大熊猫生态安全动态预警及适宜性评价：甘肃白水江保护区研究

栖息地是能为特定的生物提供生存和繁衍必需条件的生态地理环境（孙儒泳，2001）。大熊猫栖息地质量评价的主要目的是通过分析对栖息地的需求与自然环境在空间上的匹配关系，揭示适宜栖息地破碎化程度与空间分布格局，为优化就地保护措施提供科学的借鉴与参考。物种分布模型是物种研究和保护者常用的工具，不同模型的预测结果可能相差很大，对研究者选择模型造成一定的难度。本研究利用保护区多年监测数据，通过对比生态位和景观连接度模型两种方法对白水江国家级自然保护区的栖息地进行质量评估。

两种模型预测相似区主要分布在保护区的低海拔和高海拔区域。低海拔地区预测的一致区为不适宜区，高海拔一致区为适宜区。低海拔地区主要是保护区的实验区，实验区人为干扰较严重，表明大熊猫分布对人类干扰敏感。高海拔地区主要为河流上游的河谷地带，且主要为针叶林和针阔混交林，这与前人的研究结果一致。江华明对宝兴县大熊猫对栖息地的选择发现，大熊猫喜欢水源较近的栖息地（江华明，2009）。Zhang等（2011）发现大熊猫偏爱高海拔的原始林，大熊猫总是选择在既能降低能量消耗又能获得营养价值和能量净收益较高的适宜栖息地生存（胡锦矗，2000）。但由于研究方法、空间尺度选择、研究重点和描述方式等的不同，得到的大熊猫栖息地选择与利用的结论也会有所差异（杨春花等，2006）。

两种方法的结果显示，保护区内次适宜和适宜斑块较多，破碎化较严重，这主要是两方面的原因：一方面，保护区山高谷深，地形复杂；另一方面，这与研究数据的分辨率有关系。本研究环境变量的分辨率为30m，高的分辨率，增加了斑块数量。复杂的地形和较高的分辨率造成了大熊猫栖息地的破碎化。很多学者的研究结果显示，栖息地的丧失和破碎化，造成了生态系统质量的普遍下降（闫志刚等，2017），减少了物种的种群生存力并且限制了种群的密度，导致大熊猫种群数量下降（Xu etal，2006），这是物种濒危和灭绝的主要原因之一（武正军等，2003；Wang etal，2014）。为此，需要加强对破碎化严重的适宜栖息地的保护，同时加强植被的恢复与改造，以提高大熊猫栖息地的连通性和适宜性。

两种方法模拟的次适宜和适宜小班平均面积为0.06～0.27 km²，斑块密度为0.76～3.08。大熊猫是面积敏感物种（Wang etal，2010；青菁，2016），面积敏感物种在破碎化的栖息地环境下，在小面积的栖息地斑块中不存在或罕见（Lynch etal，1984；Lee etal，2002）。满足一只大熊猫的生存空间的家域面积为1.29～2.53 km2（张晋东，2012）。大熊猫第四次调查报告显示，研究区有110只大熊猫，假设研究区大熊猫家域与前人研究相似，那么在白水江保护区，每只大熊猫生存的家域中平均只有0.06～2.10 km2次适宜和适宜栖息地，意味这研究区大熊猫家域中存在较大面积的不适宜栖息地，可能会降低该地区维持大熊猫种群生存的能力，但次适宜和适宜斑块具有较小的最近邻距离，表面次适宜和适宜栖息地连通性较好，大熊猫移动较短的距离就可以获得较好的生存环境，可减少大熊猫能量消耗。

从大熊猫活动痕迹点分布来看，大熊猫偏爱最适宜和次适宜栖息地，两个等级类型的栖息地用相对较小的面积占据了更多的大熊猫分布点。这可能反映了大熊猫在空间分布上趋利避害的结果，体现了对保护区内栖息地适宜性现状的生态适应，对栖息地选择的灵活性可以帮助它们适应周围的环境（Hong etal，2015），有利于个体适合度的提高，并确保种群的长期生存繁衍（青菁，2016）。(www.xing528.com)

利用景观连接度方法进行野生动物栖息地的适宜性等级评价，选择合适的评价指标，才能准确地进行适宜性评价。然而，景观连接度方法受人为主观因素影响较大，如针对水源地和道路距离赋值一直存在争议。滕继荣等（2010）在研究水源距离对大熊猫影响中，将水源距离划分为100m以内、100～300m和300m以上3个等级；廖颖等（2016）将水源距离＜2000m、2000～4000m、＞4000m分别划分为适宜、次适宜和不适宜；张巍巍（2014）在王朗自然保护区大熊猫栖息地质量评价中将距河流距离＜500m、500～1000m、1000～1500m和＞1500m划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜；丁志芹（2017）在卧龙自然保护区大熊猫栖息地质量评价中将距河流距离＜500m、500～1000m、1000～1500 m和＞1500m划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜。另外，还有研究发现大熊猫多选择水源距离＞300m的环境，并不是越靠近水源越适宜（张巍巍，2014）。而道路对大熊猫分布的影响研究结果也很多样。徐卫华等（2006）在对大相岭山系大熊猫栖息地评价中，将与国道、省道的距离＜180m、180～300m、300～720m、＞720m和与一般公路的距离＜60m、60～210m、210～720m、＞720m分别划分为强烈影响、中等影响、弱影响和无影响；张文广等（2007）在对大相岭北坡大熊猫栖息地适宜性评价时，将公路分不同等级，分别将0～2000m、0～1000m和0～500m作为国家级公路、省级公路、乡村公路的影响范围；廖颖等（2016）将距公路距离＞1000m、500～1000m、＜500m分别划分为适宜、次适宜和不适宜；张巍巍（2014）对王朗自然保护区和卧龙自然保护区大熊猫栖息地质量评价时都将距道路距离＞1000m、500～1000m、100～500m、＜100m划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜；王建宏等（2016）对甘肃大熊猫栖息地质量评价时将与公路的距离＜60m、60～210m、210～720m、＞720m划分为强烈、中度、弱和无影响四个等级；丁志芹（2017）对卧龙自然保护区大熊猫栖息地质量评价时将距道路距离＞1000m、500～1000m、100～500m、＜100m划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜。对变量的赋值直接影响着研究结果，因此，在利用景观连接度方法进行栖息地质量评估时，须根据不同区域动物的生活习性具体情况和环境变量重要性建立评价指标。

对于MaxEnt模型，变量的相关性和完整性是构建模型的关键组成部分（Elith etal，2009；Guo etal，2017），因此，变量的筛选尤其重要。当前对变量筛选的方法也很多样，如专家知识（Kumar，2009）、相关分析（Qin et al，2016）、主成分分析（Zhang et al，2018）、刀切检验等（Hu etal，2010；Ren etal，2016；Tuanmu etal，2012）。在对大熊猫栖息地评估时，应选择贡献较大且相关性较小的变量（Rong etal，2019）。

大熊猫栖息地质量评价的准确性与可靠性可能受制于多方面因素的影响（魏辅文等，2011）。本研究两种方法评价结果的差异，也可能与适宜等级的划分方法并不一样有关。景观连接度方法因子准则的建立和等级划分依据前人研究结果而定。生态位模型方法阈值选择最小阈值法，最小阈值是最保守的阈值，可以识别出可能的最低适宜区域，从生态学的角度来说，最小阈值法可以被解释为包含那些被预测至少与物种被识别的地方一样合适的区域。但大熊猫可能因为迁移运动也可能会在经过的不适宜栖息地中留下活动痕迹，故使用该方法的时候，对点位的选择要求较高，这就造成了模型的不确定性。

大熊猫是我国国宝级的珍稀物种，人类共有的珍贵自然遗产，也是全球生物环境保护的旗舰物种。对大熊猫栖息地的评价研究，一直是保护生物学的热点。目前，已有几十种分布预测模型，其原理、假设和算法多种多样，适用范围和预测表现各有差异，选择适合的模型并非易事。本研究对栖息地定量经典方法（景观连接度）和近年来发展迅速的生态位模型（MaxEnt）两种方法进行对比研究，研究结果对保护大熊猫具有极大的意义，能为大熊猫栖息地的恢复、自然保护区的建立提供有力的依据，为保护区长远规划提供参考意见。然而两种方法的研究结果差异较大，景观连接度法人为赋值主观性较强，对要素合理赋值是有效评估的关键。而生态位中模型的不确定性也有待进一步分析和讨论。因此，研究方法有待进一步挖掘，以找出更多更适合用于大熊猫栖息地评价的方法和技术。建议今后要加大对大熊猫栖息地适宜性的研究，制定较为全面的适宜性标准体系，对不适宜的栖息地进行科学合理的改造，对破坏的栖息地进行修复，特别是要在栖息地斑块之间的连接带上建立适合大熊猫生存和迁移的廊道。