祁連山國家級自然保護區生態安全評價分析

方 志

甘肅祁連山國家級自然保護區管護中心東大山自然保護站，甘肅張掖 734000

中國西北干旱區內的祁連山主要是一系列西北—東南走向的山脈與谷地，海拔在2 100~4 500 m，是黃河流域的水源產流地及其他河域的重要水源涵養地。然而，當前祁連山的生態安全是當前迫切需要解決的重要問題。一些人文建設對祁連山生態環境造成了極大的破壞，導致祁連山自然保護區出現冰川退縮減薄、水源涵養功能削弱、植被退化嚴重、生物多樣性銳減等生態問題[1]。為此，相關部門要重點關注祁連山國家級自然保護區的生態安全，構建祁連山國家級自然保護區生態安全格局，形成區域內底線的宏觀生態系統，對祁連山國家級自然保護區內的斑塊、廊道、節點等關鍵生態要素進行識別和整合，維持生態系統結構與過程的穩定性，緩解社會經濟發展與生態環境保護的沖突，促進祁連山國家級自然保護區的生態安全和可持續發展。

1 生態安全評價的概述

1.1 生態安全的概念

生態安全是指生態系統的健康和完整情況。其主體是自然生態系統、人工生態系統，同時，區域內部的生物群落是自然演化和更替的，實現內外界能量的流動和循環，體現出生態系統整體性、動態性、區域性、不可逆轉性的特點。當內外部干擾強度在系統閾值以內時，系統能夠較好地保持其整體性和功能完整性，保證生態系統的安全性[2]。然而，當內外界干擾強度超出該系統閾值時，則系統內部無法進行自我調節，最終導致生態系統內部功能退化甚至破壞，使之處于生態不安全的狀態。

1.2 生態安全評價的概念

生態安全評價主要是以科學、合理的指標體系支持下，運用多學科綜合知識對某項人類活動將來可能產生的環境影響進行預測和評估，包括生態風險評價、環境影響評價、生態系統健康評價、環境承載力評價。從生態環境承載力來看，主要是指環境與經濟社會之間的協調性，經濟活動應在環境承載力的限值以內，使得環境帶來的壓力要低于該區域環境的承載力。而生態系統健康可以理解為，在生態系統的時間上具有一定的自身組織結構的調節和恢復能力，具有一定的穩定性和可持續性。從生態環境風險來看，主要是指一定區域內生態系統及其組分所承受的風險，可能在損傷生態系統結構或功能的同時，對整個生態系統造成了不小的影響。

1.3 生態安全評價的理論基礎

生態安全評價的相關理論主要包括：（1）生態經濟協調發展理論。生態系統是社會發展的基礎，經濟發展應保持與生態環境系統的統一協調關系，在不超越生態系統承載力上限的前提下，充分對生態資源進行經濟開發和利用。

（2）可持續發展理論。從經濟可持續發展的角度來看，需要尋求最優的投入產出比，在保證資源科學合理利用的前提下還能保證較高的環境質量，同時，還可以最大程度地滿足人類的物質、精神和環境需求，更好地提高生態系統更新能力，保持生態系統的完整性和延續性[3]。

（3）生態系統論。可以將生態視為一個整體的系統，其中包含自然、社會、經濟等多方面要素，在各方要素的耦合條件下，形成相互協同、相互配合的龐大系統，并從系統、整體的視角，分析生態安全問題，并針對性地提出生物、經濟、社會、行政等調控手段，促進生態系統的協調可持續發展。

2 祁連山國家級自然保護區生態安全困境分析

祁連山國家級自然保護區主要是保護區內森林生態系統、雪山冰川、濕地生態系統，草地系統、自然景觀和人文景觀，較好地保證區域內的生物多樣性。同時，祁連山國家自然保護區是全國生態屏障建設重點區域，也是甘肅省北部各市區的生命保障線，對試驗、科研、宣教有著重要的支撐作用。然而，當前祁連山國家級自然保護區生態環境面臨較大的困境，具體表現在以下幾個方面。

2.1 森林結構單一化

祁連山國家級自然保護區樹種結構單一，主要是青海云杉林和祁連圓柏林，其他樹種較少，導致森林結構中極易受到病蟲害的侵蝕和影響。同時，林區地形破碎，有較多的急險坡地，導致森林結構所需的營養物質和水分難以集聚，無法有效提升祁連山國家級自然保護區的林分質量。森林健康狀況不良，存在濫伐、濫牧等人為干擾和破壞，導致北坡森林資源面積縮減，現存林片極其破碎，穩定性較差且生長緩慢。另外，森林中喬木林較多，長期受到走廊區干旱氣候和農牧活動的侵擾，極大降低了祁連山自然保護區林草植被涵養水資源的能力，影響了自然保護區水源涵養功能。

2.2 草地退化加劇

一是，祁連山國家級自然保護區內人口規模持續增加，對自然資源存在過度索取的現象，簡單粗放的生產方式導致自然保護區內草地生態嚴重退化，據相關統計分析，祁連山自然保護區內輕度退化的草地面積為105.16萬 hm2、中度退化草地面積為126.86萬 hm2、重度退化草地面積為142.73萬 hm2。二是，存在采礦、采藥等人為因素，使得保護區內的草地生態系統受到了不同程度的破壞。三是，祁連山國家級自然保護區內有較多的放牧行為，放牧方式簡單粗放，存在過度放牧的現象，導致自然保護區退化草地達到120.9萬 hm2。

2.3 冰川消融速度加快

祁連山國家級自然保護區內冰川消融量較大，冰川面積呈縮減趨勢，冰川積雪儲量減少，尤其是以疏勒河流域討賴河水系的冰川變化幅度最為明顯。同時，局部地區雪線明顯上升，通過衛星遙感技術獲取的數據表明，保護區東段、中段、西段均有一定面積的積雪消融。

2.4 農林牧業沖突較大

祁連山國家級自然保護區內存在農林牧業矛盾，農林牧業交錯分布，人為活動劇烈，導致保護區經濟發展和生態環境保護的沖突日益明顯[4]。以肅南縣、肅北縣為例，其從牧業人口快速增長，局部區域的墾殖指數明顯增高，簡單粗放的農牧生產作業方式對區域生態環境帶來極大的壓力。

2.5 監測保護體系尚未完善

祁連山國家級自然保護區缺乏完善的監測體系，只有剛開始建立的火災指揮防護組織和簡單的病蟲害監測預報體系，在其他監測體系的構建存在明顯的欠缺，如生物多樣性監測、水土保持動態監測、草原退化監控、水資源監測等。由于缺乏資金和相應技術的支持，導致保護區生態環境保護表現出滯后性。

3 祁連山國家級自然保護區的生態安全評價

3.1 生態安全評價的原則

在評價祁連山國家級自然保護區的生態時，需要認真綜合的考慮其生態環境、社區社會經濟系統特點，依循可持續發展的要求設計科學合理的生態安全評價體系。主要把握以下4個原則。

（1）系統性與層次性相結合。祁連山國家級自然保護區是一個相對完整的系統，存在內在關聯性和層次性，要選取能夠反映整個保護區生態安全的一般性指標和特殊性指標。

（2）科學性與實用性相結合。在祁連山國家級自然保護區生態安全評價指標體系構建過程中，合理選擇生態安全評價模型，準確、客觀地反映保護區內生態安全現狀及趨勢，注重指標設計的代表性和可對比性[5]。

（3）定性指標與定量指標相結合。祁連山國家級自然保護區安全生態安全評價要設置定性指標和定量指標，從不同維度統計和監測祁連山自然保護區生態安全相關數據，并對關鍵指標進行加工和處理，真實全面地反映祁連山自然保護區的生態安全狀況。

（4）可操作性與可比性相結合。在祁連山自然保護區生態安全評價過程中，考慮指標數據獲取和量化的難易度、計量范圍、計量口徑、計量方法，使生態安全評價具有可操作性和可比性。

3.2 構建祁連山國家級自然保護區生態安全的評價的指標體系

利用3S技術采集祁連山自然保護區基礎數據，真實客觀地反映整個祁連山自然保護區的狀況。構建祁連山國家級自然保護區生態安全評價指標體系，包括目標層、準則層、因素層和指標層，具體內容包括以下幾個方面。

3.2.1 準則層——壓力指數其因素層包括社會發展壓力（C1）、經濟發展壓力（C2）、資源利用壓力（C3）。C1對應的指標層包括有人口密度指數、城市化率。（C2）對應的指標層包括有周邊農民人均純收入、區內第三產業發展指數、人類經濟活動干擾度。（C3）對應的指標層包括有農業污染指數、過度放牧指數、草場退化指數。

3.2.2 準則層——反饋指數其因素層包括資源現狀反饋（C4）、環境災害反饋（C5）、生態狀況反饋（C6）。C4對應的指標層主要有保護區植被覆蓋指數、資源權屬現狀指數、樹種結構指數、人均森林面積指數、人均水資源量指數。C5對應的指標層主要有荒漠化指數、泥石流易發指數。C6對應的指標層主要有生物多樣性指數、面積適宜性指數、生物代表性指數、生物稀有性指數、自然性指數、生態穩定指數、保護區人類干擾指數。

3.2.3 準則層——響應指數其因素層包括保護區響應（C7）、社區響應（C8）和國家響應（C9）。C7對應的指標層主要有保護區有效管理指數、保護區植被恢復指數。C8對應的指標層主要有區內居民工資性收入比重、轉移性收入比重、區內居民環保意識普及指數。C9對應的指標層主要有保護區資金需求缺口指數、廣播電視覆蓋度、保護區移民完成度。

3.3 祁連山國家級自然保護區生態安全的評價

從祁連山自然保護區生態安全評價來看，其綜合指數為0.5146，對應“極不安全”的狀態。通過采集調查的數據可知，祁連山國家級自然保護區的發展壓力子系統的不安全值為0.1143，生態反饋子系統的不安全值為0.2101，響應子系統的不安全值為0.1903。由此可見，祁連山國家級自然保護區生態安全面臨極大的威脅和挑戰。由于缺乏足夠的發展經費和人員素質偏低等問題，導致保護區存在生態人為干擾的現象，祁連山草場出現退化的現象。加之惡劣天氣也加劇了祁連山自然保護區的荒漠化，不利于祁連山自然保護區的生態保護與安全。

4 祁連山國家級自然保護區生態安全提升的策略

4.1 準確識別祁連山自然保護區生態安全的格局組分

祁連山自然保護區生態源地的破碎化程度較高，以討賴河流域生態源地板塊分布為例，全流域共有891個生態源地，面積約占3 006.16 km2，斑塊的平均面積約為3.37 km2。分布于嘉峪關、肅州區、金塔縣及南部祁連山區，生態源地呈片狀聚集的狀態，并有大面積草原灌木林、青海云杉林和極少量的山楊林，是極其重要的生態源地。可以通過生態源地和阻力面的相關數據，獲悉祁連山自然保護區斑塊的電流密度，當斑塊的電流密度值較高時，則表明該板塊的景觀連通性較大，體現出相對重要的地位。據相關數據顯示，祁連山區的電流密度較高，冰川融水和高山積雪融水是河流補給來源和生物多樣性的分布區。

4.2 注重祁連山國家級自然保護區生態廊道的優化

祁連山國家級自然保護區最優廊道的空間分布存在較大差異，流域北端是戈壁灘，既缺乏生態源地，又缺少廊道相連通；流域中端的斑塊間距較小，斑塊間廊道的數量較多且相對密集，保有相對突出的連通性；流域南端的生態源地內阻力較小，廊道數量較多，然而各源地之間呈片狀分布，形成若干條生態廊道網[6]。通過查看電流密度圖的相關模擬數據，從而知曉祁連山國家級自然保護區的次優潛在廊道路徑主要位于金塔縣、肅南縣。

4.3 優化祁連山自然保護區的生態安全格局

由于祁連山自然保護區內肅州區、金塔縣、嘉峪關市的農業綠洲區耕地斑塊數量眾多且密集，要想清除這部分的障礙點難度較大，難以提升整體景觀的連通度。同時，由于內陸流域的降水量較少，生態環境不佳，加之斑塊呈現出較高的破碎度，采取相應的改善措施能有效提高景觀連通度。在優化保護區生態安全格局時，相關部門充分考慮區域內景觀組分數量、分布空間格局、生物多樣性等因素，保護祁連山自然保護區的重要生態源地，充分凸顯區域本底的自身優勢，維護生態源地的穩定性。

具體來說，（1）保護自然生態源地、附近的耕地、公園綠地等人工、半人工生態源地，充分發揮現有源地的功能，設立緩沖區保護核心源地，有效提升保護區的水土涵養能力。（2）加強保護區廊道建設，構建完整的流域廊道網絡，形成“生態源地—廊道”的生態安全架構，以此作為自然保護區各斑塊間空間聯系的必要通道，轉變信息割裂的“生態孤島”現象，實現生態流的良好流通。（3）合理設置緩沖區，拓寬廊道，通過阻沙墻、草方格沙障等方法有效抑制荒漠化，提高植被的覆蓋率，提升廊道的連通性和閉合性，促進生態流的遷移和擴散。（4）根據斑塊內部、斑塊之間的順序，逐一清除障礙點，因地制宜制定不同障礙點的清除方案，如居民區類障礙點要適當增加綠地面積；道路障礙點要拓寬兩側綠化帶；河道兩側障礙點要拓展綠地及護岸林面積；沙地及戈壁障礙點要鋪設草方格截留水分，注意不可盲目復綠，應合理地提高生態廊道質量。

4.4 加強生態安全調控

由于西北干旱地區的生態環境脆弱、敏感，需要加強水資源的管理，合理開發和高效利用水資源，可將干旱區天然綠洲農業區轉變為高效人工綠洲，提升祁連山生態系統的可持續性，提升保護區的經濟和生態效益。同時，大力發展生態循環農業，提高農業可持續發展的內在驅動力，建立生態監測和現代化治理體系，推進自然保護區流域的生態綜合治理，提高保護區流域的生態環境安全，增強自然保護區的防沙治沙能力。

5 結語

綜上所述，祁連山國家級自然保護生態格局優化對區域可持續發展有不可忽視的作用，相關部門應全面把握祁連山國家級自然保護區生態安全現狀，積極開展生態安全評價工作，并采用相應的生態安全格局優化策略，以提升祁連山國家級自然保護區的景觀連通度和生態廊道質量。