盡管馬可波羅盤羊(Ovis polii)棲居于帕米爾高原的高海拔地區(qū), 但依然難以逃脫人類活動的干擾, 其生境被分割成大小不等的破碎化斑塊。通過識別和構(gòu)建潛在生態(tài)廊道, 提高生境斑塊間的連接性, 能夠緩解生境破碎化造成的不利影響, 降低種群滅絕風險。

馬可波羅盤羊(Ovis polii)分布于中國、阿富汗、塔吉克斯坦、巴基斯坦和吉爾吉斯斯坦五國邊境相鄰的帕米爾高原, 是帕米爾高原的特有種和旗艦種, 因此又稱帕米爾盤羊(圖1)。該物種是中國國家II級重點保護野生動物, 《中國脊椎動物紅色名錄》易危級物種。馬可波羅盤羊是典型的性二型物種, 成年雄羊體型明顯大于雌羊, 體重最少為雌羊的兩倍, 是野生綿羊里雌雄兩性體型體重差距最明顯的物種之一。

正處于發(fā)情交配期的馬可波羅盤羊(左后為雄羊, 左前為雌羊, 右一為當年出生的羔羊)

馬可波羅盤羊在國內(nèi)主要分布于新疆喀什地區(qū)的塔什庫爾干野生動物自然保護區(qū)(以下簡稱保護區(qū)), 主要在海拔3500–5000 m的高原活動, 是分布海拔最高的有蹄類動物之一。盡管馬可波羅盤羊棲居地海拔如此之高, 但依然難以逃脫人類活動的干擾。國道314線從保護區(qū)內(nèi)橫穿, 加上道路兩邊圍欄建設, 徹底將保護區(qū)分割成兩個部分。除此之外, 保護區(qū)內(nèi)有大量牧民放牧, 占據(jù)了保護區(qū)內(nèi)質(zhì)量較好的牧場, 與馬可波羅盤羊直接競爭食物和生存空間。上述人類活動將馬可波羅盤羊的棲息地分割成大小不等的破碎化斑塊, 嚴重威脅馬可波羅盤羊的生存,因此該物種的生存現(xiàn)狀不容樂觀。

我們課題組的最新研究表明, 保護區(qū)內(nèi)馬可波羅盤羊種群數(shù)量夏季約為1278 ± 569只、冬季為1815 ± 827只, 種群數(shù)量較小, 主要分布于保護區(qū)的西北部。該區(qū)域也是保護區(qū)內(nèi)人類活動強度最大的區(qū)域, 人類活動勢必會造成馬可波羅盤羊生境的破碎化分布。在此情況下, 亟需探究不同生境斑塊間是否存在潛在連接通道, 提高生境斑塊間的連接性, 緩解生境破碎化對該物種造成的遷徙和基因交流等不利影響。中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所楊維康研究員團隊通過三年的野外觀察和室內(nèi)分析,首次系統(tǒng)全面地開展了保護區(qū)內(nèi)馬可波羅盤羊潛在遷徙廊道的識別工作。

馬可波羅盤羊雌幼群(上)和雄性群(下)

《新疆塔什庫爾干野生動物自然保護區(qū)馬可波羅盤羊潛在生態(tài)廊道識別》一文首先采用生境適宜性指數(shù)評估保護區(qū)內(nèi)馬可波羅盤羊的生境質(zhì)量, 在此基礎之上確定其核心生境斑塊。然后采用Linkage Mapper程序識別核心生境斑塊之間是否存在遷徙廊道; 最后采用兩種度量方法評價哪些核心生境斑塊和生態(tài)廊道在維持馬可波羅盤羊季節(jié)性遷徙和基因交流方面非常重要。上述結(jié)果可以為相關保護管理部門構(gòu)建生態(tài)廊道、維持馬可波羅盤羊生境連通性、實現(xiàn)該物種的有效保護提供科學指導。

研究結(jié)果表明馬可波羅盤羊的適宜生境主要分布于保護區(qū)西北部, 這與我們野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)該物種主要分布于保護區(qū)西北部相吻合; 夏季和冬季適宜生境面積分別占保護區(qū)總面積的65.79%和17.97%, 冬季適宜生境面積下降明顯, 主要是由于: (1)冬季植物枯萎和大面積積雪覆蓋導致可被馬可波羅盤羊利用的食物生物量明顯降低; (2)已有研究證實馬可波羅盤羊?qū)Φ蜏孛舾? 而保護區(qū)東部和南部冬季氣溫極低, 不適宜馬可波羅盤羊生存。也就是說食物少和低溫是導致馬可波羅盤羊夏季大量適宜生境在冬季轉(zhuǎn)化為不適宜生境的兩個主要因素。

此外, 保護區(qū)西北部也是馬可波羅盤羊核心生境斑塊分布最集中且面積相對較大的區(qū)域, 但是在夏冬兩季都僅有28個核心生境斑塊, 分別占保護區(qū)面積的6.78%和2.87%, 核心生境斑塊數(shù)量低、總面積小。從中心性值分析核心生境斑塊的重要性發(fā)現(xiàn), 位于保護區(qū)核心區(qū)域的夏季斑塊20、28、6和冬季斑塊20、15、28是馬可波羅盤羊比較重要的核心生境斑塊, 是維持保護區(qū)內(nèi)馬可波羅盤羊核心生境之間相互聯(lián)系最重要的斑塊(圖3)。

而位于保護區(qū)邊緣區(qū)域的核心生境斑塊中心性值通常較低, 但它們對于馬可波羅盤羊同樣重要。馬可波羅盤羊主要分布在中國與吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗和巴基斯坦等四國的邊境地帶, 有季節(jié)性遷徙的習性。保護區(qū)內(nèi)的馬可波羅盤羊種群位于世界分布區(qū)的最東南邊緣地帶, 種群數(shù)量較小, 其繁衍與發(fā)展主要依靠跨境基因交流而維持。上述邊緣斑塊多位于邊境線附近, 是連接保護區(qū)內(nèi)馬可波羅盤羊種群和國外種群的踏腳石, 其作用不容忽視。

馬可波羅盤羊核心生境斑塊及成本加權(quán)距離(CWD)與最小成本路徑(LCP)之比所示的廊道質(zhì)量。紅色表示沿著最小成本路徑移動的成本較高, 綠色表示在最小成本路徑上連接的質(zhì)量更高。圖中數(shù)字代表核心生境斑塊。

冬夏兩季連接核心生境斑塊的潛在廊道分別為45和47條。夏季多數(shù)廊道質(zhì)量較高, 與此相反, 冬季的廊道質(zhì)量普遍較低。夏季廊道4–20、3–28和5–10, 以及冬季3–15、9–12和6–9的中心性值較高, 對于維持整個廊道網(wǎng)絡的連通性最為重要(圖4)。此外, 這些廊道具有相對較短的最小成本距離, 因此極有可能是盤羊的實際遷移廊道, 需要通過實際觀察加以驗證。此外, 研究發(fā)現(xiàn)只要廊道穿過河谷或道路(尤其是國道314線)時, 其質(zhì)量就較低。因此可考慮在G314線橫切廊道處建設上跨式或者下穿式野生動物通道(圖5), 將兩側(cè)的馬可波羅盤羊生境斑塊連接起來。

研究區(qū)域核心生境斑塊(CPs)和各廊道中心性值(色塊顯示的數(shù)值)

塔什庫爾干野生動物自然區(qū)內(nèi)國道314線兩側(cè)擬建廊道位置