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孙建、傅伯杰:科学评估并降低围栏对野生动物的影响

2021-10-19 中国科学报
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语音播报

  编者按

  在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)期间,中科院青藏高原研究所生态格局与过程研究团队孙建研究员与中科院生态环境中心傅伯杰院士联合国内外科学家,10月15日在《科学》杂志以Letter形式在线发表文章,呼吁重新审视和评估遍布世界各地的围栏工程,并采取预防调整措施降低潜在风险,以维护全球生物多样性。本报记者对两位科学家进行了采访,下文根据采访整理而成。

  孙建 傅伯杰

  十多年扎根青藏高原,我们经常在野外科考中看到这样一幕:藏野驴、普氏原羚等野生动物不幸被挂在围栏上,如果周边牧民及管护员及时发现、积极施救,它们就能脱离铁丝制成的围栏。这些被成功解救的野生动物无疑是幸运的。但在很多看不见的时刻,围栏成为了伤害野生动物的无形陷阱。可以肯定的是围栏禁牧是重要的生态恢复措施,但围栏的存在也导致了生态系统的进一步破碎化,阻隔了动物迁徙和基因交流。

  围栏之惑

  围栏是现代畜牧业管理中非常重要的一项手段,不仅是青藏高原,在欧洲、北美和非洲等地,围栏几乎无处不在。围栏的功能属性多样化,一些围栏的建设用于禁牧和退化草地恢复,例如澳大利亚的“野狗围栏”和我国的退牧还草工程;一些围栏属于道路围栏,旨在有效保护交通安全;还有一些围栏作为国境边界线,防止难民迁移进入和疾病扩散。

  围栏能有效保护濒危物种,利于生态脆弱地区的生态保护和恢复,然而,围栏也会阻隔和破坏动物的迁徙路线,在一定程度上影响了生态过程、景观格局和生物多样性。例如在南非,围栏严重威胁迁徙类动物的数量。在博茨瓦纳,围栏阻止大象自由活动,甚至导致大象被迫饮用富含蓝藻毒素的池塘水后大量死亡。生境破碎化在气候变化背景下被放大,进一步加剧了生物多样性以及生态系统功能和服务的恶化。

  我们从多年的野外观察中看到,为保护某些特定物种实行的围栏措施,却对其他物种产生严重的阻隔和伤害,进而威胁当地的生物多样性。

  优化围栏效应

  在青藏高原,围栏对维持当地高寒草地生态系统健康、稳定区域生态安全和经济发展具有重要作用,但是围栏对生态系统过程以及家畜、野生动物和人类之间关系的影响是复杂的。

  比如,若尔盖草原兴建围栏后牧草长得很好,但是到了第二年春暖花开的时候,由于往年的枯落物没有被充分利用,对植物光合作用造成了严重影响,导致植物发芽困难。而没有牛羊践踏的禁牧草地,孔隙率增加,高原较强的蒸散发会导致土壤水分大量损失,这不利于土壤养分的周转和积累,加上鼠害等多种因素,会导致草地进一步退化。

  因此,建议通过“优化围栏效应”,遏制草原退化和改善生态环境。优化的围栏管理框架是利用“分类—统筹—协作(3C)”方法(注:该方法由傅伯杰提出)优化管理高寒草地,进而实现青藏高原高寒草地生态和社会系统的可持续发展。

  具体来说,分类就是因地制宜实施围栏放牧管理,要以青藏高原生物地理格局为依据,考虑不同草地类型对干扰或破坏的响应以及恢复力差异。统筹就是要建立三维监测和综合评价体系,综合卫星、无人机和地面调查,建立高质量、长时间围栏数据库,通过长期评估,统筹生产、生存和生态的动态平衡。协作要充分考虑不同行政部门、决策者、执行者、评价者以及不同领域之间的合作,实现草地可持续管理和利用。此外,要结合基于自然的解决方案(NbS),尽量减少人类干扰,依靠自然的力量降低围栏对生物多样性的影响。

  在不可避免的情况下,临时性围栏和可穿透围栏可能是一种有用的工具,但所有类型围栏建设都需要将对生物多样性的长期影响作为先决条件。

  进行科学评估

  生物多样性对于全球可持续发展、粮食安全、栖息地保障、遏制病毒蔓延和传播至关重要。建议鼓励重新开放跨国界的野生动物迁徙通道,并依具体情况对已有围栏、正在建设和计划建设的围栏作出必要的科学评估。

  2021年8月,我们组建了80个观测站点构成的高寒围栏可持续观测网络,包含高寒草甸、草原、荒漠草原和湿地等多种生态系统类型,覆盖青藏高原全域,解决了长期困扰围栏研究的难题,即缺乏精确的围栏时间、统一观测标准、区域尺度观测和配套环境监测数据等。

  构建可持续观测网络,主要解决三个科学问题:如何精确刻画围栏效应?如果围栏有积极效应,最优围封年限是多长?青藏高原全域围栏优化布局方案是什么?

  此前我们综合其他学者不同站点的研究结果,综合分析认为在中度退化的草地生态系统,草甸的围栏经过1~4年可以拆除,草原则需5~8年。但我们希望能通过围栏可持续观测网络,更加精确地回答科学问题。2021年开展了两个月的围栏生态效应野外科考,我们已获取了观测网的样品和数据,有望在2022年上半年获得分析结果。

  围栏对生物多样性的影响,在全球科学家的努力下,已经逐渐引起了相关组织和机构的重视。比如,在三江源,部分围栏已经拆除,内蒙古高原呼伦贝尔市新巴尔虎右旗也拆除了7万米的草原围栏。

  我们建立了全球首个高寒围栏可持续观测网络,目前正在和国际同行合作,组建全球围栏观测网,以期解答全球围栏之惑。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abm3642

打印 责任编辑:阎芳

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