The beginning component and the changing component

情景ScenarioC1C2C3C4組分a(PC)Componenta1．83×10-99．90×10-41．02×10-31．20×10-3組分b(PC)Componentb5．28×10-81．56×10-61．84×10-67．26×10-6組分c(PC)Componentc3．92×10-75．28×10-85．28×10-85．60×10-8組分aPC變化率RateofchangeofPCofcomponenta/%-100．007．3310．1230．26組分bPC變化率RateofchangeofPCofcomponentb/%-99．96-98．93-98．74-95．03組分cPC變化率RateofchangeofPCofcomponentc/%645．250．470．386．46

4 討論

由于人類干擾,尤其是土地利用變化所造成的生境破碎化問(wèn)題越來(lái)越引起人們的注意,生境的消失和破碎化已成為全球生物多樣性的最大威脅。景觀連接度的研究對(duì)于人們了解物種的擴(kuò)散制定保護(hù)戰(zhàn)略具有較大的參考價(jià)值。

本文正是基于土地利用變化中,受人為干擾影響最大的農(nóng)牧地作為研究對(duì)象,在不同尺度上定量分析農(nóng)牧地斑塊對(duì)滇金絲猴棲息地景觀連接度的影響,具有一定的理論價(jià)值與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在景觀尺度和斑塊尺度上,首次使用圖論法,運(yùn)用Graphab1.2軟件,計(jì)算獲得景觀連接指數(shù)PC定量分析滇金絲猴棲息地景觀連接度和組分的連接度,確定了景觀功能連接的最佳閾值為1600,在該閾值下,不同的改善情景對(duì)于景觀連接度均有不同變化。在景觀尺度上,PC指數(shù)逐漸增加,意味著未來(lái)4種不同的農(nóng)牧地改善情景(C1,C2,C3,C4)都將促進(jìn)景觀連接度的增加；在斑塊尺度下,基于距離閾值1600,將整個(gè)研究區(qū)域分成不同的組分,研究區(qū)域中的5個(gè)不同管理單元間的猴群被劃分在3個(gè)不同的組分中,情景C1,C2中組分?jǐn)?shù)量沒(méi)有變化,意味著連接度沒(méi)有發(fā)生改變,但在情景C3,C4中,組分?jǐn)?shù)量減少,并與相鄰的組分融為一個(gè)組分,意味著連接度發(fā)生改變,滇金絲猴的活動(dòng)范圍擴(kuò)大。通過(guò)不同的情景假設(shè),發(fā)現(xiàn)在廊道緩沖區(qū)內(nèi),優(yōu)先選擇南部的農(nóng)牧地進(jìn)行退耕還林,并且優(yōu)化為次適宜生境,在有限的資源配置下,能減少整個(gè)分布區(qū)域內(nèi)的組分?jǐn)?shù)量提高滇金絲猴棲息地的景觀連接度有利于滇金絲猴的擴(kuò)散與基因交流。

本文的研究意義在于(1)根據(jù)滇金絲猴的最小家域14.7km2劃分了景觀連接廊道的緩沖區(qū)距離為2.15km,相比其他廊道緩沖區(qū)的計(jì)算更為客觀,也更具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。(2)首次以滇金絲猴棲息地的遺傳距離和最小費(fèi)用距離作為評(píng)估相鄰兩個(gè)管理單元間滇金絲猴可能擴(kuò)散的最小費(fèi)用距離閾值為1600,該閾值能應(yīng)用在未來(lái)?xiàng)⒌氐囊?guī)劃和保護(hù)中。(3)本文分析是基于圖論的Graphab1.2上的研究,Graphab1.2是一款應(yīng)用景觀地圖進(jìn)行生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建模的軟件,具有創(chuàng)建景觀連接地圖、計(jì)算連接度指數(shù)、分析連接度指數(shù)對(duì)物種分布的影響等功能,并擁有制圖接口。在此軟件中計(jì)算PC指數(shù),不同于整體連通性指數(shù)(integral index of connectivity,IIC),IIC是基于二位連接模型,即景觀中的兩個(gè)斑塊只有連接或不連接兩種情況。PC是基于可能性模型,可能性指生境斑塊之間連通的可能性,這種可能性與斑塊之間的距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,既可反映整體景觀的連通性,又可以計(jì)算各組分的景觀連接度和各斑塊對(duì)景觀連通性的重要值。相對(duì)于國(guó)內(nèi)大多對(duì)Confor Sensinode2.2的應(yīng)用,豐富了景觀連接度研究中軟件的多元化。

研究區(qū)域包含云南境內(nèi)和西藏地區(qū)15個(gè)猴群自然保護(hù)區(qū),生物種類極為豐富。本文探究廊道緩沖區(qū)內(nèi)的農(nóng)牧地對(duì)滇金絲猴棲息地連接度的影響,由于時(shí)間和數(shù)據(jù)的限制,環(huán)境變量選取較少,不同程度的改善情景中許多現(xiàn)實(shí)因素還尚未考慮,比如生境質(zhì)量、改善農(nóng)牧地的可行性以及每種斑塊特點(diǎn)等,結(jié)論的驗(yàn)證仍需長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

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Impact evaluation on the Yunnan snub-nosed monkey′s habitat in terms of landscape connectivity by agricultural land with consideration at different scale scenarios

LI Wenwen1,2, LI Li2,*, WU Gongsheng2, ZHANG Yu3, DAI Yunchuan4, ZHOU Yue2

1SchoolofUrbanandEnvironment,YunnanUniversityofFinanceandEconomics,Kunming650221,China2WildlifeManagementandEcosystemHealthcenter,YunnanUniversityofFinanceandEconomics,Kunming650221,China3FacultyofEnvironmentalScienceandEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China4SchoolofTourismandGeographicalScience,YunnanNormalUniversity,Kunming650500,China

In this paper, we identified potential corridors and buffers for connecting all the existing sub-populations of the Yunnan snub-nosed monkey (Rhinopithecusbieti) based on graph theory approach and the principle of the least cost distance and the least home range model for the monkey species. According to the correlation between genetic distance and habitat connectivity of the least cost distance, the threshold for potential dispersal was identified for the sub-populations in each of the five management units. Potential connectivity (PC) index could be then evaluated with the threshold, and thePCindex could be used to estimate the impact on the monkey′s habitat by agricultural land in terms of landscape connectivity at different scale scenarios. In this study, we found:(1)the threshold for the most optimum least cost distance of dispersal was estimated about 1600 between the monkey sub-populations in each of the management units in a 2.15 km buffer.(2)The improvement of four types the agricultural land situation could promote increasing landscape connectivity.(3)the 15 existing Yunnan snub-nosed monkey sub-populations were divided into 3 different quantities and structural in the patch scale, in scenario C1 and C2,the landscape connectivity was not changed, while in scenario C3 and scenario C4 the landscape connectivity was decreased and adjacent components would merge into one. Thus, the home range of the monkey snub-population would expend, which in turn would be conducive for gene flow. This finding might be significant for conserving the monkey species range-widely.

graph theory; Yunnan snub-nosed monkey habitat; different scale landscape; agricultural land; landscape connectivity

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31100351)

2015- 05- 21;

日期:2016- 04- 13

10.5846/stxb201505211030

*通訊作者Corresponding author.E-mail:lilyzsu@126.com

李雯雯,李麗,吳鞏勝,張宇,代云川,周躍.評(píng)估不同尺度下農(nóng)牧地對(duì)滇金絲猴景觀連接度的影響.生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(24):8136- 8144.

Li W W, Li L, Wu G S, Zhang Y, Dai Y C, Zhou Y.Impact evaluation on the Yunnan snub-nosed monkey′s habitat in terms of landscape connectivity by agricultural land with consideration at different scale scenarios.Acta Ecologica Sinica,2016,36(24):8136- 8144.