生物多樣性的分析方法范文
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篇1
(一)教材內容分析
《生物多樣性及其保護》是第二冊第九章《人與生物圈》的第二節內容,是環境教育極其重要的教學內容。本節內容主要包括生物多樣性的基本內容、生物多樣性的價值及我國生物多樣性的概況和保護知識,其涉及范圍廣,知識跨度較大。
(二)學習者特征分析
本節課授課對象是高中二年級學生,高二學生已經全部完成了前面對生物基本理論知識的學習,以生物六大基本特征為主線的知識已經掌握得很熟練,而且已經學習過生態學的基本概念和原理及環境保護的基礎知識。要從豐富的內容中概括出遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性和直接使用價值、間接使用價值等,學生不僅需要擴散思維、概括、綜合能力,而且需要信息獲取、處理和表達能力。
二、教學目標設計
(一)知識與技能
1.能準確說出生物多樣性的概念;解釋生物多樣性的價值及分析我國生物多樣性的概況;闡明生物多樣性的保護。
2.培養學生自主學習、自主探索及總結歸納能力。
(二)過程與方法
通過課件演示、學生交流、師生交流等形式,加深學生對生物多樣性的認識,提高對生物多樣性知識的應用能力及綜合分析能力。
(三)情感與價值觀
1.讓學生在自主解決問題的過程中培養成就感,為今后自主學習打下良好基礎。
2.通過課件演示,培養學生研究探索精神,從而調動學生積極性,激發學生對生物課的興趣。
3.提高學生熱愛自然、熱愛生物、熱愛生活的理念,增強自覺保護生物多樣性的觀念。
三、教學內容設計
(一)教學重點
1.生物多樣性的基本內容及保護生物多樣性的具體要求。
2.生物多樣性的使用價值。
(二)教學難點
1.生物多樣性的保護。
2.我國生物多樣性概況。
四、教學策略分析
(一)教學方法
1.任務驅動法(觀察分析、對比)
讓學生在具體任務驅動下學習,在完成任務的過程中掌握應掌握的知識點。本節課教學中,讓學生觀察有關錄像資料和圖片并通過交流、討論識別五靈脂、蟬蛻等動物藥物標本,當歸、鳳尾草等植物藥物標本。
2.討論交流學習法(討論、講述)
通過對動物標本和植物標本的對比,在此基礎上多播放、些動植物種類,了解生物多樣性,并通過同學之間的討論解釋生物多樣性的價值及分析我國生物多樣性的概況,在此過程中,同學、老師之間加強交流。
(二)教學手段
多媒體網絡教室、相關教學課件。
五、教學過程設計
(一)導入
教師活動:展示幻燈片,黃土高原破壞之前和現在的對比。引出:保護生物資源,生物圈是人類共同的家園。
學生活動:觀看圖片,思考。
設計意圖:展示圖片,設計問題,使其產生急需探求的心理,學生學習動機由潛伏期迅速自然進入活躍狀態。
(二)生物多樣性基本內容
教師活動:1.什么是生物多樣性?2.我們應從幾個層次對它進行保護?引出:生物多樣性及其保護。
學生活動:1.生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。2.保護生物多樣性就是在基因、物種和生態系統三個層次上采取保護戰略和保護措施。
設計意圖:培養學生概括能力。
(三)生物多樣性的價值
教師活動:野生生物資源具有很大使用價值,只有全面認識野生生物資源的價值所在,才能增強并樹立保護野生生物資源的意識,規范人們的行為方式。引出:1.對于人類來說生物多樣性有哪些價值?2.閱讀課文,了解什么是直接使用價值,包括哪些方面?
學生活動:1.對人類來說,生物多樣性具有直接使用價值、間接使用價值和潛在使用價值。2.直接使用價值指人們能夠直接利用的,包括藥用價值、科學研究價值、重要的工業原料、美學價值及文學創作素材。
設計意圖:培養歸納總結和表達能力。
(四)我國生物多樣性概況
教師活動:以上是生物多樣性的使用價值,我國地域差異顯著,自然條件復雜多樣,從而孕育了既豐富多彩又獨具特色的生物物種和生態系統,近年來,我國生態環境面臨嚴峻形勢,為了保護好我們的生存環境,應了解我國生物多樣性的概況。引出:1.誰能說說我國生物多樣性有怎樣特點?2.為什么說我國是世界上物種最豐富的國家之一?
學生活動:1.第一,物種豐富;第二,特有的和古老的物種多;第三,經濟物種豐富;第四,生態系統多樣。2.據統計,我國苔蘚植物、蕨類植物和種子植物共3萬多種,居世界第三位。我國還是世界上裸子植物物種最多的國家,是世界上鳥類種類最多的國家之一。
設計意圖:培養學生探究能力。
(五)生物多樣性的保護
教師活動:我國生物多樣性存在兩方面問題,其中,生存環境的改變和破壞是多數野生生物滅絕或瀕危的主要原因。引出:我們應該怎么做?
學生活動:保護野生生物。生物多樣性的保護包括就地保護、遷地保護及加強教育和法制管理。
設計意圖:強化法律法規。
(六)小結
教師活動:1.結合板書,帶領學生一起回顧本節課知識框架。2.挑選典型習題,學生相互解答,教師點撥。
學生活動:整理知識體系,做習題。
設計意圖:歸納總結,拓展思維,便于記憶。
六、教學反思
本節課的教學設計主要有三個特點:
(一)教學流程設計符合認知規律
采用先導入再引導的順序,使學生盡快進入學習狀態。
(二)鼓勵學生自主學習
學生自主學習,整理知識體系,歸納總結,便于記憶。
篇2
根據世界旅游組織統計,上世紀90年代初全球旅游總收入就已超過石油工業和軍火工業。在2004年,全球國際旅游收入達6220億美元,入境過夜旅游人數達到7.6億人次,同比增長均達10%;全球旅游就業人數達2.12億,約占全球就業總人數的7.5%;國際旅游收入占全球服務貿易額的29.6%,相當于全球GDP的1.53%。[1]這組數據顯示旅游業是全球最大的產業,促進了全球經濟的巨大發展。同時,也加速了旅游業的發展,而在進行旅游開發時,也對一些國家的生態系統帶來了巨大的影響,這其中就有生物多樣性減少的問題。為此,相關部門開展了旅游與生物多樣性保護的研究。本文從生物多樣性保護的意義出發,提出森林旅游開發中生物多樣性保護的若干建議以供商榷。
1.生物多樣性的涵義
生物多樣性(biologicaldiversity或biodiversity)是指生命有機體及其借以存在的生態復合體的多樣性和變異體,確切地說,生物多樣性是所有生物種類,種內遺傳變異和它們生存環境的總稱,包括不同種類的動物、植物和微生物,以及它們擁有的基因,它們與生存環境所組成的生態系統[2],包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性和景觀多樣性[3]。遺傳多樣性,即指所有遺傳信息的總和,它包含在動植物和微生物個體的基因內;物種多樣性,即生命機體的變化和多樣化;生態系統多樣性,即棲息地、生物群落和生物圈內生態過程的多樣性[4~6];景觀多樣性指的是由不同類型的景觀要素或生態系統構成的景觀在空間結構、功能機制和動態方面的多樣性或變異性[7]。
生物多樣性是人類核以生存和經濟可持續發展的物質基礎,是與人類社會持續發展息息相關的最重要因素和人類生活、社會文明程度的一個重要衡量尺度[8]。生物多樣性對人類有著巨大的價值,傅伯杰等(2001)認為生物多樣性的具有利用價值及內在價值,將生物多樣性的利用價值分為直接利用價值、生態價值、科學價值和美學價值。生物多樣性的直接利用價值就是指為人類消費提供的那部分的生物資源價值。生物多樣性的生態價值主要體現于其維持生物圈的功能[7]。1995—1997年王健民等在《中國生物多樣性國情研究報告》中提出生物多樣性總經濟價值包括直接使用價值、間接價值、潛在使用價值和存在價值四個方面,并進行了評估約為40萬億元(如表1)[9]。
從表1可見,生物多樣性最重要的價值在于其與生態系統服務功能相聯系的間接使用價值,占其總價值的約95%。這一部分價值也正是生態旅游存在并大行其道的資源基礎。例如,生態旅游的目的地是自然生態環境——以景觀多樣性為基礎;生態旅游欣賞的對象是自然景觀、自然植被、自然中重要的動植物類群、特定的物種、有特色的區域文化和特殊的生活方式——以生態系統多樣性、物種多樣性、文化多樣性為欣賞對象。
表1中國生物多樣性經濟價值初步評估結果
價值類別
價值(元)
直接使用價值
產品及加工品年凈價值
1.02×1012
直接服務價值
0.78×1012
小計
1.80×1012
間接使用價值
有機質生產價值
23.3×1012
CO2固定價值
3.27×1012
O2釋放價值
3.11×1012
營養物質循環與貯存價值
0.32×1012
土壤保護價值
6.64×1012
涵養水源價值
0.27×1012
凈化污染物價值
0.40×1012
小計
37.31×1012
潛在使用價值
選擇使用價值
0.09×1012
保留使用價值
0.13×1012
小計
0.22×1012
合計
39.33×1012
摘自《中國生物多樣性國情研究報告》,1998。
2.森林旅游對生物多樣性的影響
森林旅游就是以良好的森林自然生態環境為主體,利用森林生物的多樣性、多功能,輔以自然景觀和人文景觀,經過科學保護和適應開發,為旅游者提供游覽、休閑、度假、保健療養、文化娛樂和科學教育等旅游服務。[12]
生物多樣性不僅為森林旅游提供基礎資源——生物資源,又為森林旅游提供美學價值,為此對森林生物多樣性的保護是森林旅游得以持續、成功發展的根本所在。但是隨著森林旅游的無序、盲目的發展以及城市化進程的進一步推進,我國森林生物多樣性的面臨的壓力越來越大。據我國數次森林資源清查的資料顯示,第一次森林資源清查(1973~1976)時,我國森林生物多樣性的壓力指數為100;第三次森林資源清查(1984~1988)時,我國森林生物多樣性的壓力指數為133.73;第五次森林資源清查(1994~1998)時,我國森林生物多樣性的壓力指數為178.63,增長了1.9倍[8][10]。森林旅游對森林生物多樣性的影響也日益顯現出來,由于森林生物多樣性存在不確知性(Uncertainly-Known)的特性,人們還不清楚森林中到底有多少物種,加上森林生物多樣性作為一種資源或一個系統,本身也處在發展變化之中[11]。所以,人們還不能確切評估森林旅游對生物多樣性影響大小,大部分專家是采用定性的方法來評價。
經營者以自然景觀旅游資源為憑借,以旅游設施為條件,向旅游者提供各種服務的森林旅游,目的是使經營者自己獲得最大的經濟效益,這必然生態系統提供更多的能流和物流,對系統內的生物種類組成、種群數量比例和土壤的外部形態等產生一定的影響。[13]據韓也良(1991)研究,旅游區一項基礎設施建設對山體和植被的直接破壞,往往是其基本建筑面積的幾倍和幾十倍。[14]森林旅游對森林生物多樣性的影響主要體現在以下幾個方面:
(1)對森林生物個體的影響。大量涌入的游客的活動使動植物的繁殖習性變得紊亂,使個體的生命周期擾甚至阻斷,影響到物種種群的繁衍進程,改變種群結構,嚴重的會造成物種的滅絕。
(2)對森林生態環境的影響。反復的旅游踐踏會破壞土壤物理結構,降低土壤層厚度,導致土壤肥力下降,地力衰退,從而破壞動植物生活的基礎環境。另外,旅游活動在自然環境中造成大量的垃圾堆放,會導致景區土壤化學性質的改變,并阻塞空氣和光線,從而造成土壤營養狀態的改變,使生態系統受到損害。特別是不可降解甚至有毒物質的產生,對自然環境的影響更為嚴重。
(3)對森林景觀多樣性的影響。旅游設施建設過程中大量伐除植物,改變了植被覆蓋率或植被結構性質,造成景觀破碎度加大,導致景觀多樣性的降低[7]。
(4)頻繁的旅游交通為外來種入侵森林生態系統提供便利,另外,大面積建筑物或公路阻隔了兩個生境之間物種交換,從而影響到本地的生物多樣性。
3.旅游區生物多樣性保護
森林生態系統是陸地生物多樣性最豐富的生態系統,隨著森林旅游活動的開展,其生物多樣性面臨著嚴峻考驗,而且旅游手段越現代化、旅游密度越高,產生的負作用就越大[15][16]。由于政府過去對環境問題的不重視以及對游客教育的忽視,使得生物多樣性迅速衰減,造成無可挽回的巨大損失,生物多樣性保護已刻不容緩。
3.1保護措施
生物多樣性保護可分為以物種為中心和以生態系統為中心的兩種保護途徑[17],生物多樣性的保護是從物種保護開始的,但經驗表明,單一的物種保護很少能夠達到生物多樣性保護的目的[18]。為此,我們必須進一步設法保護物種的生存環境——生態系統和景觀。在對森林生態旅游區規劃的過程中,應當注重物種生存環境的保護。比如,在較大范圍的自然區域內開發生態旅游項目,應注意規劃出的游覽區和游徑區域一旦有較大強度的人類活動(與自然狀態相比較),是否會影響已建立的自然區域內自然保護區網作用的發揮。要求堅持對保護區網外緩沖帶以內區域(包括核心保護區、生境走廊、內緩沖帶)的嚴格保護,應將人類活動都限制在外緩沖帶及以外的范圍內,以免由于人類活動區的不科學規劃,造成區域內物種基因、能量、物質流通渠道的損壞,導致生物多樣性的威脅與破壞;其二,應建立相應的物種監測體系,對每個物種建立檔案,以便于多樣性保護措施的實施。為此我們可以從以下七個方面進行旅游區的生物多樣性保護。
(1)將森林旅游區分為中心活動區和生態緩沖區兩部分。在生態緩沖區內嚴禁破壞森林資源。
(2)采用高設計標準使園內建筑物風格與周圍的自然和文化環境相協調。
(3)把對環境影響大的不適宜商業活動及設施集中到中心活動區或敏感環境區域外。
(4)在上馬娛樂項目時要考慮到生態效應,使自然資源可持續發展,不能只考慮經濟效益。
(5)對旅游者普及生態教育,自覺以生態意識貫穿整個旅游活動,并且能夠自覺保護旅游資源。
(6)設立醒目而生動有趣的保護動植物資源和生態環境標識牌。
(7)將垃圾分類別(玻璃、塑料、紙品、易拉罐)收集,統一處理。
3.2應處理好的問題
雖然森林旅游對森林生物多樣性造成較大的影響,但是我們不能將生物多樣性的保護與森林旅游割離開來,而應該借助森林旅游進行生物多樣性的保護,通過加強生物多樣性的保護以促進森林旅游的持續發展。所以在進行森林旅游開發和生物多樣性保護時應該注意以下問題。
1.森林旅游應同保護生物多樣性教育結合起來,通過寓教于游,寓教于樂等多種形式,向游人傳播生物多樣性與生態、生物多樣性與環境的科學知識,以及相關法律、法規,增強人們的生態環境意識和法制觀念,以達到保護生物多樣性之效果。為此,旅游管理部門和旅游經營者可以在森林旅游地建立動植物標本檔案,供游客參觀。還可在森林旅游區設置一些解釋大自然奧秘、保護與人類息息相關的大自然標牌等教育標志。還可通過發放環保宣傳單、導游員生動解說等,讓游客在愉悅中增強環保意識,使森林旅游區成為提高人們環境意識和生物多樣性保護意識的天然大課堂。
2.依據自然環境的承載能力開展森林旅游,維護生物生存環境。大部分森林是無效旅游資源,游客一般集中在旅游線路附近,因此應該考慮旅游資源的環境承載力。所謂旅游環境承載力是指在一定時期內保持旅游資源質量的前提下,某地區的自然環境所承受的最大限度的旅游活動量[19]。根據旅游環境承載力來控制游客量,可以避免對資源的過度利用,避免開發經營后“人滿為患”對生物資源造成破壞。因此,旅游環境承載力應加強研究,加強管理監控,采用景區分流、價格分流等有效的人員分流方法,嚴格控制超容量吸引游人,進行科學管理,提高旅游科學文化品位和生態經濟效益,實現生態保護和旅游持續發展的雙贏目標。
4.討論
對于森林旅游區而言,保護生物多樣性是極其重要的,也是維護其自身持續發展的一種手段。但是,如何分析生物多樣性與其環境的關系,如何找出影響生物多樣性與發展旅游的關系,如何找出影響生物多樣性的因素,不但對于生物多樣性保護工作還是對森林旅游區的經營,同樣是迫切需要在經營與設計中解決的問題。把保護與經濟發展,把保護與持續利用目標相結合,使保護成為一種積極手段。
參考文獻:
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篇3
關鍵詞:兩河口;濕地公園;植物資源;脊椎動物;生物多樣性
中圖分類號:X825文獻標識碼:A文章編號:16749944(2013)08007603
1引言
河南兩河口國家濕地公園位于河南省信陽市平橋區境內,北枕中原,南襟荊楚,左軛兩淮,右控漢江。這里有豐富的生物資源,又有深厚的茶文化底蘊,是科學研究的天然實驗室,是進行科普宣傳教育的博物館。平橋區位于中國亞熱帶和暖溫帶的地理分界線(秦嶺—淮河)上,具有明顯的季風氣候特征。這里氣候溫暖,光照充足,降雨充沛,四季分明,溫度隨海拔的升高而降低,降雨隨海拔的升高而增加,適宜多種亞熱帶和暖溫帶的動植物生長繁衍。
2研究地概況
平橋區位于河南省南部、大別山和桐柏山北麓、淮河上游,東連羅山縣,北接確山縣、正陽縣,西界桐柏縣、湖北省隨州市,南鄰浉河區。濕地公園主要包括平橋區的東雙河、杜河、浉河、南灌渠、七龍溪及其周邊部分地區??偯娣e752hm2,地理坐標為:東經113°42′~114°25′,北緯32°02′~32°37′。
3現狀生物調查
植物多樣性調查分為物種與群落兩部分,物種調查采取全面調查與重點詳查相結合的方法;群落調查采用取樣方法,在各個典型樣地內隨機選擇 10m×10 m的大樣方,按對角線取9個1m×1 m 的小樣方,分別記錄群落特征。動物調查采取GPS地面輔助取樣,結合實地路線調查和重點調查相結合的方法。鳥類調查主要采取樣線法,輔以樣方法,共調查了浉河、東雙河、杜河、南灌渠和七龍溪5條樣線,保證生物調查的全面覆蓋和可靠性。
3.1植物資源
濕地內環境獨特,是動植物資源的天然“基因庫”,森林覆蓋率高達80%,森林植物景觀良好,季相變化豐富,種類繁多。初步統計,境內有維管植物113科、377屬、781種,其中蕨類植物有14科、19屬、41種。裸子植物有4科、9屬、14種。被子植物95科、349屬、726種。在科的組成中,含1種的科27個,占全部科的24.1%,含2~9種的科68個,占全部科的60.71%,含10種以上的科17個,占全部科的15.2%;其中禾本科含74種,菊科含64種,豆科含53種,薔薇科含31種,莎草科含37種,上述5科含259種,占全部種的33.1%。在屬的組成中,含1種的屬201個,占全部屬的53.3%,含2~5種的屬156個,占全部屬的41.3%,含6~9種的較大屬18個,占全部屬的4.77%,含10種以上的大屬2屬,分別是莎草科11種,蓼屬18種。種子植物特有屬7個,銀杏屬、杉木屬、水杉屬為栽培品種,翼樸屬、枳屬為該區常見木本植物,地構葉屬、星毛芥屬是該區的草本植物。
該區位于江淮之間,屬我國北亞熱帶范圍,水熱資源豐富,自然條件優越,山地喬木主要分布有栓皮櫟、馬尾松、楓楊、麻櫟、化香等。灌木主要有杜鵑、白鵑梅、算盤子、黃荊群落、酸棗、胡枝子。草本植被主要有五節芒、黃背草、隱子草、藎草、蒿類等優勢品種。河灘地和淺水濕地沼澤分布有香蒲、蘆葦、菰草、菖蒲、水蓼、水花生、酸模。水域分布有蓮、野菱、狐尾藻、沮草和黑藻。栽培的人工植被主要有水稻、小麥、花生、紅薯、豆類、棉花、芝麻、油菜等農作物及板栗、梨、桃、葡萄等果樹和茶園;在村旁、路邊、河堤、渠岸還有歐楊、河柳、泡桐、水杉、濕地松等喬木樹種以及水竹、毛竹、剛竹、桂竹等竹類。兩河口濕地內生長著基本與陸地一樣的植物群落,物種豐富。存在著以狗牙根、蓮子草為主的草本植物;兩岸多以成片的竹林及高大的喬灌木為主。陸地部分的覆蓋率均在90%以上。水生植物有20余種,主要是斑塊分布的蘆葦、菱角、菖蒲、闊葉蓼等,鴨跖草、稗草、苔蘚植物伴生其間。根據吳征鎰主編的《中國植被》(1980)“中國植被區劃圖”,以及《河南省植被》的劃分,該地區植被劃分屬于亞熱帶東部常綠闊葉林區域亞熱帶常綠、落葉闊葉混交林地帶淮揚山地丘陵落葉櫟類、青岡櫟、馬尾松林區。
3.2脊椎動物資源
兩河口濕地公園內水棲類動物種類繁多。在調查時,GPS樣點是衛星遙感影像判讀各類景觀類型的基礎,根據室內判讀的環境類型初圖,現場核實判讀的正誤率,并對每個GPS取樣點作以下幾方面的記錄:海拔表讀出測點的海拔值和經緯度;記錄植被、地貌和人類活動狀況;記錄樣線觀察到的動物及相關信息;拍攝動物群落生活環境和典型環境外貌。在調查過程中,確定規劃范圍內動物種類及資源狀況,珍稀瀕危動物的種類及生境等。針對優勢種和常見種這些非常熟悉、數量又多的物種,利用其外形和生態環境就可以辨別,并利用實地計數和統計豐度斷定數量;少見種和偶見種這些大部分動物群體,分布廣,遇見率高,但是數量較少,針對這類動物,除利用外形和生境進行判別外,還參考其他因素,特別是利用專用設備記載和辨別其形態特征,最后加以判讀,定出其名稱和數量。如果還有疑問,利用數碼相機和攝像機進行拍攝,返回基地后再進行室內綜合分析,判斷其種類。對于數量很少的稀有動物,處理用上述方法進行辨別外,主要是采集標本,進行傳統檢索判斷和利用分子生物學手段進行室內鑒定。 經統計,區域內脊椎動物共有5綱34目63科300種。其中,魚綱9目15科76種;兩棲綱2目5科13種;爬行綱2目7科27種;鳥綱16目43科165種;哺乳綱5目9科19種。
4公園生物多樣性保護
生物多樣性是生物的基因庫、全人類的共同財富,是人類賴以生存的物質基礎,所以必須保護生物多樣性。根據《生物多樣性公約》,所謂生物多樣性就是地球上所有的生物體及其構成的綜合體。它包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性3個層次,保護生物多樣性就是在基因、物種和生態環境3個水平上的保護。
4.1生物多樣性保護原則
4.1.1生態學原理
采用生態學方法來治理環境污染和解決生態破壞是一條非常有效的途徑。因此,項目團隊在進行天然植被恢復、生態環境的改善中所采用的手段和方法要按照生態學的原理,尊重科學,尊重自然規律,按照自然演變規律開展生物多樣性保護,促進人與自然的和諧相處。
2013年8月綠色科技第8期
尹春,等:河南兩河口國家濕地公園生物多樣性調查研究自然與生態
4.1.2系統學原理
河流是兩河口濕地公園生態系統的重要組成部分,區內水域、陸地植被生態系統交錯分布,既相對獨立又密切聯系,各系統內為不同物種的生存提供了多樣化的棲息環境,蘊藏著豐富的物種。因此,在加強森林植被保護的同時不能只是水域生態環境的保護,而是要從維護濕地生態系統的整體功能與平衡的高度出發,全面保護濕地生態系統。
4.1.3島嶼生物學原理
島嶼上棲息的物種種類和數量與島嶼面積的大小有關,在生物多樣性保護中,要盡可能地擴大適宜生物棲息繁衍的環境,達到保護區內新物種遷入與原物種遷出之間的平衡,從而豐富保護區內物種資源。
4.1.4就地保護原則
保護區內的現存生物是在長期地質和環境演變的過程中,適應本地氣候、土壤、生物等環境因素的產物,開展就地保護更有利于生物種群的繁衍和發展,更有利于生物多樣性保護;在保護區內生存的野生動物的活動范圍有時會超過自然保護區,棲息的最佳環境不一定在保護區內,因此在保護區內采取就地保護措施的同時,也需要加強自然保護區以外的就地保護。
4.1.5可持續利用原則
發展必須以保護為基礎,必須保護好物種賴以生存的自然生態系統的結構和功能的多樣性,在保護的基礎上持續有效地利用自然資源[1]。
4.2公園生物多樣性保護措施
生物多樣性保護策略有廣泛的領域和規模,這個過程通常分成3個基本部分:搶救生物多樣性,研究生物多樣性,持續、合理地利用生物多樣性。從更廣泛的視野來看,保護行動必須通過多層次的合作才能進行。河南兩河口濕地公園的生物多樣性保護采取了以下措施。
4.2.1健全保護管理體制
由于兩河口國家濕地公園面積較大,對生物多樣性保護處于起步階段,濕地公園內的動植物資源統計還不全面,因此建立珍稀動植物物種的檔案管理是首要工作,應堅持檔案的延續性。另外根據生物分布情況和生長繁殖習性,建立健全生物多樣性保護管理體制,制定和落實相關的保護措施,依法加強管理。
4.2.2建立生物資源監測網絡
對珍稀瀕危物種,及時展開搶救性的保護行動,建立生物資源監測網絡。通?;謴颓昂突謴秃蟮亩歼M行一定強度的監測。對受干擾物種進行恢復前監測可以為恢復提供有效的基礎數據,同時恢復后長期的監測對于評價和理解生物恢復技術的有效性也是非常重要的,恢復后的監測在前期保證了數據的精確和有效性,按月為周期進行監測,等生物群落逐步成長和穩定之后可以按低頻率如3個月或1年進行繼續監測,直到系統進入自然循環狀態。監測應該記錄的是恢復后長期的自我持續狀態。
4.2.3積極開展生物多樣性保護活動
通過國際合作,促進保護生物多樣性活動的開展。保護物種、種群和遺傳多樣性,提高在自然生境中保護生物多樣性的能力;加強遷地保護[2]時的建設以保護生物多樣性教育民眾并為可持續發展做貢獻。擴大人類保護生物多樣性的能力,增加對生物多樣性價值和重要性的正確評議和了解;幫助公共機構傳遞保護生物多樣性及發揮其效益所需的信息;改進生物多樣性保護的基礎研究和應用研究。
4.2.4棲息地保護
針對野生動植物資源,對其棲息地進行保護。按照兩河口國家濕地公園的分區分級保護區域,設置相應的界樁,明確區域的范圍并設置標志牌。對兩河口濕地特有的珍稀瀕危植物加強管理,必要時在相應區域設置隔離保護設施。嚴禁在公園范圍內捕魚,同時開展特有魚的保護工作,在實地調查的基礎上進行方案論證,避開保護魚類的產卵區域以及魚類的洄游路線。建立野生動物救助站,及時對濕地公園內傷殘、病害動物提供必要的人工救治,待其康復后放歸大自然[3]。
4.2.5棲息地恢復
一個正常的生態系統富有彈性,能自我維持,能承受一定的環境壓力及變化,其主要生態因子能在一定的自然變化范圍內正常運轉。濕地恢復是恢復退化的濕地生態系統的生物群落及其組成、結構、功能與自然生態過程,濕地公園的生物棲息地恢復采用自然恢復法和人工促進恢復法消除導致濕地退化或喪生的威脅因素,從而恢復濕地的功能和價值。
4.2.6建立濕地宣傳、展示園
在濕地走廊的岸邊,結合南灌渠生態柔性護坡工程,采用圖文并茂的形式結合音響系統展示兩河口濕地文化、水利文化和農耕文化。游客在濕地文化長廊中游覽時,一方面體驗濕地自然植物景觀、生態群落景觀,一方面通過沿路的宣傳資料增強生物保護的責任和認識。在河州榭地域建立了濕地植物園。河州榭屬于兩河口的分水嘴,區域濕地類型多樣,濕地植物種類繁多,鳥類資源豐富,植被覆蓋率高,地勢平坦,在此建立鳥類文化展示平臺、濕地植物收集與展示區。濕地植物園一方面展示兩河口濕地豐富的植物景觀和優美的生態景觀,打造以濕地植物為特色的田園風光,讓游客學習濕地植物的相關知識[4]。
5結語
兩河口濕地公園的生物多樣性保護做到逐步改善、持續增長,把嚴格的科學分析和能為廣大公眾所確認的社會、經濟和精神上的價值結合起來。做好豫東南生物多樣性保護,不僅有利于豫東南地區按照科學發展觀的要求,建設生態文明,促進社會經濟可持續發展,而且有利于河南履行國際公約、樹立國際形象,為全省乃至世界生物多樣性保護探索和積累經驗,有利于河南省“生態立省”和“綠色經濟強省”戰略的實施。 參考文獻:
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篇4
關鍵詞:生物多樣性原因可持續利用保護對策
引言
生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的環境基礎,也是當今國際社會環境和發展的研究熱點問題之一。中國是全球生物多樣性最豐富的家之一,它有的生物物種數量約占全球的十分之一,是全球生物多樣性保護的重要地區。但是由于自然、人為及制度方面的原因,中國的生物多樣性正遭受著嚴重的損失和破壞,保護生物多樣性已成為擺在人們面前的急中之急、重中之重的事情。本文旨在通過對這些原因的分析,提出建設性意見,以資探討。
1.生物多樣性概述
1.1生物多樣性的概念、含義
1992年6月召開的聯合國環境與發展大會上各國簽署的《生物多樣性公約》第二條對生物多樣性作如下解釋:
所有來源的形形生物體,這些來源除其他外包括陸地、海洋和其他水生生態系統及其所構成的生態綜合體。
1994年我國政府制訂并公布的《中華人民共和國生物多樣性保護行動計劃》對生物多樣性作如下概念:
所謂生物多樣性就是地球上所有的生物、植物、動物和微生物及其所構成的綜合體。
但上述對生物多樣性的概念缺乏全面性、準確性和簡練性,故本文將生物多樣性定義為反映地球上所有生物及其生境和所包含的組成部分的綜合體。
生物多樣性包含三層含義,即遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性。三者之間既有區別又有聯系。遺傳多樣性是指某個物種內個體的變異性;物種多樣性是指地球上生命有機體的多樣性;生態系統多樣性是指生物圈內生境、生態群落和生態過程的多樣性以及生態系統內生境差異、生態過程變化的多樣性。三者之中生態系統多樣性是基礎,而物種多樣性是關鍵,遺傳多樣性含有的潛在價值最大。
1.2生物多樣性的意義
生物多樣性與人類的生存和發展有著密切的關系,每個層次生物多樣性的都有著重要的實用價值和意義。物種的多樣性為人類提供了大量野生和養殖的植物、魚類及動物產品;遺傳多樣性則對培育新品種、改良老品種有著重要的作用,如人們可利用一些農作物的原始種群、野生親遠種和地方品種培育高產、優質和抗病的作物。在生態系統中的最重要的作用就是改善生態系統的調節能力,維持生態平衡。因此生物多樣性不僅能為人類提供豐富的自然資源,滿足人類社會對食品、藥物、能源、工業原料、旅游、娛樂、科學研究、教育等的直接需求,而且能維持生態系統的功能、調節氣候、保持土壤肥力、凈化空氣和水,從而支持人類社會的經濟活動和其它活動。此外生物多樣性直接影響著中國的文化多樣性.
1.3我國生物多樣性現狀
我國在1987年公布的《中國珍稀瀕危保護植物名錄》第一期中,公布的瀕危種類有121種,受威脅的158種,稀有的110種,共計389種,其中一類保護植物8種、二類的157種、三類的22種。另據中國紅皮書的估計顯示,超過1/10即500多種脊椎動物物種和15%~20%即400~500種高等植物已經受到威脅。而我國對境內的物種及其數量尚無確切的統計數字,尤其對瀕危物種的調查尚不全面。出現的問題是有些國家未列入瀕危物種名錄的物種面臨生存威脅,有的甚至瀕臨滅絕,而另一些則由于人為的保護、繁育、利用而使種群數量有所增減,因而有必要調整其保護級別或劃出、劃入保護之列,尤其值得一提的是藥用動植物,如黃草,急待保護。
此外,近年來野生生物貿易已經對中國的生物多樣性產生了較大影響。由于糧食、中醫藥、服裝等對野生生物的需求日益增加,野生動植物的非法交易也急劇增長,對幾種瀕危動植物物種以及一些沒有列入國家保護名單之內的動植物物種數量已經構成威脅。如:藏羚羊。
2.生物多樣性損失的主要原因
生物多樣性的喪失,既有自然發生的,也有因自然發生的,但就目前而言,人類活動(特別是近兩個世紀以來)無疑是生物多樣性的損失的最主要原因。此外制度特別是法律制度的不健全,則是引起損失的另一主要原因。
2.1自然原因
一是物種本身的生物學特性。其一是物種的形成與滅絕是一種自然過程,化石記錄表明,多數物種的限定壽命平均為100~1000萬年。其二是物種對環境的適應能力或變異性、適應性比較差,在環境發生較大變化時難以適應,因此而面臨滅絕的危險。如大熊貓,其瀕危的原因除氣候變化和人類活動以外,與其本身食性狹窄、生殖能力低等身體特征有關。二是環境突變(天災),如地震、水災、火災、暴風雪、干旱等自然災害。
2.2人為原因
由于人類對生物多樣性對人類的重要性認識不夠,同時又過多的重視經濟發展,而對生物多樣性保護意識淡薄,從而導致生境破壞時有發生;對生物資源開發過度,有些甚至是掠奪式的開發;環境污染嚴重;對外來物種入侵問題重視不夠以及制度的不健全,這些都是導致生物多樣性減少的主要原因。
2.2.1生境的喪失、片斷化、退化
棲息地破壞和片段化已成為我國一些獸類數量減少、分布區縮小和瀕臨滅絕的主要原因。伐木和占地是中國生境被破壞的兩大主要原因。天然林的大幅度減少直接威脅到從苔蘚、地衣到高等物種的生存。此外伐木也是導致森林火災的一個主要原因,中國在過去25年內因森林火災共損失了860萬公頃的森林。以農業和建設為目的的占用森林、濕地和草原則是生境破壞的另一個原因。據估計,中國目前農田的1/3本來是處女林,這一問題在中國熱帶地區尤為嚴重。而在過去的半個世紀里,沿海濕地的一半左右已經發生改變,高原湖泊周圍的濕地也損失嚴重。另外,1950~1980年間中國湖泊面積減少1/10。
生境的片斷化是指一個面積大而連續的生境被分割成兩個或更多小塊殘片并逐漸縮小的過程。多種人類活動都可能導致生境的片斷化。如鐵路、公路、水溝、電話網絡、農田以及其他可能限制--生物自由活動的分隔物,和自然保護區內修筑公路等人為設施。特別是由于這些人為設施的建立,使得動物的活動受到限制,從而影響其覓食、遷徙和繁殖,而且植物的花粉和種子的散布也會受到影響。因而引起動植物種群數量下降并引起局部滅絕。同時由于生境的片斷化,陽光、溫度、濕度及風的變化,也會導致一些物種瀕危、甚至滅絕。另外生境的片斷化有助于外來物種的入侵,進而威脅到原由物種的生存。
生境退化則是生境部分的失去原有功能,如由于經濟發展、過度放牧等原因,使得草場退化嚴重,引起草原生物生理機能衰退,從而對其生存構成威脅。
草原的退化。
2.2.2掠奪式的過度開發
許多生物資源對人類具有直接的經濟價值。隨著人口的增加和全球商業化體系的建立和發展,人類對之的需求隨之迅速上升,其結果導致對這些資源的過度開發并使生物多樣性下降。
而當商業市場對某種野生生物資源有較大需求,通常會導致對該種生物的過度開發。典型的實例是人類對海洋鯨類的獵捕活動與鯨類數量的消長之間的關系。我國許多藥用植物,如人參、天麻、砂仁、七葉一枝花、黃草、羅漢果等,野生的植株都已經很有限了,如果仍不加限制必然導致滅絕。其中偷獵、濫挖走私野生動物行為對生物的多樣性威脅最嚴重。
2.2.3環境污染
2.2.3.1水體污染
水體污染能夠對水生生物(特別是魚類)生命周期的任何發展階段,產生亞致死或致死作用,影響他們的捕食、尋食和繁殖。其中亞致死的水體污染對水體生物多樣性的影響更為突出、普遍、久遠。在這種環境中的生物繁殖能力下降、生長緩慢或者死于環境脅迫有關的疾病。而水體富營養化能使水體生物多樣性顯著下降,昆明滇池即是一例。
2.2.3.2土壤污染
土壤污染通常會使當地植被退化,甚至變成不毛之地,同時土壤動物也會變的稀少甚至絕跡,其生物多樣性比未受污染區顯著下降。如礦區、尾礦堆積地一、礦區廢棄地以及垃圾填埋廢棄地都少有樹木生長。
2.2.3.3空氣污染
人類排放到大氣中的各種有毒有害物質均能對生物體產生不同程度的損失,并對生態系統構成危害。經各種途徑進入空氣的二氧化硫、氨、臭氧等能直接殺死生物。來自冶煉廠廢氣中的有毒金屬能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等溫室氣體的所引發的溫室效應等造成的生物多樣性損害、減少越來越受到國際社會關注和重視,特別是溫室效應引起的全球變暖和酸雨對生物多樣性的影響。
2.2.4外來物種入侵
外來物種入侵對生物多樣性造成了很大威脅。其入侵方式有三種:一是由于農林牧漁業生產,城市公園和綠化、景觀美化、觀賞等目的的有意引進或改進,如在滇池泛濫的水葫蘆、轉基因生物;二是隨貿易運輸旅游等活動傳入的物種,即無意引進,如因船舶壓倉水、土等帶來得新物種;三是靠自身傳播能力或借助自然力而傳入,即自然入侵,如在西南地區危害深廣的紫莖澤蘭、飛機草。在全球瀕危物種植物名錄中,大約有35%~46%是部分或完全有外來物種入侵引起的。2002年來自南美洲亞馬遜河的食人魚又名食人鯧在我國掀起軒然大波。其一旦流入某一水域達到一定規模時,可能會大量屠殺其他魚類,給生態平衡和生物多樣性帶來危機,造成不可估量的損失。
2.3制度原因
雖然我國在保護生物多樣性方面取得一定成績,但由于制度特別是法律制度的不健全,使生物多樣性遭受了不必要的損失。主要表現在:雖然國家已把環境保護的成效納入政績考核之中,但有些地方政府并未把此真正納入工作計劃;對生物多樣性有影響的重要部門(如農業、林業、漁業、科研機構等)對此重視夠,缺少相關具體實施細則、行動及專業人員。自然保護區是保護物種及其生境的有效方法,我國已建立數目眾多的保護區,但相對與國土總面積而言是不夠的,而且部分保護區管理混亂、土地權屬不清等也需要完善。在法律制度方面,雖已實施《自然保護區條例》多年,但畢竟在法律效力上位階較低,調整面窄,處罰力度不夠,故需要進行新的立法以保護自然保護區、物種及其生境。而在外來生物入侵問題上,雖有一些法規涉及,如《進出境動物檢疫法》但沒有專門法規對此做相應調整,法律漏洞較大。
此外,由于經濟發展;新的城鎮、水壩、水庫、礦區的開發、建設;旅游活動以及國際合作不充分也會對生物多樣性構成威脅。
3.保護對策
保護生物樣多性不僅需要加快治理環境污染,把保護工作納入國民經濟發展計劃,更重要的是在生態系統水平上采取保護措施,傳統的做法主要是建立自然保護,通過排除或減少人為干擾來保護生態脆弱區,在一般情況下,確是保護某些物種或生態系統的有效途徑。但存在許多問題,需要加以完善,有必要通過立法的途徑解決,主要是對自然保護區進行立法。鑒于外來物種對生物樣多性的影響日益嚴重,而我國卻沒有專門立法保護措施,故建議建立外來物種管理法規體系。而且隨著人口和用地的不斷增長,被動的保護已很難真正達到保護的目的,為此提出可持續利用生物資源。同時生物多樣性對全人類都有著深遠的意義,需要各國政府和人民的積極參與,故特別強調國際合作和加強國民教育。
3.1建立、完善自然保護區和制定《自然保護區立法》
自然保護區是具有保護自然環境和自然資源的雙重性質,并且是一定的空間范圍的區域。在我國指對有代表性的自然生態系統、珍惜瀕危野生動植物物種的天然集中分布區和具有特殊意義的自然遺跡等保護對象所在地的陸地水域和海域,依法劃出一定面積予以特殊保護和管理的區域。
據《世界資源》1997年的統計,全世界已建立較大面積的保護區1.04萬個多,其無論在保有物種、遺傳、生態系統的多樣性還是在保護物種生境上都起了非常重要的作用,但各國也意識到,由于缺法相關法律保護,自然保護區建設、管理混亂,保護區內開發與保護矛盾突出,亂砍、濫挖偷獵行為時有不斷,造成一些自然保護區破壞嚴重。
因此,許多國家對自然保護區和國家公園進行了專門立法。如,英國《國家公園和鄉土利用法》,日本的《自然公園法〉澳大利亞的國家公園與野生生物保護法》加拿大的《國家公園法》,韓國的《自然公園法》等。另外,一些國家制定了自然保護區或生物多樣性保護方面的綜合性法律,并將自然保護區納入其中。例如,日本的《自然保全法》、新西蘭的《自然保護法》、韓國的《自然環境保護法》等。這些法在保護生物多樣性上取得很大成效。
所以無論是按國際通行做法還是從我國國情出發,都有必要抓緊制定一部《自然保護區法》,對由于自然保護區的保護、建設、管理、開發和利用而產生和存在的社會關系進行調整。建議在原有法規中法律制度:如審批制度、分級分區制度、管理制度、檢查應急制度的基礎上,修改和完善相關法律制度,如分類性保護和管理制度、監督管理體制、投入保障制度,借鑒國外相關先進經驗,創設新的法律制度,如功能區劃制度和社會影響評價制度。
3.2防止外來物種和建立外來物種管理法規體系
外來物種入侵不僅對當地生物構成威脅,同時對經濟和人體健康帶來不可估量的損失,因此一些國家對此進行了立法。如美國先后頒布或制修訂了《野生動物保護法》、《外來物種預防和執行法》、《國家入侵生物法》、《外來有害生物預防和控制法》、《聯邦有害雜草法》等;新西蘭《生物安全法》等。
我國雖有一些法律法規涉及外來物種管理,如根據《野生動物保護法》(1988)農業和林業局分別建立了水生和陸生野生動物引進審批制度;《野生植物保護條例》(1996)、《進出境動植物檢疫法》、《動物防疫法》和《植物檢疫條例》。但是目前尚無針對外來物種入侵的專門法規。《中國生物多樣性保護行動計劃》涉及到外來入侵物種物種,但未制定專門針對外來物種入侵的行動計劃,所以中國急待制定相關法律法規以確保生態安全和保護本國生物多樣性。如設立引種許可證制度和環境影響評價制度,建立外來物種入侵預警機制。
另外,對外來物種進行普查和有計劃清除,也很有必要。
3.3在保護中持續利用生物資源
雖然全世界已建立眾多自然保護區、國家公園等多形式保護方法方式,但相對于地球生物圈而言,其保護的生物多樣性是有限的。因此人們認識到,有效和長期可信的保護生物多樣性的方法是持續利用生物資源。指對生物資源的利用應以使生物多樣性在所有層次上得以保護、再生和發展。對保護而言,沒有合理利用也就沒有保護。利用自然保護和發展旅游業就是一例。不但有經濟效益,實際上也是宣傳群眾、教育群眾,從而獲得廣大人民群眾的廣泛支持。這本身就是社會效益的體現,也是自然保護的價值體現。
另外建議對生物多樣性有影響的重要部門(如農業、林業、漁業、科研機構)制定生物多樣性保護規劃,并將其納入他們的生產計劃中,鼓勵生物的資源利用方式的多樣化。包括根據當地資源的實際情況實施傳統的農業和林業措施;推進科研與教育;采取必要的辦法使保護區免受人類活動的影響和進行遷地保護。
3.4國家合作與行動
在生物多樣性問題上,世界各國的共識是生物多樣性問題不是局部的、地區的問題,而是全球性的問題。聯合國有關組織、世界科學界和各國政府部門認為國際合作是推進生物多樣性保護的重要方面。因此我國政府應積極的參與國際合作加入協定,聯合打擊跨國非法貿易與捕獵。加強科研協作,但要注意與產權問題。
我國已加入的公約協定有《瀕危野生動植物國際貿易公約》、《國際捕鯨公約》、《生物多樣性公約》、《熱帶木材協定》、《關于保護特別水禽的重要濕地公約》等等,為了更好的保護我國生物多樣性,應積極的開展國際合作,并制定相關的實施計劃與細則,在必要的情況下制定相關行政法規或法律。
3.5加強環保教育
從整體和局部看,國民素質的高低直接關系到生態環境及生物多樣性的好壞,大量資料表明,凡是受環保教育程度越低的國家和地區,通常生態環境破壞頻率越高、程度越深、問題也越多。而對生物多樣性的可持續發展這一社會問題來說,除發展外,更多的應加強民眾教育,廣泛、通俗、持之以恒地開展與環境相關的文化教育、法律宣傳,培育本地化的親生態人口。特別值得重視和提倡的是利用當地文化、習俗、傳統、信仰、宗教和習慣中的環保意識和思想,如民族地區的龍山、鳳水,進行宣傳教育。另建議在中小學中專門開設環境課程或在自然、化學、生物、地理及中進行環保教育,尤其值得重視的是課外活動。
此外,加快對全國生物多樣性的清查;根據實際情況變更動植物保護級別;恢復破壞的生態系統;及對一些重點珍稀瀕危物種進行人工繁育和擴群工作,也很有必要??傊粋€物種的消亡往往不是單個因素作用的結果,而是多個因素綜合作用的結果。所以,生物多樣性的保護工作是一件綜合性的工程,需要各方面的參與,不僅需要政府,更需要民眾;不僅需要單個學科,更需要多學科;不僅是一個國家或地區,而是全球的共同參與與合作。
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篇5
關鍵詞:生物多樣性;城市園林綠化;城市生態
城市園林綠化是提高環境質量的重要途徑,是展示一個城市物質文明和精神文明的窗口,是人們文化素養和道德風尚的體現。隨著人們對環境保護認識的不斷提高,綠化在城市建設的作用愈來愈引起普遍的關注,而且特別強調保留天然森林和自然景觀,大力營造片林,并強調鄉土樹種選擇及其合理配置;在天然森林已不存在的地方,模擬原來的天然森林進行恢復和重建。
1. 城市園林綠化工作中存在的問題
1.1 重草坪輕喬木
由于受草坪熱的影響,綠化時人們多采用大面積草坪。不少單位只重視草坪,輕視喬木,忽略綠化層次美,造成綠量不足,消音、濾塵、防風效果很低,遮蔭、降溫效果差,使人們夏季漫步時無處納涼,所以在規劃設計時應注意喬灌草的合理搭配。
1.2 重綠化輕美化
園林綠化既要體現生態效益,又要具有韻味美、內容美、形式美、色彩美,同時還要突出個性和特色。但不少單位只注重了做了綠化,忽略美化效果,具體表現為兩個方面:一是在植物選擇上只注重綠色植物的選擇,而忽視了開花植物的搭配,造成一年四季均無花開;二是規劃不科學,或照搬照抄,或雜亂無章,沒有突出一個主題。
1.3 重平面綠化輕垂直綠化
平面綠化是面廣、量大的平地綠化,垂直綠化是指與地面相垂直進行自下而上的綠化,包括屋頂、花架、墻壁等的綠化,它是利用較小土地而獲得較大綠化面積的有效方法,而且還能豐富綠化層次和形式[1]。
1.4 重常綠輕落葉
園林綠化中植物的配置要盡量使用品種不同的植物有機結合起來,達到一年四季樹常綠、花常開,給人帶來不同的美景。但不少人卻因為落葉類花木冬季要落葉而忽略它,在選擇植物材料時只局限于常綠植物的范圍內,導致許多落葉花木如芙蓉、紫荊、梅花等無用武之地。
1.5 重種植輕管理
不少單位對綠化工作重視不夠,綠化只是為了應付上級組織的檢查或者驗收,或趕時髦。植物栽后就忽略了管理,造成成活率低,樹形雜亂,雜草叢生,病蟲害發生嚴重,苗木生長衰弱,綠化效果差[1]。
2. 城市園林綠化中對生物多樣性的誤解
做好生物多樣性是一項比較復雜的工作,特別要重視生態系統和景觀尺度上的多樣性。目前,在實施城市綠化植物多樣性的實際工作中還存在一些模糊認識和不合理做法,許多研究集中在統計物種的變化,并把它與瀕危物種的保護等同起來,而在城市又常常把它與物種豐富度等同起來,這對于城市綠化建設和城市生物多樣性的運用是錯誤的。
2.1 生物多樣性不等同于物種豐富度
在城市生物多樣性的運用中存在一種傾向,就是特別重視物種的多樣性。許多城市都把城市綠化植物中使用了多少種植物作為一個重要的生態環境建設指標,傾向于統計城市綠化植物種類增加了多少。當然,不能否定這些植物種類的增加為城市綠化建設提供了豐富的資源,營造了豐富的景觀效果,但如果把城市綠化建設的核心都放在植物種類上就是錯誤的。因為物種豐富度僅僅是生物多樣性的一個指標,它還包括物種的優勢度和均勻度,這兩點是十分主要的。
2.2 物種多樣性高不一定表示生態系統最穩定
我們在城市綠化建設中,綠化植物配置是經常做的一項工作。許多設計都很重視增加植物的多樣性,進行盡可能多的搭配,達到豐富多彩的景觀效果,也期望獲得穩定高效的生態功能。而從生態系統的角度來看,生態系統的穩定性和高效性是靠構成生態系統的各個成分之間以及它們與生存環境之間形成的相互協調關系來維持的,物種多樣性只是一個方面。物種的多樣性不一定導致生態系統的穩定性(趙惠勛,1990;何芳良,1998)。人工搭配的城市綠地生物多樣性與自然生態系統的生物多樣性是不相同的兩個概念。人工植物搭配最大的弱點就是它的不穩定性,因此這種植被類型生物多樣性的高低并不能說明其穩定性大小和生態功能的強弱。
2.3 重視植物的物種多樣性,而輕視了動物的多樣性
運用生物多樣性與提高城市綠地的生態功能并不矛盾,城市園林綠化好了自然會促進城市生物多樣性的有效保護。現在有些在城市園林綠化的建設過程中,僅僅傾向于運用了多少種植物,增加了多少個配置模式,建設出來的植物種類比其所處的地帶性植被的組成類型要多得多,忽略了對當地動物的多樣性,忽視了提高城市生態系統整體生態功能這個核心問題。因此,城市綠化建設的主體應該是以鄉土樹種為主而形成的植被類型。
2.4 生物多樣性高不是人為拼湊的
在城市園林綠化中,人工植被的比重大。許多城市通過引種豐富了城市園林綠化的植物種類,也建設了許多組合模式,使物種的豐富度顯著提高了,但許多植物和配置模式的保持都必須靠人力來實現,有時死亡率很大,因此會花費很大的人力和財力。生物多樣性應該主要通過生態系統的內部調節來維持,而人為拼湊出來的較高城市生物多樣性與保護和增加城市生物多樣性是有差別的。
3. 城市園林綠化過程中生物多樣性的運用
生物多樣性(biodiversity) 包含三個層次的含意: (1) 遺傳多樣性,即指所有遺傳信息的總和,它包含在動植物和微生物個體的基因內; (2) 物種多樣性,即生命機體的變化和多樣化; (3)生態系統多樣性,即棲息地、生物群落和生物圈內生態過程的多樣化[2~4 ] 。
3.1 以生物多樣性滿足城市園林綠化功能對物種的需求
所謂城市綠化,是以生態學和環境科學理論為指導,以人工植物群落為主體,以藝術手法構成的一個具有凈化、調節和美化環境的生態體系,因此綠化種植中首先要考慮功能的需要[5]。在城郊過渡帶,特別是在特大城市和風沙侵害嚴重的城市周圍,應建立較大的防護隔離地帶;在高速公路或城市交通干道兩旁,宜種植灌、喬復合結構的降噪林;在重工業區應多種植針葉樹以及白樺、橡樹和洋槐等,吸煙滯塵,凈化空氣;在居民區應以圓柏、法國梧桐為主,以殺菌抑菌,有利于人類健康,雪松還有消滅蒼蠅、白蛉子、蟑螂等能力,為居民生活排除困擾[6]。
3.2 以生物多樣性維護城市園林綠化成果
城市園林綠化中應把生物多樣性與生態系統穩定性作為核心問題予以關注,應注重依附于植物的動物在維護綠地系統穩定性中發揮的作用。面對病蟲害,若噴灑農藥,會導致環境污染及害蟲的再猖獗。從生態學觀點來講,利用生物鏈調控才是治本之法。況且動物對植物群落還能起到傳授花粉的作用,大量鳥糞與昆蟲殘體還是哺育植物的優質肥料。據統計,1只灰喜鵲一年能吃15000 條害蟲,可保護1~2畝樹木免遭蟲害; 1只杜鵑一個夏天能消滅31500條松毛蟲,可控制40 畝楊樹不被蟲蛀。因此,我們應該加強城市綠地多樣性保護,構建合理植物群落,為鳥類和昆蟲提供適宜的生存環境[7]。
3.3 以生物多樣性構建優良群落
城市園林綠化中要注重群落垂直結構,即成層性,成層現象是群落中各種群間,以及種群與環境之間相互作用的產物,它不僅能緩解植物之間爭奪空氣、水分、陽光和礦物質的矛盾,而且確保了植物對單位空間資源的最佳利用,提高了同化功能的效率和強度。因此,在城市園林綠化中可以建立“草坪―灌木―喬木”三位一體的立體化結構[8],既可提高物種豐富度,又可提高資源利用率。另外,我們不可忽視樓頂、陽臺、外墻壁,窗沿及橋墩等城市綠化的“特殊空間”。
在平面上,主要特征就是鑲嵌性,這是由于土壤、地形、水分、 陽光等環境因子的不均勻性而造成的,布局要因地制宜,因此在城市園林綠化中應遵循島嶼生物地理學原理,應用“基底―廊道―斑塊”理論[9],在各生境島以及與城外自然環境之間修建“廊道”,減少城市生物遷移、生存和分布的阻力,以形成城市綠地生態系統,給生物提供最大的生存空間,偏于系統的穩定。
3.4 以生物多樣性提供適宜環境綠化樹種
我們首先應重視鄉土樹種的種植,鄉土樹種適應當地自然條件,抗病蟲,抗逆境脅迫能力強,而且低成本,易管理,易繁殖。多用鄉土樹種,還可以體現本土特色,使生物群落更趨穩定。面對物種單一現象,城市可結合當地土壤、溫度和水分等生態因子,開展園林植物引種工作,這是彌補城市綠化物種單調,豐富城市物種多樣性的重要手段。
3.5 合理規劃城市生態環境系統
現在城市的概念不僅僅局限于一個狹小的商業區域,城市園林綠化的建設要從整個區域的角度著手,把城市的建成區、近郊區和遠郊區作為一個有機的整體來規劃,擴大對城市園林綠地的全面規劃和合理布局,著力保護和發展自然、近自然林模式,提高城市園林綠地系統的多樣性和穩定性。
4. 結語
隨著社會經濟的發展,城市化進程的加快,要求我們在城市規劃、建設及管理方面必須通過充實、調整、重建城市生物多樣性,使城市生態系統協調發展,才能建成一種人與自然和諧共處的新型城市。城市生物多樣性運用是整個自然保護的重要組成部分,必須予以重視。城市生態園林為保護與發展生物多樣性提供了有利條件和新的機會。生物多樣性不僅是衡量城市園林綠化完善與否的一個指標,而且也是整個城市環境質量好壞的一個標準。我們應該抓住機遇,進行廣泛深入的研究,如何在城市園林建設中體現保護與發展生物多樣性的宗旨,如何將生態園林與生物多樣性有機地結合起來,對于我們這樣一個生物多樣性大國,尤其又處在城市化進程加劇的當代,無疑具有重大的現實意義。
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篇6
【關鍵詞】城市景觀;保護;設計
引 言
城市景觀環境,是城市設計中一種表象的物質形式,通過視覺審美而形成。城市景觀規劃,指的是在一定時期內,實現城市發展相關任務和目標,是整個城市建設的重點部署內容。旨在全方位考察城市內容及其周邊的環境,進行可行性分析,然后通過設計以及施工建設來達到提供給居民以理想、安靜、舒適等交通居住環境。作為城市的景觀設計以及建設,對城市土地綜合利用,改善土地相關特有功能,都十分有利。城市景觀的保護意義重大,是當前研究的熱點之一。
1、城市景觀保護現狀概述
我國經濟的騰飛,給城市的發展帶來了蓬勃生機,而在城市建設中,相應地面臨的困難以及環境問題也日益嚴峻。比如由于歷史、政治以及相關技術的發展,人們思想觀念隨著歷史的河流而相應改變。但是長期的封建思想,使得人們在追求美麗景觀的過程,日趨漫長。特別是官僚主意以及暴發戶特征意識,導致中國城市的景觀缺少人性化考慮,在景觀設計中,只是片面追求某種視覺效果,而對于景觀給人們帶來的其他環境因素,欠缺考慮。在景觀改造過程中,沒有遵循景觀保護原則,嚴重破壞了自然環境。
所謂城市景觀保護設計,必然遵循自然景觀的保護,嚴格意義上來說,就是生態設計。生態型指具有較為完整的生態系統、能夠開展適當游憩活動的城市自然遺留地,管理的目標是保護生態系統的完整性,維持生態的穩定性和多樣性。生態型城市自然遺留地包含有代表性的生物群落和風景樣本,其中的動植物物種、生境和地貌具有保護、教育、游憩和科普的意義。根據管理目的的不同,還可以再分為生態保護型、生態游賞型、生態科普型等。必須保護生態多樣性,而生物多樣性不是簡單的生物個數,而是包含生物基因多樣性在內的,具體分為物種以及群落和生態系統等不同。在城市景觀設計和建設中,生物多樣性,是必須考慮的因素,它們是構成生態環境最為主要的因素之一??梢赃@么說,城市生態多樣性,無論是基因、物種,還是群落及生態系統等,都和城市自然生態環境具有某種和諧的聯系。作為人居的環境,它們是人們在生活以及生產中不可缺少的重要組成部分。在城市景觀設計中,必須考慮景觀設計給生物多樣性以及生態環境帶來的正面以及負面影響,必須明細景觀的設計除了給人帶來最大利之外,還不能影響生物多樣性原則,不能破壞生態自然環境以及自然遺留地的物種特性。
2、城市景觀保護設計策略
2.1 城市建筑景觀保護策略 對于建筑景觀而言,通常由于歷史以及文化等原因,我必須充分考慮其存在的價值。歷史建筑作為城市景觀保護設計中最為重要的一環,其意義非常重要。通常情況下,建筑具備幾個方面的因素,一個是人居因素,一個是時間因素(即歷史因素),另一個便是文化因素。無論是名人居住的名人效應,或是歷史遺留的歷史效應,還是其璀璨的文化效應,都構成了建筑景觀的保護與否的影響因子。從這三個方面,進行全面分析,確定其聲望值,當聲望值超過需要保護的臨界值時,必須對建筑景觀進行保護設計。
建筑景觀的保護設計,必須充分考慮資源的優化利用,在城市整體設計中,資源的合理利用最為重要。作為一個世紀以來的科技和商業發展的結果,城市中心總是處于適應更多用途和人口的壓力下,然而許多城市中心卻有一種錯綜復雜的特性,很容易被增長的交通和重建破壞。取代所有舊的事物來滿足新的要求會浪費資源,而且很昂貴,這會有效地毀滅一個地區甚至整個城市。不滿足今天的需要、不預測明天的需要,可能會成為經濟和文化的自毀。我們必須在某處打破平衡。如何做呢?答案可能介乎一座城市和一個社區之間;或者是它們的特性值得保護,或者一種古老的、很受喜愛的形式;又一次,是思想還是藝術品。建造什么,何時何地重建或徹底修改,保留什么以及如何去做,是一個判斷力的問題,在實踐這種判斷時,應該簡要地參考別的地方的經驗。
2.2 生態景觀保護設計 除了建筑景觀的保護設計外,生態景觀的保護設計也是城市景觀保護設計的重點。因為,作為城市生態系統中的第一生產者――綠色植物,它是城市生態系統中最為主要的紐帶,其為城市整個生態系統提供物質循環和能量交換。所以綠色植物的保護設計以及生物多樣性設計,是城市生態景觀保護設計中的主要內容。植物園以及樹木園,作為城市生物多樣性的中心,必須全面收集相關植物,重點保護相關等級的生物,必須組建生物基因庫以及城市種子庫,便于對生物進行離體保存。植物園既是植物資源遷地保護、植物科學研究的基地,也是對公眾進行植物科普宣傳和教育的基地,在城市生物多樣性保護中起著核心作用。筆者認為,植物園、動物園對城市生物多樣性的保護起到了一定的作用,但均存在一些限制:①保存超過一定限量的某一物種的遺傳多樣性標本,在經濟上是行不通的;②保護中幾乎沒有直接的生境敏感反應(habitat.resonsive)發生,所以這種人為控制的種群往往無法適應環境條件的變化;③受到保護的種群其遺傳基礎似乎很窄小,但又不可能大量收集其個體以使之表現出廣泛的基因型;④保護還依賴于政策和資金的持續穩定,但這遠沒有把握性;⑤在很大程度上將動植物物種與野生的群體和自然環境相隔離,其結果往往是削弱了物種的自然生態習性,在一定程度上降低了物種的遺傳多樣性,這樣并未起到真正保護生物多樣性的目的。在城市生態景觀保護過程中,充分利用景觀規劃方法,實現最優化保護效果,這樣可以減少植物園以及生態園的數量。
作為生物多樣性保護的重要途徑,景觀規劃可以分兩種方式來實現。①傳統保護模式,即基于物種保護的方法來進行生物多樣性保護。②最優化保護模式,即基于生態系統保護的方法來進行生物多樣性保護。一般來講,第一種方法在早前運用的比較廣泛,它對于瀕臨物種,能起到很好的保護效果;而第二種方法是從源頭來避免瀕臨物種的產生,強調的是和諧發展,即全面聯合景觀系統以及生態系統,讓各物種以更好的狀態來生活于生態系統中,或適應新的生態系統。從實際效果來說,從物種保護這種單一的保護來看,這種做法有待改進,因為,單一的物種保護只是沒有辦法之中的辦法,充其量只能是事后保護而已,其需要投入大量的人力、物力以及財力,來改善事后的環境,人為地構筑適合物種生產的環境。而生態景觀學最優化景觀保護是以最優化模型為基礎,從事前控制出發,充分考慮生態和諧因素,建立適合物種生物鏈的生態保護模式,是城市景觀保護中可持續設計的重要環節,所以,以第二種保護模式――最優化保護模式,是景觀設計的重中之重。
結 語
城市景觀保護意義重大,是城市可持續發展的重要手段。只有全面認識當前景觀保護形式,從建筑保護到生態保護出發,才能把我國城市景觀保護工作提升到一個新的臺階。
指導老師:鄭罡
參考文獻
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篇7
關鍵詞:森林采伐;生物多樣性;措施
在地球上任何生物都是不能單一存在的,其一定要依賴于其他生物,這樣就使得生物的種類非常多,森林也是如此。森林能夠為人們的生活和生產提供資源,同時也能對人們生活的環境進行保護,因此,森林對人類的發展影響是非常巨大的,在這種情況下,進行森林生產的時候要對其多樣性進行更好的了解,這樣在生產過程中才能避免出現一種物種過度開采的情況。
1 森林采伐活動對生物多樣性的影響
1.1 活動形式不同產生的影響也不同
在森林采伐過程中,活動的形式不同產生的影響也會出現不同情況的,通常情況下,采伐的措施能夠對采伐活動的強度進行影響。為了更好的對采伐活動形式進行了解,對不同的活動形式進行更好的掌握,能夠更好的對這些活動形式進行更好的分類。在砍伐形式中,有一種是全部砍伐,這種活動的形式對森林生物的多樣性是有很大影響的,在全部砍伐以后,砍伐區域內的氣候條件是會出現很大變化的,主要是溫度和濕度情況的變化,這樣對生態系統也產生很大影響。全部砍伐對生態環境的影響是非常大的,這樣也會導致原有的森林資源由封閉性的多層次結構轉變成為開放性的單層次結構,這樣是會導致森林資源出現很大的破壞,同時導致森林資源的生態系統改善能力失去作用。森林資源的消失也是會導致出現的大風天氣無法進行控制,對生物資源的多樣性進行影響,同時對人們的生存環境進行破壞。
在全部砍伐以后,生態會出現非??焖俚淖兓闆r,在土壤和地形等方面都會出現改變,這些改變情況是會出現一系列的反映,對砍伐區域的種植環境進行影響,然后對整個氣候條件進行影響。在進行森林采伐的時候采用全部砍伐的方式是非常不明智的,而且導致的后果也將是非常嚴重的,但是這種方法也并不是沒有好處的,在進行砍伐的時候對出現的森林成過熟林是可以采用這種方式來進行砍伐的,這樣能夠更好的促進森林中的生物進行更新換代,這些樹木在生長過程中是處于后期的,對其進行全部的砍伐能夠更好的實現森林資源的更新換代,同時,森林中很多的生物都是具有非常明顯的地域特點的,對出現的不符合物種進行砍伐能夠更好的保證生物的穩定發展,同時也能更好的保證森林資源的穩定性。
還有一種砍伐的方式是有選擇性的,這種砍伐方式帶來的影響是非常小的,同時,對森林構造的影響也非常小。有選擇性的砍伐能夠更好的對生態環境進行保護,同時,在作業過程中是能夠避免出現水土流失的情況,這樣能夠對水土進行更好的保護。有選擇性的砍伐也有一定的不良影響,在進行砍伐的時候對間距過小的樹木來說,會導致其生長受到一定的影響。在進行砍伐的時候要避免出現對樹木帶來危害,同時要做好安排工作。對出現的處理不當的情況,要及時采取措施進行解決,這樣能夠避免對生物的多樣性進行影響,同時,在采伐過程中進行有選擇性的采伐,也能夠更好的對生態環境進行保護。
1.2 采伐過程中產生的影響
在采伐過程中,有選擇性的活動方式是非??茖W的,對生物物種的影響非常小。采伐活動中出現不科學的方式會導致物種出現滅絕的情況,同時,在開展采伐的時候要避免出現使用大型的機械進行開采的情況,這樣能夠避免出現動物搬遷的情況。很多的林區在進行采伐的時候經常是會導致林區中的動物生存環境受到很大的影響,通常情況下,在進行采伐的時候是會出現很大的噪音的,這樣會導致動物受到噪音的影響出現搬遷的情況。在對采伐的設備進行選擇的時候要注意的問題也非常多,要避免出現噪音過大的情況,同時不能對環境帶來很大的影響,很多的設備在使用過程中使用很多的油料,在進行采伐的時候要避免出現漏油的問題。在進行采伐的時候只是對優良的樹木進行采伐,這樣是非常容易出現樹木生長過程中遺傳受到侵蝕,會導致優良的樹種出現滅絕,這樣非常容易資源受到非常嚴重的破壞。集中采伐方式對森林資源的多樣性有很大影響,在進行采伐的時候如果不能順利進行,這樣是會導致土地情況受到很大的影響的,導致土質情況受到很大的影響,水分情況會出現含量降低。
因為水分不多,所以樹木等無法獲取充足的水,就影響到生長活動的開展。而空氣含量也很低,會使得土層中氧不足,進而不利于進行活動,使得植被枯死,許多地表下的小動物和微生物也會受到破壞。與此同時,作業也會造成水土流失,生物的生存環境受到破壞,影響森林更新,對森林生態系統和生物多樣性產生干擾和破壞。伐區集材對森林生態系統的影響受到外界干擾而產生。但是,如果這種外界干擾較小、僅產生微小的變化,還不至于影響林木等生物更新生長;如果超限地干擾和變化,不僅影響林木等生物生長,而且也會破壞生態環境。因此,有必要采取適當的技術措施和手段控制超限干擾,使暫時性的不利影響轉化為相對穩定的有利影響。例如,大興安嶺、塔河等林業局應用森林生態干擾梯度理論,利用集材相當于整地的有利作用,使大量的拖拉機集材道上非但沒有因為破壞地表、壓實土壤影響森林更新,反而集材道上的新情況相當好,并未受到超限干擾。
2 保護森林生物多樣性的措施
在未經破壞或破壞較輕的天然林生態系統中,采用綠色保留地作業法,保留木的側重點在站干、倒木及其他粗大枯死木,保留木可以為野生動物提供棲息地,也可以為種子發芽、生長提供苗床,保持水分乎穩,并通過緩慢分解,不斷地向土壤中釋放各種養分等。應采取“近自然林”的采伐方式,像是有選擇的砍伐。該項活動規定在經濟上要確保連續,以提供穩定持續的木材產量,同時保護生物多樣性。現在這種砍伐方式非常常見,不管是管理活動或是經濟性特征上都有非常顯著地優勢。該項活動不會對動物等產生非常大的負面效益,非常輕微的活動對多樣性不會產生很大的負面意義,所以和我們倡導的內容是一樣的。加強森林作業方式與生物多樣性關系的科研工作。生物多樣性涉及生命科學、環境科學、生態學、系統科學等方方面面,因此,必須了解和掌握森林生物多樣性的規律,有利于森林生物多樣性的保護。
3 結束語
采伐活動對森林生物的多樣性進行影響并不是在短期內可以看到的,因此,在進行采伐活動的時候要進行長遠的考慮,對采伐活動進行很好的分析,這樣能夠更好的對整個采伐活動加以掌握。對采伐活動進行分析,能夠更好的找到更好的方式,這樣能夠對可能出現的不良影響進行預防,這樣也能更好的對森林生物的多樣性進行保護。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:定邊;荒漠草原;蝗蟲群落;多樣性
蝗蟲是世界農、林、牧業生產的一類重要害蟲[1-2],長期以來,科技工作者為探索蝗蟲的生物學特性,尋求蝗災的防治對策,對蝗蟲進行了許多深入研究,其中,康樂等[3,4 ]、賀達漢等[5-7]、黃春梅等[8]、金翠霞等[9]、李亞妮等 [10]和常罡等[11]學者先后對草原蝗蟲群落及其物種多樣性都作過大量研究,但定邊地區的同類研究報道很少。
2011年6月29日,陜西定邊縣植保植檢站進行病蟲普查,在紅柳溝鎮王窯村的草地上發現大面積土蝗(笨蝗、短星翅蝗、黑背蝗、尖翅蝗等),多數蝗蝻處于1~2 齡期,平均蟲口密度為18 頭/m2,最高密度為45 頭/m2,并且正在向農田擴散,發生面積達2000 hm2。由于發現及時,采取得力措施,未能釀成更大災害。
2012年7~8 月,在陜西定邊縣海子梁鄉的張羅坑村、十家莊和敖包疙瘩幾個村子對蝗蟲物種多樣性做了調查,期望加深對該區域蝗蟲群落的認識,為今后防災減災提供技術資料。
1 調查研究方法
1.1 研究區域概況
定邊縣地處陜西省西北角、榆林市最西端,是黃土高原與內蒙古鄂爾多斯荒漠草原過渡地帶[12],地理位置N 36°49′~37°53′,E 107°15′~108°22′。東和東南與陜西省靖邊縣、吳旗縣相連,南和西南與甘肅省華池縣、環縣相接,西與寧夏回族自治區鹽池縣毗鄰,北和東北與內蒙古鄂托克前旗、烏審旗相鄰,居陜、甘、寧、蒙4省區交界位置。境內土地總面積69.20×104 hm2,有兩大地貌類型即南部丘陵溝壑區,占總面積的52.78%;北部風沙灘區,占47.22%。海拔1 303~1 907 m。
境內屬暖溫帶半干旱大陸性季風氣候向中溫帶干旱氣候過渡地帶。春多風、夏干旱、秋陰雨、冬嚴寒,日照充足,風沙頻繁,雨季遲且雨量年際變化大;年平均氣溫7.9 ℃,1月平均氣溫-8.8 ℃ ,7 月平均氣溫22.4 ℃,年極端最高溫度為37.7 ℃,極端最低溫度-27.7 ℃,年均日照2 743.3 h,年均降水量316.9 mm,平均無霜期141 d,絕對無霜期110 d ;自然災害頻繁,以干旱、風沙和霜凍影響最大。
全縣天然草地29.23×104 hm2,人工草地6.33×104 hm2。天然草地和人工草地占全縣總面積51.40%。草地主要為荒漠草原、草原化荒漠,間有少量沙地、荒灘地。除少數荒灘地植被較茂密外,大部分草地植被蓋度
1.2 方法
分別以農田、平沙地荒漠草原和半流動半固定沙丘荒漠草原為調查樣地(即棲息地類型或蝗蟲群落),用羅馬數字依次編號為群落Ⅰ、群落Ⅱ和群落Ⅲ,每一樣地面積不小于100 hm2。
自2009年7月5日~7月30日,每間隔5 d進行調查1 次,共調查6 次,每次調查1 d,每天早晨8∶00~11∶00、下午3∶00~6∶00各調查1次。每次調查分3 組各樣地同時進行 [12-14] 。
用昆蟲取樣框100 cm×100 cm×30 cm抽樣15 次,逐樣方收集蝗蟲標本,并帶回室內檢索,按樣地(群落)統計樣方數、種類和數量。統計過程中剔除個體數為零的樣本。
調查蝗蟲種類和數量組成,通過數理統計與分析,測算各蝗蟲群落種的豐富度、均勻度和多樣性指數,對調查區域蝗蟲的生物多樣性作出綜合評價。
用Excel軟件進行數據統計與計算。
1.3 采用的生物多樣性指數及數據處理
1.3.1 a多樣性計算方法[15]
2.1 區系組成
海子梁鄉蝗蟲由3個基本群落組成,農田蝗蟲群落(Ⅰ)、平沙地荒漠草原蝗蟲群落(Ⅱ)和半流動半固定沙丘荒漠草原蝗蟲群落(Ⅲ)。比較3個蝗蟲群落的種類組成可以看出區系組成的主要特點(表2)。
(1)群落I比群落Ⅱ和群落Ⅲ的科、屬、種數都多,而群落Ⅱ又比群落Ⅲ的科、屬、種數多,說明該縣荒漠區域的農田是蝗蟲的棲息地。
(2)3個群落中蝗蟲共有種比例比較小,其中,Ⅰ、Ⅱ兩群落間共有6種,共有種占群落Ⅰ總種數的42.86%,占群落Ⅱ總種數的75.0%;Ⅰ、Ⅲ兩群落間有2個共有種,占群落Ⅰ和群落Ⅲ總種數的14.29%和33.3%;Ⅱ、Ⅲ 兩群落有3個共有種,分別占群落Ⅱ和群落Ⅲ總種數的37.5%和50%。據此,可見當地3個蝗蟲群落彼此間差異性較大。
(3)3個群落的優勢種各不相同,其中,群落Ⅰ的優勢種有輪紋異痂蝗和大墊尖翅蝗,群落Ⅱ的優勢種有黃脛小車蝗和黑翅皺蝗,群落Ⅲ的優勢種有中華蚱蜢和短星翅蝗。
(4)以單種屬和寡種屬為主是3個群落組成的共同特征。
(5)斑翅蝗科和網翅蝗科是各群落的優勢類群。
2.2 各群落蝗蟲種的豐富度、均勻度和多樣性分析
2.2.1 α多樣性指數
依據前述α多樣性計算公式計算結果如圖1。
3個蝗蟲群落種的豐富度、均勻度和物種多樣性(含S、D和H′)的排序趨勢完全相同, 即群落Ⅰ>群落Ⅱ>群落Ⅲ(圖1)。試驗表明,在相對意義上,農田蝗蟲群落種類組成最豐富,分布最均勻,多樣性最高;其次是平沙地荒漠草原蝗蟲群落;半流動半固定沙丘荒漠草原蝗蟲群落4項指標最低。
2.2.2 β多樣性指數
依據前述β多樣性計算式計算結果(表3)。
β多樣性測定結果表明,(1)在定邊北部荒漠草原區域的生境被物種隔離的程度較大,這是因為蝗蟲種類組成與寄主植物有緊密的關聯性,蝗蟲種類組成的差異代表了植物種類組成差異,而植物種類組成的差異又反映了各項生境條件綜合影響的差異;(2)β多樣性指數反映該區域生境多樣性較低;(3)β多樣性與α 多樣性一起構成了該區域總體多樣性及荒漠草原地段的生物異質性特點。
3 討論與結論
3.1 討論
對定邊北部荒漠草原蝗蟲群落多樣性調查研究結果表明,α多樣性指數和β多樣性指數都比較高。α多樣性指數比較高說明3個蝗蟲群落的種類組成相對比較豐富,結構、功能和動態變化相對比較穩定;β多樣性比較高說明各蝗蟲群落的生境相似性比較低,尤以農田與半流動半固定沙丘之間差異最大。這是因為這兩個生境是當地兩個極端生境的代表[17-18]。
從種的豐富度、均勻度及多樣性看,農田無疑是當地蝗蟲的最適棲息地,說明農田有可能是某些蝗蟲的儲備地,具有儲存、保留和發源地的作用,當條件適宜時蝗蟲災害突發的機率也比較高[19-20]。因此,為有效預防蝗災發生,在耕作方式上有必要采取一些對應的預防措施。
在Shannon指數中,只有當Pi>1時,種i才可能在大小為n的樣本中出現[21,22]。因此,我們實際觀察到的蝗蟲種數有可能低估了真實的蝗蟲種數S,因為即使抽取相當大的樣本,稀有種也常常不會在其中出現。據此,估計研究區域草地蝗蟲實際種數應不少于19種,因此有必要再作進一步的深入研究。
3.2 結論
(1)定邊縣北部荒漠草原蝗蟲區系由7科、15屬、19種組成,其中,農田蝗蟲群落有7科、13屬、14種,平沙地荒漠草原蝗蟲群落有5科、7屬、8種,半流動半固定沙丘荒漠草原蝗蟲群落有有4科、5屬、6種。斑翅蝗科和網翅蝗科是各群落的優勢類群,單種屬和寡種屬多是各群落組成的共同特點。
(2)α多樣性指數分析結果證明,3個蝗蟲群落種的豐富度、均勻度及多樣性指數變化趨勢相同,即農田蝗蟲群落>平沙地荒漠草原蝗蟲群落>半流動半固定沙丘荒漠草原蝗蟲群落。
(3)β多樣性指數分析結果證明,3個群落生境之間的差異性比較大。
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篇9
關鍵詞:微型生物;鈣華;多樣性;苔蘚群叢;茅臺鎮
中圖分類號:Q948.15 文獻標識碼:A 文章編號: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
生物鈣華(Bio-tufa)是水生或亞水生生物參與沉積淡水碳酸鈣的一種獨特自然現象,具有生物構造的多孔型鈣華[1-3]。在生物鈣華的形成過程中,主要參與者除了最重要、最顯著的苔蘚植物外[4-9],還在苔蘚群叢鈣華沉積中分布著十分豐富的肉眼難以直接觀察的一些微型生物,如藍細菌、硅藻、綠藻和原生動物等,它們對鈣華沉積形成有重要的意義[10-16]。生物鈣華是喀斯特地區溪流溝谷中的水通過浸潤、滴流,苔蘚植物和一些自養微型生物經光合作用從水和大氣中轉移了大量的CO2,從而降低了水對碳酸鹽的溶解,使碳酸鈣、碳酸鎂不斷地沉積下來,而這些苔蘚植物和一些微型生物的體表及整個植物體又能使沉積下來的碳酸鹽結晶結核、固定發育形成生物構造的鈣華骨架,并促進和加速鈣華的形成[17]。因此研究鈣華苔蘚植物及微型生物多樣性,對進一步認知生物鈣華及特殊地區生物資源多樣性和獨特性具有重要的理論意義,也為監測環境的變遷提供科學數據支撐。關于鈣華苔蘚植物的研究主要集中在鈣華地區的瀑布、洞穴中[4-9],而鈣華苔蘚植物群叢中的微型生物多樣性研究報道僅見王智慧等[2,10,11]研究石灰華扇及一些巖溶蘚類附生的原生動物、藍細菌、綠藻及硅藻。茅臺鎮的鈣華苔蘚植物及微型生物研究未見報道。
貴州省茅臺鎮是中國茅臺酒的生產地,具有“中國第一酒鎮”的美譽,蜚聲中外。因茅臺酒在國家政治經濟生活中發揮的特殊作用,也使茅臺鎮在地理位置上具有重要的科學研究價值。茅臺鎮地質背景比較特殊,地質結構是侏羅紀白堊系紫色砂頁巖和礫巖,形成時間在7萬年以上[18]。該區砂頁巖和礫巖富含鈣質,加上一定的氣候條件,在一些河流岸邊和季節性流水溝谷里形成了鈣華沉積。因此研究了該地區鈣華苔蘚植物和微型生物多樣性,以期為這類地區特殊的生物多樣性、生態及生物鈣華形成的深入研究提供基礎數據和資料。
1 研究區域和研究方法
1.1 研究區域概況
茅臺鎮位于貴州省高原西北部,大婁山脈西段北側,毗鄰川南。地處低矮的赤水河中游河邊的峽谷地帶,兩山對峙,地理位置的封閉使得茅臺鎮形成了特殊的小氣候,即冬暖夏熱少雨。年平均氣溫17.4 ℃,1月份平均氣溫6.9 ℃,7月份平均氣溫27.9 ℃,夏季最高氣溫39.9 ℃,全年炎熱氣溫持續半年以上,冬季氣溫溫和,溫差小,最低氣溫2.7 ℃。茅臺鎮氣候的另一特點是干熱少雨,全年降雨量僅為800~1 000 mm;日照豐富,年日照可達1 400 h[18]。采樣點周圍生態環境較好,有喬木、竹林及小灌叢,自然資源較為豐富,鈣華區域為一小溪谷型,鈣華程度中心厚,兩側邊緣薄,生物鈣華最厚的區域達到1.3 cm。
1.2 研究方法
1.2.1 野外工作 采樣點的鈣華處為小溪谷型,以鈣華最厚區為中心,在上端、中央底端和兩側邊緣的不同位置,用采集刀剝取樣品和生物標本共20份,分別裝入18 cm×13 cm封閉式塑料袋內,記錄沉積物及環境特征。
1.2.2 室內工作 利用實體解剖鏡、普通光學顯微鏡和相差顯微鏡,借助國際著名專業刊物和國內現代分類工具書,分析和鑒定苔蘚植物[4-9]、藍藻、硅藻、綠藻[19]及原生動物[20-22]。
1.2.3 數據處理 相似性系數計算見公式:Sc=■×100%。式中,Sc為相似性系數;A為甲地區全部種數;B為乙地區全部種數;C為兩地區共有種數。
2 結果與分析
2.1 鈣華生物多樣性組成
經初步分析和鑒定,茅臺鎮鈣華苔蘚植物共有6科7屬7種,它們分別是鳳尾蘚科(Fissidentaceae)的裸萼鳳尾蘚(Fissidens gymnegynus Besch.),叢蘚科(Pottiaceae)的闊葉小石蘚(Weisia planifolia Dix.)、闊葉毛口蘚(Trichostomum platyphyllum (Ihs.) Chen),珠蘚科(Bartramiaceae)的小澤蘚(Philonotis calomicra Broth.),卷柏蘚科(Racopilaceae)的薄壁卷柏蘚(Racopilum cuspidigerum (Schwaegr.) Aongstr.)和溪苔科(Pelloaceae)的溪苔(Pellia epiphylla(L.)Cord.)。在這幾種苔蘚植物群落中,分布著十分豐富的微型生物類群(microorganism groups),包含了藍藻門(Cyanophyta)、硅藻門(Bacillariophyta)及原生動物門(Protozoa)等,共有微型生物總物種數34種(表1)。
2.2 鈣華苔蘚附生微型生物功能營養群
根據Pratt和Cairns[23]分類的原生動物食性和營養方式,參考王智慧等[10]對巖溶區域水生原生動物功能營養群的劃分標準,把茅臺鎮鈣華區的苔蘚附生微型生物群落劃分為6個功能類群,即光合作用營養群(P群,Photosynthetic autotrophs)、細菌取食者群(B群,Bactivores detritivores)、腐生營養群(S群,Saprotrophs)、食藻者群(A群,Algivores)、非選擇性雜食者群(N群,Nonselective omnivores)和食肉者群(R群,Raptors)。
在茅臺鈣華生態環境中,發現微型生物中細菌碎屑取食者群(B群)的種類數最多,為18種(圖1),占的比例最大,占總數的42.86%;其次是食藻者群(A群),有13種,占總數的30.95%;再次是光合營養群(P群),有5種,占總數的11.90%;食肉者群(R群)有4種,占總數的9.52%;腐生營養群(S群)和非選擇性雜食者群(N群)各1種,分別占總數的2.38%。
2.3 鈣華與瀑布石灰華微型生物多樣性的比較
通過對文獻的收集和比較,發現鈣華區微型生物物種多樣性都比較豐富(表2),物種數都比較接近(表3)。由表3可知,不同巖石性質背景下微型生物的物種組成差異較大,砂頁巖、礫巖形成的鈣華區(茅臺鎮)與白云巖、石灰巖形成的鈣華區(琵琶潭、馬腳沖和香紙溝)微型生物進行比較,相似性系數十分低;而白云巖和石灰巖鈣華的琵琶潭、馬腳沖、香紙溝間微型生物相似性系數都較高。因此反映了不同巖石性質的地質結構形成的鈣華對物種的組成有較大的影響,因此,物種的組成結構差異較大。
3 討論
3.1 生物多樣性與鈣華環境的關系
鈣華是生物多樣性與淡水碳酸鹽環境的相互作用而形成的一種綜合的、復雜的地質生態學現象。除了在經典的巖溶地貌環境中能形成鈣化沉積,本研究發現茅臺鎮主要地質結構中巖石性質為紫色的砂頁巖和礫巖,呈弱酸性,并且富含鈣質,同時在貴州省高原的巖溶地質大背景影響下,茅臺鎮部分地段淡水中的碳酸鹽也較容易達到飽和而形成鈣華沉積;另一方面,茅臺鎮鈣華沉積物中含有豐富的微型生物包括藍藻門、硅藻門、綠藻門、原生動物和小型高等植物中的苔蘚植物。這些不同生命形態的生物及其在生命活動過程中對鈣華沉積的塑造和形成起到了很大的促進作用,而不同巖石性質形成的鈣華對微型生物多樣性的組成具有顯著的影響。
3.2 茅臺鎮鈣華沉積環境特征
通過野外觀察和室內分析,茅臺鎮砂頁巖、礫巖鈣華沉積環境中生物多樣性的組成與白云巖、石灰巖鈣華沉積生物多樣性的組成存在顯著差異,相似性較低。鈣華中心區的苔蘚植物主要有闊葉小石蘚、小澤蘚、薄壁卷柏蘚及平葉偏蒴蘚,鈣華邊緣主要是裸萼鳳尾蘚、闊葉毛口蘚及平鋪型的溪苔組成,這些苔蘚植物群落為微型生物提供了優越的微生態環境,同時這些生物也加速和穩定了鈣華的沉積。在這種很難形成鈣華沉積的地質條件下,茅臺鎮鈣華與其他巖溶地區瀑布石灰華微型生物物種組成的差異性和鈣華沉積的形成反映了茅臺鎮地質構造的特殊性。
對茅臺鎮鈣華沉積厚度測量中,鈣華最厚的區域約1.3 cm,反映了該地區巖石地質中含較豐富的鈣質,但鈣華沉積程度和形成額較為緩慢。而該區域形成鈣華的地球化學機理還需進一步的深入研究。貴州省茅臺鎮特殊的地理條件、氣候條件和生物條件不僅醞釀了“國酒”茅臺酒的美味,而且也蘊藏了豐富的生物資源。
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篇10
關鍵詞:固定樣地 闊葉林 物種多樣性
中圖分類號:Q94 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)07(c)-0053-03
生物多樣性保護及研究一直是生態學領域研究的熱點問題,固定樣地監測是當今生態學理論研究群落物種組成、保護生物多樣性的有效實踐方法之一[1-3]。早在20世紀中期就有著名生態學家提出建立固定樣地的構想,通過定期調查森林植被,長期監測森林物種組成及生物多樣性的動態變化,來更好地了解森林生物多樣性形成與維持機制。自美國Smithsonian研究院CTFS(the Center for Tropical Forest Science)多樣性監測網絡建立以來,全球生態學研究在物種組成及多樣性維持機制等方面取得重大突破[4-5]。如,國內在吉林長白山、北京東靈山、浙江天童山、廣東鼎湖山和廣西弄崗等地建立了具有區域特色的常綠闊葉林研究樣地,已經在物種組成、區系特征及空間分布格局取得一定的成果[3,6,7]。該文基于固定樣方法監測銀瓶山自然保護區闊葉林的物種多樣性,以期為研究常綠闊葉林植被資源及物種多樣性形成與維持機制提供基礎資料,為保護森林群落組成與生物多樣性提供參考。
1 材料與方法
1.1 研究地概況
東莞市銀瓶山自然保護區地處北回歸線以南,位于廣東省珠江三角洲中南部東莞市謝崗鎮境內,其地理坐標為114°10′E~114°15′E,22°52′N~22°56′N。境內地勢主要呈南北兩側低,東面及中間高的走勢,區內地帶性土壤類型為赤紅壤,發育母巖為花崗巖。赤紅壤分布在海拔600 m以下,600 m以上為山地黃壤。其氣候特點夏長無冬、陽光充足、降水充沛,屬亞熱帶季風氣候;年平均氣溫在21 ℃~22 ℃,最熱月(7月)平均溫度27.8 ℃;最冷月(1月)平均溫度13.5 ℃;年降水量1 767.8 mm,年平均相對濕度79%,雨季主要集中在4~9月。區內動植物資源豐富,植被類型多樣,有典型常綠闊葉林,目前共發現野生維管植物1 500多種,陸地脊椎動物170多種,是名副其實的“植物王國,雀鳥天堂”[8]。
1.2 固定樣地設置及植物調查
根據BCI(Barro Colorado Island,BCI)樣地建設技術規范[9],在東莞市銀瓶山自然保護區的麻竹坑典型植物群落設置1 hm2的SI/MAB固定監測樣地,采用全站儀(Total Station)把1 hm2樣地分成100個10 m×10 m的小樣方,在小樣方的4個角用PVC管進行腳樁標記,用阿拉伯數字對PVC管左下角進行編號,并記錄該標記點的編號與坐標位置。以樣地西南角為坐標原點,東西方向為X軸,南北方向為Y軸,對出現在10 m×10 m的小樣方內的植物群落進行調查,起測胸徑為1 cm的立木,記錄植物坐標位置(以距離坐標軸的距離表示)、種名、胸徑和樹高并掛牌編號,對1.3 m處胸徑大于1 cm的分枝采用同樣的方法調查,并記錄其母株編號。
1.3 統計分析
對此次野外調查的植物采用物種豐富度(S)、Shannon-Wiener指數(H`)、Simpson指數(D)、均勻度指數(E)表示物種多樣性分析,采用重要值(Importance Value,IV)來表示某個物種在群落中的地位和作用的綜合指標,公式如下。
以上公式中,Pi為每個物種所占的比例;S為物種豐富度;IV為重要值;RDi為相對密度;RCi為相對基蓋度;RFi為相對頻度;以胸高斷面積表示相對基蓋度。
所有數據分析和作圖均在Excel 2007和statistica 8.0完成。
2 結果與分析
2.1 植物物種組成及多樣性
銀瓶山自然保護區內群落組成豐富,多樣性高,生長均勻(表1),調查發現共有4 375株植物個體,維管植物共31科53屬73種,以常綠樹種為主,是典型的常綠闊葉林。群落組成主要以樟科(Lauraceae)、山茶科(Theaceae)、虎耳草科(Saxifrgaceae)、五加科(Araliaceae)植物為主;其中樟科植物個體數最多,為1 082株,占總調查的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,占此次調查的17.21%,其中木荷(Schima superba Gardn.et Champ.)占山茶科的71.54%;虎耳草科、五加科植物分別為532株和437株;而針葉樹種僅有松科植物馬尾松(Pinus massoniana Lamb.),占調查的1.14%。根據Hubbell、Foster與He Fang Liang等人定義稀有種(Rare species)和常見種(Common species),每公頃樣地不多于1株的物種為稀有種,常見種指每公頃多于1株的物種[10]。保護區內稀有種共16種,隸屬10科13屬;常見種共4 359株,占此次調查植物分類科、屬的67.74%和75.47%。
2.2 優勢物種及重要值
保護區樣地優勢樹種較明顯(表2),重要值排名前10的樹種重要值達72.59%,重要值最大的是山茶科樹種木荷,為21.14%;其相對基蓋度為43.26%,占主要地位,在群落環境中發揮重要作用,為該樣地的優勢種。區內樟科樹種最豐富,其中豺皮樟的相對頻度和相對密度最大,分別為7.98%和20.55%;其重要值與五加科的鴨腳木接近,都僅次于木荷,依次為10.51%、10.76%,是群落的亞優勢種,對群落物種組成和群落環境的形成具有重要意義。
2.3 物種徑級分布特征
徑級分布結構是反映森林群落結構和生長發育狀況的一個重要指標[4],根據調查區域內樹木胸徑徑級分布的實際情況進行劃分(圖1)。樣地內植物最徑為73 cm,平均胸徑為5.94 cm。從徑級分布特征來看,樣地內所有物種個體的總徑級分布呈明顯的倒“J”型,群落物種胸徑主要分布在1~5 cm小徑級處,其個體數最多,占總調查的62%,胸徑在5~13 cm的次之,共1 207株,胸徑在13~21 cm的個體相對較少,占調查的8%,胸徑大于21 cm的個體最少,僅有81株。表明該森林群落物種大多處于中幼樹時期,反映該森林群落更新及生長狀態良好,同時也暗示該林分正處于進展演替的前期。
3 討論
該文基于在銀瓶山自然保護區麻竹坑設置固定樣地來監測常綠闊葉林的群落組成及物種多樣性,對獲取的數據進行分析評估,初步解決了群落生態學的基本問題。物種組成是群落的基礎,不僅能反映群落的生境特點和狀況,同時也能反映群落的生物多樣性和群落物種之間的空間關聯[11]。因此,通過設置固定樣地進行長期監測森林群落動態變化是研究森林群落生物多樣性的有效方法之一,也是保護生物多樣性及生態環保、森林恢復的重要手段[12]。區內物種組成豐富,多樣性高,喜陽喜暖樹種占優勢,林分更新及生長狀態良好,其原因可能在于保護區所屬的地理位置和氣候區域,屬南亞熱季風氣候,擁有充足的熱量及降雨等特點,為物種的生存和發展提供了適宜生境。該研究通過搭建固定樣地平臺,整合樣地信息構建了完善的生態監測系統,為定期復查森林資源,長期監測森林群落的動態變化,保護森林生物多樣性提供了真實準確的信息資源。
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