石首麋鹿棲息地環(huán)境生態(tài)現(xiàn)狀及其保護

■ 張懷勝 艾勁松 溫華軍 張玉銘 李鵬飛 楊濤 朱建強

2015年調(diào)查數(shù)據(jù)表明，石首麋鹿自然保護區(qū)的濕生、水生植物在多樣性及生物量上均有明顯減少，麋鹿采食的主要食物生物量減少近40%。灘涂旱化使部分水草和沼生牧草因原有的生態(tài)位改變而消失，導(dǎo)致茅草、接骨草、蒼耳、葎草等劣質(zhì)旱生牧草迅速蔓延，麋鹿賴以生存的天然食物鏈已面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

石首麋鹿自然保護區(qū)1991年經(jīng)湖北省人民政府批準成立，1998年國務(wù)院批準為國家級自然保護區(qū)。保護區(qū)主要保護對象為麋鹿及其生境，總體上由實驗區(qū)、核心區(qū)和緩沖區(qū)構(gòu)成，總面積15.67 hm2（圖1）。目前，保護區(qū)僅對實驗區(qū)和核心區(qū)享有自主管理權(quán)。

圖1 石首麋鹿國家級自然保護區(qū)功能劃分與分布圖

長期以來，天鵝洲故道與長江的自然連通，使得低灘和洲灘洼地蘆葦和牧草茂盛，中高灘亦有良好的林草生長，這些為麋鹿繁衍生息提供了天然生境。1993，1994和2002年，保護區(qū)先后三次從北京麋鹿生態(tài)試驗中心引進麋鹿94頭。迄今，麋鹿種群數(shù)量達1100頭，形成了保護區(qū)核心區(qū)（430頭）、江南三合垸、小河楊波坦三個亞種群，且全部實現(xiàn)了自然放養(yǎng)，恢復(fù)了麋鹿的野生習(xí)性，成為目前世界上最大的麋鹿野生種群。然而，1998年由于洪澇災(zāi)害修建沙灘子大堤，改變了天鵝洲故道與長江的天然聯(lián)系。保護區(qū)成立至今，在內(nèi)部環(huán)境中產(chǎn)生的一系列物候變化在一定程度上使麋鹿生存環(huán)境發(fā)生了退化，并產(chǎn)生了一系列安全隱患，但目前尚未對此進行深入系統(tǒng)地研究。本文基于對麋鹿及其生活環(huán)境的長期觀測，結(jié)合了環(huán)境保護部南京環(huán)境科學(xué)研究所發(fā)布的《湖北石首麋鹿國家級自然保護區(qū)綜合科學(xué)考察報告（2016年）》的部分內(nèi)容，對洲灘旱化、食物鏈改變、水安全與疫病隱患等方面分別提出了針對性建議，即主要通過水利工程手段實現(xiàn)保護區(qū)內(nèi)部補水蓄水、使?jié)竦乜臻g得到拓展、用水安全得以改善，進而優(yōu)化植被群落結(jié)構(gòu)與食物鏈安全，恢復(fù)適宜麋鹿生存的生境范圍。

1 水文氣象對麋鹿及其棲息地的影響

1.1 四季變換與麋鹿對微域生境的選擇

一年四季，隨著水熱條件發(fā)生變化，麋鹿會選擇不同的棲息環(huán)境。夏季，當出現(xiàn)高溫天氣時，麋鹿喜歡在開闊地帶的淺水灘或有積水的低洼泥塘處活動；遇到連續(xù)多日雨天時，才稍微擴大活動范圍，暫時遷移到長有茂密矮草的區(qū)域覓食。冬季低溫雨雪天氣，麋鹿多在喬木林中覓食、休息過夜，天晴時才會出林活動，且僅在一天中陽光充足的時間段才會離開過夜地點開始遷移覓食活動（圖2）。

春、秋兩季，根據(jù)天氣情況和食物豐富度，麋鹿會變換活動區(qū)域。晴天光照充足時，鹿群會因食物需求遷移到開闊地帶覓食休息；雨天或多云天氣，鹿群則會長時間停留在高草區(qū)域或喬木林中。值得一提的是，風(fēng)速和風(fēng)向也是影響麋鹿活動的因素之一，特別是春、秋和冬季，刮北風(fēng)且風(fēng)力在3級以上時，鹿群會迎風(fēng)移動到被水面或喬木林阻隔的區(qū)域。

1.2 極端天氣或水文事件對麋鹿的影響

極端天氣主要體現(xiàn)在冬季極端冰凍雨雪天氣（如2008年雪災(zāi)），因下凍雨或長時間降雪天氣造成地面冬青植物被凍死或被冰雪覆蓋會影響麋鹿覓食和御寒，一旦此類天氣持續(xù)，則可能會造成一些老弱病殘個體死亡，增加鹿群的死亡率。

圖2 石首麋鹿在白天不同時段下的生境選擇

極端水文條件主要體現(xiàn)在夏季長時間持續(xù)強降水天氣，周邊農(nóng)田漬水和生活用水大量排入天鵝洲故道，造成故道漲水內(nèi)澇，大面積淹沒麋鹿覓食草場；同時造成保護區(qū)內(nèi)一些堵塞的溝渠和泥坑因長時間積水，使浸泡的植物腐爛引起水體變質(zhì)，從而對麋鹿覓食、飲水和棲息帶來較大的影響，嚴重時可造成麋鹿種群暴發(fā)疫病疫情等健康問題。1998年夏季強降水過程和2016年7月長江中游強降水造成的外洪內(nèi)澇，都對麋鹿及其生境造成了嚴重影響。

2 麋鹿棲息地面臨的主要問題

石首麋鹿國家級自然保護區(qū)的范圍目前僅限于天鵝洲故道的西南部，由水域和洲灘濕地兩大部分組成，劃分為實驗區(qū)和核心區(qū)兩大功能單元。實驗區(qū)169 hm2，核心區(qū)陸地678 hm2、水域472 hm2。所包含水域與天鵝洲故道相連，該區(qū)域常年為Ⅱ類水質(zhì)。此外，在保護區(qū)外規(guī)劃了511 hm2緩沖區(qū)，實際上尚未有效管理。1998年長江洪水后修建沙灘子大堤，改變了天鵝洲故道與長江的天然聯(lián)系，三峽工程汛期流量管理和天鵝洲閘人為控制汛期故道水位（32 m），使故道水位遠未達到自然通江情況下汛期可達到的34.5 m以上的水平，保護區(qū)內(nèi)水域面積在此20年間減少了約50%，由此引起地面高程在32 m以上的洲灘濕地開始明顯退化。種子庫研究表明，保護區(qū)濕地退化程度已達到中后期水平，生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。麋鹿比較喜歡的草甸泥沼濕地減少，劣質(zhì)牧草滋生蔓延，這些已影響到麋鹿的生境和食物鏈的完整性。

2.1 洲灘旱化加劇，草甸泥沼濕地減少，適宜麋鹿活動的空間萎縮

近些年來保護區(qū)的麋鹿數(shù)量在增加，但另一方面適宜麋鹿活動的沼生環(huán)境卻因灘涂旱化而減少，將麋鹿在交配期的活動空間擠壓在蘆葦蕩與故道水際線之間的狹窄地帶，由此造成不同繁殖群之間的爭地爭水沖突和水環(huán)境惡化以及潛在的疾病感染。

2.2 洲灘濕生牧草生態(tài)位被旱生劣質(zhì)牧草擠占，食物鏈面臨改變

2015年調(diào)查數(shù)據(jù)表明，保護區(qū)內(nèi)濕生、水生植物在多樣性及生物量上均有明顯減少，麋鹿采食的主要食物生物量減少近40%。灘涂旱化使部分水草和沼生牧草因原有的生態(tài)位改變而消失，導(dǎo)致茅草、接骨草、蒼耳、葎草等劣質(zhì)旱生牧草迅速蔓延，穩(wěn)定的入侵植物種類已達近27種，并使具備改善區(qū)域生態(tài)巨大潛力的濕地種子庫無法激活，麋鹿賴以生存的天然食物鏈已面臨嚴峻挑戰(zhàn)。另外，麋鹿出于自身營養(yǎng)需求，偶爾可見麋鹿捕食故道水域的魚蝦或螺類，其對于麋鹿種群健康存在未知影響。

2.3 周邊農(nóng)業(yè)用水、排水和麋鹿自身排泄帶來水安全隱患

該問題表現(xiàn)在三個方面，一是枯水年份（季節(jié)）保護區(qū)周邊泵站抽取故道水灌溉農(nóng)田，加劇保護區(qū)水荒，造成麋鹿本身飲水和棲息地生態(tài)用水困難；二是豐水年份（季節(jié)）因周邊農(nóng)田向故道排澇造成麋鹿棲息地大量淹沒，壓迫麋鹿生存空間甚至危及幼崽生命，還增加了飲水不安全和疾病風(fēng)險；三是麋鹿喜歡成群覓食、沿水邊活動的習(xí)性，使得有限的濕生空間內(nèi)排泄物相對集中，一定程度上會造成自身水環(huán)境污染和某些病菌傳播。

2.4 應(yīng)對意楊林砍伐后的替代遮蔽環(huán)境尚未營造

意楊為人工引進種植與保護區(qū)西南部的人工林，是麋鹿在冬春季節(jié)避寒、發(fā)情行為活動的常用場所。由于保護區(qū)內(nèi)隸屬不同經(jīng)營主體的意楊林陸續(xù)到砍伐期，由此造成麋鹿遮蔽環(huán)境改變。通常，麋鹿求偶發(fā)情始于5月下旬，持續(xù)6周左右，7月中、下旬達到高潮。這期間水熱同步，氣溫也是一年中最高的時段，良好的遮蔽環(huán)境對麋鹿避熱納涼和成功交配十分重要。如不超前采取遮蔽應(yīng)對措施，必將影響鹿群健康和正常繁殖。

2.5 周邊放牧隱患

在保護區(qū)邊界圍欄地帶，沿沙灘子大堤放養(yǎng)牛、羊、騾、馬、雞、鴨等畜禽尚未杜絕，畜禽攜帶的某些病毒，可能對麋鹿健康有潛在威脅。在2018年麋鹿保護區(qū)內(nèi)重要病原菌及寄生蟲的感染狀況調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，保護區(qū)內(nèi)致病微生物種類較為復(fù)雜，且存在明顯的季節(jié)性趨勢。

3 面向可持續(xù)的麋鹿棲息地保護對策

3.1 麋鹿棲息地用水對策

通過優(yōu)化現(xiàn)有工程水管理和建設(shè)必要的水工程，按照近、遠期結(jié)合的思路解決麋鹿保護區(qū)用水問題。當前麋鹿保護區(qū)存在的主要問題是洲灘濕地缺水旱化及其誘發(fā)癥，從長遠來看，必須優(yōu)先解決水問題。解決的途徑應(yīng)主要考慮以下因素：1）從長遠看，需要與江豚保護區(qū)聯(lián)手，從不同渠道爭取項目資金，進行補水工程建設(shè)，以解決枯水年份兩個保護區(qū)的用水問題和運行過程的環(huán)境凈化問題。建議從故道上游的長江左岸適當位置建閘引水，通過明渠輸送到天鵝洲故道，與天鵝洲閘形成一個上下可控、通過水流實現(xiàn)自凈的濕地生境，從根本上解決麋鹿保護區(qū)和江豚保護區(qū)的用水和水環(huán)境問題。2）兼顧江豚保護區(qū)用水和天鵝洲島農(nóng)業(yè)澇漬災(zāi)害防控，從控制麋鹿保護區(qū)旱生雜草和洲灘洼地補水考慮，將汛期天鵝洲閘控制水位擬由目前的32 m調(diào)至32.5 m，并維持33 m及以上水位至少7～10 d。如此不至于天鵝洲島農(nóng)田大面積受澇（島上農(nóng)田地面高程幾乎全在32.5 m以上，33.0 m時僅千字頭和天鵝村少量農(nóng)田受淹），又可使麋鹿保護區(qū)洲灘洼地淹水50～100 cm，從而使洲灘旱生雜草通過超強度厭氧脅迫得到治理。同時，結(jié)合汛期長江一般洪水過程，容許故道水位短期內(nèi)（3～5 d）達到34.5 m及以上，以維持洲灘濕地近自然狀態(tài)的水位漲落帶，保護洲灘生物多樣性。3）在保護區(qū)范圍內(nèi)，因地制宜建設(shè)有關(guān)水工程，解決濕生草地干旱退化問題。這是近期或者說目前情況下通過保護區(qū)自身努力比較容易解決的問題。根據(jù)水源不同可有三種解決途徑：一是故道提水，通過明渠或涵管輸送到需要水利改良的地段，該法輸水線路較長，造價相對較高，還可能因施工造成沿線植被破壞；二是在需要水利改良的地段，依微地形差異分設(shè)若干個10 hm2大小的灌溉單元，在不影響堤防安全的前提下鑿井抽取地下水；三是依微地形差異劃分蓄水單元，地面筑小土埂，地下設(shè)塑料薄膜或黏土阻隔帶防滲，實現(xiàn)降雨就地攔蓄入滲，充分利用天然降水并輔之以灌溉補充實現(xiàn)局地地下水位抬升，形成濕生環(huán)境，達到抑制旱生雜草、促進濕生優(yōu)質(zhì)牧草生長的草甸濕地草地環(huán)境。

3.2 麋鹿棲息地濕生空間拓展對策

針對麋鹿保護區(qū)洲灘旱化加劇、草甸泥沼濕地減少、適宜麋鹿活動的空間萎縮問題，結(jié)合麋鹿保護區(qū)發(fā)展，可有以下幾種選擇：1）將沙灘子大堤與長江水際線之間原來納入保護區(qū)發(fā)展的用地，通過流轉(zhuǎn)確權(quán)使其正式劃歸保護區(qū)管理。然后，在沙灘子大堤設(shè)幾處供麋鹿覓食、游憩至江邊的活動通道，并在水邊建立圍網(wǎng)以防麋鹿逃逸。2）在保護區(qū)內(nèi)選址建造若干洼地。為滿足6—7月麋鹿交配期對小水域環(huán)境的需要，選擇適當?shù)刂烽_挖洼地來匯集天然降水，以形成一定規(guī)模的水域環(huán)境。必要時，可在洼地附近建造輕型井，輔以井灌補水，以保證干旱少雨時段洼地有水。3）因地制宜建造零能耗運行的水塘。考慮到6—7月麋鹿交配期也是江漢平原雨水較多的時段，該時段保護區(qū)外的長江水位一般高于33 m，具有江水補給地下水的特點，如是可將保護區(qū)內(nèi)地面高程在33.5～34.0 m左右的中高灘改造一部分，通過挖深1.5～2.5 m形成若干無須動力抽水灌溉的水塘，為麋鹿交配期提供適宜生境。

3.3 麋鹿棲息地的水環(huán)境安全對策

影響麋鹿棲息地水環(huán)境安全的主要因素是保護區(qū)周邊農(nóng)業(yè)面源污染由馮家潭泵站排入天鵝洲故道，另一因素是麋鹿自身排泄物直接污染水環(huán)境，這些增加了麋鹿飲水的不安全和感病風(fēng)險。可采取的辦法包括：1）通過工程手段解決好馮家潭泵站的排水出路，可采取大口徑管道將排區(qū)澇水輸送到長江，避免排水直接進入天鵝洲故道造成水質(zhì)污染；2）開展馮家潭泵站集水區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染防控技術(shù)研究與推廣，大力推行保護區(qū)周邊農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)，或通過實施生態(tài)補償鼓勵周邊農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)；3）在麋鹿集中活動的水域地帶，建立人工輔助凈化系統(tǒng)，同時做好消毒。

3.4 食物鏈安全對策

針對棲息地旱化引起草場退化產(chǎn)生的食物鏈危機，這里給出四種技術(shù)途徑供選擇：1）通過保護區(qū)補水工程建設(shè)，采取地面灌溉與地下截滲相結(jié)合的方法恢復(fù)退化草場的濕生環(huán)境，抑制旱生劣質(zhì)雜草滋生，促進濕地優(yōu)質(zhì)牧草繁衍；2）在補水工程不能及時到位或者工程建設(shè)過渡期采取人工種植優(yōu)質(zhì)飼草的辦法解決優(yōu)質(zhì)牧草不足問題；3）對偶然情況下傳播進入保護區(qū)的入侵植物加以防范，需對保護區(qū)及其周邊人類活動行為嚴格把關(guān)；4）采取適應(yīng)性措施，主動引進旱生多年生優(yōu)質(zhì)牧草來完善麋鹿的食物鏈。

3.5 麋鹿棲息地遮蔽物營造對策

有研究表明，麋鹿的生長發(fā)育、繁衍生息，不僅對棲息地的水域環(huán)境有要求，還對遮蔽物有一定需要。遮蔽物營造應(yīng)和草場建設(shè)以及麋鹿交配期水域環(huán)境建設(shè)相結(jié)合，可采取沿保護區(qū)周邊、草場周邊造林綠化遮蔽，也可結(jié)合營造小水域環(huán)境開挖的土方進行筑丘來增加遮蔽。另外，蘆葦蕩區(qū)是天然的遮蔽場所，出于冬季防火考慮，在連片蘆葦蕩區(qū)，應(yīng)每隔150～200 m設(shè)立30 m左右的隔離帶。在春夏草木茂盛季節(jié)，隔離帶又為麋鹿提供了視野較為寬闊的覓食地帶。

4 近期麋鹿棲息地生境修復(fù)的工作重點和思路

以麋鹿保護區(qū)補水工程建設(shè)為抓手，以改善麋鹿生存環(huán)境為目標，堅持工程建設(shè)與生態(tài)建設(shè)相結(jié)合，本著先易后難、科學(xué)推進、重點突破的原則，開展棲息地保護，優(yōu)先解決麋鹿交配期濕生空間不足和相應(yīng)的環(huán)境問題以及草場退化問題。擬通過人工營造適度規(guī)模的洼地水塘擴大交配期活動空間，通過造林綠化生態(tài)工程增加遮蔽物，通過動力提水至寬淺草皮水道以實現(xiàn)洼地水體凈化和循環(huán)利用。對于靠近保護區(qū)入口、毗鄰故道的幾片退化濕地，可抽取故道水進入近水邊水塘，再通過涵管或二次抽水向保護區(qū)內(nèi)毗鄰濕地補水。

麋鹿保護區(qū)內(nèi)部的補水工程有望對植被群落調(diào)節(jié)起到一定幫助。保護區(qū)內(nèi)水位經(jīng)工程手段提高后，采用分地段筑圍埂灌水的手段淹沒旱生植物根部進行消除，并在可行性較高的地段進行濕地植被的人工恢復(fù)或進行牧草的人工種植，必要時需進行有計劃的人工翻耕及管理，可選黑麥草、冬小麥等作為冬季食物補充。此外，目前保護區(qū)麋鹿已發(fā)展到1000多頭，生境窘迫，需要通過落實原保護區(qū)土地利用規(guī)劃拓展其活動空間。以上生境恢復(fù)和人工輔助手段可為維持保護區(qū)麋鹿種群數(shù)量創(chuàng)造條件，并進一步為麋鹿的野生放養(yǎng)提供幫助及參考。

深入閱讀

丁玉華, 任義軍, 溫華軍, 等, 2014. 中國野生麋鹿種群的恢復(fù)與保護研究. 野生動物學(xué)報, 35(2): 228-233.

力志, 操瑜, 付文龍, 等, 2016. 天鵝洲濕地退化區(qū)土壤種子庫與地面植被關(guān)系初探. 水生態(tài)學(xué)雜志, (3): 34-41.

彭光銀, 邵曉莉, 文威, 等, 2016. 石首麋鹿保護區(qū)建設(shè)項目生態(tài)影響及保護措施. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù), (S1): 404-407.

楊道德, 李竹云, 李鵬飛, 等, 2013. 湖北石首麋鹿晝間活動時間分配. 生態(tài)學(xué)報, (5): 1397-1404.

楊道德, 馬建章, 何振, 等, 2007. 湖北石首麋鹿國家級自然保護區(qū)麋鹿種群動態(tài). 動物學(xué)報., (6): 947-952.

張佳期, 周守標, 高香琴, 等, 2017. 石首麋鹿國家級自然保護區(qū)外來入侵植物種的分析. 雜草學(xué)報, (1): 36-41.

張垚, 王敏, 肖志豪, 等, 2013. 基于“3S”技術(shù)的湖北石首麋鹿國家級自然保護區(qū)近25年土地利用動態(tài)變化分析. 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃, (3): 16-20.