張明海 靳勇超 姜廣順,2
(1. 東北林業(yè)大學(xué)野生動物與自然保護地學(xué)院, 哈爾濱 150040;2. 國家林業(yè)和草原局貓科動物研究中心,哈爾濱 150040)
國內(nèi)外的自然保護實踐證明,建立自然保護地是保護珍稀瀕危物種和生物多樣性最有效的手段之一[1]。對于大多數(shù)珍稀瀕危野生動物來說,由于經(jīng)歷了長期自然演化和自然環(huán)境的變遷,形成了范圍較大的連續(xù)或間斷分布區(qū),且其殘存的棲息地往往是孤立而破碎化的。人類建立的自然保護地因受自然環(huán)境和社會經(jīng)濟等諸多因素所限,多數(shù)情形是在珍稀瀕危物種的分布區(qū)內(nèi)建立一處或若干處保護地,其劃定保護地的面積不可能無限增大,也不可能完全涵蓋珍稀瀕危野生動物的分布區(qū)。因此,根據(jù)島嶼生物地理學(xué)和集合種群理論,通過構(gòu)建保護地之間的生態(tài)廊道,連接孤立和分散的棲息地生態(tài)景觀單元,防止種群隔離,促進物種遷移,增加種群間的基因交流[2],最大程度地發(fā)揮自然保護地在保護珍稀瀕危物種和生物多樣性方面的生態(tài)功能。
東北虎(Panthera tigrisssp.altaica)是東北地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的頂端消費者,屬于典型的動物k-對策者。在長期的生物演變和進化過程中,東北虎適應(yīng)于穩(wěn)定的闊葉紅松林生態(tài)環(huán)境,其世代周期長、壽命長;繁殖投資大,繁殖率低下[3]。自2016年建立了東北虎豹國家公園體制試點以來,東北虎野外種群及棲息地的保護受到了國內(nèi)外各界的高度關(guān)注,保護地的分布區(qū)面積也逐年擴大,種群數(shù)量逐年回升,棲息地質(zhì)量明顯提升,東北虎自然保護地建設(shè)亦呈良性發(fā)展態(tài)勢。然而,如何將東北虎完達山東部、老爺嶺南部、張廣才嶺南部和小興安嶺東部4個孤島狀、破碎化的分布斑塊,逐漸恢復(fù)為相對成片、面積較大的適宜棲息地,已成為是中國東北虎保護面臨著的重大問題和挑戰(zhàn)。因此,本文基于景觀生態(tài)學(xué)的“斑塊?廊道?基質(zhì)”理論和生態(tài)廊道設(shè)計方法,提出了我國東北虎自然保護地生態(tài)廊道的規(guī)劃及相關(guān)建議。
虎作為全球生物多樣性保護的旗艦種之一,引起虎分布國家及國際社會的高度重視,其野生種群的有效保護和可持續(xù)生存對中國乃至全球生態(tài)安全具有深遠意義?;⒈涣腥雵乙患壷攸c保護野生動物名錄、CITES附錄I、《IUCN紅皮書》和《中國瀕危動物紅皮書》瀕危(Endangered,EN)等級。中國政府一直非常重視東北虎的保護工作,習(xí)近平等黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人多次為東北虎保護做過專門批示,國家林業(yè)和草原局相繼出臺了一系列的虎保護規(guī)劃和舉措,建立以東北虎豹國家公園為主體的自然保護地體系,通過加強執(zhí)法檢查力度和擴大公眾教育等保護管理措施,從而使東北虎野生種群數(shù)量呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的態(tài)勢。
目前,東北虎主要分布在毗鄰中俄邊境地區(qū)的完達山、老爺嶺、張廣才嶺和小興安嶺4個孤島化的斑塊,總面積為123 100 km2。我國在這些分布區(qū)及毗鄰區(qū)域已經(jīng)建立了83處各種類型的自然保護地,包括國家公園1處,面積為14 612 km2;國家級和省級自然保護區(qū)45處,總面積為23 136 km2;其他類型自然保護地37處,總面積為4 478.95 km2;自然保護地面積總共為42 226.95 km2,約占分布區(qū)總面積的34.30%。此外,俄羅斯的東北虎種群主要分布在濱海邊疆州和猶太自治州,總面積為217 000 km2,其中保護地面積為38 338 km2,約占其分布區(qū)的17.67%[4]。
近年來,東北虎的相關(guān)研究監(jiān)測表明,東北虎種群出現(xiàn)從中俄邊境向中國擴散,且在中俄邊境、黑龍江?吉林交界的東北虎分布區(qū)、黑龍江省、吉林省等國內(nèi)分布區(qū)之間進行遷移。盡管中俄東北虎種群在邊境交流頻繁,但向中國擴散和定居的趨勢不明顯,且破碎化和孤島化的棲息地是阻礙中國東北虎擴散的重要因素[5]。與此同時,我國吉林和黑龍江省、中俄邊境地區(qū)仍保留有大面積的森林,在連續(xù)多年實施天然林保護工程和野生動物禁獵的措施下,這片森林已經(jīng)為東北虎等野生動物創(chuàng)造了適宜棲息、繁衍與生存的自然條件;相鄰的俄羅斯東北虎種群已處于基本飽和狀態(tài),并有明顯向中國擴散的趨勢,根據(jù)俄羅斯東北虎種群成功恢復(fù)的經(jīng)驗,其種群可作為中國東北虎早期恢復(fù)的來源。因此,盡快建設(shè)自然保護地生態(tài)廊道是有效連通東北虎棲息地的重要手段,也是我國東北虎種群恢復(fù)的必要前提[6]。雖然目前我國東北虎分布區(qū)生態(tài)廊道的建設(shè)尚未有實踐,但已開展了東北虎潛在生態(tài)廊道的識別和規(guī)劃等方面的初步研究[7?9]。通過生態(tài)廊道的建設(shè),連通東北虎棲息地斑塊,開展獵物種群和植被的生態(tài)恢復(fù),推進東北虎種群數(shù)量持續(xù)、穩(wěn)定的增長。
生態(tài)廊道是指在生態(tài)環(huán)境中呈線性或帶狀布局,能夠溝通連接空間分布上較為孤立和分散的生態(tài)景觀單元的景觀生態(tài)系統(tǒng)空間類型[2]。其基本特征為:1)線性的空間結(jié)構(gòu),形態(tài)具有連續(xù)性,能夠形成完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),是構(gòu)建完整系統(tǒng)的特定空間戰(zhàn)略之一;2)環(huán)境特質(zhì)的差異性和連結(jié)性并存,具有較為統(tǒng)一的空間尺度;3)具有多功能性和可持續(xù)性,不同的廊道系統(tǒng)其主導(dǎo)功能存在差異,可平衡自然保護和經(jīng)濟發(fā)展。生態(tài)廊道既能為動物運動提供通道,使動物在不同棲息地之間交流,也能阻隔化學(xué)區(qū)、污染源等鄰避設(shè)施,起到凈化環(huán)境的效果[10]。Hanski等[11]認為,從集合種群理論角度,生態(tài)廊道可為因棲息地破碎化而產(chǎn)生隔離的物種提供最適宜的棲息地通道。
從景觀生態(tài)學(xué)角度來看,自然保護地實際上是分布在自然環(huán)境(基質(zhì))之中的“斑塊”。因此,在規(guī)劃和構(gòu)建東北虎自然保護地之間的生態(tài)廊道時,應(yīng)以“斑塊?廊道?基質(zhì)”理論為基礎(chǔ),充分考慮生態(tài)廊道具有通道?阻隔二元性的特點以及寬度、連通性、曲度等結(jié)構(gòu)特征,詳細分析自然保護地空間格局與生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系,提升生態(tài)廊道在維系自然保護地生態(tài)過程、減輕景觀破碎化、增加景觀的美學(xué)價值、保護生物多樣性、促進區(qū)域生態(tài)安全和經(jīng)濟發(fā)展的功能。東北虎生態(tài)廊道的選擇應(yīng)以種群擴散和繁殖為切入點,綜合考慮自然保護地及其周邊的社區(qū)發(fā)展和干擾情況,從而確定生態(tài)廊道的位置;生態(tài)廊道的規(guī)劃和設(shè)計宜采用“節(jié)點?網(wǎng)絡(luò)?模塊?走廊”模式連接?xùn)|北虎破碎棲息生境,以景觀功能為主導(dǎo),兼顧“以人為本”的廊道理念。即生態(tài)廊道空間規(guī)劃和設(shè)計在充分考慮相鄰自然保護地景觀結(jié)構(gòu)和東北虎及其獵物遷移通道連通性的前提下,應(yīng)綜合考慮東北虎保護的有效兼顧實施和當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展狀況,尋求保護與發(fā)展雙層的設(shè)計方案。此外,生態(tài)廊道是多個部門共同努力下的成果,需要積極開展廊道及其周邊植被的恢復(fù)、廊道監(jiān)測和管理等[12]。
目前,應(yīng)用于東北虎生態(tài)廊道識別和設(shè)計的方法主要包括最小費用距離模型[13]、電流理論模型[14]和廊道設(shè)計模型[7]等。這些模型綜合考慮了東北虎的分布、人為干擾和地形等環(huán)境因素,并且模型研究的結(jié)果對于開展東北虎生態(tài)廊道規(guī)劃具有非常重要的參考價值。
目前,中國境內(nèi)東北虎野外種群主要分布在完達山東部、老爺嶺南部、張廣才嶺南部和小興安嶺東部4個孤島狀、破碎化分布斑塊。完達山西部、老爺嶺北部、張廣才嶺北部林區(qū)曾經(jīng)是一大片連續(xù)分布的森林,一度被認為是東北虎潛在的分布區(qū),現(xiàn)在卻被人為景觀所分隔,導(dǎo)致斑塊之間的東北虎無法相互遷移。此外,小興安嶺完全與其他的森林斑塊隔離,其種群的維持主要依賴于俄羅斯尤太洲“普京虎”的跨境遷移。
根據(jù)俄羅斯收集的資料,每個成年雌性東北虎需要450 km2保護良好的領(lǐng)地,才能生存和成功繁育后代[15]。由此可知,野生東北虎只有在大面積的、連續(xù)的森林生態(tài)景觀中才能生存,而中國東北虎豹國家公園及各類自然保護地相繼建立,使得東北虎在每一分布斑塊維系一個或數(shù)個領(lǐng)地成為可能。為貫通東北虎種群各個自然保護地以及分布斑塊之間的自由擴散途徑,本次東北虎生態(tài)廊道規(guī)劃的依據(jù)為:1)2012?2020年,國家林業(yè)和草原局貓科動物中心在黑龍江和吉林兩省東北虎主要分布區(qū)15處野外監(jiān)測站點布設(shè)1 000余臺紅外相機,有效監(jiān)測天數(shù)為523 511 d的數(shù)據(jù)資料;2)2015?2017年,中國國家林業(yè)和草原局貓科動物中心與俄羅斯研究機構(gòu)合作開展東北虎跨境情況分析結(jié)果(475 km);3)2017?2020年,東北虎豹國家公園10個分局及東方紅、珍寶島、鳳凰山、大佳河、三江、太平溝、茅蘭溝等自然保護區(qū)監(jiān)測數(shù)據(jù),并采用“節(jié)點?網(wǎng)絡(luò)?模塊?走廊”模式規(guī)劃了中俄之間的跨國生態(tài)廊道和國內(nèi)跨區(qū)生態(tài)廊道(圖1)。
圖1 中俄東北虎生態(tài)廊道分布示意Fig. 1 A diagram of Amur tiger ecological corridor distributions across the Sino-Russian border
由圖1可以看出,目前中國主要分布有8條東北虎生態(tài)廊道,其中4條為中俄跨國生態(tài)廊道(綠色箭頭),另外4條為中國國內(nèi)跨區(qū)生態(tài)廊道(紅色箭頭)。
該廊道位于中俄邊境的老爺嶺南部的琿春?東寧區(qū)域,即東北虎豹國家公園及其毗鄰區(qū)域。主要區(qū)域包括:琿春、汪清、天橋嶺、老爺嶺、穆棱東北紅豆杉等12處自然保護地。該跨國廊道是維持我國東北虎豹國家公園虎種群的主要來源,是目前東北虎活動最頻繁、監(jiān)測數(shù)據(jù)最多的區(qū)域,也是東北虎跨境遷移于俄羅斯豹地公園?中國東北虎豹國家公園的重要生態(tài)廊道。隨著東北虎跨境遷移日趨增多,近年來,在我國國家公園琿春片區(qū)內(nèi),已經(jīng)監(jiān)測到數(shù)個定居繁殖的東北虎家族。然而,由于俄羅斯豹地公園處于俄羅斯濱海邊區(qū)西南部東北虎小種群分布區(qū),且該小種群已與錫霍特山地區(qū)的大種群隔離多年,種群數(shù)量僅為40~50只,其生態(tài)廊道的東北虎種群“源”的潛力不甚樂觀。
該廊道位于中俄邊境的老爺嶺北部的黑龍江鳳凰山國家級自然保護區(qū)和鳥青山省級自然保護區(qū)及其毗鄰區(qū)域,是中俄界湖興凱湖西北部林區(qū)東北虎跨境遷移的主要通道。由于該區(qū)域俄方分布的虎數(shù)量較少,跨國遷移的監(jiān)測數(shù)據(jù)不多,故僅有零星報道。
該廊道位于中俄邊境烏蘇里江沿岸的完達山東部虎林?饒河及其毗鄰區(qū)域,主要區(qū)域包括:東方紅、珍寶島、撓力河、東北黑鋒、大佳河等13處自然保護地。這是俄羅斯錫霍特山山脈東北虎大種群(約500只)與我國完達山林區(qū)跨境遷移的唯一生態(tài)廊道,也是維持我國完達山東北虎分布區(qū)的主要虎源,由俄地羅斯哈巴羅夫省的比金國家公園的東北虎跨江與我國完達山種群之間進行遷移交流。完達山東部林區(qū)是我國最早發(fā)現(xiàn)東北虎分布的地區(qū),雖然監(jiān)測數(shù)據(jù)較多,但監(jiān)測到的東北虎數(shù)量遠低于琿春?東寧區(qū)域,主要原因是比金地區(qū)位于錫霍特山東北虎“漏斗型”分布區(qū)的最底部,分布的數(shù)量有限,亟需中俄聯(lián)合開展跨境生態(tài)廊道建設(shè)。
該廊道位于中俄邊境小興安嶺東部的嘉蔭?蘿北?撫遠及其毗鄰區(qū)域,是俄羅斯尤太洲野外釋放的東北虎跨境遷移到我國小興安嶺林區(qū)的主要通道。主要區(qū)域包括:太平溝、茅蘭溝、黑瞎子島、新青、紅星等11處自然保護地。從2015年的“庫賈”首次跨境遷移到該地區(qū)以來,已有7只東北虎先后來到我國境內(nèi),占俄方近年釋放東北虎總數(shù)(16只)的44%,尤其是2021年跨境遷移的“拉佐夫卡”雌虎,攜帶了3只幼虎長時間駐留于我國太平溝國家級自然保護區(qū)。
該廊道東起琿春?東寧中俄邊境,經(jīng)由東北虎豹國家公園,在鏡泊湖南岸附近,跨越鶴大高速公路;西至張廣才嶺南部的黃泥河、東京城(西部)與大海林、山河屯林區(qū)交匯處的大盔鍋山周邊。主要區(qū)域包括:黃泥河、大峽谷、鳳凰山森林公園、海浪河、爾站、鏡泊湖等9處自然保護地,該廊道通過與東北虎豹國家公園銜接,形成了老爺嶺南部?張廣才嶺南部東北虎自由遷移的廊道,有效疏導(dǎo)了中俄邊境擠壓的東北虎個體向我國腹地擴散,緩解了東北虎豹公園內(nèi)的東北虎、豹種群擁擠競爭的問題。
該廊道主要是銜接松花江南北兩岸的張廣才嶺北部和小興安嶺南部2大林區(qū)之間的東北虎潛在生態(tài)廊道,為張廣才嶺南部擴散的東北虎與小興安嶺北部中俄邊境地區(qū)遷移的東北虎構(gòu)建起相互遷移交流的通道。主要區(qū)域包括:北岸小興安嶺南中部的清河、興隆、綏棱、雙豐、金山屯等林區(qū),南岸張廣才嶺北部的方正、柴河、八面通、林口等林區(qū),以及這些森工林區(qū)所轄的12處自然保護地。
該廊道主要是銜接國內(nèi)完達山、老爺嶺和張廣才嶺3個東北虎主要分布斑塊之間的潛在生態(tài)廊道,打通了東北虎完達山東部種群和老爺嶺南部種群之間的遷移交流通道。主要區(qū)域包括:完達山西部的樺南、雙鴨山、勃利等林區(qū),老爺嶺北部的密山、雞東林區(qū),張廣才嶺北部的林口、八面通和柴河等林區(qū),以及這些森工林區(qū)所轄的13處自然保護地。
該生態(tài)廊道東起虎林?饒河縣中俄烏蘇里江左岸,經(jīng)由完達山東部東方紅、迎春林區(qū);跨越建虎高速公路;穿越完達山西部的樺南?雙鴨山林區(qū)?勃利縣林區(qū),西至完達山西南部與老爺嶺北部林區(qū)交界處。主要區(qū)域包括月牙湖、七虎林、蛤蟆通、七星砬子、倭肯河等11處自然保護地。通過俄羅斯錫霍特山?中國完達山與中國鳳凰山?俄羅斯?中國鳥青山跨國生態(tài)廊道對接,在中國國內(nèi)形成完達山東部?完達山西部?老爺嶺北部東北虎自由遷徙廊道。這是目前國內(nèi)跨區(qū)生態(tài)廊道中最具有生態(tài)功能的生態(tài)廊道。
從上述東北虎生態(tài)廊道的總體布局來看,本文提出的8條跨境、跨區(qū)生態(tài)廊道,基本遵循了“斑塊?廊道?基質(zhì)”景觀生態(tài)學(xué)理論和“節(jié)點?網(wǎng)絡(luò)?模塊?走廊”模式的生態(tài)廊道設(shè)計理念。尤其是俄羅斯豹地公園?中國老爺嶺和俄羅斯錫霍特山?中國完達山2條跨國生態(tài)廊道,確保了東北虎豹國家公園和完達山2大國內(nèi)現(xiàn)有分布區(qū)與俄羅斯錫霍特山和濱海邊區(qū)西南部東北虎種群的跨境遷移交流,從而穩(wěn)定了我國東北虎野外種群的源;完達山東部?完達山西部跨區(qū)生態(tài)廊道的建成,極有可能將俄羅斯境內(nèi)錫霍特阿林大種群與濱海邊疆西南小種群,同中國連接在一起,從而實現(xiàn)全球東北虎各個種群的遺傳基因交流,這將極具國際意義。此外,完達山西部?老爺嶺北部?張廣才嶺北部和小興安嶺?張廣才嶺北部2條潛在跨區(qū)生態(tài)廊道的規(guī)劃設(shè)計,將為目前東北老爺嶺、張廣才嶺、完達山以及小興安嶺4個分布斑塊,在未來連成完整的東北虎分布區(qū),并恢復(fù)成適宜棲息地奠定堅實的基礎(chǔ)。
為了積極開展中俄東北虎生態(tài)廊道的建設(shè),全面推進東北虎棲息地生態(tài)修復(fù),滿足東北虎棲息、遷移和繁衍的生態(tài)需求,本文提出如下建議:
在琿春?東寧區(qū)域、烏蘇里江或黑龍江流域的中俄邊境地區(qū),選擇5~10處關(guān)鍵自然保護地,作為東北虎國際生態(tài)廊道建設(shè)的窗口,創(chuàng)建生物多樣性保護國際自然保護地示范區(qū),推進東北虎等珍稀瀕危野生動物動植物跨境保護。
以東北虎國內(nèi)跨區(qū)生態(tài)廊道建設(shè)為主,暢通中俄邊境生態(tài)廊道為輔,優(yōu)化整合東北虎棲息地內(nèi)的各類自然保護地,創(chuàng)新自然保護地建設(shè)與管理機制,構(gòu)建完善的東北虎自然保護地網(wǎng)絡(luò)體系。有計劃、按步驟、分期地開展東北虎生態(tài)廊道的建設(shè)工程。
優(yōu)先開展完達山東部?完達山西部和老爺嶺南部?張廣才嶺南部2條跨區(qū)生態(tài)廊道設(shè)計與建設(shè),探索路子、積累經(jīng)驗、打造模式。重點開展:1)東北虎友好型人工林近自然改造及生態(tài)修復(fù);2)退耕還林;3)建設(shè)跨越“建虎”“鶴大”等高速公路東北虎遷移廊道;4)東北虎獵物及棲息地恢復(fù)工程;5)定期開展東北虎巡護、監(jiān)測與反盜獵活動等。
建立東北虎野外種群及棲息地監(jiān)測和生態(tài)廊道建設(shè)成效信息平臺,對生態(tài)廊道開展常態(tài)化的監(jiān)測和管理。
建立中俄跨境東北虎自然保護地專家委員會,開展中俄東北虎尤其是邊境地區(qū)的東北虎種群的聯(lián)合監(jiān)測和科學(xué)研究。
東北虎作為森林中的大型傘護種,不僅在自然生態(tài)系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性作用,而且對生存環(huán)境的變化非常敏感,是生態(tài)環(huán)境的重要指示物種。保護野生東北虎,也就是保護了自然環(huán)境,保護了大片的森林和草地,保護了人類的生存環(huán)境。我國政府在“十四五”的相關(guān)規(guī)劃中已明確提出,要通過改善東北虎棲息地質(zhì)量,建設(shè)生態(tài)廊道,促進東北虎種群數(shù)量的恢復(fù)[16?17]。因此,本文提出中國東北虎自然保護地生態(tài)廊道建設(shè)愿景:以東北虎分布區(qū)自然保護地建設(shè)為基礎(chǔ),以東北虎跨境、跨區(qū)遷移軌跡為建設(shè)基點,以廊道內(nèi)生態(tài)景觀修復(fù)和獵物資源恢復(fù)為重點,將完達山、老爺嶺、張廣才嶺和小興安嶺東北虎分布斑塊連接成片,使東北虎自由遷移和繁衍于中國國內(nèi)和中俄分布區(qū),使東北虎棲息地質(zhì)量顯著提升,野外種群穩(wěn)定增長,才能實現(xiàn)虎與人類的友好、和諧共處。