付元祥 王 群 張冠湘 馮育青 張大才
(1 國家林業(yè)和草原局西南調查規(guī)劃院,昆明 650031;2 蘇州市濕地保護管理站,蘇州 215100;3 西南林業(yè)大學,昆明 650224)
濕地提供了重要的生態(tài)系統(tǒng)服務功能,是生物多樣性的搖籃,也是許多生物物種的重要棲息地(Gutzwiller, 2011),保護濕地及其生物多樣性已成為當前國際社會備受關注的熱點(http://www wetlands.org, 2010)。城鎮(zhèn)化在我國是大勢所向,快速的城鎮(zhèn)化發(fā)展帶來江蘇南部地區(qū)建設用地無序蔓延及擴張,生物棲息地破碎化,生態(tài)土地被蠶食,生態(tài)廊道被阻斷等(陳琪, 2015)。對于江蘇南部水網(wǎng)地區(qū)而言,水是限制城鎮(zhèn)建設發(fā)展的重要因素。在快速城鎮(zhèn)化過程中,江蘇南部濕地不斷萎縮,濕地生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性水平下降,濕地生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展受到嚴重威脅。
蘇州地處長江、太湖兩大流域的下游,位于長江三角洲的地理中心,市域內河港交錯,湖蕩密布,河流與湖泊眾多,有“水鄉(xiāng)澤國”“魚米之鄉(xiāng)”之稱,是全球候鳥最多的遷徙路線“東亞-澳大利西亞”候鳥遷飛路線的關鍵區(qū)域。蘇州濕地在調節(jié)徑流、改善水質、調節(jié)小氣候方面具有重要的作用(莊惠鈞,2020)。目前,蘇州形成了以濕地公園、濕地保護小區(qū)、風景名勝區(qū)和水源地保護區(qū)等其他保護形式為一體的濕地分類保護系統(tǒng),濕地保護率為60%。
本研究以蘇州市為研究區(qū),蘇州是典型的水網(wǎng)城市,濕地占有率高,由于其處于高強度開發(fā)建設圈內,快速城鎮(zhèn)化的沖擊,致使蘇州各類河網(wǎng)水系劇烈變化(朱穎等, 2020)。根據(jù)濕地面積、生態(tài)功能、生態(tài)區(qū)位和水鳥多樣性等因素,制定濕地重要性評估指標體系。根據(jù)蘇州市“國土三調”最新濕地相關數(shù)據(jù)、自然保護地整合優(yōu)化后數(shù)據(jù)、未參與自然保護地整合優(yōu)化的其他自然保護地以及多種來源的水鳥調查數(shù)據(jù),在查清蘇州市現(xiàn)有空缺濕地分布現(xiàn)狀的基礎上,分析濕地保護價值和自然保護地格局的空間匹配性,開展?jié)竦乇Wo空缺及其保護價值評估,提出針對性的濕地保護建議,為進一步完善蘇州市濕地保護格局提供科學依據(jù)。
濕地范疇以《中華人民共和國濕地保護法》為依據(jù),濕地資源數(shù)據(jù)來源于蘇州市自然資源和規(guī)劃局,現(xiàn)有自然保護地、濕地保護小區(qū)、重要濕地等相關數(shù)據(jù)來源于蘇州市園林和綠化管理局。
蘇州市水系數(shù)據(jù)來源于蘇州市第三次全國國土調查及最新年度國土變更調查成果(2021年)、中國高分辨率水域覆蓋數(shù)據(jù)(https://doi.org/10.11922/sciencedb.00880) 和BIGEMAP 地圖中的影像數(shù)據(jù)。
水鳥調查數(shù)據(jù)主要是利用國際和國內的鳥類開源數(shù)據(jù)庫,主要來源于包括2000—2023 年中國觀鳥記錄中心(http://birdreport.cn/)、(http://ebird.org/home)以及長江中下游水鳥調查報告等。
根據(jù)蘇州市第三次全國國土調查及最新年度國土變更調查成果(2021 年),蘇州市濕地包括內陸灘涂、河流水面、湖泊水面、水庫水面、坑塘水面、溝渠6 個分類,面積共331 970.39 hm2,占蘇州國土面積的38.34%(表1)。在蘇州各類濕地中,河流湖泊濕地的總體價值最高(程亞東, 2020)。
表1 蘇州濕地基本概況Table 1 Basic overview of Suzhou wetland
蘇州市自然保護地整合優(yōu)化后范圍、未參與自然保護地整合優(yōu)化的其他自然保護地、重要濕地等矢量數(shù)據(jù)和“國土三調”最新變更成果的濕地相關數(shù)據(jù)在ArcGIS 中進行空間疊加分析,并設置面積閾值,篩選出大于面積閾值且未在以上受保護范圍內的濕地,作為保護空缺濕地。
水鳥是濕地生態(tài)系統(tǒng)中主要生物類群之一,因其具有種類豐富、便于觀察等特點,常被作為濕地健康狀況的重要指示物種(Brandis, 2018)??紤]水鳥的移動性,將水鳥調查點記錄的經度、緯度坐標按照5 km 為半徑生成水鳥調查點位緩沖區(qū)與保護空缺濕地斑塊進行空間匹配,對于匹配多個水鳥調查記錄的空缺區(qū),提取其水鳥調查數(shù)量及種類的最大值。全市共收集水鳥調查記錄31 579 條,調查點位467 個,其中26 個保護空缺濕地匹配水鳥調查點位155 個。根據(jù)匹配的水鳥調查數(shù)據(jù),確定保護空缺地塊水鳥種群數(shù)量的信息。
對保護空缺濕地矢量邊界進行緩沖區(qū)分析(10 km 緩沖區(qū)),并與自然保護地分布區(qū)疊加,確定是否與保護地毗鄰;將保護空缺濕地矢量邊界與蘇州高分辨率水域覆蓋數(shù)據(jù)進行疊加分析,判別不同保護空缺濕地斑塊的連通性,綜合上述步驟分析,確定其生態(tài)區(qū)位信息。
參照中國科學院《高生態(tài)價值濕地保護空缺分析與保護路徑建議研究報告》(中國科學院,2022),結合本研究的可行性,最終確定濕地面積、水鳥數(shù)量、生態(tài)區(qū)位重要性3 個指標,同時兼顧蘇州實際情況進行賦值(表2)。1)濕地面積。濕地面積是衡量濕地生態(tài)價值高低的一個關鍵指標,根據(jù)《蘇州市級重要濕地、一般濕地認定條件》,蘇州市濕地保護空缺面積閾值設置為50 hm2。2)水鳥種群數(shù)量。某一種或多種水鳥數(shù)量占估計種群數(shù)量的比例,以1%為閾值。具體為單一水鳥數(shù)量超過全球或遷飛路線種群數(shù)量的1%(使用單次調查中每種水鳥數(shù)量的最大值,根據(jù)濕地國際發(fā)布的“第五次全球水鳥種群數(shù)量估計”,WPE5,http://wpe.wetlands.org)。濕地定期棲息的水鳥數(shù)量,設定100 只為閾值,水鳥數(shù)量的權重設置為0.25。3)生態(tài)區(qū)位。濕地是否為現(xiàn)有自然保護地之間的重要生態(tài)廊道、是否位于其他自然保護地10 km 之內,采用空間疊加方式進行打分,對保護空缺濕地地理區(qū)位和生態(tài)功能進行評定。地理區(qū)位和生態(tài)功能的權重設置為0.2。
表2 濕地保護空缺快速評估指標體系Table 2 Rapid evaluation index system of wetland protection gaps
濕地保護空缺賦值總分計算公式如下:
式中:Q為濕地生態(tài)狀況賦值總分;Xi為濕地保護空缺狀況權重賦值;Pi濕地保護空缺快速評估每項指標賦值;W為系數(shù),本研究中設定為30。
濕地保護空缺賦值總分范圍為0 ~100 之間,評估結果判定如下:Q≥75 分,濕地保護空缺評估為“優(yōu)先保護”;50 ≤Q<75 分,濕地保護空缺評估為“中等保護”;Q<50 分,濕地保護空缺評估為“一般保護”。
利用自然保護地整合優(yōu)化后矢量范圍、未參與自然保護地整合優(yōu)化的其他自然保護地(水源地保護區(qū)、水產種質資源保護區(qū)、濕地保護小區(qū)等)、省重要濕地、市級重要濕地等和第三次全國國土調查及最新年度國土變更調查成果中的濕地有關數(shù)據(jù),進行空間疊加分析,并根據(jù)面積閾值,篩選出各縣(市、區(qū))未在自然保護地范圍內的濕地。蘇州市轄10 個縣(市、區(qū))(姑蘇區(qū)、工業(yè)園區(qū)、相城區(qū)、高新區(qū)、吳中區(qū)、吳江區(qū)、昆山市、張家港市、常熟市、太倉市),共有保護空缺濕地斑塊28 塊,濕地面積為6 462.06 hm2。
在保護空缺濕地斑塊個數(shù)中,湖泊水面占比最高,占50.00%,其次是河流水面(占25%)和內陸灘涂(占21.43%),上述3 種類型占比96.43%。占比最小的為水庫水面,僅占3.57%。
保護空缺濕地斑塊總面積為6 462.06 hm2,其中,河流水面類型面積最大,為2 905.48h m2,占空缺濕地總面積的44.96%,其次是內陸灘涂、湖泊水面,面積分別為2 201.30 hm2、1 057.90 hm2,分別占保護空缺濕地總面積的34.07%、16.37%。此外,坑塘水面面積為222.66 hm2、水庫水面面積74.71 hm2,二者僅占保護空缺面積的4.61%。
采用上述評估指標,對10 個縣(市、區(qū))的28塊濕地斑塊進行了快速評估(表3、圖1)。根據(jù)評估結果,確定為優(yōu)先保護的空缺濕地4 塊,優(yōu)先保護的濕地主要位于吳中區(qū)、吳江區(qū)、昆山市和常熟市4 個(市、區(qū)),濕地類型為內陸灘涂(2 塊)、湖泊水面(1 塊)、河流水面(1 塊)、濕地面積為3 220.83 hm2,占空缺濕地總面積的49.84%。其中,2 塊優(yōu)先保護的空缺濕地與現(xiàn)有保護地相鄰。
圖1 蘇州市濕地保護空缺分布圖Fig.1 Distribution map of wetland protection gaps in Suzhou City
表3 濕地保護空缺賦值結果Table 3 Wetland protetion gaps assignment results
中等保護的空缺濕地為10 塊,中等保護的濕地主要位于張家港市(2 塊)、太倉市(1 塊)、相城區(qū)(1 塊)、高新區(qū)(1 塊)、昆山市(2 塊)、吳江區(qū)(3 塊)。濕地類型為湖泊水面(4 塊)、內陸灘涂(3 塊)、河流水面(3 塊)。中等保護的空缺濕地面積為2 043.69 hm2,占空缺濕地總面積的32.63%,其中,6塊中等保護的空缺濕地與保護地相鄰。
一般保護空缺區(qū)為14 塊,面積為1 197.53 hm2,占空缺濕地總面積的18.53%。
本研究基于濕地面積、水鳥種群數(shù)量、濕地區(qū)位等指標,建立了濕地保護空缺快速評估指標體系,系統(tǒng)開展了10 個縣(市、區(qū))濕地保護空缺分析和保護價值評估。結果表明:1)優(yōu)先和中等保護濕地斑塊數(shù)量約占濕地保護空缺斑塊數(shù)的50%,面積占空缺濕地總面積的82.47%。優(yōu)先保護地為4 塊,中等保護地為10 塊,一般保護地為14 塊。其中,優(yōu)先保護濕地面積為3 220.83 hm2,以內陸灘涂、湖泊和河流水面為主,占空缺濕地總面積的49.84%。中等保護地面積為2 043.69 hm2,以湖泊河面、河流水面和內陸灘涂為主,占空缺濕地總面積的32.63%。從空間分布上,優(yōu)先保護的濕地主要位于長江和太湖附近,其中吳淞江作為江蘇省的骨干河道(江蘇省人民政府, 2018),是太湖重要的出水河流。2)優(yōu)先和中等保護濕地對維持水鳥種群數(shù)量穩(wěn)定性和水源涵養(yǎng)功能具有重要作用。優(yōu)先和中等保護濕地大多是水鳥重要的越冬地、遷徙停歇地和繁殖地,50%以上的優(yōu)先和中等保護濕地水鳥種群數(shù)量超過1 000 只,超過全球1%的水鳥為普通鸕鶿(Phalacrocorax carbo)、羅紋鴨(Anas falcata)等。3)優(yōu)先和中等保護濕地納入保護的條件成熟。57%以上的優(yōu)先和中等保護濕地與現(xiàn)有自然保護地毗鄰,具備保護地優(yōu)化整合歸并的條件,建議通過擴大原有保護地范圍,并入保護地體系,加強保護。
以貫徹落實《中華人民共和國濕地保護法》和《關于建立以國家公園為主體的自然保護地體系的指導意見》為契機,加強濕地資源管理確權和保護激勵,確立濕地保護和管理中地方政府的主導作用(雷光春等, 2017)。濕地是蘇州重要的城市名片,2022年4 月,蘇州市正式啟動國際濕地城市創(chuàng)建工作。目前,蘇州市還缺少影響力較大的國家重要濕地(國際重要濕地),建議通過目前已有的省級重要濕地歸并相鄰的保護空缺濕地,升級為國家重要濕地,提出以下建議:1)對于優(yōu)先保護的空缺濕地,建議通過以下一種或幾種方式加強保護:歸并入現(xiàn)有自然保護地或新建自然保護地;認定為重要濕地。2)對于中等保護的空缺濕地,建議通過一種或幾種方式加強保護:歸并入現(xiàn)有自然保護地或新建自然保護地;認定為重要濕地;新建濕地保護小區(qū)。3)對于一般保護的空缺濕地,建議通過以下一種或幾種方式加強保護:歸并入現(xiàn)有自然保護地或新建自然保護地;認定為重要濕地;新建濕地保護小區(qū);加強巡護管護或采取其他保護形式。