青海三江源國家級自然保護區(qū)濕地生態(tài)環(huán)境質量評價

路秋玲

(國家林業(yè)和草原局西北調查規(guī)劃設計院，旱區(qū)生態(tài)水文與災害防治國家林業(yè)局重點實驗室，西安 710048)

目前，我國正在大力推進自然保護地改革，努力構建以國家公園為主體、自然保護區(qū)為基礎、各類自然公園為補充的自然保護地體系[1]。自然保護區(qū)作為自然保護地體系的重要組成部分，其生態(tài)環(huán)境質量迫切需要科學評價和分析，以期為自然保護地整合優(yōu)化、規(guī)劃建設和保護管理提供可靠依據(jù)。近年來，自然保護區(qū)生態(tài)質量評價研究取得了重要進展，其中層次分析法應用較為廣泛。李冬林、張昌貴、鄧立斌、高作鋒[2-5]等人利用層次分析法分別對河南小秦嶺、陜西牛背梁、西藏雅魯藏布大峽谷、黑龍江牡丹峰等自然保護區(qū)的生態(tài)質量進行了評價研究，宋立奕[6]等還利用標準LY/T1813-2009及層次分析法對茂蘭自然保護區(qū)的生態(tài)質量評價結果進行了比較，這些研究結論科學、客觀地反映和評估了自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境質量。

青海三江源國家級自然保護區(qū)(以下簡稱三江源自然保護區(qū))是我國青藏高原生態(tài)屏障的重要組成部分和面積最大、生態(tài)區(qū)位特別重要的自然保護區(qū)(長江、黃河和瀾滄江等大江大河的源頭匯水區(qū)，“中華水塔”)，其生態(tài)環(huán)境質量與安全事關全國生態(tài)安全和中華民族的長遠發(fā)展，但其現(xiàn)狀及近20年的建設與保護管理成效未見報道。因此，為進一步提升三江源自然保護區(qū)建設、保護、管理水平，持續(xù)推進三江源自然保護區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)原真性、完整性保護，給三江源自然保護區(qū)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)，我們進行了三江源自然保護區(qū)主體——濕地的生態(tài)環(huán)境質量評價。

1 研究區(qū)域概況

三江源自然保護區(qū)位于青海省南部、青藏高原腹地、海拔4 000 m以上的生態(tài)敏感脆弱區(qū)，是以保護高原濕地生態(tài)系統(tǒng)為主體功能、全面保護瀕危珍稀物種及其棲息地的自然保護區(qū)。北緯31°39′～36°16′，東經(jīng)89°24′～102°23′，氣候屬青藏高原氣候系統(tǒng)，為典型的高原大陸性氣候，高寒缺氧。面積152.3×103km2，占青海省面積的21.79%；保護區(qū)植被類型多樣，植被稀疏，覆蓋度小，層次結構簡單，森林以寒溫性針葉林為主，灌叢植被與高寒草甸復合分布，高山草甸和高山草原是三江源區(qū)主要植被類型，墊狀植被分布在山地高寒草甸帶以上與高山流石坡植被帶之間，一般呈塊狀分布或狹帶狀分布等[9]。保護區(qū)內土壤類型多樣，以高山草甸土為主，凍土層極為發(fā)育。

保護區(qū)濕地面積3 186.3×103hm2，占保護區(qū)面積20.92%[7]，濕地、湖泊星羅棋布，既是“三江”等重要河流的主要水源地，也是黑頸鶴、灰鶴、中華秋沙鴨、白尾海雕、玉帶海雕、斑頭雁、赤麻鴨、棕頭鷗等珍稀瀕危水鳥的棲息地和高原珍禽黑頸鶴種群的又一重要夏季繁殖地[8]。

2 研究方法

2.1 評價指標體系

在比較分析其它自然保護區(qū)生態(tài)質量評價研究中出現(xiàn)頻次較高指標[4-6]，結合三江源自然保護區(qū)特點和實際，構建以保護區(qū)濕地生態(tài)質量評價為目標層(O)，多樣性(S1)、典型性(S2)、稀有性(S3)、自然性(S4)、面積適宜性(S5)、脆弱性(S6)、人為活動強度(S7)7項為原則層指標，18項1級指標層(A1-A18)構成的生態(tài)質量評價指標體系(表1)。

表1 三江源保護區(qū)各層評價指標權重

2.2 評價指標權重

采用層次分析法和專家評估相結合的方法確定原則層及1級指標的權重。其中：同層3個及以上指標的權重采取層次分析法，2個指標采取專家評估法。

經(jīng)計算及一致性檢驗，確定的原則層指標、各1級指標層權重值如表1所示。

2.3 評價指標的賦值

三江源保護區(qū)以濕地生態(tài)系統(tǒng)為主要保護對象，參考《自然保護區(qū)自然生態(tài)質量評價技術規(guī)程》( LY/T 1813 - 2009)[10]濕地類型評價指標，根據(jù)《青海省三江源國家級自然保護區(qū)二期總體規(guī)劃》調查成果[9-12]進行賦值。

將每個評價指標劃分為 3 或 4 個等級，其中：劃分為 3 個等級的指標，依次賦值為 1、0.67、0.33；劃分為 4 個等級的指標，依次賦值為 1、0.75、0.50、0.25，各評價指標賦值及得分情況如表2所示。

表2 三江源保護區(qū)濕地生態(tài)質量評價指標等級劃分與賦值標準和得分

續(xù)表2

2.3.1 多樣性 三江源保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)組成與結構復雜多樣，類型豐富，物種多樣，區(qū)內維管束植物2 238種，脊椎動物378種(其中：鳥類238種，獸類85種，魚類40種，兩棲爬行類7種，它們在濕地內均有分布)，占青海省種數(shù)比例均在60%以上，物種相對豐度極高。

2.3.2 稀有性 三江源自然保護區(qū)內動植物稀有性、瀕危性極強，物種地域分布極窄。其中：國家Ⅰ級重點保護野生動物17種，Ⅱ級52種；屬CITES附錄Ⅰ的物種10余種；植物方面三江源區(qū)特有種100余種，青海省特有種270種，青藏高原特有種705種，喜馬拉雅特有種120種。有我國政府和國際貿易公約保護的珍稀瀕危保護植物40多種，列入國際貿易公約附錄Ⅱ的蘭科植物31種。

2.3.3 自然性 保護區(qū)面積廣闊，絕大部分為無人區(qū)，基本保持自然原始狀態(tài)，以天然生態(tài)系統(tǒng)為主，半天然、人工生態(tài)系統(tǒng)占比較小，主要分布在牧民定居點周圍及人員活動頻繁區(qū)域。自然生境基本完好，濕地生態(tài)環(huán)境良好，是青藏高原珍稀瀕危野生動植物的重要棲息地和天然樂園。

2.3.4典型性 保護區(qū)是整個三江源區(qū)生態(tài)類型最集中、生態(tài)功能最重要、生態(tài)體系最完整的區(qū)域，也是青藏高原生態(tài)系統(tǒng)核心保育區(qū)，青藏高原生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性特點典型；動植物區(qū)系和濕地生態(tài)系統(tǒng)獨特，是世界海拔最高、面積最大、分布最集中的地區(qū)，也是世界高海拔地區(qū)生物多樣性最集中的地區(qū)和青藏高原生物種質資源庫[13]，是世界同類生態(tài)自然生態(tài)系統(tǒng)的典型代表。

2.3.5 脆弱性 保護區(qū)生態(tài)環(huán)境特殊，高寒干旱，多數(shù)土壤類型、植被尚處于發(fā)育階段，由于地質發(fā)育年代輕，地質不穩(wěn)定，山高、坡陡、峽谷深，風化殼淺薄，土層薄、質地粗，生態(tài)環(huán)境極為脆弱。受到外界干擾時，自身調節(jié)機制不夠健全，恢復能力極弱，一旦遭受破壞，就會發(fā)生退化和逆向演替，特別是地表植被一旦破壞，很容易造成水土流失，極難自然恢復，人工恢復代價極高。

2.3.6 面積適宜性 保護區(qū)目前劃定的范圍是一個長期以來形成的比較原始、封閉的區(qū)域，已經(jīng)形成一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，能夠滿足野生動植物物種生存、群落穩(wěn)定及良性演替對最小面積的需求。三江源保護區(qū)總面積152.3×103km2，核心區(qū)、緩沖區(qū)合計73.4×103km2，占46.18%，面積適宜，屬超大型保護區(qū)[14]。其中濕地面積3 186.3×103km2，占保護區(qū)面積的20.92%。

2.3.7 人為活動強度 經(jīng)過三江源生態(tài)建設一期工程的生態(tài)移民，保護區(qū)內部分群眾已經(jīng)遷出，其他人類活動主要為基礎設施及水利水電建設等，整體而言對濕地生態(tài)環(huán)境影響有限。

2.4 生態(tài)質量評價

2.4.1 評價模型 綜合評價采用多目標線性加權法，計算公式：

式中：CEI為綜合評價指數(shù)，Pi為第i項原則層級指標得分值，n為原則層級指標個數(shù)，n=1,2,3,4,5,6,7;Rj為第j項一級指標的權重值，Qj為第j項一級指標得分值，m為第i項原則層指標的第j個一級指標數(shù)，m=1,2,3,4。

2.4.2 生態(tài)質量分級及其標準 參照薛達元[15]等綜合評價指數(shù)等級劃分方法，三江源自然保護區(qū)生態(tài)質量評價劃分為5等級，每個等級對應的CEI值為：生態(tài)質量很好，0.86≤CEI≤1.00；生態(tài)質量較好，0.71 ≤CEI≤ 0.85；生態(tài)質量一般，0.51 ≤CEI≤0.70；生態(tài)質量較差，0.36 ≤CEI≤ 0.50；生態(tài)質量很差，CEI≤0.35。

3 評價結果與討論

如表3所示，三江源自然保護區(qū)濕地生態(tài)環(huán)境綜合評價指數(shù)CEI值為0.891 5，生態(tài)質量很好，優(yōu)于全國很多自然保護區(qū)[2-3,5-6]，保護價值很高，表明近20年三江源濕地保護工作取得了巨大成效。

原則層(S)7個指標分值為0.032 8～0.258 7，平均0.127 4，不同指標之間差異較大，變異系數(shù)65.45%；原則層指標得分值從大到小排序為：多樣性(A1)>稀有性(A3)>典型性(A2)>脆弱性(A6)>自然性(A4)>面積適宜性(A5)>人為活動強度(A7)，其中排名前兩位的多樣性、稀有性對綜合評價的貢獻率高達49.28%，對三江源保護區(qū)生態(tài)質量的制約性最強，說明三江源保護區(qū)內生物多樣性豐富，珍稀瀕危野生動植物眾多，是反映三江源保護區(qū)濕地生態(tài)質量保護成效的關鍵指標，這是保護區(qū)建立之本，也是事關三江源自然保護區(qū)事業(yè)成敗的關鍵所在，是保護區(qū)保護、管理的重點。

表3 三江源保護區(qū)生態(tài)質量評價各指標評價結果

其次是典型性和脆弱性，合計貢獻率34.31%。三江源保護區(qū)是整個三江源地區(qū)生態(tài)類型最集中、生態(tài)功能最重要、生態(tài)體系最完整的區(qū)域，尤其是濕地生態(tài)系統(tǒng)是整個三江源區(qū)最重要的生態(tài)系統(tǒng)，也是生物多樣性最集中的區(qū)域，是世界同類生態(tài)系統(tǒng)的典型代表。保護區(qū)脆弱性較強，說明三江源保護區(qū)高寒濕地非常脆弱敏感，生態(tài)環(huán)境條件惡劣，高寒缺氧，稍有不慎，生態(tài)系統(tǒng)便易遭受破壞且恢復難度很大，甚至難以恢復，如高原墊狀植被的破壞及黑土灘的治理便是例證。與韋晶[16]等人利用生態(tài)敏感性——生態(tài)恢復力——生態(tài)壓力概念模型，研究得出的三江源自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性以中度——重度為主結論一致。

第三是自然性、面積適宜性和人為活動強度，核心區(qū)和緩沖區(qū)基本滿足主要保護對象的保護及繁衍生息要求。保護區(qū)內大部分為無人區(qū)，保持原始狀態(tài)，尤其自2017年以來，經(jīng)過中央環(huán)保督察和“綠盾行動”，大力整治三江源保護區(qū)違規(guī)違法行為，保護區(qū)整體生態(tài)治理持續(xù)推進，生態(tài)環(huán)境不斷好轉。

I級指標層18個指標分值0.010 1～0.173 3差異較大，平均0.049 5，變異系數(shù)86.98%。指標層得分從大到小排序為：保護對象典型性>生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性>物種多度>保護物種稀有性>物種生活力>相對豐度>生境狀況>種群結構>瀕危程度>物種地區(qū)分布>自然度>生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性>生態(tài)系統(tǒng)恢復程度>核心區(qū)和緩沖區(qū)面積>資源開發(fā)利用情況>總面積大小>生境稀有性>周邊地區(qū)開發(fā)狀況，其中：I級指標層對保護區(qū)濕地生態(tài)環(huán)境質量影響較大的指標主要是保護對象典型性、生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性、物種多度、保護物種稀有性等4個，對指標層的貢獻率均在10%以上，合計54.03%，基本呈現(xiàn)出與原則層類似的規(guī)律。剩余14項的貢獻率在1%～4%左右，差異不大。

總體而言，經(jīng)過三江源一期工程“搶救性”保護建設，三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性不斷增強，宏觀生態(tài)趨好，濕地、森林面積逐步擴大、草地退化態(tài)勢得到遏制，荒漠化土地不斷恢復，取得了“初步遏制，局部好轉”的成果，但尚未達到20世紀70年代三江源區(qū)的生態(tài)狀況。要實現(xiàn)“整體恢復，全面好轉，生態(tài)健康，功能穩(wěn)定”的最終目標，三江源自然保護區(qū)保護工作任重道遠[17]。