以鱼类保护为目标的金沙江流域保护区评价

个与湿地相关的自然保护区和5个国家级水产种质资源保护区的保护情况进行了分析评估。本研究在系统收集了流域内181种

和亚种5类的采集地及其环境特征的基“上，对其中分布较为广泛的73种5类，通过物种分布模型预测了其在流域内的分布；而

未能成功预测分布区的3种5类和分布区狭窄的105种5类则直接使用其采集地作为其分布。结合金沙江流域内41个保护区

的区位，通过保护区和5类分布区的空间关系计算了 5类栖息地的受保护比例#结果显示，尽管金沙江流域已有保护区数量多、 面积大，各级保护和金沙江特有5类的保护情况稍好，但181种5类的平均栖息地受保护比例仅有19.7%，且栖息地完全未受到 保护的5类多达50种，占比高达27.6% #这一结果充分揭示了目前金沙江流域与5类相关的保护区数量较少以及5类受保护

情况十分不均衡的现状#为实现5类多样性的有效保护，系统规划金沙江流域的保护区设置是十分必要的#关键词：金沙江流域；5类保护；物种分布模型;Maxent模型；保护区评价DOI： 10. 14068/j o.ceoa.2019 .05 .013中图分类号：X821

文献标识码：A 文章编号：2095 - 44 (2019) 05 -0055 -04Fish-based Evaluation of Protected Areas 0 the Jiosha River BasioSUN Heyin/1 , XUE Lianfan/2 , JIANG Hao2 , CHEN Yifen/1( 1. Inst otute o oMyd oob oolo/y， Ch onese Academy o oSc oences， Wuhan 430072， Chona； 2.IeneoalInstotuteooWateo

Resourccs and Hydropoweo Plannin/ and Desi/n, Ministo of Wateo Resourccs, Beijin/ 100120, China)Abstract: The uppeo Yan/tze Rivvo ccntains tremendous hydropoweo resourccs and abundant fish diversite. Focused on fish conservation,

this research ewluated conservation status of 36 wetlands related Nature Reservvs and five National Aquatic Germplasm Reservvs. A totalof 181 fish species and subspecies were included in this research based on systematic ccllectin/ fish occurrenccs and environment data. The

dsstosbutson of73 wsdespoead specsesweoeestsmated wsth specsesdsstosbutson model； dsstosbutsonsofthoeefasl-to-modelspecsesand 105 naoowdsstosbuted specsesweoealocated accoodsn/tothesooccu oences. Wsth localstsesofal41 pootected aoea, thssoeseaoch calculated

thepootected oatsooffssh habstatsthoou/h spatsalanalysss.Endan/eoed and endemscspecseshavebeteoconseovatson status. Despste

numeoouspootected aoeasaoelao/e, aveoa/econseovatson oatsoofal181 f sshes was only 19. 7% .And theoeaoestsl50 fsshesne/lected by

pootected aoeas, whsch ss27.6% ofspecsessn thss oeseaoch. Thss oesultadequately oevealsthatpootected aoeasoelated tofssh conseovatson aoenotsu fscsentsn theJsnshaRsveobassn, and fssh conseovatson aoesmbalance.Systematscplannsn/ofpootected aoeassn thssoe/son aoe necessaoyfooefectsvefssh conseovatson sn thefutuoe.Key woedt: theJsnshaRsveobassn； fssh conse ovat son； specsesdsstosbutson model； Maeentmodel； pootected aoeaevaluatson收稿日期：2019 -03 -04基金项目：中国科学院战略性先导科技专项(XDB31000000 )、第二次

淡水生态系统是最受威胁的生态系统，其生物多 样性减少程度较陆生生物更为严重，物种的灭绝速率

青藏高原综合科学考察研究和中国科学院特色研究所服 务项目(支撑长江经济带可持续发展的生态环境保护战略

是陆生生物的5倍。但相对于陆生生物的保护，对淡 水生物多样性的保护仍然不够重视+人类活动的增加 也会对淡水生态系统带来直接的影响，其中水电站建

对策研究)作者简介：孙赫英(1990-),男，北京人,博士研究生，研究方向为鱼

类生态学,E-mait: heyin/_sun@ 163 . cam通讯作者：陈毅峰(1963-),男，福建人,研究员,博士 ,研究方向为

鱼类学和保护生物学，E-mail：chenyf@ ihb. aa. cn设是主要的影响之一。全球超过一半的大型河流因水

电站而呈现碎片化。然而，面对人类社会对可再生能 源需求的不断增长以及由气候变化造成的水资源不确

56环境影响评价第41卷定性的增加，水电站又十分重要。在水电站建设的规 模和范围前所未有地快速发展的同时,也进一步引发

了水电站建设与环境保护如何协调发展的问题。设置自然保护区是世界各地维持栖息地完整性 和生物多样性的主要方式，并且根据生物多样性保护 爱知目标，签约国均承诺还将扩展自然保护区的范 围+爱知目标第11条要求至少保护陆地和内陆水域

面积的17% ,还要对具有生态代表性的保护区域进 行有效的管理+要实现这一目标，对保护区的评估不

可或缺。已有相关研究对保护区的保护情况进行评 估，但涉及淡水鱼类的较少+长江是我国的第一大河，近年来其生物多样性下

降和水生态功能退化等问题日益突出［1］o金沙江通常 是指宜宾以上的长江上游，鱼类多样性极其丰富，并以 具有较多的鱼类特有属种而著称［2］+与此同时，金沙

江及其支流雅蓉江又蕴藏着巨大的水能开发潜力，是 “十三五”规划的两个重要水电基地。因此，在水电开发

影响逐渐增强的背景下，科学评估金沙江流域保护区对 鱼类的保护作用、促进长江水能资源与鱼类多样性保护 的和谐发展十分必要。本研究通过金沙江流域鱼类分布

数据的系统收集，结合物种分布模型，对目前金沙江流域 保护区鱼类的保护情况进行了分析，以期为金沙江流域 鱼类获得全面和有效的保护提供支持。1材料与方法本文中的金沙江流域包括了宜宾以上至源头所

有的长江干流和支流，流域面积为472 434平方公里+ 使用GRASSGIS软件，通过SRTM 90米的dem数据，

提取研究区域内6335个子流域［3］。鱼类名录和分布 数据由调查数据、文献资料和GBIF等数据库综合整

理得到，每条数据的学名与Catalos oS Fishes数据库最 新的有效种名进行核对［4「5］。最后共得到181种鱼

类的2531条分布数据+本研究使用Maxent模型对鱼类分布进行建 模［一\"。使用R中的usdm包剔除共线性较强的环 境变量，共保留19个环境变量，分为气候、河流景 观、土地覆盖和土壤四个大类。其中气候包括平均

日温差、等温性、最干旱月降雨、最热季降雨和降雨 季节变化5个变量；河流景观包括河流形态和坡度

及其方差两个变量；土地覆盖含水域面积、稀疏植被 面积、常绿阔叶林面积等10个变量;土壤为土壤类

型多样性1个变量+为防止过度拟合，同种鱼类环

境相似的分布点我们仅保留一个，再选择分布样点

多于10个的物种进行建模［8］ +建模时，对每个物种做五次交叉验证，并对五次

结果中鱼类在各个栅格分布的概率进行平均。Test AUC值可以作为检验模型预测准确性的一个标准， TestAUC值大于0.9视作模型预测准确。本研究将

Test AUC小于0. 75的物种视作预测失败，作为分布

样点少于10个的物种处理［9］。之后去掉预测概率最 的 一 点，

点的 概 作为该物种分布概率的阈值，将物种分布概率转换为分

布/不分布（0/1）［9］。分布样点少于10个的物种，将 分布样点所在子流域视作有该物种分布+本研究涉及的保护区包括国家级水产种质资源

保护区和自然保护区两类+自然保护区中，本研究 仅考虑了主要保护对象与湿地相关的保护区+保护

区分布数据来源于文件和官方网站。若子流域

与保护区在空间上重叠，则该子流域视为被保护+

由上述步骤得到全部181种鱼类在各子流域分布/

不分布情况，再通过计算每种鱼类受保护区保护的 子流域占该种鱼类分布的全部子流域数量的比例，

作为其栖息地保护比例。2结果与分析从鱼类保护级别来看，本研究选择的181种鱼类

中包含国家□级保护鱼类两种，中国濒危动物红皮书 所列鱼类13种，省级保护鱼类22种；从特有性来看，

本研究包括了 40种金沙江的特有鱼类+物种分布模型共预测了 76种鱼类的分布。其中

短尾高原鍬等3种鱼类的Test AUC值小于0.75，预

测不成功；剩余73种鱼类的平均Test AUC值为 0. 8812 ±0. 047。因此，将这3种未能成功预测分布 的

105 的 类通过定其分布的子流域+经统计，金沙江流域共有国家级水产种质资源保 护区5个,保护湿地或被视作湿地保护区的自然保护

区36个。然而36个自然保护区中，主要保护对象明确 为鱼类的仅有牛栏江鱼类市级自然保护区和金沙江绥 江段珍稀特有鱼类县级自然保护区2个。其他则多为

保护湿地生态系统和陆生动植物的自然保护区+金沙江流域鱼类栖息地的保护比例见图1+栖第5期孙赫英等：以鱼类保护为目标的金沙江流域保护区评价57息地完全未受到保护的鱼类有50种，其中包括16种 金沙江特 类。参照生

保护爱知目标的标准衡量，目 计的鱼类有135(17% % ,中金沙江特有鱼类有22种+同时也有少 数鱼类的栖息地保护 较高。在保护

过50%的26 类中,栖 受到保护的鱼类有17种，包括特 类9种+ 类为窄的鱼类,如海 、

。图1金沙江流域鱼类栖息地保护比例分布Fia，1

Protected ratio distribution of fishhabitats in the Jinsha Rives basin本研究包含的181种鱼类的平均保护比例为 19. 7% ,稍高于17%的爱知目标+国家级保护鱼类的平 均栖息地保护比例为42.1% (16. 0%〜68. 2% % ；列入濒 危红皮书的保护鱼类，平均栖息地保护比例为56.4%

(5. 8%〜100. 0% % (省级保护鱼类栖息地平均保护比例 为21. 9% (0.0〜100.0%)。40种金沙江特有鱼类的平 均栖息地保护比例也达到了 33. 5% (0. 0〜100. 0% %。照爱知生

目标,135种栖息地受保护17%的鱼类

如图2所+保护不足的鱼类主要

金沙江

江的下游 ，在鼓附近的金沙江

、攀枝花 近的

江河口区下游的

中 。3 结论与建议本研究的结果揭示了金沙江流域与鱼类相关的保

护区数量较少 类保护 不均衡的 +然 内针对湿地的自然保护 36个，但金沙江目前只有2个鱼类 的自然保护 5个国家水

资源保护区,主要

类实施保护。 ，图2 栖息地保护不足的鱼类（低于17% ）

在各子流域的分布情况Fia，2 Distribution of less protected fishes（protected ratio <17% % in subbasins课题研究人员统计了黄河流域的保护区情况。黄河刘 家 上的 与金沙江

同处青藏高原的东部,面积约为金沙江流域面积的40% (182 000平方千米％。一 内

国家级水

资源保护区13个，针对湿地的自然保护区9个，其中 类 的自然 保护 1 个。 然金沙江 内 的保护 数量高，但金沙江

位面积内保护区数量更少。同时， 刘家 上

14个主要 类实施保护的保护区，是金沙江

的两倍。因此，金沙江保护

类的保护力度还有较大的提升 。金沙江

类 栖 的 保护

稍 高爱知目标的17%，但仍 类的栖 保护比,

未受保护。上述结果 ，金沙江

类

保护区不仅数量不足,而 还不均衡。各保护和特

类整体上更受重视,国家级红皮书中 的 类的 栖 保护

较高，但长 、岩原 的保护 仍不足10%。此外,仍有一些金沙江 特 类

保护鱼类尚未受到保护,如西昌高原鍬和窑滩间吸鍬。图2显示， 栖 位

花附近 鼓附近 的一些子较 保护不足的 类 , 而金沙江

湿的保护 上。在设保护区时，以fhcc(特 目的%方法设置自然保护

可能

i

这样的 ，即保护区设 扰最少的 。但设置保护区可能 保护区重复保护一 1种，却忽 的保护。由 少 的保护

58环境影响评价第41卷比例要求,本研究使用爱知目标的标准，统一评价金 沙江流域保护区对鱼类的保护。但不同鱼类濒危程 度和分布广度存在差异，使用统一的标准无法体现鱼

[3 ] GRASS Development Teem. Geographic resources analysis support

system ( GRASS) software，Version 7. 0. Open Source Geospatial

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fos modelin/ species niches and distributions ( Version 3. 4. 1 ).(2017-04-15 ) . http ：//biodivewityinformatics. amnh. or//open _

水电开发带来的巨大影响。面对水电站建设带来的生

source/maxent.[7 ] Radosovljevic A， Anderson R P. Makin/ better Maxent models of态问题，国家主管部门和水电站建设单位实施了众多 保护措施,但这些方案多是从单个工程自身的保护责 任出发，缺乏系统性和整体性⑴。由Mar/Ules和

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filters reduce the effects of samplin/ bias and improve predictions of ecalogical niche models [ J] . Ecagraphy，2014，37 : 1084-1091-[9 ]黄心一，李帆，陈家宽•基于系统保护规划法的长江中下游鱼

物特性以外，系统保护规划方法还考虑了保护区连通

类保护区网络规划[J].中国科学:生命科学，2015 ( 12 )：

性，以及建立保护区所需的成本，为管理者提供了可量 化和透明的决策方法。该方法在我国已得到应用，有

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生境特征初步研究)J] •淡水渔业，2014，44 (6) ：44-48.[12 ]李浩林，赵亚辉，张洁，等•金沙江下游与长江上游珍稀、特有

鱼类国家级自然保护区鱼类物种多样性比较[J] •淡水渔业，

2014，44(6)：104-108.(上接第39页)水资源利用率阈值界定和计算方法进行了解释，提出了一种缺水类型宏观分析全区间界定方法，对指导各

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scenaeoosofwateeuse and avaolaboloty： An applocatoon ofWatee

出净水资源利用率的概念及计算方法，初步论证其阈值大小，还有待于进一步深入分析和实例检验。该方

[6 ]GAP 1.0 [ R]. 1997.Alcamo J， Petra D • 11， Thomas Henrichs，et al. Development and

法存在的一些问题有待改进，特别是关于净水资源利

testin/ of the WaterGAP 2 /lobal model of water use and vvailability

[ J ] . FnteenatoonalA socoatoon ofScoentofoc Hydeolo/y Bu leton，

[7 ]用率阈值的确定，还需要进行大量深入的研究和实践检验。本文起抛砖引玉的作用，并期待着该方法能在更多

的流域水资源管理实践中得到应用和进一步论证。参考文献( Reeeeencet) :[1 ]龙颖贤，张玉环，卢加伟，等•珠三角地区水环境质量变化趋

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