生物多样性灭绝的原因范文

时间:2023-12-14 17:51:41

导语:如何才能写好一篇生物多样性灭绝的原因,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

生物多样性灭绝的原因

篇1

1 活动目的

活动目的为利用模拟实验的方式,使学生感悟和理解物种灭^的现象和过程。本模拟实验以黑、白两色棋子类比生物的雌性与雄性,以随机抓取棋子的过程类比生物的随机过程,以骰子的投掷点数类比生物随机产生的子代性别。通过参与模拟物种灭绝的教学活动,使学生达成以下学习目标:① 树立或进一步加深生态保护意识;② 了解一定的保护生物多样性的途径与手段;③ 了解并认同模型模拟实验的方法以及数学概率在生物学中的重要研究作用。

2 材料及准备

黑、白棋子(可选用其他适宜材料),骰子4个,不透明布袋。

3 活动实施

3.1 活动引入

教师可展示多种已经灭绝或濒临灭绝的生物图片,引起学生的情感共鸣,继而介绍具有天然抗癌物质紫杉醇的濒危珍稀植物红豆杉、具有重要药用价值的濒危植物肉苁蓉等,使学生意识到保护生物多样性的重要性,进一步引导学生思考:即使环境条件改善,许多濒危物种仍需人类实施易地保护的原因

3.2 活动说明

教师应向学生说明利用模拟实验也是生物学研究的一种重要手段。活动中以白色棋子代替雌性生物,以黑色棋子代替雄性生物。

3.3 模拟环节

(1) 假设某一个物种雄性和雌性个体各有4个,分别用黑色棋子白色棋子代表,请一位学生分别取出4个白色棋子(雌性)和4个黑色棋子(雄性),并放入不透明布袋中。布袋中的棋子的颜色组成及数目就代表某物种的初始种群情况。

(2) 再请一位学生从不透明布袋中,每次取出一对棋子配对,将每次所取出棋子放在桌上,直至取完, 得到4种组合。

(3) 当取出的两个棋子为一黑一白(一雌一雄),假设它们会产生4个子代,同时投掷4个骰子,子代的性别用掷骰子方式决定。投出的数目是1~3则代表是雌性,4~6则为雄性,将与产生子代性别对应的棋子也装入布袋中。

(4) 记录下下一代的个体数目。

(5) 重复进行步骤2~4直到第十代。

(6) 重复1~5步,共进行10次操作,每一次操作即为一个家系,制作表格统计数据。

(7) 统计活动结果,家系1、4、6、9的后代分别在第二代、第四代、第九代和第七代为0(表1),当后代数目为0时,即认为此家系已绝种。计算物种的灭绝率,第二代的灭绝率10%(1/10),第六代的灭绝率为20(2/10),第七代的灭绝率为30%(3/10),到第十代时物种灭绝的概率为40%(4/10)。可以看到,当世代增加时,物种灭绝的概率也增加。

3.4 活动总结

教师注意引导学生思考:如果初始种群中的个体数目增加(多于4个),灭绝的概率又会怎样变化?易地保护使濒危生物的数目得到增加后,是否应该将其回放到原有的生态环境中?组织学生讨论有哪些保护生物多样性的措施等。此外,教师应注意告知学生模拟实验中的替代模型与科学事实原型之间是存在差异的,所有模拟实验的模型均不能与其原型保持绝对一致。例如,前面所介绍的模拟实验活动是假定所有个体均能正常繁衍,且排除了环境因素等诸多条件对其影响的情况。

4 活动评析

关于物种灭绝的机制,学生缺乏相关的感性认知作为支撑,这是教学中的难点。该活动设计具有成本低、简便易行、材料易得、可重复操作等优点且能使学生全员参与其中,使学生得到更加直观的体验,不仅可以使学生体验并学习模型模拟、运用数学概率等科学研究方法,也能加深其对保护生物多样性的情感认同,培养学生的类比推理能力。

篇2

淡水资源短缺分为水量与水质型短缺两类。更多的时候,水质型短缺才是罪魁祸首,它大大消减了有限、可利用的淡水资源水量。然而,我们的目光往往集中于治理、恢复淡水资源本身,过分强调工程化污水处理等人为处理措施,很少有人意识到,丰富的淡水生物多样性才是维持淡水功能的基本前提。淡水生物多样性不仅为人类提供清洁淡水、鱼虾等物质资源,更重要的是,它还有着维持淡水生态系统内养分循环、实现水体自净、控制洪涝/干旱、调节小气候等生态价值。

水体自净

所谓生物多样性,是指在一定时空范围内,生物物种及其所携带的遗传信息与环境间所形成的生态复合体之多样化,以及各种生物学、生态学过程的多样化和复杂性。生物多样性包含物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性和景观多样性等4个层次的内容。淡水生物多样性其实已经涵盖了整个淡水生态系统。

在自然状态下,淡水生态系统中各种各样的生物与非生物因素相互关联、相互作用,进行着一系列复杂的物理、化学和生命活动,维持着淡水生态系统结构和各种功能的正常运作,保持自身的生态平衡。此时,如果有少量污染物排入水体,淡水生态系统完全可以将其分解和转化,使水质不会严重恶化,这就是水体的自净功能。

其中,水体的生物自净作用非常重要。天然水体中栖息着各种各样的生物和微生物,微生物能把人类排入水中的有机污染物分解成二氧化碳等无机物质;藻类、水草等植物通过光合作用吸收利用水中二氧化碳和无机营养物,合成自身细胞组织;鱼类一方面以藻类等为食,另一方面又是人类所喜爱的水产品……除降解和转化有机物和无机物外,水生生物还能对汞、铅、铬、砷等有毒重金属盐类或其他有毒、难降解物质进行转化或富集。

由此可见,在水体中,物种越丰富,水质净化的速度就越快,效果也越好。淡水中,即使是相同物种,其携带的基因也可能是不同的,携带一些基因的生物可能具有更强的生存能力,或者对于某些特定污染物的降解更为有效。所以,水体中遗传多样性越高,也就意味着降解各种污染物的功能越全面。

淡水生态系统多样性与淡水资源水质、水量都具有密切关联:接纳水体水量越大,水体结构越复杂,就越有利于物理净化;物种丰富、结构复杂的河流、湖泊和湿地有利于容纳地表水、补充地下水,具有蓄洪、涵养水源、调节水量的功能。

因此,保护水生生物多样性、充分调动水体自净的积极因素,不但可以减轻人工污水处理的经济负担,还可以保证水体的正常功能。例如,美国有很多地方的生活污水只经简单处理,就直接排入附近水体或土壤。他们之所以敢于这样做,就是利用了天然水体/土壤的自净能力。

衰退危机

生物多样性这一概念在20世纪80年代提出后,立刻引发了全球的广泛关注,因为它预示着生物多样性锐减这种潜在危机的来临。

据生态学者估计,目前物种灭绝速度大约是正常灭绝速度的100~1000倍,全世界每一分钟就有一种植物灭绝,每天会有一种动物灭绝。有人形象地称,现在的物种灭绝状况为第六次物种大灭绝。与前五次物种大灭绝不同的是,过去几次物种大灭绝主要是由地质灾难和气候变化所致,此次物种大灭绝的罪魁祸首却是我们人类自己。

与陆地和海洋相比,淡水生态系统范围相对狭小、不连续,具有极高的封闭性;淡水生物不易突破陆地阻隔,迁入、迁出都异常困难。这些特点使得全球淡水生物多样性异常丰富。尽管地表淡水水域面积只占地球表面的0.8%,但其所包含的物种数却占全球所有已知物种总数的2.4%,其平均物种密度远高于陆地或海洋(淡水的相对物种丰富度为3,陆地为2.7,海洋仅为0.2)。

另一方面,淡水生态系统的封闭性又限制了其自我调节能力,系统的生态稳定性较差,使其更容易受到人为因素的干扰。因此,淡水生物多样性下降的速度远远大于陆地和海洋。仅从2003年到2010年,列入世界自然保护联盟(IUCN)淡水濒危物种红色名录的物种数量就已从2000上升至6000之多。更严重的是,如果目前的退化趋势得不到遏制,淡水物种的灭绝速度将成倍增长。这些例子只是最直观的物种多样性变化,其中所隐含的遗传、生态系统和景观多样性的损失更是无法估量。

无水可饮

造成淡水生物多样性锐减的人为因素有很多,如水利工程、生物入侵、环境污染、围湖造田和水土流失、过度捕捞以及不合理养殖、气候变化,等等。无论是由何种原因引起的何种层次多样性退化,均会或多或少地影响到淡水生态系统净化和涵养水源的功能,最终引起淡水水质和水量的变化。

有时,外来生物入侵也会对本地水体生态造成灾难性的破坏。19世纪70年代,北美小龙虾物种扩散至瑞士,其超强繁殖能力以及所携带的致病真菌导致瑞士本地小龙虾大量死亡。分解这些死去的小龙虾需要消耗很多的氧气,这使得水体中的溶解氧含量迅速下降,有些水域甚至变得混浊,并散发出恶臭。1979年,我国的滇池以及云南许多湖泊引入太湖新银鱼这一物种后,水体中生物群落结构失衡,浮游动物锐减,浮游植物激增,致使滇池及其他湖泊出现了严重的水体富营养化现象。

此外,人工养殖在给人类带来大量水产的同时,也在威胁着养殖场周围的水质。

篇3

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本来是处女林,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。

参考文献:

[1]王羲国际环境法法律出版社1998

[2]韩德培主编环境保护法教程法律出版社1998

[3]曹志平生态环境可持续管理中国环境科学出版社2001

[4]毛文永、刘剑平全球环境问题与对策中国科学技术出版社1993

[5]伊武军资源环境与可持续发展海洋出版社2001

[6]熊治延环境生物学武汉大学出版社2000

[7]中国外来物种黑名单科学生活2004(3)

篇4

在世界的其他地方,两栖动物的新物种也在不断发现。在亚洲的东喜马拉雅山地区,科学家发现了一种翠绿色的蛙,它可以用长着红色长蹼的脚在空中滑行。在巴布亚新几内亚的山区也发现了绿色的树蛙新物种。过去10年间,科学家们在东南亚大湄公河区域共发现了88个蛙类新物种以及2种蝾螈和1种蟾蜍,其中一种是在越南长山山脉发现的表皮粗糙的疣斑树蛙,还有在泰国的三个荒无人烟的偏远小岛上发现的一种嘴中长有尖牙的蛙――呵叻大嘴蛙。这种蛙是机会主义者,平时静静地潜伏在溪流中,随时准备扑向过往的昆虫和其他蛙类。科学家们还在这种蛙的排泄物中发现了羽毛,证明它也吃一些小型鸟类。在季节,这种蛙的雄性还会利用牙齿作为武器,与其他雄性展开配偶争夺战,甚至用牙撕下对方身体的皮肉或器官。

在柬埔寨,科学家还发现了一种血液和骨骼都是绿色的蛙类――松戈斯丛林蛙。这种蛙体形很小,在丛林栖息地中伪装得非常好,因此研究人员只能通过它与众不同的叫声来辨别,估计它隐藏在暴雨过后形成的水洼中进行繁殖。它的血液和骨骼颜色异常的原因是由于含有胆绿亲而造成的。胆绿素是一种色素,通常作为一种代谢物在肝中进行处理,而在这种蛙体内,胆绿素返回了血液中。这种色素有助于它进行伪装,因为胆绿素可以通过半透明的皮肤使这种蛙呈现绿色。还有人猜想,胆绿素也可能会使猎食者不愿意去捕食这种蛙,因为味道不佳。

在非洲,科学家在坦桑尼亚的恩古卢坡地的森林中也发现了一些两栖动物新物种,其中有一种会发光的蛙类十分奇特。它拥有橙色的眼睛和奇异的颜色,皮肤闪耀着金属光泽,因为其体内有一种会发光的腺体,这种腺体使它的腿部和身体局部发出非常亮的光芒。

更令人震惊的是,科学家在马达加斯加竟然发现了129种至221种蛙类新物种,这几乎使人们目前已知的两栖动物物种数量翻了一番。这一发现表明,作为世界上生物多样性的热点地区之一,马达加斯加的两栖动物物种数量被大大低估了,如果依照这一结果在全球范围推算,那么全世界两栖动物物种的数量可能还会翻番。

篇5

4月22日世界地球日手抄报内容:

1972年全国人类环境会议在斯德哥尔摩召开,1973年联合国环境规划署成立,此后保护环境的政府机构和组织在世界范围内不断增加,地球日都起到了重要的作用。因此地球日也成为了全球性的活动,我国从1990年开始,每年都举行地球日的纪念宣传活动。

由于自然地址作用和认为地址作用,地球生态环境遭受破坏,从而把导致人类生命、物质财富损失的灾害事件,统称为地质灾害。我国是世界上地质灾害最严重的国家之一。防治地质灾害,被我国确定为1999年地球日,也就是第三十个地球日的主题。

中国,历史上最脆弱的生态系统,正在承受着历史上最多的人口和最大的发展压力。爱家的人们,让我们从爱护民族赖以生存的根基做吧!让我们在世界地球日里作一次深刻的反思。

当前,威胁人类生存的十大环境问题是:

(一)全球气候变暖

由于人口的增加和人类生产活动的规模越来越大,向大气释放的二氧化碳(co2)、甲烷(ch4)、一氧化二氮(n2o)、氯氟碳化合物(cfc)、四氯化碳(ccl4)、一氧化碳(co)等温室气体不断增加,导致大气的组成发生变化。大气质量受到影响,气候有逐渐变暖的趋势。由于全球气候变暖,将会对全球产生各种不同的影响,较高的温度可使极地冰川融化,海平面每XX年将升高6厘米,因而将使一些海岸地区被淹没。全球变暖也可能影响到降雨和大气环流的变化,使气候反常,易造成旱涝灾害,这些都可能导致生态系统发生变化和破坏,全球气候变化将对人类生活产生一系列重大影响。

(二)臭氧层的耗损与破坏

在离地球表面10~50千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体,在离地面25千米处臭氧浓度最大,形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层,称为臭氧层。它能吸收太阳的紫外线,以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害,并将能量贮存在上层大气,起到调节气候的作用。但臭氧层是一个很脆弱的大气层,如果进入一些破坏臭氧的气体,它们就会和臭氧发生化学作用,臭氧层就会遭到破坏。臭氧层被破坏,将使地面受到紫外线辐射的强度增加,给地球上的生命带来很大的危害。研究表明,紫外线辐射能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸,造成细胞死亡;使人类皮肤癌发病率增高;伤害眼睛,导致白内障而使眼睛失明;抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长,并穿透10米深的水层,杀死浮游生物和微生物,从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源,影响生态平衡和水体的自净能力。

(三)生物多样性减少

《生物多样性公约》指出,生物多样性“是指所有来源的形形的生物体,这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体;它包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。”在漫长的生物进化过程中会产生一些新的物种,同时,随着生态环境条件的变化,也会使一些物种消失。所以说,生物多样性是在不断变化的。近百年来,由于人口的急剧增加和人类对资源的不合理开发,加之环境污染等原因,地球上的各种生物及其生态系统受到了极大的冲击,生物多样性也受到了很大的损害。有关学者估计,世界上每年至少有5万种生物物种灭绝,平均每天灭绝的物种达140个,估计到21世纪初,全世界野生生物的损失可达其总数的15%~30%。在中国,由于人口增长和经济发展的压力,对生物资源的不合理利用和破坏,生物多样性所遭受的损失也非常严重,大约已有200个物种已经灭绝;估计约有5000种植物在近年内已处于濒危状态,这些约占中国高等植物总数的20%;大约还有398种脊椎动物也处在濒危状态,约占中国脊椎动物总数的7.7%左右。因此,保护和拯救生物多样性以及这些生物赖以生存的生活条件,同样是摆在我们面前的重要任务。

(四)酸雨蔓延

酸雨是指大气降水中酸碱度(ph值)低于5.6的雨、雪或其他形式的降水。这是大气污染的一种表现。 酸雨对人类环境的影响是多方面的。酸雨降落到河流、湖泊中,会妨碍水中鱼、虾的成长,以致鱼虾减少或绝迹;酸雨还导致土壤酸化,破坏土壤的营养,使土壤贫瘠化,危害植物的生长,造成作物减产,危害森林的生长。此外,酸雨还腐蚀建筑材料,有关资料说明,近十几年来,酸雨地区的一些古迹特别是石刻、石雕或铜塑像的损坏超过以往百年以上,甚至千年以上。世界目前已有三大酸雨区。我国华南酸雨区是唯一尚未治理的。

(五)森林锐减

在今天的地球上,我们的绿色屏障——森林正以平均每年4000平方公里的速度消失。森林的减少使其涵养水源的功能受到破坏,造成了物种的减少和水土流失,对二氧化碳的吸收减少进而又加剧了温室效应。

(六)土地荒漠化

全球陆地面积占60%,其中沙漠和沙漠化面积29%。每年有600万公顷的土地变成沙漠。经济损失每年423亿美元。全球共有干旱、半干旱土地50亿公顷,其中33亿遭到荒漠化威胁。致使每年有600万公顷的农田、900万公顷的牧区失去生产力。人类文明的摇篮底格里斯河、幼发拉底河流域,已由沃土变成荒漠。中国的黄河流域,水土流失亦十分严重。

(七)大气污染

大气污染的主要因子为悬浮颗粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化碳、氮氧化物、铅等。大气污染导致每年有30-70万人因烟尘污染提前死亡,2500万的儿童患慢性喉炎,400-700万的农村妇女儿童受害。

(八)水污染

水是我们日常最需要,也上接触最多的物质之一,然而就是水如今也成了危险品。

(九)海洋污染

人类活动使近海区的氮和磷增加50%-200%;过量营养物导致沿海藻类大量生长;波罗的海、北海、黑海、东中国海(东海)等出现赤潮。海洋污染导致赤潮频繁发生,破坏了红树林、珊瑚礁、海草,使近海鱼虾锐减,渔业损失惨重。

篇6

湖南省境内有两条千年鸟道。鸟道随山脉走向而行,分为东部的罗霄山脉,和西部的雪峰山脉两条。每年秋天,来自西伯利亚、内蒙古草原、华北平原等地的候鸟,便经这两条鸟道,飞往温暖的南方。湖南省新化县槎溪镇鸟坳村(小村三面环山,因常见候鸟,故而得名)位于千年鸟道的必经之地,近年来,这里已成候鸟迁徙路线上的一个断点。难以计数的候鸟,丧命于此。有当地村民表示,有一天打下来的鸟就足有一吨。

中国野生动物保护协会总工程师宋慧刚说:“湖南这条迁徙路线大多是小型鸟,每只只有100克左右。如果按每天1吨捕杀的话,差不多就是一万只野生鸟。”

鸟类对人类的贡献

英国的拉夫洛克(J. Lovelock)提出的“盖娅理论”认为,地球是一个整体,也是一个自我调节的生态系统。细菌、原生生物、动物(包括人类和鸟类)、真菌和植物是在一个系统里和谐发展,生物、岩石、空气和水之间以微妙的方式相互作用,从而保证了环境的稳定。如果一种动物,如鸟类灭绝和濒临灭绝,人类的日子也不会好过。

人类的好日子是通过鸟类的多种功能和作用来实现的。鸟儿能消灭害虫,保护粮食;鸟儿不仅能维护生物多样性,而且能维护生态的平衡;鸟儿具有多种使用价值,例如,可以为人类提供仿生学的丰富内容;鸟儿同时是监测环境的有力工具;此外,鸟儿在地震预测和生物遗传方面,也拥有不可替代的重要价值;鸟类的直接利用也为人类提供了生活之便。

鸟儿在仿生学中的作用不仅可以让人类获得更大的生存能力,而且能启发人们防御疾病的思路和增强人们的治病防病能力。海鸟眼睛附近有一条盐腺,能把喝下去的海水中的盐分排出,如果模仿这一功能,就能把地球上占总水量97%的海水进行淡化,以解决地球上淡水资源的短缺。

至于环境监测,鸟儿的作用也不容忽视。鸟类特别是小鸟对污染物质非常敏感,它们每天吸入大量的空气,进食相当于其体重的食物。在呼吸和进食的同时,鸟类具有较强的富集有害物质的功能,空气和食物如果被污染,就会在鸟类体内富集,通过收集鸟类胃容物的方法,进行实验分析,就可知道环境的污染状况。

当然,直接利用鸟类是指有序而理性地利用鸟类,而不是残忍地滥杀。例如,对鸟儿可以分为多种。一是狩猎禽,包括野生的鸭类和鸡类,其肉可食,羽毛可做羽扇、头饰、羽绒服、羽绒被等,只要处理好保护和利用的关系,就可以成为一种可以再生的重要资源。

吃野禽潜伏的疾病

人们捕杀鸟类首先是为了满足口腹之欲和对能量与营养的需求。不过,这样的饮食方式常常也潜伏着种种危害,通过饮食和野鸟的亲密接触,一些疾病会传播到人类。今天,最常见的一种疾病就是流感,而流感通过野禽和家禽类的传播又得名为禽流感,并且对人类有致命性。禽流感的起因在于,每隔几十年甲型流感病毒的一种重要蛋白质会发生重大抗原变化,由此引起流感传播。传播的过程包括不同的流感病毒基因重组。野鸟等禽类中流感病毒种类最多,猪则是传播过程中的下一个接力者和载体,通过猪可把新的流感病毒传播到人。

科学研究已经证实,猪型(H1N1)和禽H2N2及H3N2流感病毒能分别从猪和禽传给人并引起发病。1997年的香港禽流感就是明显的教训。不过,在工业化时代,吃野鸟引发的疾病远非禽流感,而是隐含着其他疾病的风险。

不过,最大的隐患是,随着工业污染的普遍蔓延和加剧,环境中的多种毒素会蓄积在野禽体内,致使人慢性中毒。这种中毒主要是因为生物放大作用而产生。生物放大作用指的是一些对人和生物有害的物质,如重金属元素和有机杀虫剂,可以在不同的生物体内经吸收后逐级传递,不断积聚浓缩;或者某些物质在环境中的起始浓度不很高,通过食物链的逐级传递,使浓度逐步提高,最后形成了生物富集或生物放大作用。

在自然环境的生态食物链中,野禽,尤其是水禽是人以外的较高级生物,它们所食用的是已经饱含各种有毒物质的鱼类。这些水禽类当然包括天鹅类(如白天鹅、灰天鹅、黑天鹅等)、鹤类(如丹顶鹤)、鹭类(如白鹭、苍鹭)以及野鸭等。实验表明,有毒的汞、镉和有机氯杀虫剂狄氏剂等在鳝鱼、苍鹭、天鹅等水生物和水鸟类中的富集作用是最大的。人如果食用这两种食物,就会变成有毒物质的终端和最大富集者,中毒和造成疾病在所难免。

鸟亡了,人的生路也断了

人、动物和其他生物都是自然之子,人不可能离开动物而生存。如果鸟类灭绝了,人也会走上绝路。

随着人类对自然资源的大量挥霍以及对生物栖息地的不断破坏,人类身边的自然世界正在恶化和消失。世界自然保护联盟称,1/8的鸟类和1/4的哺乳动物濒临灭绝。而鱼类、贝类和甲壳纲动物濒临灭绝的数量达2/3,比如2/3的海龟和陆龟可能在20年内灭绝。

鸟类濒临灭绝的原因中,栖息地破坏和改变占60%,人类捕杀占29%,其次是外来物种竞争、国际贸易、污染等。不过,伴随着鸟类的消失,人类也会付出代价。因为,每消失一种鸟类,意味着大量的植物和动物的消失,甚至殃及鱼类。例如,每两种鸟类灭绝,必然有一种哺乳动物随之消亡。失去了这些为数众多的生物资源,人类的生存将变得拮据。

例如,即便是以利用鸟类来满足人们的生存需求,也需要保护鸟儿的生物多样性资源。今天,鸡、鸭、鹅、鸽子、鹌鹑等,主要是为人类提供蛋白质。但是,这些家禽都是由野禽驯化而来的,家鸡的祖先是原鸡,家鸭的祖先是绿头鸭,家鹅的祖先是大雁。因此,今天可利用野鸟来不断改良家禽的品种。

鸟儿与人类的共生关系也正如人和人体内的微生物群落。每个人的体内有100万亿个小生命(微生物)在与我们共存,这就形成了我们与微生物共存的关系。在一个稳定的生态平衡中,人们会不得病或少得病。而人与包括鸟类在内的其他动物和植物是一个共生体,如果人类爱护和保护包括鸟类在内的其他动物和植物,人类也就在为自己铺就永续生存之道。

篇7

关键词:内蒙古;药用植物;人工栽培;濒临灭绝

植物不仅与我们的生活息息相关,在维持生态平衡方面等方面也起着很重要的作用。内蒙古以它独特的地理分布,横跨整个中国。因此,在内蒙古植物的分布非常广泛,但是,随着人为因素等原因,使得内蒙有很多植物面临着灭绝,我们应该正确认识植物的用途,并对其实施保护,努力研究出有关濒临灭绝植物的栽培技术,进一步减少我国植物资源的损失。本文就内蒙古蕨类植物、裸子植物、被子植物的特色药用植物的药用价值,人工栽培以及在内蒙古的分布等方面进行了阐述,并对一些植物濒临灭绝的原因进行了探讨。

1、蕨类植物

1.1狭叶瓶尔小草

1.1.1在内蒙的分布

目前数量极少,属于渐危物种。分布于内蒙古东部及与东三省交界处,主要分布于内蒙古库伦旗。

1.1.2现在面临的现状

是渐危种。本种分布广,但植株小而稀少,又为民间草药,多生于温泉附近或草坡,易受人践踏和采掘,使分布范围日益缩减,数量越来越少。某些产地已陷于濒临灭绝的境地。

1.1.3濒临灭绝的原因

由于其药用价值和保健功能已引起人们的重视,民众趋之若鹜,狭叶瓶尔小草在长白山区呈零星分布,过度采挖及游客的践踏,导致其原生环境受到重大破坏,野外调查曾一度难觅踪迹3狭叶瓶尔小草在植物系统学研究及对蕨类系统发育研究上具有重要的科研价值,目前已经陷于濒临灭绝的境地。

1.1.4人工栽培情况

目前尚未进行栽培。可试行孢子繁殖或分株繁殖,夏季采集成熟孢子,撒播在砂壤土和腐叶土的混合基质上,上覆玻璃,置于凉湿地或温室。或于春季分根繁殖,多带宿土栽于半荫的岩石园[2]。

1.1.5药用价值

被列为国家二级保护植物。全草入药,治肿毒。

2、裸子植物

2.1斑子麻黄

2.1.1种植方法

斑子麻黄在三种培养基中萌发率均很低,甚至不萌发(如土培和沙培),需经特殊处理(砂纸打磨)发芽率显著提高,总萌发率可达90%,相当于水浸催芽发芽率的6倍,且发芽速度快,四天即可完成。水浸催芽不仅所需时间长,第10天才开始萌发,而且种子易发霉,发芽率低,浪费了种子材料。建议引种栽培时,先机械打磨进行破皮处理,再进行水浸催芽。

2.1.2药用价值

麻黄是一味具有近二千年应用历史的常用中药,具有发汗散寒、宣肺平喘、利水消肿的作用。

2.1.3在内蒙的分布

斑子麻黄为阿拉善荒漠区石质低山山地的特有植物,分布于阿拉善盟贺兰山海拔1800米左右的山前坡地或山麓地段。

2.2樟子松

2.2.1药用价值

樟子松的樟子松油脂具有消毒、杀菌、驱风湿的作用。

2.2.2在内蒙的分布

我国的樟子松林主要分布在大兴安岭林区北部,在西起莫尔道嘎、金河、根河,东到新林、呼玛一线以北有连续成片分布。

2.2.3人工栽培情况

已有人工栽培技术。

3、被子植物

3.1四合木

3.1.1种植方法

四合木不需任何特殊处理即可萌发,三种处理的萌发率均较高,且萌发速度快,在6~8天内完成萌发。萌发高峰期出现在第3~5天,总萌发率可达50~70%。试验过程中有发霉种子,可能是种子生活力弱的原因。引种栽培时建议直播,更以土培为宜。

3.1.2濒临灭绝的原因

由于西鄂尔多斯地区地下煤炭、天然气资源十分丰富,近几十年来,人口数量不断增加,经济快速发展,兴建大的厂矿,修建铁路、公路等城市化建设挤占了四合木大面积的生存地,使它们的生境趋于破碎化,种群被分割。

3.1.3在内蒙的分布

四合木分布于鄂尔多斯市的杭锦旗、鄂托克族、巴彦淖尔市磴口县、乌海市及阿拉善左旗。具体分布在杭锦旗西部至乌海市黄河西岸到宁夏回族自治区石嘴山一带,以及贺兰山北部低山地区。

3.1.4药用价值

段金廒、周荣汉等人对1993年以前已知的蒺藜科植物中的生物活性物质进行了阐述,对中枢神经系统起到兴奋、致幻作用;可减缓心律,具有较强的抗心脏缺血作用和缓和降压作用;可使支气管扩张;具有强壮和抗衰老作用;具有激素样作用。

3.2半日花

3.2.1保护价值

半日花是亚洲中部荒漠的特有种,对研究亚洲中部,特别是研究我国荒漠植物区系的起源以及与地中海植物区系的联系有重要的科学价值。

3.2.2保护措施

应在半日花集中生长地区,建立自然保护区,严禁破坏;其他分布区,在宣传保护。同时,还应建立薪炭林基地,解决当地居民及地方工业的烧柴问题,以减轻对半日花的破坏。栽培要点:种子繁殖,发芽容易,但幼苗纤弱,注意养护。

3.2.3濒临灭绝的原因

日花为古地中海植物区系的残遗植物。现为亚洲中部荒漠的特有种。在我国可形成小面积的荒漠群落。由于过度放牧及乱挖烧柴,受到较严重的破坏,数量已逐渐减少。

3.2.4人工栽培情况

在实验室已有人工栽培技术。

3.2.5在内蒙的分布

在的乌海市、乌达区、伊盟的鄂托克旗有分布。

3.2.6药用价值

内蒙古鄂尔多斯蒙古族民间经常使用鄂尔多斯半日花的树枝,水提取后治疗水肿、红肿等症,具有一定的药用价值,但对其不同溶剂提取物中化学成分及药效研究未见报道。

3.3胡杨

3.3.1繁殖方式

胡杨有两种繁殖方式:种子繁殖和根蘖的无性繁殖。在老龄林中,胡杨抑制有性繁殖,采取无性繁殖方式是因为有性繁殖一方面耗费母株的营养积累,实生株死亡风险高,且种子来源不一定是该母株的后代,另一方面,种子可通过传播、扩散等方式侵入新的领地,并在新的环境中定居。所以胡杨严酷的逆境下充分利用生境资源(母株生境中根蘖无性系更新)和异质资源(种子新定居环境)去实现繁殖的最大收益,正是这种最大收益性导致了胡杨对群落生物多样性纯化行为。

3.3.2胡杨的药用价值

胡杨分泌的胡杨碱有药用价值,最早见于《本草纲目》。胡杨碱可当酵母发面,人吃了可治胃病,维吾尔医生就把它当做一味治胃病的特效药。胡杨碱经化验含有氨基酸、蛋白质、维生素、碳水化合物、盐碱、多种生物基因成分。有人曾在尉犁县的一个胡杨林区做过统计,那里的胡杨碱年产量达10 万kg 以上。维吾尔族老乡喜欢用它和面,拉出的面条柔韧而且香甜。

3.3.3在内蒙的分布

主要分布在塔克拉玛干沙漠周围,以塔里木河、叶尔羌河和和田河两岸以及塔里木盆地南缘许多河流的下游最为集中,形成千里“绿色走廊”。

4 结语

对内蒙古珍稀、濒临保护植物进行深入研究和采取保护,对于研究内蒙古植物地理、植物区系的发展历史和现状,揭示本区与其它地区的联系都有重要的意义。现在有很多植物正在面临濒临的危险,我们应该努力研究这些植物的利用价值,并将其充分利用。必要时我们应该研究其栽培技术并进行保护,从而能减少我国植物资源的损失。同时,我们应该要有保护环境的意识,从自身做起,从而进一步保护我们的植物资源。■

参考文献

1.杜润所.内蒙古地区国家二级珍稀濒危植物研究[J].阴山学刊,2007,21(3):32-34.

2.尹萍.狭叶瓶尔小草[J].中国植物红皮书,2000,16(5):32.

3.崔凯峰,黄利亚,黄柄军,马宏宇,陈庆红,冯秀春.长白山区珍稀濒危植物狭叶瓶尔小草种群现状及保护[J].华大学学报,2014,15(5):675-678.

4.侯众.四川草地上的珍稀濒危保护的药用植物[J].四川畜牧兽医,1991,16(3):35- 36.

5.燕玲,李红,段淳清,李香.13种野生观赏植物种子特性的研究[J].干旱区资源与环境,2004,18(5):152-158.

篇8

一、选择题(本题共20小题,每题2分,共40分)

1.被喻为中国鸽子树的植物“活化石”是

A.珙桐B.银杉C.银杏D.猕猴桃

2.蘑菇经常出现在森林中,但它却不是植物,原因是

A.蘑菇细胞中没有细胞壁B.蘑菇细胞中没有细胞核

C.蘑菇细胞中没有细胞膜D.蘑菇细胞中没有叶绿体

3.下列节肢动物中,属于昆虫的是

A.蜘蛛B.蜜蜂C.蜈蚣D.蝎子

4.杂交水稻之父袁隆平成功培育出高产杂交水稻,这是利用了生物多样性中的

A.生物种类的多样性B.基因的多样性

C.生态系统的多样性D.生态环境的多样性

5.下面描述的生物现象中,属于社会行为的是

A.成群的蚂蚁结成“圆球”过河

B.黑猩猩从洞穴中钓取白蚁作为食物

C.养鸡厂内成群的母鸡在“咯咯”地叫

D.乌贼受到威胁时会释放墨汁

6.到了冬季,生活在北方的青蛙要冬眠,而狼不需要冬眠。原因是

A.青蛙体形小,抗寒能力差B.狼体形大,抗寒能力强

C.青蛙是变温动物,狼是恒温动物D.狼善于奔跑,体温升高快

7.俗话说:“人有人言,兽有兽语”,蚂蚁常用哪种“语言”进行交流

A.舞蹈B.气味C.声音D.表情

8.在营养丰富、水分充足、温度适宜的黑暗密闭系统中培养乳酸菌、草履虫、蚯蚓、苔藓几种生物,存活时间最长的是

A.乳酸菌B.草履虫C.蚯蚓D.苔藓

9.进入20世纪后,几乎每年都有一种鸟类或哺乳类从地球上消灭,造成野生动物濒危和灭绝的主要原因是

A.自然灾害B.天敌过多

C.动物病虫害D.人类对生态环境的破坏

10.在生物分类上,人属于哺乳动物,主要依据是

A.人用肺呼吸B.人具有胎生、哺乳的特征

C.人体温恒定D.人能够直立行走

11.下列动物中,学习能力的是

A.龟B.蝗虫C.海豚D.珊瑚

12.地衣是下列哪两类生物的共生体

A.细菌和真菌B.细菌和藻类C.藻类和真菌D.蕨类和真菌

13.有“裸子植物故乡”美称的国家是

A.中国B.日本C.美国D.英国

14.保护生物多样性最有效的措施是

A.迁地保护B.建立自然保护区

C.法制管理D.科学研究

15.遇到不良的生活环境时,细菌以哪种形态来度过不良的生存环境

A.鞭毛B.荚膜

C.芽孢D.不成形的细胞核

16.关节在运动中所起的作用是

A.动力B.支点C.杠杆D.协调

17.下列活动中,是动物生来就有的、受遗传物质控制的是

A.小狗算算术B.海豚顶球

C.海龟产卵D.老马识途

18.在探究硬币上是否有细菌的小实验中,将硬币在细菌培养基表面轻轻一按,这一做法在细菌的一般培养方法中叫()

A.接种B.种植C.培养D.接合

19.下列四种生物,在细胞结构组成上不同于其他几种的是()

20.银杏树与杏树相比,最主要的区别是()

A.果实没有酸甜的味道B.没有鲜艳的花

C.种子没有果皮的包被D.没有果实和种子

二、填空题(本题共14小题,每空1分,共20分)

1.两栖类的幼体生活在水中,用___呼吸;成体生活在陆地上,用呼吸。

2.生物多样性包括三个层次,即多样性、的多样性和的多样性。

3.学习行为是指在的基础上,通过环境因素的作用,由和而获得的行为。

4.一个细菌或真菌繁殖后形成的肉眼可见的集合体称为。

5.仔细观察,你会发现鱼的口和鳃盖后缘始终是一张一合,交替进行,这实际上是鱼在进行,所以经鳃流出的水流与由口流入的水流相比,含量减少,含量增加。

6.从20世纪50~60年代的“剿灭麻雀”运动,到现在专家纷纷发出保护麻雀的呼吁,说明人们已经认识到,在生态系统中,任何一种野生动物在维持,促进生态系统的等方面都起着重要的作用。

7.现今常用的生物学分类的等级单位从大到小依次是界、门、、目、、属、。

8.在被子植物中,、和往往作为分类的重要依据。

三、判断正误,正确的画√,错误的画×。每空1分,共10分)

1.动物的学习行为一旦形成,就不会改变.()

2.病毒没有细胞结构,不能独立生活.()

3.只要是对人类有害的动物,都应消灭.()

4.两栖动物就是指成体既能生活在陆地上,又能生活在水中的动物.()

5.所有的鸟都适于空中飞翔.()

6.动物的分类除了要比较形态结构,往往还要比较生理功能。()

7.动物的“语言”就是动物之间有联系作用的声音。()

8.生物类群之间,两种生物所属分类等级单位越小,说明他们之间的

亲缘关系越远。()

9.环境中的各种资源是取之不尽、用之不竭的。()

10.有真菌产生的能杀死致病细菌的物质称为抗生素。()

四、综合分析题(每空2分,共30分)

1.下图是人上肢肌肉的协作关系示意图,请据图回答下列问题:

甲图乙图

(1)乙图表示人体动作,此时①处于状态。

(2)在上图中,骨骼肌受神经传来的刺激而收缩时,就会牵引绕着活动,于是躯体的响应部位就会产生运动。

2.右图为细菌结构示意图,请根据图回答问题:

(1)图中的2是,它使细菌能够。

(2)细菌的结构与真菌相比没有,只有1集中区域。

(3)该生物通过的方式进行繁殖。

3.下图是某生物兴趣小组对一个农田生态系统做调查之后,所绘制的食物网简图。请据图回答问题。

(1)在该生态系统中有条食物链。

(2)收获季节,有不少农民在田里焚烧农作物的秸秆,造成大气污染。针对这一现象兴趣小组的同学向有关部门建议建造沼气池,利用秸秆生产沼气。那么,分解秸秆产生沼气的生物属于生态系统中的。

(3)通过调查,兴趣小组的同学们认识到:如果人们为了一时的经济利益,大量捕捉农田生态系统中的蛇、蛙、鸟,就会造成和的大量繁殖,从而破坏生态系统的平衡,所以他们呼吁人们:不要随意灭杀某种动物,因此,动物在维持中起着重要的作用。

一、40分

1—5ADBBA6---10CBADB11—15CCABC16—20BCAAC

二、20分

1.鳃肺

2.生态系统基因生物种类

3.遗传因素生活经验学习

4.菌落

5.呼吸氧气二氧化碳

6.生态平衡物质循环

7.纲科种

8.花果实种子

三、10分

×√×××√×××√

四、30分

1.(1)屈肘肱二头肌收缩(2)骨关节

篇9

关键词:生物资源;保护;利用

1 生物资源及其重要性

生物资源是地球人赖以生存和发展的基础。生物资源也被叫做“生物遗传资源”,它涵盖我们所生活的这个星球上的一切生物以及微生物遗传资源。在我们地球上所有的自然资源中,生物资源更是不可或缺的一部分。生物资源在农业方面被广泛地加以运用,例如作物、林业、药材和花卉植物遗传资源等。因为生物资源的存在,我们人类才有了这些赖以的生存的必需品,比如大量的食物、薪材、沼气等干物质都是来自绿色植物的,还有很多动植物都可以供人类直接食用。生物资源同时支撑着传统工业的发展,化石能源越用越少,新兴工业技术则要以纤维素等生物资源为主要原料,以利用和改造多种微生物的代谢系统为主要技术手段进行生物加工。除此之外,生物资源还同时为人类提供大量的药物,除传统的中药材外,还有用现代生物和化学技术提取的治疗疟疾的新药青蒿素、蒿甲醚,治疗艾滋病的复方SH等。生物资源因其多样性成为了维持生态系统平衡的基本要素。

2 生物资源利用

2.1 生物资源与食品

野生物种可被人类驯化并进行圈养,也可被用作遗传改良。有的野生物种或者它的变种的个别基因能抵抗虫害,有的则可以用来提高相应作物的产量。得到这些有利基因后,科学家便将这些有用的基因收集并整理成“基因库”,以供利用。自然界中的灾害有的时候是因为某种遗传变异基因的丢失。举个例子来说,在19世纪四十年代,土豆因其产量高而在爱尔兰被大片种植,它暂时缓解了人口和粮食压力,但却大大降低了抵御自然灾害的能力。当时,一种引发土豆枯萎病的真菌(Phytophtorainfestans)首次侵袭爱尔兰,使得土豆变黑枯萎死亡。正是由于当地的土豆品种过于单一,都无法抵抗这种真菌,造成历史上有名的土豆,饿死了百万人口。另一方面,利用生物资源丰富基因的多样性,可以帮助作物增加产量。比如,矮化育种、杂交水稻等方式都会让水稻的产量同期增长20%-30%。因为这样,野生物种的多样性遗传基因被广发需求,尤其实在传统的农作物和家养的禽畜领域。比如,墨西哥多年玉米野生近缘种的发现具有很高潜在价值,可栽种出多年生高产玉米。

2.2 生物资源与医学

生物资源在人类医学健康方面发挥着重要作用,生物资源是药品成分的重要一部分。在药物研制过程中,很多功效都要依靠植物的有效成分,上千种抗生素都是源于微生物的,比如,阿司匹林就是在野生物种中发现的。美国食品与药物管理局批准的药物中,有过百种来自天然生物活性物质或其衍生物,抗癌药物过半源于天然生物活性物质或其衍生物[7]。另外,很多新的医药问题不断产生,如心血管疾病、癌症等老年性疾病。这些都被期待可能在生物资源中找到治疗方法。

除了制药方面,生物资源在研究人体生理、疾病致病机理时也起了很大的帮助,如动物模型就是一例。比如,树 这种小型哺乳动物就成功地帮助科学家们建立了很多种医学生物学动物模型并已广泛应用于人孢疹病毒感染、乙肝等疾病的研究中。

2.3 生物资源与能源

新能源可被分为传统生物质能和新型可再生能源,其中新型可再生能源被分为以下几类:太阳能、风能、现代生物质能。生物质是光合作用所产生的有机体。而对于可再生能源来说,生物质能是指“绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物中的能量形式”,这种能量是以生物质为载体的唯一可再生的碳源,可以被转化为常规的固液气三态燃料。生物质能的原始能量来源是太阳,换句话说,生物质能是太阳能的一种表现形式。因此,生物质不仅仅能量巨大而且在地球上分布广发,所以生物质能正在被广发地研究和开发利用。有机物中除矿物燃料以外所有来源于动植物的能源物质均是生物质能,一般林农工业的废弃物、动物的大便等。地球上的生物质能丰富且无害,每年经光合作用产生的物质达上千亿吨,其能量等同于地球能耗量的十倍以上,但是利用率却不到3%。因此可见,生物质能在未来新能源中将发挥重要作用。

3 生物资源濒危状况

20世纪后期,全球人口增加、气候变化,物种多样性锐减,范围几乎涵盖了地球上的动植物等一切生物类群。

据联合国粮农组织,全球林业面积为39亿hm2(改成汉子把,不知道什么单位),因乱砍滥伐每年减少0.4%,热带雨林的减少速度则快1倍。非洲森林覆盖率从60%减至10%;南美洲2/3热带雨林已消失,亚马逊河流域的原始森林已被砍伐过半;东南亚的热带雨林也在迅速消失。

农作物资源的情况更加悲观,1949年我国小麦品种约1万,而如今只有300个左右;我国原产的野生稻和大豆种群数已减少70%至90%,其他国家也如此。我国草药蕴藏量也急剧下降,30多种濒于灭绝,其中354种已列入国家濒危植物名录。

在动物资源方面同样存在很大的问题。粮农组织称,如今每年至少有1种畜禽品种灭绝,目前牛羊猪马和禽类品种约20%有灭绝的迹象。据统计,中国已有10个畜禽地方品种消失,8个濒临灭绝,20个数量在减少。水源干枯污染和过度捕捞导致大量水生生物遭殃,如白鳍豚、鳃鱼和一些冷水性鱼。野生动物的种群数量在下降,如珍禽朱鹦仅有数十只,扬子鳄仅有少数残存于长江中,而这些野生种往往具有独特的品质特性,对于保证人类的安全非常必要。

4 生物资源锐减的缘由

地球上的生物资源骤减几个主要原因是:(1)各种动物的栖息

地的消失及碎片化。随着城市化和工农业发展,森林被乱砍滥伐,草原被过度放牧,生物栖息地不断被破坏消失,大片连接的生态环境被剪断,这种状况很严重地影响了生物维持生存和生态过程的能力。(2)抢夺似的砍伐和掠取。(3)环境污染。(4)生产的集约化和商品化。品种的高度一致性降低了遗传基础和对病虫旱寒等的抵御能力。(5)外来物种的人侵。人类的定居和活动对生物资源破坏严重,尤其在一些岛屿国家。

综上所述,为了实现可持续发展,国家应建立完整的生物资源保护管理w系,注重生物资源的收集和保存,对生物资源保护给予充足的经费支持,并建立相关政策法规逐步规范生物资源工作。

参考文献

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[2]方嘉禾.世界生物资源概况[J].植物遗传资源学报,2010,11(2):121-126.

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[5]沈培清,郑红,刘汝文,等.中国树 实验动物化研究进展和展望[J].动物学研究,2011,32:109-114.

篇10

传统的生物保护战略被动地强调现存濒危物种和景观元素的保护,如果将物种运动和生态过程作为一个能动的景观控制过程来对待,我们将会有一种全新的景观规划途径。其中有三个方面的概念对这种新的景观规划途径有启发意义:即景观的空间构型对生态过程的作用,生物进化空间轨迹与景观格局设计及景观阻力与潜在的生态基础设施的设计。景观生态安全格局正是在这些方向上的一个新的探索。

关键字:生物多样性;生物保护;景观生态;景观规划

1.生物多样性保护的景观规划途径

景观规划设计在生物多样性保护中的意义已引起生物学家的高度重视,用Wilson(1992,P317)的话说“作为一个发展中的专业,景观设计(LandscapeDesign)将在(生物多样性)保护中起着决定性的作用,在环境日益人工化的情况下,仍然可以通过林地、绿带、水系、水库和人工池塘及湖泊的巧妙布置来使生物多样性保持在很高的程度。总体规划不但考虑经济效益和美,同时考虑生物种类的保护”。

生物多样性(Biodiversity)包含三个层次的含意:(i)遗传多样性,即指所有遗传信息的总和,它包含在动植物和微生物个体的基因内;(ii)物种多样性,即生命机体的变化和多样化;(iii)生态系统的多样性,而栖息地、生物群落和生物圈内生态过程的多样化(见McNeely等1990;Soule1991;NAS1992)。相应的生物多样性保护也分别在环环相扣的多个生物空间等级层次(Biospatialhierarchy)上进行,即(i)景观或生态系统综合体层次,(ii)群落层次,(iii)物种层次,(iv)种群层次和(v)基因层次。生物多样性的空间等级层次与空间位置和格局紧密相关,这也正是本文关于生物保护景观规划讨论的出发点。

总起来讲,生物多样性保护可分为两种途径:以物种为中心的途径和以生态系统为中心的途径。前者强调濒危物种本身的保护,而后者则强调景观系统和自然地的整体保护,力图通过保护景观的多样性来实现生物多样性的保护。保护战略上的两种不同途径也体现在以生物保护为目的的景观规划设计中:以物种为出发点的的规划途径和以景观元素为出发点的的规划途径。尽管两者都考虑物种和生态基础设施的保护,但前者的规划过程是从物种到景观格局,而后者是从景观元素到景观格局。

1.1以物种为出发点的景观规划途径

该规划方法强调,使景观生态规划具有意义的充分必要条件是选准保护对象,并对其习性、运动规律和所有相关信息有充分的了解。以此为基础来设计针对特定物种的景观保护格局。一个整体优化的生物保护景观格局是由多个以单一物种保护为对象的景观最佳格局的叠加与谐调(Amstel等1988;Selm1988)。这一途径一般可分为下列五个步骤:

(i)根据物种的重要性,选择目前的或潜在的保护对象。

(ii)收集关于保护对象的信息,包括查阅文献,明确适合于每一保护对象的最佳景观结构。

(iii)汇总和比较所有保护对象对景观的需要。

(iv)修改保护物种清单以取得保护的谐调与一致性。

(v)综合以单一物种保护为目的的景观规划来获得某一地域的总体生物保护景观规划。

如果有足够详尽的关于物种及其相关联系的信息的话,

以物种为中心的景观规划途径可以说是,最有效和科学的生物保护途径。但是,这一途径一开始就将可能遇到规划师和生物学家都无法解决的问题,即什么物种应优先保护的问题。人们一般从三个方面的标准来选择优先保护的物种:

(i)目前的稀有、特有性,受协状态及其实用性,大型哺乳动物和那些被列入国际濒危物种名单之列的物种显然应作为首选的保护对象。往往被作为首选对象。

(ii)物种在生态系统及群落中的地位。保护对象应对维护整体生态平衡有关键作用。

(iii)物种的进化意义。一种杂草可能本身很不起眼,在群落内也表现不出重要意义,但却有可能对进化史及未来生物多样性的发展有重要价值。用进化的观点来进行生物多样性保护比被动地保护现存的濒危物种更具有意义(Edwin1991)。

1.2以景观元素保护为出发点的途径

这一途径并不基于对单一物种的深入研究来作景观规划,而是把生物空间等级系统作为一个整体来对待。集中针对景观的整体特征如景观的连续性,异质性和景观的动态变化来进行规划设计。该途径认为,现实的生态过程发生在一个时空嵌合体中,包含生物等级系统的各个层次。而批评以物种或群落保护为对象的规划只是偏面地解决了一个连续的复杂系列的局部和片段(NossandHarris,1986)。因此,以景观元素为核心的整体规划途径强调以下的步骤(Harris1984,NossandHarris1986;Noss1991):(i)生态过程和生物多样性成份包含在一个广泛的时空尺度上,因此,一个全面的规划应该以生物等级系统的各个层次的受协成分或节点(Node)作为保护对象。强调节点的多样性,这些节点小到一棵孤树或一个森林斑块,大到国家公园和自然保护区。而对单一物种本身则不作深入考察。(ii)因为景观的破碎和分割被认为是危胁生物多样性的一个最重要因素,所以,规划强调景观的连结关系和格局设计。规划的目标是将每一景观中各种大小的节点连接成为整体的保护网络,并在区域和大陆尺度上建立景观保护体系。

(iii)景观及其保护必须从时空系统和动态的、飘移的嵌合体(ShiftingMosaic)角度来认识和理解。所以,生物多样性保护的景观规划旨在维护嵌合体的稳定性,综合考虑保护及发展规划,以实现景观的可持续性。与以物种为核心的规划不同,以景观元素为核心的规划的第一步不是确定单一物种作为保护对象与研究其特性,而是首先分析现存景观元素及相互间的空间联系或障碍,然后提出方案来利用和改进现存的格局,建立景观保护基础设施(ConservationInfrastruture)。包括在现有景观格局基础上,加宽景观元素间的联接廊道、增加景观的多样性、引入新的景观斑块和调整土地利用格局。

此景观元素为核心的规划途径的理论指导包括岛屿生物地理学(IslandBiogeography)和景观生态学。景观的连续性、异质性、动态和飘移等是规划着重考虑的景观特性。这一规划途径的一个典型代表是所谓的景观群岛模式(ArchipelagoModel),或称为综合利用模式(Multiple-useModel,简称MUMs)(Harris,1984;NossandHarris1986)。这一模式包括一个绝对保护的核心区和周围缓冲区。沿核心区向外人类活动强度逐渐增加。核心区是生物多样性等级系统中任一层次上的某一节点。

一个关于整体景观保护的类似的概念是所谓的景观补偿区网络(NetworkofLandscapeCompensativeAreas),这一概念强调景观规划和管理的一个最重要原则是景观的多样性和最优格局。而这样一种最优格局表现为地域内多层次的景观补偿系统和生态基础设施(Mander等1988)。这一理想的景观格局实际上是一个等边六角形。在这样一个六角形中,景观的生态多样性和稳定性通过多层次的生态过渡带和补偿区网络来实现。

以景观元素为导向的规划避免了上述的以特定物种为核心的规划途径的缺点,而从整体上来设计全面的、包容的景观格局。对于景观这一复杂的系统来说,这似乎是合理的。问题是,这种从形式出发的景观格局设计是否能满足内容即物种的保护需要?景观格局是为谁而设计的?

2.多样性保护的空间战略生物多样性的丧失主要有以下六方面的原因:

(i)栖息地的消失;(ii)栖息地(景观)的破碎化;(iii)外来种的入侵和疾病的扩散;(iv)过度开发利用;(v)水、空气和土壤的污染;和(vi)气候的改变。

其中,栖息地的消失和破碎是生物多样性消失的最主要原因之一。在中国尤其如此(BCCA,1992)。栖息地的消失直接导致物种的迅速消亡,而栖息地的破碎化则导致栖息地内部环境条件的改变,使物种缺乏足够大的栖息和运动空间,并有利于外来物种的侵入。适应于在大的整体景观中生存的物种一般扩散能力都很弱,所以最易受到破碎化的影响。

尽管生物保护的景观规划途径有所不同,一些空间战略都被普遍认为是有效的。这些战略对克服上述人为扰有积极作用。包括:(i)建立绝对保护的栖息地核心区;

(ii)建立缓冲区以减少人为活动对核心区的干扰;

(iii)在栖息地之间建立廊道;

(iv)增加景观的异质性;

(v)在关键性的部位引入或恢复乡土景观斑块。

2.1绝对保护核

这是自然保护中最传统的战略,其基本思想是将保护对象(残遗斑块或濒危物种栖息地)尽量完整地保护起来,并将人类活动排斥在核心区周围的缓冲区以外。

岛屿生物地理学强调自然保护区设计中的面积和临近关系。这一理论最早由Preston(1962)和MacArthur及Wilson(1963,1967)等首先提出并发展。这一理论假设一个岛上的物种数目最终将趋于一种动态平衡。导致平衡的两种过程是物种的迁入和灭绝。达到平衡状态的物种数主要取决于岛屿的大小和岛屿离种源的距离,即面积效应(AreaEffect)和距离效应(DistanceEffect)。也就是说,一个小的保护区不但最终将只能允许少数物种的生存,并在一开始就使物种迅速消亡。而远离种源的保护地,则很难使物种有再迁入来取代消亡的个体。这一假设或多或少在海洋岛屿和孤立的陆地残遗斑块的观察中得到证实(见FrankelandSoule,1981;Harris1984;FormanandGodron1986;Forman

1995)。但是,陆地景观斑块与海洋岛屿的状况有很大差异(Forman1979;Harris

1984),目前还没有一个有效的途径来衡量陆地景观斑块隔离状况。有学者提出用景观阻力(LandscapeResistance)来衡量栖息地斑块间的隔离程度(FormanandGodron1986;Formam

1995)。影响景观阻力的因素包括景观的基相质地和边界频率等。Kanaapen等(1992)提出用最小累积阻力来衡量隔离程度。

岛屿生物地理学的越大越好和越近越好的基本原则在今天仍被广为接受,但也有不同的看法(如SimberloffandAbele1976),认为几个小的保护区可能比一个大型保护区有更多的优越性。

一些反映面积和物种及种群关系的门槛为规划提供了有用的指导。其中之一是种群健康所需要的最小面积(ViableMinimumArea)。对此,有两条法则,即近期法则和长期法则。近期法则主张最小的有效种群数是50;长期法则主张最小种群数为200-500,这样才能保证生物保护的长期安全。根据这两个门槛,可以相应地确定最小面积(FrankelandSoule1981;Harris1984)。

根据岛屿生物地理学,物种与面积之间存在着以下的关系(MacArthurandWilson1967)

其中S和A分别是物种数和面积(公顷),C和z是特定物种及环境条件下的参数。尽管C和Z因具体情况变化很大(见Wilcox1980),这一公式指出,当栖息地斑块很小时保护面积的微小增加会导致物种的大幅度增加,而当栖息地斑块很大时,其面积的进一步扩大只能增加少量的物种。根据这一特点,一般认为保护区的面积每减少十倍,物种数将损失30%。

另一种门槛变量是破碎度。根据采伐的模拟表明,景观中至少有50-70%的原有森林生境才能保护物种及生态过程的健康和维持正常秩序(FranklinandForman1987)

2.2缓冲区

缓冲区(BufferZones)或过渡带(TransitionZones)的功能是保护核心区的生态过程和自然演替,减少外界景观人为干扰带来的冲击。通常的方法是在保护核心区周围划一辅的保护和管理范围。但试图在保护核周围建立缓冲区的设想往往会落空,原因是缓冲区土地的所有权法律上不属于保护区管理部门(见McNee1y1992)。在有的情况下保护区内部也设缓冲区。但是,国际上关于如何划分缓冲区的技术问题一直没有解决。也就是说缓冲区应该划到什么地方,如何划才最有利于保护同时不给当地居民带来过分的经济损失。显然,以保护核心为中心同心圆式地划分缓冲区的做法是不科学的。一个新的划分缓冲区的途径是利用阻力面的等阻线来确定其边界和形状(Yu,1995a-b,1996a)。阻力面类似与地形表面,其中有缓坡和陡坡,呈现一些门槛特征。据此来划分缓冲区不但可以有效地利用土地,而且,可以判别缓冲区合理的形状和格局,减少缓冲区划分的盲目性。

2.3建立廊道(Corridor)

对抗景观破碎化的一个重要空间战略是在相对孤立的栖息地斑块之间建立联系。其中最主要的是建立廊道。生态学家们普遍认为,通过廊道将孤立的栖息地斑块与大型的种源栖息地相联接有利于物种的持续,和增加生物多样性(见FormanandGodron1986;HarrisandScheck1991;SaundersandHobbe1991;Forman1995)。这一观点最近在景观规划和设计领域内得到认真的对待(SmithandHellmund1993)。

理论上讲,相似的栖息地斑块之间通过廊道可以增加基因的交换和物种流动,给缺乏空间扩散能力的物种提供一个连续的栖息地网络,增加物种重新迁入的机会和提供乡土物种生存的机会。许多实地观察也证实了廊道的这种功能(详见HarrisandScheck1991;Forman1995).

廊道的联系和辐射功能使他们成为促进未来生物多样性进化的重要景观结构(Erwin1991)。根据这一功能,廊道的设计应与生物进化的轨迹相适应,联接重要的物种源以保护不断的物种交流和辐射。

但是,廊道的意义也不能过分地强调。他们有时并不能起到联系乡土栖息地的作用。相反,他们有可能对乡土物种带来危害。在大尺度空间上的一个例子是南北美大陆联接的形成在过去几百万年内导致生物多样性的灾难性的损失(May1978;Gould1993,p347)。在小尺度上的观察也证明廊道对乡土物种的危害性(见HarrisandSheck1991)。对某些生态过程有促进作用的廊道,恰恰对某些物种的运动有阻碍作用。联结孤立栖息地之间的廊道往往会引导天敌的进入,或外来物种的侵入而危协到乡土物种的生存。美国佛罗里达州的开发就有许多这样的问题。外来物种沿着交通廊道侵入景观深处,危协乡土物种的生存(见HarrisandScheck1991)。

由于廊道功能的这些矛盾,要求景观设计师谨慎考虑如何使廊道有利于乡土生物多样性的保护。特别应注重以下几个方面的考虑(Harrisandsheck1991):

(i)多于一条廊道:多一条廊道就相当于为物种的空间运动多增加一个可选择的途径,为其安全增加一份保险。

(ii)乡土特性:构成廊道的植被本身应是乡土植物。

(iii)越宽越好:廊道必须与种源栖息地相联接,必须有足够的宽度。否则,廊道不但起不到空间联系的效用,而且,可能引导外来物种的入侵。至于多宽的廊道较为合适,目前尚无定论,但越宽越好是一条基本原则。

至于针对某一种动物运动的廊道,当地的生物和生态专家的经验往往能提供最可靠的参考(Binford等1993)

(iv)自然的本底:廊道应是自然的或是对原有自然廊道的恢复。任何人为设计的廊道都必须与自然的景观格局,如水系格局相适应。

其它联接破碎斑块的方式包括建立动物运动的"跳板"(SteppingStones),改造栖息地斑块之间的质地和减少景观中的硬性边界频度等以减少动物穿越景观的阻力。

2.4增加景观的异质性(Heterogeneity)

实验观察和模拟研究都显示,景观异质性或时空的嵌斑特性(Patchenes)有利于物种的生存和连续及整体生态系统的稳定(Turner1987;PickettandThompson1978;KolasaandPickett1991;Renshaw1991;Kozakienicz1995;Forman1995)。许多物种需要两种或多种栖息地环境。景观的空间格局与时间更替一样可能会显得杂乱无章。但这种动态和交替抹去了景观中的剧烈性的变化,使系统保持稳定。所以,保护和有意识地增加景观的异质性有时是必要的。(FrankelandSoule1981;Hayes等1987)。增加异质性的人为措施包括控制性的火烧或水淹、采伐等。

2.5恢复栖息地

另一种代价很高的生物保护战略是栖息地的恢复,在关键性的部位引进乡土栖息地斑块,作为孤立栖息地之间的“跳板”,或增加一个适宜于保护对象的栖息地。这样可以大大增强生物多样性保护的效果,同时也可提高景观的美学价值(Hayes等1987;Morris1987)。

上述多种生物多样性的保护战略都在不同程度上有积极作用。关键的问题是在什么地方和怎样来构建上述空间结构和战略。也就是说在什么地方划分缓冲区?在什么地方建廊道来联接栖息地斑块?在什么地方引入新的斑块来有效地影响生态过程?这些问题还远未得到解决。

3.生物保护的景观规划途径讨论

3.1普遍的缺陷和应改进的方面

上述关于生物保护的景观规划途径和空间战略总起来有以下两个方面的不足:

(i)被动的途径

除少数例外,目前生物保护多采用被动方式。生物多样性或乡土栖息地被作为被动的保护对象,被圈在一定的地区或限制在一定的网络内运动。如果把生物对景观的利用作为一个能动的生态过程,一种对景观的竞争性的控制过程,情景可能会很不一样。在这种假设下,通过识别关键性的景观局部和空间联系,而利用物种自身的对空间的探索和侵占能力来保护生物多样性。这也正是景观生态安全格局(EcologicalSecurityPatterns)概念的基本出发点之一(Yu1995a-c,1996a-b)。

(ii)局限于对“实体”景观的保护

由于上述关于把物种作为被动对象保护在特定地域和现存景观元素中的局限性,生物保护中的景观生态研究和规划往往注重现有景观元素及格局与生物运动过程的关系(LaverandHaine-Young1993)或偏于记载和再现现存的景观实体元素而对景观的另一半,即作为景观实体元素背景的部分研究很少。而恰恰是这部分“虚体”景观,如作为景观中森林斑块背景的农用基质,对物种的空间运动起作很重要的作用。那么,在这种景观基质、或背景中是否存在着某种隐藏的或是潜在的结构,影响、甚致控制着景观生态过程呢?

由于上述两个局限性,生物保护的上述空间战略的有效性也就值得怀疑了。如传统的缓冲区的划分方法,和根据现存的自然结构来建立廊道并相信物种能利用其进行空间运动等都值得进一步讨论。

所以,下列三个问题依然存在:

(a)如果要选择某一栖息地进行保护应如何选择,包括什么和在什么位置。

(b)如果两个或多个孤立的栖息之间需要构筑廊道,什么地方设廊道才具有高效性。

(c)如果恢复一个退化的景观,应在什么地方着手,才可以使恢复过程更有效,包括有效地使乡土物种得以维持和繁衍,和有效地阻止外来物种的侵入。

对这些问题的回答不但需要考察现存景观元素及其空间格局,同时还应研究潜在的景观基础设施。景观生态安全格局理论在这方面作了初步的探讨(Yu1995a-c,1996a-b)。

3.2一些具有启发意义的概念

针对上述普遍采用的景观规划和空间战略的局限性,有学者提出了一些新的概念和模式。尽管这些新概念仍很大程度上还停留在理论阶段。但对未来生物保护的景观规划发有重要的启发意义。

(i)景观的空间构型概念(SpatialConfiguration)

这一概念强调景观的构型,即景观元素的毗邻关系。景观的空间构型可能比笼统意义上的景观异质性或景观的嵌合体特性更具有意义(Forman1990,1995)但关于这一设想尚没有进一步的实验观察的支持。

同样的设想也包含在森林的群岛模式之中,这一模式主要讨论破碎化的残遗森林景观的空间分布(Harrs1984)。该模式强调斑块在联系整体群岛系统中的作用应作为斑块被选作为保护对象的首要因素。单一斑块选择作为保护对象的标准包括:①空间位置,②总的物种丰富性,③对特有区系成分生存和延续的意义,④发生遗传变异的可能性。而“选择栖息地岛屿保护地的压倒一切的保护标准是其在整体景观生态系统中的作用”(Harris1984,p158)。

(ii)进化动态世系概念(EvolutionaryDynamicLineage)

这一概念认为,目前生物保护的战略基本上是保护那些正走向灭绝的稀有物种,而这并不是我们所需的。应该保护的是进化的过程(Erwin1991)。

那些对当代进化过程有重要意义的关键地区应作为我们的保护和管理重点。

根据物种进化的空间轨迹来设计景观生态保护格局,才使生物保护更具有意义而应作为我们今后努力的方向。

(3)景观阻力的概念(LandscapeReristance)

用景观阻力来衡量景观中栖息地岛屿的隔离状态在景观生态规划中具有重要意义(Forman1995)。