基于综合指数法的生物多样性评价

基于综合指数法的生物多样性评价

近年来，物种灭绝的加剧、遗传多样性的减少以及生态系统的大规模破坏引起了国际社会对生物多样性的高度关注。为实现大幅度降低生物多样性丧失这一目标,《生物多样性公约》缔约方大会和联合国环境规划署要求各国加强生物多样性监测体系的建设,制定生物多样性评价指标,开展生物多样性评估。生物多样性评价是生物多样性保护与管理的基础和重要手段。2006年原国家环境保护总局拟定了生物多样性综合评价方法,开始在国家尺度上对生物多样性现状进行评价,并选择了部分省区开展地方生物多样性评价指标和方法的试点,各试点省份根据环保部提出的评价指标和方法,建立了数据库,进一步修改完善了评价指标,为全面开展生物多样性评价积累了经验。黑龙江省地域辽阔,生态系统类型多样,大森林、大湿地、大草原的景观类型,孕育了丰富的动植物资源。本文以县(市、区)为评价单元,依据国家环境保护部发布的中华人民共和国国家环境保护行业标准(HJ623-2011)-《区域生物多样性评价标准》,对黑龙江省各县(市)的生物多样性现状进行评价,为黑龙江省生物多样性保护与管理提供科学依据。1研究区地貌与资源黑龙江省位于北纬43°22′～53°24′、东经121°13′～135°05′之间,土地总面积45.4万km2。省内地形复杂,西北部、北部为大、小兴安岭山地,东南部有张广才岭、老爷岭、太平岭和完达山等山地,东北部有三江平原、西南部有松嫩平原,东南部有穆棱-兴凯平原。黑龙江省属于温带大陆性季风气候,冬季漫长严寒,夏季高温多雨。年平均气温在-5℃～4℃之间,年平均降水量为500mm左右,主要集中在夏季,占全年降水量的60%左右。境内江河湖泊众多,有黑龙江、松花江、乌苏里江、嫩江和绥芬河五大水系,主要湖泊有兴凯湖、镜泊湖和五大连池等。境内土质肥沃,土壤类型繁多,有棕色针叶土、暗棕壤、黑土、白浆土、草甸土等13种土壤类型。有寒温带针叶林、温带针阔混交林和温带草原三个植被区,构成了区域地带性植被,野生动植物资源丰富。全省人口总数3833.4万人,其中城镇人口2311.7万人,乡村人口1699.7万人。2010年全省地区生产总值10368.6亿元,其中第一产业1302.9亿元,第二产业5204.1亿元,第三产业3861.6亿元。三次产业对经济增长的贡献率为5.0:62.9:32.1。人均地区生产总值27076元。2学习方法2.1标本数据收集阅研相关文献资料,以历年来调查研究成果资料为基础,调研、查阅了大量标本数据,补充现场调查。以县域为单位,全面整理黑龙江省各县(市)生态系统类型、野生动物种、野生植物种、特有种、外来物种和受威胁物种的种类和数量,建立了黑龙江省以县为单位的物种资源数据库。2.2生物多样性指数根据收集调查所得基础数据,经归一化处理后,计算野生维管植物丰富度、野生高等动物丰富度、生态系统类型多样性、物种特有性、受威胁物种丰富度、外来物种入侵度,经过加权计算,求得生物多样性指数。根据生物多样性指数的大小对本省各县(市)生物多样性进行评价。3计算方法和评估标准3.1成本型指标生物多样性指数(BI)是物种丰富度、生态系统类型多样性、植被垂直层谱的完整性、物种特有性、外来物种入侵度5个评价指标的加权求和。其中外来物种入侵度为成本型指标,即该指标的属性值越小越好,在具体计算时应对其作适当转换。BI=归一化后的野生高等动物丰富度×0.2+归一化后的野生维管束植物丰富度×0.2+归一化后的生态系统类型多样性×0.2+归一化后的物种特有性×0.2+归一化后的受威胁物种的丰富度×0.1+(100-归一化后的外来物种入侵度)×0.1归一化后的评价指标=归一化前的评价指标×归一化系数归一化系数=100/A最大值。A最大值:指某指标归一化处理前的最大值(见表1)。3.2生物多样性综合评价根据生物多样性指数(BI),在综合参考国内外生物多样性评价研究的基础上,咨询有关专家,采用极差标准化的方法,将生物多样性状况分为四级,即;高、中、一般和低,见表2。4维管束植物物种组成(1)黑龙江省生物多样性指数为28.30～41.35,生物多样性等级分为“中”和“一般”两个等级。生物多样性等级为“中”的县(市、区)有73个,占全省国土面积的95%(包括加格达奇区和松岭区),即物种较为丰富,特有属、种较多,生态系统类型较多,局部地区生物多样性高度丰富;生物多样性等级为“一般”的县(市、区)有9个,占全省国土面积的5%,即物种较少,特有属、种不多,局部地区生物多样性较丰富,但生物多样性总体水平一般。黑龙江省生物多样性评价结果见表3。表3(续)黑龙江省生物多样性评价结果从全省生物多样性指数的空间分布格局分析,生物多样性指数为28.30～30.00的县(市、区)有9个,主要分布在松嫩平原和小兴安岭东部山前台地等少部分地区。生物多样性指数为30.00～40.00的县(市、区)为70个,分布在全省的各类地貌类型区。生物多样性指数大于40.00的县(市、区)为3个,分布在小兴安岭东南部、张广才岭中低山和大青山低山丘陵区。全省各县(市)虽然生物多样性等级为中的居多,但生物多样性指数相对不高。其中尚志市生物多样性指数最高,为41.35;绥化市辖区生物多样性指数最低,为28.30。(2)黑龙江省范围内共有野生维管束植物1961种,隶属135科617属。其中蕨类植物82种;裸子植物21种;被子植物1858种。全省各县市野生维管束植物丰富度分布不均匀,各县(市、区)野生维管束植物数量为441～1027种。700种以下的县(市、区)有48个,700种以上的有34个,其中尚志市和宁安市物种数在1000种以上。大小兴安岭和张广才岭、老爷岭等山地地区野生维管束植物物种数相对较高,松嫩平原和三江平原地区野生维管束植物物种数相对较低。(3)黑龙江省范围内共有野生脊椎动物574种,隶属于113科318属。哺乳类动物94种(含亚种);鸟类物种有344种(含亚种);鱼类物种有108种;爬行类16种;两栖类物种有12种。其中鸟类种类最多,占全省野生脊椎动物种类的59.9%。黑龙江省各县市野生动物丰富度分布不均匀,各县(市、区)野生动物种数为269～391种。野生动物种数<300的县(市)有27个,300～349之间的县(市)有41个,物种数≥350种的县(市)有14个。伊春市区动物丰富度最高,为391种。从分布上看,大兴安岭北部低山区、小兴安岭西北部丘陵台地区、小兴安岭东南部低山丘陵区、三江平原东北部、穆棱-兴凯平原的东南部、老爷岭低山区等野生高等动物丰富。大兴安岭北中低山区、小兴安岭东南部低山丘陵区、三江平原、中部丘陵和东部山地、松嫩平原的西南部,野生高等动物分布相对较多。松嫩平原和中部丘陵的部分地区,野生高等动物分布相对较少。(4)黑龙江省范围内分布的中国特有野生维管束植物180种,特有野生高等动物14种。野生维管束植物中被子植物170种,蕨类植物10种。特有野生高等动物中哺乳类2种,分别为麝鼹(Scaptochirusmoschatus)、草原鼢鼠(Myospalaxaspalax);爬行类2种,分别为团花锦蛇(Elaphedavidi)、虎斑颈槽蛇(大陆亚种)(Rhabdophistigrinuslateralis);鱼类10种。黑龙江省各县(市、区)物种特有性在0.0057～0.0174之间,物种特有性较低。其中哈尔滨市区、阿城区、尚志市物种特有性相对较高。(5)黑龙江省列入世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录中的受威胁维管束植物79种,其中极危4种,分别为:球果假沙晶兰、松江柳、呼玛柳、杉松;濒危9种,近危36种,易危30种;受威胁的野生高等动物96种,其中极危3种,分别为虎(东北亚种)、金钱豹(东北亚种)和白鹤;濒危14种,近危35种,易危44种。黑龙江省各县(市、区)受威胁物种的丰富度均较低,受威胁物种的丰富度指数在0.0119～0.0485之间。东部山地地区的老爷岭、太平岭低山丘陵区和小兴安岭东南部,受威胁物种分布较多,需要重点保护。(6)黑龙江省维管束植物中,列入国家保护的植物有16种。其中国家一级保护的植物有2种,分别为:貉藻、东北红豆杉。国家二级保护的野生维管束植物14种。黑龙江省高等动物中,列入国家保护的动物有83种,国家一级保护的野生动物16种,国家二级保护的野生动物67种。(7)黑龙江省外来入侵植物有42种。外来入侵动物有4种。从各县市分布来看,各县市外来物种数很少,在8～15种之间。尚志市外来物种数最多,为15种。黑龙江省外来物种入侵度较低,外来物种入侵指数为0.00316～0.00592。张广才岭和老爷岭山地地区外来物种入侵度为全省最高区,大兴安岭地区为全省外来物种入侵度最低的地区。(8)黑龙江省生态系统多样性为113种,其中森林生态系统有37类;灌丛生态系统有11类