自然保护区的规划中首先应当确定保护对象的价值,依据保护价值确定响应的保护等级,自然保护区的选择应当遵循一定的原则,从稀有性、典型性和多样性等角度确定保护区的性质,依据景观生态学的相关原理从斑块的面积、形状、廊道的构成等方面进行规划,从根本上起到保护区保护生物多样性的目的。
(一)自然保护区的面积与形状
1.自然保护区的面积
根据岛屿生物学地理学理论,自然保护区面积越大越好,一个大保护区比具有相同总面积的几个小保护区好。通常情况下,面积大的保护区与面积较小的保护区相比,大的保护区能够为物种生存提供更加良好的生境,同时生境条件更加趋于多样化,有利于更好地保护物种,大的保护区能保护更多的物种,一些大型脊椎动物在小的保护区内容易灭绝,同时,保护区的大小也关系到生态系统能否维持正常功能。
保护区的大小也与遗传多样性的保持有关,在小保护区中生活的小种群的遗传多样性低,更加容易受到对种群生存力有副作用的随机性因素的影响。物种的多样性与保护区面积都与维持生态系统的稳定性有关。面积小的生境斑块,维持的物种相对较少,容易受到外来生物干扰。在保护区面积达到一定大小后才能维持正常的功能,因此在考虑保护区面积时,应尽可能包括保护对象生存的多种生态系统类型及其相关的演替序列。
一般而言,自然保护区面积越大,则保护的生态系统越稳定,其中的物种越安全:但自然保护区的建设必须与当地的经济发展相适应,自然保护区面积越大,可供生产和资源开发的区域越小,因而会与经济发展产生矛盾,同时,为了达到自然保护区的保护目标,需要投入资金、人力和物力来维持自然保护区的运转,因此保护区面积的适宜性是十分重要的。保护区的面积应根据保护对象、目的和社会经济发展情况而定,即应以物种一面积关系、生态系统的物种多样性与稳定性以及岛屿生物地理学为理论基础来确定保护区的面积。
2.自然保护区的形状
自然保护区的形状应以圆形或者近圆形为佳,这样可以避免“半岛效应”和“边缘效应”的产生。考虑到保护区的边缘效应,则狭长形的保护区不如圆形的好,因为圆形可以减少边缘效应,狭长形的保护区造价高,受人为影响也大,所以保护区的最佳形状是圆形。如果采用狭长形或者形状更加复杂的自然保护区,则需要保持足够的宽度。保护区过窄,则在狭长形保护区中不存在真正的核心区,这对于需要大面积核心区生存的物种而言是不利的,同时管理的成本也会加大。当保护区局部边缘破坏时,对圆形保护区和狭长形保护区的影响截然不同,圆形保护区的实际影响很小,狭长形保护区局部边缘生境的散失将影响到保护区核心内部,减少保护区核心区的面积。
在实际的自然保护区的景观生态规划时,需要考虑的因素还包括保护对象所处的地理位置、地形、植被的分布和居民区的分布等。在规划的保护区内应该尽量避免当地的人为活动对保护区内物种生存的生境的影响。
(二)自然保护区的功能分区
1.MAB的功能分区
联合国教科文组织提出的“人和生物圈计划”(MAB)是一个世界范围内的国际科学合作规划。MAB在计划的实施过程中提出了影响深远的生物的保护思想。根据其思想,一个合理的自然保护区应该有三个功能区组成:
(1)核心区。在此区生物群落和生态系统受到绝对地保护,禁止一切人类的干扰活动,但可以有限度地进行以保护核心区质量为目的,或无替代场所的科研活动。(www.xing528.com)
(2)缓冲区。围绕核心区,保护与核心区在生物、生态、景观上的一致性,可进行以资源保护为目的的科学活动,以恢复原始景观为目的的生态工程,可以有限度地进行观赏型旅游和资源采集活动。
(3)实验区。保持与核心区和缓冲区的一致性,在此区允许进行一些科研类经济活动以协调当地居民、保护区及研究人员的关系。
2.划定功能区边界的原则
(1)核心区。核心区的面积、形状应满足种群的栖居、饲食和运动要求;保持天然景观的完整性;确定其内部镶嵌结构,使其具有典型性和广泛的代表性。
(2)缓冲区。隔离带,隔离区外人类活动对核心区天然性的干扰;为绝对保护物种提供后备性、补充性或替代性的栖居地。
(3)实验区。按照资源适度开发原则建立大经营区,使生态景观与核心区及缓冲区保持一定程度的和谐一致,经营活动要与资源承载力相适应。
生物圈保护区的思想为自然保护区的设计规划提供了全新的思路。需要指出的是生物圈保护区只是有关自然保护区规划设计的一种思想,在具体设计操作中,如何确定各功能区的边界、如何合理设计保护区的空间格局及如何构建廊道为物种运动提供通道等,这些问题的解决必须根据其他相关学科的知识理论来完成。
(三)自然保护区生态廊道规划设计
自然保护区中的生态廊道经常用作缓冲栖息地破碎的隔离带,能够将孤立的栖息地斑块与物种种源地相联系,有利于物种的持续交流和增加物种多样性。但是廊道还可能会成为外来物种入侵的重要通道,同时也可能成为病虫害入侵的通道,这无疑会增加物种灭绝的风险,不能达到自然保护区的目的。
因此,自然保护区规划设计中对生态廊道的考虑应当基于景观本地、生境条件、保护对象特点和目标种的习性等来确定其宽度和所处的位置,特别要考虑有利于乡土生物多样性的保护。一般而言,为保证物种在不同斑块间的移动,廊道的数量应适当增加,并最好由当地乡土植物组成廊道,与作为保护对象的残存斑块的组成一致。这一方面可提高廊道的连通性,另一方面有利于残存斑块的扩展。廊道应有足够的宽度,并与自然的景观格局相适应。针对不同的保护对象,廊道的宽度有所不同,保护普通野生动物的宽度可为1 km左右,但保护对象为大型哺乳动物则需几千米。
在自然保护区进行廊道规划时,首先必须明确廊道功能,然后进行生态学分析。影响生境功能的限制因子很多,有关的研究主要集中在具体生境和特定的廊道功能上,即允许目标个体从一个地方到达另一个地方。但在一个真实景观上的生境廊道对很多物种会产生影响,所以,在廊道规划时,以一个特定的物种为主要目标时,还应当考虑景观变化和对生态过程的影响。保护区间的生境走廊应该以每一个保护区为基础来考虑,然后根据经验方法与生物学知识来确定。
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