第27卷第7期
2004年7月合肥工业大学学报(自然科学版) JOURN AL OF HEFEI U NIVERSITY OF T ECH NOLOGY Vol. 27No. 7Jul. 2004
小型湖泊湿地自然保护区功能区划探讨
王晓辉1, 张之源2, 蒋宗豪3, 贾良清3, 潘成荣3
(1. 合肥工业大学资源与环境工程学院, 安徽合肥 230009; 2. 安徽省环境保护局, 安徽合肥 230061; 3. 安徽省环境保护科学研究所, 安徽合肥 230061)
摘 要:以安徽沱湖省级自然保护区功能区划的实践, 探讨了小型湖泊湿地自然保护区的功能区划分思想及方法, 以期为相似生态功能区划提供参考。文章提出把连接水陆异质景观生态系统的特殊单元的生态交错带, 作为保护区中发挥重要作用的功能区域。在生态交错带内进行生态恢复, 保护景观多样性, 并使之成为连接核心区斑块的廊道。通过生境多样性、生态系统多样性的保护及景观连接度的提高达到生物多样性保护的目的。同时, 通过设立保护性经营区缓解发展与保护的矛盾。关键词:自然保护区; 功能区划; 生态交错带; 保护性经营区
中图分类号:X36 文献标识码:A 文章编号:1003-5060(2004) 07-0751-05
Discussion on the function zoning of minitype
lake -wetland natural reserve
WANG Xiao-hui , ZHANG Zhi-yuan , JIANG Zong-hao , JIA Liang-qing , PAN Cheng -rong Bureau , Hefei 230061, China ; 3. Anhui Institute of Environ mental Science , Hefei 230061, China ) 12333(1. Sch ool of Res ources and Environm ent, Hefei University of T ech nology, Hefei 230009, Chin a; 2. Anhui E nvironmental Pr otection
Abstract :T he pr actice of function zoning of the A nhui Tuohu prov incial natur al reserve is introduced, and the tho ug ht and metho d of function zoning o f minitype lake-w etland natur al r eser ve are discussed. The ecotone that is a special unit joining different aquatic -terr itor ial landscape ecosystem is regarded as an important functional part o f the natur al reserve. T hr oug h ecolog ical recovering and landscape diversity conservation, the eco to ne beco mes the cor ridor of jo ining the core area patches. The targ et of biodiv ersity conservation is r ealized by pr otecting habitat diversity and ecosy stem diversity and by pr omoting landscape connectivity . At the sam e time , the protecting developm ent ar ea is set up to w eaken the co ntradiction o f dev elo pm ent and protectio n. The case study is beneficial to the similar ecolo gical function zo ning.
Key words :natur al reserve ; function zo ning ; ecotone ; protecting dev elo pment area
建立自然保护区是生物多样性保护的有效途径。生物多样性包含4个层次, 即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性以及景观多样性。传统的自然保护区理论多侧重于前两个层次, 注重单一物种
收稿日期:2003-08-12
基金项目:安徽省自然科学基金资助项目(01045201) ; 安徽省优秀青年基金资助项目(200137)
作者简介:王晓辉(1972-) , 男, 安徽合肥人, 硕士生, 安徽省环境保护科学研究所工程师; , , [1]
752 合肥工业大学学报(自然科学版) 第27卷的保护, 其研究局限在对种群、群落及生态系统内部能量流动、物质循环等“垂直”过程的研究。自然保护的实践表明, 单一物种的保护措施是难以成功的, 它忽略人为干扰等外部环境的作用, 而对生态系统“垂直”过程的研究也忽视了其“水平”方向的空间异质性, 回避了边缘生境、生态交错带、廊道等具有特殊生态功能的区域。因此, 现代自然保护区理论需在更高层次上(景观) 去研究问题, 生物多样性保护也应从
[2]单纯的物种途径扩展到景观途径。
景观是生态系统的载体, 也是人类活动和影响的载体。景观系统不单单是自然的生态系统, 也是人类的管理系统。景观所特有的“人类尺度”使其成为人类经济活动和生态管理的基本单元。景观生态学和自然保护区学的快速发展, 使得景观规划理论运用于自然保护区功能区划成为可能。欧洲国家在较早时期已将景观生态学应用于评价和分析生态破碎化、生态和农业的关系及自然保护区区划等各个领域; 加拿大在自然保护区和国家公园的建设中也强调“生态完整性”的概念。近年来, 国内外学者相继提出了一些关于自然保护区景观规划的理论和方法, 为自然保护区区划和科学管理提供了有效的指导, 如“集中与分散相结合”、“必要的格局”、“景观生态安全格局”等
的功能区划之中。[6、7][4][5][3][2], 都已广泛地应用于自然保护区
由于人类活动对环境的影响愈来愈大, 自然保护区的建设中出现了保护与发展的诸多矛盾, 这些矛盾在人口稠密区的小型湖泊湿地自然保护区显得更为突出。这些保护区在“三区”(核心区、缓冲区、实验区) 功能设计上, 多是以资源、环境的地理分布为依据, 忽视了它们为服从统一生物多样性保护目的而必
[8]须具备的必不可少的联系; 传统封闭的自然保护意识使功能区划没有将保护区与区域经济发展及自
身可持续发展联系起来, 导致保护区与周边社区不断发生矛盾, 资源合理开发与利用滞后, 自身发展乏力。可见, 传统自然保护区功能区划已不能适应现代自然保护区发展的要求。
本文在景观生态学和恢复生态学研究的基础上, 结合区划实践, 提出了小型湖泊湿地自然保护区功能区划中的一些思想和方法。[9]
1 沱湖省级自然保护区概况
1. 1 自然概况
沱湖地处黄淮海平原南缘, 是小型河迹洼地型浅水湖泊, 平均水深1. 5m , 长约25km , 呈南北走
2向, 正常水位湖面约4000hm 。沱湖位于北亚热带与南暖温带过渡带的季风气候区, 四季分明, 气候温
和, 光照充足, 雨量适中, 无霜期长。
沱湖省级自然保护区为自然生态系统类的内陆湿地和水域生态系统类型自然保护区, 以淮北平原有代表性的湿地生态系统、珍稀水禽及渔业资源为主要保护对象。保护区以沱湖水域为主体, 包括岸边堤坝内外的生态交错保护带, 面积约4500hm 。
1. 2 生物多样性
据不完全统计, 沱湖已知各类水生维管束植物12科20种; 浮游植物共有7门68属, 其中硅藻13属, 绿藻26属, 兰藻19属, 金藻3属, 甲藻2属, 裸藻2属, 黄藻3属。沱湖浮游动物主要有原生动物13属, 轮虫22属, 枝角类7属和桡足类6属。从鸟类区系组成看, 沱湖有留鸟9种, 旅鸟和候鸟59种, 保护区内沼泽连片, 历来是众多水鸟越冬栖息地和迁移途中的停歇地, 包括国家一级保护动物白鹤、白鹳、黑鹳、大鸨及国家二级保护动物白枕鹤、灰鹤、鸳鸯和白尾鹞等。目前沱湖已收集的鱼类标本39种, 分属于7目14科, 另外甲壳类资源也很丰富, 有2种蟹类和8种虾类。
1. 3 典型的湖泊湿地生态系统
沱湖所处地理位置介于北亚热带与南暖温带过渡气候带, 与沿淮小型河迹洼地型湖泊的演变过程及生态环境较相似, 具有较好的典型性与代表性, 可作为淮北平原地区湿地生态系统研究基地。通过研2
1. 4 水产资源沱湖是重要的水产品基地, 水产资源丰富, 尤其是经济鱼类、蟹、虾等具有很高的经济价值。螃蟹、青虾、乌鳢、鳜鱼等畅销周边市场, 远销欧美和东南亚, 为当地经济的持续发展做出重大贡献。
1. 5 生态环境恶化趋势明显 沱湖位于淮北平原人口稠密区, 交通便利, 资源开发历史悠久
1) 。近年来周边居民生活及生产活动对其直接影响较大:过度捕捞及高强度的渔业开发导致渔业资源和水生高等植物的破坏; 由于围垦及不合理利用, 湿地面积萎缩, 鸟类栖息地受到严重干扰, 其觅食习性和食物链发生改变, 对周边地区农作物生产也产生了影响; 上游来水水质较差, 直接导致湖泊水质恶化。另外, 沱湖大堤的建设对湖泊天然形态发育的影响及滨湖地带农田的强化利用等都对湖泊生态平衡构成威胁, 沱湖的生态环境已变得十分脆弱, 保护区的建设也显得格外迫切。
2 保护区功能区划分
2. 1 功能区划分及其主要功能
根据保护区的自然地理状况、不同区域生态功能及景观规划的要求, 将保护区分为3个功能区和1个生态交错带, 即核心区、缓冲区、保护性经营区和在湖岸堤坝内外各50m 设立水陆生态交错保护带, 见表1所列和图1所示。
表1 各功能区主要功能及保护要点
核心区
(1) 对珍稀鸟类的栖息
地、鱼虾产卵场和天然景
观进行绝对保护。
(2) 禁止人类干扰活动。
(3) 有限度地开展以保护
和改善核心区生态环境质
量为目的的科学活动。缓冲区(1) 作为核心区天然屏障, 保证其不受人为干扰。(2) 可进行以资源保护为目的的科学活动。(3) 逐渐改变传统的农业种植结构, 发展生态农业、林业。保护性经营区(1) 保持与核心区、缓冲区在景观上的一致性。(2) 进行以资源利用为目的的科学活动。(3) 进行适度的资源开发经营活动(水产养殖、旅游) 。生态交错带(1) 明确保护区边界, 保持生态完整性。(2) 进行生态恢复工程。(3) 增加两个核心区斑块的连接性, 促进物种、营养物质、能量和信息流动。
(1) 核心区。在沱湖自然保护区内2个最大的湖湾处, 受人类影响最小, 自然景观保存较为完整的地段建立北部和中部2个核心保护区。面积共370hm 2, 占保护区总面积的8. 2%。
(2) 缓冲区。在核心区外围(生态交错带外) 陆域划出200m 区域作为缓冲区; 在核心区外围水域划
1) 出500m 区域也作为缓冲区。水陆缓冲区面积共929hm 2, 占保护区总面积的20. 6%。
(3) 保护性经营区。沱湖水体除去核心区、缓冲区以外的区域即为保护性经营区, 面积约2761hm 2, 占保护区总面积的61. 4%。
(4) 水陆生态交错带。以湖岸堤坝分别向两边延伸50m 的区域为水陆生态交错带, 面积约440hm 2, 占保护区总面积的9. 8%(交错带的界限可以根据湖岸的自然地理形态和植被分布情况区别对待) 。
2. 2 功能区划依据
2. 2. 1 核心区
首先, 核心区的划分有着资源分布及地理形态上的考虑:核心区湖底泥质肥厚, 湖面光照充足, 有利
于水生维管束植物和浮游植物的繁衍, 为重要的鱼虾产卵场。而该区湖岸线曲折, 滩涂植被及水陆交错带生态环境保存较好, 历年来是多种鸟类越冬的栖息地和迁移途中的停歇地。
此外, 由于小型湖泊湿地自然保护区自身特点, 核心区
水面(水体景观) 、湖岸(特有的交错带景观) 、陆域(以农田
景观为主) 景观上的异质性, 划分以景观同质性为基础的大
核心区已不现实。而且, 水陆交错带中要进行一定的生态恢
复工程; 缓冲区也要逐渐改变传统种植结构, 发展生态农
业。这就难免人类的涉足。所以核心区的划分只限于水面,
这样可以根据不同的景观要求采取不同的保护措施, 通过
景观多样性(指景观结构、功能和时间变化方面的多样性,
是景观水平上生物组成多样化程度的表征) 的保护达到
生态系统多样性、生境多样性保护的目的, 从而有利于生物
多样性的保护。正如国外学者Wilson 的观点“景观设计将
在生物多样性保护中起决定性作用, 在环境日益人工化情
况下, 仍然可通过林地、绿带、水系及湖泊等的巧妙布置来
[2]使生物多样性保持在较高程度”。
2. 2. 2 缓冲区
为更好保护核心区内鸟类栖息地、鱼虾产卵场和湿地生态系统, 避免人为干扰, 保证鸟类和鱼类食物来源不受水资源开发利用的影响, 有必要在核心区的陆域和水域外围设立一定范围的缓冲区。同时由于该区既包括水面又包括沼泽和农田, 其生态环境适宜鸟类的生存和繁殖, 因此在该区可开辟野生饲养鸟类的试验场, 试验饲养一些珍稀鸟类并对其进行科学研究。
2. 2. 3 保护性经营区
平原地区小型湖泊湿地自然保护区建设面临的重大问题之一是所涉及的经济、社会问题。保护区一般建在资源较为丰富的地区, 而这些地区往往是当地人民生计的主要来源。保护区的建立会使他们失去资源依托, 从而触发当地社会、经济的不稳定。另外, 保护区内部资源保护与自身发展之间也不可避免地存在着矛盾。这就要求保护区功能区划应体现可持续发展的原则, 允许对保护区资源的适度合理开发, 为区域经济持续发展做出应有的贡献, 从而寻求经济发展与自然保护之间最佳的平衡点。所以, 为了更好地体现可持续发展观念, 笔者用保护性经营区取代实验区, 在对核心区、缓冲区进行切实、有效保护的基础上, 将核心区、缓冲区以外的水域划为保护性经营区, 作为渔业、旅游等用途。但保护性经营区的资源利用方式和利用强度应与保护区质量要求相适应, 应与经营区的资源承载力相适应, 同时还应该提高资源开发利用的经济效益, 从而与当地居民的生计要求和保护区管理的经济需求相适应。
2. 2. 4 水陆生态交错带
水陆交错带的明确划分, 便于保护区管理部门直接管辖, 可避免保护区与周边社区间诸多纠纷。该区多为浅水及沼泽, 分布有滩涂植被和少量的防护林, 具有较为丰富的生物多样性, 对于净化水质、增强沱湖自身的缓冲和适应能力具有重要作用, 同时还是鸟类的栖息地。
生态交错带是指生态系统中, 不同物质能量体系、结构、功能之间形成的界面, 是相邻生态系统或景观相互渗透, 其内部生境对比度和等值线密度高, 生态位分化程度高, 生物多样性显著, 体现出有利于多个生态系统共存的多宜性[10][8][2] 图1 沱湖自然保护区功能区规划图。以两核心区斑块间的生态交错带为重点进行生态恢复工程(如在湖岸滩涂培植挺水和湿生植物, 构筑堤岸防护林及进行退耕还林, 退耕还草工作等) , 在其内部完善不同层次、不同空间结构植物群落, 增加交错带的植被盖度, 提高景观多样性和生态适宜度, 有利于生态系统多样性和生境多样性的保护。
第7期 王晓辉, 等:小型湖泊湿地自然保护区功能区划探讨755态交错带所形成的多样景观空间和生境空间, 既是物种重要栖息地, 也是物种沿湖岸线运动的重要廊道。廊道是两斑块(作为景观的基本单元, 有多种分类, 这里遵循保护区的功能区划, 取功能斑块, 即核心区斑块、缓冲区斑块) 间物种联系的通道, 其物种多样性保护的作用已被人们所认同[1, 2, 4, 10～12]。而作为提高景观连接度(由廊道的组成、宽度、形状及内部生态适宜度所决定, 并通过斑块之间物种迁徙或其它
[13][11]生态过程进展的顺利程度来反映) 的具体形态, 其也是有效降低生境破碎化的措施之一。通过廊道
的设立与建设, 有利于物种多样性和生境的保护。
由此可见, 对于受人类影响较大的小型湖泊湿地自然保护区, 生态交错带这一特殊功能区域的设立, 使其在充分利用保护区有限的资源和环境日益人工化的情况下, 达到最大的生物多样性保护效果。3 结束语
目前, 在人类活动频繁地区建设小型湖泊湿地自然保护区, 其功能区划中三区的划分避免不了这种“圈、套”模式。如何根据自然环境条件, 按照景观规划的要求, 既考虑人类的发展需要, 又要实现自然保护的目标, 进行科学、合理的功能区划就成为人们一直在探讨的问题。
以景观生态学为基础的景观规划理论可应用于保护区功能区划。对于平原地区小型湖泊湿地自然保护区, 可突出生态交错带在功能区划中的地位和作用, 把其作为保护区功能区划中一类重要功能区域。在交错带内进行人工诱导的原始自然景观恢复工程, 通过景观多样性的保护、景观格局(生态交错带、廊道) 的优化、景观功能(物种流、物质流、能量流、信息流) 的提升及景观连接度的提高达到生物多样性保护的目的。
另外, 针对小型湖泊湿地自然保护区周边人口密集、农业活跃的特点, 从保护区可持续发展的角度出发, 在对核心区、缓冲区进行重点有效保护的基础上, 将尽可能大的水面划为保护性经营区。这便于在大范围内进行统一的有计划的高效管理, 可为核心区、缓冲区提供更好的生态客观背景, 还可避免因保护区建立而触发的社会、经济问题。同时, 也充分发挥了湿地资源的生态服务功能, 使其成为当地经济持续发展的有力保障。
[参 考 文 献]
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(责任编辑 张淑艳)