甘肅省太子山國家級自然保護(hù)區(qū)生物多樣性脅迫因素及保護(hù)對策

敏正龍，郭鵬輝，韋 體，徐紅偉，蔡 勇，楊具田

(1.甘肅省太子山國家級自然保護(hù)區(qū)管理局，甘肅 康樂 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，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.我國為保護(hù)生物多樣性，最早簽署《生物多樣性公約》，制訂《中國生物多樣性保護(hù)行動計劃》，建立了各種森林生態(tài)系統(tǒng)和野生動植物類型的保護(hù)區(qū)，從而使我國重要的生態(tài)系統(tǒng)得到了有效的保護(hù)[2].甘肅太子山國家級自然保護(hù)區(qū)(以下簡稱太子山保護(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)過渡類型，保護(hù)的主要對象為溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)[3].2020年1月國家將黃河生態(tài)環(huán)境保護(hù)上升為國家戰(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，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).

1 保護(hù)區(qū)基本概況

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家級自然保護(hù)區(qū)，呈狹長地帶，東西長約100 km，南北寬約10～20 km，海拔高度位于2 200～4 636 m之間.整個保護(hù)區(qū)總面積為8.47萬公頌，屬溫帶大陸性氣候，年均氣溫5.1 ℃，年平均降雨量660 mm，無霜期約110 d.發(fā)源于整個保護(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，其中國家級保護(hù)植物38種，省級保護(hù)植物13種.保護(hù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)有脊椎動物25目，59科，212種，其中的陸生脊椎動物中，有鳥類130種，獸類61種，國家一級保護(hù)動物7種，二級保護(hù)動物25種[4].

2 保護(hù)區(qū)內(nèi)的生物多樣性特點

2.1 植物多樣性特點

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個亞種，33個變種及3個變型；維管類植物95科，358屬，838種，33個變種，1個亞種和3個變型；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)維管植物與全國維管植物比較，分別占全國總科數(shù)、屬數(shù)、種數(shù)的27.2%、11.4%、3.2%，其中蕨類植物占全國總科數(shù)、屬數(shù)、種數(shù)的22.9%、11.5%、2.1%；裸子植物占全國總科數(shù)、屬數(shù)、種數(shù)的30%、23.5%、9.3%；被子植物占全國總科數(shù)、屬數(shù)、種數(shù)的27.8%、11.2%、3.2%(表2).保護(hù)區(qū)中擁有國家重點保護(hù)野生植物38種(第一批、第二批)、甘肅省地方重點保護(hù)野生植物13種.

表1 甘肅省太子山國家級自然保護(hù)區(qū)維管植物分布概況

表2 甘肅省太子山國家級自然保護(hù)區(qū)維管植物組成

2.1.2 植物區(qū)系特點

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)喜馬拉雅造山運動及青藏高原強烈隆升后形成和發(fā)展起來的，因此其地質(zhì)時代較為年輕，物種形成時間也相對較短，分化程度相對較晚，因此，未在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)獨特的科與屬[5-6].同時，從保護(hù)區(qū)內(nèi)植物科、屬、種的地理分布占比來看，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渡地帶，也是祁連山與秦嶺西延的交錯地.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

太子山保護(hù)區(qū)作為國家級自然保護(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渡地帶的植被類型特征，主要包括4個植被型組、8個植被型、23個植被亞型和47個群系.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

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)植物型中占絕對優(yōu)勢，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%.總體來看，高位芽植物和地面芽植物占總種數(shù)的90.7%，優(yōu)勢程度明顯.一年生和地上芽較少.落葉樹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(表3).

表3 甘肅省太子山國家級自然保護(hù)區(qū)種子植物組成及數(shù)量分布

2.2 動物多樣性特點

2.2.1 獸類

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，保護(hù)區(qū)獸類動物共有6目，18科，67種，占整個甘肅省獸類動物的38.29%[10]，其中種數(shù)最多的為嚙齒目動物，達(dá)20種;其次為食肉目動物，達(dá)16種.此外，在所發(fā)現(xiàn)的67種動物中，包括國家重點保護(hù)野生動物(Ⅰ級)5種，分別為雪豹(Pantherauncia)、馬麝(Moschuschrysogaster)、林麝(Moschusberezovskii)、白唇鹿(Cervusalbirostris)和羚牛(Budoreastaxicolor).國家重點保護(hù)野生動物(Ⅱ級)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 鳥類

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，保護(hù)區(qū)共有鳥類14目，33科，133種.其中包括國家Ⅰ級保護(hù)鳥類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)；國家Ⅱ級保護(hù)鳥類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，但過去對保護(hù)區(qū)的調(diào)查研究甚少，僅對魚類資源進(jìn)行過初步調(diào)查，記錄魚類1目2科10種.

3 保護(hù)區(qū)生物多樣性脅迫因素

3.1 冰暴雨雪脅迫

近年來，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 ℃，影響了野生動物安全過冬.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)重影響野生動物的覓食，給保護(hù)區(qū)的野生動植物造成了嚴(yán)重災(zāi)害，進(jìn)而影響了生物多樣性的豐富度.

3.2 礦山開發(fā)脅迫

保護(hù)區(qū)的礦山開發(fā)建設(shè)始于1957年太子山的林場時期，有大型采礦廠4處，小型礦點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)域短時間難以恢復(fù)，同時也使區(qū)域的水質(zhì)污染加劇，對保護(hù)區(qū)的生物多樣性發(fā)展造成了長遠(yuǎn)而較深的不利影響.

3.3 林業(yè)有害生物脅迫

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?？魄鄺钐炫?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))、鞘翅目象蟲科云杉樹葉象(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，成為保護(hù)區(qū)內(nèi)危害最大的生物脅迫因素.該害蟲主要分布在藥水、新營、東灣、紫溝等保護(hù)地[12].

3.4 人為因素脅迫

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100 km、南北寬10 km的狹長地，與臨夏、甘南2個少數(shù)民族自治州的9個縣市接壤.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)的管理工作帶來了巨大的壓力和挑戰(zhàn).同時，由于當(dāng)?shù)厝罕姾陀慰蛠y扔垃圾的不文明行為時有發(fā)生，對野生動物及其生態(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，影響了野生動物的棲息和活動，從而導(dǎo)致保護(hù)區(qū)內(nèi)的生物多樣性下降.

4 保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)對策

4.1 建立健全管理機(jī)構(gòu)，為生物多樣性保護(hù)提供組織保障

從管理局實行的三級管理體系(管理局—保護(hù)管理站—管護(hù)段)建設(shè)入手，針對保護(hù)區(qū)的功能劃分和具體特點，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、瞭望臺等不同的職能科室，為保護(hù)生物多樣性提供組織保障.

4.2 加大宣傳力度，提高保護(hù)意識

充分利用“愛鳥周”和“森林防火宣傳日”等主題活動，以廣播電視、自媒體、報刊雜志等為介質(zhì)，以宣傳車、宣傳牌、宣傳手冊、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保護(hù)區(qū)相關(guān)知識的認(rèn)識與了解，增強保護(hù)意識.另一方面，通過成立宣傳工作小組，舉辦大、中、小學(xué)生的夏令營活動，帶領(lǐng)學(xué)生實地參觀自然保護(hù)區(qū)的基本概況，了解和掌握保護(hù)區(qū)的基本知識與生物多樣性，培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)和熱愛生態(tài)環(huán)境的情懷.

4.3 依法治區(qū)，加強保護(hù)

通過認(rèn)真貫徹落實新修訂《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，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)生物多樣性的動態(tài)變化特征；其次，對于保護(hù)區(qū)內(nèi)瀕危動植物資源，采取具體且有針對性強的保護(hù)措施，以確保其不會消失和滅絕；三是加強對稀有瀕危動植物資源的監(jiān)督和管理，落實主體責(zé)任，切實有效保護(hù)森林資源的安全.

4.4 加大生態(tài)修復(fù)，加強外來物種管理

堅持“宜草則草、宜林則林”原則，采取切實有效的措施，對保護(hù)區(qū)進(jìn)行植被種植.同時，要防范外來物種的入侵，嚴(yán)格控制外來物種的引進(jìn).通過建立有害物種信息數(shù)據(jù)庫，加強檢查，防止外來物種進(jìn)入保護(hù)區(qū)的特定區(qū)域，及時對可能含有外來病蟲害的材料進(jìn)行消毒甚至銷毀，以減少外來病蟲害感染保護(hù)區(qū)植被的可能性.保護(hù)區(qū)還應(yīng)加強對周邊居民的宣傳教育，預(yù)防周邊社區(qū)引入外來物種造成對保護(hù)區(qū)的威脅.在植被恢復(fù)以及位于保護(hù)區(qū)內(nèi)的園林綠化活動中，堅持使用鄉(xiāng)土樹種，外來物種必須嚴(yán)格把關(guān)，符合要求才能進(jìn)行綠化和栽培試驗.

4.5 綜合施策，原地保護(hù)

在調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合保護(hù)區(qū)植物的自然生長區(qū)和分布現(xiàn)狀，采取針對性的保護(hù)措施，分類實施原地與異地相結(jié)合的保護(hù)原則.在國家二級重點保護(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，并在其適宜的生長地區(qū)進(jìn)行人工造林，擴(kuò)大種群數(shù)量.同時，對保護(hù)區(qū)內(nèi)的古樹，按照樹齡分布狀況，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、岷江冷杉等樹種的集中分布區(qū)，分別設(shè)立古樹名木保護(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，以減少人為活動等干擾，進(jìn)行綜合性保護(hù).

4.6 開展校企合作，加大科學(xué)研究

積極開展良種苗木培育技術(shù)研究，通過與西北民族大學(xué)、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)等高校聯(lián)合開展太子山林區(qū)植物物種多樣性調(diào)查，加強校地合作，以相關(guān)專業(yè)的學(xué)生組成調(diào)查團(tuán)隊，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)考察報告》，另一方面提升學(xué)生的實踐技能和科研能力，積極創(chuàng)建人才培養(yǎng)基地.同時開展保護(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展藍(lán)云杉、歐洲云杉等引種試驗.通過收集保存青海云杉、紅樺、中國沙棘、甘肅山楂、隴東海棠等，加大對試驗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)資源的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ).

4.7 建立動態(tài)監(jiān)測體系

充分利用紅外線相機(jī)，視頻監(jiān)控等手段，加大對重點區(qū)域動植物資源的監(jiān)測.同時，定期開展專項調(diào)查工作，及時更新資源數(shù)據(jù)庫，特別是新發(fā)現(xiàn)的動植物資源補充到管理信息系統(tǒng)當(dāng)中，為保護(hù)和科研機(jī)構(gòu)提供服務(wù).

4.8 加大資金投入，強化保護(hù)管理

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，積極爭取林業(yè)工程項目資金，開展封山育林(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)奠定堅實的基礎(chǔ).