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三江源草地多功能目标管理与自然保护地建设

2022-07-20常丽娜赵新全

自然保护地 2022年2期
关键词:保护地草地公园

常丽娜 赵新全,2*

(1. 青海师范大学,西宁 810016;2. 中国科学院西北高原生物研究所,西宁 810001)

草地是陆地生态系统的重要组成部分,约占世界陆地总面积的26%,聚集了大约38%的世界人口。草地生态系统作为地球上最大的陆地生态系统,不仅具有生物多样性维持、碳固持、物质循环和水循环等多方面作用,而且为世界生产了30%~50%的畜产品[1-2],对生态平衡稳定、文化历史传承、经济社会发展等具有重要价值[3]。

除了气候变化外,草地生态系统主要受人类活动的影响,人类早期文明的发展离不开草地,历经数千年的演变,形成了传统草地利用方式,如游牧、季节放牧等。与此同时,现代草地利用模式也逐渐建立和发展,包括划区轮牧、草场改良等[4]。近百年来,随着社会经济发展越来越快,人类活动对草地生态系统的影响也在日益加深,草原退化、逆行演替、环境变劣等生态问题日益突出[5]。面对生态环境变化,各级政府、相关学者开始关注和评估人类活动对草地生态系统功能的影响及其机理。例如,在日益加剧的人类活动下,如何对草地资源进行多元开发,稳定草地结构与功能,实施合理的草地多功能管理,提升草地畜牧业发展水平,从而实现草地生态系统利用的可持续性,以满足人类对草地系统功能的需求[2,4]。

在草地管理研究中,植物或植被的生产力水平被认为是草地生态系统功能评价的重要指标之一,但这种单一指标不能完全反映草地生态系统功能。由于生态系统功能在本质上是多维的,仅考虑单一的生态系统功能会低估生物多样性的重要性[6]。因此,需同时考虑草地的多种功能。草地作为可再生自然资源载体,构成区域发展的物质和环境基础。在分类上,草地具有景观草地、放牧草地、栽培草地等多样性类型;在生物多样性上,包含多种多样的动物、植物、微生物资源;在功能上,具有调节功能、供给功能、支持功能和文化传承功能等生态系统服务多功能性。实现草地生态功能、生产功能和生活功能的多功能优化管理,对保护自然、服务人民和永续发展具有重要意义[4]。

以国家公园为主体的自然保护体系建设是中国生态文明制度的重要内容。2019年6月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见》[7],提出“三步走”的目标,即到2020年,完成国家公园体制试点,设立一批国家公园;到2025年,健全国家公园体制,初步建成以国家公园为主体的自然保护地体系;到2035年,全面建成中国特色自然保护地体系。在自然保护地体系建设中,草地生态系统的多功能性则体现得更加明显,涵盖野生动植物栖息、生物多样性维持与保护、水土保持、气候调节、休闲旅游、特色文化保护等多种生态服务功能[6]。因此,草地的多功能性目标管理与自然保护地建设目标相一致,即改变以往草地管理中只重视生产功能的单一目标管理,这对草地的可持续发展与利用具有重要意义。本文将系统地总结草地多功能性的演变和草地多功能目标管理在自然保护地建设中的应用前景,并对相关问题提出相应的解决建议,以期为自然保护地的草地多功能目标管理提供理论支撑。

1 草地多功能性和草地生态系统多重服务目标

几千年来,人类通过作物耕种和动物驯化,使得早期文明得以进化。许多来源于草地的农作物和动物物种构成了现代集约化农业的基础,如谷物、牧草、猪和牛等。工业革命以来,随着经济社会的发展,草地不仅可以作为“生产资料”生产畜牧业产品,也可作为“生活资料”,直接消费草地的“生态系统服务”,对于草地生产、生态和生活功能的需求日益增加[4,8]。

1.1 草地生态系统多重服务和草地多功能性目标

草地生态系统生态、生产和生活三大功能,反映了生态系统的自然属性,是维持生态系统服务的基础。生态系统服务是指草地生态系统和生态过程所形成与维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。据2005年联合国颁布的《千年生态系统评估(MA)报告》指出,生态系统提供四种类型的服务:供应服务(如食物)、调节服务 (如水质调节)、支持服务(如营养循环)和文化服务(如娱乐)[9-10]。其中,1)供应服务是指生态系统中生产或提供的产品,是人类直接或者间接从生态系统获得的、可利用的资源要素,是草地生态系统生产功能属性的反映,具体表现为生态系统生产的草(牧草、草料)、畜(肉、蛋、皮、毛等)产品等;2)调节服务是指人类从生态环境调节中所获得的各种直接或间接的利益;3)支持服务是保证其他生态系统服务功能的基础,不同于其他的生态系统服务功能,支持服务对于人类的影响是间接的,且具有明显的时空尺度效应。支持和调节服务对应于草地生态系统的生态功能,具体表现为土壤形成、养分循环、水源涵养、水土保持、气候调节等[4];4)文化服务是指人们通过精神感受、休闲娱乐、知识获取等从生态系统中获取的非物质利益,对应于草地生态系统生活功能,也是传承独特草原文化的载体。生态功能属性是基础,是生态系统支持其内部各种生物健康生存的前提;生产功能属性是过程,是生态系统服务功能产生改变的条件;生活功能属性是集成,是生态功能和生产功能的综合体现[10]。

1.2 草地多功能性和可持续草业

发展可持续草业是指草地生态系统多项功能既满足当代发展的需要又不削弱后代进一步发展的能力。草地生态系统为人类提供了诸如生态维持、畜牧业生产资料、生物多样性保护、水源涵养、游憩娱乐、野生或自然产品生产、再生能源生产、文化产生和传承、科学研究和教育等9种服务功能,构成了我国草业可持续发展的基础。我国是世界上人口最多的发展中国家,人均资源有限,技术落后,资源利用率低,消耗过快,浪费严重。在农业建设中,有大量的土地处于风蚀沙化状态,水土流失严重。同时,我国草业面临资源相对短缺、生态恶化,水土流失加剧、草业发展技术含量低,投入不足等问题,要求中国草业必须选择走可持续草业之路[11]。过度地利用草地的生产功能必然会导致草地退化,形成多种生态危机,如水土流失、草地荒漠化、物种多样性减少等,导致草地多种生态功能减弱,草地生产功能下降,不仅严重影响草地初级生产力,而且制约当地经济和区域可持续性发展。因此,可持续草业的发展,必须建立在维持草地良好功能的基础上。草地管理、保护、建设和合理利用的根本任务就是维持、恢复或扩展草地的多功能性。

为发展可持续草业、减少放牧压力,需制定合理的放牧政策,以减轻过度放牧对健康草地产生的负面影响[12]。对于严重退化草地,建造人工草地可以使生物量迅速恢复甚至高于原生草地的水平,更好地满足牧民的牧草需求;同时,抑制毒草和杂草的蔓延,促进原生植被的恢复。当冬季牧草短缺时,通过合理补饲,确保营养均衡饲养,缓解草地牧草生产压力。此外,还可通过建立合理的生态补偿机制及放牧制度,加强牧民培训,增强其草地保护意识,从而促进草地可持续性发展。

2 草地多功能管理与自然保护地建设

近年来,由于大气二氧化碳浓度升高,极端天气频繁出现,全球气候发生剧烈变化,以及人类活动的叠加,导致草地退化、生态功能丧失等问题日趋严重。维持草地系统的多功能性在缓解全球环境问题上扮演着重要的作用。生物多样性功能是草地系统多功能中的核心功能,是调节和发挥生态系统多种功能的基础,对草地进行多功能管理首先需要保护好生物多样性。自然保护地是各级政府为长期保护重要的自然生态系统、自然遗迹、自然景观及其所承载的自然资源、生态功能和文化价值依法划定或确认的陆域或海域[13],主要包括国家公园、自然保护区和自然公园[14]。建立自然保护地是保护生物多样性的重要方式,也有助于发挥生态系统多种功能。在自然保护地体系建设中,全面考虑草地多功能管理,可显著提升草地管理效率,推动社会经济可持续发展。

2.1 草地多功能管理的原理和目标

草地的多功能管理是维持草地可持续生产能力、推动自然环境与社会协调发展的重要技术手段[4]。在传统模式下,草地管理的主要目的是生产草畜产品,通过收割干草以及制作青储饲料喂养草食动物,或直接放牧以获得畜产品[15]。在这种管理模式下,牧民过度注重家畜生产效率而忽略了对草地植被的影响,长期以超过草地自身承载力的载畜量进行放牧,导致草地生产能力下降。然而,为了提高经济效益,牧民将更多的草地纳入放牧范围,进一步加剧了草地问题,导致恶性循环。因此,单一的以消耗草地资源进行生产的管理模式已无法满足当前人类需求,未来社会的发展需要对草地的多种功能进行管理,以保护生物多样性、维护生态系统功能为前提,形成可持续的经营方式,充分发挥草地的多种功能。

自20世纪80年代以来,生态学迅速发展,越来越多的理论和原理应用到草地管理过程中[16]。大量研究表明,物种丰富度具有增强生态系统维持多种功能的能力[17],对生物多样性是调节和发挥生态系统多种功能的基础形成共识[18]。生物多样性对生态系统功能的影响通常归因于互补效应和选择效应,并随着时间的持续而增加[19]。较弱的环境筛选强度伴随着物种间更加明显的趋异现象,物种间功能性状差异较大,优势种发挥着重要作用,选择效应主导生态系统功能[20]。较高的环境筛选强度降低了物种间差异[21],植物间表现出趋同现象,选择效应适用性下降[22]。在这种情况下,不同功能性状间若能够更加互补性地利用资源,则可通过互补效应提高生态系统功能,此时多样性与生态系统功能之间呈现正相关关系[3]。植物的多样性可以通过特定于生态系统单个功能的互补效应提高多功能性,且不同物种对生态系统不同功能的互补效应又进一步增强了多功能性,具有多种功能的物种也可以通过功能特征的组合对生态系统的多功能性做出贡献[23]。

因此,以保护生物多样性、维护生态系统多功能为前提,充分发挥草地的多种功能属性,从而形成可持续的经营方式。在草地的生产功能管理方面,根据各地独特的牧草类型和生产能力以及家畜的营养需求和各季节牧草供给盈亏,可以通过划区轮牧[24]、合理放牧[25]、舍牧结合等方式,维持草地稳定的植被结构以及减少放牧对草地的不良影响,从而达到为家畜提供高质量牧草和维持生产功能高效的目的。在草地的生态功能管理方面,借助生态学、信息技术和系统分析方法对草地演替趋势进行科学预测,通过科学调控帮助草地良性发展[26],维持良好的调节气候、固定二氧化碳、涵养水源、养分循环等功能[27]。这不仅是保障草地生产功能和实现可持续利用的基础,也是发挥其生活功能的关键所在。在平衡草地的生产和生态功能的基础上,发展草地的生活功能不仅可以提高草地草畜产品生产和观赏娱乐相关的直接利用价值,体现了对其社会属性的认可[28],还有助于发挥其经济保障、自然风光休闲旅游、宗教和民族文化传承等作用,充分发挥草地生态服务的多功能性。

2.2 多功能管理的技术和模式

草地的科学管理就是对草地进行科学的多功能管理。自20世纪以来,一些发达国家已率先开始通过各种技术和模式对草地进行科学管理和建设,如建设自然保护区、建立人工草地、实施合理的放牧方式等,使草地进入现代科学管理新阶段。其中,建立自然保护地是对生态系统多种功能进行系统管理的重要方式,不仅为保护生物多样性提供了保障[29],也对人类社会和经济发展做出了贡献。管理良好的自然保护地可以提供重要的生态系统服务功能,包括水、食品安全、农作物的野生亲缘物种保护、野生鱼类资源的维护和碳储存等。随着人口城市化,自然保护地在为城市提供清洁水方面的作用越来越大,世界上10个最大的城市中有三分之一以上的饮用水源供给来自于保护区[30]。因此,自然保护地建设的目的已经不仅仅局限于保护标志性景观、为濒危野生动物提供栖息地,而且还致力于缓解因森林砍伐和草地退化导致的碳固定减少问题,在减缓气候变化及可持续管理中发挥越来越重要的作用[31]。

自然保护地建设起源于19世纪的北美、澳大利亚、欧洲和南非,以保护自然景观和野生动物为主要目的[32],自然保护地在经济利用潜力很小的地区建立[33]。随着现代自然保护地概念的逐步发展和完善,全球自然保护地的范围迅速扩大,从20世纪初的少数几个地方发展到目前超过22万个法定国家级保护区,面积达2 250万 km2。1956年,我国第一个自然保护区在广东鼎湖山建立,自此之后的60余年里,在陆域和海洋建成了囊括各种级别和类型的11 800个自然保护地。其中,陆域面积有147万 km2,覆盖率达18%,可以为我国90%的陆地自然生态系统类型和野生动植物种群提供保护。我国独特的自然保护地体系以自然保护区为主,并以自然公园作为补充,具有完善的治理体系和高素质人才队伍,在生物多样性保护、生态环境质量提升、国家生态安全建设等方面具有重要作用[13]。

3 草地多功能管理与国家公园建设

国家公园是指国家为了保护一个或多个典型生态系统的完整性,为生态保护、科学研究和环境教育提供场所而划定的需要特殊保护、管理和利用的自然区域[34]。国家公园的主要目标是保护具有国家代表性的自然生态系统,促进人与自然和谐共处[35]。建设国家公园是严格保护并合理利用自然资源的可持续发展理念和举措,其中草地不仅仅是畜牧业材料的生产基地,其作为生态屏障、水源涵养、文化传承的多功能价值也愈发凸显[36]。

3.1 国家公园草地管理的目标

按照自然生态系统原真性、整体性、系统性及其内在规律建立以国家公园为主体的自然保护地体系,是贯彻习近平生态文明思想的重大举措,也是维护我国国家生态安全、经济社会可持续发展的基石。国家公园具有自然资源保护、科研监测、访客体验、解说教育、社区发展等多重功能[37],在保护生态系统的完整性、维系生物多样性等方面具有重要作用。

草地生态系统是国家公园生态环境的重要组成部分,在国家公园草地管理中,草地不再是单一的畜牧业产品的生产资料,而是消费草地的“生态系统服务”,发挥着水源涵养、水土保持、生物多样性维持和防风固沙等多种功能。因此,协调草地生态-生产-生活功能的可持续发展是国家公园草地管理的主要目标。草地的有序利用是草地生态功能的主要目标,也是草地生产功能的必要条件,而草地生活功能则是草地生态与生产功能的结合[36],是两者功能的综合体现。建立草地生态系统可持续发展的管理框架和草地多重管理的调控途径,实施合理的功能分区,划分草地管理重点区域,坚持系统耦合区域可持续生产模式,采取因地制宜的畜牧业生产经营方式和草场利用方式,减轻放牧压力,科学实现草畜平衡,提高草地利用率,从而实现草地可持续发展[38]。

3.2 三江源国家公园草地多功能性管理的理论和实践

青藏高原三江源地区是中国重要的生态安全和水源涵养功能区,其最主要的生态系统类型是高寒草地,在生物多样性保护、水源涵养、水土保持和防风固沙等方面起着重要的生态屏障作用[39]。同时,这一区域也是各种濒危野生动物物种的重要栖息地[36]。由于其特殊的地理和气候条件,生态系统十分脆弱[40],极易被破坏并较难恢复,三江源地区已被列为具有全球保护意义的“全球200”优先生态区之一[41]。自20世纪80年代以来,随着三江源区域社会经济的快速发展,受超载过牧、鼠虫危害、气候变化等众多因素影响,三江源地区高寒草地发生严重退化,不仅给当地牧民的生产、生活带来了巨大影响,也导致该地区物种多样性减少、生境丧失和景观破碎化[42-43]、水土流失日趋严重、草地沙化面积不断扩大等一系列生态问题。为了加强对三江源地区生态环境的保护,强调自然保护区的优化重组,增强其连通性、协调性和完整性,我国于2016年建立了第一个国家公园体制试点,即三江源国家公园,制定并实施了严格的保护和修复措施。其中,减少甚至完全禁止放牧是重中之重。同时,保护土著牧民的文化遗产和传统生活方式,并允许该地区的可持续发展也是三江源国家公园总体规划的重要目标。

三江源国家公园实行最严格的生态保护,加强对“中华水塔”、世界“第三极”生命和生态“净土”的保护,以及山、水、林、田、湖、草重要生态系统的永续保护利用,维护生物多样性,筑牢国家生态安全屏障(图1)。要实现国家公园建设与草地的多功能目标,则需从评价体系、监管制度、经营方式、文化传承等方面,采取以下具体措施:

图1 三江源草地多功能性管理模式示意Fig. 1 Theory and practice and multi-function management of grassland in Three-River Source National Park

1)加强基于自然比例理念的三江源国家公园区域功能优化实践,通过探索三江源国家公园所在地区区域尺度上生物多样性保护最小面积与民生需求最大面积相协调的自然比例,开展区域生态承载力系统监测、评估和红线区划,解决保护和发展的矛盾,从而实现社会-生态系统可持续管理。

2)加强国土资源空间优化配置的三区耦合模式应用,优化核心保育区、一般管控区和外围支撑区三大功能区域的生态、生产、生活功能,科学利用草地资源,转变生产方式,解决草地-食草动物矛盾和季节不平衡,实现三江源区草地畜牧业可持续发展。

3)建立系统耦合区域可持续生产模式,基于三江源区天然草场放牧承载力核算和牧草营养季节动态监测,集成高寒牧区天然草地合理放牧技术,做到营养均衡饲养,缩短饲养周期,减轻放牧压力。

4)坚持区域可持续发展,通过土地流转,壮大草产业规模,实现种植、生产、加工、销售一体化,提高草牧业的系统效益,实现籽实体农业向营养体农业转变。

5)加快构建数字化国家公园管理平台,建设集生态体验、环境教育、科普旅游为一体的高技术国家公园展示平台,实现国家公园自然资源环境的智慧化监测、精准化管理和数字化保护等。

6)建立三江源国家公园生态补偿标准和保障牧民利益的特许经营制度,制定生态共建、共享政策。

7)尊重牧民文化和宗教信仰,继承和发扬牧民传统文化中的生态环保举措理念,做好现代价值转换,引导草原传统文化发挥现代生态保护作用。

4 讨论与结论

草地不仅具有生态功能,还承载着生产功能和生活功能,不仅要用来载畜,更是物种多样性的一个载体。人类很早就意识到草地各种功能之间联系紧密、相辅相成,为实现草地生态系统可持续发展采取了一系列措施,但仍存在草地生态保护与经济发展的矛盾关系突出、功能保护性草地建设和管理不完善以及草地多功能性目标管理认识不足等问题。

为更好地实现草地多功能目标管理与自然保护地建设,将草地的多功能性作为自然保护地体系建设的重要内容,建议:1)优化自然保护地类景观草地、放牧草地和栽培草地空间布局,实现草地的多功能管理目标;2)科学核定放牧草地载畜量,实现草地资源的持续利用;3)因地制宜地扩展栽培草地建植,创建现代草牧业生产的新模式,突破高寒地区草牧业季节性营养不平衡瓶颈;四是实施自然保护地放牧家畜与当地野生食草动物平衡管理的示范工程,践行人与自然生命共同体理念;五是实施新的补偿标准,以“机会+管护”成本为原则进行补偿,根据保护效果寻找新的补偿机制,解决区域间发展存在的不平衡、不充分问题。

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