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科研成果
踏脚石策略:山地区濒危动物栖息地整体恢复的保护模式
日期:2023-06-20

撰稿:王浩瀚   审校:谭坤

栖息地破碎化限制了物种生存和进化的潜力,加速了生物多样性的丧失和物种灭绝。迁地保护和廊道建设是提升生境斑块连通性,缓解栖息地破碎化对濒危动物影响的主要途径,然而这两种方式成本极高,且廊道建设通常处在理论设计层面,实际可操作性较低。特别是在经济条件落后的山地区,传统廊道建设难以实践:如中国西南山地虽是全球生物多样性最丰富的地区之一,但该区域海拔高,植被恢复慢,加之山高谷深的地形地貌特征,当地保护管理部门根本无法负担其高额的建设成本。更糟糕的是现阶段研究常基于理论进行廊道工程建设,却忽视了物种的迁移能力和局部关键节点(小生境斑块) 的连通性。因此,急需一种低成本、具可操作性的廊道构建策略,从整体上促进山区濒危动物栖息地的保护和恢复。而中国传统过河模式中的踏脚石成为实现山区濒危动物生境连通的破局点。

常规过河模式和中国传统踏脚石过河模式:经济发达地区,桥梁是最理想的选择,而在经济落后地区,踏脚石过河也是不错的选择

基于踏脚石思路,大理大学东喜玛拉雅研究院团队以三江并流区珍稀濒危旗舰物种滇金丝猴为对象,构建适用于山地区濒危动物栖息地破碎化的廊道和生境保护和恢复的踏脚石模式。该研究以破碎化最严重的滇金丝猴南部种群栖息地为研究区域。研究团队使用R软件解译地表景观和并进行实地调查校正,评估了滇金丝猴南部种群的栖息地现状,确定了该区域共有6可以维持最小可存活种群长期生存可持生境斑块340可以维持个体迁移短期需要的破碎生境小斑块,5条阻碍滇金丝猴迁移的道路

基于踏脚石策略的滇金丝猴南部单元廊道恢复规划(1. 黑山种群北部区域踏脚石规划;2. 黑山种群和富合山种群间的踏脚石规划;3. 富合山种群和拉沙山种群间的踏脚石规划;4. 拉沙山种群和龙马山种群间的踏脚石规划;5. 龙马山种群和天池种群间的踏脚石规划;6. 天池种群以南区域踏脚石规划)

如果按照传统廊道建设方案,连通滇金丝猴南部种群栖息地的廊道最短距离为92.12 km,廊道最小宽度定义为0.1 km,该廊道的总面积为9.21 km2,其建设花费约为40亿元;同时需要建设5座天桥缓解道路对迁移猴群的干扰,其造价为11亿元。

而踏脚石策略,首先在5条道路两侧各设置两个面积为0.01 km2,可以维持个体快速迁移的生境斑块(人工踏脚石)。然后,根据已有研究报道的个体在非适宜生境下的平均迁移距离(3 km),在92.12 km潜在廊道中的生境斑块距离超过3 km的位置设置人工踏脚石,实现南部种群间个体的快速迁移。该区域共需设置13个人工踏脚石,花费0.43亿元;同时将潜在廊道上每隔3 km的踏脚石,以及道路两侧的踏脚石作为关键区域,设置保护小区,聘请护林员加强监测管理,实现南部种群的栖息地和廊道的恢复。该区域共需44个关键踏脚石,每年监测管理费用约为1亿元,与传统廊道相比节省的开支可以维持踏脚石保护策略36年之久的管理监测投入,既能缓解当地保护部分的财政压力,也能更好实现该区域生物多样性整体恢复。

踏脚石策略:栖息地整体恢复保护模式的实施步骤(A 生境不连通;B 通过人工他踏脚石实现弱连通;C 通过保护关键踏脚石实现生境强连通;D 生境斑块面积扩大,在关键区域建立保护区;D 生境斑块逐渐融合,形成可持续生境)

最后,该研究总结了实施踏脚石保护策略的关键因素是对目标物种生态行为的掌握,以及当地保护政策和保护部门的支持。而主要实施过程分为5步:首先,对野生动物生境状况进行评估;其次,设计人工踏脚石以实现可持生境间的弱连接;再次,在关键位置设置保护小区以实现可持斑块间的强连接;然后,通过踏脚石的扩张,形成多个可持生境斑块;最终通过踏脚石和可持生境斑块的融合实现区域生物多样性的整体保护。以此对山区其他珍稀野生动物保护进行适用性推广。目前研究团队已经联合当地保护部门在相应位置设置人工踏脚石,并进行实时监测,以评估该研究成果的实践效果。

研究成果20236月以“Stepping Stone Strategy: A Cost-Effective Way to Address Habitat Fragmentation of Endangered Wildlife in Montane Forest”为题发表于Ecosystem Health and Sustainability期刊,大理大学东喜玛拉雅研究院王浩瀚博士为第一作者,肖文研究员与黄志旁研究员为通讯作者,西澳大学Cyril C. Grueter教授和云龙天池国家级自然保护区徐会明工程师等为本研究共同作者。该研究获得第二次青藏高原科学考察与研究计划(STEP, #2019QZKK0402)、国家自然科学基金(32070456,31560118)和云岭滇金丝猴云南省野外科学观测研究站(202105AM070008)等项目的支持。

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原文链接:https://spj.science.org/doi/10.34133/ehs.0073