生物多样性研究范文

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生物多样性研究

篇1

(一)资产的两重性森林生物样性资产由森林生物资产(包括活动物、植物和微生物)和森林生态资产(森林生态效益资产)构成。森林生物资产的最大特点是具有生物转化功能(岳上植,2002.)。生物转化是指导致森林生物多样性资产质量(遗传价值、密度、成熟期、脂肪层、纤维强度)或数量(重量、立方米、纤维的长度或直径)发生变化的生长、蜕化、生产、繁殖的过程,从转化的机理上看,森林生物多样性资产主要靠自然力的作用和自身的转化能力实现其再生和转化。林业生产活动只起“催化剂”作用,会经常出现数量不减反增的现象。因此,对于森林生物多样性资产的初次确认和再次确认应定期地结合评估,以评估促进核算。

(二)价值的多元性森林生物多样性是森林这一综合地域类型中所呈现出来的生物多样性。一般而言。生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性三个层次,其所体现出来的价值分为直接使用价值、间接使用价值、选择价值和存在价值四类(国家环保局,1998)。直接使用价值是指森林生物多样性直接满足人们生产和消费需要的价值,又可分为直接实物价值和直接非实物服务价值;间接使用价值是指森林生物多样性提供的生态功能的价值;选择价值是指人们为了将来能直接或间接利用森林生物多样性的支付意愿;存在价值是人们为确保森林生物多样性继续存在的支付意愿(张颖,2002)。价值的多元性决定了会计确认与计量的困难与复杂性。森林生物多样性与人类的生存与发展密切相关,其所体现的价值不仅在于为当代人提供直接使用价值,更重要的是为人类目前及将来所创造的巨大的非直接使用价值,所展现的是对人类可持续发展的积极意义。

(三)资产的整体性森林生物多样性资产是有形资产和无形资产相互统一的整体。当森林生物多样性作为提供木材、竹材和蘑菇及其它动植物产品来源时,释放的是直接环境效益,此时属于有形的森林生物资产;当森林生物多样性作为涵养水源、保育土壤、固碳制氧等森林生态效益资源的时候,释放的是间接环境效益,此时属于无形的森林生态资产,两者的结合点在于森林生物多样性资源同一载体。森林生态资产不能脱离森林生物资产而独立存在,两者相互依存,其价值的形成、消费和补偿过程密不可分。因此,森林有形资产在其实物量和价值量的增减变动过程中,森林无形资产也相应地发生变动,其所发挥的生态效益地会发生变化。因而在对森林有形资产的价值确认和计量中,也要相应地对森林无形资产的价值及其所产生的效益进行确认与计量。

(四)稀缺性和不可替代性森林生物多样性资产是相对稀缺的,这不仅表现在天然存量方面,还表现在生成率方面。同时,地球上生物物种是自然界长期进化的产物,因而各物种的形态、结构和功能在绝对意义上是不可替代的。森林生物多样性资产的稀缺性和不可替代性,产生了对有限资源的优化配置要求,体现在会计上是必须对其进行确认和计量。

(五)产品的公共性和市场的无形性森林生物多样性资产发挥的生态效益具有典型的外部经济性,它超越了进行森林经营活动的林业行业以外的外部影响,即不通过市场机制反映的影响,进而会产生不能全部反映到私人收益中的社会收益。公共物品是具有外部经济性的典型例子。森林生物多样性资产发挥的生态效益主要是一种无形效用,不能贮藏和移动,生产者难以对其控制,即无法迫使受益者偿付了补偿费用后才能享用其生态效用。因此,森林所提供的生态效益服务具有“公共物品”的特性。同时,由于森林生物多样性资产中的生态资产一般不存在市场,所以应更多地考虑非市场价值的计价方法,实现对其生态价值的确认和计量。

二、森林生物多样性资产的会计确认、分类

(一)森林生物多样性资产的会计确认森林生物多样性价值的会计确认是指将森林生物多样性资源作为一项森林生物多样性资产、森林生态效益记入会计载体的过程。会计确认的核心问题是选择合理的会计确认标准。森林生物多样性资产要能够作为一项资产加以确认,应当符合资产的确认条件,会计确认从理论上讲要同时满足四项标准:(1)可定义性。我国《企业财务会计报告条例》中给出的资产定义为:“资产是指过去的交易、事项形成并由企业拥有或者控制的资源,该资源预期会给企业带来经济利益”。“预期会给企业带来未来经济利益”是资产的最本质特征。森林中拥有丰富的野生动物资源(如药用、食用、纤维、芳香油等)和野生植物资源(如哺乳类、鸟类和爬行类等)。作为林业经营组织来讲,一旦森林生物多样性资源为其所拥有或控制就能为它带来直接或间接的净现金流入。因此,它们符合确认的第一个条件——资产的定义。(2)可计量性。森林生物多样性资产可以通过现有多种计量属性选择达到对其计量的目的,但是由于森林生物多样性资产自身的特殊性,其计量比较复杂。同时,对森林生物多样性资产的科学定价主要通过对其价格评估的基础上进行。从长远来看,随着评估理论和技术方法的不断发展和完善,能够做到对森林生物多样性资产的合理计量。(3)相关性。会计信息的相关性是指会计信息能够影响信息使用者的决策、能够导致信息使用者决策的差别(于富生等,2000)。显然,森林生物多样性资产计量所反映的信息,可以帮助决策者了解森林生物多样性资产的实物量和价值量、存量和流量信息,从而会影响到他们为我国森林生物多样性保护事业所采取的宏观或微观的经济决策。(4)可靠性。可靠性是指信息使用者可以对会计信息给予充分信赖。“当信息没有重要错误或偏向,并能够如实反映其所拟反映或理当反映的情况而能供使用者作依据时,信息就具备了可靠性”(国际会计准则委员会,2003)。真实反映是可靠性的核心标志。森林生物多样性资产的计量结果,可从一定程度上真实反映林业经营组织所拥有或控制的森林生物资产和森林生态资产的实物量与价值量,足以使决策者信赖。

(二)森林生物多样性资产的分类森林生物多样性资产分类标准有多种,其中最基本的是按存在形态分。按存在形态可将森林生物多样性资产分为有形的森林生物资产和无形的森林生态资产。森林生物资产是指森林中活的动物、植物和微生物及栖息于动物、植物和微生物的个体基因,包括林木资产、林副产品及以森林为依托生存的动物、植物和微生物等,因此森林生物资产是一种有形资产。森林生物资产在价值层次上主要表现为物种多样性价值和基因多样性价值,在价值总额中主要表现的是直接使用价值。森林生态资产是指森林生态效益所形成的资产,包括有机物质的生产、的固定、的释放、营养物质循环与贮存、水土保持、净化污染物等。森林生态资产在价值层次上表现的是森林生态系统多样性价值,在价值总额中表现的主要是间接使用价值和和部分直接使用价值(如旅游观赏价值、科学文化价值等),此外森林生物多样性所表现出来的选择价值和存在价值,也归属于森林生态资产。

(三)森林生物多样性资产核算在实践中的应用从森林生物多样性资产会计核算的可操作性角度考虑,目前主要可侧重于森林物种多样性价值方面的核算,特别是其中植物和动物多样性价值的核算。虽然森林生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,但目前人们对每个层次的认识是非常有限的。相对而言,物种多样性最明显也最容易测定。而森林遗传基因多样性多发生在分子水平上,它主要包括染色体的多态性、蛋白质的多态性和核酸的多态性三个方面。就目前人们的研究手段和认识水平看,要做到完全掌握森林中有机体,即动植物和微生物的DNA中的氨基酸的排列次序及其结构还是比较困难的。而生态系统多样性的测定比遗传多样性的测定更困难,因为系统的边界都是模糊的。同时,对于物种多样性,也部分受到研究手段和认识水平的限制,对于其中的微生物多样性测定与确定比较困难,所以物种多样性目前主要着重于植物与动物多样性的测定,特别是其中的裸子植物、被子植物和脊椎动物。因此,一般来讲,目前森林生物多样性资产的核算主要是以物种多样性中的植物与动物价值的核算为代表,暂不考虑基因及生态系统多样性价值的核算。

三、森林生态效益的会计确认

(一)森林生态效益的概念及特征森林生态效益作为一种间接效益,就是指在一定的会计期间内森林生态资产所释放出来的效用。其具有几个重要特征:(1)外在经济性。外在经济性在林业中是最普遍的现象。当森林生物多样性发挥涵养水源、保育土壤、固碳制氧和保护物种及基因多样性等多种生态效益的时候,这种生态效益却被非林业经营部门乃至全社会无偿地享用,而不必为此付出相应的费用。(2)非减性。森林生物多样性直接效益的发挥,意味着森林生物资产的减少。而森林生态效益的实现,并不意味着一定要减少森林生态资产。(3)模糊性。森林生物多样性的直接效益随着木材、蘑菇、动物毛皮等的出售而实现,并可用货币直接计量。但森林生态效益没有物质载体,无法对其效益进行准确的计量,只能通过估计来反映。因此,森林生态效益的确定具有模糊性。

(二)森林生态效益的会计确认长期以来我国传统林业会计中核算的收益部分只是对市场上可以进行交换的货币收益进行确认,对林业生产经营活动所引起的生态效益外在性不予确认,使得大量的森林生态效益价值游离于会计循环之外,严重阻碍了森林生物多样性资源可持续效益的发挥,危及了林业自身的生存和发展。因此,作为林业经济经营组织必须考虑林业生产经营活动对外部产生的影响,会计上应反映这一巨大的森林生态效益,将森林生态效益外在经济性作为收入要素纳入核算体系(温作民,2003),从而进一步转化为林业经营组织的环境效益,真实地评价其业绩。根据财务会计的收入定义,收入是一种经济利益的总流入。显然,森林生态效益外在性部分并没有形成经济利益的流入。因此,传统财务会计确认收入的流入和流出概念不能满足将森林生态效益完整地纳入会计核算体系的要求。要将森林生态效益作为收入要素纳入会计系统,其确认可以根据其标准进行:(1)符合定义。符合森林生态效益定义,森林生态效益作为一种间接效益,是指在一定的会计期间内森林生态资产所释放出来的效用。(2)可计量性。据有关部门测算,森林生态效益是其经济效益的13倍。国外特别是发达国家对森林生态效益每年都要进行准确的核算。(3)相关性。森林生态效益会计核算提供了关于森林生物多样性非木材价值的更多的信息,这些信息将有助于投资者和决策者对森林生态功能重要性留下深刻的印象,特别是可以为林业主管部门或财政部门进行相关决策或制定相关的会计制度与准则提供依据,适应新时期我国林业跨越式发展的需要。(4)可靠性。模糊性虽然增加了森林生态效益计量的难度,但是只要是估计的合理,仍然具有可靠性。因此,凡是符合森林生态效益的定义,能够用货币计量,并且具有相关性和可靠性的森林生态资产所释放的效用,都可确认为森林生态效益。

四、森林生物多样性价值的会计计量

(一)森林生物多样性价值的计量尺度计量包括货币计量与非货币计量。就货币计量而言,其计量单位笼统地讲就是货币,由于货币能把经济业务全面、综合地反映出来,所以货币成为会计统一的计量尺度。森林生物多样性价值的计量应同时采用货币计量和非货币计量两种形式。这主要是由森林生物多样资产的特点和森林生态效益的特点决定的。森林生物多样性资产的两重性、价值的多无性、产品的公共性和市场的无形性以及森林生态效益的外在经济性、模糊性等特征,一方面反映了对其价值计量过程的不确定性和复杂性;另一方面,即使它们的价值通过一定的方法得以计量,但在其计量结果的公众认可度上目前仍存有争议。因此,对森林生物多样性价值的计量完全以货币作为统一的计量尺度目前仍存在着较大的困难。为了满足提供森林生物多样性方面的会计信息,使其具有较强的可理解性,应当尽可能多地考虑运用非货币计量尺度。在非货币计量形式中,可同时使用包括实物计量、劳动计量、混合计量等多种形式。运用货币计量形成一些财务指标,运用非货币计量则会形成实物指标、劳动指标、技术指标、技术经济指标和文字说明等,从而提供信息使用者决策有用的会计信息。

(二)森林生物多样性价值的计量属性以历史成本为基础计量是一项广为流行的会计惯例。对于一般实体资产来讲,在没有通货膨胀或通货膨胀较小的情况下,其历史成本与其价值的差异是较小的。然而,森林生物多样性资产是一项特殊资产,以历史成本计价却是森林生物多样性一个致命弱点,这主要是由于森林生物多样性资产大部分是由自然力作用形成的。少部分是由自然力和人力作用形成的。因此,它们往往没有或只有较低的历史成本。另外,它们又是有生命力或活动力的,其价值随着时间的变化而不断在变化,只有在交易的那一刻才能暂时相对固定其价值。因此,如果仅按目前的历史成本会计模式来计量,它们的价值计量会偏低,违背了会计信息相关性的原则,不能达到为决策者提供有用信息的目的。因此,在可持续发展理念下,森林生物多样性价值的计量属性,不应局限于传统的单一历史成本计量,而应包括面向市场、未来、风险和不确定性的公允价值在内的多种计量模式。公允价值是一种复合的会计计量属性,从狭义上看,其表现形式有:现行市价、现行成本、可变现净值和以公允价值为计量目的的未来现金流量的现值。历史成本固然可以提供可靠的会计信息,但有时为了管理或决策上的需要,要求会计可以提供以公允价值反映的更为相关的会计信息。另外,象森林生态资产一类的历史成本原本就没有,用公允价值反而可以更可靠地反映它们的真实价值。在这些情况下,用公允价值代替历史成本对森林生物多样性资产进行计量也是可行的。当然,用公允价值计量所带来的一个负面影响是公允价值的确定避免不了主观因素的影响,这对会计信息的可靠性的影响不容忽视,因此怎样提高和增强公允价值的可靠性是一项需要进一步研究的课题。从目前我国会计现实来看,公允价值的运用条件尚不具备(张心灵等,2004),森林生物多样性价值的会计计量属性可以选择以历史成本计量为主,辅之以公允价值的计量模式。具体计量时,应分别不同资产及不同阶段加以考虑。森林生物资产的初始计量应按历史成本进行计量;森林生态资产的初始确认应按公允价值计量;森林生物资产及森林生态资产报表日计量应采用公允价值计量。公允价值可以通过如实际市场价法、费用支出法、旅行费用法、替代花费法、机会成本法或条件价值法等,对森林生物多样性资产进行评估取得。从发展的角度看,公允价值计量模式极有可能成为21世纪的主流(黄世忠,1997),那么森林生物多样性资产将来应主要选择公允价值的计量模式,即采用“公允价值+历史成本”模式。

[参考文献]

[1]国家环保局:《中国生物多样性国情研究报告》,中国环境科学出版社1998年版。

[2]国际会计准则委员会:《国际会计准则》,中国财政经济出版社2003年版。

[3]黄世忠:《公允价值会计:面向21世纪的计量模式》,《会计研究》1997年第12期。

[4]温作民:《环境外在性的会计核算》,《财务与会计》2003年第11期。

[5]于富生、黎来芳:《论会计信息的相关性和可靠性》,《上海会计》2000年第8期。

[6]岳上植:《森林资产的特殊性及其确认与计量研究》,《会计研究》2002年第11期。

篇2

关键词:土壤微生物;多样性;DNA;提取技术

中图分类号:S154.3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)23-5253-06

Advances of Total DNA Extraction Technology for Soil Microbial Diversity Research

XIAO Bin,JIANG Dai-hua,LIU Li-long,LIU Quan-dong

(College of Agronomy,Guangxi University,Nanning 530005,China)

Abstract: The influencing factors and application aspects, as well as the potentials and limitations of DNA extraction techniques for microbial diversity analysis were reviewed. Applying appropriate methods to extract microorganism DNA fragment that have right purity and appropriate size from soil were the precondition in soil microbial study on the molecular level, and the subsequent molecular biotechnology operations were all rely on these methods.

Key words: soil microorganism; diversity; DNA; extraction method

土壤微生物多样性是生物多样性研究的一个重要领域,是指其在遗传、种类、结构与生态功能方面的变化,对指示土壤微生物群落的稳定性,在保持土壤质量和生态系统稳定性等方面具有重要意义[1],是当今国内外关注和研究的热点问题之一。

长期以来,由于研究方法的限制,传统的分离纯化培养技术仅能获得土壤中微生物总种群数的1%左右,而绝大部分微生物目前还不能获得纯培养[2],未能获得纯培养的微生物才是土壤微生物的主体,因此,有关微生物多样性研究进展不大。

近年来,随着分子生物学技术的发展和研究手段的更新,基于土壤微生物群落总DNA的现代微生物分子生态学研究方法避免了传统分离培养方法的缺点,被广泛应用于土壤微生物群落结构、功能以及动态监测研究[3]。因此作为微生物群落分子分析方法的基础,最重要的一步就是从土壤样品中尽量毫无偏差地提取出高质量的、具有代表性的微生物总基因组DNA。关于土壤微生物DNA提取方法的报道很多[4,5],然而这些方法主要侧重于土壤中的细菌群落,很少关注土壤中真菌群落总基因组DNA的提取方法及其提取效果。另外,细胞裂解不完全、DNA分子吸附在样品基质颗粒的表面、从样品中同时提取了某些重要酶的活性抑制剂、DNA分子的损耗、降解和破坏等因素也影响着土壤微生物DNA提取的质量,因而提取土壤微生物总DNA在研究中尤为重要[6]。本文主要对DNA提取过程中的主要影响因素、现行各方法的优缺点以及存在的问题作一综述。

1 基于DNA方法的土壤微生物多样性研究现状

传统微生物学研究方法主要依赖于纯培养技术和显微镜技术,对土壤微生物多样性的描述与研究存在一定的局限性。20世纪中后期,随着土壤微生物多样性研究向多方面发展,人们尝试着利用分析微生物细胞中某种指示成分,如磷脂脂肪酸(PLFA)来研究土壤微生物的种群组成,但是这些方法的缺陷是无法保证细胞中某种指示成分在土壤中的稳定性,并且如果某种微生物的PLFA是未知的,则该不可培养微生物仍难以鉴别[7,8]。

1980年,Torsvik等[9]首次建立了从土壤样品中直接提取细菌DNA的方法,并于1990年将其成功应用于DNA杂交技术,研究发现1 g土壤中有4 000个以上不同的细菌种类,说明土壤中微生物多样性是极其丰富的。后来研究者发现16S rDNA在原核微生物中普遍存在,并且含有相对保守和可变区域,在不同的个体间16S rDNA基因序列也不会进行基因交换,因此,每一种生物都有自己的独特序列。1986年,Pace[3]第一次以16S rDNA为基础确定环境样品中的微生物,使人们对大量不可培养微生物群体有了全新的认识。此后,基于16S rDNA基因的指纹图谱分析的现代分子生物学技术得到迅速发展,包括限制性片段长度多态性分析(RFLP)、随机扩增DNA多态性分析(RAPD)、单链构象多态性分析(SSCP)、基因芯片(Microarray)、PCR-DGGE/TGGE 等,为全面揭示土壤微生物种群结构和遗传多样性提供了重要手段。其总的技术路线:分离微生物基因组DNA,用特异性引物扩增16S rRNA基因片段,再将该PCR扩增产物进行更深一步分析,从而可在种、属的水平上研究不同生境中的微生物种群结构及其动态变化[10]。

2 土壤微生物总DNA的提取

从土壤样品中提取DNA的方法大致可分为2类,即间接提取法和直接提取法。间接提取法首先是对土壤样品进行反复悬浮和离心,去除土壤等杂质,提取土壤微生物细胞,再采用酶裂解细胞提取微生物总DNA。直接裂解法是不去除土壤等杂质,而是通过物理的、化学的、酶解等手段相结合,直接裂解土壤中的微生物细胞,使其释放DNA,再进行提取和纯化。但不论采用何种方法,都存在一定的缺陷,要想提取较完整的DNA需要具备以下几个条件: ①土壤微生物能从土壤中充分释放,尤其是那些紧紧吸附在土壤颗粒,甚至深藏于土壤微穴中的细菌等相对比较难分离的微生物。②对一些比较顽固的微生物,如革兰氏阳性菌、孢子和小细菌的裂解,需要更剧烈的处理,而这又会造成对裂解敏感的细菌DNA折断。③采集土壤样品后应尽快提取DNA,因为土壤在4 ℃储藏几周就会造成大分子DNA的降解。

2.1 间接提取土壤微生物总DNA

Torsvik等[11]最先报道了从土壤中提取微生物DNA的间接法,包括以下4个步骤:①分散土壤;②土壤微生物的提取(分离细胞与土壤);③土壤微生物的纯化;④细胞裂解及DNA纯化。

2.1.1 土壤分散 土壤微生物一般与土壤颗粒结合,包藏在土壤团聚体内,因此,最大限度地分散土壤是从土壤中分离提取微生物的关键。通常采用物理或化学法,或是二者相结合以达到微生物与土粒分离的目的。常用的物理分散技术是使用玻璃珠与土壤悬液一起振荡,或是使用韦林氏搅拌器(匀浆器、转子混合器)搅拌分散,或是使用超声波分散土壤团聚体等。而化学分散法是通过加入化学分散剂以达到促进微生物与土粒分离的目的。最常用的分散剂为0.2%焦磷酸钠,其他还有Winogradsky盐溶液、Tris缓冲液、生理盐水、六偏磷酸钠、胆酸钠、脱氧胆酸钠、纯水等[26]。值得注意的是,为有效地分散土壤,分散剂的种类、浓度、加入量、机械作用(振荡、搅拌和超声波等)的方式、时间以及容器的大小等均应加以考虑。还可以将化学试剂与机械方法结合来悬浮土壤颗粒。研究发现Chelex100就是一种有效的土壤颗粒悬浮剂。各种分散方法分散效果不同,采用何种分散方法效果最佳目前尚无一致结论,而且防止细胞因物理、化学作用导致破裂提前释放DNA很重要,处理不当会使DNA降解。常用分离提取土壤微生物的土壤分散方法列入表1。

2.1.2 土壤微生物的提取 土壤微生物的提取通常采用离心分离法,既要使微生物与土壤颗粒分离,又要保证基本不破坏微生物细胞。由于土壤中细菌的平均密度(1.1 μg/cm3)远小于土壤矿物质的平均密度(2.6 μg/cm3),因此采用离心或淘选法可使细菌与土壤颗粒得到较好的分离。Hopkins等[17]采用密度逐级离心法分离出60%以上的土壤细菌。此外,也有学者提出用过滤法,即将土壤样品分散处理后,经20 μm或30 μm微孔筛真空抽滤,其滤液中即可能含有绝大多数土壤细菌,此过程操作简便,提取液中土壤残留物少,易于纯化。

由于土壤中的真菌、放线菌主要以菌丝的形态与土壤颗粒缠绕在一起以及细胞壁结构的特殊性,从土壤样品中分离提取真菌放线菌要比提取单细胞的细菌相对困难。迄今为止,国内外有关分离提取真菌的研究文献极少,且这些报道方法所提取的真菌菌丝只占真菌总生物量的极少部分。Vilarino等[21]在前人研究的基础上提出了分离土壤真菌的原理:新鲜土壤经分散后,土壤悬浮液中的菌丝可附着在慢速转动的铜丝(直径150 μm)框上,洗脱后即得提取的土壤真菌。潘力等[22]以曲霉菌为例,采用微波处理菌丝并置于10× TE Buffer中即可得到DNA,建立了一种快速提取丝状真菌DNA的实验方法,为高通量快速筛选丝状真菌转化子奠定了基础。吴敏娜等[23]以传统土壤总DNA提取方法及纯菌DNA提取方法为基础,分别与蜗牛酶、纤维素酶进行组合、优化,得到7种不同的土壤真菌基因组DNA提取方法。分离提取土壤细菌和真菌的流程如图1所示。

2.1.3 土壤微生物的纯化 目前常用两相分离技术对上述土壤微生物提取液进行纯化。两相分离技术最早为德国化学家Albertsson于20世纪50年代所建立,当时主要用于生物大分子的分离。近些年该技术广泛应用于生物化学、细胞生物学和生物工程等领域,是一种分离、纯化生物大分子、细胞、病毒的方法,该技术也逐步发展成为一种温和的生物分离方法,相对于原始的纯化手段具有过程简单、纯化时间较短等特点,应用领域广泛[24]。关于其分离机制目前尚不完全清楚,有人认为其分离的原理主要取决于不同组分的亲水性差异,也有人认为还与不同组分的电荷性质差异有关。当两种互不相溶的聚合物以一定浓度溶于水中时,便可形成体积不同的两相,被分离组分由于其与两相的亲和力不同,分别进入不同相从而达到分离的目的。目前应用最为广泛的是PEG(聚乙二醇)/Dextran(葡聚糖)系统和PEG/无机盐(磷酸盐或硫酸盐)系统。对于不同的两相组分,分离时间不尽相同[25]。Smith等[19]研究了应用两相分离技术从土壤中分离纯化非菌丝体微生物的效果,发现经充分混合静置一定时间后,即可形成上下两层体积比约为4∶1的两相分离系统,其中细菌主要富集在上层PEG相,土壤残存颗粒将进入下层Dextran相,经4次提取纯化,富集在上层PEG相的细菌总量约达加入两相分离系统细菌总量的60%,而上层PEG相中的土壤矿质颗粒总量仅占总加入量的4%以下。李妍等[26]用2%PEG+6%Dextran两相分离技术(A2PP)纯化细菌,测定细菌生物量,研究两相分离技术在土壤微生物研究领域的可应用性,结果表明采用0.1%胆酸钠、钠型离子交换树脂、玻璃珠与土壤一起在4 ℃下振荡2 h,能较好地分散、纯化土壤细菌。研究表明,两相分离技术同样有可能用于分离纯化土壤真菌。

2.2 直接提取土壤微生物总DNA

现今的土壤细菌DNA直接提取法是在Ogram等[27]建立的方法基础上发展起来的,主要包括两个步骤:①原位细胞裂解;②DNA提取和纯化。

2.2.1 原位细胞裂解 直接裂解土壤微生物细胞的方法包括:机械破碎法、化学法、酶解法及3种手段相结合。机械破碎法常用的有冻融法、微波、超声波法和玻璃微珠震荡法;化学法常用表面活性剂SDS和SarkosyI、热酚、高盐、异硫氰酸胍等;酶解法:裂解酶、溶菌酶、蛋白酶K、链霉蛋白酶等。其中溶菌酶不仅可处理革兰氏阳性菌细胞壁,还可水解糖苷键和腐殖酸。2种或多种方法相结合对DNA的提取效果较好。王啸波等[28]采用PBS缓冲液洗涤土壤样品,结合SDS裂解微生物细胞的方法,同时提取2种土壤样品的微生物DNA和RNA,结果表明该法提取的核酸不需要进一步处理,其纯度就可以满足后续的分子生物学试验,从而避免了由于纯化导致的核酸量的降低。熊开容等[29]采用冻融+玻璃珠+溶菌酶+SDS方法提取了活性污泥中微生物DNA,结果表明获得的DNA适合于酶解和PCR扩增要求。

值得关注的是,土壤中微生物种类繁多,生理状态不同,革兰氏阳性和阴性细菌以及细菌与真菌的细胞壁结构和组成亦不相同。为了使提取的DNA具有代表性,就必须保证土壤样品中所有微生物细胞裂解释放出核酸,因此必须根据试验的性质、要求选择适当裂解方法。研究表明,基于SDS的高盐提取法会对一些革兰氏阳性细菌效果不好。张瑞福等[30]采用冻融+溶菌酶+SDS方法提取3种芽孢杆菌(G+)DNA,结果表明经冻融处理的霉状芽孢杆菌均提取到了DNA,未经冻融处理的霉状芽孢杆菌未提取到DNA,且冻融处理未对DNA造成大的剪切,提取的DN段还大于23.1 kb。张颖慧等[31]使用优化的CTAB法提取真菌基因组DNA。使用液氮冻融以及玻璃珠振荡的方法代替了传统的液氮研磨,实验结果表明该方法所需菌体量少,且得到的基因组DNA比用传统的CTAB法得到的基因组DNA产率高、纯度好且步骤简单,适用于一次微量提取多个样品的基因组DNA,可用于大部分分子生物学基本实验如PCR和DNA的酶切等。

2.2.2 DNA提取和纯化 在已报道的DNA提取和纯化方法中,通常采用饱和酚或氯仿和蛋白酶处理,去除DNA样品中的蛋白质和部分RNA,然后对DNA进行抽提,再用乙醇、异丙醇或聚乙二醇(PEG)沉淀后,经羟基磷灰石柱或氯化铯密度梯度超速离心等进一步纯化。其他纯化方法有聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)法、色谱法、电泳法、透析和过滤法、试剂盒法等。

Lamontagne等[32]研究结果表明PVP能够与腐殖酸结合,起到有效去除提取的DNA中腐殖酸杂质、提高DNA纯度的作用。李靖宇等[33]采用氯化钙-SDS-酶法对湿地土壤微生物DNA进行提取,结果表明该方法能高效去除湿地土壤腐殖酸,纯度较高,能直接满足PCR扩增。李钧敏等[34]用含PVPP的缓冲液预洗DNA样品,然后添加CaCl2和牛血清白蛋白可去除其中的腐殖酸,用PEG8000沉淀DNA,可提高DNA质量,并证实这是一种简便有效可直接应用于PCR分析的土壤微生物总DNA的提取方法。蔡刘体等[35]采用 SDS-CTAB法提取烟草病圃土壤微生物总DNA,该方法既可达到裂解效果,还有助于去除腐殖酸,有利于提高所提取DNA 的质量。吴红萍等[36]采用酚氯仿和柱式腐殖酸去除剂对粗提取的土壤微生物DNA进行纯化后,可用于PCR扩增,并以细菌16S rDNA基因引物可扩增到相应的片段。朱立成等[37]采用直接法提取土壤微生物总DNA,然后用Sephadex G-200凝胶离心层析法纯化,可得到纯度较高的DNA。段学军等[38]采用稀释模板及巢式PCR法很好地解决了在DNA提取纯化过程中不能完全去除腐殖质的问题。滕应等[39]将BIO101 Systems公司研制的FastPrep多试管核酸提取系统与相应的Fast DNA SPINKit for Soil试剂盒联用,有效地提取了重金属复合污染的农田土壤微生物总DNA。

没有哪种单一的纯化步骤可以除去所有污染物,故许多研究者已经将几种纯化步骤结合起来以期获得最好的纯化效果。Smalla等[40]将粗提的DNA进行3步纯化:①氯化铯密度梯度超速离心纯化;②醋酸钾沉淀;③Geneclean纯化。发现经前2步纯化的DNA通过稀释即可部分被限制性酶切和扩增,但如不经稀释而进行限制酶切和扩增,则必需进行最后一步纯化。

2.2.3 直接法和间接法的比较 研究表明,直接法获得的DNA较多,但不易去除抑制剂,间接法提取的DNA只占直接法的1/10,但分离的DNA纯度较高,而且间接法得到的细菌量只占总菌群的25%~50%,直接法提得的DNA却可以超过细菌总DNA的60%。因此,要想获得大量DNA,选择直接法较好,当所需DNA量不大,而且要排除真核或胞外DNA污染时,可用间接提取法。

直接提取对某些特定样品用特定的操作方法能获得较高的提取效率,但是对有些生物量不高的样品则很难得到足够的环境总DNA用于后续操作,适合在样品生物量较大但采样量不大的情况下采用。间接提取在提取效率上远小于直接提取,但用间接提取法所得到的环境总DNA纯度较高,所有样品能直接用于PCR扩增,并且能更好地体现样品中微生物的多样性,适用于有大量样品的情况。

2.3 DNA的纯度和浓度测定

DNA在260 nm处有吸收峰,腐殖酸在230 nm处有吸收峰,计算OD230/OD260(腐殖酸/DNA)的比值可以确定所提DNA中腐殖酸的污染程度。一般情况下OD230/OD260比值应在0.4~0.5之间为好, OD230/OD260比值越高,腐殖酸污染越严重。蛋白质在280 nm处有吸收峰,因此OD260/OD280比值经常被用来指示DNA中蛋白质的污染程度,当OD260/OD280比值为1.8~2.2时,DNA较纯,当受蛋白质或其他杂质污染时,OD260/OD280值则较低[41]。此外,还可采用PCR扩增检测DNA的纯化质量,所用扩增引物见文献[42]。

提取的DNA浓度也可根据测定的OD260值计算,根据公式[dsDNA]=50×OD260×稀释倍数,计算DNA的浓度(μg/mL),换算出每克干土提取DNA的量[43];还可采用DyNA Quant 200荧光仪对纯化后DNA的浓度进行测定[28]。

3 影响土壤微生物总DNA提取的因子

土壤成分复杂,含有大量的有机及无机等多种生物活性抑制物,如腐殖酸、多酚类化合物、重金属等,它们的存在可能影响土壤DNA的提取质量,抑制DNA聚合酶的活性从而影响土壤微生物多样性的分析。研究发现,腐殖酸是土壤DNA提取过程中极难去除的污染物,由于它的分子大小和理化性质与DNA相似,过分注重腐殖酸的去除,势必会造成DNA的大量损失,因此腐殖酸的有效去除是土壤DNA提取的难点所在。

各种土壤类型、质地和成分的差异,都会影响土壤微生物DNA的提取效果。Zhou等[44]用SDS-CTAB法从8种土壤(包括沃土、沙沃土和沙黏土,其中黏土含量为5%~31%不等)中提取DNA,平均获得DNA的量为0.5~26.9 μg/g,并发现获得的DNA量与土壤的有机磷含量有明显的正相关关系。另外,研究也发现,土壤中细菌的裂解效率与其中黏粒的含量呈明显的负相关。土壤中各粒级颗粒对细菌的吸附量从大到小的顺序为:黏粒、粉粒、细沙粒、粗沙粒,其中黏粒是粉粒的3.7~4.9倍、细沙粒的44.3~89.2倍、粗沙粒的262.0~799.0倍,细菌在粒径不同的土壤颗粒表面的最大与最小吸附量分别相差389.0和857.0倍,去有机质土壤颗粒对细菌吸附亲和力较含有机质土壤颗粒的大[45]。因此,不同的土壤适合于不同的DNA提取方法,在土壤DNA提取过程中,应针对土壤类别选取合适的提取方法,以便进行后续研究。

4 小结

从土壤微生物群体基因组的角度研究其多样性及功能是可行的方法,并受到广泛的关注[46]。因而越过分离培养的步骤,直接从土壤中获得总DNA以分析土壤微生态群落结构,关键是如何尽可能全面地提取土壤中微生物的总DNA。土壤本身成分复杂,有许多物质难以预料,对提取较好质量的DNA提出了很高的要求。因此建立一种简单有效的提取方法显得非常重要。

间接法提取的微生物DNA纯度较高,提取的种类和数量较少;直接提取法直接在土壤中裂解细胞,使其中内含物尽可能地释放,能够代表大部分的土壤微生物,但土壤中所含物质种类较复杂,所以提取的DNA质量受到很大的影响,需要进一步纯化,而这些处理往往造成部分DNA的丧失,可能使在土壤中本身存在量较少的种类丧失或检测不到,影响到土壤微生物多样性的分析。最近,Milko等[47]发现一种Taq DNA聚合酶基因突变型可增加对腐殖酸等PCR抑制物的抗性,不需要对基因组DNA进行纯化就可以进行后续的分子生物学分析,因此具有广泛的应用前景。

绝大多数直接提取法提取的DN段长度不会超过23 kb,而DNA的某些用途如宏基因组文库构建,需要大片段的DNA,直接提取法对此几乎无能为力。

在DNA提取产率高即表示其所代表的微生物多样性高的前提下,DNA直接提取法被认为是较好的方法并被广泛应用[48]。但近年来有研究表明DNA提取的产率高不等同于微生物的多样性高,间接提取法又再次被提出并用于相关研究[49]。这就要求在选择提取方法时不仅要试用直接提取和间接提取这两类方法,而且在每类方法中也要试用不同的处理组合方式,以使后续操作能顺利进行,并得到准确可信的研究结果。

评价一种土壤微生物DNA提取方法是否有效,除了通常要求的提取片段无降解且比较完整外,还需要能够有效去除土壤中大量存在的影响后续实验的物质,如腐殖酸、腐殖酸似物、酚类化合物、重金属离子等;能在单位样本量中比较彻底地提取出微生物DNA;提取方法应具有普适性,对土壤中大多数微生物能够有效等[50],且提取的DNA能更好地代表土壤微生物的真实性和异质性。

5 展望

目前,国内外对土壤微生物总DNA提取方法的报道很多,但每一种方法都存在一定的缺陷。因此,从土壤样品中提取DNA还没有通用的最佳方案,需要根据具体的土壤特点、实验室条件和实验目的而定。在提取过程中还要兼顾实验操作是否简便,方法是否经济以及样品量是否充足。另外,将现代分子生物学技术与传统微生物研究方法结合起来,才能更全面地认识和理解土壤微生物群落多样性及其相应的生态功能。

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篇3

关键词:不同地区;苹果树; 粘木;砧木;微生物

中图分类号:S641.3 文献标识码:A

1 采样与方法

1.1试验材料与处理

本文通过对不同地区的苹果园区的砧木种子为试验材料,采用盆栽的方法,将各个地区的砧木种子播撒到盆中,连续培养,直至长势基本相同,在试验中,要保证试验的苹果植株是无病虫、健康的植株。于2012年7月,用无菌实验袋采集苹果树的砧木和周边的混合土壤,送到实验室测定。

1.2测定方法

1.2.1土壤微生物数量的测定

取一定重量的土壤,称取1g,置于100mL无菌水中,充分振荡,然后离心,取上清液,就得到土壤浸出液(可以看做土壤中的微生物全部转移至水中)。然后做梯度稀释,取一定稀释度的溶液,涂平板,培养后数菌落数,然后乘上稀释倍数。

1.2.2土壤中有机质的测量方法

1.2.2.1测试时称取0.5g风干的土样(长期潮湿的土常含有较多的还原性物质,会干扰测定结果,必须充分风干,使它氧化后才能测定)放入试管中,加入2.5mL0.167mol/L重铬酸钾溶液振荡,再迅速加入5mL浓硫酸,振荡一分钟再静置半小时。用滴管吸取5滴上层清液,加入比色瓷板孔穴中,加2滴蒸馏水,搅匀,跟标准溶液制成的标准色阶比色,记下比色读数。

1.2.2.2滴定法称取研细的风干土样0.5g,放入干燥的硬质试管中,加入硫酸银0.1g,用移液管加入5mL0.067mol/L重铬酸钾溶液,再缓慢加入5mL浓硫酸,并不断搅拌。在酒精灯上加热这溶液,使它沸腾。为了防止管内液体飞溅,加热时在试管口上套一支小漏斗,当试管内液体开始冒出白烟时停止加热。冷却后,将试管中的液体全部移入锥形瓶内,稀释到50mL左右。

1.3分析方法

实验结果用Excel 2007进行分析,用统计软件SPSS19.0进行相关性分析和聚类分析。聚类分析法先把各个分类对象单独视为一类,然后根据距离最小的原则,依次选出一对分类对象,并成新类。如果其中一个分类对象已归于一类,则把另一个也归入该类;如果一对分类对象正好属于已归的两类,则把这两类并为一类。每一次归并,都划去该对象所在的列与列序相同的行。经过m-1次就可以把全部分类对象归为一类,这样就可以根据归并的先后顺序做出聚类谱系图。

2 结果与分析

2.1苹果园中土壤微生物的分布情况

影响当地苹果园中土壤微生物的非人为因素有:环境及其苹果树的栽培管理,这些自然影响因素对微生物的繁殖和生长有重要的影响,这就导致了这些不同苹果树园区中的土壤微生物会存在显著性差异。而反映这些土壤微生物的主要是放线菌,细菌和真菌等。这些微生物反过来也会影响土壤中的肥性。

2.2不同苹果砧木根际土壤微生物数量

土壤微生物是指生活在土壤中的微生物。一般包括细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物、病毒及类病毒。其个体微小,一般以μm或nm来计算,通常1g土壤中有106~109个,其种类和数量随成土环境及其土层深度的不同而变化。它们在土壤中进行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等过程,促进土壤有机质的分解和养分的转化。

2.3土壤中微生物与有机质之间的关系

土壤有机质是土壤中形成的和外部加入的所有动、植物残体不同分解阶段的各种产物和合成产物的总称。土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分,尽管土壤有机质的含量只占土壤总量的很小一部分,但它对土壤形成、土壤肥力、环境保护及农林业可持续发展等方面都有着极其重要作用的意义。研究结果表明:在有机质含量高的地区,微生物的生物数越高,也就是活性越高,在有机质含量达到35kg/L的苹果园区中,土壤微生物与有机质的相关性的在0.84~0.92之间;在有机质含量为10kg/L的苹果园区中,土壤微生物与有机质的相关性的在0.64~0.82之间。

2.4苹果园中土壤微生物的聚类分析

苹果是一种多年生植物,容易受到小气候环境的影响,区域内的苹果园受到区域内微生物的影响,因此在苹果园中的土壤类型的微生物有明显的差别。本文中用聚类分析的方法,对6个进行聚类分析,将6个地区分为3类:山东,河南;辽宁,黑龙江;新疆,宁夏。这一研究结果符合我国的气候分布标准。

3 结论

3.1不同地区 苹果砧木中的土壤微生物数量是不相同的,在苹果树这个生态系统中,苹果树与土壤微生物相互影响,在有机质含量高的土壤中,有机质与土壤微生物的相关性更高的。

3.2聚类分析 将地区分为3类:山东,河南;辽宁,黑龙江;新疆,宁夏。

参考文献

篇4

【摘要】随着分子生物学、基因组学和生物信息学的发展,微生物的分子水平上的研究也取得了快速发展,与其他方法相比,其灵敏度高、可重复好和可靠性好,是目前应用最广泛的方法之一。

【关键词】分子生物学;技术;肠道微生物

【中图分类号】R446.5【文献标识码】A【文章编号】1005-1074(2009)04-0032-01

人体肠道中寄生着种类繁多和数量巨大的微生物,构成了肠道微生态体系。这正常情况下,这些微生物对机体无害,或有利于机体的健康,为正常菌群。正常菌群参与宿主对营养素的消化、吸收与合成;刺激其免疫机制。这种与宿主的肠道相互依存又相互影响的关系形成了动态的微生物平衡[1]。微生物学研究表明,环境条件的轻微变化,均可导致机体微生态系统的变化,造成菌群的失调,对宿主的肠道功能产生不良影响[2]。肠道微生态的破坏,还可引起内外源性感染,干扰机体营养代谢和免疫功能,甚至严重影响机体健康,导致一系列疾病的发生。随着分子生物学、基因组学和生物信息学的发展,微生物的分子水平上的研究也取得了快速发展,与其他方法相比,其灵敏度高、可重复好和可靠性好,是目前应用最广泛的方法之一。

1肠道微生物总DNA的提取

肠道微生物总DNA的提取是研究胃肠道微生态系统的基础,只有获得尽可能完整的DNA模板才能为后续分析提供可信性。目前获得肠道菌群总DNA的方法主要有酚/氯仿抽提法、Chelex-100煮沸法、GuSCN/silica法,以及近年来一些大型公司推出的商业试剂盒。酚/氯仿抽提法间接从样品中获取基因组DNA是实验室常用提取细菌DNA的方法,金晶等[3]通过对酚/氯仿法提取肠道微生物总DNA进行优化,得到了基本完整的基因组DNA.这一经典的技术由于其操作过程不需要特殊的仪器设备,得到的DNA纯度相对较高,被广泛的应用。

2肠道微生物基因片段获取

Sharles等于1990年在E.Coli基因组中发现的一种基因间重复保守序列,大小约为126bp。1991年,Hulton等在Salmonella typhimurium,Yersinia pseudo- tuberculosis,Klebsiella pneumoniae和Vibrio cholerae中也发现这种高度保守的重复序列,由于该序列主要存在与肠杆菌科,故称之为肠杆菌基因间的重复共有序列(Enterobacterial repetitive intergenic,ERIC)。Versalovic等认为ERIC-PCR扩增的是两个相邻的ERIC保守序列之间的区域,由于不同的细菌基因组上的ERIC重复序列的数目和分布不同,从而得到由一系列大小不同片段组成的DNA指纹图谱不同地域和不同年代的同一株菌其指纹图谱一样,不同的方法提取基因组DNA,图谱具有良好的可重复性。潘莉等[4]为了了解以粪检有无白细胞区分的两类腹泻儿童肠道菌群结构的特征及其与健康儿童的差别,应用ERIC-PCR对其肠道微生物总DNA进行扩增,结果分析发现了一段与腹泻相关的未知基因序列。在检测运动员不同训练强度下肠道菌群结果变化ERIC-PCR也能取得很好的结果[5]。

3DNA遗传指纹图谱技术分析

3.1变性梯度凝胶电泳和温度梯度凝胶电泳变性梯度凝胶电泳(Denaturing GradientGel Electrophoresis,DGGE)是由Fisher和Lerman发明用于检测DNA突变的技术,其原理是利用长度相同的双链DN段解链温度的不同,通过梯度变性胶将DN段分离开来。DGGE可以用来检测除最高温度解链区域以外的所有发生单个碱基变化的DN段。另一个基于相似原理的技术,称为温度梯度凝胶电泳(Temperature Gradient Gel Electrophoresis,TGGE),与DGGE的不同之处在于不是变性剂呈现线性梯度,而是温度呈现线性梯度,使得不同的核酸序列停留在凝胶的不同位置从而得以分离。该技术很突出的优点:可以分离具有细微差异的基因组片段;从凝胶中切下谱带,然后测序分析来揭示群落成员系统发育的从属关系,检测出特异细菌种群的存在;具有同时检测多个样品,可以对不同样品进行比较。

3.2限制性片段长度多态性限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)技术于1980年由人类遗传学家Bostein提出。该技术是利用限制性内切酶能识别DNA 分子的特异序列,并在特定序列处切开DNA分子,即产生不同长度大小、不同数量的限制性酶切片段,于是电泳图谱呈现多态性。末端限制性片段长度多态性分析(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphisn,T-RFLP)与RFLP相似,只是在 PCR 引物末端标记荧光,扩增的基因片段被限制性内切酶消化后,那些带有荧光标记的末端限制性片段就可在DNA测序仪上检测出来。Cecilia等[6]利用T-RFLP技术分析抗生素治疗和服用益生菌产品对人类肠道微生物区系的影响,结果表明T-RFLP技术易于监控部分优势菌群,但是利用培养技术却很实现对它们的监控。

3.3分子杂交技术-荧光原位杂交荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization, FISH)是在 20 世纪80 年代末在放射性原位杂交技术的基础上发展起来的一种非放射性分子细胞遗传技术,以荧光标记取代同位素标记而形成的一种新的原位杂交方法。基本原理是:如果被检测的细菌基因组DNA纤维切片上的靶 DNA与所用的核酸探针是同源互补的,即可形成靶DNA与核酸探针的杂交体。将核酸探针的某一种核苷酸标记上报告分子如生物素、地高辛,经荧光检测体系在镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析。该法具有安全、快速、灵敏度高、探针能长期保存、能同时显示多种颜色等优点。人体肠道微生态系统的动态平衡对生理、健康有着重要作用,分子生物学技术的快速发展使研究人体肠道微生物各种群的数量、结构及动态变化更为直接和精确。当然,分子生物学技术人目前尚有一些缺陷,在与传统的培养鉴定方法方法结合使用,将能够在人体胃肠道复杂的微生物生态研究中发挥重要的作用。

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篇5

[关键词] 九顶山自然保护区 哺乳动物资源 区系

[中图分类号] Q958 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)09-0045-01

四川九顶山省级自然保护区是以大熊猫为主要保护对象的野生动物类型的自然保护区,位于什邡市的红白镇、绵竹市的清平乡、天池乡和九龙乡境内。该保护区是岷山山系动植物基因交流的关键交流带,是大熊猫岷山B种流的重要枢纽,是世界上27个生物多样性热点关注地点之一。有动物化石之称的国宝大熊猫和植物化石之称的珙桐、银杏等300多种动物和3000多种植物,可谓地史奇观的自然博物馆,不仅具有极强的旅游观光价值,而且还有极高的科学与审美价值。为了搞清区内资源,科学地保护与利用提供基础资料,我们从2006~2011年对保护区内的哺乳动物资源进行了多次调查,基本摸清了保护区野生哺乳动物多样性情况,总结如下。

一、自然环境

四川九顶山省级自然保护区位于四川盆地西北部(103°45~104°15′′E,3l°23 ~3l°42′N),青藏高原东缘,行政区划在四川省绵竹市与什邡市境内,主峰为狮子王峰,海拔4989m,相对高差4289m,面积615km2;该地属于属亚热带湿润季风气候,年均温6.8~15℃,≥10℃的积温2400~4500℃,无霜期110~170d,年均降雨量1300mm以上;土壤类型随海拔高度、地形、坡度、水文和植被类型的变化,由山基到山顶依次为山地黄壤(H

在地形地貌上受强烈褶皱和断裂影响,造就了九顶山独特、复杂、多变的奇峰、怪洞、深峡,山体破碎,奇峰突起,岩断峡险、沟狭谷窄,保护区山地由西北向东南逐渐下降,依次形成高山、中山和低山,山体海拔3000m以上,3500m以上的山峰有100余座,4000m以上的山峰有40余座,4500m以上的山峰有14座。河流比降大,坡度多在46°以上,东南部较低,海拔由3000m降至1000m以下[5]。

二、调查方法

大中型哺乳动物采用样线法和访问法,在样线上所见的动物实体、足迹、食迹、粪便、窝(卧)穴、毛发、尸体、头骨等进行分类鉴定并记录,最后做归类统计。访问法我们主要是通过访问一些对哺乳动物识别、鉴定有一定经验的人,访问对象多是一些以前的老猎人及保护区内经常巡山护林的人。对小型哺乳动物的调查采用铗日法,每隔5m下铗,行距20~30m,对翼手类的调查则采用网捕法。

三、调查结果

1.物种组成

根据野外调查,结合历史文献[6-8],保护区共有哺乳动物82种,隶属7目23科。由表可以看出,本区哺乳动物种类最多的是啮齿目,有23种;其次是食虫目,有15种。

2.区系组成

从区系构成上看,在保护区82种哺乳动物中,东洋界种类有62种,约占76%;古北界14种,占17%;不易分类的广布种有6种,占7%。可见,以东洋界种类占优势。根据张荣祖(中国动物地理,1999)对动物分布型的划分,在保护区的哺乳动物中属于全北型的有赤狐、狼2种;属于古北型的有野猪、中麝、伏翼、水獭、狗獾、黄鼬、黑线姬鼠、褐家鼠和小家鼠等9种;属于高地型的有岩羊、马麝、间颅鼠兔等3种。在东洋界哺乳动物中,属于喜马拉雅-横断山区型有16种,分别是大耳蝠、扭角羚、西南绒鼠、大耳姬鼠、复齿鼯鼠、小熊猫、大熊猫、蹼麝、峨眉鼹、少齿鼹、长尾、大长尾、山地纹背、纹背、金丝猴和藏鼠兔等。季风型4种,它们是斑羚、黑熊、金管鼻蝠和东方蝙蝠。南中国型区内有16种动物分布,它们是中国猬、长吻鼹、四川短尾、喜马拉雅水、川西长尾、灰麝、小菊头蝠、爪洼伏翼、鼬獾、林麝、小麂、毛冠鹿、珀氏长吻松鼠、龙姬鼠、高山姬鼠和黑腹绒鼠等。东洋型27种,其主要种类有大蹄蝠、大耳菊头蝠、皮氏菊头蝠、角菊头蝠、亚洲宽耳蝠、猕猴、藏酋猴、豺、黄喉貂、猪獾、大灵猫、小灵猫、花面狸、豹猫、金猫、云豹、鬣羚、隐纹花鼠、大足鼠、针毛鼠、小泡巨鼠、黄胸鼠、社鼠、川西白腹鼠、安氏白腹鼠、普通竹鼠和豪猪等。广布种有北小麝、豹、罗氏鼢鼠、草兔和岩松鼠等5种。

3.空间分布

保护区为典型的高山峡谷地形,山势极其陡峭,区内降水充沛,植物生长茂盛,适于灵长目动物和有蹄类动物生活。调查中发现,即便是在人类活动频繁的矿区,白天仍可见多群藏酋猴种群活动。有蹄类的斑羚和鬣羚分布广泛。从小型哺乳动物种类调查情况下,在海拔900~1800m范围内,社鼠是啮齿类动物中的常见种,在海拔1800~3000m范围内,龙姬鼠是啮齿类动物中的常见种。在海拔900~2000m范围内,食虫类动物以四川短尾最为常见。从大型哺乳动物的垂直分布上看,在2000m以下,以藏酋猴、小麂、毛冠鹿较常见,2000~3000m,以斑羚、鬣羚、黑熊、扭角羚较常见,3000m以上黄鼬、豹猫相对易见。总体而言,除藏酋猴、斑羚和鬣羚较容易遇见外,大多数动物在保护区内还是不易发现。

4.珍稀种类

保护区有国家I、Ⅱ级保护哺乳动物20种,占保护区哺乳动物种类的24.4%,所占比例较高,说明保护区哺乳动物种类珍稀性突出,保护价值大。其中有7种为国家I级保护哺乳动物,他们是大熊猫、金丝猴、林麝、马麝、扭角羚、豹和云豹。国家Ⅱ级保护哺乳动物有13种,包括藏酋猴、猕猴、豺、小熊猫、黑熊、小灵猫、水獭、黄喉貂、大灵猫、金猫、岩羊、鬣羚和斑羚。这些种类中,鬣羚、斑羚、藏酋猴、猕猴等种数量较大。

保护区有29种哺乳动物为我国特产或主要分布于我国(张荣祖,1999),约占保护区哺乳动物总数的35.4%。其中有18种是我国特产,它们是峨眉鼹、少齿鼹、纹背、川西长尾、藏酋猴、金丝猴、大熊猫、林麝、马麝、小麂、岩松鼠、复齿鼯鼠、大耳姬鼠、高山姬鼠、川西白腹鼠、西南绒鼠、罗氏鼢鼠和藏鼠兔。主要分布于我国的有中国猬、山地纹背、小熊猫、毛冠鹿、鬣羚、扭角羚、岩羊、珀氏长吻松鼠、龙姬鼠、黑腹绒鼠、间颅鼠兔等11种。

四、讨论

从上面的统计可知,四川九顶山省级自然保护区82种哺乳动物是以东洋型为主,占哺乳动物总数的32.9%;其次是喜马拉雅―横断山区型和南中国型,均占19.5%;古北界的古北型,占11.0%。区内动物分布的这种区系特点和保护区所处的特殊地位及南北动物演化历史都是相关的。在动物地理区划上,九顶山自然保护区属于东洋界―西南区―西南山地亚区,区内食虫类种类繁多,说明了九顶山自然保护区在物种保护上的重要作用。

参考文献

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[3] 什邡县志编纂委员会,《什邡县志》[M],成都:四川科学技术出版社,1993.

[4] 绵竹县志编纂委员会,《绵竹县志》[M],成都:四川科学技术出版社,1992.

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[6]胡锦矗等,四川资源动物志(哺乳动物),四川科学技术出版社,1984.

篇6

摘要:生物多样性是人类赖以生存的物质基础,如何更好地保护生物多样性,实现人类社会与自然生态环境和谐发展已成为当今社会面临的重大议题。本文论述了我国生物多样性保护中存在的主要问题,提出环境善治是生物多样性破坏区域恢复和保护的有效模式,并进一步指出,生物多样性保护政策创制、生态系统与生物多样性经济学(TEEB)主流化、生物多样性保护的技术创新和以多元文化为基础的传统生态自然观是环境善治的有效途径。

关键词 :环境善治;生物多样性保护;TEEB;传统生态自然观

生物多样性是地球生态系统不断演化的结果,生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础,它不仅给人类提供了丰富的食物、药物资源,而且在保持土壤、调节气候、维持自然平衡等方面起着不可替代的作用,是人类社会可持续发展的生存支持系统。近年来,随着人类活动的不断增强,地表环境的破坏越来越严重,很多动物、植物赖以生存的环境遭到严重的破坏,导致大量物种灭绝,生物多样性的保护刻不容缓。我国生物多样性现状

生物多样性(Biological diversity/Biodiversity)是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统,是生命系统的基本特征。生物多样性是一个总的概念,具体包括物种多样性、生态系统多样性和遗传多样性,有的学者也将景观多样性作为生物多样性的一部分。中国是生物多样性特别丰富的国家之一。据统计,中国的生物多样性居世界第八位,北半球第一位。同时,中国又是生物多样性受到威胁最严重的国家之一。中国的原始森林长期受到乱砍滥伐、毁林开荒等人为活动的影响,其面积以每年5000平方千米的速度减少;草原由于超载过牧、毁草开荒的影响,退化面积达870000平方千米。生态系统的大面积破坏和退化,不仅表现在总面积的减少,更为严重的是其结构和功能的降低或丧失使生存其中的许多物种已变成濒危种和受威胁种。高等植物中有4000~5000种受到威胁,占总种数的15%~20%。在《濒危野生动植物种国际贸易公约》列出的640个世界性濒危物种中,中国就占156种,约为总数的1/4,形势十分严峻。生物多样性中最为重要的是物种多样性,它使每个物种在系统中不至于灭绝,是生物多样性研究和保护的重点,每个生物都处于一条生物链的某一层次,每一种物种的绝迹,都预示着很多物种即将面临消亡。

我国传统的保护生物多样性的方法就是“堡垒式”保护,即在生态环境脆弱地带建立自然保护区,由政府划定保护范围,在保护区内完全禁止人类活动。后来对于保护区的划定有所发展,划定了核心区、缓冲区和实验区,这在一定程度上将保护区对人类开放,但是普通民众仍然没有参与到生物多样性的保护中来。直到20世纪90年代后期,可持续发展思想的注入,以及国际机构(如世界银行)等开始关注我国的生物多样性保护问题,在生物多样性保护与社区发展方面开始了诸多的尝试,并取得了一些成果。

之后,随着城市化进程的加快,城市规划在城市建设中显得尤为重要,生物多样性规划也被提上日程,作为城市规划的一部分,包括省、市、县3级保护规划。同时,景观生态学被引人生物多样性的范畴之内,从基质、斑块、廊道等景观生态学的观点出发,提出生物多样性保护还应考虑它所在的生态系统及有关生态过程,应着眼于区域、大陆尺度的生态网络,生态网络的建立将非常有利于物种多样性的保护,尤其是较为脆弱的物种。

我国生物多样性保护存在的主要问题

我国生物多样性保护存在的问题主要可以归为四个方面:管理体制方面、经济学方面、生物多样性保护技术路径方面和传统环保文化方面。

管理体制层面:一是我国生物多样性保护存在.“多龙治水”的问题,“多部门”管理,“多法律”规定,保护行政管理部门与资源经营部门重叠,这种多样的“双重”身份造成了行政主权的混乱与错位,增加了我国生物多样性保护的难度。二是与生物多样性保护相关的政策不完善。我国的法律体系采用的是稀缺价值论与生物资源的可再生论,忽略了生态因素的交互作用,存在由于对外部经济认识不足导致的价值实现方式的设计缺陷。因此,生物多样性保护的制度设计还有待于进一步完善和细化。三是生计与生态割裂也是造成生物多样性保护困难的一个主要原因,很多保护区的破坏主要是由于当地社区居民的偷猎、过度使用资源造成的,而当地居民的这种行为最原始的驱动力就是贫困,贫困往往是生物多样性遭受破坏的外部驱动力,导致“贫困生物多样性破坏一灾害频发”的恶性循环的加剧。而我国环保部门、扶贫部门及灾害管理部门“各司其职”,造成了资源的浪费,很多资源不能整合,使生计改善与生物多样性保护割裂。自然保护与生计冲突是生物多样性保护中较为突出的问题。传统的建立自然保护区的方法,很少考虑当地社区居民的利益和发展要求,社区居民利益的受损将居民和保护区推到了对立面上,导致矛盾激化,其结果往往是保护代价高,而保护的收效甚微。

经济学层面:主要缺乏对生态系统和生物多样性经济价值的科学评估、独立评估,缺乏系统的评估体系和评估指标,导致决策层、管理部门、企业、媒体和公众等利益相关群体对生物多样性的经济价值缺乏科学认识,进而不能科学分析自然资本、生物多样性的效益与经济部门之间的关系,导致生物多样保护的投资力度与当地经济发展不协调。

生物多样性保护技术层面:我国关于生物多样性保护的研究仍十分欠缺,研究体系单一,其研究的主体仍然是保护区管理部门的技术人员、与生物多样性相关的研究部门,缺乏社区、企业、NGO的合作与参与,国际合作的领域有限,导致理论研究较强,可操作、可示范的模式少。而一些环境NGO和国际机构通过长期的实践取得的富有成效的保护技术,因缺乏与政府的协调沟通而得不到生物多样性保护部门的采纳推广。

传统环保文化层面:我国是一个多元化、多民族的国家,绝大部分民族都具有丰富的环保文化。南方少数民族的自然崇拜、北方少数民族对自然的敬畏、穆斯林民族的传统生态自然观对保护自然生态和生物多样性均发挥了非常积极,甚至不可替代的作用。传统环保文化无疑对生物多样性保护具有举足轻重的作用。但随着主流化的进程和传统环保文化传承面临的挑战,生物多样性保护受到了日益严峻的威胁。

综上所述,生物多样性的保护面临四个层面的挑战,而要应对这些挑战,环境善治理念的采纳和普及应用是最佳选择之一。以环境“善治”理念为基础的生物多样性保护途径

环境善治(Good Environment Governance)的提出是建立在对市场和政府角色重新认识的新的治理理念基础上的。“善治”的本质是政府与公民间积极而有成效的互动与合作。环境善治包括环境制度创新、市场机制运用、科技进步、能力建设、政府与NGO、社区和企业的合作以及全球环境治理各个方面。

要解决我国生物多样性破坏区域的修复及保护面临的上述问题需采取如下措施。

生物多样性保护政策创制

政策支持是生物多样性保护的根本保证,联合国《生物多样性保护公约》之后,中国成为国际《生物多样性保护公约》签约国以来,制定通过了《中国生物多样性保护行动计划》、《中国生物多样性国情报告》、《全国生态环境建设规划》、《全国生态功能区规划》和《全国生态脆弱区保护规划纲要》等相关政策文件,并把《生物多样性与优化生态环境的可持续性研究》列为《国家重点基础研究发展规划》。但这些国家层面的政策在省及省级以下行政区域缺乏对政策的细化,许多政策的执行缺乏财政部门的财力支撑。例如,野生动物破坏庄稼的赔偿制度在绝大部分保护区得不到执行。这种缺乏跨部门合作的政策急需创制革新,需要打破管理部门之间的壁垒,统筹管理权限至权威部门,废除“九龙治水”,提高环保部及其直属系统的执法权威和财务运作能力。除了国家重大的法律支撑外,生物多样性保护还应出台具体制度:如自然资源产权制度,自然资源价格制度,生态环境税收制度,公众参与制度,生态补偿制度,跨部门合作制度,传承少数民族传统环保文化制度,政府官员的环境绩效考核制度,政府与社区、环境NGO和企业的合作机制,政府购买环境NGO服务机制,生态移民政策,“生态民”政策,以及符合当地社会经济条件的磋商机制等。这些重大制度的确立及执行需要跨部门合作、利益楣关群体参与,并要避免“精英决策”或领导决策模式,而要充分发挥公众参与的理性决策模式。否则,缺乏操作性的政策其执行力将大大减弱。如尽管生态补偿政策的讨论已经持续了20年左右,但到目前还不能得到有效而全面执行。这说明生物多样性保护机制的确立和有效执行面临的挑战和风险是巨大的,迫切需要政策创制来应对挑战、预防风险。

生态系统与生物多样性经济学(TEEB)主流化

TEEB是一项由八国集团联盟(G8)和五大发展中经济体发起的全球性研究,研究主要集中于“生物多样性的全球经济效益、失去生物多样性与未能采取任何措施的代价以及有效保护的成本”。TEEB对于决策者、企业都有莫大的影响。TEEB的首要任务是深刻认识生态系统的经济价值,其次,TEEB提出,要妥善衡量,以管理我们的自然资本。而妥善衡量的方法就是完备的指标体系,自然环境为人类社会提供的大部分服务都没有被GDP或其他传统经济指标捕获,现有观念没有将生态系统提供的服务看作是经济发展的一部分,生态系统服务未能得到足够的重视。因此,政府决策部门应实施国家评估,对生物多样性的自然资本进行估值,这种评估将会对分析自然资本、其效益与经济部门之间的关系至关重要,也会对决策者的决策产生很大的影响。最后,TEEB提出改善成本效益分配。这是基于环境损害的社会影响的代偿原则,即“使污染者付款”和“全成本恢复原则”。这种机制出于使负责人看到和感受到生物多样性和生态系统服务受损的经济成本,并可改变影响他们的行为动机,当然,这是基于设计稳健的制度和市场框架的基础上的。

TEEB能够使人们正确认识生物多样性的价值,从而促使人们做出正确的决策,在长期可持续发展的原则下,更好地利用生态系统的服务价值。因此,只有当顶层设计部门和决策部门深刻认识到TEEB的重要性,并将其纳入规划、决策和考核的范畴,才能够从制度层面推动生物多样性的保护。

生物多样性保护的技术创新

政策创制和TEEB是从机制层面应对生物多样性保护面临的诸多问题,但保护需要技术创新的支撑。在技术创新方面,社区共管、替代性生计、耦合模式、PPP (Private Public Partnership:公私伙伴关系)是值得借鉴的一些技术或模式。

推行社区共管。随着人口的增长及人口对资源需要的不断增长,社区在发展经济的同时,存在着对当地资源的过度利用和生态环境破坏,如何能在不破坏或少破坏资源和环境的前提下,帮助当地社区发展社会经济,使生物多样性与社会经济协调发展已成为困扰各界的一道难题。自20世纪90年代以后,一些国家和组织开始从不同角度将这种保护与发展相协调的思想付诸于实践。我国生物多样性与社区可持续发展存在的矛盾较多,但最根本的问题是生物多样性保护的长期利益与当地农民的生存和发展的短期利益之间的冲突,同时,生物多样性的保护还受到生物多样性丰富地区的所有权、国家生物多样性管理水平、自然资源开发政策及其他相关政策、法律和社会因素等诸多方面的影响。因此,基于照顾双方利益的社区发展的生物多样性保护(Communitybased conservation,CBC)策略应运而生。CBC注重社区居民的主动参与,让社区居民参与到生物多样性保护中来,主张“自下而上”的保护模式,打破传统的“堡垒式”、“强制式”保护模式;同时,该模式注重在社区发展的基础上进行保护,通过直接的经济补助,或者提供技术支持和政策优惠,引导社区居民主动参与濒危物种保护工作,逐渐改变原来以消耗资源为代价来换取经济增长的生产方式。之后,YUEP模式对CBC模式进行了深化,主张先利用小额贷款改善村民的生产基础,改善其生计,其次建立社区保护与发展基金,通过村民自助推举实现资源共管、生物多样性保护与生物多样性监测,同时通过对小额贷款利润的运作使项目具有可持续性。

发展替代性生计。替代性生计是指改变生态环境脆弱区民众的生产方式,使其原来粗狂的、以掠夺资源为主的生产方式发生转变。很多生物多样性的破坏,是由于当地民众的贫困所致,贫困驱使他们砍伐树木,开垦林地或草地。因此,保护生物多样性必须首先改善当地人的生计,转变当地人的生产方式。兰州大学与Oxfam及白水江自然保护区曾经成功实施过一个替代性生计项目,即通过“小额信贷”的模式,为林缘区农户创造更多的可供选择性就业机会或创收机遇,极大地减缓了社区与保护区管理局之间的冲突,农户通过小额信贷解决了增收和生计问题,保护区的偷盗砍伐得到遏止,生物多样性得到有效保护。位于内蒙古高原东部的浑善达克沙地在1959年到1999年间,阳坡植被覆盖率下降了20%~30%,阴坡下降了30%~40%,这是由于当地人口的增多,导致牧民的数量急剧上升,牲畜的数量也急剧上升,过度放牧导致了浑善达克沙地的荒漠化。因此,学者们提出了“以地养地”的模式,即在当地建立人工高产饲料基地,将传统的放牧改为圈养,而腾出大量的退化土地进行恢复,并进一步发展成保护区。同时,调整畜牧结构,减少山羊的数量,增加牛的数量,并引进液体奶生产线、生态旅游等适合当地发展的企业,这些措施,使民众由原来单纯的放牧发展为多元化的生产方式。这些案例说明,替代性生计满足了生态脆弱区居民的发展需求,使他们由生态的破坏者变成生态的保护者。

生计改善一生态恢复一灾害管理耦合模式。兰州大学丁文广教授经过10多年的农村社区综合发展项目的实施,在我国首次提出了“生计改善一生态恢复一灾害管理耦合模式”。该模式首次在甘肃省平凉市崆峒区康庄乡的清水岭村实施。清水岭村是一个典型的贫困村,缺乏能源,农民因能源需求破坏了大面积森林和草地,造成水土流失严重,形成了“贫困一生态退化一灾害(旱灾)频发”的恶性循环。为了应对这一问题,丁文广带领项目团队,应用“农村参与式评估”方法,到项目村进行需求评估和项目设计,组建包括村委会成员在内的项目实施小组,通过村民大会公开选举项目分批受益户名单,制定项目管理制度。在完成需求评估之后,依据项目管理制度,组织项目实施。具体思路是,将贫困村中的贫困户按照特困户、贫困户和较好户分组,先对特困户无偿提供良种繁育母牛,生产的(母)牛犊依次滚动到贫困户和较好户。这种滚动发展模式,既保证了让最贫困的人群先受益,又照顾了条件相对好的农户,最后达到整村受益的目标。作为获得项目资助的必要条件之一,项目受益户必须每户种植至少2亩苜蓿和2亩薪炭林。项目资助方对完成项目指标的农户奖励清洁能源设施(太阳灶、沼气池、节能炉等),进一步阻止了农户对生态的破坏。为了规避旱灾风险,项目设计了压缩夏粮、扩大秋粮面积,以充分利用雨水的时空分布规律,同时,牛粪、沼液的使用减少了化肥使用量,改善了土壤结构,增强了作物的抗旱性。该模式推动了清水岭村实现了人与自然和谐发展的目标,并在甘肃省多个贫困社区推广示范。从该模式中提炼的主要理论为:“人类与自然耦合系统”中灾害风险、生态环境退化与经济贫困三者之间具有负向耦合关系,其中,经济贫困是“灾害频发一生态退化一贫困加剧”恶性循环的外部驱动力,环境退化和灾害频发只是经济贫困的外在表现和结果。要打破生态退化、灾害频发及贫困加剧的恶性循环,需要决策部门在生态治理、灾害风险管理及扶贫领域推行“灾害风险管理一生态恢复一生计改善耦合模式”,打破部门壁垒,设计跨领域横向合作项目,推动可持续发展。

PPP(Private Public Partnership:公私伙伴关系)模式。PPP模式是生物多样性保护的一个有效机制,特别是在人口众多、贫困人口比例高、人与自然生态环境交错分布的区域,应对生物多样性的保护就不能缺少PPP模式。所以,我国政府、企业与环境NGO之间在生物多样性保护方面迫切需要建立良好的互动合作模式。环境NGO在反映公众利益诉求、推动公众主动参与和组织协调方面有其独特的优势,它是政府行为的重要补充者和合作者;企业在获取经济利益的同时,要回馈自然和社会,体现企业的社会责任,承担生物多样性保护的义务:而政府在资金、政策、协调等方面具有很强的优势,是资源的主要控制者和分配者,政府的参与对PPP模式发挥的作用至关重要;众多的社区是与自然环境直接接触的群体,他们既是环境资源的索取者,又是生物多样性保护的主体,没有社区的参与和合作,就无法实现保护目标;国际环保机构有许多成功的保护案例和实践,与它们开展合作,会起到事半功倍的作用。可见,PPP模式能够整合生物多样性利益相关群体的优势和资源,无疑是生物多样性保护的理想途径。

这里只列举了4种技术,但生物多样性保护的技术创新会随着政府和公众对自然的认知程度不断深化而丰富。

以多元文化为基础的传统生态自然观

文化价值观是人类文化的核心,包括原住民对生物的认知、利用和保护的价值观、伦理观、人与自然和谐观等。我国是一个多民族的国家,民族文化呈现多样性。归类起来,可以分为两种生态自然观:一是原始崇拜,人们往往将一些与自己生活关系密切的动植物作为崇拜的对象并加以保护,这些原始崇拜在历史上都起到了保护动植物物种及其生境的作用。二是以各大宗教为基础的宗教生态自然观。佛教的生态自然观以尊重一切生物为佛家的根本观念。道教中的生态自然观最大的特点便是表现在对生命的关怀上,强调要以仁爱之心来善待生命,所有的生物都处在一个相互平等的过程。伊斯兰教中的生态自然观认为要正确处理好自然资源的开发与利用之间的关系,不能过分索取,否则会遭到大自然的惩罚。无论是宗教生态自然观还是原始崇拜,都强调保护生态系统,主张人与自然和谐发展。但是随着现代商业理念和商业活动的侵入及全球化和主流化的负面影响,我国各民族的传统生态自然观逐渐衰弱,甚至消失。因此将民族传统文化纳入生物多样性保护的范畴,是生物多样性保护和民族传统文化保护的共同需求。中国少数民族生存的地区面临着类似的环境问题、相同的社区结构及文化基础,应用传统的少数民族生态自然观推动环保无疑具有强大的生命力,对于推动人口只占中国人口8. 5%、但国土面积占比高达46%的少数民族区域的环保意义重大。当环保上升到信仰的高度的时候,环保将无需外部力量的推动。正如新制度经济学代表人物、诺贝尔经济学奖得主道格拉斯·诺斯所说的那样,行为是由制度决定,而制度又由正式约束与非正式约束共同构成,其中,正式约束是国家的宪法法律等,而非正式约束是指一个国家的宗教、文化、传统、习俗等方面。尽管正式约束非常重要,但决定制度特征的更主要是非正式约束。可见,在全球化的时代,传统文化及宗教文化在解决生态危机方面仍然具有不可替代的强大生命力。

主要

参考文献

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篇7

关键词:园林;生物;多元化;保育

1 园林生物多元化保育方略

1.1 园林的功能定位

园林是一个国家重视环境质量、生物资源与文明进步的一项重要指标。园林不仅能够保育生物物种及基因资源的多样性,有效发挥迁地保育及部分就地保育的功能,同时也可供作科学研究、自然教育、生态旅游的园地。目前我国拥有诸多的规模大小不同的园林,但真正名列国际园林保育联盟(Botanic Gardens Conservation International,简称BGCI)名录者,却不多。园林的定位及特色必须具有其不可取代之意义,才能凸显其保育、科学研究及教育价值,而园林的生物迁地保育(Ex situ conservation)功能,在生物多样性公约中是被强调的。

1.2 全球生物保育方略简介

2002年在荷兰海牙召开的生物多样性公约缔约方大会第6届会议(COP 6 of CBD),除了通过生物多样性公约策略规划之外,也一致通过全球生物保育方略(Global Strategy for Plant Conservation,简称GSPC),其中明确制定未来必须达成的生物保育16项目标。简述如下:编制可以广泛提供的已知生物物种工作清单,作为制定世界生物大全的步骤之一;评估国家、区域和国际各级所有已知生物物种保育的现况;根据研究成果和实际经验,制定保育和可持续利用生物的议定模式;世界每个生态地区至少10%的面积得到有效的保育;世界最重要生物多样性地区的50%获得确实保育;至少确保30%的生产土地是根据保育生物多样性原则进行管理;使世界受威胁物种的60%得到就地保育;受威胁生物物种的60%,保存于可查询的迁地基地,最好是在原产国,并将其中10%列入复育方案;5种和其他具有社会经济价值的主要生物物种中,70%的遗传多样性得到保育,相关的地方和原住民知识得到有效保存;针对威胁原生生物、生物群落和相关生境以及生态系的至少100种外来物种制定管理计划;确保没有任何野生生物物种因国际贸易而濒临灭绝;至少30%以生物为原料的产品应来自可持续经营的生物材料;针对可维持生计、粮食安全和保健的生物资源,以及相关地方和原住民知识、创新和做法等,应遏止其减少;将生物多样性的重要性和保育生物多样性的必要性列入传播、教育和大众宣传方案;根据本国需要,增加从事生物保育、经过培训并拥有适当设备的专业人员,以实现本策略各项目标;在国家、区域和国际各级建立或加强生物保育行动网络。

2 以园林为基地的生物保育策略

①评估国家层级所有已知生物物种保育的现况。一是编制生物保育红皮书。二是制定生物保育和可持续利用的方法论或议定模式,目前生物保育及可持续利用的准则与指标仍在研议中,森林可持续经营的准则与指标建立,已列入林业试验所重要研究课题的中。②保育生物多样性。一是3.60%受威胁生物物种,有效保存于可查询的迁地基地中。园林是最重要的迁地保育基地,在最新的生物白皮书未完成修订前,仍需依据现有资料,完成园林物种保存任务。二是10%受威胁生物物种纳入复育计划(方法同上)。三是针对具威胁的至少100种外来物种制定管理计划,进行限期研究。③以可持续方式利用生物多样性。遏止生物多样性资源及其伴随的传统知识减少状况,对于民俗生物、民族生物及传统知识与技术的确认与应用,需有更明确的资源投入研究。④促进生物多样性教育及公众认知。规划并执行生物保育教育、宣传和大众传播计划。目前林业部门及相关生态研究所均已制定年度自然教育计划,但仍应成立宣传报刊,统筹其成果与绩效成为国家报告。⑤生物多样性保育的能力建构。一是规划并执行生物保育能力建构/人力培训工作坊计划。二是强化东亚地区的区域网络合作。

3 结语

生物多样性推动方案已于2011年底完成第1阶段工作,目前正在进行第2阶段的开始。但在迈向2015年目标的过程中,若干可能干扰保育推动的问题已明显浮现。一方面各机构对国际相关信息的获取能力有限,另一方面则是陷于生态与经济两难的旧思维,致使相关机构对生物多样性的重视程度不一,共识难以达成。生物多样性保育工作的开展既属国家政策,也是展现我国国际责任的一面,应根据当前形式选择适当可行的行动计划。EABGN的成立宗旨,一方面是要通过各会员园林发挥各自生物资源保育的功能,另一方面也希望借助多边人员与信息交流而落实生物资源的可持续发展,这也显现国际间对园林功能确实寄予重望。EABGN既然是东亚地区最主要的生物保育国际组织,其与全球性的BGCI关系密切,且我国均可积极参与两大组织的活动,把握参与国际社会的良好渠道。

参考文献

篇8

关键词:高速公路;绿化;生物多样性;景观

在改革开放的三十多年时间里,我国交通事业得到突飞猛进的发展,交通基础设施建设如火如荼,高速公路建设速度更是令人咋舌,所取工作成就世界瞩目。截至今年,我国高速公路历程已超过5万公里,位于世界第二位。但是就我国高速公路事业进行分析,公路数量和规模十分可观,但是绿化问题还较为突出,严重制约了我国高速公路事业的发展,甚至阻碍了我国经济的进步。因此,在这里我们有必要对高速公路绿化生物多样性进行探究,为日后工作的顺利开展提供理论参考。

一、生物多样性概述

所谓的生物多样性主要指的是地球上所有生物在生态化系统中构成的多样化发展程度,是由植物、动物以及微生物在环境中构成的差异性体系。在目前的生物多样化研究中,主要包含了基因多样性、物种多样性、景观多样性和生态多样性等。但是在共奏中,因为人类对自然的干扰和影响,使得整个生态系统发生了变化甚至退步,这些问题的出现不仅造成严重的环境问题,而且引发严重的生态危机。因此,生物多样性可谓是人类赖以生存和发展的基础,是人类最为宝贵的财富,它在人类社会发展中有着重要的意义。因此,在目前的工作中保护生物多样性、保持生态平衡已经迫在眉睫,是我们工作中最为关心的问题。

目前,生物多样化已成为全球关注的焦点,随着我国经济的发展,高速公路事业快速发展的同时也产生了严重的生态破坏,因此在高速公路绿化建设中,我们必须要从生物多样化出发,做好生物多样性的应用,从而保证高速公路运行质量和效益。

二、生物多样性在高速公路绿化工作中的应用

1、高速公路绿化景观中的应用

1.1.生物多样性是高速公路绿化的基础

在传统的高速公路施工建设中,因为人为、技术以及材料的因素,造成严重的环境破坏和生态失衡问题。随着环境问题的不断加剧和可持续发展战略的日益落实,传统的这种高速公路施工方法越来越无法满足人们节能、高质的生活需要,这就要求我们在工作中对这些功能加以修复和处理。在目前高速公路施工中,绿化施工主要在原来被破坏的植被和生态系统上进行保护和恢复的方法,要求在施工中不仅要能建设出科学的景观效果,而且能产生一定的生态效益。要想达到这种建设目的,在工程施工建设中做好生物多样性分析不容忽视,是实现绿化生态效益的基础,也是提高公路建设质量的关键。

1.2可以维持公路绿化生态系统的平衡和稳定

生物多样性在整个自然发展中有着重要的意义,是生态系统的重要基础。在生态领域,各种物种之间存在着相互制约、相互支配和相互促进的关系,通过这些物种的相互作用从而形成了一个稳定、科学的生态环境,这也符合了生物多样性的生态环境发展要求,更是一种相互依存的关系。基于这种条件,在目前高速公路绿化设计中,我们需要加强人工造林体系建设,这样才能够整整意义上维持一个相对稳定和平衡的发展状态,为社会经济的发展做出应有贡献。

2 生物多样性在高速公路绿化中存在的问题

2.1盲目引进外来树种,造成不良后果

在过去的高速公路建设中,由于绿化经验不足和工作人员素质低的影响,多数高速公路绿化建设中都采用了已经成功的案例,并且对这些设计方法和流程未加研究和思考,这使得在绿化设计中出现了严重的影响。主要是因为植物习性的不同使得一些外来植物受到地理因素、气候因素和环境问题的影响不仅无法达到良好的生长目的,甚至是出现死亡现象,造成严重的社会经济损失。另外,由于大量外来植物的乳清,使得生物多样性受到一定的影响,更为严重的是这些外来植物如果携带有病菌,直接会产生大面积植物病症的出现,由于缺乏自然天敌,这些病害一经出现,都有可能给当地植物造成毁灭性的打击。

2.2唯美至上。物种搭配不合理,生态效益差

在做高速公路绿化景观设计时只追求表面的视觉效果,强调了美学,而忽视了生态学和生态配置的理念。在建造高速公路人工植被时,从审美角度考虑过多,从生态系统生物多样性角度考虑的少。因此,造成部分高速公路绿化植物品种单一,不讲究植物搭配,不能构成植物群落,无法形成稳定的生态系统,从而造成生态效益较差的现状。

3 保护高速公路绿化生物多样性途径

3.1 合理设计

合理进行公路绿化体系的设计布局,通过绿化点、线、面相结合,建立高速公路绿化的生态网络体系。在高速公路绿化设计和建设当中,应将生物多样性的保护作为重要原则,将各部位的绿化作为一个有机的整体,通盘考虑,整体设计。

3.2特色性建设

每一条高速公路及高速公路的每个部位的环境条件都是不相同的,高速公路绿化有着很高的异域性,加强绿化特色性建设是增加和保护生物多样性建设的有效途径之一。充分挖掘和利用地带性的物种资源,有节制地引进外域特色物种,构筑具有地域性植被特征的生物多样性格局。在保护、推广优良乡土树种的基础上,合理引进外来树种对高速公路进行绿化,充分体现当地应具备的生物多样性,以利完善的生态系统的形成.

4保护高速公路绿化生物多样性

随着人们对生物多样性保护的关注,生物多样性的保护在高速公路绿化设计中也应得到相应的重视。生态系统的稳定性和高效性是靠构成生态系统的各个成分之间以及它们与生存环境形成的相互协调的关系来维持的。而要形成一个稳定完善的生态系统体系,生物多样性在其中起着不可忽视的作用,因此,在高速公路绿化建设中,要以生态平衡和稳定为科学指导思想,以生物多样性为基础,适地适树,乔、灌、草合理配置,注重近自然生态环境的营造,创造出一个有地方特色的能发挥最大生态效益和景观效益的绿色生物防护体系。

三、结束语

因此,在对高速公路绿化生物多样性的利用上,要对外来种可能造成的入侵保持高度警惕,防患于未然,对已经引进的物种要严格筛选、驯化和管理,避免出现不良后果。■

参考文献

[1] 覃勇荣. 大学校园园林绿化中的生物多样性保护问题[J]. 湖南农业大学学报(社会科学版). 2006(04)

[2] 潘秀蓉. 城市园林建设对保护生物多样性的方法和意义[J]. 上海农业科技. 2006(01)

[3] 沈存明,俞韶秋,甄晓云,陶磅,余正才. 罗村口至富宁高速公路综合生物防护体系构建思路探讨[J]. 公路交通科技(应用技术版). 2006(07)

篇9

尽管做出了许多承诺,但全球各地生物多样性丧失的速度仍在持续加快。有鉴于此,生物多样性已成为2030年可持续发展议程中一个贯穿各领域的重要问题,其中一个发展目标明确提出必须遏制生物多样性的丧失,其他目标也指出生物多样性对消除贫困、提供粮食和淡水、改善城市生活十分重要。

在本文作者Richard Welford 看恚“企业既是问题的制造者,但也是解决方案的一部分”。生态系统和生物多样性经济学(TEEB)的一项研究也曾指出,“企业对于生物多样性的重要性无论怎样强调都不为过……企业生产什么以及企业利用地球资源的细心程度和效率,将决定生物多样性养护的未来。”除了能够减少对环境的负面影响,企业还可以从保护生物多样性和提供生态系统服务中获得收益,提高企业的声誉。

积极的行动要产生可见的影响尚需时日,而且需要具有这种认识的企业越来越多。

生态系统和生物多样性如此重要,但大家又往往很难理解为什么企业在其商业活动中并未能充分考虑对自然环境的保护。因而,在商业决策和商业行为中有效开展生物多样性保护议题的第一步包括:理解生物多样性代表了什么;为什么生物多样性对于人类社会很重要;以及私营部门和生物多样性资源之间有什么关系。

事实上,生物多样性是企业长久生存的一个基本组成部分。企业依赖基因、物种和生态系统服务作为其生产过程中的关键性输入,这里的生态系统服务包括气候调节、土壤流失和形成、害虫管理、防洪、水质维护、疾病管理和授粉等。企业生存需要健康的生态系统,如果损坏,企业运行发展的潜能也将受到影响。

历史上,工商业界已经对生物多样性造成了一些重大的负面影响。然而,尽管私营部门是制造问题的一部分,但同时也是解决问题的一部分。私营部门的资源和影响力为其创造性地、有效地保护环境提供了重要机遇。很显然,商业在以不同的形式影响着生物多样性,或直接、或间接或累计产生影响。

直接影响往往来自发生商业行为的当时当地的土地利用和废物产生。这可能会导致动物栖息地丧失、物种灭绝、污染空气、水和土壤流水。非本地物种的引入也可能会破坏周围的生态系统。

企业可以通过减少使用自然资源(如制造业对水的使用)或减少破坏生态服务系统(如森林砍伐带来的水土流失)来降低对当地社区的影响。显然,亚洲大部分仍待被开发的原始或偏远地区可能会面临更高的风险。然而,企业可以通过对生物多样性风险的早期识别以及周密计划来降低这些风险。

间接影响通常是指他人行为的结果或者是由商业行为间接触发或导致的。这些影响可以同引发它们的商业行为发生在不同的地方、不同的时间。间接影响会给企业带来巨大风险,因为它们很难预测、管理和控制。

与企业相关的当地居民和员工的行为改变也可以影响到生物多样性,例如一项新的投资可能导致对自然资源需求量的增加,外来移民的涌入也可能会导致自然消耗量的增加。

累积影响出现在当附近的几家公司开始集体影响生物多样性的时候。虽然单个商业决策或行为可能对生物多样性只会产生微不足道的直接影响,但当所有这些影响结合起来时,其产生的冲击将可能是巨大的。

因此,现在的问题就是私营部门应该做些什么来保护生物多样性,缓解上述影响所带来的风险?

这里有两种基本的且互补的解决生多样性议题的思路。首先是要将生物多样性视为一系列的需要企业管理、缓解的商业风险,对其的成功解决可以降低企业成本,提高企业信誉,确保企业平稳运行。第二,通过保持生物多样性处于其最自然的状态能够帮助企业创造价值。

在实践层面上的风险评估以及涉及企业的尽职调查过程都应该包括对生物多样性的影响评估。在企业生物多样性保护的具体操作方面,企业可以通过采购和销售可持续生产的产品,如在成长或收获过程中对自然影响最小的木材、食物以及纤维制品等来保护生物多样性。

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①评估国家层级所有已知生物物种保育的现况。一是编制生物保育红皮书。二是制定生物保育和可持续利用的方法论或议定模式,目前生物保育及可持续利用的准则与指标仍在研议中,森林可持续经营的准则与指标建立,已列入林业试验所重要研究课题的中。②保育生物多样性。一是3.60%受威胁生物物种,有效保存于可查询的迁地基地中。园林是最重要的迁地保育基地,在最新的生物白皮书未完成修订前,仍需依据现有资料,完成园林物种保存任务。二是10%受威胁生物物种纳入复育计划(方法同上)。三是针对具威胁的至少100种外来物种制定管理计划,进行限期研究。③以可持续方式利用生物多样性。遏止生物多样性资源及其伴随的传统知识减少状况,对于民俗生物、民族生物及传统知识与技术的确认与应用,需有更明确的资源投入研究。④促进生物多样性教育及公众认知。规划并执行生物保育教育、宣传和大众传播计划。

目前林业部门及相关生态研究所均已制定年度自然教育计划,但仍应成立宣传报刊,统筹其成果与绩效成为国家报告。⑤生物多样性保育的能力建构。一是规划并执行生物保育能力建构/人力培训工作坊计划。二是强化东亚地区的区域网络合作。

生物多样性推动方案已于2011年底完成第1阶段工作,目前正在进行第2阶段的开始。但在迈向2015年目标的过程中,若干可能干扰保育推动的问题已明显浮现。一方面各机构对国际相关信息的获取能力有限,另一方面则是陷于生态与经济两难的旧思维,致使相关机构对生物多样性的重视程度不一,共识难以达成。生物多样性保育工作的开展既属国家政策,也是展现我国国际责任的一面,应根据当前形式选择适当可行的行动计划。