气候变化下祁连山典型有蹄类动物生态网络识别与评估

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气候变化对物种的分布格局和栖息地连通性有重大影响,探讨气候变化下的物种范围转移和生态廊道的变化对保护工作至关重要。祁连山位于青藏高原的东北部,孕育着丰富的有蹄类动物,开展有蹄类动物保护评价和政策规划应重点关注其栖息地对气候变化的响应。本文以岩羊(Pseudois nayaur)、白唇鹿(Przewalskium albirostris)、马鹿(Cervus elaphus)、马麝(Moschus chrysogaster)、狍(Capreolus pygargus)等祁连山典型有蹄类动物为研究对象。首先利用红外相机和野外调查(2018~2020年间)获取祁连山五种有蹄类动物的有效位点数据。结合气候、地形、植被和干扰等四类环境因子,在当前气候条件下利用Max Ent模型模拟了它们的潜在生境分布,通过对模型的贡献率和Jackknife刀切检验分析了影响物种分布的环境因子。使用Linkage Mapper模型构建当前祁连山有蹄类动物的生态廊道。然后基于未来2050s和2070s两个时期RCP4.5、RCP8.5情景下的气候变量,预测有蹄类动物的潜在生境分布和潜在生态廊道,评估气候变化对其适宜栖息地和潜在廊道的影响。最后,基于核心生境斑块和生态廊道的重要性和廊道质量两个指标评估了祁连山五个物种的生态网络。主要得到了以下结果:(1)祁连山有蹄类动物中岩羊适宜生境面积为29 202 km~2,其次是马鹿18999.33 km~2,马麝15 253.8 km~2,白唇鹿14 802.9 km~2,狍最小为5 803.86 km~2。五种有蹄类动物在祁连山呈现一定空间分布格局,其中,岩羊在祁连山的西、中、东三段皆有分布;白唇鹿的分布限于祁连山的西段和中段;马鹿、马麝和狍的分布限于祁连山的中段和东段。每个物种的适宜栖息地分布特征各不相同。有蹄类动物热点分布区为祁连山中部区域。五种有蹄类动物对环境因子的响应存在相似与差异。地形和气候分别是影响岩羊和白唇鹿栖息地分布最重要的因素,植被是影响马鹿、马麝和狍三个物种栖息地分布最重要的因素。(2)气候变化将导致祁连山五有蹄类动物未来适宜栖息地面积减少,且每个物种在未来不同气候情景下适宜生境面积的损失程度各不相同。未来气候条件下,祁连山有蹄类动物生境的整体空间变化特征是:边缘变化,中心稳定,北缘增加,南部丧失。五种有蹄类动物的未来栖息地在被预测为整体向北迁移。(3)祁连山有蹄类动物的生态廊道在未来不同情景下随着核心生境斑块变化而变化。在核心生境斑块消失的区域往往伴随着生态廊道的消失,而核心生境转移的方向或核心生境斑块增加的区域往往伴随着生态廊道的增加。每个物种的生态廊道的数量和质量在未来各个气候情境下发生不同的变化,从当前到2070s时期,岩羊、马麝、狍的生态廊道数量减少,质量提高,白唇鹿的生态廊道数量减少,质量降低,马鹿生态廊道数量增加,质量提高。(4)祁连山中部是五种有蹄类动物的核心生境斑块和廊道的重要性较高的区域,其次是祁连山的东部,而祁连山的西部的生态网络在未来气候情景下基本消失。同时,重要性较高的核心生境斑块往往面积较大。祁连山东部以及东部与中部之间的生态廊道质量在未来不同气候情景下出现降低,而祁连山中部的生态廊道质量总体上升。综上所述,气候变化导致祁连山有蹄类动物的未来适宜栖息地面积缩小,空间分布格局整体向北部转移或转变。核心生境变化将导致潜在廊道的分布模式、数量以及质量随之改变。结合核心生境斑块和廊道的重要性、生态廊道质量以及有蹄类物种多样性等综合指标体系,制定并优化祁连山有蹄类动物的保护优先区,构建基于物种保护的生态网络。研究结果为气候变化背景下的多物种保护和栖息地管理规划提供决策依据,也为其它有蹄类动物以及食肉类动物管理提供借鉴,具有实践意义。
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