西双版纳勐海县勐阿水库对亚洲象迁移活动和人—象冲突的潜在影响

刘嘉琦 王怡涵 张磊 崔宁 吕婷黄元 戴蓉 李正玲* 陈明勇*

（1 云南大学生态与环境学院，昆明 650504）（2 云南亚洲象教育部野外科学观测研究站，昆明 650504）（3 亚洲象云南省野外科学观测研究站，昆明 650504）（4 生态环境部南京环境科学研究所，南京 210042）

亚洲象(Elephas maximus) 被世界自然保护联盟(IUCN)评定为濒危(EN)物种(Sukumar,2006)，是具有全球保护意义的重要物种。我国是世界现存野生亚洲象分布的东北缘，在世界亚洲象保护中具有重要的价值(杨子诚，2017)。在我国，亚洲象被列为国家一级重点保护野生动物，野生种群数量约300头，仅分布于云南省西双版纳傣族自治州、普洱市和临沧市的少数地区，分布区域狭窄而零散(杨帆和张立，2012；肖洒，2015)。对亚洲象栖息地选择的研究集中在海拔、坡度和植被类型等方面(杨正斌等，2006)。亚洲象常在不同栖息地之间选择并开辟合适的通道进行迁移，这些迁移路线对亚洲象的生存具有重要意义(林柳等，2008)，而亚洲象的迁移路线常常受到人类活动，尤其是大型基础设施建设的影响(李正玲，2009)。关于高速公路对亚洲象及其迁移路线影响的研究，均发现高速公路的建设会使亚洲象对原有迁移通道的利用减少甚至消失，象群的活动范围也会随着工程建设和运营被压缩和分割(潘文婧等，2006；黄元等，2019)。Wang等(2020)曾报道了澜沧江景洪水电站对亚洲象的隔离影响。迁移路线的改变、栖息地的减少和被分割会改变亚洲象的活动范围，增加人与象的接触概率，从而导致人—象冲突加剧，种群隔离导致基因多样性的丧失，甚至会导致象群的孤立、退化，增加濒危及灭绝风险(王云等，2019)。水库工程建设是否和高速公路等线性工程一样使亚洲象迁移路线减少或者使其可利用栖息地被压缩和分割，还是会造成种群的隔离等都尚不明确。为避免因水库建设而造成当地人—象冲突风险的增加和亚洲象种群的隔离，本文开展了拟建勐阿水库的修建对当地亚洲象可能造成的潜在影响的调查和研究。

1 研究方法

1.1 研究区域

拟建勐阿水库由勐阿水库枢纽工程和输水管道组成，位于云南省西双版纳傣族自治州勐海县北部的勐阿镇勐阿盆地(当地俗称“坝子”) 中部南朗河右岸支流的猴子河上，是一座以农业灌溉供水为主，兼顾当地居民生活用水及勐阿糖厂工业用水的水利枢纽工程。农业灌溉供水量1 062.5 ×104m³；设计灌溉面积1 813.3 hm2，其中新增灌溉面积1 226.7 hm2，改善灌溉面积586.7 hm2。

勐阿镇位于东经100°11′35″ ～100°34′40″，北纬22°04′49″ ～22°18′57″，总面积538.77 km2，其中山区面积330.77 km2，坝区面积208 km2。本区域地处横断山脉的南缘地带，地势西南高，东北低，境内山脉呈南北走向，最高点在东部的红心树梁子，海拔2 077 m；最低点在东北部的南果河与澜沧江交汇处，海拔551 m，相对高差1 526 m。主要山梁有松山林梁子、里长梁子、庙房梁子、石戴帽、景播大山、大尖山、大锅底山等。属热带、亚热带西南季风气候，境内海拔差异大，立体气候明显，盆地年平均气温18.5℃，年降雨量1 400 ～1 500 mm。本研究区域为拟建勐阿水库枢纽工程及输水管道主线左右各1 km 范围内(图1 基础数据引自全国地理信息资源目录服务系统，www.webmap.cn)。

图1 研究区域位置及范围Fig. 1 Location and scope of study area

1.2 方法

1.2.1 数据采集方法

1.2.1.1 半结构式访查法

该方法的特点是拟定提纲确定访谈的范围，不设置固定的问题和流程，在访问过程中可根据实际情况以及与受访者的互动随时调整问题(Sterk and Prywes,1970)。针对本次调查内容，制作了专门的访问调查表，由调查人员前往拟建勐阿水库周边地区，对勐海县林业和草原局及勐阿镇林业服务中心工作人员、亚洲象监测员、护林员等进行访问调查，获取该地区亚洲象分布、数量、种群动态、活动规律和路线及人—象冲突现状等基本信息，数据由调查人员现场填写。

1.2.1.2 痕迹跟踪调查法

根据访问调查中获得的信息，在亚洲象监测员或护林员带领下，调查人员前往实地核对并对亚洲象留下来的足迹、粪便、食痕等数据进行采集，记录在预先制定好的“亚洲象活动情况调查表”中，并根据这些痕迹的方向判断象群或独象的活动路线(林柳等，2008)，采用“两步路户外助手”软件记录位点和轨迹，获得矢量数据。

1.2.1.3 无人机跟踪调查法

根据访问调查法和痕迹跟踪调查法获得的初步信息，采用大疆公司生产的大疆“御”无人机对亚洲象群进行跟踪，并用照相和录像两种数据记录形式，多角度、多高度拍摄，反复确认后得到种群数量和种群结构数据。

1.2.1.4 样方法

在ArcGIS 10.7 中，兼顾水平方向、海拔梯度和植被类型、亚型的均匀性和代表性，在勐阿水库淹没区及管道沿线选取植物、植被调查样方，每种植被类型抽取至少3 个样方，共设置样方20 个，样方大小为30 m × 30 m，每个样方里又包含5 个1 m×1 m 的小样方，记录样方所在地的海拔、经纬度、坡度、坡位、坡向，测定并记录乔木种类、高度、胸径、冠幅、灌木、草本的种类、高度以及多度等信息；对照亚洲象食性植物名录(陈明勇等，2018；姜志诚等，2019)，按植物分类系统和亚洲象的喜好程度列出研究区域亚洲象取食植物名录。

1.2.2 数据处理方法

下载研究区域数字高程模型(DEM)数据、卫星影像图(地理空间数据云，http://www. gscloud.cn，空间分辨率设置为30 m)。利用ArcGIS 10.7软件对DEM 数据进行重分类得到海拔和坡度。利用Erdas lmagine 软件的监督分类(supervise classification) 功能解译Landset TM 卫星影像图。将野外采集到的亚洲象分布空间数据(GPS 位点及KML轨迹数据)在ArcGIS10.7中叠加分析。

对亚洲象栖息地选择的研究集中在海拔、坡度和植被类型(隐蔽度) 3 个方面，(1) 海拔因子：亚洲象喜欢在海拔1 000 m 以下的区域内活动，1 000 ～1 300 m 活动较少，不喜1 300 m 以上的区域；(2) 坡度因子：亚洲象倾向于在10°以下的缓坡地带活动，10°～30°活动较少，不喜30°以上的陡坡；(3)隐蔽度：栖息地提供的隐蔽性对野生动物尤为重要，就亚洲象而言，热带雨林、季风常绿阔叶林和人工林的隐蔽度最好，针叶林、灌草丛和竹林次之，水田、旱地和裸地最差(杨正斌等，2006)。综合亚洲象对海拔、坡度及隐蔽度的喜爱程度(冯利民和张立，2005；杨正斌等，2006；秦岭，2007)，对各个生态因子进行等级划分并赋值(表1)。海拔因子以海拔梯度进行划分，坡度因子以坡度梯度进行划分，隐蔽度因子以不同植被类型进行划分：(1) 在ArcGIS 10.7 软件中对DEM 海拔因子进行重分类并赋值；利用坡度工具计算出坡度范围，然后进行重分类赋值；将植被类型图导入ArcGIS 软件，再对其属性进行重分类和赋值；(2) 对海拔、坡度、植被类型3 个图层利用叠加分析工具进行加权叠加，并定义海拔因子3 分、坡度因子3 分、隐蔽度4 分，得出亚洲象栖息地适宜性分布栅格图；(3)利用栅格工具将栅格图转换成矢量图，在属性表中添加“面积”字段后进行面积计算，统计到各类型栖息地面积，并计算出各自占总面积的百分比。

表1 亚洲象栖息地适宜性评价赋值Table 1 Corresponding values of Asian elephant habitat suitability assessment

参照《云南植物志》(1979)，被子植物分类参考哈钦松(被子植物分类系统，https://www.docin.com/p-750092896. html)，裸子植物分类参考郑万钧(裸子植物分类系统，https://www.docin.com/p-894545807.html)，蕨类植物分类参考秦仁昌(中国蕨类植物分类系统，https://www. docin. com/p-259564170. html)，对照野生亚洲象食性植物名录(陈明勇等，2018；姜志诚等，2019)，整理出《拟建勐海县勐阿水库区域亚洲象采食植物名录》，统计目、科、属、种，并对亚洲象取食植物种类、采食部位、取食偏好进行分析。

将痕迹跟踪调查及无人机跟踪调查中获得的亚洲象活动轨迹矢量数据导入ArcGIS 10.7 软件，绘制出亚洲象迁移路线图，并请亚洲象监测员对路线图进行复核并校准，叠加拟建勐阿水库枢纽工程及输水管道的矢量图层，根据水库建设区域与亚洲象迁移路线的重合度，分析拟建勐阿水库对亚洲象迁移路线的潜在影响。

2 结果

2.1 亚洲象种群数量与分布

本次调查中，记录到勐海县勐阿镇境内活动的亚洲象仅为1 个象群，位于澜沧江西部，称为澜沧江西部种群或西双版纳勐海—普洱澜沧种群(王智红等，2019)。该象群由19 头象组成，其中雌象9 头(包括8头成体和1头幼象)、雄象10 头(包括4 头成体、3头亚成体和3头幼象)，雌雄性比为9∶10，雄象比例高于其他亚洲象种群(王智红等，2019)。根据勐海县和澜沧县林业和草原局多年的监测数据，该象群的活动范围涉及西双版纳傣族自治州勐海县的5个乡镇(勐阿镇、勐满镇、勐遮镇、勐海镇、勐往乡)和普洱市澜沧拉祜族自治县的5个乡镇(糯扎渡镇、发展河乡、惠民乡、酒井乡、糯福乡)，大部分时间在勐阿镇和发展河乡间来回迁移(附录1，2)。该象群2020年在勐阿镇的曼迈村、南朗河村和嘎赛村活动频繁，这3个村下辖的各村小组大多位于拟建勐阿水库工程的管道沿线。

附录1 2020年亚洲象在勐阿镇活动的位置和频次Appendix 1 Location and frequency of Asian elephant activity in Meng’a Town in 2020

2.2 人—象冲突现状

据Wang 等(2020)报道，2011—2019 年西双版纳勐海—普洱澜沧亚洲象种群在勐海县和澜沧县频繁肇事，已造成27 人死亡，另有50 余人受伤，还大量毁坏作物和房屋等，造成300万美元的直接经济损失。本次调查数据显示，该象群仍在勐阿镇频繁肇事，2019—2020年共造成4人死亡，其中在嘎赛村委会小新寨村小组致1人死亡；在黎明农场糖业公司十队致1人死亡；在南朗河村委会龙竹篷村小组致2人死亡，而龙竹篷村小组就位于拟建勐阿水库区域内。

2.3 亚洲象迁移路线及利用情况

在研究区域内共发现3条亚洲象迁移路线，分别标注为线路1、线路2 和线路3 (图2)。线路1：从澜沧拉祜族自治县发展河乡经勐海县勐阿镇黎明农场四分场十三队—黎明农场四分场四队—曼本村—曼迈村—曼松村，该通道在曼本村至曼迈村中间跨越拟建勐阿水库输水管道。据勐海县林业和草原局监测数据，从2015 年12 月亚洲象第一次进入勐阿镇到2020 年12 月的5 年间，象群均从该路线迁移活动，因此线路1为亚洲象进出勐阿镇的主要通道；线路2：由线路1 分支，从黎明农场四分场十三队—阿克西新寨—纳炳村—小勐井，线路2 与水库无直接关系；线路3：由路线2 分支，从纳炳村—小勐井—懒堆房村—龙竹蓬村—曼倒村—扎别村—曼松村，在曼松村接线路1。勐海县林业和草原局的监测数据及本次调查结果显示，在2017 年和2019 年象群曾2 次沿线路3 活动迁移，其中2017年迁移速度较快未在此区域长时间停留；2019 年6 月25 日象群再次沿该线路迁移活动，快速通过拟建水库库区，到达南朗河村委会龙竹篷村小组后，7—8月在该村附近活动近2个月，并在8月3日和8月13日分别造成1人死亡。3条迁移路线均在曼松村经由勐海县勐满镇的南鲁小寨迁移至勐满。

图2 勐阿镇亚洲象迁移线路图Fig. 2 Migration routes of Asian elephant in Meng’a Town

2.4 亚洲象栖息地适宜性

2.4.1 植被类型及面积

在研究区域共调查到6 种植被类型，其中天然植被有季风常绿阔叶林、暖热性针叶林和热性稀树灌木草丛；人工植被有茶园、旱地和水田。20 个样方中季风常绿阔叶林6 个、热性竹林1 个、热性灌草丛1 个、针阔混交林1 个、农田9 个、人工林2 个。拟建勐阿水库工程涉及面积最大的是农田(1 898 hm2)， 占整个研究区域面积的37.37%，主要分布在水库工程管线中部地区；其次是热性稀树灌木草丛(1 517 hm2)，占29.86%，主要分布在水库枢纽工程区域(水库库区及周边)；茶园(718 hm2) 占14.13%，在枢纽工程区和输水管沿线均有分布；暖热性针叶林(思茅松林)(557 hm2) 占10.96%，主要分布于水库大坝以东区域；季风常绿阔叶林(390 hm2)占7.68%，零散分布于水库库区及大坝以东区域(图3，表2)。

表2 研究区域植被类型、亚型或群系的面积和占比Table 2 The area and proportion of vegetation types,subtypes or groups in the study area

2.4.2 植物种类多样性及亚洲象食性

本次共调查到植物44 目68 科154 属179 种，其中，亚洲象的取食植物共计12 目19 科32 属33 种(附录3)，占植物总种数的18.40%。根据野生亚洲象食性植物名录(陈明勇等，2018；姜志诚等，2019)，本次统计到亚洲象的基本食物14 种，占食性植物总数的42.42%；次要食物8种，占29.41%；偶吃食物6 种，占17.14%；替代食物3 种，占8.33%。以上结果表明，亚洲象喜食的植物在该区域皆有分布，且以基本食物居多，基本可以满足亚洲象的取食需求。

附录3 拟建勐阿水库区域亚洲象食性植物名录Appendix 3 List of edible plants of Asian elephant in the Meng’a Reservoir area

2.4.3 亚洲象栖息地适宜性

采用海拔、坡度、隐蔽度3个生态因子分别进行亚洲象栖息地适宜性分析(图4a ～c)，然后再将3 个因子叠加进行总体适宜性分析，得到亚洲象栖息地适宜性分布图(图4d)。采用ArcGIS 软件的统计功能，统计到各类型栖息地面积，并计算出各自占总面积的百分比(表3)。

研究区域内，海拔高度适宜区域(＜1 000 m)面积占总面积的58.37%，中度适宜区域(1 000 ～1 300 m) 占8.56%，不适宜区域(＞1 300 m) 占33.01%(表3，图4a)，由此可见，大多数区域均能满足亚洲象对海拔的需求。研究区域内，坡度适宜区域(＜10°)面积占总面积62.62%，坡度适中区域(10° ～30°) 占37.00%，坡度不适宜区域(＞30°)占0.38%，研究区域大部分地形(包括适宜度适中区)坡度均能满足野生亚洲象的生存需求，其中坡度适宜区域分布最广(表3，图4b)。植被隐蔽度分析结果(表3，图4c)显示，隐蔽性优的区域面积占总面积18.62%，隐蔽性中的区域占29.76%，隐蔽性差的区域占51.63%，整个研究区域的隐蔽度较差，隐蔽度较好的天然林和人工林相对较少。

海拔、坡度和植被隐蔽度三者叠加分析结果显示，最适栖息地面积占整个研究区域的14.61%，零散分布于研究区域；适宜性中等的栖息地面积占82.05%，分布于研究区域大部分范围；不适栖息地仅占3.35%，分布于水库淹没区以北的区域(表3，图4d)。从三因子拟合的亚洲象适宜性分析来看，研究区内大部分区域均能满足亚洲象的基本生存需求。

表3 研究区域各因子适宜面积和占比Table 3 The area and proportion of suitability of each factor in the study area

图4 拟建勐阿水库及周围亚洲象栖息地适宜度分布. a：基于海拔的亚洲象栖息地适宜度分布；b：基于坡度的亚洲象栖息地适宜度分布；c：基于隐蔽度的亚洲象栖息地适宜度分布；d：基于海拔、坡度和植被隐蔽度的亚洲象栖息地综合适宜性分布Fig. 4 Distribution map of habitat suitability of Asian elephants in proposed Meng’a reservoir and its surroundings. a:Habitat suitability distribution map of Asian elephants based on elevation;b:Habitat suitability distribution map of Asian elephants based on slope;c:Habitat suitability distribution map of Asian elephants based on hidden degree;d:Habitat suitability distribution map of Asian elephants based on elevation,slope and hidden degree

2.5 拟建勐阿水库对亚洲象迁移活动及人—象冲突的潜在影响

2.5.1 对亚洲象迁移活动的潜在阻隔作用

拟建勐阿水库工程主体包括71 hm2库区和19.734 km 的输水管道。亚洲象在这两个区域内均有活动。水库输水管道将埋于地下，对象群活动影响较小。对象群活动影响较大的是水库淹没区，水库建成后，正常蓄水位海拔高程为1 404.2 m，将淹没黎明农场十二队北部猴子河段，迁移线路3被淹没，亚洲象将无法通过而形成阻隔效应，迫使亚洲象开辟其他迁移路线。黎明农场十二队南侧的低矮路段坡度和海拔均较低，适宜亚洲象的迁移行为，因此预测亚洲象可能会选择该路段开辟新的迁移路线(图2：预测路线)，预测路线经黎明农场十二队至扎别村，为避免增加这两个村的人—象冲突，建议对该居民区建立防象设施(如建立较高的钢管围挡等)，保证居民的人身及财产安全。另外，因水库的蓄水、灌溉等功能，在枯水季节和灌溉季节，淹没区水位会具有明显的变化(文维，2013)，对亚洲象的迁移也将可能会造成动态性的影响。

2.5.2 工程建设期对亚洲象活动及人—象冲突的潜在影响

水库管道铺设区域自龙竹蓬村段后属于亚洲象群主要活动区域，并与亚洲象的主要迁移路线有所重叠(图2，线路1)，在施工期间，大型机械、车辆和施工人员活动可能干扰象群的正常取食和迁移等，使得亚洲象选择其他路线或区域。因水库管道是采取埋管方式铺设，如果埋设的管道上方填土且不发生沉降形成陷阱，象群可能会在水库建成后重新利用原有路线迁移活动。

工程设计中有两个临时占地(勐阿弃渣场和曼波弃渣场) 都位于亚洲象的主要活动区(图2)，施工期间堆积建筑材料、车辆过往及人员施工活动产生的灰尘和持续噪音，都可能会对亚洲象造成干扰。西双版纳勐海—普洱澜沧亚洲象种群经常进入人类生产、生活区域，进村入户已成习惯，还经常到勐阿镇街道上漫游，因此，在水库建设及运营期，也不能排除该亚洲象群或某些个体继续在原活动区域内活动的可能性，甚至可能进入施工区域或在附近活动，这样将会增加亚洲象与人相遇的概率，人—象冲突也会进一步加剧。如若因施工而造成亚洲象迁移通道被阻隔，那么亚洲象将可能改变迁移路线，从而可能对周边村寨如曼派村、小新寨等造成人—象冲突安全隐患。因此，水库建设期间合理而有效的保护措施及对亚洲象影响的减缓措施应该被重视。

2.5.3 勐阿水库建设对亚洲象栖息地的分割影响

季风常绿阔叶林是亚洲象适宜生活的天然植被类型，在研究区域内有390 hm2，占总面积的7.68%，勐阿水库的建设将影响到143 hm2的季风常绿阔叶林，会对亚洲象的适宜生境面积进一步压缩和分割，迫使亚洲象在其他生境斑块间迁移。

3 讨论

西双版纳勐海—普洱澜沧亚洲象种群是近年来因澜沧江景洪水电站库区阻隔而形成的孤立小种群(Wanget al., 2020)，该种群长期往返迁移于西双版纳勐海县和普洱市澜沧拉祜族自治县境内，栖息地具有不固定性(王智红等，2019)。迁移路线对亚洲象群充分利用各生境斑块食物资源十分重要。对研究区域亚洲象栖息地适宜性分析结果显示，大部分区域(包括占总面积14.61%的最适生境和占82.05%的相对适宜生境) 都能满足亚洲象的基本生活需求。对于体型庞大的亚洲象而言，需要广阔的栖息地才能获得足够的食物来维持生存，连续的栖息地意味着丰富的食物资源。与狭带状、可穿行的高速公路不同，亚洲象虽有较好的游泳能力，但足底平滑，游到江对岸后无法爬上湿滑的泥岸(Wanget al., 2020)。亚洲象分布调查显示，勐阿水库建设形成的宽阔水域将淹没其中一条迁移路线(线路3)，该迁移路线分别在2017年和2019 年被象群利用过2 次，该迁移路线被阻断后水库库区北面的部分适宜性中等的栖息地可能将难以被象群所利用。

亚洲象食源植物可划分为天然野生植物和人工种植作物(陈明勇等，2018；姜志诚等，2019)，人工种植作物营养价值高、种植面积大，常常集中连片，亚洲象可以在较短的时间内获得足够的食物。随着亚洲象在村寨活动的次数及时间增加，将强化其对人工种植作物的喜好和依赖。本研究区域内调查到亚洲象可采食的作物主要有6 种，包括4 种基本食物：水稻(Oryza sativa)、甘蔗(Saccharum officinarum)、龙竹(Dendrocalamus giganteus) 和玉蜀黍(Zea mays)，2 种次要食物：西瓜(Citrullus lanatus)和香蕉(Musa basjoo)(陈明勇等，2018)。拟建勐阿水库淹没区主要为平坝或河谷地带，水库的建设将永久性淹没部分植物，对亚洲象食物储量造成一定影响。尽管象群在淹没区的活动并不频繁，但天然食物储量减少，象群无法获得充足的食物时，可能会通过预测的迁移路线到达人类生产生活区域取食农作物和经济作物，从而增加亚洲象对当地农业生产造成的经济损失。

拟建勐海县勐阿水库对亚洲象及其栖息地的潜在影响主要表现为阻断象群原来的迁移路线和对其栖息地造成分割及毁坏。建议在水库建设和运营期开展持续的象群监测，根据监测数据进行深入分析，提出有效的缓解措施，将人—象冲突降到最低。另外，水库建设和运营后，该区域的人流、车流也会大量增加，亚洲象与人相遇的概率也会增加，亚洲象的活动路线和活动范围可能发生较大改变，可能对当地居民的安全构成威胁，如攻击人类、盗食农作物和经济作物、毁坏房屋和车辆等行为，应加强对该地区亚洲象的监测和预警，采取必要的防控措施，避免造成人身伤害和严重的经济损失。

建议尽量避免在亚洲象分布区规划和建设对亚洲象迁移路线及栖息地造成较大影响的工程项目。对必须建设的项目，在地址和线路选择阶段应将亚洲象活动区域、迁移路线等纳入考虑范围，尽量避免两者重合，减少工程建设对亚洲象及其栖息地的负面影响。

致谢：感谢西双版纳傣族自治州林业和草原局、勐海县林业和草原局、勐海县水务管理局、勐海县勐阿镇林业服务中心、勐阿镇水务管理站对本研究的大力支持和帮助。感谢勐海县林业和草原局马杰局长、动植物保护站苏锐站长、亚洲象监测员普宗信、勐阿镇水务管理站岩温提供的帮助。

附录2 2020年亚洲象在勐阿镇活动的季节分布Appendix 2 Seasonal distribution of Asian elephants in Meng’a Town in 2020

续附录2 Continued from appendix 2