综述：填补知识空白：针对受限种群物种快速调查的方法学途径

本综述提出了一种创新性的多尺度生境与种群快速评估（MHPR）方法，该方法整合了遥感（RS）技术、归一化植被指数（NDVI）分析和距离取样等成熟技术，旨在高效获取濒危植物（如Butia pubispatha）的分布、种群密度及空间格局等关键生态数据，为物种保护策略的制定提供科学依据。

　　

引言

自然生境的破碎化和缩减正加速全球生物多样性的丧失。目前，约58%的地球表面面临显著的人类压力，仅有25%被归类为荒野，0.4%保持原始状态。这一趋势因对许多物种（尤其是稀有和受威胁植物）的地理、遗传和生态数据存在显著知识空白而加剧。近一半的植物物种缺乏详细的分布数据，90%尚未进行灭绝风险评估。在已评估的物种中，22%面临威胁，且主要集中栖息地损失率最高的热带地区。巴西作为生物多样性最丰富的国家之一，拥有46,097种维管植物，其中43%为特有种，7%受威胁，但其生物多样性元数据记录匮乏，研究多集中于脊椎动物，植物研究关注有限。

研究方法：多尺度生境与种群快速评估（MHPR）

MHPR方法分为三个核心阶段，旨在高效整合低成本、快速应用的技术手段。

第一阶段：遥感与生境分析

通过卫星影像（如Landsat）和归一化植被指数（NDVI）分析景观变化，识别潜在生境斑块及退化动态。NDVI通过计算近红外与红光波段的反射率差异，有效表征植被覆盖变化。本研究以2013、2018和2021年的影像为基础，结合景观生态学原理（如生境斑块大小、隔离度对物种分布的影响），确定目标物种最可能存在的核心生境斑块。验证采用混淆矩阵和Kappa指数，结果显示NDVI对草原生境的识别准确率最高（Kappa > 0.78）。

第二阶段：种群取样与边界划定

基于第一阶段结果，采用距离取样法（Distance Sampling）设计线性样带，系统调查目标物种的分布范围及密度。样带间距依据当地松树种植行距（2.5米）设定，覆盖总面积74公顷。记录每个个体的地理坐标，并通过核密度分析识别高密度区域。在高密度区（18.2公顷）进行全普查，精确统计种群数量。

第三阶段：空间格局与数据分析

利用Morisita分散指数（I_d）和Ripley’s K函数分析种群空间分布模式。密度估计通过R包的Distance模块完成，计算单位面积个体数及变异系数。

案例应用：Butia pubispatha

Butia pubispatha是一种濒危矮生棕榈，仅分布于巴西南部草原，已知单一种群。研究显示：

• •

  生境退化：2013至2021年间，核心生境斑块减少86.7%，主要被松树（Pinus）种植园取代。

• •

  种群特征：共记录1,615个个体，估计密度为81.2个体/公顷，种群呈聚集分布（I_d = 1.896），聚集范围达145米。

• •

  新种群发现：基于历史影像和扩散范围（1,802米）推测，成功在周边区域发现第二个种群。

讨论与意义

MHPR方法在以下方面表现出色：

1. 1.

   生境监测：NDVI时间序列有效追踪景观变化，尤其适用于草原和萨瓦纳生态系统。

2. 2.

   种群评估：距离取样法高效估算稀有物种密度，克服传统方法成本高、耗时长的问题。

3. 3.

   空间分析：聚集分布模式提示种子扩散受限（可能依赖动物传播或自动脱落），生境破碎化加剧了种群隔离。

4. 4.

   保护应用：结果为建立保护区、个体移植及遗传研究提供了关键数据，尤其适用于分布记录稀少的物种。

局限性与展望

NDVI在密林地区应用受限，未来可结合红边指数、多光谱影像提升精度。此外，该方法依赖生境特异性，需根据物种适应性调整。对于极度濒危物种（如Butia pubispatha），整合遥感与野外验证是弥补数据空缺的有效策略。

结论

MHPR为快速评估受限种群物种提供了一套标准化、可重复的框架，显著提升了数据收集效率与决策支持能力。其在草地生态系统的成功应用，为全球生物多样性保护（尤其是在研究投入有限的地区）提供了实践范例。