1983~2017年间丹顶鹤在盐城越冬地的种群变化分析

2018-12-26 09:21张亚楠赵永强吕士成
四川环境 2018年6期
关键词:繁殖地丹顶鹤盐城

张亚楠,赵永强, 陈 浩,吕士成 ,左 平

(1.江苏盐城国家级珍禽自然保护区管理处,江苏 盐城 224057;2.南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室,南京 210046)

1 前 言

丹顶鹤(Grusjaponensis)属鹤形目鹤科,为亚洲东部特有鸟种,列入IUCN(世界自然保护联盟)保护物种中的红色濒危(EN)物种名录,同时被列为CITES《濒危野生动植物种国际贸易公约》(又称《华盛顿公约》)、《野生动物保护法》Ⅰ级保护动物。丹顶鹤又称仙鹤,东亚地区的居民把它看作是幸福、吉祥、长寿和忠贞的象征。丹顶鹤在中国、日本、蒙古、俄罗斯繁殖,在中国、日本、朝鲜等地越冬。历史上丹顶鹤曾广泛分布于中国东部地区的湿地沼泽之中,是中国文化鸟类的典型代表。

丹顶鹤在全球范围内的野生种群分布总数不足3 000只,目前在中国境内越冬的数目不足千只,属严重受胁物种。丹顶鹤是鸟类保护中的旗舰种,也是对湿地环境变化最为敏感的指示生物。丹顶鹤需要洁净而又开阔的湿地环境作为栖息地,但由于日益增长的各种环境压力,其栖息地不断被转换为其它用地类型,直接威胁到丹顶鹤种群的健康和稳定性。多年来湿地系统退化严重,越冬丹顶鹤的数量明显下降,急需对其数量下降原因进行关注和重视,本文在保护区多年丹顶鹤数目调查的基础上,结合其繁殖地、以及全球其它地区丹顶鹤种群的分布和保护现状,分析了丹顶鹤越冬地的保护和管理对策,以便为丹顶鹤种群的健康发展和盐城海岸带的生物多样性提供有力的帮助和支持。

2 研究地点

江苏盐城国家级珍禽自然保护区(简称盐城保护区)是中国丹顶鹤的主要越冬地之一。 盐城保护区地处江苏中部沿海,是中国最大的滩涂湿地保护区之一,主要保护对象为丹顶鹤等珍稀野生动物及其赖以生存的滩涂湿地生态系统。保护区地跨响水、滨海、射阳、亭湖区、大丰、东台等6个市/县/区,北有废黄河口,南有长江口,中部发育有中国规模最大的辐射沙脊群,属典型的淤积淤长型淤泥质海岸,拥有丰富多样的滩涂湿地生态系统。保护区内生物多样性异常丰富,其中国家重点保护的一级野生动物有丹顶鹤、白头鹤、白鹤、东方白鹳、黑鹳、中华秋沙鸭、遗鸥、大鸨、白肩鵰、金鵰、白尾海鵰、麋鹿、中华鲟、白鲟共14种,二级国家重点保护野生动物有獐、黑脸琵鹭、大天鹅、小青脚鹬、鸳鸯、灰鹤、震旦鸦雀等85种。区内有大型动植物2 600余种,其中有植物450种,鸟类有402种,两栖爬行类26种,鱼类284种,哺乳类31种。

盐城保护区独特的地理位置使其成为南北半球候鸟迁徙的重要驿站,也是连接不同生物界区鸟类的重要环节,是东北亚与澳大利亚候鸟迁徙的重要停歇地。每年大约有近300万只候鸟迁徙中途休息此地,季节性居留和常年居留的鸟类达近百万只。其中最具代表性的是雁鸭类、鸻鹬类和鹤类。保护区还是中国少有的高濒危物种地区之一,已发现有29种被列入世界自然保护联盟的濒危物种红皮书。保护区最重要的保护物种之一是丹顶鹤,全球野生种群在2 800~3 300只[1]。2000~2001年曾有1 000余只丹顶鹤选择到盐城保护区越冬,成为当时全球最大的丹顶鹤越冬地。保护区的优质自然环境可以为越冬的丹顶鹤提供丰足的食物、安全隐蔽的栖息环境。

3 研究方法

本文的数据主要来自三方面:一是基于盐城保护区1982年以来丹顶鹤的野外实地同步调查数据的变化,分析导致这种变化的可能原因;二是对丹顶鹤生活的多个保护区进行实地调研,总结中国丹顶鹤繁殖地种群数量现状;三是通过文献检索方式获得丹顶鹤在韩国越冬的种群数量,并与其在中国越冬地数目变化进行对比。

盐城地区野外同步调查:盐城保护区每年在12月份和1月份进行两次越冬同步调查,并保证在一天内分组完成覆盖核心区、缓冲区、实验区的全保护区调查。两次调查结果取最大值。调查中借助40~60倍单筒望远镜和7~10倍双筒望远镜及肉眼观测,采用路线法和小区直数法统计。

丹顶鹤迁徙、繁殖地调研:盐城保护区工作人员于2017年6月7日~6月13日到黑龙江兴凯湖国家级自然保护区、黑龙江三江国家级自然保护区、黑龙江洪河国家级自然保护区、东北林业大学进行实地考察,获得丹顶鹤繁殖地的相关环境变化信息数据。

文献检索:维普中文科技期刊数据库、CNKI学术总库作为文献主要检索来源,以丹顶鹤种群分布、丹顶鹤栖息地为论文的主题、关键词检索,分析归纳其种群动态及影响因素;韩国庆北大学联系获取韩国丹顶鹤种群动态研究的学术论文;IUCN等NGO组织获取濒危物种名录查询丹顶鹤在全球的数量分布等。

4 研究结果

4.1 丹顶鹤的繁殖和越冬种群现状

丹顶鹤的大陆种群繁殖地位于俄罗斯、中国。在中国,丹顶鹤主要繁殖于内蒙东部辉河流域和额尔古纳河流域,黑龙江松嫩平原、三江平原及兴凯湖,吉林西部霍林河和洮儿河湿地以及辽宁辽河口芦苇湿地 。

丹顶鹤越冬地位于中国、朝鲜-韩国三八线附近。在中国主要越冬地包括江苏盐城地区的沿海滩涂及周围农地,集中分布在盐城国家级自然保护区,近年来部分留在山东黄河三角洲国家级自然保护区。江苏盐城保护区、山东黄河三角洲保护区、韩国铁原地区等是野生丹顶鹤的主要越冬地,另有少量丹顶鹤在辽河口国家级自然保护区越冬。

4.2 丹顶鹤迁徙种群繁殖地数据调查

2017年6月在丹顶鹤繁殖地的实地调研数据显示,在西部迁徙路线上,在扎龙保护区繁殖的丹顶鹤数量最多,每年有170~250只左右,其附近的哈拉海、乌裕尔河有20只左右。向南吉林向海保护区、莫莫格保护区、辽宁东台河口保护区总数不超过50只。近年来向西至内蒙繁殖的丹顶鹤数量增多,额尔古纳河、呼伦贝尔辉河保护区等有70多只。因此在中国西部迁徙路线上繁殖的丹顶鹤约400只。在东部种群的繁殖地,饶力河流域比较多,有200只左右,洪河、三江保护区有50只,兴凯湖有80~190只,乌苏里江流域的东方红、大加湖、珍宝岛也有50只左右,三江平原地区有400多只。该次调查显示,野生丹顶鹤迁徙种群数量为1 300只左右。

4.3 中国盐城和韩国铁原地区越冬地丹顶鹤的野生种群数量变化

盐城保护区是中国丹顶鹤西部种群的主要越冬地。近年来,由于全球气候变化、食物供给、人类干扰等原因,亦在黄河口保护区等地发现有丹顶鹤越冬,即丹顶鹤越冬地存在一定程度的北移倾向。盐城丹顶鹤据保护区多年调查数据显示(下图),自保护区成立以来,在1983~2000年间,盐城越冬丹顶鹤的数量呈上升的趋势,顶峰时达到1 000余只。自2001以后基本呈下降趋势。在2005~2008年间,丹顶鹤种群数基本维持在800只左右。随后,下降趋势较为明显,基本稳定在400~600只之间。而黄河三角洲保护区提供的数据表明近年来在黄河三角洲越冬的丹顶鹤约有100多只。

因数据原因,2000年以前韩国铁原地区的丹顶鹤数目并不明确(下图)。1990和1995年的数据分别在300只和400只。2000~2012年,韩国铁原地区越冬的丹顶鹤数量有逐年上升趋势,大概稳定在600~900只之间。2012年以后又稍有下降,大致稳定在700只以上[2-3]。IUCN官网濒危物种名录中记录丹顶鹤在韩朝边界的数量为1 000~1 050只[4]。

图 1983~2016年盐城/铁原地区丹顶鹤越冬种群数量Fig. The wintering population of the Red-crowned Crane in Yancheng, China/Tieyuan, Korea from 1983 to 2016

4.4 盐城野生丹顶鹤种群数量下降原因分析

根据丹顶鹤野生种群数量变化,以及中国和韩国丹顶鹤越冬地的种群数量对比,可以发现,盐城地区自2000年以来丹顶鹤野生种群数量持续下降,2004~2005年冬季有过回升,数量接近一千只。其原因应该与繁殖地丹顶鹤生境变化有关。2001年8~10月[5-6]、2002年3月[6],2005年3月[7],丹顶鹤繁殖地扎龙自然保护区发生重大火灾,导致丹顶鹤丧失必要的隐蔽条件和筑巢所必需的巢材,加大了巢址选择和筑巢的难度[5-6],进而影响到小丹顶鹤的生存质量和成活率。尤其是在繁殖季节发生的火灾,直接影响到丹顶鹤的出生率,因而在2001年之后,扎龙自然保护区的丹顶鹤数量持续下降。但2002~2004年间,丹顶鹤繁殖地的生境改善[6]又使其数量有所上升。不可否认,2005年3月的扎龙自然保护区的火灾对丹顶鹤种群的影响巨大,所以盐城越冬地在2004~2005年冬季数目达到高峰,而后持续下降。

与韩国铁原地区的丹顶鹤数据相比,韩国种群数则稍有上升且稳定性较好。自保护区成立以来,管理人员对丹顶鹤等保护动物的监测、管理等更为严格,已经杜绝了猎杀丹顶鹤的事例,因而基本不考虑丹顶鹤在越冬地的人为丧失。

据此分析中国野生丹顶鹤越冬数量下降的直接原因,存在两种可能:一是丹顶鹤繁殖地的种群数量可能在下降;二是有部分丹顶鹤可能会向东部韩国-朝鲜种群迁徙并在铁原地区越冬。但不可否认,盐城越冬地的环境变化亦是造成丹顶鹤种群数量下降的原因之一。除去以上两种可能的客观原因外,社会经济发展所带来的人鸟争地也是原因之一。伴随社会经济的快速发展,区域保护与开发矛盾突出,丹顶鹤生存区域不断缩小,生境质量不断降低,种群数量持续下降,丹顶鹤保护问题极为复杂,保护形势极为严峻。导致盐城丹顶鹤数量下降的原因主要有:气候变化导致繁殖地的源头面积急剧萎缩[8];社会经济发展使适宜栖息地减少和破碎化[9];农业和工业污染,对丹顶鹤栖息地和身体健康产生不可预测的影响[10-11];迁徙和越冬期中毒死亡导致种群数量下降[12]。以下就主要原因进行分析:

以人类活动对丹顶鹤越冬地的干扰为例:人类活动的干扰程度与丹顶鹤种群的警觉度密切相关,一般来说,种群越小,人类干扰度越大,丹顶鹤警觉性越高[13]。而自20世纪90年代以来,盐城保护区的人类干扰程度越来越高。例如,海上苏东战略使盐城市沿海滩涂的土地利用方式在近二十年内发生了巨大变化。加之港口建设、经济发展需要,盐城保护区经历了2006年、2012年两次范围调整,整个保护区面临的人类干扰强度极大。基于上述的开发利用方式,盐城湿地珍禽国家级自然保护区内的滩涂湿地资源遭到破坏,滩涂湿地大面积围垦,缓冲区内人类活动的强度和范围逐年增加,潮滩湿地开发利用与生物多样性保护的矛盾突出。

栖息地的生境质量变化:栖息地减少和破碎化导致的栖息地适宜生境变化会直接影响丹顶鹤种群的数量[14]。丹顶鹤作为大型湿地鸟类,具有较强迁徙能力与空间活动能力,对栖息地的要求相对较高,既要有休息隐蔽场所,也要有觅食空间。针对丹顶鹤栖息地的开发带来的环境质量降低、景观破碎、丹顶鹤行为生态的研究也很多。相关学者针对盐城保护区区域尺度丹顶鹤适宜生境做了评估,从1987年到2007年栖息地的面积减少与破碎化使得丹顶鹤的适宜生境减少了一半以上[15],2000~2013 年保护区丹顶鹤适宜生境从连续分布变为集中分布在核心区周围区域[16],目前,盐城野生丹顶鹤种群的越冬区域仅为上世纪80年代的8%[14]。

同时,生物入侵也加速了盐城滨海湿地生态系统的改变。自1980所以来,互花米草的大面积扩张也改变了保护区水文条件,促成了水、土壤、地形地貌、营养物质、底栖生物、地上植物等生物要素的改变,使原生生态系统退化,对丹顶鹤最直接的影响就是不断侵占其适宜的生存空间。在盐城保护区核心区自然湿地类型中,獐茅滩由1976年的50 014 hm2减少到2007年的0 hm2[17]; 1983~2012年,主要表现为米草沼泽和芦苇沼泽面积不断扩张,光滩和碱蓬沼泽面积明显萎缩。其中,芦苇沼泽和米草沼泽面积分别增加了85.82%和515.61%,碱蓬沼泽和光滩面积分别减少了80.62%和63.32%[18]。目前对互花米草的研究主要集中在其环境影响及生态风险评估上,防治措施研究甚少,中国目前比较成功的治理案例就是崇明东滩的互花米草“围、割、淹、晒、种、调”生态治理工程[19],但其工程代价也极大。

5 丹顶鹤保护与管理对策

综上所述,有关越冬地丹顶鹤种群数量的变化存在很多不确定性。作为迁徙鸟类,影响其种群数量的变化的地区因素有3个:一是繁殖地的生境健康度;一般来说,种群数目的增长与繁殖地的生境健康存在明显的正相关关系。二是迁徙路线上中继站的食物供给度;一般来说,迁徙鸟类需要在中继站得到充足的食物供给和休息时间,以恢复并补充长途飞行过程中的能量消耗。如果在迁徙途中得不到充足的食物供应,迁徙鸟类会变瘦弱甚至生病,进一步影响到飞行质量。而对一年成幼鸟来说,则出现过因食物不足而在途中夭折的情况。三是越冬地的生境健康度,种群数目增长与生境健康亦呈现正相关关系。

因此,丹顶鹤种群的保护与管理首先要全局性地考虑大种群的实时监测与管理,建立全国乃至国际丹顶鹤保护区网络。从繁殖地到越冬地,均需要跟踪其不同种群的迁徙规律,了解分布动态,及时跟踪处理不利因素。技术上来说,卫星跟踪器的应用为这种跟踪提供了可能。但针对丹顶鹤跨国之间的迁徙,则需要国家间的协作与支持,以了解不同种群的迁徙路径。据调查,到目前为止,仍无明确的数据支撑丹顶鹤种群在东、西线迁徙的交叉或固定关系。国际丹顶鹤保护区网络的建立有利于明确东、西线迁徙种群的整体状况。

第二,建议对丹顶鹤种群生境质量进行周期性生态监测,并对其种群进行健康评估,该研究需要进行长时间尺度的连续性跟踪,以评估全球变化,尤其是对温度变化敏感的鸟类对环境变化的反映。归根结底,物种的保护离不开物种的栖息地保护。隐蔽场所、食物供给、饮用水源、活动区域等缺一不可。因而,生态系统中除必须的水、土、气等环境要素外,动物、植物、底栖生物等生物要素,生态系统结构及其功能、景观结构与格局、生态服务功能及其变化均需要进行全面监测,以便及时发现问题并解决问题。此外要加强监测丹顶鹤种群年龄结构、体型结构、家庭成员数量调查,得以对其种群健康开展评估。

第三,在人类过度干扰或因各种因素导致生境过度退化的区域,科学地实施保护生境地修复与管理。建立保护区模式并不能有效阻止生物多样性灾难性损失,越来越多的研究证明,无论保护区内部还是外部生境均趋于退化,只能通过一系列措施延缓退化过程与速度。如采取潮沟开挖、互花米草割除等措施控制外来物种入侵,通过生境恢复技术最大程度的保护扩大碱蓬、茅草滩,保护其资源生物多样性和丹顶鹤栖息生境;针对被人类经济活动侵占、破坏的生境,也能通过自然更新机制或合理替代途径进行补偿,例如保护区东侧滨海区域土地尽量恢复自然湿地,作为鸟类高潮休息地,西侧部分围垦土地在科学评估基础上实施有机生态种养殖,从而缓解保护与开发矛盾。

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