若尔盖自然保护区高原林蛙(Rana kukunoris)扩散模型与景观连接分析

摘要

揭示水体中繁殖的两栖动物在异质性景观中的空间扩散特点，探讨景观面积丧失和破碎化对于两栖动物的影响，为两栖动物的保护提供理论依据。本文以四川西北部若尔盖湿地自然保护区的高原林蛙(Rana kukunoris)为研究对象，通过运用地理信息系统及建立景观模型等方法，在分析若尔盖湿地自然保护区范围内现有景观格局的基础上，建立了高原林蛙的景观扩散模型，并模拟了“沼泽→草甸”的湿地逆演化过程下高原林蛙的空间分布与景观连接的变化特点。主要结果是：
　　 1.若尔盖湿地自然保护区呈典型的沼泽—草甸式斑块—基质景观格局。草甸面积占整个景观面积的79.42％，景观蔓延度指数(CONTAG)为79.00远离最小值0而更趋向于最大值100，面积和景观蔓延度指数表明草甸是整个景观中面积占绝对优势且景观连接好的类型，构成了景观的基质，对景观的动态格局演变起主导作用。沼泽面积仅占整个景观面积的18.08％，但却是整个景观中斑块数目最多的单元，占所有斑块数的82.9％。因此沼泽斑块与草甸基质之间的动态结构对高原林蛙的扩散起着决定性的作用。
　　 2.空间扩散模型表明，其它类型的景观不但扩展了高原林蛙的活动范围，而且也为高原林蛙在不同沼泽斑块间的连接提供了通道。高原林蛙的空间扩散区域使得彼此间成斑块化隔离状分布的沼泽形成了潜在景观功能连接，促进了不同斑块间物种的交流。小型沼泽作为垫脚石(stepping-stone)，使得整个景观中的相隔距离较远的大型斑块联结为一个功能整体，促进了高原林蛙在整个景观中的相互动态联系。
　　 3.模拟“沼泽→草甸”的湿地逆演化过程表明，大量小型沼泽湿地的消失将会对在沼泽中繁殖并扩散到其它景观类型中去的高原林蛙造成潜在影响。逆演化过程不仅使沼泽斑块的分布范围，沼泽源斑块的面积和空间扩散面积减少，而且对景观连接也有很大影响。小型沼泽的消失，将使得景观斑块的功能连接变小，使得依靠小型沼泽作为跳板的动物在沼泽斑块之间的移动将变得更加困难。
　　 本文是对生境丧失与破碎化影响下两栖动物的行为反应的一种尝试。影响模型的因素很多，包括动物对各种类型景观的偏好程度，地理数据的精度，及模型的可靠程度都是制约模型准确度的因素。

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章两栖动物的景观生态学研究概述

1.1生境丧失和破碎化对两栖动物的影响

1.2两栖动物的景观生态学研究的理论和方法

1.2.1复合种群理论在两栖动物生态学中的应用

1.2.2景观连接度理论在两栖动物生态学中的应用

1.2.3景观遗传学理论在两栖动物生态学中的应用

1.2.4景观模型模拟在两栖动物生态学中的应用

1.3两栖动物生态学研究的尺度

1.4有待深化及开展的工作

第二章研究目标、内容与方法

2.1研究目标

2.2研究内容

2.3技术路线

2.4研究区域和物种

2.4.1研究地概况

2.4.2研究物种介绍

2.5调查取样与研究方法

2.5.1地理数据及处理

2.5.2获取模型模拟参数

2.5.3研究手段

第三章若尔盖自然保护区的景观格局分析

3.1景观组分划分及研究方法

3.1.1景观组分的划分

3.1.2研究方法

3.2景观组分和格局分析

3.2.1景观组分的总体特征

3.2.2景观格局指数分析

3.3小结

第四章若尔盖自然保护区高原林蛙的空间扩散模型与景观连接

4.1高原林蛙扩散模型的建立

4.1.1模型原理及算法

4.1.2高原林蛙—源斑块关系的构建

4.1.2阻力层的确定及阻力值的赋值

4.2模型结果

3讨论

4.3.1斑块类型尺度上的扩散连接作用

4.3.2广泛分布与高度扩散能力

4.3.3模型因子探讨

第五章湿地景观动态变化对高原林蛙的影响

5.1研究内容

5.2研究结果

5.2.1沼泽斑块的最小邻体距离

5.2.2高原林蛙的空间扩散与景观功能连接变化

5.3讨论

5.3.1沼泽逆演化过程对高原林蛙的潜在影响

5.3.2小型湿地的作用与保护

第六章结论与展望

6.1结论

6.2不足及待完善的工作

参考文献

附录

致谢