基于InVEST模型与MaxEnt模型在自然保护区中保护效益的评价

【摘要】：自然保护区是生物多样性最丰富的区域,保存了相对完整的生态系统。近年来,由于经济社会的快速发展,人类活动的过度干扰使区域生物多样性面临越来越严重的威胁,用最小的代价将有限的保护资源分配到最值得保护的地区是实现生物多样性保护的有效途径。江西省是全国生物多样性最丰富的省份之一,拥有森林生态、湿地、野生动植物等多种类型保护区共54处。本文以江西省38处森林生态系统类型自然保护区为研究区,首先基于2018年土地利用/覆被数据,利用InVEST模型,选取城市、农村居民点、耕地、国道、省道、县道、铁路、高速公路以及乡道为威胁因子,对自然保护区的生境质量进行模拟分析;其次,结合45种珍稀濒危野生保护植物作为保护区的代表物种,利用MaxEnt模型,对物种潜在分布区进行预测,得到45个物种在全省的丰富度分布格局。最后,在两种模型模拟基础上,综合分析生境质量和物种丰富度格局,结合现有自然保护区筛选得到最佳生境区域和生境优化重点保护区,分析生境空间优先排序保护,为自然保护区生境优化提供科学有效的评价依据。研究取得主要结果如下:(1)2018年全省森林生态系统类自然保护区生境状况良好,保护区受人为影响较小。从生境退化指数来看,江西省自然保护区生境退化程度整体水平较低,生境退化可能性较小,其中38处省级以上森林生态系统类自然保护中有36处保护区生境退化等级属于基本无退化,只有南方红豆杉和抚河源这2处保护区生境退化等级属于轻度退化;从生境质量指数来看,江西省自然保护区生境质量程度整体较高,其中有29处自然保护区生境质量等级为优、6处自然保护区生境质量等级为良,1处自然保护区生境质量等级为一般。(2)以45个珍稀濒危野生植物作为保护区的代表物种,物种丰富度存在50%的“低”等级,物种丰富度有待提高。从潜在分布区阈值整合结果所得到的物种丰富度来看,其中有6处保护区物种丰富度等级属于高级,14处保护区物种丰富度等级属于中级,18处保护区物种丰富度等级属于低级。(3)综合两种模型模拟,最终得到了7个生物多样性综合评价等级,对于生境评价等级为“优”且物种丰富度“高”为等级的13处自然保护区视为最佳生境区;物种丰富度为“高级”且生境评价等级为“一般”等级的1处自然保护区视为生境优化重点保护区,应给予高度关注和优先保护。本研究从生物学和地理学角度出发,在模型模拟的基础上结合了保护区的实际情况,定量分析生物多样性的保护成效,其结果可为江西省省级以上森林生态系统类自然保护区的优先保护规划和生物多样性的保护提供科学依据。