▲ 山东黄河三角洲(付建智 摄)
中国地处亚欧大陆东部,地势西高东低,拥有高原、山地、丘陵、平原等多种地形和森林、灌丛、草甸、草原、荒漠、农田、湿地、海洋等多种生态系统,横跨热带、亚热带、温带等多个气候带,孕育了丰富而又独特的生物多样性(中华人民共和国生态环境部,2019)。中国地跨东洋界和古北界两大动物地理区系,是同时拥有两个不同动物地理界的国家,同时还处于“东亚—澳大利西亚迁徙路线”“东非—西亚迁徙路线”和“中亚迁徙路线”上,在中国分布的鸟类有1445 种(郑光美,2017),约占世界现存10 787 种鸟类(Gill et al.,2020)的13.40%,这也造就中国成为鸟类资源最为丰富的国家之一。
▲ 中国鸟类物种丰富度热点
生物多样性观测既可以提供观测对象的变化信息,又是评估保护成效的有效途径,并且能够为制定与生物多样性保护相关的行动计划和管理措施提供重要依据(李延梅等,2009;马克平,2011)。鸟类分布生境多样,对环境变化较敏感,数据收集程序相对简单,且分类和分布的资料比其他动植物类群更加齐全,因此鸟类是生物多样性观测的重要指示类群(Gregory et al.,2003)。鸟类观测在欧美地区已有100多年的历史。在英国,鸟类多样性指数已成为生物多样性观测的官方指标(Gregory et al.,2005)。我国也开展了大量鸟类的观测工作,但主要集中于对一个地区的鸟类种类、数量和分布的研究,侧重于了解区域鸟类概况(涂业苟等,2009),而真正意义上的鸟类观测应侧重于对鸟类种类和数量的重复测度,从而了解一个地区鸟类种类和数量在时间序列上的动态变化。我国已在全国尺度下开展了繁殖鸟类和越冬鸟类观测工作,建立鸟类观测网络,关注珍稀濒危鸟类现状和生物多样性热点区域鸟类多样性变化,评估国家和区域尺度下鸟类多样性水平动态。
国内生物多样性观测概况
在我国,生物多样性观测尚处在初级阶段,始于20 世纪80 年代,相关部门建立了一些定位观测网络,包括中国科学院1988 年开始建设的中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)、2003 年国家林业局设立的中国森林生态系统定位研究网络(Chinese Forest Ecosystem Research Network,CFERN)、2004 年中国科学院生物多样性委员会组织相关单位建设中国森林生物多样性观测网络(Chinese Forest Biodiversity Monitoring Network,CForBio),且于“十二五”期间进一步拓展为中国生物多样性监测与研究网络(Sino BON)、科技部牵头整合已有基础建设的国家生态系统观测研究网络(Chinese National Ecosystem Research Network,CNERN)、2011 年生态环境部(原环境保护部)开始建设的全国生物多样性观测网络(China Biodiversity Observation Network,China BON)等。
重要生物多样性观测项目:
全国生物多样性观测网络(China BON)
2011 年以来,生态环境部(原环境保护部)自然生态保护司组织全国相关高等院校、科研院所、保护机构和民间团体,以鸟类、两栖动物、哺乳动物、蝴蝶和植物为观测对象,开展生物多样性观测试点工作。通过制定统一的观测方案,规定样地设置、野外观测、数据采集、数据分析和质量控制等方面技术要求,在全国逐步建立了749 个观测样区,初步形成了在国际上具有一定影响的全国生物多样性观测网络(China BON)。并由此发布了13 项生物多样性观测技术导则标准,规范我国生物多样性观测工作,规定了生物多样性观测的主要内容、技术要求和方法。该观测网络以掌握全国生物多样性现状与变化趋势为目标,以主要生物类群及绝大部分受威胁物种为对象,涵盖森林、草地、荒漠、湿地、农田和城市等代表性生态系统,开展长期观测,采集物种种类、个体数量、分布范围和生境类型及人为干扰类型与强度等数据,为生物多样性保护和管理提供丰富的第一手数据。全国生物多样性观测网络在31 个省(自治区、直辖市)建立鸟类、两栖动物、哺乳动物和蝴蝶4 大子网络。其中,鸟类网络设立380 个观测样区,包括2516 条样线和1830 个样点(其中繁殖期鸟类样点322 个、越冬鸟类样点1508 个);两栖动物网络设立159 个观测样区,包括2076 条样线、310 组围栏陷阱、121 个样方、45 处人工覆盖物和47 处人工庇护所;哺乳动物网络设立70 个观测样区,包括210 个样地和4200 余台红外相机;蝴蝶网络设立140个观测样区,包括721 条样线和21 个样点,样线累计里程超过7000 km。开发了观测数据信息管理平台,并积累大量观测数据。截至2019 年,获得鸟类观测记录超过80 万条,观测到鸟类981 种;获得两栖动物观测记录超过50 万条,观测到两栖动物244 种;获得哺乳动物原始照片约200 万张,其中有效照片约占15%,观测到哺乳动物139 种;获得蝴蝶观测记录约60 万条,观测到蝴蝶1088 种。
▲ 2018 年全国380 个鸟类观测样区分布示意图
我国现有生态观测网络属于不同部门管理,根据各部门的需要承担相应的观测任务,基本上处于各自独立的状态。我国生态观测网络虽然有一定的规模,但布局尚不完全合理,覆盖面有限,部分重要生态系统没有得到应有的考虑;观测指标主要侧重于生态系统结构与功能的观测和研究,缺少重要动植物种群及其生存状况、生境质量等方面的信息;观测指标和方法也不完全相同,观测数据共享和管理存在较大难度。因此,迫切需要在国家层次,系统设计全国生物多样性观测网络,逐步建成覆盖所有生物地理单元、主要生物类群及绝大部分受威胁物种的全国生物多样性观测网络,为我国生物多样性保护与研究提供连续可靠的数据。
国内鸟类多样性观测进展
大尺度的鸟类种类与数量动态观测是了解人类活动对生物多样性和生境影响及其动态变化的重要手段。欧美地区许多大尺度鸟类观测计划已经开展,其取样策略、调查方法和数据管理与分析等方面都已逐步完善(Jonathan,2005)。国内鸟类观测体系尚处于发展阶段,工作包括鸟类环志、珍稀濒危鸟类观测和重点区域鸟类观测,而系统、标准的全国尺度鸟类多样性观测较少(郑光美,1981),如对重点物种朱鹮、白鹤(Grus leucogeranus)、丹顶鹤和黑脸琵鹭(Platalea minor)等的长期系统观测(Ji et al.,2007;丁长青,2010;Li et al.,2020)。
▲ 黑脸琵鹭(陈坦 摄)
在原国家林业局和世界自然基金会(World Wide Fund for Nature or World Wildlife Fund,WWF)的支持下,我国开展了长江中下游“五省一市”的水鸟同步调查项目。截至目前,分别于2004 年、2005 年、2011 年和2015 年开展了4 次同步调查工作,初步掌握了我国长江中下游越冬水禽的分布与种群数量状况(陶旭东等,2017)。此外,我国观鸟爱好者参与了黑脸琵鹭全球同步调查项目,开始于1993 年,调查时间一般为1 月,韩国、日本、越南、柬埔寨及中国沿海各省的志愿者同期开展调查工作,掌握越冬黑脸琵鹭的数量和分布区域(Yu,2005;Liu et al.,2015)。鄱阳湖作为雁鸭类和鹤类等众多水鸟的重要越冬地,自1999 年起越冬水鸟同步调查每年开展一次(涂业苟等,2009)。自2005年开始,我国东部沿海开展的“全国沿海水鸟同步调查”覆盖沿海众多关键的滨海湿地,关注迁徙水鸟迁徙节律、珍稀濒危水鸟数量和空间分布格局等(Bai et al.,2015)。部分国家级自然保护区组织开展了系统性的鸟类观测项目,并制定观测技术规范(蒋宏等,2008)。例如,江苏盐城国家级珍禽自然保护区自1999 年开始开展越冬鸟类调查,重点关注丹顶鹤的种群现状(马志军等,2000;吕士成,2008)。青海湖国家级自然保护区自2006 年开始,在保护区内固定的23 个观测点开展逐月的水鸟种群观测(侯元生等,2009)。
▲ 青海湖:鸟岛(侯元生 摄)
在国家尺度上,1996~2000 年,我国在全国范围内开展了陆生野生动物资源调查,亦制定了《全国陆生野生动物资源调查与监测技术规程》。但该调查只关注保护和受威胁物种、调查目标设定上只关注资源量。2011 年,由生态环境部牵头的中国鸟类多样性观测网络(China BON-Birds)是China BON的重要组成部分,至今已积累连续10 年的鸟类多样性观测数据,包括繁殖期鸟类观测和越冬水鸟观测(徐海根等,2018;李佳琦等,2020),由此拉开了建设全国尺度上标准化、系统化的鸟类多样性观测体系序幕。
▼表 部分国内外鸟类多样性观测项目
重要鸟类多样性观测项目:
中国鸟类多样性观测网络(China BON-Birds)
为推动我国鸟类观测工作,由生态环境部牵头,南京环境科学研究所组织开展了生物多样性(鸟类)示范观测,通过开展试点研究,探索形成中国鸟类多样性观测网络(China BON-Birds),成为China BON的重要组成部分。China BON-Birds 开始于2011 年,至今已积累连续10 年的鸟类多样性观测数据,包括繁殖期鸟类观测和越冬水鸟观测(徐海根等,2018;李佳琦等,2020)。该观测网络采集的数据包括鸟类物种数、个体数量和分布点、生境类型和植被状况、天气状况、人为干扰类型和强度等。基于这些数据,可以计算鸟类的物种丰富度、丰度、分布、生境构成和质量、物候变化等指标。中国鸟类多样性观测网络的建设遵循了5 个原则,即科学性原则、可操作性原则、可持续性原则、保护性原则和安全性原则。其主要目标是掌握鸟类种群现状及其动态变化信息,评估鸟类及其生境面临的威胁和保护成效,提出有针对性的保护对策建议。
以分层随机抽样法为基础,考虑重要生态系统和物种分布及两者间的互补性分析,设置观测样区。首先,以各省(直辖市、自治区)为分层的单元,根据鸟类生态学背景和互补性分析,确定在一定观测目标条件下每一层的样本量,根据各层内重要物种分布规律,确定观测样区的分布。其次,在每一样区中,根据鸟类多样性分布特点,分别在森林、草原、农田、湖泊、河流、滨海湿地等自然生境和城郊、城市公园等城市生境设置样地。2011 年全国共设置鸟类观测样区136 个,经逐年完善,形成涵盖横断山南段区、岷山-横断山北段区、黄渤海保护区域等陆域和海域生物多样性保护优先区的观测网络。经过近10 年的探索,有184 家高校、研究所、保护区管理机构和地方自然保护组织参与到中国鸟类多样性观测网络,参与人次17 924 次,积累了一定规模的数据,共记录到鸟类1146 种,其中国家一级重点保护野生鸟类66 种,国家二级重点保护野生鸟类229 种。目前,该网络已经初步建立起基于全国鸟类观测的数据库。同时,建立了数据统计分析模型和处理系统,以深度挖掘鸟类多样性观测数据。
▲ 全国鸟类观测样区物种丰富度示意图
《中国鸟类多样性观测》
从2011 年至今的10 年间,生态环境部南京环境科学研究所联合国内众多高校、科研院所、保护机构和民间团体,通过组织试点、标准制定和顶层设计等,探索建立了全国范围的生物多样性观测网络(China Biodiversity Observation Network,China BON)。中国鸟类多样性观测网络是其重要组成部分,包括繁殖期鸟类观测和越冬水鸟观测。不论网络的覆盖范围、持续时间还是参与人数在国内外都属于领先水平,为全面评估全国鸟类多样性状况、绘制生物多样性分布图、研提生物多样性保护与管理建议等积累了宝贵的一手数据。
《中国鸟类多样性观测》(徐海根等编著. 北京:科学出版社,2022.9)的作者都是长期参与鸟类多样性观测的研究人员,拥有扎实的基本功,确保了整个网络的持续运行和该书编著工作的顺利开展。该书在全面介绍我国鸟类多样性状况、国内外鸟类观测现状、观测网络建设情况的基础上,基于10 年观测数据详细阐述了全国及7 个动物地理区中鸟类多样性的时空格局、珍稀濒危物种状况、典型生境鸟类群落特征及受威胁与保护现状。同时,结合长期野外观测实践经验,提出了进一步完善生物多样性观测网络的建议。
作为一本内容丰富的高水平学术著作,该书的出版不仅系统总结了中国鸟类多样性观测10 年来的成果,更是为实现更好地保护生物多样性、推进美丽中国建设助力,以及为不断完善生物多样性观测网络建设提供了指引。
马建章
2021 年9 月3 日
本文摘编自《中国鸟类多样性观测》(徐海根等编著. 北京:科学出版社,2022.9)一书“第2 章 鸟类多样性观测的意义及国内外进展""序”,有删减修改,标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-072657-5
本书在介绍中国鸟类多样性状况、国内外鸟类多样性观测现状的基础上,从原则、方法、建设流程等方面阐述了中国鸟类多样性观测的总体情况。同时,基于10 年观测数据详细介绍了全国及7 个动物地理区中鸟类多样性的时空格局、珍稀濒危鸟类物种状况、典型生境鸟类群落特征及受威胁与保护现状;基于长期的鸟类多样性观测实践,总结经验,为更好地实施生物多样性观测网络建设提出了建议。
本书可供生态学和生物多样性保护等相关领域的读者阅读参考,可为研究人员提供值得深入思考和关注的科学资料,为政府机关的政策、方案制定提供重要的数据支撑和理论支持,为不同尺度下观测网络的建设提供实践指导。
(本文编辑:刘四旦)
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