黑龙江多布库尔国家级自然保护区退化栖息地恢复研究

韩凤泉

（大兴安岭林业集团公司阿木尔林业局 黑龙江，大兴安岭 165302)

1 绪论

1.1 研究背景

自然保护区是同时兼顾生态、社会、经济三大效益，具有生物多样性保护、科普教育、科学研究等功能，在维护国土安全、构建生态安全、支撑经济社会可持续发展等方面均具有不可替代的重要作用。我国重视自然保护区体系建设，建立了国家级和地方级两类自然保护区，自然保护区总面积站国土面积超过全球平均水平。

栖息地是自然保护区的重要组成部分，也是自然保护区实现生物多样性保护功能的重要依托。栖息地的质量决定了自然保护区内生物多样性的丰度，而栖息地的质量取决于管理能力、自然条件多多方面因素的共同影响。一直以来，我国自然保护区所在地区的自然资源利用强度大，纳入利用的自然资源种类多，利用的时间持续长，导致区内适应野生动物、野生植物栖息的生境质量严重下降，即栖息地遭到破坏。近年来，随着城市化和工业化进程的加速，建筑工程用土、开矿用地等导致栖息地破坏的活动频繁，对于栖息地造成了前所未有的严重破坏，导致自然保护区内生态环境质量下降和数量减少，威胁到自然保护区的可持续发展。2016年起，由环境保护部（现为生态环境部）牵头，中纪委和中组部参加的中央环保督察组成立，对各省（自治区、直辖市）开展环境保护督查，发现并严肃查处了甘肃省祁连山国家级自然保护区内开矿、云南拉市海高原湿地省级自然保护区经营高尔夫球场、辽河口国家级自然保护区油田、旅游开发、违规填海造地等一系列破坏栖息地及生态环境的事件，表明自然保护区内的栖息地问题十分严重，需要得到更为密切的关注。

促进自然保护区内栖息地恢复的重要性不言而喻，是自然保护区生态系统完整和生态环境健康的支撑，也是自然保护区体系健全的保障，更是增强生态安全和促进生态文明建设的抓手。黑龙江多布库尔国家级自然保护区2012年完成晋升，建设和发展时期相对较短，面临的体制与机制问题较为简单，保护区成立前因修路、挖沙等历史原因遗留70余处废弃取料场，使保护区成为开展退化栖息地恢复研究的理想区域。保护区国家级成立后，为加快生态修复步伐，积极探索生态保护与修复思路，在2014~2018年先后开展了退化栖息地恢复工作试点建设与研究。

1.2 研究目的与意义

本研究的目的在于对退化栖息地恢复理论进行梳理的基础，以黑龙江多布库尔国家级自然保护区作为研究对象，比较分析草筏护坡复绿修复法、生态景观复绿修复法、一般复绿修复法用于退化栖息地恢复的作用及其差异，进而为自然保护区退化栖息地恢复提供对策建议。

本研究的意义主要体现在实践层面，也具有良好的理论价值。作为本研究对象，黑龙江多布库尔国家级自然保护区内存在着为数不少的退化栖息地，迫切需要得到恢复。通过本研究，可以为这些退化栖息地的恢复提供切实可行的措施，也为栖息地恢复工作提供决策参考。黑龙江多布库尔国家级自然保护区地处大兴安岭林区，保护区具有地广、人少、管理机构新等特点，在退化栖息地恢复方面开展的研究工作少，取得的研究成果也减少，制约了理论研究为管理实践的支撑作用。本研究的开展，也可以为今后研究此类自然保护区内的退化栖息地恢复提供学术借鉴，以更好地促进此类自然保护区的忒坏栖息地恢复工作。

1.3 国内外研究现状

自然保护区栖息地恢复是全球方兴未艾的主题。针对栖息地退化和破碎化问题，国内外学者从生态学，社会学，经济学等多领域提出栖息地恢复措施。

国内学者多从生态学角度对栖息地恢复进行研究，有学者从大熊猫栖息地的地形、森林群落和主食竹因子3方面建立栖息地恢复的指标体系，提出保护、恢复和修复3种大熊猫栖息地恢复途径。结合陕西凤县林麝栖息地的历史资料，有学者应用景观生态学中的景观指数法、空间自相关分析和半方差分析，探讨栖息地破碎化过程，揭示破碎化原因，探讨该区域种群恢复的可能性。国外学者则更多关注于社会学和经济学角度。有学者提出人类活动是导致大熊猫栖息地退化的最主要因素，因此预防栖息地退化及其恢复需要禁伐、禁垦甚至禁止开发。维护、恢复和保护野生动物走廊也是一种关键的栖息地恢复措施。

从经济学角度来看，Haisfield et al.（2010）以印度尼西亚科莫多国家公园爆破捕鱼造成珊瑚礁退化为例，通过对比安装隔离桩和加强海上巡逻两种管理措施的成本，发现安装隔离桩的成本约是海上巡逻的5倍，因此提出海洋保护区管理人员因优先考虑加强监督。国内学者也有从社会学与经济学角度对保护区生态恢复的研究。有学者通过调查黄柏塬自然保护区原采伐遗留道路对生态环境造成的影响，分析评估其影响形式、机制以及程度，提出进行保护区路网规划、道路维护、构建生态廊道和废弃采伐道路以恢复栖息地原始环境。也有学者以盐城自然保护区为案例，通过空间自相关分析及显著性水平检验，最终确定影响栖息地分布的因素为食物量、盐度、道路覆盖和土地类型。虽然学者提出建立苇地及水产品养殖塘能够促进当地经济发展，但并无对经济指标做进一步分析。

诸多研究探讨了政府有效管理对栖息地恢复的作用，越来越多的学者开始考虑时间与空间变化的影响因素。Daigle（2010）分析了不列颠哥伦比亚省陆生和水生野生动物、植物群落栖息地的受道路建设的影响，通过对比1952，1962，1973和1986四年的卫星影像图，发现道路建设干扰了栖息地生态恢复和野生动植物生长，因此需要当地政府加强生态评估，控制道路建设。Rovero et al.（2012）回顾了2005-2010年坦桑尼亚乌德祖格瓦山脉走廊的相关文献研究，发现坦桑尼亚的野生动物政策有利于走廊的恢复。Markle et al.（2018）使用了85年（1931年至2015年）航空图像数据，并跟踪14个不同沼泽草本植物和两栖动物栖息地的恢复情况，发现生物多样性与水质明显下降,原因在于大面积的栖息地由于景观开发而被迫开放，自2010年政府加强对生态修复的监管力度，栖息地有明显恢复。

然而已有研究多从生态、社会、经济或管理等的单一角度进行分析，缺少对社会生态系统整体的关注。Hendrik（2017）以欧洲安特卫普港区域自然保护区为案例研究，综合考虑生态、经济与政府管理因素，描述了实行发展规划后栖息地恢复的现状，提出相关立法需要考虑生态、社会、经济等复杂性，重视栖息地恢复政策实施与管理的监管。

2 研究区域概况

2.1 自然地理情况

黑龙江多布库尔国家级自然保护区位于大兴安岭东部林区的东南部，大兴安岭主要支脉伊勒呼里山南麓。自然保护区总面积为128959hm，由大兴安岭林业集团公司加格达奇林业局原古里、达金、大黑山、多布库尔和翠峰五个林场部分施业区构成。保护区地理位置为北纬50°19'56"～50°43'02"，东经124°17'09"～125°03'36"。

自然保护区内的自然条件复杂，形成了多种土壤类型。保护区土壤类型主要有棕色针叶林土、暗棕壤、草甸土、沼泽土、河滩森林土5个土类9个亚类。区内土被组合为棕色针叶林土和暗棕壤，随地形、植被变化而有别。中低山以棕色针叶林土为主，暗棕壤面积较小，并与草甸土、沼泽土和河滩森林土与之镶嵌。针叶林下（如兴安落叶松、樟子松）发育棕色针叶林土；次生阔叶林下（如柞树、黑桦）发育暗棕壤。该林区土壤分布特点主要受地形地势和植被之影响，呈现出规律性变化。

自然保护区大小河流均属嫩江水系。流水不畅，加上常年积水和季节性积水，同时有多布库尔河、大古里河、小古里河、古里河、大金河等河流流经此地，致使该地区大小泡沼密布。据统计，该区湿地总面积29134.09hm，其中河流湿地的面积为848.86hm，湖泊湿地面积20.35hm，沼泽地面积28264.88hm。降水是地下水和地表水的主要补给来源。自然保护区内年平均降水量500mm，雨量多集中在6~8月。

2.2 野生动植物种多样性

自然保护区的植物种类相对较为丰富，大兴安岭地区代表性植物种类在本区均有分布，经初步调查，本区内共有维管束植物56科204属416种，其中，蕨类植物2科3属7种、裸子植物1科3属5种，被子植物53科198属404种，包括双子叶植物43科155属321种，单子叶植物10科43属83种。

本区有国家重点保护植物8种：杨柳科的钻天柳（Choseniaarbutifolia）、芸香科的黄檗（Phellodendronamurense）、小二仙科乌苏里狐尾藻（MyriophyllumUssuriense）、茅膏菜科貉藻（Aldrovandavesiculosa）、豆科的野大豆（Glycinesoja）、椴树科的紫椴（Tiliaamurensis）、兰科东北岩高兰（Epetrumnigrum var,japonicumK.Koch）、豆科黄芪（Astragalusmembranaceas）。

根据1995~2000年全国陆生脊椎动物资源调查，并结合文献记载及近几年野生动物资源监测候鸟监测结果，自然保护区共有脊椎动物6纲326种，占黑龙江省脊椎动物总种数的56.60%。迄今已记录兽类有53种，隶属于6目15科35属。在兽类中，大兴安岭寒温带针叶林特有种7种，也是大兴安岭寒温带针叶林稀有种或濒危种。国家Ⅰ级重点保护兽类3种，国家Ⅱ级重点保护兽类7种。自然保护区共有鸟类16目41科231种，两栖动物2目4科4属6种，爬行动物2亚目3科5属6种，鱼类共有7目10科27属30种。

2.3 所在地区社会经济概况

自然保护区处于大兴安岭地区，行政管理上隶属大兴安岭地区行政公署，属黑龙江省十三个地级行政单位之一。大兴安岭地区常住总人口为511564人，其中家庭户194060户，家庭户人口为493744人，占常住总人口的96.52%，平均家庭户规模为2.54人。

自然保护区林业区划由加格达奇林业局辖区上划分出来。保护区的核心区、缓冲区和实验区内均没有常住人口，仅有从事种植和养殖业季节性暂住人口和保护区的管护人员常年在管护站（点）巡护。

自然保护区所在地区经济结构较为单一，一度以营林和木材采伐及林产品制造作为主业，具有典型的林区经济特点。在当地经济中，加格达奇林业局占有重要地位，除林业局之外的其他单位和部门经济总量相对较少。加格达奇林业局利用资源优势，大力发展绿色食品、特色种养殖、北药种植和生态旅游为主的富民工程。2014年末实现林业企业总产值为17885万元，其中：第一产业17353万元，第三产业525万元，一、二、三产业所占比重分别为97：0：3。在完成的全部林业产业总产值中，生态旅游业230万元，绿色食品业2738万元，北药开发业120万元，特色养殖业2422万元。企业资产总额为60174.77万元，负债总额为21296万元，资产负债率35.4%。

2.4 发展历史及法律地位

自然保护区由大兴安岭林业集团筹建于1998年。2002年9月，国家林业局以“林护发[2002]204号”文件批准为部级自然保护区。2006年1月，黑龙江省人民政府以黑政函[2006]6号文件批准为省级自然保护区。2012年1月21日，国务院以国办发[2012]7号文件批准为国家级自然保护区。该自然保护区是以保护我国寒温带过渡地区湿地生态系统及珍稀濒危野生动植物物种栖息地的自然保护区，是集生态保护、科研监测、科学研究、资源管理、生态旅游、宣传教育和生物多样性保护等多种功能于一体的大型湿地自然保护区。2013年4月，大兴安岭地区机构编制委员会以“大编[2013]5号”正式批准成立黑龙江多布库尔国家级自然保护区管理局，实行集体领导下的分工负责制。当前，自然保护区管理局为正处级建制，目前核定事业编制35名，管理局下设综合办公室、计划财务科、保护管理科、科研中心、宣教中心、生产经营科等6个职能部门。各科（室）既有分工，又密切配合，不足人员根据工作需要，采用聘或雇临时工解决，以节省开支。保护区实行管理局、保护管理中心站、保护管理站（点）三级管理。区内现有保护管理中心站1座，保护管理点10个。自然保护区制定了《多布库尔国家级自然保护区管理办法》、《多布库尔国家级自然保护区规章制度》等多项管理制度。现有保护管理站点每天均开展日常巡护工作，并有巡护纪录。

3 研究方法

3.1 确定栖息地恢复的目标和地点

多布库尔国家级自然保护区在成立前，因历史原因，如修路取料、建筑取土、取沙、回填等，保护地内道路两侧遗留下许多取料场、岩石裸露地等废弃坑体，在道路修建完成之后，这些浅层采石取料场并未得到恢复，在保护区内经常可见到这些大小不一的采石取料遗留的坑体，形成一个与周围环境完全不同甚至极不协调的外观。由于大多数取料场的排土场几乎没有拦料坝、挡土墙等防止水土流失的措施，也未进行复绿，造成了水土流失、泥石流、滑坡等生态问题。严重破坏地表自然景观。

鉴于保护区内历史遗留的废弃坑体多为修路取料场，按国内外先进的生态修复理论和湿地保护实践，将废弃坑体恢复划归为退化栖息地生态修复范畴。详见图3-1至图3-4。在国家高度重视生态文明建设的背景下，作为国家级保护区是生态环境保护的重要窗口单位，如何设计和进行退化栖息地恢复是一个科学决策过程，包括了目标设立、过程设计、工程实施和生态监测等各个环节。对于废弃坑体恢复而言，首要的工作是明确各废弃坑体的特征并确立每个坑体植被恢复的方式方法，才能有针对性采取恢复的措施和技术。只有对保护区生态环境特征和坑体周边景观特征有透彻了解以后，才能理解坑体恢复如何与邻近的生态系统发生关系的。一旦明确了废弃坑体地形、形态和自然作用的模式以及基本特征后，就能根据生态承载力做出合理的坑体恢复规划设计。

图3-1 废弃取土坑

图3-2 荒地与杂草

图3-3 森林中的裸露地

图3-4 受影响的植被

3.2 栖息地恢复的关键方法与技术

不同类型的栖息地恢复的指标体系及相应策略亦不同。对沼泽湿地而言，由于泥炭提取、农业开发和城镇扩建使湿地受损和丧失。如要发挥沼泽在流域系统中原有的调蓄洪水、滞纳沉积物、净化水质、美学景观等功能，必须重新调整和配置沼泽湿地的形态、规模和位置，因为并非所有的沼泽湿地都有同样的价值。在人类开发规模空前巨大的今天，合理恢复和重建具有多重功能的沼泽湿地，而又不浪费资金和物力，需要科学的策略和合理的生态设计。

就河流及河缘湿地来讲，面对不断的陆地化过程及其污染，恢复的目标应主要集中在洪水危害的减小及其水质的净化上，通过疏浚河道，河漫滩湿地再自然化，增加水流的持续性，防止侵蚀或沉积物进入等来控制陆地化，通过切断污染源以及加强非点源污染净化使河流水质得以恢复。湖泊恢复更难，原因在于湖泊是静水水体，尽管面积不难恢复到先前水平，但其水质恢复更为困难，自净作用要比河流弱得多，仅仅切断污染源是远远不够的，因为水体尤其是底泥中的毒物很难自行消除，不但要进行点源、非点源污染控制，还需要进行污水深度处理及其生物调控技术。

对于遭受破坏的森林栖息地而言，恢复的目标主要集中在通过土壤质量的改进，辅以人工造林及封山育林等干预措施，促进野生植物、森林资源数量的增长，生物多样性丰度的增长，提升栖息地质量，增强栖息地的生态承载力，支撑实现可持续发展目标。促进森林栖息地的恢复是本研究的主要研究对象，具体关注了草筏护坡复绿修复法、生态景观复绿修复法、一般复绿修复法三种不同方法。

3.3 实施技术方案

本研究是在文献综述的基础上，通过问卷调查获得一手数据；结合当地森林资源与经济社会状况，确定拟开展的栖息地及其特征；此后，采用不同方法开展对比研究，形成研究结果；文章最后讨论了做好栖息地修复的对策建议。

第一，通过文献检索、问卷调查和实地踏查的方式，分析多布库尔国家级自然保护区典型栖息地退化驱动因素，明确退化的栖息地类型、过程、阶段和原因，确定栖息地退化的关键因子，评价外界扰动对重要生物栖息地和关键物种组成及分布造成的影响。

第二，根据多布库尔国家级自然保护区湿地的特点、功能定位、退化状况及人文要素，确定适宜的恢复区及生态系统类型和边界。

第三，结合生态恢复的目的及社会经济的需求，确定栖息地生态恢复的目标和工作领域，选定需优先恢复的生境类型和需保护的物种，制定适当的栖息地生态恢复策略和指标体系，确定栖息地恢复的类型、位置、原则、方法及目标。

第四，以先锋物种和顶级群落理论、群落自然演替理论、种间相互作用和适度干扰理论等为基础，以自然原则、社会经济技术原则和美学原则为前提，根据栖息地的功能及物种的濒危程度确定优先保护对象，分析恢复区的基本水文地貌条件，针对不同的对象采取差异化的恢复和保护措施，分析恢复策略的可行性，并对恢复方案的经济生态风险做评价，确定适宜的恢复方案。

第五，利用微地貌改造技术，恢复、湿地植被恢复技术和水文联通恢复技术；利用人工巢技术，为野生动物设置建巢树木、站杆、枯立木；利用种子库、克隆繁殖及水文管理技术，加速植被恢复；通过实施上述恢复工程，恢复退化栖息地及其功能。

第六，通过生态恢复的后续监测、预测与评价，优化方案设计，提出最佳恢复方案。

4 结果分析

4.1 草筏护坡复绿修复法

此方法用于坑体坡度较大（一般在45°以上）且坑体平地面积小，与道路紧邻的坑体。在修复方法的地形设计上，尊重原有的地形地貌，不作大的改动。取料场附近的道路因原有路基质量较好，都用于运输；出于生态恢复和景观营造的需要，仅需对部分坡度特大的地方进行适当改造，避免过多的土方挖掘和土方调配。

草筏主要来源于已批复占用取土料场中，通过破土、剥离取得。为方便运输，一般草筏厚度为10cm，长度为40cm，宽度为30cm。草筏复绿中，根据场地面积、草筏长度计算出铆钉和铁线用量，用1cm左右钢筋铆钉固定于场地顶端和底部，再用8号铁线盘于顶部铆钉上，将草筏用铁线依次穿串，在坡度特陡的地带，一般每个草筏用8号铁线串横竖各两行加固。在这类坑体恢复中，可在一些坡度相对较缓的区域栽植本地乡土树种和野花，如云杉、樟子松、杜鹃、单花鸢尾、金莲花、千屈菜、白芷、绣线菊等常绿乔木和野生花卉用于打造生态景观。

综合草筏护坡复绿修复法在保护区翠古5km取料场恢复实践来看，每块草筏成本约为5元，恢复10178m需要8.4万块草筏，约42万元；加上其它部分如人工费、材料费、平整费、苗木费等18万元，合计费用60万元，折合造价约为59元/m。这是五年前的成本价格，按目前市场价格计算应在85元/m左右。

4.2 生态景观复绿修复法

此方法主要用于取料场靠山的一面较陡（一般坡度在65°以上）且料场平地面积较大的坑体修复。生态景观质量主要体现在：科学价值、整体风貌、科普宣教、历史文化价值、美学价值等。要充分利用废弃坑体与优美生态景观形成的鲜明对比效果，打造成生态教育基地。宣传废弃坑体对生态环境的影响；通过恢复后向公众展示，以增强公众对生态的主动保护意识。应以现有本地植被为基础，进行生态修复及改造，提升其景观特征并与总体相协调。

依据坑体的实际情况，对进行生态复绿应充分尊重原有地形、地貌，采用乡土树种或湿生植被进行恢复，构筑滨水植物景观带，吸引水禽来此栖息。植被景观带应以现有森林和湿地植被为基础进行配置设计。对于平地区域采取覆土播撒草籽或乡土药材如膜夹黄芪种子复绿，靠山陡坡回填土石方后利用三维生态植被网覆土用于护坡和种植草籽复绿，防止水土流失。

综合生态景观复绿修复法在保护区翠古22.5km取料场恢复实践来看，合计费用65万元，其中：复绿面积8380m，复绿种草平均成本约为26元/m；植被苗木费按平地复绿面积5820m，折合成本约为16元/m；其它部分如招标费、人工费、材料费、平整费、宣传制作费、税金等工费部分约30万元，折合造价约为36元/m（其中：种草部分其它成本20万元，折合造价约为24元/m；植被苗木费其它部分成本20万元，折合造价约为12元/m）。以上三部分造价合计造价约为78元/m（其中：复绿种草部分平均总成本约为50元/m；植被苗木栽植部分折合总成本约为28元/m）。这是今年目前市场价格计算结果。

4.3 一般复绿修复法

此方法主要用于取料场山体坡度较缓且料场面积不大的坑体修复。依据坑体的实际情况，对进行生态复绿应充分尊重原有地形、地貌，采用顺坡平整、覆土、播撒草籽或乡土药材如膜夹黄芪种子复绿，对个别坡度36°~65°的靠山急坡、险坡处回填土石方后利用三维生态植被网覆土用于护坡和种植草籽复绿，防止水土流失;对于坡度大于65°以上的极其立陡处，因无法覆土种草，可栽植常绿本地树种用于绿化遮挡，考虑整体恢复效果，可选择直接栽植树高胸径比较高大的云杉、樟子松等。

目前，多布库尔保护区管理局已委托黑龙江省林业调查规划设计院完成保护区内70处废弃坑体植被恢复调查及初步设计，借鉴生态景观复绿修复法在保护区翠古22.5km取料场恢复实践来看，一般复绿修复法比较实用保护区内大部分废弃坑体的生态修复，复绿种草或乡土药材如膜夹黄芪种子平均总成本在50元/m左右。

5 结论和讨论

5.1 结论

本研究以多布库尔国家级自然保护区作为研究对象，重点分析了三种方法在实际修复过程中的应用。研究主要结论如下四方面：

第一，由于历史的原因，特别是在自然保护区没有建立前，部分地区开展了采矿、采伐、开垦等活动，导致这些活动所在地区的生态系统质量低下，当这些地区划入了自然保护区范围内，则使自然保护区内的栖息地质量低下。

第二，栖息地恢复关系到自然保护区的可持续发展，决定自然保护区能否充分发挥生物多样性保护、科学研究、科普教育等功能，为此栖息地恢复应在自然保护区建设与发展实践中得到重视。

第三，栖息地恢复应该因地制宜，针对不同类型、遭受不同程度及方式破坏的栖息地，应该采取不同的恢复方法，形成有利于栖息地恢复的最佳方案，确保栖息地恢复工作得到有效开展。

第四，在三种方法中，草筏护坡复绿修复法的单位成本最高，生态景观复绿修复法其次，一般复绿修复最后，表明不同的栖息地恢复方法的投入存在差异，也表明不同类型的栖息地恢复的成本也不尽相同。

5.2 讨论

本文研究命题较为具体，方法较为清晰，结果较为客观。为进一步拓展本研究的价值，在实践中既要注意到恢复工作的重要性，也要注意到恢复工作的复杂性。

一是自然保护区栖息地恢复工作对于自然保护区的可持续发展具有重大意义，也是一项系统性很强的工作，需要应因地制宜，考虑多方因素，特别是生态景观复绿修复法和草筏护坡复绿修复法在保护区内一些废弃坑体取料场采用时，还要结合所批准的取土料场地的运距远近、供土取料量是否够用，草筏用量及供量来源是否充足等因素。栖息地恢复与自然保护区的功能相同，都在提供公共服务，也都应以政府投入作为主要恢复资金来源。与此同时，也需要确保恢复资源得到有效的使用，确保栖息地修复工作高效和高质。

二是自然保护区栖息地恢复工作也具有复杂性，原因在于栖息地遭受破坏的成因复杂，栖息地类型多样，与栖息地相关的部门多、主体部门多等实现问题密切相关。为确保研究成果的客观性，应对栖息地恢复活动的成本与收入进行更为准确的度量，也需要将更多类型的栖息地纳入研究范畴。