敏正龍,郭鵬輝,韋 體,徐紅偉,蔡 勇,楊具田
(1.甘肅省太子山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,甘肅 康樂(lè) 731505;2.西北民族大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730030)
生物多樣性是指地球上動(dòng)物、植物和微生物的多樣性和變異性,這種特性不僅為人類生存和發(fā)展提供了生物資源,也構(gòu)成了人類生存的生物圈環(huán)境[1].近幾十年來(lái),由于生物多樣性喪失速度加快從而使得生物多樣性保護(hù)成為當(dāng)今世界環(huán)境保護(hù)的熱點(diǎn).我國(guó)為保護(hù)生物多樣性,最早簽署《生物多樣性公約》,制訂《中國(guó)生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃》,建立了各種森林生態(tài)系統(tǒng)和野生動(dòng)植物類型的保護(hù)區(qū),從而使我國(guó)重要的生態(tài)系統(tǒng)得到了有效的保護(hù)[2].甘肅太子山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(以下簡(jiǎn)稱太子山保護(hù)區(qū))地處臨夏回族自治州和甘南藏族自治州之間,是青藏高原向黃土高原過(guò)渡地帶典型的森林生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護(hù)區(qū),也是甘肅省中南部重要的生態(tài)屏障和黃河上游重要的水源涵養(yǎng)林.其生態(tài)植被屬于高原高寒植被區(qū)向溫帶森林區(qū)過(guò)渡類型,保護(hù)的主要對(duì)象為溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)[3].2020年1月國(guó)家將黃河生態(tài)環(huán)境保護(hù)上升為國(guó)家戰(zhàn)略,太子山保護(hù)區(qū)地處黃河上游,它的建設(shè)與發(fā)展對(duì)黃河上游生態(tài)環(huán)境保護(hù)和西北地區(qū)生態(tài)安全屏障有著重要作用.但是,目前保護(hù)區(qū)內(nèi)的生物多樣性受到各種因素的干擾,森林生態(tài)系統(tǒng)脆弱.為此,本文根據(jù)保護(hù)區(qū)生物多樣性特點(diǎn),分析影響生物多樣性的干擾因素,為保護(hù)區(qū)生物多樣性的保護(hù)和研究提供依據(jù).
位于臨夏回族自治州和甘南藏族自治州之間的甘肅省太子山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),呈狹長(zhǎng)地帶,東西長(zhǎng)約100 km,南北寬約10~20 km,海拔高度位于2 200~4 636 m之間.整個(gè)保護(hù)區(qū)總面積為8.47萬(wàn)公頌,屬溫帶大陸性氣候,年均氣溫5.1 ℃,年平均降雨量660 mm,無(wú)霜期約110 d.發(fā)源于整個(gè)保護(hù)區(qū)的河流約200條,其中較大的河流達(dá)16條.太子山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)作為黃河上游地區(qū)重要的水源涵養(yǎng)地,對(duì)于維護(hù)黃河上游生態(tài)平衡、水土保持以及改善生態(tài)環(huán)境等具有非常重要的作用.保護(hù)區(qū)內(nèi)獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境孕育了其豐富的生物多樣性和物種的稀有性等顯著特征.
目前的調(diào)查結(jié)果表明,太子山保護(hù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)有維管類植物95科,358屬,838種,其中國(guó)家級(jí)保護(hù)植物38種,省級(jí)保護(hù)植物13種.保護(hù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)有脊椎動(dòng)物25目,59科,212種,其中的陸生脊椎動(dòng)物中,有鳥(niǎo)類130種,獸類61種,國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物7種,二級(jí)保護(hù)動(dòng)物25種[4].
2.1.1 植物種類
調(diào)查發(fā)現(xiàn),太子山保護(hù)區(qū)現(xiàn)有被子植物81科,331屬,785種,1個(gè)亞種,33個(gè)變種及3個(gè)變型;維管類植物95科,358屬,838種,33個(gè)變種,1個(gè)亞種和3個(gè)變型;蕨類植物11科,19屬,35種;裸子植物3科,8屬,18種(表1).保護(hù)區(qū)內(nèi)維管植物與全國(guó)維管植物比較,分別占全國(guó)總科數(shù)、屬數(shù)、種數(shù)的27.2%、11.4%、3.2%,其中蕨類植物占全國(guó)總科數(shù)、屬數(shù)、種數(shù)的22.9%、11.5%、2.1%;裸子植物占全國(guó)總科數(shù)、屬數(shù)、種數(shù)的30%、23.5%、9.3%;被子植物占全國(guó)總科數(shù)、屬數(shù)、種數(shù)的27.8%、11.2%、3.2%(表2).保護(hù)區(qū)中擁有國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物38種(第一批、第二批)、甘肅省地方重點(diǎn)保護(hù)野生植物13種.
表1 甘肅省太子山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)維管植物分布概況
表2 甘肅省太子山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)維管植物組成
2.1.2 植物區(qū)系特點(diǎn)
從調(diào)查結(jié)果看,保護(hù)區(qū)內(nèi)共有種子植物84科339屬803種.相對(duì)于保護(hù)區(qū)較小的面積而言,種子植物的種類較為豐富,表明其發(fā)生和地理分布與全球其他植物區(qū)系的聯(lián)系較為緊密.而從保護(hù)區(qū)內(nèi)分布的不同類型的熱帶植物區(qū)系成分、亞熱帶植物區(qū)系成分和溫帶植物區(qū)系成分來(lái)看,其區(qū)系成分還具有一定的復(fù)雜性和多樣性.但由于保護(hù)區(qū)是在第三紀(jì)喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)及青藏高原強(qiáng)烈隆升后形成和發(fā)展起來(lái)的,因此其地質(zhì)時(shí)代較為年輕,物種形成時(shí)間也相對(duì)較短,分化程度相對(duì)較晚,因此,未在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)獨(dú)特的科與屬[5-6].同時(shí),從保護(hù)區(qū)內(nèi)植物科、屬、種的地理分布占比來(lái)看,其中溫帶植物區(qū)系成分占比較大,具有明顯的溫帶植被特征.
此外,由于保護(hù)區(qū)不僅是青藏高原北緣向黃土高原西部的過(guò)渡地帶,也是祁連山與秦嶺西延的交錯(cuò)地.因此,保護(hù)區(qū)內(nèi)植物區(qū)系的地理成分也是互相交錯(cuò)的,如其中的熱帶成分占8.8%,表明其與熱帶植物區(qū)系之間也有一定的聯(lián)系.總體而言,保護(hù)區(qū)植物區(qū)系的地理分布主要由溫帶植物區(qū)系組成[7-8].
2.1.3 植物類型特點(diǎn)
太子山保護(hù)區(qū)作為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),植被主要由天然次生林、人工林及高寒草甸草原等幾大類型組成.根據(jù)調(diào)查結(jié)果,并結(jié)合植被分類系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)[9],保護(hù)區(qū)的天然次生林群落具有典型的青藏高原與黃土高原過(guò)渡地帶的植被類型特征,主要包括4個(gè)植被型組、8個(gè)植被型、23個(gè)植被亞型和47個(gè)群系.這種植被生態(tài)系統(tǒng)能夠較好地為黃河流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展提供重要的生態(tài)屏障,同時(shí)也可為水源涵養(yǎng)、生物資源多樣性保護(hù)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等提供重要的支撐和保障.
2.1.4 植物生活型特點(diǎn)
按照阮基耶爾的生活型分類系統(tǒng),保護(hù)區(qū)天然分布的種子植物生活型有高位芽植物238種,占保護(hù)區(qū)總種數(shù)的28.6%,其中包括常綠喬木13種、落葉喬木40種、常綠灌木9種、落葉灌木161種,落葉藤本14種.保護(hù)區(qū)有地上芽植物16種,占保護(hù)區(qū)總種數(shù)的1.9%.地面芽植物有517種,占保護(hù)區(qū)總種數(shù)的62.1%,在保護(hù)區(qū)植物型中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),它們多為多年生草本.一年生植物有62種,占保護(hù)區(qū)總種數(shù)的7.4%.總體來(lái)看,高位芽植物和地面芽植物占總種數(shù)的90.7%,優(yōu)勢(shì)程度明顯.一年生和地上芽較少.落葉樹(shù)種占木本植物總種數(shù)的90.8%,反映了溫帶森林植物區(qū)系的基本生態(tài)適應(yīng)特點(diǎn)(表3).
表3 甘肅省太子山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)種子植物組成及數(shù)量分布
2.2.1 獸類
通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),保護(hù)區(qū)獸類動(dòng)物共有6目,18科,67種,占整個(gè)甘肅省獸類動(dòng)物的38.29%[10],其中種數(shù)最多的為嚙齒目動(dòng)物,達(dá)20種;其次為食肉目動(dòng)物,達(dá)16種.此外,在所發(fā)現(xiàn)的67種動(dòng)物中,包括國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物(Ⅰ級(jí))5種,分別為雪豹(Pantherauncia)、馬麝(Moschuschrysogaster)、林麝(Moschusberezovskii)、白唇鹿(Cervusalbirostris)和羚牛(Budoreastaxicolor).國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物(Ⅱ級(jí))12種,分別為黃喉貂(Martesflavigula)、石貂(Martesfoina)、猞猁(Lynx)、兔猻(Otocolobusmanul)、豺(Cuonalpinus)、馬鹿(Cervuselaphus)、蘇門羚(Capricornissumatraensis)、巖羊(Pseudoisnayaur)、黑熊(Ursusthibetanus)、藏原羚(Rocaprapicticaudata)、斑羚(Naemorhedusgoral)和鵝喉羚(Gazellasubgutturosa)[11].
2.2.2 鳥(niǎo)類
調(diào)查發(fā)現(xiàn),保護(hù)區(qū)共有鳥(niǎo)類14目,33科,133種.其中包括國(guó)家Ⅰ級(jí)保護(hù)鳥(niǎo)類5種,分別為金雕(Aquilachrysaetos)、白肩雕(Aquilaheliaca)、胡兀鷲(Gypaetusbarbatus)、斑尾榛雞(Tetrastessewerzowi)和雉鶉(Tetraophasisobscurus);國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)鳥(niǎo)類16種,分別為黑鳶(Milvusmigrans)、蒼鷹(Accipitergentilis)、雀鷹(Accipiternisus)、褐耳鷹(Accipiterbadius)、鳳頭蜂鷹(Pernisptilorhynchus)、禿鷲(Aegypiusmonachus)、高山兀鷲(Gypshimalayensis)、獵隼(Falcocherrug)、游隼(Falcoperegrinus)、紅隼(Falcotinnunculus)、藍(lán)馬雞(Crossoptilonauritum)、血雉(Ithaginiscruentus)、蓑羽鶴(Anthropoidesvirgo)、四川林鸮(Strixdnvidi)、鬼鸮(Aegoliusfunereus)和雕鸮(Bubobubokiautschensis).
2.2.3 兩棲爬行類
保護(hù)區(qū)兩棲爬行動(dòng)物4目6科8種,其中兩棲類2目4科5種,爬行類2目2科3種.
2.2.4 魚類
保護(hù)區(qū)水資源充足,發(fā)源于保護(hù)區(qū)的大小河流近200條.河水中的水生生物種類很豐富,但過(guò)去對(duì)保護(hù)區(qū)的調(diào)查研究甚少,僅對(duì)魚類資源進(jìn)行過(guò)初步調(diào)查,記錄魚類1目2科10種.
近年來(lái),太子山保護(hù)區(qū)寒潮冰凍、暴雨、暴雪、冰暴、洪水、干旱等極端天氣增多,嚴(yán)重影響動(dòng)植物的繁衍生息.每年11月中旬至次年3月,低溫凍害暴雪頻發(fā),氣溫降到-15 ℃,影響了野生動(dòng)物安全過(guò)冬.其中2017年12月—2018年3月,2018年12月—2019年3月,2019年12月—2020年3月,2020年12月—2021年3月,受大面積的降雪凍害,積雪深達(dá)30 cm,嚴(yán)重影響野生動(dòng)物的覓食,給保護(hù)區(qū)的野生動(dòng)植物造成了嚴(yán)重災(zāi)害,進(jìn)而影響了生物多樣性的豐富度.
保護(hù)區(qū)的礦山開(kāi)發(fā)建設(shè)始于1957年太子山的林場(chǎng)時(shí)期,有大型采礦廠4處,小型礦點(diǎn)11處,共占用林地約5 600 畝.自保護(hù)區(qū)成立之后,根據(jù)生態(tài)環(huán)境要求進(jìn)行了整改整治,這些礦區(qū)均已關(guān)閉.但前期因礦區(qū)采礦對(duì)山體造成了嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致植被減少,修復(fù)治理難度較大,有些區(qū)域短時(shí)間難以恢復(fù),同時(shí)也使區(qū)域的水質(zhì)污染加劇,對(duì)保護(hù)區(qū)的生物多樣性發(fā)展造成了長(zhǎng)遠(yuǎn)而較深的不利影響.
根據(jù)調(diào)查分析,保護(hù)區(qū)內(nèi)有害生物主要包括鞘翅目鰓金龜科大栗鰓金龜(Melolonthahippocastanimongolica)、鞘翅目天牛科青楊天牛(Saperdapopulnea)、同翅目球蚜科球蚜屬落葉松球蚜(Adelgeslaricis)、鱗翅目鞘蛾科鞘蛾屬落葉松鞘蛾(ColeophoradahuricaFalkovitsh)、卷蛾科線小卷蛾屬油松線小卷蛾(Zeirapheragrisecana(Hubner))、膜翅目葉峰科落葉松葉蜂(Pristiphoraerichsonii(Hartig))、鞘翅目象蟲(chóng)科云杉樹(shù)葉象(PHyusbins.SP)、鼠(兔)害等.其中大栗鰓金龜具有爆發(fā)性、群集性和高轉(zhuǎn)移性等典型特點(diǎn),成為保護(hù)區(qū)內(nèi)危害最大的生物脅迫因素.該害蟲(chóng)主要分布在藥水、新?tīng)I(yíng)、東灣、紫溝等保護(hù)地[12].
太子山自然保護(hù)區(qū)域是沿太子山脈延展的一條東西長(zhǎng)100 km、南北寬10 km的狹長(zhǎng)地,與臨夏、甘南2個(gè)少數(shù)民族自治州的9個(gè)縣市接壤.當(dāng)?shù)丶爸苓吶罕娋哂锌可匠陨降膫鹘y(tǒng)觀念和旅游季節(jié)攜眾進(jìn)山的習(xí)俗,這給保護(hù)區(qū)的管理工作帶來(lái)了巨大的壓力和挑戰(zhàn).同時(shí),由于當(dāng)?shù)厝罕姾陀慰蛠y扔垃圾的不文明行為時(shí)有發(fā)生,對(duì)野生動(dòng)物及其生態(tài)環(huán)境造成了一定的負(fù)面影響.加之保護(hù)區(qū)成立之前存在的放牧問(wèn)題還未從根本上得到解決,造成了部分高寒草甸區(qū)域植被的破壞,影響了野生動(dòng)物的棲息和活動(dòng),從而導(dǎo)致保護(hù)區(qū)內(nèi)的生物多樣性下降.
從管理局實(shí)行的三級(jí)管理體系(管理局—保護(hù)管理站—管護(hù)段)建設(shè)入手,針對(duì)保護(hù)區(qū)的功能劃分和具體特點(diǎn),分別設(shè)立林木檢查站、保護(hù)管理站、管護(hù)段與管護(hù)點(diǎn)、瞭望臺(tái)等不同的職能科室,為保護(hù)生物多樣性提供組織保障.
充分利用“愛(ài)鳥(niǎo)周”和“森林防火宣傳日”等主題活動(dòng),以廣播電視、自媒體、報(bào)刊雜志等為介質(zhì),以宣傳車、宣傳牌、宣傳手冊(cè)、音像資料等形式,舉辦社區(qū)、街道及鄉(xiāng)村珍稀瀕危野生動(dòng)植物保護(hù)巡回展,大力宣傳和普及新修訂的《森林法》《自然保護(hù)區(qū)條例》等法律法規(guī),以便提高人民群眾對(duì)保護(hù)區(qū)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與了解,增強(qiáng)保護(hù)意識(shí).另一方面,通過(guò)成立宣傳工作小組,舉辦大、中、小學(xué)生的夏令營(yíng)活動(dòng),帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)地參觀自然保護(hù)區(qū)的基本概況,了解和掌握保護(hù)區(qū)的基本知識(shí)與生物多樣性,培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)和熱愛(ài)生態(tài)環(huán)境的情懷.
通過(guò)認(rèn)真貫徹落實(shí)新修訂《森林法》和自然保護(hù)區(qū)法律法規(guī),推進(jìn)了依法保護(hù)和依法治理力度,嚴(yán)厲打擊了各類破壞森林資源的違法犯罪活動(dòng),較好地保護(hù)了森林資源,維護(hù)生物多樣性.首先,要建立合理的保護(hù)規(guī)章制度,組織專業(yè)技術(shù)人員定期開(kāi)展生物多樣性的調(diào)查與保護(hù)工作,了解和掌握保護(hù)區(qū)內(nèi)生物多樣性的動(dòng)態(tài)變化特征;其次,對(duì)于保護(hù)區(qū)內(nèi)瀕危動(dòng)植物資源,采取具體且有針對(duì)性強(qiáng)的保護(hù)措施,以確保其不會(huì)消失和滅絕;三是加強(qiáng)對(duì)稀有瀕危動(dòng)植物資源的監(jiān)督和管理,落實(shí)主體責(zé)任,切實(shí)有效保護(hù)森林資源的安全.
堅(jiān)持“宜草則草、宜林則林”原則,采取切實(shí)有效的措施,對(duì)保護(hù)區(qū)進(jìn)行植被種植.同時(shí),要防范外來(lái)物種的入侵,嚴(yán)格控制外來(lái)物種的引進(jìn).通過(guò)建立有害物種信息數(shù)據(jù)庫(kù),加強(qiáng)檢查,防止外來(lái)物種進(jìn)入保護(hù)區(qū)的特定區(qū)域,及時(shí)對(duì)可能含有外來(lái)病蟲(chóng)害的材料進(jìn)行消毒甚至銷毀,以減少外來(lái)病蟲(chóng)害感染保護(hù)區(qū)植被的可能性.保護(hù)區(qū)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)周邊居民的宣傳教育,預(yù)防周邊社區(qū)引入外來(lái)物種造成對(duì)保護(hù)區(qū)的威脅.在植被恢復(fù)以及位于保護(hù)區(qū)內(nèi)的園林綠化活動(dòng)中,堅(jiān)持使用鄉(xiāng)土樹(shù)種,外來(lái)物種必須嚴(yán)格把關(guān),符合要求才能進(jìn)行綠化和栽培試驗(yàn).
在調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合保護(hù)區(qū)植物的自然生長(zhǎng)區(qū)和分布現(xiàn)狀,采取針對(duì)性的保護(hù)措施,分類實(shí)施原地與異地相結(jié)合的保護(hù)原則.在國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物四萼獼猴桃、水曲柳的分布區(qū),分別設(shè)立珍稀樹(shù)種的原地保護(hù)區(qū),充分利用人工苗圃地進(jìn)行苗木培育,并在其適宜的生長(zhǎng)地區(qū)進(jìn)行人工造林,擴(kuò)大種群數(shù)量.同時(shí),對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)的古樹(shù),按照樹(shù)齡分布狀況,采取以原地保護(hù)為主,異地保護(hù)為輔的保護(hù)方式.在青杄、華山松、紫果云杉、岷江冷杉等樹(shù)種的集中分布區(qū),分別設(shè)立古樹(shù)名木保護(hù)區(qū),并在保護(hù)地及其周邊地區(qū)設(shè)置隔離保護(hù)帶,以減少人為活動(dòng)等干擾,進(jìn)行綜合性保護(hù).
積極開(kāi)展良種苗木培育技術(shù)研究,通過(guò)與西北民族大學(xué)、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)等高校聯(lián)合開(kāi)展太子山林區(qū)植物物種多樣性調(diào)查,加強(qiáng)校地合作,以相關(guān)專業(yè)的學(xué)生組成調(diào)查團(tuán)隊(duì),完成太子山保護(hù)區(qū)資源本底調(diào)查工作,一方面形成《甘肅太子山保護(hù)區(qū)科學(xué)考察報(bào)告》,另一方面提升學(xué)生的實(shí)踐技能和科研能力,積極創(chuàng)建人才培養(yǎng)基地.同時(shí)開(kāi)展保護(hù)區(qū)林木種質(zhì)資源調(diào)查,利用山地苗圃和槐山子苗圃地開(kāi)展藍(lán)云杉、歐洲云杉等引種試驗(yàn).通過(guò)收集保存青海云杉、紅樺、中國(guó)沙棘、甘肅山楂、隴東海棠等,加大對(duì)試驗(yàn)和馴化成功的品種進(jìn)行異地造林和退化林分改造,為維護(hù)生物多樣性和野生林木種質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用奠定基礎(chǔ).
充分利用紅外線相機(jī),視頻監(jiān)控等手段,加大對(duì)重點(diǎn)區(qū)域動(dòng)植物資源的監(jiān)測(cè).同時(shí),定期開(kāi)展專項(xiàng)調(diào)查工作,及時(shí)更新資源數(shù)據(jù)庫(kù),特別是新發(fā)現(xiàn)的動(dòng)植物資源補(bǔ)充到管理信息系統(tǒng)當(dāng)中,為保護(hù)和科研機(jī)構(gòu)提供服務(wù).
依據(jù)保護(hù)區(qū)自然資源的現(xiàn)狀,加大生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)和治理,采取保護(hù)和生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的措施,積極爭(zhēng)取林業(yè)工程項(xiàng)目資金,開(kāi)展封山育林(育草),退化林分改造和宜林荒山的造林等措施,從而提高生物多樣性.加強(qiáng)治理能力和治理體系建設(shè),健全管理制度,加大基礎(chǔ)設(shè)施和信息化建設(shè),提高保護(hù)管理水平,消除各種人為干擾因素,維護(hù)生物多樣性,為維護(hù)甘肅中南部生態(tài)安全屏障和黃河上游生態(tài)環(huán)境保護(hù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).