气候变化条件下基于Marxan和投资组合方法的长江中下游小白额雁栖息地保护策略优化
发布时间：2020-10-12 16:05
气候变化会改变栖息地质量,间接影响到生物多样性。小白额雁作为一种濒危迁徙候鸟,对长江中下游生物多样性保护具有非常重要的意义。研究首先利用Maxent模型,结合2004-2015年小白额雁分布点和典型环境特征变量,分析了四种典型气候情景下小白额雁栖息地适宜性。研究结果显示,所有模型受试者工作特征曲线下面积值(AUC)都较高(现在和未来情景下AUC均高于0.8),显示了模型很高的预测能力。在所有环境变量中,最具影响力的变量是:荸荠、看麦娘等植物的丰度、年均温、最冷季均温和最冷月降水。适宜的小白额雁栖息地主要分布在长江中下游地区的湖南、东部区域,特别是湖南省的东洞庭湖区域、安徽省的升金湖区域。Maxent模型的预测还解释了小白额雁在不同气候情景下的栖息地适宜性,在2070年(RCP 4.5气候排放条件下),小白额雁的适宜栖息地分布范围有明显萎缩趋势,适宜栖息地占研究区域总面积的比例从现在情景的5.10%降低到3.00%。基于现在气候及未来气候情景条件下,气候变化对小白额雁的栖息地适宜性影响非常大,因此气候变化的不确定性会影响到小白额雁的保护结果。通过运行Marxan对研究区域进行筛选,能够得到研究区域内每个规划单元的选择频率,并最终得出一系列理想的小白额雁保护区设立位置作为最优解。规划单元的选择频率表示一个规划单元的保护重要性,而最优解是一个理想的小白额雁保护区设置范围。研究表明,最优解中共有1104个规划单元,主要分布在湖南和长江三角洲区域。其中具有代表性的有:洞庭湖区域、升金湖区域以及鄱阳湖区域。在建立自然保护区时,将主要资金投入这些区域将提高小白额雁的保护效率。利用投资组合方法(MPT),可以得到研究区域的投资-风险效率曲线。该方法是将资源按不同比例分配在湖南、江西以及长江三角洲区域,根据投资-风险效率曲线,投资的风险和收益将完全不同。研究表明,如果将资金全部投入湖南区域,气候变化不确定性造成的风险将会达到最大值,同时保护收益也达到最大;如果将资金按一定比例分配在湖南、东部区域、江西三个区域,气候变化不确定性造成的风险将会最小,保护收益也较低。决策者可以根据实际情况对风险和收益进行权衡,选择合适的保护策略。本研究的方法有效的评价了小白额雁栖息地质量分布情况,并综合选出未来条件下性价比更高的投资区域和投资比例,可以作为长江中下游鸟类栖息地保护优化以及建立相应物种保护策略的参考。
【学位单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X171.4;Q958
【部分图文】：
小白额雁白额雁属于体型较小的雁属鸟类，成年体长约 53-66 厘米。该物种基和额部有显著的白斑。白斑后缘黑色，头顶、后颈和上体暗褐色侧灰褐色，内侧暗褐色，飞羽除外侧几枚初级飞羽外翈为灰褐色，；上体各羽缘黄白色，尾上覆羽白色，尾羽暗褐色，具白色端斑[11](图雁在全球范围内被划分为三个亚种群：芬诺斯堪迪亚种群 (Fennosation) 、 西 亚 种 群 (west Asian main population) 以 及 东 部 种 群 (ation)。在中国越冬的小白额雁属于东部种群亚种。全球小白额雁scandia 北部区域、俄罗斯科拉半岛、白海与乌拉尔之间的苔原、亚部)、泰米尔半岛(南部)以及西伯利亚东北部(尤卡提亚的印迪吉尔kaya 低地)的区域进行繁殖。值得注意的是，目前小白额雁的迁徙期关研究还比较匮乏。
图 1.2 小白额雁的主要繁殖地分布（小白额雁芬诺斯堪迪亚种群保护协会供图）Figure 1.2 Distribution of main breeding sites of LWfG (provided by the Fennoscandian LesserWhite-fronted Goose project)由于小白额雁是全球范围内的迁徙鸟类，且数量正在不断下降，相关研究也逐渐受到重视。1996 年，国内专家学者已经开始意识到小白额雁是一种濒危物种，并寻找小白额雁数量减少的原因。相关研究发现，小白额雁种群数量的主要受威胁因子是：非法捕猎、毒杀；栖息地减少、人类活动影响。小白额雁是植食性鸟类，主要取食洲滩植物的根、茎、叶、果实和水生植物绿色部分。王鑫等[12]通过解剖不同时间意外死亡小白额雁，并分析胃的内容物从而观察小白额雁在不同时间段的取食偏好。从提供能量的角度来看，看麦娘、狗牙根、江南荸荠几种植物含能量较高能够满足小白额雁的日常能量消耗，如果不能满足日常活动的能量需要，它们会取食含能量较低的苔草。冯多多等[13]认为小白额雁的分布和水文相关，水文情势会影响洲滩植物的生长，间接影响到小白额雁的分布。Z ckler 等[14]模型
技术路线图
【参考文献】
本文编号：2837994
【学位单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X171.4;Q958
【部分图文】：
小白额雁白额雁属于体型较小的雁属鸟类，成年体长约 53-66 厘米。该物种基和额部有显著的白斑。白斑后缘黑色，头顶、后颈和上体暗褐色侧灰褐色，内侧暗褐色，飞羽除外侧几枚初级飞羽外翈为灰褐色，；上体各羽缘黄白色，尾上覆羽白色，尾羽暗褐色，具白色端斑[11](图雁在全球范围内被划分为三个亚种群：芬诺斯堪迪亚种群 (Fennosation) 、 西 亚 种 群 (west Asian main population) 以 及 东 部 种 群 (ation)。在中国越冬的小白额雁属于东部种群亚种。全球小白额雁scandia 北部区域、俄罗斯科拉半岛、白海与乌拉尔之间的苔原、亚部)、泰米尔半岛(南部)以及西伯利亚东北部(尤卡提亚的印迪吉尔kaya 低地)的区域进行繁殖。值得注意的是，目前小白额雁的迁徙期关研究还比较匮乏。
图 1.2 小白额雁的主要繁殖地分布（小白额雁芬诺斯堪迪亚种群保护协会供图）Figure 1.2 Distribution of main breeding sites of LWfG (provided by the Fennoscandian LesserWhite-fronted Goose project)由于小白额雁是全球范围内的迁徙鸟类，且数量正在不断下降，相关研究也逐渐受到重视。1996 年，国内专家学者已经开始意识到小白额雁是一种濒危物种，并寻找小白额雁数量减少的原因。相关研究发现，小白额雁种群数量的主要受威胁因子是：非法捕猎、毒杀；栖息地减少、人类活动影响。小白额雁是植食性鸟类，主要取食洲滩植物的根、茎、叶、果实和水生植物绿色部分。王鑫等[12]通过解剖不同时间意外死亡小白额雁，并分析胃的内容物从而观察小白额雁在不同时间段的取食偏好。从提供能量的角度来看，看麦娘、狗牙根、江南荸荠几种植物含能量较高能够满足小白额雁的日常能量消耗，如果不能满足日常活动的能量需要，它们会取食含能量较低的苔草。冯多多等[13]认为小白额雁的分布和水文相关，水文情势会影响洲滩植物的生长，间接影响到小白额雁的分布。Z ckler 等[14]模型
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本文编号：2837994
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