楊昆鳳,郭賢明,王蘭新*
(1.西雙版納布龍州級自然保護區(qū)管護所,云南景洪 666100;2.西雙版納國家級自然保護區(qū)科學研究所,云南景洪 666100)
火作為森林生態(tài)系統(tǒng)組成的一部分,對生物多樣性會造成一定的影響[1],在過去很長一段時間內(nèi)火都被認為是破壞生態(tài)系統(tǒng)的非自然因子[2]。隨著對林火研究的不斷深入,其在生物多樣性保護方面的積極作用也受到越來越多人們的認可[2-4],我國許多專家和學者對火與生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系開展了大量的研究工作,取得了一定的成效[5-8]。
計劃燒除是人類充分利用火在生態(tài)系統(tǒng)中的有利作用開展的、在人為控制下的用火行為。計劃燒除的概念由F.E.Olmosted于1907年第一次提出,直到20世紀70年代作為有效的森林、生態(tài)系統(tǒng)管理手段才被美國廣泛接受[9]。我國的計劃燒除工作始于20世紀70年代,直到20世紀90年代西雙版納才開始開展計劃燒除工作[10],并逐步開展利用林火進行野生動物棲息地管理的嘗試[11]。筆者研究了計劃燒除對西雙版納地區(qū)野生動植物的影響,以便能更好地利用計劃燒除工作來改善野生動物的棲息環(huán)境,緩解西雙版納地區(qū)日益嚴重的人與野生動物的矛盾沖突。
西雙版納位于99°55′~101°50′E,21°10′~22°40′N,處于北回歸線以南的熱帶北部邊沿,國土面積19 124.5 km2,東北、西北與普洱市接壤,東南與老撾相連,西南與緬甸接壤,國境線長966.3 km。全州下轄景洪市、勐海縣和勐臘縣,2017年末全州常住總?cè)丝?18.0萬,戶籍總?cè)丝?00.02萬,其中少數(shù)民族人口77.87萬,占戶籍總?cè)丝诘?7.9%。年降雨量1 136~1 513 mm,年平均氣溫18.9~22.6 ℃。該地區(qū)分布著熱帶雨林、熱帶季雨林、季風常綠闊葉林等8個天然植被類型,野生動植物資源十分豐富,是我國生物多樣性最豐富的地區(qū)之一,分布著大量的國家珍稀瀕危野生動植物,其中有高等植物282科1 697屬4 669種(亞種和變種),約占全國維管束植物種數(shù)的16.7%,占云南省種數(shù)的33.3%;陸生脊椎動物718種,約占全國脊椎動物種數(shù)的20.0%,占云南省總種數(shù)的33.3%左右[12]。
2.1計劃燒除對野生植物的影響在選擇的燒除區(qū)域內(nèi),采用隨機設置樣方的方法開展植物調(diào)查。根據(jù)樣方設置的標準,雨林樣方按每個1 500 m2設立,季風常綠闊葉林樣方按每個900 m2設立,針葉林、竹林等按每個樣方400 m2的標準進行調(diào)查,荒草地和灌木林按每個樣方100 m2的標準進行調(diào)查。
2.2野生動物調(diào)查
2.2.1樣線法。樣線寬以單側(cè)25 m計,長以各樣線的實際自然長度為準。記錄樣線中出現(xiàn)的動物實體和痕跡,利用全球定位系統(tǒng)(GPS)進行定位,確定動物的活動地點及活動范圍。樣線長短根據(jù)計劃燒除區(qū)域的實際情況而定,無固定長度。
2015—2017年共設置調(diào)查樣線2條,即蓮花塘區(qū)域和關(guān)坪區(qū)域各1條。①關(guān)坪區(qū)域樣線從關(guān)坪亞洲象食物源基地為起點,計劃燒除點為終點,全長4 km,樣線經(jīng)過農(nóng)地、膠林、溝谷雨林、荒山、荒草地、季風常綠闊葉林等植被類型。②蓮花塘區(qū)域樣線從蓮花塘舊家開始,至下寨河口結(jié)束,全長6 km。該樣線是涉及植被類型最多的一個區(qū)域,沿途有竹林、季風常綠闊葉林、灌叢、草叢等植被類型,其中草叢所占的比例最大。草叢又分為白茅群落、飛機草群落、剪股穎群落等。
2.2.2樣方法。對計劃燒除區(qū)域內(nèi)進行定點調(diào)查,以彌補樣線調(diào)查過程中部分數(shù)據(jù)的不足。在樣線上隨機抽取在不同生境中20 m×20 m的樣方作為定點觀察點,觀察其中的野生動物變化情況,記錄其中的野生動物痕跡及其棲息地變化。
3.1野生植物恢復情況對前期調(diào)查中設置的固定樣地進行監(jiān)測,重點是觀察草本植物的變化情況,每個季度監(jiān)測1次。通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn),在所有監(jiān)測樣方中,留在樣地內(nèi)的大喬木均未受到計劃燒除的影響,草本及藤本植物受影響較大。
在計劃燒除過程中,燒除區(qū)域的草本植物基本死亡,基徑≤2 cm的小喬灌木或幼樹地上部分大部分被燒死。通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn),在計劃燒除后的90 d內(nèi),樣地內(nèi)的各種植物都有不同程度恢復。草本植物全部重新萌發(fā),小喬灌木和幼樹有部分從基部又萌發(fā)新的植株。180 d內(nèi)所有被火燒死的物種基本恢復了生長,270 d后草本植物已全部長到燒除前的高度。
3.2野生動物活動情況
3.2.1關(guān)坪區(qū)域。經(jīng)調(diào)查,在樣線中活動的動物有亞洲象、野豬和赤麂等。調(diào)查發(fā)現(xiàn)了亞洲象的實體,在離樣線500 m左右活動。2015—2017年西雙版納區(qū)亞洲象每月出現(xiàn)頻次見圖1。 從圖1可以看出,亞洲象在7—9月活動相對頻繁,2017年7月和2016年8月是亞洲象活動最頻繁的時間,2015年全年活動相對較少。由此可見,持續(xù)的計劃燒除對亞洲象的棲息環(huán)境有一定的改善作用,同時每年6—10月是西雙版納主要的雨季,這一季節(jié)通過棲息地改造,林下可食植物大量生長,對亞洲象起到較好的吸引作用。
圖1 2015—2017年關(guān)坪區(qū)域亞洲象各月出現(xiàn)頻次Fig.1 The occurrence frequency of Asian elephants in Guanping area in every month from 2015 to 2017
2015—2017年西雙版納地區(qū)其他野生動物出現(xiàn)頻次見圖2。 通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn),這一時期內(nèi)除亞洲象外,還監(jiān)測到其他野生動物(赤麂、水鹿、野豬、原雞等)的活動情況。因此,計劃燒除也可為其他野生動物提供較好的棲息環(huán)境。
圖2 2015—2017年關(guān)坪區(qū)域其他野生動物的出現(xiàn)頻次Fig.2 The occurrence frequency of other wild animals in Guanping area from 2015 to 2017
3.2.2蓮花塘區(qū)域。樣線調(diào)查發(fā)現(xiàn),在灌木叢及荒地中野豬的活動痕跡較多,次生林中及常綠闊葉林箐溝旁有赤麂、水鹿和野牛的活動痕跡。全線均有亞洲象的活動痕跡。由于蓮花塘區(qū)域面積大于關(guān)坪區(qū)域,且遠離村寨,所以受人為干擾較小。從圖3可以看出,這一區(qū)域內(nèi)亞洲象的活動主要集中5—10月,這一時間段內(nèi)受降雨的影響,該區(qū)域內(nèi)野生動物的食物相對豐富。
圖3 2015—2017年蓮花塘區(qū)域亞洲象各月出現(xiàn)頻次Fig.3 The occurrence frequency of Asian elephants in the Lotus Pond area from 2015 to 2017
2015—2017年蓮花塘區(qū)域其他野生動物的出現(xiàn)頻次見圖4。由于遠離村寨,一些繁殖較快的野生動物(如赤麂、野豬、原雞等)數(shù)量較多,活動也比較頻繁(圖4)。
圖4 2015—2017年蓮花塘區(qū)域其他野生動物的出現(xiàn)頻次Fig.4 The occurrence frequency of other wild animals in the Lotus Pond area from 2015 to 2017
4.1計劃燒除對野生植物棲息地的影響西雙版納是一個少數(shù)民族聚居的地區(qū),刀耕火種和放火燒牧場是其傳統(tǒng)的耕作方式。這種耕作方式雖然落后,但在長期實踐中對當?shù)刂参锖椭脖辉斐傻挠绊懖淮蟆?/p>
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),在進行計劃燒除的區(qū)域?qū)α窒碌牟荼局参锖托獭⒐嗄緯斐梢欢ǖ挠绊?,并有很多物種的地上部分會被燒死,但這種影響的時間非常短。在開展計劃燒除過程中,熱帶雨林由于濕度大,在林下難以開展計劃燒除。常綠闊葉林中由于有很多樹種是防火性能較好的樹種[13],且這種林下枯枝落葉較少,開展計劃燒除的效果也不明顯。竹林和草場是開展計劃燒除效果最明顯的區(qū)域,群落內(nèi)林下大部分物種的地上部位都會被燒死,但地下部位卻仍然具有很強的活力,可在短時間內(nèi)重新萌發(fā),生長出新的植株,因此群落內(nèi)植物種類的變化不大。
從監(jiān)測結(jié)果來看,低強度用火僅能燒除林下枯枝落葉,并燒死部分林下草本和小灌木,而這些物種又很快能重新萌發(fā),不會造成物種的消失,因此對其造成的影響只是暫時的。但是,由于燒除后造成群落郁閉度減小,林下空間增大,有利于一些群落中原來沒有的物種進入,一些長期由于郁閉度過大而難以生長的物種會因生長空間的改變而迅速生長。因此,計劃燒除對增加群落生物多樣性具有積極的促進作用。
4.2計劃燒除對野生動物棲息地的影響通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn),禾本科植物和莎草科植物也是野生動物比較喜食的植物之一。在蓮花塘區(qū)域,由于大量的白茅生長旺盛,容易倒伏,老化的白茅自然更新時間較長,且動物難以取食。在開展計劃燒除工作的過程中發(fā)現(xiàn),在2月底燒除的區(qū)域,3月中旬新萌發(fā)的植株高度達到40 cm以上,且已經(jīng)大量開花,已有野生動物取食的痕跡。在未燒除區(qū)域,5月下旬仍然未見開花,也沒有長出新的植株。
通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn),生長在季風常綠闊葉林下的莎草科植物,在計劃燒除后很多區(qū)域最先長出的是莎草植物,這些植物生長可為野生動物提供鮮嫩的食物。
通過對棲息地的改造,在很大程度上改善了野生動物的棲息環(huán)境,對野生動物的保護、促進人與野生動物和諧相處起到了積極的作用。
4.3計劃燒除對附近村寨的影響自開展野生動物棲息地改造工作以來,保護區(qū)內(nèi)各村寨受到野生動物的為害明顯減少。
野生動物棲息改造與生境恢復項目,吸引了大量野生動物到基地,減少了野生動物對農(nóng)作物的損害,大大減少了群眾的經(jīng)濟損失,一定程度上為周邊村寨減輕了負擔,同時保障了群眾的安全,使群眾經(jīng)濟生活上得到了保障,保護野生動物的積極性也大幅度提升,實施野生動物棲息改造與生境恢復項目已初見成效。