野生動物棲息地的持續(xù)退化加上生態(tài)系統(tǒng)失衡,成為全球關(guān)注的焦點,受地理區(qū)位及生態(tài)作用制約,小隴山保護區(qū)在區(qū)域生態(tài)格局里舉足輕重,其保護成果與秦嶺西部生態(tài)穩(wěn)定及重點物種的存續(xù)相關(guān),伴隨監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展與保護理念的變遷,全面評估各種監(jiān)測手段及保護措施的實際成效,對提高生態(tài)治理成效、推動保護區(qū)實現(xiàn)長效可持續(xù)發(fā)展具有實際意義。
1野生動物保護區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀分析
甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)地處秦嶺山脈西段,總面積為31 938hm2 ,為珍稀動植物營造出理想的棲息場所,保護區(qū)內(nèi)森林所占比例為 92% ,涉及針葉林、闊葉林與針闊混交林,分布有1314種維管束植物,屬于國家重點保護的植物有11種,如連香樹、珙桐等植物[1]。同時,此地也是秦嶺羚牛、紅腹錦雞等國家一級重點保護動物的關(guān)鍵棲息之所,保護區(qū)面臨棲息地破碎化、非法捕獵、森林火災(zāi)以及外來物種入侵等威脅,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,物種生存環(huán)境陷入困局。
2生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)
2.1遙感技術(shù)(RS)
遙感技術(shù)借助衛(wèi)星傳感器收集地表數(shù)據(jù),實施大尺度生態(tài)監(jiān)測任務(wù),在甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)范圍內(nèi),遙感技術(shù)的主要數(shù)據(jù)來源為Landsat8衛(wèi)星影像,該多光譜影像分辨率為 30m ,為森林植被覆蓋率及土地利用變化的研究提供可靠依據(jù)。
保護區(qū)的植被覆蓋監(jiān)測主要基于歸一化植被指數(shù)(NDVI),此指數(shù)所采用的公式為:

其中,NIR為近紅外波段反射值,RED為紅光波段反射值。NDVI值范圍在-1~1,值越接近1,植被覆蓋度越高。經(jīng)對2020—2024年NDVI數(shù)據(jù)開展時序分析,研究結(jié)果顯示,保護區(qū)內(nèi)的平均NDVI值由0.82增加至0.85,顯示森林覆蓋率呈現(xiàn)出穩(wěn)定的增長趨勢,而在核心區(qū)方面尤為突出,植被修復(fù)效果亮眼,遙感影像還顯示部分緩沖區(qū)內(nèi)裸露土地面積擴大現(xiàn)象,為后續(xù)生態(tài)修復(fù)規(guī)劃指明了具體空間方位
2.2地理信息系統(tǒng)(GIS)
地理信息系統(tǒng)在保護區(qū)生態(tài)監(jiān)測中具備強勁的空間數(shù)據(jù)處理及分析能力,依靠GIS技術(shù),研究人員有能力將地形、植被、水文等諸多空間數(shù)據(jù)進行整合處理,構(gòu)建棲息地適宜性評估模型,以評估野生動物棲息地質(zhì)量以及分布態(tài)勢,在甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)當中,經(jīng)GIS模型分析得出,面積約3800hm2 的區(qū)域是秦嶺羚牛核心棲息地,這些區(qū)域體現(xiàn)出森林郁閉、植被多樣、水源充足的特質(zhì),模型構(gòu)建為保護區(qū)核心區(qū)域劃定給予科學(xué)支撐。
在巡護管理中,GIS同樣得到大量應(yīng)用,由GIS產(chǎn)出的物種分布圖呈現(xiàn)出紅腹錦雞的活動熱點區(qū)域,進而預(yù)測出其未來的活動大致區(qū)域,為保護策略奠定基礎(chǔ),針對災(zāi)害應(yīng)對場景,GIS技術(shù)可迅速集合多源數(shù)據(jù),最終形成應(yīng)急預(yù)案,通過GIS對一場山洪災(zāi)害進行分析,保護區(qū)迅速厘清受災(zāi)區(qū)域植被的損失情形與動物活動的影響區(qū)間,為災(zāi)后恢復(fù)工作指引方向[3]。
2.3無人機監(jiān)測
無人機技術(shù)在保護區(qū)生態(tài)監(jiān)測里呈現(xiàn)出極強的靈活性,可高效采集高清晰度影像資料,其分辨率可達2cm ,這使研究人員能夠精準解析保護區(qū)局部區(qū)域的地形變動與植被格局,無人機也記載了秦嶺羚牛的遷移路線,影像呈現(xiàn)出羚牛活動范圍正逐步從核心區(qū)朝緩沖區(qū)延展,為優(yōu)化棲息地保護措施提供科學(xué)佐證。
2.4紅外相機布設(shè)
紅外相機技術(shù)借助抓拍動物活動的紅外影像,能切實監(jiān)測野生動物群體動態(tài)及行為模式,在小隴山國家級自然保護區(qū)范圍內(nèi),共擺放了五十臺紅外相機,這些設(shè)備大多安置在動物活動頻繁的區(qū)域,如水源點和林下開闊地帶,該布設(shè)方式極大提升了監(jiān)測成效,也極大降低了對野生動物行為研究的干擾。
紅外相機拍攝的圖像反映出,從2020年一2023年,秦嶺羚牛活動頻次上升了 20% ,該變化體現(xiàn)出保護區(qū)內(nèi)棲息地質(zhì)量正在不斷改善,生態(tài)保護措施初步顯現(xiàn)成效,相機記錄顯示,繁殖期紅腹錦雞活動范圍聚焦于海拔在1 500~2000m 區(qū)間的針闊混交林區(qū)域,這些數(shù)據(jù)為科學(xué)家探究其繁殖需求提供關(guān)鍵支撐。
3野生動物保護措施評估
3.1棲息地保護評估
棲息地保護成為野生動物生存繁衍的基石,小隴山保護區(qū)借助封育達成植被恢復(fù)、設(shè)置生態(tài)廊道、強化核心區(qū)域把控等目的,大幅優(yōu)化了棲息環(huán)境。2020—2024年,保護區(qū)當中森林覆蓋率逐年攀升,尤其是緩沖區(qū),其植被恢復(fù)面積約達 2076.3hm2 ,給予野生動物一個更穩(wěn)定可靠的生存環(huán)境。
核心區(qū)實施嚴格限制人類活動的管理模式,遙感數(shù)據(jù)顯示,核心區(qū)植被健康情況比外圍區(qū)域好,NDVI指數(shù)平均數(shù)值達0.85,為秦嶺羚牛等動物構(gòu)建起優(yōu)質(zhì)棲息環(huán)境,紅外相機監(jiān)測有效驗證了棲息地保護成效,這些保護措施直接提高了物種生存質(zhì)量,2020—2023年秦嶺羚牛與紅腹錦雞這兩個旗艦物種種群數(shù)量變化及主要活動區(qū)域,如表1所示。
表1秦嶺羚牛與紅腹錦雞種群數(shù)量及核心活動區(qū)域變動

由該表可推斷出,秦呤羚牛的種群數(shù)量增長了20% ,活動范圍從核心區(qū)域往緩沖區(qū)延伸;紅腹錦雞群體數(shù)量增長 18.75% ,活動范圍主要在核心區(qū)林下針闊混交林區(qū)域。由這些數(shù)據(jù)可推斷,實施的棲息地保護措施有效改善了野生動物生存條件及種群態(tài)勢。
3.2社區(qū)參與生態(tài)共建評估
保護區(qū)周邊社區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護密切相關(guān),保護工作若想維持可持續(xù)發(fā)展狀態(tài),社區(qū)參與是關(guān)鍵步驟,保護區(qū)依靠生態(tài)補償手段,如養(yǎng)蜂協(xié)助、沼氣池設(shè)置等情形,可降低社區(qū)對自然資源的依賴,激勵居民加入保護行動。2020—2023年,保護區(qū)周邊社區(qū)平均收入增長 10% ,社區(qū)環(huán)保意識的強化體現(xiàn)在行為習(xí)慣的改變上,非法采伐與捕獵情況的發(fā)生率急劇降低,2022年保護區(qū)僅查相關(guān)案件5起,與2020年10起的相比,減少了 50% 之多,社區(qū)實施共建活動的階段里,義務(wù)護林隊的組建成為顯著閃光點,社區(qū)志愿者按既定時間參與巡護活動,帶動保護區(qū)管理效能的提升。
3.3野生動物種群保護評估
生態(tài)保護成效可借野生動物種群恢復(fù)直接體現(xiàn)出來,保護區(qū)嚴厲打擊非法獵捕情形,成立野生動物救護中心且開展人工繁育計劃,保障重點物種生存穩(wěn)定及基因延續(xù),由紅外相機監(jiān)測得出,自2020年起,秦嶺羚牛種群數(shù)量從100頭,到2023年增長至120頭,紅腹錦雞等重點保護物種活動范圍也出現(xiàn)顯著拓展。
野生動物救護中心設(shè)立,為受困或受傷野生動物提供及時醫(yī)治并助力其放歸自然。就重點保護的物種而言,保護區(qū)進而開展人工繁育計劃,經(jīng)由生態(tài)廊道讓核心棲息地彼此相連,讓其種群基因?qū)崿F(xiàn)有效流動。
3.4監(jiān)督評估
完善制度體系與高效監(jiān)管機制是保護成效的重要保障,小隴山針對不同功能區(qū)內(nèi)人類活動予以嚴格約束,禁止違規(guī)開發(fā)行為與非法潛入活動,紅外相機捕捉到的違法活動影像,成為執(zhí)法關(guān)鍵證據(jù),無人機巡查可有效彌補人力巡護的不足。待巡護網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后,執(zhí)法人員能精準辨識高風(fēng)險區(qū)域,及時趕赴現(xiàn)場處理。
結(jié)語
守護野生動物保護區(qū)生態(tài),對維系生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)平衡意義重大,依靠科學(xué)的監(jiān)測技術(shù)和行之有效的保護辦法,生態(tài)系統(tǒng)評估及物種恢復(fù)工作進展斐然,區(qū)域生態(tài)功能逐步實現(xiàn)恢復(fù),借助現(xiàn)代化管理方式及相關(guān)法規(guī)的保障,保護區(qū)取得可持續(xù)發(fā)展初步階段成果,鑒于環(huán)境威脅逐步加劇,未來有必要進一步強化社會參與度,帶動科技創(chuàng)新,來克服生物保護中的復(fù)雜險阻,實現(xiàn)人類與自然的友好共存。
參考文獻:
[1]王宇航,龔明昊,文菀玉,等.自然保護地野生動物監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及研發(fā)需求[J].國家公園(中英文),2024,2(3):166-175.
[2]齊建東,馬鐘添,鄭尚姿.基于YOLOv7的紅外相機野生動物圖像篩選[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2024,46(2):143-154.
[3]楊梅.紅外相機技術(shù)在自然保護地野生動物清查評估中的應(yīng)用[J].綠色科技,2023,25(10):35-41,51.
收稿日期:2025-06-23
作者簡介:宋娟(1984—),女,漢族,本科,工程師。研究方向:動、植物保護。