小兴安岭鹿科动物生境分布及对林权变化的响应研究——以铁力林业局为例

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小兴安岭地区是我国重要的生态功能区,为多种野生动物提供了良好的栖息环境。但历史上的高强度开发导致目前出现了森林数量和质量下降,野生动物生境破碎化、栖息地退化、种群数量减少等问题。鹿科动物是东北林区主要有蹄类动物之一,其物种分布和种群数量对整个森林生态系统具有重要的意义。尤其是在人类干扰较为强烈的林改试点区——铁力林业局,开展鹿科动物适宜生境分布区的研究对于解决大尺度生境保护与小面积森林经营的矛盾问题有着重要的参考意义,也符合林区的现实需求。本研究通过2013-2015年多次野外调查,将收集的196处鹿科动物出现信息作为分布点数据,选取地形、景观类型、植被特征和人类干扰4类17种因子作为环境变量,利用最大熵(maximum entropy, MaxEnt)模型方法,分析了小兴安岭铁力林业局辖区鹿科动物种群潜在适宜生境分布特征及其主要环境影响因子。结合林区的实际情况,探讨了割灌抚育、采伐和林下种植3种主要经营措施对鹿科动物主要生境特征,即林下层的植物群落结构、生物多样性以及食物量的影响情况。并利用模型模拟了3种林下经营面积情景下鹿科动物适宜生境变化及景观格局特征。模拟结果显示:MaxEnt模型预测精度较高、稳定性较好,所建模型可用于小兴安岭地区鹿科动物分布研究。本研究的主要结果如下:  (1)鹿科动物现实潜在生境模拟结果显示:模型预测精度较高,马鹿(Cervuselaphus)和狍(Capreolus capreolus)的平均模型精度分别达到了0.936和0.924;Jackknife检验结果表明:影响马鹿和狍的主要环境因子及其重要性相似;各类环境变量中海拔(地形类因子)、距农田距离(景观类型因子)、灌草盖度(植被类型因子)和距居民点距离(干扰类因子)是影响鹿科动物生境分布的主要环境因子;林龄和距道路距离因子对其分布影响较小。狍的适宜生境面积大于马鹿,二者适宜生境分别占研究区总面积的16%和5%,并且适宜生境重叠区涵盖了马鹿90%以上的适宜生境,主要分布在铁力林业局的东部和中部林地等区域。  (2)通过研究不同森林经营措施对鹿科动物生境的影响,我们发现割灌抚育、采伐、林下种植等措施对森林下层植物组成、群落结构特征、物种多样性和鹿科动物食物量等方面均带来不同程度的影响。在物种组成方面,草本层物种更容易受到人类活动的影响;在群落结构方面,每种经营措施都会降低灌草层覆盖度,其中种植措施实施后灌木和草本的高度和覆盖度下降最为显著;林下群落的物种多样性方面,草本物种的均匀度和优势度较稳定,草本层物种丰富度普遍高于灌木;鹿科动物食物量方面,林区总体食物量充足,从单位面积不同经营措施条件下的食物容纳量来看:采伐>近期割灌抚育>林下种植,就多种措施的整体影响程度而言,林下种植>采伐>割灌抚育。总的来讲,种植措施对鹿科动物生境的影响最大。  (3)通过模拟不同林改面积情景下鹿科动物潜在生境分布,发现马鹿和狍两种鹿科动物的生境重叠区几乎与马鹿的适宜生境相一致,主要集中在东部区域,距林改区距离因子对鹿科动物分布区的预测结果有一定程度的影响,同时,鹿科动物躲避人类经营活动干扰的距离也较为接近。具体来讲,在无林下经营情景中,鹿科动物的适宜生境及其重叠区分布较广、面积较大,但适宜生境整体呈现破碎化状态;随着经营面积的增加,适宜生境面积先减少后趋于稳定;当经营面积扩大到现实情况的2-3倍时,鹿科动物栖息地缩减较为严重。在类型水平和景观水平上,随着林改区面积的增加,鹿科动物适宜生境面积比例明显下降,不适宜生境面积比例有所增加,林改区扩大后鹿科动物生境质量下降显著。  本研究在理论层面上探索了小兴安岭南部的铁力林业局辖区鹿科动物生境分布及其环境影响因子。研究结果表明国有林改革试点区的鹿科动物受人类营林护林活动的影响较大。人为干扰条件下鹿科动物适宜生境面积减少、生境质量下降。在未来的国有林区森林经营管理措施中应以野生动物生境保护为前提,注重对林下层植被的合理经营,控制人为干扰并优先保护多物种的潜在适宜生境重叠区。
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