中国大陆沿海水鸟栖息地保护优先区及空缺分析

段后浪,于秀波,*,石建斌,雷进宇,夏少霞

1 中国科学院地理科学与资源研究所,生态系统网络观测与模拟重点实验室,北京 100101 2 中国科学院大学,北京 100049 3 北京师范大学环境学院,北京 100875 4 昆明市朱雀鸟类研究所,昆明 650225

我国大陆海岸线狭长,涉及辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西、海南11个省(自治区、直辖市)。根据第二次全国湿地资源调查数据,我国共有滨海湿地面积 5795900 hm2,占全国湿地面积的 11%[1],包括河口、三角洲、滩涂、红树林、珊瑚礁等多种类型。沿海湿地是东亚-澳大利西亚候鸟迁徙的重要停歇地[2- 3]。然而,近几十年来,土地围垦所引发的湿地退化加剧了滨海湿地面积的萎缩[4- 6]。导致依赖于滨海湿地生存的水鸟种群数量严重下降。因此,针对性的开展水鸟栖息地保护尤为重要[7- 8]。

识别水鸟保护优先区,分析目前存在的保护空缺是开展针对性保护的前提基础。基于水鸟调查数据通过热点分析的方法确定生物多样性分布热点区域是目前确定水鸟保护优先区的常用手段,已被用于在中国沿海[9]、中国西北部[10]等区域确定优先保护地。现有的研究所识别出的水鸟保护优先区更多反映的是过去一段时间水鸟在空间上的聚集情况,而物种由于受外界环境变化、尤其是栖息地的影响很容易在分布格局上发生转移[11],因此实时评估水鸟保护优先区和保护空缺尤为关键。

当前公开的动植物数据库对于补充新的数据源起到了关键作用,例如美国eBird数据库和中国观鸟记录中心(BirdReport)存储着大量的水鸟调查数据,经过数据库后台专业人员矫正,数据质量得到很大程度保障,常被运用于水鸟生物多样性估计[12- 14]。因此在前人所确定的重要栖息地的基础上,整合已有数据库资源,是更新水鸟保护优先区和保护空缺的有效途径。

本研究以中国沿海11省、自治区、直辖市为研究区,整合多种来源的水鸟调查数据,通过热点分析的方法识别中国大陆沿海水鸟保护优先区,针对保护优先区划分保护优先等级,确定尚存的保护空缺地,最后提出针对性的水鸟栖息地保护对策,为国家有关部门制定湿地保护与管理政策提供决策依据。

1 数据与方法

1.1 研究区

中国大陆沿海湿地面积较大,类型丰富,具有重要的生态系统服务和价值,在空间范围上包括辽宁省、河北省、天津市、山东省、江苏省、上海市、福建省、浙江省、广东省、广西壮族自治区、海南省。滨海湿地根据水文地理特征可以分为滩涂湿地、浅海湿地、岛屿湿地等。中国滨海湿地是东亚-澳大利西亚候鸟迁徙的重要组成部分,也是候鸟南北迁徙的重要驿站。鸭绿江口国家级自然保护区、辽宁辽河口国家级自然保护区、黄河三角洲国家级自然保护区、盐城国家级自然保护区等多个沿岸湿地支撑的迁徙水鸟种群数量达到《湿地公约》单个鸟类种群数量1% 标准[3]。在自然和人为因素双重扰动下,沿海湿地面积下降严重,威胁着水鸟种群及其栖息地的质量,针对性的开展栖息地保护工作势在必行。

1.2 数据来源及处理

1.2.1多源水鸟调查数据获取

本研究所利用的水鸟数据来源于(1)鸟类调查报告：包括中国沿海水鸟调查报告(China Coastal Waterbird Census, CCWC, 2010—2013)和长江中下游水鸟调查报告(Waterbird Survey of the Middle and Lower Yangtze River Floodplain, WSMLYRF, 2011)；(2)鸟类调查数据库：eBird(https://ebird.org/home)(2010—2018)和中国观鸟记录中心BirdReport(http://www.birdreport.cn/)(2010—2019)；(3)文献数据：主要来自于Conklin等[15]和Jaensch[16]。

1.2.2水鸟数据整理和质量控制

将上述搜集的水鸟调查数据按照物种名称、调查点名称、调查点经度、纬度、调查时间、种群数量进行整编录入。来自网站上的水鸟调查数据与系统调查获取的数据相比,存在空间偏差(部分数据存在调查点经纬度坐标与调查地点名称不匹配)以及对某个区域的明星物种过度报道的问题等。通过谷歌地图(https://www.google.com/maps)手动校正调查点经纬度坐标与实际调查地点严重偏离的记录,以实际调查地点质心坐标作为该记录校正后的坐标。为了验证结果的准确性,在所有校正后的调查记录中,随机抽取30%输入到谷歌地图中以验证二者的匹配率。

1.2.3水鸟保护优先区及保护空缺分析

水鸟保护优先区：基于经过质量控制的水鸟调查数据,采用热点分析方法确定中国大陆沿海湿地水鸟保护优先区,热点分析主要采用的是国际鸟盟的重要鸟区方法[17]:

标准1(C1)：调查点支撑着一定种群数量的全球受胁物种。一定种群数量是指在该区域,该物种种群数量超过30只。受胁物种是指世界自然保护联盟红色名录[18]中列为极度濒危、濒危或易危的物种；

标准2(C2)：调查地块单一水鸟物种的种群数量超过其全球或迁飞路线种群数量的1% (根据湿地国际,全球水鸟种群估计第5版,2021年[19])；

标准 3(C3)：调查地块维持一定的水鸟数量,具体为20000只或更多数量的水鸟提供栖息地。

若一个调查点满足上述三个标准中的一个,则认为这个地方是水鸟保护优先区。

保护优先等级划分：针对以上确定的保护优先区,通过以下两个步骤划分保护优先等级。

(1)以单个保护优先区为地块单位,统计该地块上满足水鸟保护优先区识别标准的物种数量；将每个地块上满足水鸟保护优先区识别标准的物种数量占所有地块中满足标准的物种数量最大值的比值作为该地块的重要性值[20](公式(1))。

(1)

式中,Pi是第i个保护优先区的重要性值,Ni是第i个保护优先区满足水鸟保护优先区识别标准的物种数量,Nmax是所有地块中满足标准的物种数量最大值。

(2)若0.5≤Pi≤1,该地块保护优先等级为I类；0.25≤Pi<0.5,该地块保护优先等级为II类；0

保护空缺分析：基于所确定的水鸟保护优先区和保护优先等级,结合我国现有的保护地名录(保护地信息来自于国家林业与草原局湿地管理司,主要包括自然保护区、湿地公园等)分析目前存在的保护空缺。

2 结果

2.1 水鸟保护优先区及保护优先等级划分

图1 中国大陆沿海水鸟保护优先区保护优先等级 Fig.1 The Conservation priority level of conservation priority sites of waterbirds in China′ coasts

确定了中国沿海65块水鸟保护优先区,其中辽宁省5块,河北省7块,天津市3块,山东省10块,江苏省6块,上海市6块,浙江省9块,福建省10块,广东省7块,广西壮族自治区1块,海南省1块。总体上保护优先等级属于I类和II类的地块多集中在上海以北的区域,上海以南的区域保护优先区地块保护优先等级多属于III类。保护优先等级属于I类的有8块,分别是丹东市东港海滨(含鸭绿江口湿地保护区)、沧州市沿海湿地、东营市黄河三角洲国家级自然保护区、江苏连云港(临洪口埒子口)、南通市如东滩涂(包括小洋口)、盘锦市辽河口湿地、唐山市滦南南堡湿地、天津市北大港湿地自然保护区。保护优先等级属于II类的地块有10块,保护优先等级属于III类的地块有47块(图1)。

2.2 满足热点分析标准的水鸟物种

所确定的65块水鸟保护优先区中,记录到满足热点分析三个标准之一的水鸟物种共76种。其中受胁物种共18种 (占总数的27.69%),包括勺嘴鹬 (Calidrispygmaea)、白鹤 (Leucogeranusleucogeranus) 等极危物种4种、小青脚鹬 (Tringaguttifer)、黑脸琵鹭 (Plataleaminor) 等濒危物种7种、白头鹤(Grusmonacha)、红头潜鸭 (Aythyaferina) 等易危物种7种(表1)。

表1 满足热点分析标准的水鸟物种

图2 中国大陆沿海水鸟保护空缺地 Fig.2 The Conservation gap of conservation priority sites in China′ coasts

2.3 水鸟保护优先区保护空缺分析

结合中国沿海现有保护地分布信息,针对本研究所确定的65块水鸟保护优先区进行保护空缺分析。有38块水鸟保护优先区(占总数的58.46%)属于保护空缺地,这些地块在各省份之间分布不平衡,山东、浙江、福建相比其他省份有更多的保护空缺地(图2)。其中,水鸟保护空缺地保护优先等级属于I类和II类的地块共6块,河北省有1块,天津市有1块、江苏省有2块,上海市有2块,这些地块亟待得到保护(表2)。

3 讨论

本研究使用热点分析方法结合多个来源的水鸟调查数据确定了中国大陆沿海65块水鸟保护优先区。这些地方中的部分区域也被之前的研究证实是东亚-澳大利西亚候鸟迁徙重要的停歇地,其中有6个地点是Conklin 等[15]所确定的鸻鹬类水鸟关键栖息地,21个地点是Bai 等[3]所确定的中国沿海迁徙水鸟重要的停歇场所,在65块保护优先区也包括了14个黄海世界自然遗产地已入选和已提名的地块[21]。23个地块是Chan 等[17]所确定的中国大陆区域中的重要鸟区,与之相比,2010年以后新增了江苏连云港(临洪口埒子口)、防城港市企沙山心沙岛等42块水鸟重要栖息地。65个重要地块部分区域支撑着种群数量众多的受胁物种勺嘴鹬(Calidrispygmaea)、大滨鹬(Calidristenuirostris)、大杓鹬(Numeniusmadagascariensis)、小青脚鹬(Tringaguttifer)、东方白鹳(Ciconiaboyciana)、丹顶鹤(Grusjaponensis)、白鹤(Leucogeranusleucogeranus)、青头潜鸭(Aythyabaeri)、黑脸琵鹭(Plataleaminor)、黄嘴白鹭(Egrettaeulophotes)、遗鸥(Ichthyaetusrelictus)、黑嘴鸥(Chroicocephalussaundersi)等。

中国大陆沿海65块水鸟保护优先区,其中尚存保护空缺的地块有38块,占总数的一半以上,存在严重的保护空缺。这些湿地中的大多数在过去几十年人类活动和外来物种入侵的严重威胁下,自然湿地面积大范围减少[6,22- 24]。我国政府自2018年发布的一系列针对沿海11省、自治区、直辖市管控围填海的举措,新增滨海湿地类型保护区,填补保护空缺,建立和完善滨海湿地保护体系能够有效保护重要地块[25- 26]。本研究所确定的尚未得到有效保护的保护优先区中,属于I类和II类保护优先等级的地块有6块,建议将其中的沧州市黄骅港、天津市汉沽滩涂湿地、江苏连云港(临洪口埒子口)、上海市南汇东滩、上海市横沙东滩纳入新增保护地名单中,建议扩大江苏盐城国家级自然保护区边界范围以将南通市如东滩涂(包括小洋口)区域纳入现有周边的保护体系中。

表2 亟待保护的水鸟保护空缺地名录

针对已经建成的保护地需要进一步优化管理。例如本研究所确定的鸭绿江口国家级自然保护区、辽宁辽河口国家级自然保护区、黄河三角洲国家级自然保护区、盐城国家级自然保护区等重要地块在2015年之前自然湿地面积由于人类活动和自然因素严重萎缩[27- 28]。虽然,国家层面已启动湿地保护相关湿地保护法律的立法进程,也开展了滨海湿地保护行动,但,地方政府对滨海湿地保护的主体责任不容忽视。特别是之前对滨海湿地造成毁灭性的围垦和填海等工程,大多是地方政府追求利益的牺牲品。长期以来,各级各类空间规划类型过多,内容重叠,导致管理无效。需加强湿地资源管理确权和保护激励,确立湿地保护和管理中地方政府的主导作用,逐步改善保护地体系建设停滞不前的局面[29]。

65块水鸟保护优先区支撑了76个种群数量满足热点分析标准的水鸟物种,其中有18个物种是全球受胁物种。在物种层面上也需要开展针对性的保护[30]。2021年2月5日,国家林业和草原局、农业农村部发布了新调整的《国家重点保护野生动物名录》(https://mp.weixin.qq.com/s/RXfelby07RCxWjsCu94cHQ),东方白鹳、鸿雁(Ansercygnoides)、大杓鹬、大滨鹬等众多本研究所确定的受胁物种被列为新增I级或II级国家重点保护野生鸟类。进一步凸显了国家对滨海湿地水鸟保护的关注。建议在后期名录的更新过程中,根据本研究所确定的受胁物种名单持续的更新保护物种名录。

由于水鸟调查数据缺乏长期性和系统性特征导致本研究获得的水鸟丰度数据也是破碎化和不连续的[8, 31- 32]。尽管我们获取这些数据来自多个途径,但是依然还有一些尚未公开的水鸟调查数据也会给新增水鸟生物多样性热点区域提供数据支撑。另外,本研究区中国大陆沿海湿地仅是东亚-澳大利西亚候鸟迁徙的一部分。针对整个东亚尺度上的水鸟重要栖息地的识别工作需要跨区域合作整合多个国家的水鸟调查资源完成,为更大范围内的水鸟保护做出更多的贡献。

4 结论

本研究共确定了65块中国大陆沿海水鸟保护优先区,包括18个受胁物种满足热点分析标准。这些保护优先区中有一半以上的地块存在保护空缺,其中有6个保护优先等级属于I类或II类的亟待保护的重要地块。滨海湿地依然存在明显的保护空缺,针对性的开展保护工作尤为迫切,建议将保护优先区保护优先等级为I类和II类的重要地块纳入新增保护地或调整到现有的保护地边界范围内,同时需要对已建保护地进行优化管理。