生物多样性的特征范文
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篇1
0 前言
生物多样性本身对生态平衡和环境保护有着非常重要的作用。但是随着资源消耗性经济的发展,资源总量严重下降,许多生物濒临灭绝,我国的生态环境造成了严重的破坏,而与此同时,城市发展的过程中,人们生活水平逐渐提高,对自身的生存环境提出了较高的要求,在这样的基础上,研究城市生物多样性的保护以及在城市园林绿化中的应用,能够有效保证城市园林绿化建设的水平实现根本性的提升,促进我国的发展。
1 当前城市生物多样性保护的发展现状
城市作为当前人们生存和发展的重要场所,其本身在进行人工建筑规划的同时,又融合了许多自然因素,从而保证城市整体生存环境上的平衡性。但是随着经济的飞速发展,为了适应大规模的工业生产需要,在城市中建设了许多大规模的工厂,由于其本身没有认识到环境的重要性,所以在处理工业废料、废水的过程中并没有对其进行有效的净化,被污染的土地和水源给生物的发展带来了非常严重的危害,许多生物因此失去赖以生存的环境,以致许多生物被灭绝。另一方面,随着人口的不断增加,城市不断向外延伸,利用土地资源进行公路以及房屋建设,土地资源出现了较为严重的下降,基于此,生物本身的栖息地就会逐渐减少,城市建设中留给生物生存和繁衍的空间越来越小,许多生物无法在城市整体的生态系统中找到属于自身的定位,逐渐消亡。随着生物的逐渐减少,长此以往,就会影响城市本身的发展,给城市带来非常消极的影响。
但是,经过有效的调查,在当前的发展过程中,人们虽然对城市生物多样性有着一定的认识,并采取了一定的保护措施,然而从认识的整体上而言,对城市生物多样性的保护并未做到健全和完善,保护的整体水平未能达到一定的标准。在这样的过程中,应采取科学化的措施,促使其对城市生物多样性保护实现全面性的认识,促使其自主进行城市生物多样性保护。
2 进行城市生物多样性保护的重要作用
在不断发展的过程中,生物多样性遭到了严重的破坏,对城市的环境和发展带来了严重的负面影响,当前我国处于发展建设的重要阶段,在这样的阶段中,采取有效的措施,实现城市生物多样性保护,能够有效缓解当前不断恶化的环境,提升人们的生活质量,并且通过对其进行保护,保证城市生态平衡,为城市的健康高效发展提供重要的前提。另外,在城市园林绿化过程中,实现对生物多样性的有效保护,能够保证当前生存区域的平衡性发展,并且通过生物多样性保护,一定程度上能够提升城市园林绿化本身的科学性,通过实现城市生物多样性的保护,能够有效提升我国城市建设水平,推动城市的发展。
3 城市园林绿化过程中对城市生物多样性的科学性应用
3.1 在园林绿化过程中,注重物种多样性
在城市园林绿化的过程中,相关工作人员应该注重物种的多样性,在工作过程中,对不同物种在当前区域中的各种情况进行综合全面性的分析和研究, 从而保证其引种和繁育工作的成功,为物种多样性的实现奠定基础。多样的物种构成对城市中的园林绿地有可持续发展潜力,而单调的物种构成使园林系统相对脆弱,一旦发生不可抗的灾害或者病虫害,就可能失去原有的功能,如美国白蛾这种灾害性的病虫害。
另外对各种不同种类的物种进行有效的利用,并且通过对乡土性物种的科学性驯化,促使其生物多样性上发挥重要的作用。采用不同种类的乡土植物有机组合搭配,不仅起到了绿化、美化作用,还能改善当地生态环境,较好地反映该城市所在地域的植被特征,使城市形成鲜明的个性特征。通过采取有效的办法增加园林绿化中的种类,从而实现植物上的多样性,利用植物,吸引不同的动物,并采取有效的措施实现对其的均匀性分布,在一定程度上实现对城市生物多样性的保护,与此同时,增加城市园林绿化建设过程中的科学性,并有效保证其整体的生态平衡性,保证其实现长效永续性发展。
3.2 在城乡交错区域进行园林绿化
在城市的发展建设过程中,提升城市园林绿化的水平,增强其功能,首先必须保证各个绿化带之间的相互联系性,在城市园林绿化中采取一定的措施,保证其各个区域绿化带上的联系性,有利于各个不同种类的物种进行迁移,从而实现对生物多样性的有效保护。第二,在城乡交错的地带,同时也是城市和乡村重要的分界线,在城乡交错地带进行生态工程建设,能够保证其实现各种动物之间的迁移活动不会受到限制,从而保证城市生物多样性,一定程度上为我国城市实现健康高效的发展奠定坚实的基础。未来绿化趋势是多样性、群落性、生态性和功能性的,乡土树种将更受重视,园林绿化的发展,需要景观的多样性和物种的多样性。
4 结语
总之,城市生物多样性对生态平衡有着非常重要的作用,针对当前人们对生物多样性的片面性认识采取有效的措施,从而促使人们进行自主性的生物多样性保护,并且在园林绿化过程中,运用生物多样性保证园林建设过程中的科学性,通过生物多样性保护,一定程度上提升城市园林建设水平,并且为城市整体性的生态系统平衡奠定重要的基础,最终提升城市整体的大环境的目的,有效提升人们的生活品质。
参考文献
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篇2
关键词:生物多样性;多样性功能评价;湿地保护;衡水湖湿地
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 衡水湖湿地属性
按照国际湿地公约的湿地分类[1],衡水湖湿地主要为湖泊湿地、沼泽湿地、水体沼泽化湿地、盐沼湿地、河流湿地和渠道湿地等。其中湖泊湿地、沼泽湿地是湿地的主体,类型与面积占据主要地位。其他类型湿地居次要地位。此外,还有少量人工湿地如沟渠、养鱼池等。各种类型湿地关系十分密切,它们相互依存,共同构成衡水湖湿地生态系统。任一类型湿地的退化都将对衡水湖湿地的生态与环境功能产生巨大的影响[2-4]。
1.1 生物多样性保护层次
衡水湖具有非常重要的湿地生态服务功能,是北温带野生动植物聚集地和候鸟南北迁徙不同路线的交汇处,这里有植物370种,鸟类286种,鱼类26种,昆虫194种,两栖爬行类17种,哺乳类17种,生物多样性非常丰富。
保护生物多样性和生态系统功能的完整性与保护珍稀动植物有着同等重要的意义。许多物种虽然未被列入国内外各种动植物保护名录,但其或为重点保护珍稀鸟类提供栖息地和繁殖地,或直接(间接)为这些珍稀鸟类提供食物,共同构成适宜的鸟类生境。所以保护这些物种,保护生物多样性对于珍稀鸟类的保护也是至关重要的。同时,保护生物多样性也就是保护湿地这一天然物种基因库,以利于我们子孙后代对物种资源的可持续利用,对人类生存和生活也都具有重要的现实和潜在的意义[5]。
1.2 湿地保护类型
湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带,在土壤浸泡在水中的特定环境下,生长着很多湿地的特征植物。湿地广泛分布于世界各地,拥有众多野生动植物资源,是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地,因此湿地被称为“鸟类的乐园”。湿地强大的生态净化作用,因而又有“地球之肾”的美名。根据《自然保护区类型与级别划分原则》(GB/T 14529-93),衡水湖国家级自然保护区属于自然生态系统类的湿地类型自然保护区[6]。从生态系统特征上看属于以华北内陆淡水湿地生态系统为主的平原复合湿地生态系统。
2 湿地生物多样性功能评价方法
生物多样性的3个主要层次是物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。这是组建生物多样性的3个基本层次。基因多样性代表生物种群之内和种群之间的遗传结构的变异。每一个物种包括由若干个体组成的若干种群。各个种群由于突变、自然选择或其他原因,往往在遗传上不同。因此,某些种群具有在另一些种群中没有的基因突变,或者在一个种群中很稀少的等位基因可能在另一个种群中出现很多。在同一个种群之内也有基因多样性,在一个种群中某些个体常常具有基因突变。生态系统多样性既存在于生态系统之间,也存在于一个生态系统之内。总之,物种多样性是生物多样性最直观的体现,是生物多样性概念的中心。基因多样性是生物多样性的内在形式,一个物种就是一个独特的基因库,可以说每一个物种就是基因多样性的载体;生态系统的多样性是生物多样性的外在形式,保护生物的多样性,最有效的形式是保护生态系统的多样性[7-9]。
作为水陆相兼的生态系统,湿地的独特生境使它同时兼具丰富的陆生与水生动物植物资源,对于保护物种,维持生物多样性具有难以替代的生态价值。湿地生物多样性是所有湿地生物种种内遗传变异和它们生存环境的总称,包括所有不同种类的动物、植物、微生物及其所拥有的基因和它们与环境所组成的生态系统[12]。
物种多样性是群落生物组成结构的重要指标,它不仅可以反映群落组织化水平,而且可以通过结构与功能的关系间接反映群落功能的特征。
在湿地生态系统评价方法的基础上,结合生物多样性的理论和实践,将物种多样性和生物多样性作为一级指标,下设二级、三级亚指标,建立可操作性较强的湿地生物多样性评价指标体系[13],见表1。
人类威胁程度分值
对资源保护部构成威胁5保护区与未开发生境毗邻5
资源的有效保护受到一定的威胁3保护区周边尚有未开发生境3
资源的有效保护受到较大的威胁1保护区被已开发的区域环绕1
根据湿地生物多样性现状调查结果,对照以上赋值逐项打分,将所得分数累加即得到该湿地生物多样性评价总分值。计算公式为:
R=∑3i=1Ai+∑3j=1Bj(1)
式中:R-湿地生物多样性总分值;A-物种多样性分值;i-物种多样性评价项目数;B-生态系统多样性分值;j-生物多样性评价项目。
根据R值的高低,将湿地生物多样性划分为5级,见表8。 3 衡水湖生物多样性评价
衡水湖是华北平原上第一个内陆淡水湖国家级自然保护区,同时也是华北平原唯一保持沼泽、水域、滩涂、草甸和森林等完整湿地生态系统的自然保护区[14]。丰富的生物资源是衡水湖的支柱。这里有绿藻、蓝绿藻和硅藻等在内的201种浮游植物、平均密度达到了4 000个/L,浮游动物174种、平均密度达到了4 000个/L;这里有芦苇等挺水植物,藕、睡莲属等漂浮有叶植物,眼子菜属、黑藻属等深水植物;这里有两栖纲、爬行纲、哺乳纲野生动物共30多种。所以,衡水湖被称作“物种基因库”。
根据调查结果,衡水湖湿地有维管植物366种,鸟类286种,分别占河北省物种总数的42.2%和57.2%。维管束植物有国家三级重点保护植物野大豆;鸟类有国家一级重点保护的7种,有黑鹳、东方白鹤、丹顶鹤、白鹤、金雕、白肩雕、大鸨。生物多样性评价结果为:
物种多度:A1=A11+A12=7.5+10=17.5
物种丰度:A2=A21+A22=10+7.5=17.5
物种稀有性:A3=A31+A32=2+4=6
则物种多样性为:
A=∑3i=1Ai=17.5+17.5+6=41
衡水湖湿地大多数植物属于世界广布种;在调查的鸟类中,广布种占总数的23.1%,古北种占种数的68.9%,东洋种占8.0%。衡水湖为沼泽芦苇香蒲生态系统,在华北属常见生境类型;生态系统的组成结构简单、类型单一。衡水湖受人类影响因素较多,对湿地内水体、生物等资源影响较大;湿地周围为村镇和农田,没有未被开发的区域。生态系统多样性评价结果如下。
生态系统多样性地区分布:
B1=B11+B12=4+4=8
生态系统多样性生境类型:
B2=B21+B22=2+6=8
生态系统多样性人类威胁评分:
B3=B31+B32=1+1=2
则生态系统多样性为:
B=∑3i=1Bi=8+8+2=18
湿地生物多样性评价总分为:
R=∑3i=1Ai+∑3j=1Bj=41+18=59
按照湿地生物多样性评分标准,衡水湖湿地生物多样性功能进行评价,评价结果为:物种多样性为41分,生物系统多样性为18分,衡水湖湿地生物多样性处于一般水平[15]。从分析结果可以看出,衡水湖湿地物种多样性占优势,而生态系统多样性占劣势,生态环境受人类活动影响因素较大。
4 结论
利用衡水湖生物多样性资料,对衡水湖生物多样性功能进行评价。分别对物种多度、物种丰度和物种稀有性进行分析,计算出物种多样性;对生态系统多样性地区分布、生态系统多样性生境类型和生态系统多样性人类威胁等指标分析,计算出生态系统多样性指标。按照湿地生物多样性评分标准,衡水湖湿地生物多样性处于一般水平。生物多样性是自然生态系统生产和生态服务的基础和源泉。生物多样性可提供多方位的服务。人类历史上大约有3 000种植物被用作食物,估计有75 000种植物可作食用。人类就是依赖这些植物得以繁衍。生物技术是以现有生物多样性为物质基础的工作,在解决粮食短缺、人类健康、维护生物物种和环境等诸多社会经济重大问题中将发挥重要作用,将成为21世纪国民经济的支柱产业。
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篇3
关键词:五台山生物多样性绿化研究
1 生物多样性绿化的原则
1.1 与区域性质相协调的原则 不同的地理区域其所具有的性质也有着非常显著的差别,凸显文化和旅游价值的区域在进行物种选择时,一定要考虑选择景观效果好、对人具有非常好的适宜性和友好性的物种。
1.2 因地制宜的原则 选择与当地气候及土壤等自然环境能有效融合的物种是生物多样性绿化建设的根本所在,只有选对了物种种类,生物多样性的绿化建设才能多快好省。
1.3 彰显地域特色的原则 在进行区域生物多样性的绿化建设时,要求选择的物种一定要具有非常显著的地域代表性,也就是说一定要控制好本土物种的使用量与外来物种的比例,如果所采用的物种多为外来物种,这个区域的绿化风貌就很难体现其地域特征。
1.4 多样性的原则 生物多样性不仅具有稳定性,还具有很好的可持续性。只有充分保证物种的多样化,才能保证区域绿化园林具有较强的抵抗外界干扰的能力,才能在此基础上构建丰富的区域园林景观风貌。
2 五台山生物多样性绿化建设中存在的问题
2.1 追求高档、豪华,远离自然,违背自然 在五台山生物多样性绿化的水体设计中,只需要和大自然实现有效的融合,在湖岸上种植一些湿生植物,在湖中种上荷花等水生植物,便会营造一个与大自然有效融合的美丽自然景观。然而在进行五台山生物多样性绿化的实际设计中,很多地方采用汉白玉护栏进行装饰,在湖底采用价格昂贵的混凝土进行加固操作,在深水池处养水生植物,这样虽然看起来比较豪华和高档,但却使整个五台山生物多样性绿化的自然韵味尽失,严重违背了生态原则。
2.2 缺乏人文关怀,不顾及人的需要 五台山生物多样性绿化建设的目的就是为了能够陶冶人的情操,美化和改善人类的生活环境,让人们能够产生一种回归自然的感觉,因此,在设计上很重要的一点就是要做到以人为本。但目前五台山生物多样性绿化建设仅仅追求效益,却很少考虑到人们的实际需要。
2.3 只注重形式美,不顾工程的投资及日后的管理成本 在进行生物多样性绿化建设时,一定要考虑到区域的总体经济发展水平。五台山的总体经济发展水平还比较低,一定要量力而行,不能一味地追求一些不切实际的形式美,造成投资及日后管理成本的增加。
2.4 忽视与当地环境的和谐统一,破坏整体生态 天然的地形是大自然对我们人类的恩赐,一定要在保护整体生态系统的前提下,充分考虑与当地环境实现有效的和谐统一。但五台山在进行生物多样性绿化建设时,在这一方面上做的还不够,还有待进一步的改进。
2.5 随意配置绿化植物 绿化植被是有生命的个体,不仅要充分考虑绿化植被与当地土壤环境的适应性,还要充分考虑到若干年以后植物生长所形成的景观效果,以及由此对周边环境所带来各种的影响。而当前五台山地区在进行生物多样性的绿化建设时缺少这方面的考虑,还经常存在对绿化植物随意配置的问题。
3 改善五台山生物多样性绿化建设的有效举措
3.1 生态绿化应恢复和重建物种的多样性 物种多样性是实现五台山地区绿地自然化的基础,也是提高五台山地区绿地生态系统功能的重要前提,所以,五台山地区生态绿化的建设应注重恢复和重建物种的多样性。同时要尽可能的通过修建绿色廊道和暂息地,来给物种提供更多的栖息地和更便利的生存环境。
篇4
一、萌芽阶段:利用价值保护
20世纪50、60年代之前,并不存在现代意义上的国际环境法;相应的,保护生物多样性的国际法也处于萌芽状态。这一阶段的国际法主要是根据个别物种对于人类的利用价值(主要是经济价值)提供保护,而对生物物种的内在价值、生态系统以及生物多样性等方面则很少涉及。历史上,野生生物的利用和保护一直被认为是国内法的事项,反映了各国对其自然资源的永久。不过,尽管国家拥有重要的利益,野生生物很长时间以来便是国际合作的内容。
因为野生生物的活动范围并不总是停留在某个国家的政治和地理疆界之内。例如侯鸟等在多个国家间迁徙的物种,其保护就需要进行国际合作。类似的,其栖息地横跨几个国家、或者位于国家管辖范围之外的国际公域的非迁徙物种,其保护也自然需要进行国际合作。由此,生物多样性保护国际法逐渐形成。19世纪60年代开始,欧洲出现了早期的保护生物物种的国际条约,主要有1867年《英法渔业公约》、1882年《北海过量捕鱼公约》、1886年的《莱茵河流域捕捞大马哈鱼的管理条约》、1902年3月《保护农业益鸟公约》、1911年《保护海豹条约》等[1]。通过这些生物保护条约,缔约国通过谈判分配了各种资源资源(主要是鱼类以及海豹)的开发权,希望能够达到某种可持续捕获的水平。实际上,诸如海豹条约等早期的野生生物保护条约是最早反映可持续发展思想的条约———即最大限度的可持续产出的概念。此后,很多环境主义者不断呼吁要禁止对野生生物的商业性开发。
在此背景下,国际社会通过了一些比较重要的保护生物多样性的国际条约,如1933年《保护天然动植物公约》、1946年《国际捕鲸管制公约》、1950年《国际鸟类保护公约》和1951年《国际植物保护公约》等[2]413。例如,国际捕鲸委员会,最初是一个在成员国间分配捕鲸量的组织,现在逐渐转变为禁止商业性捕鲸的机构。国际捕鲸委员会充分说明了当时国际野生生物法内的主要焦点,即如何在开发与保护之间进行适当的平衡。早期的条约很少考虑野生生物的保护问题,而是专注于如何在不同利益国之间进行资源的分配。随着环境关注的日益提升,这些野生生物条约开始将其兴趣由在缔约国之间分配资源,转变为实现可持续的开发水平,即“可持续产出”。不过,在很多情况下,实现生物资源可持续产出的努力并无法成功。有时候,国际条约缔结的太晚,错过了将种群保持在能够可持续产出的水平上的时机。另外,关于可持续捕获水平的准确估计,在科学上还缺乏充分的认识。而且,即使科学家发现了确定的数字,关于开发的政治压力也是促使决策者确定不可持续的水平。
在这一阶段,保护生物多样性国际法体现出三大特点:首先,除少数条约规定了现代意义上的环境保护手段和措施、具有真正的生态保护含义外,绝大多数公约所表现的是一种短期的功利主义,[2]28即:侧重于保护渔业资源、海豹等经济性的资源,或对某一物种经济利益的保护,忽略了对其维护生态平衡的作用的保护;目的是为了保护相邻国家间的经济利益,而非保护环境。其次,这一时期的生物多样性保护手段是不充分的,主要采取的方法是简单的禁捕、禁采、禁伐。一般而言,“最通常的做法是禁止捕获属于某个特定物种的个别生物,而不考虑该物种的生存条件是否存在。”[2]235第三,它采用的是一种跨界解决方式,参与这些国际法的主要是与保护对象有直接利益关系的少数边界相邻的国家。
二、初步形成阶段:内在价值保护
二战后,各国忙于战后重建恢复经济,世界经济和国际贸易的发展规模也不断增大,开始出现一些全球性的环境问题;各国对资源能源的不合理开发和利用也带来了严重的危机。此时,环境科学和生物科学得以兴起并迅速发展,其研究成果促使人们不断深化对生物物种的内在价值的认识。所谓内在价值,是指自然界每一个有生命的或者具有潜在生命的物体都具有某种神圣并且应当受到尊重的价值。此时,人们已经认识到,各个物种之间内在价值是平等的;以是否可以为人类服务为标准来判断生物物种资源的价值,本身就是一种物种的偏见。在这种背景下,一系列旨在保护生物资源的国际法律文件应运而生,现代意义上的保护生物多样性国际法也开始正式形成和发展。在这一时期,国际社会依然缔结了一些对物种的利用价值进行保护的公约和协定,但更多的国际文件开始侧重于对生物的内在价值进行保护。例如,1973年通过的《濒危物种国际贸易条约》(CITES公约)形成了一套详细的、但也是比较复杂的管理制度,涵盖数千种动植物。事实证明,这种类型的国际合作也是应对国际经济活动(主要是不断增加的野生动物和植物贸易)对生物带来负面影响所必需的。尽管有旨在控制物种国际贸易的CITES公约以及旨在保护迁徙物种的多项公约,但是野生生物物种在很多地区还是出现了丧失的现象。
有些是商业开发的原因,但更多的是栖息地遭到破坏的原因,特别是对那些迁徙物种。这就促成了1971年《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》和1972年《保护世界文化和自然遗产公约》的出台。这些条约旨在为保护具有特别重要性的生物栖息地提供资源和政治意愿。除了上述国际条约外,比较重要的国际法律文件还有1968年《非洲自然和自然资源保护公约》、1973年《濒危野生动植物物种国际贸易公约》、1979年《野生动物迁徙物种保护公约》、1979年《欧洲野生生物和自然生境保护公约》、1980年的《南极海洋生物资源养护公约》、1982年《联合国海洋法公约》和1986年《南太平洋地区自然资源和环境保护的公约》,等等。这一阶段,保护生物多样性国际法的主要特点有:首先,在国际立法的指导思想上,重新认识了人与自然的关系,开始从最初的功利主义、注重保护对象的经济效用转向注意内在价值和其它非经济价值。如1973年《濒危野生动植物物种国际贸易公约》开宗明义,宣布“许多美丽的、种类繁多的野生动物和植物是地球自然系统中无可替代的一部分,为了我们这一代和今后世世代代,必须加以保护”。其次,保护手段日渐丰富。通常,这些公约不仅保护个别物种,而且会保护其栖息地,并考虑到可能影响该物种和栖息地的所有生态要素;同时,为了保护、保存、展出、恢复和利用各种保护对象,公约通常要求各缔约国综合采取法律、科学、技术、行政和财政措施等多种手段。第三,很多公约开始采用一种全球视角,将保护对象确定为具有人类共同利益的事项,号召所有国家、而不是少数与保护对象有直接利益关系的相邻国家在全球范围内进行保护。
三、迅速发展阶段:生态系统保护
不过,在相当长的一段时间内,保护生物的国际法一直饱受“缺乏广泛的战略或政策”之诟病。在1972年和1992年之间,国际社会针对那些具有较大商业价值的特定物种或品种,制定了300多项专门的国际环境协定曾试图减缓和扭转生物流失的局面。但随着生物多样性的继续流失,人们发现野生生物单行立法的方式不足以保护地球上的生物多样性。而且,生物保护学家发现,过于保护某种珍惜动植物,会使决策者对其它形式动植物的保护。
显然,应当采取更加有效的措施。20世纪90年代前后,可持续发展的理念逐渐深入人心。基于对环境和生态系统的整体性、环境问题的综合性等特点的认识,人们了结到针对个别的物种或栖息地采取的保护措施,并不能从整体上解决生物多样性问题,必须改变传统做法,另辟蹊径。因此,他们呼吁制定一项广泛的框架公约,以涵盖威胁地球上生命形式多样性的各种危险。通过保护生态系统的健康来保护生物多样性,是一项全新的保护方式。尽管1940年《西半球》也承认生态系统保护的重要性,但是几乎没有认真实施过这方面的规定。28年后一项区域公约———《非洲自然和自然资源保护公约》也更加重视生态系统的保护。在全球范围内,最初体现这种思想的是软法文件,如1980年《世界自然保护战略》和1982年《世界自然》。特别是《世界自然》,它是世界自然保护同盟(IUCN)纪念1972年斯德哥尔摩会议召开10周年所发起并促成联合国大会通过的的一项国际法文件,也是是在人与自然关系方面进展最大也是最具创新性的一项国际文件。该措辞严厉,但它只是一项不具有法律约束力的软法文件。尽管如此,该也成为生物多样性保护理念转变的里程碑。最终,《世界自然》所蕴涵的广泛的、整体性的保护理念体现在1992年《生物多样性公约》中。
从1984年到1987年,IUCN发起了第二轮的努力,它起草并完善了一系列可以被纳入生物多样性公约的条款。IUCN的建议条款集中草拟了全球为保护遗传、物种和生态系系统层次的生物多样性所需付诸的行动,特别是在保护区内外的就地保护措施,以及关于财务机制的详细建议。但是,各国政府拒绝将IUCN的建议作为进行谈判的基础。尽管如此,IUCN的努力为吸引全球关注以及对生物多样性的支持发挥了重要的作用。一直到了1987年,联合国环境署(UnitedNationsEnvironmentProgramme,UNEP)意识到经过多年的努力,生物多样性的消失不但没有减缓,而且每况愈下,保护生物多样性的行动迫在眉睫。于是,UNEP成立了一个特别工作组(adhocWorkingGroup)来调查是否有必要以及有没有可能“制定一项综合性公约的意愿以及可能的形式,以便使该领域的活动合理化,并解决其它可能处于该公约调整范围内的领域的活动”(UNEP,GCRes.14/26.1987)。该项“包容性”(umbrella)公约(01)的最初目的是涵盖当时及未来所有的环境保护与生物保护公约,为各种野生生物以及生物栖息地的国际条约提供协调的框架。
该特别工作组小组在1988年的第一次会议所做的结论是既有各公约只提到生物多样性保护的特定问题,并不能充分满足全球生物多样性保护的全面需求。当时已签订的公约,只涵盖了一些国际重要的自然地点(如《世界自然与文化遗产保护公约》)、濒绝物种的贸易威胁(如《华盛顿公约》)、某类特定的生态系统(如《湿地公约》)和某一种群的物种(如《迁移物种公约》)。当然,除此之外还有一些区域性的自然资源保护公约和相关法律文件。不过,就算所有这些公约加起来,也不足以保障全球的生物多样性。最终,特别工作组达成共识,统一现行的国际条约在政治上、法律上以及技术上都很难行得通,应当建立一或多个具有约束力的全球法律机制,特别是可以在既有公约之上建立一个新的框架性(framework)条约(2),以保护全球生物多样性。在工作组活动期间,很多国家、特别是南方国家不愿意接受一项主要考虑生物多样性保护的公约。发展中国家并不看好新的全球化条约的前景;而且他们普遍担心,推动这样一个“议程”会阻止他们通过利用自然资源,从而影响其社会和经济的发展。
相反,他们认为,该公约还应当考虑生物多样性和生物技术的可持续利用问题。经过一个长期的争论,发展中国家利用他们拥有丰富生物资源的事实,从发达国家取得了一系列让步。这些让步包括从发达国家获得财政支持和技术转移(如生物工艺和监测技术);有关管理生物工艺的议定书;承认当地保护生物多样性的社团;规定在某种条件下允许国家公平合理分享由利用其遗传资源所产生的各种利益。这种方法等于是让发达国家的政府和公司承担义务,将利用从发展中国家取得的遗传资源而获得的产品利益与它分享,发展中国家要求他们得到发展的权利,至少是他们的所有权。在草案中内容中,拥有丰富生物资源的发展中国家也成功地获得了法律的认可,承认他们对自己的生物资源完全拥有权利。这些资源不再如同国际社会过去所认为的那样,是全人类的共同遗产。正式谈判开始于1991年,UNEP的工作组被改组为“生物多样性公约政府间谈判委员会”(IntergovernmentalNegotiatingCommitteeforaConventiononBiologicalDiversity,INC)。最终,谈判被纳入到1992年里约联合国环境与发展会议(UNCED)的筹备活动中,被期望能够在该次会议上开放签署。在里约会议之前达成协定的压力具有两个效果。一方面,它促使各国尽快达成妥协并形成协议。
另一方面,谈判的达成很仓促,留下了一个若干条款相互冲突、而且含混不清的文本。最终文本在1992年5月22日,即筹备委员会会议的最后一天完成,供两周后开始的里约会议开放签署。根据《生物多样性公约》第36条之规定,公约在第30个缔约国(蒙古)批准加入书交存之日的90天之后(亦即1993年12月29日)生效。该公约没有为保护生物多样性提供具体的标准或者措施,它也没有为最初设想的所有物种和生物多样性法提供框架。不过,它确实涵盖了地球上所有的生命多样性,并为各国的保护努力提供了重要的指导。此后,保护生物多样性的国际法也经历了一个较为迅速的发展时期。从数量上看,这一阶段,保护生物多样性的国际法增长的并不是很多,但是几乎所有的法律文件都体现了全新的保护理念,主要有1992年《波罗的海海洋环境保护公约》、1992年《生物多样性公约》、1995年《地中海生物多样性特别保护区议定书》、1995年8月在纽约签订的《跨界鱼类种群和高度洄游鱼类种群的养护与管理协定》、1999年《莱茵河保护公约》,2000年《卡塔赫纳生物安全议定书》、2003年《非洲自然与自然资源保护公约》(修订版)等。
这一阶段,保护生物多样性国际法的特点主要体现为三个方面:首先,以1992年《生物多样性公约》为典型,各公约都奉行了综合生态系统保护(IntegratedEcosystemProtection)的理念。即承认并重视人和生态系统以及生物多样性之间存在的必然联系,要求全面、综合地理解和对待生态系统和生物多样性及其各个组分、它们的自然特征、人类社会对它们的依赖,以及社会、经济、政治、文化因素对生态系统和生物多样性的影响。其次,这些公约将生物多样性的保育与持续利用、生物资源的获取与惠益分享等看似冲突的问题之间找到了联系的纽带,在保护目标上实现了动态的平衡。而这种保护方法,也更容易达到预期的目标和效果。第三,它们遵循了一种全球解决的思路,要求将地球上的生态系统和生物多样性作为一个整体来进行保护,而无论其政治边界如何;同时,各国都有义务为了全球利益而保护在本国境内的生物多样性。
四、生物多样性保护国际法的发展趋势
综上可见,生物多样性保护国际法是为了适应国际社会应对日益严重的人类环境问题的需要而应运而生的,是现代国际法发展到一定历史阶段的必然产物。生物多样性保护国际法的产生条件至少有以下三个:(1)生物多样性问题日益严重,已经危及到国际社会的共同利益;(2)现行国际法缺乏应对、解决这种问题的有效机制;(3)世界各国对形成了保护全球生物多样性的共同政治意愿,并致力于发展有效的国际法律机制。可以说,没有国际法的存在与发展,也就没有生物多样性保护国际法的产生与发展。不过,生物多样性保护国际法的发展远未达到成熟的地步。美国学者凯尔森曾指出:“一般国际法由于其分散化,具有原始法律的性质”。[3]如果说人类法律的起源与发展大致遵循着如下的轨迹:“原始习惯不成文习惯法成文习惯法(习惯法汇编)国家法”,那么现今的国际法尚处于世界水平的“习惯法编纂”时期———只不过,与文明之初的成文习惯法相比,它增加(或称“吸收”)了更多技术化的成分———要真正达到高级形态的国家法,还有一段十分漫长的路程要走。从某种意义上讲,就现代国际法自身的发展来说,“现今的国际法尚处于世界水平的原始法时期”[4]。国际法尚且如此,作为国际环境法最新分支的生物多样性保护国际法的发展更是显得薄弱,离达到基本满足国际社会可持续发展的要求还有很长的路要走。生物多样性保护国际法的不足之处,至少体现在以下几个方面:
1.生物多样性保护国际法的法律规范发展不足。首先,构成生物多样性保护国际法基础并代表其发展方向的一些重要原则,如可持续发展原则、共同但有区别的责任原则、代际公平原则等,尚未发展成为国际习惯法规则、而被国际社会采纳具有法律约束力的国际法规范。其次,法律规范尚不完善。目前很多领域(如外来物种入侵防治等)缺乏有效的规则;已有生物多样性保护国际法加以调整的领域,也因为条约形式更多地采用框架公约模式、内容上道德宣示重于法律强制,从而导致其保护力度有重大欠缺。可以说,目前生物多样性保护国际法律规范所调整的生物多样性保护国际法律关系的范围及深度都无法满足国际社会的需要。
2.生物多样性保护国际法虽已初步形成了一个体系,但这个体系本身并不完善,尚未形成一个层次分明、结构合理、内部协调统一的整体。而且,国际社会缺乏一个指导生物多样性保护国际法发展的整体规划,条约的发展仍以零星、分散是形式出现;现有的《21世纪议程》层次不够,国际法委员会也缺乏这方面的相关职责,其关于发展国际法的方案由于只是软法文件而只能对各国其建议作用。
3.实施生物多样性保护国际法的国际组织机构不健全。国际社会缺乏一个具有强制力、可以保证各国平等参与、对国际生物多样性事务予以监督协调的国际机构。目前的联合国环境规划署、《生物多样性公约》秘书处等都不足以承担此重任。4.国际生物多样性保护的监督、管理、激励和制裁机制没有形成。由于缺乏有权威的超国家机构,作为法律基本特征的生物多样性保护国际法的强制力极其薄弱,甚至可以说可以说是刚刚萌芽,生物多样性保护国际法的实施在很大程度上只能依靠人类的道德机制。5.各国在生物多样性保护和持续利用问题上的共同政治意愿与各国在政治、经济利益上的巨大差异之间的鸿沟难以弥合,这从根本上制约着国际生物多样性立法与实施朝着更高的方向发展。[5]面对这种局面,国际社会开始在各个方面进行积极的努力,并取得了一定成果,其中以《21世纪议程》中有关国际环境法的规定及其实施最为重要。《21世纪议程》第39章“国际法律文件和机制”提出了“评价和促进(国际环境法的)效力,以及通过各项考虑到普遍原则和所有国家的特殊不同需要和所关心问题的有效国际协定或文件,来促进环境与发展政策的结合”的总目标,并为此提出了8项目标和4个方面的活动领域。作为国际环境法的一个主要部门,生物多样性国际法的发展自然也要遵循《21世纪议程》确定的目标和实施方案。
结合《21世纪议程》所作的行为计划和生物多样性保护国际法发展现状,笔者认为生物多样性保护国际法今后将在以下几个方面得到较大发展:
1.发展中国家参与生物多样性领域国际立法与实施的作用不断加强,生物多样性保护国际法也将会更多的反映发展中国家的特殊情况和不同需要,生物多样性保护国际法成为发展中国家建立新的国际经济秩序的有力武器,这亦是生物多样性保护国际法突破其“瓶颈”、获得新发展的前提;
2.国际组织、特别是非政府组织、跨国公司和个人在生物多样性保护国际法上的地位不断得到确认和提高;
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关键词:园林绿化;生物多样性;保护措施
中图分类号:TU986文献标识码: A
引言
随着经济发展,人们生活水平的提高,在吃住行等物质条件得到满足的同时,人们对环境质量的要求提升,尤其是近年来城市中雾霾的出现,不仅严重影响着人们的生活,更影响着人们的身心健康。为改善城市生态环境,园林绿化已成为城市的发展战略。在城市园林绿化过程中涉及到植物多样性,在城市园林规划中必须得到重视。
一、城市园林绿化概述
城市绿化是在改进城市生态环境,创造融合天然的生态游憩空间和安稳的绿洲的基础上,运用生态学原理和技能,学习地带性植物群落的品种构成、构造特点和演替规则,以植物群落为绿化根本单元,科学而艺术地再现地带性群落特征的城市绿洲。从城市绿底系统视点思考,绿地的规划、布局应重视城市景象构造软弱和薄弱环节的补偿,思考功用区、人口密度、绿地服务半径、生态环境情况和防灾等需要进行规划,按需求建绿和扩绿,并从市民生存空间和天然进程的整体性和连续性出发,重视绿地的镶嵌性和廊道的贯通性,将人工要素和天然要素整合成绿色生态网络;从绿地群落视点思考,应适应天然规则,使用生物修正技能,构建层次多、构造复杂和功用多样的植物群落,。
二、城市植物多样性与园林绿化的关系
1、生物多样性是衡量生态园林的重要指标
由于当今世界上生态环境的破坏,城市园林绿化成为大多数人的共识,其主要的发展趋势是生态园林。虽然,生态园林是人工生态系统,但其主体仍然是自然界中的生物群落或模拟的自然生物群落。依据种类多样性导致群落稳定性的生态学原理,生物多样性是有助于城市生态园林的稳定、生态系统的平衡,是城市园林绿化自然化的基础,是提高园林绿地生态系统的前提,因此,城市园林绿化应充实园林的生物多样性。由上述可以看出生物多样性是衡量生态园林的重要指标。
2、植物多样性是生物多样性的前提和保障
生物多样性包含遗传基因、物种、生态系统3个层次的研究,其中有关物种的研究大多数学者认为,在城市园林中实现生物多样性的主要内容是植物植物多样性,即增加植物种类和数量。作为生物赖以生存的基础,植物是生命之源,是生物多样性的重要组成部分。植物多样性有助于维持生态平衡,保护水土,促进能量流动与物质循环。植物多样性是群落多样性、物种多样性、基因多样性的基础,因此,植物多样性是生物多样性的前提和保障,植物种类和数量是城市生物多样性的重要指标。
3、植物多样性是城市生态园林的基础
城市的建设,破坏了原有的自然生态系统,并且,城市环境的异质性,时空上条件的多变性,导致不同地段光照、湿度、土壤等生态条件的很大差异,仅用少量的植物难以适应不同的生态条件。较少的植物难以维持生态环境的稳定,并且,景观多样性、绿化面积的增加需要多种植物。因此,植物多样性是城市生态园林的基础,有助于适应城市园林绿地条件的复杂性。
三、基于植物多样性的城市园林绿化的具体措施
1、城市斑块中的植物多样性
在城市中,斑块对植物多样性有重要意义,包括城市公园、花园、广场等空间。首先,增加城市园林斑块的植物多样性。在选择植物种类时,优先选择本地的植物种类,再根据不同斑块的生态条件不同,选择适合的植物种类,并充分考虑外来植物与本地植物之间的相互作用,选择抗逆性强的绿色植物,注重景观的观赏性。其次,建设多样化的城市园林斑块类型。斑块类型多样性是景观多样性的1个方面,斑块类型的增加带来植物多样性的增加。园林根据主体和基础不同可分为生产型、观赏型、抗逆型、保健型、知识型和文化环境性6大植物群落,不断增加斑块类型,随之增加群落数量,提高植物多样性。最后,建设城郊大型森林斑块和环城绿化带。斑块面积不仅影响植物分布,还会影响能量和养分的分布,面积越大,植物多样性越高。
2、城市廊道中的植物多样性
廊道影响斑块之间的连通性,分为绿道、蓝道、灰道。绿道主要以绿色植物为主,植物应以乡土植物为主,以地带性植物类型为设计依据,合理配置乔、灌和草本植物,立体设计,上、中、下3层植物分布。蓝道以河流、水渠为主,在增加植物多样性时,要注重保护河流的生态功能,营造有利于湿生植物的繁衍环境。
3、对退化生境的恢复重建
对退化生境的恢复重建,主要是针对城市中的山地、丘陵地区。由于城镇化和工业化的快速发展,一些山地、丘陵的原生生态系统得到破坏,因此,应当进行生态恢复重建。应当选择有恢复可能的次生生境,通过封山育林恢复植物群落结构。另外,还有工业废弃地的恢复难度较大,应最大限度地发挥工业区的潜能,建设新的工业区,或进行植物种植,尽可能地降低工业区带来的不利影响。
4、建立健全有关法律保护植物多样性
法律是社会公众普遍认可并遵守的行为规范,并体现了有关部门对该类事件的重视,因此,应建立健全有关法律保护植物多样性,防范破坏。一方面,公民可根据法律进行保护植物的相关行为,自身不破坏植物,并监督他人的行为,共同保护植物多样性,严惩破坏植物多样性的行为。另一方面,城市建设人员可有法可依,严格控制用地,科学规划,保护土地的合理利用和植物多样性。
四、城市园林绿化之中城市生物多样性保护的措施与方案分析
针对城市园林绿化之中的生物多样性工作进行加强,需要从多个环节来同步的进行。首先需要建立起承载城市生物多样性发展的一个绿地结构,其次,还需要合理的、科学化的、有效的引入自然群落的基本结构,进而形成一个良好的群落功能。
生态环境的保护开发以及生物的多样性保护是不断的完善自然环境功能的基础环节。在现代化的城市建设当中,一个最基本的内容就是重新修建并且逐渐的恢复城市物种和生物形态的多样性,促进城市美观和景观的发展,并且在空间范围之内对城市的生态环境进行合理的配置和协调,使得城市的绿化建设可以显示出地方的特征。另外还需要全面的满足城市外部形象建设的要求,体现出自然性的美观,这一点是发展生物多样性保护的重要项目。城市绿化应贯彻生态优先准则,同步参与城建项目规划和建设过程,而不是工程建设的最后补漏和修饰。尽量保留原有的自然和人文景观,把城市建设对生态环境的干扰和破坏降低到最低程度。完善城市绿地规划布局。建立城市居民与环境协调有序的结构。
另外营造出一个良好的生态环境,也可以为城市之内的诸多野生动物提供大量的栖息地点,这一点对于有效的开发和建设起现代化的自然环境保护观念和保护的理念有着至关重要的意义。针对城市的绿化改造以及生物多样性的保护,不能够仅仅的局限在大型的郊区地点,还需要通过不断的绿化工程,使得城市内部可以适宜野生动物的居住,使得其成为可能,最大程度之上挖掘出城市的原始环境和生态方面的巨大潜力,运用丰富的水土资源为动物提供栖息地点,最终建设出良好的生态环境。在植物选择和群落构筑上,模拟潜在植被,避免因栽植少量的植物,而破坏野生状态的自然多样性。综合上述的分析,通过上述方案的实施,可以全面的促进生物多样性保护工作的进步,促进生态环境的平衡、良好以及和谐的发展,构建出一个更加健康以及繁荣的自然环境。
结束语
总之,城市植物多样性与园林绿化有重要联系,植物多样性是城市园林绿化的基础和保障。植物多样性有助于改善城市生态环境,维持生态系统平衡,对城市居民、城市发展有重大意义。在实际的城市园林绿化中,应遵循植物多样性的原则。
参考文献
[1]郭丽萍.生态园建设与生物多样性保护探讨[J].中国西部科技,2008,(06).
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鸟类空间分布的背后,也藏着生物学的秘密。中国科学院昆明动物研究所博士吴飞等人近些年来在对鸟类多样性的保护研究中发现了山区生物保护规律。这一成果,将对亚洲山地生物多样性保护和保护区设计具有重要意义。最近,他们的这一研究成果发表在国际权威杂志《多样性与分布》上。
《北京科技报》:如何想到从鸟类分布来探寻山区生物的保护规律?
吴飞:中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一。同时中国也是一个多山的国家,山地面积占陆地国土总面积的46.11%。山地生物多样性保护在我国生物多样性保护中具有极其重要的地位,因为它拥有极高的生物多样性以及大量的濒危物种。而只有了解了生物多样性在山区空间和时间上的分布格局,即物种在时间和空间上的分布状况,我们才能科学地做好保护区的规划和设计,鸟类是山区中的常见物种,因此我们想到从鸟类物种的分布来探寻山区保护的规律。
《北京科技报》:具体的研究过程是怎样的?
吴飞:我们主要采用样点法和网捕法对鸟类进行取样调查。日出到日出后的3.5 小时被认为是鸟类的活动高峰期,我们的样点法调查也全部在此时间段进行。调查时,我们保持样点间的距离至少200 米,然后用双筒望远镜观察视野范围内的鸟类。在每个样点,我们都停留10 分钟,然后记录下观察到的鸟类的物种及数量。为了保证样点数据的科学性,我们在大风、下雨以及有雾的时候不进行样点调查。
在进行样点法调查鸟类的同时,我们也采用网捕法调查树林下层的鸟类,这样就可以弥补双筒望远镜难以发现树林下层鸟类的缺陷。
《北京科技报》:此次是如何发现鸟类分布与山区保护的关系的?
吴飞:我们对云南哀牢山区域鸟类时空分布规律研究发现,不同海拔带的鸟类组成是不同的,海拔跨度越大,两海拔带的鸟类组成差异就越大,其中差别最大的是河谷带和山顶带,超过80%的鸟类物种都是不同的。
不同坡向间的鸟类组成也是不同的,但差别没有不同海拔带间那么大。低海拔地区鸟类组成的物种差别要比高海拔地区高,这个规律对于大部分的山地生物多样性保护而言,具有很大的参考价值。
《北京科技报》:珍稀鸟类又是如何在山区分布的?
吴飞:我们的调查记录显示,哀牢山的鸟类中有国家Ⅰ级和Ⅱ级保护动物共计39种,其中国家Ⅰ级保护鸟类有黑颈长尾雉和绿孔雀两种,在这些保护鸟类中,绿孔雀、海南虎斑Z、蓝翅八色鸫、巨[等4种还被列入了IUCN(世界自然保护联盟)红色名录。我们发现这些珍稀鸟类的时空分布特征与整体鸟类多样性分布特征是一致的,比如在不同海拔带其分布就有所不同,像绿孔雀、栗鸢、黄嘴角^、长尾阔嘴鸟等仅分布于低海拔带,而象白鹇、鸳鸯、高山兀鹫、林雕等则多见于较高的海拔带。
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关键词:生物多样性原因可持续利用保护对策
引言
生物多样性是人类社会赖以生存和发展的环境基础,也是当今国际社会环境和发展的研究热点问题之一。中国是全球生物多样性最丰富的家之一,它有的生物物种数量约占全球的十分之一,是全球生物多样性保护的重要地区。但是由于自然、人为及制度方面的原因,中国的生物多样性正遭受着严重的损失和破坏,保护生物多样性已成为摆在人们面前的急中之急、重中之重的事情。本文旨在通过对这些原因的分析,提出建设性意见,以资探讨。
1.生物多样性概述
1.1生物多样性的概念、含义
1992年6月召开的联合国环境与发展大会上各国签署的《生物多样性公约》第二条对生物多样性作如下解释:
所有来源的形形**生物体,这些来源除其他外包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体。
1994年我国政府制订并公布的《中华人民共和国生物多样性保护行动计划》对生物多样性作如下概念:
所谓生物多样性就是地球上所有的生物、植物、动物和微生物及其所构成的综合体。
但上述对生物多样性的概念缺乏全面性、准确性和简练性,故本文将生物多样性定义为反映地球上所有生物及其生境和所包含的组成部分的综合体。
生物多样性包含三层含义,即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。三者之间既有区别又有联系。遗传多样性是指某个物种内个体的变异性;物种多样性是指地球上生命有机体的多样性;生态系统多样性是指生物圈内生境、生态群落和生态过程的多样性以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。三者之中生态系统多样性是基础,而物种多样性是关键,遗传多样性含有的潜在价值最大。
1.2生物多样性的意义
生物多样性与人类的生存和发展有着密切的关系,每个层次生物多样性的都有着重要的实用价值和意义。物种的多样性为人类提供了大量野生和养殖的植物、鱼类及动物产品;遗传多样性则对培育新品种、改良老品种有着重要的作用,如人们可利用一些农作物的原始种群、野生亲远种和地方品种培育高产、优质和抗病的作物。在生态系统中的最重要的作用就是改善生态系统的调节能力,维持生态平衡。因此生物多样性不仅能为人类提供丰富的自然资源,满足人类社会对食品、药物、能源、工业原料、旅游、娱乐、科学研究、教育等的直接需求,而且能维持生态系统的功能、调节气候、保持土壤肥力、净化空气和水,从而支持人类社会的经济活动和其它活动。此外生物多样性直接影响着中国的文化多样性.
1.3我国生物多样性现状
我国在1987年公布的《中国珍稀濒危保护植物名录》第一期中,公布的濒危种类有121种,受威胁的158种,稀有的110种,共计389种,其中一类保护植物8种、二类的157种、三类的22种。另据中国红皮书的估计显示,超过1/10即500多种脊椎动物物种和15%~20%即400~500种高等植物已经受到威胁。而我国对境内的物种及其数量尚无确切的统计数字,尤其对濒危物种的调查尚不全面。出现的问题是有些国家未列入濒危物种名录的物种面临生存威胁,有的甚至濒临灭绝,而另一些则由于人为的保护、繁育、利用而使种群数量有所增减,因而有必要调整其保护级别或划出、划入保护之列,尤其值得一提的是药用动植物,如黄草,急待保护。
此外,近年来野生生物贸易已经对中国的生物多样性产生了较大影响。由于粮食、中医药、服装等对野生生物的需求日益增加,野生动植物的非法交易也急剧增长,对几种濒危动植物物种以及一些没有列入国家保护名单之内的动植物物种数量已经构成威胁。如:藏羚羊。
2.生物多样性损失的主要原因
生物多样性的丧失,既有自然发生的,也有因自然发生的,但就目前而言,人类活动(特别是近两个世纪以来)无疑是生物多样性的损失的最主要原因。此外制度特别是法律制度的不健全,则是引起损失的另一主要原因。
2.1自然原因
一是物种本身的生物学特性。其一是物种的形成与灭绝是一种自然过程,化石记录表明,多数物种的限定寿命平均为100~1000万年。其二是物种对环境的适应能力或变异性、适应性比较差,在环境发生较大变化时难以适应,因此而面临灭绝的危险。如大熊猫,其濒危的原因除气候变化和人类活动以外,与其本身食性狭窄、生殖能力低等身体特征有关。二是环境突变(天灾),如地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害。
2.2人为原因
由于人类对生物多样性对人类的重要性认识不够,同时又过多的重视经济发展,而对生物多样性保护意识淡薄,从而导致生境破坏时有发生;对生物资源开发过度,有些甚至是掠夺式的开发;环境污染严重;对外来物种入侵问题重视不够以及制度的不健全,这些都是导致生物多样性减少的主要原因。
2.2.1生境的丧失、片断化、退化
栖息地破坏和片段化已成为我国一些兽类数量减少、分布区缩小和濒临灭绝的主要原因。伐木和占地是中国生境被破坏的两大主要原因。天然林的大幅度减少直接威胁到从苔藓、地衣到高等物种的生存。此外伐木也是导致森林火灾的一个主要原因,中国在过去25年内因森林火灾共损失了860万公顷的森林。以农业和建设为目的的占用森林、湿地和草原则是生境破坏的另一个原因。据估计,中国目前农田的1/3本来是**林,这一问题在中国热带地区尤为严重。而在过去的半个世纪里,沿海湿地的一半左右已经发生改变,高原湖泊周围的湿地也损失严重。另外,1950~1980年间中国湖泊面积减少1/10。
生境的片断化是指一个面积大而连续的生境被分割成两个或更多小块残片并逐渐缩小的过程。多种人类活动都可能导致生境的片断化。如铁路、公路、水沟、电话网络、农田以及其他可能限制--生物自由活动的分隔物,和自然保护区内修筑公路等人为设施。特别是由于这些人为设施的建立,使得动物的活动受到限制,从而影响其觅食、迁徙和繁殖,而且植物的花粉和种子的散布也会受到影响。因而引起动植物种群数量下降并引起局部灭绝。同时由于生境的片断化,阳光、温度、湿度及风的变化,也会导致一些物种濒危、甚至灭绝。另外生境的片断化有助于外来物种的入侵,进而威胁到原由物种的生存。
生境退化则是生境部分的失去原有功能,如由于经济发展、过度放牧等原因,使得草场退化严重,引起草原生物生理机能衰退,从而对其生存构成威胁。
草原的退化。
2.2.2掠夺式的过度开发
许多生物资源对人类具有直接的经济价值。随着人口的增加和全球商业化体系的建立和发展,人类对之的需求随之迅速上升,其结果导致对这些资源的过度开发并使生物多样性下降。
而当商业市场对某种野生生物资源有较大需求,通常会导致对该种生物的过度开发。典型的实例是人类对海洋鲸类的猎捕活动与鲸类数量的消长之间的关系。我国许多药用植物,如人参、天麻、砂仁、七叶一枝花、黄草、罗汉果等,野生的植株都已经很有限了,如果仍不加限制必然导致灭绝。其中偷猎、滥挖走私野生动物行为对生物的多样性威胁最严重。
2.2.3环境污染
2.2.3.1水体污染
水体污染能够对水生生物(特别是鱼类)生命周期的任何发展阶段,产生亚致死或致死作用,影响他们的捕食、寻食和繁殖。其中亚致死的水体污染对水体生物多样性的影响更为突出、普遍、久远。在这种环境中的生物繁殖能力下降、生长缓慢或者死于环境胁迫有关的疾病。而水体富营养化能使水体生物多样性显著下降,昆明滇池即是一例。
2.2.3.2土壤污染
土壤污染通常会使当地植被退化,甚至变成不毛之地,同时土壤动物也会变的稀少甚至绝迹,其生物多样性比未受污染区显著下降。如矿区、尾矿堆积地一、矿区废弃地以及垃圾填埋废弃地都少有树木生长。
2.2.3.3空气污染
人类排放到大气中的各种有毒有害物质均能对生物体产生不同程度的损失,并对生态系统构成危害。经各种途径进入空气的二氧化硫、氨、臭氧等能直接杀死生物。来自冶炼厂废气中的有毒金属能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等温室气体的所引发的温室效应等造成的生物多样性损害、减少越来越受到国际社会关注和重视,特别是温室效应引起的全球变暖和酸雨对生物多样性的影响。
2.2.4外来物种入侵
外来物种入侵对生物多样性造成了很大威胁。其入侵方式有三种:一是由于农林牧渔业生产,城市公园和绿化、景观美化、观赏等目的的有意引进或改进,如在滇池泛滥的水葫芦、转基因生物;二是随贸易运输旅游等活动传入的物种,即无意引进,如因船舶压仓水、土等带来得新物种;三是靠自身传播能力或借助自然力而传入,即自然入侵,如在西南地区危害深广的紫茎泽兰、飞机草。在全球濒危物种植物名录中,大约有35%~46%是部分或完全有外来物种入侵引起的。2002年来自南美洲亚马逊河的食人鱼又名食人鲳在我国掀起轩然大波。其一旦流入某一水域达到一定规模时,可能会大量屠杀其他鱼类,给生态平衡和生物多样性带来危机,造成不可估量的损失。
2.3制度原因
虽然我国在保护生物多样性方面取得一定成绩,但由于制度特别是法律制度的不健全,使生物多样性遭受了不必要的损失。主要表现在:虽然国家已把环境保护的成效纳入政绩考核之中,但有些地方政府并未把此真正纳入工作计划;对生物多样性有影响的重要部门(如农业、林业、渔业、科研机构等)对此重视够,缺少相关具体实施细则、行动及专业人员。自然保护区是保护物种及其生境的有效方法,我国已建立数目众多的保护区,但相对与国土总面积而言是不够的,而且部分保护区管理混乱、土地权属不清等也需要完善。在法律制度方面,虽已实施《自然保护区条例》多年,但毕竟在法律效力上位阶较低,调整面窄,处罚力度不够,故需要进行新的立法以保护自然保护区、物种及其生境。而在外来生物入侵问题上,虽有一些法规涉及,如《进出境动物检疫法》但没有专门法规对此做相应调整,法律漏洞较大。
此外,由于经济发展;新的城镇、水坝、水库、矿区的开发、建设;旅游活动以及国际合作不充分也会对生物多样性构成威胁。
3.保护对策
保护生物样多性不仅需要加快治理环境污染,把保护工作纳入国民经济发展计划,更重要的是在生态系统水平上采取保护措施,传统的做法主要是建立自然保护,通过排除或减少人为干扰来保护生态脆弱区,在一般情况下,确是保护某些物种或生态系统的有效途径。但存在许多问题,需要加以完善,有必要通过立法的途径解决,主要是对自然保护区进行立法。鉴于外来物种对生物样多性的影响日益严重,而我国却没有专门立法保护措施,故建议建立外来物种管理法规体系。而且随着人口和用地的不断增长,被动的保护已很难真正达到保护的目的,为此提出可持续利用生物资源。同时生物多样性对全人类都有着深远的意义,需要各国政府和人民的积极参与,故特别强调国际合作和加强国民教育。
3.1建立、完善自然保护区和制定《自然保护区立法》
自然保护区是具有保护自然环境和自然资源的双重性质,并且是一定的空间范围的区域。在我国指对有代表性的自然生态系统、珍惜濒危野生动植物物种的天然集中分布区和具有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在地的陆地水域和海域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。
据《世界资源》1997年的统计,全世界已建立较大面积的保护区1.04万个多,其无论在保有物种、遗传、生态系统的多样性还是在保护物种生境上都起了非常重要的作用,但各国也意识到,由于缺法相关法律保护,自然保护区建设、管理混乱,保护区内开发与保护矛盾突出,乱砍、滥挖偷猎行为时有不断,造成一些自然保护区破坏严重。
因此,许多国家对自然保护区和国家公园进行了专门立法。如,英国《国家公园和乡土利用法》,日本的《自然公园法〉澳大利亚的国家公园与野生生物保护法》加拿大的《国家公园法》,韩国的《自然公园法》等。另外,一些国家制定了自然保护区或生物多样性保护方面的综合性法律,并将自然保护区纳入其中。例如,日本的《自然保全法》、新西兰的《自然保护法》、韩国的《自然环境保护法》等。这些法在保护生物多样性上取得很大成效。
所以无论是按国际通行做法还是从我国国情出发,都有必要抓紧制定一部《自然保护区法》,对由于自然保护区的保护、建设、管理、开发和利用而产生和存在的社会关系进行调整。建议在原有法规中法律制度:如审批制度、分级分区制度、管理制度、检查应急制度的基础上,修改和完善相关法律制度,如分类性保护和管理制度、监督管理体制、投入保障制度,借鉴国外相关先进经验,创设新的法律制度,如功能区划制度和社会影响评价制度。
3.2防止外来物种和建立外来物种管理法规体系
外来物种入侵不仅对当地生物构成威胁,同时对经济和人体健康带来不可估量的损失,因此一些国家对此进行了立法。如美国先后颁布或制修订了《野生动物保护法》、《外来物种预防和执行法》、《国家入侵生物法》、《外来有害生物预防和控制法》、《联邦有害杂草法》等;新西兰《生物安全法》等。
我国虽有一些法律法规涉及外来物种管理,如根据《野生动物保护法》(1988)农业和林业局分别建立了水生和陆生野生动物引进审批制度;《野生植物保护条例》(1996)、《进出境动植物检疫法》、《动物防疫法》和《植物检疫条例》。但是目前尚无针对外来物种入侵的专门法规。《中国生物多样性保护行动计划》涉及到外来入侵物种物种,但未制定专门针对外来物种入侵的行动计划,所以中国急待制定相关法律法规以确保生态安全和保护本国生物多样性。如设立引种许可证制度和环境影响评价制度,建立外来物种入侵预警机制。
另外,对外来物种进行普查和有计划清除,也很有必要。
3.3在保护中持续利用生物资源
虽然全世界已建立众多自然保护区、国家公园等多形式保护方法方式,但相对于地球生物圈而言,其保护的生物多样性是有限的。因此人们认识到,有效和长期可信的保护生物多样性的方法是持续利用生物资源。指对生物资源的利用应以使生物多样性在所有层次上得以保护、再生和发展。对保护而言,没有合理利用也就没有保护。利用自然保护和发展旅游业就是一例。不但有经济效益,实际上也是宣传群众、教育群众,从而获得广大人民群众的广泛支持。这本身就是社会效益的体现,也是自然保护的价值体现。
另外建议对生物多样性有影响的重要部门(如农业、林业、渔业、科研机构)制定生物多样性保护规划,并将其纳入他们的生产计划中,鼓励生物的资源利用方式的多样化。包括根据当地资源的实际情况实施传统的农业和林业措施;推进科研与教育;采取必要的办法使保护区免受人类活动的影响和进行迁地保护。
3.4国家合作与行动
在生物多样性问题上,世界各国的共识是生物多样性问题不是局部的、地区的问题,而是全球性的问题。联合国有关组织、世界科学界和各国政府部门认为国际合作是推进生物多样性保护的重要方面。因此我国政府应积极的参与国际合作加入协定,联合打击跨国非法贸易与捕猎。加强科研协作,但要注意与产权问题。
我国已加入的公约协定有《濒危野生动植物国际贸易公约》、《国际捕鲸公约》、《生物多样性公约》、《热带木材协定》、《关于保护特别水禽的重要湿地公约》等等,为了更好的保护我国生物多样性,应积极的开展国际合作,并制定相关的实施计划与细则,在必要的情况下制定相关行政法规或法律。
3.5加强环保教育
从整体和局部看,国民素质的高低直接关系到生态环境及生物多样性的好坏,大量资料表明,凡是受环保教育程度越低的国家和地区,通常生态环境破坏频率越高、程度越深、问题也越多。而对生物多样性的可持续发展这一社会问题来说,除发展外,更多的应加强民众教育,广泛、通俗、持之以恒地开展与环境相关的文化教育、法律宣传,培育本地化的亲生态人口。特别值得重视和提倡的是利用当地文化、习俗、传统、信仰、宗教和习惯中的环保意识和思想,如民族地区的龙山、凤水,进行宣传教育。另建议在中小学中专门开设环境课程或在自然、化学、生物、地理及中进行环保教育,尤其值得重视的是课外活动。
此外,加快对全国生物多样性的清查;根据实际情况变更动植物保护级别;恢复破坏的生态系统;及对一些重点珍稀濒危物种进行人工繁育和扩群工作,也很有必要。总之,一个物种的消亡往往不是单个因素作用的结果,而是多个因素综合作用的结果。所以,生物多样性的保护工作是一件综合性的工程,需要各方面的参与,不仅需要政府,更需要民众;不仅需要单个学科,更需要多学科;不仅是一个国家或地区,而是全球的共同参与与合作。
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[7]中国外来物种黑名单科学生活2004(3)
篇8
但是,地球和大自然也在以最大的自我修复能力来弥补人类活动导致的生物多样性受损。现在,这两种力量的较量可能走到了一个节点。
生物多样性的减少
人类活动导致生物多样性的减少已经有太多的事例,但是,最近披露的一些人类活动导致物种减少的结果仍然让人触目惊心。
尽管欧洲制定了关于保护环境的物种多样性的法定农药浓度,但在这种被视为对环境有保护作用的农药浓度的使用下,生物多样性仍然在下降。德国研究人员的一项研究表明,农药残留已经严重破坏了无脊椎动物的多样性。大量使用农药导致无脊椎动物,如蜉蝣和蜻蜓等生物的锐减。
德国水生生态学家米哈伊尔・别克托夫和其同事研究并分析了德国、法国和澳大利亚等地的农药残留与物种多样性减少的关系。他们调查了在德国中部的23条溪流,法国西部平原南部的16条河流和在澳大利亚南部维多利亚的24条溪流。根据3种不同程度的农药污染程度,研究人员把这些河流和溪流分为3类:未受污染河流和溪流、轻度污染河流和溪流及高度污染河流和溪流。
结果发现,在德国和法国高度污染河流和溪流比未受污染的河流和溪流生物品种少了42%;澳大利亚高度污染的河流和溪流无脊椎动物的数量与未受污染河流和溪流的无脊椎动物的数量相比,最多减少了27%。这一事实说明,即便在环境保护做得比较好的地区,人类生产的多种化学物质也在进一步造成生物多样性的减少。
气候变暖也对海洋和水生生物的多样性造成了威胁。
美国斯坦福大学的克罗克等人发现,人类活动导致的全球变暖主要体现在大气和环境中的二氧化碳浓度的升高,同时也引起海水酸性增强,由此影响和减少海洋生物的多样性。为了研究二氧化碳对水生动物多样性的影响,他们选取了靠近意大利的伊斯基亚岛附近的海水为研究对象。这些海域的浅水层位于地中海板块上的火山口,大量的二氧化碳由此喷出,并以该地为中心形成一个海水化学梯度,越靠近喷发口,酸性越大。
海水的酸化对由碳酸钙构成壳体的生物的影响最大,它们的壳体会在酸性水域中被消融掉。蜗牛、蛤蚌、贻贝和扇贝在极酸的水域未见踪影;附着于岩石生活的小蟹类、海胆、基围虾也消失不见;在酸度比周围水域适度高些的中间地带,一些蠕虫难觅踪迹。在海水酸性最强的地方,即使相距1米,物种的变化也非常显著。
但是,海水酸性增强并非总是削弱动物的生存,如无脊椎动物会沿着酸性浓度最大的喷发口到方圆200米开外的酸性分布带形成栖息区。但是,总体而言,海水酸性增加会影响到整个海洋生态系统,使生物多样性减少。因为,随着小蟹类、海胆、基围虾等生物的减少,以它们为食的鱼类和大型海洋生物也会因此而减少。
2014年5月6日,美国白宫的《国家气候评估》指出,由于人类活动造成气候变暖,物种,包括许多标志性的物种可能在其生存的地区消失或灭绝,改变了一些地区的植物和动物组合。
所有这些都表明,人类活动导致的环境污染、气候变暖以及过度捕捞等,已经造成了生物多样性的减少,这对人类的生存并非好事。
自然的自我修复能力
尽管人类的活动造成了环境污染和全球变暖的加速,并因此而导致生物多样性的减少,但是,大自然也在用较强的自我修复能力对地球上的生态损害进行修补,一些研究结果正在揭示这一点。
生物多样性一般可以通过α、β和γ多样性指数来反映。α多样性指数主要关注一个相对均匀的区域生境中的物种数目,也可称为生境内的多样性;β多样性指数则指沿环境梯度变化,不同生境群落之间物种组成的相异性,β多样性与α多样性一起构成了总体多样性或一定地段的生物异质性。γ多样性则用于考察区域或大陆尺度的生物多样性,常用区域或大陆中的物种数量来衡量,也称为区域多样性。
与人们印象中的生物多样性日益减少的事实相反,现在研究人员发现,从极地到热带,从海洋到陆地,很多地方的物种数量甚至有所增加。英国圣・安德鲁斯大学的玛丽亚等人仔细查找了世界各地多年之前跟踪和统计的物种检测研究,选择了100年中包含超过35000个不同物种的观测,其中最早的数据可追溯到1874年,但更多的数据集中在过去40年。
他们的研究发现,几十年来许多地方的物种数量一直没有太大的改变,反而有所增加。近80%的生物群落在物种组成方面发生了变化,59%的生物群落的物种多样性增加了,41%的生物群落的物种多样性有所下降。研究人员认为,全球物种在快速周转,导致新的生物群落出现。这些情况也表明,随着生物多样性的丧失,生物多样性也开始变化,并且得到修复。
生物多样性的变化甚至呈现加速趋势。例如,几乎80%的群落在物种组成方面表现出实质性变化,平均每10年有约10%的变化,明显超过由各种模型所预测的速度。在地球上,生物物种正在进行巨大的周转,由此而产生新的生物群落。
与此同时,一些地方性的生物群落多样性也在增加。例如,在美国的佛罗里达州,蚂蚁的多样性就增加了,其中大约30%的蚂蚁都不是本地的,它们主要是从热带地区意外地被引入,现在组合成为当地群落的一部分。
此外,过去的研究表明,珊瑚是气候变暖的最大受害者之一,由于海水酸化,许多珊瑚死掉,而珊瑚的消失又让鱼类、蠕虫、软体动物、海绵、棘皮动物和甲壳动物等失去了栖息地,导致海洋生物的减少。但是,玛丽亚等人的研究发现,衰落的珊瑚礁可能由其他藻类取代,因此能保持海洋中的相同的物种数目,以保持物种的数量和多样性,但是珊瑚的减少也可能不会让渔业和旅游业像过去那样受益于珊瑚礁。
当然,生物多样性的周转和取代还可能发生其他一些情况。例如,随着海洋变暖和污染的加剧,凤尾鱼可能会减少,但是却会出现更多的可怕的水母,这也是一种物种的替换或取代,以此来保持物种的多样性。
所有这些都是大自然本身的修复功能所产生的效应。不过,更能说明大自然的修复功能的是最新发现的珊瑚适应环境变化的能力。
珊瑚的适应能力
珊瑚的存在是保持海洋生物多样性的重要条件,正如陆地上的植被存在是陆地生物多样性的保证一样。因为,由珊瑚形成的多孔的珊瑚礁为许多海洋生物提供了生活环境。成千上万的珊瑚虫死亡后,其碳酸钙骨骼在成百上千年的时间逐渐堆积,形成珊瑚礁。大多数珊瑚必须在透光层(水深不到50米)中生长,在珊瑚内共生的单细胞虫黄藻能够进行光合作用,并为珊瑚虫提供营养,同时为珊瑚礁披上绚丽的色彩。
在珊瑚中生活的生物有蠕虫、软体动物、海绵、棘皮动物和甲壳动物等,占海洋物种数的25%。一些无脊椎动物生活在珊瑚礁的岩石基础内部,有些能够钻入石灰岩,有些住在岩石内部本来就存在的缝隙中。珊瑚礁也是培育多种鱼类的幼鱼的摇篮,也是一些海洋哺乳动物的食物来源。所以,珊瑚的生死存亡影响着海洋生物的多样性。
虫黄藻是海藻的一种,密集分布在珊瑚虫的内胚层细胞中,从珊瑚虫那里获得光合作用所必需的二氧化碳,并向珊瑚虫提供氧气、葡萄糖和氨基酸等。如果海水温度上升及海水污染,珊瑚虫体内共生的虫黄藻就会减少,从而引起珊瑚白化,并最终导致珊瑚死亡。但是,目前人们并不知道海水温度上升及海水污染是如何让虫黄藻减少的。
美国斯坦福大学的史蒂芬・帕鲁姆比等人发现,尽管珊瑚礁对温度高度敏感,但它能抵抗气候变暖。这是通过顺应与适应来实现的。所谓顺应是指,生物个体在其生活史上产生了非遗传学的变异以应对环境的变化;所谓适应是指生物个体出现了遗传学上的变异以应对环境的变化。由于人们对这两个概念有争论,因此可以统一用适应来描述珊瑚对环境变暖的应对。
生物应对气候变暖或污染的方法之一是迁移,但是,珊瑚和其他一些固着生物只能通过幼虫才能迁移,成虫是固定不动的,因此珊瑚的幼虫可以迁徙,但成虫不可以,后者就必须通过行为方式和生理变化来适应变暖的环境。
帕鲁姆比研究团队选择了几个有明显温度差异的实验地点,如美国萨摩亚后礁池(这个地方经常出现极端高温情况),并采集这些地方的珊瑚礁进行相互交换,然后观察它们的生理和基因表达状况。结果发现,珊瑚礁能够适应高温并产生耐热性,而且还将这种变化固定在基因表达中。
这些固定在基因中的特征可以通过表观遗传进行传递,而且能在非极端温度条件下的珊瑚礁中保存下来。研究人员估计,这些表观遗传变化的速度为15~24个月,比进化适应所需的多代速率要快得多。由于有这种表观遗传传递对环境温度变化的适应,珊瑚对未来增温的压力就有一种内部的预先适应。
此外,珊瑚可以在相对较小的空间(数十米)和时间(数十年)尺度上对温度上升予以响应和适应。
如何看待自然的修复能力?
帕鲁姆比等人只是测试了一种快速生长的珊瑚适应气候变暖的适应性,现在还不清楚有多少珊瑚具有这样的适应能力。当然,从这一点也可以看出,珊瑚和其他物种都有适应环境变化的能力,许多物种通过适应形成和发展了自我修复能力,让生物多样性不会减少,或通过其他物种的替换和增加来弥补生物多样性的减少。
对于自然的这种修复能力,美国斯坦福大学物理学家罗伯特・劳克林(1998年的诺贝尔物理学奖得主之一)早就认为,不必对全球变暖担忧,因为地球会自行解决这个问题。他说,“地质记录告诉我们,当我们展望未来时,不需要为气候问题担心太多,这并不是因为它不重要,而是因为这是我们力所不能及的”。换句话说,不管人们往地球上扔什么,地球都会以自己的节奏和方式将问题解决掉。
地球非常古老,而且经受过很多磨难:火山爆发、洪水、流星碰撞、造山运动,以及各种形式的灾难,这些都比人为造成的打击要严重。然而,地球仍然健在。对地球来说,气候变化的危机(假如称得上危机的话)就像在公园散步一样。
但是,劳克林也承认,人类面临的真正问题是人口压力,还有居住地的破坏、滥用杀虫剂、过度捕杀、物种入侵等。
篇9
秦岭在我国生物多样性保护中的重要性
秦岭山地沟谷纵横、峰峦叠嶂、植被繁茂、地形复杂,为多种生物物种生存繁衍提供了得天独厚的自然条件,造就了东西承接、南北过渡、四方混杂、区系交错、相互渗透、种类繁多、别具特色的“生物多样性宝库”。
独特的地理位置
秦岭处在我国湿润平原之西,青藏高原之东,暖温带之南,亚热带之北界的中纬度季风区,秦岭山体高大,能阻缓和减弱冷空气流动,阻止寒潮南侵,减缓湿润空气北移,对我国南北的运行起着很大的天然屏障作用,对调节气候有着十分明显的作用。秦岭系陕西省最大林区,森林资源丰富,植被类型复杂多样,成为长江、黄河两大水系主要支流的发源地和分水岭。
秦岭是东洋界和古北界两大动物区系的分界线,动物区系分布的过渡性特征明显,多种动物区系成分在秦岭地区交融。秦岭兽类动物共有117种,隶属7目27科80属,其有物种31种,被列入中国物种红色名单41种,分别占秦岭动物种数的26.5%和35.4%。列入国家I级保护动物7种,占秦岭动物总数的5.98%。
典型的暖温带和北亚热带山地森林植被
秦岭是暖温带落叶阔叶林向亚热带常绿阔叶林的过渡带,是东亚植物区中的中国一日本森林亚区和中国一喜马拉雅森林亚区的交会处,是华北植物区系和华南植物区系的交会区。以太白山自然保护区为代表的秦岭北坡,自下而上的有暖温带、温带、寒温带、亚寒带,集四带于一地,构成气候的多样性。秦岭明晰的气候垂直分带,对研究我国中、高山地气候垂直分带、水平地带性规律及垂直分带,复杂多层次的森林生态系统,在我国和欧亚大陆实属罕见。
丰富的生物多样性资源
根据调查结果显示,迄今为止秦岭地区已经发现脊椎动物722种,其中,属于国家I级重点保护动物有大熊猫、金丝猴、羚牛、金钱豹、云豹、朱鹦、黑鹩、金雕等9种,占陕西省分布国家I级重点保护动物的60%,属于国家II级保护动物的有小熊猫、斑羚、红腹锦鸡、中华虎凤蝶等32种,占陕西省分布的国家II级重点保护动物的50%。
秦岭目前面临的问题
秦岭具有良好和谐的生态环境系统,是多个生物区系混生交会区,生态系统和物种垂直与水平分带发育,气候适宜,山清水秀,环境优美,宜于人类生存发展。但现今生态环境不断恶化,生物资源遭受破坏,天然植被大面积减少,覆盖率下降,森林下限上升300-500米,水土破坏加剧,年流失量达0.84亿吨,一些生物种属在濒危或灭绝,山石土地江河环境污染严重。随着人口增加稠密,过量垦殖采伐,而合理利用和维护程序较低,造成以洪水、泥石流、崩塌、滑坡为主的山地灾害频频发生,土地退化、水土流失严重、生态失衡,水的涵养功能降低,生物多样性遭破坏,并随着全球变化和人类活动加剧,灾害也正在不断加剧。
篇10
关键词:物种多样性;生产力;关系
中图分类号:Q948.15文献标识码:A
文章编号:16749944(2012)04001104
1 引言
全球环境变化的成因及其后果,与各生态系统(生物圈)有着极其密切的关系,尤其是物种多样性和生态系统功能的关系直接影响着环境的变化。在讨论生态系统功能与物种多样性之间的关系时,生产力又被认为是具有受生物多样性影响的一个重要的生态系统功能特征。因此应研究各种生态系统中物种多样性和生产力的关系,处理好两者的关系就可以快速提高生态系统生产力,从而达到改善生态环境,持续发展的目的。
2 物种多样性和生物生产力的概念
物种多样性指某一生态系统中物种丰富度,又称生物多样性。物种多样性对生态系统功能作用的研究是生物多样性研究的核心领域之一。特别是群落或生态系统的结构和功能、生物多样性与生产力的关系问题是近年来群落生态学中研究的中心问题。其中群落的结构指标是群落的物种组成,功能则指物质和养分循环、生物量和生产力等代表性指标。所以生态系统生产力水平是其功能的重要表现形式,而植物群落的生产力,即生态系统的初级生产力,是生态系统生产力的基础。
生物生产力是指生物及其群体甚至更大尺度(包括生态系统及生物圈)生命有机体的物质生产能力,它随着环境的不同发生变化,因此,它又成为环境变化和地球系统健康与否的指示物。物种多样性是生态系统结构的一种度量,所以在某一地区,自然状态下物种变化引起生态系统生产力变化如果是正常的,则证明该系统处于健康状态;反之系统处于紊乱状态。因此研究群落物种多样性与生产力的关系对于阐明生物多样性对生态系统功能的作用具有重要意义。
3 物种多样性与生产力的关系
许多研究表明在自然群落中植物种多样性与生产力密切相关,其相关格局主要有线性关系(单调上升或下降)、单峰关系(中等生产力水平多样性最大)与不相关3种形式,但由于对3种关系的看法和解释各不相同且存在很大争议,因此,至今仍未得出一致的关于物种多样性与生产力之间关系的模式。
3.1 物种多样性与生产力呈线性关系
目前对于多样性、生产力正效应的作用机理主要有两种解释:生态位互补和取样效应或者称为抽样效应。生态位互补是指不同物种在资源利用上存在差异,或物种间存在正的相互作用,表明物种多样性会导致生态系统功能的优化。取样效应是指物种丰富的群落包含高产物种的可能性更大,而这些高产物种往往成为生态系统功能的主要贡献者。
在关于混交林和纯林孰优孰劣的研究中,发现混交林的优越性除了表现在抗干扰能力较强外,其生产力也较高。如华南的马尾松纯林与由马尾松、藜蒴栲组成的混交林相比,后者的生产力较高,而且其差异性明显。原因是混交林的生产结构更合理[1]。很明显,混交林的物种多样性比纯林要高。
Tilman进行了Cedar Creek多样性-生产力、可持续性实验。该实验采纳 Givnish的建议。在生态条件一致的147块样地(3m×3m)上,用播种的方法建立分别含有1、2、4、6、8、12、24种植物的群落。前5个丰富度水平的群落各有20个重复,l2物种数群落有23个重复,24物种数群落有24个重复。每个群落的物种从一个具有24个北美草原植物种的物种库中随机选择产生。第2年,检测不同群落的盖度,以此作为群落生产力的指标;检测植物根区土壤中NO-3、NH+4浓度,以此衡量群落利用资源的能力;检测植物根区下土壤中NO-3、NH+4浓度,以此衡量群落的淋溶损失(1eaching loss),并且在受人为控制的草地上选取具有不同物种丰富度的样地进行上述检测工作。实验结果显示:丰富度高的群落,生产力更高、土壤中矿质资源利用得更充分、淋溶损失更少,即营养保持力更强。Tilman的实验结果支持了关于物种多样性对系统生产力和可持续性存在正效应的假说[2]。
然而,Huston认为是选择概率效应制造了上述结果。含有更多物种的群落具有更大的包含高产物种的可能性更大,而混合植物群落的生产力往往是由少数高产物种决定的。这样,从一个物种库随机抽取不同种构成的具有不同物种丰富度的群落,平均而言,物种丰富度越高其生产力就越高[3]。
Naeem巧妙地设计了“生态箱”的实验来研究物种多样性与生态系统功能的关系。他在人为控制其环境的房间里,用互相隔离的小室构建陆生微宇宙。在小室里,分别用9、15和31个物种组成一个多营养级的群落,低物种数的群落作为高物种数群落的子集,来模拟自然界中生态系统丢失部分物种的情况。该实验测定了5个生态系统过程:群落的呼吸、分解、营养保持、植物生产力、保墒。实验发现,物种丰富度高的微宇宙吸收更多CO2,有更高的生产力。Naeem据此认为物种多样性对系统生产力有正效应,并从植被角度给出了解释,多样性高的系统中植物对空间占有更有效,可以吸收更多的光[4]。
而Huston对该实验也提出了严厉的批评。他指出:非随机性选取物种的方法使丰富度低的系统中仅有一些个体矮小的植物,而丰富度中等和高等的系统中含有个体较大的植物。实验结果可能是由于植物个体大小的差异造成的,而非物种多样性本身[3]。
在我国典型干旱山地系统中,对3个典型生境类型(沙化草地、土质阴坡、石质阴坡)的植物群落进行取样,分析植物群落多样性与其生产力关系。结果表明3个生境条件下,3种多样性指数(Shannon-wienner指数、Simpson指数、Margalef丰富度指数)与生产力的线性关系拟合结果较好,说明干旱山地植物物种多样性与其生产力关系是线性关系[5]。
杜国祯、刘正恒等以青藏高原东部地区典型高寒草甸植物群落为背景,从不同的时间和空间尺度水平研究了植物群落中物种丰富度与生产力(地上部生物量)关系的基本模式。得出结论高寒草甸植物群落中物种丰富度与生产力的关系呈对数线性增加关系,这实际上是空间和时间尺度放大时在时间和空间尺度的相互作用下高寒草甸植物群落中物种丰富度与生产力关系的一种总体模式[6,7]。
关于物种多样性与生产力的负线性关系研究较少。李晓捷等在研究泾河流域森林植被类型物种多样性和生产力关系时发现,样方7个群系的乔木层、灌木层、草本层多样性与生产力的关系分别表现为单调下降、单调上升、不明显,群系总体多样性与生产力的关系为单调下降[8]。
3.2 物种多样性与生产力呈单峰关系
另一种假说认为,多样性和生产力呈一种单峰曲线形式(状似驼峰,故也称为驼峰模型),即多样性在低水平时随生产力的增加而增加,但最终在达到足够高的生产力时反而降低[9]。
驼峰模型假说是建立在竞争排斥理论基础上的。驼峰模型假说可以预测在有限资源的基础上竞争共存的植物种的数量,即物种在较低的资源供给状态下,随资源水平的提高而逐渐增加;但当资源水平变得很高时,物种数目则开始下降。Abramsky和Rosenzweig后来将该假说应用于动物生产力与多样性之间的关系中。Grime最早注意到了在生产力与多样性之间有这样一种单峰关系。近年来,在所有提出的生产力和多样性关系的假说中,该假说被认为是唯一得到了实验和理论上的支持,甚至这种单峰格局被称为唯一真实的生产力格局,而Huston DeAngelis也认为多样性这种沿着生产力梯度格局的单峰曲线响应现象是普遍存在的。但以上的描述都隐含了一个事实,即均认为竞争程度的增加是导致高生产力时多样性降低的原因,同时,高生产力将降低有限资源的空间异质性,使得生境变得更为均匀。
Hector的文章中提供的数据可以发现,在欧洲草地实验的shefield UK 样地,物种数超过8后,生产力不再上升,反而下降[10]。
科尔沁沙质草地群落的物种丰富度和多样性与初级生产力呈显著的负二次函数关系,支持随生态系统生产力的增加,物种多样性为单峰形式,即在中等生产力水平物种多样性最高的观点[11]。沙质草地群落物种多样性的变化,反映了由湿生化和土壤贫瘠化生境向中生、中旱生生境逐渐递增的趋势。湿草甸类型具有较高的生产力和较低的物种多样性倾向;严重沙漠化类型具有低的生产力和低的物种多样性倾向,而轻度和中度沙漠化类型具有中等生产力水平和最高的物种多样性[12]。
3.3 物种多样性与生产力的不相关性
Mittelbach和Waide搜集了生产力与生物多样性关系的以往文献进行分析,他们发现随着研究的生物类型(植物、动物或微生物)、环境类型(陆地或水生)、时间空间尺度的变化,生产力与生物多样性关系也发生变化,并没有一致模式[13,14]。
Mittelbach 等基于地理范围,给出了4种空间尺度:地方的(0~20 km)、景观的(20~200 km)、区域的(200~4 000 km)、大陆至全球的(4 000 km以上);基于生态学意义,给出2种生态尺度:一个群落类型内的、跨群落类型的。在Mittelbach的调查中,他们发现:首先在不同空间尺度的模式中,对维管植物而言,小于大陆至全球尺度的多表现为单峰曲线关系(占41%~45%),其次是正相关关系。在大陆至全球尺度上,单峰曲线关系、正相关关系同时表现为最多的关系。对动物而言,不同的空间尺度中没有表现出模式上的显著变化。正相关、负相关、单峰曲线关系都很常见,没有那种模式占主导地位。在不同的生态尺度中,不论对动物还是植物,与一个群落类型内的情况相比,跨群落类型中的单峰曲线关系更为常见。在水生系统与陆地系统中,单峰曲线关系在水生系统中占主导地位(65%),在陆地系统的无脊椎动物和植物中也很常见。水生系统与陆地系统中生产力与物多样性关系总体分布上的差异对植物而言是显著的,对动物而言则不显著[13]。
在Waide的调查中,30%呈单峰关系,26%呈正线性关系,l2%呈负线性关系,32%关系不明显。在大多数文献中,生产力与物种多样性关系的模式随尺度的变化而变化[14]。
总之,现有的数据不足以得出生产力与物种多样性关系的一般模式。不论是理论的分析还是实际的结果都告诉我们,在生产力与物种多样性关系中,尺度的依赖性是极其重要的。
杜国祯、刘正恒等的研究也表明随着研究的时间和空间尺度的改变,物种丰富度与生产力的关系会发生一些相应的变化,但空间尺度比时间尺度对物种丰富度与生产力的关系造成的影响更为显著,这可能与高寒草甸植物群落的生长季短有关[6]。
矮篙草草甸、小篙草草甸和金露梅灌丛群落中物种多样性与生产力的关系呈线性增加关系,藏篙草沼泽化草甸群落中线性增加关系不显著,这表明群落生产力除受物种多样性的影响外,也受物种本身特征和环境资源的影响[15]。
4 研究中存在的问题及前景展望
(1)片面强调物种多样性对生产力的作用,而忽略了物种特性和物种组成对生产力的作用。了解种与种之间相互作用形成的各种关系,这对于探讨物种对生态系统的贡献、多样性对生态系统的影响都是必须的[16~18]。另外,相似功能的物种可以组成功能群,功能群的多少和特性对生态系统的影响也是很有意义的[18]。
(2)对尺度问题的认识。生产力与生物多样性是隶属于不同的生物组织层次的,多样性属于群落范畴,生产力属于生态系统范畴。群落生态学主要关心生态系统生物学组分的动态、进化等,其出发点是种群间的相互作用;而生态系统生态学主要关心生物与非生物所构成的整个生态系统的功能,如生产力。这两个分支学科之间的交流是很少的。传统的群落生态学将物种多样性视为受非生物条件和生态系统水平限制的变量;而传统的生态系统生态学将优势种看作生态系统过程的生物决定性因素[19]。如何寻找连接二者关系的结合点是了解生产力与生物多样性关系的突破口,这也将有助于群落生态学与生态系统生态学的真正的综合[19]。
(3)实验的设计问题。在今后的实验设计中应该避免伴随物种多样性的变化而产生的其他因素的效应,至少要能区分这种伴随的随机因素与多样性本身的作用。另外,大多数野外实验都忽视除控制因素以外的其他因素的作用,认为它们对不同的生态系统的作用是相同的。这种认识是错误的,因为不同多样性、不同类型的生态系统对不同的环境因素的敏感性是不同的。今后的实验应该更加小心的控制那些可能增加环境异质性的限制因素,以求得出生产力与物种多样性关系的一般的模式。
(4)实验的设计由于受到研究项目的规模、资助强度、时限等的限制,实验往往都局限于低多样性简单的系统;只考虑地上的多样性,忽视地下微生物多样性;只考虑某个生态学尺度的多样性。因而,高多样性的生态系统、跨群落生态系统尺度、综合考虑地上地下多样性的实验应该多做。总之,实验本身存在缺陷也是造成纷争的根源之一[20]。
2012年4月 绿 色 科 技 第4期5 结语
对生产力与生物多样性关系的研究已经深入开展。然而,至今尚未找到普适的理论来揭示二者之间的模式或作用机制,这也说明了生产力与生物多样性关系的异常复杂性。面对目前复杂而繁多的生产力与生物多样性关系的研究,如何将它们整合到一块,形成一个明确、统一的认识,这需要我们继续坚持不懈的努力。对尺度问题的深入研究在这方面有可能会起到关键的作用。面对日益加剧的人类对地球生态系统的控制,我们保持最大多样性的努力需要我们对多样性有更多、更完整的认识,地球多样性存在的原因和对它的保护仍然是摆在生态学和社会学面前的重大挑战[21]。
参考文献:
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[4] Naeem S,Tompson L J,Lawler S P.Declining biodiversity can alter the performan ce of ecosystems[J].Nature,1994(368):507~509.
[5] 尚占环,姚爱兴,龙瑞军.干旱区山地植物群落物种多样性与生产力关系分析[J].干旱区研究,2005,22(1):74~78.
[6] 杜国祯,刘正恒.高寒草甸植物群落中物种丰富度与生产力的关系研究[J].植物生态学报,2003,27(1):125~132.
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[8] 李晓捷,王绪芳,衰建立,等.径河流域不同森林植被类型中物种多样性与生产力的关系[J].兰州大学学报:自然科学版,2007,43(4):42~46.
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