野生東北虎影像

研究團(tuán)隊(duì)成員在測(cè)量爪印。

研究團(tuán)隊(duì)在野外考察。

【那些曾經(jīng)瀕臨滅絕的野生動(dòng)物們】

2021年10月，在雲(yún)南昆明舉行的聯(lián)合國《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(huì)上，國家主席習(xí)近平宣布我國首批5個(gè)國家公園正式設(shè)立，東北虎豹國家公園位列其中。

我國為什麼要建立東北虎豹國家公園？野生虎如何擴(kuò)散與繁衍種群？為了保護(hù)野生虎種群，科研工作者進(jìn)行了哪些探索？在《王者歸來，中國野生虎的研究和保護(hù)經(jīng)歷了什麼》（2022年2月26日，09版，光明日?qǐng)?bào)）之后，本版邀請(qǐng)?jiān)诹趾Ｑ┰粉櫥⒈?6年、有“野人教授”之稱的北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授、博士生導(dǎo)師馮利民，繼續(xù)為你講述中國野生虎“王者歸來”的故事……

種群擴(kuò)散“步步為營”

記者：野生虎種群如何進(jìn)行繁殖和擴(kuò)散？

馮利民：根據(jù)我們團(tuán)隊(duì)10余年的定位觀測(cè)研究，在野外，成年虎需要擁有自己的領(lǐng)地后才能進(jìn)行繁殖﹔同性別成年虎的領(lǐng)地互相不重疊，一隻雄虎可佔(zhàn)領(lǐng)多隻雌虎，領(lǐng)地面積等於其擁有的雌虎領(lǐng)地面積之和﹔幼虎一般會(huì)被母虎撫養(yǎng)到一歲半至兩歲，然后離開出生地去建立自己的領(lǐng)地，繁衍后代。

一般來講，雌虎的擴(kuò)散模式分為三種：第一種，“女兒”長大兩年后離開出生地，在母虎周邊建立自己的領(lǐng)地﹔第二種，母虎把一部分領(lǐng)地讓給“女兒”﹔第三種，母虎把領(lǐng)地讓給“女兒”，自己再到鄰近區(qū)域重建領(lǐng)地。老虎的種群恢復(fù)主要依靠雌虎繁衍，上述三種雌虎擴(kuò)散模式告訴我們，野生虎種群的恢復(fù)並非一蹴而就，而是從種源地向外“步步為營”，水波式地向四周擴(kuò)散，不是一下子就跳躍到幾百公裡之外。

如果在種源地以外很遠(yuǎn)的地方有虎出沒，那通常是雄虎。雄虎長大后會(huì)遠(yuǎn)離出生地，以避免近親繁殖——根據(jù)雌虎擴(kuò)散規(guī)律，其出生地及附近區(qū)域基本上都是自己的近親。2013年，我們監(jiān)測(cè)到一隻出生在俄羅斯豹地國家公園的雄虎，它在長大后進(jìn)入中國境內(nèi)，一路向西橫穿東北虎豹國家公園，來到位於張廣才嶺區(qū)域的黃泥河、大海林、東京城等地並活動(dòng)至今，擴(kuò)散距離超過250公裡。

記者：導(dǎo)致野生虎種群不能快速恢復(fù)的主要原因是什麼？

馮利民：2010年至2016年，我們監(jiān)測(cè)到中國境內(nèi)共繁殖了9胎24隻東北虎幼崽，每胎幼崽數(shù)量達(dá)到2.7隻。這個(gè)數(shù)據(jù)與俄羅斯、尼泊爾等國的野生虎大種群（超過百隻以上）繁殖率基本相當(dāng)，甚至還要高一點(diǎn)，証明我國境內(nèi)的東北虎種群繁殖能力正常。但是，幼虎成長十分艱難，隻有約70%的幼崽存活超過一年，33%的幼崽存活超過兩年至成年，這意味著雌虎一胎繁育3隻幼虎，隻有1隻能夠最終成功長大。可見，幼崽成年率低是野生虎種群不能快速恢復(fù)的主要原因。

為什麼大部分東北虎幼崽不能存活至成年？我們知道，老虎的主要食物是大中型有蹄類動(dòng)物，如果它們的野外分布密度低，母虎就很難捕捉到足夠的食物來養(yǎng)活幼虎。林下放牧和大量的人為干擾是造成大中型有蹄類動(dòng)物野外分布密度低的原因。其中，林下的放牧活動(dòng)會(huì)與虎豹的主要獵物——食草動(dòng)物產(chǎn)生直接生存競爭，而包括墾殖在內(nèi)的大量人為干擾則使食物鏈斷裂，威脅繁殖母虎的食物安全，給撫養(yǎng)幼虎長大帶來風(fēng)險(xiǎn)。

棲息地要求不一般

記者：東北虎豹的種群要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定繁衍，需要具備哪些條件？

馮利民：一隻成年虎，每年需要捕食大約50隻大中型食草動(dòng)物。隻有大中型食草動(dòng)物種群達(dá)到500隻左右，才能每年產(chǎn)生50隻的增長量，供一隻老虎捕食，且不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)食草動(dòng)物種群的逐漸衰退。而500隻大中型食草動(dòng)物種群每年需要消耗大量植物食物資源，這需要良好的植被和健康完整的生態(tài)系統(tǒng)來支撐。所以，在人煙稀少的俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)，一隻雌虎的領(lǐng)地面積能達(dá)到約300平方公裡，主要因?yàn)檫@裡的獵物密度較南方地區(qū)低。需要強(qiáng)調(diào)的是，雌虎的領(lǐng)地大小與食物鏈的豐富程度密切相關(guān)——在保護(hù)比較好的區(qū)域，生物量高，需要的領(lǐng)地小﹔而在保護(hù)不好的地方，獵物數(shù)量少，需要的領(lǐng)地面積就大大增加。

要實(shí)現(xiàn)東北虎種群長期穩(wěn)定繁衍，既需要大面積的連通棲息地和完整的森林景觀，又需要健康的植被結(jié)構(gòu)、豐富的生物多樣性和完整的食物鏈，以及不受干擾的繁衍環(huán)境——這意味著我們必須從生態(tài)系統(tǒng)整體保護(hù)、生物多樣性整體修復(fù)的視角來保護(hù)東北虎。隻有我國東北地區(qū)的廣袤森林可持續(xù)地保存下來，讓處於生態(tài)金字塔頂端的“森林之王”回歸故鄉(xiāng)自由地棲居，才意味著我們真正實(shí)現(xiàn)了野生東北虎的保護(hù)目的。

記者：當(dāng)我們對(duì)東北虎的野外生存規(guī)律有了深入了解后，接下來應(yīng)該如何推進(jìn)東北虎保護(hù)計(jì)劃？

馮利民：東北虎的生存要有大面積保護(hù)良好的棲息地，因此需要上升到生態(tài)系統(tǒng)水平進(jìn)行保護(hù)，這就得綜合考慮社會(huì)發(fā)展、科學(xué)研究以及人與野生動(dòng)物和諧共生等因素，在區(qū)域尺度甚至由國家層面來主導(dǎo)。2015年，吉林省規(guī)劃建設(shè)的一條高速公路和一條高速鐵路原定橫穿東北虎豹向我國內(nèi)陸擴(kuò)散的主要棲息地，一旦建成將變成一道難以逾越的屏障，阻斷其回歸路線。有關(guān)專家對(duì)此提出建議后，吉林省高度重視，將規(guī)劃中的高速公路取消，高鐵改道，很好地維持了虎豹關(guān)鍵棲息地的完整性和擴(kuò)散路線的暢通性。

此后，東北虎豹的保護(hù)進(jìn)程以遠(yuǎn)超我們預(yù)期的速度向前推進(jìn)。2015年5月，以我們團(tuán)隊(duì)10余年科研成果為基礎(chǔ)形成的《關(guān)於實(shí)施中國東北虎和東北豹恢復(fù)與保護(hù)重大生態(tài)工程的建議》，通過中國民主同盟中央委員會(huì)提交至中央。2016年12月，中央全面深化改革領(lǐng)導(dǎo)小組第三十次會(huì)議審議通過《東北虎豹國家公園體制試點(diǎn)方案》。我國決定設(shè)立的東北虎豹國家公園面積達(dá)1.46萬平方公裡，是世界上最大的野生虎保護(hù)區(qū)。遵循種群恢復(fù)的自然科學(xué)規(guī)律，東北虎豹國家公園在保証棲息地聯(lián)通性、協(xié)調(diào)性、完整性的基礎(chǔ)上，將實(shí)現(xiàn)整體保護(hù)、系統(tǒng)修復(fù)。從此，我國野生東北虎的命運(yùn)迎來真正轉(zhuǎn)機(jī)。

科技“武裝”，保護(hù)升級(jí)

記者：在面積如此大的國家公園內(nèi)恢復(fù)虎豹種群、修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)和管理上使用了哪些先進(jìn)方法？

馮利民：新時(shí)代國家公園建設(shè)標(biāo)志著我國自然保護(hù)進(jìn)入全新階段。過去，我國大多數(shù)自然保護(hù)地分布零散且面積不大，通常隻有幾十、幾百平方公裡。如今，國家公園可以保護(hù)大面積重要生態(tài)系統(tǒng)，通常為幾千甚至數(shù)萬平方公裡，保護(hù)重點(diǎn)也由物種搶救性保護(hù)上升到大生態(tài)系統(tǒng)水平修復(fù)，強(qiáng)調(diào)生態(tài)過程的完整性，包括食物鏈、生物多樣性乃至整個(gè)生態(tài)要素的恢復(fù)。這對(duì)科研監(jiān)測(cè)與保護(hù)管理的精準(zhǔn)銜接和匹配提出更高要求。

國家公園所在區(qū)域多為崇山峻嶺，地理位置偏遠(yuǎn)，交通基礎(chǔ)設(shè)施薄弱?！巴ㄐ趴亢穑沧o(hù)靠走，防寒靠抖”，正是過去我國自然保護(hù)管理落后的真實(shí)寫照。傳統(tǒng)的科研監(jiān)測(cè)方法、理論體系和保護(hù)實(shí)踐，很難跟上國家公園建設(shè)的實(shí)際需要。如果不能實(shí)現(xiàn)國家公園的現(xiàn)代化建設(shè)，大面積區(qū)域的管理隻能繼續(xù)以粗獷和低效率的方式進(jìn)行。

在信息化、智能化領(lǐng)域，現(xiàn)代科技的高速發(fā)展和多學(xué)科交叉融合，為新時(shí)代國家公園的現(xiàn)代化建設(shè)提供了良好基礎(chǔ)和契機(jī)。北京師范大學(xué)虎豹研究團(tuán)隊(duì)在葛劍平教授的帶領(lǐng)下開始了新的探索，研究如何用現(xiàn)代科技“武裝”東北虎豹國家公園。經(jīng)過數(shù)年的試驗(yàn)和論証，我們?nèi)诤犀F(xiàn)代通信、雲(yún)計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，形成東北虎豹國家公園天地空一體化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅能遠(yuǎn)距離、大面積實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)東北虎豹等野生動(dòng)物的活動(dòng)狀態(tài)，還可以實(shí)時(shí)獲取生物多樣性、各類生態(tài)要素和人類活動(dòng)信息。每天，大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)，再利用人工智能進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，科研人員和國家公園管理者根據(jù)獲得的各類精準(zhǔn)數(shù)據(jù)直接實(shí)施管理，真正實(shí)現(xiàn)了“看得見，管得住，建得好”。2018年，該系統(tǒng)小試獲得成功后，經(jīng)過專家論証和建議，國家林草局很快向整個(gè)東北虎豹國家公園推廣。目前，這個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已在東北虎豹國家公園大面積覆蓋，共獲得3萬次虎豹、超過1000萬次野生動(dòng)物、人類活動(dòng)及棲息地的視頻數(shù)據(jù)，讓科研人員實(shí)時(shí)了解研究對(duì)象的動(dòng)態(tài)，也讓管理者實(shí)時(shí)精準(zhǔn)管理著1.46萬平方公裡的園區(qū)。

在短短4年體制試點(diǎn)期內(nèi)，東北虎豹國家公園發(fā)生了巨大變化，具體包括：生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量進(jìn)一步提升，放牧等人為干擾活動(dòng)持續(xù)減少，梅花鹿等食草動(dòng)物種群數(shù)量快速增加，食物鏈得到快速恢復(fù)，東北虎幼崽成年率由試點(diǎn)前的33%提高到目前的50%以上﹔虎豹種群分布范圍和數(shù)量快速增長，目前國家公園范圍內(nèi)超過50%的區(qū)域有虎豹種群穩(wěn)定活動(dòng)，國家公園核心區(qū)內(nèi)的琿春地區(qū)更是呈現(xiàn)“眾山皆有虎”的歷史盛況。上述變化，見証了我們開展科學(xué)保護(hù)的創(chuàng)新和實(shí)踐。

為繼續(xù)夯實(shí)國家公園的科技支撐，國家林草局、科技部批準(zhǔn)在北京師范大學(xué)設(shè)立東北虎豹監(jiān)測(cè)與研究中心等機(jī)構(gòu)。如今，“一個(gè)綜合研究平臺(tái)、一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、一座野外科研基地”的科學(xué)支撐平臺(tái)已經(jīng)形成，不僅能長期採集東北虎豹及生物多樣性的科學(xué)數(shù)據(jù)，支撐國家公園的日常管理，還可以為我國自然保護(hù)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)提供平臺(tái)。同時(shí)，東北虎豹生物多樣性科研平臺(tái)已成為全國科普教育基地，致力於開展青少年生態(tài)教育，讓公眾參與和體驗(yàn)，助力當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)可持續(xù)發(fā)展，探索實(shí)現(xiàn)國家公園全民共享。

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