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青海可可西里世界遗产地生物多样性价值的空间界定

2018-01-11丞1胡若成2顾燚芸2植1贾建中

自然与文化遗产研究 2017年7期
关键词:产羔遗产地缓冲区

闻 丞1,2,胡若成2,顾燚芸2,于 涵,吕 植1,2,贾建中

(1. 北京大学,北京 100871;2. 山水自然保护中心,北京 100871;3. 中国城市规划设计研究院,北京100044)

青海可可西里世界遗产地生物多样性价值的空间界定

闻 丞1,2,胡若成2,顾燚芸2,于 涵3,吕 植1,2,贾建中3

(1. 北京大学,北京 100871;2. 山水自然保护中心,北京 100871;3. 中国城市规划设计研究院,北京100044)

于2017年7月列入《世界遗产名录》的青海可可西里是中国面积最大,世界第八的世界遗产地,其价值符合世界遗产标准(vii)和标准(x)。以藏羚为代表的高原特有哺乳动物,以及藏羚大规模迁徙景观是青海可可西里世界遗产生物多样性价值的重要载体。文章采用物种分布模型和实地调研相结合的技术手段,快速绘制了具有代表性的11种哺乳动物的分布图和可可西里及周边地区哺乳动物丰度格局,并确定了可可西里-三江源藏羚种群的迁徙范围以及遗产地和缓冲区范围,保证了遗产价值的完整性。

青海可可西里;边界划定;生物多样性;物种分布模型

在青藏高原北部,有一列平缓的山脉从西藏自治区羌塘腹地沿东西走向一直延伸至青海省三江源西部地区境内。该山脉南、北分别与唐古拉山、昆仑山脉平行,东与阿尼玛卿山遥望,这就是可可西里山。“可可西里”据考证是蒙古语,意为“青色的山梁”。地理意义上的可可西里包括可可西里山和周边高原夷平面在内的广大区域。而自20世纪末青海省治多县西部工委索南达杰书记在与盗猎分子斗争的过程中牺牲,90年代可可西里国家级自然保护区成立以来,藏羚保护日益成为中国自然保护事业的象征,而可可西里自然保护区就随之成为更为人熟知的狭义“可可西里”。1995年,青海省人民政府决定建立可可西里自然保护区,1997年可可西里自然保护区管理处成立,同年11月,国务院公布可可西里为国家级自然保护区。可可西里自然保护区位于青藏公路以西,总面积约为45 000 km2,核心区主要位于保护区南部和西部,总面积约25 500 km2。缓冲区从北部和东部围绕核心区,面积约19 500 km2。

2014年10月,青海省省政府正式决策启动青海可可西申报世界遗产。2015年5月,由北京大学、中国科学院西北高原生物研究所、中国城市规划设计研究院等机构组成的技术支持团队,启动自然遗产价值调研和保护规划编制工作。从2015年至2016年,技术团队在青海省世界遗产申报领导小组和可可西里自然保护区管理局支持下,先后8次深入可可西里腹地对地质、地貌、水文、气象、生物和生态系统进行了系统调研,也在可可西里周边开展了广泛的社会经济调查和社区民意调查。在此基础上,技术团队利用遥感数据、测绘数据和物种分布模型输出结果,系统解析了可可西里遗产价值中生态系统和生物多样性元素的空间分布,在此基础上确定了提名地和缓冲区的边界和管理要求,编制了遗产申报材料。2016年1月青海可可西里成为中国政府正式向联合国教科文组织提交的世界自然遗产申报项目。IUCN在2017年5月正式向联合国教科文组织提交了评估决议,其中如此称赞:“青海可可西里位于青藏高原,后者是世界上最大、最高,也是最年轻的高原。提名地拥有非凡的自然美景,其美丽超出人类想象,在所有方面都叹为观止。”并做出了推荐青海可可西里列入《世界遗产名录》的决议。2017年7月7日,在波兰克拉科夫举行的第41届世界遗产大会上,青海可可西里正式列入名录,成为中国的第51处世界遗产,也是中国面积最大,位列世界第八的遗产地。

青海可可西里符合世界遗产标准(vii):具有绝妙的自然奇观或具有罕见自然美和美学价值的重要区域。提名地具有世界上最大、最高、最年轻的高原上最完整的广袤高原夷平面以及最密集的高原湖盆,并由处于不同演化阶段的“冰川-河流-湖泊”系统形成了多样的内陆高原湖泊湿地景观[1]。湖泊周围的草甸是藏羚的集中产羔地。在雄浑粗犷的高原上,成千上万藏羚年复一年往返于湖盆产羔地和高寒草原越冬地的迁徙,构成了世界罕有、中国现存唯一的大型哺乳动物长距离迁徙现象,这是这片鲜有人迹的荒野中生命之美的突出表现。

青海可可西里符合世界遗产标准(x):包含就地保护生物多样性最重要和最显著的自然栖息地,包括从科学和保护角度看具有突出普遍价值的濒危物种栖息地。提名地涵盖了青藏高原保存最完整的高原夷平面,也是湖泊最密集的区域,其东部还是长江北源集水区,完整体现了青藏高原草地植被由东南至西北变化的地带性。青藏高原特有的植物成分构成了区内植物的主体,其比例在种一级高达39.5%[2]。

生活在高寒草甸、高寒草原上的4种主要大型有蹄类食草动物均为青藏高原特有种[3],其中的藏羚(Pantholops hodgsoni)是伴随着青藏高原隆升过程演化而成的单属单型特有物种,在2016年以前,在IUCN Redlist中被列为濒危(EN),也是CITES附录I物种 。野牦牛(Bos mutus)是青藏高原上体型最大的动物,在IUCN Redlist中被列为易危(VU),也是CITES附录I中的物种。

提名地是藏羚和野牦牛的关键栖息地[4-5]。青海可可西里的湖盆地区是目前已知规模最大的藏羚集中产羔地。虽然其面积仅占藏羚现有栖息地面积的2.7%,但其中的藏羚产羔地面积占已知藏羚产羔地面积的76.4%。初夏,雌藏羚从阿尔金山、羌塘和该区东部向腹地的湖盆集中迁徙。仅卓乃湖一地,每年就有超过16 000只雌藏羚集中产羔。短暂的产羔季节结束后,大部分藏羚沿来路返回,但仍有个体在原地越冬,青海可可西里地区冬季居留的藏羚最多可达40 000只以上,约占全球藏羚种群的20%~40%,繁殖季节比例则更高[6-7]。这一迁徙模式不见于其他任何现存的大规模迁徙哺乳动物,其动因目前仍是科学上的未解之谜。青海可可西里生存的8 000~15 000头野牦牛[8-9]也占到了野牦牛全球种群的32%~50%,而面积不足野牦牛现有分布面积的6.4%。

提名地内目前有超过20 000 km2无人区,受到严格保护,地貌景观和生态系统在其中完全不受人为干扰,这一状态是藏羚这样的濒危物种得以继续繁衍生息的关键。

在中国申报世界自然遗产的过程中,可可西里申遗申报考察范围最大,历时最短。实地调查和物种分布模型结合使用,迅速确定了承载生物生态价值元素的空间分布,成为快速完成申遗工作任务的基础。在此过程中形成方法和案例为今后其他具有生物生态价值的遗产地申报和管理具有借鉴意义。

1 研究方法

鉴于大型哺乳动物迁徙是可可西里美景价值中的一项重要支撑元素,同时哺乳动物是可可西里各生物类群中特有程度(大型哺乳动物特有种比例60%)最高的[10-13],是可可西里生物多样性价值中的重要支撑元素,所以主要以哺乳动物分布为基础,界定可可西里世界遗产价值的空间。

采用物种分布模型物种分布历史数据,对可可西里及周边区域的大型哺乳动物的分布进行建模,如野牦牛,藏羚,藏原羚,岩羊,盘羊,藏野驴,高原鼠兔,旱獭,棕熊,狼,雪豹。检索北京大学自然与社会中心历年积累数据和2000—2013年间发表的与上述物种相关的中英文文献,甄选出上述物种的分布点(GPS定位)信息。

用Maxent模型预测其潜在分布。共选择了77个能够反映气候特征,栖息地和人类影响的环境变量[14]。其中67个与气候相关的变量来自WorldClim1.4数据库(www.worldclim.org/);海拔、坡度和坡向3个变量来自SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)图像[15];到公路的距离、到铁路的距离、土壤类型、土地利用类型、2000年GDP和人口分布等6个变量来自中国科学院地理与资源研究所;到水体的距离通过提取土地利用类型中的“水体”,之后用Arcmap软件中的“buffer”功能计算得到。所有变量均转化为ArcGis栅格数据格式(Dem格式)使用,栅格数据的像元精度为0.8421°。

对特定物种,首先用所有变量进行初步建模;然后计算并检验物种分布点所对应变量值的两两Pearson's相关系数,对于物种记录点上取值的Pearson's相关系数∣r∣≥0.8的1对变量,取对初步模型结果贡献大者,以降低每个物种建模时采用的变量个数,避免建模时的过度拟合。再根据初步建模的Jackknife检验系数结果,舍去贡献值小于0.4的变量,用最后剩下的4~6个变量进行最终建模[16]。

对于每个物种,采用Maxent模型的自举重复(bootstrap replicate)功能产生5个子模型,将这些模型在每个像元上的输出值加和平均,输出的结果作为物种分布现状预测结果。分别利用模型给出的符合敏感性特异性相等(equal training sensitivity and specificity,ETSS),敏感性特异性之和最大(maximum training sensitivity plus specificity,MTSS)和均衡考虑建模点遗漏率,预测面积和阈值(balanced training omission,predicted area and threshold value,BTOPT)标准的阈值将预测结果转化为Presence/Absence二值图[17-18]。将3个二值图与已知分布范围比较[19],取最接近者。将单个物种的二值分布图叠加,获得可可西里及周边地区哺乳动物的分布格局。定义单个像元上可能出现的最受关注濒危物种不少于7种的区域为哺乳动物分布热点地区(hotspot)。以上所有栅格计算在Arcmap10.0环境下实现。

另一方面,由于可可西里地区夏季冻土消融,调查车辆和人员难以进入,我们采用的历史数据几乎全部来自秋冬季节,模型输出结果是可可西里及周边地区哺乳动物的冬季分布,与春夏季节野生动物分布情况差异较大。于是,结合实地调查结果和遥感、测绘图,确定了上述动物的夏季分布。将通过以上方式的单个物种的二值分布图叠加,获得可可西里及周边地区哺乳动物的夏季分布格局。

2 结果

基于模型结果,藏羚在整个青藏高原地区的冬季、夏季分布,及其与现有保护区(青海三江源、青海可可西里、西藏羌塘、新疆阿尔金山国家级自然保护区)的空间位置关系如图1所示。

在秋冬季节,藏羚分布主要在整个分布区的外缘,如可可西里东部和三江源极西部、阿尔金山南部,羌塘南部、西部。以上分布对应藏羚的4大种群:可可西里-三江源种群、阿尔金山种群、羌塘中部种群和羌塘西部种群。而春夏季节,藏羚分布向分布区腹地延伸,融合成相连的一大片。藏羚分布范围在春、夏季和秋、冬季之间的这种变化,正是藏羚的季节性迁徙。

图1 藏羚分布与现有自然保护区体系的关系

在图1所示的藏羚4大种群中,可可西里-三江源种群分布完全位于青海省境内,且隔青藏公路、青藏铁路分别位于可可西里自然保护区和三江源保护区索加-曲麻河分区境内。冬季该种群主要分布在青藏公路、铁路两侧区域内。部分母羊春夏季节向西迁入可可西里卓乃湖等地产羔。阿尔金山种群冬季主要分布于昆仑山主脉以北海拔较低的区域。母羊在春夏季节迁徙进入可可西里自然保护区产羔。羌塘种群冬季主要分布于西藏自治区那曲、双湖地区,部分母羊在春夏季节向北、东北方向迁徙至羌塘北部和可可西里产羔。羌塘西部种群冬季主要分布在阿里地区。部分母羊春夏季节向北迁徙至中昆仑地区产羔。

将建模得到的藏羚、野牦牛等11种哺乳动物秋冬(基于历史数据)和春夏(基于调研补充数据)分布分别叠加,获得可可西里及周边地区哺乳动物秋冬和春夏季节分布丰度格局分别如图2、图3所示。

图2 可可西里地区秋冬季节哺乳动物分布丰度格局

图3 可可西里地区春夏季节哺乳动物分布丰度格局

结果显示,在秋冬季节,青藏公路沿线从不冻泉保护站以南至五道梁镇以北两侧约50 km范围内是哺乳动物种类最为集中的区域。尤其是藏羚、藏原羚、野牦牛和藏野驴四种大型草原有蹄类动物。而在青藏公路以西、可可西里山以南的广袤范围内,哺乳动物种类较为稀少。在春夏季节,昆仑山沿线、可可西里山两翼和位于昆仑山、可可西里山之间的五雪峰等地,以及库赛湖、卓乃湖、可可西里湖沿岸等地是哺乳动物最为集中的区域。实地调研情况与模型输出结果基本一致。

3 分析与讨论

无论模型输出还是实地调研都反映出如下情况:可可西里自然保护区境内被划定为核心区的腹地区域,野生动物数量稀少;反而是主要位于保护区北部、东部的核心区北部、缓冲区和实验区范围内,野生动物数量丰富。同时,可可西里-三江源藏羚种群分布东西横跨青藏公路、青藏铁路。尤其在春夏季节,秋冬季节主要分布在青藏公路以东三江源保护区境内的母羊群先自东向西穿越铁路高架桥、横跨公路迁徙至可可西里腹地的湖盆区域产羔,之后再带领羊羔自西向东横跨公路、穿越铁路高架桥返回三江源保护区。这一迁徙行为是可可西里自然遗产的关键价值点。然而,三江源保护区和可可西里保护区的边界范围并未包括公路和铁路在内。

根据《保护世界文化和自然遗产公约》(简称《公约》)和《实施世界遗产公约的操作指南》(简称《操作指南》)要求,世界遗产地的范围要能充分、完整地体现世界遗产突出普遍价值的分布、状态和演化。基于此,我们分别从物种和物种的迁徙过程两个层面来考虑遗产地的合理范围,同时考虑了山脉、水系等景观单元的完整性。

最终,确定青海可可西里遗产地范围(如图4所示)涉及青海可可西里自然保护区和青海三江源自然保护区索加-曲麻河分区,两保护区中间有青藏公路、青藏铁路分隔,但遗产地是完整的地理单元,在生物学上为一个整体。缓冲区从遗产地以南、以东包围提名地。遗产地与缓冲区边界的划定遵循以下原则:①提名地与现有可可西里保护区和三江源保护区索加-曲麻河分区边界一致;②依据地形和自然边界,即以山脊、沟谷、河流、地貌单元等为界,便于识别和管理;③包含必要的自然成分,如重要的山峰、山脉、河流、湖泊、山间盆地,代表性的植被类型、动物栖息地和迁徙路线、自然与生态景观区域;④最少的人类活动影响,保持提名地的自然特征与真实性。提名地边界描述如下:

东界与青海三江源国家级自然保护区索加-曲麻河分区核心区东界重合;南以“可可西里山山脊线以南山麓坡度25°处,楚玛尔上游集水区南界山麓坡度25°处-风火山山脊线以南山麓坡度25°处-通天河河谷右岸山脊线”为界;西界与青海可可西里自然保护区西界重合;提名地北以青海可可西里国家级自然保护区北界及青海三江源国家级自然保护区曲麻河分区北界直至玉珠峰为(昆仑山山脊线)界限。缓冲区从东、南两面包围提名地,为提名地提供缓冲和额外的保护地。缓冲区边界的确定同样考虑自然成分的连续性、地形地势和人类活动影响等因素。缓冲区南界西段与可可西里自然保护区南界重合;南界东段为通天河河谷右岸山脊线;东界与三江源索加-曲麻河分区缓冲区东界重合。

青藏公路沿线,不冻泉保护站、索南达杰保护站和五道梁保护站两侧各10 km范围内路段纳入遗产地,作为野生动物迁徙廊道。而其余路段两侧各2 km范围作为缓冲区。

最终,青海可可西里世界遗产地面积为37 356 km2,缓冲区面积为22 909 km2。

遗产地绝大部分区域处于渺无人烟的原始自然状态,仅在东部有少量保持藏族传统游牧生活方式的居民,干扰程度极低。虽然有青藏公路和青藏铁路南北纵贯提名地,但由于建设、管理中充分考虑了野生动物廊道建设和维护,藏羚种群和其他野生动物很快适应环境,动物迁徙未受明显影响。而公路、铁路周围由于保护巡护频繁,在冬季反而成为野生动物密度最大,而动物最不惧怕人类的区域。

遗产地面积广大,涵盖了“三山间两盆”的主要地理单元,以及藏羚的产羔地、越冬区和跨越公路的主要迁徙路线,足以保护提名地遗产价值的完整要素,并保障维系生态系统的稳定性和自然演化过程的持续性。遗产地在地图和实地有清楚的标定,并已完成勘界。内有少量保持传统游牧生活方式的藏族牧民,受藏传佛教和政府宣传教育的影响积极参与保护;青藏公路沿线(主要在夏季)有少量自驾游客,总体上不影响遗产价值的完整性。

青海省已经制定专门针对提名地的行政条例和保护规划;遗产地分属两个国家级自然保护区,已经具有国家一级的法律保护地位。而位于两个国家级自然保护区之间,有公路、铁路纵贯的区域,则按《公约》和《操作指南》,以及行政条例要求,按世界遗产标准进行管理。而2016年以来,随着三江源国家公园体制试点的建立,青海可可西里世界遗产地和缓冲区包括其中的公路、铁路整体纳入三江源国家公园长江源园区,更从国家制度层面顺应了可可西里世界遗产价值的空间分布,加强了对其完整性、真实性的保护。

我们在可可西里申报世界遗产过程中采用物种分布模型,结合实地调研,快速地确定了广袤空间中承载世界遗产突出普遍价值的物种、物种迁徙过程和地貌景观的空间分布。其范围区划科学性得到了国际咨询机构的认可。期待这一技术流程今后能够更多地在世界遗产申报和管理过程中发挥作用。

(致谢:青海省住房城乡建设部、青海可可西里国家级自然保护区等单位对调研工作的支持。)

图4 青海可可西里世界遗产地、缓冲区边界与现有保护地边界关系

[1]CAI X F,LIU D M,WEI Q R,et al.characteristics of north of tibetap plateau uplift at paleocenemiocene the evidence from kekexili basin[J]. Acta Geologica Sinica,2008,82(2):194-203.

[2]GUO K.Vegetation of Qinghai Hoh Xil region[J].Acta Phytoecologica et Geobotanica Sinica,1993,17(2):120-132.

[3]FENG Z.Wild animal resources in the Hoh Xil region[J].Chinese Journal of Arid Land Resources,1991(4):247-253.

[4]CHEN Y Y,CHEN Y F,LIU HZ.Studies on the position of the Qing hai-Xi zang Plateau Region in zoogeographic divisions and its eastern demarcation line[J].Acta Hydrobiologica Sinica,1996,20(2):97-103.

[5]HARRIS R B.Conservation of large mammals in non-protected areas in Qinghai and Gansu.Tibet's biodiversity:conservation and management[M].Beijing:China Forestry Press Publishing House,2000:29-39.

[6]SCHALLER G B,LIU W.Distribution,status,and conservation of wild yak Bos grunniens[J].Biological Conservation,1996,76(1):1-8.

[7]WU X M,ZHANG H F.Resources regarding populations of Tibetan Antelope(Pantholops hodgsoni)and the status of its protection[J].Chinese Journal of Nature,2011,33(3):143-154.

[8]BERGER J,CHENG E,KANG A,et al.Sex differences in ecology of wild yaks at high elevation in the Kekexili Reserve,Tibetan Qinghai Plateau,China[J].Journal of Mammalogy,2014,95(3):638–645.

[9]YAO J,YANG B H,YAN P,et al.Analysis on habitat variance and behaviour of Bos gruiens in China[J].Acta Prat acultaure Sinica,2006,15(2):124-128.

[10]WU S G.Kekexili comprehensive scientific survey[J].Acta Geologica Sinica,1994,46(1):46-49.

[11]WU S G.The hinterland of The Qinghai-Xizang plateau an integrated scientific survey to Hoh Xil[M].Shanghai:Shanghai Scientific & Technical Publishers.1994.

[12]WU S G,FENG Z J.The biology and human physiology in the Hoh Xil Region[M].Beijing:Science Press,1996

[13]HUANG W,XIA L,YANG Q S,et al.Distribution pattern and zoogeographical division of mammals on the Qinghai-Tibet Plateau[J].Acta Theriologica Sinica,2008,28(4):375-394.

[14]HIJMANS R J,CAMERON S E,PARRA J I,et al.Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas[J].International Journal of Climatology,2005,25:1965-1978.

[15]HOF A R,JANSSON R,NILSSON C.The usefulness of eleva-tion as a predictor variable in species distribution modelling[J].Ecological Modelling,2012(245):86-90.

[16]HU J H,LIU Y.Unveiling the conservation biogeography of a data-deficient endangered bird species under climate change[J].Plos One,2004(9):84529.

[17]LIU C,BERRY P M,DAWSON T P,PEARSON R G.Selecting thresholds of occurrence in the prediction of species distri-butions[J].Ecography,2005(28):385-393.

[18]JIMÉNEZ-VALVERDE A,LOBO J M.Threshold criteria for conversion of probability of species presence to either-or presence-absence[J].Acta Oecologica,2007(31):361-369.

[19]SMITH A,ANDREW.T,XIE Y.et al.A Field guide to the mammals of China[M].Shanghai:Hunan Education Press,2009.

The Delimitation of the Biodiversity Values of Qinghai Hoh Xil

WEN Cheng1,2,HU Ruocheng2,GU Yiyun2,YU Han3,Lv Zhi1,2,JIA Jianzhong3
(1. Beijing University, Beijing 100871, China; 2. Shanshui Nature Conservation Center, Beijing 100871,China; 3. China Academy of Urban Planning&Design, Beijing 100044, China)

Qinghai Hoh Xil, enlisted to the List of World Heritage in July 2017, is the largest world heritage site in China, while the 8th in size in the Globe. This site meets Criteria (vii) and(x) of world heritage. The endemic mammals on the plateau, e.g. Tibetan Antelope, and Tibetan Antelope's large scale migration embody the outstanding universal values (OUVs) on biodiversity in the world heritage site. This paper applied species distribution modelling in collaboration with field survey to draw the distribution maps of 11 mammal species and the richness of mammals in Hoh Xil and adjacent regions. We also outlined the full range where the migration of Tibetan Antelope's Hoh Xil-Sanjiangyuan population occurs. Through these, we determine the range of the world heritage and its buffer zone, which ensures the integrity of the OUVs.

Qinghai Hoh Xil; delimitation; biodiversity; species distribution model

G07

A

闻丞(1981—),男,博士后,主要研究方向为生物多样性分布格局和保护。E-mail:82335884@qq.com.

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