基于MaxEnt模型的石首麋鹿国家级自然保护区生境适宜性评价

来源 :中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院) | 被引量 : 0次 | 上传用户:augenthaler
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麋鹿(Elaphurus davidianus)是中国特有鹿科湿地动物,也是我国Ⅰ级重点保护野生动物。湖北石首麋鹿国家级自然保护区于1993年建立,与北京南海子麋鹿苑、江苏大丰麋鹿保护区并称为中国三大麋鹿保护区。经过二十多年的发展,麋鹿种群日益壮大,其生境类型也发生了较大的转变,开展麋鹿生境演变研究及麋鹿栖息地适宜性评价,对麋鹿这一珍稀濒危物种的保护和管理具有重要意义。本文以湖北石首麋鹿国家级保护区的试验区与核心区为研究区,基于RapidEye、PlanetScope遥感影像数据,采用面向对象的随机森林分类方法获取2014-2020年研究区的生境类型分布特征,分析研究区各生境类型的时空变化趋势。利用无人机获取的麋鹿出现点数据,基于MaxEnt模型,选取生境类型、滩涂距离、道路距离等9个环境变量要素,对研究区内不同时期的麋鹿生境适宜性进行评价,分析各环境变量对麋鹿栖息地选择的影响,并进行栖息地适生性等级划分。此研究可为评价麋鹿栖息地管理工作和今后保护区生境改造规划提供科学依据。本文的主要研究结果如下:(1)研究区生境类型从东北向西南呈现出水体—滩涂—低草地—芦苇地顺序分布的特点,2014-2018年间,面积最大的生境类型为水体,2019年后低草地面积超越水体。八种生境类型中,低草地和滩涂面积呈显著上升趋势,水体和林地面积呈显著下降趋势。2014-2017年间转出面积最大的是林地,转入面积最大的是低草地,2017-2020年转出面积最大的是水体,转入面积最大的是滩涂。林地的缩减从西南部开始,而后逐渐发展到南部的零散部分,2019年开始基本维持不变。滩涂主要从陆地边缘向水体扩展,还有小部分滩涂为保护区内部人工营造而来。(2)利用2018-2020年不同时期的麋鹿出现点数据和环境变量数据,运用MaxEnt模型对研究区进行生境评价与预测,预测结果显示:三年内不同时期模型运行结果中ROC检验的AUC值均超过0.9,精度达到优秀水平,可用于麋鹿适宜生境分布研究。(3)Jackknife法检测结果表明:影响平水期麋鹿生境分布的环境因素年际差异小,主要有滩涂距离、道路距离和裸地距离;影响丰水期麋鹿生境分布的环境因素年际变化较大,三年间影响均较大的有裸地距离、滩涂距离和生境类型;影响枯水期麋鹿生境分布的环境因素年际差异也较小,主要有裸地距离、低草地距离和道路距离。(4)研究区内麋鹿平水期的适宜生境主要分布在距水体100m、芦苇地200m且远离道路、林地的草地和滩涂区域,2018年适宜生境面积149.71hm2,2019年适宜生境面积100.58hm2,2020年适宜生境面积268.76hm2。麋鹿丰水期的适宜生境分布受到水位影响,年际波动剧烈,主要分布在距水体100m内的草地和滩涂区域,其他因素的影响随年份变化较大,2018年和2019年适宜生境面积分别262.58hm2和258.85hm2,2020年受高水位影响,适宜生境面积降低至230.87hm2。麋鹿枯水期的适宜生境受到食物来源驱动和低气温的影响,主要分布在远离水体滩涂且靠近林地的草地和裸地区域,2018年枯水期适宜生境面积431.46hm2,2019年枯水期适宜生境面积367.2hm2,2020年枯水期适宜生境面积282.9hm2。
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