吳慶明，王　磊，朱瑞萍，楊宇博，金洪陽，鄒紅菲,*

1 東北林業(yè)大學(xué)野生動物資源學(xué)院，哈爾濱　150040 2 齊齊哈爾市環(huán)保局，齊齊哈爾　161000 3 黑龍江撓力河國家級自然保護區(qū)，富錦　156300

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基于MAXENT模型的丹頂鶴營巢生境適宜性分析
——以扎龍保護區(qū)為例

吳慶明1，王磊1，朱瑞萍2，楊宇博1，金洪陽3，鄒紅菲1,*

1 東北林業(yè)大學(xué)野生動物資源學(xué)院，哈爾濱150040 2 齊齊哈爾市環(huán)保局，齊齊哈爾161000 3 黑龍江撓力河國家級自然保護區(qū)，富錦156300

摘要:明確物種繁殖棲息地的潛在分布對于受脅物種的保護與科學(xué)管理具有十分重要的意義。扎龍保護區(qū)是國際瀕危物種丹頂鶴西部遷徙種群的主要繁殖地之一，近年來繁殖種群數(shù)量波動較大。通過GIS空間技術(shù)平臺，利用MAXENT模型，結(jié)合2012—2013年丹頂鶴(Grus japonensis)營巢分布點和環(huán)境特征變量，對扎龍保護區(qū)丹頂鶴營巢生境的適宜性進行了分析。結(jié)果表明：模型的評價效果達到優(yōu)秀水平(訓(xùn)練集AUC=0.901)；綠度(34.9%)、距道路距離(17.1%)、土壤濕度(16.3%)、海拔(15.7%)是丹頂鶴營巢生境的主要環(huán)境特征變量；核心區(qū)中部和南部是丹頂鶴主要的適宜營巢分布區(qū)，緩沖區(qū)和實驗區(qū)有少量的適宜營巢區(qū)分布，丹頂鶴適宜營巢生境面積為35857.35hm2，占保護區(qū)總面積的17.07%。建議在重點管理核心區(qū)的同時, 對緩沖區(qū)和實驗區(qū)的小面積蘆葦沼澤給予更多關(guān)注。

關(guān)鍵詞：丹頂鶴；營巢生境適宜性；MAXENT模型；扎龍自然保護區(qū)

棲息地是野生動物完成其生活史周期的場所，適宜的棲息環(huán)境能促進野生動物種群的持續(xù)生存[1- 2]。繁殖期是野生動物種群得以延續(xù)和維持的關(guān)鍵時期，對繁殖期棲息地的分布及其影響因素進行研究能為制定相關(guān)的保護管理對策提供理論依據(jù)[3- 4]。

丹頂鶴(Grusjaponensis)屬鶴形目、鶴科、鶴屬，是蘆葦沼澤濕地重要的環(huán)境指示種，已被世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)列為瀕危種[5]。近年來，分布于東亞大陸的丹頂鶴遷徙種群數(shù)量波動較大，尤其是西線群體，每年以50—150只的速度從1100余只降到不足500只，并且越冬區(qū)域縮小為20世紀(jì)80年代的8%[6]。位于松嫩平原的國際重要濕地黑龍江扎龍國家級自然保護區(qū)(以下簡稱扎龍保護區(qū))是丹頂鶴西線群體最大的繁殖分布區(qū)，因此成為專家學(xué)者關(guān)注的焦點。秦喜文等、張艷紅和何春光、王志強等均采用大尺度的遙感技術(shù)對扎龍保護區(qū)丹頂鶴的繁殖棲息地適宜性進行過探索性分析[7- 9]。

以遙感影像為載體的3S技術(shù)是21世紀(jì)以來大尺度評價野生動物棲息地適宜性的主流技術(shù)。其中的MAXENT模型是近年來逐漸出現(xiàn)的以生態(tài)位為原理的最大熵模型，是評價野生動物棲息地適宜性分析的新興技術(shù)[10- 15]。該技術(shù)最早于2008年被建議可應(yīng)用于物種分布方面的預(yù)測[16]，最近兩年一些學(xué)者對該技術(shù)在物種分布預(yù)測方面的可行性進行了分析，認為其是目前預(yù)測物種潛在分布的較好模型[17- 18]。目前該方法多應(yīng)用在哺乳類和魚類等脊椎動物方面。其中，張熙驁等基于MAXENT模型對麥穗魚(Pseudorasboraparva)和鯽(Carassiusauratus)兩種入侵性魚類的全球適生區(qū)進行了預(yù)測，劉振生等應(yīng)用MAXENT模型對賀蘭山巖羊(Pseudoisnayaur)生境適應(yīng)性進行了評價，羅翀等通過MAXENT和ENFA兩種生態(tài)位模型對秦嶺山系林麝(Moschusberezovskii)生境進行了預(yù)測，齊增湘等(2011)基于MAXENT模型對秦嶺山系黑熊(Ursusthibetanus)的潛在生境進行了分析，李明陽等基于WEB數(shù)據(jù)庫和MAXENT模型對白頭葉猴(Trachypithecuspoliocephalus)的潛在生境進行了研究，徐衛(wèi)華和羅翀采用MAXENT模型對秦嶺川金絲猴(Rhinopithecusroxellanae)生境進行了評價。而在鳥類方面的研究較少[19- 20]；其中，李明陽等基于非連續(xù)丹頂鶴巢址數(shù)據(jù)(1996和2004年)及同期TM遙感影像、DMSP/OLS夜間燈光亮度等信息源對丹頂鶴繁殖生境變化驅(qū)動因素進行了跨領(lǐng)域的初步分析，認為人類干擾和氣候變化是主要的驅(qū)動因素，但該文未對丹頂鶴營巢生境適宜性的空間分布進行分析；Roberto Morenoa等對智力南部溫帶森林特有鳥類黑喉隱竄鳥(Pteroptochostarnii)和赭脅竄鳥(Eugrallaparadoxa)的微生境進行了模擬預(yù)測。這些研究表明：MAXENT模型能較好地表現(xiàn)出野生動物棲息地的適宜情況和分布預(yù)測。為了系統(tǒng)掌握丹頂鶴營巢生境適宜性及分布，基于2012—2013年的野外數(shù)據(jù)，本文采用MAXENT模型和GIS技術(shù)平臺對扎龍保護區(qū)丹頂鶴營巢生境適宜性及分布進行了評價分析。

1研究地概況與研究方法

1.1研究地概況

研究地是黑龍江扎龍國家級自然保護區(qū)。該保護區(qū)位于黑龍江省西部、齊齊哈爾市東南部(N 46°52′—47°32′，E 123°47′—124°37′)，是烏裕爾河、雙陽河兩條河流至該區(qū)失去明顯河道、漫溢形成的淡水蘆葦沼澤濕地，是世界丹頂鶴東亞大陸遷徙種群西線群體的主要繁殖區(qū)，總面積為21萬hm2。該區(qū)屬于大陸性半干旱季風(fēng)氣候，年均降水量為420mm，遠小于年均蒸發(fā)量1489mm；夏季偏南風(fēng)，年均風(fēng)速3.5m/s；年均日照2864h，年均無霜期128d[21]。植被類型以蘆葦(Phragmitescommunis)為主，總蓋度80%—90%，形成了蘆葦單優(yōu)勢植物群落，伴有少量的苔草(Carexdispalataboott)、漂筏苔草(Carexpschdo-curaica)和香蒲(Sectionelsholtzia)等；因位于松嫩平原區(qū)域，保護區(qū)內(nèi)海拔高差較小(最低處連環(huán)湖海拔僅135.0m，最高處大山種羊場北崗海拔178.0m)，平均海拔為144m[22]。每年4—5月，為野生丹頂鶴臥巢孵卵的主要時期。

1.2研究方法

1.2.1模型介紹

本文使用的是MAXENT模型，這是一種基于生態(tài)位原理的預(yù)測物種潛在分布模型。該模型主要根據(jù)物種“出現(xiàn)點”的環(huán)境特征變量運算出目標(biāo)物種分布的約束條件，探尋此約束條件下最大熵的可能分布，據(jù)此來預(yù)測目標(biāo)物種在研究地的生境分布及適宜性[11,23]。MAXENT模型具有自檢測功能，具有較高的預(yù)測能力，近年來已引起了生態(tài)學(xué)家的廣泛關(guān)注[24- 28]，研究證明：MAXENT模型是預(yù)測效果較好的生態(tài)位模型，表現(xiàn)出較好的分辨變量相互作用能力及抽樣偏差處理能力，操作運行簡單快捷，對樣本量要求較低(>5)，只需要出現(xiàn)點而不需要較難獲得的不出現(xiàn)點數(shù)據(jù)，更適用于對目標(biāo)物種分布區(qū)域的適宜性進行分析。扎龍保護區(qū)核心區(qū)蘆葦沼澤面積較大，其間被多條水位較深的河道分隔，在丹頂鶴“未出現(xiàn)點”的數(shù)據(jù)難以準(zhǔn)確采集的實際情況下，該模型較其它生態(tài)位模型具有較大的優(yōu)勢。

1.2.2數(shù)據(jù)來源

丹頂鶴巢位點地理分布數(shù)據(jù)主要來源于野外實地定位。2012—2013年4—5月通過定點觀察、自然物標(biāo)記、實地搜索，共定位丹頂鶴巢位點34個[29]。環(huán)境特征變量主要包括地形、植被、人為干擾三部分。其中，①地形選取海拔、坡度、坡向3個因子，數(shù)據(jù)通過中國科學(xué)院科學(xué)數(shù)據(jù)庫30m分辨率的DEM(數(shù)字高程圖)計算提取得到；②植被數(shù)據(jù)來源于NASA(美國國家航空和太空管理局)2013年2月11號發(fā)射的Landsat- 8 衛(wèi)星2013年4月拍攝的Landsat TM遙感影像，先通過ERDAS軟件對影像進行幾何精校正、輻射增強、空間子集運算等預(yù)處理，然后對其進行纓帽變換(Tasseled Cap transform)將前3個波段提取為土壤亮度指數(shù)(簡稱土壤亮度)、綠色植被指數(shù)(簡稱綠度)、土壤濕度指數(shù)(簡稱土壤濕度)3個變量信息，該3個變量分別反映地物目標(biāo)總輻射能量水平的亮度信息、影像中植被覆蓋葉面積指數(shù)和生物量等綠色植被信息、影像的濕度信息[19,30]；③人為干擾因子選取道路。扎龍保護區(qū)內(nèi)的道路比較明顯，主要包括國道、舊國道、省道、鐵路、城際鐵路、鄉(xiāng)間公路等，這些道路均有不同頻率的行人或車輛，數(shù)據(jù)提取過程中采用了歸一化處理，數(shù)據(jù)來源于扎龍保護區(qū)1∶250000的矢量化地圖，再利用ArcGIS10.0進行緩沖區(qū)分析，得到距道路距離。以上所有圖層?xùn)鸥翊笮〗y(tǒng)一為30m×30m，并轉(zhuǎn)化成MAXENT 3.3軟件所要求的ASCII格式文件。

式（2）中，VFX為重復(fù)興利庫容，VCX為純興利庫容，VCF為純防洪庫容，VF為重復(fù)庫容。為此，即有：

1.2.3模型建立

將丹頂鶴巢位點地理分布數(shù)據(jù)和提取出的環(huán)境特征變量數(shù)據(jù)導(dǎo)入MAXENT 3.3中，隨機選取75%的丹頂鶴巢位點用于建立模型，將剩余的丹頂鶴巢位點用于模型驗證。在建立模型過程中，通過Jackknife中的AUC評價指標(biāo)對模型的效果和各個環(huán)境特征變量的重要性進行檢測，來驗證模型的準(zhǔn)確度。AUC為模型自帶的受試者工作特征曲線(receiver operator characteristic, ROC)下的面積(area under curve, AUC)，不同的值代表不同的重要性級別：0.5—0.6，不及格；0.6—0.7，較差；0.7—0.8，一般；0.8—0.9，良好；0.9—1.0，優(yōu)秀[23,31]。

1.2.4營巢生境適宜性分析

在上述分析基礎(chǔ)上，將模型輸出結(jié)果導(dǎo)入ARCGIS中進行棲息地適宜性分析。首先，通過ARCGIS中進行重分類操作，并根據(jù)專家經(jīng)驗法將丹頂鶴營巢生境分布區(qū)域劃分為4個等級：0-0.50為不適宜生境，0.50—0.75為適宜生境，0.75—1.00為最適宜生境[32]。

1.2.5分析軟件

數(shù)據(jù)分析過程中使用了以下軟件：ArcGIS 10.0、ERDAS IMAGE 9.2、ENVI 4.7、PHOTOSHOP 12.0、DIVA-GIS、EXCEL、SPSS 19.0、JMP 10、Origin 9.0、Mathtype 6.8、MAXENT3.3等。

2結(jié)果與分析

2.1MAXENT模型預(yù)測結(jié)果檢測

圖1　扎龍保護區(qū)丹頂鶴營巢生境分布預(yù)測結(jié)果的ROC曲線驗證Fig.1　ROC curve verification of nesting habitat distribution of Red-crowned crane in Zhalong nature reserve

ROC曲線評價結(jié)果(圖1)為：訓(xùn)練集(Training data)AUC值為0.901，驗證集(Test data) AUC值為0.935，表明MAXENT模型的預(yù)測結(jié)果達到優(yōu)秀水平。

圖2　MAXENT模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)各環(huán)境特征變量得分　Fig.2　Jackknife test of environmental character variable in training data by MAXENT

Jackknife檢驗結(jié)果表明(圖2)：綠色植被即綠度、人為干擾即距道路距離、土壤濕度、海拔是影響丹頂鶴營巢分布的主要環(huán)境特征變量。各環(huán)境特征變量對MAXENT模型的貢獻率表明：綠色植被即綠度(34.9%)、人為干擾即距道路距離(17.1%)、土壤濕度(16.3%)、海拔(15.7%)等4個環(huán)境特征變量的累積貢獻率為84.6%，基本包含了全部7個環(huán)境特征變量所具有的信息，能夠反映影響丹頂鶴營巢生境分布的絕大部分信息。

2.3丹頂鶴營巢生境適宜性分布

利用MAXENT模型對扎龍保護區(qū)丹頂鶴營巢生境適應(yīng)性進行了分析，將模型輸出的ASCII文件導(dǎo)入到ArcGIS 10中，轉(zhuǎn)換成浮點型柵格數(shù)據(jù)，按照專家經(jīng)驗法將扎龍保護區(qū)丹頂鶴營巢生境適宜圖重新分為3個等級：0.00—0.50為不適宜，0.50—0.75為適宜，0.75—1.00為最適宜，進而得到扎龍保護區(qū)丹頂鶴營巢生境適宜性分布圖(圖3)。

由圖中可以看出，扎龍保護區(qū)丹頂鶴營巢適宜生境主要分布在核心區(qū)中部區(qū)域及南部區(qū)域，其范圍主要為以下村屯的合圍區(qū)域：北到克欽村，東到牛尾巴崗子、老馬場、育葦場，南到后地房子、老地房子，西到于家窩棚。另有面積相對較小的零星區(qū)域分布在緩沖區(qū)南部、實驗區(qū)北部和中南部，分別為烏裕爾河龍安橋、東升水庫、楊聾窩棚、崔家窯、后五代與克爾臺、特勒南部到扎郎格北部等區(qū)域。其中，最適宜營巢生境面積為4090.41hm2，適宜營巢生境面積為31766.94hm2，合計為35857.35hm2，占保護區(qū)總面積的17.07%。

圖3　扎龍保護區(qū)丹頂鶴營巢棲息地適宜性分布　Fig.3　The distribution of suitable nesting habitat of Red-crowned crane in Zhalong nature reserve

3討論

3.1MAXENT模型精度

關(guān)于物種棲息地適宜性評價，早在21世紀(jì)初就已引起了專家學(xué)者的廣泛關(guān)注[33- 34]，并通過機理模型、回歸模型、生態(tài)位模型等各種生境評價模型進行了探索性評價，評價結(jié)果認為生態(tài)位模型中的最大熵模型即MAXENT模型的預(yù)測效果最優(yōu)、操作簡單快捷、樣本數(shù)據(jù)可得性高，適合進行保護區(qū)尺度內(nèi)物種棲息地潛在分布的預(yù)測，是預(yù)測物種棲息地適宜性分布的最佳模型之一[16- 18,24- 28]。本文僅用MAXENT模型進行了丹頂鶴營巢生境適宜性預(yù)測，檢測驗證結(jié)果表明該模型的預(yù)測效果較好，丹頂鶴營巢生境適宜性分析結(jié)果也得到了野外調(diào)查證實，核心區(qū)的最適宜營巢棲息地及外圍區(qū)域的營巢地尤其是緩沖區(qū)和實驗區(qū)區(qū)域的零星分布地均與實際相符。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，位于301國道附近的緩沖區(qū)域、鐵路附近的克爾臺區(qū)域、保護區(qū)邊緣的楊聾窩棚區(qū)域均連續(xù)多年發(fā)現(xiàn)了丹頂鶴營巢孵卵。

3.2環(huán)境特征變量的選取

(1)人為干擾即距道理距離

關(guān)于人為干擾因素，本文僅選用了道路這一環(huán)境特征變量。作者前期的研究中將人為干擾分為人為活動頻繁區(qū)(村屯和道路)和人為活動非頻繁區(qū)(漁點、人工渠、大車道、堤壩等)，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)丹頂鶴營巢點距人為活動頻繁區(qū)距離(2.15±0.18)km與人為活動非頻繁區(qū)距離(0.76±0.08)km存在明顯差異[29]；同時，野外觀察發(fā)現(xiàn)，雖然丹頂鶴巢址與人為活動非頻繁區(qū)保持較近的距離，但基于人為活動頻率超低這一特征，大部分處于覓食狀態(tài)的孵化鶴對人為活動非頻繁區(qū)并不敏感。故本文的人為干擾因素僅選取了人為活動頻繁區(qū)(村屯和道路，忽略了人為活動非頻繁區(qū)的存在)。

在人為干擾數(shù)據(jù)的實際提取過程中，本文未對村屯這一干擾因素進行單獨提取。因村屯多位于道路的兩端或中間，故在道路提取過程中將村屯與道路進行了歸類處理。扎龍保護區(qū)內(nèi)的村屯，僅核心區(qū)的趙凱村沒有明顯的道路，水大時靠船只出入，水小時走不明顯的沼澤路；除此之外的其余村屯均有成形的村村通柏油路或者正在使用的成型土路。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，趙凱村目前的常住居民已不足十戶，多為留守人員，其日常生產(chǎn)生活活動主要以打漁為主，其頻率和強度對丹頂鶴營巢繁殖的影響不大甚至可以忽略，在該村四周均有丹頂鶴、白枕鶴營巢，非繁殖季亦有丹頂鶴、白枕鶴、東方白鸛等對人較為敏感的大型鳥類遷徙停留。

關(guān)于道路，扎龍保護區(qū)具有較高的多樣性；其中，有不同級別的道路如鄉(xiāng)間公路、省道、國道，也有不同類型的交通網(wǎng)如道路和軌道(鐵路與城際鐵路)，這些在本文中統(tǒng)稱為道路。這些道路上的交通形式、交通載體和交通頻率存在較大差異，有的道路上兼有高頻率的行人和低頻率的車流如鄉(xiāng)間公路，有的道路上以高頻率的車流為主如國道、省道等，有的道路上以中頻率的高速車流為主如鐵路和城際鐵路。已有研究表明，在野生動物棲息地區(qū)域，道路區(qū)域成為一種特殊的邊緣，會對不同類型的野生動物產(chǎn)生不同的影響，會導(dǎo)致棲息鳥類繁殖下降[35]。針對這些道路，丹頂鶴均會采取遠離的方式進行回避，不同類型的道路回避的距離會存在差異?？v觀扎龍保護區(qū)的中高頻率車流的道路，主要分布在保護區(qū)核心區(qū)的外圍，也即丹頂鶴主要繁殖區(qū)的外圍，與丹頂鶴營巢區(qū)直接相鄰的道路主要為鄉(xiāng)間公路。故，本文在對道路提取過程中，采用了歸一化處理。

(2)地形即海拔、坡度、坡向

丹頂鶴為地面巢，巢所在植被類型為草本沼澤，這既涉及了環(huán)境中水的因素，也涉及了孵化方面的溫度與濕度因素，故本文選入海拔、坡度、坡向這一環(huán)境特征變量進行分析。分析結(jié)果表明，坡度坡向?qū)Φろ旡Q營巢生境的貢獻不大，海拔具有一定的貢獻。

扎龍保護區(qū)位于松嫩平原，雖然海拔高差小，但海拔卻與水的空間分布、植被的空間分布、丹頂鶴巢的隱蔽性等有極大相關(guān)性。

蘆葦沼澤是扎龍保護區(qū)社區(qū)居民的主要經(jīng)濟來源，每年冬季結(jié)冰后進行機器收割；收割過程中，常遇到因海拔較高、水量偏少且干旱少雨形成的質(zhì)量低下的蘆葦，這樣的蘆葦因經(jīng)濟方面的不值得收割而被放棄成為剩余蘆葦。對于剩余蘆葦，社區(qū)居民會于翌年春季通過火燒的方式進行能量轉(zhuǎn)化處理，這種火燒每年均有，一旦燃燒不適或控制不當(dāng)便成為火災(zāi)。因此，自2002年以來，為了保存扎龍濕地，基于干旱少雨和濕地火燒引發(fā)形成了濕地生態(tài)補水工程，這使得扎龍保護區(qū)的水源具有一定程度的人文特征，卻對保護區(qū)蘆葦植被的分布和丹頂鶴巢的分布有了更大的影響。

高差較小的海拔對于每年的濕地生態(tài)補水的流向與流量均具有較大的影響，部分區(qū)域會因海拔高度的微小差異得不到生態(tài)補水的灌溉，也間接影響蘆葦植被的生長與分布，尤其是丹頂鶴的部分營巢區(qū)域也會受到直接或間接的影響。

本文的分析結(jié)果顯示出，海拔是丹頂鶴營巢的主要環(huán)境變量之一。丹頂鶴真的就能對幾十米的海拔差異進行判斷從而對巢位點進行微觀選擇嗎？野外行為觀察和巢址實地定位過程中發(fā)現(xiàn)了幾例特別的現(xiàn)象，雖不能直接證明丹頂鶴巢位點與海拔的關(guān)系，但卻與海拔密不可分：(1)丹頂鶴能判斷水位與巢高之間的關(guān)系。扎龍保護區(qū)自2002年以來建立了基于濕地維持的長效補水機制，但補水時間很不科學(xué)、隨意性很大，許多時候恰恰是在丹頂鶴臥巢孵化時進行了補水，這種短時間內(nèi)的大水量很容易淹沒丹頂鶴巢，孵化鶴能采取的做法就是用蘆葦對巢進行加高，當(dāng)巢成為浮巢時，曾出現(xiàn)丹頂鶴用喙拽巢的無效行為。(2)看似海拔差異較小的凸凹不平的蘆葦沼澤地面，在葦茬的直接作用下，對于丹頂鶴巢的隱蔽性具有較大的貢獻；直徑為1.0—1.2m的丹頂鶴巢的隱蔽距離大約為30m，這與巢所在位置的海拔具有直接的關(guān)系。

有關(guān)海拔與巢之間的科學(xué)關(guān)系還需要進一步的深入研究。

3.3丹頂鶴棲息地適宜性分析

已有研究表明：丹頂鶴的營巢地對蘆葦沼澤具有絕對的偏好性[29]。本文調(diào)查的丹頂鶴巢位點數(shù)據(jù)也均位于蘆葦沼澤中，這是保護區(qū)綠度最大的植被類型。關(guān)于扎龍保護區(qū)丹頂鶴繁殖棲息地適宜性分析，分別有學(xué)者[7- 9]基于RS技術(shù)、GIS技術(shù)、HIS模型利用時間不同步的遙感影像與丹頂鶴巢位點對扎龍保護區(qū)丹頂鶴2000年、2003年、2004年生境適宜性進行了評價，其結(jié)果分別為9.132萬hm2、5.89萬hm2、10.895萬hm2，這些結(jié)果均遠大于本文的預(yù)測結(jié)果。已有研究表明[36]，扎龍保護區(qū)2000年、2003年、2004年蘆葦沼澤面積均不足10萬hm2，遙感影像與丹頂鶴巢位點數(shù)據(jù)時間上的不同步可能是致使研究結(jié)果產(chǎn)生偏差的關(guān)鍵因素之一。但本文的研究結(jié)果卻與李明陽等的結(jié)果相近，可以認為：Maxent模型可以用于扎龍保護區(qū)丹頂鶴營巢生境適宜性潛在分布方面的分析嘗試。該方面，尚需要進一步的補充數(shù)據(jù)，以減少數(shù)據(jù)帶來的結(jié)果偏差，模擬出近于真實的丹頂鶴營巢棲息地情況，為保護區(qū)的管護工作提供更為科學(xué)的理論借鑒。

扎龍保護區(qū)是世界丹頂鶴遷徙種群西線群體的主要繁殖地，近年來扎龍保護區(qū)蘆葦沼澤面積呈現(xiàn)出明顯的波動狀態(tài)，丹頂鶴繁殖棲息地的空間分布也隨之變化[37]，尤其是邊緣區(qū)域?；诖?，建議保護區(qū)對緩沖區(qū)和實驗區(qū)面積相對較小的蘆葦沼澤區(qū)域給予更多關(guān)注。

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基金項目:中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費項目(2572014CA05); 國家自然科學(xué)基金項目(31470016, 31401978); 黑龍江省博士后科研啟動金項目(LBH-Q14009)

收稿日期:2014- 10- 10; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2015- 10- 10

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: hongfeizou@163.com

DOI:10.5846/stxb201410101997

Nesting habitat suitability analysis of red-crowned crane in Zhalong Nature Reserve based on MAXENT modeling

WU Qingming1, WANG Lei1, ZHU Ruiping2, YANG Yubo1, JIN Hongyang3, ZOU Hongfei1,*

1CollegeofWildlifeResource,NortheastForestryUniversity，Harbin150040,China2QiqihaerCityEnvironmentalProtectionAgency，Qiqihaer161000,China3HeilongjiangNaoliRiverNationalNatureReserve，F(xiàn)ujin156300,China

Abstract：Breeding habitat suitability analysis has significance for the timely conservation and scientific management of threatened species. Zhalong Nature Reserve is one of the main breeding sites of the western group red-crowned crane (Grus japonensis) migratory population, with a large, dynamic breeding population. With the objective of predicting the nesting habitat of red-crowned crane in Zhalong Nature Reserve, we obtained nesting occurrence records for this species from the study area collected from 2012—2013, extracted the environmental factors from the thematic mapper (TM) image of Zhalong Nature Reserve in 2013. We analyzed the nesting habitat suitability of red-crowned crane by the combined use of a GIS and MAXENT model. The results showed that the accuracy of the MAXENT model was excellent (training data area under the curve = 0.901). The greenness vegetation index (34.9%), man-made interference (namely, the distance to frequently disturbed zones from human activity, 17.1%), soil wetness index (16.3%), and elevation (15.7%) were the main environmental factors influencing the nesting habitat selection of red-crowned crane. The central and south regions of the core zone were the main suitable nesting zones, and there was a small area of suitable habitat in the buffer zone and the experimental zone; the suitable nesting habitat area was 35857.35 hm2, representing about 17.07% of the whole reserve. The results showed that the core zone is the most important management zone for red-crowned crane nesting, and the reserve should also pay more attention to the small reed marsh area in the buffer zone and the experimental zone.

Key Words:red-crowned crane (Grus japonensis); nesting habitat suitability analysis; MAXENT model; Zhalong Nature Reserve

吳慶明，王磊，朱瑞萍，楊宇博，金洪陽，鄒紅菲.基于MAXENT模型的丹頂鶴營巢生境適宜性分析——以扎龍保護區(qū)為例.生態(tài)學(xué)報,2016，36(12):3758- 3764.

Wu Q M, Wang L, Zhu R P, Yang Y B, Jin H Y, Zou H F.Nesting habitat suitability analysis of red-crowned crane in Zhalong Nature Reserve based on MAXENT modeling.Acta Ecologica Sinica,2016，36(12):3758- 3764.