阿拉善生物多樣性評價指標體系與研究

陶格日勒 周建秀 達來 唐克斯

（內(nèi)蒙古阿拉善盟環(huán)境監(jiān)測站 內(nèi)蒙古阿拉善盟 750306）

阿拉善生物多樣性評價指標體系與研究

陶格日勒 周建秀 達來 唐克斯

（內(nèi)蒙古阿拉善盟環(huán)境監(jiān)測站 內(nèi)蒙古阿拉善盟 750306）

本論文選取阿拉善為研究區(qū)，利用20世紀70年代、80年代中末期及1999年、2008年4個時期的LandsatMSS/TM遙感影像資料數(shù)據(jù)，并且應用3S技術(shù)對4個時期30年土地利用進行了動態(tài)變化分析，通過資料信息整合和現(xiàn)狀分析，全面、系統(tǒng)的掌握了阿拉善生物多樣性狀況，并在此基礎上利用層次分析法制定了4個層次的生物多樣性評估指標體系和方法，最后對阿拉善地區(qū)進行了生物多樣綜合性評價。結(jié)果表明：20世紀70年代至世紀末阿拉善生物多樣性急劇下降，近10年來生物多樣性急劇下降趨勢緩和，且局部明顯好轉(zhuǎn)。生物多樣性綜合狀況評價為優(yōu)、良好、一般、差的地區(qū)分別占全盟面積的1%、26%、57%、16%。阿拉善地區(qū)物種種類偏少，特有種、珍稀瀕危種、古老孑遺種豐富，生態(tài)系統(tǒng)類型的多樣性和典型性比較突出，建群種和優(yōu)勢種多數(shù)為生物地理區(qū)特有類型，生物多樣性保護成效明顯，但威脅依然存在。

生物多樣性；評價指標體系；3S技術(shù)；阿拉善

生物多樣性指所有來源的形形色色的生物體，這些來源包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成的生態(tài)綜合體，這包括物種內(nèi)部、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。生物多樣性擁有巨大的價值，是社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎[1]。由于生境的消失和退化、自然資源的不合理利用、環(huán)境污染、外來物種入侵和氣候變化等原因，全球生物多樣性喪失問題十分嚴重。在過去幾百年內(nèi)，人類使物種滅絕速率比地球歷史上物種自然滅絕速率增加1000倍[2－3]。2010年發(fā)布的第3版《全球生物多樣性展望(Global Biodiversity Outlook 3，GBO-3)指出，全球生物多樣性喪失的趨勢仍沒有得到有效遏制。當前生物多樣性喪失趨勢正使生態(tài)系統(tǒng)滑向不可恢復的臨界點。如果地球生態(tài)系統(tǒng)最終發(fā)生不可挽回的變化，人類文明所賴以生存的相對穩(wěn)定的環(huán)境條件將不復存在[4]。阿拉善荒漠區(qū)地處亞非大陸荒漠區(qū)東翼，向西與河西走廊荒漠、南疆、北疆荒漠以及北面的蒙古阿爾泰戈壁荒漠聯(lián)結(jié)為一體，構(gòu)成亞洲中部內(nèi)陸腹地一個獨特的超旱生生態(tài)系統(tǒng)占絕對優(yōu)勢的生物地理區(qū)域，也是阿拉善地區(qū)面積最大的生態(tài)系統(tǒng)類型，對于維持自然生態(tài)格局、功能和過程具有特殊的生物多樣性意義。

2009年，根據(jù)中歐阿拉善生物多樣性保護示范項目實施機構(gòu)阿拉善盟外援辦與阿拉善盟環(huán)境保護局的合作協(xié)議，阿拉善盟環(huán)境保護局承擔“阿拉善生物多樣性保護示范項目”中“完善阿盟生物多樣性保護監(jiān)測體系”研究。2009年8月至2010年5月開展了“完善阿拉善生物多樣性監(jiān)測體系”活動。目的是，摸清阿拉善生物多樣性現(xiàn)狀；研究制定阿拉善生物多樣性監(jiān)測體系及監(jiān)測方法；研究制定阿拉善生物多樣性監(jiān)測計劃；評估阿拉善生物多樣性變化；制定阿拉善生物多樣性評估標準；建立阿拉善生物多樣性數(shù)據(jù)庫。

1 自然概況

阿拉善荒漠區(qū)地處典型的內(nèi)陸干旱區(qū),屬溫帶荒漠氣候,其地理坐標為東經(jīng)97°10′～106°12′、北緯37°24′～42°25′。地形南高北低,地貌單元較為復雜,主要為戈壁、沙漠、湖盆、低山丘陵等,東、南、西部分別被賀蘭山、龍首山、馬鬃山所環(huán)繞,北部被蒙古高原所阻隔。從大地貌上看,阿拉善荒漠區(qū)是一個三面環(huán)山,西部與新疆荒漠相通的半閉合內(nèi)陸盆地。著名的烏蘭布和、巴丹吉林和騰格里三大沙漠橫貫全境,占內(nèi)蒙古自治區(qū)總面積的30.92%。境內(nèi)水源十分缺乏,唯一的水系為內(nèi)流河弱水(黑河),最終注入居延海。氣候為典型的高原大陸性氣候,冬季嚴寒、干燥,夏季酷熱,風力強勁,晝夜溫差大,極端最低氣溫-36℃,最高氣溫42℃。年降水量45～215mm,年蒸發(fā)量3000～4700mm[5]。自然環(huán)境主要以沙漠及礫石戈壁為主，額濟納居延綠洲、賀蘭山水涵養(yǎng)林和橫貫東西阿拉善全境的梭梭林帶是阿拉善荒漠地區(qū)的三座綠色屏障。其中，賀蘭山自然保護區(qū)1992年被國務院國函(1992)116號文批準為國家級自然保護區(qū)，同年11月舉行的中國生物多樣性保持行動計劃第三次研究討論會上認定為溫帶地域的森林生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)先保護區(qū)。居延綠洲的額濟納旗七道橋胡楊林保護區(qū)，1992年該保護區(qū)在中國生物多樣性保護行動計劃會上認定為具有國內(nèi)意義的荒漠生態(tài)保護點[6]；2001年批準成為國家級自然保護區(qū)。

2 技術(shù)路線

本論文選取阿拉善為研究區(qū)，利用阿拉善地區(qū)20世紀70年代、80年代中末期及 1999年、2008年 4個時期的 Landsat MSS/TM遙感影像數(shù)據(jù)，應用3S技術(shù)對阿拉善4個時期30年土地利用進行了動態(tài)變化和現(xiàn)狀分析。并且利用GIS疊加方法、層次分析法（AHP）和模型，選取30年間具有代表性的四期遙感影像作為評價單元進行生物多樣性評價。首先，闡述了選擇4個時期30年作為評價時段的原因。其次，建立了阿拉善生物多樣性評價指標體系，構(gòu)建生物多樣性的綜合評價模型。最后，進行原因分析，為阿拉善生物多樣性可持續(xù)發(fā)展建設和合理利用開發(fā)資源提供理論依據(jù)。

3 阿拉善生物多樣性評價指標體系研究方法

3.1 生物多樣性評價指標構(gòu)建原則

科學性原則:指標的選取應建立在對生物多樣性充分認識、深入研究的基礎上。選取的指標目標明確、定義準確，必須能客觀、真實地反映生物多樣性的基本特征、變化規(guī)律和保護現(xiàn)狀。

代表性原則:選擇指標時，應選取最能直接反映生物多樣性本質(zhì)特征的指標，排除一些與特征關系不密切的從屬指標，使指標體系具有較高的代表性。

實用性原則:實用性原則包括4層含義：一是所選指標的數(shù)據(jù)容易采集；二是便于更新；三是指標體系簡明、綜合性強；四是指標體系的應用具有較強的可操作性。

3.2 生物多樣性評價指標體系評估內(nèi)容及方法

3.2.1 生物多樣性評價指標體系

依據(jù)生物多樣性基礎數(shù)據(jù)，確定4個層次的阿拉善生物多樣性評估指標體系。其中一級指標3個，二級指標12個，三級指標為38個。采用專家咨詢法，建立了參考權(quán)重，并確定各參數(shù)的賦

分標準（表1）。

表1 阿拉善生物多樣性綜合評價指標體系內(nèi)容、方法

根據(jù)阿拉善地區(qū)實際情況，森林生態(tài)、草地生態(tài)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)多樣性評價指標（表2-5）。

表2 森林生態(tài)系統(tǒng)多樣性評價指標

表3 草地生態(tài)系統(tǒng)多樣性評價指標的構(gòu)成

表4 濕地生態(tài)系統(tǒng)多樣性評價指標的構(gòu)成

表5 荒漠生態(tài)系統(tǒng)多樣性評價指標構(gòu)成

動、植物的多樣性是生物多樣性的最直接反應，是生物多樣性評估的基本指標，評價指標（表6-7）。

表6 植物多樣性評價指標構(gòu)成

表7 動物多樣性評價指標構(gòu)成

自然生境破壞對生物多樣性會產(chǎn)生直接的影響，生境嚴重破壞會直接威脅物種的生存，評價指標（表8）。

表8 自然生境破壞程度評價指標構(gòu)成

野生資源的過度利用是生物多樣性下降的主要原因之一。因此野生資源的過度利用是生物多樣性威脅評價的重要指標，其評價指標（表9）。

表9 野生資源的過度利用程度評價指標的構(gòu)成

蟲害鼠害是目前阿拉善地區(qū)的植物多樣性威脅最大的自然因素。評價指標（表10）。

表10 蟲害鼠害泛濫程度評價指標的構(gòu)成

氣候變化對生物多樣性影響和適應性，直接關系著未來生物多樣性的保護。對于氣候條件惡劣的阿拉善地區(qū)，氣候變化對生物多樣性產(chǎn)生負面影響較突出，評價指標（表11）。

表11 氣候變化程度評價指標的構(gòu)成

生境的保護與治理是保護與恢復生物多樣的重要措施，間接地可反映生物多樣性恢復狀況，評價指標（表12）。

表12 生境和物種保護與恢復程度評價指標的構(gòu)成

自然保護區(qū)建設水平不僅反映了生物多樣性保護的規(guī)模，也間接代表了區(qū)域的生物多樣性現(xiàn)狀。因此，自然保護區(qū)建設水平是生物多樣性保護評價的最重要指標，評價指標（表13）。

表13 自然保護區(qū)建設水平評價指標的構(gòu)成

3.3 生物多樣性評價方法

3.3.1 指標賦分標準

阿拉善生物多樣性綜合評價級別劃分為4個等級，多樣性由高到低劃分為“最好”“好”“差”和“極差”，得分分別為100、75、50、25。根據(jù)阿拉善9個生態(tài)區(qū)的生物多樣性基礎監(jiān)測數(shù)據(jù)，三級指標級別確定了參考標準。

3.3.2 計算方法

生物多樣性綜合指數(shù)（BI）以生物多樣性現(xiàn)狀、生物多樣性威脅、生物多樣性保護措施3個評價指標加權(quán)求和。生物多樣性綜合指數(shù)計算方法：

計算公式中，Ai為一級指標的分值，Ai的值可通過對其包含

的二級指標分值進行求和得到；Pi為該一級指標對應的權(quán)重；Bj為其包含的二級指標的分值，Bj通過三級指標分值求和得到；Hi為二級指標對應的權(quán)重；Cl為其包含的三級指標的分值；Kl為三級指標對應權(quán)重；m為一級指標的個數(shù)；n為每個一級指標包含的二級指標的個數(shù)；s為每個二級指標包含的三級指標的個數(shù)（表14）。

表14 生物多樣性狀況的綜合指數(shù)計算結(jié)果一覽表

4 阿拉善生物多樣性評價

4.1 土地利用變化分析

利用20世紀70年代、80年代中末期及1999年、2008年4個時期的LandsatMSS/TM遙感影像數(shù)據(jù)，對30年土地利用進行了動態(tài)變化分析（表15）。

表15 阿拉善30年土地利用變化

分析結(jié)果表明，阿拉善30年土地利用變化特征是，20世紀70年代到20世紀末森林、草地、濕地土地面積在減少，而農(nóng)田、建設用地和荒漠化土地面積在增加。20世紀末至2008年，森林、草地、濕地土地面積在增加，荒漠化土地面積在縮小。這說明，上世紀森林、草地、濕地土地類型一直在退化，而近幾年來呈恢復趨勢。

4.2 生態(tài)區(qū)生物多樣性評價

阿拉善盟的旗縣面積大、數(shù)量少，并且生態(tài)環(huán)境狀況等級都屬同一級范疇。如果以旗（縣）為評價基本單元，會使評價結(jié)果準確性、可比性低。為了更好的反映阿拉善生物多樣性特征和等級狀況，以阿拉善地區(qū)保護生物多樣性規(guī)劃區(qū)為單元評價生物多樣性狀況。

依據(jù)植被類型差異、地形、地貌與基質(zhì)及人類活動強度，阿拉善全盟劃為9個保護生物多樣性規(guī)劃區(qū)，分別為賀蘭山森林-草原/荒漠生態(tài)區(qū)、額濟納綠洲生態(tài)區(qū)、東阿拉善草原化荒漠生態(tài)區(qū)、巴丹吉林沙漠生態(tài)區(qū)、騰格里沙漠生態(tài)區(qū)、烏蘭布和沙漠生態(tài)區(qū)、龍首山北麓草原化荒漠生態(tài)區(qū)、阿拉善戈壁荒漠生態(tài)區(qū)和西阿拉善低山殘丘荒漠生態(tài)區(qū)。

根據(jù)調(diào)查基礎數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和生物多樣性評價方法，分別對全盟9個生態(tài)區(qū)生物多樣性狀況進行評價，評價結(jié)果（表16）。

表16 生物多樣性評價結(jié)果

結(jié)果表明：

生物多樣性綜合狀況為優(yōu)的生態(tài)區(qū)只有，賀蘭山森林-草原/荒漠生態(tài)區(qū)1個，面積20.46×104hm2，占全盟國土面積的1%。

生物多樣性綜合狀況為良的生態(tài)區(qū)有2個，分別為額濟納綠洲生態(tài)區(qū)、東阿拉善草原化荒漠生態(tài)區(qū)，面積563.04×104hm2，占全盟面積的26%。

生物多樣性綜合狀況為一般的生態(tài)區(qū)有5個，分別為騰格里沙漠生態(tài)區(qū)、烏蘭布和沙漠生態(tài)區(qū)、龍首山北麓草原化荒漠生態(tài)區(qū)、巴丹吉林沙漠生態(tài)區(qū)和中阿拉善戈壁荒漠生態(tài)區(qū)，總面積1408.46×104hm2，占全盟面積的57%。

生物多樣性綜合狀況為差的生態(tài)區(qū)有1個，西阿拉善低山殘丘荒漠生態(tài)區(qū)，總面積377.25×104hm2，占全盟面積的16%。

4.3 阿拉善生物多樣性總體評價

根據(jù)分析、調(diào)查和評價結(jié)果，阿拉善生物多樣性特點可歸納：生物多樣性比較豐富、受威脅存在、保護措施尚不充分。

物種偏少，特有、古老種豐富，生態(tài)系統(tǒng)典型性突出，建群種和優(yōu)勢種多數(shù)為生物地理區(qū)特有類型。

生物多樣性狀況整體一般、局部較豐富。生物多樣性保護成效明顯，但威脅依然存在。

5 問題與討論

5.1 生物多樣性評價指標體系是生物多樣性保護研究的重要組成部分。建立合理的生物多樣性評價標準與指標體系是為了保證生物資源利用的可持續(xù)發(fā)展，這對國際、國家、區(qū)域以及自然保護區(qū)管理都是需要的[7]。生物多樣性評價是技術(shù)性強、極其復雜的工作。從國內(nèi)到盟內(nèi)很少開展生物多樣性評價工作，相關參考資料和數(shù)據(jù)奇缺。生物多樣性評價涉及生物多樣性的各個層次和水平以及千變?nèi)f化的環(huán)境和管理條件，同時也受評價人員的專業(yè)知識水平、實踐經(jīng)驗和評價對象熟知程度的限制。因此，項目制定的阿拉善生物多樣性評價的指標體系及方法還有欠缺，今后需要在實踐中不斷地加以修改完善。

5.2 近年來，阿拉善生物多樣性保護工作取得較好的成效。亂砍濫伐林木、偷獵捕殺野生動物、亂開墾土地等現(xiàn)象得到控制，圍欄封育和退牧還草（林）規(guī)模在不斷地擴大，自然保護區(qū)的規(guī)模和數(shù)量在增加。但阿拉善生物多樣性仍存在較大的威脅，保護力度還不夠。目前，過度采挖野生藥用植物、超載放牧等現(xiàn)象依然嚴重。干旱、風沙、鼠害和蟲害等自然因素仍然威脅著阿拉善生物多樣性。阿拉善生物多樣性保護的總體趨勢是，從全盟整體看，生物多樣性急劇下降的趨勢得到緩解，局部地區(qū)好轉(zhuǎn)。但隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，生物多樣性保護與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾依然存在，生物多樣性威脅并未徹底消除,生物多樣性保護工作亟待加強。

5.3 阿拉善生物多樣性變化較大，這主要是氣候變化和人為活動共同作用的結(jié)果。隨著阿拉善經(jīng)濟的發(fā)展和人口的不斷地增加，對自然資源的索取不斷地加劇，各種野生生物資源遭受了巨大的損失。同時，氣候干旱、風沙加劇等氣候變化也給阿拉善地區(qū)動植物的生存造成了很大的威脅。

6 結(jié)語

土地利用動態(tài)變化分析結(jié)果表明，20世紀70年代至世紀末阿拉善生物多樣性急劇下降，近10年來生物多樣性急劇下降趨勢緩和，且局部明顯好轉(zhuǎn)。

阿拉善生物多樣性綜合狀況為優(yōu)、良好、一般、差的地區(qū)分別占全盟面積的1%、26%、57%、16%。從生物多樣性狀況分布區(qū)分析，阿拉善東南地區(qū)生物多樣性狀況好于西北地區(qū)，南部地區(qū)比

北部地區(qū)好。具體講，阿拉善地區(qū)多數(shù)物種集中分布在賀蘭山和額濟納綠洲地區(qū)，其中賀蘭山地區(qū)是阿拉善地區(qū)生物多樣性最豐富地區(qū)。額濟納綠洲是胡楊林、其他荒漠植物和野生動物保護的重要生態(tài)功能區(qū)，是生物多樣性比較豐富區(qū)。

[1]陳靈芝,馬克平.生物多樣性科學原理與實踐[M].上海:上?？茖W技術(shù)出版社，2001:2．

[2]PIMM S L，RUSSELL G J，GITTLEMAN，J L,et al.The Future of Biodiversity[J].Science，1995，269(5222):347-350.

[3]MA(Millennium Ecosystem Assessment).Ecosystems and Human Well-Being:Biodiversity Synthesis[M].Washington DC，USA:World Resources Institute,2005．

[4]CBD．Global Biodiversity Outlook 3[M].Montreal，Canada:Secretariatof the Convention on BiologicalDiversity，2010:4-87．

[5]趙淑文,燕玲.阿拉善荒漠區(qū)種子植物區(qū)系特征分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2008,11(22)167-173.

[6]周建秀,劉志寧,谷雨.黃河西岸烏蘭布和沙漠綜合治理區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況及動態(tài)變化[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2014,4（28）:28-34.

[7]潘高娃,張樹禮,陶黎.阿拉善地區(qū)生物多樣性與自然保護區(qū)規(guī)劃[J].內(nèi)蒙古環(huán)境保護,1997,4(9):28-31.

[8]楊宇明,王娟,田昆,王涇.中國生物多樣性保護與研究進展[J].云南生物多樣性評估方法與測評指標體系研究,2004:28-39.

課題基金項目

《阿拉善盟生物多樣性保護示范項目＜阿拉善盟生物多樣性監(jiān)測與評估報告＞》（2009年8月-2010年5月開展）。

陶格日勒(1963—)，男，大學文化，就職于阿拉善盟環(huán)境保護局環(huán)境監(jiān)測站，副高級工程師。