全 文 ： ) 。一6
第 19卷第 6期
1999年 ii月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vo1．I9．No 6
NOV．，i999
人类活动对普氏原羚分布的影响
／
奎鎏强 ，蒋志刚一 ，王祖望
(中国科学院动物研究所 ，北京 i00080) 殴 j、 jl ?
摘要 ，根据卫星遥感(TM)髟像与野外——GPs(垒球定位系统)定位的宴地考寨资料，结合数字化的地形图、植被图与土
地利用图．交通 图，利用地理信息系统软件—— 生态信息系统(EIS)建立了地理信息系统模型 ．采用生境评价方法 HEP
就人类活动对青海期地区普氏原羚生境的影响进行了分析。影响普氏原羚生境适台度的因素主要为基质类型、坡度、水
源远近 、植被类型与^类活动。当不考虑人类活动影响时，昔氏原舟活动区的面积为 7955km ，最佳生境为典型草原 ，其次
为灌丛沙地，折合适宜生境面积 4864kra。 由于交通、居 民点 农业用地等土地利用的髟响，普氏原舟倥分布在草地秒地边
缘 ，其适宜分市区迅速减小，生境的适合度等级出现明显变化 ，最适生境缺擐，折合最适生境面积 5iikm 只占原来适合
生境面积 ii 。典型草原日栏与^为放牧影响．普氏原羚实际分布区面积只有 350km0，讨论了普氏原羚的保护对策。
关键词：普氏原舟：生境分析；人类活动影响 龄 军
Impacts of human activities on the distribution of the critically en—
dangered Przewalski’S gazelle
LI Di—Qiang，JIANG Zhi—Gang，WANG Zu Wang ( ⋯tJ~za of Z~logy，Chinese Af demy of Scie⋯ ，
B~jing i00080．China)
Abstract：We built a GIS software based Ecological Information System(EIS)which integrated the satellite
remote sensing image(TM )，topographic maps，vegetation maps，land use maps and field survey data．
Then，we analyzed the impacts of human activities on the habitat of the Przewakski’S gazelle(Procapra
prz~oakski Buchner)in the Qinghai Lake region．The key factors influenced the habitat suitability of the
Przewakski’S gazelle were identified as the matrix，slope．distance to the water sources，the type of vegeta—
tion，and human activities．The model indicated that when the human disturbance was ignored，the habitat
area of the habitat the Przewakski’S gazelle was 7955km ，the best habitat for the gazelle was steppe，fol
lowed by desert shrub，in term of the most suitable habitat．the~abitat area for the gazelle was 4664km0．
However，under the impacts of human being，when influences of traffic，human settlements，agriculture use
and．especially the fenced steppe were considered．the suitable habitat for the Przewakski’S gazele．de
creased rapidly．Th gazelle struggled to survive in the margin lands and the ecotones between the desert
and steppe．The potentml area of 55lkm wasleft asthemost suitable habitatfor gazelle，which was about
1 1 of the original habitat The actual distribution of the Przewakski’ gazelle was only about 350km。
under the combined impacts of fenced grasstand and the animal husbandry practice in the region．A national
natural reserve was set up in the region．However the key habitat of the Przewakski’ gazele was exctuded
from the core zone of the reserve．
Key words：Przewakski’ gazellethabitat analysis；human activity
文章绷号 ：i000—0933(i999)06—0890—08 中用分类号 ：QI49 文献标识码 ：A
基盘项目：中国科学院 百人计划 项 目 国家自然科学基金委员会(基金号；3770104和 39725005)、美国国家地理协会(Na—
tional Geographic Society)和 美国哥仑 布动物协会 (Columbus ZooLogical Garden Association)和博士 后基金 的资助项 目
参加野外考察^员还有中国科学院西北高原生物研究所魏万虹、姜承进、朱申武等同志 ，在此一并致谢。
*现在工作单位：中国林业科学院森林环境与保护研究所 ，北京，10009i。 ⋯ 通信作者
收稿日期；1997 19 Oi{幡订日期；1998 12 08 }
维普资讯 http://www.cqvip.com
6期 李地强等 ^ 类活动对普氏原羚分布的影响 89l
野生动物生境减少、退化与破碎化是野生动物生存面临的最大的威胁 。野生动物保护最关键的步骤是
生境保护 ，在进行生境评价基础上，保护濒危物种最适宜生境，并把生境保护与生态系统管理帽结合，
蹦保证有生存能力的种群存活 ]。生境评价程序(habitat evaluation procedure，HEP)从物种水平提 出了基
于生境单元来评价生境质量和生境数量的方法 生境单元通过生境适宜度指数(habitat suitability index，
HSI)和生境面积来计算。HSI表征单位 生境面积的承载能力 ]，是一个无单位的 0，1之间的标准化测
度 ，1代表最佳的条件，0代表不适合。HEP提供了生境量化评价的方法 。通过人为活动与生境适宜度的变
化关系的研究 ，可 评价人类活动对野生动物的分布影响。
普氏原羚 (Procapraprze~,alskiiBuehner)是国家 1级保护动物+曾分布于内蒙古和青海 ，甘肃、新疆等
地区 现在仅分布在青海湖地 区，其分布面积 日益缩小 。作者在考察该动物的生境后 ，发现人类恬动导致
的生境适宜度变化是导致普氏原羚分 布的减少的关键因素+因此，本文利用空间分析软件一 生态信息系
统 就人类活动对青海湖地区普氏原羚生境质量与分布的影响进行了探讨 。
1 研究地点曩况
青海湖位于东经 99。36’～1 DD。47 ，北纬 36。32 ～37。】5 之 间，流域面积 34950km 湖面海援 3193m，环
湖地区地势为西北高而东南低 ．形成了四周 群山环绕的封 闭式 山问内陆盆地 ，湖区 山地 面积约占流域面积
的 68．6％．河谷和湖积平原所占的面积为 31．4 。地貌类型复杂多样，从东到西有滨湖平原 、冲积平原 ，河
各平原+在青海湖西部和北部的河漫滩 、三角洲及河流堆积阶地发育 }东北部有大面积的风沙堆 l 21．湖
区属 高寒半干 旱草 原气候 ，1月份 气温最低+可达 一30"C，平均 12．7"C+7月份最高可达 28℃，平均为
1 2．4"C，每年 11月份至翌年 3月份，平均气温在 0℃以下+湖面珠封+冰厚 可达 0．5m．湖区夏季降雨量平均
为 247．6ram，占全年降水量的 2／3，年蒸发量为降雨量的 3．8倍左右
环湖植被主要有以下 3种类型：(1)典型草原 分布海拨 300~ 3600m=以芨芨草 、短花针茅为 优势
种．主要分布在环湖的东北海晏湾、刚察及东南边缘倒淌河 口至江西沟以东一带 湖北和西北发育着以紫
花针茅、高山苔草为优势种的草原 ，伴有青海固抄草、赖草、冰草等。(2)小半灌木荒漠 分布海拔为 3100~
3200m。以中麻黄、沙蒿为优势的半灌木荒漠 ，主要分布在环湖东北边的海晏湾的沙丘 ，河滩地带，相夹在典
型草原与湖水之问，在靠近湖东种羊场北部小河丘中生长有沙地柏 (3)高寒草甸 分布在生长海拔 3200
～ 4500m主要分布在环湖山地．以青海湖南岸和西岸最多 ．成群落的优势种“沙草科的蒿草为主。
青海湖的东、南、北面土层的较厚地段已经开垦为农 田，农作物品种单一， 耐旱油菜为主．也有青稞、
燕麦。
2 分析方法
2．1 生境适宜度分析程序与 GIS处理技术
生境适宜度分析的第一步是根据昔氏原羚分布和生态学研 究与野外观察资料 ，确立它对各生态因子
的要求 ．找出影响其生存与繁殖的关键 因素 ]，利用地理信息系统建立植被、人为活动(居民点、交通、围
栏 、放牧)、气候等空间数据库 。在生境分析的基础上 出评价级别，结合 已有的调查结果，对分布区的实
际范围、生境适宜度与潜在分布区进行分析 (图 1)。
2．2 影响适宜度的固索及其空间数据库建立
野生动物的生境是 由非生物因子 ．生物因子、人为活动影响等 3类构成 非生物因子主要有地理因素、
气候 因素、生境的景观组成等．生物因素包括食物、捕食者 ．种群内的相互作用等 ．人为活动影响包括交通、
居民点、放牧点、放牧时间人为捕猎、围栏等。
普 氏原羚生境的非生物因素包括 ：(1)地形地 貌因素：海拔、坡度、坡 向；(2)基质 ：裙泽、草甸、草原 ，抄
地 等 ；(3)距水源的距离}(4)气候条件与气候灾害。利用 EIS的可编程语言的 SLOPE生成坡度坡 向数据
库 。基质数据库主要通过土地类型图和土地利用图生成 承源主要根据河流的分布和家畜饮水点生成缓冲
区，昔氏原羚的活动范日限于距承源 2～5km范围内。
维普资讯 http://www.cqvip.com
生 态 学 报 l9卷
空
GIS分析
G
人
』
主 导 凼 于 分 析
Define kev{actors
叠加1分类 与
Overlay and classification
J
景 珊 分 析
Landscape analysis
l
Disp[ay
1分析物种的生境要求 f
lAnalysis of habitat requirement
4
『生境因子分析与生境结构分析
Analysis of habitat component and t— t⋯
匪 看看 —]
【 ! !!! 竺 !l
图 1 普氏原斡生境的评价过程
Fig一1 Habitat evaluation process r studying habitat of the Przewa[ski’ gazelle
人为活动对昔氏原羚的影响包括直接捕杀、放牧活动(放 牧时阿，放牧强度 )、交通 (公路 、铁路)．居民
点，放牧点(临时居住点)t围栏等、农业用地基本上不适合于普氏原羚的生活。在交通道路两侧、农业用地
两侧 3~5km 内很少有昔氏原羚分布。在放牧点、居民点附近 2～3kin 内也没有普氏原羚活动：农业用地、
沙地 、建筑用地通过遥感影像解译得到。主要过程为：陆地卫星 TM 影像(1 t 50万)一+扫描为 TIFF格式图
像一+转换为 GIS数据一+确定定位点、确定坐标一+GPs数据叠]Jn~GIS监督分类一+解译 。
遥感影像的解译参考彭敏等通过目视方法对 1 985年 9月摄制的青海湖北岸 1：5万彩红外卫星照片
初步解译结果和陈桂琛等对青海湖地 区沙生植被的 MS、TM、彩红外航片等遥感资料的解译结果 。
2．3 生境评价准则的确定
根据昔 氏原羚的生境要求、历史分布 以及青海湖地区 自然环境、人类活动影响等 因素综合分析．分别
就不同单因素对生境适宜性影响进行评价(表 1)．在不同植被类型中，人类活动强度有明显区别，普氏原羚
不在高山草原和农业用地中活动，只在典型草原、草甸和沙地灌丛内活动 典型草原中人类活动频繁．草地
被围栏概率最高(表 2)
3 结果与分析
3．1 潜在生境
当不考虑人类活动时 ，普氏原羚活动主要受自然因素限制．如基质、坡度 、水源、植被类型 这些 因素间
的相互作用直接反映在植被类型上 ，植被是昔 氏原羚生境适宜度的指示 普氏原羚适宜生境为典型干旱草
原区，包括倒{lIi河的河滩地、刚察县以西到胡东种羊场地区，面积 4207km 中国科学脘西北高原生物研究
所收藏的普氏原羚标本均采自这些地医 氏原羚曾经密集分布在倒渐河．刚察～海晏县一带 ，在 6o年代
荽 一
薹 一
L
维普资讯 http://www.cqvip.com
6期 李迪强等 ：人类活动对普 氏原羚分布的影响 8g3
曾是当地 人们的主要猎物对象和食物来源之一 在该地区的小块沙地附近，8O年代还有普氏原羚活动
衰 1 蕾氏原辫生境适童性 园素的评价准刚
Table 1 Habitat sultabllity criteria for the Pr~ewalskl’9 gazelle
衰 2 同擅棱中的藩在生境适合度与^娄活动置度
TaMe 2 Potential habitat suitabtll*y and intensity 0f hum activity In digfereut vegetation
注：①Vegetation type，②Potential suitability，@Probability oi being~enced，④Index of human activity，@ finland-@
Steppe，⑦Meadow，@Desert shrub，@Swamp，@Alpine meadow
普氏原羚适宜生境分 布在海晏县至青海湖东种羊场的沙地草地 ，面积 463km ．在沙地 内水源较丰富 ．
且有泉眼分布其中，主要是 由于多年西北风将沙移动而成 -沙地有较多的草地和稀疏的{蕾丛 。普 氏原转在
沙地草地交界地段是很好的取食场所 荒漠{蕾丛广泛分布于青海湖抄地中．灌丛下面草本植物较为发育一
面积 99km ．较密集的{蕾丛不太适合于普氏原羚活动，是较不适合的地区。青海南山由于坡度较大．且海拔
高 ．柑青海湖南岩主要发育着蒿草草甸植被．是普氏原羚的不合适生境 。普氏原羚潜在 生境分析表明，其生
境适合度主要受 自然环境因素制约。青海潮环湖地 区面积约 4870km -将生境适宜度指数与各种生境的面
积相乘 ．得到该地 区普 氏原羚生境折合的最适生境的面积 4664km
3．2 人类活动的影响
综合考虑交通、农 田开垦和城镇建设、草场围栏等因素的影响．利用 GIS叠加分析，得到瞢氏原羚 生境
适 宜度图(图3)。由于交通建设和围栏的影响 ．青海湖南面不存在普氏原羚的最适宜生境 ，青海湖北面 3个
大型农场 ．青海湖农场 ，三角城农场 、军区农场以及刚察县、海晏县县城 t湖东羊场有 450km 的农 田，农 田、
交通和居民点的建设 ，减少 了普 氏原羚生境面积，降低 了生境适 宜度 -加上草地 围栏 ，面积达 80％，整个地
区没有普氏原羚特别合适的生境 普氏原羚较为合适的生境出现在青海湖的荒漠{蕾丛 。
由于人类活动的影响 ，原来最合适的生境一一 青海潮的山地草原植被部分被转变成交通和农业用地 一
面积占 23 ，绝大部分草原被围栏(图 3)，使得普 氏原羚很难进入围栏地生活 ，原来 普氏原羚的最佳生境
转变为非常不合适普 氏原羚生存的生境 。由于人类活动影响，其它不同等级 的潜在生境面积相应减少 。面
积变化最大的是最合适的生境类型和很不适合的生境两种类型。最合适的生境被破碎化，很大一部分转变
为完全不适合生境。普 氏原羚折合最适宜的生境面积 ，仅相当无人类活动影响前的 ¨ t即 511kin。。
3．3 生境的景观分析
昔氏原羚的生境 由食物 、水 、隐蔽物等因素及其空间配置所决定，基质的组成．适宜斑块 大小、隔离度、
边缘效应、普氏原斡扩散能力等都是影响昔氏原斡生境适宜度的因素 刚察县和共和县的绝大部分典型干
维普资讯 http://www.cqvip.com
生 态 学 报 l9卷
圈 2 普氏原羚的潜在生境适宜度等级
F 2 Potential ha tst sultabUity for the Pr~ewalskl’s
gazelle in the 05nghe l lake tegboa
1 较不音适 not suitable|2．不根音适 suitable|3．较
合适 less suitable；4．合适 suitableI 5．根音适 most suitable
旱草原上建立 了围栏 ，为普氏原羚原来适宜生境 受人
类捕杀和 围栏的影响 ，在没有沙地作为隐蔽物 的地区，
圈 3 人类活动对普氏原羚生境适宜度的影Ⅱ向
Fig．3 ]-~bJtat suitability for the Przewalski’s
gazelle under human Jnflueuees
1 较不台适 not suitable}2 不根合适 rate suitable 3．
较合适 less suitablet4．台适 suitable
普氏原羚很难生存 。围栏 内的生境斑块不能使普 氏原羚存活下来 此时普氏原羚的生存主要受到隐蔽场所
的限制 实际的分布面积为 350km 。
从耳前发现的普氏原羚生境分析 ，普氏原羚的生境斑块特征都与沙地结合在一起，湖东种羊场 的普氏
原羚依赖于沙地的存在 ．倒淌河普氏原羚分布区主要由于山前沙地的存在 ，刚察海晏县的交界处的普氏原
羚分布区也是由于附近的沙地存在的缘故。青海湖鸟岛的分布更是如此 所以普氏原羚的实际分布区如图
4所 示
图 4 普氏原持的实际分布区
Fig．4 Actual distribution of the przewalski’s gazelle
in the Qin,hal La region
3．4 生境变化趋势分析
目前土地沙化面积增加，开荒、撩荒是导致土地沙
化、沙漠面积不断扩大的主要原因 1956年青海湖地区
沙 漠 面 积 为 453km ；1972年 为 499km I 1986年 为
756km 从 1956年至 1986年 30a问沙漠面积扩大 了
304kin。，平均每年扩大 10kin 。可以看出，7O年代和 80
年以代来沙漠面积扩大较快 “] ．
青海湖北岸所有平坦地 面都曾被开垦 ，开垦后 的
大部分被废弃。致使大面积冬春草场遭到破坏 +植被退
化。优良牧草比捌减少，毒草数量显著上升。冬春牧场
生境的恶 化+加重与普氏原羚的食物竞争 ，在冬季 ，湖
东种羊场的牛羊已经被赶进沙地 3～5kin取食 ，牛羊数
量的增加，加速了生境 的退 化，进 一步加重了普氏原羚
的生存危机 加上气候灾害 、狼的捕杀与愉猎 ，现存的
种群将有灭绝的可能。如鸟岛的种群数量 日益下降 ，就
说 明这十问题。
维普资讯 http://www.cqvip.com
I
6期 李迪强等 ：人类活动对普氏原羚分布的影响 895
4 讨论
本文通过生境适宜度分析，建立了普氏原羚 的生境分布关系模型 ．发现影响普氏原羚生境适宜度的主
要因素为土壤基质类型，坡度、水源远近．植被类型与人类活动影响 。当不考虑人类活动影响时，普氏原羚
最佳生境是干旱草原 ．在人为活动影响下．特别是草原 围栏的影响 ，普氏原羚生境 日益萎培 ．目前普氏原羚
仅仅分布在草地沙地边缘和沙地。表明人类活动是导致普氏原羚局部灭绝的关键 固素。
以往在草原管理实践 中很少考虑生物多样性的保护。野生动物的保护工作殴有受到重视 ．从普氏原羚
的命运看 出，在短短几十年 同，由原来一个常见的物种变成了濒危物种 。所以应该将牧业发展 、生物多样性
保护与区域持续发展相结合 ．进行生态系统管理是解决野生动物生境保护的必 由之路。
人类活动压力下 ，普氏原羚可能灭绝 ，只有采取有效行动，才能真正保持普氏原羚的 目前生境。可以考
虑以下措施 ，一方面在沙地草地交界处捌出一定面积 的普氏原羚取食 区．并建立饮水点 ，以保证冬季普 氏
原羚的食物供应 。另一方面，在沙地附近 3~Skm禁止围栏 ．在此地作为普氏原羚 的取食活动场所。在适宜
生境斑块之 同建立走廊带．促进不同斑块生境的普氏原羚种群实现基因交流
在青海湖环湖地区 已经建立青海湖环湖保护区，将普氏原羚 的适宜分布区与保护区进行叠加 ，只有 鸟
岛目前在保护区的核心区之内．而适宜生境不在核心保护区之列。然而由于普氏原羚生活于多民族杂居的
边远 地区．执法力量不足，铁路 、公路均从其分布区穿过 ，易被猎杀 同时草场教围栏 ，生境破碎 ，无采食场
所 ，种群过小，抵抗 自然灾害的能力差 ．极易灭绝 因此 ．基于以上研究 ．提 出以下保护措施 ：建立保护区，在
青海湖环湖保护区基础 上．在湖东种羊场与海晏交界 地区设立的保护区的核心 区，包括水源、沙丘及沙丘
周围的部分草地 ，及 E1月山的部分高山草甸与灌丛 ，以保证其采食与繁殖场所 ，并在冬季投食 ，就地对普氏
原羚进行保护 。
参考文献
[1] NeroA PtGareia Spatial optimization ofwildli／e habitat Ecological,~lodeilingt1996．91：271～281
[2] Mefe GK andCarroll CR．Prlncit,les Comervati~ Biology．SinauerAssociates，Inc Pub Massachusetts．1994．
L 3] Giles H Jr．Wildl 月 g f W H．Freeman，San Francisco，CA 1978．
[4] lnhaber H．Etraironmem Indices John Wiley and So．s，New York，NY．1976．
[5] Schamherger M and Farmer A．The habitat evaluation procedure}their applieation in project and planmng and im—
pact evaluation．Tran~．N ．Am．Wild1．Nat Res~ r ＆ ，1978 43；274～ 283
[6] 蒋志刚．冯柞建，王祖望，等 普氏原羚的历史分布与现状．兽类学报，1995，15(4)：241~245．
[7] 橱奠安．生态信息系统．生命科学 ，1992，4 4～19．
：8] 彭 敬t陈桂璩．青海潮植被演变趋势的研究．植物生态学 与地植物学学报 ，19g3tl7(3) 22 ～235．
：9] 刘 庆．青海湖北岸植物群落的数量分类 西南师范大学学报(自然科学版)，1993，18(4)：485～492
[10] 何东宁．青海潮盆地沙地特征及风沙化趋势．地理科学．1993．13(4)：382～388．
[】1] 周立华．青海潮流域生态环境问题与对策．青海 环境，1993．(1)：1～12．
[12 陈 涛．任 燕，王恒山．等．青海潮地区环境变 化对动物区秉演变影响的探讨 湖泊科学，1993，4(4) 41～47．
[1 3] Pralnd Yonzon 韩念勇译 ．地理倌息系统用热尼泊尔琅唐国家公同小熊猫生息地评价与种群估算．人与生物圈通
报 ．1992．
[14] 欧阳志云，张和民，潭迎春，等 地理信息系统在卧龙 自鼻!l保护区大熊猫一境评价中的应用 见：王如抡．等主编：
现代生态学热点问题研究．北京 中国科学技术出版社 ．1998．403～408
维普资讯 http://www.cqvip.com