甘肅省太子山國家級自然保護區生物多樣性脅迫因素及保護對策

敏正龍，郭鵬輝，韋 體，徐紅偉，蔡 勇，楊具田

(1.甘肅省太子山國家級自然保護區管理局，甘肅 康樂 731505；2.西北民族大學 生命科學與工程學院，甘肅 蘭州 730030)

生物多樣性是指地球上動物、植物和微生物的多樣性和變異性，這種特性不僅為人類生存和發展提供了生物資源，也構成了人類生存的生物圈環境[1].近幾十年來，由于生物多樣性喪失速度加快從而使得生物多樣性保護成為當今世界環境保護的熱點.我國為保護生物多樣性，最早簽署《生物多樣性公約》，制訂《中國生物多樣性保護行動計劃》，建立了各種森林生態系統和野生動植物類型的保護區，從而使我國重要的生態系統得到了有效的保護[2].甘肅太子山國家級自然保護區(以下簡稱太子山保護區)地處臨夏回族自治州和甘南藏族自治州之間，是青藏高原向黃土高原過渡地帶典型的森林生態系統類型的自然保護區，也是甘肅省中南部重要的生態屏障和黃河上游重要的水源涵養林.其生態植被屬于高原高寒植被區向溫帶森林區過渡類型，保護的主要對象為溫帶森林生態系統[3].2020年1月國家將黃河生態環境保護上升為國家戰略，太子山保護區地處黃河上游，它的建設與發展對黃河上游生態環境保護和西北地區生態安全屏障有著重要作用.但是，目前保護區內的生物多樣性受到各種因素的干擾，森林生態系統脆弱.為此，本文根據保護區生物多樣性特點，分析影響生物多樣性的干擾因素，為保護區生物多樣性的保護和研究提供依據.

1 保護區基本概況

位于臨夏回族自治州和甘南藏族自治州之間的甘肅省太子山國家級自然保護區，呈狹長地帶，東西長約100 km，南北寬約10～20 km，海拔高度位于2 200～4 636 m之間.整個保護區總面積為8.47萬公頌，屬溫帶大陸性氣候，年均氣溫5.1 ℃，年平均降雨量660 mm，無霜期約110 d.發源于整個保護區的河流約200條，其中較大的河流達16條.太子山國家自然保護區作為黃河上游地區重要的水源涵養地，對于維護黃河上游生態平衡、水土保持以及改善生態環境等具有非常重要的作用.保護區內獨特的生態環境孕育了其豐富的生物多樣性和物種的稀有性等顯著特征.

目前的調查結果表明，太子山保護區內現有維管類植物95科，358屬，838種，其中國家級保護植物38種，省級保護植物13種.保護區內現有脊椎動物25目，59科，212種，其中的陸生脊椎動物中，有鳥類130種，獸類61種，國家一級保護動物7種，二級保護動物25種[4].

2 保護區內的生物多樣性特點

2.1 植物多樣性特點

2.1.1 植物種類

調查發現，太子山保護區現有被子植物81科，331屬，785種，1個亞種，33個變種及3個變型；維管類植物95科，358屬，838種，33個變種，1個亞種和3個變型；蕨類植物11科，19屬，35種；裸子植物3科，8屬，18種(表1).保護區內維管植物與全國維管植物比較，分別占全國總科數、屬數、種數的27.2%、11.4%、3.2%，其中蕨類植物占全國總科數、屬數、種數的22.9%、11.5%、2.1%；裸子植物占全國總科數、屬數、種數的30%、23.5%、9.3%；被子植物占全國總科數、屬數、種數的27.8%、11.2%、3.2%(表2).保護區中擁有國家重點保護野生植物38種(第一批、第二批)、甘肅省地方重點保護野生植物13種.

表1 甘肅省太子山國家級自然保護區維管植物分布概況

表2 甘肅省太子山國家級自然保護區維管植物組成

2.1.2 植物區系特點

從調查結果看，保護區內共有種子植物84科339屬803種.相對于保護區較小的面積而言，種子植物的種類較為豐富，表明其發生和地理分布與全球其他植物區系的聯系較為緊密.而從保護區內分布的不同類型的熱帶植物區系成分、亞熱帶植物區系成分和溫帶植物區系成分來看，其區系成分還具有一定的復雜性和多樣性.但由于保護區是在第三紀喜馬拉雅造山運動及青藏高原強烈隆升后形成和發展起來的，因此其地質時代較為年輕，物種形成時間也相對較短，分化程度相對較晚，因此，未在保護區內發現獨特的科與屬[5-6].同時，從保護區內植物科、屬、種的地理分布占比來看，其中溫帶植物區系成分占比較大，具有明顯的溫帶植被特征.

此外，由于保護區不僅是青藏高原北緣向黃土高原西部的過渡地帶，也是祁連山與秦嶺西延的交錯地.因此，保護區內植物區系的地理成分也是互相交錯的，如其中的熱帶成分占8.8%，表明其與熱帶植物區系之間也有一定的聯系.總體而言，保護區植物區系的地理分布主要由溫帶植物區系組成[7-8].

2.1.3 植物類型特點

太子山保護區作為國家級自然保護區，植被主要由天然次生林、人工林及高寒草甸草原等幾大類型組成.根據調查結果，并結合植被分類系統分析發現[9]，保護區的天然次生林群落具有典型的青藏高原與黃土高原過渡地帶的植被類型特征，主要包括4個植被型組、8個植被型、23個植被亞型和47個群系.這種植被生態系統能夠較好地為黃河流域生態環境保護與高質量發展提供重要的生態屏障，同時也可為水源涵養、生物資源多樣性保護、區域經濟發展等提供重要的支撐和保障.

2.1.4 植物生活型特點

按照阮基耶爾的生活型分類系統，保護區天然分布的種子植物生活型有高位芽植物238種，占保護區總種數的28.6%，其中包括常綠喬木13種、落葉喬木40種、常綠灌木9種、落葉灌木161種，落葉藤本14種.保護區有地上芽植物16種，占保護區總種數的1.9%.地面芽植物有517種，占保護區總種數的62.1%，在保護區植物型中占絕對優勢，它們多為多年生草本.一年生植物有62種，占保護區總種數的7.4%.總體來看，高位芽植物和地面芽植物占總種數的90.7%，優勢程度明顯.一年生和地上芽較少.落葉樹種占木本植物總種數的90.8%，反映了溫帶森林植物區系的基本生態適應特點(表3).

表3 甘肅省太子山國家級自然保護區種子植物組成及數量分布

2.2 動物多樣性特點

2.2.1 獸類

通過調查發現，保護區獸類動物共有6目，18科，67種，占整個甘肅省獸類動物的38.29%[10]，其中種數最多的為嚙齒目動物，達20種;其次為食肉目動物，達16種.此外，在所發現的67種動物中，包括國家重點保護野生動物(Ⅰ級)5種，分別為雪豹(Pantherauncia)、馬麝(Moschuschrysogaster)、林麝(Moschusberezovskii)、白唇鹿(Cervusalbirostris)和羚牛(Budoreastaxicolor).國家重點保護野生動物(Ⅱ級)12種，分別為黃喉貂(Martesflavigula)、石貂(Martesfoina)、猞猁(Lynx)、兔猻(Otocolobusmanul)、豺(Cuonalpinus)、馬鹿(Cervuselaphus)、蘇門羚(Capricornissumatraensis)、巖羊(Pseudoisnayaur)、黑熊(Ursusthibetanus)、藏原羚(Rocaprapicticaudata)、斑羚(Naemorhedusgoral)和鵝喉羚(Gazellasubgutturosa)[11].

2.2.2 鳥類

調查發現，保護區共有鳥類14目，33科，133種.其中包括國家Ⅰ級保護鳥類5種，分別為金雕(Aquilachrysaetos)、白肩雕(Aquilaheliaca)、胡兀鷲(Gypaetusbarbatus)、斑尾榛雞(Tetrastessewerzowi)和雉鶉(Tetraophasisobscurus)；國家Ⅱ級保護鳥類16種，分別為黑鳶(Milvusmigrans)、蒼鷹(Accipitergentilis)、雀鷹(Accipiternisus)、褐耳鷹(Accipiterbadius)、鳳頭蜂鷹(Pernisptilorhynchus)、禿鷲(Aegypiusmonachus)、高山兀鷲(Gypshimalayensis)、獵隼(Falcocherrug)、游隼(Falcoperegrinus)、紅隼(Falcotinnunculus)、藍馬雞(Crossoptilonauritum)、血雉(Ithaginiscruentus)、蓑羽鶴(Anthropoidesvirgo)、四川林鸮(Strixdnvidi)、鬼鸮(Aegoliusfunereus)和雕鸮(Bubobubokiautschensis).

2.2.3 兩棲爬行類

保護區兩棲爬行動物4目6科8種，其中兩棲類2目4科5種，爬行類2目2科3種.

2.2.4 魚類

保護區水資源充足，發源于保護區的大小河流近200條.河水中的水生生物種類很豐富，但過去對保護區的調查研究甚少，僅對魚類資源進行過初步調查，記錄魚類1目2科10種.

3 保護區生物多樣性脅迫因素

3.1 冰暴雨雪脅迫

近年來，太子山保護區寒潮冰凍、暴雨、暴雪、冰暴、洪水、干旱等極端天氣增多，嚴重影響動植物的繁衍生息.每年11月中旬至次年3月，低溫凍害暴雪頻發，氣溫降到-15 ℃，影響了野生動物安全過冬.其中2017年12月—2018年3月，2018年12月—2019年3月，2019年12月—2020年3月，2020年12月—2021年3月，受大面積的降雪凍害，積雪深達30 cm，嚴重影響野生動物的覓食，給保護區的野生動植物造成了嚴重災害，進而影響了生物多樣性的豐富度.

3.2 礦山開發脅迫

保護區的礦山開發建設始于1957年太子山的林場時期，有大型采礦廠4處，小型礦點11處，共占用林地約5 600 畝.自保護區成立之后，根據生態環境要求進行了整改整治，這些礦區均已關閉.但前期因礦區采礦對山體造成了嚴重破壞，導致植被減少，修復治理難度較大，有些區域短時間難以恢復，同時也使區域的水質污染加劇，對保護區的生物多樣性發展造成了長遠而較深的不利影響.

3.3 林業有害生物脅迫

根據調查分析，保護區內有害生物主要包括鞘翅目鰓金龜科大栗鰓金龜(Melolonthahippocastanimongolica)、鞘翅目天牛科青楊天牛(Saperdapopulnea)、同翅目球蚜科球蚜屬落葉松球蚜(Adelgeslaricis)、鱗翅目鞘蛾科鞘蛾屬落葉松鞘蛾(ColeophoradahuricaFalkovitsh)、卷蛾科線小卷蛾屬油松線小卷蛾(Zeirapheragrisecana(Hubner))、膜翅目葉峰科落葉松葉蜂(Pristiphoraerichsonii(Hartig))、鞘翅目象蟲科云杉樹葉象(PHyusbins.SP)、鼠(兔)害等.其中大栗鰓金龜具有爆發性、群集性和高轉移性等典型特點，成為保護區內危害最大的生物脅迫因素.該害蟲主要分布在藥水、新營、東灣、紫溝等保護地[12].

3.4 人為因素脅迫

太子山自然保護區域是沿太子山脈延展的一條東西長100 km、南北寬10 km的狹長地，與臨夏、甘南2個少數民族自治州的9個縣市接壤.當地及周邊群眾具有靠山吃山的傳統觀念和旅游季節攜眾進山的習俗，這給保護區的管理工作帶來了巨大的壓力和挑戰.同時，由于當地群眾和游客亂扔垃圾的不文明行為時有發生，對野生動物及其生態環境造成了一定的負面影響.加之保護區成立之前存在的放牧問題還未從根本上得到解決，造成了部分高寒草甸區域植被的破壞，影響了野生動物的棲息和活動，從而導致保護區內的生物多樣性下降.

4 保護區生物多樣性保護對策

4.1 建立健全管理機構，為生物多樣性保護提供組織保障

從管理局實行的三級管理體系(管理局—保護管理站—管護段)建設入手，針對保護區的功能劃分和具體特點，分別設立林木檢查站、保護管理站、管護段與管護點、瞭望臺等不同的職能科室，為保護生物多樣性提供組織保障.

4.2 加大宣傳力度，提高保護意識

充分利用“愛鳥周”和“森林防火宣傳日”等主題活動，以廣播電視、自媒體、報刊雜志等為介質，以宣傳車、宣傳牌、宣傳手冊、音像資料等形式，舉辦社區、街道及鄉村珍稀瀕危野生動植物保護巡回展，大力宣傳和普及新修訂的《森林法》《自然保護區條例》等法律法規，以便提高人民群眾對保護區相關知識的認識與了解，增強保護意識.另一方面，通過成立宣傳工作小組，舉辦大、中、小學生的夏令營活動，帶領學生實地參觀自然保護區的基本概況，了解和掌握保護區的基本知識與生物多樣性，培養學生保護和熱愛生態環境的情懷.

4.3 依法治區，加強保護

通過認真貫徹落實新修訂《森林法》和自然保護區法律法規，推進了依法保護和依法治理力度，嚴厲打擊了各類破壞森林資源的違法犯罪活動，較好地保護了森林資源，維護生物多樣性.首先，要建立合理的保護規章制度，組織專業技術人員定期開展生物多樣性的調查與保護工作，了解和掌握保護區內生物多樣性的動態變化特征；其次，對于保護區內瀕危動植物資源，采取具體且有針對性強的保護措施，以確保其不會消失和滅絕；三是加強對稀有瀕危動植物資源的監督和管理，落實主體責任，切實有效保護森林資源的安全.

4.4 加大生態修復，加強外來物種管理

堅持“宜草則草、宜林則林”原則，采取切實有效的措施，對保護區進行植被種植.同時，要防范外來物種的入侵，嚴格控制外來物種的引進.通過建立有害物種信息數據庫，加強檢查，防止外來物種進入保護區的特定區域，及時對可能含有外來病蟲害的材料進行消毒甚至銷毀，以減少外來病蟲害感染保護區植被的可能性.保護區還應加強對周邊居民的宣傳教育，預防周邊社區引入外來物種造成對保護區的威脅.在植被恢復以及位于保護區內的園林綠化活動中，堅持使用鄉土樹種，外來物種必須嚴格把關，符合要求才能進行綠化和栽培試驗.

4.5 綜合施策，原地保護

在調查的基礎上，結合保護區植物的自然生長區和分布現狀，采取針對性的保護措施，分類實施原地與異地相結合的保護原則.在國家二級重點保護植物四萼獼猴桃、水曲柳的分布區，分別設立珍稀樹種的原地保護區，充分利用人工苗圃地進行苗木培育，并在其適宜的生長地區進行人工造林，擴大種群數量.同時，對保護區內的古樹，按照樹齡分布狀況，采取以原地保護為主，異地保護為輔的保護方式.在青杄、華山松、紫果云杉、岷江冷杉等樹種的集中分布區，分別設立古樹名木保護區，并在保護地及其周邊地區設置隔離保護帶，以減少人為活動等干擾，進行綜合性保護.

4.6 開展校企合作，加大科學研究

積極開展良種苗木培育技術研究，通過與西北民族大學、甘肅農業大學等高校聯合開展太子山林區植物物種多樣性調查，加強校地合作，以相關專業的學生組成調查團隊，完成太子山保護區資源本底調查工作，一方面形成《甘肅太子山保護區科學考察報告》，另一方面提升學生的實踐技能和科研能力，積極創建人才培養基地.同時開展保護區林木種質資源調查，利用山地苗圃和槐山子苗圃地開展藍云杉、歐洲云杉等引種試驗.通過收集保存青海云杉、紅樺、中國沙棘、甘肅山楂、隴東海棠等，加大對試驗和馴化成功的品種進行異地造林和退化林分改造，為維護生物多樣性和野生林木種質資源的開發利用奠定基礎.

4.7 建立動態監測體系

充分利用紅外線相機，視頻監控等手段，加大對重點區域動植物資源的監測.同時，定期開展專項調查工作，及時更新資源數據庫，特別是新發現的動植物資源補充到管理信息系統當中，為保護和科研機構提供服務.

4.8 加大資金投入，強化保護管理

依據保護區自然資源的現狀，加大生態系統的修復和治理，采取保護和生態修復相結合的措施，積極爭取林業工程項目資金，開展封山育林(育草)，退化林分改造和宜林荒山的造林等措施，從而提高生物多樣性.加強治理能力和治理體系建設，健全管理制度，加大基礎設施和信息化建設，提高保護管理水平，消除各種人為干擾因素，維護生物多樣性，為維護甘肅中南部生態安全屏障和黃河上游生態環境保護奠定堅實的基礎.