南晓娜 王茸仙 张新兵
(陕西省林业调查规划院,西安,710082)
第4次大熊猫调查显示:陕西秦岭地区野外生存大熊猫(Ailuropodamelanoleuca)约345只,大熊猫栖息地面积360 587 hm2,建立大熊猫自然保护区16处,圈养大熊猫21只[1],大熊猫保护工作取得了显著成效。陕西秦岭大熊猫主要分布于秦岭中段沿秦岭主脊两侧的中山和亚高山地区,秦岭南坡栖息地属长江支流的汉江水系,秦岭北坡栖息地属黄河流域唯一尚存的大熊猫分布区,也是大熊猫现今分布的最北界[2]。经过多年的保护建设,陕西秦岭大熊猫种群数量总体呈稳定增长态势,栖息地面积增加且质量提高,各级政府和社会的生态保护意识也不断提高。但是,由于大熊猫栖息地破碎化、社会经济发展与保护矛盾冲突等多种原因,陕西秦岭大熊猫保护还面临着种群分割、内部竞争、干扰等诸多问题,保护形势依然严峻。
第3次大熊猫调查后,对于大熊猫保护研究颇多,也提出了很多科学的保护对策和建议,多为大熊猫种群数量及分布研究[2]、扩散研究[3]、消长研究[4]和保护对策研究[5-7],尚缺乏系统的专项规划思路,本研究依据第4次大熊猫调查结果对陕西秦岭大熊猫种群发展现状进行分析讨论,在此基础上系统地提出陕西秦岭大熊猫保护规划的思路和措施,为秦岭大熊猫保护管理工作提供参考。
秦岭横亘于我国中部,西起岷山,东至淮阳山系,是我国南北气候的自然分界线,也是长江和黄河两大水系的分水岭,更是我国华北、华中、西南和青藏高原等多种植物区系种类的汇聚地和古北界、东洋界两大动物区系成分的交汇区[8]。陕西秦岭面积583.3万hm2,其中林地497.1万hm2,占秦岭总面积的85.2%,森林覆盖率72.58%[8]。受地理位置、山地地貌及暖温带与北亚热带气候等自然因素综合作用,秦岭森林类型繁多,垂直带谱明显,南北山麓差异显著:秦岭北坡由低到高依次分布有低山落叶阔叶林(海拔500—1 100 m)、中山针阔混交林(海拔1 100—1 800 m)、亚高山针叶林(海拔1 800—2 600 m)、亚高山灌丛草甸(海拔2 600—2 800 m)等森林类型;秦岭南坡由低到高分布有低山常绿阔叶林(海拔500—820 m)、中低山落叶阔叶林(海拔820—1 300 m)、中山针阔混交林(海拔1 300—2 000 m)、亚高山针叶林(海拔2 000—2 600 m)、亚高山灌丛草甸(海拔2 600 m以上)等森林类型。本区生物种类丰富,珍稀濒危野生动植物种类众多,如大熊猫、川金丝猴(Rhinopithecusroxellanaqinlingensis)、朱鹮(Nipponianippon)、羚牛(Budorcastaxicolor)、林麝(Moschusberezovskii)等,是我国生物多样性丰富度最高、典型性最为明显的区域之一。陕境内秦岭有种子植物3 400多种,其中特有种植物192种;陆生脊椎动物642种,其中兽类142种,鸟类338种,国家一、二级重点保护野生动物80种[8]。
近40年来,陕西秦岭地区相继建立了太白山、佛坪、周至等16个大熊猫保护区,保护区总面积达到了35.37万hm2,使野生大熊猫及栖息地得到了有效保护。尤其是2000年以后,秦岭大熊猫种群分布区总面积扩大,增加5.5%,扩散趋势明显[3]。
大熊猫种群分布及栖息地数据来源于陕西省第4次大熊猫调查报告[1],包括大熊猫分布点、数量、栖息地和潜在栖息地空间分布数据、自然保护区空间分布数据。
从系统规划的角度出发,根据第4次大熊猫调查成果及现阶段陕西秦岭地区大熊猫保护管理情况,利用ArcGIS进行空间地理区划、叠加分析及数据统计,分析现阶段陕境秦岭地区大熊猫种群分布特征、保护现状、生境威胁,以此为基础,研究陕西秦岭大熊猫保护规划的空间布局、规划思路及措施。
陕西秦岭大熊猫栖息地和潜在栖息地范围东起镇安县木王镇,西南至宁强县青木川镇,北至周至县厚畛子镇,涉及汉中、宝鸡、安康、西安、商洛5市的11县27个乡镇。所在区域东西长约308 km,南北宽约134 km,地理坐标为32°52′31″—34°6″N,105°29′10″—108°36′48″E,横跨长江、黄河两大流域。
陕西大熊猫分布具有明显分隔的特征,其中太白、周至、宁陕、佛坪、洋县、城固和留坝县分布区,东西长168 km,南北宽75 km,是秦岭大熊猫主要分布区域;宁强县青木川分布区与秦岭主分布区隔离,和甘肃的康县、四川的青川县大熊猫分布区域连成一片(图1)。
3.2.1 种群数量
第4次大熊猫调查结果表明(表1),陕西秦岭地区野外生存的大熊猫约345只(不含1岁以下幼仔),占全国野生大熊猫数量的18.5%;野外种群密度为0.096 只/km2,超过全国0.072只/km2的平均密度,居全国之首[1]。野外大熊猫集中分布在佛坪县、洋县、周至县和太白县4县交界的秦岭支脉兴隆岭地区。种群密度较高的为洋县、佛坪县和太白县。太白和留坝交界处的牛尾河大熊猫分布密度也较高;在兴隆岭周边地区、牛尾河周边和天华山主峰周围、锦鸡梁周围为中密度分布区;其他地方为低密度分布区。
表1 陕西野生大熊猫种群县域分布情况
3.2.2 种群及栖息地空间分布
陕西秦岭地区大熊猫栖息地在河流、无食物区、道路、居民点等综合因素的作用下,自东向西被分割为相互隔离的6 个斑块,分别为平河梁、天华山+锦鸡梁、兴隆岭+太白山、牛尾河+桑园坝、太白河、青木川栖息地(图2)。这6个斑块缺乏有效的地理连接,导致野外大熊猫形成6 个难以进行基因交流的局域种群,自东向西分别为大熊猫秦岭A(7 只)、秦岭B(20 只)、秦岭C(277 只)、秦岭D(36 只)、秦岭E(3 只)、秦岭F种群。佛坪县、洋县处于秦岭大熊猫分布区的中心位置,是大熊猫的集中分布地,其东西两端分布呈递减趋势,总体呈以兴隆岭地区为中心,由高到低向四周辐射扩散的空间分布状态。
3.2.3 栖息地保护恢复现状
1998年以来,随着天保工程、退耕还林、野生动植物保护等国家林业重点工程的实施,秦岭大熊猫分布区的森林全面禁伐,实行封山育林,人为活动大幅减少,大熊猫栖息地的森林、竹林得以恢复。从2002年到2014年,秦岭D种群和秦岭C种群均有向西侧、北侧扩散的趋势,太白县王家楞、太白河以及周至太平河地区发现有新的大熊猫分布区,栖息范围明显扩大。与第3次调查时相比,栖息地面积增加了12 723 hm2,其中75.66%的分布区质量良好,适宜大熊猫生存;但是,潜在栖息地面积却在减少,且只有41.67%为大熊猫适宜生存区域。
3.2.4 大熊猫栖息地受干扰状况
人类生产、生活造成的干扰依然是当前大熊猫栖息地面临的最大威胁。陕西秦岭大熊猫分布区干扰呈集中分布态势,干扰区域多位于人口较多的村镇与道路周边,从西到东形成了16 个比较集中的高强度与中强度干扰区。总体来看,栖息地内干扰强度小于潜在栖息地,保护区内小于保护区外。从干扰类型看,相对传统的干扰如耕种、放牧、采药、狩猎、割竹等逐渐减少,干扰强度有所降低,但城乡经济快速发展带来的新型干扰,如种养殖、采矿、水电站修建、道路以及旅游活动大幅增加,加剧了栖息地的隔离。
从1965年开始,陕西省相继建立了太白、佛坪等以大熊猫为主要保护对象的保护区16个,总面积35.37 万hm2,占所有自然保护区面积的29.48%,形成了较大规模的秦岭保护区群。特别是第3次调查后,陕西大熊猫保护管理工作进入快速发展阶段。2002年至今,在秦岭大熊猫栖息范围内先后新建了桑园、牛尾河、黄柏塬等11 个保护区(图3)。保护区内大熊猫栖息地总面积20.24 万hm2,占全省面积的56.14%,超出全国平均水平。保护区中分布大熊猫共264只,占全省野生大熊猫种群数量的76.52%。
到2015年,陕西省初步建立起由省、市、县、保护区和基层站点等各级保护机构构成、覆盖全省大熊猫分布区、较为完整的大熊猫保护管理体系(图4)。全省有大熊猫栖息地或潜在栖息地分布的5个市均设有野生动物保护管理站,11个县都设有野生动物保护(管理)站,专门从事大熊猫保护管理的人员达到400余人。其中,太白、宁陕、佛坪、洋县成立有大熊猫巡逻队,常年开展大熊猫野外巡护工作。
4.1.1 种群扩散
从第3次和第4次大熊猫调查结果以及相关研究可以看到,从2002年到2014年,秦岭兴隆岭高密集区的秦岭D种群和秦岭C种群均有向西侧、北侧扩散的趋势,太白县王家楞、太白河以及周至太平河地区发现有新的大熊猫分布区,栖息范围明显扩大。陕西秦岭大熊猫高密集区比第3次调查时明显减少[4],说明扩散趋势良好,这得益于保护区的建立、栖息地的扩散、廊道的修复。但高密集仍然以较大范围的存在,这标志着秦岭大熊猫仍然面对种群内部竞争压力大的问题。同时,受自然及人为因素影响,栖息地破碎化,陕西秦岭大熊猫被隔离为6个不相连通的局域种群[2],种群分割趋势未能全面遏制。高密集区如兴隆岭一带的佛坪、太白种群内部争夺配偶、抢夺食物竞争激烈;低密集区如青木川、太白河及平河梁一带则面临繁衍困难、灭绝的风险。而道路、河流等导致的局域种群分割造成大熊猫分布的岛屿化,又使得种群之间交流困难,种群内近亲繁殖,物种退化速度加剧的风险较高,孤立点内熊猫个体的消失和各分散小区的遗传压力急剧增大。种群分割的根本是栖息地缺乏连通性,解决种群扩散就要打通各斑块的栖息地,建立生态廊道,恢复其栖息生境,促进种群间的基因交流和扩散。
4.1.2 栖息地消长变化
尽管陕西秦岭大熊猫栖息地实现了大幅扩增,但仍有24.34%的栖息地质量不高;潜在栖息地适宜和较适宜大熊猫生存的仅占有41.67%。受生态保护及区域气候变化等因素影响[9],从20世纪90年代后,秦岭大熊猫栖息地空间范围向北、向西扩展,栖息地和潜在栖息地面积呈增加趋势。与第3次调查相比,栖息地增加12 723 hm2,增加的位置多分布在自然保护区周边,如太白山保护区西侧、皇冠山保护区北侧。其主要增加来源,一是由原来的潜在栖息地演变为栖息地,如周至保护区北侧、东侧和佛坪保护区南侧;二是原栖息地斑块向外扩张,如太白山、牛尾河和黄柏塬保护区一带。但同时,潜在栖息地增长速度却不及栖息地的增长速度,表现出萎缩的特征,且半数以上质量较差,不适宜大熊猫种群生存及扩散。
从种群扩散及栖息地扩张趋势不难看出,栖息地是种群扩散及增长的基础保障,潜在栖息地是栖息地增长扩张的主要空间。秦岭地区栖息地多年来的扩张趋势得益于林业工程的实施、栖息地恢复工程及一系列林业保护措施的实施。大熊猫种群的扩散及增长,栖息地的保护与恢复建设依然是重中之重。
4.1.3 林权改革
集体林权的改革,森林生态系统又增加了较高的不确定性,有可能会产生林地或林木所有者对其过度干预,从而造成生态系统的干扰甚至生态危机,如无法建立有效的保护模式,大熊猫生境将受到林权改革的严重威胁,如黄柏塬保护区周边的集体林地、土地资源利用不断增加,增加了保护管理难度[10]。
随着秦岭野生动植物保护力度的加大,人们保护意识的提高,以及移民搬迁政策的实施,采伐、打猎、采药、砍柴等传统的人为活动减少,给栖息地恢复带来喘息的机会,但随着社会经济的发展,一些新型干扰随之出现,如水电站修建、公路建设、旅游活动以及对林产品需求的猛增,对种群交流及栖息地保护带来更为明显的不利影响。
20世纪90年代中后期,森林旅游兴起,2000年后,秦岭地区,包括保护区内设立了众多的森林公园,森林旅游呈暴发式增长。根据陕西省林业调查规划院工作人员调查,目前,陕西秦岭地区已经建设形成了以风景名胜区、森林公园、地质公园、旅游小区为主体的旅游体系,建成有森林公园40个、地质公园2个、风景名胜区16个,年游客规模已超过千万人次。进山游客及户外登山者人数急剧增长,对大熊猫栖息地及潜在栖息地产生不同程度的干扰,游人喧哗声及车辆的噪声会影响大熊猫的栖息及活动行为,不利于大熊猫的野外迁徙和交流。如太白山保护区龙洞沟一带近年游客明显增加,而大熊猫活动痕迹明显减少[5]。刘刚等[11]的研究也表明,大熊猫对徒步路线表现出明显的回避反应。从图5可以看出,大熊猫主要分布及周边区域自第3次调查以来,旅游景区明显增多,这给大熊猫生境造成了显著的威胁。根据秦岭大熊猫主要分布地市近5年的旅游统计数据[12],从2015年起,各市年接待游客均以10%—30%的增长率高速增长,5年游客增长率达到79.0%—132.8%(表2)。
表2 陕西野生大熊猫主要分布地区近5年游客量
秦岭地区是陕西省经济水平较低的地区,为提高社会经济水平,交通道路改善不可避免。随着我国经济快速发展,大熊猫分布区社区的交通状况在不断改善。2000年以后,秦岭地区修建了大量山区道路[13]。交通的改善,给当地村民带来了机遇,山区村民不再密切地依赖当地土地、森林资源,使大熊猫栖息地得以恢复;同时,大量的道路建设加剧了栖息地的破碎化,尤其是高速公路,将栖息地进行破碎切割,使两侧的熊猫难以接触,严重影响个体之间以及种群之间进行交流,导致种群分割、繁衍退化。良好的交通带来了更多的人流、车流,使原本居于森林深处的大熊猫受到惊扰,向森林的更深处退缩。
从图6、图7可以看出,人为干扰对大熊猫种群的影响与旅游活动、道路与人口分布等因素有着密切的关系,对大熊猫影响较大的区域集中分布有旅游景区、道路或居民点。人为活动仍然是威胁秦岭大熊猫生境的主要因素。
目标:促进栖息地生态恢复,稳定和扩大野外种群和栖息地数量,提高栖息地质量,促进野外种群复壮,逐步扭转陕西省大熊猫种群的濒危局面。
具体任务:通过优化整合,完善自然保护区网络;通过廊道建设和栖息地恢复,促进种群交流;通过完善基础设施、人员配置和繁育条件,构建合理的救护繁育体系、科研监测体系、管护体系;通过加强国际国内合作交流,强化科技攻关和人才培养;加快野化放归步伐,促进种群复壮;合理利用自然资源,妥善处理好自然保护、经济发展和当地群众生产生活的关系。
陕西秦岭大熊猫整体构建“一心两翼多点”的空间保护格局(图8)。
“一心”即以佛坪、长青、周至老县城和黄柏塬保护区为主的秦岭兴隆岭大熊猫分布中心。以构建秦岭中部大熊猫自然保护区群为核心,整合优化保护区资源,推进大熊猫栖息地连通廊道建设,促进兴隆岭-太白山种群和其他种群的交流复壮。
“两翼”即由兴隆岭种群中心向东西两侧辐射扩散的大熊猫分布区,包括西侧的太白河种群、牛尾河桑园坝种群和东侧的天华山锦鸡梁种群、平河梁种群分布区。针对东部平河梁局域小种群,重点开展栖息地恢复工程,改善栖息地质量,通过大熊猫野化放归,增加种群数量,促进种群复壮;针对西部太白河和牛尾河桑园坝种群,通过新建大熊猫保护区、栖息地廊道,搭建与中部保护区群的连通桥梁,提高栖息地保护率,促进牛尾河桑园坝种群与兴隆岭、太白河种群交流。
“多点”即各自然保护区及大熊猫相关科研、抢救饲养、保护管理机构。建立完善的保护管理、抢救繁育、科研监测保护管理体系,构建强有力的陕西大熊猫种群复壮保障体系。
5.3.1 栖息地植被改造
根据现有栖息地森林植物群落及有关学者的研究,秦岭地区大熊猫栖息地多选择以栎类(Quercus)、桦木(Betula)、阔杂、云杉(Picea)、冷杉(Abies)等乔木为主要树种的森林群落,其郁闭度(0.4—0.6)适中,可为大熊猫提供良好的隐蔽条件和微气候环境[14]。林下广泛分布有箭竹(Fargesiaspathacea)、巴山木竹(Arundinariafargesii),且生长较好,生物量大。而20世纪80年代末,秦岭山区为了加速绿化,引进栽植大量日本落叶松(Larixkaempferi),造成野生竹林面积不断减少,导致局部大熊猫栖息地萎缩,大熊猫生衍受到威胁。
以陕西省林地落界数据库为基础,利用ArcGIS对秦岭大熊猫栖息地范围区划测算,栖息地中共有人工林约20 545 hm2,其中自然保护区内有8 541 hm2,自然保护区外有12 004 hm2;自然保护区中潜在栖息地人工林有7 306 hm2。对这些人工林进行改造恢复,将对大熊猫栖息地整体结构和布局产生极大的良性影响。主要措施有:①不良树种改造。大熊猫栖息地及潜在栖息地分布着成片落叶松等外来树种的林分,是影响栖息地质量的重要因素,对其进行择伐,逐步替换栽种云杉、冷杉、栎、桦、木竹、箭竹等大熊猫栖息地乡土树种和大熊猫喜食竹种。②低质低效林改造。对于栖息地及潜在栖息地中的低质低效林,进行抚育,补植栎类、杉、竹对其恢复改造,提高林分质量,增加大熊猫食物。
5.3.2 栖息地恢复
对于栖息地、潜在栖息地及周边地区郁闭度较低的林分和疏林地,实行封山育林、人工补植,增加乔木林、竹林面积,改善栖息地环境,扩大栖息地面积。
在保护区、栖息地及潜在栖息地外围的关键连通区域,以巴山木竹、箭竹为主要竹种,以云杉、冷杉、栎类为主要树种,实施造林工程,营建竹、乔混交林,建设大熊猫主食竹基地,增加大熊猫食物来源,促进栖息地和潜在栖息地向外扩散。尤其是在太白山保护区栖息地北侧、观音山保护区108国道两侧、皇冠山保护区、洋县华阳镇4个重点区域实施大熊猫栖息地恢复,促进栖息地及潜在栖息地扩散,助推大熊猫关键种群交流扩散。
5.3.3 栖息地廊道建设
目的在于以重要保护区斑块为生态跳岛,通过一定宽度生态廊道把它们连接成网,构建保护区群网体系。将生态廊道原生的土地利用情况进行生态系统优化、恢复和重建,通过自然演替和人为促进形成一个人地协调的生态系统,从而实现隔离种群之间的基因交流和向外扩散。
为使不同局域种群中个体能够在不同生境斑块间进行永久的迁入迁出,需要在大熊猫分布区打通相互分割的6个斑块的栖息地廊道(表3,图9),便于以大熊猫为主要目标的野生动物生存、交流和繁衍。建成后秦岭大熊猫栖息地由原来的6个斑块可以缩减为3个斑块。其中青木川斑块与秦岭中部保护区群分割,但与甘肃的裕河保护区、四川的毛寨保护区紧密连接,规划通过人工造林、封山育林等措施,提高青木川区域栖息地质量,使其栖息地范围有效扩散,促进青木川局域种群与甘肃、四川境内种群交流复壮。
表3 大熊猫栖息地连通廊道建设规划
大熊猫廊道建设主要措施是在栖息地斑块之间的过渡地带,通过改良树种、封山育林、人工造林、架设公路桥梁、修造涵洞、人工投食、修造洞穴等,创造良好的连通条件,使之成为方便大熊猫种群交流的区域。
继续加强与世界自然基金会(WWF)、香港海洋公园保育基金等国际非政府组织,以及中国科学院动物研究所、北京大学、清华大学等机构合作,力争在社区共管、科研监测、栖息地变化与恢复、生态旅游、产品开发上取得进一步的成效。
加强与四川省大熊猫保护工作方的合作,尤其是与四川大熊猫繁育基地、保护研究中心的长期合作:一是充分利用各自的技术与资源优势,力争在大熊猫保护管理工作中取得新突破,提高陕西省大熊猫保护科研水平;二是通过交流合作,互通有无,协同大熊猫保护工作的步调,打破各自行动的藩篱,促使我国大熊猫保护获得更好的效果。
在大熊猫保护管理工作上,联合四川、甘肃经常性举办大熊猫保护管理研讨会,开展大熊猫保护管理交流,促进陕西省大熊猫保护管理工作。
5.5.1 组织管理
保护区与乡镇政府可协同建立社区共管机构(小组),开展社会经济本底调查,了解社区群众对资源需求与大熊猫保护之间存在的各种矛盾和冲突,制定社区共管行动计划,并负责协调动植物保护与社区发展中的不同意见和双方利益冲突。使地方政府能够参与到自然资源的共同管理中,最大限度地争取地方政府和当地社区的理解和支持,也提高保护区处理与地方协调发展的能力,提高保护区在地方经济发展中的地位。
5.5.2 社区宣传教育
大熊猫的保护离不开周边社区群众的参与和支持,只有提高社区群众的保护意识,秦岭野生大熊猫才能得到真正意义上的保护。各市县、保护区可以通过印发宣传册、开展志愿活动、定期宣讲等手段,向社区居民普及大熊猫保护的意义、法律法规、奖惩政策、赔偿方式、应采取的保护措施等相关知识,提高社区居民保护大熊猫的积极性;与周边教育机构合作,为学校开展森林体验、野生动植物认知活动提供基地平台,培养中小学生热爱野生动物、热爱自然的兴趣。
5.5.3 居民点安置
重点实施产业扶持工程,通过种植、养殖、旅游等产业带动,劳务输出,实现劳动力转移,增收创收,降低社区居民对森林资源的消耗性依赖。在大熊猫栖息地生境敏感的地区,对居民点进行异地安置。
在大熊猫集中分布或扩散的关键区域新建或优化整合保护区,对保护站进行升级改造以及建立大熊猫国家公园,构建由省林业局、省森林资源管理局、国有林业局、保护区,市级大熊猫保护机构和县级保护机构、基层保护站、林场、大熊猫国家公园等省、市、县3级组成的大熊猫保护管理体系。
抢救繁育体系:在黄柏塬、佛坪、长青、平河梁保护区建临时收容或救护站,完善秦岭大熊猫繁育基地和秦岭大熊猫佛坪野化培训基地建设,设立放归基地,形成由秦岭大熊猫繁育基地、佛坪大熊猫野化训练基地、省珍稀野生动物抢救饲养研究中心、野外放归基地、救护站或临时收容站组成的抢救繁育体系。
科研监测体系:依托省、市、县3级保护管理机构,构建由秦岭大熊猫及其栖息地监测与保护研究中心、秦岭大熊猫保护野外研究基地、大熊猫饲养与繁殖研究中心、大熊猫遗传与基因组研究中心、大熊猫疫源疫病检测防控研究中心等多科研机构组成的大熊猫科研监测体系,使陕西省在大熊猫生物学、保护生物学、繁育学、遗传学、疾病控制等方向的研究能力达到较高水平。
疫病防控体系:依托省内科研单位,设大熊猫疫源疫病检测防控研究中心;在大熊猫主要分布区,设专项疫源疫病监测站;制定应急预案,全面监测和及时掌握全省大熊猫疫源疫病发生和流行情况。
陕西野生大熊猫分布区是秦岭的核心区域,具有丰富的野生动植物资源,完备的自然生态系统。大熊猫保护建设会使整个秦岭保护力度明显增强,自然生态系统和生物种源的基因库将得到更有效地保护,秦岭大熊猫种群复壮、栖息地可持续发展的目标将得以逐步实现。大熊猫栖息地和廊道的恢复,不仅仅是恢复植被生态系统本身,还为其他野生动物的生存提供天然屏障和迁徙便道,为秦岭野生动物种群的繁衍提供了基础,使大熊猫分布区内众多的珍稀野生动植物资源得到更好地保护和繁衍,其生态价值难以估量。