东北虎是森林生态系统顶端的旗舰物种,虎的数量是森林健康与碳储能力的重要指标。“十五五”规划纲要指出要“以旗舰物种、关键物种保护为重点,加强重要栖息地、生态廊道和候鸟迁飞通道保护修复”。

东北虎种群日渐恢复的今天,如何防范人虎冲突,平衡保护需求和社会经济发展的需求,“科普中国”邀请国家林草局猫科动物研究中心主任、东北林业大学野生动物与自然保护地学院的姜广顺教授为大家解惑。

Q1:东北虎的种群保护和恢复,有什么特别重要的意义?

没有东北虎,东北的森林在整个生态系统上来讲是不完整的。东北虎种群能够得到有效的保护和恢复,就代表着整个东北森林真正的恢复。

虎是全球濒危物种,在上上个虎年(2010 年)的时候,全球还有 13 个老虎分布国,在全球虎保护高峰会议上共同承诺,下一个虎年(2022 年)老虎数量翻倍。而在2022 年,这其中的 3 个国家,越南、柬埔寨和老挝,老虎都灭绝了。

我们国家的东北虎,在东北虎豹国家公园里有七八十只,在公园外围还在陆续恢复,虎种群的保护和恢复,明显呈现了逆转灭绝,逐渐走向复苏的态势。这在全球都是非常罕见的保护成就。东北虎的保护和恢复,也能够彰显我们国家在国际野生动物保护和生态建设领域的重要影响力和负责任大国的地位。

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2020 年,红外相机捕获东北虎在虎豹公园活动影像。作者供图

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2021 年,红外相机捕获东北虎在虎豹公园活动影像。作者供图

Q2:加强东北虎栖息地和生态廊道的保护修复,最重要的是要做什么?

生态廊道是野生动物的带状栖息地,我们国家“十三五”规划纲要就已经提出“实施生态廊道建设和生态系统修复工程”。生态廊道建设,非常重要的就是去识别最佳建设位置。

东北虎栖息地的修复和生态廊道建设,首先需要识别我们国家东北虎四大栖息地斑块内部的连接,还有大斑块之间的连接。找到连接位置,再去识别是哪些因子在阻碍虎豹通过这些廊道。

比如栖息地里有一条公路,老虎要跨越高速公路,就有可能被车流撞到。或者发生人虎冲突,这在我们国家也出现过好多次。再比如大量的放牧活动、农田的阻隔,或者中俄边境上一些渔民的窝棚点,都可能是造成生态廊道阻隔的因素。

现在东北虎栖息地里有纯人工落叶松林,植株特别茂密,林下松针特别厚。纯人工落叶松林下边几乎寸草不生,所以也被称为“绿色沙漠”。虎在这些栖息地斑块就很难通过。所以要针对性地去除这些阻碍因子。什么东西阻隔,我们就改造什么,疏通什么。

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图为黄泥河人工落叶松林生态廊道。左图为冬季采伐前原状,右图为夏季 20%采伐强度抚育改造后生态廊道景观。作者供图

Q3:我们在构建廊道时面临了什么技术挑战?要怎么平衡保护需求和社会经济发展的需求?

虎豹这种大型猛兽的保护,对全球来说都是非常难的,因为没有前人的案例。比如要把人工落叶松林改造成乔-灌-草配置得非常好的森林结构,应该采取一个什么样的疏伐方式或者择伐方式,需要森林经营的技术专家和野生动物的专家合作来完成。做这些工作,很多时候是没有标准的。现在很重要的是通过跨学科的合作来做这些标准,共同找到能够平衡保护和社会发展需求的技术措施。

人也要发展,我们不能阻碍人类走向更便捷、更高效的生活方式。老虎的生态廊道上要修建公路、铁路,要同时考虑线性地物设施的建设和虎豹的通行需求。比如在国道 331穿越东北虎豹国家公园的区域,我们团队设计了几处虎豹通行的廊道。还有就是在山西省和顺县,华北豹很重要的分布区,在那里有一条高速公路,我们也是根据华北豹的通行习惯,设计了一条生态廊道。

这些生态廊道设计施工完成之后,要进行持续评估,可能要三年、五年、十年。技术标准的制定是很难的,需要长期野外工作去收集数据,去查看哪些廊道被利用了,哪些廊道没有被利用,没有被利用的原因是什么,如何能够提升已建设廊道的通行和利用效率。

Q4:目前评估下来有特别好的生态廊道建设案例吗?

山西和顺,还有东北虎豹国家公园珲春分局,有几处廊道的疏通工作是比较好的,监测到廊道疏通后,虎豹能够跨越的频次更高。

虎豹能不能通行,很大程度上是取决于他们的猎物是不是能通行。所以首先要采取一些措施,在廊道上来恢复猎物。在小兴安岭,黑龙江萝北县,中俄跨境生态廊道上,我们团队在那里给东北虎做了猎物的复壮。把圈养的梅花鹿放到野外去野化,然后复壮野生的种群,使中俄边境上的老虎跨越黑龙江之后,来到中国后有足够吃的,老虎就不会乱跑,也能够减少人虎冲突的频次和概率。

Q5:去年 10 月黑龙江省首个人虎冲突的智能预警监测平台亮相,平台要怎么监测和预警人虎冲突?

黑龙江省占全国老虎栖息地面积的70%左右,从虎豹国家公园出来之后,虎豹绝大部分扩散的个体都进入到黑龙江,往北和往西进行扩散,然后进入到张广才岭,还有鸡西密山一带。

去年央视报道了好几次,虎豹国家公园出现了一只母虎带五只幼崽的现象,还有好几个是带四只幼崽的,带三只幼崽的。国家公园里虎的繁殖效果现在非常好,对黑龙江省而言,向外扩散的压力非常大。比如“完达山1 号”也是从东北虎豹国家公园扩散出去的,到了鸡西密山,才误入了一个村庄,然后被救护回来,又成功地野化放归。再比如像前年七台河市勃利县的老虎伤人,这些都是有新闻报道的,还有 N 次没被新闻报道的。

如果一个村屯经常有老虎进入,平台会把距离村屯1公里、2 公里、5 公里的区域,分成高风险、中风险和低风险三个级别进行预警。在距离 5 公里范围内都可以实时预警,及时地通知居民,几公里之内、什么方向上发现了老虎。同时自动触发一些驱离装备,比如超声驱离,还有气味驱离。

这些都由智慧化的平台统一操控,能够减少人去驱离的风险。从监测、预警、驱离,到麻醉,到救护放归,平台可以进行一系列、整个技术链条的操作,在国内乃至国际上可能都是比较领先的。具体预警冲突的成效要至少运行一年之后才能看到,通过平台,哪一个村庄人虎冲突发生的频率已经减少了多少,还需要时间来积累数据。

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人兽冲突智能预警防护平台可视化管控界面。作者供图

Q6:人虎冲突的预警监测项目实验成功之后,相关技术可以移植到其他地区、其他野生动物和人类发生冲突的情况上吗?

人虎冲突的预警防范属于科技部的重点研发项目,项目下的子课题还会研究亚洲象、藏羚羊,还有三江源的藏棕熊,还有鸟类,防范人象冲突、人熊冲突。各个课题都有分工,之间有一些共性技术在打通。

在驱离老虎的时候,我们研发出来用激光处理,用超声处理,还有用气味去驱离,在驱离大象上也做了尝试。不同的动物,有不同的行为反应,在老虎身上好使的波段,在大象身上就不一定好使,项目团队也在野外不断尝试和摸索。

Q7:平台除了预防人和野生动物冲突之外,对东北虎的保护还有其他的功能吗?

其实其他功能更重要。人虎冲突或者人象冲突,只是点上的事件,平台一旦启动之后,能够非常好地掌握整个以虎豹等大型兽类为代表的野生动物资源,因为可以实时监测这些动物的空间分布。

我们今年就会给黑龙江全省拿出一张十几个兽类物种的种群资源分布图,这在全国也是比较少见的。它分布在哪儿,它有多少只,它的种群密度情况,可以通过平台实时地生成。这对于野生动物进行全方位的保护是非常有益的。

Q8:平台的研发过程中遇到了什么技术瓶颈或者其他暂时没有办法解决的困难吗?

现在有很多技术问题都是非常难以克服的。比如我们正在研发的对人虎冲突的个体进行精准识别,一旦发现某只老虎和人产生冲突了,那么要确认到底是哪一只老虎,这是很难的事情。从研发指标上来讲,识别准确率要达到 95%左右,需要各种智能识别的技术进行多模态的数据融合。要精准到走路的步态、花纹的特征、体型的特点,这些数据都要融合在一起,来对一只老虎进行精准识别。

还有就是实时预警特别难。因为在虎豹的栖息地里,80%到90%的区域是没有 4G 信号的。人去了之后,你的手机都没有信号,怎么预警?村里有信号塔,出了村又没有信号了,而老虎可能就在离村庄之外不远的地方。怎么能够把它监测到,同时实时信号传输回来,非常难。

我们现在研发应用北斗卫星来传输红外相机实时监测的图像,以及在相机前端来给它进行智能识别。这一部分难在学科交叉性太强,而且依赖于北斗的监测能力,还有我们国家的卫星资源。我们也不可能像某些区域内全都建上铁塔,建塔也破坏植被。在研发技术的时候,我们也要考虑它的可行性以及经济性,把很多条件综合起来,寻找哪些路径可以实现。

Q9:今年 1 月 1 日《国家公园法》正式施行,东北虎豹国家公园是首批五个国家公园之一,它在整个东北虎保护的体系里起到了什么重要作用?

一方面,全球野生东北虎分为两个种群,俄罗斯锡霍特山和我们黑龙江完达山,共同构成一个大种群,有 650 多只。我们东北虎豹国家公园和俄罗斯豹地公园(Land of the Leopard National Park)是相连的,两个公园一起保护了一个隔离的小种群。在俄罗斯境内,这个小种群和俄罗斯的大种群是隔离的状态,如果没有虎豹公园的保护,那么对于俄罗斯来讲,小种群可能会很快走向绝灭。

另一方面,对东北豹来讲,俄罗斯豹地公园里的栖息地面积只相当于我们中国豹子栖息地的分布面积的1/4 或 1/5,他们那边非常狭窄,豹子的大种群是在我们中国这边。东北虎豹国家公园能够把全球濒危的两种大型猫科动物同时保护,对中俄国际合作战略的意义是非常重大的。

在东北虎豹国家公园成立之前,我们国家是没有东北虎繁殖记录的,繁殖群已经没有了。后来随着我们国家的天然林工程开始建设,到 2016 年虎豹公园开始试点时,雌虎在公园区域里已经出现,开始恢复了。

到现在为止,虎豹国家公园对老虎的保护,核心是起到了种源扩散的作用。如果没有东北虎豹国家公园的话,那么我们国家像张广才岭、完达山这几个老虎的潜在栖息地都不可能出现老虎,出现得这么频繁。如果在东北虎豹国家公园外围的黑龙江省和吉林省,有老虎伤人事件发生,也是由东北虎豹国家公园管理局来代表国家依法进行补偿。

东北虎豹国家公园承担的任务是比较艰巨的。它所保护的这两个大型猫科动物,都是世界上极小种群的物种。它面临着小种群发展的各种问题,小种群近交的风险还是很大的,繁殖到现在都是中高度的近亲,会导致免疫力下降、寄生虫生长,或者疫病发生,风险都很大。如果爆发传染病,六七十只这样的种群,很容易就受到很大的挫折,或者崩溃掉。

所以就需要对东北虎豹的种群进行精准化地保护管理,比如疫病监测、栖息地的质量提升,还有虎豹国家公园内部和外部的生态廊道的建设和规划,公园外部如何进行统领,如何和地方进行合作,来起到真正的扩散源的作用。

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红外相机拍摄雌虎带领幼崽野外活动。作者供图

Q10:2021 年,大熊猫和藏羚羊因种群恢复,分别从世界自然保护联盟的濒危物种红皮书中降级,大熊猫由“濒危”降为“易危”,藏羚羊从“濒危”降为“近危”。东北虎离降级还有多远?

东北虎要从濒危降到易危,路途还很远。国际专家研究认为,一个野生老虎的种群,如果没有 83 只正在繁殖的成年雌虎来维系种群发展的话,那么种群是不能自我持续的。目前东北虎活动的四大斑块每一个都没有可维持种群持续繁殖的雌虎规模。

雌虎的恢复是很缓慢的,她们对栖息地质量的要求,比如猎物的丰富度、人为的干扰,都是非常苛刻的。而且她们的扩散范围和速度,要比雄虎小1/3 到 1/4。老虎是女儿娇着养,儿子穷着养,雌虎一窝生了几个孩子,那么她会把男孩都赶出去,女孩留在她自己的领地里,她再去开疆拓土。

目前稳定繁殖的雌虎,只在东北虎豹国家公园的老爷岭区域内,还是可以的。而其他三个斑块里头,虽然老虎出现频繁,但是比如像张广才岭,目前为止还没有记录到过雌虎。在完达山和小兴安岭,目前还没有记录到可以定居的雌虎。

策划制作

审核丨姜广顺 国家林草局猫科动物研究中心主任、东北林业大学野生动物与自然保护地学院教授