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浅谈极端天气条件下人工干预机制在牛背梁保护区的建立

发布时间:2017-12-18 8:48:40  浏览次数:

自然保护区是人类为保护地球物种多样性专门开辟的空间范围,在这个区域内的生物都是自然规律调节,按照适者生存的自然法则演化更替。即使这个生态系统受到了一定的破坏,其也能通过生态系统的自愈功能来自我修复。但是当外界的破坏力远远超过生态系统自我修复能力的时候,人工干预就应当及时跟进,通过人为力量修复受损的生态系统。尤其是全球气候变暖导致气候异常、极端天气频繁发生,雪灾、洪水、泥石流、持续干旱等自然灾害使得本来就很脆弱的地球生态环境更是雪上加霜。在脆弱生态区和自然地理过渡地带,全球气候变暖对自然生态系统已经产生了影响,在这种形势下,珍稀生物适应全球变暖引起的气候变化已成为自然保护区工作者新的研究命题。本文就全球气候变暖引起的气候变化下,极端天气对牛背梁保护区的影响和应采取的人为干预措施提出自己的一些拙见。
1. 保护区概况
1.1地理概况
牛背梁自然保护区是秦岭东段生物多样性最为丰富的地区,也是秦岭自然保护区群中生物多样性保护的边缘重地。它是我国目前唯一以国家I级保护动物羚牛及其栖息地为主要保护对象的森林和野生动物类型国家级自然保护区,总面积16418公顷。牛背梁保护区除主要保护对象羚牛外,同时还分布着豹、黑鹳、黑熊、大鲵等脊椎动物218种,红豆杉、太白红杉、兰科植物等种子植物950多种,奠定了其在“秦岭自然保护区群”和陕西秦岭生物多样性保护工作中的重要地位。    
1.2气候、水文
秦岭作为我国暖温带和亚热带分界线,备受关注。牛背梁保护区位于秦岭山脉东段,地处中山和亚高山区,海拔范围1100—2802米。保护区内主峰牛背梁(2802m)为秦岭东段最高峰。区内河流密布,水源充足,主要有石砭峪河、沣峪河、旬河和乾佑河四大河流,分别属于黄河和长江两大水系。保护区属于暖温带半湿润气候区,冬季寒冷干燥,夏季温凉湿润,年均气温8—11℃,极端最高气温31.1摄氏度,极端最低气温-21.6℃。年均降雨量850—950mm。
2.牛背梁保护区气温变化研究
牛背梁自然保护区东西跨度大,横跨秦岭南北两侧,地形复杂,其内部小区域气候变化更能反映区域环境对全球变化的适应特征。张立伟等分析指出1960-2009年秦岭南北平均气温、极端气温均呈增温趋势。通过对1975~2013年牛背梁保护区气温变化研究结果表明,牛背梁保护区是全球气候变暖的敏感区域。年尺度上,近39年来平均气温与极端气温呈明显上升趋势,其中极端最低气温上升最为显著,且均在1994年发生了暖突变;季节尺度上,平均气温和极端气温除秋季呈下降趋势外,春季、夏季和冬季均表现上升趋势,四季气温的突变年份集中在20世纪90年末和21世纪初。
3. 极端天气对牛背梁自然保护区的影响
秦岭不仅是我国地理的南北分界线,而且也是我国气候的南北分界线,其在中国地理上具有非常的特殊性和重要性。东南暖湿气流和西北寒冷空气在这里碰撞,也在这里被秦岭山脉阻隔。近年来频繁发生的极端天气已经明显影响到地处秦岭深处的牛背梁保护区内的物种种群及其栖息地的安全,其影响主要表现为以下几个方面。
3.1严寒对重点保护物种种群安全的影响
根据保护区以往气象资料,保护区最低温度-21.6℃。最近几年来的寒冬,尤其是2008年1月11日至1月22日,陕西省出现了自1957年以来罕见的最强降雪过程,秦岭的低温严寒已超过-30℃,为近20年以来冬季最冷。多日连降雪将林下植被覆盖,野生动物的饮用水源地被冰冻,让保护区内的保护动物因为严寒、饥饿原因导致非自然死亡率大幅度升高,严重威胁到保护物种的种群稳定。
3.2极端降雨对重点保护动物栖息地安全的影响
夏季极端的天气让保护区降雨量经常几倍于往年的平均量,导致了滑坡、泥石流、洪水的发生。滑坡、泥石流的发生直接导致保护区动植物栖息地被冲毁,对生态环境和重点保护动物的栖息地是最直接的破坏。2003年的“6.9”特大洪灾,在不到40个小时内累计降雨量达347.8毫米,洪峰流量高达600余立方米/秒,超过警戒水位170立方米/秒,为50年一遇特大洪水。短时间、高强度、局部集中的强降雨使土壤含水量达到极限,引发了大面积的山体崩塌和泥石流灾害。当时210国道彻底冲毁,保护区内也受到了严重影响,木门沟的一面山体彻底塌方滑坡,形成的泥石流冲到210国道,延伸有5-6公里。由于滑坡将土壤全部冲走,直到现在那里的生境还未恢复。泥石流使野生动物的栖息地破碎化、生境片段化,严重阻碍了物种在保护区内的交流,从而导致牛背梁保护区羚牛等重点保护物种局部性濒危现象发生。
3.3极端天气对保护区植物生长的影响
极端天气的出现,不同种类植物物候对气候变化的响应的差异,会使植物间和动植物间的竞争与依赖关系也发生深刻的变化。中高纬度植物的生长季节延长,打破了保护区植物正常的生长物候。秦岭里影响最为明显的就是竹类植物,气候异常导致竹类植物开花期提前,其非正常开花,加速竹类植物的死亡。竹类植物的安全又关系着以其为食物的其他珍稀野生动物。例如秦岭大熊猫,1973年秦岭竹子开花导致138只大熊猫死亡,1980年的竹子开花有255只大熊猫因饥饿生病受到抢救。
 牛背梁保护区内中高纬度生长的华桔竹(Fargesia spathacea),是重点保护动物羚牛冬季食物的大宗来源,羚牛冬季采食华桔竹占其食物总量的95%以上。同时,在冬季栖息地内聚生的华桔竹林为羚牛躲避天敌提供了最佳的隐蔽条件,使羚牛可以逃脱天敌的追捕。华桔竹的生长安全直接影响到羚牛种群安全。
3.4极端天气对森林病虫害防治的影响
暖冬现象与严寒雪灾天气不正常交替出现,导致森林内一些病虫害发生几率大幅度上升。原本应该越冬休眠的幼虫和虫卵,随着暖冬活动时间延长,1年生活史繁殖代数由本来的1-3代增加到3-5代,为病虫害的爆发提供了条件。2009年由于汶川大地震灾害和四川低温雨雪冰冻灾害发生后,一些地方生态系统功能受损,天敌栖息地改变,引发了次生性林业有害生物灾害发生。目前牛背梁自然保护区所在的商洛市柞水县已被被纳入松材线虫病疫区。
4.人工干预机制
4.1人工干预机制的建立
针对极端天气对保护区的影响,我认为牛背梁保护区应积极行动,采取措施,尽早建立起保护区在极端天气下对重点保护物种的人工干预机制,保证牛背梁保护区内重点保护物种的种群及其栖息地的安全。
4.2人工干预措施
4.4.1 在关键地段投放饲草
虽然羚牛是一种特别耐寒的动物,但是如果冬季的严寒达到一定程度,因大雪覆盖植被,导致保护物种羚牛无法觅食的情况下,人工干预机制必须马上启动,在保护物种栖息地内特定区域即冬季集群地域投放饲草,防止保护物种因饥饿死亡。
4.4.2 设置人工盐栅及保护天然盐源地
调查表明,羚牛栖息地附近一般都有天然盐碱地,这种地方多为岩洞或为富含矿物质与微量元素的矿泉水或为含盐碱的泥浆地。羚牛每年在7~9月份常舔食硝盐,来满足特殊的生理需求。因此保护天然盐碱地是我们保护区工作的一项重要工作,没有了天然盐碱的补充,很可能导致羚牛感染疾病或生长发育不良。当盐碱地遭到破坏时,为了防止羚牛遗弃栖息地举群迁移,就需要定点投放矿物质盐,供保护物种补充体内的矿物质和微量元素,保证保护物种的身体健康指标。
4.4.3 人工恢复栖息地建群种种群植被
保护区巡护员在巡护中,曾在老林区域海拔1770m附近发现一处开花竹,竹子开花意味着将要死亡。当气候异常,导致保护区内植物大面积非正常死亡的时候,人工干预应立即启动。首先应该调查清楚导致植物死亡的真正原因、植物的死亡率等情况;其次,根据植物死亡面积和死亡率制定出现存植物的保护措施;最后,通过人工恢复方式恢复栖息地内原有植物种群数量,保持其建群种优势,防止栖息地因建群种死亡导致的次生化现象发生。
4.4.4 设立气象监测站点,监测预警异常天气
为了应对极端天气对保护区的影响,应在保护区内设立自动气象监测站点,长期监测收集保护区的水文天气资料,为及时预警、启动人工干预提供科学依据。同时应对保护区内重点保护动植物建立长期的监测机制,跟踪监测重点保护动植物种群数量和发展趋势,当种群数量到达警戒值,人工干预机制立即启动。
4.4.5 加强与气象部门联系,积极干预灾害天气
在极端天气面前,牛背梁自然保护区应加强与地方政府和气象部门积极联系协作,做到天气监测数据共享,专业判读。针对灾害天气预警,积极联系,开展火箭弹驱雹、人工降雨、人工驱云等专业作业,化解灾害天气带来的影响。
5.结束语
牛背梁自然保护区作为秦岭东段生物多样性最为丰富的保护区之一,在全球气候变暖的影响下,也会遭遇极端天气侵袭,为了保护自然保护区内的生态系统及生物多样性安全,做到未雨绸缪,保护区就要建立极端天气的监测预警体系,采取积极的人工干预措施确保重点保护物种的生态安全。(公众教育科 郭朋勃)

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