三江源國家公園生物多樣性保護(hù)創(chuàng)新及實(shí)踐

趙新全 徐世曉 趙亮 張同作 胡林勇 李奇 郭同慶

1 中國科學(xué)院西北高原生物研究所 西寧 810008 2 青海大學(xué) 省部共建三江源生態(tài)與高原農(nóng)牧業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西寧 810016

三江源區(qū)地處青藏高原腹地，是長江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地，是全球生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)，也是我國重要的生態(tài)安全屏障。為保護(hù)該地區(qū)獨(dú)特的高寒生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性，2016 年3 月中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《三江源國家公園體制試點(diǎn)方案》，三江源國家公園成為我國第一個(gè)國家公園體制試點(diǎn)，2021年成為我國首批正式設(shè)立的國家公園之一，總面積達(dá)19.07×104km2。三江源國家公園自然資源豐富，草地總面積13.25×104km2，林地總面積為495.95 km2。三江源國家公園內(nèi)共有種子植物832種，野生動(dòng)物310種，多為青藏高原特有種，且種群數(shù)量大，被稱為“高原上的野生動(dòng)物王國”。由于其獨(dú)特的地理位置和地貌，該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱，極易受到氣候變化和人為活動(dòng)的干擾，因此三江源國家公園生物多樣性保護(hù)創(chuàng)新與實(shí)踐，對于保護(hù)三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的原真性和完整性，維護(hù)我國生態(tài)安全、資源安全、戰(zhàn)略安全、物種安全，推進(jìn)美麗中國建設(shè)，應(yīng)對全球氣候變化，促進(jìn)人與自然和諧共生，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展等方面具有重要意義。

自國家公園體制試點(diǎn)開展以來，圍繞三江源國家公園生物多樣性保護(hù)存在的問題，基于三江源區(qū)草地的多功能性及生態(tài)系統(tǒng)原真性和完整性保護(hù)，探索形成了“理念革新、理論創(chuàng)新、技術(shù)突破、模式集成、示范推廣、協(xié)同發(fā)展”的三江源國家公園生物多樣性保護(hù)科技支撐新范式，為我國生態(tài)文明建設(shè)提供了實(shí)踐路徑，為國際生物多樣性保護(hù)提供了有益借鑒，為以國家公園為主體的自然保護(hù)地體系建設(shè)提供了三江源經(jīng)驗(yàn)。

1 三江源國家公園生物多樣性保護(hù)：問題及成因

三江源區(qū)是世界上生物多樣性最集中的地區(qū)之一，所處的地理位置和獨(dú)特的地貌特征決定了其具有豐富的生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性、基因多樣性、遺傳多樣性和自然景觀多樣性[1]。據(jù)三江源國家公園總體規(guī)劃（2023—2030 年），三江源國家公園內(nèi)共有種子植物832種，分屬50科231屬；野生脊椎動(dòng)物310種，隸屬于32 目75 科，其中獸類8 目19 科62 種，鳥類18目44科196種，兩棲類2目5科7種，爬行類1目3科5種，是珍貴的種質(zhì)資源和高原基因庫。

如何遏制草地生態(tài)環(huán)境退化、恢復(fù)退化草地、保護(hù)野生動(dòng)物棲息地，已成為三江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)原真性、完整性維持及生物多樣性保護(hù)亟待解決的關(guān)鍵問題。三江源區(qū)是生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱的地區(qū)，由于土層發(fā)育年輕，土壤貧瘠，抗侵蝕能力弱，植物生長緩慢，生產(chǎn)能力低下，生態(tài)系統(tǒng)處于年輕的發(fā)育階段，表現(xiàn)出不穩(wěn)定性和強(qiáng)烈變化的特征。另外，受全球氣候變化和人為活動(dòng)的干擾，氣候向偏暖或局部濕潤趨勢發(fā)展，造成冰川退縮、雪山融化、河流徑流量減小、土壤侵蝕、草地退化和土地沙漠化問題。草地退化伴隨著植物多樣性的喪失，進(jìn)而改變了野生食草動(dòng)物的棲息環(huán)境，導(dǎo)致野生動(dòng)物棲息地破碎化、島嶼化和關(guān)鍵物種種群數(shù)量下降等，生物多樣性遭到不同程度威脅，野生動(dòng)物棲息地生態(tài)環(huán)境面臨挑戰(zhàn)，影響了三江源區(qū)生物多樣性等生態(tài)服務(wù)功能的發(fā)揮。

2 與國際生物多樣性保護(hù)計(jì)劃相融合：理念革新

生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政府間科學(xué)政策平臺(tái)（IPBES）與政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）聯(lián)合主辦研討會(huì)形成的報(bào)告強(qiáng)調(diào)：生物多樣性喪失和全球氣候變化對人類健康發(fā)展具有不可分割的威脅，需要一種綜合方法來協(xié)同應(yīng)對。世界自然基金會(huì)（WWF）發(fā)布的《地球生命力報(bào)告2022》①Living Planet Report 2022. [2022-10-13]. https://livingplanet.panda.org/.指出，“地球生命力指數(shù)”（living planet index，即脊椎動(dòng)物種群平均下降幅度）自1970年以來平均下降了69%，說明構(gòu)建自然向好（nature positive）型社會(huì)刻不容緩。因此，“昆明-蒙特利爾全球生物多樣性框架”呼之欲出，其目標(biāo)是采取廣泛行動(dòng)，轉(zhuǎn)變社會(huì)與生物多樣性的關(guān)系，確保到2050 年實(shí)現(xiàn)“人與自然和諧相處”的共同愿景，并為《生物多樣性公約》和其他生物多樣性相關(guān)多邊協(xié)定、進(jìn)程和文書提供綱領(lǐng)性指導(dǎo)文件，也將促進(jìn)《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》的執(zhí)行。

實(shí)現(xiàn)自然向好型社會(huì)的重要前提是尊重世界各地土著居民和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的權(quán)利，而緩解氣候變化和生物多樣性喪失雙重危機(jī)的重要途徑則是提升環(huán)境保護(hù)和自然修復(fù)水平、可持續(xù)的生產(chǎn)和消費(fèi)食品以及快速深入推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)脫碳。三江源國家公園在體制機(jī)制試點(diǎn)階段，就充分重視與國際生物多樣性保護(hù)計(jì)劃接軌，圍繞生物多樣性保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)和高質(zhì)量發(fā)展之間存在的問題，創(chuàng)新性發(fā)展了草地多功能性理論，明確了多功能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)新途徑[2]，研發(fā)了物種保護(hù)和區(qū)域發(fā)展新技術(shù)，提出了2 個(gè)相結(jié)合發(fā)展新理念，即：科學(xué)研究與工程實(shí)踐相結(jié)合的示范推廣范式、生物多樣性與牧民可持續(xù)生計(jì)相結(jié)合的和諧發(fā)展模式，為全球生物多樣性保護(hù)提供了可推廣、可借鑒的成功案例。

3 草地功能再認(rèn)識(shí)及多功能目標(biāo)管理：理論創(chuàng)新

隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展、人民生活水平不斷提高和社會(huì)矛盾的變化，對草地功能的認(rèn)識(shí)也隨之發(fā)生變化。新時(shí)代草地除了傳統(tǒng)的畜牧業(yè)生產(chǎn)功能外，調(diào)節(jié)功能、供給功能、支持功能及文化功能等也逐步被人們所探知應(yīng)用。在草地生態(tài)服務(wù)價(jià)值中，管理者最為關(guān)注的兩大屬性分別為草地生物多樣性保育和自然資源屬性。三江源國家公園兼具生物多樣性保育、草地服務(wù)功能及觀賞價(jià)值。通過三江源自然保護(hù)區(qū)、國家公園的建設(shè)與實(shí)踐，構(gòu)建新時(shí)代草地多功能目標(biāo)和管理框架，從功能、資源和服務(wù)3 個(gè)層次賦予草地多功能性[3]。依據(jù)草地功能可將草地分為保護(hù)草地、放牧草地和栽培草地3 種類型，動(dòng)物、植物和微生物則形成了草地的資源多樣性[4]。此外，草地還可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)、供給、支持和文化等多樣性的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。新時(shí)代草地多功能目標(biāo)管理框架凝練了草地功能類型多樣性、生物資源和多樣性服務(wù)等基礎(chǔ)理論，創(chuàng)新了草地資源利用、生態(tài)功能提升和生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)等技術(shù)體系，探究了草地生態(tài)、生產(chǎn)和生活等多功能優(yōu)化管理路徑（圖1），以維系草地多功能屬性，保護(hù)草地健康和可持續(xù)利用，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)自然、服務(wù)人民和永續(xù)發(fā)展的目標(biāo)[4]。

草地多功能目標(biāo)管理框架的理論基礎(chǔ)和技術(shù)原理指導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新，通過技術(shù)體系集成區(qū)域發(fā)展模式，形成草地多功能目標(biāo)管理的完整創(chuàng)新體系和鏈條。草地多功能目標(biāo)管理框架的理論基礎(chǔ)包含生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、生物多樣性、營養(yǎng)級（食物網(wǎng)）、營養(yǎng)非平衡、營養(yǎng)生態(tài)位、中度干擾、適合度、再野化和資源空間優(yōu)化配置等理論[4,5]。草地多功能目標(biāo)管理框架的技術(shù)體系包括地表信息精準(zhǔn)測量及遙感反演、基于草地物質(zhì)積累的牧食率及承載力測度、牧草育種等技術(shù)體系，以及飼草種植-加工與家畜營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)、生物多樣性維持及資源保護(hù)和利用、生態(tài)功能提升和生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)等技術(shù)體系。草地多功能目標(biāo)管理的模式涵蓋綠色發(fā)展指標(biāo)體系、氣候-生物-資本資源區(qū)域耦合、有蹄類野生動(dòng)物與放牧家畜均衡管理、草地多功能目標(biāo)管理模塊化動(dòng)態(tài)模型等內(nèi)容[4]。

圖1 新時(shí)代草地多功能目標(biāo)管理框架示意圖Figure 1 Schematic of grassland multifunctional objective management in new era

草地多功能目標(biāo)管理框架將草地的多功能性作為自然保護(hù)地體系建設(shè)的重要內(nèi)容，可以更好地實(shí)現(xiàn)草地多功能目標(biāo)管理與自然保護(hù)地建設(shè)。具體實(shí)踐為：優(yōu)化保護(hù)地草地、放牧草地和栽培草地空間布局，實(shí)現(xiàn)草地的多功能管理目標(biāo)（圖1）；科學(xué)核定放牧草地載畜量，實(shí)現(xiàn)草地資源的可持續(xù)利用；因地制宜擴(kuò)展栽培草地建植，創(chuàng)建現(xiàn)代和區(qū)域性草牧業(yè)生產(chǎn)新模式，突破高寒地區(qū)草牧業(yè)季節(jié)性和區(qū)域性營養(yǎng)不均衡的瓶頸；實(shí)施保護(hù)地放牧家畜與當(dāng)?shù)匾吧巢輨?dòng)物平衡管理的示范工程，踐行人與自然生命共同體理念；實(shí)施新的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，以“機(jī)會(huì)+管護(hù)”成本為原則進(jìn)行補(bǔ)償，根據(jù)保護(hù)效果尋找新的補(bǔ)償機(jī)制，解決區(qū)域間資源配置不平衡和不充分的問題[6]。

4 生物多樣性保護(hù)新技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用：技術(shù)突破

保護(hù)青藏高原生物多樣性，首要是保護(hù)生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境。通過對三江源國家公園野生動(dòng)物監(jiān)測、棲息地評估、生態(tài)廊道規(guī)劃、承載力核定、生態(tài)修復(fù)、優(yōu)質(zhì)牧草種植及加工和家畜營養(yǎng)均衡養(yǎng)殖等方面進(jìn)行新技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)三江源國家公園生物多樣性保護(hù)精準(zhǔn)化管理和技術(shù)突破（圖2）。應(yīng)用無人機(jī)、人工智能（AI）自動(dòng)判別、系留氣球、直升機(jī)搭載光電吊艙、衛(wèi)星遙感監(jiān)測等新設(shè)備，對三江源國家公園野生動(dòng)物棲息地分布、群落數(shù)量、生態(tài)廊道等進(jìn)行有效監(jiān)測和規(guī)劃。綜合考慮不同植被草地類型、牧草質(zhì)量、季節(jié)動(dòng)態(tài)、動(dòng)物數(shù)量及營養(yǎng)需求等因素，根據(jù)不同畜群結(jié)構(gòu)換算成羊單位指數(shù)，核算國家公園草地承載力。對三江源國家公園的退化棲息地實(shí)施近自然修復(fù)為主的恢復(fù)治理，生產(chǎn)承接區(qū)栽培草地產(chǎn)量質(zhì)量雙提升，生態(tài)畜牧業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)研究，研發(fā)配套關(guān)鍵技術(shù)。

4.1 動(dòng)物空中監(jiān)測平臺(tái)及其技術(shù)創(chuàng)新

（1）多無人機(jī)合作調(diào)查藏羚種群數(shù)量。對可可西里卓乃湖產(chǎn)羔地6 km2的藏羚進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測，傳統(tǒng)調(diào)查需要4—6 d 才能完成飛行作業(yè)，通過4 架無人機(jī)聯(lián)合優(yōu)化作業(yè)，時(shí)間縮短為2 h，獲得大約6×104只的藏羚影像資料，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的小面積大密度最完整的資料[8]。

（2）系留氣球空中監(jiān)測平臺(tái)。首次在海拔4 600 m以上進(jìn)行系留氣球?qū)Φ孛嬗^測作業(yè)，使用熱紅外傳感設(shè)備對藏羚夜間行為進(jìn)行監(jiān)測，獲取藏羚夜間采食、休憩、遷徙和交配等行為資料[9]。氣球升空150 m 可監(jiān)測2—5 km 范圍內(nèi)大型野生動(dòng)物，溫度分辨率大于0.1℃，地面分辨率3—5 cm，為野生動(dòng)物行為研究及數(shù)量調(diào)查提供創(chuàng)新技術(shù)支撐。

（3）直升機(jī)搭載光電吊艙及光電球。吊艙及光電球可搭載可見光、中波紅外、偏振光、激光雷達(dá)、高光譜等設(shè)備，地面可見光分辨率達(dá)到5—7 cm，高光譜成像儀分辨率達(dá)30 cm，續(xù)航能力達(dá)500 km，具有續(xù)航能力強(qiáng)、地面分辨率高、綜合（動(dòng)物、植被特征、地形地貌、水資源）監(jiān)測的優(yōu)勢。

圖 2 新技術(shù)、新設(shè)備、新方法在三江源國家公園應(yīng)用示意圖Figure 2 Application of new technology, new equipment, and new method in Sanjiangyuan National Park

（4）衛(wèi)星遙感監(jiān)測。借助高分遙感衛(wèi)星，在設(shè)定的大樣方區(qū)域進(jìn)行觀測，獲取試點(diǎn)區(qū)域高分辨率遙感數(shù)據(jù)。基于高精度遙感生物多樣性監(jiān)測評價(jià)方法，提取野生動(dòng)物種群數(shù)量信息，形成區(qū)域野生動(dòng)物種群分布控制性數(shù)據(jù)。遙感影像分辨率高于或等于0.12—0.25 m 的分辨率時(shí)，結(jié)合地理特征信息，采用深度學(xué)習(xí)的方法，可確定大型有蹄類野生動(dòng)物數(shù)量及分布。通過監(jiān)測計(jì)算，國家公園核心保護(hù)區(qū)2.3×104km2范圍內(nèi)藏羚、藏原羚和藏野驢數(shù)量分別為3.7 萬、3.4 萬和1.7 萬頭（只），密度大于地面樣帶監(jiān)測數(shù)據(jù)。目前，探明三江源國家公園牧草干物質(zhì)生物量為516.78 kg/hm2，家畜生物量為3.61 kg/hm2，野生食草動(dòng)物生物量為1.52 kg/hm2，食肉動(dòng)物生物量為0.017 kg/hm2（圖3），三江源國家公園營養(yǎng)級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，食物鏈趨于完整。

（5）空中監(jiān)測影像的食草動(dòng)物AI判別。對無人機(jī)影像進(jìn)行灰度化、高斯濾波、二值化處理、返回檢測，自動(dòng)獲取主要大型食草動(dòng)物種群數(shù)量與空間分布，精度達(dá)到90%以上[10]。

4.2 國家公園瀕危動(dòng)物棲息地評估及生態(tài)廊道規(guī)劃技術(shù)

圖 3 三江源國家公園草地生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級金字塔Figure 3 Trophic pyramid of grassland ecosystem in Sanjiangyuan National Park

棲息地破碎化阻礙了不同生境斑塊的同物種群體間交流，增加了近親繁殖及遺傳漂變導(dǎo)致的滅絕風(fēng)險(xiǎn)，限制了物種應(yīng)對長期環(huán)境變化的能力。因此，保持和恢復(fù)野生動(dòng)物景觀連通性對野生動(dòng)物保護(hù)極為重要。尤其是對于生境破碎化嚴(yán)重的物種，通過建立物種遷移廊道，增強(qiáng)生境連通性能夠保持物種種群間的擴(kuò)散和基因交流[11]。基于野生動(dòng)物本底調(diào)查，結(jié)合查閱文獻(xiàn)獲得的物種分布位點(diǎn)，收集4大類77小類環(huán)境變量，選擇相關(guān)環(huán)境變量構(gòu)建模型，確定旗艦物種高、中、低適宜區(qū)和不適宜區(qū)。物種遷移阻力面及遷徙廊道構(gòu)建，以核心保護(hù)區(qū)（適宜分布區(qū)）作為廊道建設(shè)的“源”，節(jié)點(diǎn)之間累積成本最低的路線，即為物種遷徙廊道。在此基礎(chǔ)上，繪制了藏羚、藏野驢、藏原羚等野生動(dòng)物分布圖，利用棲息地適宜性指數(shù)對雪豹、藏羚、藏野驢等10個(gè)物種的棲息地適宜性進(jìn)行評估，設(shè)計(jì)了適宜的遷移廊道。

4.3 草地放牧承載力核定技術(shù)創(chuàng)新

根據(jù)草地生產(chǎn)學(xué)和動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)原理，計(jì)算高寒草地典型草地的牧草產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)的季節(jié)動(dòng)態(tài)以及不同食草動(dòng)物的采食量和營養(yǎng)需求，參考《草畜平衡評價(jià)技術(shù)規(guī)范》（LY/T 3320—2022），結(jié)合天然草地退化狀況和管理目標(biāo)，制訂草地放牧利用率標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)此核算草地食草動(dòng)物的承載力。

剖析食草動(dòng)物對草地承載力的影響因素，對草地承載力進(jìn)行科學(xué)精細(xì)核定。根據(jù)家畜羊單位核算系數(shù)，將放牧家畜數(shù)量校準(zhǔn)核定為羊單位；量化有蹄類和嚙齒類食草動(dòng)物對草地承載力的貢獻(xiàn)；根據(jù)產(chǎn)草量和營養(yǎng)品質(zhì)地面監(jiān)測數(shù)據(jù)及遙感校正的季節(jié)動(dòng)態(tài)草地牧草有效供給量，確定栽培草地在草畜平衡中的貢獻(xiàn)；權(quán)衡生產(chǎn)方式對草地承載力的影響[7]。研究為三江源區(qū)草地管理提供了數(shù)據(jù)支撐，經(jīng)核算，三江源區(qū)及三江源國家公園草地承載力分別為0.58和0.21 SHU/hm2。

4.4 三江源國家公園一般管控區(qū)放牧家畜營養(yǎng)均衡養(yǎng)殖技術(shù)

在精確核定不同場景下高寒草地食草動(dòng)物承載力基礎(chǔ)上，通過天然草地優(yōu)化配置，開展返青期休牧、合理放牧利用、分區(qū)輪牧和冷季適度補(bǔ)飼，降低草地壓力，提升草地生態(tài)功能，為野生動(dòng)物繁衍生息提供空間。在春季草地返青期，實(shí)施天然草地返青期休牧，此時(shí)放牧家畜進(jìn)行短期圈養(yǎng)，促進(jìn)草地植被生長；夏季草地盛草期，在保護(hù)草地的前提下實(shí)施天然草地合理放牧，提升草地利用效率；在秋季草地繁殖生長期實(shí)施分區(qū)輪牧，保護(hù)草地繁殖生長和種子庫；在冬季枯草期，實(shí)施適度補(bǔ)飼，提高家畜繁活率、促進(jìn)健康生長。在三江源區(qū)采用返青期休牧技術(shù)，草地群落高度、蓋度、地上生物量和地下生物量分別達(dá)到8.13 cm、95.81%、379.51 g/m2和2791.32 g/m2。應(yīng)用藏羊和牦牛營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)技術(shù)，飼養(yǎng)周期分別縮短2.5 年和4.5 年，取得了明顯的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等效益。

4.5 國家公園外圍支撐區(qū)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飼草種植及加工技術(shù)

充分利用農(nóng)區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的耕地、光、熱等資源，結(jié)合不同飼草作物種間的土壤營養(yǎng)需求和生態(tài)位差異，開展不同牧草（禾本科和豆科）的混播、套播，苗期根據(jù)雜草生長情況進(jìn)行除雜，提高優(yōu)質(zhì)牧草供給量。根據(jù)放牧家畜營養(yǎng)需求，挖掘不同飼草料間的組合效應(yīng)及家畜消化利用潛力，對不同飼草料進(jìn)行組合搭配、揉搓粉碎、青貯發(fā)酵等加工處理，生產(chǎn)青干草、草塊、草顆粒、捆裹青貯等系列草產(chǎn)品，為國家公園內(nèi)放牧家畜提供優(yōu)質(zhì)飼草保障。在三江源國家公園外圍支撐區(qū)廣泛應(yīng)用，如玉樹市巴塘灘、囊謙縣，果洛州瑪多縣，海南州貴南、興海、同德等縣。在三江集團(tuán)的貴南草業(yè)公司、青海省現(xiàn)代草業(yè)發(fā)展有限公司、貴南縣嘉倉、雪域諾央畜牧業(yè)專業(yè)合作社等進(jìn)行推廣應(yīng)用，年均建植高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)人工草地450 hm2，年生產(chǎn)加工優(yōu)質(zhì)飼草4 355 t，燕麥青干草粗蛋白含量7%以上，青貯燕麥粗蛋白含量8%以上，解決了1.15萬羊單位冬季舍飼飼草供給，取得了顯著的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

5 三江源國家公園多樣性保護(hù)實(shí)踐：模式集成

（1）星空地一體化生態(tài)監(jiān)測體系及應(yīng)用。在整合近10年來三江源地區(qū)所有相關(guān)野生動(dòng)物調(diào)查研究成果的基礎(chǔ)上，以樣線-樣方-樣點(diǎn)的地面調(diào)查為主，結(jié)合無人機(jī)、紅外相機(jī)和衛(wèi)星遙感等新技術(shù)手段，建立了星-空-地一體化的野生動(dòng)物調(diào)查方法，完成了三江源國家公園野生動(dòng)物本底調(diào)查，建立了國家公園野生動(dòng)物物種數(shù)據(jù)庫。編制完成了三江源國家公園野生動(dòng)物物種名錄，含陸生野生脊椎動(dòng)物270 種，隸屬4 綱29目72科，其中獸類8目19科44屬62種，鳥類18目45科121屬196種，兩棲類2目5科7種，爬行類1目3科5 種。三江源國家公園內(nèi)共分布有各類保護(hù)動(dòng)物203種，約占分布物種總數(shù)的3/4。其中，國家一級和二級重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物分別為16 種和42 種，有益、有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值、有科學(xué)研究價(jià)值的野生動(dòng)物142 種，省級保護(hù)動(dòng)物30種[14]。

（2）瀕危動(dòng)物棲息地評價(jià)與保育模式。集成應(yīng)用適宜棲息地評價(jià)技術(shù)、生態(tài)廊道設(shè)計(jì)技術(shù)，構(gòu)建“調(diào)查-監(jiān)測-生境適宜性-生境連通性的生物多樣性保護(hù)模式”。利用國家公園野生動(dòng)物物種數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)（GIS）空間分析、遙感影像解譯，基于保護(hù)等級和承載力等不同策略疊加分析，繪制保護(hù)物種分布圖集1 套10 張，分析評估了國家公園藏羚、藏野驢、野牦牛、藏原羚、雪豹、獵隼、高山兀鷲、大鵟等8種珍稀野生動(dòng)物適宜的棲息地分布范圍，規(guī)劃6 處特色鮮明的生態(tài)旅游體驗(yàn)區(qū)，規(guī)劃出7條藏羚遷移廊道，增加生境連通性，旗艦物種數(shù)量持續(xù)上升。為公園內(nèi)珍稀野生動(dòng)物潛在棲息地識(shí)別、保護(hù)和修復(fù)提供依據(jù)，為國家公園邊界調(diào)整提供數(shù)據(jù)支撐。

（3）三江源國家公園物種再野化模式。在三江源國家公園及周邊地區(qū)，依據(jù)營養(yǎng)生態(tài)位、種群擴(kuò)散能力、中度干擾理論和資源空間化配置等相關(guān)理論，優(yōu)化不同草地類型的空間布局、調(diào)和家畜和野生食草動(dòng)物的營養(yǎng)生態(tài)位、提高野生動(dòng)物種群承載力，實(shí)現(xiàn)三江源國家公園生物多樣性保護(hù)生態(tài)、生產(chǎn)和生活功能最優(yōu)化，形成了以生物多樣性保護(hù)為目標(biāo)的“自然保護(hù)地再野化模式”。在三江源周邊地區(qū)通過籽實(shí)體農(nóng)業(yè)到營養(yǎng)體農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，建立6.7×104hm2高質(zhì)量人工草地，每年可輸出61×104t 牧草，基本實(shí)現(xiàn)了國家公園類的草-野生食草動(dòng)物-家畜平衡。在三江源周邊地區(qū)建立畜牧業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)移承接區(qū)，發(fā)展高效畜牧業(yè)，實(shí)施食草動(dòng)物與家畜的平衡管理的示范工程，通過轉(zhuǎn)移81萬只羊單位家畜，擴(kuò)大有蹄類野生動(dòng)物棲息地3.85×104km2，實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)和畜牧業(yè)生產(chǎn)的“雙贏”。

（4）高寒草地生態(tài)-生產(chǎn)功能雙提升模式。高寒草地自然景觀和群落結(jié)構(gòu)是放牧家畜和食草類野生動(dòng)物與草地植被協(xié)同演化的結(jié)果，是長期放牧活動(dòng)和野生食草動(dòng)物啃食條件下形成的偏途頂級群落。集成草地承載力核定及其預(yù)警、食草動(dòng)物種群數(shù)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測、草地可持續(xù)利用等技術(shù)，形成“基于原真性維持的高寒草地合理利用模式”，監(jiān)測年際和季節(jié)動(dòng)態(tài)的食草動(dòng)物承載力，確定草地超載臨界值，為區(qū)域草地管理提供基本遵循，20 年來草地生產(chǎn)力逐步增長并趨于穩(wěn)定。在退化高寒草甸實(shí)施生態(tài)修復(fù)技術(shù)、黑土山（坡）分類干預(yù)修復(fù)技術(shù)、退化高寒草原生態(tài)修復(fù)技術(shù)，形成鄉(xiāng)土草種混播+免耕補(bǔ)播+生物炭+功能菌肥+生長季休牧技術(shù)的近自然修復(fù)體系，集成“三江源草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提升模式”[12]。治理重度退化高寒草地71×104hm2，建設(shè)退牧還草和飼草料基地291×104hm2，植被覆蓋度提高到70%以上，地上生物量達(dá)到4.5—7.5 t/hm2；區(qū)域水源涵養(yǎng)量、土壤保持量和防風(fēng)固沙量分別為742 m3/hm2、28.4 t/hm2和22.44 t/hm2，均呈現(xiàn)增加趨勢[3]。近20 年三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)凈生產(chǎn)力持續(xù)增加，多年平均值為0.37 t/hm2，每年固碳潛力約840×104t[14]。

6 科學(xué)研究與重大生態(tài)保護(hù)工程相結(jié)合：示范推廣

（1）生物多樣性保護(hù)新模式的實(shí)踐。通過推廣“調(diào)查-監(jiān)測-生境適宜性-生境連通性的生物多樣性保護(hù)”模式，2016 年公布的IUCN 紅色名錄中藏羚從“瀕危”調(diào)整為“近危”，2017 年IUCN 紅色名錄將雪豹從“瀕危”調(diào)整為“易危”、棕熊、狼及小型貓科動(dòng)物易得可見，食物鏈和食物網(wǎng)趨于完整，生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性和穩(wěn)定性明顯增加（圖3）。三江源國家公園藏羚、藏原羚、藏野驢、野牦牛和白唇鹿種群數(shù)量分別為6 萬頭、6 萬頭、3.6 萬頭、1 萬頭和1 萬頭（圖4）；食肉動(dòng)物主要有雪豹、棕熊、赤狐、藏狐、兔猻、荒野貓、獵隼等，種群較多的是藏狐、兔猻和荒野貓，數(shù)量分別為2萬只、2萬只和1萬只[15-17]。

圖4 2015—2022年三江源國家公園野生食草動(dòng)物和食肉動(dòng)物數(shù)量分布Figure 4 Populations of wild herbivores and carnivores in Sanjiangyuan National Park from 2015 to 2022

（2）三江源國家公園草畜平衡管理工程落地實(shí)施。支持建設(shè)外圍支撐區(qū)（生產(chǎn)承接區(qū)），轉(zhuǎn)移超載家畜到公園外的外圍支撐區(qū)，實(shí)現(xiàn)“保護(hù)”與“生產(chǎn)”功能的區(qū)域資源的優(yōu)化配置[19]。在三江源東部的同德、貴南等地，建植飼草基地，壯大草產(chǎn)業(yè)并實(shí)現(xiàn)籽實(shí)體農(nóng)業(yè)向營養(yǎng)體農(nóng)業(yè)的快速轉(zhuǎn)變，突破了草地畜牧業(yè)營養(yǎng)供求季節(jié)不平衡瓶頸，有效解決國家公園過載過牧問題，為青藏高原國家公園建設(shè)中的“人-畜-地”矛盾提供了示范樣板。

（3）草地多功能管理模式創(chuàng)建及示范應(yīng)用。基于自然資源稟賦差異化及多功能特性，創(chuàng)建草地多功能管理模式（圖5），在三江源及周邊區(qū)域規(guī)模化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了不同類型草地在區(qū)域高效耦合，孵化出青海省“西繁東育、高繁低育”等草地畜牧業(yè)工程，構(gòu)建“以小保大，減壓增效”的高原草牧業(yè)生產(chǎn)新范式，助推三江源區(qū)草地畜牧業(yè)發(fā)展邁向新臺(tái)階。

（4）針對區(qū)域生態(tài)功能維持及生物多樣性保護(hù)科技需求，提交咨詢建議，為國家戰(zhàn)略和政策制定提供科技支撐服務(wù)。筆者團(tuán)隊(duì)提交的《三江源區(qū)生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展咨詢建議》[18,19]、《草地建設(shè)成就、問題及建議》獲決策層的重視，并納入“三江源生態(tài)保護(hù)和建設(shè)（二期）工程”和青海省“十三五”規(guī)劃；策劃建立“海南州國家可持續(xù)發(fā)展議程創(chuàng)新示范區(qū)”獲國務(wù)院批準(zhǔn)。12項(xiàng)咨詢建議及報(bào)告推動(dòng)了“三江源國家公園”正式設(shè)園、“全國草地生態(tài)畜牧業(yè)試驗(yàn)區(qū)”、“草原生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制”和“退牧還草工程”等重大工程實(shí)施，為指導(dǎo)同類地區(qū)實(shí)施各項(xiàng)生態(tài)保護(hù)和修復(fù)重大工程提供了科學(xué)依據(jù)。

7 生物多樣性保護(hù)與牧民可持續(xù)生計(jì)相結(jié)合：協(xié)同發(fā)展

圖 5 三江源國家公園草地多功能管理模式實(shí)踐Figure 5 Practice on grassland multifunctional management in Sanjiangyuan National Park

（1）制定“以小保大，減壓增效”系統(tǒng)解決方案，提高草地生產(chǎn)效率。創(chuàng)建并示范高寒放牧區(qū)天然草地合理利用及家畜繁育、農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)飼草料生產(chǎn)及集約化養(yǎng)殖、河谷農(nóng)業(yè)區(qū)農(nóng)副產(chǎn)品高效利用為一體的“三區(qū)耦合”模式。推廣建植高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)人工草地6.7×104hm2，年生產(chǎn)加工優(yōu)質(zhì)飼草61×104t，解決400 萬羊單位冬季飼草供給問題，新增年出欄量215 萬羊單位，占三江源區(qū)家畜出欄量的30%，有效減輕了天然草地放牧壓力，增強(qiáng)了家畜抵御雪災(zāi)的能力。

（2）“生物多樣性保護(hù)+”5項(xiàng)新技術(shù)，多策并舉、多方參與實(shí)現(xiàn)物種多樣性保護(hù)。包括“生物多樣性保護(hù)+生態(tài)畜牧業(yè)”、“生物多樣性保護(hù)+棲息地修復(fù)”、“生物多樣性保護(hù)+飼草產(chǎn)業(yè)”、“生物多樣性保護(hù)+野生食草動(dòng)物與家畜平衡”和“生物多樣性保護(hù)+食物網(wǎng)營養(yǎng)級復(fù)雜性”技術(shù)（圖6）。建立飼草料生產(chǎn)示范基地38×104hm2，牛羊營養(yǎng)均衡養(yǎng)殖基地2 個(gè)，健康養(yǎng)殖牛羊75 萬頭（只）。牧草良種及牛羊營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)累計(jì)銷售收入達(dá)到2.37億元，有效促進(jìn)了三江源草地生態(tài)功能恢復(fù)、草地畜牧業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變及經(jīng)濟(jì)效益提高[7,20]。有效支撐了三江源國家公園建設(shè)，促進(jìn)了三江源區(qū)生態(tài)功能恢復(fù)、后續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、生物多樣性保護(hù)和社會(huì)的和諧穩(wěn)定，加快了畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和畜產(chǎn)品增值的技術(shù)研發(fā)，推動(dòng)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民參與保護(hù)生態(tài)，改變了當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的生產(chǎn)生活方式，引導(dǎo)農(nóng)牧民脫貧致富和鄉(xiāng)村振興，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域生物多樣性保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的共贏[7]。

（3）探索以原真性保護(hù)效果為依據(jù)的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制新思路。基于“機(jī)會(huì)成本+管護(hù)成本”為基礎(chǔ)的補(bǔ)償原則，以區(qū)域理論載畜量為牧壓上限，核定國家公園內(nèi)的家畜數(shù)量，轉(zhuǎn)移超載家畜到公園外的外圍支撐區(qū)[6]。《三江源國家公園野生動(dòng)物與家畜爭食草場問題及補(bǔ)償試點(diǎn)建議》，在三江源國家公園13 個(gè)行政村開展兩期補(bǔ)償試點(diǎn)，共投入資金近2 000 萬元，解決區(qū)域資源配置不均衡和發(fā)展不充分的問題，減少人類放牧活動(dòng)對野生動(dòng)物的影響，有效緩解了家畜和野生食草動(dòng)物爭食草場及人獸沖突，助力實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)與民生改善同向發(fā)力，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。

圖6 “生物多樣性保護(hù)+”新技術(shù)Figure 6 “Biodiversity Conservation +” new technologies

（4）以數(shù)字技術(shù)賦能國家公園建設(shè)，拓展國家公園大數(shù)據(jù)應(yīng)用。立足國家公園的自然稟賦和建設(shè)功能，以數(shù)字技術(shù)建立面向生態(tài)、環(huán)境監(jiān)測的生態(tài)環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、管理、實(shí)時(shí)在線展示等功能。在三江源國家公園核心保護(hù)區(qū)建立四處長期監(jiān)測樣地，實(shí)現(xiàn)氣象、水文、生物要素全天候監(jiān)測及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸[21]；建立面向三江源國家公園1.7 萬生態(tài)管護(hù)員的巡更管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)管護(hù)和監(jiān)測功能；建立面向科研、管理和決策部門的三江源國家公園數(shù)字產(chǎn)品管理展示平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)成果共享；制作72 套關(guān)鍵動(dòng)植物3D 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）數(shù)字模型和4 套虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）國家公園生態(tài)環(huán)境情景體驗(yàn)?zāi)Ｐ停ǔ擅嫦虼蟊姷淖匀痪坝^體驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)國家公園自然價(jià)值、人文價(jià)值和美學(xué)價(jià)值，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了全民共享。

三江源國家公園生態(tài)保護(hù)建設(shè)是黨中央、國務(wù)院統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局的重大戰(zhàn)略決策。黨的二十大報(bào)告提出“推進(jìn)以國家公園為主體的自然保護(hù)地體系建設(shè)”為自然保護(hù)地體系高質(zhì)量發(fā)展新階段注入了新的動(dòng)力。三江源國家公園的正式設(shè)園，探索出了具有中國特色的國家公園治理模式。三江源國家公園生物多樣性保護(hù)創(chuàng)新與實(shí)踐，有效提升了青海國家公園示范省建設(shè)戰(zhàn)略和生物多樣性保護(hù)科技支撐和創(chuàng)新能力，為三江源國家公園、祁連山國家公園、青海湖國家公園乃至未來青藏高原國家公園群現(xiàn)代化治理體系及適應(yīng)性管理提供了有效技術(shù)途徑和新范式。