生态多样性概念范文

导语：如何才能写好一篇生态多样性概念，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。

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生物学中生物多样性的概念

生物多样性这一概念由美国野生生物学家和保育学家雷蒙德(Ramond.F.Dasman)1968年在其通俗读物《一个不同类型的国度》(A different kind of country)一书中首先使用的，是Biology 和 Diversity 的组合，即Biological diversity。此后的十多年，这个词并没有得到广泛的认可和传播，直到上世纪80年代，“生物多样性”(Biodiversity)的缩写形式由罗森(W.G.Rosen)在1985年第一次使用，并于1986年第一次出现在公开出版物上，由此“生物多样性”才在科学和环境领域得到广泛传播和使用。

根据《生物多样性公约》的定义，生物多样性是指“所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源包括陆地、海洋和其它水生生态系统及其所构成的生态综合体;这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。”

生物多样性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，由遗传(基因 )多样性，物种多样性和生态系统多样性三个层次组成。遗传(基因)多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，也是生物多样性的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。

 

篇2

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W1lson(1992，P317)的话说“作为一个发展中的专业，景观设计(LandscapeDes1gn)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(B1od4ers1ty)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。

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(B1ospat1alh1erarchy)上进行，即(1)景观或生态系统综合体层次，(2)群落层次，(3)物种层次，(4)种群层次和(5)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。这一途径一般可分为下列五个步骤：

(1)根据物种的重要性，选择目前的或潜在的保护对象。

(2)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。

(3)汇总和比较所有保护对象对景观的需要。

(4)修改保护物种清单以取得保护的谐调与一致性。

(5)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：

(1)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。

(2)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。

(3)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。

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。因此，以景观元素为核心的整体规划途径强调以下的步骤：

(1)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。

(2)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。

(3)景观及其保护必须从时空系统和动态的、飘移的嵌合体(Sh1ft1ngMosa1c)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(Conser5at1on1nfrastruture)。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发表包括岛屿生物地理学(1slandB1ogeography)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(Arch1pelagoModel)，或称为综合利用模式(Mult1ple-useModel，简称MUMs)。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(NetworkofLandscapeCompensat4eAreas)，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：

(1)栖息地的消失；

(2)栖息地(景观)的破碎化；

(3)外来种的入侵和疾病的扩散；

(4)过度开发利用；

(5)水、空气和土壤的污染；

(6)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：

(1)建立绝对保护的栖息地核心区；

(2)建立缓冲区以减少人为活动对核心区的干扰；

(3)在栖息地之间建立廊道；

(4)增加景观的异质性；

(5)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和MacArthur及W1lson(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(D1stanceEffect)。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。但是，陆地景观斑块与海洋岛屿的状况有很大差异，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(LandscapeRes1stance)来衡量栖息地斑块间的隔离程度。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，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发表。其中之一是种群健康所需要的最小面积(6ableM1n1mumArea)。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。

根据岛屿生物地理学，物种与面积之间存在着以下的关系

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，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。

2.2缓冲区

缓冲区(BufferZones)或过渡带(Trans1t1onZones)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。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。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(Corr1dor)

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。这一观点最近在景观规划和设计领域内得到认真的对待。

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。

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(。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。在小尺度上的观察也证明廊道对乡土物种的危害性。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。

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：

(1)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。

(2)乡土特性：构成廊道的植被本身应是乡土植物。

(3)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。

(4)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"(Stepp1ngStones),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(Heterogene1ty)

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。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。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。

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：

(1)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(Ecolog1calSecur1tyPatterns)概念的基本出发点之一。

(2)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。

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。

(1)景观的空间构型概念(Spat1alConf1gurat1on)

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。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”(

(2)进化动态世系概念(E5olut1onaryDynam1cL1neage)

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。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(LandscapeRer1stance)

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“认识生物的多样性”是在学生原有的学习基础上，理性地认识生物多样性的内涵，包括生物种类的多样性，基因的多样性和生态系统的多样性，是初中生物重要概念之一，它的概念又比较复杂，超出初中生的理解水平，在教学中教师如何利用乡土特色教学资源帮助学生构建“生物的多样性”这一重要概念呢？笔者以在尤溪县开设的一节市级公开课为例，谈以下几方面的做法。

1 开展调查活动，加强小组合作能力

合作学习是新课改倡导的一种学习方式，合作学来主要在课堂教学中广泛应用，而在课外应用相对比较少。调查法是学生学习生物的方法之一，需要学生利用课外时间完成。上课前两周，教师根据组内异质、组间同质的分组原则进行分组，指导学生们走访尤溪县受保护的特色乡土资源并布置调查任务：有的小组侧重于收集景区全景图，有的小组侧重收集本地具有代表性植物种类的、动物种类的资料，还有的小组收集尤溪杂交水稻方面的资料。

调查活动前，各小组需要制定比较详细计划：调查路线以及如何收集本组需要的资料；活动中如何根据成员优劣势进行分工，还必须与调查相关人士交流协调，当然还可能遭遇许多意想不到的事情，这都需要小组成员共同面对去克服，小组协作比在课堂上的合作面临着更大的挑战。通过这项调查活动，学生的团体意识得到更大的加强，较大程度提升了学生的合作能力。

2 精编调查成果，提高信息处理能力

新课标明确指出学生应初步具有收集、鉴别和利用课内外的图文资料及其他信息的能力。在走访与调查过程中，学生了解到：尤溪收集鉴定的野生动物有15个纲、286个科、648种。九阜山就有国家一级保护动物蟒蛇、黄腹角雉、白颈长尾雉、金钱豹、云豹和黑麂等6种；国家Ⅱ级保护动物有虎纹蛙、花田鸡、褐翅鸦鹃、猕猴、穿山甲、白鹇、苏门羚等56种。国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物（简称“三有”动物）156种，中国与日本两国政府协定保护候鸟9种，中国与澳大利亚两国政府协定保护候鸟5种。福建省重点保护动物有19种等。全县维管束植物达205科878属2116种（包括变种或变型），其中蕨类植物35科68属153种、裸子植物10科24属49种、被子植物160科786个属728种。 其中国家Ⅰ级保护植物6种：银杏、水松、南方红豆杉；伯乐树。国家Ⅱ级保护植物15种：金毛狗、粗齿桫椤、秃（台湾）杉、福建柏、凹叶厚朴、香樟、闽楠、浙江楠、红豆树、花榈木、喜树等，还有国家Ⅲ级保护植物7种。尤溪县良种生化研究所选育的杂交水稻有D奇宝优5号；D奇宝优528；D优6号；D奇宝优1号等；Ⅱ优6；Ⅱ优28品种；Ⅱ优29等多种品种； 其中刘文炳选育的Ⅱ优6又被称为瀑布稻。

这么多的生物种类及科研成果在课堂中一一展示是不可能的，也没必要。由此，调查之后，教师布置新的任务：各小组将活动过程和收集的资料分组制作成2 min的PPT，分为尤溪美景、尤溪常见或特色动、植物、尤溪改良杂交水稻品种等四个主题进行成果汇报。每个主题只能由一个小组介绍。怎样才能争取到小组展示的机会并将最精彩的部分呈现给其他同学们？小组成员通过激烈的讨论，从收集的大量信息中筛选出小组成员认为是最好的材料，然后制作成精美的PPT上交接受教师的审阅。学生在收集信息与处理信息的实践活动中，确实提升了信息处理能力、团队协作精神、沟通等多种能力。

3 汇报调查成果，优化学习效果

课堂是学生学习的主战场，初中生有很强的表现欲，教师如何合理整合教学资源，既能满足学生的表现欲又落实了本节课的知识目标呢？课前，教师先聆听各小组汇报员的汇报，并给出建议：要求展示内容少而精；对上台汇报的学生给予一定展示方面的指导：语言以能引起学生兴趣为妙。

3.1 美景图片欣赏，认识生态系统的多样性

上课伊始，笔者用一张张学生既熟悉又陌生的尤溪的美景图激发兴趣：幽静的水与红艳的枫叶下的九阜山、社会实践曾经登过的双峡溪山、美妙的银杏林相应而出；破云而出的太阳光束照射下的闽湖与养鱼、放养鱼苗图片等。某学生正放映一张旭日东升下被金色包围的联合梯田，与秋收时的美景相结合，很有范地问：“这个图片大家很熟悉吧！”“对，是联合梯田，那这是什么生态系统？”其他同学在欣赏家乡美景图时，时而发出“哇！这么美”时，而兴致盎然的回答“同学小老师”的问题，“森林生态系统”“淡水生态系统”“湿地生态系统”“城市生态系统”等生态系统类型、生态系统的多样性的概念也轻松地解决了。

3.2 本地特色物种介绍，构建生物种类的多样性

提高生物科学素养是新课程的另一基本理念，生物学素养包括了理解科学、技术、社会的相互关系等方面，具有保护环境的意识和行为，又是九年义务教育重要培养目标之一。教师从学生的生活实际出发，通过了解本地域的生物与环境的大致情况才谈的上保护环境。

课堂上，笔者聆听学生介绍：龙门场银杏林，有300多株银杏，树龄约800多年，是我们祖先栽种的，银杏列为国家一级保护树种，它的种子又称“白果”，秋天是观赏银杏的好季节。红豆杉因果皮红而得名的（裸子植物），是Ⅰ级保护植物，尤溪九阜山、梅仙倒排岩、中仙等地均有；在朱熹公园沈郎樟别苑内有朱熹当年亲手栽种的，树龄800多年两棵老樟树。另一组学生介绍尤溪动物，用图片介绍了黑麂，还有云豹与金钱豹主要因花斑的形状、颜色不同而区别，还有易危的国家I级保护动物，体态优美的长尾雉等特色动物。通过学生的调查与展示，激发了他们的学习热情，

这时，教师顺势提问：我们县的物种就如此丰富，那么我国又是什么情况？再让学生自主阅读教材，完成资料分析和教师设置基础扫雷的填空题，了解我国的生物种类特点，自主构建出生物种类的多样性概念。学生在理解我县建立了九阜山省级保护区等的必要性和意义的基础上，同时增加了国家建立自然保护区重要性的认识，情感升华水到渠成。

3.3 科研成果设疑讨论，突破“基因多样性”难点

收集杂交水稻品种改良的小组代表用幽默诙谐的口语介绍八闽之子刘文炳的事迹，介绍有“瀑布稻”美称的Ⅱ优6号杂交水稻具有产量高，抗倒力强，适应性强等优点。学生一边被介绍的学生深深吸引，一边惊奇：原来我们县居然还有刘文炳这么牛的人，他是怎么办到的……这时教师抓住时机：请同学们比较“瀑布稻”与“普通水稻”的图片，讨论刘文炳改良的杂交水稻品种，穗大粒多，抗倒力强等特性主要由体内什么物质决定的？刘文炳能改良水稻品种成功的内在原因是什么？请说明你的理由。

学生们通过激烈的讨论得出：穗大粒多主要是由体内的遗传物质（基因）控制的，水稻的不同特性主要是由不同基因控制，杂交水稻培育成功说明了生物的基因是多样的。这样呆以突破本节的教学难点，将学生关心事物表面现象的好奇心推向深层次的思考。之后笔者再让生阅读教材了解美国从中国引进野生大豆事例以及杂交水稻之父袁隆平，理解基因多样性为动植物的遗传提供了宝贵的遗传资源，利用基因多样性能够改良作物品种；这样就完成基因多样性概念的学习。

通过地方资源与教材内容有机结合，学生从宏观到微观认识生物多样性的三个层次，自主构建知识与调查展示相结合，让学生在感性与理性的结合中学习生物多样性，自主构建出生物多样性三个层次概念。

事实证明通过学生收集的资料并在课堂中展示，点燃了学生的学习热情，发展了学生的多种能力，满足了初中生好表现被认可的心理，在此过程中师生更多地了解本县生物多样性，体会家乡的可爱，并由此升华至爱祖国的情感，产生民族自豪感，不仅如此，此活动能培养学生的综合探究能力，激发学生的求知欲，优化学习效果，更好地实现课程目标。

参考文献：

[1] 胡继飞.生物学课程与教学论[M].广州：广东高等教育出版社，2013：293-300.

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生物多样性面临的危机一个健全的生态环境意味着使其所有的生态系统、群落和物种，都保持良好的状态。但目前人口与资源，经济建设与生态保护的矛盾日益突出。一些地方以牺牲生态和资源为代价，来获得经济的暂时发展。人类造成的主要威胁是生境的破坏、破碎和退化（包括污染），以及物种的过度开发、外来物种的引入和疾病的加速传播。

1.生境破坏和消失。随着大自然自身的演变，特别是随着工业化的发展，人类过度地从自然界获取土地、木材、食物、药材等，使生态环境遭到严重的破坏。生物多样性的主要威胁是生境的破坏和消失。生境的破坏和消失被确认为是大多数生物和微生物目前正濒于灭绝所遭受的最直接的威胁。物种大量聚集的热带雨林以每年1700万公顷的速度消失，温带森林也在大面积减少。目前，全球森林由76亿公顷已减少到34.4亿公顷，减少了50%还要多。湿地退化和丧失的速度更是超过了其他的生态系统。现在地球上有20%的珊瑚礁和35%的红树林丧失。

2.生境破碎。生境破碎是指由于某种原因，一块大的、连续的生境不但面积减小，而且被分割成两个或更多片段的过程。生境破碎使一些中心物种由于不能迁移以觅食、、传播等而难以生存。生境破碎也可以把一个广泛分布的种群分割成两个或更多的亚种群，每一亚种群由于受空间的局限而陷入衰落和灭绝的境地。

3.边缘效应。森林边缘对保持森林的结构起着重要的作用。但是，由于生境破碎，森林边缘的物种构成就会发生改变，使由内部物种占据的区域进一步减少。由于温度、湿度和光照水平的变化使许多物种从片段化的森林中消除。

4.生境退化和污染。人类活动密集的干扰，会使生境中的群落和物种受到影响，而造成生境的退化。例如：珊瑚礁地区频繁的行船和潜水会恶化这个群落。人类释放的杀虫剂、化学品和污水，工厂和汽车排出的废气等对环境造成了严重的污染。污染对水质量、空气质量甚至地区气候的全面影响，不仅威胁到生物多样性，而且会引起全球气候变化，影响人类健康。

5.外来物种的引入。由于在新的生境中缺少外来物种的自然捕食者、有害物和寄生虫。所以会打破这一生境的生态平衡，而使物种结构遭到破坏，导致某些物种的消失。

6.物种的灭绝。环境破坏最严重的一面就是物种的灭绝。一旦某一物种灭绝，其DNA中所蕴藏的特有的遗传信息和其所拥有的特征组合将永远丢失，它的种群将不可能存在，它所生活的群落将变得贫乏，且其所具有的对人类的潜在价值将永远不会被认识。现今由人类引起的物种灭绝速度是物种自然更替速度的几百倍，甚至是上千倍。例如：20世纪初有野生老虎10万只，现在仅存野生老虎3200-3500只左右。里海虎1950年灭绝。我国特有的华南虎也已多年不见踪迹。

二、中国的生物多样性保护

中国地处东亚，包括寒温带、温带、亚热带和热带的范围，加之地质、地貌和土壤的变化，生物物种的类型十分丰富,也具有许多独特之处,像湿润亚热带和青藏高原就是其它区域所没有的。我国的生态区共有19个，其中陆地生态区12个，淡水生态区6个，海洋生态区1个。

（一）中国生物多样性的一般特点

中国的生物多样性概括起来有下列特点：

1.物种高度丰富，特有属、种繁多。目前我国有高等植物3.28万种，动物10.45万种，其中许多为我国特有、孑遗种、经济价值高的种。

2.区系起源古老。由于中生代末中国大部分地区已上升为陆地，第四纪冰期又未遭大陆冰川的影响，所以各地都在不同程度上保存着白垩纪、第三纪的古老残遗成分。

3.栽培植物、家养动物及其野生亲缘的种质资源异常丰富。中国有7000年以上的农业开垦历史，因而中国的栽培植物、家养动物丰富程度在世界上是无与伦比的。

4.生态系统丰富多彩。就生态系统来说，中国具有陆生生态系统各种类型，且每种陆生生态系统都包含多种气候型和土壤型。据统计，全国陆地生态系统共27个大类，460个类型。其中：森林16大类，185个类型；草地4大类，56个类型；荒漠7大类，79个类型；湿地、淡水域5个类型；海洋6个大类，30个类型。

5.空间格局繁复多样。中国地域辽阔，地势起伏多山，气候复杂多变。从北到南，由不同气候带引起不同的植被类型。从东到西，随着降水量的减少，发生不少同属不同种的物种替代。以上特点，说明中国生物多样性在全球所处的独特地位。

（二）中国生物多样性保护成果

1.初步建立了一系列物种及生态环境保护的法律、法规。

2.就地保护成绩显著，迁地保护得到较大的发展。到2012年底，我国已建立森林、湿地、荒漠、野生动物、野生植物等五种类型的自然保护区达2407个（其中林业直管2150个），总面积1.45亿公顷。就湿地保护来说，目前全世界有国际重要湿地1886块,中国有41块。我国野生动植物迁地保护和种质资源移地保存也得到较快发展，全国已建动物园(动物展区)、野生动物园240多个，植物园(树木园)234个。

3.重大生态工程的实施。我国先后实施了“天然林保护工程”、“退耕还林工程”、“防止荒漠化工程”和“湿地保护与恢复工程”。这几大生态工程的实施，极大地促进了我国生态环境的改善。

（三）中国所面临的生态危机

我国目前面临着生态危机：森林大面积消失、土地沙漠化扩大、水土严重流失、湿地不断退化、自然灾害频发、物种加速灭绝、严重干旱缺水、全球气候变暖。我国在发展过程中曾经经历了大面积毁林开荒的过程，致使我国森林面积大幅度下降。虽然近几年建造了大量的人工林，但是仍面临着森林资源总量不足、分布不均、结构不合理、质量不高等问题，成、过熟林只占森林面积的14.3%。我国森林覆盖率为20.36%，比全球平均数低近10个百分点。人均森林面积不足世界的1/4，人均森林蓄积量只有世界的1/7。我国木材对外依存度高达44.8%，而且还有上升的趋势。目前，我国沙化土地173万平方公里，占国土面积18.1%。石漠化土地12万平方公里，盐渍化土地17.3万平方公里。由于多重因素的影响，我国90%的天然草原都有不同程度的退化，而且每年还以200万公顷的速度在扩展，草场沙化严重。由于人类的捕杀和生态环境的恶化，加速了物种的灭绝。综上所述，生物多样性保护迫在眉睫。而在当今以人为主导的社会文化体系中，只有用法律规范人们的行动和意识，才能更有效地保护生态环境，实现人与自然的和谐统一。因此，建立健全法制对生物多样性保护，自然资源合理利用、持续发展，具有重要的现实意义和深远的影响。

三、中国生物多样性保护的立法现状及存在的问题

（一）国际条约的加入对我国立法的推进

随着人类社会的发展，世界各国人民都认识到保护人类赖以生存的地球的重要性，从而形成了地球村的概念。在联合国框架下制定了多个有关生物多样性保护的条约和政府间协定。如：《生物多样性公约》、《湿地公约》、《濒危野生动植物种国际贸易公约》、《防治荒漠化公约》、《海洋公约》、《国际热带木材协定》、《国际捕鲸公约》及《中日候鸟协定》、《中澳候鸟协定》等。诸多的公约和国家间的协定，对保护地球生态系统和人类文明起到了重要的作用，也极大地促进了我国生物多样性保护立法的进程。

（二）我国物种保护的立法现状

我国是关于生物多样性保护立法比较早的国家，1950­年国家就出台了关于稀有生物保护办法。我国的《宪法》和《刑法》（1979年《刑法》第130条）中对物种的保护也有描述。但随后很长的时间立法工作处于停顿的阶段。党的后，我国法制建设取得了长足发展。国家相继出台了《森林法》、《野生动物保护法》（1988）、《防沙治沙法》、《草原法》以及《刑法》修正案等法律和《森林法实施条例》、《野生植物保护条例》、《陆生野生动物保护实施条例》（1992）、《自然保护区条例》、《中华人民共和国濒危野生动植物进出口管理条例》、《森林和野生动物类型自然保护区管理办法》等行政法规。另外，还有大量的部门规章和地方性法规及地方政府规章。初步形成了生物多样性保护的法律体系。在立法的同时，1987年我国了《中国自然保护纲要》，1994年在《21世纪议程》中，对生物多样性保护进行了规范。

（三）我国物种保护立法存在的问题

中国是生物多样性非常丰富的国家之一，也是名列濒危物种最多的国家之一,­其生物多样性的保护和可持续利用问题非常突出。笔者从事多年物种保护的工作，以《野生动物保护法》为例进行探讨。

1.立法体系庞杂、立法效力低下、行政管理色彩浓厚。我国立法比较分散,­有专门法律,­如《野生动物保护法》;­同时还有许多“规定”、“办法”和“通知”,­如《关于惩治捕杀国家重点保护的珍贵、濒危野生动物犯罪的补充规定》、《关于严厉打击非法捕杀、收购、倒卖、走私野生动物活动的通知》等。立法位阶,­有人大常委会、国务院、林业部,­还有最高人民法院、最高人民检察院、林业部、公安部联合的法规,­导致这些法律、行政法规、部门规章的法律效力高低不一,­参差不齐。此外,还存在大量的地方性法规。如:《山东省实施<中华人民共和国野生动物保护法>办法》、《山东省森林和野生动物类型自然保护区管理办法》。很显然,­我国关于物种保护的立法体系十分庞杂,­立法效力层次较低。同时，各种“规定”、“办法”和“通知”的出现也反映出我国浓厚的以行政命令代替法律的行政管理色彩。

2.立法目的滞后。人类对自然资源的过度利用和开发，导致环境不断恶化，各种自然灾害频发。人类的环境立法理念开始发生了巨大的变化，生态利益优先理念已经体现到立法中。而我国现行的各种法律还受到经济利益优先理念的制约。如：《野生动物保护法》规定其立法目的是:­为保护、拯救珍贵、濒危野生动物,­保护、发展和合理利用野生动物资源,­维护生态平衡,­制定本法。第三条第一款：“国家保护依法开发利用野生动物资源的单位和个人的合法权益”。­从而可以看出,­我们保护动物的目的重点落在合理利用而非生物多样性保护上,­没有凸显出物种保护的重要性。

3.物种保护的不坚决性。由于立法目的与经济利益妥协,­必然导致法律的软弱性和不彻底性。相关法律的规定使用“应当”、“可以”等比较模糊的词语，在法律责任追究上，措辞宽泛缺乏可操作性。另外,­现行法律对野生动物资源犯罪的打击缺乏力度，不足以震慑犯罪分子。

4.物种保护的不全面性。我国《野生动物保护法》将保护的范围限定于珍贵、濒危的和有益的或者有重要经济、科学研究价值的野生动物。这是对经济发展的一种妥协性立法,­缺乏物种保护的前瞻性思维，体现了人类急功近利的实用主义,不能有效地保护自然生态的完整性和地球上的生物多样性。

5.对动物栖息地的保护不力。野生动植物的生存环境是个很广泛的概念,­但是追究法律责任的对生存环境的破坏仅限于自然保护区和禁猎区、重点保护的野生动物的主要生息繁衍场所,­使得受保护的栖息地概念模糊而且范围有限。

6.执法不力、司法不严。“野生无主，谁猎谁有”的传统思想深植于中国人的心中，且立法本身存在缺陷。传统思想和立法缺陷相结合,­使执法不力、司法不严成为目前物种保护执法存在的突出问题之一。

7.执法后期的处理存在盲点。案件查获的各种违法品的处理，在法律上看似规定明确，但由于执法部门繁杂，部门利益无法协调，致使一些规定缺乏可操作性。大都是行政权自由裁量之下进行“处理”。因此，完善法律法规，规范行政执法后续行为，对于保护野生动物很有必要。

四、一些认识及建议

（一）对问题产生原因的认识产生以上问题的原因是多方面的,­归纳起来主要有以下几点:­

1.文化传统方面的因素。传统的生产、生活方式在人们的观念中根深蒂固,­生物多样性保护观念淡薄。

2.经济利益方面的因素。人们在从事生产经营活动时往往把经济利益放在首位，而忽视了对生物多样性的保护。

3.体制上的缺陷。我国目前生物多样性保护牵扯部门繁多，管理分散。另外资金投入缺口大。

4.法制上的因素。目前我国生物多样性保护的法律体系，还存在许多需要改善的问题。

5.观念上的原因。与西方发达国家不同,­我国大部分公众的动物福利观念启蒙晚，保护意识相对薄弱。

（二）建议采取的措施

1.定期开展生物多样性调查，建立保护地建设体系和野生动植物种及生态环境监测体系。

2.制定国家生物多样性保护综合发展规划，划定生态保护红线。其中，包括自然保护区、湿地、野生动植物保护、防止沙漠化和荒漠化规划等。生态红线是国家生态安全的底线，必须强制性地保护国家生态安全，才能保证国家长治久安。

3.完善和加强我国资源保护和利用的法律体系建设。­生物多样性问题呼唤新的、卓有成效的法律体系的诞生。必须将经济利益优先的思想转变到生态利益优先上。包括对生态安全战略地位的明确，国家主导责任的定位，以及稳定和持续投入的保证等，以确保我国的资源安全。

4.­加强生物多样性保护管理体制的建设，增加财政投入。­在保护机构之间要形成监督机制，明确管理权限与责任。

5.加强执法，严厉打击违法犯罪行为。各主管部门要加强协作，加强监管，联合执法。做到有法可依，执法必严。采取高压态势，有效打击违法犯罪活动，确保国家生态安全。

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1 衡水湖湿地属性

按照国际湿地公约的湿地分类［1］，衡水湖湿地主要为湖泊湿地、沼泽湿地、水体沼泽化湿地、盐沼湿地、河流湿地和渠道湿地等。其中湖泊湿地、沼泽湿地是湿地的主体，类型与面积占据主要地位。其他类型湿地居次要地位。此外，还有少量人工湿地如沟渠、养鱼池等。各种类型湿地关系十分密切，它们相互依存，共同构成衡水湖湿地生态系统。任一类型湿地的退化都将对衡水湖湿地的生态与环境功能产生巨大的影响［2-4］。

1.1 生物多样性保护层次

衡水湖具有非常重要的湿地生态服务功能，是北温带野生动植物聚集地和候鸟南北迁徙不同路线的交汇处，这里有植物370种，鸟类286种，鱼类26种，昆虫194种，两栖爬行类17种，哺乳类17种，生物多样性非常丰富。

保护生物多样性和生态系统功能的完整性与保护珍稀动植物有着同等重要的意义。许多物种虽然未被列入国内外各种动植物保护名录，但其或为重点保护珍稀鸟类提供栖息地和繁殖地，或直接（间接）为这些珍稀鸟类提供食物，共同构成适宜的鸟类生境。所以保护这些物种，保护生物多样性对于珍稀鸟类的保护也是至关重要的。同时，保护生物多样性也就是保护湿地这一天然物种基因库，以利于我们子孙后代对物种资源的可持续利用，对人类生存和生活也都具有重要的现实和潜在的意义［5］。

1.2 湿地保护类型

湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带，在土壤浸泡在水中的特定环境下，生长着很多湿地的特征植物。湿地广泛分布于世界各地，拥有众多野生动植物资源，是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地，因此湿地被称为“鸟类的乐园”。湿地强大的生态净化作用，因而又有“地球之肾”的美名。根据《自然保护区类型与级别划分原则》(GB/T 14529-93)，衡水湖国家级自然保护区属于自然生态系统类的湿地类型自然保护区［6］。从生态系统特征上看属于以华北内陆淡水湿地生态系统为主的平原复合湿地生态系统。

2 湿地生物多样性功能评价方法

生物多样性的3个主要层次是物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。这是组建生物多样性的3个基本层次。基因多样性代表生物种群之内和种群之间的遗传结构的变异。每一个物种包括由若干个体组成的若干种群。各个种群由于突变、自然选择或其他原因，往往在遗传上不同。因此，某些种群具有在另一些种群中没有的基因突变，或者在一个种群中很稀少的等位基因可能在另一个种群中出现很多。在同一个种群之内也有基因多样性，在一个种群中某些个体常常具有基因突变。生态系统多样性既存在于生态系统之间，也存在于一个生态系统之内。总之，物种多样性是生物多样性最直观的体现，是生物多样性概念的中心。基因多样性是生物多样性的内在形式，一个物种就是一个独特的基因库，可以说每一个物种就是基因多样性的载体；生态系统的多样性是生物多样性的外在形式，保护生物的多样性，最有效的形式是保护生态系统的多样性［7-9］。

作为水陆相兼的生态系统，湿地的独特生境使它同时兼具丰富的陆生与水生动物植物资源，对于保护物种，维持生物多样性具有难以替代的生态价值。湿地生物多样性是所有湿地生物种种内遗传变异和它们生存环境的总称，包括所有不同种类的动物、植物、微生物及其所拥有的基因和它们与环境所组成的生态系统［12］。

物种多样性是群落生物组成结构的重要指标，它不仅可以反映群落组织化水平，而且可以通过结构与功能的关系间接反映群落功能的特征。

在湿地生态系统评价方法的基础上，结合生物多样性的理论和实践，将物种多样性和生物多样性作为一级指标，下设二级、三级亚指标，建立可操作性较强的湿地生物多样性评价指标体系［13］，见表1。

人类威胁程度分值

对资源保护部构成威胁5保护区与未开发生境毗邻5

资源的有效保护受到一定的威胁3保护区周边尚有未开发生境3

资源的有效保护受到较大的威胁1保护区被已开发的区域环绕1

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【关键词】：环境；生态学；园林；景观设计；原则

从地球形成开始，所有生命逐渐形成一个相互作用的、平衡的网络。这种生命构型或生物圈，产生于土壤、空气、火和水，包括我们的整个生存环境。

1 引入生态理念

生态学是一门与我们的生活紧密相连的学科，生态学（Ecology） 是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。任何生物的生存都不是孤立的：同种个体之间有互助有竞争；植物、动物、微生物之间也存在复杂的相生相克关系。人类为满足自身的需要，不断改造环境，环境反过来又影响人类。生态学主要研究有机体相互之间以及它们与其生物及物理环境之间的关系。美国国会要求联邦政府所有机构“在资源导向型项目的规划和开发中，倡导并使用生态信息”。

2生态学理论在园林景观设计的关注点

2.1 自然生态性的关注

一切自然生态形式都有其自身的合理性，是适应自然发生发展规律的结果。一切景观建设活动都应从建立正确的人与自然关系出发，尊重自然，保护生态环境，尽可能小的对环境产生影响。自然生态系统二直生生不息地为人类提供各种生活资源与条件，满足人们各方面需求。而人类也应在充分有效利用自然资源的前提下，尊重其各种生命形式和发生过程。生态学家告诉我们，自然具有很强自我组织、自我协调和自生更新发展的能力，它是能动的。人类在利用它时，应像对待朋友一样去尊重它，并顺应其发生规律，从而保证自然的自我生存与延续。

2.2资源持续利用的关注

人类的经济和社会的发展不能超越资源供应能力，当代人资源的利用不应当损害后代人的利益，不能超前消费后代人的资源，城市住区景观生态更新就是将原有的那些不利于资源高效利用的设施进行改善更新。提高设备的效率起到有效降低能耗的效果，照明能耗是住宅能耗中的常规耗能项目，可以在楼梯间内装置声控照明灯、采用节能照明灯等可大大降低能耗；建立雨水收集系统 （从屋面、阳台、露台、住区内地面）以及二次循环利用生活废水系统，充分利用中水系统，节约水资源，化害为利，保护环境、缓解水资源不足：将一些对人体和对环境存在危害的设施或建筑改为采用环保的、高效的、节能的、无污无害的建材；提倡开发利用可再生能源，充分利用住区环境提供的可再生自然资源，例如风、太阳、雨、绿地区域、土壤（各种地热资源）等。

2.3基于经济性的园林景观设计考虑

景观生态设计还必须考虑到“应用程序”的问题。所谓“应用”指的是园林的功能为客户。“应用程序”的观点具有一定的永恒的和长寿。景观设计师的审美要求，根据群众，活动规则功能需求等方面，创造一个优美、卫生、健康的兴趣，舒适和方便的园林空间，以满足游客的游览、休息和娱乐健身活动开展的功能要求。作为一个绿色的空间，即使是设计，因为不同的建筑材料，不同规格的苗木，不同的建筑标准，将需要不同的建筑区。当然，设计者应利用有限的投资条件，以达到最佳的设计技术，节约成本，创造最好的工作。

3生态学理论在园林景观设计的延伸

自然系统保障着人类的幸福和健康，对它的理解和维护是明智的土地和资源合理规划的基础。理想的园林景观营造的环境是自然场址和景观环境的最佳组合。这一目标的实现程度可作为衡量营造环境的成败以及感受者适应性、健康程度的标准。

3.1 尊重地形，维持园林的完整性

在园林景观设计当中，应当尊重基地原有的地形地貌以及各种设施，甚至利用原有的自然地形特点和废弃设施重塑新的园林景观，既保留了原有基地的历史文化，又满足人们需求。如对于原有的植被、地形、水系应加以保护利用，而不是一味推平重建。在国外设计师中也在遵循着这一原则，海尔布隆市砖瓦厂公园大家应该不陌生，1995年德国巴登符腾堡州重要的工业与商贸城市海尔布隆市在原来的废弃砖瓦厂上，建成了一座砖瓦厂公园。景观设计师鲍尔决定建立一个混合式公园包括为市民提供运动与体育锻炼的部分，保护原有砖瓦厂历史痕迹的区域，以及野草与其他植物自生自灭的区域等。

3.2 对自然环境资源的保护和利用

自然环境资源包括当地的气候、土壤、植被及水文等。气候的差异是形成各地地域差别的重要原因。它造成人们生活方式的差异，从而极大影响到地域园林风格的形成。例如，在古典园林中的南方园林建筑占地面积大，往往连成片的建筑，它是为了适应炎热的天气并获得遮荫面积，并且起到缓解雨季交通和国防台风的。

符合生态的设计是在尊重自然、顺应自然的前提下，有效利用自然环境资源，减少对自然环境的不利影响.这要求设计者以有效利用自然资源保护自然生态的角度出发进行设计，而不仅从美观、形象出发进行设计，是符合可持续发展的设计观。

3.3 可持续发展

可持续发展已经成为当前社会的热门主题之一。在自然科学和社会科学的各个领域进行了热烈和广泛的讨论，城市设计也不例。从城市规划到建筑设计、从景观设计到室内设计，几乎所有研究会谈谈可持续发展。那么什么是可持续发展？它在园林景观设计中的含义是什么？

3.1.1 可持续发展概念

可持续发展最初于1972年提出，指既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求的发展，是科学发展观的基本要求之一。1987 年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中第一次提出了可持续发展的概念：“满足当代人需要又不损害后代人需要的发展”。它以社会的发展进步与环境资源的和谐共处为主调，旨在能够确保自然环境的安全。它以社会的发展进步与环境资源的和谐共处为主调，旨在能够确保自然环境的安全。

3.1.2基于可持续发展理念的园林景观设计原则探析

生态园林景观设计的重点，设计者应明白，如生态系统结构和功能，物质循环，能量流动等，对生态的基本概念，制定可持续发展和生态理论和方法，从设计到寻找影响的决策，在设计过程中的内容。吴良铺先生指出，这项研究的设计应该是“连贯性的综合研究”。如果园林设计师准备的工作环境和环境责任的承诺，关系到设计的态度，就需要采取的生态思想的全面角度，在景观设计的综合研究。

一般来说，生物多样性可以从3个层次上去描述，即遗传多样性、物种多样性、生态系统与景观多样性）而后者与园林设计有着密切的关系.遗传多样性是物种多样性的基础，物种多样性又是构成景观多样性的最重要条件，如在外地植物的引种驯化过程中，长期的近亲繁殖必将使物种的遗传多样性大大降低.不少引进植物在当地繁衍几代后，其枝形美观度和抗病能力也下降；但是，如果能将这些引进植物与当地的一些近缘种进行杂交，则可以提高它们的遗传多样性，甚至还可能培育出优异的新品种.品种的多样化常使叶色和花色多样化，如不同叶色的变叶木和不同花色的三角梅，从而使植物造成景更丰富多彩.生境的多样性也直接影响着物种的多样性，所以在设计时要营造成多种生境，为更多的生物提供栖息地，如密植的森林、疏林草地、驳岸少加处理的水系等.把湿地引入郊区或城市也是一种尝试，因为湿地是物种多样性最丰富的类型之一.另外，在设计时，建议少用大量草坪，因为草坪是一种非常单一的生态系统，只能为极少数的生物提供生境，所以，设计时要有一定量的乔木、灌木地被这种生态群落才有利于生物物种多样性的维持.

生态思维是整个研究中最重要的特点之一。由于在不同的生态系统有相互关系、相互作用的网络模型，每个系统的变化会影响到整个系统操作的一部分。生态景观设计的重点方面，应借鉴生态学的角度看的总体思路。属于更广泛的景观生态系统的子系统，该子系统应该关注景观材料，能源和物质投入和产出人为的，即在生产精炼各级投入，航运，使用和最终处置等造成的资源消耗；输出废水，废物和循环再用的物料，例如对环境的影响。

小结

现代园林生态设计是要把人与自然、环境更紧密联系在一起。它表达了人类渴望与自然亲近、并与自然融合共生的愿望。随着公众生态意识的增强和生态科学技术的发展，人们对园林生态设计手法的探索也在持续进行。无论过程或结果，无论表象或本质，它们都体现了设计师对人与自然之间一生态关系的思索与探究。

【参考文献】 ：

[1] 张毅川，陈亮明，乔丽芳，一姚连芳.城市化进程中的景观资源及其保护―以河南省新乡市为例[J].安徽农业科学，2005，（07）：56-57

[2]李楠，唐永金.生物多样性原理在园林建设中的应用[J].安徽农业科学，2007，（32）：47-48

[3] 段斐.关于构建生态园林城市的思考[J].陕西农业科学，2004，（05）：19-20

[4] [美] 约翰.O.西蒙兹.景观设计学―场地规划与设计手册，2000，（08）

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1. 农业文化遗产的概念

关于农业文化遗产（或更为宽泛的“农业遗产”的概念），我国著名农业历史学家石声汉先生从广义和狭义两个方面进行了阐述。广义的农业文化遗产包括来自于现代农业的农药、化肥、机械等以外的有关农业的所有要素；狭义的农业文化遗产指已经逐渐淡出农业生产过程的农业要素。

我们的理解是：广义的农业文化遗产指人类在历史时期农业生产活动中所创造的以物质或非物质形态存在的各种技术与知识集成，主要包括农业遗址、农业工具、农业文献、农业民俗、农业技术、农业物种、农业工程、农业景观、农业品牌、农业村落等10种类型。狭义的农业文化遗产指历史时期创造并延续至今、人与自然协调、包括技术与知识体系在内的农业生产系统，特指联合国粮农组织（FAO）推进的全球重要农业文化遗产（GIAHS）与农业部推进的中国重要农业文化遗产（China-NIAHS）。

全球重要农业文化遗产是联合国粮农组织在全球环境基金的支持下，于2002年发起的一个大型项目，旨在建立全球重要农业文化遗产及其有关的景观、生物多样性、知识和文化保护体系，并在世界范围内得到认可与保护，使之成为可持续管理的基础。该项目将努力促进地区和全球范围内对当地农民和少数民族关于自然和环境的传统知识和管理经验更好地认识，并运用这些知识和经验来应对当展所面临的挑战，特别是促进可持续农业的振兴和农村发展目标的实现。

按照FAO的定义，全球重要农业文化遗产是农村与其所处环境长期协同进化和动态适应下所形成的独特的土地利用系统和农业景观，这些系统与景观具有丰富的生物多样性，而且可以满足当地社会经济与文化发展的需要，有利于促进区域可持续发展。进一步表述，这些农业生产系统是农、林、牧、渔复合系统，是植物、动物、人类与景观在特殊环境下共同适应与共同进化的系统，是通过高度适应的社会与文化实践和机制进行管理的系统，是能够为当地提供食物与生计安全和社会、文化、生态系统服务功能的系统，是在地区、国家和国际水平具有重要意义的系统，同时也是面临着威胁的系统。

我国是最早响应和积极参与全球重要农业文化遗产保护的国家之一。2004年以来，我国农业部、中国科学院积极支持，有关地方政府积极配合，不同学科的专家和遗产地人民积极参与，在示范点选择与推荐、保护利用探索与经验推广、科学研究与科学普及等方面开展了卓有成效的工作，获得了良好的社会效益、生态效益与经济效益，成为其他国家学习的榜样。

2012年3月，农业部正式启动中国重要农业文化遗产挖掘与保护工作。中国重要农业文化遗产是指人类与其所处环境长期协同发展中，创造并传承至今的独特的农业生产系统，这些系统具有丰富的农业生物多样性、传统知识与技术体系、独特的生态与文化景观等，对我国农业文化传承、农业可持续发展和农业功能拓展具有重要的科学价值和实践意义。根据这一定义，主要包括小规模庭院经济型、特殊遗传资源保护型、多个物种互利共生型、景观生态结构优化型、水土资源持续利用型等不同类型。

2. 农业文化遗产的特点

（1）活态性：这类农业文化遗产是有人参与、至今仍在使用、具有较强的生产与生态功能的农业生产系统，系统地直接生产产品和间接生态与文化服务依然是农民生计保障和乡村和谐发展的重要基础。

（2）动态性：指随着社会经济发展与技术进步，以及满足人类不断增长的生存与发展需要，所表现出的系统稳定基础上的结构与功能的调整。

（3）适应性：指随着自然条件的变化所表现出的系统稳定基础上的协同进化，充分体现出人与自然和谐的生存智慧。

（4）复合性：这类遗产不仅包括一般意义上的传统农业知识和技术，还包括那些历史悠久、结构合理的传统农业景观，以及独特的农业生物资源与丰富的生物多样性，体现了自然遗产、文化遗产、文化景观遗产、非物质文化遗产的复合特点。

（5）战略性：这类农业文化遗产对于应对全球化和全球变化带来的影响，保护生物多样性，保障生态安全与粮食安全，有效缓解贫困，促进农业可持续发展和农村生态文明建设具有重要的战略意义。

（6）多功能性：这类遗产具有多样化的农产品和巨大的生态与文化价值，充分体现出食品保障、原料供给、就业增收、生态保护、观光休闲、文化传承、科学研究等多种功能。

（7）可持续性：主要体现在这些农业文化遗产对于极端自然条件的适应、居民生计安全的维持和社区和谐发展的促进作用。

（8）濒危性：指由于政策与技术原因和社会经济发展阶段性特征所造成的系统不可逆变化，表现为农业生物多样性的减少和丧失、传统农业技术和知识体系的消失、农业生态系统的破坏。

二、农业文化遗产的价值

农业文化遗产具有突出的生态价值、社会价值、文化价值、科研价值和示范价值等， 这些价值从不同方面体现了农业文化遗产价值的多样性。充分挖掘农业文化遗产的多种价值， 可为农业文化遗产保护和合理开发利用提供依据。

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关键词：乡土植物;植物多样性;应用

目前我国城市绿化植物选用的突出问题有植物种类普遍偏少,缺乏多样性;地域性特征不明显,城市之间景观雷同;引进外来物种缺乏前期试验,存在盲目性;对外来物种入侵问题尚未足够重视等。因此,了解乡土植物与植物多样性的关系有利于植物多样性的建立与保护,有利于建立稳定的生态系统。

1乡土植物的概念

广义的乡土植物是指经过长期的物种选择与物种演替后,对某一特定地区有高度生态适应性的自然植物区系的总称。而人们通常把当地土生土长的,经过长期种植,能很好地适应当地土壤、气候等自然条件,自然分布,自然演替,已经融入当地的自然系统中的植物统称为乡土植物[1]。

2植物多样性的意义

多样的生态系统及物种构成使城市的园林绿地有可持续发展潜力,而单调的生态系统及物种构成使城市园林显得相对脆弱,一旦发生具有不可抗拒的自然灾害,园林可能失去它应有的形态及功能。据悉,近年我国北方某城市由于发生大规模植物病虫害,使该市的主要树种杨树受到严重影响,城市几乎失去绿色。

植物的多样性可以塑造景观的多样性,不同的植物其形态、质地、色彩均有差异,多样的植物可以营造更加丰富的景观,从而满足人们不同的审美需求,满足城市不同的环境要求。园林植物在某种意义上可以塑造城市的特色,进而显示城市的风貌和特征,选择适合当地气候及土壤条件的地域性植物种类,从长远来看可以彰显地域文化。我国已有以植物简称的城市,如榕城、蒲乡等[2]。

3乡土植物与植物多样性的关系

3.1乡土植物的广泛应用有利于植物多样性的建立及保护

植物群落的相对稳定是建立在植物多样性基础上的,缺乏植物多样性会导致病虫害的发生和蔓延,甚至会造成毁灭性灾害。而乡土苗木的发展在群落稳定性、生态系统多样性、景观多样性和适地适树中发挥着重要作用。乡土植物在千万年的进化中,非常适应当地的土壤条件、气候环境,便于栽种、易于成活、成本低廉;并且乡土植物与周围的环境构成了稳定的生态系统,对病虫害有很强的抵御能力,共同维护着当地的生态安全,是植物多样性的重要组成部分。因此,广泛的挖掘乡土植物资源,加大其在城市景观中的应用力度,将会大大有利于城市植物多样性体系的建立,可保护和延续许多在自然界面临生存威胁的植物种。

3.2植物多样性与园林地方特色的关系

园林是一地域性很强的艺术门类。我国地域辽阔,气候差异悬殊,土壤变化也十分明显。就植物生存的生态类型来看,有荒漠、草原、寒温带针叶林区、温带针阔混交林区、常绿阔叶林及热带季雨林、雨林等各种不同类型,在这些区域里,既要大力发展地方特色种苗,又要努力提高植物种类多样性。首先,城市园林绿化的骨干树种和基调树种应是当地的特色树种。乡土树种苗源多、易成活,能够降低绿化成本。采用不同种类的乡土植物有机组合搭配,不仅起到了绿化、美化作用,还能改善当地生态环境,较好地反映该城市所在地域的植被特征,使城市形成鲜明的个性特征。其次,在城市绿化的灌木及草坪地被植物选择中也应充分体现地方特色,开发利用地方物种,不应一味地从外地引进。再者,在引进异地植物时要注意把握好度。虽然外来植物在丰富绿化材料中可以起到一定作用,尤其在植物材料比较缺乏的地区,其作用更为显著,但是过分引进外来植物会造成本地物种的减少,常此以往,民族特色及地方特色将消失殆尽。此外,在植物配置时要充分体现当地植被群落特征。园林设计师应充分了解当地植物群落的结构特征和演替规律,在园林中选取典型的群落进行艺术再现,从而在整体上反映地方风貌。这样,每个城市,至少每个地域的城市在园林植物的总体选择上形成明显的地方特色,并且通过城市绿地的多种生态条件和城市小气候对当地物种进行广泛的栽植,从而保护了生物多样性。另一方面,从全国范围内来看,不同地域的城市绿化植物则形成一个相当丰富的物种群体。

多样的园林为多样的植物在城市中提供了生长繁衍的场所,园林事业主观上的利用植物在客观上对植物起到了保护作用。植物在城市中既能发挥其美化功能,又能保存下来,实现了园林建设与植物多样性保护的和谐统一。

篇9

此外，基于恢复力的管理常被看作应对气候变化对生态系统负面影响的重要途径[9]；比如，英国的未来森林倡议(FFEI)的核心主题就是根据气候变化而调整森林管理框架以维持或提供生态系统恢复力[6]。恢复力的概念提供了理解生态系统如何响应局地或区域干扰和大尺度气候变化扰动的理论框架，已被应用于引导受人类活动影响而退化的生态系统的恢复；维持和提高生态系统恢复力的管理日益被看做一种实现生态、社会和经济可持续目标的方式[6]。

恢复力在政策和管理等中的价值已广为接受和认可，但其研究仍停留在概念研究层面上，鲜有学者提供可操作的量化方法[2]；经过30多年的争论，生态学家对如何量化恢复力甚至如何定义这一概念仍未达成共识。生态系统恢复力的概念起源于生态学领域，之后不同领域的研究者根据应用需要对其做出不同解释，甚至出现对恢复力这一概念的滥用，使恢复力逐渐变成一个空洞时髦术语[10]。虽然生态学家已经认识到理解生态系统恢复力的机制和生态过程对生态系统管理的重要性[6,11-14]，但对恢复力的结构化理解的研究远未企及[15]。

另外，恢复力诊断提出了将社会系统与自然系统耦合作为一个复杂的、不断适应的整体系统来理解的思路[16-17]，只有通过对恢复力定量评估，才能遴选出恢复力变化的主要驱动因子，开展生态系统恢复力变化驱动机理研究从而为生态系统管理提供科学依据，而如何界定以及量化生态系统恢复力已成为相关研究领域的重要步骤和切入点[18]。本文回顾了恢复力概念的发展，对其属性和内涵进行了总结，并论述了恢复力研究的理论基础和目前的量化方法；在此基础上，本文对目前研究中已经发现的恢复力影响因素进行了总结，最后对恢复力研究的可能研究方向进行了展望。

1 恢复力概念及分类

恢复力(Resilience)源自拉丁文Resilio，即跳回的动作，20世纪70年代后引申为承受压力的系统恢复和回到初始状态的能力。Holling首次把“恢复力”的概念引入到生态学领域，以帮助理解可观测的生态系统中的非线性动态[19]。在其经典著作中Holling将恢复力定义为系统吸收状态变量、驱动变量和参数的变化并继续存在的能力[19]；在这一定义中，恢复力是系统的属性，而系统继续存在或灭绝是结果。到80年代，Pimm提出不同的观点，将恢复力定义为系统在遭受扰动后恢复到原有稳定态的速度[20]。之后生态学界围绕生态系统恢复力展开了激烈讨论，提出大量不同的观点和多个与生态恢复力相关的概念，如生态系统的稳定性、持续性、抵抗力和适应力等[21]。目前，恢复力这一概念已被广泛应用于多学科中，其概念和内涵得到了不断地丰富和完善。但生态学家经过了30多年的争论依然没有对如何定义恢复力达成共识[22-24]。在生态学文献中能够找到很多不同的恢复力定义，例如，恢复力是指一个系统经历干扰并依然保持其原有状态的功能和控制能力[25]；恢复力是系统吸收周期性干扰(如飓风或洪水)的能力[26]。对恢复力的不同解释容易导致对这一概念的混淆，所以界定清晰和可测定的恢复力定义已成当务之急。

虽然不同学者提出的恢复力概念不同，但多数基于适应性理论，基于生态系统受到干扰后将恢复到原来稳定状态的假设[27]。一个有恢复活力的生态系统能够承受冲击，能够自我重建。目前，国际上比较认同的生态系统恢复力概念为：恢复力是生态系统受到扰动后恢复到稳定状态的能力，包括维持其重要特征，如生物组成、结构、生态系统功能和过程速率的能力[1,19]。根据对稳定状态的不同界定，目前恢复力的定义可归纳为工程恢复力(engineering resilience)和生态恢复力(ecological resilience)两种观点[19,28-34]。

工程恢复力基于单一稳定状态假设，假设系统仅有一个“最优”的平衡稳态，当系统出现其他非稳定状态时，就应采取措施使系统恢复到平衡稳定状态。工程恢复力强调效率、恒定，强调预见性和功能有效性的维护，是把安全保障的工程性要求作为研究对象所有特性的核心。工程恢复力借鉴了演绎模式的数理思维及工程学原理。这一观点较为传统，是目前恢复力研究的主流观点。

生态恢复力基于存在多个稳定状态的假设，生态恢复力关注的不是恢复到单一稳定状态的时间或能力，而是诸多稳定状态间的转换。生态恢复力参考了归纳法的思想，注重系统的持久性及其功能的延续性，关注系统状态变量发生相互关系转化的临界点，其定义是指一个系统在达到状态转换阈值之前吸收或抵抗干扰的能力[28]，即系统在保持自身结构不变的前提下，通过调整系统的行为控制参数及程序，能够吸纳或抵抗的扰动量[19,30]。这一观 点与Grimm等以及Carpenter等人的定义的抵抗力或恢复力的概念相近[31,32]。之后研究者开始尝试描述多种生态系统的多重稳定状态及其转换，越来越多的文献记录了一系列生态系统的稳定状态之间的转换，以系统稳定域的边界特性为主要研究内容的生态恢复力开始得到更广泛的关注。

此外，工程恢复力和生态恢复力的差异源于其看待系统稳定性的视角不同[10]，两类观点都有一定程度的合理性与适用领域；生态恢复力基于多种稳定状态，工程恢复力注重某个单一稳态，所以两者是相关联的；过去40多年的研究已经解决了生态系统是否存在多种稳定状态，以及如果存在多种稳定状态什么因素影响不同稳定状态之间的转化的问题[28,35]，但如何将适用于单一稳定状态的工程恢复力和强调多种稳定状态的生态恢复力结合起来，进一步加强对恢复力的整体认识与科学量测仍依然有待深入。

2 恢复力属性与特征

20世纪70年代以来，相关领域学者在探讨生态系统恢复力概念的同时，也有部分学者开始关注恢复力的属性和特征。Klein等以沿海大城市中与气候相关的气象灾害为例探索了沿海大城市针对自然灾害的恢复力特征，将海岸带的复杂系统恢复力分为自然恢复力、生态恢复力和社会经济恢复力3个部分。

3 恢复力的理论基础

恢复力是生态系统从各种环境胁迫和干扰中恢复的绝对能力的一个功能，但恢复力是有限度的，不是所有的生态系统受到干扰之后都能恢复到原有的状态。从物质系统演化的角度来看，在严格意义上生态系统状态转化是不可逆的，恢复力很强的生态系统在受到外界干扰后也会发生改变，无法完全恢复到受干扰前的状态[39]。在受到干扰后，生态系统具有自组织的能力，通过自组织恢复到原来的状态或进入其他状态。受到干扰的生态系统在很多情况下可能表现出工程恢复力或动态稳定[43]，但是如果外来干扰超过某一阈值，任何生态系统的相对稳定状态都会遭到破坏而进入另一不同的状态；另外，生态系统原有状态下恢复力的丧失导致生态系统状态的转化，常转入不理想和不可逆的状态。生态系统转入其他状态后其恢复力可能增强也可能减弱，但往往不能提供其原有水平的生态系统产品和服务，所以生态系统恢复力并不一定是越高越好[1,39]；而研究恢复力的目标就是希望使生态系统朝着对人类有利的方向运行[39]，所以在研究中必须注意恢复力估计是基于综合的恢复力分析之上，包括对具体的干扰域的识别和对需要的生态系统服务的社会选择[23]，即恢复力应该是生态系统在某一状态下的恢复力。

3.1“杯球”模型

生态系统状态变化的“杯球”模型经常被用于描述恢复力概念和强调不同类型恢复力区别[28]。该模型描述生态系统怎样转入不同的状态或“引力域”，其中“杯”代表生态系统“引力域”，“球”代表生态系统状态，“球”在“杯”中的一系列可能位置分别代表生态系统结构的变异性程度(比如森林生态系统林分年龄结构变化，森林斑块大小)，单向箭头表示外界对系统的扰动(图1)。较小的干扰会让“球”被迫离开“杯”底移动到“杯”内某一位置，但最终“球”会回到杯底。根据“杯球”模型理论，工程恢复力可以认为是“杯”的形状特征，即杯子边缘的坡度。工程恢复力被定义为“球”回到“杯”底的速度，也被称为生态系统弹性或恢复时间，其测量指标是系统再次回复到平衡稳态(“杯”底)所需的时间[44]。生态恢复力假设存在多个引力域，在引力域形状发生变化的情况下，或外来干扰导致系统变化超过某一阈值的情况下，系统将发生引力域改变，从而进入新的生态系统状态；比如，重复出现的火灾、干旱等外来干扰会引起森林生态系统转变为草原生态系统[45]。生态恢复力被定义为引力域的宽度，即系统在进入另一个引力域的临界状态前所能承受的扰动总量。这两种恢复力概念，假设恢复力是体系的静态属性，即一旦定义，杯子的形状在时间上是固定不变的。但近期也有研究表明引力域是动态和多变的[28]。

3.2 适应性循环模型

生态系统动态适应性循环模型是另一个描述生态系统恢复力的概念模型[27]。以Holling为首的“恢复力联盟”主张运用适应性循环理论解释和分析社会生态领域的恢复力[19,46]。适应性循环理论认为生态系统按照如下4个特征阶段演替：崩溃或释放阶段(Ω)、更新与重组阶段(α)、快速生长及开发阶段(r)、保护阶段(K)(图2)。崩溃或释放阶段(Ω)是系统快速崩溃的动态时期，受巨大且不可预料的干扰的影响，某些重要的生态系统属性如组成、结构、功能在这一阶段发生改 变甚至丧失，并且资源变得较易获得。资源的突然出现帮助系统进入了重组阶段(α)，也为大量新生事物的出现创造了条件，这些新的种群和物种的出现是高度不确定的，如果它们能侵入并适应干扰之后的环境，就能最终定居下来并成为重组系统的组成部分。释放阶段和重组阶段的持续时间较短，但是系统的重大变化往往发生于这两个阶段，之后其组成、结构等趋于相对稳定，进入另一引力域的新轨道，从而转入生长阶段(r)，进入另一轮适应性循环。经过长时间的资源累积和转变，系统由生长阶段进入保护阶段(K)，生态系统沿着相对缓慢和可预测的路径演替[6]，该阶段出现新生事物的概率急剧下降，但是系统变得更为复杂和稳定。在整个适应性循环中恢复力变化始终贯穿其中，恢复力随着各阶段的替换表现出不同的水平[27,39]。新的适应性循环代表了生态系统恢复力的丧失和生态系统向另一引力域的移动，即生态系统状态的转化。初始状态的细微差别可能导致生态系统发展方向的巨大差异，导致多种从快速生长及开发阶段(r)到保护阶段(K)的演替路径[47]，导致生态系统发展的不同步进而产生一系列的生态系统结构的时空差异性。而结构上的多样性对恢复力亦有重要影响，影响到生态系统应对后期干扰的恢复或重组能力[6,8]。

图1 “杯球”模型

Fig.1 “Cup and ball”model

图2 适应性循环

Fig.2 Adaptive cycle

目前这两种模型已被广泛应用于恢复力的解释，但两者仍然存在一些不足。根据“杯球”模型，可以看出生态恢复力实际上就是生态系统发生状态转化的阈值条件，而生态系统状态转化存在很多阈值条件，对其逐一研究显然是不可能的。适应性循环理论在一定程度上阐明了恢复力的形成机制，但借助这一理论对恢复力进行定量测量依然非常困难。在这一模型中生态系统状态由一系列稳定域的界限分开，与“杯球”模型中的生态恢复力类似，但确定这些稳定域边界阈值是非常困难的；此外，根据适应性循环理论，测量恢复力需要测定系统目前状态与阈值(或界限)的距离，前者相对容易一些，而后者目前还几乎不可能完成。

4 恢复力的测量

由于生态系统的多稳态机制，任何外部干扰都可能导致系统状态发生突变而进入管理者不希望的状态，只有通过定量评估才能提取出恢复力的主要影响因子从而为生态系统管理提供依据[49]，所以目前急需对恢复力进行定量研究。国内外的生态学家、经济学家和灾害学家都在尝试将恢复力进行量化研究，目前国内外学者已经使用的生态系统恢复力研究方法主要包括阈值方法，替代指标法和实验方法。其中，阈值方法在相关文献中应用最为广泛，一般是用系统面临压力时维持结构和功能的能力来测量恢复力[32,50]。阈值方法一般要求助于计算机模型的帮助，如CENTURY模型和GAP模型[51]，通过这些模型可以估算出生态系统某些关键指标从胁迫状态恢复到稳定状态的时间，即恢复时间(Tr)，以及生态系统能够承受的最大胁迫(MS)，即生态系统从一种状态到另一状态的临界值，恢复力可表示为MS，Tr或MS/Tr[52]。其中，工程恢复力测量指标是系统远离稳定状态的距离或恢复的速率[53]，按照工程恢复力的定义，生态系统的恢复力越大，其在干扰之后恢复到稳定状态的时间越短，所以工程恢复力可用1/Tr测量[54]。生态恢复力则是用生态系统在发生状态转化之前能吸收的最大干扰的强度MS测量[28]。Bennett等对这种早期的阈值途径进行了进一步发展，把时间以及生态阈值是动态或固定的这一考量引入了阈值量测[13]。

阈值方法必须满足2个假设条件，即生态系统必须表现出替代性稳定状态和能识别关键的控制变量，但这两个假设本身都有缺陷。①假设是生态系统能在被生态阈值分开的不同稳定状态之间非线性地转化，这对多数类型生态系统是成立的[40,46]，但并不是所有生态系统都如此[55]，阈值方法仅适用于被不利环境控制的生态系统，不考虑系统内部或外部的竞争导致的生态系统变化；②假设可以通过分析少数关键变量来理解生态系统动态。并根据关键变量在时间和空间上的周转速率，划分为快变量和慢变量[17]。但这一方法因为依赖模型中的变量和参数的假设而受限制[56]，这里的一个重要而矛盾的假设就是慢变量被认为控制着整个系统，决定着系统在稳定域中的位置[46]，慢变量值被认为是与恢复力最相关的因子[57]。另外，该方法忽略了有机体的个体变异性[31]。

由于生态系统恢复力受诸多因素的影响，需要测定生态系统每个稳定状态的阈值，对其进行直接测量是比较困难的，但可以间接推断[32]。推断方法之一是在系统中找出与恢复力相关并且可以测定的属性，从中选取恢复力的替代因子作为替代物(surrogate)[17,23]。恢复力替代物的甄选涉及恢复力机理的概念[23]，例如生态冗余、响应多样性或生态存储[58]。选取替代物应首先建立模型，然后参照模型和具体系统属性逐一筛选。Bennett等[13]展示了一种利用简单系统模型在案例研究中识别恢复力替代物的方法，通过发展系统模型，建立了识别恢复力替代物的4个步骤：问题界定、反馈过程辨识、系统模型设计、恢复力替代物识别；该研究为恢复力的定量测度提供了经验。此外，高江波等在明确生态系统恢复力基本定义及其影响因子性质的基础上，选择物种多样性、群落覆盖度以及群落生物量对青藏铁路穿越区生态系统恢复力进行定量评估[5]。

实验方法主要通过人为控制生态系统的外界干扰条件，分析生态系统的恢复过程从而研究恢复力。例如，Whiford等在新墨西哥西南半干旱草原地区进行了野外实验以验证受胁迫的生态系统的恢复力较低这一假说。他们在一口深井附近，通过控制放牧和牲畜践踏等干扰，设计了不同压力梯度，分析了几次干旱情景下，草原恢复状况与距井距离之间呈正相关关系，距井远的草原受干扰小，恢复速度快[59]。Slocum等在一个盐沼中尝试利用实验性干扰来评估恢复力[60]。他们通过控制已知胁迫的沉淀物沉积的梯度，施加不同强度的干扰，发现植被的恢复力与沉淀物沉积呈强正相关影响。在毁灭性干扰之后，没有沉积物沉淀的样地的植被不能恢复过来；而在有中等或大量沉积物沉淀的样地，其植被得到迅速恢复；在非毁灭性干扰之后，所有样地的植被都能够恢复原状，其植被恢复速率和沉积物沉淀程度之间亦呈相关关系。他们的研究表明生态系统恢复能 力可以作为描述生态系统状态的生物指标，帮助进一步加深对生态系统结构和功能的理解。

综上所述，目前的不同恢复力测量方法均存在着诸多限制。阈值方法受限于其前提假设以及对计算机模型的依赖，适用范围有限，使该方法没有得到进一步发展。替代指标法提出时间不长，目前还处于探索阶段，其可行性和替代指标甄选的合理性都依然有待探讨，但这一方法确实为定量测量恢复力提供了新思路。实验方法受实际条件限制很难推广，而且生态系统组成与过程复杂多样，其可重复性不高。

5 恢复力影响因素

20世纪末以来，大量学者探究了生态系统恢复力的影响因素，并积累了较多的区域案例。但整体而言，目前对生态系统恢复力影响因素的理解依然有限，缺少一致的观点和表征生态系统恢复力的指标体系[61]，而已有文献中的恢复力指标没得到充分利用[32]。目前文献中已有的生态恢复力的影响因素及其影响恢复力的机制可归纳如下。

5.1 生物多样性

恢复力是基因多样性、物种多样性、群落或生态系统多样性在不同尺度赋予生态系统自然属性，而生物多样性则是生态系统存在和发展基础[28]。生态系统停留在稳定范围之内的能力与使系统转入另一状态的缓慢变化有关。Folke等研究表明生物多样性是导致这些缓慢变化的变量之一，主要通过具有主导优势的生物起作用[40]。目前的共识是生物多样性能够扩散风险并使生态系统在受到干扰后重组成为可能，在生态系统恢复稳定状态的过程中起到至关重要的作用[62]。但生物多样性在生态系统恢复过程中的作用方向依然存在大量的持续争议[6]。随着生物多样性的增加，一些研究表明恢复力增长呈正相关关系[63]，其他研究表明随着生物多样性的提高，恢复力的增长逐渐趋缓，其增长曲线逐渐逼近某条渐进线[64]，而也有研究表明随着生物多样性的增加，恢复力并没有增长[65]。

尽管如此，目前多数学者已经认可了生物多样性对生态系统恢复力的影响，并认为生物多样性通过生物的功能冗余和响应多样性来影响生态系统的恢复能力[66,67]。但生物的功能冗余或响应多样性不能独立地影响生态系统恢复力，进行恢复力评价时必须分析两者的综合影响。

生态系统内部存在多种物种组合，具有类似功能(比如授粉，生产或分解)的物种的组合即为一个功能群，功能群能够为生态系统提供一定水平的冗余，亦即生物的功能冗余[68-69]。生态系统对干扰的反应依赖于干扰的特征以及生态系统本身的功能冗余，多组分的复杂生态系统中，不同组分对于同一类干扰的反应是不同的，同一组分对于不同干扰的反应也是不同的[20]。生态系统在面临环境变化时保持恢复力的能力与物种内个体应对挑战的能力和同一功能群内其他物种在变化的条件下增加其功能的可能性有关。功能群的存在对生态系统功能和恢复力至关重要，这些物种的丧失对生态系统恢复力有明显的消极影响[67]。生态系统内存在多种形式的功能冗余[68]，功能冗余的作用有以下3个特点：①在面临物种丧失时，功能冗余通过维持生产力的方式提供恢复力；②功能冗余能赋予系统对疾病和害虫影响的恢复力或抵抗力[70]；③功能冗余能赋予系统对物种丧失，疾病和害虫反应的恢复力，但这并不能弥补其他生态系统服务和产品损失。在没有功能冗余存在的情况下，功能群物种丧失对生态系统的消极影响能达到使生态系统崩溃的程度[71]。

功能群的多样性有助于维持生态系统结构和功能的恢复力。

5.2 生态存储

生物多样性意味着可持续的生态系统包含着多种功能群，每个功能群都有许多可替代的同功能物种，功能组内物种、物种间及其与环境之间的动态作用、受到干扰后可能进行重组的结构组合被称为系统的“生态存储”(ecological memory)[28]。生态存储是生态恢复力的关键成分，其存在意味着生态系统的历史遗产将影响其现在和未来状态[6]；生态系统应对环境变化的恢复力是由其生物和生态资源决定的[1]，不论是自然生态系统还是人工生态系统，保持生态存储是至关重要的。生态存储可分为内部存储和外部存储两部分，随着干扰强度和生态系统结构的不同，两者的相对重要性也不同[74]，但生态系统进行重组既需要出现在目标区内的内部存储也需要出现在干扰区外的外部存储[28]。

内部存储由可以作为更新中心并允许各物种定居的各种生物学结构(如过火迹地和枯立木)组成，其中的一个重要组成部分就是“生态遗产”，即在干扰事件中幸存的有机体和有机结构[75]；外部存储为受干扰斑块提供物种来源和支持，包括先锋物种在内的有机体能够从很远的距离传播到受干扰地区并定居下来[75]。生态系统在受到干扰之后，多数都有有机体幸存，虽然并不是所有的幸存者都能够持续存在，但很多确实继续存在。

要评价生态系统恢复能力，首先需要了解其内部存储与外部存储的种类、数量、分布以及它们可能起到的作用。生态系统面积对生态系统恢复力有很大影响。比如，森林生态系统恢复力受到森林生态系统的空间大小和周边景观的状况和特征等影响，一般而言，森林生态系统越大，破碎度越小，其恢复力越大[1]。Pickett等认为自然保护区设计应基于“最小动态面积”，即具有应对干扰，能够自我恢复，维持其内部重新趋于稳定功能最小面积[76]。随着空间面积的逐渐缩小，快速重组的内部存储会变得滞后与不足，它们会逐渐依赖于周围景观的斑块，即外部存储。在破碎化程度高和集约经营的景观中，外部存储更少，使重组的时间变得更长，说明恢复力下 降，生态系统发生突变的可能性增加。

内部存储和外部存储所关注的分别是斑块内和斑块间不同的动态生态过程[74]。在斑块内，主要生态过程可以被看做是“集结规则”[77]，如促进更新，竞争和营养相互作用，它们决定了哪些物种在干扰过后快速繁衍。斑块间，主要生态过程是定居物种在景观斑块间的散播；Loreau等注意到地区物种丰度的重要性，外来物种迁入能提高生态系统对变化的适应性[78]，导致生态系统发生基型和表现型的反应，适应性的累积使系统的恢复力提高成为可能。在后一种情况下那些影响物种迁入的因素，如到种源的距离、物种的生活史策略等对于一个斑块的重组方式是至关重要[74]。例如，早期演替阶段与晚期演替阶段的物种有截然不同的扩散方法；而且有研究表明部分植物的种子是受限散播的[79]，系统连接度(内部物种直接的连接)的提高能增加系统的抵抗力，但会降低系统的恢复力[80]。

5.3 生境条件

生态演替受当地生境条件和景观背景的强烈影响[81]。例如，受干扰区具有空间异质性，在很多存活有机体聚集或微观生境特别好(比如水热条件适宜的地区)的地方恢复最快[75]。另外，局地水平上的恢复力依靠整个区域维持水分存储和养分循环的能力，所有这些属性受到土壤流失和生态系统结构变化的威胁，所以对变化有物理抵抗力的土壤对提高恢复力具有重要作用[82]。此外，恢复力的丧失可能是由功能群的丧失和环境变化引起的，一般认为受胁迫生态系统比不受胁迫生态系统恢复力更小。干扰能改变局地的物种组成和丰富度[83]，而多重干扰的复合效应更加需要加以关注[6]。如果生态系统不能在干扰发生之间得到恢复，恢复力将会因为生态存储(如种子库)的丧失而削弱[50]。干扰对生态系统恢复力的影响主要受干扰频率和干扰范围两方面影响[20]。如果干扰频度小于恢复时间，并且干扰发生在小范围内，则生态系统容易恢复；如果干扰频度大于恢复时间，而且干扰范围较大，则生态系统不容易恢复[84]。

5.4 气候

气候主要是通过中长期的温度、辐射和湿度影响光合作用和呼吸作用速率以及其他植物生理过程[85]。在热量和辐射状况足够支持植物生长的条件下，光合作用速率与水分可获得性成比例。而保持湿度恒定，呼吸分解速率和温度成比例，一般地温度每上升一摄氏度，生物化学过程速率将增加一倍。气候和天气状态也直接影响着生态系统的短期过程，比物种迁徙[27]。

另外水分还是生态系统类型的主要决定因素之一。多数证据表明热带森林生态系统对气候变化没有很强的恢复活力，尤其是应对降水减少和干旱增加的恢复能力相对较弱[86]。而全球气候变化导致气温升高，改变太阳辐射和降水条件，当气候条件变化超出生物所能够承受的范围时，将导致生态系统发生剧烈变化[87]。

5.5 人类活动

人类是生态系统的自然组成部分这一说法一直存在争议[88]，但是人类活动确实改变了生态系统恢复力，人类干扰的累积效应对生态系统结构和动态具有深远影响。人类活动引起的生态系统急剧变化的例子包括半干旱牧草地的木本植物入侵[89]，湖泊富营养化[31]等。Strickland等借鉴由恢复力联盟提出的恢复力评价方法调查研究了保护区旅游对当地群落的影响[90]。人类活动对森林生态系统的主要影响包括森林面积的减少、生境破碎化、土壤退化、生物量和相关的碳汇耗竭、物种丧失、物种引入及其级联效应，比如火灾风险增加等[91]。一般地原生森林比次生森林相比更富有恢复力，比如Sakai等研究表明过火和森林管理通过生境破碎化、退化和水分情况变化等降低了森林抵抗入侵的能力和恢复力[92]。

5.6 生产力

生产力对恢复力影响目前依然存在争论[64]。一些研究者试图用数学分析的方法定义恢复力和初级生产力之间的关系[33]。Moore等的模型分析发现生态系统恢复力与生产力呈正相关关系，这一结论被称为“恢复力-生产力假说”，假说表明在一定的干扰下，高生产力的系统比低生产力的系统恢复的好，即生产力越高的生态系统，越富有恢复活力，在扰动中恢复的更快[93]。而Stone等的研究结果表明恢复力与生产力的关系并不是简单的线性关系，很大程度上依赖于生态系统的内在非线性和非稳定状态特征[64]。此外，其他文献中已经报道的数值模型[33]都没显示出任何稳定性(恢复力)与生产力之间的一般性关系，未发现任何“恢复力-生产力假说”的证据。

总之，目前对影响恢复力的因素的理解非常有限而且充满争议。对哪些因素影响恢复力以及这些因素如何影响恢复力目前都没有公认的结论，虽然生物多样性的重要性得到了认同，但其对恢复力的影响也充满争议。冗余理论为解释生物多样性对恢复力的影响提供了可能，不同生物在生态系统中的功能作用和重要性等是不同的，而传统的生物多样性指数的研究方法在这些方面已不适用。生态存储为解释恢复力的产生机制提供了可能，但生态存储的具体组成部分以及如何对其定量计算依然有待深入研究；对生态存储与生物多样性的关系、两者作用的尺度等研究也相对较少。对于生境条件、气候和人类活动等的作用，目前依然很少对其进行定量研究；而对生产力与恢复力的关系，“恢复力—生产力假说”并未得到广泛认为，实际上生产力和恢复力都是生态系统的属性，两者都受到某些相同的生态系统属性(如生物多样性)的影响，两者之间应该存在比线性关系更为复杂的联系。

6 讨论与展望

恢复力这一概念在经济政策和环境管理方面的价值已为大家所接受和认可，但恢复力研究仍滞留于概念的争议及案例分析的层面，生态系统恢复力研究尚缺乏科学统一和可操作的定义，且多为理论性分析，定量测度相对较少，有很多问题依然待深入研究，比如尺度问题，生态系统状态界定问题以及恢复力评价的定量问题等。

6.1 尺度问题

尺度是复杂系统科学和恢复力理论的重要贡献之一，跨尺度的生态过程交互作用对生态系统恢复力的维持非常重要。目前恢复力定量测量中对尺度的考虑依然不足，极少体现出生态过程的尺度性。不同生态过程发生在不同尺度上，比如微观尺度，林分尺度，流域尺度和景观尺度；此外，生态系统所遭受的干扰也具有明显的尺度性，作为生态系统对干扰的一种响应能力，恢复力也具有尺度性。恢复力研究中必须选择合适的时空尺度，以便于数据收集和结果分析；在未来的恢复力研究中可以选 择林分尺度等属性比较一致的单元作为大范围内恢复力研究的基本单元，但针对不同类型的生态系统如何选择合适的研究尺度依然有待探讨。

6.2 状态界定

恢复力研究应该基于综合分析之上，包括对人类社会需要的生态系统服务的选择和生态系统在某一状态下所受干扰的分析。生态系统恢复力研究必须考虑生态系统所受到的干扰，因为生态系统如果遭遇毁灭性打击而完全崩溃，在理论上就没有恢复的可能性；对这种毁灭性打击的定量化是探讨恢复力的前提条件，但目前缺乏相关研究。此外，多数生态系统存在不同的潜在状态，不同状态下生态系统提供服务的能力不同，其恢复力也相应不同；而研究恢复力的最终目标是为生态系统管理提供参考信息，以期使生态系统朝着能够提供人类所需生态系统服务的方向发展，所以未来的恢复力研究需要考虑生态系统状态以及不同状态下提供的生态系统服务，以便更好地为生态系统管理服务。

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1草地生态质量、研究内容及其评价指标

1.1草地生态质量概念目前,国内外关于草地生态质量的研究比较少,还没形成统一的概念和原理,但可以肯定,草地生态质量应该反映草地生态系统的生态因子之间、生态因子与环境之间是否适应和协调发展,生态结构是否合理,生态功能是否正常运转等草地的生态学和系统学特性。另外,草地生态系统是一个开放的复杂巨大系统,包括非生物环境、生产者、消费者和分解者4个基本组分,各个组分之间通过能量流动与物质循环联结在一起的,其间的物流、能流、信息流及价值流应是畅通无阻、正常和高效运转,以保证系统各组分之间的相互促进、相互协调和整体最优。因此,草地生态质量应该是草地在维持生态系统能量循环和物质平衡时所具有的本质属性,它随着草地生态系统的组成、结构、功能和环境的演变而变化。

1.2草地生态质量研究的内容及评价指标草地生态系统是以各种多年生草本占优势的生物群落与其环境构成的功能综合体,即在一定空间内,由草地生物成分和非生物成分通过物质的循环和能量的流动而相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。因此,草地生态质量研究的内容应涉及草地生态系统的各个方面;应全面系统地反映草地系统的健康状况和运行过程。草地生态质量研究应涵盖以下方面的内容。

1.2.1草地生态系统的生物成分:研究对象主要包括生产者、消费者和分解者,即草地植被、草地动物和草地微生物。主要研究各系统的生物多样性,它是反映物种多度和种群丰度的一个重要指标。可分为3个层次:物种多样性、群落多样性和生境多样性。生物多样性的指数高,表明生态系统的结构完善,稳定性强。生物多样性降低,则表明生态系统的结构不同程度地遭受到破坏,功能缺损,稳定性、协调性降低。对于自然性物种匮乏地带,则可以用物种相对丰度来衡量,即物种相对其所在生物地理区或行政省内物种总数的比例。在实际评价工作中,多样性的定量化方法大多采用比较粗略的等级法,如较低、较高、极高等[1~3]。分析天然草地物种的多样性,通常采用辛普森(species)指数,即从无限总体中取样的无偏估计量(!^)和Hill的非常丰富种数的多样性数!^的倒数来表示[4],其计算公式为:!^≈si=1!ni(ni-1)Ni(Ni-1)式中!^为无偏估计量;ni为样地中第i个种的盖度;Ni为样地中所有植物的总盖度,S为样地中植物种的种数,也可称为物种丰富度指数。在生态系统中人作为杂食动物,其活动对草地生态质量影响很大,在后面单独讨论。

1.2.2草地生态系统的非生物成分:非生物成分可能是导致或影响草地生态质量变化的原因。同时,非生物成分也是草地生态质量变化的量度。非生物成分主要是指有关草地生态系统的气、水、土壤、气候、地貌等环境因子。这与草地生态环境质量研究中提出的草地自然环境要素相一致[5]。衡量草地生态质量所采用的相应指标为:平均年降水量、蒸发量和气温,月平均降水量、蒸发量和气温。土壤有机质含量,氮、磷、钾含量,土壤结构、土壤生物种类和数量、土壤酶活性、土壤污染程度。大气中二氧化硫、二氧化氮的浓度、颗粒物浓度、与季节有关的空气污染事件、气象灾害、辐射暴露等。河流的年径流量、水质等[6]。

1.2.3草地生态系统功能:草地生态系统功能是草地生态系统的能量流动和物质循环。结构和功能相互适应、相互完善,使生态系统在一定的时间内各组分通过制约、转化、补偿、反馈等处于最优化的协调状态,表现出高的生产力,能量和物质的输出接近相等,能量和信息流动畅通无阻,使系统处于相对稳定、平衡状态。草地生态功能在草地生态质量研究中占据很重要的地位,其研究内容十分广泛和复杂,评价指标十分庞大且相互重叠[7]。因此,评价指标及其权重的确定就显得十分困难,要建立一个系统、合理、完备的评价指标体系,还需进一步研究。本文仅从以下几方面进行分析。生物生产:草地生态系统生物生产包括初级生产和次级生产。初级生产的生产者主要是绿色植物,初级生产是反映生态系统生产力的重要指标。其相应的衡量指标有:总生产量、净生产量、生物量、现存量、生产力、总生产力、净生产力[8]。在生态学上常用草地覆盖度来反映初级生产。传统的测定草地盖度的方法是样方法,即样方内用插钎垂直插下所触及植物和植物种的次数,求得所占百分比率可分为分盖度和总盖度:分盖度(%)≈BL×100%总盖度(%)≈∑BL×100%其中,B为草种在样方中触钎次数,L为样方中插钎次数,∑B为样方中各种草总触钎次数[4]。在范围比较的草地生态系统中,常常把样方法和遥感技术结合起来计算生物生产[1]。次级生产实质上是动物性生产,其衡量指标为第二性生产力(secondryproduction),可概括表示为:Ps≈C-F-U-RPs为第二性生产量,C为消费量(在特定时间被一样生物所采食的食物量),F为排泄物或粪便(没有被吸进有机体身体的食物),U为分泌物(被吸收,但以后又从身体移出的物质,包括尿在内),R为呼吸量(用以维持生命的那部分能量)。生态服务功能:生态系统的服务功能反映生态系统能量流中的净化、循环和再生功能,根据生态系统的服务功能进行草地生态质量评价,是可持续发展的目的所在。由于各国所处的地理位置、社会、经济发展水平的影响,对于生态系统服务功能的评价及评价指标的确定存在差异。根据美国科学家Costanza等的研究成果,结合我国的实际情况选用保持水土、涵养水源、净化空气、营养元素循环、美学等18种功能进行分析。维持系统平衡能力:主要包括抵抗力和自组织力两个方面,其相应的衡量指标为自然度、稳定性、完整性、恢复力、组织成熟度、能量耗散的有效性、进化或演替的有序性等[9,10]。#p#分页标题#e#

1.2.4草地生态系统中的社会经济因子:由于人类活动的影响,草地生态系统在具有自然属性的同时也具有社会属性。草地生态质量评价着重于整体性评价,因此,在草地生态质量评价指标确定和选择时,必须考虑社会经济指标。选取的社会经济指标必须满足草地经济可持续发展的要求。这些指标主要包括:人均国民生产总值、人均纯收入等,同时还包括草地管理水平、草地生态工程建设等。

1.2.5草地生态系统中的人文因子:人具有生物和社会双重属性,在草地生态质量研究中把它作为特殊因子进行研究。人是高等动物,可以以文化为媒介达到对自然的适应,也可以借助科学技术的创造力有意无意地建设和破坏草地[11]。人文因子相应的评价指标有系统中人口数量及文化素质。草地生态质量评价指标是度量草地生态质量优劣的指标体系,由于草地生态系统结构复杂、层次众多,子系统之间既有相互作用又有相互间的输入和输出,某些元素及某些子系统的改变可能导致整个系统由优到劣或由劣到优的变化。要在众多的指标中选择那些最灵敏的、便于度量且内涵丰富的主导性指标作为评价指标比较困难。景观生态学理论与方法、空间异质性理论、空间尺度理论、“压力—状态—反馈”理论及可持续发展理论是对草地生态系统结构、功能与过程规律性的概括和总结,因此,以这些理论作为草地生态质量评价的基础理论,有利于人们对于草地生态系统自身规律的认识和深化[9,10,12]。

1.3草地生态质量与草地环境质量长期以来,人们往往以“草地生态环境质量”一词笼统地代替草地生态质量。实际上,草地生态质量与草地生态环境质量是两个不完全相同的概念。它们在概念、研究范围、衡量的标准和评价指标上存在很大差异。草地生态环境是指以草地植被为主体的,对草地植物正常生长、发育、繁殖、分布等有直接或间接影响的生态环境要素的总和。这些要素主要包括气候、气象、水文、地形、地貌、土壤、植被、生态景观等自然地理要素,以及人口、家畜、政策和第一、第二、第三产业发展状况等社会经济要素[4]。其衡量的标准是:在某一具体环境内,环境总体或环境某些要素对人类或畜群的生产、生活的适宜程度。草地生态环境质量的优劣往往是根据人类或畜群的要求而定的。这里的环境质量包括自然环境质量和社会环境质量两个方面。因此,草地生态质量和草地生态环境质量是包含与被包含的关系。

2草地生态质量与草地可持续利用

自然生态系统是相对稳定的、具备自我组织、自我维持、自我调节、自我恢复的能力的生态系统。在人类的改造过程中,自然生态系统的内在的可持续性机制会发生明显的变化,而草地生态质量正是草地生态系统特性和这种变化的综合反映。当草地生态质量处于良性发展时,草地生态系统处于健康状态,其抵御外界干扰能力和综合生产力提高,系统的稳定性增强,可持续性机制得以运行;相反,当草地生态质量处于不良发展时,草地生态系统处于不健康或亚健康状态,其抵御外界干扰能力和综合生产力降低,系统的可持续性难以维持。FAO于1993年发表的《持续土地管理评价大纲》中,可持续土地利用评价必须符合的五大原则即生产性、稳定性、保护性、可行性、可接受性。刘黎明、谢花林等从草地资源可持续利用的涵义出发,对我国草地资源可持续利用的主要制约因素和存在问题进行分析,在此基础上建立了我国草地资源可持续利用评价指标体系的层次结构、基本框架和初步的分类结果[13]。从他们的研究可以理解草地可持续发展的核心就是要通过维持与保护生态系统,保护人类的生存环境,保护地球生命支持系统,维持一个可持续的生物圈;草地生态质量是草地可持续利用研究的核心,维持草地生态系统的平衡,提高草地生态质量,也就实现了草地生态系统的可持续利用。不同的草地生态质量,其生态系统结构与功能各不相同,系统内物质、能量及信息的交流方向、交流途径、交流量、交流比例以及交流速率等各具特色,对外界干预的缓冲机制、自我恢复能力、代谢功能特征存在很大差异。因此,在一定条件下,只有遵循草地生态系统的演替以及物质循环与能流过程等基本规律,确切地了解草地生态质量,才能科学合理地进行生态区划和生态规划,提出合理的利用方式,在时间尺度和空间尺度上实现资源的合理分配,保证区域内和区域间、当代人和代际之间的公平性,建立完善的草地持续利用评价指标体系,提出草地持续利用的战略和措施,最终实现草地生态系统的可持续利用。由此可见,草地生态质量研究是草地可持续利用评价的前提。

3草地生态质量、系统健康、可持续利用

生态系统健康就是其组份、结构和功能三者的完整存在和正常运转。评价生态系统是否健康可以从活力(vigor)、组织结构(organization)和恢复力(resiliense)等3个主要特征来定义[14]。活力表示生态系统功能,可根据新陈代谢或初级生产力等来测量;组织结构根据系统组份间相互作用的多样性及数量来评价;恢复力也称抵抗能力,根据系统在胁迫出现时维持系统结构和功能的能力来评价,当系统变化超过它的恢复力时,系统立即“跳跃”到另一个状态[15]。草地生态质量是草地生态系统的本质属性,是草地生态健康和草地持续利用的物质前提,草地生态质量的好坏决定草地生态系统是否健康、草地是否持续利用。草地生态健康是草地生态质量状况的反映,只有健康的生态系统,生态质量才是好的,其功能得以正常发挥,否则系统会患“危机综合症”,也就无从谈可持续利用。可持续利用作为新理论在人地关系发展到一定阶段提出,它始终与人类活动联系在一起。人类活动中的不经意和粗心以及无所顾忌所造成的对自然生态系统的影响力已大大超过了其自我调节的能力,生态系统的健康状况日益恶化,这一状况的出现不仅严重影响到草地生态质量,同时也严重影响到了人类自身的生存和社会的发展。因此,从一定意义上说,草地可持续利用是以草地生态质量和生态健康为基础和前提,但其又反作用于草地生态质量和生态健康。只有生态质量好、服务功能完善的生态系统才是健康的生态系统,而一个健康的生态系统才是稳定的、可持续的,是人类可持续发展的前提。