昆明市生物多样性保护空缺分析与优先区划研究
2017-03-17杨育华杨洪福段燕楠李敏敏潘永富
杨育华,杨洪福,段燕楠,李敏敏,杨 波,闻 睿,潘永富
(1.昆明市环境科学研究院,云南 昆明 650032;2.昆明市气象局,云南 昆明 650034)
昆明市生物多样性保护空缺分析与优先区划研究
杨育华1,杨洪福1,段燕楠2,李敏敏1,杨 波1,闻 睿1,潘永富1
(1.昆明市环境科学研究院,云南 昆明 650032;2.昆明市气象局,云南 昆明 650034)
在昆明市现有各级自然保护区及保护地和重要野生珍稀濒危动植物等历史资料收集整理的基础上,以已有昆明市生物多样性等资料收集整理为核心,从重要保护区分布格局、保护区域、湖泊(湿地)、生物迁移廊(通)道和保护物种5个方面进行了分析。在此基础上划出了昆明市生物多样性保护的4个一级区和10个二级区,可为昆明市在自然保护区申报、建设及野生物种保护等方面提供一定的科学依据。
生物多样性;保护空缺分析;优先区划;昆明
生物多样性是人类赖以生存的条件,是保障区域生态与粮食安全、经济社会可持续发展的基础。由于拥有复杂多样的地形地貌、充沛的水热条件及众多的湖泊河流,昆明孕育了丰富的生物多样性。作为第四纪冰川时期生物的优良避难地,尤其在轿子雪山、金沙江干热河谷和滇池、阳宗海、清水海等高原湖泊集中区,昆明保存了许多濒危、极小种群和特有物种。昆明是云南省省会,国家历史文化名城,我国西部地区重要的中心城市之一,2020年的目标是要把昆明市建设成为经济繁荣、和谐宜居、生态良好、富有活力、特色鲜明的现代化城市[1]。但仅2013—2014年1a的时间,昆明市生态环境质量状况中涉及的生物丰度指数就从74.18下降到了72.08[2, 3]。据此可推断随着昆明市城镇、工业等建设开发,局部区域土地利用现状,特别是以林地、草地及水域用地为核心的自然生态系统在一定程度上已遭受侵占。保护生物多样性的核心是保护生物栖息的生境,即生态系统的完整性及适度的规模。
生物多样性保护的优先地区为珍稀濒危物种分布的集中地区,物种多样性丰富的地区和人为活动相对较少、天然林集中分布的地区[4]。生物多样性优先保护区区划的方法主要包括专家调查法、热点地区分析法、空缺分析法、系统保护规划方法等[5]。其中,空缺分析法(Gap Analysis)最早由Burley(1988)提出,是指对生物多样性各个因素的分布和保护状态以及对现有保护区进行的一种快速调查和分析的方法[6,7]。Scott等首先应用空缺分析方法研究了美国夏威夷鸟类的分布和受保护的状态,结果发现当时的保护区体系无法满足生物多样性保护的需要,该结果直接促成了一些保护区的新建[8]。此后,空缺分析在保护生物领域得到了迅速发展。为了在区域尺度上保护我国的生物多样性,我国学者在20世纪末将国外的空缺分析理论与方法引进中国并将其运用到实践中,取得了一定的成绩。解焱利用GIS分析方法对中国自然保护区系统的生态系统和物种有效性覆盖效率进行了空缺分析;李迪强等对我国青海湖地区的生物多样性进行了空间分布格局和空缺分析[9];栾晓峰等对东北生物多样性进行了热点地区及保护空缺的研究[10];曲艺等对三江源地区自然保护区进行保护空缺分析并提出了保护对策[11];李明对山西省野生植物进行了优先保护和空缺分析并提出保护区规划建议[12]。
目前,昆明市生物多样性保护工作基础依然薄弱,针对昆明市开展空缺分析并以此为基础划定优先保护区,提出存在问题及建议,对推进昆明市生物多样性保护工作具有非常重要的意义。
1 昆明市生物多样性保护概况
1.1 区域基本情况
昆明市为云南省会,位于云南中部湖盆群的中心地带,地处北纬24°24′~26°33′,东经102°10′~103°41′,是我国通向东南亚、南亚的重要陆地交通枢纽。受整个云贵高原的抬升运动和来自西北方向横断山余脉及北乌蒙山脉的控制,地势北高南低,由北向南呈阶梯状逐渐低缓,大部分地区海拔在1500~2800m,相对高差达3649m。以高原山地为主体,湖盆为特征,地貌类型复杂多样,主要地貌类型为山地、盆地(俗称“坝子”)、丘陵、河谷和湖(库)等。市域河流分属金沙江、珠江、红河三大水系。地处亚热带季风气候区,境内可划分为南亚热带、中亚热带、北亚热带、温带、寒温带和寒带等6种气候类型。
全市下辖五华、官渡、盘龙、西山、呈贡、东川、安宁、晋宁、宜良、石林、嵩明、富民、禄劝、寻甸14个县(市)区。经过多年的发展,形成了卷烟、机电、生物资源、信息、商贸旅游等五大支柱产业,第三产业在国民经济中的比重日益增大,商贸、旅游、信息、现代服务业快速发展,对全市经济社会的发展起到了重要的带动作用和促进作用。2014年全市年末常住人口662.6万人,地区生产总值(GDP)3712.99亿元,人均生产总值为56437元/人·a。全省140个科研机构中有76个从事生物资源研发及保护工作,研究人员达3700多人,其中昆明市有50家,占65.79%。
1.2 昆明市生物多样性保护地现状
昆明是滇中高原的主体,以滇池湖盆为中心的四周丘陵高原山地为特征,向北有中高山峡谷地貌和气候,这些自然生态环境已包括了滇中高原的特点,从而在植物区系组成上体现了滇中高原植被的典型性。昆明市自然生态系统相对丰富,据《昆明植被》,昆明有9个植被类型,20个植被亚型,56个群系,118个群丛,分别占云南植被类型的75%,占云南植被亚型的59%,占云南群系的33%,占云南群丛的56%[13]。另外,昆明市是全省城镇化率最高的地区,拥有全省最大的城市-人工-社会复合生态系统即昆明城市生态系统,仅滇池流域建成区面积就达400多km2,占全市国土面积的2.2%。按照《HJ623-2011区域生物多样性评价标准》[14],昆明市14个县(市)区生物多样性指数介于30.63~54.65,属评价标准值中等级别(30≤BI值<60)(见表1)。表明昆明市及14个县(市)区生物多样性状况总体为“物种较丰富,特有属、种较多,生态系统类型较多,局部地区生物多样性高度丰富”。
表1 昆明市各县(市、区)生物多样性评价结果一览表
至2014年末,昆明市已建设各级自然保护区7个,总面积59531.3hm2,约占全市国土面积的2.96%(其中:国家级自然保护区1个、省级自然保护区2个、市级自然保护区1个、县级自然保护区3个[15]);国家级森林公园6个,总面积131.43km2,占昆明市国土总面积的0.63%。各类风景名胜区、城镇集中式饮用水源保护区等29处,总面积4578.24km2,占昆明市国土总面积的21.8%。上述自然保护区和保护地为昆明市80%以上的野生动植物提供了良好的栖息地。详见表2和表3。
表2 昆明市各类保护地调查统计一览表
表3 昆明市国家级、省级及县(区)级自然保护区调查汇总表
2 保护空缺分析
从昆明市高原地貌看,滇中高原湖盆山地区是昆明城市生物多样性保护和可持续发展的重要区域,承担着昆明主城、呈贡新城和晋宁南城水源涵养、空气净化等核心功能,关系着昆明生态安全,而未建设有针对水生生物多样性保护的自然保护区,因此,加快高原湖泊、河流湿地类型自然保护区(地)的建设,加强自然湖泊等湿地管理,切实治理水体污染和湖滨沼泽的退化势在必行;滇中高原山地河谷区仅有寻甸黑颈鹤省级自然保护区,增加该片区的保护区面积,才能客观体现昆明滇中高原山地的自然保护区格局;滇中高原岩溶山地区应当在现有其它保护区基础上,科学勘察、划定和建设喀斯特岩溶湖泊和森林类型自然保护区;滇中高中山峡谷区是云南省“三屏两带”的重要区域,应当申报、建设干热河谷自然保护区。
从云南候鸟迁徙路径看,昆明地处云南候鸟迁徙从滇西北、滇东北进入云南的交汇地、停留及栖息地,又地处曲靖牛栏江鱼类市级自然保护区的上游。现只建有寻甸黑颈鹤省级自然保护区,而对其它兽类、两栖爬行类和鱼类等均无相关的自然保护区,有待进一步调查核实,分析申报和建设的科学性。另外,昆明市有本地特有物种多达60余种,列入国家和云南省重点保护名录的只有27种植物物种;40种动物物种,列入《云南省极小种群物种名录》的仅有9种,尚有不少虽被列入国家和省保护物种名录的动植物物种未被保护地体系覆盖而处于保护空缺状态,甚至还未列入保护名录。因此,昆明市在自然保护区分布格局,重要保护区域,重要湖泊、沼泽与河流湿地保护,重要生物迁移廊道和通道,以及特有物种保护方面均存在很大空缺。
2.1 保护区分布格局的空缺分析
本文中昆明全市生物地理区直接以《昆明植被》中昆明植被分区划为高原湖盆山地植被、高原山地河谷植被、高原岩溶山地植被和高中山峡谷植被四个小区[4],并兼顾行政区边界和属地保护管理,提出4个昆明市生物地理分区。从全市4个生物地理分区看仍有保护区空缺,需要加强申报、升级和建设工作。
滇中高原湖盆山地区。主要包括以滇池高原湖泊为中心的安宁、西山、五华、官渡、晋宁、呈贡和阳宗海管委会的全部区域。该区域是滇中高原湖泊分布的集中区,又是昆明和云南省社会经济发展以及对外宣传展示的门户区,还是昆明市乃至云南省天然湿地的主要集中区和滇中水生生物及候鸟的重要栖息地。区域内分布有松华坝、宝象河、柴河-大河、红坡-自卫村、沙朗河等饮用水源保护区;滇池、阳宗海风景名胜区;西山、金殿、棋盘山森林公园和青龙峡风景区等。目前,此区域仅有双河磨南德水源林保护区和梁王山的汤池老爷山天然林县级自然保护区,且存在面积小、级别低的问题,而针对水生生物多样性保护的尚未建设有相关的自然保护区。另外,该区还是昆明城市生物多样性保护和可持续发展的重要区域,“三山两水”是昆明生态服务功能价值最集中的地区,承担着昆明城市主城水源涵养、空气净化等核心功能,关系着昆明生态的安全。
滇中高原山地河谷区。主要包括富民、寻甸、嵩明(不含盘龙区托管片)的全部区域,该片是清水海高原湖泊、牛栏江(昆明段)滇池补水区,整体区域生态区位优越性极高。区域内分布有清水海、大石头水库水源保护区;钟灵山、法界寺、三月三森林公园和马过河、凤龙湾风景名胜区。而担当该区域的保护区分布面积小,仅有寻甸黑颈鹤省级自然保护区,应当增加该片区的保护区面积,才能客观体现昆明滇中高原山地的自然保护区格局。
滇中高原岩溶山地区。以石林喀斯特地区为中心,包括石林、宜良(不含阳宗海管委会管辖区)全部区域。该区域是一个更为古老而复杂的生物地理分布区,处于东亚、东南亚季风交汇、变化部位,也是热带与亚热带过渡区域的北部。东西南北生物种类相互交错的地理位置,加上石灰岩山地的特有化发育,展示出生物种类极为丰富、特有化程度高的特征,该区域与桂西南、越北山地联为一体,是备受关注的生物多样性关键地区,也是中国生物多样性优先保护的热点地区之一。区域内分布有石林世界地质公园,圭山、小白龙森林公园,黑龙潭水库水源保护区和长湖、大叠水风景区。但目前仅有九乡麦田河、汤池老爷山和竹山总山神3个县级天然林自然保护区,其它保护地仅设置有圭山国家森林公园和石林风景名胜区2处,应当在现有其它保护区基础上,经科学勘察,划定和建设喀斯特岩溶湖泊和森林类型自然保护区。
滇中高中山峡谷区。范围包括禄劝、东川的全部区域。本区地势较高,无较大的坝子,均为山地,既有高原面上的低山丘陵,更多中山山地,还有海拔3000m以上的亚高山和高山,是昆明市泥石流多发区和金沙江-小江干热河谷分布区。境内分布有昆明市最大的饮用水源地-云龙水库水源保护区,桂花箐水库水源保护区、大菜园水源保护区。但区域内仅有轿子山国家自然保护区1处,应当增加干热河谷自然保护区。
2.2 重要保护区域的空缺分析
依据受保护物种类群及其地理分布,以及生态系统在现有自然保护区的保护状况分析,以下主要的空缺地区还未得到有效保护:
(1)金沙江-小江干热、干暖河谷地区
该区保存了我国特有的干热、干暖河谷生态系统,发育了特有的植被类型和狭域特有物种,是中国古老、孑遗、特有属种最富有的河谷地区。科学研究价值较高,对金沙江乃至长江流域的水土保持、水源涵养能力和流域生态安全均具有不可替代的生态服务功能。目前该区域尚未建立生物多样性保护地。
(2)石林喀斯特东南季风阔叶林区
是我国典型喀斯特地貌的核心地带,发育了喀斯特山地特有植被,保存了许多同域地理隔离分化的特有物种,因而成为我国三大特有物种分化中心之一的“滇东南-桂西古特有物种分化中心”,以及全球著名的“古老被子植物木兰科的分布中心”,生物多样性保护价值和地位极高。同时,由于喀斯特地区的岩溶性,地表水渗漏严重,地表保水能力差,土层瘠薄,植被一旦被破坏,很容易石漠化。因此,该区域的特有物种和植被的保护尤为重要,应尽快建立针对石林喀斯特东南季风阔叶林和古老特有物种的相应保护地。
(3)滇中高原湿地区
滇池流域地区是高原湖泊分布的集中区,是昆明和云南省社会经济发展以及对外宣传展示的门户区,也是昆明市天然湿地的主要集中区,还是滇中水生生物及候鸟的重要栖息地,但目前此区域仅有双河磨南德水源林自然保护区1处。
(4)拱王山和梁王山地区
乌蒙山余脉的拱王山系和云岭山脉延伸分别从昆明市西北至西南和东部至中部伸延,南北纵向分布长,面积较大,而担当拱王山和梁王山的保护区分布面积小,且级别又低,仅有拱王山南端的双河磨南德水源林保护区和梁王山的汤池老爷山天然林县级自然保护区,应当增加两个山系保护区的面积,才能客观体现滇中昆明“两山护三湖,两山涵四河”的自然保护格局。
2.3 重要湖泊及湿地保护的空缺分析
昆明市天然湿地面积居全省首位,境内分布有滇池、阳宗海、清水海等高原湖泊;普渡河、小江、牛栏江、南盘江等河流;以及云龙水库、松华坝水库、宝象河水库、柴河-大河水库、车木河水库等城镇饮用水源地。均未建设湿地自然保护区,因此,加快高原湖泊、河流湿地类型自然保护区的建设,加强已建湖泊湿地类型自然保护区的管理,切实治理水体污染和湖滨沼泽的退化势在必行。
2.4 重要生物迁移廊(通)道的空缺分析
昆明在生物廊道和通道建设方面基本是一片空缺,从云南候鸟迁徙路径看,昆明地处云南候鸟迁徙从滇西北、滇东北进入云南的交汇地;又地处曲靖牛栏江鱼类市级自然保护区的上游,但只建设有寻甸黑颈鹤省级自然保护区,而对其它兽类、两栖爬行类和鱼类等均未有相关的保护区,急需加强申报和建设。
2.5 重要保护物种保护的空缺分析
昆明市有昆明朴(Celtiskunmingensis)、昆明榆(Ulmuschangii)、昆明海桐(Pittosporumkunmingense)、昆明小蘖(Berberiskunmingensis)、昆明十大功劳(Mahoniaduclouxiana)等昆明特有物种多达60余种,但列入国家和云南省重点保护名录的只有27种植物物种、40种动物物种;列入极小种物种保护名录的只有9种,尚有不少已被列入各级保护物种名录的动植物物种因未被保护地体系覆盖而处于保护空缺状态,甚至还未列入保护名录。
表4 昆明动物和植物的多样性和特有性
3 优先区区划结果
据《中国生物地理区划研究》,昆明划为Ⅲ西南部生物地理区域,Ⅲa青藏高原东南部和南部生物地理亚区域,(19)川南、云南高原高绿阔叶林区,(86)滇中川南高原湖盆单元[16]。按最新中国植物分区,昆明市应属于东亚植物区(Ⅲ)、中国-喜马拉雅森林植物亚区(ⅢE)、云南高原地区(ⅢE13)的滇中高原亚区(ⅢE13a)。在《云南省爬行动物区系及地理区划》中,昆明市动物地理区划在界、区、亚区、动物群水平上可划分为:古北界,中国西南区(Ⅴ),西南山地亚区(ⅤA),云南高原省-高原林灌、农田动物群(ⅤA3)[17]。
由于云南省生物地理区划空缺等客观原因,本研究以昆明市植物地理区划为基础,从兼顾行政区边界和属地保护管理的角度考虑,结合昆明市生态系统类型的典型性、特有程度、特殊生态功能以及物种的丰富程度、濒危物种持续增加等因素,提出了全市生物多样性保护优先区。优先区划分4个一级优先区域和10个二级优先区域,涉及昆明市12个县(市、区),61个乡(镇、街道办),总面积约5686km2,占昆明市国土面积的27%。优先区划见图1和表5。
表5 昆明市生物多样性优先区区划一览表
一级区二级区区域范围区域面积/km2生态系统类型现有自然保护区或保护地野生动植物物种情况Ⅰ滇中湖盆区Ⅰ-1滇池湖盆区滇池流域一级保护区及35条主要入滇池河流,总面积约400km21543高原湖泊生态系统滇风景名胜区355.16km2;滇池水产资源保护区18.65km2有滇池蝾螈、呈贡蝾螈、海菜花、滇池金线鲃、云南光唇鱼,云南裂腹鱼等物种Ⅰ-2阳宗海湖盆区阳宗海一级保护区218高原湖泊生态系统阳宗海风景名胜区34km2水产资源丰富,特有阳宗金线魮、阳宗白鱼、阳宗海云南鳅、短尾长身鱊等经济鱼类Ⅱ滇中丘陵山地区Ⅱ-1横河-清水海山地区清水海水源保护区及横河黑颈鹤自然保护区500高原湖泊生态系统、常绿阔叶林生态系统清水海水源保护区,寻甸黑颈鹤省级自然保护区,总面积约330km2有大树杜鹃、宽叶水韭、黑颈鹤、寻甸白鱼等珍稀物种Ⅱ-2牛栏江昆明段山地区牛栏江昆明段一级保护区405河流湿地生态系统牛栏江流域水源保护区,一级区面积217.35km2;下流建有曲靖市牛栏江鱼类自然保护区现存牛栏云南鳅、干河云南鳅、嵩明白鱼等多种野生土著鱼类Ⅱ-3松华坝山地区松华坝径流汇水区847人工湖泊、河流湿地生态系统;常绿阔叶林生态系统松华坝饮用水源保护区一级区及入库河流286.26km2嵩明省沽油、海菜花、滇池金线鲃、云南光唇鱼、云南裂腹鱼等物种Ⅲ滇中高山峡谷区Ⅲ-1金沙江干热河谷区禄劝、东川金沙江右岸,海拔1300m(阴坡)~1600m(阳坡)以下典型河谷区270干热河谷稀树灌草丛、干热灌从生态系统无动植物区系具有明显的过渡性特点,物种特有率极高,具有重要保护价值。主要保护物种以毛红椿、攀枝花苏铁、林麝、云豹、白腹锦鸡等为代表Ⅲ-2普渡河-轿子山高山峡谷区轿子雪山、普渡河下段沿岸区域508常绿阔叶林生态系统轿子雪山国家级自然保护区253km2主要物种以毛红椿、攀枝花苏铁、丁莤、平当树、三尖杉、林麝、云豹、白腹锦鸡等为代表Ⅲ-3掌鸠河上游区云龙水库大坝以上径流汇水区1055人工湖湿地生态系统;常绿阔叶林生态系统云龙水库饮用水源保护区,总面积745km2拥有大规模的次生天然混交林,彩色丹霞地貌,主要保护物种有苔藓、地衣、扇蕨、鹰、穿山甲等Ⅳ滇中喀斯特岩溶区Ⅳ-1石林-圭山溶岩区石林、长湖及圭山带状区域556喀斯特湿地生态系统;常绿阔叶林生态系统石林风景名胜区(石林岩溶峰国家地质公园),圭山森林公园390km2。有红椿、云南樟木、三尖杉、榉木、厚朴、杜仲、弥勒苣苔、扇蕨和鹰、鹤鸽、原鸡、无眼金线鲃、宽角金线鲃、圭山金线鲃物种Ⅳ-2九乡-柴石滩溶岩区九乡风景区至柴石滩水库环库区242常绿阔叶林生态系统;人工湖泊湿地生态系统麦田河县区天然林自然保护区,九乡风景名胜区溶洞为国内规模最大、数量最多、溶洞景观最奇特的洞穴群落体系,被专家们誉为“溶洞博物馆”,盲鱼金线鲅
4 结论
昆明市在自然保护区分布格局,重要保护区域,重要湖泊、沼泽与河流湿地保护,重要生物迁移廊道和通道,以及特有物种保护方面均存在很大空缺。基于昆明市生物多样性保护相关的历史研究成果与现状划定了昆明市生物多样性保护优先区,分别划定了4个一级区(滇中湖盆区、滇中丘陵山地区、滇中高山峡谷区、滇中喀斯特岩溶区)和10个二级区(滇池湖盆区、阳宗海湖盆区、横河-清水海山地区、牛栏江昆明段山地区、松华坝山地区、金沙江干热河谷区、普渡河-轿子山高山峡谷区、掌鸠河上游区、石林-圭山溶岩区、九乡-柴石滩溶岩区),可为昆明市在自然保护区申报、建设及野生物种保护等方面提供一定的科学依据。由于已有历史资料的不连续性及近年来区域生态环境的变化等客观原因,对本文拟划的优先区域产生一定影响,还需进一步核实明确。
5 存在问题及建议
长期以来,在划定的优先区内,由于人为活动等造成的环境污染及生态破坏影响,野生动植物(特别是国家、省重点保护物种)在分布范围、种群和数量上已有所变化,而昆明市生物多样性考察重点均在国家或省级自然保护区范围内,或基于某一物种而开展,且存在调查监测不连续等客观因素的影响,使得昆明市生物多样性优先区划与实际野生物种生存现状等存在一定的差异。建议后续昆明市生物多样性保护综合科学考察等工作以云南省生物多样性信息网络平台建设为基础,进一步更新昆明市生物多样性保护物种数据,公开发布昆明市生物多样性保护优先区保护物种、保护范围等信息,划定昆明市生物多样性保护优先区。加大生物多样性保护工作,积极开展自然保护区、国家公园等申报建设和重要廊道(保护地、保护小区)的建设,同时将昆明市生物多样性优先区纳入生态红线划定、县域环境保护规划及区域环境影响评价等范畴进行监督考核。
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Study of Biodiversity Conservation Gap Analysis and Priority Area Zoning in Kunming City
YANG Yu-hua1, YANG Hong-fu1, DUAN Yan-Nan2, LI Min-min1,YANG Bo1,WEN Rui1,PAN Yong-fu1
(1.Kunming Institute of Environmental Science, Kunming Yunnan 650032,China)
This paper analyzed the important reservation distribution patterns, conservation areas, lakes (wetlands), biological migration corridor, and protected species in Kunming on the basis of historical data of the existing nature reserves and the rare and endangered plants and animals lists in Kunming city. Four kinds of one-class districts and ten second-class districts of biodiversity protection for Kunming city were delineated. The results could provide scientific basis for reserve construction and wild species conservation of Kunming.
biodiversity; conservation gap analysis; priority zoning; Kunming
2016-10-24
昆明市重要生态系统调查和保护研究。
杨育华(1976-),男,高级工程师,研究方向:生态环境领域。
段燕楠(1986-),女,工程师,研究方向:应用气象与气象服务。
X176
A
1673-9655(2017)02-0029-09