評估安西極旱荒漠自然保護(hù)區(qū)保護(hù)成效、提升管理水平研究,生態(tài)學(xué)論文

評估安西極旱荒漠自然保護(hù)區(qū)保護(hù)成效、提升管理水平研究,生態(tài)學(xué)論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【】【】【】評估安西極旱荒漠自然保衛(wèi)區(qū)保衛(wèi)成效、提升管理水平研究【】【】生物多樣性論文：評估安西極旱荒漠自然保衛(wèi)區(qū)保衛(wèi)成效、提升管理水平研究內(nèi)容摘要：生物多樣性監(jiān)測是自然保衛(wèi)區(qū)管理有效性評估的需要，是自然保衛(wèi)區(qū)科研工作的主要任務(wù)和基礎(chǔ)，是自然保衛(wèi)區(qū)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、科學(xué)化、規(guī)范化管理的主要途徑。根據(jù)安西自然保衛(wèi)區(qū)資源狀況和監(jiān)測目的，挑選適宜的監(jiān)測指標(biāo)，結(jié)合國內(nèi)外自然保衛(wèi)區(qū)保衛(wèi)成效評估的相關(guān)研究案例，初步構(gòu)建了安西極旱荒漠國家級自然保衛(wèi)區(qū)生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)體系，包含4類17項(xiàng)40個(gè)詳細(xì)指標(biāo)。通過規(guī)范持續(xù)的生物多樣性監(jiān)測，把握保衛(wèi)區(qū)資源現(xiàn)在狀況、物種個(gè)體數(shù)量的消長情況，說明生物多樣性現(xiàn)在狀況和監(jiān)測指標(biāo)間的互相關(guān)系，討論影響保衛(wèi)區(qū)生物多樣性變化的主要因素，進(jìn)而為科學(xué)客觀評估荒漠類自然保衛(wèi)區(qū)保衛(wèi)成效、提升管理水平提供重要參考根據(jù)。本文關(guān)鍵詞語:荒漠;生物多樣性;監(jiān)測;指標(biāo)體系;安西自然保衛(wèi)區(qū);生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是地球生命系統(tǒng)的重要組成部分，具有宏大的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)價(jià)值[1]。隨著人口的不斷增長和對自然資源需求的與日俱增，生物多樣性遭到了嚴(yán)重的威脅[2]。為了保障生物多樣性得到有效的保衛(wèi)，一些國際性公約，如(二十一世紀(jì)章程〕(生物多樣性公約〕等都要求締約國對其生物多樣性進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)這些國家都制定了生物多樣性損失程度的目的，凸顯了全球、國家、區(qū)域?qū)哟紊蠈ι锒鄻有赃M(jìn)行監(jiān)測的重要性[3]。生物多樣性監(jiān)測就是在一定時(shí)限和區(qū)域?qū)ι锒鄻有赃M(jìn)行重復(fù)監(jiān)測，它通過獲取生態(tài)系統(tǒng)的格局和質(zhì)量、物種的組成與分布以及生長環(huán)境因素等方面的數(shù)據(jù)，說明生物多樣性變化的規(guī)律和趨勢，揭示自然或人為引起的環(huán)境發(fā)生變化所產(chǎn)生的效應(yīng)[4]。通過建立區(qū)域生物多樣性監(jiān)測體系，能夠了解該區(qū)域生物多樣性狀況與變化規(guī)律，揭示優(yōu)勢物種、生物群落動態(tài)演變規(guī)律和生態(tài)經(jīng)過的變化機(jī)制，了解物種的生態(tài)需求和種群動態(tài)，了解土地利用和氣候變化帶來的生態(tài)效應(yīng)，辨別威脅因素，確定重點(diǎn)保衛(wèi)地點(diǎn)，減輕外來干擾。生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)是一些簡化的生物或環(huán)境特征參數(shù)，可用于獲取生物多樣性現(xiàn)在狀況和變化趨勢的信息，以反映人為活動對生物多樣性造成的影響[5]。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對生物多樣性指標(biāo)體系的構(gòu)建進(jìn)行了眾多探尋求索工作，獲得了有效進(jìn)展，華而不實(shí)有些指標(biāo)已經(jīng)成熟應(yīng)用于實(shí)際監(jiān)測工作。荒漠生態(tài)系統(tǒng)以干旱多風(fēng)的氣候、水資源缺乏、地表以物理風(fēng)化為主且土壤成土歷程緩慢、植被種類單一且蓋度低、生物量和物種多樣性相對較低以及食物鏈簡單為特征，是陸地上最為脆弱的生態(tài)系統(tǒng)之一[6]。但是荒漠生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其面積占比擬大，與其他的生態(tài)系統(tǒng)同樣在維持全球生態(tài)平衡和安全中起著不可替代的作用。甘肅安西極旱荒漠國家級自然保衛(wèi)區(qū)是以保衛(wèi)極旱荒漠及其生物多樣性為主的荒漠生態(tài)系統(tǒng)類型保衛(wèi)區(qū)，具有廣泛的區(qū)域代表性和地域分界特點(diǎn)，在保衛(wèi)生物多樣性、維護(hù)生態(tài)平衡方面發(fā)揮著重要的作用。隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的施行，一大批重點(diǎn)工程項(xiàng)目穿越保衛(wèi)區(qū)域，如西氣東輸一、二、三線、蘭新鐵路二線、西電東送750kV、800kV工程等，這些開發(fā)活動的持續(xù)開展，勢必給保衛(wèi)區(qū)內(nèi)生物多樣性造成了一定的影響和變化。因而，加大生物多樣性監(jiān)測力度，完善生物多樣性監(jiān)測項(xiàng)目，為評價(jià)保衛(wèi)區(qū)保衛(wèi)效力，提高保衛(wèi)區(qū)管理水平勢在必行。保衛(wèi)區(qū)自1987年建區(qū)以來，先后于1987年、2002年、2020年圍繞保衛(wèi)區(qū)的地理地貌特征、植被類型、土壤類型、氣候氣象特征、水資源、生物資源進(jìn)行了3次綜合性的本底調(diào)查和物種編目。本文在借鑒國內(nèi)外荒漠生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性觀測指標(biāo)后，參考森林、濕地、草原等其他陸地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的觀測指標(biāo)，針對安西自然保衛(wèi)區(qū)荒漠生態(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特環(huán)境特征，以準(zhǔn)確、快速、客觀反映區(qū)內(nèi)生物多樣性及環(huán)境質(zhì)量為目的，提出并建立了安西極旱荒漠自然保衛(wèi)區(qū)生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)體系，為我們國家西部其他區(qū)域荒漠生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性監(jiān)測提供了參考。1保衛(wèi)區(qū)大概情況安西極旱荒漠自然保衛(wèi)區(qū)位于河西走廊的甘肅省瓜州縣境內(nèi)，總面積8.0105hm2，海拔1300～3300m，分南北兩個(gè)片區(qū)，地貌主要由低山丘陵、剝蝕準(zhǔn)平原地形和山前沖積平原3種組成。保衛(wèi)區(qū)屬典型的大陸干旱荒漠氣候，降水極少，蒸發(fā)量大，空氣相對濕度低，日照時(shí)間較長，熱量充足，晝夜溫差大，風(fēng)大沙多。年平均溫度在7.8～10℃，年均日照總時(shí)數(shù)為2940.4～3171.9h，多年平均年日照率為73%，多年降水量均在52.0mm下面，年蒸發(fā)量平均為2754.9mm。保衛(wèi)區(qū)內(nèi)共有維管束植物63科210屬455種，主要以典型的中亞4大荒漠植物合頭草〔Sympegmaregelii〕、紅砂〔Reaumuriasoongorica〕、泡泡刺〔Nitrariasphaerocarpa〕、珍珠豬毛菜〔Salsolapasserina〕為代表性的植被為主要保衛(wèi)對象，華而不實(shí)國家Ⅰ級重點(diǎn)保衛(wèi)植物有裸果木〔Gymnocarposprzewalskii〕，植物區(qū)系的主要成份是亞洲中部成份。區(qū)內(nèi)分布有脊椎動物29目65科210種，國家重點(diǎn)保衛(wèi)動物有36種，華而不實(shí)國家Ⅰ級重點(diǎn)保衛(wèi)動物有普氏野馬〔Equusprzewalskii〕、雪豹〔Unciauncia〕、北山羊〔Capraibex〕、金雕〔Aquilachrysaetos〕、蒙古野驢〔E-quushemionus〕、白唇鹿〔Gervusalbirostris〕等9種；國家Ⅱ級重點(diǎn)保衛(wèi)動物有盤羊〔Ovisammon〕、巖羊〔Pseudoisnayaur〕、鵝喉羚〔Gazellasubgutturosa〕、猞猁〔Lynxlynx〕、大天鵝〔Cygnuscygnus〕等27種。區(qū)內(nèi)昆蟲有10目95科261屬387種〔含天敵昆蟲〕[7,8,9]。當(dāng)前保衛(wèi)區(qū)內(nèi)有各類植被定點(diǎn)監(jiān)測樣方94個(gè)；鳥類、哺乳類調(diào)查樣線15條，總長175km；紅外觸發(fā)相機(jī)監(jiān)測點(diǎn)4處，相機(jī)120部；地下水位觀測井3處，氣象站11處。同時(shí)，保衛(wèi)區(qū)被原環(huán)保部南京環(huán)境研究所列為全國生物多樣性野外觀測示范基地。2生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)的挑選原則生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)是監(jiān)測生物多樣性保衛(wèi)近狀、變化規(guī)律和影響因素，評估生物多樣性保衛(wèi)成效的一種重要工具和手段[2]。生物多樣性包括基因、物種、生境、生態(tài)系統(tǒng)等4種不同的尺度，并且在各個(gè)層次上都具有不同的功能和構(gòu)造，所以選擇的指標(biāo)要盡量全面反映這一概念的復(fù)雜性。很多學(xué)者從不同角度對監(jiān)測指標(biāo)提出了一些挑選標(biāo)準(zhǔn)，例如要具備代表性、科學(xué)性、及時(shí)性、敏感性；要易數(shù)量化，便于分析；要與目的及密切相關(guān)；要經(jīng)濟(jì)適用；要與管理相關(guān)等[10]。結(jié)合保衛(wèi)區(qū)的實(shí)際需求以及經(jīng)濟(jì)和科研條件有限的情況下，需十分考慮經(jīng)濟(jì)適用和可操作性以及管理應(yīng)用等標(biāo)準(zhǔn)。但是無論怎么選擇指標(biāo)，都應(yīng)圍繞生物多樣性監(jiān)測和評估的目的進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，其結(jié)果不僅能夠真實(shí)地反映所確定問題的變化規(guī)律，更應(yīng)與政策和管理決策相聯(lián)絡(luò)，能夠隨政策變化而發(fā)生變化響應(yīng)，并為政策制定和管理決策提供科學(xué)有效的信息。3生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)體系擬解決的科學(xué)問題從保衛(wèi)區(qū)生物多樣性的保衛(wèi)和研究層面上提出了生物多樣性監(jiān)測體系需要解決的科學(xué)問題。通過選擇瀕危旗艦重要物種、典型物種和指示物種等，監(jiān)測其種群動態(tài)變化趨勢和主要影響因素，提供反映氣候、環(huán)境變化導(dǎo)致的荒漠生態(tài)系統(tǒng)變化的動態(tài)信息，并預(yù)測可能產(chǎn)生的后果；通過選擇生態(tài)系統(tǒng)類型并在其典型代表區(qū)域設(shè)置一定面積的長期固定監(jiān)測樣地樣方，實(shí)現(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)的功能、組成和關(guān)鍵旗艦物種、瀕危重要物種等的監(jiān)測，為保衛(wèi)區(qū)生物多樣性的保衛(wèi)和研究提供一個(gè)科學(xué)的、完好的數(shù)據(jù)庫；通過遙感手段和GIS對一定范圍的景觀格局和經(jīng)過及其影響因子進(jìn)行長期監(jiān)測，為實(shí)現(xiàn)對保衛(wèi)區(qū)中最為脆弱和敏感地區(qū)的情景觀測、預(yù)報(bào)和預(yù)警。詳細(xì)擬解決下面科學(xué)問題：一是保衛(wèi)區(qū)內(nèi)的植物組成及物種多樣性現(xiàn)在狀況怎樣？哪些物種有滅絕的危險(xiǎn)？哪些區(qū)域是生物多樣性保衛(wèi)的重點(diǎn)？二是隨著國家重點(diǎn)工程建設(shè)和開礦、放牧等人類開發(fā)活動，保衛(wèi)區(qū)內(nèi)的植物多樣性發(fā)生了如何的變化?哪些區(qū)域?qū)τ谌祟惢顒雍铜h(huán)境變化的響應(yīng)最為敏感？多樣性的演變規(guī)律如何？人類活動干擾對物種多樣性喪失的影響多大？三是保衛(wèi)區(qū)內(nèi)國家重點(diǎn)保衛(wèi)植物的、、多樣性空間分布格局的特征？構(gòu)成、維持和變化的機(jī)理及其與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系如何？四是保衛(wèi)區(qū)內(nèi)的典型優(yōu)勢植物種空間分布格局如何？驅(qū)動因素有哪些？植物種間的消長變化能否受立地條件、環(huán)境因子以及人類活動等因素的影響？五是保衛(wèi)區(qū)內(nèi)的動物〔魚類、兩棲類、爬行類、有蹄類、鳥類〕生物多樣性現(xiàn)在狀況怎樣？能否遭到人類活動干擾和環(huán)境變化的脅迫？該怎樣保衛(wèi)？六是在當(dāng)下管理形式和將來可能的環(huán)境變化情景下，保衛(wèi)區(qū)生境內(nèi)的生物多樣性組成和構(gòu)造會如何變化？該怎樣應(yīng)對？4保衛(wèi)區(qū)生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)體系的構(gòu)建要建立一個(gè)有效的生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)體系，必需要選擇合適的指標(biāo)以及數(shù)據(jù)分析的方式方法，用來說明生物多樣性保衛(wèi)的現(xiàn)在狀況與監(jiān)測指標(biāo)之間的互相關(guān)系。當(dāng)下國際上生物多樣性監(jiān)測體系大都從其保衛(wèi)的角度出發(fā)，采用驅(qū)動力壓力狀態(tài)影響響應(yīng)的概念框架作為生物多樣性評估項(xiàng)目主要使用的評估框架[2]。通過借鑒國內(nèi)外荒漠生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的監(jiān)測指標(biāo)，同時(shí)參照濕地、森林、草原等其他陸地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的監(jiān)測指標(biāo)，提出了針對安西極旱荒漠自然保衛(wèi)區(qū)的多樣性評估指標(biāo)體系，該指標(biāo)體系包括生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性、生物系統(tǒng)服務(wù)與功能、生態(tài)系統(tǒng)完好性、環(huán)境4個(gè)方面，17個(gè)指標(biāo)層，40個(gè)詳細(xì)指標(biāo)，詳見表1。5區(qū)內(nèi)生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)體系樣點(diǎn)的布設(shè)5.1植物生物多樣性監(jiān)測體系樣點(diǎn)的布設(shè)一般有2種方式方法：一種是根據(jù)植被群落的類型進(jìn)行布設(shè)。其布設(shè)的前提條件是需要植被圖作為根據(jù)，是基于植被調(diào)查數(shù)據(jù)，要能真實(shí)的反映植被的分布狀況，否則會影響調(diào)查結(jié)果。另外一種是系統(tǒng)隨機(jī)布設(shè)。這種方式方法不需要植被圖，不考慮植被類型，取樣是一種隨機(jī)的方式方法，所有觀測點(diǎn)均能夠作為隨機(jī)樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，但是工作量大，精到準(zhǔn)確度低，往往需要設(shè)置大量的野外監(jiān)測點(diǎn)，代價(jià)高，可行性差[11]。表1安西極旱荒漠自然保衛(wèi)區(qū)生物多樣性指標(biāo)體系采用隨機(jī)布設(shè)樣點(diǎn)，已有的多樣性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)大都以1km2為基本調(diào)查單元，10m2的作為一個(gè)樣方單元。例如處于世界領(lǐng)先水平的瑞士生物多樣性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，全國建立了1600個(gè)系統(tǒng)分布的1km2正方形單元，每個(gè)樣方10m2，調(diào)查樣方內(nèi)的所有維管束植物。但這種方式方法會導(dǎo)致監(jiān)測植物種類和數(shù)量相對欠缺，大多無法知足研究所需的調(diào)查要求。同時(shí)，如若在荒漠區(qū)以1km2作為1個(gè)基本調(diào)查單元進(jìn)行物種多樣性調(diào)查，調(diào)查密度過高且耗時(shí)太多，無法在詳細(xì)實(shí)踐中開展野外工作[8]。因而，在開展景觀尺度多樣性調(diào)查時(shí)，其空間范圍需縮減一半，確定為500m500m作為一個(gè)基本景觀單元，100m2為一個(gè)基本樣地單元。根據(jù)植被圖進(jìn)行生物多樣性樣點(diǎn)的選取和布設(shè)方案：首先，將研究區(qū)域分成方格，然后通過整合植被圖、高分辨率遙感圖、保衛(wèi)區(qū)地理要素圖〔1∶50000〕的信息，在每個(gè)方格內(nèi)綜合考慮植被群落類型、遙感植被信息和空間地理位置，選取適當(dāng)數(shù)量的監(jiān)測樣點(diǎn)。每個(gè)方格內(nèi)的監(jiān)測樣點(diǎn)要盡量分散，監(jiān)測樣點(diǎn)越多，空間的異質(zhì)性和檢出率越高?？紤]到保衛(wèi)區(qū)人力、物力的限制，建議以5km5km為1個(gè)方格，每個(gè)方格設(shè)5個(gè)點(diǎn)。5.2動物對鳥類、昆蟲多樣性監(jiān)測，建議以1km2的大樣地作為1個(gè)基本調(diào)查單元，這也是國際上采用最多的方式方法，如英國鳥類觀測計(jì)劃設(shè)有2800個(gè)1km2的樣方，調(diào)查其種類、數(shù)量、棲息地狀況；瑞士建立了520個(gè)系統(tǒng)分布的1km2正方形單元，在每個(gè)單元內(nèi)沿對角線設(shè)置樣線，記錄樣線兩側(cè)的蝴蝶、鳥類的種數(shù)和種群數(shù)量，計(jì)算景觀水平的生物多樣性。對于利用紅外觸發(fā)相機(jī)監(jiān)測野生動物，可采用分層抽樣法或系統(tǒng)抽樣法設(shè)置觀測樣點(diǎn)。分層抽樣法中，觀測樣點(diǎn)應(yīng)涵蓋觀測樣地內(nèi)不同的生境類型，每種生境類型設(shè)置10個(gè)以上樣點(diǎn)〔樣點(diǎn)之間間距至少0.5km〕。系統(tǒng)抽樣法中，在監(jiān)測樣地內(nèi)劃定網(wǎng)格設(shè)置觀測樣點(diǎn)，網(wǎng)格大小為1km1km。1km2至少設(shè)置1個(gè)觀測樣點(diǎn)。6討論本文提出的針對安西自然保衛(wèi)區(qū)生物多樣性監(jiān)測指標(biāo)體系仍需通過實(shí)踐進(jìn)一步優(yōu)化完善，十分是通過不斷的監(jiān)測，對其逐步進(jìn)行調(diào)整和挑選。在數(shù)據(jù)解譯技術(shù)和綜合評價(jià)技術(shù)的支撐下，最終建立符合荒漠生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測〔包括監(jiān)測、評價(jià)和預(yù)警等〕多層次的指標(biāo)體系。以下為參考文獻(xiàn)[1]曹志平,鐘曉東全球生物多樣性監(jiān)測及其進(jìn)展[J]生物多樣性,1997(2).[2]曹銘昌,樂志芳,雷軍成，等.全球生物多樣性評估方式方法及研究進(jìn)展[J]生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào),2020(1).[3]徐海根，丁暉,吳軍,等2020年全球生物多樣性目的解讀及其評估指標(biāo)討論[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào),2020(1).[4]馬克平.監(jiān)測是評估生物多樣性保衛(wèi)進(jìn)展的有效途徑[J]生物多樣性,2018(2).[5]徐海根，丁暉,歐陽志云,等.中國施行2020年全球生物多樣性目的的進(jìn)展[J]生態(tài)學(xué)報(bào),2018(13).[6]李毅，屈建軍,董治寶,等中國荒漠區(qū)的生物多樣性[J].水土保