معلومة

كيف يمكننا حساب الحد الأدنى لعدد الباندا المستدام؟

كيف يمكننا حساب الحد الأدنى لعدد الباندا المستدام؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لديّ درجة علمية في علم الأحياء ، لذا أشعر بالحرج قليلاً لأنني لم أتعلم هذا مطلقًا ، لكن ...

كيف نعرف أن 1600 باندا ليست كافية؟

أعلم أن لدينا أرقامًا تاريخية (على الرغم من أنني لم أتمكن من العثور عليها) تُظهر أن عدد السكان قد انخفض ، لكننا نعلم أيضًا أن الموطن القابل للاستخدام قد انخفض وسيكون من الحماقة عدم التفكير في ذلك عند محاولة تجديد السكان البرية. يبدو لي أنه إذا كان هناك 1600 باندا فقط في البرية ، فمن المحتمل أن يكون هذا هو الرقم الصحيح. كيف نعرف أنه ليس كذلك؟

سأقبل الإجابات عن الحيوانات الأخرى المهددة بالانقراض ، إذا أظهرت كيف يمكننا حساب العدد التقريبي "المناسب" للأنواع.


يمكن التنبؤ بالحد الأدنى من السكان الممكنين (MVP) بطريقتين.

  • المحاكاة الحاسوبية.
  • تحليلات جدوى السكان (PVA)

يعتبر PVA عمومًا ممارسة أكثر شيوعًا من قبل علماء البيئة وبدون الإشارة إلى 1600 من سكان الباندا التي ذكرتها ، أعتقد أن هذا هو ما فعلوه. PVAs تعمل بشكل جيد للتنبؤ بالأنواع المهددة بالانقراض.

تم تنفيذ مثال نموذجي لـ PVA على الأنواع المهددة بالانقراض فراشة Fender's Blue وهي من الأنواع المهددة بالانقراض (Schultz وآخرون.، 2003). ومع ذلك ، لا يوجد حاليًا أي معيار علمي حول كيفية عمل PVA.


شولتز ، شيريل ب. هاموند ، بول سي (أكتوبر 2003). "استخدام تحليل الجدوى السكانية لتطوير معايير الاسترداد للحشرات المهددة بالانقراض: دراسة حالة الفراشة الزرقاء الحاجز". بيولوجيا الحفظ 17 (5): 1372-1385.


كيف يمكننا حساب الحد الأدنى لعدد الباندا المستدام؟ - مادة الاحياء

تتأثر ب: فقدان الموائل وتجزئتها ، تغير المناخ

الباندا العملاقة الجذابة هي رمز عالمي للحفظ ورمز لمنظمتنا. بفضل عقود من أعمال الحفظ الناجحة ، بدأت أعداد الباندا البرية في الانتعاش ، لكنها لا تزال في خطر. لا تزال الأنشطة البشرية تشكل أكبر التهديدات لبقائهم على قيد الحياة. توجد شبكة محمية طبيعية ضخمة للباندا ، لكن ثلث جميع حيوانات الباندا البرية تعيش خارج المناطق المحمية في مجموعات صغيرة معزولة.

تعيش الباندا عادة حياة انفرادية. إنهم متسلقون ممتازون للأشجار ، لكنهم يقضون معظم وقتهم في التغذية. يمكنهم تناول الطعام لمدة 14 ساعة يوميًا ، وخاصةً الخيزران ، والذي يمثل 99٪ من نظامهم الغذائي (على الرغم من أنهم يأكلون أحيانًا البيض أو الحيوانات الصغيرة أيضًا).

الباندا العملاقة هي دليل حي على أن الحفظ يعمل. والأفضل من ذلك ، من خلال حماية الباندا ، فإننا نساعد أيضًا في حماية البيئة الأوسع التي يعيشون فيها ، لجميع الحيوانات البرية والأشخاص الذين يعتمدون عليها.

"لن أنسى أبدًا اليوم الذي قابلت فيه وجهًا لوجه مع أحد أكثر الأنواع شهرة في العالم - الباندا العملاقة - حيث نادرًا ما يُرى هذا النوع الجذاب والمحبوب عالميًا في البرية. بينما وقفت أحدق في عينيه المظلمة القاتمة ، لقد غمرني الشعور بالهدوء. وشعرت أيضًا بالامتنان لمشاركة هذه التجربة الفريدة جنبًا إلى جنب مع فريقنا الميداني المتفاني الذي يعمل بشغف لحماية هذه الأنواع الرائعة ".


الملخص

تلعب العوامل البشرية دورًا مهمًا في تشكيل توزيع أنواع الحياة البرية وموائلها ، ويمكن أن يكون فهم تأثير الأنشطة البشرية على الأنواع المهددة بالانقراض مفتاحًا لتحسين جهود الحفظ وكذلك تنفيذ الاستراتيجيات الوطنية للتنمية المستدامة. هنا ، استخدمنا نمذجة توزيع الأنواع لتقييم التأثيرات البشرية على الباندا الحمراء المهددة بالانقراض (Ailurus fulgens) في مناطق المرتفعات في نيبال. لقد وجدنا أن المسافة إلى المسارات (المسارات التي يستخدمها الناس والحيوانات) ، وكثافة الثروة الحيوانية ، والكثافة السكانية البشرية ، ومتوسط ​​درجة الحرارة السنوية كانت من أهم العوامل التي تحدد مدى ملاءمة الموائل للباندا الحمراء في نيبال. هذه هي الدراسة الأولى التي تحاول استخدام متغيرات بيئية وبشرية شاملة للتنبؤ بملاءمة الموائل للباندا الحمراء على المستوى الوطني. يعد الموطن المناسب الذي حددته هذه الدراسة مهمًا ويمكن أن يكون بمثابة خط أساس لتطوير استراتيجيات الحفظ للباندا الحمراء في نيبال.


نتائج

التباين الوراثي

تم تحليل ستمائة وخمسة وخمسين زوجًا أساسيًا من تسلسل mtDNA CR من 159 فردًا بعد المحاذاة. ما مجموعه 24 موقعًا من مواقع النوكليوتيدات المتغيرة ، تشتمل على عمليتي تحويل ، و 17 انتقالًا ، و 5 عمليات إدخال / حذف ، حددت 39 نمطًا فردانيًا (الجدول التكميلي 3 ، المواد التكميلية عبر الإنترنت). بينما أظهر عدد صغير من الأنماط الفردانية توزيعًا جغرافيًا واسعًا (على سبيل المثال ، GH32 ، GH33 الشكل 2) ، كان معظمها أكثر تقييدًا. تم العثور على ستة وعشرين نمط فرداني من أصل 39 في مجموعة سكانية واحدة فقط. في العينة الإجمالية ، النمط الفرداني العالي (ح = 0.943 ± 0.007) ولكن تنوعًا منخفضًا نسبيًا من النوكليوتيدات (π = 0.0050 ± 0.0029) (الجدول 1). تم اكتشاف ما مجموعه 71 أليلاً باستخدام 10 مواقع للأقمار الصناعية الصغيرة من 115 فردًا (QIN 32 ، MIN 29 ، QIO 40 ، XL 10 ، LS 4) ، بمتوسط ​​عدد أليل لكل موضع يبلغ 7.10 (النطاق 2.30 في LIS إلى 5.30 في QIO ). من بين المواقع العشرة ، تراوح عدد الأليلات التي تمت ملاحظتها لكل موضع من 5 (Ame-μ15) إلى 12 (Ame-μ10) ، وتراوح ثراء الأليلات من 2.30 (LIS) إلى 3.29 (XL) ، مع ثراء الأليلات الكلي عبر المواقع. يجري 6.91 (الجدول 1). قيم الملاحظة (حا) وتغاير الزيجوت المتوقع (في ظل توازن هاردي واينبرغ ، حه) من 0.425 (LIS) إلى 0.685 (XL) و 0.366 (LIS) إلى 0.635 (XL ، الجدول 1) ، على التوالي. متوسط ​​القيم الإجمالية لـ حا و حه كانت 0.565 و 0.642 على التوالي (الجدول 1). المتوسط ​​العام Fيكون (0.124) انحرفت بشكل كبير عن الصفر (95٪ CI 0.081 إلى 0.160) ، على الرغم من أن هذا لم يكن هو الحال في أي من المجموعات الخمس المأخوذة بشكل منفصل (الجدول 1).

لوحظ التباين الجيني بين سكان الباندا العملاقة باستخدام منطقة التحكم في الميتوكوندريا و 11 موقعًا للأقمار الصناعية الصغيرة

تعداد السكان N (CR / MS) ح ح(± SD) س ك (± SD) Π (± SD) MNA حهحاAR Fيكون (95٪ CI)
تشين 36/32 8 0.753 ± 0.058 9 2.55 ± 1.40 0.0039 ± 0.0024 3.50 0.486 0.525 2.58 0.064 (0.151 إلى −0.016) *
دقيقة 44/29 17 0.926 ± 0.019 11 3.28 ± 1.72 0.0051 ± 0.0029 4.80 0.559 0.561 3.03 0.019 (0.079 إلى 0.062) *
QIO 63/40 18 0.885 ± 0.021 13 2.80 ± 1.50 0.0043 ± 0.0026 5.30 0.610 0.595 3.18 0.040 (−0.047 إلى 0.092) *
LIS 10/4 8 0.956 ± 0.059 8 2.36 ± 1.40 0.0036 ± 0.0024 2.30 0.366 0.425 2.30 −0.069 (0.013 إلى −0.148) *
XL 6/10 3 0.733 ± 0.155 3 1.40 ± 0.99 0.0022 ± 0.0018 4.00 0.635 0.685 3.29 −0.020 (0.429 إلى 0.020) *
المجموع 159/115 39 0.943 ± 0.007 19 3.27 ± 1.69 0.0050 ± 0.0029 7.10 0.642 0.565 6.91 0.124 (0.081 إلى 0.160) *
تعداد السكان N (CR / MS) ح ح(± SD) س ك (± SD) Π (± SD) MNA حهحاAR Fيكون (95٪ CI)
تشين 36/32 8 0.753 ± 0.058 9 2.55 ± 1.40 0.0039 ± 0.0024 3.50 0.486 0.525 2.58 0.064 (0.151 إلى −0.016) *
دقيقة 44/29 17 0.926 ± 0.019 11 3.28 ± 1.72 0.0051 ± 0.0029 4.80 0.559 0.561 3.03 0.019 (0.079 إلى 0.062) *
QIO 63/40 18 0.885 ± 0.021 13 2.80 ± 1.50 0.0043 ± 0.0026 5.30 0.610 0.595 3.18 0.040 (−0.047 إلى 0.092) *
LIS 10/4 8 0.956 ± 0.059 8 2.36 ± 1.40 0.0036 ± 0.0024 2.30 0.366 0.425 2.30 −0.069 (0.013 إلى −0.148) *
XL 6/10 3 0.733 ± 0.155 3 1.40 ± 0.99 0.0022 ± 0.0018 4.00 0.635 0.685 3.29 −0.020 (0.429 إلى 0.020) *
المجموع 159/115 39 0.943 ± 0.007 19 3.27 ± 1.69 0.0050 ± 0.0029 7.10 0.642 0.565 6.91 0.124 (0.081 إلى 0.160) *

N OTE. - N = عدد الأفراد CR = منطقة التحكم في الميتوكوندريا MS = الأقمار الصناعية الدقيقة h = عدد الأنماط الفردانية ح = تنوع النمط الفرداني S = عدد المواقع متعددة الأشكال κ = متوسط ​​عدد اختلافات النوكليوتيدات الزوجية π = تنوع النوكليوتيدات ± التباين. ن = حجم العينة MNA = متوسط ​​عدد الأليلات لكل موقع ساتل دقيق حا و حه = تغاير الزيجوت الملحوظ والمتوقع. AR = الثراء الأليلي. قيم معامل زواج الأقارب (Fيكون) تم الإبلاغ عنها بفواصل الثقة 95 ٪ (CI). تشير العلامات النجمية (*) إلى أهمية (ص & lt 0.001) الخروج من توازن هاردي-واينبرغ ، كما تم تقديره باستخدام GENEPOP.

لوحظ التباين الجيني بين سكان الباندا العملاقة باستخدام منطقة التحكم في الميتوكوندريا و 11 موقعًا للأقمار الصناعية الصغيرة

تعداد السكان N (CR / MS) ح ح(± SD) س ك (± SD) Π (± SD) MNA حهحاAR Fيكون (95٪ CI)
تشين 36/32 8 0.753 ± 0.058 9 2.55 ± 1.40 0.0039 ± 0.0024 3.50 0.486 0.525 2.58 0.064 (0.151 إلى −0.016) *
دقيقة 44/29 17 0.926 ± 0.019 11 3.28 ± 1.72 0.0051 ± 0.0029 4.80 0.559 0.561 3.03 0.019 (−0.079 إلى 0.062) *
QIO 63/40 18 0.885 ± 0.021 13 2.80 ± 1.50 0.0043 ± 0.0026 5.30 0.610 0.595 3.18 0.040 (−0.047 إلى 0.092) *
LIS 10/4 8 0.956 ± 0.059 8 2.36 ± 1.40 0.0036 ± 0.0024 2.30 0.366 0.425 2.30 −0.069 (0.013 إلى −0.148) *
XL 6/10 3 0.733 ± 0.155 3 1.40 ± 0.99 0.0022 ± 0.0018 4.00 0.635 0.685 3.29 0.020 (0.429 إلى 0.020) *
المجموع 159/115 39 0.943 ± 0.007 19 3.27 ± 1.69 0.0050 ± 0.0029 7.10 0.642 0.565 6.91 0.124 (0.081 إلى 0.160) *
تعداد السكان N (CR / MS) ح ح(± SD) س ك (± SD) Π (± SD) MNA حهحاAR Fيكون (95٪ CI)
تشين 36/32 8 0.753 ± 0.058 9 2.55 ± 1.40 0.0039 ± 0.0024 3.50 0.486 0.525 2.58 0.064 (0.151 إلى −0.016) *
دقيقة 44/29 17 0.926 ± 0.019 11 3.28 ± 1.72 0.0051 ± 0.0029 4.80 0.559 0.561 3.03 0.019 (−0.079 إلى 0.062) *
QIO 63/40 18 0.885 ± 0.021 13 2.80 ± 1.50 0.0043 ± 0.0026 5.30 0.610 0.595 3.18 0.040 (−0.047 إلى 0.092) *
LIS 10/4 8 0.956 ± 0.059 8 2.36 ± 1.40 0.0036 ± 0.0024 2.30 0.366 0.425 2.30 −0.069 (0.013 إلى −0.148) *
XL 6/10 3 0.733 ± 0.155 3 1.40 ± 0.99 0.0022 ± 0.0018 4.00 0.635 0.685 3.29 0.020 (0.429 إلى 0.020) *
المجموع 159/115 39 0.943 ± 0.007 19 3.27 ± 1.69 0.0050 ± 0.0029 7.10 0.642 0.565 6.91 0.124 (0.081 إلى 0.160) *

N OTE. - N = عدد الأفراد CR = منطقة التحكم في الميتوكوندريا MS = القمر الصناعي الصغير h = عدد الأنماط الفردانية ح = تنوع النمط الفرداني S = عدد المواقع متعددة الأشكال κ = متوسط ​​عدد اختلافات النوكليوتيدات الزوجية π = تنوع النوكليوتيدات ± التباين. ن = حجم العينة MNA = متوسط ​​عدد الأليلات لكل موضع ساتل دقيق حا و حه = تغاير الزيجوت الملحوظ والمتوقع. AR = الثراء الأليلي. قيم معامل زواج الأقارب (Fيكون) تم الإبلاغ عنها بفواصل الثقة 95 ٪ (CI). تشير العلامات النجمية (*) إلى أهمية (ص & lt 0.001) الخروج من توازن هاردي-واينبرغ ، كما تم تقديره باستخدام GENEPOP.

أشارت نتائج تحليل الطاقة باستخدام برنامج GENESAMP إلى أن أحجام العينات لم تكن كبيرة بما يكفي للكشف بشكل موثوق عن الأليلات "منخفضة التردد" (0.1 أو أقل) لمجموعات Liangshan ومجموعات Xiangling الصغرى لكل من CR والسواتل المكروية. في عينات Qinling و Minshan و Qionglai ، كانت عيناتنا كافية (مع احتمال 95 ٪) لاكتشاف هذه الأليلات لكل من CR والأقمار الصناعية الصغيرة باستثناء الأنماط الفردية CR ذات التردد 0.05 أو أقل في مجتمعات Qinling و Minshan (البيانات غير معروضة) .

البنية السكانية

أنتجت الشبكة الممتدة الدنيا للأنماط الفردانية CR نمطًا معقدًا (الشكل 2) ، مع الشبكة التي تضم تكوينًا متعددًا بما في ذلك شبكتين شبيهتين بالنجوم ، حيث تكون التسلسلات المركزية هي النمط الفرداني GH32 و GH33. يتم توزيع أنماط الفردانية MIN و QIO و LIS على نطاق واسع في جميع أنحاء الشبكة ولكن توزيع الأنماط الفردانية XL و QIN يكون أكثر محلية. على الرغم من اكتشاف 39 نمطًا فردانيًا ، إلا أن الشبكة تظهر تباعدًا وراثيًا ضحلًا نسبيًا وأدلة قليلة على البنية الجغرافية العلنية. أظهر تحليل التباين الجزيئي أن أعلى تباين يمكن تفسيره بين السكان بالنسبة للعينة بأكملها حدث للتجمعات: [QIN] [MIN ، QIO ، LIS] [XL] (ϕCT = 0.274, ص = 0.000 ، الجدول 2). من بين 5 بؤر جغرافية (سلاسل الجبال) ، كان هناك عزلة كبيرة عن طريق المسافة باستخدام مسافة روسيت (روسيت وريموند 1997) لمجموعة بيانات الأقمار الصناعية الدقيقة (ص = 0.502, ص & lt 0.05).

الحد الأدنى من الشبكة الممتدة Haplotypes على أساس البخل الإحصائي باستخدام TCS. في الشبكة ، يُشار إلى الأصل الجغرافي للأنماط الفردانية بألوان مختلفة (أصفر تشينلينج ، أرجواني - مينشان ، أزرق - Qionglai ، أخضر - ليانغشان ، رمادي - ليسر شيانغلينج). تُظهر الدوائر رقم النمط الفرداني وتتناسب مع ترددات النمط الفرداني. تشير الدوائر الفارغة إلى حالات النمط الفرداني الوسيطة غير المكتشفة.

الحد الأدنى من الشبكة الممتدة Haplotypes على أساس البخل الإحصائي باستخدام TCS. في الشبكة ، يُشار إلى الأصل الجغرافي للأنماط الفردانية بألوان مختلفة (أصفر تشينلينج ، أرجواني - مينشان ، أزرق - Qionglai ، أخضر - ليانغشان ، رمادي - ليسر شيانغلينج). تُظهر الدوائر رقم النمط الفرداني وتتناسب مع ترددات النمط الفرداني. تشير الدوائر الفارغة إلى حالات النمط الفرداني الوسيطة غير المكتشفة.

النتائج الملخصة لتحليل AMOVA الهرمي والتمايز السكاني

(أ) التجمعات ϕ CTص
مجموعة 1 [تشين] [MIN QIO LIS XL] 0.200 0.189
المجموعة 2 [QIN] [MIN] [QIO LIS XL] 0.014 0.303
المجموعة 3 [QIN] [MIN] [QIO] [LIS XL] −0.150 0.602
المجموعة 4 [QIN] [MIN QIO] [LIS] [XL] 0.240 0.000
المجموعة 5 [QIN] [MIN QIO] [LIS XL] 0.189 0.000
المجموعة 6 [QIN] [MIN QIO XL] [LIS] 0.174 0.098
المجموعة 7 [QIN] [MIN QIO LIS] [XL] 0.274 0.000
(ب) دقيقة QIO LIS XL
تشين 0.223 (ص = 0.00) 0.186 (ص = 0.00) 0.251 (ص = 0.00) 0.166 (ص = 0.00)
دقيقة 0.079 (ص = 0.00) 0.286 (ص = 0.00) 0.146 (ص = 0.00)
QIO 0.149 (ص = 0.10) 0.055 (ص = 0.10)
LIS 0.123 (ص = 0.30)
(أ) التجمعات ϕ CTص
مجموعة 1 [تشين] [MIN QIO LIS XL] 0.200 0.189
المجموعة 2 [QIN] [MIN] [QIO LIS XL] 0.014 0.303
المجموعة 3 [QIN] [MIN] [QIO] [LIS XL] −0.150 0.602
المجموعة 4 [QIN] [MIN QIO] [LIS] [XL] 0.240 0.000
المجموعة 5 [QIN] [MIN QIO] [LIS XL] 0.189 0.000
المجموعة 6 [QIN] [MIN QIO XL] [LIS] 0.174 0.098
المجموعة 7 [QIN] [MIN QIO LIS] [XL] 0.274 0.000
(ب) دقيقة QIO LIS XL
تشين 0.223 (ص = 0.00) 0.186 (ص = 0.00) 0.251 (ص = 0.00) 0.166 (ص = 0.00)
دقيقة 0.079 (ص = 0.00) 0.286 (ص = 0.00) 0.146 (ص = 0.00)
QIO 0.149 (ص = 0.10) 0.055 (ص = 0.10)
LIS 0.123 (ص = 0.30)

N OTE. - (أ) AMOVA للتجمعات لتقدير السكان باستخدام ϕ- إحصاءات على أساس تسلسل CR. (ب) ثنائي الاتجاه Fشارع بناء على بيانات الأقمار الصناعية الصغيرة.

النتائج الملخصة لتحليل AMOVA الهرمي والتمايز السكاني

(أ) التجمعات ϕ CTص
مجموعة 1 [تشين] [MIN QIO LIS XL] 0.200 0.189
المجموعة 2 [QIN] [MIN] [QIO LIS XL] 0.014 0.303
المجموعة 3 [QIN] [MIN] [QIO] [LIS XL] −0.150 0.602
المجموعة 4 [QIN] [MIN QIO] [LIS] [XL] 0.240 0.000
المجموعة 5 [QIN] [MIN QIO] [LIS XL] 0.189 0.000
المجموعة 6 [QIN] [MIN QIO XL] [LIS] 0.174 0.098
المجموعة 7 [QIN] [MIN QIO LIS] [XL] 0.274 0.000
(ب) دقيقة QIO LIS XL
تشين 0.223 (ص = 0.00) 0.186 (ص = 0.00) 0.251 (ص = 0.00) 0.166 (ص = 0.00)
دقيقة 0.079 (ص = 0.00) 0.286 (ص = 0.00) 0.146 (ص = 0.00)
QIO 0.149 (ص = 0.10) 0.055 (ص = 0.10)
LIS 0.123 (ص = 0.30)
(أ) التجمعات ϕ CTص
مجموعة 1 [تشين] [MIN QIO LIS XL] 0.200 0.189
المجموعة 2 [QIN] [MIN] [QIO LIS XL] 0.014 0.303
المجموعة 3 [QIN] [MIN] [QIO] [LIS XL] −0.150 0.602
المجموعة 4 [QIN] [MIN QIO] [LIS] [XL] 0.240 0.000
المجموعة 5 [QIN] [MIN QIO] [LIS XL] 0.189 0.000
المجموعة 6 [QIN] [MIN QIO XL] [LIS] 0.174 0.098
المجموعة 7 [QIN] [MIN QIO LIS] [XL] 0.274 0.000
(ب) دقيقة QIO LIS XL
تشين 0.223 (ص = 0.00) 0.186 (ص = 0.00) 0.251 (ص = 0.00) 0.166 (ص = 0.00)
دقيقة 0.079 (ص = 0.00) 0.286 (ص = 0.00) 0.146 (ص = 0.00)
QIO 0.149 (ص = 0.10) 0.055 (ص = 0.10)
LIS 0.123 (ص = 0.30)

N OTE. - (أ) AMOVA للتجمعات لتقدير السكان باستخدام ϕ- إحصاءات على أساس تسلسل CR. (ب) ثنائي الاتجاه Fشارع بناء على بيانات الأقمار الصناعية الصغيرة.

كشف التحليل العنقودي لـ Bayesian STRUCTURE باستخدام الأنماط الجينية للأقمار الصناعية الدقيقة متعددة التركيز عن احتمالية خلفية قصوى للبيانات الجينية لـ ك = 4 (سجل ص [ك / س] = −2371.1 شكل تكميلي. 1 ، مواد تكميلية على الإنترنت). علاوة على ذلك ، فإن Δك أظهرت القيمة حدًا أقصى واضحًا (Δك = 662) في ك = 4 (الشكل التكميلي 1). يُظهر مخطط التوزيع نمطًا قويًا للهيكل الجيني ، يتبع على نطاق واسع الأصول الجبلية لكل عينة ولكن مع بعض التخصيص الخاطئ للأفراد (الأعمدة الرأسية) (الشكل 3 ، الجدول التكميلي 4 ، المواد التكميلية عبر الإنترنت). QIN هي في الغالب مجموعة منفصلة (باللون الأصفر) ، مع تمييز واضح لـ MIN (أرجواني) و QIO (أزرق) و XL-LIS (أخضر). معدلات إعادة الانتداب الفردي (ف) هي 0.911 (أفراد "أصفر") لـ QIN ، 0.776 (أفراد "أرجواني") لـ MIN ، 0.682 (أفراد "أزرق") لـ QIO ، و 0.658 و 0.975 لـ XL و LIS ("أخضر" ، الشكل 3 جدول إضافي 4) على التوالي. تشير مستويات التعيين الخاطئة المرتفعة لـ MIN و QIO و XL ، وخاصة بالنسبة لـ QIO والسكان المجاورين لها ، إلى تدفق جيني حديث مهم. بالمقارنة ، يمكن استنتاج التدفق الجيني المحدود بين QIN والمجموعات السكانية الأخرى.

تحليل مجموعة بايز لتباين الأقمار الصناعية الصغيرة بين 5 مجموعات من الباندا العملاقة. تم رسم نسبة النسب المخصصة لكل من المجموعات الأربع من قبل الأفراد. تمثل الألوان الأربعة ، الأصفر والأرجواني والأزرق والأخضر ، 4 مجموعات وراثية.

تحليل مجموعة بايز لتباين الأقمار الصناعية الدقيقة بين 5 مجموعات من الباندا العملاقة. تم رسم نسبة النسب المخصصة لكل من المجموعات الأربع من قبل الأفراد. تمثل الألوان الأربعة ، الأصفر والأرجواني والأزرق والأخضر ، 4 مجموعات وراثية.

الديموغرافيا السكانية الأخيرة

لم يقدم تحليل BOTTLENECK دليلًا مقنعًا على الانخفاض الأخير في عدد السكان. لم يتم العثور على زيادة أو عجز في تغاير الزيجوت في QIN أو MIN بعد جميع نماذج الطفرات الثلاثة. أظهر سكان QIO عجزًا في تغاير الزيجوت تحت SMM. ومع ذلك ، لم يتم اكتشاف اختناق كبير في السكان مؤخرًا ، يُشار إليه بفائض الزيجوت المتغاير ، في أي منطقة تحت جميع النماذج الثلاثة.

ومع ذلك ، قدمت محاكاة Bayesian coalescent دليلًا مقنعًا على انخفاض عدد السكان على المدى الطويل. في عمليات المحاكاة باستخدام MSVAR ، أظهرت 5 مكررات مستقلة نتائج متوافقة في QIN و MIN و QIO. في هذه المجموعات السكانية الثلاثة ، كان التوزيع اللاحق لـ ن0 و ن1 لم تتداخل مع نموذج أسي أو خطي (الجدول 3 الجدول التكميلي 5 ، المواد التكميلية عبر الإنترنت). وفقًا للنموذج الأسي ، كانت متوسطات التوزيعات اللاحقة حوالي 170 (QIN) و 1،161 (MIN) و 550 (QIO) لـ ن0، وحوالي 13،719 (QIN) ، 18،273 (MIN) ، 13660 (QIO) من أجل ن1 ( الجدول 3). قدمت المحاكاة بموجب نموذج خطي توزيعات خلفية مماثلة لـ ن0 و ن1 في المجموعات السكانية الثلاثة (الجدول التكميلي 5). قدمت محاكاة MSVAR أيضًا توزيعًا خلفيًا متسقًا حتى الآن النقطة التي بدأ فيها السكان في الانخفاض. متوسط ​​وقت انخفاض عدد السكان (تي) ، لفترتي الجيلين المختلفين (5 و 6 سنوات ، على التوالي) ، كان 3،682 و 4،206 (QIN) ، 17،558 و 20،800 (دقيقة) ، 5،791 و 6،893 (QIO) سنة ، على التوالي (الجدول 3).ومع ذلك ، في ظل النموذج الخطي ، استنتج MSVAR أوقاتًا أطول لانخفاض عدد السكان (الجدول التكميلي 5) ، على الرغم من أن النموذج الخطي يعتبر أكثر قابلية للتطبيق على المجموعات "المفتوحة" الكلاسيكية ومن غير المرجح أن يكون مناسبًا للباندا العملاقة (Storz and Beaumont 2002 Storz و Beaumont و Alberts 2002).

التوزيعات الخلفية لـ ن0, ن1 و تي (السنة) في ظل النموذج الأسي للتغيير

ن0 50٪ ± SD (5٪ إلى 95٪) ن1 50٪ ± SD (5٪ إلى 95٪) تي (سنوات) 50٪ ± SD (GT = 5 / GT = 6)
تشين 170 ± 14 (12 إلى 854) 13،719 ± 206 (3،732 إلى 55،590) 3,682 ± 334 / 4,206 ± 415
دقيقة 1161 ± 42 (232 إلى 4064) 18273 ± 604 (4560 إلى 89126) 17,558 ± 708 / 20,800 ± 1,671
QIO 550 ± 30 (42 إلى 2089) 13660 ± 226 (4056 إلى 46990) 5,791 ± 516 / 6,893 ± 406
ن0 50٪ ± SD (5٪ إلى 95٪) ن1 50٪ ± SD (5٪ إلى 95٪) تي (سنوات) 50٪ ± SD (GT = 5 / GT = 6)
تشين 170 ± 14 (12 إلى 854) 13،719 ± 206 (3،732 إلى 55،590) 3,682 ± 334 / 4,206 ± 415
دقيقة 1161 ± 42 (232 إلى 4064) 18273 ± 604 (4560 إلى 89126) 17,558 ± 708 / 20,800 ± 1,671
QIO 550 ± 30 (42 إلى 2089) 13660 ± 226 (4056 إلى 46990) 5,791 ± 516 / 6,893 ± 406

N OTE. - التوزيعات اللاحقة لـ ن0, ن1 و تي تم وصفها بواسطة 5 ٪ و 50 ٪ و 95 ٪ ، مع قيم انحراف معياري واحد (± SD) محسوبة عبر 5 مكررات. تي تم تقديره باستخدام وقت التوليد على أنه 5 و 6 سنوات ، على التوالي.

التوزيعات الخلفية لـ ن0, ن1 و تي (السنة) في ظل النموذج الأسي للتغيير

ن0 50٪ ± SD (5٪ إلى 95٪) ن1 50٪ ± SD (5٪ إلى 95٪) تي (سنوات) 50٪ ± SD (GT = 5 / GT = 6)
تشين 170 ± 14 (12 إلى 854) 13،719 ± 206 (3،732 إلى 55،590) 3,682 ± 334 / 4,206 ± 415
دقيقة 1161 ± 42 (232 إلى 4064) 18273 ± 604 (4560 إلى 89126) 17,558 ± 708 / 20,800 ± 1,671
QIO 550 ± 30 (42 إلى 2089) 13660 ± 226 (4056 إلى 46990) 5,791 ± 516 / 6,893 ± 406
ن0 50٪ ± SD (5٪ إلى 95٪) ن1 50٪ ± SD (5٪ إلى 95٪) تي (سنوات) 50٪ ± SD (GT = 5 / GT = 6)
تشين 170 ± 14 (12 إلى 854) 13،719 ± 206 (3،732 إلى 55،590) 3,682 ± 334 / 4,206 ± 415
دقيقة 1161 ± 42 (232 إلى 4064) 18273 ± 604 (4560 إلى 89126) 17,558 ± 708 / 20,800 ± 1,671
QIO 550 ± 30 (42 إلى 2089) 13660 ± 226 (4056 إلى 46990) 5,791 ± 516 / 6,893 ± 406

N OTE. - التوزيعات اللاحقة لـ ن0, ن1 و تي تم وصفها بواسطة 5 ٪ و 50 ٪ و 95 ٪ ، مع قيم انحراف معياري واحد (± SD) محسوبة عبر 5 مكررات. تي تم تقديره باستخدام وقت التوليد على أنه 5 و 6 سنوات ، على التوالي.


1 المقدمة

يشير تغير المناخ عادةً إلى التغيير بمرور الوقت في متغيرات مثل درجة الحرارة وهطول الأمطار والرياح ، مع التركيز بشكل خاص على الزيادات في درجة الحرارة. لا يمكن إنكار أن التغيرات المناخية ليست مجرد ظاهرة في المستقبل ، ولكنها أيضًا ظاهرة من الماضي القريب نسبيًا ، وكذلك الحاضر (Hope ، 2009). نتج عن تغير المناخ على مدى الثلاثين عامًا الماضية تحولات عديدة في توزيع الأنواع ووفرتها وتورط في الانقراض على مستوى نوع واحد (توماس وآخرون. ، 2004 ميسيف ، 2007). تغير المناخ هو مفتاح التنوع البيولوجي في الوقت الحاضر: تقوم معظم دراسات التنوع البيولوجي بتقييم آثار تغير المناخ وتجزئة الموائل المرتبطة به (IPCC، 2007a IPCC، 2007b de Chazal and Rounsevell، 2009 Guan، 2009). يشير التنوع البيولوجي أو التنوع البيولوجي بشكل مختلف إلى التنوع على المستويات الجينية أو الأنواع أو النظم الإيكولوجية. في سياق تغير المناخ ، يرتبط التنوع البيولوجي عادةً بالأنواع ، وغالبًا ما يشير إلى ثراء الأنواع المحلية أو المستوطنة أو تنوع الأنواع (بما في ذلك عدد الأنواع والوفرة النسبية) (de Chazal and Rounsevell، 2009 Durner وآخرون., 2009 ).

الباندا العملاق (Ailuropoda melanolecua) حيوان غريب ومعرض للخطر. إنها علامة الصندوق العالمي للطبيعة (WWF) وأيضًا الكنز الوطني في الصين. منذ الخمسينيات من القرن الماضي ، تم تصنيفها كأولوية قصوى لحماية الأنواع في الصين. في القرنين السادس عشر والتاسع عشر ، تم توزيع موطن الباندا العملاقة على نطاق واسع في جنوب غرب الصين ، بما في ذلك مقاطعات هونان ، هوبي ، سيتشوان ، شنشي وقانسو (تشانغ وآخرون. ، 2007). ومع التوسع السكاني وتنمية الزراعة والنقل ، تعيش الباندا العملاقة الآن فقط في أنظمة جبل تشينلينغ الجنوبية لمقاطعة شانشي الجنوبية الشرقية ، ونظم جبل مينشان في مقاطعة جانسو الجنوبية ، والجزء الشمالي الغربي من مقاطعة سيتشوان ، و Qionglai تقع الأنظمة الجبلية Xiangling و Liangshan في غرب مقاطعة Sichuan. بمقارنة البيانات من المسح الوطني الثالث (1999-2003) ببيانات المسح الوطني الثاني (1985-1988) ، وجد أن منطقة توزيع الباندا العملاقة قد تم توسيعها من 11 إلى 45 مقاطعة. بين هذين المسحين الأخيرين ، توسعت موطن الباندا العملاقة أيضًا بنسبة 43.27٪ ، إلى حوالي 23050 كيلومترًا مربعًا ، وزاد عدد سكان الباندا العملاقة بنسبة 65.7٪ إلى حوالي 1596 في عام 2002 (جيان وآخرون. ، 2011). تم إرجاء الانخفاض المستمر في عدد سكان الباندا العملاقة ومنطقة موطنها بشكل أولي ، وتحسن بيئة البقاء على قيد الحياة (National-Forest-Ministry ، 2006). ومع ذلك ، بسبب عدد السكان الكبير والاقتصاد المتنحي والمرافق السيئة وتغير المناخ في منطقة توزيع الباندا العملاقة ، لا يمكن لأحد أن يتأكد من كيفية تغير سكان الباندا العملاقة أو موطنها أو توزيعها (أويانغ وآخرون., 2000 ).

تعتمد جودة موطن الباندا العملاقة بشكل أساسي على الغطاء الأرضي لمنطقة توزيع الباندا العملاقة ، ويتأثر تغير الغطاء الأرضي بشكل خطير بتغير المناخ (Hietel وآخرون، 2005). ومع ذلك ، فإن التفاعل الديناميكي ، الذي يتضمن عددًا كبيرًا من المتغيرات التي يصعب التنبؤ بها ، بين جودة موطن الباندا العملاقة والمناخ الخارجي ، معقد للغاية. وبالتالي ، فإن استخدام تقنيات محاكاة جودة الموائل ، إلى جانب التنبؤ ببيانات الطقس ، ضروريان لدراسة تأثير تغير المناخ على جودة موطن الباندا العملاقة (Zhou، 2005 Zhang). وآخرون. ، 2006 تشانغ وآخرون., 2007).

في هذه الورقة ، من أجل تبسيط دراسة تأثير تغير المناخ على جودة موطن الباندا العملاقة ، من المفترض أن تكون التأثيرات البشرية ثابتة. يعتبر التغيير الجيني للباندا العملاقة لتغير المناخ صغيرًا أيضًا ويعتبر تغير المناخ هو المحرك الوحيد لجودة موطن الباندا العملاقة. وهكذا ، خرائط مؤشر ملاءمة الموئل (HSI) في 2002 و 1989 و 2050 و 2099 ، والتي تم حسابها على أساس بيانات تغير المناخ (مجموعة بيانات WCRP CMIP3 متعددة النماذج مع تدفق مزدوج لثاني أكسيد الكربون.2) من الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC ، 2007a IPCC 2007b) مع نموذج الانحدار الخطي متعدد المتغيرات. باستخدام هذه الخرائط ، يمكن ملاحظة تغير موطن الباندا العملاقة خلال 50 و 100 عام. هذه الورقة مهمة لسببين. أولاً ، يوفر أساسًا علميًا لتعزيز حماية الموائل الحالية للباندا العملاقة. درس العديد من العلماء بدقة موطن الباندا العملاقة ، لكن لم يتنبأ أحد بالتغييرات في موطن الباندا العملاقة. لذلك ، لا يزال اتجاه موطن الباندا العملاقة غير واضح. ثانيًا ، هذه الورقة هي دليل لتعديل وتحسين المحميات الطبيعية الموجودة. بعض المحميات الطبيعية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن استخدامها بفعالية من قبل الباندا العملاقة والبعض الآخر مقسم إلى عدة أجزاء تؤدي إلى تدهور وظيفتها ، بسبب الإدارة المحلية المنفصلة.


نمذجة آثار تغير المناخ على موطن الباندا العملاقة

الباندا العملاقة (الباندا العملاقة melanoleuca) من أكثر الأنواع المهددة بالانقراض على مستوى العالم. يعد فقدان الموائل وتجزئتها من التهديدات الرئيسية ، ويمكن أن يؤثر تغير المناخ بشكل كبير على بقاء الباندا العملاقة. قمنا بدمج معلومات موطن الباندا العملاقة مع نماذج المناخ العامة (GCMs) للتنبؤ بالتوزيع الجغرافي المستقبلي وتجزئة موطن الباندا العملاقة. تدعم النتائج تنبؤًا عامًا رئيسيًا بتغير المناخ - تحول الموائل نحو ارتفاعات أعلى وخطوط عرض أعلى. تتنبأ نماذجنا بأن تغير المناخ يمكن أن يقلل من موطن الباندا العملاقة بنسبة 60٪ تقريبًا على مدار 70 عامًا. قد تصبح المناطق الجديدة مناسبة خارج النطاق الجغرافي الحالي ولكن الكثير من هذه المناطق بعيدًا عن نطاق الباندا العملاق الحالي و 15 ٪ فقط تقع ضمن نظام المناطق المحمية الحالي. سيتطلب بقاء الباندا العملاقة على المدى الطويل إنشاء مناطق محمية جديدة من المحتمل أن تدعم موطنًا مناسبًا حتى لو تغير المناخ.

1 المقدمة

الباندا العملاقة (الباندا العملاقة melanoleuca) معرضة للخطر [1] وتجذب اهتمامًا شعبيًا كبيرًا واهتمامًا علميًا ودولارات الحفظ. يشمل النطاق التاريخي للأنواع معظم جنوب شرق الصين وشمال ميانمار وشمال فيتنام. أدت التغيرات المناخية خلال أواخر العصر البليستوسيني وآلاف السنين من التحول الزراعي والاستيطان البشري إلى تقليل التوزيع الجغرافي للباندا العملاقة بشكل كبير ، وتنتشر التجمعات الآن عبر ستة سلاسل جبلية بين سهل سيتشوان وهضبة التبت [2-4].

أحد أكبر التهديدات لبقاء الباندا العملاقة هو فقدان الموائل [2 ، 5 ، 6]. يقتصر هذا النوع على الغابات الجبلية النفضية والصنوبرية مع نباتات الخيزران. خلال القرن العشرين ، انخفض موطن الباندا العملاقة بشكل مطرد وسريع [٣ ، ٥ ، ٧]. تتمثل القوى الدافعة لفقدان الموائل في التحول الزراعي والأنشطة واسعة النطاق مثل إنشاء الطرق وقطع الأشجار والتعدين وتطوير الطاقة الكهرومائية. أدى فقدان الموائل إلى نطاق مجزأ للغاية العديد من مجموعات الباندا العملاقة صغيرة ومعزولة ، مما أدى إلى تدفق جيني محدود ومخاطر زواج الأقارب [2 ، 4 ، 8 ، 9].

قد يشكل تغير المناخ تهديدًا كبيرًا لبقاء الباندا العملاقة. تقدر النماذج المناخية الحالية ارتفاعًا في درجات الحرارة يتراوح بين 1.4 و 5.8 درجة مئوية خلال هذا القرن [10-13]. لقد ثبت أن التغيرات السابقة والحديثة في المناخ تسبب تغيرات في النطاق وتقلصات في توزيعات النبات والحيوان [14-21]. تعتمد قدرة الأنواع على النجاة من التغييرات في بيئتها على خصائص تاريخ الحياة المختلفة. تشمل الخصائص التي تزيد من احتمالية تأثر الأنواع سلبًا بالاضطراب وجود نطاق جغرافي محدود ، وضعف القدرة على الانتشار ، ومعدلات منخفضة للتكاثر ، ومتطلبات موطن عالية التخصص [14 ، 22-24]. الباندا العملاقة لها نطاق ضيق ، ولا تنتشر على مسافات كبيرة ، وتنتج شبلًا واحدًا كل 2-3 سنوات ، وتعتمد على الخيزران في 99٪ من غذائها [25]. تشير هذه السمات إلى أنها ستكون شديدة التأثر بتغير المناخ. بالإضافة إلى القيود الناتجة عن خصائص تاريخ الحياة ، فإن استجابة الأنواع محدودة أيضًا بالتكوين المكاني للموئل في المناظر الطبيعية. قد يكون للأنواع القدرة على التحول مع تغير أنظمة الغطاء النباتي ، ومع ذلك ، فإن المسافة أو الحواجز الأخرى قد تحد من الحركة. بالنظر إلى النطاق الجغرافي الجبلي والمحدود للباندا العملاقة ، قد يقلل تغير المناخ بشكل كبير ويعزل موائل الباندا العملاقة المجزأة بالفعل ، ويقلل من تدفق الجينات ، وبالتالي يزيد بشكل كبير من خطر انقراض الأنواع.

يعد استقراء المغلفات المناخية المناسبة المعروفة في سيناريوهات المناخ المستقبلية أحد أفضل الأساليب للتنبؤ بتأثيرات تغير المناخ على التوزيعات الجغرافية للأنواع [26 ، 27]. استنادًا إلى التوزيع الحالي للباندا العملاقة والنماذج المناخية العامة المتاحة (GCMs) ، نقدم تقديرًا على نطاق واسع لكيفية تأثير تغير المناخ على موائل الباندا العملاقة بحلول عام 2080 وتقييم التغييرات المتوقعة في مستويات التجزئة والحماية. توفر هذه البيانات أحدث تقدير مستنير حول كيفية تأثير تغير المناخ على واحدة من أكثر الفقاريات الضخمة المهددة بالانقراض في العالم. كما يوفر معلومات مفيدة حيث تقوم منظمات الحفظ بتقييم كيفية الاستثمار في الحفاظ على الباندا العملاقة في المستقبل.

2. الطرق

2.1. منطقة دراسة

اشتملت دراستنا على ستة سلاسل جبلية تشكل التوزيع الجغرافي الحالي للباندا العملاقة: تشينلينغ ، مينشان ، تشيونغلاي ، إكسياوكسانجلينج ، داكسانجلينج ، وليانغشان (102 ° 00′-108 ° 11′E و 27 ° 53′-33 ° 55 N الشكل 1). تنتقل أنواع الموائل عموديًا من خلال التغييرات المرتفعة داخل توزيع الباندا العملاقة ، من غابة عريضة الأوراق شبه موضعية دائمة الخضرة على ارتفاعات منخفضة ، إلى غابات عريضة الأوراق دائمة الخضرة ونفضية ، إلى الغابات ذات الأوراق العريضة الأوراق المختلطة والصنوبرية المتساقطة ، حتى الغابات الصنوبرية الفرعية. هناك الكثير من التباين في درجات الحرارة وهطول الأمطار داخل توزيع الباندا العملاقة وهذا ، جنبًا إلى جنب مع التباين في التربة والهيدرولوجيا والمنحدرات والجوانب ، أدى إلى تنوع أنواع النباتات والأشجار [28]. البيانات الأساسية حول توزيع الباندا العملاقة مأخوذة من أحدث مسح وطني للباندا العملاقة. هذه البيانات غير متاحة للباحثين خارج الصين ، مما يجعل النمذجة المباشرة لمواقع الباندا العملاقة مستحيلة [29]. ومع ذلك ، فقد تم توفير روابط ونماذج الموائل المستمدة من البيانات. تقيم دراستنا آثار تغير المناخ على الباندا العملاقة بشكل غير مباشر ، من خلال قياس كيف سيغير تغير المناخ التوزيع الجغرافي ومدى موطن الباندا العملاقة.


التوزيع الحالي في المقام الأول أعلى من ارتفاع 1200 متر ، ومع ذلك ، تم العثور على الباندا العملاقة على ارتفاعات منخفضة تصل إلى 500 متر خلال القرن الماضي [30]. كمنطقة دراستنا ، استخدمنا توزيع الباندا العملاقة من المسح الوطني كخط أساس وقمنا بتوسيعها لتشمل مناطق متجاورة حتى ارتفاع 500 متر.

2.2. بيانات تغير المناخ

حصلنا على توقعات مناخية مستقبلية من قاعدة بيانات WorldClim [31] بدقة 30 درجة لعام 2080. قمنا بتضمين نموذجين مناخيين عامين أحدهما وصفه المركز الكندي لنمذجة وتحليل المناخ ، الإصدار 3 (CGCM3) [32] و واحد من مركز هادلي للنمذجة المناخية المزدوجة ، الإصدار 3 (HadCM3) [33]. كلاهما يشيع استخدامهما في نماذج مقترنة بين الغلاف الجوي والمحيطات ، والبيانات متاحة للتنزيل (http://www.worldclim.org/).

لقد قصرنا دراستنا على النماذج المقيدة بالشروط الموضحة في سيناريو A2 للتقرير الخاص عن سيناريوهات الانبعاثات [34]. تفترض العائلات A1 ​​و A2 تنمية اقتصادية أسرع من العائلات B1 و B2 ، والتي تفترض أيضًا مجتمعات أكثر مسؤولية من الناحية البيئية بحلول عام 2100 [35]. تفترض عائلة A2 وجود مجتمعات مستقبلية أكثر تنوعًا مع نمو اقتصادي متباين إقليميًا ونموًا أكثر تجزؤًا في التغيرات التكنولوجية بينما يفترض السيناريو A1 أن العالم سيكون أكثر تجانسًا مع مستويات المعيشة المماثلة والتقدم التكنولوجي بين مختلف المناطق. من المفترض أن يزداد عدد السكان باستمرار في سيناريو A2 ، لكن السيناريو A1 يفترض أن عدد السكان سينخفض ​​بعد الوصول إلى 9 مليارات. اخترنا سيناريو A2 بناءً على الاتجاهات الحالية في الصين حيث ثاني أكسيد الكربون من الوقود الأحفوري2 تضاعفت الانبعاثات منذ عام 2000 [36] ، وتضاعف عدد السكان منذ عام 1960 [37] ، ونما الناتج المحلي الإجمالي ما يقرب من 40 مرة منذ عام 1960 [38] ، وأظهرت مؤشرات بيئية أخرى انخفاضًا ثابتًا في السنوات الأخيرة [39]. أكد ريتشارد تول ، مؤلف الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ ، أن عائلة A2 هي الأكثر واقعية إلى حد بعيد [40]. A2 هو سيناريو قوي ويجب أن يساعدنا في تحديد الأنماط والاتجاهات في التغييرات المتوقعة لموائل الباندا العملاقة.

لكل مجموعة بيانات مناخية ، تم استيفاء المعلمات المناخية الحيوية من التهطال الشهري ودرجات الحرارة الدنيا والقصوى باستخدام BIOCLIM [41]. اخترنا 19 من 35 متغيرًا من متغيرات BIOCLIM التي بدت أكثر صلة (الجدول 1). يتم حساب هذه المعلمات المناخية الحيوية على مدار العام بأكمله لتقديم نطاق أوسع من المتغيرات المناخية للتحليل.

استخدمنا Maxent لربط التوزيع الحالي للباندا العملاقة بالمتغيرات البيئية ولتوقع موطن الباندا العملاق في المستقبل. ماكسينت (http://www.cs.princeton.edu/

schapire / maxent /) هو نموذج لتوزيع الأنواع للأغراض العامة يمكنه عمل تنبؤات من معلومات غير كاملة مع نجاح تنبؤ عالٍ ، لا سيما في حالات وجود بيانات الحضور فقط [41 ، 42]. يقدر ماكسنت توزيعات الأنواع من خلال إيجاد التوزيع الاحتمالي لأقصى إنتروبيا (أي أن متوسط ​​كل متغير في التوزيع المتوقع قريب من وسائل البيانات المرصودة) مع مراعاة قيود المكان الذي تتوافر فيه البيانات بالفعل [43]. بالنسبة لدراستنا ، أنشأنا 1500 نقطة عشوائية داخل منطقة الدراسة ، والتي تمثل نقطة واحدة تقريبًا لكل 100 م 2. أنشأنا 10000 نقطة عشوائية في منطقة الدراسة واستخرجنا 19 متغير BIOCLIM لكلا من GCMs لعام 2080 لتكون بمثابة نقاط خلفية لإسقاط التوزيعات المستقبلية. تم استخدام نماذج الارتفاع الرقمية (DEMs) بدقة 90 مترًا من CGIAR-CSI SRTM [44] للارتفاع ولحساب المنحدر والسمات ، تمت إضافة جميع المتغيرات الثلاثة كمتغيرات نموذجية. تم استيفاء الظروف المناخية الحالية لكل نقطة وإسقاطها في نموذجي المناخ المستقبليين. لكلا النموذجين ، استخدمنا 1 لمضاعف التسوية ، وعتبة التقارب من 10 إلى 5 وحد أقصى 500 تكرار بناءً على التوصيات الافتراضية.

تم قياس أداء النموذج باستخدام المنطقة الواقعة تحت منحنى خاصية تشغيل المستقبل (AUC). تتراوح AUC من 0.5 ، وهي ليست أفضل من العشوائية ، وحتى 1.0 والتي تمثل قدرة تمييزية مثالية ، تعتبر قيم AUC التي تزيد عن 0.75 مفيدة [45]. يقدر Maxent أهمية المتغيرات مع قيم مساهمة النسبة المئوية وأهمية التقليب. تمثل المساهمة المئوية مقدار مساهمة المتغير في النموذج بناءً على المسار المحدد لتشغيل معين. يتم تحديد أهمية التقليب من خلال تغيير قيم المتنبئين بين نقاط التواجد والخلفية وملاحظة كيفية تأثير ذلك على AUC. تعتمد أهمية التقليب على النموذج النهائي ، وليس المسار المستخدم في تشغيل فردي ، وبالتالي فهي أفضل لتقييم أهمية متغير معين. تم حساب الأخطاء المعيارية وفواصل الثقة لكلا النموذجين في R v2.13.0 [46] باستخدام حزم ROCR [47] و vcd [48] و boot [49]. قمنا بتقييم مدى قدرة Maxent على التنبؤ جيدًا بالباندا العملاقة الحالية المعروفة باستخدام نفس الأساليب ، باستثناء أننا استخدمنا نماذج GCM لعام 2000 بدلاً من 2080. كان Maxent دقيقًا بنسبة 77٪ في نمذجة توزيع الباندا العملاقة الحالي.

قمنا باستيراد توزيعات Maxent الاحتمالية لكل نموذج في ArcGIS 9.3 (ESRI Inc.، Redlands، CA) وقمنا بتحويلها إلى وجود / غياب (0/1) بناءً على قيمة العتبة التي تزيد من حساسية التدريب بالإضافة إلى الخصوصية [50].

2.3 تحديد الموطن المناسب والتجزئة

المناطق ذات الكثافة السكانية العالية والطرق ليست مناسبة للباندا العملاقة ولا توفر الأراضي الزراعية موطنًا مناسبًا ، لذلك قمنا بإزالة الأراضي الزراعية والمناطق الحضرية ومخازن الاضطرابات البشرية. استنادًا إلى إطار عمل وضعه Liu et al.[51] ، اعتبرنا المناطق الواقعة ضمن 1410 مترًا من المدن و 210 مترًا من الطرق (بيانات شبكة النقل والمدينة من نيما [52]) غير مناسبة. استخدمنا بيانات الغطاء الأرضي من Global Land Cover 2000 [53]. تستثني التنمية البشرية الباندا العملاقة من المناطق & lt1.200 متر في الارتفاع [30] ، لذلك تمت إزالة هذه المناطق أيضًا من الموائل المناسبة المتوقعة. بعد إزالة الاضطرابات البشرية والغطاء الأرضي غير المناسب ، قمنا بحساب حجم جميع البقع المتبقية. قمنا بعد ذلك بإزالة جميع التصحيحات & lt4 km 2 بناءً على متوسط ​​حجم نطاق المنزل الباندا [54]. لكل من النماذج الثلاثة (التوزيع الحالي للباندا العملاقة وتوقعان) قمنا بحساب منطقة التواجد داخل كل سلسلة جبال والمقدار والنسبة المئوية للمنطقة داخل المناطق المحمية.

قمنا بحساب عدد البقع و gt4 كم 2 وعدد هذه البقع و gt 200 كم 2 المتبقية. منطقة بهذا الحجم ستدعم نطاقات منزل الباندا العملاقة النموذجية (

4 كم 2) لحوالي 50 فردًا ، وهو يمثل الحد الأدنى من السكان اللازم لردع اكتئاب الأقارب [55 ، 56]. استخدمنا FRAGSTATS [57] لقياس مؤشرات التجزئة داخل سلاسل الجبال لكل نموذج ، وتحديدًا عدد البقع ومتوسط ​​حجم التصحيح (MPS) ومتوسط ​​أقرب مسافة مجاورة (MNN). أقرب جار لكل رقعة هو أقصر مسافة من رقعة أخرى.

3. النتائج

3.1. توزيع الباندا العملاق الحالي

يتضمن توزيع الباندا العملاق الحالي ما لا يقل عن 18 بقعة كبيرة (& gt200 كم 2) لا تزال سليمة (الجدول 2 الشكل 1). تضم جبال مينشان ، التي تدعم أكثر من 40 ٪ من سكان الباندا العملاقة ، أكبر منطقة موطن مناسبة وجبال داشيانغلينغ هي الأصغر. تتمتع السلاسل الجبلية الأكبر التي تحتوي على المزيد من توزيع الباندا العملاقة المتبقية بنسب أعلى محمية من السلاسل الجبلية الأصغر. تمثل سلاسل جبال تشينلينج ومينشان وكيونجلاي مجتمعة ما يقرب من 90٪ (13500 كيلومتر مربع) من المنطقة المحمية ضمن توزيع الباندا العملاقة (الجدول 2). تتراوح النسب من 25٪ في جبال Liangshan إلى 72٪ محمية في سلسلة جبال Qinling.

تختلف مؤشرات التجزئة بشكل كبير عبر السلاسل الجبلية مع MPS تتراوح من 73 كم 2 (Daxiangling) إلى 863 km 2 (Minshan) ومسافات MNN من 0.3 إلى 5.5 كم (متوسط ​​1.5 كم الجدول 3). تتمتع جبال تشينلينج ومينشان بمستويات أقل من التجزئة ، حيث تمتلك أكبر MPS (509 كم 2 و 863 كم 2 ، على التوالي) وأقل من متوسط ​​مسافات MNN (0.3 كم و 1.2 كم). سلاسل الجبال الجنوبية الثلاثة مجزأة للغاية مع بقاء القليل من البقع الكبيرة.

3.2 الآثار المتوقعة لتغير المناخ

تم اختبار نماذجنا جيدًا باستخدام AUC 0.752 ، والخطأ القياسي 0.010 ، وفاصل الثقة 95٪ 0.992 ، 1.000. كان المتغير الأكثر أهمية بناءً على أهمية التقليب هو متوسط ​​درجة الحرارة في الربع الأكثر دفئًا (19.6٪) ، يليه عن كثب موسمية هطول الأمطار (18٪ ، الجدول 1). المتغير التالي في القائمة ، والذي انخفض بمقدار 10 نقاط مئوية ، هو نطاق درجة الحرارة السنوي (9.5٪) ، يليه هطول الأمطار السنوي (8.3٪) ودرجة الحرارة الموسمية (8.0٪). جميع متغيرات هطول الأمطار الأخرى ، مثل هطول الأمطار في الربع الأكثر جفافاً ، والشهر الأكثر جفافاً ، والربع الأكثر دفئًا ، والشهر الأكثر أمطارًا ، والربع الأكثر برودة ، والربع الأكثر أمطارًا لها أهمية تبديل أقل من 3.0٪. كان متوسط ​​درجات الحرارة للعام ، والربع الأكثر أمطارًا ، والربع الأكثر جفافاً أيضًا أقل من 3.0٪ ، جنبًا إلى جنب مع الانحدار والجانب.

من المتوقع أن يكون أقل من نصف التوزيع الحالي للباندا العملاقة مناسبًا بحلول عام 2080 وفقًا لكلا النموذجين المناخيين. يمكن اعتبار مناطق التوزيع الحالية التي يُتوقع أن تكون مناسبة في عام 2080 موطنًا متبقيًا ، على عكس مناطق التوزيع الحالية التي يُتوقع أن تكون غير مناسبة والتي يمكن اعتبارها موطنًا مفقودًا. تمثل المناطق المتوقع أن تكون مناسبة في عام 2080 والتي تقع خارج التوزيع الحالي مناطق موائل جديدة محتملة. تبلغ كمية ونسبة الموائل المناسبة المتوقع فقدها ما يقرب من 60٪ لكلا السيناريوهين المناخيين (الجدول 2 ، الشكل 2). يختلف فقدان الموائل المتوقعة بين النماذج وبين السلاسل الجبلية. من المتوقع أن يحقق النطاق الشمالي البعيد في جبال تشينلينغ أفضل خسارة لمشروعات CGCM3 بأقل من 1٪ بينما يتوقع HadCM3 خسارة 17٪ في الموائل المناسبة. بالنسبة لجميع سلاسل الجبال الأخرى ، تتوقع النماذج خسائر أعلى تتراوح بين 60 إلى 97٪. يتوقع كلا النموذجين أن النطاقات الجنوبية الثلاثة ستحتفظ بقليل من الموائل المناسبة. الخسائر المتوقعة مصحوبة بانخفاض في كمية الموائل المناسبة المحمية. تحقق جبال تشينلينج أفضل النتائج مع حماية ما يقرب من 70٪ من الموائل المناسبة في عام 2080. تظهر سلاسل الجبال الأخرى فقط 1-28٪ من منطقة الموائل المناسبة المحمية.


(أ)
(ب)
(أ)
(ب) الموائل المناسبة المتوقعة لعام 2080 استنادًا إلى (أ) المركز الكندي لنمذجة وتحليل المناخ ، النموذج المزدوج ، الإصدار 3 (CGCM3) ، (ب) مركز هادلي للنمذجة المناخية المقترنة ، الإصدار 3 (HadCM3) ، والحالة المحمية بناءً على نظام المناطق المحمية الحالي.

على الرغم من الخسائر المتوقعة ضمن التوزيع الحالي للباندا العملاقة ، هناك زيادة عامة في الموائل المناسبة المتوقعة خارج التوزيع الحالي (الجدولان 2 و 4 ، الشكل 2). يعرض كلا النموذجين كميات كبيرة من الموائل الجديدة المحتملة خارج التوزيع الحالي للباندا العملاقة - مساحة إضافية تبلغ 34200 كيلومتر مربع (CGCM3) و 24300 كيلومتر مربع (HadCM3) (الجدول 4). ومع ذلك ، فإن معظم المناطق الجديدة المحتملة ليست متجاورة مع التوزيع الحالي للباندا العملاقة ، وبعض البقع بعيدة تصل إلى 120 كيلومترًا (متوسط ​​22 كيلومترًا لـ CGCM3 و 13 كيلومترًا لـ HadCM3). يشمل الموطن الجديد المحتمل بعض المناطق على ارتفاعات (& GT3500 م) التي لا تستخدمها الباندا العملاقة في كثير من الأحيان اليوم - حوالي 10100 كم 2 (CGCM3) و 4900 كم 2 (HadCM3) أعلى من 3500 م (الجدول 4). مصدر قلق آخر هو أن الكثير من هذا الموائل الجديدة المحتملة لن يقع ضمن نظام المناطق المحمية الحالي فقط 12٪ من CGCM3 و 14٪ من منطقة الموائل الجديدة المحتملة HadCM3 ستكون محمية بموجب نظام المناطق المحمية الحالي (الجدول 4 ، الشكل 2 ).

تمت إزالة أجزاء كبيرة من كلا نموذجي الإسقاط المناخي بسبب الاضطرابات البشرية (الأراضي الزراعية ، والمناطق الحضرية ، والمستوطنات ، والطرق) ، مما يوضح الطبيعة المجزأة للغاية لمجموعة الباندا العملاقة المتبقية. تمت إزالة ما يقرب من 21،840 كم 2 و 11،690 كم 2 من طرازي CGCM3 و HadCM2 الأوليين ، على التوالي. تشير مقارنة مقاييس التجزئة بين التوزيع الحالي للباندا العملاقة ومنطقة الموائل المناسبة المتوقعة لعام 2080 إلى زيادات كبيرة في التجزئة داخل جميع سلاسل الجبال. العدد المتوقع للتصحيحات أكثر من ثلاثة أضعاف في كلا النموذجين (الجدولان 1 و 2). ينخفض ​​إجمالي MPS بشكل كبير من 505 كم 2 في التوزيع الحالي إلى 67 كم 2 (CGCM3) و 38 كم 2 (HadCM3) في عام 2080 (الجدول 3). ضمن سلاسل الجبال ، يقدم كلا النموذجين عزلة متزايدة بين البقع ، مع زيادة MNN في جميع سلاسل الجبال ، مع ثلاثة استثناءات ، يتوقع CGCM3 انخفاضًا في MNN داخل نطاقات Qionglai و Xiaoxiangling ومشروعات HadCM3 انخفاضًا في MNN في نطاق Daxiangling. يُظهر كلا النموذجين أيضًا انخفاضًا في البقع الكبيرة (& gt200 كم 2) ، من 18 إلى 14 أو أقل (الجدول 2). ومع ذلك ، يحتفظ كل من جبال كينلينج ومينشان ببقع كبيرة ، ومن المتوقع حدوث آثار تجزئة أقل.

الموطن المناسب المتوقع للنموذجين لديه اتفاق مكاني بنسبة 38 ٪ فقط (الجدول 4 ، الشكل 3). تم العثور على التوقعات الأكثر تشابهًا في جبال تشينلينغ (61٪) بينما توجد أدنى التوقعات في جبال ليانغشان (22٪).


اتفاقية مكانية للتنبؤات بالموائل المناسبة في عام 2080 استنادًا إلى المركز الكندي لنمذجة وتحليل المناخ ، الإصدار 3 من النموذج المقترن ومركز هادلي للنمذجة المناخية المزدوجة ، الإصدار 3 ، والتوزيع الحالي للباندا العملاقة ، والحالة المحمية بناءً على المنطقة المحمية الحالية النظام.

4. مناقشة

4.1 تأثيرات تغير المناخ على التوزيع الجغرافي ومدى انتشار موطن الباندا العملاقة

تتنبأ نتائجنا بخسائر كبيرة في التوزيع الحالي للباندا العملاقة بحلول عام 2080 ، مما يدعم تنبؤًا عامًا رئيسيًا بتغير المناخ - تحول أنظمة الغطاء النباتي نحو ارتفاعات وخطوط عرض أعلى. يحدث حوالي 90٪ من الموطن المناسب في المستقبل في السلاسل الجبلية الشمالية الثلاث بينما تظهر السلاسل الجبلية الجنوبية انخفاضًا بنسبة 80٪ في الموائل المناسبة. تعتبر جبال تشينلينج الشمالية البعيدة أفضل حالًا ، حيث تحتفظ بأكبر نسبة من الموائل المناسبة ، مما يدل على زيادة كبيرة في الموائل المناسبة الجديدة ، والحفاظ على MPSs الكبيرة وشبكات MNN الصغيرة. بشكل عام ، من المتوقع أن تتبع الباندا العملاقة أنماط تأثير المناخ (أي التحولات الطولية والخطية) التي لوحظت سابقًا للعديد من أنواع الطيور والفراشات [58-60] ، والثدييات [61 ، 62] ، ومجموعة من الأصناف الأخرى [18]. تقدم العديد من الدراسات السابقة دليلًا مباشرًا على أن التحولات نحو الشمال تحدث بالفعل.

تتوقع نتائجنا تحولات تصاعدية ، مع توقع أن يزيد أكثر من ربع مناطق التواجد الجديدة عن 3500 متر. يوجد دليل على حدوث تحول تصاعدي شامل في الارتفاع الأمثل بسبب تغير المناخ للعديد من الأنواع النباتية في الغابات المعتدلة في أوروبا الغربية بين عامي 1905 و 2005 [63]. ظهرت أنماط مماثلة لبعض الفراشات في جمهورية التشيك [64] وإسبانيا [65] ، والنباتات في جبال الألب [66] ، وبعض الطيور في جنوب شرق آسيا [67].

قد تكون حيوانات الباندا العملاقة معرضة بشكل خاص لخطر التحول في أنظمة الغطاء النباتي. لا يقتصر الأمر على تخصصهم في الخيزران ، ولكنهم قد يأكلون فقط نوعين أو ثلاثة أنواع من الخيزران ، اعتمادًا على منطقتهم ، على الرغم من وجود أنواع أخرى من الخيزران (على سبيل المثال ، [2 ، 68 ، 69]). لا يمكننا حاليًا التنبؤ بتأثيرات تغير المناخ على أنواع الخيزران المختلفة أو ما إذا كانت ستبقى على ارتفاعات منخفضة ، أو تتجه نحو الأعلى ، أو تفعل الأمرين معًا. نحن هنا نفترض أن جميع الموائل المناسبة في المستقبل ستكون قابلة للاستخدام ، ومع ذلك ، فمن المحتمل أن بعض المناطق المرتفعة غير مناسبة للنباتات بسبب الغطاء الصخري.

قد تكون نتائجنا تقديرًا متحفظًا لتأثيرات تغير المناخ على حيوانات الباندا العملاقة. أولاً ، تستند نماذجنا إلى افتراض أن الزراعة لن تتقدم أعلاه

1200 م قد لا يصمد هذا الافتراض إذا أدى الاحترار إلى أن تصبح الارتفاعات العالية مناسبة للمحاصيل. إذا تحول الاستخدام الزراعي إلى ارتفاعات أعلى ، فسيتم استبعاد الباندا العملاقة من تلك المناطق.

أخيرًا ، قد نستهين بمستقبل الغطاء الحرجي. خلال العقد الماضي ، سنت الحكومة الصينية مبادرتين رئيسيتين لحماية الغابات واستعادة موطن الباندا العملاقة. وتشمل هذه برنامج Grain-to-Green ، الذي يعوض المزارعين عن إعادة الأراضي الزراعية شديدة الانحدار إلى الغابات ، وبرنامج الحفاظ على الغابات الطبيعية ، الذي يحظر حصاد الغابات الطبيعية ويوفر حوافز اقتصادية للسكان المحليين لإنفاذ القانون ضد حصاد الأشجار [7 ، 70]. تشير الأبحاث في محمية وولونغ الطبيعية إلى أن هذه البرامج ساعدت في استعادة الموائل [71]. يمكن أن يؤدي توسيع المناطق المناسبة إلى ارتفاعات أعلى إلى زيادة الاتصال في بعض الأماكن.

4.2 استراتيجيات التكيف

من المرجح أن يؤدي زخم تغير المناخ الجاري بالفعل إلى تغييرات في النظم الطبيعية ، بغض النظر عن أي جهود حالية أو مستقبلية لتخفيف الانبعاثات [72 ، 73]. يمكن أن تساعد نتائج عملنا في إرشاد استراتيجيات التكيف للمساعدة في تخفيف الآثار المتوقعة لتغير المناخ على الباندا العملاقة وموائلها من خلال تحديد المناطق التي من المحتمل أن تشهد تغيرات جذرية ، وتلك التي من المتوقع أن تحقق نتائج أفضل وتتمتع بالفعل بحماية جيدة ، وتلك التي من المتوقع أن يكون أداؤه جيدًا ولكنه غير محمي حاليًا.

اتخذت حكومة الصين بالفعل خطوات رئيسية من شأنها أن تتصدر قائمة أي استراتيجيات تكيف تم تطويرها للباندا العملاقة. بالإضافة إلى برامج الاستعادة الجارية حاليًا ، فقد قاموا بتوسيع مساحة المناطق المحمية بشكل كبير في العقود الأخيرة. زاد عدد مناطق محمية الباندا العملاقة من 12 فقط في عام 1980 إلى 33 بحلول عام 2000 [2 ، 68] ، ويوجد حاليًا أكثر من 59 منطقة محمية [74]. ومع ذلك ، يوجد 60٪ فقط من الباندا العملاقة حاليًا داخل المناطق المحمية [29]. تظهر نتائجنا أن هناك إمكانات كبيرة لتوسيع الحالة المحمية إلى المناطق التي تم تحديدها على أنها مناسبة ، وكذلك لزيادة الاتصال داخل النطاقات للمساعدة في تسهيل التنقل بين المجموعات السكانية الصغيرة.

يتنبأ كلا النموذجين بأن جبال تشينلينغ ستحافظ على معظم موطنها وأن التجزئة ستكون ضئيلة حتى في ظل سيناريوهات تغير المناخ المختلفة. تشير التقديرات إلى أن الموائل المناسبة ستتضاعف أو تتضاعف ثلاث مرات في جبال تشينلينغ بحلول عام 2080 ، على الرغم من أن 15٪ فقط ستكون محمية ويمكن أن يساعد توسيع الحماية لتشمل مناطق جديدة على تعزيز سكان تشينلينغ. في المقابل ، من المتوقع أن يفقد Minshan و Qionglai أكثر من نصف موطنهم الحالي المناسب. من المتوقع أن تحتوي سلسلتي الجبال على قدر كبير من المناطق الجديدة التي تصبح مناسبة ، ولكن بمستويات منخفضة من الحماية. يقدم كلا النموذجين لدينا موطنًا مناسبًا يعمل على تخزين المناطق المحمية الموجودة في أقصى الجنوب والركن الشمالي الغربي لجبال مينشان. في جبال Qionglai ، يعرض كلا النموذجين لدينا قدرًا كبيرًا من الموائل المناسبة بين مجموعة كبيرة من المناطق المحمية والمنطقة المحمية الوحيدة في الجنوب لتبقى مناسبة في عام 2080. يمكن أن تكون هذه المناطق ذات أهمية خاصة لأنها تدعم بالفعل تجمعات الباندا العملاقة ولكن ليست محمية بعد ، ويمكن أن تعزز الاتصال داخل نطاق Qionglai. تحتوي سلاسل جبال Minshan و Qionglai على أكبر وثاني أكبر مجموعات من الباندا العملاقة ويجب منحها الأولوية لزيادة الحماية للمساعدة في استقرارها ضد تأثيرات تغير المناخ.

تتنبأ نتائجنا بوضع مؤلم بشكل خاص في سلاسل الجبال الجنوبية الصغيرة. يُتوقع أن تكون هذه السلاسل الجبلية الثلاثة هي الأكثر انقسامًا نتيجة لتغير المناخ - ولا يُتوقع وجود بقع كبيرة لشعبتي Xiaoxingling و Daxiangling وقليل منها فقط في Liangshan. على الرغم من أنه من المتوقع أن تنخفض الموائل في النطاقات الثلاثة الأكبر ، فمن المتوقع أن يبقى عدد مماثل من البقع الكبيرة. وفقًا للمسح الوطني الثالث 2000-2001 ، تدعم النطاقات الثلاثة الأصغر حاليًا 115 (ليانغشان) و 32 (شياوشيانغلينغ) و 29 (داشيانغلينغ) من الباندا العملاقة. يثير الانخفاض الحاد المتوقع في النطاقات الجنوبية أسئلة صعبة يجب أخذها في الاعتبار عند تطوير استراتيجيات التكيف. من المحتمل أن تكون أعداد السكان الصغيرة التي يتم الإبلاغ عنها حاليًا من الجنوب نتيجة لعزل وتجزئة المجموعات السكانية الفرعية ، مما قد يتسبب بالفعل في انخفاض التنوع الجيني. في حين أنه من المهم الحفاظ على هذه المجموعات السكانية الصغيرة للحفاظ على التنوع الجيني العام لعملية التمثيل الغذائي ، فقد يكون من الأكثر فعالية إعطاء الأولوية لحماية المناطق التي من المرجح أن تظل مناسبة حتى مع التغيرات المتوقعة في المناخ. النقل هو أداة قد تكون مفيدة في استراتيجيات التكيف إذا أصبحت خسائر الموائل في الجنوب شديدة بما يكفي لتبرير نقل مجموعات صغيرة إلى مناطق لديهم فرصة أفضل للبقاء فيها. هذا يمكن أن يساعد في دعم السكان الآخرين ضد خطر الانقراض.

على الرغم من أن نماذج المناخ لدينا لديها اتفاق بنسبة 40 ٪ فقط ، لا تزال هناك مساحة كبيرة (22.570 كيلومتر مربع) يتوقع كلا النموذجين أنها مناسبة في عام 2080 وأقل من ربع هذه المنطقة محمية حاليًا. يجب استكشاف هذه المناطق ، لا سيما تلك القريبة من مجموعات الباندا العملاقة الحالية ، من خلال الدراسات الاستقصائية الميدانية لتقييم مدى ملاءمتها ، ومن المحتمل أن تصبح أولويات عالية للحماية. بمجرد تحديد المناطق الرئيسية ، يجب أيضًا أخذها في الاعتبار للحماية المستقبلية ولمبادرات الحفظ الجديدة ، مثل التخطيط لإعادة إدخال الباندا الأسيرة في البرية.

يجب أيضًا إعطاء الأولوية للممرات وزيادة الاتصال في أي استراتيجية تكيف مصممة للتخفيف من آثار تغير المناخ على حيوانات الباندا العملاقة. تزداد تقديرات نموذجنا لتفتت الغابات ، وهو أحد أكبر التهديدات التي تواجه الباندا العملاقة ، بشكل كبير بحلول عام 2080 ، مع انخفاض حجم الرقعة ، وزيادة العزلة ، وعدد أقل من البقع الكبيرة التي يمكن أن تدعم السكان على المدى الطويل. الكثير من الموطن في عام 2080 غير مرتبط بالتوزيع الحالي للباندا العملاقة. بناءً على بيانات القياس الراديوي ، تتحرك الباندا العملاقة عادةً & lt500 م / يوم [54] وبالتالي من غير المحتمل أن تكون قادرة على التكيف مع زيادة التجزئة بالمقياس الضروري الذي تنبأت به نماذجنا. هذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص لبقاء الباندا العملاقة لأن الأبحاث السابقة أظهرت أن زيادة الاتصال مطلوبة لتحسين تدفق الجينات والحفاظ على التنوع الجيني. غالبية السكان المتبقين لديهم 20 حيوان باندا أو أقل [3 ، 5 ، 75] ، مما يعرضهم لخطر زواج الأقارب والاستئصال [4 ، 76]. سيعتمد تعزيز فرص بقائهم على قيد الحياة على تحسين الاتصال عن طريق زيادة حماية الموائل المناسبة وإنشاء ممرات لربط السكان المعزولين [4 ، 68 ، 76].

4.2.1. قياس تأثير المتغيرات المناخية

استنادًا إلى قيم أهمية التقليب الخاصة بـ Maxent ، كانت درجة الحرارة خلال الربع الأكثر دفئًا هي المتغير الأكثر أهمية وكانت الكمية السنوية لهطول الأمطار مرتفعة - وقد ثبت أيضًا أن كلاهما يؤثر على معدلات نمو الخيزران [77]. توضح قيم أهمية التقليب أيضًا تأثير الموسمية على النموذج ، مع موسمية هطول الأمطار ودرجة الحرارة جنبًا إلى جنب مع نطاق درجة الحرارة السنوي المبلغ عنه في أهم خمسة متغيرات. تحليل شامل لصور الأقمار الصناعية وثاني أكسيد الكربون2 أظهرت السجلات بين عامي 1981-1991 أن التغيرات في الموسمية مرتبطة بالتغيرات في درجات حرارة الهواء وتقدم دليلًا على أن درجات الحرارة الأكثر دفئًا تعزز النمو الخضري المتزايد [78]. تعد الموسمية عاملاً رئيسيًا في نمو وتوزيع الخيزران وستكون عاملاً رئيسيًا في ملاءمة الموائل في المستقبل.

4.2.2. حدود النموذج

على الرغم من استخدام نماذج غلاف المناخ على نطاق واسع في أبحاث تغير المناخ للتنبؤ بتوزيعات الأنواع في المستقبل [26 ، 27] ، إلا أن هناك قيودًا. إيبانيز وآخرون [79] أشر إلى أن هذا النهج يتعامل بشكل فعال مع المكانة المحققة كما لو كانت المكانة الأساسية. قد تؤثر التغييرات في المناخ أيضًا على كيفية انتشار الأنواع ، والتأثير على القدرة الإنجابية ، وتعطيل عمل النظام البيئي عندما تتحرك الأنواع الرئيسية داخل أو خارج منطقة بمعدلات متفاوتة [80] ، في حين أن فسيفساء المناظر الطبيعية والأنشطة البشرية قد تعوق أو تسهل الهجرة إلى بدرجات مختلفة لأنواع مختلفة [81].قمنا بتوسيع طبقة توزيع الباندا العملاقة الحالية لتشمل ارتفاعات منخفضة لتعكس بشكل أفضل المكانة الأساسية للباندا العملاقة ، وقمنا بدمج الاستخدام البشري قدر الإمكان عن طريق إزالة الاضطرابات البشرية غير المتوافقة بناءً على البيانات الحالية. على الرغم من أننا لا نستطيع تضمين جميع التأثيرات المحتملة في النموذج ، إلا أن نتائجنا تمثل أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا في تحليل آثار تغير المناخ على توزيع الأنواع وتستند إلى أفضل البيانات المتاحة للباندا العملاقة. نعتقد أنه لأغراض المناظر الطبيعية ، من المحتمل أن يكون تمثيلًا جيدًا لكيفية تأثير تغير المناخ على أنماط وتوزيع موائل الباندا العملاقة.

4.3 الاستنتاجات

سيتأثر موطن الباندا العملاقة وفعالية حماية هذا الموطن بشدة بتغير المناخ. باستخدام إجراءات النمذجة الراسخة ، نقدم إرشادات أساسية لتطوير استراتيجيات التكيف ، وتصميم المسوحات المستقبلية ، وإعطاء الأولوية لحماية موطن الباندا العملاقة. تتوافق نتائجنا مع الدراسات السابقة حول تأثيرات تغير المناخ على الأنواع الجبلية. يقدم بحثنا أدلة دامغة لزيادة تطوير المناطق المحمية في النطاقات الشمالية والوسطى لتوزيع الباندا العملاقة الحالي ولضمان زيادة الاتصال بين المناطق المناسبة الحالية والمستقبلية المحتملة.

شكر وتقدير

يود المؤلفون أن يشكروا Peter Leimgruber لمراجعة وتحرير العديد من إصدارات هذه الورقة ، ولتقديم تعليقات واقتراحات قيمة. تم تمويل هذه الورقة من قبل أصدقاء حديقة الحيوان الوطنية.

مراجع

  1. جي شيبر ، جي إس تشانسون ، إف شيوزا وآخرون ، "حالة الثدييات البرية والبحرية في العالم: التنوع والتهديد والمعرفة ،" علم، المجلد. 322 ، لا. 5899 ، ص 225-230 ، 2008. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  2. جي بي شالر ، جيه هو ، دبليو وينشي ، وجيه تشو ، الباندا العملاقة في ولونغمطبعة جامعة شيكاغو ، شيكاغو ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 1985.
  3. وزارة الغابات والصندوق العالمي للطبيعة ، الخطة الوطنية لإدارة الحفظ للباندا العملاقة وموائلها: مقاطعات سيتشوان وشانشي وقانسو ، جمهورية الصين الشعبية، وزارة الغابات ، بكين والصندوق العالمي للطبيعة ، غلاند ، سويسرا ، 2006.
  4. S. J. O'Brien و W. Pan و Z. Lu ، "Pandas، people and policy" ، طبيعة سجية، المجلد. 369 ، لا. 6477 ، ص 179-180 ، 1994. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  5. J. MacKinnon و R. De Wulf ، "تصميم المناطق المحمية للباندا العملاقة في الصين ،" في رسم خريطة تنوع الطبيعة، R.I Miller، Ed.، Chapman and Hall، London، UK، 1994. View at: Google Scholar
  6. جيه هو ، بحث عن الباندا العملاقة، دار نشر شنغهاي للعلوم والتكنولوجيا ، شنغهاي ، الصين ، 2001.
  7. W. Xu و Z. Ouyang و A. Viña و H. Zheng و J. Liu و Y. Xiao ، "تصميم خطة حماية لحماية موائل الباندا العملاقة في سلسلة جبال Qionglai ، الصين ،" التنوع والتوزيعات، المجلد. 12 ، لا. 5، pp.610–619، 2006. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  8. ر. لاند ، "علم الوراثة والديموغرافيا في الحفاظ على الأحياء ،" علم، المجلد. 241 ، لا. 4872 ، الصفحات من 1455 إلى 1460 ، 1988. عرض على: الباحث العلمي من Google
  9. K. Ralls و K. Brugger و J. Ballou ، "زواج الأقارب ووفيات الأحداث في مجموعات صغيرة من ذوات الحوافر" ، علم، المجلد. 206 ، لا. 4422 ، ص 1101-1103 ، 1979. عرض على: الباحث العلمي من Google
  10. S. H. Schneider and T.Loot، “Climate change،” in حالة واتجاهات الموارد البيولوجية للأمة، M.J Mac، P. A. Ople، C.E Puckett Haecke، and P. D. Doran، Eds.، United States Geological Survey، Reston، Va، USA، 1998. View at: Google Scholar
  11. الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ، "تغير المناخ 2001: الأساس العلمي في مساهمة الفريق العامل الأول في تقرير التقييم الثالث للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ،" مطبعة جامعة كامبريدج ، كامبريدج ، المملكة المتحدة ، 2001. عرض على: الباحث العلمي من Google
  12. جي رايلي ، بي إتش ستون ، سي إي فورست ، إم دي ويبستر ، إتش دي جاكوبي ، آر جي برين ، "تغير المناخ: تقييمات عدم اليقين وتغير المناخ ،" علم، المجلد. 293 ، لا. 5529 ، ص 430-433 ، 2001. عرض على: الباحث العلمي من Google
  13. T.M L. Wigley و S.C.BRaper ، "تفسير التوقعات العالية للاحترار العالمي المتوسط" ، علم، المجلد. 293 ، لا. 5529 ، ص 451-454 ، 2001. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  14. K. A. McDonald and J.H Brown، "استخدام الثدييات الجبلية لنمذجة الانقراضات بسبب التغير العالمي ،" حماية الأحياء، المجلد. 6 ، لا. 3، pp.409–415، 1992. View at: Google Scholar
  15. مكارتي ، "العواقب البيئية للتغير المناخي الأخير ،" حماية الأحياء، المجلد. 15 ، لا. 2، pp.320–331، 2001. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  16. إيه دي بارنوسكي وإي إيه هادلي وسي جيه بيل ، "استجابة الثدييات للاحترار العالمي على نطاقات زمنية متنوعة ،" مجلة علم الثدييات، المجلد. 84 ، لا. 2، pp.354–368، 2003. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  17. إي بي ليسا ، وجيه إيه كوك ، وجيه إل باتون ، "البصمات الجينية للتوسع الديموغرافي في أمريكا الشمالية ، ولكن ليس الأمازون ، خلال أواخر العصر الرباعي ،" وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية، المجلد. 100 ، لا. 18 ، ص 10331-10334 ، 2003. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  18. بارميزان وجي يوهي ، "بصمة متماسكة عالميًا لتأثيرات تغير المناخ عبر النظم الطبيعية ،" طبيعة سجية، المجلد. 421 ، لا. 6918 ، ص 37-42 ، 2003. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  19. T. L. Root ، و J. T. Price ، و K.R Hall ، و S.H.Schneider ، و C. Rosenzweig ، و J.A Pounds ، "بصمات الاحتباس الحراري على الحيوانات والنباتات البرية ،" طبيعة سجية، المجلد. 421 ، لا. 6918 ، ص 57-60 ، 2003. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  20. R. Guralnick ، ​​"تراث تغير المناخ والمناظر الطبيعية في الماضي على المناخ الذي شهدته الأنواع ونطاقات الارتفاع عبر خطوط العرض: دراسة متعددة الأنواع تستخدم الثدييات في غرب أمريكا الشمالية ،" البيئة العالمية والجغرافيا الحيوية، المجلد. 15 ، لا. 5 ، ص 505-518 ، 2006. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  21. J. J. Lawler و D. White و R. P. Neilson و A.R Blaustein ، "التنبؤ بتحولات النطاق التي يسببها المناخ: اختلافات النماذج وموثوقية النموذج ،" بيولوجيا التغيير العالمي، المجلد. 12 ، لا. 8، pp. 1568–1584، 2006. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  22. R.L Peters و J.D.S Darling ، "تأثير الاحتباس الحراري والمحميات الطبيعية. من شأن الاحترار العالمي أن يقلل من التنوع البيولوجي من خلال التسبب في انقراض الأنواع المحمية ، " علم الأحياء، المجلد. 35 ، لا. 11 ، ص 707-717 ، 1985. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  23. J.L Isaac و J. Vanderwal و C.N. التنوع والتوزيعات، المجلد. 15 ، لا. 2، pp.280–288، 2009. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  24. IUCN ، تأثر الأنواع بتأثيرات تغير المناخ، IUCN، World Conservation Union، Gland، سويسرا، 2008.
  25. دي جي ريد ، إيه إتش تايلور ، هو جينشو ، وكين تسيشنغ ، "التأثيرات البيئية على نمو نبات الباشانيا فانجيانا وانعكاساته على الحفاظ على البانادا العملاقة ،" مجلة علم البيئة التطبيقية، المجلد. 28 ، لا. 3، pp.855–868، 1991. View at: Google Scholar
  26. B. Huntley ، R. E. Green ، Y.C Collingham et al. ، "أداء النماذج المتعلقة بالتوزيع الجغرافي للأنواع بالمناخ مستقل عن المستوى الغذائي ،" رسائل علم البيئة، المجلد. 7 ، لا. 5، pp.417–426، 2004. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  27. R.J.Hijmans و C.H Graham ، "قدرة نماذج الغلاف المناخي على التنبؤ بتأثير تغير المناخ على توزيع الأنواع ،" بيولوجيا التغيير العالمي، المجلد. 12 ، لا. 12 ، ص 2272-2281 ، 2006. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  28. سي وانغ ، غابات الصين، مطبعة جامعة هارفارد ، كامبريدج ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 1961.
  29. إدارة الدولة للغابات في الصين ، تقرير المسح الوطني الثالث عن الباندا العملاقة في الصين، مطبعة العلوم ، بكين ، الصين ، 2006.
  30. دبليو بان ، ز. جاو ، ز. لو ، الملجأ الطبيعي للباندا العملاقة في جبال تشينلينغ، مطبعة جامعة بكين ، بكين ، الصين ، 1988.
  31. R.J.Hijmans ، S.E Cameron ، J.L Parra ، P. G. المجلة الدولية لعلم المناخ، المجلد. 25 ، لا. 15، pp. 1965–1978، 2005. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  32. جي إم فلاتو ، جي جي بوير ، دبليو جي لي وآخرون ، "المركز الكندي لنمذجة المناخ وتحليل النموذج العالمي المقترن ومناخه ،" ديناميات المناخ، المجلد. 16 ، لا. 6 ، ص 451-467 ، 2000. عرض على: الباحث العلمي من Google
  33. C.Gordon، C. Cooper، C. A. ديناميات المناخ، المجلد. 16 ، لا. 2-3، pp. 147–168، 2000. View at: Google Scholar
  34. الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) ، تقرير خاص عن سيناريوهات الانبعاثات، حرره N. Narkicenovic و R. Swart ، مطبعة جامعة كامبريدج ، كامبريدج ، المملكة المتحدة ، 2000.
  35. الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ، "ملخص لصانعي السياسات ،" باللغة تغير المناخ 2007: أساس العلوم الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في تقرير التقييم الرابع للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ، S. Solomon، D. Qin، M. Manning et al.، Eds.، Cambridge University Press، Cambridge، UK، 2007. View at: Google Scholar
  36. تي إيه بودن ، جي مارلاند ، آر جيه أندريس ، انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الوقود الأحفوري العالمية والإقليمية والوطنية، مركز تحليل معلومات ثاني أكسيد الكربون ، مختبر أوك ريدج الوطني ، وزارة الطاقة الأمريكية ، أوك ريدج ، تين ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 2011.
  37. الأمم المتحدة ، إدارة الشؤون الاقتصادية والاجتماعية ، شعبة السكان ، تقرير الخصوبة العالمي 2009 ، نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 2011.
  38. البنك العالمي، تعادل القوة الشرائية العالمية والنفقات الحقيقية: 2005 برنامج المقارنات الدولية، البنك الدولي ، واشنطن العاصمة ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 2008.
  39. مركز ييل للسياسة البيئية (YCELP) ومركز شبكة معلومات علوم الأرض الدولية ، 2010 مؤشر الأداء البيئي، مركز التطبيقات والبيانات الاجتماعية الاقتصادية (SEDAC) ، جامعة كولومبيا ، نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية ، http://sedac.ciesin.columbia.edu/es/epi/downloads.html.
  40. ر. تول ، "مذكرة من قبل Defra / HM Treasury ،" في اقتصاديات تغير المناخ، التقرير الثاني لدورة 2005-2006 ، لجنة اختيار الشؤون الاقتصادية في البرلمان البريطاني ، 2006. عرض على: الباحث العلمي من Google
  41. نيكس ، "تحليل جغرافي حيوي لأفاعي إلفيد الأسترالية ،" إن أطلس الثعابين Elapid في أستراليا، Australian Government Publishing Service، 1986. View at: Google Scholar
  42. J. Elith ، C.H Graham ، R.P Anderson et al. ، "الأساليب الجديدة تعمل على تحسين التنبؤ بتوزيعات الأنواع من بيانات الحدوث ،" علم البيئة، المجلد. 29 ، لا. 2، pp. 129-151، 2006. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  43. S. J. Phillips ، و R.P Anderson ، و R.E.Shapire ، "أقصى نمذجة إنتروبيا للتوزيعات الجغرافية للأنواع ،" النمذجة البيئية، المجلد. 190 ، لا. 3-4 ، ص 231-259 ، 2006. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  44. جارفيس ، هـ.روتير ، إي نيلسون ، وإي جيفارا ، بيانات SRTM غير الملحومة المملوءة بالفتحات V3.0المركز الدولي للزراعة الاستوائية (CIAT) ، 2006.
  45. إيليث ، "الأساليب الكمية لنمذجة موائل الأنواع: الأداء المقارن والتطبيق على النباتات الأسترالية ،" في الطرق الكمية لبيولوجيا الحفظ، S. Ferson and M. Burgman، Eds.، pp. 39–58، Springer، 2002. View at: Google Scholar
  46. فريق تطوير R ، R: لغة وبيئة للحوسبة الإحصائية ، مؤسسة R للحوسبة الإحصائية، فيينا ، النمسا ، 2010.
  47. تي سينج ، أو ساندر ، إن بيرينوينكل ، وتي لينغاور ، ROCR: تصور أداء المصنفات، إصدار حزمة R 1.0-4 ، 2009 ، http://CRAN.R-project.org/package=ROCR.
  48. ماير ، وأ. زيليس ، وك. هورنيك ، vcd: تصور البيانات الفئوية، إصدار حزمة R 1.2-9 ، 2010.
  49. كانتي وب. ريبلي ، التمهيد: وظائف Bootstrap R (S-Plus)، إصدار حزمة R 1.2-42 ، 2010.
  50. سي ليو ، بي إم بيري ، تي بي داوسون ، آر جي بيرسون ، "تحديد عتبات الحدوث في التنبؤ بتوزيعات الأنواع ،" علم البيئة، المجلد. 28 ، لا. 3 ، ص 385-393 ، 2005. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  51. J. Liu و Z. Ouyang و W. W.W Taylor و R. Groop و Y. Tan و H. Zhang ، "إطار عمل لتقييم تأثيرات العوامل البشرية على موائل الحياة البرية: حالة الباندا العملاقة ،" حماية الأحياء، المجلد. 13 ، لا. 6، pp. 1360–1370، 1999. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  52. الوكالة الوطنية للصور ورسم الخرائط (NIMA) ، المواصفات العسكرية MIL-V-89033 Vector Smart Map (VMap) المستوى 1 ، 1995.
  53. مركز البحوث المشتركة للمفوضية الأوروبية ، قاعدة بيانات الغطاء الأرضي العالمي 2000, 2003.
  54. X. Liu ، و A. K. Skidmore ، و T. Wang ، و Y. Yong ، و H. T. Prins ، "Giant panda Movement in Foping Nature Reserve ، China ،" مجلة إدارة الحياة البرية، المجلد. 66 ، لا. 4 ، ص 1179-1188 ، 2002. عرض على: الباحث العلمي من Google
  55. آي آر فرانكلين ، "التغيير التطوري في عدد قليل من السكان ،" في بيولوجيا الحفظ: منظور تطوري بيئي، M. E. Soule and B. A. Wilcox، Eds.، Sinauer، Sunderland، Mass، USA، 1980. View at: Google Scholar
  56. M. E. Soule ، "عتبات البقاء على قيد الحياة: الحفاظ على اللياقة البدنية والإمكانات التطورية ،" في بيولوجيا الحفظ: منظور تطوري بيئي، M. E. Soule and B. A. Wilcox، Eds.، Sinauer، Sunderland، Mass، USA، 1980. View at: Google Scholar
  57. K. McGarigal و S.A Cushman و M.C Neel و E. Ene ، FRAGSTATS: برنامج تحليل الأنماط المكانية للخرائط الفئوية، برنامج الحاسب الآلي ، جامعة ماساتشوستس ، أمهيرست ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 2002.
  58. ج. بارميزان ، "المناخ ومدى الأنواع ،" طبيعة سجية، المجلد. 382 ، لا. 6594 ، ص 765-766 ، 1996. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  59. سي دي توماس ، أ. كاميرون ، آر إي جرين وآخرون ، "خطر الانقراض من تغير المناخ ،" طبيعة سجية، المجلد. 427 ، لا. 6970، pp.145–148، 2004. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  60. Grabherr و M. Gottfried و H. Paull ، "تأثيرات المناخ على النباتات الجبلية" ، طبيعة سجية، المجلد. 369 ، لا. 6480 ، ص. 448 ، 1994. عرض على: الباحث العلمي من Google
  61. P. Hersteinsson و D.W Macdonald ، "المنافسة بين الأنواع والتوزيع الجغرافي للثعالب الحمراء والقطبية الثعالب و Alopex lagopus ،" Oikos، المجلد. 64 ، لا. 3، pp.505-515، 1992. View at: Google Scholar
  62. S. Payette ، "التوسع الأخير في النيص عند خط الشجرة: تحليل شجيري ،" المجلة الكندية لعلم الحيوان، المجلد. 65 ، لا. 3، pp. 551–557، 1987. View at: Google Scholar
  63. J. Lenoir ، و J.C Gégout ، و P. A. Marquet ، و P. De Ruffray ، و H. Brisse ، "تحول تصاعدي كبير في الارتفاع الأمثل لأنواع النباتات خلال القرن العشرين ،" علم، المجلد. 320 ، لا. 5884 ، ص 1768-1771 ، 2008. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  64. M. Konvicka و M. Maradova و J. Benes و Z. Fric و P. Kepka ، "التحولات الشاقة في توزيع الفراشات في جمهورية التشيك: آثار تغير المناخ المكتشفة على نطاق إقليمي ،" البيئة العالمية والجغرافيا الحيوية، المجلد. 12 ، لا. 5، pp. 403–410، 2003. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  65. آر جيه ويلسون ، ود. جوتيريز ، وجي جوتيريز ، ود. مارتينيز ، وآر أجودو ، وف. جيه مونسيرات ، "التغييرات في حدود الارتفاع ومدى نطاقات الأنواع المرتبطة بتغير المناخ ،" رسائل علم البيئة، المجلد. 8 ، لا. 11 ، ص 1138-1146 ، 2005. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  66. H. M. Pauli و M. Gottfried و G. Grabherr ، "تأثيرات تغير المناخ على جبال الألب والنباتات الأصلية لجبال الألب ،" مجلة علم البيئة الجبلية، المجلد. 7 ، ص 9-12 ، 2003. عرض على: الباحث العلمي من Google
  67. K. S. H. Peh ، "التأثيرات المحتملة لتغير المناخ على التوزيعات المرتفعة للطيور الاستوائية في جنوب شرق آسيا ،" كوندور، المجلد. 109 ، لا. 2 ، ص 437-441 ، 2007. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  68. C.J Loucks ، Z. Lu ، E. Dinerstein وآخرون ، "الباندا العملاقة في مشهد متغير ،" علم، المجلد. 294 ، لا. 5546 ، ص. 1465 ، 2001. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  69. W. Zhang ، Y. Hu ، B. Chen et al. ، "تقييم تجزئة موطن الباندا العملاقة (الباندا العملاقة melanoleuca) على المنحدرات الشمالية لجبال Daxiangling ، مقاطعة Sichuan ، الصين ، " بيولوجيا الحيوان، المجلد. 57 ، لا. 4 ، ص 485-500 ، 2007. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  70. P. Zhang ، G. Shao ، G. Zhao et al. ، "سياسة الغابات في الصين للقرن الحادي والعشرين ،" علم، المجلد. 288 ، لا. 5474 ، ص 2135-2136 ، 2000. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  71. أ. فينيا ، س. بيرر ، إكس.Chen et al. ، "التغييرات الزمنية في اتصال موطن الباندا العملاقة عبر حدود محمية وولونغ الطبيعية ، الصين ،" التطبيقات البيئية، المجلد. 17 ، لا. 4 ، ص 1019-1030 ، 2007. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  72. جيه آر مودسلي ، آر أومالي ، ودي إس أوجيما ، "مراجعة لاستراتيجيات التكيف مع تغير المناخ لإدارة الحياة البرية والحفاظ على التنوع البيولوجي ،" حماية الأحياء، المجلد. 23 ، لا. 5، pp. 1080–1089، 2009. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  73. N E. Heller و E. S. Zavaleta ، "إدارة التنوع البيولوجي في مواجهة تغير المناخ: مراجعة 22 عامًا من التوصيات ،" الحفظ البيولوجي، المجلد. 142 ، لا. 1، pp.14–32، 2009. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  74. J. Ran و B. Du و B. Yue ، "الحفاظ على الباندا العملاقة المهددة بالانقراض ailuropoda melanoleuca في الصين: النجاحات والتحديات ،" مارية حيوان، المجلد. 43 ، لا. 2، pp. 176–178، 2009. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  75. ج. ب. شالر ، الباندا الأخيرمطبعة جامعة شيكاغو ، شيكاغو ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 1993.
  76. إس جيه أوبراين وجيه إيه نايت ، "مستقبل الباندا العملاقة ،" طبيعة سجية، المجلد. 325 ، لا. 6107 ، ص 758-759 ، 1987. عرض في: الباحث العلمي من Google
  77. N. Rao و X. P. Zhang و S. L. Zhu ، أوراق مختارة عن أبحاث الخيزران الحديثة في الصين، مركز معلومات الخيزران ، الأكاديمية الصينية للغابات ، 1991.
  78. آر بي مينيني ، سي دي كيلينغ ، سي جيه تاكر ، جي أسرار ، و آر آر نيماني ، "زيادة نمو النبات في خطوط العرض الشمالية العالية من 1981 إلى 1991 ،" طبيعة سجية، المجلد. 386 ، لا. 6626 ، الصفحات 698-702 ، 1997. عرض على: الباحث العلمي من Google
  79. I. Ibáñez، J. S. Clark، M. C.Detze et al.، "توقع تغير التنوع البيولوجي: خارج غلاف المناخ ، ما وراء منحنى منطقة الأنواع ،" علم البيئة، المجلد. 87 ، لا. 8، pp. 1896–1906، 2006. View at: Google Scholar
  80. M. Loreau ، S. Naeem ، P. Inchausti et al. ، "البيئة: التنوع البيولوجي وعمل النظام البيئي: المعرفة الحالية وتحديات المستقبل ،" علم، المجلد. 294 ، لا. 5543 ، ص 804-808 ، 2001. عرض على: موقع الناشر | منحة جوجل
  81. Y.C Collingham and B. Huntley ، "تأثيرات تجزئة الموائل وحجم البقعة على معدلات الهجرة ،" التطبيقات البيئية، المجلد. 10 ، لا. 1، pp.131–144، 2000. View at: Google Scholar

حقوق النشر

حقوق النشر & # xa9 2012 Melissa Songer et al. هذا مقال مفتوح الوصول يتم توزيعه بموجب ترخيص Creative Commons Attribution License ، والذي يسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط ، بشرط الاستشهاد بالعمل الأصلي بشكل صحيح.


يمكن نمذجة عدد الأنواع التي تنمو بشكل أسي بمرور الوقت

أين . ف (ر). هو عدد السكان بعد الوقت. ر. . ص_0. هو السكان الأصليون عندما. ر = 0. و . ك. هو ثابت النمو.

أقوم بإنشاء دورات عبر الإنترنت لمساعدتك في تحسين حصة الرياضيات. اقرأ أكثر.

عادة ما يوجد هذا النوع من النمو في مجموعات سكانية صغيرة لم يتم تقييدها بعد ببيئتهم أو الموارد من حولهم. في عدد قليل من السكان ، يكون النمو ثابتًا تقريبًا ، ويمكننا استخدام المعادلة أعلاه لنمذجة السكان.

عندما يصبح عدد السكان أكبر ، سيبدأ في الاقتراب من قدرته الاستيعابية ، وهي أكبر عدد من السكان يمكن أن تحافظ عليه البيئة المحيطة. عند هذه النقطة ، سيبدأ النمو السكاني في الاستقرار. إذا تجاوز عدد السكان قدرته الاستيعابية ، فسيكون النمو سالبًا حتى يتقلص عدد السكان إلى القدرة الاستيعابية أو أقل. لنمذجة النمو السكاني وتفسير القدرة الاستيعابية وتأثيرها على السكان ، يتعين علينا استخدام المعادلة


كيف يمكننا حساب الحد الأدنى لعدد الباندا المستدام؟ - مادة الاحياء

الباندا العملاقة (Ailuropoda melanoleuca) مهددة بالانقراض [1] وتجذب اهتمامًا شعبيًا كبيرًا واهتمامًا علميًا ودولارات الحفظ. شملت الأنواع والنطاق التاريخي # x2019 معظم جنوب شرق الصين وشمال ميانمار وشمال فيتنام. أدت التغيرات المناخية خلال أواخر العصر البليستوسيني وآلاف السنين من التحول الزراعي والاستيطان البشري إلى تقليل التوزيع الجغرافي للباندا العملاقة بشكل كبير ، وتنتشر المجموعات السكانية الآن عبر ستة سلاسل جبلية بين سهل سيتشوان وهضبة التبت [2 & # x2013 4].

أحد أكبر التهديدات لبقاء الباندا العملاقة هو فقدان الموائل [2 ، 5 ، 6]. يقتصر هذا النوع على الغابات الجبلية النفضية والصنوبرية مع نباتات الخيزران. خلال القرن العشرين ، انخفض موطن الباندا العملاقة بشكل مطرد وسريع [٣ ، ٥ ، ٧]. تتمثل القوى الدافعة لفقدان الموائل في التحول الزراعي والأنشطة واسعة النطاق مثل إنشاء الطرق وقطع الأشجار والتعدين وتطوير الطاقة الكهرومائية. أدى فقدان الموائل إلى نطاق مجزأ للغاية العديد من مجموعات الباندا العملاقة صغيرة ومعزولة ، مما أدى إلى تدفق الجينات المحدود والمخاطر من زواج الأقارب [2 ، 4 ، 8 ، 9].

قد يشكل تغير المناخ تهديدًا كبيرًا لبقاء الباندا العملاقة. تقدر النماذج المناخية الحالية زيادة 1.4 & # x20135.8 درجة مئوية في درجات الحرارة خلال هذا القرن [10 & # x2013 13]. تبين أن التغيرات السابقة والحديثة في المناخ تسبب تغيرات في النطاق وتقلصات في توزيعات النبات والحيوان [14 & # x2013 21]. تعتمد قدرة الأنواع على النجاة من التغييرات في بيئتها على خصائص تاريخ الحياة المختلفة. تشمل الخصائص التي تزيد من احتمالية تأثر الأنواع سلبًا بالاضطراب وجود نطاق جغرافي محدود ، وضعف القدرة على التشتت ، ومعدلات منخفضة للتكاثر ، ومتطلبات موطن عالية التخصص [14 ، 22 & # x2013 24]. الباندا العملاقة لها نطاق ضيق ، ولا تنتشر على مسافات كبيرة ، وتنتج شبلًا واحدًا كل 2-3 سنوات ، وتعتمد على الخيزران في 99 & # x25 من نظامها الغذائي [25]. تشير هذه السمات إلى أنها ستكون شديدة التأثر بتغير المناخ. بالإضافة إلى القيود الناتجة عن خصائص تاريخ الحياة ، فإن استجابة الأنواع # x2019 محدودة أيضًا بالتكوين المكاني للموئل في المناظر الطبيعية. قد يكون للأنواع القدرة على التحول مع تغير أنظمة الغطاء النباتي ، ومع ذلك ، فإن المسافة أو الحواجز الأخرى قد تحد من الحركة. بالنظر إلى النطاق الجغرافي الجبلي والمقيّد للباندا العملاقة ، فإن تغير المناخ قد يقلل بشكل كبير ويعزل موائل الباندا العملاقة المجزأة بالفعل ، ويقلل من تدفق الجينات ، وبالتالي يزيد بشكل كبير من خطر الانقراض للأنواع.

يعد استقراء المغلفات المناخية المناسبة المعروفة في سيناريوهات المناخ المستقبلية أحد أفضل الأساليب للتنبؤ بتأثيرات تغير المناخ على الأنواع والتوزيعات الجغرافية # x2019 [26 ، 27]. استنادًا إلى التوزيع الحالي للباندا العملاقة والنماذج المناخية العامة المتاحة (GCMs) ، نقدم تقديرًا على نطاق واسع لكيفية تأثير تغير المناخ على موائل الباندا العملاقة بحلول عام 2080 وتقييم التغييرات المتوقعة في مستويات التجزئة والحماية. توفر هذه البيانات أحدث تقدير مستنير حول كيفية تأثير تغير المناخ على واحدة من أكثر الفقاريات الضخمة المهددة بالانقراض في العالم. كما يوفر معلومات مفيدة حيث تقوم منظمات الحفظ بتقييم كيفية الاستثمار في الحفاظ على الباندا العملاقة في المستقبل.

تضمنت دراستنا ستة سلاسل جبلية تشكل التوزيع الجغرافي الحالي للباندا العملاقة: تشينلينغ ، مينشان ، تشيونغلاي ، إكسياوكسانجلينج ، داكسانجلينج ، وليانغشان (102 & # xb000 & # x2032-108 & # xb011 & # x2032E و 27 & # xb053 & # x2032-33 & # xb055 & # x2032N الشكل 1). تنتقل أنواع الموائل عموديًا من خلال التغييرات المرتفعة داخل توزيع الباندا العملاقة ، من غابة عريضة الأوراق شبه موضعية دائمة الخضرة على ارتفاعات منخفضة ، إلى غابات عريضة الأوراق دائمة الخضرة ونفضية ، إلى الغابات ذات الأوراق العريضة الأوراق المختلطة والصنوبرية المتساقطة ، حتى الغابات الصنوبرية الفرعية. هناك الكثير من التباين في درجات الحرارة وهطول الأمطار داخل توزيع الباندا العملاقة وهذا ، جنبًا إلى جنب مع التباين في التربة والهيدرولوجيا والمنحدرات والجوانب ، أدى إلى تنوع أنواع النباتات والأشجار [28]. البيانات الأساسية حول توزيع الباندا العملاقة مأخوذة من أحدث مسح وطني للباندا العملاقة. هذه البيانات غير متاحة للباحثين خارج الصين ، مما يجعل النمذجة المباشرة لمواقع الباندا العملاقة مستحيلة [29]. ومع ذلك ، فقد تم توفير روابط ونماذج الموائل المستمدة من البيانات. تقيم دراستنا آثار تغير المناخ على الباندا العملاقة بشكل غير مباشر ، من خلال قياس كيف سيغير تغير المناخ التوزيع الجغرافي ومدى موطن الباندا العملاقة.

التوزيع الحالي للباندا العملاقة والمناطق المحمية والسلاسل الجبلية.

التوزيع الحالي في المقام الأول أعلى من ارتفاع 1200 & # x2009 م ، ومع ذلك ، تم العثور على الباندا العملاقة على ارتفاعات منخفضة تصل إلى 500 & # x2009 م خلال القرن الماضي [30]. كمنطقة دراستنا ، استخدمنا توزيع الباندا العملاقة من المسح الوطني كخط أساس وقمنا بتوسيعها لتشمل مناطق متجاورة حتى ارتفاع 500 & # x2009 م.

حصلنا على توقعات مناخية مستقبلية من قاعدة بيانات WorldClim [31] بدقة 30 & # x2032 لعام 2080. قمنا بتضمين نموذجين مناخيين عامين أحدهما وصفه المركز الكندي لنمذجة وتحليل المناخ ، الإصدار 3 (CGCM3) [32] وواحد من مركز هادلي للنمذجة المناخية المزدوجة ، الإصدار 3 (HadCM3) [33]. كلاهما يشيع استخدامهما في نماذج مقترنة بين الغلاف الجوي والمحيطات ، والبيانات متاحة للتنزيل (http://www.worldclim.org/).

لقد قصرنا دراستنا على النماذج المقيدة بالشروط الموضحة في سيناريو A2 للتقرير الخاص عن سيناريوهات الانبعاثات [34]. تفترض العائلات A1 ​​و A2 تنمية اقتصادية أسرع من العائلات B1 و B2 ، والتي تفترض أيضًا مجتمعات أكثر مسؤولية من الناحية البيئية بحلول عام 2100 [35]. تفترض عائلة A2 وجود مجتمعات مستقبلية أكثر تنوعًا مع نمو اقتصادي متباين إقليميًا ونموًا أكثر تجزؤًا في التغيرات التكنولوجية بينما يفترض السيناريو A1 أن العالم سيكون أكثر تجانسًا مع مستويات المعيشة المماثلة والتقدم التكنولوجي بين مختلف المناطق. من المفترض أن يزداد عدد السكان باستمرار في سيناريو A2 ، لكن السيناريو A1 يفترض أن عدد السكان سينخفض ​​بعد الوصول إلى 9 مليارات. اخترنا سيناريو A2 بناءً على الاتجاهات الحالية في الصين حيث ثاني أكسيد الكربون من الوقود الأحفوري2 تضاعفت الانبعاثات منذ عام 2000 [36] ، وتضاعف عدد السكان منذ عام 1960 [37] ، ونما الناتج المحلي الإجمالي ما يقرب من 40 مرة منذ عام 1960 [38] ، وأظهرت مؤشرات بيئية أخرى انخفاضًا ثابتًا في السنوات الأخيرة [39]. أكد ريتشارد تول ، مؤلف الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ ، أن عائلة A2 هي الأكثر واقعية إلى حد بعيد [40]. A2 هو سيناريو قوي ويجب أن يساعدنا في تحديد الأنماط والاتجاهات في التغييرات المتوقعة لموائل الباندا العملاقة.

لكل مجموعة بيانات مناخية ، تم استيفاء المعلمات المناخية الحيوية من التهطال الشهري ودرجات الحرارة الدنيا والقصوى باستخدام BIOCLIM [41]. اخترنا 19 من 35 متغيرًا من متغيرات BIOCLIM التي بدت أكثر صلة (الجدول 1). يتم حساب هذه المعلمات المناخية الحيوية على مدار العام بأكمله لتقديم نطاق أوسع من المتغيرات المناخية للتحليل.

متغيرات المناخ الحيوي ونسبتها المئوية وأهمية التقليب التي ذكرها Maxent. المتغيرات بالترتيب من أعلى إلى أدنى أهمية التقليب.

استخدمنا Maxent لربط التوزيع الحالي للباندا العملاقة بالمتغيرات البيئية ولتوقع موطن الباندا العملاق في المستقبل. Maxent (http://www.cs.princeton.edu/~schapire/maxent/) هو نموذج لتوزيع الأنواع للأغراض العامة يمكنه عمل تنبؤات من معلومات غير كاملة مع نجاح تنبؤ عالٍ ، لا سيما في حالات وجود بيانات الحضور فقط [41 ، 42]. يقدّر ماكسنت الأنواع وتوزيعات # x2019 من خلال إيجاد التوزيع الاحتمالي لأقصى إنتروبيا (أي أن متوسط ​​كل متغير في التوزيع المتوقع قريب من وسائل البيانات المرصودة) مع مراعاة قيود المكان الذي تتوافر فيه البيانات بالفعل [43]. بالنسبة لدراستنا ، أنشأنا 1500 نقطة عشوائية داخل منطقة الدراسة ، والتي تمثل نقطة واحدة تقريبًا لكل 100 & # x2009 م 2. أنشأنا 10000 نقطة عشوائية في منطقة الدراسة واستخرجنا 19 متغير BIOCLIM لكلا من GCMs لعام 2080 لتكون بمثابة نقاط خلفية لإسقاط التوزيعات المستقبلية. تم استخدام نماذج الارتفاع الرقمية (DEMs) بدقة 90 & # x2009 م من CGIAR-CSI SRTM [44] للارتفاع ولحساب المنحدر والسمات ، تمت إضافة جميع المتغيرات الثلاثة كمتغيرات نموذجية. تم استيفاء الظروف المناخية الحالية لكل نقطة وإسقاطها في نموذجي المناخ المستقبليين. بالنسبة لكلا النموذجين ، استخدمنا 1 لمضاعف التسوية ، وعتبة التقارب 10 & # x22125 و 500 تكرار كحد أقصى بناءً على التوصيات الافتراضية.

تم قياس أداء النموذج باستخدام المنطقة الواقعة تحت منحنى خاصية تشغيل المستقبل (AUC). تتراوح AUC من 0.5 ، وهي ليست أفضل من العشوائية ، وحتى 1.0 والتي تمثل قدرة تمييزية مثالية ، وتعتبر قيم AUC التي تزيد عن 0.75 مفيدة [45]. يقدر Maxent أهمية المتغيرات مع قيم مساهمة النسبة المئوية وأهمية التقليب. تمثل المساهمة المئوية مقدار مساهمة المتغير في النموذج بناءً على المسار المحدد لتشغيل معين. يتم تحديد أهمية التقليب عن طريق تغيير المتنبئين & # x2019 القيم بين التواجد ونقاط الخلفية ومراقبة كيفية تأثير ذلك على AUC. تعتمد أهمية التقليب على النموذج النهائي ، وليس المسار المستخدم في تشغيل فردي ، وبالتالي فهي أفضل لتقييم أهمية متغير معين. تم حساب الأخطاء المعيارية وفواصل الثقة لكلا النموذجين في R v2.13.0 [46] باستخدام حزم ROCR [47] و vcd [48] و boot [49]. قمنا بتقييم مدى قدرة Maxent على التنبؤ جيدًا بالباندا العملاقة الحالية المعروفة باستخدام نفس الأساليب ، باستثناء أننا استخدمنا نماذج GCM لعام 2000 بدلاً من 2080. كان Maxent دقيقًا بنسبة 77 & # x25 في نمذجة توزيع الباندا العملاق الحالي.

قمنا باستيراد توزيعات Maxent الاحتمالية لكل نموذج في ArcGIS 9.3 (ESRI Inc.، Redlands، CA) وقمنا بتحويلها إلى وجود / غياب (0/1) بناءً على قيمة العتبة التي تزيد من حساسية التدريب بالإضافة إلى الخصوصية [50].

2.3 تحديد الموطن المناسب والتجزئة

المناطق ذات الكثافة السكانية العالية والطرق ليست مناسبة للباندا العملاقة ولا توفر الأراضي الزراعية موطنًا مناسبًا ، لذلك قمنا بإزالة الأراضي الزراعية والمناطق الحضرية ومخازن الاضطرابات البشرية. استنادًا إلى إطار عمل وضعه Liu et al. [51] ، اعتبرنا المناطق الواقعة ضمن 1410 & # x2009m من المدن و 210 & # x2009m من الطرق (بيانات شبكة النقل والمدينة من NIMA [52]) غير مناسبة. استخدمنا بيانات الغطاء الأرضي من Global Land Cover 2000 [53]. تستثني التنمية البشرية الباندا العملاقة من المناطق & # x3c1،200 & # x2009 م في الارتفاع [30] ، لذلك تمت إزالة هذه المناطق أيضًا من الموائل المناسبة المتوقعة. بعد إزالة الاضطرابات البشرية والغطاء الأرضي غير المناسب ، قمنا بحساب حجم جميع البقع المتبقية. ثم أزلنا جميع التصحيحات & # x3c4 & # x2009km 2 بناءً على متوسط ​​حجم نطاق المنزل الباندا [54]. لكل من النماذج الثلاثة (التوزيع الحالي للباندا العملاقة وتوقعان) قمنا بحساب منطقة التواجد داخل كل سلسلة جبال والمقدار والنسبة المئوية للمنطقة داخل المناطق المحمية.

قمنا بحساب عدد التصحيحات & # x3e4 & # x2009km 2 وعدد هذه البقع & # x3e200 & # x2009km 2 المتبقية. منطقة بهذا الحجم ستدعم نطاقات منازل الباندا العملاقة النموذجية (& # x7e 4 & # x2009km 2) لحوالي 50 فردًا ، مما يمثل الحد الأدنى من السكان اللازم لردع اكتئاب زواج الأقارب [55 ، 56]. استخدمنا FRAGSTATS [57] لقياس مؤشرات التجزئة داخل سلاسل الجبال لكل نموذج ، وتحديدًا عدد البقع ومتوسط ​​حجم التصحيح (MPS) ومتوسط ​​أقرب مسافة مجاورة (MNN). أقرب جار لكل رقعة هو أقصر مسافة من رقعة أخرى.

3. النتائج 3.1. توزيع الباندا العملاق الحالي

يتضمن توزيع الباندا العملاق الحالي ما لا يقل عن 18 بقعة كبيرة (& # x3e200 & # x2009km 2) لا تزال سليمة (الجدول 2 الشكل 1). تضم جبال Minshan ، التي تدعم أكثر من 40 & # x25 من سكان الباندا العملاقة ، أكبر منطقة موطن مناسبة وجبال Daxiangling هي الأصغر. تتمتع السلاسل الجبلية الأكبر التي تحتوي على المزيد من توزيع الباندا العملاقة المتبقية بنسب أعلى محمية من السلاسل الجبلية الأصغر. تمثل سلاسل جبال Qinling و Minshan و Qionglai مجتمعة ما يقرب من 90 & # x25 (13500 & # x2009km 2) من المنطقة المحمية ضمن توزيع الباندا العملاقة (الجدول 2). تتراوح النسب المئوية من 25 & # x25 في جبال Liangshan حتى 72 & # x25 محمية في سلسلة جبال Qinling.

الموطن المناسب الحالي والمتوقع للباندا العملاقة استنادًا إلى المركز الكندي لتحليل نمذجة المناخ (CGCM3) ومركز هادلي للنمذجة المناخية (HadCM3) 1.

نطاقالموائل المتبقية بالكيلومتر 2 (& # x25)الموطن المفقود بالكيلومتر 2 (& # x25)موطن محمي بالكيلومتر 2 (& # x25) عدد البقع (& # x3e200 & # x2009km 2)
تيارCGCM3HadCM3CGCM3HadCM3تيارCGCM3HadCM3تيارCGCM3HadCM3
تشينلينغ4,0684,063 (99)3,387 (83)5 (& # x3c1)681 (17) 2,919 (72) 2,917 (72) 2,517 (62)222
مينشان12,0762,694 (22)4,866 (40)9,383 (77)7,210 (60) 8,144 (67) 1,989 (16) 3,395 (28)547
Qionlai6,5514,089 (62)2,218 (34)2,462 (38)4,333 (66) 2,461 (38) 1,869 (28) 1,265 (19)442
شياوكسيانجلينج173148 (3)136 (8)1,683 (97)1,596 (92) 531 (31) 20 (& # x3c1) 27 (& # x3c1)300
داشيانجلينج36537 (10)39 (11)328 (90)326 (89) 123 (34) 22 (6) 20 (5)100
ليانغشان3,481590 (171,369 (40)2,891 (83)2,112 (61) 885 (25) 136 (4) 292 (8)313
المجموع28,27311,520 (41)12,015 (43)16,753 (59)16,258 (58)15,0626,950 (25)7,516 (27)181114

1 الموائل المتبقية هي مناطق النطاق الحالي التي يُتوقع أن تظل مناسبة والموائل المفقودة هي مناطق لا يُتوقع أن تظل مناسبة في عام 2080. تستند تقديرات الموائل المحمية إلى نظام المناطق المحمية الحالي وتم حساب النسب المئوية مقابل التوزيع الحالي.

تختلف مؤشرات التجزئة بشكل كبير عبر السلاسل الجبلية مع MPS تتراوح من 73 & # x2009km 2 (Daxiangling) إلى 863 & # x2009km 2 (Minshan) ومسافات MNN من 0.3 إلى 5.5 & # x2009km (متوسط ​​1.5 & # x2009km الجدول 3). تتمتع جبال كينلينج ومينشان بمستويات أقل من التجزئة ، حيث تمتلك أكبر MPS (509 & # x2009km 2 و 863 & # x2009km 2 ، على التوالي) ومسافات أقل من المتوسط ​​MNN (0.3 & # x2009km و 1.2 & # x2009km). سلاسل الجبال الجنوبية الثلاثة مجزأة للغاية مع بقاء القليل من البقع الكبيرة.

مقاييس التجزئة للموئل المناسب الحالي والمستقبلي للباندا العملاقة استنادًا إلى المركز الكندي لتحليل نمذجة المناخ (CGCM3) ومركز هادلي للنمذجة المناخية (HadCM3).

تم اختبار نماذجنا جيدًا باستخدام AUC 0.752 ، والخطأ القياسي 0.010 ، وفاصل الثقة 95 & # x25 0.992 ، 1.000. كان المتغير الأكثر أهمية بناءً على أهمية التقليب هو متوسط ​​درجة الحرارة للربع الأكثر دفئًا (19.6 & # x25) ، متبوعًا بموسمية هطول الأمطار (18 & # x25 ، الجدول 1). المتغير التالي في القائمة ، الذي ينخفض ​​بمقدار 10 نقاط مئوية ، هو نطاق درجة الحرارة السنوي (9.5 & # x25) ، يليه هطول الأمطار السنوي (8.3 & # x25) ودرجة الحرارة الموسمية (8.0 & # x25). جميع متغيرات هطول الأمطار الأخرى ، مثل هطول الأمطار في الربع الأكثر جفافًا ، والشهر الأكثر جفافًا ، والربع الأكثر دفئًا ، والشهر الأكثر أمطارًا ، والربع الأكثر برودة ، والربع الأكثر أمطارًا لها أهمية تبديل أقل من 3.0 & # x25. كان متوسط ​​درجات الحرارة للعام ، والربع الأكثر أمطارًا ، والربع الأكثر جفافاً أيضًا أقل من 3.0 & # x25 ، جنبًا إلى جنب مع الانحدار والجانب.

من المتوقع أن يكون أقل من نصف التوزيع الحالي للباندا العملاقة مناسبًا بحلول عام 2080 وفقًا لكلا النموذجين المناخيين. يمكن اعتبار مناطق التوزيع الحالية التي يُتوقع أن تكون مناسبة في عام 2080 موطنًا متبقيًا ، على عكس مناطق التوزيع الحالية التي يُتوقع أن تكون غير مناسبة والتي يمكن اعتبارها موطنًا مفقودًا. تمثل المناطق المتوقع أن تكون مناسبة في عام 2080 والتي تقع خارج التوزيع الحالي مناطق موائل جديدة محتملة. تبلغ كمية ونسبة الموائل المناسبة المتوقع فقدها حوالي 60 & # x25 لكلا سيناريوهين المناخ (الجدول 2 ، الشكل 2). يختلف فقدان الموائل المتوقعة بين النماذج وبين السلاسل الجبلية. من المتوقع أن يحقق النطاق الشمالي البعيد في جبال تشينلينغ أفضل أداء لمشروعات CGCM3 بأقل من 1 & # x25 خسارة بينما يتوقع HadCM3 خسارة 17 & # x25 في الموائل المناسبة. بالنسبة لجميع سلاسل الجبال الأخرى ، تتوقع النماذج خسائر أعلى تتراوح بين 60 إلى 97 & # x25. يتوقع كلا النموذجين أن النطاقات الجنوبية الثلاثة ستحتفظ بقليل من الموائل المناسبة. الخسائر المتوقعة مصحوبة بانخفاض في كمية الموائل المناسبة المحمية. تعد جبال تشينلينج الأفضل مع ما يقرب من 70 & # x25 من الموطن المناسب المحمي في عام 2080. تظهر سلاسل الجبال الأخرى فقط 1 & # x201328 & # x25 من منطقة الموائل المناسبة المحمية.

الموائل المناسبة المتوقعة لعام 2080 استنادًا إلى (أ) المركز الكندي لنمذجة وتحليل المناخ ، النموذج المزدوج ، الإصدار 3 (CGCM3) ، (ب) مركز هادلي للنمذجة المناخية المقترنة ، الإصدار 3 (HadCM3) ، والحالة المحمية بناءً على نظام المناطق المحمية الحالي.

على الرغم من الخسائر المتوقعة في التوزيع الحالي للباندا العملاقة ، هناك زيادة عامة في الموائل المناسبة المتوقعة خارج التوزيع الحالي (الجدولان 2 و 4 ، الشكل 2). يعرض كلا النموذجين كميات كبيرة من الموائل الجديدة المحتملة خارج التوزيع الحالي للباندا العملاقة & # x2014an إضافي 34،200 & # x2009km 2 (CGCM3) و 24300 & # x2009km 2 (HadCM3) (الجدول 4). ومع ذلك ، فإن معظم المناطق الجديدة المحتملة ليست متجاورة مع التوزيع الحالي للباندا العملاقة وبعض البقع بعيدة تصل إلى 120 & # x2009 كم (متوسط ​​22 & # x2009 كم لـ CGCM3 و 13 & # x2009 كم لـ HadCM3). يشمل الموطن الجديد المحتمل بعض المناطق على ارتفاعات (& # x3e3500 & # x2009m) التي لا تستخدمها الباندا العملاقة في كثير من الأحيان اليوم & # x2014 حوالي 10،100 & # x2009km 2 (CGCM3) و 4،900 & # x2009km 2 (HadCM3) أعلى من 3500 & # × 2009 م (الجدول 4). مصدر قلق آخر هو أن الكثير من هذا الموائل الجديدة المحتملة لن يقع ضمن نظام المناطق المحمية الحالي فقط 12 & # x25 من CGCM3 و 14 & # x25 من منطقة الموائل الجديدة المحتملة في HadCM3 ستتم حمايتها بموجب نظام المناطق المحمية الحالي (الجدول 4 ، الشكل 2 ).

موطن مناسب متوقع خارج التوزيع الحالي للباندا العملاقة بناءً على المركز الكندي لتحليل نمذجة المناخ (CGCM3) ومركز هادلي للنمذجة المناخية (HadCM3).

تمت إزالة أجزاء كبيرة من كلا نموذجي الإسقاط المناخي بسبب الاضطرابات البشرية (الأراضي الزراعية ، والمناطق الحضرية ، والمستوطنات ، والطرق) ، مما يوضح الطبيعة المجزأة للغاية لمجموعة الباندا العملاقة المتبقية. تمت إزالة ما يقرب من 21،840 & # x2009km 2 و 11،690 & # x2009km 2 من طرازي CGCM3 و HadCM2 الأوليين ، على التوالي. تشير مقارنة مقاييس التجزئة بين التوزيع الحالي للباندا العملاقة ومنطقة الموائل المناسبة المتوقعة لعام 2080 إلى زيادات كبيرة في التجزئة داخل جميع سلاسل الجبال. العدد المتوقع للتصحيحات أكثر من ثلاثة أضعاف في كلا النموذجين (الجدولان 1 و 2). ينخفض ​​إجمالي MPS بشكل كبير من 505 & # x2009km 2 في التوزيع الحالي إلى 67 & # x2009km 2 (CGCM3) و 38 & # x2009km 2 (HadCM3) في عام 2080 (الجدول 3). ضمن سلاسل الجبال ، يقدم كلا النموذجين عزلة متزايدة بين البقع ، مع زيادة MNN في جميع سلاسل الجبال ، مع ثلاثة استثناءات ، يتوقع CGCM3 انخفاضًا في MNN داخل نطاقات Qionglai و Xiaoxiangling ومشروعات HadCM3 انخفاضًا في MNN في نطاق Daxiangling. يُظهر كلا الطرازين أيضًا انخفاضًا في التصحيحات الكبيرة (& # x3e200 & # x2009km 2) ، من 18 إلى 14 أو أقل (الجدول 2). ومع ذلك ، يحتفظ كل من جبال كينلينج ومينشان ببقع كبيرة ، ومن المتوقع حدوث آثار تجزئة أقل.

يحتوي الموطن المناسب المتوقع للنموذجين على اتفاقية مكانية 38 & # x25 فقط (الجدول 4 ، الشكل 3). تم العثور على التوقعات الأكثر تشابهًا في جبال تشينلينغ (61 & # x25) بينما توجد أدنى التوقعات في جبال Liangshan (22 & # x25).

اتفاقية مكانية للتنبؤات بالموائل المناسبة في عام 2080 استنادًا إلى المركز الكندي لنمذجة وتحليل المناخ ، الإصدار 3 من النموذج المقترن ومركز هادلي للنمذجة المناخية المزدوجة ، الإصدار 3 ، والتوزيع الحالي للباندا العملاقة ، والحالة المحمية بناءً على المنطقة المحمية الحالية النظام.

4. مناقشة 4.1. تأثيرات تغير المناخ على التوزيع الجغرافي ومدى انتشار موطن الباندا العملاقة

تشير نتائجنا إلى خسائر كبيرة في التوزيع الحالي للباندا العملاقة & # x2019s بحلول عام 2080 ، مما يدعم تنبؤًا عامًا رئيسيًا لتغير المناخ & # x2013 تحول أنظمة الغطاء النباتي نحو ارتفاعات وخطوط عرض أعلى. يحدث حوالي 90 & # x25 من الموطن المناسب في المستقبل في سلاسل الجبال الشمالية الثلاث بينما تظهر سلاسل الجبال الجنوبية انخفاضًا & # x3e80 & # x25 في الموائل المناسبة. تعتبر جبال تشينلينج الشمالية البعيدة أفضل حالًا ، حيث تحتفظ بأكبر نسبة من الموائل المناسبة ، مما يدل على زيادة كبيرة في الموائل المناسبة الجديدة ، والحفاظ على MPSs الكبيرة وشبكات MNN الصغيرة. بشكل عام ، من المتوقع أن تتبع الباندا العملاقة أنماط تأثير المناخ (أي التحولات في الارتفاع وخط العرض) التي لوحظت سابقًا للعديد من أنواع الطيور والفراشات [58 & # x2013 60] ، والثدييات [61 ، 62] ، ومجموعة من الأصناف الأخرى [18] . تقدم العديد من الدراسات السابقة دليلًا مباشرًا على أن التحولات نحو الشمال تحدث بالفعل.

تتوقع نتائجنا تحولات تصاعدية ، مع توقع أن يزيد أكثر من ربع مناطق التواجد الجديدة عن 3500 & # x2009 م. يوجد دليل على حدوث تحول تصاعدي شامل في الارتفاع الأمثل بسبب تغير المناخ للعديد من الأنواع النباتية في الغابات المعتدلة في أوروبا الغربية بين عامي 1905 و 2005 [63]. ظهرت أنماط مماثلة لبعض الفراشات في جمهورية التشيك [64] وإسبانيا [65] ، والنباتات في جبال الألب [66] ، وبعض الطيور في جنوب شرق آسيا [67].

قد تكون حيوانات الباندا العملاقة معرضة بشكل خاص لخطر التحول في أنظمة الغطاء النباتي. لا يقتصر الأمر على تخصصهم في الخيزران ، ولكنهم قد يأكلون فقط نوعين أو ثلاثة أنواع من الخيزران ، اعتمادًا على منطقتهم ، على الرغم من وجود أنواع أخرى من الخيزران (على سبيل المثال ، [2 ، 68 ، 69]). لا يمكننا حاليًا التنبؤ بتأثيرات تغير المناخ على أنواع الخيزران المختلفة أو ما إذا كانت ستبقى على ارتفاعات منخفضة ، أو تتجه نحو الأعلى ، أو تفعل الأمرين معًا. نحن هنا نفترض أن جميع الموائل المناسبة في المستقبل ستكون قابلة للاستخدام ، ومع ذلك ، فمن المحتمل أن بعض المناطق المرتفعة غير مناسبة للنباتات بسبب الغطاء الصخري.

قد تكون نتائجنا تقديرًا متحفظًا لتأثيرات تغير المناخ على حيوانات الباندا العملاقة. أولاً ، تستند نماذجنا إلى افتراض أن الزراعة لن تتقدم فوق & # x7e 1،200 & # x2009m. قد لا يصمد هذا الافتراض إذا أدى الاحترار إلى أن تصبح الارتفاعات العالية مناسبة للمحاصيل. إذا تحول الاستخدام الزراعي إلى ارتفاعات أعلى ، فسيتم استبعاد الباندا العملاقة من تلك المناطق.

أخيرًا ، قد نستهين بمستقبل الغطاء الحرجي. خلال العقد الماضي ، سنت الحكومة الصينية مبادرتين رئيسيتين لحماية الغابات واستعادة موطن الباندا العملاقة. وهي تشمل برنامج Grain-to-Green ، الذي يعوض المزارعين عن إعادة الأراضي الزراعية شديدة الانحدار إلى الغابات ، وبرنامج الحفاظ على الغابات الطبيعية ، الذي يحظر حصاد الغابات الطبيعية ويوفر حوافز اقتصادية للسكان المحليين لإنفاذ القانون ضد حصاد الأشجار [7 ، 70]. تشير الأبحاث في محمية وولونغ الطبيعية إلى أن هذه البرامج ساعدت في استعادة الموائل [71]. يمكن أن يؤدي توسيع المناطق المناسبة إلى ارتفاعات أعلى إلى زيادة الاتصال في بعض الأماكن.

من المرجح أن يؤدي زخم تغير المناخ الجاري بالفعل إلى تغييرات في النظم الطبيعية ، بغض النظر عن أي جهود حالية أو مستقبلية لتخفيف الانبعاثات [72 ، 73]. يمكن أن تساعد نتائج عملنا في إرشاد استراتيجيات التكيف للمساعدة في تخفيف الآثار المتوقعة لتغير المناخ على الباندا العملاقة وموائلها من خلال تحديد المناطق التي من المحتمل أن تشهد تغيرات جذرية ، وتلك التي من المتوقع أن تحقق نتائج أفضل وتتمتع بالفعل بحماية جيدة ، وتلك التي من المتوقع أن يكون أداؤه جيدًا ولكنه غير محمي حاليًا.

اتخذت حكومة الصين و # 2019 خطوات رئيسية من شأنها أن تتصدر قائمة أي استراتيجيات تكيف تم تطويرها للباندا العملاقة. بالإضافة إلى برامج الاستعادة الجارية حاليًا ، فقد قاموا بتوسيع مساحة المناطق المحمية بشكل كبير في العقود الأخيرة. زاد عدد مناطق محمية الباندا العملاقة من 12 فقط في عام 1980 إلى 33 بحلول عام 2000 [2 ، 68] ، ويوجد حاليًا أكثر من 59 منطقة محمية [74]. ومع ذلك ، يوجد حاليًا 60 & # x25 من الباندا العملاقة داخل المناطق المحمية [29]. تظهر نتائجنا أن هناك إمكانات كبيرة لتوسيع الحالة المحمية إلى المناطق التي تم تحديدها على أنها مناسبة ، وكذلك لزيادة الاتصال داخل النطاقات للمساعدة في تسهيل التنقل بين المجموعات السكانية الصغيرة.

يتنبأ كلا النموذجين بأن جبال تشينلينغ ستحافظ على معظم موطنها وأن التجزئة ستكون ضئيلة حتى في ظل سيناريوهات تغير المناخ المختلفة. تشير التقديرات إلى أن الموطن المناسب سيتضاعف أو يتضاعف ثلاث مرات في جبال تشينلينغ بحلول عام 2080 ، على الرغم من أنه سيتم حماية 15 & # x25 فقط ، ويمكن أن يساعد توسيع الحماية لتشمل مناطق جديدة على تعزيز سكان تشينلينغ. في المقابل ، من المتوقع أن يفقد Minshan و Qionglai أكثر من نصف موطنهم الحالي المناسب. من المتوقع أن تحتوي سلسلتي الجبال على قدر كبير من المناطق الجديدة التي تصبح مناسبة ، ولكن بمستويات منخفضة من الحماية. يقدم كلا النموذجين لدينا موطنًا مناسبًا يعمل على تخزين المناطق المحمية الموجودة في أقصى الجنوب والركن الشمالي الغربي لجبال مينشان. في جبال Qionglai ، يعرض كلا النموذجين لدينا قدرًا كبيرًا من الموائل المناسبة بين مجموعة كبيرة من المناطق المحمية والمنطقة المحمية الوحيدة في الجنوب لتبقى مناسبة في عام 2080. يمكن أن تكون هذه المناطق ذات أهمية خاصة لأنها تدعم بالفعل تجمعات الباندا العملاقة ولكن ليست محمية بعد ، ويمكن أن تعزز الاتصال داخل نطاق Qionglai. تحتوي سلاسل جبال Minshan و Qionglai على أكبر وثاني أكبر مجموعات من الباندا العملاقة ويجب منحها الأولوية لزيادة الحماية للمساعدة في استقرارها ضد تأثيرات تغير المناخ.

تتنبأ نتائجنا بوضع مؤلم بشكل خاص في سلاسل الجبال الجنوبية الصغيرة. من المتوقع أن تكون هذه السلاسل الجبلية الثلاثة هي الأكثر تجزؤًا نتيجة لتغير المناخ ولا يُتوقع وجود بقع كبيرة في Xiaoxingling و Daxiangling وقليل منها فقط في Liangshan. على الرغم من أنه من المتوقع أن تنخفض الموائل في النطاقات الثلاثة الأكبر ، فمن المتوقع أن يبقى عدد مماثل من البقع الكبيرة. وفقًا للمسح الوطني الثالث 2000-2001 ، تدعم النطاقات الثلاثة الأصغر حاليًا 115 (ليانغشان) و 32 (شياوشيانغلينغ) و 29 (داشيانغلينغ) من الباندا العملاقة. يثير الانخفاض الحاد المتوقع في النطاقات الجنوبية أسئلة صعبة يجب أخذها في الاعتبار عند تطوير استراتيجيات التكيف. من المحتمل أن تكون أعداد السكان الصغيرة التي يتم الإبلاغ عنها حاليًا من الجنوب نتيجة لعزل وتجزئة المجموعات السكانية الفرعية ، مما قد يتسبب بالفعل في انخفاض التنوع الجيني. في حين أنه من المهم الحفاظ على هذه المجموعات السكانية الصغيرة للحفاظ على التنوع الجيني العام لعملية التمثيل الغذائي ، فقد يكون من الأكثر فعالية إعطاء الأولوية لحماية المناطق التي من المرجح أن تظل مناسبة حتى مع التغيرات المتوقعة في المناخ. النقل هو أداة قد تكون مفيدة في استراتيجيات التكيف إذا أصبحت خسائر الموائل في الجنوب شديدة بما يكفي لتبرير نقل مجموعات صغيرة إلى مناطق لديهم فرصة أفضل للبقاء فيها. هذا يمكن أن يساعد في دعم السكان الآخرين ضد خطر الانقراض.

على الرغم من أن نماذج المناخ لدينا لديها اتفاقية 40 & # x25 فقط ، لا تزال هناك مساحة كبيرة (22،570 & # x2009km 2) يتوقع كلا النموذجين أنها مناسبة في عام 2080 وأقل من ربع هذه المنطقة محمية حاليًا. يجب استكشاف هذه المناطق ، لا سيما تلك القريبة من مجموعات الباندا العملاقة الحالية ، من خلال الدراسات الاستقصائية الميدانية لتقييم مدى ملاءمتها ، ومن المحتمل أن تصبح أولويات عالية للحماية. بمجرد تحديد المناطق الرئيسية ، يجب أيضًا أخذها في الاعتبار للحماية المستقبلية ولمبادرات الحفظ الجديدة ، مثل التخطيط لإعادة إدخال الباندا الأسيرة في البرية.

يجب أيضًا إعطاء الأولوية للممرات وزيادة الاتصال في أي استراتيجية تكيف مصممة للتخفيف من آثار تغير المناخ على حيوانات الباندا العملاقة. تزداد تقديرات نموذجنا لتفتت الغابات ، وهو أحد أكبر التهديدات التي تواجه الباندا العملاقة ، بشكل كبير بحلول عام 2080 ، مع انخفاض حجم الرقعة ، وزيادة العزلة ، وعدد أقل من البقع الكبيرة التي يمكن أن تدعم السكان على المدى الطويل. الكثير من الموطن في عام 2080 غير مرتبط بالتوزيع الحالي للباندا العملاقة. بناءً على بيانات القياس الراديوي ، تتحرك الباندا العملاقة عادةً & # x3c500 & # x2009m / day [54] ، وبالتالي من غير المحتمل أن تكون قادرة على التكيف مع زيادة التجزئة بالمقياس الضروري الذي تنبأت به نماذجنا. هذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص لبقاء الباندا العملاقة لأن الأبحاث السابقة أظهرت أن زيادة الاتصال مطلوبة لتحسين تدفق الجينات والحفاظ على التنوع الجيني. غالبية السكان المتبقين لديهم 20 حيوان باندا أو أقل [3 ، 5 ، 75] ، مما يعرضهم لخطر زواج الأقارب والاستئصال [4 ، 76]. سيعتمد تعزيز فرص بقائهم على قيد الحياة على تحسين الاتصال عن طريق زيادة حماية الموائل المناسبة وإنشاء ممرات لربط السكان المعزولين [4 ، 68 ، 76].

4.2.1. قياس تأثير المتغيرات المناخية

استنادًا إلى قيم أهمية تبديل Maxent & # x2019s ، كانت درجة الحرارة خلال الربع الأكثر دفئًا هي المتغير الأكثر أهمية وكانت الكمية السنوية لهطول الأمطار مرتفعة & # x2014 كما ثبت أن كلاهما يؤثر على معدلات نمو الخيزران [77]. توضح قيم أهمية التقليب أيضًا تأثير الموسمية على النموذج ، مع موسمية هطول الأمطار ودرجة الحرارة جنبًا إلى جنب مع نطاق درجة الحرارة السنوي المبلغ عنه في أهم خمسة متغيرات. تحليل شامل لصور الأقمار الصناعية وثاني أكسيد الكربون2 أظهرت السجلات بين عامي 1981 و # x20131991 أن التغيرات في الموسمية مرتبطة بالتغيرات في درجات حرارة الهواء وتقدم دليلًا على أن درجات الحرارة الأكثر دفئًا تعزز النمو الخضري المتزايد [78]. تعد الموسمية عاملاً رئيسيًا في نمو وتوزيع الخيزران وستكون عاملاً رئيسيًا في ملاءمة الموائل في المستقبل.

على الرغم من استخدام نماذج غلاف المناخ على نطاق واسع في أبحاث تغير المناخ للتنبؤ بتوزيعات الأنواع في المستقبل [26 ، 27] ، إلا أن هناك قيودًا. Ib & # xe1 & # xf1ez et al. [79] أشر إلى أن هذا النهج يتعامل بشكل فعال مع المكانة المحققة كما لو كانت المكانة الأساسية. قد تؤثر التغييرات في المناخ أيضًا على كيفية تشتت الأنواع ، والتأثير على القدرة الإنجابية ، وتعطيل عمل النظام البيئي عندما تتحرك الأنواع الرئيسية داخل أو خارج منطقة بمعدلات متفاوتة [80] ، في حين أن فسيفساء المناظر الطبيعية والأنشطة البشرية قد تعوق أو تسهل الهجرة إلى بدرجات مختلفة لأنواع مختلفة [81]. قمنا بتوسيع طبقة توزيع الباندا العملاقة الحالية لتشمل ارتفاعات منخفضة لتعكس بشكل أفضل المكانة الأساسية للباندا العملاقة ، وقمنا بدمج الاستخدام البشري قدر الإمكان عن طريق إزالة الاضطرابات البشرية غير المتوافقة بناءً على البيانات الحالية. على الرغم من أننا لا نستطيع تضمين جميع التأثيرات المحتملة في النموذج ، إلا أن نتائجنا تمثل أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا في تحليل آثار تغير المناخ على توزيع الأنواع وتستند إلى أفضل البيانات المتاحة للباندا العملاقة. نعتقد أنه لأغراض المناظر الطبيعية ، من المحتمل أن يكون تمثيلًا جيدًا لكيفية تأثير تغير المناخ على أنماط وتوزيع موائل الباندا العملاقة.

سيتأثر موطن الباندا العملاقة وفعالية حماية هذا الموطن بشدة بتغير المناخ. باستخدام إجراءات النمذجة الراسخة ، نقدم إرشادات أساسية لتطوير استراتيجيات التكيف ، وتصميم المسوحات المستقبلية ، وإعطاء الأولوية لحماية موطن الباندا العملاقة. تتوافق نتائجنا مع الدراسات السابقة حول تأثيرات تغير المناخ على الأنواع الجبلية. يقدم بحثنا أدلة دامغة لزيادة تطوير المناطق المحمية في النطاقات الشمالية والوسطى لتوزيع الباندا العملاقة الحالي ولضمان زيادة الاتصال بين المناطق المناسبة الحالية والمستقبلية المحتملة.


المواد والأساليب

منطقة الدراسة ودراسة الحيوانات.

درسنا الباندا في محمية وولونغ الطبيعية التي تبلغ مساحتها 2000 كيلومتر مربع (102 ° 52′ –103 ° 24′E ، 30 ° 45′ –31 ° 25′N) ، سيتشوان ، الصين (الشكل 1). تقع وولونغ ضمن نقطة ساخنة للتنوع البيولوجي العالمي (Liu et al. 2003) ، وتحتوي على ما يقرب من 10٪ من إجمالي أعداد الباندا العملاقة (Liu et al. 2001). يتكون موطن الباندا من غابات مختلطة صنوبرية ونفضية عريضة الأوراق وغابات صنوبرية تحت الألب (Schaller et al. 1985). كانت المنطقة الواقعة داخل وولونغ حيث تم اصطياد الباندا تسمى Hetaoping وتقع في القسم الشمالي الشرقي من المحمية (الشكل 1). اقترحت محاصرة الكاميرا والاختبار الجيني للحمض النووي المستخرج من البراز الذي تم جمعه في جميع أنحاء منطقة الدراسة وجود ما مجموعه 16-25 من الباندا (J. Zhang، pers. obs.).

منطقة دراسة لتتبع طوق GPS للباندا العملاقة (الباندا العملاقة melanoleuca) في محمية وولونغ الطبيعية ، الصين.


شكر وتقدير

نحن مدينون للدعم المالي من مؤسسة العلوم الوطنية (ديناميات النظم الطبيعية والبشرية المزدوجة ، الشراكة من أجل البحث والتعليم الدوليين) ، المعهد الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية (R01 HD39789) ، الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (الأرض) برنامج الاستخدام / تغيير الغطاء الأرضي وبرنامج البيئة الأرضية والتنوع البيولوجي) ، ومؤسسة غوغنهايم ، وجامعة ولاية ميشيغان ، وجامعة ولاية سان دييغو. نشكر أيضًا دين دانيلز ، و Guangming He ، و Marc Linderman ، و Zhiyun Ouyang ، و Andres Vina ، و Hemin Zhang ، و Shiqiang Zhou على مساعدتهم في الحصول على البيانات ومعالجتها. نحن ممتنون لجوانا برودريك ولوري هانتر والمراجعين المجهولين لتعليقاتهم البناءة على الإصدارات السابقة من هذه الورقة. يتوافق جمع البيانات والتحليلات (بما في ذلك تجارب الكمبيوتر) التي أجريت في هذه المقالة مع القوانين الحالية في الصين.


شاهد الفيديو: كيفية حساب الحد الادنى للاجور للمخاطبين وغير المخاطبين بقانون الخدمه المدنية 01-07-2019 (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Kilmaran

    أعتقد أنهم مخطئون. أقترح مناقشته.

  2. Dagar

    نعم بالفعل. كل ما سبق صحيح.

  3. Rafael

    أعتذر ، لكن في رأيي تعترف بالخطأ. يمكنني إثبات ذلك.

  4. Antar

    تماما أشارك رأيك. أنا أحب هذه الفكرة ، أنا أتفق تمامًا معكم.



اكتب رسالة