時間:2024-01-08 15:13:00
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇生物多樣性的分析方法,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
《生物多樣性及其保護》是第二冊第九章《人與生物圈》的第二節內容,是環境教育極其重要的教學內容。本節內容主要包括生物多樣性的基本內容、生物多樣性的價值及我國生物多樣性的概況和保護知識,其涉及范圍廣,知識跨度較大。
(二)學習者特征分析
本節課授課對象是高中二年級學生,高二學生已經全部完成了前面對生物基本理論知識的學習,以生物六大基本特征為主線的知識已經掌握得很熟練,而且已經學習過生態學的基本概念和原理及環境保護的基礎知識。要從豐富的內容中概括出遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性和直接使用價值、間接使用價值等,學生不僅需要擴散思維、概括、綜合能力,而且需要信息獲取、處理和表達能力。
二、教學目標設計
(一)知識與技能
1.能準確說出生物多樣性的概念;解釋生物多樣性的價值及分析我國生物多樣性的概況;闡明生物多樣性的保護。
2.培養學生自主學習、自主探索及總結歸納能力。
(二)過程與方法
通過課件演示、學生交流、師生交流等形式,加深學生對生物多樣性的認識,提高對生物多樣性知識的應用能力及綜合分析能力。
(三)情感與價值觀
1.讓學生在自主解決問題的過程中培養成就感,為今后自主學習打下良好基礎。
2.通過課件演示,培養學生研究探索精神,從而調動學生積極性,激發學生對生物課的興趣。
3.提高學生熱愛自然、熱愛生物、熱愛生活的理念,增強自覺保護生物多樣性的觀念。
三、教學內容設計
(一)教學重點
1.生物多樣性的基本內容及保護生物多樣性的具體要求。
2.生物多樣性的使用價值。
(二)教學難點
1.生物多樣性的保護。
2.我國生物多樣性概況。
四、教學策略分析
(一)教學方法
1.任務驅動法(觀察分析、對比)
讓學生在具體任務驅動下學習,在完成任務的過程中掌握應掌握的知識點。本節課教學中,讓學生觀察有關錄像資料和圖片并通過交流、討論識別五靈脂、蟬蛻等動物藥物標本,當歸、鳳尾草等植物藥物標本。
2.討論交流學習法(討論、講述)
通過對動物標本和植物標本的對比,在此基礎上多播放、些動植物種類,了解生物多樣性,并通過同學之間的討論解釋生物多樣性的價值及分析我國生物多樣性的概況,在此過程中,同學、老師之間加強交流。
(二)教學手段
多媒體網絡教室、相關教學課件。
五、教學過程設計
(一)導入
教師活動:展示幻燈片,黃土高原破壞之前和現在的對比。引出:保護生物資源,生物圈是人類共同的家園。
學生活動:觀看圖片,思考。
設計意圖:展示圖片,設計問題,使其產生急需探求的心理,學生學習動機由潛伏期迅速自然進入活躍狀態。
(二)生物多樣性基本內容
教師活動:1.什么是生物多樣性?2.我們應從幾個層次對它進行保護?引出:生物多樣性及其保護。
學生活動:1.生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。2.保護生物多樣性就是在基因、物種和生態系統三個層次上采取保護戰略和保護措施。
設計意圖:培養學生概括能力。
(三)生物多樣性的價值
教師活動:野生生物資源具有很大使用價值,只有全面認識野生生物資源的價值所在,才能增強并樹立保護野生生物資源的意識,規范人們的行為方式。引出:1.對于人類來說生物多樣性有哪些價值?2.閱讀課文,了解什么是直接使用價值,包括哪些方面?
學生活動:1.對人類來說,生物多樣性具有直接使用價值、間接使用價值和潛在使用價值。2.直接使用價值指人們能夠直接利用的,包括藥用價值、科學研究價值、重要的工業原料、美學價值及文學創作素材。
設計意圖:培養歸納總結和表達能力。
(四)我國生物多樣性概況
教師活動:以上是生物多樣性的使用價值,我國地域差異顯著,自然條件復雜多樣,從而孕育了既豐富多彩又獨具特色的生物物種和生態系統,近年來,我國生態環境面臨嚴峻形勢,為了保護好我們的生存環境,應了解我國生物多樣性的概況。引出:1.誰能說說我國生物多樣性有怎樣特點?2.為什么說我國是世界上物種最豐富的國家之一?
學生活動:1.第一,物種豐富;第二,特有的和古老的物種多;第三,經濟物種豐富;第四,生態系統多樣。2.據統計,我國苔蘚植物、蕨類植物和種子植物共3萬多種,居世界第三位。我國還是世界上裸子植物物種最多的國家,是世界上鳥類種類最多的國家之一。
設計意圖:培養學生探究能力。
(五)生物多樣性的保護
教師活動:我國生物多樣性存在兩方面問題,其中,生存環境的改變和破壞是多數野生生物滅絕或瀕危的主要原因。引出:我們應該怎么做?
學生活動:保護野生生物。生物多樣性的保護包括就地保護、遷地保護及加強教育和法制管理。
設計意圖:強化法律法規。
(六)小結
教師活動:1.結合板書,帶領學生一起回顧本節課知識框架。2.挑選典型習題,學生相互解答,教師點撥。
學生活動:整理知識體系,做習題。
設計意圖:歸納總結,拓展思維,便于記憶。
六、教學反思
本節課的教學設計主要有三個特點:
(一)教學流程設計符合認知規律
采用先導入再引導的順序,使學生盡快進入學習狀態。
(二)鼓勵學生自主學習
[5] 張國慶.生態論與經濟生態化研究[J].現代農業科技,2012(10):28-29.
[6] 張國慶.生態論:復雜系統研究[J/OL].(2013-03-27)[2013-05-27]..
[8] 熊繼寧.系統法學導論[M].北京:知識產權出版社,2006.
[9] 張國慶.系統企業學[EB/OL].(2013-05-21)[2013-05-27]..
[13] 張國慶.生態健康評價及生態系統管理方法[J].現代農業科技,2012(11):245-246.
[14] 張國慶.生物災害學[M/OL].(2012-05-25)[2013-05-27]..
在改革開放的三十多年時間里,我國交通事業得到突飛猛進的發展,交通基礎設施建設如火如荼,高速公路建設速度更是令人咋舌,所取工作成就世界矚目。截至今年,我國高速公路歷程已超過5萬公里,位于世界第二位。但是就我國高速公路事業進行分析,公路數量和規模十分可觀,但是綠化問題還較為突出,嚴重制約了我國高速公路事業的發展,甚至阻礙了我國經濟的進步。因此,在這里我們有必要對高速公路綠化生物多樣性進行探究,為日后工作的順利開展提供理論參考。
一、生物多樣性概述
所謂的生物多樣性主要指的是地球上所有生物在生態化系統中構成的多樣化發展程度,是由植物、動物以及微生物在環境中構成的差異性體系。在目前的生物多樣化研究中,主要包含了基因多樣性、物種多樣性、景觀多樣性和生態多樣性等。但是在共奏中,因為人類對自然的干擾和影響,使得整個生態系統發生了變化甚至退步,這些問題的出現不僅造成嚴重的環境問題,而且引發嚴重的生態危機。因此,生物多樣性可謂是人類賴以生存和發展的基礎,是人類最為寶貴的財富,它在人類社會發展中有著重要的意義。因此,在目前的工作中保護生物多樣性、保持生態平衡已經迫在眉睫,是我們工作中最為關心的問題。
目前,生物多樣化已成為全球關注的焦點,隨著我國經濟的發展,高速公路事業快速發展的同時也產生了嚴重的生態破壞,因此在高速公路綠化建設中,我們必須要從生物多樣化出發,做好生物多樣性的應用,從而保證高速公路運行質量和效益。
二、生物多樣性在高速公路綠化工作中的應用
1、高速公路綠化景觀中的應用
1.1.生物多樣性是高速公路綠化的基礎
在傳統的高速公路施工建設中,因為人為、技術以及材料的因素,造成嚴重的環境破壞和生態失衡問題。隨著環境問題的不斷加劇和可持續發展戰略的日益落實,傳統的這種高速公路施工方法越來越無法滿足人們節能、高質的生活需要,這就要求我們在工作中對這些功能加以修復和處理。在目前高速公路施工中,綠化施工主要在原來被破壞的植被和生態系統上進行保護和恢復的方法,要求在施工中不僅要能建設出科學的景觀效果,而且能產生一定的生態效益。要想達到這種建設目的,在工程施工建設中做好生物多樣性分析不容忽視,是實現綠化生態效益的基礎,也是提高公路建設質量的關鍵。
1.2可以維持公路綠化生態系統的平衡和穩定
生物多樣性在整個自然發展中有著重要的意義,是生態系統的重要基礎。在生態領域,各種物種之間存在著相互制約、相互支配和相互促進的關系,通過這些物種的相互作用從而形成了一個穩定、科學的生態環境,這也符合了生物多樣性的生態環境發展要求,更是一種相互依存的關系。基于這種條件,在目前高速公路綠化設計中,我們需要加強人工造林體系建設,這樣才能夠整整意義上維持一個相對穩定和平衡的發展狀態,為社會經濟的發展做出應有貢獻。
2 生物多樣性在高速公路綠化中存在的問題
2.1盲目引進外來樹種,造成不良后果
在過去的高速公路建設中,由于綠化經驗不足和工作人員素質低的影響,多數高速公路綠化建設中都采用了已經成功的案例,并且對這些設計方法和流程未加研究和思考,這使得在綠化設計中出現了嚴重的影響。主要是因為植物習性的不同使得一些外來植物受到地理因素、氣候因素和環境問題的影響不僅無法達到良好的生長目的,甚至是出現死亡現象,造成嚴重的社會經濟損失。另外,由于大量外來植物的乳清,使得生物多樣性受到一定的影響,更為嚴重的是這些外來植物如果攜帶有病菌,直接會產生大面積植物病癥的出現,由于缺乏自然天敵,這些病害一經出現,都有可能給當地植物造成毀滅性的打擊。
2.2唯美至上。物種搭配不合理,生態效益差
在做高速公路綠化景觀設計時只追求表面的視覺效果,強調了美學,而忽視了生態學和生態配置的理念。在建造高速公路人工植被時,從審美角度考慮過多,從生態系統生物多樣性角度考慮的少。因此,造成部分高速公路綠化植物品種單一,不講究植物搭配,不能構成植物群落,無法形成穩定的生態系統,從而造成生態效益較差的現狀。
3 保護高速公路綠化生物多樣性途徑
3.1 合理設計
合理進行公路綠化體系的設計布局,通過綠化點、線、面相結合,建立高速公路綠化的生態網絡體系。在高速公路綠化設計和建設當中,應將生物多樣性的保護作為重要原則,將各部位的綠化作為一個有機的整體,通盤考慮,整體設計。
3.2特色性建設
每一條高速公路及高速公路的每個部位的環境條件都是不相同的,高速公路綠化有著很高的異域性,加強綠化特色性建設是增加和保護生物多樣性建設的有效途徑之一。充分挖掘和利用地帶性的物種資源,有節制地引進外域特色物種,構筑具有地域性植被特征的生物多樣性格局。在保護、推廣優良鄉土樹種的基礎上,合理引進外來樹種對高速公路進行綠化,充分體現當地應具備的生物多樣性,以利完善的生態系統的形成.
4保護高速公路綠化生物多樣性
隨著人們對生物多樣性保護的關注,生物多樣性的保護在高速公路綠化設計中也應得到相應的重視。生態系統的穩定性和高效性是靠構成生態系統的各個成分之間以及它們與生存環境形成的相互協調的關系來維持的。而要形成一個穩定完善的生態系統體系,生物多樣性在其中起著不可忽視的作用,因此,在高速公路綠化建設中,要以生態平衡和穩定為科學指導思想,以生物多樣性為基礎,適地適樹,喬、灌、草合理配置,注重近自然生態環境的營造,創造出一個有地方特色的能發揮最大生態效益和景觀效益的綠色生物防護體系。
三、結束語
因此,在對高速公路綠化生物多樣性的利用上,要對外來種可能造成的入侵保持高度警惕,防患于未然,對已經引進的物種要嚴格篩選、馴化和管理,避免出現不良后果。■
參考文獻
[1] 覃勇榮. 大學校園園林綠化中的生物多樣性保護問題[J]. 湖南農業大學學報(社會科學版). 2006(04)
[2] 潘秀蓉. 城市園林建設對保護生物多樣性的方法和意義[J]. 上海農業科技. 2006(01)
1.生物多樣性的涵義
生物多樣性(biologicaldiversity或biodiversity)是指生命有機體及其借以存在的生態復合體的多樣性和變異體,確切地說,生物多樣性是所有生物種類,種內遺傳變異和它們生存環境的總稱,包括不同種類的動物、植物和微生物,以及它們擁有的基因,它們與生存環境所組成的生態系統[2],包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性和景觀多樣性[3]。遺傳多樣性,即指所有遺傳信息的總和,它包含在動植物和微生物個體的基因內;物種多樣性,即生命機體的變化和多樣化;生態系統多樣性,即棲息地、生物群落和生物圈內生態過程的多樣性[4~6];景觀多樣性指的是由不同類型的景觀要素或生態系統構成的景觀在空間結構、功能機制和動態方面的多樣性或變異性[7]。
生物多樣性是人類核以生存和經濟可持續發展的物質基礎,是與人類社會持續發展息息相關的最重要因素和人類生活、社會文明程度的一個重要衡量尺度[8]。生物多樣性對人類有著巨大的價值,傅伯杰等(2001)認為生物多樣性的具有利用價值及內在價值,將生物多樣性的利用價值分為直接利用價值、生態價值、科學價值和美學價值。生物多樣性的直接利用價值就是指為人類消費提供的那部分的生物資源價值。生物多樣性的生態價值主要體現于其維持生物圈的功能[7]。1995—1997年王健民等在《中國生物多樣性國情研究報告》中提出生物多樣性總經濟價值包括直接使用價值、間接價值、潛在使用價值和存在價值四個方面,并進行了評估約為40萬億元(如表1)[9]。
從表1可見,生物多樣性最重要的價值在于其與生態系統服務功能相聯系的間接使用價值,占其總價值的約95%。這一部分價值也正是生態旅游存在并大行其道的資源基礎。例如,生態旅游的目的地是自然生態環境——以景觀多樣性為基礎;生態旅游欣賞的對象是自然景觀、自然植被、自然中重要的動植物類群、特定的物種、有特色的區域文化和特殊的生活方式——以生態系統多樣性、物種多樣性、文化多樣性為欣賞對象。
表1中國生物多樣性經濟價值初步評估結果
價值類別
價值(元)
直接使用價值
產品及加工品年凈價值
1.02×1012
直接服務價值
0.78×1012
小計
1.80×1012
間接使用價值
有機質生產價值
23.3×1012
CO2固定價值
3.27×1012
O2釋放價值
3.11×1012
營養物質循環與貯存價值
0.32×1012
土壤保護價值
6.64×1012
涵養水源價值
0.27×1012
凈化污染物價值
0.40×1012
小計
37.31×1012
潛在使用價值
選擇使用價值
0.09×1012
保留使用價值
0.13×1012
小計
0.22×1012
合計
39.33×1012
摘自《中國生物多樣性國情研究報告》,1998。
2.森林旅游對生物多樣性的影響
森林旅游就是以良好的森林自然生態環境為主體,利用森林生物的多樣性、多功能,輔以自然景觀和人文景觀,經過科學保護和適應開發,為旅游者提供游覽、休閑、度假、保健療養、文化娛樂和科學教育等旅游服務。[12]
生物多樣性不僅為森林旅游提供基礎資源——生物資源,又為森林旅游提供美學價值,為此對森林生物多樣性的保護是森林旅游得以持續、成功發展的根本所在。但是隨著森林旅游的無序、盲目的發展以及城市化進程的進一步推進,我國森林生物多樣性的面臨的壓力越來越大。據我國數次森林資源清查的資料顯示,第一次森林資源清查(1973~1976)時,我國森林生物多樣性的壓力指數為100;第三次森林資源清查(1984~1988)時,我國森林生物多樣性的壓力指數為133.73;第五次森林資源清查(1994~1998)時,我國森林生物多樣性的壓力指數為178.63,增長了1.9倍[8][10]。森林旅游對森林生物多樣性的影響也日益顯現出來,由于森林生物多樣性存在不確知性(Uncertainly-Known)的特性,人們還不清楚森林中到底有多少物種,加上森林生物多樣性作為一種資源或一個系統,本身也處在發展變化之中[11]。所以,人們還不能確切評估森林旅游對生物多樣性影響大小,大部分專家是采用定性的方法來評價。
經營者以自然景觀旅游資源為憑借,以旅游設施為條件,向旅游者提供各種服務的森林旅游,目的是使經營者自己獲得最大的經濟效益,這必然生態系統提供更多的能流和物流,對系統內的生物種類組成、種群數量比例和土壤的外部形態等產生一定的影響。[13]據韓也良(1991)研究,旅游區一項基礎設施建設對山體和植被的直接破壞,往往是其基本建筑面積的幾倍和幾十倍。[14]森林旅游對森林生物多樣性的影響主要體現在以下幾個方面:
(1)對森林生物個體的影響。大量涌入的游客的活動使動植物的繁殖習性變得紊亂,使個體的生命周期擾甚至阻斷,影響到物種種群的繁衍進程,改變種群結構,嚴重的會造成物種的滅絕。
(2)對森林生態環境的影響。反復的旅游踐踏會破壞土壤物理結構,降低土壤層厚度,導致土壤肥力下降,地力衰退,從而破壞動植物生活的基礎環境。另外,旅游活動在自然環境中造成大量的垃圾堆放,會導致景區土壤化學性質的改變,并阻塞空氣和光線,從而造成土壤營養狀態的改變,使生態系統受到損害。特別是不可降解甚至有毒物質的產生,對自然環境的影響更為嚴重。
(3)對森林景觀多樣性的影響。旅游設施建設過程中大量伐除植物,改變了植被覆蓋率或植被結構性質,造成景觀破碎度加大,導致景觀多樣性的降低[7]。
(4)頻繁的旅游交通為外來種入侵森林生態系統提供便利,另外,大面積建筑物或公路阻隔了兩個生境之間物種交換,從而影響到本地的生物多樣性。
3.旅游區生物多樣性保護
森林生態系統是陸地生物多樣性最豐富的生態系統,隨著森林旅游活動的開展,其生物多樣性面臨著嚴峻考驗,而且旅游手段越現代化、旅游密度越高,產生的負作用就越大[15][16]。由于政府過去對環境問題的不重視以及對游客教育的忽視,使得生物多樣性迅速衰減,造成無可挽回的巨大損失,生物多樣性保護已刻不容緩。
3.1保護措施
生物多樣性保護可分為以物種為中心和以生態系統為中心的兩種保護途徑[17],生物多樣性的保護是從物種保護開始的,但經驗表明,單一的物種保護很少能夠達到生物多樣性保護的目的[18]。為此,我們必須進一步設法保護物種的生存環境——生態系統和景觀。在對森林生態旅游區規劃的過程中,應當注重物種生存環境的保護。比如,在較大范圍的自然區域內開發生態旅游項目,應注意規劃出的游覽區和游徑區域一旦有較大強度的人類活動(與自然狀態相比較),是否會影響已建立的自然區域內自然保護區網作用的發揮。要求堅持對保護區網外緩沖帶以內區域(包括核心保護區、生境走廊、內緩沖帶)的嚴格保護,應將人類活動都限制在外緩沖帶及以外的范圍內,以免由于人類活動區的不科學規劃,造成區域內物種基因、能量、物質流通渠道的損壞,導致生物多樣性的威脅與破壞;其二,應建立相應的物種監測體系,對每個物種建立檔案,以便于多樣性保護措施的實施。為此我們可以從以下七個方面進行旅游區的生物多樣性保護。
(1)將森林旅游區分為中心活動區和生態緩沖區兩部分。在生態緩沖區內嚴禁破壞森林資源。
(2)采用高設計標準使園內建筑物風格與周圍的自然和文化環境相協調。
(3)把對環境影響大的不適宜商業活動及設施集中到中心活動區或敏感環境區域外。
(4)在上馬娛樂項目時要考慮到生態效應,使自然資源可持續發展,不能只考慮經濟效益。
(5)對旅游者普及生態教育,自覺以生態意識貫穿整個旅游活動,并且能夠自覺保護旅游資源。
(6)設立醒目而生動有趣的保護動植物資源和生態環境標識牌。
(7)將垃圾分類別(玻璃、塑料、紙品、易拉罐)收集,統一處理。
3.2應處理好的問題
雖然森林旅游對森林生物多樣性造成較大的影響,但是我們不能將生物多樣性的保護與森林旅游割離開來,而應該借助森林旅游進行生物多樣性的保護,通過加強生物多樣性的保護以促進森林旅游的持續發展。所以在進行森林旅游開發和生物多樣性保護時應該注意以下問題。
1.森林旅游應同保護生物多樣性教育結合起來,通過寓教于游,寓教于樂等多種形式,向游人傳播生物多樣性與生態、生物多樣性與環境的科學知識,以及相關法律、法規,增強人們的生態環境意識和法制觀念,以達到保護生物多樣性之效果。為此,旅游管理部門和旅游經營者可以在森林旅游地建立動植物標本檔案,供游客參觀。還可在森林旅游區設置一些解釋大自然奧秘、保護與人類息息相關的大自然標牌等教育標志。還可通過發放環保宣傳單、導游員生動解說等,讓游客在愉悅中增強環保意識,使森林旅游區成為提高人們環境意識和生物多樣性保護意識的天然大課堂。
2.依據自然環境的承載能力開展森林旅游,維護生物生存環境。大部分森林是無效旅游資源,游客一般集中在旅游線路附近,因此應該考慮旅游資源的環境承載力。所謂旅游環境承載力是指在一定時期內保持旅游資源質量的前提下,某地區的自然環境所承受的最大限度的旅游活動量[19]。根據旅游環境承載力來控制游客量,可以避免對資源的過度利用,避免開發經營后“人滿為患”對生物資源造成破壞。因此,旅游環境承載力應加強研究,加強管理監控,采用景區分流、價格分流等有效的人員分流方法,嚴格控制超容量吸引游人,進行科學管理,提高旅游科學文化品位和生態經濟效益,實現生態保護和旅游持續發展的雙贏目標。
4.討論
對于森林旅游區而言,保護生物多樣性是極其重要的,也是維護其自身持續發展的一種手段。但是,如何分析生物多樣性與其環境的關系,如何找出影響生物多樣性與發展旅游的關系,如何找出影響生物多樣性的因素,不但對于生物多樣性保護工作還是對森林旅游區的經營,同樣是迫切需要在經營與設計中解決的問題。把保護與經濟發展,把保護與持續利用目標相結合,使保護成為一種積極手段。
參考文獻:
1.邵琪偉.在河南省旅游產業發展大會上的講話.旅游調研.2005,(10)
2.陳靈芝.生物多樣性保護及其對策.見:錢迎倩,馬克平主編.生物多樣性研究的原理與方法.北京:中國科學技術出版社.1994,13~15
3.馬克平,試論生物多樣性的概念.生物多樣性,1993,1(1):20~22
4.McNeelyJA,MillerKRetal.Conservingtheworld.Biologicaldiversity.Gland,Switzerland,1990
5.SouleME.Conservation:tacticsforaconstantcrisis.Science,1991,253:744~750
biodiversity function evaluation of the hengshui lake wetland
zhang xue-zhi
(hengshui bureau for hydrology and water resources survey of hebei province,hengshui 053000,china)
abstract: the hengshui lake wetland,located in the hinterland of north china plain,is a bio-intensive wetland in the north temperate zone,an intersection area for the different migratory birds,and the best habitat in north china plain for many rare and precious birds.according to the survey data of the wetland biodiversity,this study conducted a diversity function evaluation on species diversities and ecosystem diversities in the wetland.according to the wetland biodiversity criteria,the hengshui lake wetland biodiversity is at a general level.biodiversity function evaluation of the wetland we can provide scientific basis for the wetland protection.
key words: biodiversity;diversity function evaluation;wetland protection;the hengshui lake wetland
1 衡水湖濕地屬性
按照國際濕地公約的濕地分類[1],衡水湖濕地主要為湖泊濕地、沼澤濕地、水體沼澤化濕地、鹽沼濕地、河流濕地和渠道濕地等。其中湖泊濕地、沼澤濕地是濕地的主體,類型與面積占據主要地位。其他類型濕地居次要地位。此外,還有少量人工濕地如溝渠、養魚池等。各種類型濕地關系十分密切,它們相互依存,共同構成衡水湖濕地生態系統。任一類型濕地的退化都將對衡水湖濕地的生態與環境功能產生巨大的影響[2-4]。
1.1 生物多樣性保護層次
衡水湖具有非常重要的濕地生態服務功能,是北溫帶野生動植物聚集地和候鳥南北遷徙不同路線的交匯處,這里有植物370種,鳥類286種,魚類26種,昆蟲194種,兩棲爬行類17種,哺乳類17種,生物多樣性非常豐富。
保護生物多樣性和生態系統功能的完整性與保護珍稀動植物有著同等重要的意義。許多物種雖然未被列入國內外各種動植物保護名錄,但其或為重點保護珍稀鳥類提供棲息地和繁殖地,或直接(間接)為這些珍稀鳥類提供食物,共同構成適宜的鳥類生境。所以保護這些物種,保護生物多樣性對于珍稀鳥類的保護也是至關重要的。同時,保護生物多樣性也就是保護濕地這一天然物種基因庫,以利于我們子孫后代對物種資源的可持續利用,對人類生存和生活也都具有重要的現實和潛在的意義[5]。
1.2 濕地保護類型
濕地是位于陸生生態系統和水生生態系統之間的過渡性地帶,在土壤浸泡在水中的特定環境下,生長著很多濕地的特征植物。濕地廣泛分布于世界各地,擁有眾多野生動植物資源,是重要的生態系統。很多珍稀水禽的繁殖和遷徙離不開濕地,因此濕地被稱為“鳥類的樂園”。濕地強大的生態凈化作用,因而又有“地球之腎”的美名。根據《自然保護區類型與級別劃分原則》(gb/t 14529-93),衡水湖國家級自然保護區屬于自然生態系統類的濕地類型自然保護區[6]。從生態系統特征上看屬于以華北內陸淡水濕地生態系統為主的平原復合濕地生態系統。
2 濕地生物多樣性功能評價方法
生物多樣性的3個主要層次是物種多樣性、基因多樣性和生態系統多樣性。這是組建生物多樣性的3個基本層次。基因多樣性代表生物種群之內和種群之間的遺傳結構的變異。每一個物種包括由若干個體組成的若干種群。各個種群由于突變、自然選擇或其他原因,往往在遺傳上不同。因此,某些種群具有在另一些種群中沒有的基因突變,或者在一個種群中很稀少的等位基因可能在另一個種群中出現很多。在同一個種群之內也有基因多樣性,在一個種群中某些個體常常具有基因突變。生態系統多樣性既存在于生態系統之間,也存在于一個生態系統之內。總之,物種多樣性是生物多樣性最直觀的體現,是生物多樣性概念的中心。基因多樣性是生物多樣性的內在形式,一個物種就是一個獨特的基因庫,可以說每一個物種就是基因多樣性的載體;生態系統的多樣性是生物多樣性的外在形式,保護生物的多樣性,最有效的形式是保護生態系統的多樣性[7-9]。
作為水陸相兼的生態系統,濕地的獨特生境使它同時兼具豐富的陸生與水生動物植物資源,對于保護物種,維持生物多樣性具有難以替代的生態價值。濕地生物多樣性是所有濕地生物種種內遺傳變異和它們生存環境的總稱,包括所有不同種類的動物、植物、微生物及其所擁有的基因和它們與環境所組成的生態系統[12]。
物種多樣性是群落生物組成結構的重要指標,它不僅可以反映群落組織化水平,而且可以通過結構與功能的關系間接反映群落功能的特征。
在濕地生態系統評價方法的基礎上,結合生物多樣性的理論和實踐,將物種多樣性和生物多樣性作為一級指標,下設二級、三級亞指標,建立可操作性較強的濕地生物多樣性評價指標體系[13],見表1。
人類威脅程度分值
對資源保護部構成威脅5保護區與未開發生境毗鄰5
資源的有效保護受到一定的威脅3保護區周邊尚有未開發生境3
資源的有效保護受到較大的威脅1保護區被已開發的區域環繞1
根據濕地生物多樣性現狀調查結果,對照以上賦值逐項打分,將所得分數累加即得到該濕地生物多樣性評價總分值。計算公式為:
r=∑3i=1ai+∑3j=1bj(1)
式中:r-濕地生物多樣性總分值;a-物種多樣性分值;i-物種多樣性評價項目數;b-生態系統多樣性分值;j-生物多樣性評價項目。
根據r值的高低,將濕地生物多樣性劃分為5級,見表8。
3 衡水湖生物多樣性評價
衡水湖是華北平原上第一個內陸淡水湖國家級自然保護區,同時也是華北平原唯一保持沼澤、水域、灘涂、草甸和森林等完整濕地生態系統的自然保護區[14]。豐富的生物資源是衡水湖的支柱。這里有綠藻、藍綠藻和硅藻等在內的201種浮游植物、平均密度達到了4 000個/l,浮游動物174種、平均密度達到了4 000個/l;這里有蘆葦等挺水植物,藕、睡蓮屬等漂浮有葉植物,眼子菜屬、黑藻屬等深水植物;這里有兩棲綱、爬行綱、哺乳綱野生動物共30多種。所以,衡水湖被稱作“物種基因庫”。
根據調查結果,衡水湖濕地有維管植物366種,鳥類286種,分別占河北省物種總數的42.2%和57.2%。維管束植物有國家三級重點保護植物野大豆;鳥類有國家一級重點保護的7種,有黑鸛、東方白鶴、丹頂鶴、白鶴、金雕、白肩雕、大鴇。生物多樣性評價結果為:
物種多度:a1=a11+a12=7.5+10=17.5
物種豐度:a2=a21+a22=10+7.5=17.5
物種稀有性:a3=a31+a32=2+4=6
則物種多樣性為:
a=∑3i=1ai=17.5+17.5+6=41
衡水湖濕地大多數植物屬于世界廣布種;在調查的鳥類中,廣布種占總數的23.1%,古北種占種數的68.9%,東洋種占8.0%。衡水湖為沼澤蘆葦香蒲生態系統,在華北屬常見生境類型;生態系統的組成結構簡單、類型單一。衡水湖受人類影響因素較多,對濕地內水體、生物等資源影響較大;濕地周圍為村鎮和農田,沒有未被開發的區域。生態系統多樣性評價結果如下。
生態系統多樣性地區分布:
b1=b11+b12=4+4=8
生態系統多樣性生境類型:
b2=b21+b22=2+6=8
生態系統多樣性人類威脅評分:
b3=b31+b32=1+1=2
則生態系統多樣性為:
b=∑3i=1bi=8+8+2=18
濕地生物多樣性評價總分為:
r=∑3i=1ai+∑3j=1bj=41+18=59
按照濕地生物多樣性評分標準,衡水湖濕地生物多樣性功能進行評價,評價結果為:物種多樣性為41分,生物系統多樣性為18分,衡水湖濕地生物多樣性處于一般水平[15]。從分析結果可以看出,衡水湖濕地物種多樣性占優勢,而生態系統多樣性占劣勢,生態環境受人類活動影響因素較大。
4 結論
利用衡水湖生物多樣性資料,對衡水湖生物多樣性功能進行評價。分別對物種多度、物種豐度和物種稀有性進行分析,計算出物種多樣性;對生態系統多樣性地區分布、生態系統多樣性生境類型和生態系統多樣性人類威脅等指標分析,計算出生態系統多樣性指標。按照濕地生物多樣性評分標準,衡水湖濕地生物多樣性處于一般水平。生物多樣性是自然生態系統生產和生態服務的基礎和源泉。生物多樣性可提供多方位的服務。人類歷史上大約有3 000種植物被用作食物,估計有75 000種植物可作食用。人類就是依賴這些植物得以繁衍。生物技術是以現有生物多樣性為物質基礎的工作,在解決糧食短缺、人類健康、維護生物物種和環境等諸多社會經濟重大問題中將發揮重要作用,將成為21世紀國民經濟的支柱產業。
參考文獻:
[1] 于貴瑞.全球變化與陸地生態系統碳循環和碳蓄積[m].北京:氣象出版社,2003.(yu gui-rui.global change and terrestrial ecosystems carbon cycle and carbon deposition [m].beijing:china meteorological press,2003.(in chinese))
[2] 歐陽志云,王如松,趙景柱.生態系統服務功能及其生態經濟價值評價[j].應用生態學報,1999,10(5):635-640.(ouyang zhi-yun,wang ru-song,zhao jing-zhu.the function of ecosystem services and ecological economic value evaluation [j].1999,10 (5):635-640.(in chinese))
[3] 張學知.衡水湖濕地生態系統恢復原理與方法[j].南水北調與水利科技,2010,8(1):122-125.(zhang xue-zhi.the hengshui lake wetland ecosystem restoration principle and method [j].south-to-north water transfers and water scinenes & technoiogy,2010,8(1):122-125.(in chinese))
[4] 馬克平,錢迎倩.生物多樣性保護機器研究進展[j].應用于環境生物學報,1998,4(1):95-99.(ma ke-ping,qian ying-qian.biodiversity protection machine research progress [j].journal of applied biological environment,1990,4 (1):95-99.(in chinese))
[5] 黃富祥,王躍思.試論生物多樣性保護理論與實踐面臨的困難及現實出路[j].生物多樣性,2001,9(4):399-406.(huang fu-xiang,wang yue-si.try to biodiversity conservation in theory and practice,and the practical way to face the difficulties [j].journal of biodiversity,2001,9(4):399-406.(in chinese))
[6] gb/t 14529-93,自然保護區類型與級別劃分原則[s].(gb/t 14529-93,the types and levels principle of nature reserve [s].(in chinese))
Biopersity Function Evaluation of the Hengshui Lake Wetland
ZHANG Xue-zhi
(Hengshui Bureau for Hydrology and Water Resources Survey of HebEi Province,Hengshui 053000,China)
Abstract: The Hengshui Lake wetland,located in the hinterland of North China Plain,is a bio-intensive wetland in the North Temperate Zone,an intersection area for the different migratory birds,and the best habitat in North China Plain for many rare and precious birds.According to the survey data of the wetland biopersity,this study conducted a persity function evaluation on species persities and ecosystem persities in the wetland.According to the wetland biopersity criteria,the Hengshui Lake wetland biopersity is at a general level.Biopersity function evaluation of the wetland we can provide scientific basis for the wetland protection.
Key words: biopersity;persity function evaluation;wetland protection;the Hengshui Lake wetland
1 衡水湖濕地屬性
按照國際濕地公約的濕地分類[1],衡水湖濕地主要為湖泊濕地、沼澤濕地、水體沼澤化濕地、鹽沼濕地、河流濕地和渠道濕地等。其中湖泊濕地、沼澤濕地是濕地的主體,類型與面積占據主要地位。其他類型濕地居次要地位。此外,還有少量人工濕地如溝渠、養魚池等。各種類型濕地關系十分密切,它們相互依存,共同構成衡水湖濕地生態系統。任一類型濕地的退化都將對衡水湖濕地的生態與環境功能產生巨大的影響[2-4]。
1.1 生物多樣性保護層次
衡水湖具有非常重要的濕地生態服務功能,是北溫帶野生動植物聚集地和候鳥南北遷徙不同路線的交匯處,這里有植物370種,鳥類286種,魚類26種,昆蟲194種,兩棲爬行類17種,哺乳類17種,生物多樣性非常豐富。
保護生物多樣性和生態系統功能的完整性與保護珍稀動植物有著同等重要的意義。許多物種雖然未被列入國內外各種動植物保護名錄,但其或為重點保護珍稀鳥類提供棲息地和繁殖地,或直接(間接)為這些珍稀鳥類提供食物,共同構成適宜的鳥類生境。所以保護這些物種,保護生物多樣性對于珍稀鳥類的保護也是至關重要的。同時,保護生物多樣性也就是保護濕地這一天然物種基因庫,以利于我們子孫后代對物種資源的可持續利用,對人類生存和生活也都具有重要的現實和潛在的意義[5]。
1.2 濕地保護類型
濕地是位于陸生生態系統和水生生態系統之間的過渡性地帶,在土壤浸泡在水中的特定環境下,生長著很多濕地的特征植物。濕地廣泛分布于世界各地,擁有眾多野生動植物資源,是重要的生態系統。很多珍稀水禽的繁殖和遷徙離不開濕地,因此濕地被稱為“鳥類的樂園”。濕地強大的生態凈化作用,因而又有“地球之腎”的美名。根據《自然保護區類型與級別劃分原則》(GB/T 14529-93),衡水湖國家級自然保護區屬于自然生態系統類的濕地類型自然保護區[6]。從生態系統特征上看屬于以華北內陸淡水濕地生態系統為主的平原復合濕地生態系統。
2 濕地生物多樣性功能評價方法
生物多樣性的3個主要層次是物種多樣性、基因多樣性和生態系統多樣性。這是組建生物多樣性的3個基本層次。基因多樣性代表生物種群之內和種群之間的遺傳結構的變異。每一個物種包括由若干個體組成的若干種群。各個種群由于突變、自然選擇或其他原因,往往在遺傳上不同。因此,某些種群具有在另一些種群中沒有的基因突變,或者在一個種群中很稀少的等位基因可能在另一個種群中出現很多。在同一個種群之內也有基因多樣性,在一個種群中某些個體常常具有基因突變。生態系統多樣性既存在于生態系統之間,也存在于一個生態系統之內。總之,物種多樣性是生物多樣性最直觀的體現,是生物多樣性概念的中心。基因多樣性是生物多樣性的內在形式,一個物種就是一個獨特的基因庫,可以說每一個物種就是基因多樣性的載體;生態系統的多樣性是生物多樣性的外在形式,保護生物的多樣性,最有效的形式是保護生態系統的多樣性[7-9]。
作為水陸相兼的生態系統,濕地的獨特生境使它同時兼具豐富的陸生與水生動物植物資源,對于保護物種,維持生物多樣性具有難以替代的生態價值。濕地生物多樣性是所有濕地生物種種內遺傳變異和它們生存環境的總稱,包括所有不同種類的動物、植物、微生物及其所擁有的基因和它們與環境所組成的生態系統[12]。
物種多樣性是群落生物組成結構的重要指標,它不僅可以反映群落組織化水平,而且可以通過結構與功能的關系間接反映群落功能的特征。
在濕地生態系統評價方法的基礎上,結合生物多樣性的理論和實踐,將物種多樣性和生物多樣性作為一級指標,下設二級、三級亞指標,建立可操作性較強的濕地生物多樣性評價指標體系[13],見表1。
人類威脅程度分值
對資源保護部構成威脅5保護區與未開發生境毗鄰5
資源的有效保護受到一定的威脅3保護區周邊尚有未開發生境3
資源的有效保護受到較大的威脅1保護區被已開發的區域環繞1
根據濕地生物多樣性現狀調查結果,對照以上賦值逐項打分,將所得分數累加即得到該濕地生物多樣性評價總分值。計算公式為:
R=∑3i=1Ai+∑3j=1Bj(1)
式中:R-濕地生物多樣性總分值;A-物種多樣性分值;i-物種多樣性評價項目數;B-生態系統多樣性分值;j-生物多樣性評價項目。
根據R值的高低,將濕地生物多樣性劃分為5級,見表8。 3 衡水湖生物多樣性評價
衡水湖是華北平原上第一個內陸淡水湖國家級自然保護區,同時也是華北平原唯一保持沼澤、水域、灘涂、草甸和森林等完整濕地生態系統的自然保護區[14]。豐富的生物資源是衡水湖的支柱。這里有綠藻、藍綠藻和硅藻等在內的201種浮游植物、平均密度達到了4 000個/L,浮游動物174種、平均密度達到了4 000個/L;這里有蘆葦等挺水植物,藕、睡蓮屬等漂浮有葉植物,眼子菜屬、黑藻屬等深水植物;這里有兩棲綱、爬行綱、哺乳綱野生動物共30多種。所以,衡水湖被稱作“物種基因庫”。
根據調查結果,衡水湖濕地有維管植物366種,鳥類286種,分別占河北省物種總數的42.2%和57.2%。維管束植物有國家三級重點保護植物野大豆;鳥類有國家一級重點保護的7種,有黑鸛、東方白鶴、丹頂鶴、白鶴、金雕、白肩雕、大鴇。生物多樣性評價結果為:
物種多度:A1=A11+A12=7.5+10=17.5
物種豐度:A2=A21+A22=10+7.5=17.5
物種稀有性:A3=A31+A32=2+4=6
則物種多樣性為:
A=∑3i=1Ai=17.5+17.5+6=41
衡水湖濕地大多數植物屬于世界廣布種;在調查的鳥類中,廣布種占總數的23.1%,古北種占種數的68.9%,東洋種占8.0%。衡水湖為沼澤蘆葦香蒲生態系統,在華北屬常見生境類型;生態系統的組成結構簡單、類型單一。衡水湖受人類影響因素較多,對濕地內水體、生物等資源影響較大;濕地周圍為村鎮和農田,沒有未被開發的區域。生態系統多樣性評價結果如下。
生態系統多樣性地區分布:
B1=B11+B12=4+4=8
生態系統多樣性生境類型:
B2=B21+B22=2+6=8
生態系統多樣性人類威脅評分:
B3=B31+B32=1+1=2
則生態系統多樣性為:
B=∑3i=1Bi=8+8+2=18
濕地生物多樣性評價總分為:
R=∑3i=1Ai+∑3j=1Bj=41+18=59
按照濕地生物多樣性評分標準,衡水湖濕地生物多樣性功能進行評價,評價結果為:物種多樣性為41分,生物系統多樣性為18分,衡水湖濕地生物多樣性處于一般水平[15]。從分析結果可以看出,衡水湖濕地物種多樣性占優勢,而生態系統多樣性占劣勢,生態環境受人類活動影響因素較大。
4 結論
利用衡水湖生物多樣性資料,對衡水湖生物多樣性功能進行評價。分別對物種多度、物種豐度和物種稀有性進行分析,計算出物種多樣性;對生態系統多樣性地區分布、生態系統多樣性生境類型和生態系統多樣性人類威脅等指標分析,計算出生態系統多樣性指標。按照濕地生物多樣性評分標準,衡水湖濕地生物多樣性處于一般水平。生物多樣性是自然生態系統生產和生態服務的基礎和源泉。生物多樣性可提供多方位的服務。人類歷史上大約有3 000種植物被用作食物,估計有75 000種植物可作食用。人類就是依賴這些植物得以繁衍。生物技術是以現有生物多樣性為物質基礎的工作,在解決糧食短缺、人類健康、維護生物物種和環境等諸多社會經濟重大問題中將發揮重要作用,將成為21世紀國民經濟的支柱產業。
參考文獻:
[1] 于貴瑞.全球變化與陸地生態系統碳循環和碳蓄積[M].北京:氣象出版社,2003.(YU Gui-rui.Global Change and Terrestrial Ecosystems Carbon Cycle and Carbon Deposition [M].BEijing:China Meteorological Press,2003.(in Chinese))
[2] 歐陽志云,王如松,趙景柱.生態系統服務功能及其生態經濟價值評價[J].應用生態學報,1999,10(5):635-640.(OUYANG Zhi-yun,WANG Ru-song,ZHAO Jing-zhu.The Function of Ecosystem Services and Ecological Economic Value Evaluation [J].1999,10 (5):635-640.(in Chinese))
[3] 張學知.衡水湖濕地生態系統恢復原理與方法[J].南水北調與水利科技,2010,8(1):122-125.(ZHANG Xue-zhi.The Hengshui Lake Wetland Ecosystem Restoration Principle and Method [J].South-to-North Water Transfers and Water Scinenes & Technoiogy,2010,8(1):122-125.(in Chinese))
[4] 馬克平,錢迎倩.生物多樣性保護機器研究進展[J].應用于環境生物學報,1998,4(1):95-99.(MA Ke-ping,QIAN Ying-qian.Biopersity Protection Machine Research Progress [J].Journal of Applied Biological Environment,1990,4 (1):95-99.(in Chinese))
[5] 黃富祥,王躍思.試論生物多樣性保護理論與實踐面臨的困難及現實出路[J].生物多樣性,2001,9(4):399-406.(HUANG Fu-xiang,WANG Yue-si.Try to Biopersity Conservation in Theory and Practice,and the Practical Way to Face the Difficulties [J].Journal of Biopersity,2001,9(4):399-406.(in Chinese))
[6] GB/T 14529-93,自然保護區類型與級別劃分原則[S].(GB/T 14529-93,The Types and levels Principle of Nature Reserve [S].(in Chinese))
中圖分類號:X825文獻標識碼:A文章編號:16749944(2013)08007603
1引言
河南兩河口國家濕地公園位于河南省信陽市平橋區境內,北枕中原,南襟荊楚,左軛兩淮,右控漢江。這里有豐富的生物資源,又有深厚的茶文化底蘊,是科學研究的天然實驗室,是進行科普宣傳教育的博物館。平橋區位于中國亞熱帶和暖溫帶的地理分界線(秦嶺—淮河)上,具有明顯的季風氣候特征。這里氣候溫暖,光照充足,降雨充沛,四季分明,溫度隨海拔的升高而降低,降雨隨海拔的升高而增加,適宜多種亞熱帶和暖溫帶的動植物生長繁衍。
2研究地概況
平橋區位于河南省南部、大別山和桐柏山北麓、淮河上游,東連羅山縣,北接確山縣、正陽縣,西界桐柏縣、湖北省隨州市,南鄰浉河區。濕地公園主要包括平橋區的東雙河、杜河、浉河、南灌渠、七龍溪及其周邊部分地區。總面積752hm2,地理坐標為:東經113°42′~114°25′,北緯32°02′~32°37′。
3現狀生物調查
植物多樣性調查分為物種與群落兩部分,物種調查采取全面調查與重點詳查相結合的方法;群落調查采用取樣方法,在各個典型樣地內隨機選擇 10m×10 m的大樣方,按對角線取9個1m×1 m 的小樣方,分別記錄群落特征。動物調查采取GPS地面輔助取樣,結合實地路線調查和重點調查相結合的方法。鳥類調查主要采取樣線法,輔以樣方法,共調查了浉河、東雙河、杜河、南灌渠和七龍溪5條樣線,保證生物調查的全面覆蓋和可靠性。
3.1植物資源
濕地內環境獨特,是動植物資源的天然“基因庫”,森林覆蓋率高達80%,森林植物景觀良好,季相變化豐富,種類繁多。初步統計,境內有維管植物113科、377屬、781種,其中蕨類植物有14科、19屬、41種。裸子植物有4科、9屬、14種。被子植物95科、349屬、726種。在科的組成中,含1種的科27個,占全部科的24.1%,含2~9種的科68個,占全部科的60.71%,含10種以上的科17個,占全部科的15.2%;其中禾本科含74種,菊科含64種,豆科含53種,薔薇科含31種,莎草科含37種,上述5科含259種,占全部種的33.1%。在屬的組成中,含1種的屬201個,占全部屬的53.3%,含2~5種的屬156個,占全部屬的41.3%,含6~9種的較大屬18個,占全部屬的4.77%,含10種以上的大屬2屬,分別是莎草科11種,蓼屬18種。種子植物特有屬7個,銀杏屬、杉木屬、水杉屬為栽培品種,翼樸屬、枳屬為該區常見木本植物,地構葉屬、星毛芥屬是該區的草本植物。
該區位于江淮之間,屬我國北亞熱帶范圍,水熱資源豐富,自然條件優越,山地喬木主要分布有栓皮櫟、馬尾松、楓楊、麻櫟、化香等。灌木主要有杜鵑、白鵑梅、算盤子、黃荊群落、酸棗、胡枝子。草本植被主要有五節芒、黃背草、隱子草、藎草、蒿類等優勢品種。河灘地和淺水濕地沼澤分布有香蒲、蘆葦、菰草、菖蒲、水蓼、水花生、酸模。水域分布有蓮、野菱、狐尾藻、沮草和黑藻。栽培的人工植被主要有水稻、小麥、花生、紅薯、豆類、棉花、芝麻、油菜等農作物及板栗、梨、桃、葡萄等果樹和茶園;在村旁、路邊、河堤、渠岸還有歐楊、河柳、泡桐、水杉、濕地松等喬木樹種以及水竹、毛竹、剛竹、桂竹等竹類。兩河口濕地內生長著基本與陸地一樣的植物群落,物種豐富。存在著以狗牙根、蓮子草為主的草本植物;兩岸多以成片的竹林及高大的喬灌木為主。陸地部分的覆蓋率均在90%以上。水生植物有20余種,主要是斑塊分布的蘆葦、菱角、菖蒲、闊葉蓼等,鴨跖草、稗草、苔蘚植物伴生其間。根據吳征鎰主編的《中國植被》(1980)“中國植被區劃圖”,以及《河南省植被》的劃分,該地區植被劃分屬于亞熱帶東部常綠闊葉林區域亞熱帶常綠、落葉闊葉混交林地帶淮揚山地丘陵落葉櫟類、青岡櫟、馬尾松林區。
3.2脊椎動物資源
兩河口濕地公園內水棲類動物種類繁多。在調查時,GPS樣點是衛星遙感影像判讀各類景觀類型的基礎,根據室內判讀的環境類型初圖,現場核實判讀的正誤率,并對每個GPS取樣點作以下幾方面的記錄:海拔表讀出測點的海拔值和經緯度;記錄植被、地貌和人類活動狀況;記錄樣線觀察到的動物及相關信息;拍攝動物群落生活環境和典型環境外貌。在調查過程中,確定規劃范圍內動物種類及資源狀況,珍稀瀕危動物的種類及生境等。針對優勢種和常見種這些非常熟悉、數量又多的物種,利用其外形和生態環境就可以辨別,并利用實地計數和統計豐度斷定數量;少見種和偶見種這些大部分動物群體,分布廣,遇見率高,但是數量較少,針對這類動物,除利用外形和生境進行判別外,還參考其他因素,特別是利用專用設備記載和辨別其形態特征,最后加以判讀,定出其名稱和數量。如果還有疑問,利用數碼相機和攝像機進行拍攝,返回基地后再進行室內綜合分析,判斷其種類。對于數量很少的稀有動物,處理用上述方法進行辨別外,主要是采集標本,進行傳統檢索判斷和利用分子生物學手段進行室內鑒定。 經統計,區域內脊椎動物共有5綱34目63科300種。其中,魚綱9目15科76種;兩棲綱2目5科13種;爬行綱2目7科27種;鳥綱16目43科165種;哺乳綱5目9科19種。
4公園生物多樣性保護
生物多樣性是生物的基因庫、全人類的共同財富,是人類賴以生存的物質基礎,所以必須保護生物多樣性。根據《生物多樣性公約》,所謂生物多樣性就是地球上所有的生物體及其構成的綜合體。它包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性3個層次,保護生物多樣性就是在基因、物種和生態環境3個水平上的保護。
4.1生物多樣性保護原則
4.1.1生態學原理
采用生態學方法來治理環境污染和解決生態破壞是一條非常有效的途徑。因此,項目團隊在進行天然植被恢復、生態環境的改善中所采用的手段和方法要按照生態學的原理,尊重科學,尊重自然規律,按照自然演變規律開展生物多樣性保護,促進人與自然的和諧相處。
2013年8月綠色科技第8期
尹春,等:河南兩河口國家濕地公園生物多樣性調查研究自然與生態
4.1.2系統學原理
河流是兩河口濕地公園生態系統的重要組成部分,區內水域、陸地植被生態系統交錯分布,既相對獨立又密切聯系,各系統內為不同物種的生存提供了多樣化的棲息環境,蘊藏著豐富的物種。因此,在加強森林植被保護的同時不能只是水域生態環境的保護,而是要從維護濕地生態系統的整體功能與平衡的高度出發,全面保護濕地生態系統。
4.1.3島嶼生物學原理
島嶼上棲息的物種種類和數量與島嶼面積的大小有關,在生物多樣性保護中,要盡可能地擴大適宜生物棲息繁衍的環境,達到保護區內新物種遷入與原物種遷出之間的平衡,從而豐富保護區內物種資源。
4.1.4就地保護原則
保護區內的現存生物是在長期地質和環境演變的過程中,適應本地氣候、土壤、生物等環境因素的產物,開展就地保護更有利于生物種群的繁衍和發展,更有利于生物多樣性保護;在保護區內生存的野生動物的活動范圍有時會超過自然保護區,棲息的最佳環境不一定在保護區內,因此在保護區內采取就地保護措施的同時,也需要加強自然保護區以外的就地保護。
4.1.5可持續利用原則
發展必須以保護為基礎,必須保護好物種賴以生存的自然生態系統的結構和功能的多樣性,在保護的基礎上持續有效地利用自然資源[1]。
4.2公園生物多樣性保護措施
生物多樣性保護策略有廣泛的領域和規模,這個過程通常分成3個基本部分:搶救生物多樣性,研究生物多樣性,持續、合理地利用生物多樣性。從更廣泛的視野來看,保護行動必須通過多層次的合作才能進行。河南兩河口濕地公園的生物多樣性保護采取了以下措施。
4.2.1健全保護管理體制
由于兩河口國家濕地公園面積較大,對生物多樣性保護處于起步階段,濕地公園內的動植物資源統計還不全面,因此建立珍稀動植物物種的檔案管理是首要工作,應堅持檔案的延續性。另外根據生物分布情況和生長繁殖習性,建立健全生物多樣性保護管理體制,制定和落實相關的保護措施,依法加強管理。
4.2.2建立生物資源監測網絡
對珍稀瀕危物種,及時展開搶救性的保護行動,建立生物資源監測網絡。通常恢復前和恢復后的都進行一定強度的監測。對受干擾物種進行恢復前監測可以為恢復提供有效的基礎數據,同時恢復后長期的監測對于評價和理解生物恢復技術的有效性也是非常重要的,恢復后的監測在前期保證了數據的精確和有效性,按月為周期進行監測,等生物群落逐步成長和穩定之后可以按低頻率如3個月或1年進行繼續監測,直到系統進入自然循環狀態。監測應該記錄的是恢復后長期的自我持續狀態。
4.2.3積極開展生物多樣性保護活動
通過國際合作,促進保護生物多樣性活動的開展。保護物種、種群和遺傳多樣性,提高在自然生境中保護生物多樣性的能力;加強遷地保護[2]時的建設以保護生物多樣性教育民眾并為可持續發展做貢獻。擴大人類保護生物多樣性的能力,增加對生物多樣性價值和重要性的正確評議和了解;幫助公共機構傳遞保護生物多樣性及發揮其效益所需的信息;改進生物多樣性保護的基礎研究和應用研究。
4.2.4棲息地保護
針對野生動植物資源,對其棲息地進行保護。按照兩河口國家濕地公園的分區分級保護區域,設置相應的界樁,明確區域的范圍并設置標志牌。對兩河口濕地特有的珍稀瀕危植物加強管理,必要時在相應區域設置隔離保護設施。嚴禁在公園范圍內捕魚,同時開展特有魚的保護工作,在實地調查的基礎上進行方案論證,避開保護魚類的產卵區域以及魚類的洄游路線。建立野生動物救助站,及時對濕地公園內傷殘、病害動物提供必要的人工救治,待其康復后放歸大自然[3]。
4.2.5棲息地恢復
一個正常的生態系統富有彈性,能自我維持,能承受一定的環境壓力及變化,其主要生態因子能在一定的自然變化范圍內正常運轉。濕地恢復是恢復退化的濕地生態系統的生物群落及其組成、結構、功能與自然生態過程,濕地公園的生物棲息地恢復采用自然恢復法和人工促進恢復法消除導致濕地退化或喪生的威脅因素,從而恢復濕地的功能和價值。
4.2.6建立濕地宣傳、展示園
在濕地走廊的岸邊,結合南灌渠生態柔性護坡工程,采用圖文并茂的形式結合音響系統展示兩河口濕地文化、水利文化和農耕文化。游客在濕地文化長廊中游覽時,一方面體驗濕地自然植物景觀、生態群落景觀,一方面通過沿路的宣傳資料增強生物保護的責任和認識。在河州榭地域建立了濕地植物園。河州榭屬于兩河口的分水嘴,區域濕地類型多樣,濕地植物種類繁多,鳥類資源豐富,植被覆蓋率高,地勢平坦,在此建立鳥類文化展示平臺、濕地植物收集與展示區。濕地植物園一方面展示兩河口濕地豐富的植物景觀和優美的生態景觀,打造以濕地植物為特色的田園風光,讓游客學習濕地植物的相關知識[4]。
5結語
兩河口濕地公園的生物多樣性保護做到逐步改善、持續增長,把嚴格的科學分析和能為廣大公眾所確認的社會、經濟和精神上的價值結合起來。做好豫東南生物多樣性保護,不僅有利于豫東南地區按照科學發展觀的要求,建設生態文明,促進社會經濟可持續發展,而且有利于河南履行國際公約、樹立國際形象,為全省乃至世界生物多樣性保護探索和積累經驗,有利于河南省“生態立省”和“綠色經濟強省”戰略的實施。 參考文獻:
[1]孫建忠,柴文運.永昌東大河自然保護區生物多樣性保護對策[J].甘肅科技,2008(1):17~18.
【關鍵詞】WebGIS;黃河三角洲;濕地;生物多樣性;信息管理系統
【Keywords】WebGIS; Yellow river delta; biological diversity; information management system
【中圖分類號】TP79 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)03-0053-02
1 概述
濕地生態系統是目前自然界生物多樣性最豐富的生態系統[1-3],也是人類最重要的生存環境之一。然而由于全球變暖、人口劇增以及不合理開發,濕地正面臨著前所未有的干擾和威脅,濕地保護迫在眉睫[4]。
黃河三角洲濕地是世界少有的河口濕地生態系統,位于山東省東北部的渤海之濱。在氣候變化、海岸侵蝕、風暴潮、入海河流斷流、外來物種入侵等自然因素以及圍墾、城市港口建設、海洋油氣資源開采等人為因素的雙重作用下,生物的生存環境發生巨大改變,生物資源不斷減少,生物多樣性面臨極大的威脅[5-7]。因此,為了更好地保護濕地資源,就必須深入了解導致濕地生物多樣性下降的原因,并積極探尋高效科學的保護措施。
國外很早就開展3S技術在濕地保護中的應用,國內目前也逐漸開展相關研究,張桂芹等[8]開展了基于3S的濟南濕地資源調查及碳匯功能研究,姚慧敏等[9]利用RS和GIS技術對山東省鹽堿類濕地資源進行了調查研究。
本研究應用WebGIS和數據庫技術對黃河三角洲濕地生物的發生、分布等數據進行分析,可實現對濕地生物多樣性的監測、管理和相關預防方法及防治技術的關聯查詢,并實時進行信息,為政府部門進行濕地生物多樣性保護提供決策依據。
2 系統設計
黃河三角洲濕地生物多樣性信息管理系統是基于Window系統環境下開發的,使用C#,WEBGIS編程語言,使用Microsoft Visual Studio 2008作為開發工具,Oracle作為數據存儲介質,基于B/S模式開發,選用面向對象開發方法,采用三層架構設計技術,將系統抽象成界面層、業務邏輯層、數據訪問層。構建黃河三角洲濕地生物多樣性信息數據庫,實現對濕地生物的實時管理、查詢和等功能。
3 系統功能與實現
黃河三角洲濕地生物多樣性信息管理系統主要包括下列六個子系統十八個模塊:信息接收子系統、生物名錄管理子系統、遙感影像管理子系統、分析與評價子系統、我的信息管理子系統和字典維護子系統。
3.1 生物信息查詢
生物信息查詢功能模塊包含著植物、野生動物、外來入侵生物、瀕危和特有物種數據庫等信息。通過對生物信息錄入、整理和分析(見圖1),并根據濕地生物多樣性保護管理工作的實際需要,實現了生物信息的查詢、遙感定位等功能。信息錄入時按照數據表結構進行規范化填寫,通過數據庫直接導入,后臺管理十分便捷。
3.2 遙感影像管理
基于黃河三角洲生物空間數據的采集(見圖2),主要提供用戶對濕地內各種植物、水鳥等的發生分布情況的地圖顯示,實現實時觀測。實現生物發生世代、分布區域、種群消長規律在數據庫中的呈現和輸出等,并對數據進行模擬分析并預測預報,同時可以利用遙感影像對黃河三角洲外來入侵生物進行動態監測。
3.3 生物多樣性分析與評價
根據生物類別動態提取生物評價指標信息,實現了對黃河三角洲濕地生物多樣性的動態評價(見圖3)。
3.4 系統管理
系統設置了管理員權限和一般使用者權限,管理員負責整個數據庫的維護和管理,可對系統具有完全管理權限,一般使用者根據需要對各數據庫進行查詢、補充和完善。
此外,根據各類生物數據信息呈現的不同,系統設置了各級用戶可以對權限內的各類數據進行查詢、錄入、修改、刪除等編輯功能,這使整個數據庫系統的維護更加便捷和實
用。
4 討論
本研究建立了黃河三角洲濕地動物、植物、瀕危物種、外來入侵生物的空間和屬性數據庫,提供濕地生物多樣性的基礎資料的實時更新和查詢,將3S技術與濕地生物多樣性信息結合,建立黃河三角洲濕地生物多樣性保護信息化平臺,實現對濕地生物多樣性的實時監測和精細化管理。
同時,本研究將為山東省濕地生物多樣性保護和管理專業化、信息化技術平臺的建立提供技術支持,管理部門、相關科研事業單位網絡用戶可通過賬戶密碼登錄系統,實現資源共享。
【參考文獻】
【1】李祿康.濕地與濕地公約[J].世界林業研究,2001,14(1):1-7.
【2】林業部野生動物保護司.濕地保護與合理利用指南[M].北京:中國林業出版社,1994.
【3】楊永興.國際濕地科學研究的主要特點、進展與展望[J].地理科學進展,2002,21(2):45-47.
【4】陶信平.略論中國濕地保護[J].長安大學學報(社會科學版),2004, 6(4):13-17.
【5】朱京海,劉偉玲,胡遠滿,等.遼寧沿海濕地生物多樣性評價研究[J].氣象與環境學報,2008,24(1):27-31.
【6】張緒良,肖滋民,徐宗軍,等.黃河三角洲濱海濕地的生物多樣性特征及保護對策[J].濕地科學,2011,9(2):125-131.
中圖分類號:X176 文獻標識碼:A
文章編號:1005-913X(2012)03-0044-03
The Construction of the Biodiversity Conservation System
Xing Ruo-mu
(Northeast Forestry University Harbin China 116023)
Abstract: Based on the threatened current situation of biodiversity, this paper analyzes China's current biodiversity protection system, all the reasons and causes of inadequate protection, and finally combines the problems of China's specific biodiversity protection system, to propose recommendations on the construction of China's legal system for biodiversity conservation.
Keywords: Biodiversity; current situation; reasons; legal issues; measures
根據《生物多樣性公約》的規定,生物多樣性即為所有來源的活的生物體中的變異性,這些來源包括陸地、海洋和其他水生生態系統及其所構成的生態綜合體。它包括物種內、物種間和生態系統的多樣性。通常所說的生物多樣性,就是地球上所有生物體及其所構成的綜合體,它包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性3個層次。
一、生物多樣性受威脅現狀
生物資源支撐著人類的生存和發展,并且使人們能夠適應環境和需求的變化。據聯合國環境規劃署估計,全球大約有3000萬種生物,目前人類描述過的生物大約有140多萬種,長期利用的僅150種左右。人類食物的90%是來自被馴化和培育的20種動植物。生物資源是人類財富的巨大寶庫。然而,由于人類普遍缺乏對生態價值的認識,長期以來實行粗放型的經濟發展模式,以破壞自然生態系統為代價來獲得短期或局部的效益。而在這過程中,原有生物物種的人為消失和生態環境的急劇改變,給人類社會帶來了無法彌補的損失。
(一)遺傳多樣性喪失
當前,全球大約492個遺傳上顯著不同的喬木種群受到威脅。在美國西北部,159個遺傳上顯著不同的海洋回游魚類種群已經處于高度或中等程度的滅絕危險中。自20世紀50年代,玉米、小麥、水稻和其他農作物品種的傳播很快排擠了很多本地品種。印度尼西亞1500個當地水稻品種在過去15年里消失,這種遺傳多樣性喪失造成農業生產系統抵抗力下降。1991年,巴西桔子樹遺傳相似性導致了歷史上最大的柑橘潰爛。1972年前蘇聯小麥大面積損失,1984年佛羅里達柑桔的潰爛的大爆發,皆起因于遺傳多樣性的減少。
(二)物種多樣性喪失
專家估計,自6500萬年前恐龍消失以來,當前地球上生物多樣性損失的速度比歷史上任何時候都快,鳥類和哺乳動物的滅絕速度是它們在未受干擾的自然界中的100倍至1000倍。自1600年以來,大約有113種鳥類和83種哺乳動物已經消失,而且還有許多其他物種瀕臨絕滅或面臨嚴酷的生存威脅。20世紀90年代初,聯合國環境規劃署首次評估生物多樣性得到的一個結論是:如果按目前的趨勢繼續下去,在可以預見的未來,5%-20%的動植物種群可能受到滅絕的威脅。
(三)生態系統多樣性喪失
就生態系統而言,最大規模的物種滅絕發生在包含全球物種50%以上的熱帶森林。在今后30年內,物種極其豐富的熱帶森林可能要毀在當代人手里,大量的熱帶森林物種將面臨滅絕。溫帶森林的破壞同樣嚴重,許多物種豐富的原始森林被單一的次生林和人工林代替,導致大量野生物種瀕臨滅絕。除非立即減緩毀林,否則大約60000種植物在今后的30年里可能絕滅,脊椎動物和昆蟲的消失比例可能更高。海洋和淡水生態系統也在不斷喪失和嚴重退化,其中受到沖擊最嚴重的是處于相對封閉環境的淡水生態系統。另外,一些島嶼物種的生存也面臨嚴重的威脅,現存物種中11%的哺乳動物和40%的鳥類的生存受到威脅。
二、現行生物多樣性保護制度及法律問題分析
盡管在我國其他法律中散見了一些生物多樣性保護的規定,但是,至今沒有一部完整的生物多樣性保護的法律,沒有建立起我國生物多樣性保護的法律制度。
(一)生物多樣性保護立法的不足
首先,單純依靠國家公園或自然保護區的保護手段是不夠的。我國關于生物多樣性保護的立法在自然生態系統多樣性、物種多樣性和遺傳基因多樣性等方面都己經有了一定程度的涉及。目前我國的立法和實踐對生物多樣性確實有一定的保護功效,但是,由于生物多樣性所受主要威脅的特定性,這些規定在目前只有有限的價值,對于掌握著毀滅性技術,為了直接的經濟利益而事實上正在無限制地開發地球資源的人們影響甚微。不同的經濟增長階段,需要不同的環境政策。在現階段工業化進程中,我國的生態立法雖已開始關注生物多樣性的保護問題,但僅著眼于國家公園或自然保護區的管理,這是遠遠不夠的。目前,我國涉及到外來物種控制問題的相關法律主要有:《進出境動植物檢疫法》《動物防疫法》《家畜家禽防疫條例》和《農業轉基因生物安全管理條例》等,同時還有一些用以配套的名錄及審批制度。此外,在《海洋環境保護法》中也有相關的法律條款。然而,這些法律、條例及組織體系主要集中在人類健康、病蟲害檢疫等有關方面,并沒有充分包含入侵物種對生物多樣性或生態環境破壞的相關內容,與從生物多樣性保護角度出發控制外來物種的目標還相差甚遠。
(二)法律制度不完善
事實上,我國雖然對于外來物種問題采取了一些控制措施,但遠沒有建立起一整套的外來物種控制體系,對于外來入侵物種的早期監測控制和迅速反應,都沒有相關的規定。同時,我國幅員遼闊,生態系統類型眾多,有些入侵生物雖然在短期內還沒有造成重大經濟損失,但依然會對生態環境、生物多樣性構成潛在威脅,而這一點并沒有引起足夠的重視。與發達國家相比,我國對外來物種管理的法律制度只是剛剛起步,而且法規級別較低,已有的措施并不十分得力,缺乏專門性、系統性的法律法規,防治監管體系也有待建立。總的來說,我國現行的外來入侵物種管理水平與我國面臨的生物安全的嚴峻形勢很不相稱。
(三)執法力度不夠
在機構設置方面,在環境保護部門中沒有專門的生物多樣性保護執行機構,很多相關的生物多樣性保護行為都是由環境保護部門和其他相關單位聯合執法。由于沒有專門的執行機構,造成很多保護工作的進行效率低下,權責不明,出現問題時極易出現推諉責任的現象。在執法人員的素質要求方面,沒有規定相關的執法人員從業資格標準,導致現有的執法人員素質參差不齊,普遍專業素質不高,使國家相關的生物多樣性保護規定無法被執法人員準確理解貫徹和執行,造成相關法規政策的預期社會效應難以得到應有的發揮。在生物多樣性保護觀念的推廣方面,當前關于生物多樣性保護觀念的推廣力度不夠,整個社會的生物多樣性保護意識較為淡薄,人們更多的是看到各類生物資源的經濟價值,而沒有看到生物多樣性的生態價值。在資金投入方面,財政部門對生物多樣性保護的經濟投入與實際保護工作的資金需求相比仍有相當大的缺口,很多刻不容緩的、生態價值巨大的保護工作因為資金問題而遲遲難以進行。
三、構建生物多樣性保護制度的對策
(一)確定生物多樣性保護法律的基本制度
1.生物資源評估制度。國家對生物資源總體和各種生物多樣性資源類型的狀況定期進行評估,以作為生物多樣性資源保護可利用管理工作的本底數據。
2.生物資源產權制度。明確規定生物資源的產權(包括所有權和使用權)的主體、客體和內容。產權的取得、利用、轉讓和散失方式,規定對產權的基本保障措施和對產權轉讓的基本管理措施。
3.有償使用制度。以稅、費等形式規定對國家所有生物多樣性資源的有償使用。
4.綜合利用制度。確定綜合利用的基本要求。提倡生物資源節約使用、廢舊利用、、循環利用,發展和推廣綜合利用技術。
(二)完善生物多樣性保護法律監督管理機制
1.各生物多樣性資源行政部門的職責。各生物多樣性資源管理部門負責與之相適應的生物多樣性及自然環境的保護工作。環境保護部門負責綜合性自然資源、自然條件和自然區域的保護和無具體管理部門的自然資源、自然條件的保護。其他有關部門依照法定職責行使其生物多樣性保護方面的監督管理權。
2.環境保護部門的統一協調。環境保護部門是國家負責環境保護(包括生物多樣性資源保護)的專門行政機構,應負責生物多樣性資源保護的全面統一協調工作,包括生物多樣性保護全面規劃和政策方針的制定,在整體上協調各有關部門的生物多樣性保護行動。
3.人大專門委員會的監督。加強人大環境與資源委員會在生物多樣性保護方面的作用,通過對生物多樣性保護工作進行實質性的監督,保證生物多樣性法律法規的實施。
4.制定監督管理部門法律。以專門法律的形式確立生物多樣性保護的監督管理機制,明確各有關部門的職責范圍、統一協調方式和法律規范,實施監督程序。
(三)建立生物多樣性信息系統查詢制度
生物多樣性的監測最主要的目的是為管理者服務,為他們在保護生物多樣性、制定土地利用規劃、評價環境影響等問題上提供必要的信息。同時,生物多樣性的編目和監測提供了最基本而又最重要的生物學信息,可應用于一些基礎學科,如系統學、生態學、行為生物學等領域,也可應用于一些應用學科,如生物技術、土壤學、農學、林學、水產學、保護生物學及環境科學等方面。建立生物多樣性信息系統,就是將原來分散、零散的生物多樣性及其可持續利用信息匯總,在保證準確、可靠的前提下以適當的方式電子化,并提供完備的數據檢索和查詢工具,以適應不同目的的查詢需要。
(四)建立生物多樣性保護區制度
自然保護區是人類與自然和諧相處的重要途徑和希望。因此建立生物多樣性保護區制度是保護生物多樣性的一項重要制度。建立生物多樣性保護區是對就地保護原則的具體貫徹落實。在調查研究的基礎上確定我國的生物多樣性保護關鍵地區,根據不同區域的不同要求,建立不同的生物多樣性保護區,進行有效的管理。
(五)建立生物多樣性保護基金制度
《生物多樣性保護法》中應規定各地區的有關部門應建立生物多樣性保護基金,一方面通過接受有關生物資源開發利用部門和其他企業部門自愿捐款的支持,另一方面也可通過舉辦各種展覽、培訓、資源開發和各種服務積累資金,再投入到生物多樣性保護事業中去。再者,隨著公民對生物多樣性保護認識的加強,還可接受來自社會各界的捐款。同時,積極爭取國際社會的資金援助。要將生物多樣性保護基金納入各級政府、國民經濟和社會發展計劃。建立生物多樣性保護基金制度是生物多樣性保護事業的重要財力支持。
參考文獻:
[1] 張桂萍.生物多樣性現狀及其保護[J].晉東南師范專科學校學報,2001(3):38- 40.
[2] Miller DR and Rossman AY. Systematics,biodiversity and Agriculture[J]. Bioscience,2005(2).
[3] 朱文玉. 我國生態農業政策面臨的挑戰—協調農業和生物多樣性[J].求是學刊, 2007(1): 65- 69.
[4] 尚占環,姚愛興. 生物多樣性研究中幾個熱點問題的研究現狀[J].自然雜志,2003(2): 105- 110.
[5] Tilman D,Fargione J,Wolff B,et al. Forecasting agriculturaldriven global environmental changes[J].Science,2001(3),292.
[6] 張步,李鳳民.生物多樣性與種群數量動態研究中的幾個問題探討[J].中國生態農業學報,2005,13 (1):32- 34.
[7] Reid W.How many species will there be?[J].Conservation Biology,1992,(4):101-106.
[8] 世界資源研究所,聯合國環境規劃署,聯合國開發計劃署.世界資源報告(1994-1995)[M].北京:中國環境出版社.1995:28-27.
[9] 錢迎倩.我國生物多樣性保護與持續利用中存在的問題與對策[C]//.生物多樣性研究進展——首屆全國生物多樣性保護與持續利用研討會文集.北京:中國環境出版社, 1995:15-23.
[10] 郭中偉,李典謨.生物多樣性的經濟價值[J].生物多樣性,2008(11).
[12] Medellin R A.True international collaboration [J].Conservation Biology,2008(2).
[13] 世界資源研究所,國際自然與自然資源保護聯盟,聯合國環境規劃署.全球生物多樣性保護策略[M].北京:中國標準出版社,2003:8-11.
[14] 楊源.論我國動物保護法律體系地完善[J].國土與自然資源研究,2003(1):70,72.
[15] 鈄曉東.西部大開發中生物多樣性法律保護及理念構建[J].社會科學研究,2001(5):46.
引言
生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的環境基礎,也是當今國際社會環境和發展的研究熱點問題之一。中國是全球生物多樣性最豐富的家之一,它有的生物物種數量約占全球的十分之一,是全球生物多樣性保護的重要地區。但是由于自然、人為及制度方面的原因,中國的生物多樣性正遭受著嚴重的損失和破壞,保護生物多樣性已成為擺在人們面前的急中之急、重中之重的事情。本文旨在通過對這些原因的分析,提出建設性意見,以資探討。
1.生物多樣性概述
1.1生物多樣性的概念、含義
1992年6月召開的聯合國環境與發展大會上各國簽署的《生物多樣性公約》第二條對生物多樣性作如下解釋:
所有來源的形形生物體,這些來源除其他外包括陸地、海洋和其他水生生態系統及其所構成的生態綜合體。
1994年我國政府制訂并公布的《中華人民共和國生物多樣性保護行動計劃》對生物多樣性作如下概念:
所謂生物多樣性就是地球上所有的生物、植物、動物和微生物及其所構成的綜合體。
但上述對生物多樣性的概念缺乏全面性、準確性和簡練性,故本文將生物多樣性定義為反映地球上所有生物及其生境和所包含的組成部分的綜合體。
生物多樣性包含三層含義,即遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性。三者之間既有區別又有聯系。遺傳多樣性是指某個物種內個體的變異性;物種多樣性是指地球上生命有機體的多樣性;生態系統多樣性是指生物圈內生境、生態群落和生態過程的多樣性以及生態系統內生境差異、生態過程變化的多樣性。三者之中生態系統多樣性是基礎,而物種多樣性是關鍵,遺傳多樣性含有的潛在價值最大。
1.2生物多樣性的意義
生物多樣性與人類的生存和發展有著密切的關系,每個層次生物多樣性的都有著重要的實用價值和意義。物種的多樣性為人類提供了大量野生和養殖的植物、魚類及動物產品;遺傳多樣性則對培育新品種、改良老品種有著重要的作用,如人們可利用一些農作物的原始種群、野生親遠種和地方品種培育高產、優質和抗病的作物。在生態系統中的最重要的作用就是改善生態系統的調節能力,維持生態平衡。因此生物多樣性不僅能為人類提供豐富的自然資源,滿足人類社會對食品、藥物、能源、工業原料、旅游、娛樂、科學研究、教育等的直接需求,而且能維持生態系統的功能、調節氣候、保持土壤肥力、凈化空氣和水,從而支持人類社會的經濟活動和其它活動。此外生物多樣性直接影響著中國的文化多樣性.
1.3我國生物多樣性現狀
我國在1987年公布的《中國珍稀瀕危保護植物名錄》第一期中,公布的瀕危種類有121種,受威脅的158種,稀有的110種,共計389種,其中一類保護植物8種、二類的157種、三類的22種。另據中國紅皮書的估計顯示,超過1/10即500多種脊椎動物物種和15%~20%即400~500種高等植物已經受到威脅。而我國對境內的物種及其數量尚無確切的統計數字,尤其對瀕危物種的調查尚不全面。出現的問題是有些國家未列入瀕危物種名錄的物種面臨生存威脅,有的甚至瀕臨滅絕,而另一些則由于人為的保護、繁育、利用而使種群數量有所增減,因而有必要調整其保護級別或劃出、劃入保護之列,尤其值得一提的是藥用動植物,如黃草,急待保護。
此外,近年來野生生物貿易已經對中國的生物多樣性產生了較大影響。由于糧食、中醫藥、服裝等對野生生物的需求日益增加,野生動植物的非法交易也急劇增長,對幾種瀕危動植物物種以及一些沒有列入國家保護名單之內的動植物物種數量已經構成威脅。如:藏羚羊。
2.生物多樣性損失的主要原因
生物多樣性的喪失,既有自然發生的,也有因自然發生的,但就目前而言,人類活動(特別是近兩個世紀以來)無疑是生物多樣性的損失的最主要原因。此外制度特別是法律制度的不健全,則是引起損失的另一主要原因。
2.1自然原因
一是物種本身的生物學特性。其一是物種的形成與滅絕是一種自然過程,化石記錄表明,多數物種的限定壽命平均為100~1000萬年。其二是物種對環境的適應能力或變異性、適應性比較差,在環境發生較大變化時難以適應,因此而面臨滅絕的危險。如大熊貓,其瀕危的原因除氣候變化和人類活動以外,與其本身食性狹窄、生殖能力低等身體特征有關。二是環境突變(天災),如地震、水災、火災、暴風雪、干旱等自然災害。
2.2人為原因
由于人類對生物多樣性對人類的重要性認識不夠,同時又過多的重視經濟發展,而對生物多樣性保護意識淡薄,從而導致生境破壞時有發生;對生物資源開發過度,有些甚至是掠奪式的開發;環境污染嚴重;對外來物種入侵問題重視不夠以及制度的不健全,這些都是導致生物多樣性減少的主要原因。
2.2.1生境的喪失、片斷化、退化
棲息地破壞和片段化已成為我國一些獸類數量減少、分布區縮小和瀕臨滅絕的主要原因。伐木和占地是中國生境被破壞的兩大主要原因。天然林的大幅度減少直接威脅到從苔蘚、地衣到高等物種的生存。此外伐木也是導致森林火災的一個主要原因,中國在過去25年內因森林火災共損失了860萬公頃的森林。以農業和建設為目的的占用森林、濕地和草原則是生境破壞的另一個原因。據估計,中國目前農田的1/3本來是處女林,這一問題在中國熱帶地區尤為嚴重。而在過去的半個世紀里,沿海濕地的一半左右已經發生改變,高原湖泊周圍的濕地也損失嚴重。另外,1950~1980年間中國湖泊面積減少1/10。
生境的片斷化是指一個面積大而連續的生境被分割成兩個或更多小塊殘片并逐漸縮小的過程。多種人類活動都可能導致生境的片斷化。如鐵路、公路、水溝、電話網絡、農田以及其他可能限制--生物自由活動的分隔物,和自然保護區內修筑公路等人為設施。特別是由于這些人為設施的建立,使得動物的活動受到限制,從而影響其覓食、遷徙和繁殖,而且植物的花粉和種子的散布也會受到影響。因而引起動植物種群數量下降并引起局部滅絕。同時由于生境的片斷化,陽光、溫度、濕度及風的變化,也會導致一些物種瀕危、甚至滅絕。另外生境的片斷化有助于外來物種的入侵,進而威脅到原由物種的生存。
生境退化則是生境部分的失去原有功能,如由于經濟發展、過度放牧等原因,使得草場退化嚴重,引起草原生物生理機能衰退,從而對其生存構成威脅。
草原的退化。
2.2.2掠奪式的過度開發
許多生物資源對人類具有直接的經濟價值。隨著人口的增加和全球商業化體系的建立和發展,人類對之的需求隨之迅速上升,其結果導致對這些資源的過度開發并使生物多樣性下降。
而當商業市場對某種野生生物資源有較大需求,通常會導致對該種生物的過度開發。典型的實例是人類對海洋鯨類的獵捕活動與鯨類數量的消長之間的關系。我國許多藥用植物,如人參、天麻、砂仁、七葉一枝花、黃草、羅漢果等,野生的植株都已經很有限了,如果仍不加限制必然導致滅絕。其中偷獵、濫挖走私野生動物行為對生物的多樣性威脅最嚴重。
2.2.3環境污染
2.2.3.1水體污染
水體污染能夠對水生生物(特別是魚類)生命周期的任何發展階段,產生亞致死或致死作用,影響他們的捕食、尋食和繁殖。其中亞致死的水體污染對水體生物多樣性的影響更為突出、普遍、久遠。在這種環境中的生物繁殖能力下降、生長緩慢或者死于環境脅迫有關的疾病。而水體富營養化能使水體生物多樣性顯著下降,昆明滇池即是一例。
2.2.3.2土壤污染
土壤污染通常會使當地植被退化,甚至變成不毛之地,同時土壤動物也會變的稀少甚至絕跡,其生物多樣性比未受污染區顯著下降。如礦區、尾礦堆積地一、礦區廢棄地以及垃圾填埋廢棄地都少有樹木生長。
2.2.3.3空氣污染
人類排放到大氣中的各種有毒有害物質均能對生物體產生不同程度的損失,并對生態系統構成危害。經各種途徑進入空氣的二氧化硫、氨、臭氧等能直接殺死生物。來自冶煉廠廢氣中的有毒金屬能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等溫室氣體的所引發的溫室效應等造成的生物多樣性損害、減少越來越受到國際社會關注和重視,特別是溫室效應引起的全球變暖和酸雨對生物多樣性的影響。
2.2.4外來物種入侵
外來物種入侵對生物多樣性造成了很大威脅。其入侵方式有三種:一是由于農林牧漁業生產,城市公園和綠化、景觀美化、觀賞等目的的有意引進或改進,如在滇池泛濫的水葫蘆、轉基因生物;二是隨貿易運輸旅游等活動傳入的物種,即無意引進,如因船舶壓倉水、土等帶來得新物種;三是靠自身傳播能力或借助自然力而傳入,即自然入侵,如在西南地區危害深廣的紫莖澤蘭、飛機草。在全球瀕危物種植物名錄中,大約有35%~46%是部分或完全有外來物種入侵引起的。2002年來自南美洲亞馬遜河的食人魚又名食人鯧在我國掀起軒然大波。其一旦流入某一水域達到一定規模時,可能會大量屠殺其他魚類,給生態平衡和生物多樣性帶來危機,造成不可估量的損失。
2.3制度原因
雖然我國在保護生物多樣性方面取得一定成績,但由于制度特別是法律制度的不健全,使生物多樣性遭受了不必要的損失。主要表現在:雖然國家已把環境保護的成效納入政績考核之中,但有些地方政府并未把此真正納入工作計劃;對生物多樣性有影響的重要部門(如農業、林業、漁業、科研機構等)對此重視夠,缺少相關具體實施細則、行動及專業人員。自然保護區是保護物種及其生境的有效方法,我國已建立數目眾多的保護區,但相對與國土總面積而言是不夠的,而且部分保護區管理混亂、土地權屬不清等也需要完善。在法律制度方面,雖已實施《自然保護區條例》多年,但畢竟在法律效力上位階較低,調整面窄,處罰力度不夠,故需要進行新的立法以保護自然保護區、物種及其生境。而在外來生物入侵問題上,雖有一些法規涉及,如《進出境動物檢疫法》但沒有專門法規對此做相應調整,法律漏洞較大。
此外,由于經濟發展;新的城鎮、水壩、水庫、礦區的開發、建設;旅游活動以及國際合作不充分也會對生物多樣性構成威脅。
3.保護對策
保護生物樣多性不僅需要加快治理環境污染,把保護工作納入國民經濟發展計劃,更重要的是在生態系統水平上采取保護措施,傳統的做法主要是建立自然保護,通過排除或減少人為干擾來保護生態脆弱區,在一般情況下,確是保護某些物種或生態系統的有效途徑。但存在許多問題,需要加以完善,有必要通過立法的途徑解決,主要是對自然保護區進行立法。鑒于外來物種對生物樣多性的影響日益嚴重,而我國卻沒有專門立法保護措施,故建議建立外來物種管理法規體系。而且隨著人口和用地的不斷增長,被動的保護已很難真正達到保護的目的,為此提出可持續利用生物資源。同時生物多樣性對全人類都有著深遠的意義,需要各國政府和人民的積極參與,故特別強調國際合作和加強國民教育。
3.1建立、完善自然保護區和制定《自然保護區立法》
自然保護區是具有保護自然環境和自然資源的雙重性質,并且是一定的空間范圍的區域。在我國指對有代表性的自然生態系統、珍惜瀕危野生動植物物種的天然集中分布區和具有特殊意義的自然遺跡等保護對象所在地的陸地水域和海域,依法劃出一定面積予以特殊保護和管理的區域。
據《世界資源》1997年的統計,全世界已建立較大面積的保護區1.04萬個多,其無論在保有物種、遺傳、生態系統的多樣性還是在保護物種生境上都起了非常重要的作用,但各國也意識到,由于缺法相關法律保護,自然保護區建設、管理混亂,保護區內開發與保護矛盾突出,亂砍、濫挖偷獵行為時有不斷,造成一些自然保護區破壞嚴重。
因此,許多國家對自然保護區和國家公園進行了專門立法。如,英國《國家公園和鄉土利用法》,日本的《自然公園法〉澳大利亞的國家公園與野生生物保護法》加拿大的《國家公園法》,韓國的《自然公園法》等。另外,一些國家制定了自然保護區或生物多樣性保護方面的綜合性法律,并將自然保護區納入其中。例如,日本的《自然保全法》、新西蘭的《自然保護法》、韓國的《自然環境保護法》等。這些法在保護生物多樣性上取得很大成效。
所以無論是按國際通行做法還是從我國國情出發,都有必要抓緊制定一部《自然保護區法》,對由于自然保護區的保護、建設、管理、開發和利用而產生和存在的社會關系進行調整。建議在原有法規中法律制度:如審批制度、分級分區制度、管理制度、檢查應急制度的基礎上,修改和完善相關法律制度,如分類性保護和管理制度、監督管理體制、投入保障制度,借鑒國外相關先進經驗,創設新的法律制度,如功能區劃制度和社會影響評價制度。
3.2防止外來物種和建立外來物種管理法規體系
外來物種入侵不僅對當地生物構成威脅,同時對經濟和人體健康帶來不可估量的損失,因此一些國家對此進行了立法。如美國先后頒布或制修訂了《野生動物保護法》、《外來物種預防和執行法》、《國家入侵生物法》、《外來有害生物預防和控制法》、《聯邦有害雜草法》等;新西蘭《生物安全法》等。
我國雖有一些法律法規涉及外來物種管理,如根據《野生動物保護法》(1988)農業和林業局分別建立了水生和陸生野生動物引進審批制度;《野生植物保護條例》(1996)、《進出境動植物檢疫法》、《動物防疫法》和《植物檢疫條例》。但是目前尚無針對外來物種入侵的專門法規。《中國生物多樣性保護行動計劃》涉及到外來入侵物種物種,但未制定專門針對外來物種入侵的行動計劃,所以中國急待制定相關法律法規以確保生態安全和保護本國生物多樣性。如設立引種許可證制度和環境影響評價制度,建立外來物種入侵預警機制。
另外,對外來物種進行普查和有計劃清除,也很有必要。
3.3在保護中持續利用生物資源
雖然全世界已建立眾多自然保護區、國家公園等多形式保護方法方式,但相對于地球生物圈而言,其保護的生物多樣性是有限的。因此人們認識到,有效和長期可信的保護生物多樣性的方法是持續利用生物資源。指對生物資源的利用應以使生物多樣性在所有層次上得以保護、再生和發展。對保護而言,沒有合理利用也就沒有保護。利用自然保護和發展旅游業就是一例。不但有經濟效益,實際上也是宣傳群眾、教育群眾,從而獲得廣大人民群眾的廣泛支持。這本身就是社會效益的體現,也是自然保護的價值體現。
另外建議對生物多樣性有影響的重要部門(如農業、林業、漁業、科研機構)制定生物多樣性保護規劃,并將其納入他們的生產計劃中,鼓勵生物的資源利用方式的多樣化。包括根據當地資源的實際情況實施傳統的農業和林業措施;推進科研與教育;采取必要的辦法使保護區免受人類活動的影響和進行遷地保護。
3.4國家合作與行動
在生物多樣性問題上,世界各國的共識是生物多樣性問題不是局部的、地區的問題,而是全球性的問題。聯合國有關組織、世界科學界和各國政府部門認為國際合作是推進生物多樣性保護的重要方面。因此我國政府應積極的參與國際合作加入協定,聯合打擊跨國非法貿易與捕獵。加強科研協作,但要注意與產權問題。
我國已加入的公約協定有《瀕危野生動植物國際貿易公約》、《國際捕鯨公約》、《生物多樣性公約》、《熱帶木材協定》、《關于保護特別水禽的重要濕地公約》等等,為了更好的保護我國生物多樣性,應積極的開展國際合作,并制定相關的實施計劃與細則,在必要的情況下制定相關行政法規或法律。
3.5加強環保教育
從整體和局部看,國民素質的高低直接關系到生態環境及生物多樣性的好壞,大量資料表明,凡是受環保教育程度越低的國家和地區,通常生態環境破壞頻率越高、程度越深、問題也越多。而對生物多樣性的可持續發展這一社會問題來說,除發展外,更多的應加強民眾教育,廣泛、通俗、持之以恒地開展與環境相關的文化教育、法律宣傳,培育本地化的親生態人口。特別值得重視和提倡的是利用當地文化、習俗、傳統、信仰、宗教和習慣中的環保意識和思想,如民族地區的龍山、鳳水,進行宣傳教育。另建議在中小學中專門開設環境課程或在自然、化學、生物、地理及中進行環保教育,尤其值得重視的是課外活動。
此外,加快對全國生物多樣性的清查;根據實際情況變更動植物保護級別;恢復破壞的生態系統;及對一些重點珍稀瀕危物種進行人工繁育和擴群工作,也很有必要。總之,一個物種的消亡往往不是單個因素作用的結果,而是多個因素綜合作用的結果。所以,生物多樣性的保護工作是一件綜合性的工程,需要各方面的參與,不僅需要政府,更需要民眾;不僅需要單個學科,更需要多學科;不僅是一個國家或地區,而是全球的共同參與與合作。
參考文獻:
[1]王羲國際環境法法律出版社1998
[2]韓德培主編環境保護法教程法律出版社1998
[3]曹志平生態環境可持續管理中國環境科學出版社2001
[4]毛文永、劉劍平全球環境問題與對策中國科學技術出版社1993
[5]伊武軍資源環境與可持續發展海洋出版社2001
[6]熊治延環境生物學武漢大學出版社2000