長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)和連接帶的初步研究

長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)和連接帶的初步研究

中國(guó)西南部生物多樣性豐富。世界自然協(xié)會(huì)（gbf）（olsonandweineration，1998）和國(guó)際保護(hù)委員會(huì)（ci）將該區(qū)域確定為全球生物多樣性保護(hù)的中心區(qū)域之一（meerson等人，2000）。該地區(qū)也是中國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重點(diǎn)地區(qū)?！疤烊涣直Ｗo(hù)工程”、“退耕還林還草工程”和“野生動(dòng)植物保護(hù)與自然保護(hù)區(qū)建設(shè)工程”等的實(shí)施,給當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有员Ｗo(hù)帶來(lái)了難得機(jī)遇,同時(shí),西部大開(kāi)發(fā)也給該地區(qū)的生物多樣性保護(hù)帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。準(zhǔn)確可靠地掌握生物多樣性信息是生物多樣性保護(hù)科學(xué)決策的基礎(chǔ)。生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)的確定,有助于明確最急需保護(hù)的區(qū)域,為政府部門(mén)更有效地利用有限的保護(hù)資源提供科學(xué)依據(jù)。近20年來(lái),越來(lái)越多的保護(hù)學(xué)家認(rèn)識(shí)到,需要采取更有效的策略,在更大的時(shí)空范圍內(nèi)實(shí)施保護(hù)行動(dòng)。生態(tài)區(qū)保護(hù)(Olson&Dinerstein,1998;Olsonetal.,2001)、熱點(diǎn)地區(qū)保護(hù)(Myersetal.,2000)和系統(tǒng)保護(hù)規(guī)劃(Margules&Pressey,2000)等就是在這種背景下發(fā)展起來(lái)的大尺度區(qū)域生物多樣性保護(hù)規(guī)劃方法。生態(tài)區(qū)是相對(duì)大的陸地或水體區(qū)域,它是由相似的物種、動(dòng)態(tài)特征和環(huán)境條件組成的獨(dú)特的自然群落集合。生態(tài)區(qū)保護(hù)方法以生態(tài)區(qū)作為生物多樣性保護(hù)規(guī)劃單元,具有以下優(yōu)點(diǎn)(ConservationScienceProgramofWWF-US,2000):(1)生態(tài)區(qū)是根據(jù)生物地理特征的一致性劃定的,將生態(tài)區(qū)作為一個(gè)整體開(kāi)展生物多樣性保護(hù)規(guī)劃和保護(hù)行動(dòng),可以不受行政邊界的限制;(2)生態(tài)區(qū)保護(hù)方法關(guān)注的是整個(gè)生態(tài)區(qū)的而不僅僅是某些特殊地點(diǎn)的具有重要意義的種群、生態(tài)過(guò)程和威脅,因此采用該方法制定的保護(hù)策略對(duì)生物多樣性保護(hù)更加具有戰(zhàn)略意義;(3)生態(tài)區(qū)保護(hù)方法通過(guò)廣泛的利益相關(guān)者的參與,提出生態(tài)區(qū)生物多樣性保護(hù)的遠(yuǎn)景規(guī)劃,在規(guī)劃過(guò)程中,充分考慮了社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。Olson和Dinerstein(1998)采用生態(tài)區(qū)方法確定了全球233個(gè)最具有保護(hù)價(jià)值的生態(tài)區(qū),該方法還被用于在西非南部從幾內(nèi)亞至多哥的森林區(qū)域確定生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)(ConservationInternational,2001)。為了促進(jìn)長(zhǎng)江流域生物多樣性保護(hù),WWF于2001年4月啟動(dòng)了“長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)系統(tǒng)保護(hù)規(guī)劃”項(xiàng)目,將以長(zhǎng)江上游地區(qū)為主體的生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵區(qū)域命名為“長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)”?？紤]到區(qū)域的生態(tài)完整性,該區(qū)除長(zhǎng)江上游地區(qū)外還包括了長(zhǎng)江中游和怒江、瀾滄江以及黃河流域的部分地區(qū),而長(zhǎng)江源頭的部分草原地區(qū)沒(méi)有包括在內(nèi)。本文采用生態(tài)區(qū)保護(hù)方法,通過(guò)專(zhuān)家參與的方式確定了長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)和連接帶,并對(duì)優(yōu)先區(qū)自然保護(hù)現(xiàn)狀及生物多樣性面臨的威脅進(jìn)行了分析和討論。1區(qū)域分布及人口密度長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)位于中國(guó)西南地區(qū),地理位置為25o24′–34o45′N(xiāo)、97o36′–112o39′E,總面積約7.95×105km2;行政區(qū)域上包括四川、云南、貴州、重慶、陜西、河南、湖北、湖南、甘肅、西藏10個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)的314個(gè)縣(市)(圖1)?？?cè)丝诩s10,770萬(wàn),平均人口密度約為135人/km2。整個(gè)生態(tài)區(qū)地勢(shì)西高東低,海拔高度由西部的4,500m左右向東下降至1,000m以下,區(qū)內(nèi)分布有許多5,000m以上的山峰,最高峰貢嘎山海拔為7,556m。2材料和方法2.1環(huán)境環(huán)境設(shè)計(jì)收集研究區(qū)行政區(qū)劃、植被、土地利用、水系、地形、道路、人口、自然保護(hù)區(qū)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與圖件,并建立基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的數(shù)據(jù)庫(kù)。植被圖采用的是《1:1,000,000中國(guó)植被圖集》(中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植被圖編輯委員會(huì),2001),土地利用圖采用的是1:1,000,000中國(guó)土地利用圖(1:1,000,000萬(wàn)中國(guó)土地利用圖編委會(huì),1994),行政區(qū)劃、水系、地形、道路等圖件來(lái)源于國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心1:250,000基礎(chǔ)圖件,自然保護(hù)區(qū)分布圖是通過(guò)地方林業(yè)部門(mén)、自然保護(hù)區(qū)管理機(jī)構(gòu)等收集自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃圖并進(jìn)行數(shù)字化得到,人口數(shù)據(jù)來(lái)源于1999年《中國(guó)人口統(tǒng)計(jì)年鑒》(中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局,2000)。GIS軟件采用的是ArcGIS和ArcView。2.2生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)確定邀請(qǐng)110位在長(zhǎng)江上游地區(qū)開(kāi)展生物多樣性研究與保護(hù)的專(zhuān)家,分4個(gè)階段進(jìn)行參與式研討:(1)確定各生物類(lèi)群保護(hù)優(yōu)先區(qū);(2)確定各亞區(qū)生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū);(3)確定生態(tài)區(qū)生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū);(4)確定連接帶。2.2.1指示物種part將專(zhuān)家按照所研究的生物類(lèi)群分為4個(gè)組:(1)兩棲和爬行類(lèi);(2)鳥(niǎo)類(lèi);(3)獸類(lèi);(4)維管植物、真菌、無(wú)脊椎動(dòng)物和植被。各專(zhuān)家組經(jīng)過(guò)充分討論,首先制定指示物種(indicatorspecies)選擇標(biāo)準(zhǔn)。指示物種也稱(chēng)焦點(diǎn)物種(focalspecies)、傘護(hù)種(umbrellaspecies)、旗艦種(flagshipspecies),在缺乏詳細(xì)的生物多樣性信息的情況下,常常被用來(lái)作為生物多樣性保護(hù)規(guī)劃的指標(biāo)(Joshuaetal.,2003;Sandy&William,2000)。指示物種的選擇根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn):(1)區(qū)域特有性;(2)珍稀、瀕危程度;(3)受威脅程度(4)具有高商業(yè)價(jià)值但遭到過(guò)度利用的程度;(5)稀有性;(6)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵種;(7)生境特異程度;(8)有重要科學(xué)和文化價(jià)值。按上述標(biāo)準(zhǔn)確定各生物類(lèi)群的指示物種,然后對(duì)指示物種的分布、瀕危狀況和面臨的威脅等進(jìn)行討論,并以之為主要依據(jù)確定各生物類(lèi)群保護(hù)優(yōu)先區(qū)。2.2.2山地地貌整體布局2.根據(jù)生物地理特點(diǎn)將長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)劃分為3個(gè)亞區(qū):(1)秦嶺—大巴山—武陵山亞區(qū):位于生態(tài)區(qū)東部,主要由低山、中山和亞高山組成,包括長(zhǎng)江以北的秦嶺、大巴山、米倉(cāng)山及伏牛山和長(zhǎng)江以南的金佛山、梵凈山和武陵山。地形自西向東由海拔2,000–3,000m降至1,000m,最高峰是秦嶺的太白山,海拔3,767m。(2)岷山—邛崍山—涼山亞區(qū):位于生態(tài)區(qū)中部,是從第二階梯向第一階梯青藏高原過(guò)渡的地帶。地勢(shì)北高南低,北部岷山、邛崍山及若爾蓋高原海拔一般為3,000–4,000m,有許多5,000m以上的高峰,中部大涼山海拔2,000–3,500m,南部小涼山海拔2,000m左右。區(qū)內(nèi)的山地被流入四川盆地的多條長(zhǎng)江支流深切,河谷與山脊相對(duì)高差很大,達(dá)1,500–3,000m。(3)云南北部-橫斷山亞區(qū):位于生態(tài)區(qū)西部,是橫斷山地的主體,由一系列南北向相間排列的大河和山脈組成,主要包括雅礱江、金沙江、瀾滄江、怒江和大雪山、沙魯里山、云嶺、怒山、高黎貢山,形成世界著名的高山峽谷區(qū)。被切割的高原面海拔4,300m左右,河谷海拔大都在2,000m以上,相對(duì)高差2,500m以上,地勢(shì)十分險(xiǎn)峻。把專(zhuān)家分成3個(gè)亞區(qū)工作組,由來(lái)自4個(gè)生物類(lèi)群專(zhuān)家組的部分專(zhuān)家組成,然后以已確定的生物類(lèi)群保護(hù)優(yōu)先區(qū)為基礎(chǔ),確定亞區(qū)內(nèi)的生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)。2.2.3生物多樣性的特征提取所有專(zhuān)家對(duì)3個(gè)亞區(qū)的劃分結(jié)果進(jìn)行討論,確定長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)的生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)。然后,各專(zhuān)家組填寫(xiě)優(yōu)先區(qū)的生物多樣性信息和受威脅信息表格,其中主要包括生物學(xué)重要性、目前和將來(lái)面臨的威脅的主要類(lèi)型和程度等項(xiàng)目。根據(jù)對(duì)各優(yōu)先區(qū)生物多樣性保護(hù)狀況與受威脅情況的分析對(duì)其保護(hù)優(yōu)先性進(jìn)行排序。優(yōu)先性排序采用表1的判別矩陣得出。2.2.4各亞區(qū)傳統(tǒng)分根據(jù)各優(yōu)先區(qū)和長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)的生物地理特點(diǎn),各亞區(qū)工作組對(duì)優(yōu)先區(qū)之間建立連接帶的可行性進(jìn)行討論,先確定各亞區(qū)內(nèi)部?jī)?yōu)先區(qū)之間的連接帶,然后確定所有優(yōu)先區(qū)之間的全部連接帶。3結(jié)果與討論3.1每個(gè)生物群體指示物種和保護(hù)領(lǐng)域通過(guò)專(zhuān)家研討會(huì)確定的各生物類(lèi)群指示物種和保護(hù)優(yōu)先區(qū)見(jiàn)表2和圖2。3.2生態(tài)區(qū)保護(hù)動(dòng)物種類(lèi)長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)植物種類(lèi)豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì),高等植物有12,000–15,000種,占中國(guó)植物物種總數(shù)的50–70%,其中以云南北部—橫斷山亞區(qū)種類(lèi)最多,約6,000–7,000種,岷山—邛崍山—涼山亞區(qū)約5,000–6,000種,秦嶺—大巴山—武陵山亞區(qū)約5,000種(青藏高原綜合考察隊(duì),1979;四川植被協(xié)作組,1980;中國(guó)植被編輯委員會(huì),1980;云南植被編寫(xiě)組,1987;中國(guó)生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃總報(bào)告編寫(xiě)組,1994;雷明德,1998)。長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)有獸類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、兩棲和爬行類(lèi)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物約160種,以云南北部—橫斷山亞區(qū)種類(lèi)最多,岷山—邛崍山—涼山亞區(qū)居次,秦嶺—大巴山—武陵山亞區(qū)居第三(鄭作新,1976;中國(guó)生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃總報(bào)告編寫(xiě)組,1994;唐蟾珠,1996;張榮祖,1997,1999)。這些重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物中約有1/3為中國(guó)特有,其中有22種為本地區(qū)所特有或主要分布于本地區(qū)。在長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)共確定了16個(gè)生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū),面積占生態(tài)區(qū)總面積的41.8%,其中7個(gè)為具有最高優(yōu)先性的優(yōu)先區(qū),9個(gè)為具有高優(yōu)先性的優(yōu)先區(qū)(表3,圖3)。3.2.1中國(guó)高等植物概況本亞區(qū)物種多樣性具有中西部亞熱帶山地特征,高等植物總數(shù)約5,000種,其中秦嶺和大巴山地區(qū)約4,500種,金佛山-武陵山地區(qū)約4,000–5,000種。高等植物中包括渝、黔、湘、鄂交界區(qū)的82個(gè)特有屬,占中國(guó)特有屬總數(shù)的33.74%。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),分布在本亞區(qū)的獸類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、兩棲和爬行類(lèi)重要保護(hù)動(dòng)物有80種,其中中國(guó)特有種有22種。本亞區(qū)包括3個(gè)具有最高優(yōu)先性的優(yōu)先區(qū),即秦嶺(A1)、大巴山(A2)、金佛山—梵凈山—武陵源區(qū)(A3);2個(gè)具有高優(yōu)先性的優(yōu)先區(qū),即伏牛山(A4)、米倉(cāng)山(A5)。3.2.2植物種類(lèi)多樣本亞區(qū)是中國(guó)東部山地向青藏高原的過(guò)渡區(qū)亞高山針葉林類(lèi)型豐富,特有成分明顯。岷江河谷、大渡河河谷的干旱河谷灌叢是這一亞區(qū)的特色。本亞區(qū)的高等植物估計(jì)在5,000–6,000種左右,其中岷山山系3,000種,邛崍山區(qū)約4,000種,小相嶺和涼山約2,500種。本亞區(qū)特有植物種類(lèi)繁多。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),分布在本亞區(qū)的獸類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、兩棲和爬行類(lèi)重要保護(hù)動(dòng)物有118種,其中中國(guó)特有種有38種。本亞區(qū)包括2個(gè)具有最高優(yōu)先性的優(yōu)先區(qū),即岷山(B1)、邛崍山-大相嶺(B2),2個(gè)具有高優(yōu)先性的優(yōu)先區(qū),即若爾蓋高原(B3)、涼山(B4)。3.2.3農(nóng)村環(huán)保動(dòng)植物的多樣性本亞區(qū)植物物種異常豐富,有高等植物6,000–7,000種,是我國(guó)高等植物特有屬最豐富的三個(gè)地區(qū)之一,也是珍稀、特有、瀕危植物的集中分布區(qū)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),分布在本亞區(qū)的獸類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、兩棲和爬行類(lèi)重要保護(hù)動(dòng)物有124種,其中中國(guó)特有種有33種。本亞區(qū)包括2個(gè)具有最高優(yōu)先性的優(yōu)先區(qū),即貢嘎山(C1)、三江并流核心區(qū)(C2),5個(gè)具有高優(yōu)先性的優(yōu)先區(qū),即攀西地區(qū)(C3)、中甸–木里地區(qū)(C4)、川西北高原(C5)、金沙江上游高山峽谷區(qū)(C6)、怒江—瀾滄江高山峽谷區(qū)(C7)。3.2.4遷移路徑d4根據(jù)長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)的生物地理特點(diǎn),在優(yōu)先區(qū)之間共確定了5個(gè)需要重點(diǎn)保護(hù)的連接帶,其總面積約占生態(tài)區(qū)總面積的5.3%。(1)秦嶺—伏牛山連接帶(D1):介于秦嶺和伏牛山兩個(gè)優(yōu)先區(qū)之間,主要是為秦嶺優(yōu)先區(qū)動(dòng)物低向東擴(kuò)及斑羚(Naemorhedusgoral)、鬛羚(Capricornissumatraensis)、獼猴(Macacamulatta)等動(dòng)物的遷移提供路徑。(2)大巴山—米倉(cāng)山連接帶(D2):介于大巴山和米倉(cāng)山兩個(gè)優(yōu)先區(qū)之間,是川金絲猴等大型獸類(lèi)的遷移路徑。(3)大巴山-武陵山連接帶(D3):介于大巴山和武陵山兩個(gè)優(yōu)先區(qū)之間,是長(zhǎng)江南北兩岸生物群落的連接帶,它的存在對(duì)保持屬于同一歷史淵源和生態(tài)類(lèi)型的群落間的交往,以及長(zhǎng)江南北兩岸大型獸類(lèi)的交流均具有重要意義。(4)岷山—秦嶺—米倉(cāng)山連接帶(D4):介于秦嶺和岷山兩個(gè)優(yōu)先區(qū)之間,是大熊貓、川金絲猴、羚牛、小熊貓等的聯(lián)系通道。(5)若爾蓋-岷山—邛崍山連接帶(D5):介于若爾蓋高原、岷山和邛崍山-大相嶺三個(gè)優(yōu)先區(qū)之間,是大熊貓、小熊貓、川金絲猴、羚牛和林麝(Moschusberezovskii)等的聯(lián)系通道。3.3中國(guó)生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵區(qū)域本研究確定的16個(gè)優(yōu)先區(qū)都是長(zhǎng)江上游地區(qū)生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵地區(qū)。《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告》主要根據(jù)物種豐富度和特有種數(shù)量在全國(guó)確定了17個(gè)有全球意義的生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵區(qū)域,分布在陸地的有11個(gè),其中有4個(gè)分布在本研究區(qū),即橫斷山南段、岷山-橫斷山北段、湘、黔、川、鄂邊境山地和秦嶺山地(《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告》編寫(xiě)組,1998)。李迪強(qiáng)等(2003)主要利用指示物種的數(shù)量與分布確定了16個(gè)中國(guó)生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū),其中有6個(gè)分布在本研究區(qū),即伏牛山地區(qū)、秦嶺地區(qū)、大巴山地區(qū)、川西高山峽谷地區(qū)、滇西北地區(qū)和武陵山地區(qū)。上述的關(guān)鍵區(qū)域或熱點(diǎn)地區(qū)與本研究確定的部分優(yōu)先區(qū)基本吻合。3.4優(yōu)先區(qū)人為干擾強(qiáng)烈到2001年底,長(zhǎng)江上游森林生態(tài)區(qū)共建立189個(gè)自然保護(hù)區(qū),總面積708.2萬(wàn)公頃,其中國(guó)家級(jí)和省級(jí)保護(hù)區(qū)97個(gè),占保護(hù)區(qū)總面積的58.4%。國(guó)家級(jí)和省級(jí)保護(hù)區(qū)面積所占比重最高的是貢嘎山、邛崍山-大相嶺、岷山三個(gè)優(yōu)先區(qū),都超過(guò)20%,表明這些區(qū)內(nèi)生物多樣性得到了比較好的保護(hù);其次為三江并流核心區(qū)、若爾蓋高原、伏牛山和秦嶺等,超過(guò)10%;比重最低的是米倉(cāng)山、攀西地區(qū)和涼山(表3)。國(guó)家級(jí)和省級(jí)保護(hù)區(qū)在若爾蓋-岷山-邛崍山和大巴山-武陵山連接帶內(nèi)面積所占比重超過(guò)20%,而米倉(cāng)山-大巴山連接帶內(nèi)無(wú)任何保護(hù)區(qū)。以縣為單位計(jì)算研究區(qū)人口密度,并對(duì)優(yōu)先區(qū)人口密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表3)。伏牛山(A4)、金佛山-梵凈山-武陵山區(qū)(A3)、米倉(cāng)山(A5)和秦嶺(A1)人口密度最高,超過(guò)120人/km2,其中伏牛山為187人/km2,秦嶺區(qū)北部部分地區(qū)甚至達(dá)到530人/km2,表明這些優(yōu)先區(qū)受到的人為干擾比較強(qiáng)烈;其次為大巴山(A2)、怒江-瀾滄江高山峽谷區(qū)(C7)、涼山(B4)、攀西地區(qū)(C3)、岷山(B1)和邛崍山-大相嶺(B2),人口密度約60–100人/km2,位于四川盆地邊緣的岷山優(yōu)先區(qū)南部和邛崍山-大相嶺優(yōu)先區(qū)東部人口密度達(dá)400–600人/km2;人口密度最低的是川西北高原(C5)、若爾蓋高原(B3)和金沙江上游高山峽谷區(qū)(C6)。連接帶中,大巴山-武陵山(D