生物多样性的分析方法范文

时间:2023-12-16 16:34:06

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生物多样性的分析方法

篇1

(一)教材内容分析

生物多样性及其保护》是第二册第九章《人与生物圈》的第二节内容,是环境教育极其重要的教学内容。本节内容主要包括生物多样性的基本内容、生物多样性的价值及我国生物多样性的概况和保护知识,其涉及范围广,知识跨度较大。

(二)学习者特征分析

本节课授课对象是高中二年级学生,高二学生已经全部完成了前面对生物基本理论知识的学习,以生物六大基本特征为主线的知识已经掌握得很熟练,而且已经学习过生态学的基本概念和原理及环境保护的基础知识。要从丰富的内容中概括出遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和直接使用价值、间接使用价值等,学生不仅需要扩散思维、概括、综合能力,而且需要信息获取、处理和表达能力。

二、教学目标设计

(一)知识与技能

1.能准确说出生物多样性的概念;解释生物多样性的价值及分析我国生物多样性的概况;阐明生物多样性的保护。

2.培养学生自主学习、自主探索及总结归纳能力。

(二)过程与方法

通过课件演示、学生交流、师生交流等形式,加深学生对生物多样性的认识,提高对生物多样性知识的应用能力及综合分析能力。

(三)情感与价值观

1.让学生在自主解决问题的过程中培养成就感,为今后自主学习打下良好基础。

2.通过课件演示,培养学生研究探索精神,从而调动学生积极性,激发学生对生物课的兴趣。

3.提高学生热爱自然、热爱生物、热爱生活的理念,增强自觉保护生物多样性的观念。

三、教学内容设计

(一)教学重点

1.生物多样性的基本内容及保护生物多样性的具体要求。

2.生物多样性的使用价值。

(二)教学难点

1.生物多样性的保护。

2.我国生物多样性概况。

四、教学策略分析

(一)教学方法

1.任务驱动法(观察分析、对比)

让学生在具体任务驱动下学习,在完成任务的过程中掌握应掌握的知识点。本节课教学中,让学生观察有关录像资料和图片并通过交流、讨论识别五灵脂、蝉蜕等动物药物标本,当归、凤尾草等植物药物标本。

2.讨论交流学习法(讨论、讲述)

通过对动物标本和植物标本的对比,在此基础上多播放、些动植物种类,了解生物多样性,并通过同学之间的讨论解释生物多样性的价值及分析我国生物多样性的概况,在此过程中,同学、老师之间加强交流。

(二)教学手段

多媒体网络教室、相关教学课件。

五、教学过程设计

(一)导入

教师活动:展示幻灯片,黄土高原破坏之前和现在的对比。引出:保护生物资源,生物圈是人类共同的家园。

学生活动:观看图片,思考。

设计意图:展示图片,设计问题,使其产生急需探求的心理,学生学习动机由潜伏期迅速自然进入活跃状态。

(二)生物多样性基本内容

教师活动:1.什么是生物多样性?2.我们应从几个层次对它进行保护?引出:生物多样性及其保护。

学生活动:1.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。2.保护生物多样性就是在基因、物种和生态系统三个层次上采取保护战略和保护措施。

设计意图:培养学生概括能力。

(三)生物多样性的价值

教师活动:野生生物资源具有很大使用价值,只有全面认识野生生物资源的价值所在,才能增强并树立保护野生生物资源的意识,规范人们的行为方式。引出:1.对于人类来说生物多样性有哪些价值?2.阅读课文,了解什么是直接使用价值,包括哪些方面?

学生活动:1.对人类来说,生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。2.直接使用价值指人们能够直接利用的,包括药用价值、科学研究价值、重要的工业原料、美学价值及文学创作素材。

设计意图:培养归纳总结和表达能力。

(四)我国生物多样性概况

教师活动:以上是生物多样性的使用价值,我国地域差异显著,自然条件复杂多样,从而孕育了既丰富多彩又独具特色的生物物种和生态系统,近年来,我国生态环境面临严峻形势,为了保护好我们的生存环境,应了解我国生物多样性的概况。引出:1.谁能说说我国生物多样性有怎样特点?2.为什么说我国是世界上物种最丰富的国家之一?

学生活动:1.第一,物种丰富;第二,特有的和古老的物种多;第三,经济物种丰富;第四,生态系统多样。2.据统计,我国苔藓植物、蕨类植物和种子植物共3万多种,居世界第三位。我国还是世界上裸子植物物种最多的国家,是世界上鸟类种类最多的国家之一。

设计意图:培养学生探究能力。

(五)生物多样性的保护

教师活动:我国生物多样性存在两方面问题,其中,生存环境的改变和破坏是多数野生生物灭绝或濒危的主要原因。引出:我们应该怎么做?

学生活动:保护野生生物。生物多样性的保护包括就地保护、迁地保护及加强教育和法制管理。

设计意图:强化法律法规。

(六)小结

教师活动:1.结合板书,带领学生一起回顾本节课知识框架。2.挑选典型习题,学生相互解答,教师点拨。

学生活动:整理知识体系,做习题。

设计意图:归纳总结,拓展思维,便于记忆。

六、教学反思

本节课的教学设计主要有三个特点:

(一)教学流程设计符合认知规律

采用先导入再引导的顺序,使学生尽快进入学习状态。

(二)鼓励学生自主学习

学生自主学习,整理知识体系,归纳总结,便于记忆。

篇2

根据世界旅游组织统计,上世纪90年代初全球旅游总收入就已超过石油工业和军火工业。在2004年,全球国际旅游收入达6220亿美元,入境过夜旅游人数达到7.6亿人次,同比增长均达10%;全球旅游就业人数达2.12亿,约占全球就业总人数的7.5%;国际旅游收入占全球服务贸易额的29.6%,相当于全球GDP的1.53%。[1]这组数据显示旅游业是全球最大的产业,促进了全球经济的巨大发展。同时,也加速了旅游业的发展,而在进行旅游开发时,也对一些国家的生态系统带来了巨大的影响,这其中就有生物多样性减少的问题。为此,相关部门开展了旅游与生物多样性保护的研究。本文从生物多样性保护的意义出发,提出森林旅游开发中生物多样性保护的若干建议以供商榷。

1.生物多样性的涵义

生物多样性(biologicaldiversity或biodiversity)是指生命有机体及其借以存在的生态复合体的多样性和变异体,确切地说,生物多样性是所有生物种类,种内遗传变异和它们生存环境的总称,包括不同种类的动物、植物和微生物,以及它们拥有的基因,它们与生存环境所组成的生态系统[2],包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性[3]。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;物种多样性,即生命机体的变化和多样化;生态系统多样性,即栖息地、生物群落和生物圈内生态过程的多样性[4~6];景观多样性指的是由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和动态方面的多样性或变异性[7]。

生物多样性是人类核以生存和经济可持续发展的物质基础,是与人类社会持续发展息息相关的最重要因素和人类生活、社会文明程度的一个重要衡量尺度[8]。生物多样性对人类有着巨大的价值,傅伯杰等(2001)认为生物多样性的具有利用价值及内在价值,将生物多样性的利用价值分为直接利用价值、生态价值、科学价值和美学价值。生物多样性的直接利用价值就是指为人类消费提供的那部分的生物资源价值。生物多样性的生态价值主要体现于其维持生物圈的功能[7]。1995—1997年王健民等在《中国生物多样性国情研究报告》中提出生物多样性总经济价值包括直接使用价值、间接价值、潜在使用价值和存在价值四个方面,并进行了评估约为40万亿元(如表1)[9]。

从表1可见,生物多样性最重要的价值在于其与生态系统服务功能相联系的间接使用价值,占其总价值的约95%。这一部分价值也正是生态旅游存在并大行其道的资源基础。例如,生态旅游的目的地是自然生态环境——以景观多样性为基础;生态旅游欣赏的对象是自然景观、自然植被、自然中重要的动植物类群、特定的物种、有特色的区域文化和特殊的生活方式——以生态系统多样性、物种多样性、文化多样性为欣赏对象。

表1中国生物多样性经济价值初步评估结果

价值类别

价值(元)

直接使用价值

产品及加工品年净价值

1.02×1012

直接服务价值

0.78×1012

小计

1.80×1012

间接使用价值

有机质生产价值

23.3×1012

CO2固定价值

3.27×1012

O2释放价值

3.11×1012

营养物质循环与贮存价值

0.32×1012

土壤保护价值

6.64×1012

涵养水源价值

0.27×1012

净化污染物价值

0.40×1012

小计

37.31×1012

潜在使用价值

选择使用价值

0.09×1012

保留使用价值

0.13×1012

小计

0.22×1012

合计

39.33×1012

摘自《中国生物多样性国情研究报告》,1998。

2.森林旅游对生物多样性的影响

森林旅游就是以良好的森林自然生态环境为主体,利用森林生物的多样性、多功能,辅以自然景观和人文景观,经过科学保护和适应开发,为旅游者提供游览、休闲、度假、保健疗养、文化娱乐和科学教育等旅游服务。[12]

生物多样性不仅为森林旅游提供基础资源——生物资源,又为森林旅游提供美学价值,为此对森林生物多样性的保护是森林旅游得以持续、成功发展的根本所在。但是随着森林旅游的无序、盲目的发展以及城市化进程的进一步推进,我国森林生物多样性的面临的压力越来越大。据我国数次森林资源清查的资料显示,第一次森林资源清查(1973~1976)时,我国森林生物多样性的压力指数为100;第三次森林资源清查(1984~1988)时,我国森林生物多样性的压力指数为133.73;第五次森林资源清查(1994~1998)时,我国森林生物多样性的压力指数为178.63,增长了1.9倍[8][10]。森林旅游对森林生物多样性的影响也日益显现出来,由于森林生物多样性存在不确知性(Uncertainly-Known)的特性,人们还不清楚森林中到底有多少物种,加上森林生物多样性作为一种资源或一个系统,本身也处在发展变化之中[11]。所以,人们还不能确切评估森林旅游对生物多样性影响大小,大部分专家是采用定性的方法来评价。

经营者以自然景观旅游资源为凭借,以旅游设施为条件,向旅游者提供各种服务的森林旅游,目的是使经营者自己获得最大的经济效益,这必然生态系统提供更多的能流和物流,对系统内的生物种类组成、种群数量比例和土壤的外部形态等产生一定的影响。[13]据韩也良(1991)研究,旅游区一项基础设施建设对山体和植被的直接破坏,往往是其基本建筑面积的几倍和几十倍。[14]森林旅游对森林生物多样性的影响主要体现在以下几个方面:

(1)对森林生物个体的影响。大量涌入的游客的活动使动植物的繁殖习性变得紊乱,使个体的生命周期扰甚至阻断,影响到物种种群的繁衍进程,改变种群结构,严重的会造成物种的灭绝。

(2)对森林生态环境的影响。反复的旅游践踏会破坏土壤物理结构,降低土壤层厚度,导致土壤肥力下降,地力衰退,从而破坏动植物生活的基础环境。另外,旅游活动在自然环境中造成大量的垃圾堆放,会导致景区土壤化学性质的改变,并阻塞空气和光线,从而造成土壤营养状态的改变,使生态系统受到损害。特别是不可降解甚至有毒物质的产生,对自然环境的影响更为严重。

(3)对森林景观多样性的影响。旅游设施建设过程中大量伐除植物,改变了植被覆盖率或植被结构性质,造成景观破碎度加大,导致景观多样性的降低[7]。

(4)频繁的旅游交通为外来种入侵森林生态系统提供便利,另外,大面积建筑物或公路阻隔了两个生境之间物种交换,从而影响到本地的生物多样性。

3.旅游区生物多样性保护

森林生态系统是陆地生物多样性最丰富的生态系统,随着森林旅游活动的开展,其生物多样性面临着严峻考验,而且旅游手段越现代化、旅游密度越高,产生的负作用就越大[15][16]。由于政府过去对环境问题的不重视以及对游客教育的忽视,使得生物多样性迅速衰减,造成无可挽回的巨大损失,生物多样性保护已刻不容缓。

3.1保护措施

生物多样性保护可分为以物种为中心和以生态系统为中心的两种保护途径[17],生物多样性的保护是从物种保护开始的,但经验表明,单一的物种保护很少能够达到生物多样性保护的目的[18]。为此,我们必须进一步设法保护物种的生存环境——生态系统和景观。在对森林生态旅游区规划的过程中,应当注重物种生存环境的保护。比如,在较大范围的自然区域内开发生态旅游项目,应注意规划出的游览区和游径区域一旦有较大强度的人类活动(与自然状态相比较),是否会影响已建立的自然区域内自然保护区网作用的发挥。要求坚持对保护区网外缓冲带以内区域(包括核心保护区、生境走廊、内缓冲带)的严格保护,应将人类活动都限制在外缓冲带及以外的范围内,以免由于人类活动区的不科学规划,造成区域内物种基因、能量、物质流通渠道的损坏,导致生物多样性的威胁与破坏;其二,应建立相应的物种监测体系,对每个物种建立档案,以便于多样性保护措施的实施。为此我们可以从以下七个方面进行旅游区的生物多样性保护。

(1)将森林旅游区分为中心活动区和生态缓冲区两部分。在生态缓冲区内严禁破坏森林资源。

(2)采用高设计标准使园内建筑物风格与周围的自然和文化环境相协调。

(3)把对环境影响大的不适宜商业活动及设施集中到中心活动区或敏感环境区域外。

(4)在上马娱乐项目时要考虑到生态效应,使自然资源可持续发展,不能只考虑经济效益。

(5)对旅游者普及生态教育,自觉以生态意识贯穿整个旅游活动,并且能够自觉保护旅游资源。

(6)设立醒目而生动有趣的保护动植物资源和生态环境标识牌。

(7)将垃圾分类别(玻璃、塑料、纸品、易拉罐)收集,统一处理。

3.2应处理好的问题

虽然森林旅游对森林生物多样性造成较大的影响,但是我们不能将生物多样性的保护与森林旅游割离开来,而应该借助森林旅游进行生物多样性的保护,通过加强生物多样性的保护以促进森林旅游的持续发展。所以在进行森林旅游开发和生物多样性保护时应该注意以下问题。

1.森林旅游应同保护生物多样性教育结合起来,通过寓教于游,寓教于乐等多种形式,向游人传播生物多样性与生态、生物多样性与环境的科学知识,以及相关法律、法规,增强人们的生态环境意识和法制观念,以达到保护生物多样性之效果。为此,旅游管理部门和旅游经营者可以在森林旅游地建立动植物标本档案,供游客参观。还可在森林旅游区设置一些解释大自然奥秘、保护与人类息息相关的大自然标牌等教育标志。还可通过发放环保宣传单、导游员生动解说等,让游客在愉悦中增强环保意识,使森林旅游区成为提高人们环境意识和生物多样性保护意识的天然大课堂。

2.依据自然环境的承载能力开展森林旅游,维护生物生存环境。大部分森林是无效旅游资源,游客一般集中在旅游线路附近,因此应该考虑旅游资源的环境承载力。所谓旅游环境承载力是指在一定时期内保持旅游资源质量的前提下,某地区的自然环境所承受的最大限度的旅游活动量[19]。根据旅游环境承载力来控制游客量,可以避免对资源的过度利用,避免开发经营后“人满为患”对生物资源造成破坏。因此,旅游环境承载力应加强研究,加强管理监控,采用景区分流、价格分流等有效的人员分流方法,严格控制超容量吸引游人,进行科学管理,提高旅游科学文化品位和生态经济效益,实现生态保护和旅游持续发展的双赢目标。

4.讨论

对于森林旅游区而言,保护生物多样性是极其重要的,也是维护其自身持续发展的一种手段。但是,如何分析生物多样性与其环境的关系,如何找出影响生物多样性与发展旅游的关系,如何找出影响生物多样性的因素,不但对于生物多样性保护工作还是对森林旅游区的经营,同样是迫切需要在经营与设计中解决的问题。把保护与经济发展,把保护与持续利用目标相结合,使保护成为一种积极手段。

参考文献:

1.邵琪伟.在河南省旅游产业发展大会上的讲话.旅游调研.2005,(10)

2.陈灵芝.生物多样性保护及其对策.见:钱迎倩,马克平主编.生物多样性研究的原理与方法.北京:中国科学技术出版社.1994,13~15

3.马克平,试论生物多样性的概念.生物多样性,1993,1(1):20~22

4.McNeelyJA,MillerKRetal.Conservingtheworld.Biologicaldiversity.Gland,Switzerland,1990

5.SouleME.Conservation:tacticsforaconstantcrisis.Science,1991,253:744~750

6.NAS(NationalResearchCouncil).Conservingbiodiversity:aresearchagendafordevelopmentagencies.WashingtonDC:NationalAcademyPress,1992

篇3

关键词:两河口;湿地公园;植物资源;脊椎动物;生物多样性

中图分类号:X825文献标识码:A文章编号:16749944(2013)08007603

1引言

河南两河口国家湿地公园位于河南省信阳市平桥区境内,北枕中原,南襟荆楚,左轭两淮,右控汉江。这里有丰富的生物资源,又有深厚的茶文化底蕴,是科学研究的天然实验室,是进行科普宣传教育的博物馆。平桥区位于中国亚热带和暖温带的地理分界线(秦岭—淮河)上,具有明显的季风气候特征。这里气候温暖,光照充足,降雨充沛,四季分明,温度随海拔的升高而降低,降雨随海拔的升高而增加,适宜多种亚热带和暖温带的动植物生长繁衍。

2研究地概况

平桥区位于河南省南部、大别山和桐柏山北麓、淮河上游,东连罗山县,北接确山县、正阳县,西界桐柏县、湖北省随州市,南邻浉河区。湿地公园主要包括平桥区的东双河、杜河、浉河、南灌渠、七龙溪及其周边部分地区。总面积752hm2,地理坐标为:东经113°42′~114°25′,北纬32°02′~32°37′。

3现状生物调查

植物多样性调查分为物种与群落两部分,物种调查采取全面调查与重点详查相结合的方法;群落调查采用取样方法,在各个典型样地内随机选择 10m×10 m的大样方,按对角线取9个1m×1 m 的小样方,分别记录群落特征。动物调查采取GPS地面辅助取样,结合实地路线调查和重点调查相结合的方法。鸟类调查主要采取样线法,辅以样方法,共调查了浉河、东双河、杜河、南灌渠和七龙溪5条样线,保证生物调查的全面覆盖和可靠性。

3.1植物资源

湿地内环境独特,是动植物资源的天然“基因库”,森林覆盖率高达80%,森林植物景观良好,季相变化丰富,种类繁多。初步统计,境内有维管植物113科、377属、781种,其中蕨类植物有14科、19属、41种。裸子植物有4科、9属、14种。被子植物95科、349属、726种。在科的组成中,含1种的科27个,占全部科的24.1%,含2~9种的科68个,占全部科的60.71%,含10种以上的科17个,占全部科的15.2%;其中禾本科含74种,菊科含64种,豆科含53种,蔷薇科含31种,莎草科含37种,上述5科含259种,占全部种的33.1%。在属的组成中,含1种的属201个,占全部属的53.3%,含2~5种的属156个,占全部属的41.3%,含6~9种的较大属18个,占全部属的4.77%,含10种以上的大属2属,分别是莎草科11种,蓼属18种。种子植物特有属7个,银杏属、杉木属、水杉属为栽培品种,翼朴属、枳属为该区常见木本植物,地构叶属、星毛芥属是该区的草本植物。

该区位于江淮之间,属我国北亚热带范围,水热资源丰富,自然条件优越,山地乔木主要分布有栓皮栎、马尾松、枫杨、麻栎、化香等。灌木主要有杜鹃、白鹃梅、算盘子、黄荆群落、酸枣、胡枝子。草本植被主要有五节芒、黄背草、隐子草、荩草、蒿类等优势品种。河滩地和浅水湿地沼泽分布有香蒲、芦苇、菰草、菖蒲、水蓼、水花生、酸模。水域分布有莲、野菱、狐尾藻、沮草和黑藻。栽培的人工植被主要有水稻、小麦、花生、红薯、豆类、棉花、芝麻、油菜等农作物及板栗、梨、桃、葡萄等果树和茶园;在村旁、路边、河堤、渠岸还有欧杨、河柳、泡桐、水杉、湿地松等乔木树种以及水竹、毛竹、刚竹、桂竹等竹类。两河口湿地内生长着基本与陆地一样的植物群落,物种丰富。存在着以狗牙根、莲子草为主的草本植物;两岸多以成片的竹林及高大的乔灌木为主。陆地部分的覆盖率均在90%以上。水生植物有20余种,主要是斑块分布的芦苇、菱角、菖蒲、阔叶蓼等,鸭跖草、稗草、苔藓植物伴生其间。根据吴征镒主编的《中国植被》(1980)“中国植被区划图”,以及《河南省植被》的划分,该地区植被划分属于亚热带东部常绿阔叶林区域亚热带常绿、落叶阔叶混交林地带淮扬山地丘陵落叶栎类、青冈栎、马尾松林区。

3.2脊椎动物资源

两河口湿地公园内水栖类动物种类繁多。在调查时,GPS样点是卫星遥感影像判读各类景观类型的基础,根据室内判读的环境类型初图,现场核实判读的正误率,并对每个GPS取样点作以下几方面的记录:海拔表读出测点的海拔值和经纬度;记录植被、地貌和人类活动状况;记录样线观察到的动物及相关信息;拍摄动物群落生活环境和典型环境外貌。在调查过程中,确定规划范围内动物种类及资源状况,珍稀濒危动物的种类及生境等。针对优势种和常见种这些非常熟悉、数量又多的物种,利用其外形和生态环境就可以辨别,并利用实地计数和统计丰度断定数量;少见种和偶见种这些大部分动物群体,分布广,遇见率高,但是数量较少,针对这类动物,除利用外形和生境进行判别外,还参考其他因素,特别是利用专用设备记载和辨别其形态特征,最后加以判读,定出其名称和数量。如果还有疑问,利用数码相机和摄像机进行拍摄,返回基地后再进行室内综合分析,判断其种类。对于数量很少的稀有动物,处理用上述方法进行辨别外,主要是采集标本,进行传统检索判断和利用分子生物学手段进行室内鉴定。 经统计,区域内脊椎动物共有5纲34目63科300种。其中,鱼纲9目15科76种;两栖纲2目5科13种;爬行纲2目7科27种;鸟纲16目43科165种;哺乳纲5目9科19种。

4公园生物多样性保护

生物多样性是生物的基因库、全人类的共同财富,是人类赖以生存的物质基础,所以必须保护生物多样性。根据《生物多样性公约》,所谓生物多样性就是地球上所有的生物体及其构成的综合体。它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次,保护生物多样性就是在基因、物种和生态环境3个水平上的保护。

4.1生物多样性保护原则

4.1.1生态学原理

采用生态学方法来治理环境污染和解决生态破坏是一条非常有效的途径。因此,项目团队在进行天然植被恢复、生态环境的改善中所采用的手段和方法要按照生态学的原理,尊重科学,尊重自然规律,按照自然演变规律开展生物多样性保护,促进人与自然的和谐相处。

2013年8月绿色科技第8期

尹春,等:河南两河口国家湿地公园生物多样性调查研究自然与生态

4.1.2系统学原理

河流是两河口湿地公园生态系统的重要组成部分,区内水域、陆地植被生态系统交错分布,既相对独立又密切联系,各系统内为不同物种的生存提供了多样化的栖息环境,蕴藏着丰富的物种。因此,在加强森林植被保护的同时不能只是水域生态环境的保护,而是要从维护湿地生态系统的整体功能与平衡的高度出发,全面保护湿地生态系统。

4.1.3岛屿生物学原理

岛屿上栖息的物种种类和数量与岛屿面积的大小有关,在生物多样性保护中,要尽可能地扩大适宜生物栖息繁衍的环境,达到保护区内新物种迁入与原物种迁出之间的平衡,从而丰富保护区内物种资源。

4.1.4就地保护原则

保护区内的现存生物是在长期地质和环境演变的过程中,适应本地气候、土壤、生物等环境因素的产物,开展就地保护更有利于生物种群的繁衍和发展,更有利于生物多样性保护;在保护区内生存的野生动物的活动范围有时会超过自然保护区,栖息的最佳环境不一定在保护区内,因此在保护区内采取就地保护措施的同时,也需要加强自然保护区以外的就地保护。

4.1.5可持续利用原则

发展必须以保护为基础,必须保护好物种赖以生存的自然生态系统的结构和功能的多样性,在保护的基础上持续有效地利用自然资源[1]。

4.2公园生物多样性保护措施

生物多样性保护策略有广泛的领域和规模,这个过程通常分成3个基本部分:抢救生物多样性,研究生物多样性,持续、合理地利用生物多样性。从更广泛的视野来看,保护行动必须通过多层次的合作才能进行。河南两河口湿地公园的生物多样性保护采取了以下措施。

4.2.1健全保护管理体制

由于两河口国家湿地公园面积较大,对生物多样性保护处于起步阶段,湿地公园内的动植物资源统计还不全面,因此建立珍稀动植物物种的档案管理是首要工作,应坚持档案的延续性。另外根据生物分布情况和生长繁殖习性,建立健全生物多样性保护管理体制,制定和落实相关的保护措施,依法加强管理。

4.2.2建立生物资源监测网络

对珍稀濒危物种,及时展开抢救性的保护行动,建立生物资源监测网络。通常恢复前和恢复后的都进行一定强度的监测。对受干扰物种进行恢复前监测可以为恢复提供有效的基础数据,同时恢复后长期的监测对于评价和理解生物恢复技术的有效性也是非常重要的,恢复后的监测在前期保证了数据的精确和有效性,按月为周期进行监测,等生物群落逐步成长和稳定之后可以按低频率如3个月或1年进行继续监测,直到系统进入自然循环状态。监测应该记录的是恢复后长期的自我持续状态。

4.2.3积极开展生物多样性保护活动

通过国际合作,促进保护生物多样性活动的开展。保护物种、种群和遗传多样性,提高在自然生境中保护生物多样性的能力;加强迁地保护[2]时的建设以保护生物多样性教育民众并为可持续发展做贡献。扩大人类保护生物多样性的能力,增加对生物多样性价值和重要性的正确评议和了解;帮助公共机构传递保护生物多样性及发挥其效益所需的信息;改进生物多样性保护的基础研究和应用研究。

4.2.4栖息地保护

针对野生动植物资源,对其栖息地进行保护。按照两河口国家湿地公园的分区分级保护区域,设置相应的界桩,明确区域的范围并设置标志牌。对两河口湿地特有的珍稀濒危植物加强管理,必要时在相应区域设置隔离保护设施。严禁在公园范围内捕鱼,同时开展特有鱼的保护工作,在实地调查的基础上进行方案论证,避开保护鱼类的产卵区域以及鱼类的洄游路线。建立野生动物救助站,及时对湿地公园内伤残、病害动物提供必要的人工救治,待其康复后放归大自然[3]。

4.2.5栖息地恢复

一个正常的生态系统富有弹性,能自我维持,能承受一定的环境压力及变化,其主要生态因子能在一定的自然变化范围内正常运转。湿地恢复是恢复退化的湿地生态系统的生物群落及其组成、结构、功能与自然生态过程,湿地公园的生物栖息地恢复采用自然恢复法和人工促进恢复法消除导致湿地退化或丧生的威胁因素,从而恢复湿地的功能和价值。

4.2.6建立湿地宣传、展示园

在湿地走廊的岸边,结合南灌渠生态柔性护坡工程,采用图文并茂的形式结合音响系统展示两河口湿地文化、水利文化和农耕文化。游客在湿地文化长廊中游览时,一方面体验湿地自然植物景观、生态群落景观,一方面通过沿路的宣传资料增强生物保护的责任和认识。在河州榭地域建立了湿地植物园。河州榭属于两河口的分水嘴,区域湿地类型多样,湿地植物种类繁多,鸟类资源丰富,植被覆盖率高,地势平坦,在此建立鸟类文化展示平台、湿地植物收集与展示区。湿地植物园一方面展示两河口湿地丰富的植物景观和优美的生态景观,打造以湿地植物为特色的田园风光,让游客学习湿地植物的相关知识[4]。

5结语

两河口湿地公园的生物多样性保护做到逐步改善、持续增长,把严格的科学分析和能为广大公众所确认的社会、经济和精神上的价值结合起来。做好豫东南生物多样性保护,不仅有利于豫东南地区按照科学发展观的要求,建设生态文明,促进社会经济可持续发展,而且有利于河南履行国际公约、树立国际形象,为全省乃至世界生物多样性保护探索和积累经验,有利于河南省“生态立省”和“绿色经济强省”战略的实施。 参考文献:

[1]孙建忠,柴文运.永昌东大河自然保护区生物多样性保护对策[J].甘肃科技,2008(1):17~18.

[2]徐广,李萍.张掖黑河湿地资源现状与生物多样性保护对策[J].甘肃林业科技,2010(12):52~53.

篇4

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5

关键词:生物多样性;城市园林绿化;城市生态

城市园林绿化是提高环境质量的重要途径,是展示一个城市物质文明和精神文明的窗口,是人们文化素养和道德风尚的体现。随着人们对环境保护认识的不断提高,绿化在城市建设的作用愈来愈引起普遍的关注,而且特别强调保留天然森林和自然景观,大力营造片林,并强调乡土树种选择及其合理配置;在天然森林已不存在的地方,模拟原来的天然森林进行恢复和重建。

1. 城市园林绿化工作中存在的问题

1.1 重草坪轻乔木

由于受草坪热的影响,绿化时人们多采用大面积草坪。不少单位只重视草坪,轻视乔木,忽略绿化层次美,造成绿量不足,消音、滤尘、防风效果很低,遮荫、降温效果差,使人们夏季漫步时无处纳凉,所以在规划设计时应注意乔灌草的合理搭配。

1.2 重绿化轻美化

园林绿化既要体现生态效益,又要具有韵味美、内容美、形式美、色彩美,同时还要突出个性和特色。但不少单位只注重了做了绿化,忽略美化效果,具体表现为两个方面:一是在植物选择上只注重绿色植物的选择,而忽视了开花植物的搭配,造成一年四季均无花开;二是规划不科学,或照搬照抄,或杂乱无章,没有突出一个主题。

1.3 重平面绿化轻垂直绿化

平面绿化是面广、量大的平地绿化,垂直绿化是指与地面相垂直进行自下而上的绿化,包括屋顶、花架、墙壁等的绿化,它是利用较小土地而获得较大绿化面积的有效方法,而且还能丰富绿化层次和形式[1]。

1.4 重常绿轻落叶

园林绿化中植物的配置要尽量使用品种不同的植物有机结合起来,达到一年四季树常绿、花常开,给人带来不同的美景。但不少人却因为落叶类花木冬季要落叶而忽略它,在选择植物材料时只局限于常绿植物的范围内,导致许多落叶花木如芙蓉、紫荆、梅花等无用武之地。

1.5 重种植轻管理

不少单位对绿化工作重视不够,绿化只是为了应付上级组织的检查或者验收,或赶时髦。植物栽后就忽略了管理,造成成活率低,树形杂乱,杂草丛生,病虫害发生严重,苗木生长衰弱,绿化效果差[1]。

2. 城市园林绿化中对生物多样性的误解

做好生物多样性是一项比较复杂的工作,特别要重视生态系统和景观尺度上的多样性。目前,在实施城市绿化植物多样性的实际工作中还存在一些模糊认识和不合理做法,许多研究集中在统计物种的变化,并把它与濒危物种的保护等同起来,而在城市又常常把它与物种丰富度等同起来,这对于城市绿化建设和城市生物多样性的运用是错误的。

2.1 生物多样性不等同于物种丰富度

在城市生物多样性的运用中存在一种倾向,就是特别重视物种的多样性。许多城市都把城市绿化植物中使用了多少种植物作为一个重要的生态环境建设指标,倾向于统计城市绿化植物种类增加了多少。当然,不能否定这些植物种类的增加为城市绿化建设提供了丰富的资源,营造了丰富的景观效果,但如果把城市绿化建设的核心都放在植物种类上就是错误的。因为物种丰富度仅仅是生物多样性的一个指标,它还包括物种的优势度和均匀度,这两点是十分主要的。

2.2 物种多样性高不一定表示生态系统最稳定

我们在城市绿化建设中,绿化植物配置是经常做的一项工作。许多设计都很重视增加植物的多样性,进行尽可能多的搭配,达到丰富多彩的景观效果,也期望获得稳定高效的生态功能。而从生态系统的角度来看,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之间形成的相互协调关系来维持的,物种多样性只是一个方面。物种的多样性不一定导致生态系统的稳定性(赵惠勋,1990;何芳良,1998)。人工搭配的城市绿地生物多样性与自然生态系统的生物多样性是不相同的两个概念。人工植物搭配最大的弱点就是它的不稳定性,因此这种植被类型生物多样性的高低并不能说明其稳定性大小和生态功能的强弱。

2.3 重视植物的物种多样性,而轻视了动物的多样性

运用生物多样性与提高城市绿地的生态功能并不矛盾,城市园林绿化好了自然会促进城市生物多样性的有效保护。现在有些在城市园林绿化的建设过程中,仅仅倾向于运用了多少种植物,增加了多少个配置模式,建设出来的植物种类比其所处的地带性植被的组成类型要多得多,忽略了对当地动物的多样性,忽视了提高城市生态系统整体生态功能这个核心问题。因此,城市绿化建设的主体应该是以乡土树种为主而形成的植被类型。

2.4 生物多样性高不是人为拼凑的

在城市园林绿化中,人工植被的比重大。许多城市通过引种丰富了城市园林绿化的植物种类,也建设了许多组合模式,使物种的丰富度显著提高了,但许多植物和配置模式的保持都必须靠人力来实现,有时死亡率很大,因此会花费很大的人力和财力。生物多样性应该主要通过生态系统的内部调节来维持,而人为拼凑出来的较高城市生物多样性与保护和增加城市生物多样性是有差别的。

3. 城市园林绿化过程中生物多样性的运用

生物多样性(biodiversity) 包含三个层次的含意: (1) 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; (2) 物种多样性,即生命机体的变化和多样化; (3)生态系统多样性,即栖息地、生物群落和生物圈内生态过程的多样化[2~4 ] 。

3.1 以生物多样性满足城市园林绿化功能对物种的需求

所谓城市绿化,是以生态学和环境科学理论为指导,以人工植物群落为主体,以艺术手法构成的一个具有净化、调节和美化环境的生态体系,因此绿化种植中首先要考虑功能的需要[5]。在城郊过渡带,特别是在特大城市和风沙侵害严重的城市周围,应建立较大的防护隔离地带;在高速公路或城市交通干道两旁,宜种植灌、乔复合结构的降噪林;在重工业区应多种植针叶树以及白桦、橡树和洋槐等,吸烟滞尘,净化空气;在居民区应以圆柏、法国梧桐为主,以杀菌抑菌,有利于人类健康,雪松还有消灭苍蝇、白蛉子、蟑螂等能力,为居民生活排除困扰[6]。

3.2 以生物多样性维护城市园林绿化成果

城市园林绿化中应把生物多样性与生态系统稳定性作为核心问题予以关注,应注重依附于植物的动物在维护绿地系统稳定性中发挥的作用。面对病虫害,若喷洒农药,会导致环境污染及害虫的再猖獗。从生态学观点来讲,利用生物链调控才是治本之法。况且动物对植物群落还能起到传授花粉的作用,大量鸟粪与昆虫残体还是哺育植物的优质肥料。据统计,1只灰喜鹊一年能吃15000 条害虫,可保护1~2亩树木免遭虫害; 1只杜鹃一个夏天能消灭31500条松毛虫,可控制40 亩杨树不被虫蛀。因此,我们应该加强城市绿地多样性保护,构建合理植物群落,为鸟类和昆虫提供适宜的生存环境[7]。

3.3 以生物多样性构建优良群落

城市园林绿化中要注重群落垂直结构,即成层性,成层现象是群落中各种群间,以及种群与环境之间相互作用的产物,它不仅能缓解植物之间争夺空气、水分、阳光和矿物质的矛盾,而且确保了植物对单位空间资源的最佳利用,提高了同化功能的效率和强度。因此,在城市园林绿化中可以建立“草坪―灌木―乔木”三位一体的立体化结构[8],既可提高物种丰富度,又可提高资源利用率。另外,我们不可忽视楼顶、阳台、外墙壁,窗沿及桥墩等城市绿化的“特殊空间”。

在平面上,主要特征就是镶嵌性,这是由于土壤、地形、水分、 阳光等环境因子的不均匀性而造成的,布局要因地制宜,因此在城市园林绿化中应遵循岛屿生物地理学原理,应用“基底―廊道―斑块”理论[9],在各生境岛以及与城外自然环境之间修建“廊道”,减少城市生物迁移、生存和分布的阻力,以形成城市绿地生态系统,给生物提供最大的生存空间,偏于系统的稳定。

3.4 以生物多样性提供适宜环境绿化树种

我们首先应重视乡土树种的种植,乡土树种适应当地自然条件,抗病虫,抗逆境胁迫能力强,而且低成本,易管理,易繁殖。多用乡土树种,还可以体现本土特色,使生物群落更趋稳定。面对物种单一现象,城市可结合当地土壤、温度和水分等生态因子,开展园林植物引种工作,这是弥补城市绿化物种单调,丰富城市物种多样性的重要手段。

3.5 合理规划城市生态环境系统

现在城市的概念不仅仅局限于一个狭小的商业区域,城市园林绿化的建设要从整个区域的角度着手,把城市的建成区、近郊区和远郊区作为一个有机的整体来规划,扩大对城市园林绿地的全面规划和合理布局,着力保护和发展自然、近自然林模式,提高城市园林绿地系统的多样性和稳定性。

4. 结语

随着社会经济的发展,城市化进程的加快,要求我们在城市规划、建设及管理方面必须通过充实、调整、重建城市生物多样性,使城市生态系统协调发展,才能建成一种人与自然和谐共处的新型城市。城市生物多样性运用是整个自然保护的重要组成部分,必须予以重视。城市生态园林为保护与发展生物多样性提供了有利条件和新的机会。生物多样性不仅是衡量城市园林绿化完善与否的一个指标,而且也是整个城市环境质量好坏的一个标准。我们应该抓住机遇,进行广泛深入的研究,如何在城市园林建设中体现保护与发展生物多样性的宗旨,如何将生态园林与生物多样性有机地结合起来,对于我们这样一个生物多样性大国,尤其又处在城市化进程加剧的当代,无疑具有重大的现实意义。

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[7]王民中.浅谈城市绿化,益鸟保护与招引[J].绿化与生活,1994, (6):21-22

[8]赵桂英.立体种植与水土保持[J].云南环境科学.2001,20(1):49-50

篇6

【关键词】城市景观;保护;设计

引 言

城市景观环境,是城市设计中一种表象的物质形式,通过视觉审美而形成。城市景观规划,指的是在一定时期内,实现城市发展相关任务和目标,是整个城市建设的重点部署内容。旨在全方位考察城市内容及其周边的环境,进行可行性分析,然后通过设计以及施工建设来达到提供给居民以理想、安静、舒适等交通居住环境。作为城市的景观设计以及建设,对城市土地综合利用,改善土地相关特有功能,都十分有利。城市景观的保护意义重大,是当前研究的热点之一。

1、城市景观保护现状概述

我国经济的腾飞,给城市的发展带来了蓬勃生机,而在城市建设中,相应地面临的困难以及环境问题也日益严峻。比如由于历史、政治以及相关技术的发展,人们思想观念随着历史的河流而相应改变。但是长期的封建思想,使得人们在追求美丽景观的过程,日趋漫长。特别是官僚主意以及暴发户特征意识,导致中国城市的景观缺少人性化考虑,在景观设计中,只是片面追求某种视觉效果,而对于景观给人们带来的其他环境因素,欠缺考虑。在景观改造过程中,没有遵循景观保护原则,严重破坏了自然环境。

所谓城市景观保护设计,必然遵循自然景观的保护,严格意义上来说,就是生态设计。生态型指具有较为完整的生态系统、能够开展适当游憩活动的城市自然遗留地,管理的目标是保护生态系统的完整性,维持生态的稳定性和多样性。生态型城市自然遗留地包含有代表性的生物群落和风景样本,其中的动植物物种、生境和地貌具有保护、教育、游憩和科普的意义。根据管理目的的不同,还可以再分为生态保护型、生态游赏型、生态科普型等。必须保护生态多样性,而生物多样性不是简单的生物个数,而是包含生物基因多样性在内的,具体分为物种以及群落和生态系统等不同。在城市景观设计和建设中,生物多样性,是必须考虑的因素,它们是构成生态环境最为主要的因素之一。可以这么说,城市生态多样性,无论是基因、物种,还是群落及生态系统等,都和城市自然生态环境具有某种和谐的联系。作为人居的环境,它们是人们在生活以及生产中不可缺少的重要组成部分。在城市景观设计中,必须考虑景观设计给生物多样性以及生态环境带来的正面以及负面影响,必须明细景观的设计除了给人带来最大利之外,还不能影响生物多样性原则,不能破坏生态自然环境以及自然遗留地的物种特性。

2、城市景观保护设计策略

2.1 城市建筑景观保护策略 对于建筑景观而言,通常由于历史以及文化等原因,我必须充分考虑其存在的价值。历史建筑作为城市景观保护设计中最为重要的一环,其意义非常重要。通常情况下,建筑具备几个方面的因素,一个是人居因素,一个是时间因素(即历史因素),另一个便是文化因素。无论是名人居住的名人效应,或是历史遗留的历史效应,还是其璀璨的文化效应,都构成了建筑景观的保护与否的影响因子。从这三个方面,进行全面分析,确定其声望值,当声望值超过需要保护的临界值时,必须对建筑景观进行保护设计。

建筑景观的保护设计,必须充分考虑资源的优化利用,在城市整体设计中,资源的合理利用最为重要。作为一个世纪以来的科技和商业发展的结果,城市中心总是处于适应更多用途和人口的压力下,然而许多城市中心却有一种错综复杂的特性,很容易被增长的交通和重建破坏。取代所有旧的事物来满足新的要求会浪费资源,而且很昂贵,这会有效地毁灭一个地区甚至整个城市。不满足今天的需要、不预测明天的需要,可能会成为经济和文化的自毁。我们必须在某处打破平衡。如何做呢?答案可能介乎一座城市和一个社区之间;或者是它们的特性值得保护,或者一种古老的、很受喜爱的形式;又一次,是思想还是艺术品。建造什么,何时何地重建或彻底修改,保留什么以及如何去做,是一个判断力的问题,在实践这种判断时,应该简要地参考别的地方的经验。

2.2 生态景观保护设计 除了建筑景观的保护设计外,生态景观的保护设计也是城市景观保护设计的重点。因为,作为城市生态系统中的第一生产者――绿色植物,它是城市生态系统中最为主要的纽带,其为城市整个生态系统提供物质循环和能量交换。所以绿色植物的保护设计以及生物多样性设计,是城市生态景观保护设计中的主要内容。植物园以及树木园,作为城市生物多样性的中心,必须全面收集相关植物,重点保护相关等级的生物,必须组建生物基因库以及城市种子库,便于对生物进行离体保存。植物园既是植物资源迁地保护、植物科学研究的基地,也是对公众进行植物科普宣传和教育的基地,在城市生物多样性保护中起着核心作用。笔者认为,植物园、动物园对城市生物多样性的保护起到了一定的作用,但均存在一些限制:①保存超过一定限量的某一物种的遗传多样性标本,在经济上是行不通的;②保护中几乎没有直接的生境敏感反应(habitat.resonsive)发生,所以这种人为控制的种群往往无法适应环境条件的变化;③受到保护的种群其遗传基础似乎很窄小,但又不可能大量收集其个体以使之表现出广泛的基因型;④保护还依赖于政策和资金的持续稳定,但这远没有把握性;⑤在很大程度上将动植物物种与野生的群体和自然环境相隔离,其结果往往是削弱了物种的自然生态习性,在一定程度上降低了物种的遗传多样性,这样并未起到真正保护生物多样性的目的。在城市生态景观保护过程中,充分利用景观规划方法,实现最优化保护效果,这样可以减少植物园以及生态园的数量。

作为生物多样性保护的重要途径,景观规划可以分两种方式来实现。①传统保护模式,即基于物种保护的方法来进行生物多样性保护。②最优化保护模式,即基于生态系统保护的方法来进行生物多样性保护。一般来讲,第一种方法在早前运用的比较广泛,它对于濒临物种,能起到很好的保护效果;而第二种方法是从源头来避免濒临物种的产生,强调的是和谐发展,即全面联合景观系统以及生态系统,让各物种以更好的状态来生活于生态系统中,或适应新的生态系统。从实际效果来说,从物种保护这种单一的保护来看,这种做法有待改进,因为,单一的物种保护只是没有办法之中的办法,充其量只能是事后保护而已,其需要投入大量的人力、物力以及财力,来改善事后的环境,人为地构筑适合物种生产的环境。而生态景观学最优化景观保护是以最优化模型为基础,从事前控制出发,充分考虑生态和谐因素,建立适合物种生物链的生态保护模式,是城市景观保护中可持续设计的重要环节,所以,以第二种保护模式――最优化保护模式,是景观设计的重中之重。

结 语

城市景观保护意义重大,是城市可持续发展的重要手段。只有全面认识当前景观保护形式,从建筑保护到生态保护出发,才能把我国城市景观保护工作提升到一个新的台阶。

指导老师:郑罡

参考文献

[1]王启照.城市景观设计新思维――可持续发展范式刍议[J].上海商业.2009.(9).48-50.

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关键词:森林采伐;生物多样性;措施

在地球上任何生物都是不能单一存在的,其一定要依赖于其他生物,这样就使得生物的种类非常多,森林也是如此。森林能够为人们的生活和生产提供资源,同时也能对人们生活的环境进行保护,因此,森林对人类的发展影响是非常巨大的,在这种情况下,进行森林生产的时候要对其多样性进行更好的了解,这样在生产过程中才能避免出现一种物种过度开采的情况。

1 森林采伐活动对生物多样性的影响

1.1 活动形式不同产生的影响也不同

在森林采伐过程中,活动的形式不同产生的影响也会出现不同情况的,通常情况下,采伐的措施能够对采伐活动的强度进行影响。为了更好的对采伐活动形式进行了解,对不同的活动形式进行更好的掌握,能够更好的对这些活动形式进行更好的分类。在砍伐形式中,有一种是全部砍伐,这种活动的形式对森林生物的多样性是有很大影响的,在全部砍伐以后,砍伐区域内的气候条件是会出现很大变化的,主要是温度和湿度情况的变化,这样对生态系统也产生很大影响。全部砍伐对生态环境的影响是非常大的,这样也会导致原有的森林资源由封闭性的多层次结构转变成为开放性的单层次结构,这样是会导致森林资源出现很大的破坏,同时导致森林资源的生态系统改善能力失去作用。森林资源的消失也是会导致出现的大风天气无法进行控制,对生物资源的多样性进行影响,同时对人们的生存环境进行破坏。

在全部砍伐以后,生态会出现非常快速的变化情况,在土壤和地形等方面都会出现改变,这些改变情况是会出现一系列的反映,对砍伐区域的种植环境进行影响,然后对整个气候条件进行影响。在进行森林采伐的时候采用全部砍伐的方式是非常不明智的,而且导致的后果也将是非常严重的,但是这种方法也并不是没有好处的,在进行砍伐的时候对出现的森林成过熟林是可以采用这种方式来进行砍伐的,这样能够更好的促进森林中的生物进行更新换代,这些树木在生长过程中是处于后期的,对其进行全部的砍伐能够更好的实现森林资源的更新换代,同时,森林中很多的生物都是具有非常明显的地域特点的,对出现的不符合物种进行砍伐能够更好的保证生物的稳定发展,同时也能更好的保证森林资源的稳定性。

还有一种砍伐的方式是有选择性的,这种砍伐方式带来的影响是非常小的,同时,对森林构造的影响也非常小。有选择性的砍伐能够更好的对生态环境进行保护,同时,在作业过程中是能够避免出现水土流失的情况,这样能够对水土进行更好的保护。有选择性的砍伐也有一定的不良影响,在进行砍伐的时候对间距过小的树木来说,会导致其生长受到一定的影响。在进行砍伐的时候要避免出现对树木带来危害,同时要做好安排工作。对出现的处理不当的情况,要及时采取措施进行解决,这样能够避免对生物的多样性进行影响,同时,在采伐过程中进行有选择性的采伐,也能够更好的对生态环境进行保护。

1.2 采伐过程中产生的影响

在采伐过程中,有选择性的活动方式是非常科学的,对生物物种的影响非常小。采伐活动中出现不科学的方式会导致物种出现灭绝的情况,同时,在开展采伐的时候要避免出现使用大型的机械进行开采的情况,这样能够避免出现动物搬迁的情况。很多的林区在进行采伐的时候经常是会导致林区中的动物生存环境受到很大的影响,通常情况下,在进行采伐的时候是会出现很大的噪音的,这样会导致动物受到噪音的影响出现搬迁的情况。在对采伐的设备进行选择的时候要注意的问题也非常多,要避免出现噪音过大的情况,同时不能对环境带来很大的影响,很多的设备在使用过程中使用很多的油料,在进行采伐的时候要避免出现漏油的问题。在进行采伐的时候只是对优良的树木进行采伐,这样是非常容易出现树木生长过程中遗传受到侵蚀,会导致优良的树种出现灭绝,这样非常容易资源受到非常严重的破坏。集中采伐方式对森林资源的多样性有很大影响,在进行采伐的时候如果不能顺利进行,这样是会导致土地情况受到很大的影响的,导致土质情况受到很大的影响,水分情况会出现含量降低。

因为水分不多,所以树木等无法获取充足的水,就影响到生长活动的开展。而空气含量也很低,会使得土层中氧不足,进而不利于进行活动,使得植被枯死,许多地表下的小动物和微生物也会受到破坏。与此同时,作业也会造成水土流失,生物的生存环境受到破坏,影响森林更新,对森林生态系统和生物多样性产生干扰和破坏。伐区集材对森林生态系统的影响受到外界干扰而产生。但是,如果这种外界干扰较小、仅产生微小的变化,还不至于影响林木等生物更新生长;如果超限地干扰和变化,不仅影响林木等生物生长,而且也会破坏生态环境。因此,有必要采取适当的技术措施和手段控制超限干扰,使暂时性的不利影响转化为相对稳定的有利影响。例如,大兴安岭、塔河等林业局应用森林生态干扰梯度理论,利用集材相当于整地的有利作用,使大量的拖拉机集材道上非但没有因为破坏地表、压实土壤影响森林更新,反而集材道上的新情况相当好,并未受到超限干扰。

2 保护森林生物多样性的措施

在未经破坏或破坏较轻的天然林生态系统中,采用绿色保留地作业法,保留木的侧重点在站干、倒木及其他粗大枯死木,保留木可以为野生动物提供栖息地,也可以为种子发芽、生长提供苗床,保持水分乎稳,并通过缓慢分解,不断地向土壤中释放各种养分等。应采取“近自然林”的采伐方式,像是有选择的砍伐。该项活动规定在经济上要确保连续,以提供稳定持续的木材产量,同时保护生物多样性。现在这种砍伐方式非常常见,不管是管理活动或是经济性特征上都有非常显著地优势。该项活动不会对动物等产生非常大的负面效益,非常轻微的活动对多样性不会产生很大的负面意义,所以和我们倡导的内容是一样的。加强森林作业方式与生物多样性关系的科研工作。生物多样性涉及生命科学、环境科学、生态学、系统科学等方方面面,因此,必须了解和掌握森林生物多样性的规律,有利于森林生物多样性的保护。

3 结束语

采伐活动对森林生物的多样性进行影响并不是在短期内可以看到的,因此,在进行采伐活动的时候要进行长远的考虑,对采伐活动进行很好的分析,这样能够更好的对整个采伐活动加以掌握。对采伐活动进行分析,能够更好的找到更好的方式,这样能够对可能出现的不良影响进行预防,这样也能更好的对森林生物的多样性进行保护。

参考文献

[1]赵晓波.论森林采伐作业对森林生态系统平衡的影响[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2007(4).

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关键词:定边;荒漠草原;蝗虫群落;多样性

蝗虫是世界农、林、牧业生产的一类重要害虫[1-2],长期以来,科技工作者为探索蝗虫的生物学特性,寻求蝗灾的防治对策,对蝗虫进行了许多深入研究,其中,康乐等[3,4 ]、贺达汉等[5-7]、黄春梅等[8]、金翠霞等[9]、李亚妮等 [10]和常罡等[11]学者先后对草原蝗虫群落及其物种多样性都作过大量研究,但定边地区的同类研究报道很少。

2011年6月29日,陕西定边县植保植检站进行病虫普查,在红柳沟镇王窑村的草地上发现大面积土蝗(笨蝗、短星翅蝗、黑背蝗、尖翅蝗等),多数蝗蝻处于1~2 龄期,平均虫口密度为18 头/m2,最高密度为45 头/m2,并且正在向农田扩散,发生面积达2000 hm2。由于发现及时,采取得力措施,未能酿成更大灾害。

2012年7~8 月,在陕西定边县海子梁乡的张罗坑村、十家庄和敖包疙瘩几个村子对蝗虫物种多样性做了调查,期望加深对该区域蝗虫群落的认识,为今后防灾减灾提供技术资料。

1 调查研究方法

1.1 研究区域概况

定边县地处陕西省西北角、榆林市最西端,是黄土高原与内蒙古鄂尔多斯荒漠草原过渡地带[12],地理位置N 36°49′~37°53′,E 107°15′~108°22′。东和东南与陕西省靖边县、吴旗县相连,南和西南与甘肃省华池县、环县相接,西与宁夏回族自治区盐池县毗邻,北和东北与内蒙古鄂托克前旗、乌审旗相邻,居陕、甘、宁、蒙4省区交界位置。境内土地总面积69.20×104 hm2,有两大地貌类型即南部丘陵沟壑区,占总面积的52.78%;北部风沙滩区,占47.22%。海拔1 303~1 907 m。

境内属暖温带半干旱大陆性季风气候向中温带干旱气候过渡地带。春多风、夏干旱、秋阴雨、冬严寒,日照充足,风沙频繁,雨季迟且雨量年际变化大;年平均气温7.9 ℃,1月平均气温-8.8 ℃ ,7 月平均气温22.4 ℃,年极端最高温度为37.7 ℃,极端最低温度-27.7 ℃,年均日照2 743.3 h,年均降水量316.9 mm,平均无霜期141 d,绝对无霜期110 d ;自然灾害频繁,以干旱、风沙和霜冻影响最大。

全县天然草地29.23×104 hm2,人工草地6.33×104 hm2。天然草地和人工草地占全县总面积51.40%。草地主要为荒漠草原、草原化荒漠,间有少量沙地、荒滩地。除少数荒滩地植被较茂密外,大部分草地植被盖度

1.2 方法

分别以农田、平沙地荒漠草原和半流动半固定沙丘荒漠草原为调查样地(即栖息地类型或蝗虫群落),用罗马数字依次编号为群落Ⅰ、群落Ⅱ和群落Ⅲ,每一样地面积不小于100 hm2。

自2009年7月5日~7月30日,每间隔5 d进行调查1 次,共调查6 次,每次调查1 d,每天早晨8∶00~11∶00、下午3∶00~6∶00各调查1次。每次调查分3 组各样地同时进行 [12-14] 。

用昆虫取样框100 cm×100 cm×30 cm抽样15 次,逐样方收集蝗虫标本,并带回室内检索,按样地(群落)统计样方数、种类和数量。统计过程中剔除个体数为零的样本。

调查蝗虫种类和数量组成,通过数理统计与分析,测算各蝗虫群落种的丰富度、均匀度和多样性指数,对调查区域蝗虫的生物多样性作出综合评价。

用Excel软件进行数据统计与计算。

1.3 采用的生物多样性指数及数据处理

1.3.1 a多样性计算方法[15]

2.1 区系组成

海子梁乡蝗虫由3个基本群落组成,农田蝗虫群落(Ⅰ)、平沙地荒漠草原蝗虫群落(Ⅱ)和半流动半固定沙丘荒漠草原蝗虫群落(Ⅲ)。比较3个蝗虫群落的种类组成可以看出区系组成的主要特点(表2)。

(1)群落I比群落Ⅱ和群落Ⅲ的科、属、种数都多,而群落Ⅱ又比群落Ⅲ的科、属、种数多,说明该县荒漠区域的农田是蝗虫的栖息地。

(2)3个群落中蝗虫共有种比例比较小,其中,Ⅰ、Ⅱ两群落间共有6种,共有种占群落Ⅰ总种数的42.86%,占群落Ⅱ总种数的75.0%;Ⅰ、Ⅲ两群落间有2个共有种,占群落Ⅰ和群落Ⅲ总种数的14.29%和33.3%;Ⅱ、Ⅲ 两群落有3个共有种,分别占群落Ⅱ和群落Ⅲ总种数的37.5%和50%。据此,可见当地3个蝗虫群落彼此间差异性较大。

(3)3个群落的优势种各不相同,其中,群落Ⅰ的优势种有轮纹异痂蝗和大垫尖翅蝗,群落Ⅱ的优势种有黄胫小车蝗和黑翅皱蝗,群落Ⅲ的优势种有中华蚱蜢和短星翅蝗。

(4)以单种属和寡种属为主是3个群落组成的共同特征。

(5)斑翅蝗科和网翅蝗科是各群落的优势类群。

2.2 各群落蝗虫种的丰富度、均匀度和多样性分析

2.2.1 α多样性指数

依据前述α多样性计算公式计算结果如图1。

3个蝗虫群落种的丰富度、均匀度和物种多样性(含S、D和H′)的排序趋势完全相同, 即群落Ⅰ>群落Ⅱ>群落Ⅲ(图1)。试验表明,在相对意义上,农田蝗虫群落种类组成最丰富,分布最均匀,多样性最高;其次是平沙地荒漠草原蝗虫群落;半流动半固定沙丘荒漠草原蝗虫群落4项指标最低。

2.2.2 β多样性指数

依据前述β多样性计算式计算结果(表3)。

β多样性测定结果表明,(1)在定边北部荒漠草原区域的生境被物种隔离的程度较大,这是因为蝗虫种类组成与寄主植物有紧密的关联性,蝗虫种类组成的差异代表了植物种类组成差异,而植物种类组成的差异又反映了各项生境条件综合影响的差异;(2)β多样性指数反映该区域生境多样性较低;(3)β多样性与α 多样性一起构成了该区域总体多样性及荒漠草原地段的生物异质性特点。

3 讨论与结论

3.1 讨论

对定边北部荒漠草原蝗虫群落多样性调查研究结果表明,α多样性指数和β多样性指数都比较高。α多样性指数比较高说明3个蝗虫群落的种类组成相对比较丰富,结构、功能和动态变化相对比较稳定;β多样性比较高说明各蝗虫群落的生境相似性比较低,尤以农田与半流动半固定沙丘之间差异最大。这是因为这两个生境是当地两个极端生境的代表[17-18]。

从种的丰富度、均匀度及多样性看,农田无疑是当地蝗虫的最适栖息地,说明农田有可能是某些蝗虫的储备地,具有储存、保留和发源地的作用,当条件适宜时蝗虫灾害突发的机率也比较高[19-20]。因此,为有效预防蝗灾发生,在耕作方式上有必要采取一些对应的预防措施。

在Shannon指数中,只有当Pi>1时,种i才可能在大小为n的样本中出现[21,22]。因此,我们实际观察到的蝗虫种数有可能低估了真实的蝗虫种数S,因为即使抽取相当大的样本,稀有种也常常不会在其中出现。据此,估计研究区域草地蝗虫实际种数应不少于19种,因此有必要再作进一步的深入研究。

3.2 结论

(1)定边县北部荒漠草原蝗虫区系由7科、15属、19种组成,其中,农田蝗虫群落有7科、13属、14种,平沙地荒漠草原蝗虫群落有5科、7属、8种,半流动半固定沙丘荒漠草原蝗虫群落有有4科、5属、6种。斑翅蝗科和网翅蝗科是各群落的优势类群,单种属和寡种属多是各群落组成的共同特点。

(2)α多样性指数分析结果证明,3个蝗虫群落种的丰富度、均匀度及多样性指数变化趋势相同,即农田蝗虫群落>平沙地荒漠草原蝗虫群落>半流动半固定沙丘荒漠草原蝗虫群落。

(3)β多样性指数分析结果证明,3个群落生境之间的差异性比较大。

参考文献:

[1] 柳小妮,蒋文兰,刘晓静,等.夏河甘加草原草地蝗虫优势种的确定及混合种群密度高峰值模型研究[J].草原与草坪,2007(4):33-38.

[2] 郑哲民,许文贤.陕西蝗虫[M].西安:陕西师范大学出版社,1991:120-340.

[3] 康乐.放牧干扰下的蝗虫植物相互作用关系[J].生态学报,1995,15(3):182-189.

[4] 康乐,张爱国,毛文华,等.内蒙古锡林河滩地蝗虫群落变化的梯度分析[C].青年生态学者论丛, 1991:231-239.

[5] 贺达汉,郑哲民.不同沙化地段蝗虫与植物群落多样性的变化及相互关系的数值分析[J].应用与环境生物学报,1997,3(1):6-12.

[6] 贺达汉.荒漠草原蝗虫群落特征研究[M].银川:宁夏人民出版社,1998:1-142.

[7] 贺达汉,郑哲民,顾栋.荒漠草原蝗虫群落空间格局的研究[J].生态学报,1997,17(6):660-665.

[8] 黄春梅,杨龙龙.西双版纳热带雨林环境变化对蝗虫区系成分和物种多样性的影响[J].生物多样性,1998,6(2):122-131.

[9] 金翠霞,吴亚.群落多样性测定及其应用的探讨[J].昆虫学报,1981,24(1):28-33.

[10] 李亚妮,王文强,廉振民,等.陕西延安北洛河流域蝗虫群落多样性研究[J].四川动物,2008,27(6):1027-1034.

[11] 常罡,廉振民,蒋国芳,等.黄土高原洛河流域蝗虫群落排序及环境因素分析[J].昆虫知识,2006,43(1):41-46.

[12] 焦婷,赵生国,祁娟,等.放牧强度对温性荒漠草原土壤全氮和有机质的影响[J].草原与草坪,2012(5):22-25.

[13] 武晓梅,张夏刚,苏军虎,等.山西省晋西7~8月草地蝗虫种的多样性及丰富度研究[J].草原与草坪,2013,33(1):34-39.

[14] 王俊梅,豆卫,冯今,等.草原蝗虫为害对高寒草原生物量影响的研究[J].草原与草坪,2010,30(5):59-62.

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[16] 马克平.生物多样性的测度方法 Ⅱβ多样性的测度方法(上)[J].生物多样性,1995,3(1):38-43.

[17] 刘缠民.陕西北部蝗虫群落多样性及生境片断化对其的影响研究[D].西安:陕西师范大学,2000:44-68.

[18] 王文强,张道川,李新江,等.陕北高原蝗虫资源调查及区系分析[J].延安大学学报(自然科学版) ,2003(3):54-59.

[19] 白义,周自翔,许升全.基于GIS的陕西蝗虫地理分布及区划分析[J].动物学研究,2005(5):145-149.

[20] 邢飞,高文财,于艳萍,等.东北地区蝗虫多样性研究[D].长春:吉林师范大学学报(自然科学版),2005(1):66-72.

篇9

关键词:微型生物;钙华;多样性;苔藓群丛;茅台镇

中图分类号:Q948.15 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)05-1049-04

Biodiversity of Microorganisms Associated with Bryophyte Association from Tufa in Maotai Town,Guizhou Province

XIE Fei1,YANG Zai-chao1,WANG Zhi-hui2,ZHANG Zhao-hui2,3,GUO Kun-liang4

(1. Department of Life Sciences, Liupanshui Normal College, Liupanshui 553004, Guizhou,China; 2. School of Life Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China; 3. Key Laboratory for Information System of Mountainous Area and Protection of Ecological Environment of Guizhou Province, Guiyang 550001, China; 4. The Kweichow Moutai Distillery, Renhuai 564501, Guizhou,China)

Abstract:Maotai town is a produce place of Maotai distilled wine, and it has unique geological background and environmental conditions. For the research of microorganism biodiversity, field work was conducted at tufa deposition in this area. After identification and analysis in laboratory, 34 microorganism taxa belonging to three groups had been found from this tufa in Maotai town. Among them, there were one species for cyanophyta, four for bacillariophyta and twenty nine for protozoa. And seven taxa for bryophytes also were found from this tufa. Six groups of ecological function were classified including Bactivores detritivores (B groups, 42.86%), Algivores(A groups, 30.95%), Photosynthetic autotrophs (P groups, 11.90%), Raptors (R groups, 9.52%), Saprotrophs(S group, 2.38%) and Nonselective omnivores (N groups, 2.38%). The species similarity index showed that the species composition of microorganism diversity was significant effected by different rock quality, the results indicated that it had unique characteristics of microorganism diversity associated with bryophyte association from the tufa in this area.

Key words: microorganism; tufa; diversity; bryophyte association; Maotai town

生物钙华(Bio-tufa)是水生或亚水生生物参与沉积淡水碳酸钙的一种独特自然现象,具有生物构造的多孔型钙华[1-3]。在生物钙华的形成过程中,主要参与者除了最重要、最显著的苔藓植物外[4-9],还在苔藓群丛钙华沉积中分布着十分丰富的肉眼难以直接观察的一些微型生物,如蓝细菌、硅藻、绿藻和原生动物等,它们对钙华沉积形成有重要的意义[10-16]。生物钙华是喀斯特地区溪流沟谷中的水通过浸润、滴流,苔藓植物和一些自养微型生物经光合作用从水和大气中转移了大量的CO2,从而降低了水对碳酸盐的溶解,使碳酸钙、碳酸镁不断地沉积下来,而这些苔藓植物和一些微型生物的体表及整个植物体又能使沉积下来的碳酸盐结晶结核、固定发育形成生物构造的钙华骨架,并促进和加速钙华的形成[17]。因此研究钙华苔藓植物及微型生物多样性,对进一步认知生物钙华及特殊地区生物资源多样性和独特性具有重要的理论意义,也为监测环境的变迁提供科学数据支撑。关于钙华苔藓植物的研究主要集中在钙华地区的瀑布、洞穴中[4-9],而钙华苔藓植物群丛中的微型生物多样性研究报道仅见王智慧等[2,10,11]研究石灰华扇及一些岩溶藓类附生的原生动物、蓝细菌、绿藻及硅藻。茅台镇的钙华苔藓植物及微型生物研究未见报道。

贵州省茅台镇是中国茅台酒的生产地,具有“中国第一酒镇”的美誉,蜚声中外。因茅台酒在国家政治经济生活中发挥的特殊作用,也使茅台镇在地理位置上具有重要的科学研究价值。茅台镇地质背景比较特殊,地质结构是侏罗纪白垩系紫色砂页岩和砾岩,形成时间在7万年以上[18]。该区砂页岩和砾岩富含钙质,加上一定的气候条件,在一些河流岸边和季节性流水沟谷里形成了钙华沉积。因此研究了该地区钙华苔藓植物和微型生物多样性,以期为这类地区特殊的生物多样性、生态及生物钙华形成的深入研究提供基础数据和资料。

1 研究区域和研究方法

1.1 研究区域概况

茅台镇位于贵州省高原西北部,大娄山脉西段北侧,毗邻川南。地处低矮的赤水河中游河边的峡谷地带,两山对峙,地理位置的封闭使得茅台镇形成了特殊的小气候,即冬暖夏热少雨。年平均气温17.4 ℃,1月份平均气温6.9 ℃,7月份平均气温27.9 ℃,夏季最高气温39.9 ℃,全年炎热气温持续半年以上,冬季气温温和,温差小,最低气温2.7 ℃。茅台镇气候的另一特点是干热少雨,全年降雨量仅为800~1 000 mm;日照丰富,年日照可达1 400 h[18]。采样点周围生态环境较好,有乔木、竹林及小灌丛,自然资源较为丰富,钙华区域为一小溪谷型,钙华程度中心厚,两侧边缘薄,生物钙华最厚的区域达到1.3 cm。

1.2 研究方法

1.2.1 野外工作 采样点的钙华处为小溪谷型,以钙华最厚区为中心,在上端、中央底端和两侧边缘的不同位置,用采集刀剥取样品和生物标本共20份,分别装入18 cm×13 cm封闭式塑料袋内,记录沉积物及环境特征。

1.2.2 室内工作 利用实体解剖镜、普通光学显微镜和相差显微镜,借助国际著名专业刊物和国内现代分类工具书,分析和鉴定苔藓植物[4-9]、蓝藻、硅藻、绿藻[19]及原生动物[20-22]。

1.2.3 数据处理 相似性系数计算见公式:Sc=■×100%。式中,Sc为相似性系数;A为甲地区全部种数;B为乙地区全部种数;C为两地区共有种数。

2 结果与分析

2.1 钙华生物多样性组成

经初步分析和鉴定,茅台镇钙华苔藓植物共有6科7属7种,它们分别是凤尾藓科(Fissidentaceae)的裸萼凤尾藓(Fissidens gymnegynus Besch.),丛藓科(Pottiaceae)的阔叶小石藓(Weisia planifolia Dix.)、阔叶毛口藓(Trichostomum platyphyllum (Ihs.) Chen),珠藓科(Bartramiaceae)的小泽藓(Philonotis calomicra Broth.),卷柏藓科(Racopilaceae)的薄壁卷柏藓(Racopilum cuspidigerum (Schwaegr.) Aongstr.)和溪苔科(Pelloaceae)的溪苔(Pellia epiphylla(L.)Cord.)。在这几种苔藓植物群落中,分布着十分丰富的微型生物类群(microorganism groups),包含了蓝藻门(Cyanophyta)、硅藻门(Bacillariophyta)及原生动物门(Protozoa)等,共有微型生物总物种数34种(表1)。

2.2 钙华苔藓附生微型生物功能营养群

根据Pratt和Cairns[23]分类的原生动物食性和营养方式,参考王智慧等[10]对岩溶区域水生原生动物功能营养群的划分标准,把茅台镇钙华区的苔藓附生微型生物群落划分为6个功能类群,即光合作用营养群(P群,Photosynthetic autotrophs)、细菌取食者群(B群,Bactivores detritivores)、腐生营养群(S群,Saprotrophs)、食藻者群(A群,Algivores)、非选择性杂食者群(N群,Nonselective omnivores)和食肉者群(R群,Raptors)。

在茅台钙华生态环境中,发现微型生物中细菌碎屑取食者群(B群)的种类数最多,为18种(图1),占的比例最大,占总数的42.86%;其次是食藻者群(A群),有13种,占总数的30.95%;再次是光合营养群(P群),有5种,占总数的11.90%;食肉者群(R群)有4种,占总数的9.52%;腐生营养群(S群)和非选择性杂食者群(N群)各1种,分别占总数的2.38%。

2.3 钙华与瀑布石灰华微型生物多样性的比较

通过对文献的收集和比较,发现钙华区微型生物物种多样性都比较丰富(表2),物种数都比较接近(表3)。由表3可知,不同岩石性质背景下微型生物的物种组成差异较大,砂页岩、砾岩形成的钙华区(茅台镇)与白云岩、石灰岩形成的钙华区(琵琶潭、马脚冲和香纸沟)微型生物进行比较,相似性系数十分低;而白云岩和石灰岩钙华的琵琶潭、马脚冲、香纸沟间微型生物相似性系数都较高。因此反映了不同岩石性质的地质结构形成的钙华对物种的组成有较大的影响,因此,物种的组成结构差异较大。

3 讨论

3.1 生物多样性与钙华环境的关系

钙华是生物多样性与淡水碳酸盐环境的相互作用而形成的一种综合的、复杂的地质生态学现象。除了在经典的岩溶地貌环境中能形成钙化沉积,本研究发现茅台镇主要地质结构中岩石性质为紫色的砂页岩和砾岩,呈弱酸性,并且富含钙质,同时在贵州省高原的岩溶地质大背景影响下,茅台镇部分地段淡水中的碳酸盐也较容易达到饱和而形成钙华沉积;另一方面,茅台镇钙华沉积物中含有丰富的微型生物包括蓝藻门、硅藻门、绿藻门、原生动物和小型高等植物中的苔藓植物。这些不同生命形态的生物及其在生命活动过程中对钙华沉积的塑造和形成起到了很大的促进作用,而不同岩石性质形成的钙华对微型生物多样性的组成具有显著的影响。

3.2 茅台镇钙华沉积环境特征

通过野外观察和室内分析,茅台镇砂页岩、砾岩钙华沉积环境中生物多样性的组成与白云岩、石灰岩钙华沉积生物多样性的组成存在显著差异,相似性较低。钙华中心区的苔藓植物主要有阔叶小石藓、小泽藓、薄壁卷柏藓及平叶偏蒴藓,钙华边缘主要是裸萼凤尾藓、阔叶毛口藓及平铺型的溪苔组成,这些苔藓植物群落为微型生物提供了优越的微生态环境,同时这些生物也加速和稳定了钙华的沉积。在这种很难形成钙华沉积的地质条件下,茅台镇钙华与其他岩溶地区瀑布石灰华微型生物物种组成的差异性和钙华沉积的形成反映了茅台镇地质构造的特殊性。

对茅台镇钙华沉积厚度测量中,钙华最厚的区域约1.3 cm,反映了该地区岩石地质中含较丰富的钙质,但钙华沉积程度和形成额较为缓慢。而该区域形成钙华的地球化学机理还需进一步的深入研究。贵州省茅台镇特殊的地理条件、气候条件和生物条件不仅酝酿了“国酒”茅台酒的美味,而且也蕴藏了丰富的生物资源。

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篇10

关键词:固定样地 阔叶林 物种多样性

中图分类号:Q94 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(c)-0053-03

生物多样性保护及研究一直是生态学领域研究的热点问题,固定样地监测是当今生态学理论研究群落物种组成、保护生物多样性的有效实践方法之一[1-3]。早在20世纪中期就有著名生态学家提出建立固定样地的构想,通过定期调查森林植被,长期监测森林物种组成及生物多样性的动态变化,来更好地了解森林生物多样性形成与维持机制。自美国Smithsonian研究院CTFS(the Center for Tropical Forest Science)多样性监测网络建立以来,全球生态学研究在物种组成及多样性维持机制等方面取得重大突破[4-5]。如,国内在吉林长白山、北京东灵山、浙江天童山、广东鼎湖山和广西弄岗等地建立了具有区域特色的常绿阔叶林研究样地,已经在物种组成、区系特征及空间分布格局取得一定的成果[3,6,7]。该文基于固定样方法监测银瓶山自然保护区阔叶林的物种多样性,以期为研究常绿阔叶林植被资源及物种多样性形成与维持机制提供基础资料,为保护森林群落组成与生物多样性提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

东莞市银瓶山自然保护区地处北回归线以南,位于广东省珠江三角洲中南部东莞市谢岗镇境内,其地理坐标为114°10′E~114°15′E,22°52′N~22°56′N。境内地势主要呈南北两侧低,东面及中间高的走势,区内地带性土壤类型为赤红壤,发育母岩为花岗岩。赤红壤分布在海拔600 m以下,600 m以上为山地黄壤。其气候特点夏长无冬、阳光充足、降水充沛,属亚热带季风气候;年平均气温在21 ℃~22 ℃,最热月(7月)平均温度27.8 ℃;最冷月(1月)平均温度13.5 ℃;年降水量1 767.8 mm,年平均相对湿度79%,雨季主要集中在4~9月。区内动植物资源丰富,植被类型多样,有典型常绿阔叶林,目前共发现野生维管植物1 500多种,陆地脊椎动物170多种,是名副其实的“植物王国,雀鸟天堂”[8]。

1.2 固定样地设置及植物调查

根据BCI(Barro Colorado Island,BCI)样地建设技术规范[9],在东莞市银瓶山自然保护区的麻竹坑典型植物群落设置1 hm2的SI/MAB固定监测样地,采用全站仪(Total Station)把1 hm2样地分成100个10 m×10 m的小样方,在小样方的4个角用PVC管进行脚桩标记,用阿拉伯数字对PVC管左下角进行编号,并记录该标记点的编号与坐标位置。以样地西南角为坐标原点,东西方向为X轴,南北方向为Y轴,对出现在10 m×10 m的小样方内的植物群落进行调查,起测胸径为1 cm的立木,记录植物坐标位置(以距离坐标轴的距离表示)、种名、胸径和树高并挂牌编号,对1.3 m处胸径大于1 cm的分枝采用同样的方法调查,并记录其母株编号。

1.3 统计分析

对此次野外调查的植物采用物种丰富度(S)、Shannon-Wiener指数(H`)、Simpson指数(D)、均匀度指数(E)表示物种多样性分析,采用重要值(Importance Value,IV)来表示某个物种在群落中的地位和作用的综合指标,公式如下。

以上公式中,Pi为每个物种所占的比例;S为物种丰富度;IV为重要值;RDi为相对密度;RCi为相对基盖度;RFi为相对频度;以胸高断面积表示相对基盖度。

所有数据分析和作图均在Excel 2007和statistica 8.0完成。

2 结果与分析

2.1 植物物种组成及多样性

银瓶山自然保护区内群落组成丰富,多样性高,生长均匀(表1),调查发现共有4 375株植物个体,维管植物共31科53属73种,以常绿树种为主,是典型的常绿阔叶林。群落组成主要以樟科(Lauraceae)、山茶科(Theaceae)、虎耳草科(Saxifrgaceae)、五加科(Araliaceae)植物为主;其中樟科植物个体数最多,为1 082株,占总调查的24.76%,豺皮樟(Litsea rotundifolia var.oblongifolia (Nees) Allen)占樟科的83.27%;山茶科植物次之,有752株,占此次调查的17.21%,其中木荷(Schima superba Gardn.et Champ.)占山茶科的71.54%;虎耳草科、五加科植物分别为532株和437株;而针叶树种仅有松科植物马尾松(Pinus massoniana Lamb.),占调查的1.14%。根据Hubbell、Foster与He Fang Liang等人定义稀有种(Rare species)和常见种(Common species),每公顷样地不多于1株的物种为稀有种,常见种指每公顷多于1株的物种[10]。保护区内稀有种共16种,隶属10科13属;常见种共4 359株,占此次调查植物分类科、属的67.74%和75.47%。

2.2 优势物种及重要值

保护区样地优势树种较明显(表2),重要值排名前10的树种重要值达72.59%,重要值最大的是山茶科树种木荷,为21.14%;其相对基盖度为43.26%,占主要地位,在群落环境中发挥重要作用,为该样地的优势种。区内樟科树种最丰富,其中豺皮樟的相对频度和相对密度最大,分别为7.98%和20.55%;其重要值与五加科的鸭脚木接近,都仅次于木荷,依次为10.51%、10.76%,是群落的亚优势种,对群落物种组成和群落环境的形成具有重要意义。

2.3 物种径级分布特征

径级分布结构是反映森林群落结构和生长发育状况的一个重要指标[4],根据调查区域内树木胸径径级分布的实际情况进行划分(图1)。样地内植物最径为73 cm,平均胸径为5.94 cm。从径级分布特征来看,样地内所有物种个体的总径级分布呈明显的倒“J”型,群落物种胸径主要分布在1~5 cm小径级处,其个体数最多,占总调查的62%,胸径在5~13 cm的次之,共1 207株,胸径在13~21 cm的个体相对较少,占调查的8%,胸径大于21 cm的个体最少,仅有81株。表明该森林群落物种大多处于中幼树时期,反映该森林群落更新及生长状态良好,同时也暗示该林分正处于进展演替的前期。

3 讨论

该文基于在银瓶山自然保护区麻竹坑设置固定样地来监测常绿阔叶林的群落组成及物种多样性,对获取的数据进行分析评估,初步解决了群落生态学的基本问题。物种组成是群落的基础,不仅能反映群落的生境特点和状况,同时也能反映群落的生物多样性和群落物种之间的空间关联[11]。因此,通过设置固定样地进行长期监测森林群落动态变化是研究森林群落生物多样性的有效方法之一,也是保护生物多样性及生态环保、森林恢复的重要手段[12]。区内物种组成丰富,多样性高,喜阳喜暖树种占优势,林分更新及生长状态良好,其原因可能在于保护区所属的地理位置和气候区域,属南亚热季风气候,拥有充足的热量及降雨等特点,为物种的生存和发展提供了适宜生境。该研究通过搭建固定样地平台,整合样地信息构建了完善的生态监测系统,为定期复查森林资源,长期监测森林群落的动态变化,保护森林生物多样性提供了真实准确的信息资源。

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