建立国家公园可促进生态环境和生物多样性的保护, 而国家公园生态系统完整性评价对于维持生态系统平衡、生态系统健康、生物多样性以及典型生态系统的完整性具有重要意义。本文介绍了生物完整性指数评价体系(Index of Biotic Integrity, IBI)、三级法评估框架(Three Level Approach, TLA)和生态系统完整性评估框架(Ecosystem Integrity Assessment Framework, EIAF)三种国家公园生态系统完整性评价方法, 其中生物完整性指数评价体系基于高强度的野外调查和室内实验分析, 虽然花费大、耗时长以及生物鉴定专业性要求较高, 但评价结果准确可靠; 三级法评估框架分为三个级别, 即远程型评价(Remote Assessment)、快速型评价(Rapid Assessment)和密集型评价(Intensive Assessment), 在评价独立且较为复杂的生态系统完整性时具有极大的灵活性; 生态系统完整性评估框架吸取了生物完整性指数评价体系和三级法评估框架的优点, 扩充了评价体系的指标, 优化了生态系统完整性评价计分统计方法, 是目前最为成熟的评价方法之一。同时,本文也探讨了目前国家公园生态系统完整性评价研究中存在的一些问题,如评价指标不全、评价形式单一和评价方法主观性较强等。作者指出, 国家公园生态系统完整性的研究需要注重自然-经济-社会的结合与统一, 加强社会经济可持续发展与人类健康等方面的研究, 挖掘外来入侵物种与生态环境之间的关系, 继续寻找能够反映生态系统完整性状态和变化趋势的新的指示物种, 进而制定统一标准的评价方法体系。

建立国家公园的目的之一是保护生态系统的原真性和完整性。然而, 生态系统完整性和原真性保护不仅面对交叉重叠、多头管理导致碎片化管理问题, 还要面对行政区划进一步造成的碎片化和管理分割的现实。钱江源国家公园体制试点区地跨浙江、安徽和江西三省, 存在国家公园跨界治理过程中的三大普遍问题: 跨界协同治理空间边界划定、生态保育政策及执行不统一、毗邻社区居民生计对自然资源依赖与生态保护目标的矛盾。文章借鉴法国大区公园治理经验, 依据《建立国家公园体制总体方案》精神, 提出钱江源国家公园跨界治理中必须形成一个政府主导(公园管理机构为代表), 企业、社区居民和第三方组织共同参与的多元主体协同治理组织框架, 并针对上述三个问题, 提出通过第三方组织参与方式实现跨越行政壁垒的统一保护、通过社区协议保护方式实现保护标准的统一、通过国家公园产品品牌增值体系实现保护与发展的可持续性。

我国的自然保护地普遍存在着科学管控难、统一管理难和资金供给难等问题, 即便是国家公园体制试点区也不例外。本文以钱江源国家公园体制试点区为例, 设计了基于细化保护需求的保护地役权制度, 以探索一种能解决上述问题并能体现生态补偿的适应性管理方法, 包括: 细化主要保护对象的管理需求, 结合土地利用类型, 确定实施保护地役权的空间范围; 辨析保护需求和原住民生产、生活之间的关系, 形成正负行为的准则并以行为清单的形式体现; 从生态系统监测指标改善情况、正负行为遵守情况和社区能力建设三个维度制定地役权制度的评价方法; 据此形成地役权合同, 明确供役地人和需役地人的权责利, 形成考虑保护绩效的生态补偿方案。这种方法可以解决自然保护地因为权属不一致造成的生态系统和景观破碎化问题, 缓解社区发展和生态保护之间的矛盾, 在我国南方集体林地占比较高的自然保护地具有适用性。

木腐真菌是微生物的一个重要类群, 主要以倒木为生长基质, 通过产生各种水解酶将倒木的纤维素、木质素和半纤维素分解为小分子物质, 对促进森林生态系统中的营养物质循环发挥着重要的生态功能。于2016年8月在浙江古田山国家级自然保护区开展的木腐真菌野外调查, 利用形态学和DNA序列分析对采集的标本进行了物种鉴定, 并分析了木腐真菌的物种组成和地理成分。在采集的158份标本中鉴定木腐真菌45属92种, 其中白腐真菌78种, 褐腐真菌14种。古田山的木腐真菌物种区系组成中, 热带-亚热带成分比例最高。在158份木腐真菌标本中, 97份标本采自直径大于10 cm的倒木或树桩上, 分属于76个种, 是木腐真菌生长的主要基质大小类型; 48份标本采自直径为2-10 cm的枝干上, 分属38个种; 13份标本采自直径小于2 cm的枝干上, 分属12种。不同腐烂等级倒木上生长的真菌数量和种类差异明显, 其中一级腐烂倒木上采集到9份标本(7种), 二级腐烂倒木上采集到86份标本(45种), 三级腐烂倒木上49份标本(29种), 四级腐烂倒木上14份标本(14种)。结果表明, 林分中倒木直径大小和腐烂程度是影响木腐真菌生长与分布的重要因子。

生物多样性编目是自然保护地有效管理与政策制定的基础。本研究收集整理了钱江源国家公园体制试点区(简称钱江源国家公园)内的鸟类记录, 数据来源包括专项鸟类调查、红外相机调查、自动录音调查、公众科学活动4大类。共记录到分属17目64科的252种鸟类。其中, 国家I级重点保护鸟类2种, 为白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti)和白鹤(Grus leucogeranus), 国家II级重点保护鸟类34种; 在IUCN物种红色名录和中国脊椎动物红色名录中被评估为受威胁(即极危、濒危、易危和近危)的分别有10种和34种: 共计有46种鸟类为需受重点关注的物种, 占总物种数的18.25%。记录到4种浙江省鸟类新记录, 分别为黄嘴角鸮(Otus spilocephalus)、方尾鹟(Culicicapa ceylonensis)、远东苇莺(Acrocephalus tangorum)和蓝短翅鸫(Brachypteryx montana)。钱江源国家公园内鸟类组成兼具古北界和东洋界成分, 东洋种(45.24%)占比略高于古北种(42.46%); 留鸟和迁徙性鸟类的物种数近似; 繁殖鸟类中以东洋种为主(68.79%), 冬候鸟中则以古北种占绝对优势(94.83%)。本研究结果表明, 钱江源国家公园虽然面积有限(252 km ²), 但记录鸟种数占浙江全省的52%, 在鸟类多样性保护中有重要价值; 同时本研究的结果将为该国家公园管理以及未来的鸟类监测和研究提供基础本底。

本研究以钱江源国家公园体制试点区(以下简称为钱江源国家公园)为例, 基于可持续生计分析框架, 构建农户生计资本评价指标体系, 运用熵权法、聚类分析和空间自相关分析, 开展钱江源国家公园农户生计资本评价, 并对其空间分布和集聚特征进行分析。结果表明: (1)不同农户类型的生计资本均值呈现非农户 > 兼业户 > 纯农户, 非农户的人力资本、社会资本和物质资本远高于兼业户和纯农户; (2)不同农户类型资产等级划分差异显著, 纯农户的中低资产较多, 非农户的高资产较多, 生计资本与生计活动类型密切相关; (3)农户生计资本总量在空间上呈现由西南向东北递增的趋势, 何田乡生计资本较为均衡, 齐溪镇、长虹乡和苏庄镇的生计资本搭配不合理; (4)不同功能区农户生计资本分布与功能定位和管理强度相关; (5)自然资本呈现显著空间自相关性, 其余资本及总量空间自相关性不显著。最后, 为改善钱江源国家公园农户生计状况提出了相关建议。

土地利用变化是生物多样性与生态系统服务变化的主要原因之一。评估土地利用变化对生物多样与生态系统服务影响对于政府决策具有重要作用。钱江源国家公园体制试点区是钱塘江的源头, 也是国家的重点生态功能区。本研究以钱江源国家公园体制试点区为研究区, 首先设计自然发展情景、规划情景、生态保护情景和开发利用情景等4种2025年不同土地利用变化情景, 随后采用InVEST模型和CLUE-S模型分析不同情景下钱江源国家公园水资源供给、涵养水源、固碳释氧、土壤保持、环境净化和生境质量等生态系统服务及其价值变化。结果表明: (1)核心保护区和生态保育区的生态系统服务价值占钱江源国家公园总价值的88.30%。(2)生态保护情景下钱江源国家公园生态系统服务价值最高, 有129.17亿元; 规划情景下生态系统服务价值次之, 有126.92亿元。(3)规划情景下钱江源国家公园水资源供给服务优于生态保护情景, 其他生态系统服务则次于生态保护情景。考虑到钱江源国家公园为下游提供重要的水资源这一功能, 将规划情景作为试点区2025年最优的土地利用变化情景。

边界划分是国家公园保护与管理的重要手段, 通常以行政区和自然地理边界为参考, 借助人工干预的方法进行划分, 而较少考虑当地生态系统的完整性以及人为干扰因素, 造成边界划分不合理、不清晰。本研究以钱江源国家公园体制试点区中横岭角和古田山访客中心2处干扰较大的典型区为例, 用无人机近低空遥感技术结合实地植被调查, 评估现有功能分区。结果表明, 横岭角和古田山访客中心功能分区修正面积分别为53,550 m ²和19,667 m ², 分别占航拍研究区域面积的29.75%和16.39%。功能分区不合理划分的原因包括: (1)人为干扰较大的区域与自然地物较难分辨; (2)部分边界划分没有考虑生态系统的完整性, 将面积较小或完整性稍差的天然林划分为保护级别较低的区域。本研究采用航拍影像结合地面调查, 从保护当地生态系统完整性和减小人为干扰因素的角度出发, 为国家公园功能分区边界划分与细化提供一种合理可行的方法。

古田山国家级自然保护区地处中亚热带, 地形复杂, 森林群落类型丰富。我们在保护区内10种主要森林群落类型中网格化布置并调查了79个20 m × 20 m样地, 分析了不同群落类型内及相互间的α (Shannon-Wiener指数)、β (Horn-Morisita相异性指数)多样性分布格局及其影响因素。结果表明: (1) α多样性主要受到群落类型、海拔和坡向的影响。α多样性在不同群落类型间差异显著, 并且随海拔升高、坡向从南到北, α多样性增大。(2) β多样性主要受到群落类型和海拔的影响, 受空间距离的影响不显著。不同群落类型间的β多样性显著大于同一群落类型内部, 并且随海拔升高β多样性增大。总体而言, 群落类型和海拔是古田山森林群落α和β多样性的主要影响因子, 表明生境过滤等机制对该区域的森林物种多样性格局起着主要作用。

萌生是植物营养繁殖的重要方式之一, 树木的萌生更新对群落结构的维持、植被的动态和演替具有重要意义。本研究基于古田山常绿阔叶林内处于不同演替阶段的25个30 m × 30 m样方中胸径 ≥ 5 cm的木本植物萌生茎发生情况的调查数据, 应用线性回归模型分析了不同演替群落的萌生特征及其地形解释。结果发现: (1)样地内共有56种木本植物存在萌生现象, 占总物种数的53.8%。(2)群落(样方)水平的萌生能力与海拔显著负相关, 与坡度和坡向的相关性较弱。(3)群落水平的萌生能力与林分年龄显著负相关; 在控制地形因子的影响下, 林分年龄对萌生指标解释量仍然达到20%-30%。萌生个体数和萌生物种丰富度所占比例随林分年龄显著下降, 萌生物种主茎的平均胸径随林分年龄显著增加。研究表明, 古田山常绿阔叶林萌生能力随林分年龄的增大而下降, 可能由演替序列上物种组成的变化(即萌生能力较强物种的多度下降)和群落结构的变化(即大径级个体增多)导致。另外, 萌生能力受到海拔、坡向等地形因素的影响。

为了解浙江省古田山国家级自然保护区内白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti)的分布格局和季节变化, 2014年5月至2016年4月, 我们对其进行了为期2年的网格化监测。共有44个公里网格拍摄到白颈长尾雉, 独立探测数量为211次, 雌雄性比为1 : 1.64。白颈长尾雉主要分布在实验区和缓冲区, 其探测率在常绿落叶阔叶混交林、杉木(Cunninghamia lanceolata)林、针阔叶混交林、人工油茶(Camellia oleifera)林和常绿阔叶林中依次递减, 主要分布在海拔600-800 m。冬、春两季, 白颈长尾雉活动强度和区域相对较小, 而夏、秋两季活动强度和区域相对增加, 其分布在海拔段(F_4,12 = 3.76, P < 0.05)和季节间(F_3,12 = 3.34, P < 0.05)都存在显著差异。对海拔和气候因子进行回归分析发现, 日平均气温和海拔对白颈长尾雉是否出现均有极显著影响(P < 0.01); 白颈长尾雉月探测率和探测到白颈长尾雉位点的海拔均与月平均气温呈极显著正相关(P < 0.001), 而与月平均降水量无显著线性关系(P > 0.05)。这表明白颈长尾雉的活动在很大程度上受海拔和气温影响, 随月平均气温的升高有向高海拔迁移的趋势。模型选择和多模型推断显示, 最优模型仅保留“100 m内水源”这一个变量, 次优模型是“100 m内水源 × 海拔”, 最优和次优模型的权重分别为0.18和0.14, “100 m内水源”和“海拔”是影响白颈长尾雉在保护区内分布的重要因子, 重要值分别为0.82和0.51。因此, 白颈长尾雉的分布并非仅由某一个或几个环境变量决定, 而是由多个环境变量共同决定。气温的变化和对不同海拔段的选择是导致白颈长尾雉形成不同季节分布格局的原因。

功能分区是统一协调国家公园不同保护管理目标的主要措施, 对于国家公园的有效管理有重要意义。钱江源国家公园是我国首批国家公园体制试点区之一, 被分为核心保护区、生态保育区、游憩展示区和传统利用区4个部分, 对应不同的保护管理措施。本研究分析了钱江源国家公园体制试点区现有功能分区与其首要保护对象黑麂(Muntiacus crinifrons)的适宜栖息地之间的空间关系。在红外相机调查获取的94个黑麂分布点的基础上, 结合海拔、地形、植被特征、人为活动干扰等15个环境特征变量, 采用MaxEnt模型预测国家公园内黑麂适宜栖息地的空间分布。结果表明, 黑麂倾向于出现在森林较为原始和道路密度较低的区域, 其适宜栖息地面积42.5 km ², 占国家公园总面积的16.9%。其中, 69.3%的黑麂适宜栖息地位于核心保护区, 30.4%位于生态保育区, 表明国家公园现有功能分区能很好地满足黑麂栖息地保护的需求。此结果也证明黑麂可以作为其分布范围内保存较好的亚热带森林生态系统的指示性物种。通过生境恢复、廊道建设和跨省共建促进黑麂栖息地的完整性保护, 是加强该区域黑麂栖息地保护的关键措施。