近几十年来，越来越多的国家投入巨资维护边境安全，其中一个重要举措是修建边境围栏。目前全球超过19%的国境线都修建了边境围栏或围墙，中亚地区的边境围栏长度更是超过了2.1万km。这些边境围栏对大型哺乳动物的跨境迁移构成严重障碍。其存在不仅直接阻碍了野生动物自由迁移和基因交流，还可能导致其穿越围栏时受伤，甚至死亡。由于规模大影响区域广阔，边境围栏破坏了自然生态过程的连续性和动态平衡，对生态系统完整性和生物多样性保护带来了前所未有的挑战。因此，亟需揭示边境围栏对野生动物迁移与生境破碎化的影响，采取有效措施解决边境围栏建设与野生动物保护之间的冲突，实现生物多样性跨境保护合作。

图1  研究区内的边境围栏

帕米尔盘羊（又名马可波罗盘羊）是栖息于帕米尔高原的旗舰物种，国家二级重点保护野生动物。成年雄羊体重可达160 kg以上，是全球体型最大的野生绵羊，也是重要的种质资源物种。该物种分布于塔吉克斯坦、中国、吉尔吉斯斯坦、阿富汗和巴基斯坦五国相邻的边境区域，具有季节性迁移的习性。目前塔吉克斯坦的帕米尔盘羊种群数量最大，而巴基斯坦的种群数量最少。在秋季发情期，部分来自塔吉克斯坦和阿富汗的雄羊会迁移到中国境内，与雌羊汇合；在春季分娩期，部分雌羊会穿越边境从中国进入巴基斯坦产羔。然而，边境围栏的存在阻碍了帕米尔盘羊为繁殖和获取食物水源而进行的季节性迁移，同时也隔绝了种群间基因交流（图1）。目前尚未开展全球帕米尔盘羊分布范围、生境连通性及跨境迁移廊道的研究。上述状况对帕米尔盘羊的保护管理极为不利。因此，亟需开展相关研究，揭示帕米尔盘羊生境连通性状况，以及边境围栏对帕米尔盘羊跨境迁移的影响，促进帕米尔盘羊的跨境联合保护工作。

图2  成年雄性帕米尔盘羊

为此，中国动物学会保护生物学分会常务委员杨维康研究员团队依据2009-2014年及2017-2021年的野外调查数据，首先采用物种分布模型识别了帕米尔盘羊当前的分布范围及核心生境区域；其次利用最小成本路径理论识别了帕米尔盘羊核心生境斑块间的生态廊道；最后基于四种围栏建设强度情景，识别了帕米尔盘羊穿越边境的潜在自然通道位置与数量。

研究结果表明，帕米尔盘羊全球适宜生境面积为62058平方公里。塔吉克斯坦拥有最大的适宜生境面积，占比高达42.3%，随后依次是中国（31.7%）、吉尔吉斯斯坦（14.9%）、阿富汗（6.4%）和巴基斯坦（4.7%）（图3）。此外，本研究共识别出34个帕米尔盘羊核心生境斑块（图4），占总适宜生境面积的89%。其中有8个跨国核心生境斑块，占总核心生境斑块面积的93%。斑块CH25是最大的核心生境斑块，也是最大的跨境核心生境斑块，其中心性值最高。作者利用Linkage Mapper识别出51条帕米尔盘羊生态廊道（图4），其中5条为跨境生态廊道，分别是2条连接中国-吉尔吉斯斯坦，3条连接中国-巴基斯坦的廊道。上述生态廊道对于帕米尔盘羊的跨境迁移和扩散具有重要意义。

塔吉克斯坦拥有面积最大且连续的帕米尔盘羊适宜生境。中国为帕米尔盘羊第二大适宜生境分布国，位于该种全球分布区的东部边缘，但生境破碎化严重，核心生境斑块多达23个，生态廊道达到32条。特别是核心生境斑块CH8-CH12，它们位于中国境内邻近吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦的边境区域，共有14条生态廊道连接其内部及周围生境斑块。这些生境斑块虽然面积比较小，但在促进帕米尔盘羊在三个国家间迁移和扩散方面可能发挥着踏脚石作用。虽然巴基斯坦帕米尔盘羊的适宜生境面积最小，且种群数量最少，但本研究发现，中国和巴基斯坦之间存在三条跨国生态廊道。如果这些廊道得以连通，不仅有望促进帕米尔盘羊在两国间迁移，还可能增加巴基斯坦的种群数量及两国种群的基因交流。

图3  帕米尔盘羊生境适宜性图

图4  帕米尔盘羊核心生境斑块与生态廊道

由于帕米尔高原地势陡峭，平均海拔超过4000米，导致边境围栏在地形陡峭处无法建设而存在断点，这在作者实地调查过程中已经证实。围栏断点位置即为帕米尔盘羊的潜在“自然通道”，可供帕米尔盘羊等大中型哺乳动物穿越边境围栏。基于此，我们构建了30、40、50和60四种围栏建设情景，分别表征边境围栏修建所能到达的最大山体坡度分别为30°、40°、50°和60°，即分别在坡度超过30°、40°、50°、60°的地方因无法修建围栏而出现断点。图5表明，在上述四种情景下，分别有994，417，129和25个潜在自然通道可供帕米尔盘羊跨境迁移。随着边境围栏建设强度提高，帕米尔盘羊跨境自然通道迅速丧失。因此边境围栏对帕米尔盘羊的跨境迁移具有显著影响。消除边境围栏建设与帕米尔盘羊跨境迁移之间的矛盾是实现该物种，以及区域内其他大型哺乳动物有效保护的关键举措。

图5  帕米尔盘羊四种情景下的潜在自然通道

基于上述结果，作者提出以下保护建议：（1）在帕米尔盘羊分布区建立跨境保护地，改善边境围栏建设对该物种跨境迁移的不利影响；（2）为帕米尔盘羊预留充足的迁移通道，加强通道监控，实现野生动物保护和边境安全双赢；（3）加强对帕米尔盘羊种群动态与时空分布监测，持续关注气候变化和人类活动对帕米尔盘羊的影响。

研究成果于2023年12月以“Border fences reduce potential for transboundary migration of Marco Polo Sheep (Ovis ammon polii) in the Pamir Plateau”为题发表在Science of the Total Environment上。中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室博士研究生卓莹莹为第一作者，杨维康研究员和汪沐阳副研究员为共同通讯作者，来自塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、阿富汗、巴基斯坦、加拿大和葡萄牙的科研人员也参与了该项研究。研究工作得到了第二次青藏高原综合科学考察、中国科学院人才项目、上海合作组织科技伙伴计划以及第三次新疆综合科学考察等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169298