甘肃省太子山国家级自然保护区生物多样性胁迫因素及保护对策

敏正龙，郭鹏辉，韦 体，徐红伟，蔡 勇，杨具田

(1.甘肃省太子山国家级自然保护区管理局，甘肃 康乐 731505；2.西北民族大学 生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730030)

生物多样性是指地球上动物、植物和微生物的多样性和变异性，这种特性不仅为人类生存和发展提供了生物资源，也构成了人类生存的生物圈环境[1].近几十年来，由于生物多样性丧失速度加快从而使得生物多样性保护成为当今世界环境保护的热点.我国为保护生物多样性，最早签署《生物多样性公约》，制订《中国生物多样性保护行动计划》，建立了各种森林生态系统和野生动植物类型的保护区，从而使我国重要的生态系统得到了有效的保护[2].甘肃太子山国家级自然保护区(以下简称太子山保护区)地处临夏回族自治州和甘南藏族自治州之间，是青藏高原向黄土高原过渡地带典型的森林生态系统类型的自然保护区，也是甘肃省中南部重要的生态屏障和黄河上游重要的水源涵养林.其生态植被属于高原高寒植被区向温带森林区过渡类型，保护的主要对象为温带森林生态系统[3].2020年1月国家将黄河生态环境保护上升为国家战略，太子山保护区地处黄河上游，它的建设与发展对黄河上游生态环境保护和西北地区生态安全屏障有着重要作用.但是，目前保护区内的生物多样性受到各种因素的干扰，森林生态系统脆弱.为此，本文根据保护区生物多样性特点，分析影响生物多样性的干扰因素，为保护区生物多样性的保护和研究提供依据.

1 保护区基本概况

位于临夏回族自治州和甘南藏族自治州之间的甘肃省太子山国家级自然保护区，呈狭长地带，东西长约100 km，南北宽约10～20 km，海拔高度位于2 200～4 636 m之间.整个保护区总面积为8.47万公颂，属温带大陆性气候，年均气温5.1 ℃，年平均降雨量660 mm，无霜期约110 d.发源于整个保护区的河流约200条，其中较大的河流达16条.太子山国家自然保护区作为黄河上游地区重要的水源涵养地，对于维护黄河上游生态平衡、水土保持以及改善生态环境等具有非常重要的作用.保护区内独特的生态环境孕育了其丰富的生物多样性和物种的稀有性等显著特征.

目前的调查结果表明，太子山保护区内现有维管类植物95科，358属，838种，其中国家级保护植物38种，省级保护植物13种.保护区内现有脊椎动物25目，59科，212种，其中的陆生脊椎动物中，有鸟类130种，兽类61种，国家一级保护动物7种，二级保护动物25种[4].

2 保护区内的生物多样性特点

2.1 植物多样性特点

2.1.1 植物种类

调查发现，太子山保护区现有被子植物81科，331属，785种，1个亚种，33个变种及3个变型；维管类植物95科，358属，838种，33个变种，1个亚种和3个变型；蕨类植物11科，19属，35种；裸子植物3科，8属，18种(表1).保护区内维管植物与全国维管植物比较，分别占全国总科数、属数、种数的27.2%、11.4%、3.2%，其中蕨类植物占全国总科数、属数、种数的22.9%、11.5%、2.1%；裸子植物占全国总科数、属数、种数的30%、23.5%、9.3%；被子植物占全国总科数、属数、种数的27.8%、11.2%、3.2%(表2).保护区中拥有国家重点保护野生植物38种(第一批、第二批)、甘肃省地方重点保护野生植物13种.

表1 甘肃省太子山国家级自然保护区维管植物分布概况

表2 甘肃省太子山国家级自然保护区维管植物组成

2.1.2 植物区系特点

从调查结果看，保护区内共有种子植物84科339属803种.相对于保护区较小的面积而言，种子植物的种类较为丰富，表明其发生和地理分布与全球其他植物区系的联系较为紧密.而从保护区内分布的不同类型的热带植物区系成分、亚热带植物区系成分和温带植物区系成分来看，其区系成分还具有一定的复杂性和多样性.但由于保护区是在第三纪喜马拉雅造山运动及青藏高原强烈隆升后形成和发展起来的，因此其地质时代较为年轻，物种形成时间也相对较短，分化程度相对较晚，因此，未在保护区内发现独特的科与属[5-6].同时，从保护区内植物科、属、种的地理分布占比来看，其中温带植物区系成分占比较大，具有明显的温带植被特征.

此外，由于保护区不仅是青藏高原北缘向黄土高原西部的过渡地带，也是祁连山与秦岭西延的交错地.因此，保护区内植物区系的地理成分也是互相交错的，如其中的热带成分占8.8%，表明其与热带植物区系之间也有一定的联系.总体而言，保护区植物区系的地理分布主要由温带植物区系组成[7-8].

2.1.3 植物类型特点

太子山保护区作为国家级自然保护区，植被主要由天然次生林、人工林及高寒草甸草原等几大类型组成.根据调查结果，并结合植被分类系统分析发现[9]，保护区的天然次生林群落具有典型的青藏高原与黄土高原过渡地带的植被类型特征，主要包括4个植被型组、8个植被型、23个植被亚型和47个群系.这种植被生态系统能够较好地为黄河流域生态环境保护与高质量发展提供重要的生态屏障，同时也可为水源涵养、生物资源多样性保护、区域经济发展等提供重要的支撑和保障.

2.1.4 植物生活型特点

按照阮基耶尔的生活型分类系统，保护区天然分布的种子植物生活型有高位芽植物238种，占保护区总种数的28.6%，其中包括常绿乔木13种、落叶乔木40种、常绿灌木9种、落叶灌木161种，落叶藤本14种.保护区有地上芽植物16种，占保护区总种数的1.9%.地面芽植物有517种，占保护区总种数的62.1%，在保护区植物型中占绝对优势，它们多为多年生草本.一年生植物有62种，占保护区总种数的7.4%.总体来看，高位芽植物和地面芽植物占总种数的90.7%，优势程度明显.一年生和地上芽较少.落叶树种占木本植物总种数的90.8%，反映了温带森林植物区系的基本生态适应特点(表3).

表3 甘肃省太子山国家级自然保护区种子植物组成及数量分布

2.2 动物多样性特点

2.2.1 兽类

通过调查发现，保护区兽类动物共有6目，18科，67种，占整个甘肃省兽类动物的38.29%[10]，其中种数最多的为啮齿目动物，达20种;其次为食肉目动物，达16种.此外，在所发现的67种动物中，包括国家重点保护野生动物(Ⅰ级)5种，分别为雪豹(Pantherauncia)、马麝(Moschuschrysogaster)、林麝(Moschusberezovskii)、白唇鹿(Cervusalbirostris)和羚牛(Budoreastaxicolor).国家重点保护野生动物(Ⅱ级)12种，分别为黄喉貂(Martesflavigula)、石貂(Martesfoina)、猞猁(Lynx)、兔狲(Otocolobusmanul)、豺(Cuonalpinus)、马鹿(Cervuselaphus)、苏门羚(Capricornissumatraensis)、岩羊(Pseudoisnayaur)、黑熊(Ursusthibetanus)、藏原羚(Rocaprapicticaudata)、斑羚(Naemorhedusgoral)和鹅喉羚(Gazellasubgutturosa)[11].

2.2.2 鸟类

调查发现，保护区共有鸟类14目，33科，133种.其中包括国家Ⅰ级保护鸟类5种，分别为金雕(Aquilachrysaetos)、白肩雕(Aquilaheliaca)、胡兀鹫(Gypaetusbarbatus)、斑尾榛鸡(Tetrastessewerzowi)和雉鹑(Tetraophasisobscurus)；国家Ⅱ级保护鸟类16种，分别为黑鸢(Milvusmigrans)、苍鹰(Accipitergentilis)、雀鹰(Accipiternisus)、褐耳鹰(Accipiterbadius)、凤头蜂鹰(Pernisptilorhynchus)、秃鹫(Aegypiusmonachus)、高山兀鹫(Gypshimalayensis)、猎隼(Falcocherrug)、游隼(Falcoperegrinus)、红隼(Falcotinnunculus)、蓝马鸡(Crossoptilonauritum)、血雉(Ithaginiscruentus)、蓑羽鹤(Anthropoidesvirgo)、四川林鸮(Strixdnvidi)、鬼鸮(Aegoliusfunereus)和雕鸮(Bubobubokiautschensis).

2.2.3 两栖爬行类

保护区两栖爬行动物4目6科8种，其中两栖类2目4科5种，爬行类2目2科3种.

2.2.4 鱼类

保护区水资源充足，发源于保护区的大小河流近200条.河水中的水生生物种类很丰富，但过去对保护区的调查研究甚少，仅对鱼类资源进行过初步调查，记录鱼类1目2科10种.

3 保护区生物多样性胁迫因素

3.1 冰暴雨雪胁迫

近年来，太子山保护区寒潮冰冻、暴雨、暴雪、冰暴、洪水、干旱等极端天气增多，严重影响动植物的繁衍生息.每年11月中旬至次年3月，低温冻害暴雪频发，气温降到-15 ℃，影响了野生动物安全过冬.其中2017年12月—2018年3月，2018年12月—2019年3月，2019年12月—2020年3月，2020年12月—2021年3月，受大面积的降雪冻害，积雪深达30 cm，严重影响野生动物的觅食，给保护区的野生动植物造成了严重灾害，进而影响了生物多样性的丰富度.

3.2 矿山开发胁迫

保护区的矿山开发建设始于1957年太子山的林场时期，有大型采矿厂4处，小型矿点11处，共占用林地约5 600 亩.自保护区成立之后，根据生态环境要求进行了整改整治，这些矿区均已关闭.但前期因矿区采矿对山体造成了严重破坏，导致植被减少，修复治理难度较大，有些区域短时间难以恢复，同时也使区域的水质污染加剧，对保护区的生物多样性发展造成了长远而较深的不利影响.

3.3 林业有害生物胁迫

根据调查分析，保护区内有害生物主要包括鞘翅目鳃金龟科大栗鳃金龟(Melolonthahippocastanimongolica)、鞘翅目天牛科青杨天牛(Saperdapopulnea)、同翅目球蚜科球蚜属落叶松球蚜(Adelgeslaricis)、鳞翅目鞘蛾科鞘蛾属落叶松鞘蛾(ColeophoradahuricaFalkovitsh)、卷蛾科线小卷蛾属油松线小卷蛾(Zeirapheragrisecana(Hubner))、膜翅目叶峰科落叶松叶蜂(Pristiphoraerichsonii(Hartig))、鞘翅目象虫科云杉树叶象(PHyusbins.SP)、鼠(兔)害等.其中大栗鳃金龟具有爆发性、群集性和高转移性等典型特点，成为保护区内危害最大的生物胁迫因素.该害虫主要分布在药水、新营、东湾、紫沟等保护地[12].

3.4 人为因素胁迫

太子山自然保护区域是沿太子山脉延展的一条东西长100 km、南北宽10 km的狭长地，与临夏、甘南2个少数民族自治州的9个县市接壤.当地及周边群众具有靠山吃山的传统观念和旅游季节携众进山的习俗，这给保护区的管理工作带来了巨大的压力和挑战.同时，由于当地群众和游客乱扔垃圾的不文明行为时有发生，对野生动物及其生态环境造成了一定的负面影响.加之保护区成立之前存在的放牧问题还未从根本上得到解决，造成了部分高寒草甸区域植被的破坏，影响了野生动物的栖息和活动，从而导致保护区内的生物多样性下降.

4 保护区生物多样性保护对策

4.1 建立健全管理机构，为生物多样性保护提供组织保障

从管理局实行的三级管理体系(管理局—保护管理站—管护段)建设入手，针对保护区的功能划分和具体特点，分别设立林木检查站、保护管理站、管护段与管护点、瞭望台等不同的职能科室，为保护生物多样性提供组织保障.

4.2 加大宣传力度，提高保护意识

充分利用“爱鸟周”和“森林防火宣传日”等主题活动，以广播电视、自媒体、报刊杂志等为介质，以宣传车、宣传牌、宣传手册、音像资料等形式，举办社区、街道及乡村珍稀濒危野生动植物保护巡回展，大力宣传和普及新修订的《森林法》《自然保护区条例》等法律法规，以便提高人民群众对保护区相关知识的认识与了解，增强保护意识.另一方面，通过成立宣传工作小组，举办大、中、小学生的夏令营活动，带领学生实地参观自然保护区的基本概况，了解和掌握保护区的基本知识与生物多样性，培养学生保护和热爱生态环境的情怀.

4.3 依法治区，加强保护

通过认真贯彻落实新修订《森林法》和自然保护区法律法规，推进了依法保护和依法治理力度，严厉打击了各类破坏森林资源的违法犯罪活动，较好地保护了森林资源，维护生物多样性.首先，要建立合理的保护规章制度，组织专业技术人员定期开展生物多样性的调查与保护工作，了解和掌握保护区内生物多样性的动态变化特征；其次，对于保护区内濒危动植物资源，采取具体且有针对性强的保护措施，以确保其不会消失和灭绝；三是加强对稀有濒危动植物资源的监督和管理，落实主体责任，切实有效保护森林资源的安全.

4.4 加大生态修复，加强外来物种管理

坚持“宜草则草、宜林则林”原则，采取切实有效的措施，对保护区进行植被种植.同时，要防范外来物种的入侵，严格控制外来物种的引进.通过建立有害物种信息数据库，加强检查，防止外来物种进入保护区的特定区域，及时对可能含有外来病虫害的材料进行消毒甚至销毁，以减少外来病虫害感染保护区植被的可能性.保护区还应加强对周边居民的宣传教育，预防周边社区引入外来物种造成对保护区的威胁.在植被恢复以及位于保护区内的园林绿化活动中，坚持使用乡土树种，外来物种必须严格把关，符合要求才能进行绿化和栽培试验.

4.5 综合施策，原地保护

在调查的基础上，结合保护区植物的自然生长区和分布现状，采取针对性的保护措施，分类实施原地与异地相结合的保护原则.在国家二级重点保护植物四萼猕猴桃、水曲柳的分布区，分别设立珍稀树种的原地保护区，充分利用人工苗圃地进行苗木培育，并在其适宜的生长地区进行人工造林，扩大种群数量.同时，对保护区内的古树，按照树龄分布状况，采取以原地保护为主，异地保护为辅的保护方式.在青杄、华山松、紫果云杉、岷江冷杉等树种的集中分布区，分别设立古树名木保护区，并在保护地及其周边地区设置隔离保护带，以减少人为活动等干扰，进行综合性保护.

4.6 开展校企合作，加大科学研究

积极开展良种苗木培育技术研究，通过与西北民族大学、甘肃农业大学等高校联合开展太子山林区植物物种多样性调查，加强校地合作，以相关专业的学生组成调查团队，完成太子山保护区资源本底调查工作，一方面形成《甘肃太子山保护区科学考察报告》，另一方面提升学生的实践技能和科研能力，积极创建人才培养基地.同时开展保护区林木种质资源调查，利用山地苗圃和槐山子苗圃地开展蓝云杉、欧洲云杉等引种试验.通过收集保存青海云杉、红桦、中国沙棘、甘肃山楂、陇东海棠等，加大对试验和驯化成功的品种进行异地造林和退化林分改造，为维护生物多样性和野生林木种质资源的开发利用奠定基础.

4.7 建立动态监测体系

充分利用红外线相机，视频监控等手段，加大对重点区域动植物资源的监测.同时，定期开展专项调查工作，及时更新资源数据库，特别是新发现的动植物资源补充到管理信息系统当中，为保护和科研机构提供服务.

4.8 加大资金投入，强化保护管理

依据保护区自然资源的现状，加大生态系统的修复和治理，采取保护和生态修复相结合的措施，积极争取林业工程项目资金，开展封山育林(育草)，退化林分改造和宜林荒山的造林等措施，从而提高生物多样性.加强治理能力和治理体系建设，健全管理制度，加大基础设施和信息化建设，提高保护管理水平，消除各种人为干扰因素，维护生物多样性，为维护甘肃中南部生态安全屏障和黄河上游生态环境保护奠定坚实的基础.