Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cải thiện tính kết nối của vùng đất ngập nước qua việc thúc đẩy đất nông nghiệp ẩm
Tóm tắt
Các phương pháp nông nghiệp hiện đại đã khiến môi trường sống của các loài vùng đất ngập nước trở nên khan hiếm và bị cô lập trong toàn bộ vùng đồng bằng Thụy Sĩ. Việc thúc đẩy một cách có chủ ý các thực hành sử dụng đất ẩm thay vì thoát nước có thể là chìa khóa để thiết lập một mạng lưới vùng đất ngập nước mạnh mẽ và phát triển. Chúng tôi thử nghiệm khả năng của một bản đồ tiềm năng ẩm ướt quốc gia (WP-map) mới được phát triển trong việc dự đoán sự phân bố không gian của các loài vùng đất ngập nước trong môi trường mở (OW-species), và sử dụng bản đồ này để mô hình hóa các hành lang phát tán giữa các vùng đất ngập nước được bảo vệ của Thụy Sĩ. Đầu tiên, chúng tôi xác định một tập hợp các loài OW bằng cách khảo sát sự xuất hiện của các loài vùng đất ngập nước liên quan đến các loại đất che phủ trên toàn Thụy Sĩ. Sử dụng Circuitscape, chúng tôi đã xác nhận một raster chi phí được phát derived từ bản đồ WP bằng cách xem xét mối tương quan giữa sự hiện diện của các loài OW và các khu vực có xác suất di chuyển cao. Cuối cùng, chúng tôi sử dụng raster chi phí để tạo ra một bản đồ hành lang chi phí tối thiểu toàn Thụy Sĩ. Tổng thể, các loài OW không chỉ có khả năng cao hơn để tìm thấy trong các khu vực ẩm ướt của WP-map, mà hiệu ứng này còn được khuếch đại ở các khu vực có kết nối tốt. Hình thức này mạnh nhất đối với động vật, thực vật và rêu, nhưng hầu như vắng mặt ở nấm và địa y. Bản đồ hành lang của chúng tôi nêu bật và phân loại các tuyến tiềm năng giữa các địa điểm đất ngập nước được bảo vệ theo tính thẩm thấu và tính trung tâm của chúng, cho phép ưu tiên quản lý các sáng kiến ẩm hóa đất theo không gian. Khi kết hợp với giá trị hậu cần của nó trong việc xác định các khu vực phù hợp để phục hồi môi trường sống ẩm, khả năng của WP-map trong việc giải thích các mô hình phát tán của chính các loài thích hợp với các môi trường sống này khiến nó trở thành một công cụ vô cùng quý giá cho các nhà quy hoạch sử dụng đất.
Từ khóa
#kết nối vùng đất ngập nước #nông nghiệp ẩm #bản đồ tiềm năng ẩm ướt #hành lang phát tán #bảo vệ môi trường sốngTài liệu tham khảo
Altenfelder S, Raabe U, Albrecht H (2014) Effects of water regime and agricultural land use on diversity and species composition of vascular plants inhabiting temporary ponds in northeastern Germany. Tuexenia 34:145–162
Anderson MG, Clark M, Sheldon AO (2012) Resilient sites for terrestrial conservation in the northeast and Mid-Atlantic region. The Nature Conservancy, Arlington
Béguin J, Smola S (2010) Stand der Drainagen in der Schweiz - Bilanz der Umfrage 2008. Schweizerische Eidgenossenschaft, Bundesamt für Landwirtschaft (BLW), Bern
Beier P, Majka DR, Newell SL (2009) Uncertainty analysis of least-cost modeling for designing wildlife linkages. Ecol Appl 19:2067–2077
Beier P, Spencer W, Baldwin RF, McRae BH (2011) Toward best practices for developing regional connectivity maps. Conserv Biol 25:879–892
Blackwell M, Pilgrim E (2011) Ecosystem services delivered by small-scale wetlands. Hydrol Sci J 56:1467–1484
Brinson MM, Malvarez AI (2002) Temperate freshwater wetlands: types, status and threats. Environ Conserv 29:115–133
Bunn AG, Urban DL, Keitt TH (2000) Landscape connectivity: a conservation application of graph theory. J Environ Manag 59:265–278
Brodie JF, Giordano AJ, Dickson B, Hebblewhite M, Bernard H, Mohd-Azlan J, Anderson J, Ambu L (2015) Evaluating multispecies landscape connectivity in a threatened tropical mammal community. Conserv Biol 29:122–132
Carroll C, McRae BH, Brookes A (2012) Use of linkage mapping and centrality analysis across habitat gradients to conserve connectivity of gray wolf populations in western North America. Conserv Biol 26(1):78–87
Cowardin LM, Carter V, Golet FC, LaRoe ET (1979) Classification of wetlands and deepwater habitats of the United States. U.S. Fish and Wildlife Service Pub. FWS/OBS-79/31, Washington, DC
Cushman SA, Landguth EL (2012) Multi-taxa population connectivity in the Northern Rocky Mountains. Ecol Model 231:101–112
Davidson NC (2014) How much wetland has the world lost? Long-term and recent trends in global wetland area. Mar Freshw Res 65:934–941
Deil U (2005) A review on habitats, plant traits and vegetation of ephemeral wetlands—a global perspective. Phytocoenologia 35:533–705
Delarze R, Eggenberg S, Steiger P, Bergamini A, Fivaz F, Gonseth Y, Guntern J, Hofer G, Sager L, Stucki P (2016) Rote Liste der Lebensräume der Schweiz. Aktualisierte Kurzfassung zum technischen Bericht 2013 im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt (BAFU), Bern: 33 S
ESRI (2016) ArcGIS Desktop: Release 10.4. Environmental Systems Research Institute, Redlands
Gimmi U, Lachat T, Bürgi M (2011) Reconstructing the collapse of wetland networks in the Swiss lowlands 1850–2000. Landsc Ecol 26:1071–1083
Hanski I (1998) Metapopulation dynamics. Nature 396:41–49
Hugonnot V, Celle J, Vergne T (2012) Ephemerum cohaerens, an exquisite survivor of functional alluvial habitats. Field Bryol 108:20–27
Kindlmann P, Burel F (2008) Connectivity measures: a review. Landsc Ecol 23(8):879–890
Koen E, Bowman J, Sadowski C, Walpole A (2014) Landscape connectivity for wildlife: development and validation of multispecies linkage maps. Methods Ecol Evol 5(7):626–633
Krauss J, Bommarco R, Guardiola M, Heikkinen RK, Helm A, Kuussaari M, Lindborg R, Ockinger E, Pärtel M, Pino J, Pöyry J, Raatikainen KM, Sang A, Stefanescu C, Teder T, Zobel M, Steffan-Dewenter I (2010) Habitat fragmentation causes immediate and time-delayed biodiversity loss at different trophic levels. Ecol Lett 13(5):597–605
Lawler JJ, Ruesch AS, Older JD, McRae BH (2013) Projected climate-driven faunal movement routes. Ecol Lett 16:1014–1022
Lindborg R, Eriksson O (2004) Historical landscape connectivity affects present plant species diversity. Ecology 85(7):1840–1845
Lukács BA, Sramkó G, Molnár VA (2013) Plant diversity and conservation value of continental temporary pools. Biol Conserv 158:393–400
McRae BH, Kavanagh DM (2011) Linkage Mapper Connectivity Analysis Software. The Nature Conservancy, Seattle. https://www.circuitscape.org/linkagemapper. Accessed 17 Jan 2019
McRae BH, Dickson BG, Keitt TH, Shah VB (2008) Using circuit theory to model connectivity in ecology, evolution, and conservation. Ecology 89:2712–2724
McRae BH, Shah VB, Mohapatra TK (2013) Circuitscape 4 User Guide. The Nature Conservancy. https://www.circuitscape.org. Accessed 9 July 2018
R Core Team (2017) R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna. https://www.R-project.org/
Rayfield B, Pelletier D, Dumitru M, Cardille JA, Gonzalez A (2015) Multipurpose habitat networks for short-range and long-range connectivity: a new method combining graph and circuit connectivity. Methods Ecol Evol 7:222–231
Saura S, Bodin Ö, Fortin MJ (2014) Stepping stones are crucial for species’ long-distance dispersal and range expansion through habitat networks. J Appl Ecol 51:171–182
Schmidt B, Zumbach S, Tobler U, Lippuner M (2015) Amphibien brauchen temporäre Gewässer. Z Feldherpetol 22:137–150
Szerencsits E (2008) Gewässerschonstreifen - wie viel Fläche ist betroffen? Agrarforschung 15:236–238
Szerencsits E, Prasuhn V, Churko G, Herzog F, Utiger C, Zihlmann U, Walter T, Gramlich A (2018) Karte potentieller Feucht-(Acker-)Flächen in der Schweiz. Agroscope Sci
Taylor PD, Fahrig L, Henein K, Merriam G (1993) Connectivity is a vital element of landscape structure. Oikos 68:571–573
Tischendorf L, Fahrig L (2000) On the usage and measurement of landscape connectivity. Oikos 90:7–19
Urban DL, Minor ES, Treml EA, Schick RS (2009) Graph models of habitat mosaics. Ecol Lett 12:260–273
Walter T, Eggenberg S, Gonseth Y, Fivaz F, Hedinger C, Hofer G, Klieber-Kühne A, Richner N, Schneider K, Szerencsits E, Wolf S (2013) Operationalisierung der Umweltziele Landwirtschaft: Bereich Ziel- und Leitarten, Lebensräume (OPAL). Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Ettenhausen
Wettstein W, Schmid B (1999) Conservation of arthropod diversity in montane wetlands: effect of altitude, habitat quality and habitat fragmentation on butterflies and grasshoppers. J Appl Ecol 36:363–373
Zacharias I, Zamparas M (2010) Mediterranean temporary ponds. A disappearing ecosystem. Biodivers Conserv 19:3827–3834
Zeller K, McGarigal K, Whiteley A (2012) Estimating landscape resistance to movement: a review. Landsc Ecol 27:777–797