縣域生物多樣性評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用

田書榮， 楊 蕊， 謝 旭， 黃太福， 于桂清， 康祖杰， 喻勛林， 桂小杰

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004；2. 湖南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410007； 3.湖南壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局， 湖南 常德 415319； 4.中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 5.湖南省林業(yè)局，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

生物多樣性調(diào)查與評(píng)價(jià)是生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)修復(fù)及物種保護(hù)的基礎(chǔ)工作，通過(guò)生物多樣性評(píng)價(jià)了解研究區(qū)內(nèi)生物多樣性的現(xiàn)狀，為合理保護(hù)和可持續(xù)利用生物多樣性提供科學(xué)依據(jù)。自2007年在全國(guó)8個(gè)省(市)開(kāi)展縣域生物多樣性評(píng)價(jià)試點(diǎn)以來(lái)，我國(guó)縣域生物多樣性評(píng)價(jià)工作積累了許多經(jīng)驗(yàn)，并取得較好的成效[1]。2012年，自環(huán)境保護(hù)部頒布《區(qū)域生物多樣性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(HJ 623—2017)以來(lái)，縣域和省級(jí)行政區(qū)域生物多樣性評(píng)價(jià)工作進(jìn)展較快。在縣域生物多樣性評(píng)價(jià)方面，王道立[2]、周艷飛[3]、董眾祥[4]、沈理嫚[5]等對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法進(jìn)行了探討。韋炳儉[6]、李艷芳[7]、袁國(guó)映[8]、李曉卿[9]、李倦生[10]等采用不同的指標(biāo)體系，對(duì)廣西、黑龍江、遼寧等省級(jí)行政區(qū)生物多樣性評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究。盡管在縣域和省級(jí)層面生物多樣性評(píng)價(jià)取得了階段性進(jìn)展，但生物多樣性評(píng)價(jià)比較多的應(yīng)用于項(xiàng)目和工程實(shí)施對(duì)各類自然保護(hù)地等小尺度生物多樣性影響評(píng)價(jià)。鑒于生物多樣性數(shù)據(jù)采集、評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)體系等諸多限制，縣域生物多樣性評(píng)價(jià)工作具有一定的難度?？h域作為生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性保護(hù)的地方主體，既是生物多樣性評(píng)價(jià)的基本單元，也是實(shí)施生物多樣性保護(hù)重大工程的主要環(huán)節(jié)[11]，開(kāi)展縣域生物多樣性調(diào)查與評(píng)價(jià)工作十分重要。

本研究以《區(qū)域生物多樣性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(HJ623-2011)指標(biāo)體系為基礎(chǔ)[12]，基于保護(hù)生物學(xué)基本原理，采用綜合評(píng)價(jià)方法，以野生動(dòng)物豐富度、維管束植物豐富度、生態(tài)系統(tǒng)類型豐富度、中國(guó)特有物種豐富度、受威脅物種豐富度和外來(lái)物種入侵度等6項(xiàng)指標(biāo)，在野生動(dòng)植物資源調(diào)查和收集歷史數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，以石門縣為應(yīng)用研究案例，對(duì)縣域生物多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià)，為縣域生物多樣性調(diào)查和評(píng)價(jià)提供可借鑒的方法。

1 研究區(qū)概況

常德市石門縣地處武陵山脈東北段，居云貴高原向東部低山丘陵過(guò)渡地帶，地理坐標(biāo)為29°16′—30°08′N，110°29′—111°33′E。全縣國(guó)土面積3970.39km2。地勢(shì)自西向東南傾斜，西北部群山疊翠，東南部平崗交錯(cuò)。屬中山山地和河谷地貌。陸地最低處為蔡家溪與澧水匯合處，海拔42.5m；最高處是壺瓶山主峰，海拔2098.7m；全縣平均海拔在500m左右。氣候?qū)僦衼啛釒騺啛釒н^(guò)渡的季風(fēng)型氣候，年平均氣溫為16.7℃，全年無(wú)霜期為282d，年日照時(shí)數(shù)為1646.9h，年降水量為1540mm。全縣現(xiàn)有林地面積為28.3萬(wàn)hm2，森林蓄積量為897萬(wàn) m3，森林覆蓋率為70.68%?？h域內(nèi)河流溝溪有236條，發(fā)源或流經(jīng)縣境的有澧、渫、沱、澹、道、黃、涔7條河流，沱水、澧水、道水自西向東，分別貫穿縣境北部、中部、南部，經(jīng)臨澧入松滋，而后匯入洞庭[13]。

從低海拔到高海拔呈現(xiàn)明顯的垂直地帶性分布特征，可劃分為常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混合林、落葉闊葉林、山地灌叢草甸帶等四個(gè)明顯的植被帶譜。海拔1000m以下以常綠闊葉林為主，海拔1000～1500m以常綠落葉闊葉混交林為主，海拔1500～1700m以落葉闊葉林為主，海拔1700m以上基本為山地灌叢草甸[14]。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)采集

采取實(shí)地調(diào)查和歷史數(shù)據(jù)收集相結(jié)合的方式，匯總統(tǒng)計(jì)縣域生物多樣性總體狀況。以歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)為補(bǔ)充，確定生物多樣性指標(biāo)(BI)測(cè)算所需數(shù)據(jù)。具體通過(guò)文獻(xiàn)查閱分析和資料收集整理，匯總統(tǒng)計(jì)以往公開(kāi)發(fā)表的有關(guān)縣域生物多樣性科技文獻(xiàn)、野生動(dòng)植物資源調(diào)查、濕地資源調(diào)查、自然保護(hù)地摸底調(diào)查等歷史數(shù)據(jù)，并結(jié)合生物多樣性資源本底調(diào)查，分析縣域生物多樣性空間格局和生物多樣性變化趨勢(shì)。通過(guò)百度學(xué)術(shù)http://xueshu.baidu.com、中國(guó)知網(wǎng)http://www.cnki.net 等檢索平臺(tái)和縣內(nèi)圖書館等平臺(tái)查詢石門縣生物多樣性調(diào)查成果，共收集到不同類型資料260份，其中野生動(dòng)物為主題的164份，野生植物為主題的68份，植被或生態(tài)系統(tǒng)為主題的5份，真菌為主題的3份，遺傳多樣性為主題的3份，綜合調(diào)查為主題的17份。

2.2 調(diào)查方法

采用網(wǎng)格樣區(qū)法、樣線法、直接計(jì)數(shù)法、樣方法、訪問(wèn)調(diào)查、紅外自動(dòng)數(shù)碼相機(jī)照相法和解析法等，對(duì)陸生野生動(dòng)物、維管束植物和生態(tài)系統(tǒng)類型進(jìn)行調(diào)查，主要調(diào)查種類、數(shù)量、生境或棲息地、干擾因子等。2021年11月—2022年8月完成第一次外業(yè)調(diào)查。

2.2.1 陸生野生動(dòng)物樣線布設(shè) 按照10km×10km網(wǎng)格，在試驗(yàn)區(qū)石門縣內(nèi)共區(qū)劃48個(gè)陸生野生動(dòng)物調(diào)查樣區(qū)，其中重點(diǎn)樣區(qū)5個(gè)，補(bǔ)充調(diào)查樣區(qū)8個(gè)，一般樣區(qū)35個(gè)。每個(gè)重點(diǎn)樣區(qū)中均勻設(shè)置10條長(zhǎng)度為3km的樣線，共50條；每條樣線中布設(shè)3條長(zhǎng)度500～1000m的兩棲爬行動(dòng)物調(diào)查小樣線或3個(gè)10m×10m的兩棲爬行動(dòng)物調(diào)查小樣方，均勻布設(shè)10臺(tái)紅外相機(jī)；一般調(diào)查樣區(qū)中均勻設(shè)置4條長(zhǎng)度3km的樣線，共140條；每條樣線中布設(shè)3條長(zhǎng)度500～1000m的兩棲爬行動(dòng)物調(diào)查小樣線或3個(gè)10m×10m的兩棲爬行動(dòng)物調(diào)查小樣方。

2.2.2 維管束植物樣線布設(shè) 結(jié)合陸生野生動(dòng)物樣區(qū)樣線，在植物茂密的典型地段合理設(shè)置1條至多條長(zhǎng)度為3km的調(diào)查線路。重點(diǎn)調(diào)查樣區(qū)不少于10條，一般調(diào)查樣區(qū)不少于4條。對(duì)于調(diào)查區(qū)域內(nèi)天然林、自然屬性較高、植被茂盛地段，適當(dāng)增加調(diào)查線路數(shù)量。在地貌切割劇烈、地勢(shì)起伏較大的區(qū)域，以坡向和海拔梯度作為調(diào)查線路布設(shè)的基本條件，在植被垂直帶譜比較完整的地段，按照海拔每上升500m增設(shè)1條線路，全縣共布設(shè)植物樣線231條。

2.2.3 生態(tài)系統(tǒng)類型調(diào)查 參照祁承經(jīng)等[15]對(duì)湖南植被類型分類系統(tǒng)，將群系作為生態(tài)系統(tǒng)類型劃分的基本單元，采取實(shí)地調(diào)查和歷史數(shù)據(jù)分析，摸清縣域植被類型，用于計(jì)算評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)豐富度。基于野生動(dòng)植物生境調(diào)查需要，將生態(tài)系統(tǒng)類型劃分為Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)分類層級(jí)，其中Ⅰ級(jí)分類7個(gè)，Ⅱ級(jí)分類13個(gè)。通過(guò)林地資源一張圖、國(guó)土三調(diào)、自然保護(hù)地等矢量數(shù)據(jù)，綜合考慮地類、樹(shù)種組成、群落構(gòu)成、起源、人為干擾情況等字段屬性因子，運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)解譯標(biāo)志，從遙感影像、高清衛(wèi)片上定性、定量地提取并解譯判斷出區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)的類型、面積、分布、結(jié)構(gòu)等有關(guān)信息，判定為生態(tài)系統(tǒng)的“II級(jí)分類”，并進(jìn)行實(shí)地核查。

2.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)《區(qū)域生物多樣性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(HJ623—2011)的規(guī)定[12]，相關(guān)計(jì)算如下。

2.3.1 外來(lái)物種入侵度計(jì)算公式

(1)

式中，EI為外來(lái)物種入侵度；NI為被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)外來(lái)入侵物種數(shù)；NV為被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)野生動(dòng)物種數(shù)；NP為被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)野生維管束植物種數(shù)。

2.3.2 物種特有性計(jì)算公式

(2)

式中,ED為被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)物種特有性；NEV為被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)中國(guó)特有野生動(dòng)物總種數(shù)；NEP為被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)中國(guó)特有維管束植物種數(shù)；635為一個(gè)縣內(nèi)野生動(dòng)物種數(shù)的參考最大值；3662為一個(gè)縣內(nèi)維管束植物種數(shù)的參考最大值。

2.3.3 受威脅的物種豐富度計(jì)算公式

(3)

式中，RT為受威脅物種的豐富度；NTV為被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)受威脅的野生動(dòng)物的種數(shù)；NTP為被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)受威脅的野生維管束植物的種數(shù)。

2.3.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸一化處理及權(quán)重計(jì)算公式

歸一化后的評(píng)價(jià)指標(biāo)=歸一化前的評(píng)價(jià)指標(biāo)×歸一化系數(shù)

(4)

式中, 歸一化系數(shù)=100/Amax，Amax最大值為被計(jì)算指標(biāo)歸一化處理前的最大值。各指標(biāo)的參考最大值和權(quán)重見(jiàn)表1。

表1 相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)的參考最大值及權(quán)重Tab.1 Maximum reference value and weight of evaluation index

2.3.5 生物多樣性指標(biāo)

按照《區(qū)域生物多樣性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(HJ623-2011)的標(biāo)準(zhǔn)，生物多樣性指標(biāo)(BI)值為野生動(dòng)物豐富度、維管束植物豐富度、生態(tài)系統(tǒng)類型豐富度、中國(guó)特有物種豐富度、外來(lái)物種入侵度、受威脅物種豐富度等6個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的加權(quán)求和，計(jì)算公式為：

(5)

2.3.6 生物多樣性狀況的分級(jí)

根據(jù)計(jì)算所得分值，將生物多樣性狀況分為高、中、一般和低等四個(gè)等級(jí)(見(jiàn)表2)。

表2 生物多樣性狀況分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3 生物多樣性評(píng)價(jià)結(jié)果

3.1 生態(tài)系統(tǒng)多樣性

石門縣境內(nèi)地形切割劇烈，自然景觀豐富，生態(tài)系統(tǒng)多樣。森林植被類型主要包括針葉林、針闊混交林、闊葉林、灌叢和草甸5個(gè)植被型組，9個(gè)植被型，51個(gè)群系[13，16]。按照生態(tài)系統(tǒng)分類劃分，Ⅰ級(jí)分類7類，包括森林、灌叢、草地、濕地、農(nóng)田、城鎮(zhèn)和其他；Ⅱ級(jí)分類13類，包括闊葉林、針葉林、闊葉灌叢、草甸、草叢、沼澤、河流/湖庫(kù)、耕地、園地、居住地、城市綠地、工礦交通用地、裸地及其他(見(jiàn)表3)。在Ⅰ級(jí)分類上，森林生態(tài)系統(tǒng)面積最大，占石門縣國(guó)土面積的40.92%；灌叢生態(tài)系統(tǒng)次之，為34.78%。在 Ⅱ 級(jí)分類上，針葉林面積最大，占比38.07%；闊葉灌叢次之，占比34.78%；城市綠地占比最小，僅為0.000 3%。森林、灌叢、濕地及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為生物多樣性的主要載體，尤其是集中連片完整闊葉林、闊葉灌叢、山地濕地和草叢等，為野生動(dòng)植物提供了優(yōu)異的生境，這也是石門縣物種多樣性豐富的主要原因之一。盡管石門縣濕地生態(tài)系統(tǒng)比重僅為2.44%，但分布于山地的沼澤和溪流為野生動(dòng)物提供了不可多得的棲息地，是最富有生態(tài)價(jià)值的生態(tài)系統(tǒng)類型。

表3 石門縣生態(tài)系統(tǒng)類型統(tǒng)計(jì)表

3.2 物種多樣性

3.2.1 陸生野生動(dòng)物

石門縣調(diào)查記錄分布有陸生脊椎野生動(dòng)物共計(jì)30目123科577種[17-18]，占湖南省陸生脊椎動(dòng)物總種數(shù)的69.77%，其中哺乳動(dòng)物8目、26科、89種，占湖南省哺乳動(dòng)物種數(shù)的75.42%；鳥類18目72科、389種，占湖南省鳥類種數(shù)的75.38%；爬行動(dòng)物2目、16科、60種，占湖南省爬行動(dòng)物種數(shù)的56.60%；兩棲類2目、9科、39種，占湖南省兩棲類種數(shù)的44.48%。屬于國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)陸生野生動(dòng)物有100種，其中屬于國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物有14種，國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物86種，分別占石門縣陸生脊椎野生動(dòng)物種數(shù)的2.42%和14.55%。列入CITES附錄I和附錄II的陸生野生動(dòng)物分別為11種和57種，分別占石門縣陸生野生動(dòng)物種數(shù)的1.91%和9.88%。中國(guó)特有種64種，占石門縣陸生脊椎動(dòng)物種數(shù)的11.09%。石門縣陸生野生動(dòng)物區(qū)系表現(xiàn)為以東洋界為主，屬于東洋界的有304種，占石門縣52.68%；古北界的有147種，占石門縣25.47%；廣布種126種，占石門縣21.83%。

3.2.2 維管束植物

石門縣調(diào)查記錄有維管束植物有277科1153屬3091種，其中蕨類植物39科97屬383種，裸子植物9科22屬37種，被子植物229科1034屬2698種。石門縣植物種類豐富，區(qū)系成分復(fù)雜，具有中國(guó)種子植物屬15個(gè)地理分布類型的14個(gè)，是華中地區(qū)珍貴生物物種“基因庫(kù)”。區(qū)內(nèi)有珍稀瀕危、孑遺植物近百種，屬于國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物共有37種，其中屬于國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)一級(jí)野生植物6種，二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物27種。列入國(guó)際瀕危物種貿(mào)易公約附錄I和附錄II的有69種[19]。根據(jù)陳功錫等[20-22]對(duì)武陵山地區(qū)種子植物區(qū)系地理特征的研究，武陵山地區(qū)中國(guó)特有植物有2682種，石門縣中國(guó)特有植物種類估計(jì)約為2500種左右，約占石門縣維管束植物種類的80%。

3.3 遺傳多樣性

3.3.1 遺傳多樣性狀況 石門縣獨(dú)特的自然條件孕育了豐富的物種資源及遺傳多樣性，根據(jù)有關(guān)專家對(duì)石門縣珍稀瀕危植物遺傳多樣性的研究顯示，通過(guò)擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(AFLP，Amplified fragment length polymorphism)分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)紅肉獼猴桃(Actinidiachinensisvar.rufopulpa)的研究，其基因多樣性指數(shù)在0.279～0.417之間，屬于遺傳多樣性指數(shù)較高等級(jí)[23-24]。宋從文等[25]對(duì)珙桐進(jìn)行的AFLP分子標(biāo)記研究結(jié)果顯示，分布于石門縣壺瓶山野生珙桐的遺傳多樣性指標(biāo)在0.2594～0.3793之間，ISSR(Inter simple sequence repeat)分子標(biāo)記研究表明，其基因多樣性指數(shù)為0.2799，都屬于遺傳多樣性處于較高的水平。此外，對(duì)分布于石門的連香樹(shù)(Cercidiphyllumjaponicum)ISSR分子標(biāo)記研究結(jié)果顯示，其基因多樣性性指數(shù)在0.1724～0.2548之間[26]。上述研究結(jié)果表明，盡管這些瀕危植物個(gè)體基因遺傳多樣性水平較高，但由于生境的片段化，缺乏個(gè)體間基因的交流，種群滅絕的危險(xiǎn)相對(duì)較高。

3.3.2 遺傳資源現(xiàn)狀 從野生動(dòng)植物保護(hù)與利用的角度來(lái)看，石門縣以野生動(dòng)植物為載體的生物遺傳資源利用主要體現(xiàn)在中藥材、果蔬、茶葉、油料、花卉、食用菌、木材等方面。從歷史資料分析和初步調(diào)查的結(jié)果顯示，石門縣野生果樹(shù)種質(zhì)資源豐富，有48科109屬340多種[27]，根據(jù)經(jīng)濟(jì)植物學(xué)對(duì)果實(shí)的分類，其中漿果類98種，占果樹(shù)種類的28.66%；核果類有58種，占16.96%；梨果類47種，占13.74%；干果類49種，占14.33%；聚合果有71種，占20.76%；另外分布有聚花果和雜果類分別有15種和4種，分別占4.39%和1.2%。按照資源量、利用程度和代表性分析，主要野生果樹(shù)有70多種包括油茶(Camelliaoleifera)銀杏(Ginkgobiloba)、粗榧(Cephalotaxussinensis)、香榧(Torreyagrandis)、楊梅(Myricarubra)、野核桃(Juglanscathayensis)、錐栗(Castanopsischinensis)、三葉木通(Akebiatrifoliate)、山胡椒(Linderaglauca)、山蒼子(Litseacubeba)、無(wú)患子(Sapindussaponaria)和中華獼猴桃(Actinidiachinensis)等[28-29]。

3.4 生物多樣性指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)實(shí)地調(diào)查和歷史數(shù)據(jù)匯總分析，石門縣境內(nèi)分布有陸生脊椎動(dòng)物577種；魚類60種；蝶類223種；野生維管束植物3091種；森林生態(tài)系統(tǒng)類型51種；中國(guó)特有種2602種，其中陸生野生動(dòng)物特有種64種，魚類23種，蝶類15種，維管束植物2500種；受威脅物種即國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)物種140種，其中國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物103種，國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物37種；外來(lái)入侵物種209種[30]。根據(jù)生物多樣性綜合評(píng)價(jià)方法和數(shù)學(xué)公式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 石門縣生物多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)值及評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.4 Evaluation indexes and results of biodiversity index in Shimen County

數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，石門縣生物多樣性指標(biāo)(BI)值為69.234 3，按照生物多樣性狀況等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，BI值大于60，屬于高等級(jí)水平。

3.5 生物多樣性動(dòng)態(tài)分析

3.5.1 瀕危物種種群動(dòng)態(tài) 中華秋沙鴨(Mergussquamatus)既是國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)鳥類，也是IUCN物種紅色目錄瀕危物種(EN)之一，由于其獨(dú)特的生物學(xué)特征，對(duì)生境選擇的苛刻要求，被譽(yù)為環(huán)境主要指示物種之一[14]。根據(jù)2017—2021年對(duì)中華秋沙鴨越冬種群的調(diào)查監(jiān)測(cè)，2021年種群數(shù)量達(dá)到147只，約占全省種群數(shù)量的60%以上。分析結(jié)果顯示，年均種群增長(zhǎng)量為11.75±5.12，年均種群增長(zhǎng)率為0.144 3±0.022 3(見(jiàn)表5)。

表5 石門縣中華秋沙鴨年度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)Tab.5 The monitoring record data of Mergus squamatus in Shimen County

毛冠鹿(Elaphoduscephalophus)是國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)物種，為IUCN物種紅色目錄易威種(VU)，也是典型亞熱帶森林野生動(dòng)物。2019—2021年紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，在壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)種群密度達(dá)到4.2只·km-2，其種群密度較20年前增長(zhǎng)了近10倍[18]。瀕危物種種群動(dòng)態(tài)變化，其在某種程度上反映了生物多樣性狀況和保護(hù)成效。

3.5.2 物種分布變化特點(diǎn) 物種分布體現(xiàn)在大和小兩個(gè)尺度上，并具有較為明顯的季節(jié)性分布規(guī)律。在大尺度分布上，根據(jù)近年來(lái)調(diào)查監(jiān)測(cè)顯示，在壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)新發(fā)現(xiàn)了多種鳥類分布新紀(jì)錄，如分布繁殖在南嶺山脈的黑眉擬啄木鳥(Psilopogonfaber)、東南、東部的仙八色鶇(Pittanympha)、西南的白眶鹟鶯(Phylloscopusintermedius)等鳥類，在湖南最北部壺瓶山連續(xù)3年發(fā)現(xiàn)上述3種鳥類繁殖種群。在小尺度即垂直分布上，根據(jù)2019—2020年對(duì)壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)不同海拔6條樣線鳥類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示[31]，海拔1000m以下樣線全年調(diào)查記錄鳥類物種數(shù)121種，海拔1000m以上樣線全年記錄鳥類物種數(shù)134種，1000m以上樣線較1000m以下樣線調(diào)查記錄鳥類種數(shù)多13種，高出10.74%。海拔1000m以上和1000m以下樣線鳥類均勻度指數(shù)(J)、多樣性指數(shù)(H)分別為4.1067、0.9764和4.2368、0.9771，隨著海拔升高，鳥類生物多樣性指數(shù)值有所下降。

4 結(jié)論與討論

(1)石門縣生物多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)(BI)值為69.2343，屬于高等級(jí)水平，與李倦生等[10]對(duì)湖南省生物多樣性研究結(jié)果一致。通過(guò)對(duì)采用同樣評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)體系的研究結(jié)果對(duì)比分析，黑龍江省生物多樣性各縣域生物多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)(BI)值在28.30～41.35之間[7]，與湖南省同屬于中部地區(qū)的安徽省合肥市各縣域生物多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)(BI)的值在25.07～33.88之間[6]，都明顯低于石門縣域生物多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)分值。整體分析來(lái)看，低緯度區(qū)域較高緯度區(qū)域的生物多樣性程度高，并與調(diào)查強(qiáng)度、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和人為活動(dòng)影響密切相關(guān)。樣線調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，隨著海拔的升高，鳥類種類增加，原分布在我國(guó)南部、東南部的鳥類向北和向高海拔遷移的傾向，可能源于氣候變化對(duì)生物多樣性的影響。對(duì)環(huán)境指示物種中華秋沙鴨監(jiān)測(cè)的結(jié)果顯示，瀕危物種種群數(shù)量的持續(xù)增加，反映了石門縣縣域生物多樣性狀況向好發(fā)展。

(2)在生態(tài)系統(tǒng)類型劃分上，不同的調(diào)查評(píng)價(jià)目的，有不同的劃分層級(jí)，如以生態(tài)系統(tǒng)豐富度評(píng)價(jià)為目的，按照《區(qū)域生物多樣性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的要求[12]，是以植被群系分類層級(jí)為生態(tài)系統(tǒng)類型劃分的基本單元，以野生動(dòng)植物生境調(diào)查和評(píng)價(jià)為目的，劃分的層級(jí)主要集中在植被型組、植被型以及土地利用形式，同時(shí)，也有植被類型劃分系統(tǒng)應(yīng)用的問(wèn)題。李家湘等[32]在2019年提出了新的湖南植被類型分類系統(tǒng)，在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了細(xì)化和完善，更具有科學(xué)性，該系統(tǒng)包含4個(gè)植被型組、11個(gè)植被型、25個(gè)植被亞型、80個(gè)群系組、248個(gè)群系。但考慮到全省應(yīng)用的程度和數(shù)據(jù)獲取難度，故本文主要參考了早期有關(guān)專家對(duì)湖南植被的研究成果[15，33]，即按照5個(gè)植被型組、12個(gè)植被型、23個(gè)植被亞型、65個(gè)群系組、146個(gè)群系的湖南植被類型分類系統(tǒng)進(jìn)行劃分，按照此分類系統(tǒng)，石門縣分布有51個(gè)群系類型。

(3)生物多樣性主要體現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳多樣性三個(gè)層次上[34]，在《區(qū)域生物多樣性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中，遺傳多樣性評(píng)價(jià)的內(nèi)容和指標(biāo)缺失，比較難于把握遺傳多樣性評(píng)價(jià)的內(nèi)容和尺度。由于遺傳多樣性利用歷史悠久，內(nèi)涵寬泛，涉及面廣，本文暫未對(duì)其利用進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，主要從瀕危物種保護(hù)和學(xué)術(shù)研究的角度，探討了瀕危物種遺傳多樣性和遺傳資源階段性調(diào)查研究成果，以期有助于理解遺傳多樣性調(diào)查研究的目的和作用。種內(nèi)遺傳多樣性的豐富度對(duì)物種的生存至關(guān)重要，遺傳多樣性越高即遺傳變異越豐富，對(duì)外界環(huán)境變化的潛在適應(yīng)性就越強(qiáng)，越易擴(kuò)散其分布范圍。遺傳多樣性也是反映物種瀕危程度的重要衡量指標(biāo)之一，同時(shí)也為物種定向馴化培育提供了遺傳資源[35]。

(4)生物多樣性評(píng)價(jià)的客觀性取決于數(shù)據(jù)的可獲得性和真實(shí)性，既需要實(shí)地調(diào)查所采集的數(shù)據(jù)，也需要?dú)v史調(diào)查長(zhǎng)期積累的數(shù)據(jù)。因短期實(shí)地調(diào)查所獲得的數(shù)據(jù)，在一定程度上反映了當(dāng)?shù)厣锒鄻有缘默F(xiàn)狀；但可能與實(shí)際生物多樣性狀況還有一定的差距，尤其是受外業(yè)調(diào)查團(tuán)隊(duì)專業(yè)水平、調(diào)查時(shí)間、樣線布設(shè)和保障措施等諸多因素影響，調(diào)查質(zhì)量不一。盡管在外業(yè)調(diào)查中有物種分布和種類的新記錄，但總體上實(shí)地調(diào)查物種種類一般都少于歷史記錄的種類，且數(shù)據(jù)應(yīng)用也有一定的局限性。因此，對(duì)相關(guān)歷史調(diào)查研究所積累數(shù)據(jù)的分析及成果的應(yīng)用，為生物多樣性評(píng)價(jià)拓寬了數(shù)據(jù)采集渠道。

(5)在不同的尺度生物多樣性評(píng)價(jià)有不同的標(biāo)準(zhǔn)，《生物多樣性公約》在決議中確定了以生物多樣性狀況、面臨的壓力或威脅、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、人類福利、文化上的多樣性等7個(gè)重點(diǎn)方面組成的評(píng)估體系，用于評(píng)估全球尺度上2010年生物多樣性保護(hù)目標(biāo)的進(jìn)程。在區(qū)域尺度，歐盟于2005年啟動(dòng) 了“整合歐洲2010年生物多樣性指標(biāo)”(SEBI2010及環(huán)北極生物多樣性監(jiān)測(cè)的指標(biāo)。英國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、墨西哥和日本等國(guó)也分別制定了國(guó)家尺度的生物多樣性評(píng)估指標(biāo)體系[36]。我國(guó)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始研究構(gòu)建生物多樣性調(diào)查評(píng)價(jià)體系[37-39]，在實(shí)踐中取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也有一些不足。如在生物多樣性指標(biāo)(BI)評(píng)價(jià)中，僅以生態(tài)系統(tǒng)類型和物種種類數(shù)目為計(jì)算依據(jù)，缺乏對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性、空間格局以及物種的分布區(qū)、種群數(shù)量等進(jìn)行量化的評(píng)價(jià)，有可能出現(xiàn)僅以“有”或“沒(méi)有”作為評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，不能客觀真實(shí)地反映某一縣域生物多樣性的狀況。這些問(wèn)題的解決即需要生物多樣性本底數(shù)據(jù)以及長(zhǎng)期的生物多樣性觀測(cè)數(shù)據(jù)作為支撐[40]，也需要對(duì)相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行完善。

(6)生物多樣性指標(biāo)(BI)評(píng)價(jià)是生物多樣性資源本底調(diào)查工作的主要目標(biāo)之一，也是調(diào)查報(bào)告的核心內(nèi)容，并為縣域生物多樣性保護(hù)規(guī)劃提供重要的科學(xué)依據(jù)。本文從生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳多樣性等三個(gè)層次探討了縣域生物多樣性狀況，其數(shù)據(jù)來(lái)源既有實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)，也有歷史調(diào)查研究積累的數(shù)據(jù)。以實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)并結(jié)合歷史收集的數(shù)據(jù)對(duì)縣域生物多樣性狀況評(píng)價(jià)結(jié)果是客觀的，具有較大的推廣應(yīng)用前景。由于受調(diào)查時(shí)間、數(shù)據(jù)采集和研究方法等多種因素的限制，本文在研究?jī)?nèi)容上還存在許多不足，如在數(shù)據(jù)分析上未涵蓋所有生物類群，也未對(duì)樣線調(diào)查物種豐富度和均勻度進(jìn)行分析，有待于后續(xù)調(diào)查和研究中完善數(shù)據(jù)采集和分析。

建議在縣域生物多樣性調(diào)查中：一是加強(qiáng)生物多樣性資源本底調(diào)查，把握生物多樣性調(diào)查重點(diǎn)，科學(xué)合理布設(shè)調(diào)查樣線，突出國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)物種和重點(diǎn)區(qū)域的專項(xiàng)調(diào)查，為國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)物種種群動(dòng)態(tài)分析和保護(hù)提供有效數(shù)據(jù)。二是強(qiáng)化歷史數(shù)據(jù)的收集和分析，拓展數(shù)據(jù)采集渠道和來(lái)源，充分發(fā)揮歷史積累數(shù)據(jù)與實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)的互補(bǔ)作用，建立以縣域?yàn)榛締卧纳锒鄻有詳?shù)據(jù)庫(kù)，為縣域生物多樣評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。三是建立生物多樣性定位觀測(cè)網(wǎng)，實(shí)施生物多樣性年度監(jiān)測(cè)報(bào)告制度，加強(qiáng)生物多樣性動(dòng)態(tài)監(jiān)控，夯實(shí)生物多樣性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)，為制定生物多樣性保護(hù)策略頂層決策提供科學(xué)依據(jù)。四是探索基礎(chǔ)專業(yè)數(shù)據(jù)共享機(jī)制，加大科技支撐力度，建立以縣域?yàn)榛締卧膮^(qū)域植被類型、物種種類和物種分布等數(shù)據(jù)檢索核查機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)共建共享，提高數(shù)據(jù)可獲得性和實(shí)效性。