卡拉麦里山鹅喉羚的生境选择及生境适宜性评价.pdf
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1、 分类号 Q958 密级 公 开 UDC 591 编号 200628010215067 中国科学院研究生院 硕士学位论文 卡拉麦里山鹅喉羚的生境选择及生境适宜性评价 李 莹 指导教师 杨维康 研究员 中国科学院新疆生态与地理研究所 申请学位级别 硕士 学科专业名称 生态学 论文提交日期 2009 年 5 月 论文答辩日期 2009 年 5 月 培 养 单 位 中国科学院新疆生态与地理研究所 学位授予单位 中国科学院研究生院 答辩委员会主席 高行宜 研究员 申请硕士学位论文 卡拉麦里山鹅喉羚的生境选择及生境适宜性评价 作 者:李 莹 专 业:生态学 指导教师:杨维康 中国科学院新疆生态与地理研究
2、所 二OO九年五月 Dissertation for Master Habitat selection and habitat suitability assessment of the Goitred Gazelle(Gazella subgutturosa sairensis)in Kalamaili Mountain Submitted by Li Ying Major in Ecology Directed by Prof.Yang Weikang(Xinjiang Institute of Ecology and Geography,CAS)Graduate School of th
3、e Chinese Academy of Sciences May 2009,Urumqi,China 独 创 性 声 明 本人声明所呈交学位论文是在导师指导下进行的研究工作和取得研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中国科学院新疆生态与地理研究所或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:年 月 日 学位论文版权使用授权说明 本学位论文作者完全了解中国科学院新疆生态与地理研究所有关保留、使用学位论文的规定。特授权中国科学院
4、新疆生态与地理研究所将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编,以供查阅和借阅。同意研究所向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。论应规(保密的文在解密后遵循此定)学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年 月 日 签字日期:年 月 日摘 要 I 摘 要 本研究基于 2005 年以来对卡拉麦里山有蹄类自然保护区鹅喉羚分布的调查和生境样方采集,运用 GIS 技术进行目视解译与图层叠加研究保护区鹅喉羚时空分布,并运用选择指数与选择系数模型分析鹅喉羚的生境选择。研究发现,保护区内鹅喉羚四季分布虽有明显差异,但主要分布于保护区中部的针茅(Stipa
5、glareosa)、驼绒藜(Ceratoides latens)、沙蒿-驼绒藜(Ass.Artemisia sp-Ceratoides latens)、假木贼-针茅群落(Ass.Anabasis salsa-Stipa glareosa)中。不同季节鹅喉羚对植被类型的选择存在差异。春季鹅喉羚倾向选择假木贼-针茅群落和梭梭群落;夏季鹅喉羚多选择针茅群落、驼绒藜群落、梭梭群落;秋季鹅喉羚则选择针茅群落和假木贼-针茅群落。鹅喉羚对地貌的选择差异不明显,一般选择坡度平缓的地点活动。春季和夏季鹅喉羚在各种坡向上是随机选择的;秋季鹅喉羚不选择阴坡,其他坡向则几乎随机选择。鹅喉羚夏季和秋季对各种坡位随机选择
6、,春季喜欢中坡位,不喜欢上坡位,对下坡位随机选择。作者认为春、夏、秋、冬四季鹅喉羚的分布变化是由不同季节限制鹅喉羚生存因素的不同所致,植被类型和水源是影响鹅喉羚分布的主要因素;食物、隐蔽性和地形因素是影响鹅喉羚生境选择的重要因素。在不同的空间尺度上,影响鹅喉羚生境选择的因子之间存在差异。在中、大尺度上,鹅喉羚生境选择较多地受植被类型、水源以及人为干扰影响;而在微生境选择上,食物、隐蔽性和地形因素是重要的影响因子。在小尺度上,鹅喉羚对食物和隐蔽性的选择导致鹅喉羚对植被类型的选择,进而影响到鹅喉羚在大尺度上的分布。在保护区内选取具有代表性的研究样区约 1447 km2作为评价区,基于 2005 年
7、2008 年对卡拉麦里山有蹄类自然保护区鹅喉羚野外调查和样方采集,利用生境评价模型结合GIS技术进行生境适宜性研究。结果表明:春季鹅喉羚实际生境面积为1146.92 km2,占评价区总面积的 79.26%;夏季实际生境面积为 1137.12 km2,占总面积的 78.58%;秋季实际生境面积为 991.64km2,占总面积的 68.53%;冬季实际生境面积为 499.82 km2,占总面积的 34.54%。人类活动影响下,一些潜在生境转变为不适宜生境,其中春季生境丧失 3.96%,夏季生境丧失 3.1%,秋季生境丧失 4.29%,冬季生境丧失达到 48.5%。在各种人类活动中,居民点、国道、采
8、矿点对鹅喉羚生境具卡拉麦里山鹅喉羚的生境选择及生境适宜性评价 II 有一定的干扰作用,使其质量有所降低,但未造成严重影响;而冬季牧民的放牧行为,导致鹅喉羚适宜生境被家畜大量占据,鹅喉羚生境质量大面积下降。本文基于评价结果提出了保护措施。关键词:鹅喉羚;卡拉麦里山有蹄类自然保护区;时空分布;生境选择;适宜性评价;新疆 Abstract IIIAbstract Based on the data we got from the field surveys of Goitred Gazelles distribution in Kalamaili mountain nature reserve si
9、nce 2005,we use Geographic Information System(GIS)and Remote Sensing(RS)for visual interpretation and map overlapping to study the Spatio-temporal distribution in Kalamaili mountain nature reserve.At the same time,Vanderploeg and Scavia selectivity index was used to analyse Goitred Gazelles selectio
10、n for different habitat parameters.The results show that the distribution of Goitred Gazelle has a significant difference in four seasons,but the centre part of the nature reserve is the major distribution area of the gazelle in all seasons.There are Stipa glareosa,Ceratoides latens,Ass.Artemisia sp
11、-Ceratoides latens,Ass.Anabasis salsa-Stipa glareosa.Gazelle chooses Ass.Anabasis salsa-Stipa glareosa and Haloxylon ammodendron in spring,Stipa glareosa and Ceratoides latens and Haloxylon ammodendron in summer,Stipa glareosa and Ass.Anabasis salsa-Stipa glareosa in autumn.The impact factors of the
12、 distribution are the vegetation type and water source.In addition,human interference is also the factor that influences the distribution of the gazelle in winter.Food,hidden and landform are the impact factors of habitat selection.Each season,the gazelle has its own survival demand,and it is the re
13、ason for the change of the distribution in seasons.The ecotones edge effects influence the distribution of the gazelle obviously.To landform,Goitred Gazelle preferred to select habitat with a slope less than 20.In spring,Goitred Gazelle preferred the middle of slope and did not like the top.In summe
14、r,there are not special selections for slope.In autumn,Goitred Gazelle did not like shady slopes.Then,we select a representative region about 1447 km2 for assessment area in kalamaili mountain nature reserve.Based on the data we got from the field surveys of Goitred Gazelle in the nature reserve fro
15、m 2005 to 2008,we use Geographic Information System(GIS)to study the habitat suitability assessment of Goitred Gazelle.The results show that the area of actual habitat is 1146.92 km2 in spring,accounting for 79.26%of the total study area;the area of actual habitat is 1137.12 km2 in summer,accounting
16、 for 卡拉麦里山鹅喉羚的生境选择及生境适宜性评价 IV 78.58%of the total study area;the area of actual habitat is 991.64 km2 in autumn,accounting for 68.53%of the assessment area;the area of actual habitat is 499.82 km2 in winter,accounting for 34.54%of the assessment area.Some potential habitat has been transformed into u
17、nsuitable habitat.The habitat lost 3.96%in spring,3.1%in summer,4.29%in autumn and 48.5%in winter.Among human interference,residential areas,national highway and mining affect the habitat,but have little impact.In winter,the suitable habitat of gazelle was occupied by livestock,which led the quality
18、 of habitat to decline in the large area.Based on the evaluation results,this paperalso put forward measures to protect them.Key words:Gazella subgutturosa;Kalamaili Mountain Nature Reserve;spatio-temporal distribution;habitat selection;suitability assessment;Xinjiang目 录 V目 录 摘 要.I ABSTRACT.III T一 综
19、述.1 1.1 鹅喉羚生境选择研究进展.1 1.1.1 鹅喉羚研究动态.2 1.1.2 鹅喉羚的分布与生境研究进展.3 1.2 GIS技术在野生动物生境研究方面的应用.4 1.2.1 单独利用GIS技术.5 1.2.2 GIS与GPS、RS技术相结合.5 1.2.3 GIS技术与HEPHSI模型相结合.7 1.2.4 GIS技术与多元统计技术相结合.8 1.2.5 GIS技术与景观生态学相结合.9 二 研究区域概况.11 三 鹅喉羚的时空分布与生境选择.13 3.1 研究方法.13 3.1.1 鹅喉羚四季分布调查.13 3.1.2 数据处理与制图.13 3.1.3 鹅喉羚生境选择调查.13 3
20、.2 研究结果.14 3.2.1 鹅喉羚的四季分布.14 3.2.2 鹅喉羚的生境选择.15 3.3 讨论.17 3.3.1 影响鹅喉羚在保护区内分布的因素.17 3.3.2 影响鹅喉羚生境选择的因素.18 四 鹅喉羚生境适宜性评价.19 4.1.研究方法.19 4.1.1 明确影响鹅喉羚生境适宜性的因素.20 4.1.2 鹅喉羚生境评价准则.21 4.1.3 地图的数字化与遥感解译.23 4.1.4 空间模拟与分析.24 4.1.5 生境评价模型.25 4.1.6 各生境类型面积统计.25 卡拉麦里山鹅喉羚的生境选择及生境适宜性评价 VI 4.2 结果.25 4.2.1 鹅喉羚潜在生境评价.
21、25 4.2.2 鹅喉羚实际生境评价.26 4.2.3 鹅喉羚生境适宜性的综合评价.27 4.3 讨论.28 4.3.1 鹅喉羚潜在生境.28 4.3.2 鹅喉羚实际生境.28 4.3.3 综合评价.29 4.3.4 保护对策.30 五 结论.33 5.1 鹅喉羚的时空分布与生境选择.33 5.2 鹅喉羚生境适宜性评价.34 参考文献.35 论文发表情况.41 致 谢.43 一 综述 1一 综述 1.1 鹅喉羚生境选择研究进展 生境由美国的Grinnel于 1917 年提出,指的是生物的居住场所,即生物个体、种群或群落能在其中完成生命过程的空间,由生物和非生物环境因子构成,是维持动物正常生命活
22、动所依赖的各种环境资源的总和(Grinnel,1917)。生境对野生动物具有制约性,环境因子会不断对生境产生影响,导致其发生变化,这必将对野生动物产生重要的生态效应,即对野生动物的分布、活动规律、种群大小、种群结构和行为等方面产生直接或间接的影响。生境选择是指某一动物个体或群体为了生存目的(如觅食、栖息、迁移、繁殖或逃避敌害等),在可以到达的生境中寻找某一相对适宜生境的过程(年波,2004)。通过分析比较动物对某种生境的利用程度与可利用性,可以确定动物对生境的选择性。动物的生境选择有适应性,因为生境的质量随时间、地点发生变化,选择有效的生境和形成对某一生境的偏好,可能是适应性的结果(马继飞,2
23、005)。动物如何选择生境一直是动物生态学研究的热点,生境选择的研究是建立专家模型及管理机构开发程序时的重要依据,也是探讨物种濒危机制、评估生境质量、预测生境负载量、制定合理的保护策略和资源管理方案等的基础(杨春花等,2006)。鹅喉羚(Gazelle 或 Persian Gazelle,Gazella subgutturosa)俗称黄羊,隶属于偶蹄目(Artiodactyla),牛科(Bovidae),羚羊亚科(Antilopinae),体形中等,其毛色灰黄,体瘦而矫健,四肢细长,善于奔跑,具有一条黑褐色细长尾巴,因而又称长尾黄羊。其皮可制革、肉可食用、雄兽具角角可入药,是一种重要的经济动物
24、。鹅喉羚分布区域广阔,从中东,经乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、中国和蒙古直到俄罗斯境内。国际自然与自然资源保护联盟(IUCN)与中国濒危动物红皮书将其列为易危物种(VU 级),中国国家二级保护动物(高行宜等,1996;汪松,1998)。近半个世纪以来,由于人类活动的加剧、狩猎、盗猎、过牧、矿业开采等多种原因导致其栖息地不断恶化,分布区日益缩小,面临着较大的生存压力(汪松,1998)。本文对鹅喉羚生境选择方面的研究成果进行总结,以期推动对该物种生境选择的研究工作,为鹅喉羚的保护提供科学依据。卡拉麦里山鹅喉羚的生境选择及生境适宜性评价 2 1.1.1 鹅喉羚研究动态 国内外学者对鹅喉羚开展了大量研究,
25、在形态与分类学、种群生态学、栖息地选择、季节性迁移、觅食生态、生理学、繁殖生态、濒危原因与保护对策等方面均有涉及。研究结果总结如下:鹅喉羚成体体长 90 126 cm,肩高 56 80 cm,雄性体重 22 40 kg、雌性 18 33 kg,尾长 10 23 cm,四肢细,蹄狭尖,奔跑时尾竖起。背部、四肢外侧、头颈部被毛黄棕色,腹部、四肢内侧、喉部、耳内侧及臀部被毛白色,从上唇至眼角为白色被毛,从眶下腺到口角为黑褐色被毛,尾亦为黑褐色被毛。雄性具角,角微向后弯,角尖略向上方弯曲,角上有环棱,棱数随着年龄的增长而增加;雌性无角,但额部有明显隆起(蒋志刚,1998)。鹅喉羚是从瞪羚属中较早分离出
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