濒危植物新疆野苹果种群生境适宜性评价及其保护对策的研究

The country's important resource plant, Malus sieversii is a Classⅱendangered plant, and also a vulnerable species of IUCN. The survival of endangered specie is faced with an unprecedented crisis. The existing research has not analyzed the reasons for the change of the habitat area at different space-time scales, nor to Xinjiang wild apple habitat quantitative evaluation on the spatial and temporal variations of quantity and quality. How to reasonably evaluate the Malus sieversii survival environment and formulate protection countermeasures is the key scientific problems. Studied in this project, combining field investigation and GIS, by using DCCA and Weighted composite index model, focus on Xinjiang wild apple population dynamics and its ecological suitability evaluation research, analysis of the variety change trend of Xinjiang wild apple population, and analysis wild apple habitat adaptability of space differences, explore the suitability habitat of xinjiang wild apple population. Our study may provide theoretical and practical data, which could contribute to Malus sieversii forests’ resource protection, management and biogeographic history reconstruction, as well as to provide scientific countermeasures for Malus sieversii in situ or ex-situ conservation.

国家重要资源植物新疆野苹果是二级濒危保护植物，也是IUCN红色名录中的渐危种，正面临着前所未有的生存危机。现有的研究既未对不同时空尺度下新疆野苹果生境面积变化的原因进行分析，也未对新疆野苹果生境数量与质量的时空变化进行定量评价。如何合理地评估新疆野苹果种群生存环境并制定保护对策成为当前急需要解决的关键科学问题。本研究拟在实地调查与GIS结合下，采用DCCA排序和加权综合指数模型，重点开展新疆野苹果种群动态及其生态适宜性评价研究，探析新疆野苹果种群分布面积及其变化趋势，分析野苹果对生境适应性的空间差异，解析新疆野苹果最适宜分布区，为野苹果种群分布区的生物地理历史重建、居群的管理，以及为新疆野苹果就地或迁地保护政策的制定提供科学依据。

新疆野苹果（Malus sieversii）是全世界苹果基因库的重要组成部分，也是现代栽培苹果的原始祖先，对区域生态系统稳定、水土保持和生物多样性的维持均起着重要作用。其种群分布面积急剧减少，已被国际自然保护联盟列为易危种，也被中国列为国家二级重点保护野生植物。鉴于新疆野苹果的重要性以及面临的生存危机，本项目通过实地调查、历史资料和遥感数据，解析了不同时段新疆野苹果种群分布面积及其变化趋势，发现新疆野苹果在我国新疆新源县、巩留县和额敏县的分布面积减少到原来的三分之一。通过建立固定样地以及多次的幼苗调查，定量分析了新疆野苹果种群动态，发现新疆野苹果种群存活曲线均趋向于Deevey-II型，在第Ⅰ～Ⅱ年龄级个体存活率下降的最快，幼苗个体死亡率极高，可能受到过度放牧、割草等人类活动影响所导致。通过结合实地调查数据、大数据、遥感数据和模型模拟，对新疆野苹果生境适宜性进行了评价，发现新疆野苹果在当前的适宜生境主要分布在中国的新疆、吉尔吉斯斯坦的西南山地和哈萨克斯坦的阿拉木图州，分别占比28.54%，28.19% 和17.02%，仅有2.18%分布在乌兹别克斯坦。到2090年，新疆野苹果的适宜生境在乌兹别克斯坦失去98.39%，在中国新疆失去9.1%。然而，新疆野苹果在中亚山地仅有12.29%的适宜生境受到保护，哈萨克斯坦的阿拉木图州和南部区域受到保护的比例相对较高，分别为33.81%和25.58%；吉尔吉斯斯坦和中国新疆受到保护的比例较低，分别为3.49%和3.69%；而哈萨克斯坦的扎布尔州受到保护的比例最低，约为0.68%。根据研究结果，建议在中国新疆伊犁河谷和哈萨克斯坦的扎布尔州扩大保护区面积并加强就地保护促进新疆野苹果种群的恢复。本研究为新疆野苹果种群在中国新疆乃至中亚山地的保护提供了基础数据和科学依据，也为天山野果林其它野生果树的保护提供了借鉴资料。