保护地旗舰物种栖息地与社区生计空间关系识别的适宜性评价方法
摘要:科学识别保护物种栖息地与社区生计的空间关系及格局特征,是制定国家公园和自然保护地规划,减少野生动物与人冲突的基础,是实现人与自然和谐共生的重要支撑。以高原湿地旗舰物种黑颈鹤(Grusnigricollis)及保护地社区系统为研究对象,选择黑颈鹤重要的越冬地——云南大山包黑颈鹤国家级自然保护区为案例区,采用适宜性评价方法,结合MaxEnt模型和多种空间分析技术,辨识和评价了黑颈鹤栖息与当地社区生计空间的适宜性,基于二者的适宜性评价结果运用空间自相关和椭圆标准差法,分析黑颈鹤栖息地保护空间与社区生计空间的热点区域和分布方向特征。研究发现,黑颈鹤保护与社区生计存在冲突、共生与共存的多种空间作用关系,并具有动态变化特征;不同功能空间适宜性热点区虽然存在部分重叠,但具备错位发展潜力。研究结果为科学制定国家公园和自然保护地规划及管控对策,实现保护物种与社区协调发展提供了科学支撑。
建立以国家公园为主体的中国特色自然保护地体系是新阶段生态文明建设的重要内容,是重新认识人地关系、实现自然资源科学保护和合理利用的新契机[1]。联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会第一阶段会议通过了《昆明宣言》,提出了全面实现“人与自然和谐共生”的愿景,为确定“2020年后生物多样性框架”、扭转当前生物多样性丧失提出了新阶段的新路径与新要求[2]。中国国家公园和自然保护地具有社区居民数量多、人-自然互动关系悠久、人类活动影响深刻、生物保护与当地社区生产生活空间交叉重叠的特征[3]。张书杰等[4]对全国尺度自然保护地利用强度进行了量化分析,发现大多野生动物型自然保护地内都存在不同程度的建设用地和耕地,社区生产生活空间与保护空间重叠,因此忽视保护区内居民生产生活活动和生计需求的保护是不可行的。
以往自然保护区过于笼统的“三圈”分区和“一刀切”的管理政策,违背了已经生活在核心区和缓冲区居民的现实情况,也忽略了人类活动对生态系统的良性干预和积极作用,导致物种保护与社区发展矛盾不断激化。这些都表明,促进2020年后生物多样性保护目标的实现,需要更加科学地认识主要保护对象的行为空间需求,协调物种保护与社区发展关系[5],从而开展科学规划和精准管理。
以往自然保护区过于笼统的“三圈”分区和“一刀切”的管理政策,违背了已经生活在核心区和缓冲区居民的现实情况,也忽略了人类活动对生态系统的良性干预和积极作用,导致物种保护与社区发展矛盾不断激化。这些都表明,促进2020年后生物多样性保护目标的实现,需要更加科学地认识主要保护对象的行为空间需求,协调物种保护与社区发展关系[5],从而开展科学规划和精准管理。
然而在现有研究和实践中,往往将人类活动与物种保护空间简单地重叠,缺乏对二者分布空间格局和特征的进一步分析和揭示。此外,合理、科学的自然保护地规划不应仅局限于现状,而应从早期规划时就以保护目标为导向进行“理想”状态分析,按照保护目标开展保护。国际上,如美国国家公园总体管理规划(GMP)均采用以目标为导向的规划方法,提前评估物种分布范围和适宜性,识别保护和利用潜力,制定基于保护目标的规划。
本研究提供了一种以目标为导向,基于“理想”情况下的保护地适宜性分析方法,通过明晰保护对象栖息地适宜性,辨识居民生计活动所需的生产生活空间分布及特征,识别二者的空间格局特征和潜在错位发展机会,为中国大量存在社区的国家公园和自然保护地如何在有限空间内保护物种、降低人类不良干扰,同时维持居民生计需求提供空间发展方向指导。从而,从规划层面减少保护矛盾,识别二者共生与冲突空间,开展精准化管控,为实现人与自然和谐共生提供科学支撑[6-7]。
本研究提供了一种以目标为导向,基于“理想”情况下的保护地适宜性分析方法,通过明晰保护对象栖息地适宜性,辨识居民生计活动所需的生产生活空间分布及特征,识别二者的空间格局特征和潜在错位发展机会,为中国大量存在社区的国家公园和自然保护地如何在有限空间内保护物种、降低人类不良干扰,同时维持居民生计需求提供空间发展方向指导。从而,从规划层面减少保护矛盾,识别二者共生与冲突空间,开展精准化管控,为实现人与自然和谐共生提供科学支撑[6-7]。
黑颈鹤(Grusnigricollis)是国家Ⅰ级重点保护野生动物,被《濒危动植物国际贸易公约》(CITES)列为世界急需挽救的濒危物种[8],是高原湿地生态系统的旗舰物种。本研究选取黑颈鹤全球最重要的越冬栖息地之一[9]185、越冬迁徙东线上重要的中转站——云南省大山包黑颈鹤国家级自然保护区(以下简称“大山包”)为研究区域,该地也是2016年云南省试点国家公园。大山包是为保护黑颈鹤及其越冬栖息地而设立的国家级自然保护区。大山包保护物种黑颈鹤保护价值突出,保护地内居民人口密度大,黑颈鹤栖息地与当地社区生产生活空间交叉重叠。因此该案例点的选择对于本文研究问题的解决具有较强的代表性和典型性。黑颈鹤于每年10月底11月初飞抵大山包,次年3月末4月初飞离。
研究表明,黑颈鹤植物性食源主要来源于当地居民社区耕地中秋收后残留的传统农作物;部分来自亚高山沼泽化草甸的野叶和根茎[9]190-193,这里也是当地社区重要的放牧场所。在整个越冬期,黑颈鹤觅食行为空间与当地居民生产空间(耕地、亚高山草甸牧场)重叠交错。传统农耕作物是黑颈鹤食物链的重要组成部分,是人鹤共生系统的基础[10]。根据昼夜规律,黑颈鹤的越冬行为包括日间的觅食行为和夜间的夜栖(roosting)行为[11]。黑颈鹤对夜宿环境的安全性要求极高,通常选择远离人类干扰的沼泽浅水区群居。在人鹤系统中,随着靠近夜宿地的当地居民生活空间不断扩展,居民生活空间与黑颈鹤夜宿、觅食空间也呈现空间重叠,居民生活所产生的干扰,如噪声、灯光等,是威胁黑颈鹤生态安全的主要原因[7]。
研究表明,黑颈鹤植物性食源主要来源于当地居民社区耕地中秋收后残留的传统农作物;部分来自亚高山沼泽化草甸的野叶和根茎[9]190-193,这里也是当地社区重要的放牧场所。在整个越冬期,黑颈鹤觅食行为空间与当地居民生产空间(耕地、亚高山草甸牧场)重叠交错。传统农耕作物是黑颈鹤食物链的重要组成部分,是人鹤共生系统的基础[10]。根据昼夜规律,黑颈鹤的越冬行为包括日间的觅食行为和夜间的夜栖(roosting)行为[11]。黑颈鹤对夜宿环境的安全性要求极高,通常选择远离人类干扰的沼泽浅水区群居。在人鹤系统中,随着靠近夜宿地的当地居民生活空间不断扩展,居民生活空间与黑颈鹤夜宿、觅食空间也呈现空间重叠,居民生活所产生的干扰,如噪声、灯光等,是威胁黑颈鹤生态安全的主要原因[7]。
本研究采用适宜性评价方法,以MaxEnt模型辨识黑颈鹤栖息地分布,运用层次分析法构建社区生产生活空间适宜性评价指标体系,基于二者的适宜性评价结果,运用空间自相关和椭圆标准差法,分析黑颈鹤栖息地保护空间、社区生产生活空间的热点区域和分布方向特征,为协调空间矛盾、制定功能错位发展、实现保护物种与当地社区空间协同发展提供科学依据。