生物资源与生物多样性(精选8篇)
李善栓20110801310131 易锦豪
刘克颜
2011080***0801310096
生物多样性与人类的关系
摘要:面对与我们息息相关的生物多样性,我们人类做了什么。近代由于气候变暖,工业化进程的加快,人口的激增,森林的过度砍伐,草场的超载放牧,化学制品(化肥、农药、各类添加剂等)的滥用,环境污染加重,生态环境遭到了严重破坏。于是,物种的灭绝速度加快了,到本世纪末,全球灭绝的生物将达百万种!未来100年内,地球上30~70%的植物将不复生存!
这并非危言耸听。一场前所未有的生物物种减少的灾难已难以遏止地在世界范围内发生。尽管国际性的会议一个接一个召开,国际性的公约一个接一个签订,许多事实却无可挽回:近150年来,鸟类灭绝了约80种;近50年来,兽类灭绝了近40种;美国约有3000种植物濒于灭绝„„地球生物已经经历了五次大规模的物种灭绝,这些都是自然的因素造成的。而目前地球生物正面临着的第六次大规模灭绝,却是人类导演的。关键词:生物多样性、环境、人类
一、什么是生物多样性
生物多样性是一个外来词汇,是英文“生物”(Biology)和“多样性”(Diversity)两个词的组合。通俗地说,生物多样性是地球上所有的动物、植物、微生物和其赖以生存的生态环境的总和。生物多样性分为生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三个层次,不但包括了自然界中的各种生态系统,还包括了地球上数以百万计的动植物和微生物物种及其生物物种及其体内包含的遗传物质。
二、生物多样性的价值及其重要性
生物多样性是地球生命的基础。生物多样性的价值无时无刻不在经济、社会、宗教、艺术、文学等方面反映出来。
1、对于人类来说,生物多样性不但是人类衣食住行的直接来源,也能够保护人类免受自然灾害之苦。更为重要的是,现代人的快速生活节奏,使人们在闲暇之余,更喜欢与大自然保持亲密的接触。在欣赏自然的过程中,人们不知不觉就接触到美丽而多彩的生态环境和动植物,获得了乐趣,陶冶了性情,愉悦了身心。有一个例子很能够说明生物多样性的价值。今年年初,百年一遇的大旱侵袭了整个西南地区,河流断流,湖泊干涸,大地龟裂,许多地方农田绝收。但是,在一些地区,由于当地人祖祖辈辈生活在那里,形成了爱护自然,人与自然和谐相处的传统,使生态环境得到了很好的保护。在这场大旱中,这些地区仍然能够保
持水源不断,农业生产、农民生活未受大的影响,这就是生物多样性为人类提供的特殊价值。
2、生物多样性对于我们子孙后代的生存和发展也极为重要。地球上野生生物种类繁多,人类对各种生物的认识还十分有限,也许在将来的某一天,我们的后代能够凭借未来技术,从一些动植物身上发现能够杀死艾滋病病毒,或者消灭癌症的成分。若我们不对一些现在看来毫无利用价值的物种加以保护,我们的子孙后代将无法凭借先进的科学技术来利用这些物种。
3、生物多样性是全人类食物、水和健康的保障。人类是动物大家族的一员,动物不能自已制造食物,需要绿色植物提供。在全球30万种植物中,人类经常利用的农作物不到200种,加上药用植物,所开发利用的也不到1000种。我们都知道,小麦、水稻、玉米提供了全人类主要淀粉来源,大豆、花生是主要的脂肪来源。植被通过蒸腾作用将土壤中的水输送到大气,然后参加大气水循环;地球如果没有绿色植被覆盖,水循环就绝对不是今天的样子。再谈健康,我们都知道,在化学制药没有发明前,我们的祖先就是用天然动植物成分来充当药物的,至今生物制药的主要成分依然是各种动植物;另外,最关键的是,我们呼吸的氧气也是植物制造的。光合作用、生物固氮作用是地球上发生的规模最大的两个化学反应,更难的是,这些反应是在常温、常压下发生的,没有任何环境污染的最完美的化学反应,这两个反应为人类提供了食物、水、氧气和优美的生态环境,这是无法用化学合成产品取代的。生物多样性还具有保持能量合理流动、改良土壤、净化环境、涵养水源、调节气候等众多方面的功能。
三、人类对生物多样性的影响
面对与我们息息相关的生物多样性,我们人类做了什么。近代由于气候变暖,工业化进程的加快,人口的激增,森林的过度砍伐,草场的超载放牧,化学制品(化肥、农药、各类添加剂等)的滥用,环境污染加重,生态环境遭到了严重破坏。于是,物种的灭绝速度加快了,到本世纪末,全球灭绝的生物将达百万种!未来100年内,地球上30~70%的植物将不复生存!
这并非危言耸听。一场前所未有的生物物种减少的灾难已难以遏止地在世界范围内发生。尽管国际性的会议一个接一个召开,国际性的公约一个接一个签订,许多事实却无可挽回:近150年来,鸟类灭绝了约80种;近50年来,兽类灭绝了近40种;美国约有3000种植物濒于灭绝„„地球生物已经经历了五次大规模的物种灭绝,这些都是自然的因素造成的。而目前地球生物正面临着的第六次大规模灭绝,却是人类导演的。
一些无名的物种真的有这么重要?假如这个世界上的物种减少到牛、羊、鸡、猪和足够的放在动物园的动物,难道我们就不能舒服的过日子了吗?为什么我们必须关注一些生活在遥远沼泽里的动植物?它们灭绝了关我们什么事?毕竟,我们还有许多种别的鸽子和许多种别的蜥蜴,还有许多种植物留下来。实际上,即使是一些物种灭绝了,还是有不少物种存留
下来的。
迄今为止,我们已经识别了175万个物种,但是科学家们认为,实际上地球上存在有1300万或1亿种物种。所以,我们又有什么该担心的呢?重要的是所有的这些物种是与其它物种相互联系的,正如同我们依赖植物和动物为食一样。顺着食物链,我们也同样依赖我们吃的动物、植物的食物。如果其中一个特定的物种失去了它的栖息地或者不再找得到它常吃的食物,就会灭绝掉。整个食物网(不仅仅是食物链)就会破碎。而修补是一件很困难甚至是不可能的事。当我们在生命之网中灭掉了一种物种,整个的网将变得摇摇欲坠。
四、保护生物多样性的存在就是保护人类自己
科学研究已经证实,保护生物多样性的存在就是保护我们人类自己。强调生态文明,主张以人为本科学发展,就说明我们人类以前的行为存在不足需要完善。科学就是尊重自然规律,以人为本重点是规范人们的行为。为此我们应做好以下几点:
1、以人为本。就是从人的根本利益出发,以吃住行为立足点,研究探索保护生物多样性不被破坏的方法。首先是土地利用。要大力推行农业科学研究工作,注入有效资金扶持良种选育和耕作方式的改良,以提高单位面积产量和提供健康安全食品,充分利用生物转换废物的能力;提高土地开发佣金,将因土地开发可能造成的物种减少给环境带来的影响以资金补偿的形式核算进去,以此引起全社会珍惜土地,减少土地使用面积,提高土地利用率。其次就行为规范。对在完善吃住行设施方面利于生态保护的设计和施工流程,要给以鼓励和重奖,奖金额度可以按破坏后恢复原貌的全部费用核定,以真正有效地达到不破坏原生地貌。三是生态建设务实不务虚,看的见地方要搞,看不见的地方也要搞,人不容易到的地方也不容易被破坏,生态效益会更好。交通条件好人力资源丰富肥力较好的土地,应集中发展粮食水果和速生丰产林,满足人们对物质的需求。偏远的地方应以生态基地建设为主。这样生物多样性就会得到有效保护。
2、科学发展。就是完善我们的经营理念和设施。无工不富是社会公认的道理,但不完善的工业生产设施生产所排放的污染物对生态环境的破坏,与其效益是成正比的,特别是科技含量低的企业,对生态的破坏若以可恢复费用核算,是其经济效益的数十倍甚至更多。想富更想健康是人类的社会发展目标。所以必须完善工业生产设施这个根本,使产品的下角料
就地变宝,即能降低成本又能提高效益,减少了污染排放减轻了生态压力,这是可持续发展的方向。在能源使用方面,利用太阳能、生物质能源都是发展的方向,让城市污水就地变成沼气循环使用,是节省资源,减少环境污染的建设方向,建设人工湿地,利用生物置换降解排毒,产生生态景观效益,更利于人类生存。
3、生态效益商品化。中央政府统筹兼顾宏观调空,把海洋、森林、湿地三大生态系统纳入经济管理范畴,对处在生态区内或周边以毁坏生态谋生的人员,进行搬迁或以资金形式补助,减缓或停止对生态资源的掠夺性经营;生态系统的管理建设维护经费应由中央政府统一支付,以减轻生态区周边政府的财政支付压力;加征生态效益补偿税,使生态观念体现在所有的社会活动中;疗养院、干休所、风景名胜旅游区及其所属产业,在生态区内的都应交纳生态资源使用费;所有费税统一由中央政府管理,用以支付生态系统的管理建设维护费用。
湿地具有重要的生态功能, 它在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物多样性等方面具有其它系统不可替代的环境功能和生态效益。2015年12月, 国家林业局发布《国家林业局关于2015年试点国家湿地公园验收情况的通知》, 安徽太和沙颍河国家湿地公园 (试点) 通过验收。遵循“全面保护、科学修复、合理利用、持续发展”的原则, 通过实施河道疏浚、植被恢复、圩堤造林、污水处理、生态移民、配套基础设施等工程, 太和沙颍河国家湿地公园生态环境得到了很大改善, 生态质量显著提高。在此基础上, 如何更好地加强湿地的保护和恢复, 提高湿地生态系统服务功能, 切实将安徽太和沙颍河国家湿地公园打造成人与自然融合、人与湿地和谐相处的生态保护典范, 是值得进一步探讨的问题。
2 太和沙颍河湿地公园的生态地理环境
太和县气候属温带半湿润季风气候, 其特点是季风气候明显, 四季分明, 光照充足, 气候温和, 雨量适中, 无霜期长。具有以温带向北亚热带简便的过渡带气候特征。太和沙颍河流域常年平均降水量797.2mm, 平均相对湿度为56%, 地区年蒸发量1737.2mm, 随季节变化而不等, 以夏季蒸发量最大, 冬季最小, 春季大于秋季。
太和沙颍河国家湿地公园主要湿地类型为河流湿地和人工湿地, 其中河流湿地包括永久性河流沙颍河及其堤坝内侧的洪泛平原, 人工湿地主要由沙颍河老河道经筑坝拦截后形成的库塘以及沿河周边的入河沟渠、库塘等组成。湿地公园主体为耿楼河道湿地, 位于太和县城周边, 规划区域北至耿楼水利枢纽工程, 南到县城区南埠二桥, 西以沙颍河虚堤路为边, 东以椿婴大道为界, 整个流域长度为13.5km, 包括万福沟308省道以下1.5km、白杨沟最下游1km, 面积约为714km2, 是典型的河流湿地。湿地河流、沟渠相互连通, 发挥着行洪、灌溉、航运、净化水质、调节气候的生态功能, 尤其维护区域生物多样性发挥着重要作用, 也就构成了独特的生物群落。
3 生物资源现状
根据调查, 沙颍河湿地中, 珍稀动植物资源丰富, 具有重要的保护价值。
3.1 植物资源
经过对沙颍河周边植物进行调查, 共记录有湿地植物10科42属82种。分布的优势科为:菊科6属13种, 禾本科7属15种, 豆科7属10种, 唇形科5属8种, 伞形科3属3种, 毛茛科2属5科, 蔷薇科2属8种, 十字花科5属6种, 莎草科3属5种, 藜科2属6种。
3.2 动物资源
沙颍河国家湿地公园范围内, 国家重点保护动物8种, 国家一级保护鸟类有黑鹳、金雕等6种;国家二级保护鸟类灰鹤、苍鹰、大天鹅等15种;有安徽省一二级保护动物60余种。公园内共有脊椎动物5纲64种, 其中兽纲3种, 安徽省二级重点保护动物有黄鼬;鸟纲43种, 主要以鹭为主;爬行纲5种, 其中安徽省二级重点保护动物有黑眉锦蛇、棕黑锦蛇、滑鼠蛇、乌梢蛇、中国水蛇;两栖纲8种, 鱼纲8种。
4 湿地生物多样性保护的现状
4.1 湿地生态系统
太和县沙颍河湿地公园位于亚热带与暖温带过渡区域, 具有典型的生态过渡区特点, 尽管处于人口分布密集区域, 但以湿地水禽和鱼类为代表的生物资源仍较为丰富。同时, 自然状况下, 降雨径流能充分满足河流湿地生态需水需求。沙颍河护岸林的建设, 使得沙颍河具有较为突出的人工恢复特征, 形成了生物资源丰富、景观独特的湿地特征, 湿地生态系统具有一定的独特性和典型性。
4.2 湿地生物资源条件
近年来, 太和县政府、林业局加强了沙颍河流域的河岸绿化和退耕还林工作, 已经形成了以杨树、槐树、椿树、桐树等为主的防护林带和以樱桃为主的经济林带。林下草本植被也较为丰富。沙颍河流域生态环境治理工程取得较好的成效, 为了加快湿地恢复, 为候鸟和珍稀水禽提供更广阔的栖息环境, 在沙颍河核心区退耕还林50余hm2, 整治河道退耕还湖, 鱼类和鸟类资源越来越丰富, 目前成为了很多迁徙鸟类和其它动物的休息场所。
4.3 湿地可利用性评价
太和县沙颍河国家湿地公园水源补给完善, 流域两侧不存在排污严重的厂矿, 这有利于湿地保护工作的开展。沙颍河枯水期一般为10月底至次年2月底, 枯水期介于正常蓄水位与恶劣水位之间;丰水期一般为6月初至当年9月中旬, 水位介于正常蓄水位与5年一遇排涝水位之间。而且新建的耿楼泄洪闸水利枢纽工程对沙颍河下游流域的经济发展和生态环境安全起到了极其重要的作用, 沙颍河流域水位得到很好控制, 在老母猪巷和黑茨河流域, 开展了湿地保护和环境美化工程, 提高了太和县城市品位, 也为附近居民提供了一个休闲娱乐的场所。
5 湿地生物多样性保护对策
沙颍河国家湿地公园具有典型的生态过渡区特点, 湿地资源丰富, 水生、湿生、沙生物种多样, 湿地体系完备。2009年自建设以来, 在原有地形、地貌和植被的基础上, 采用大量的乡土树种或草本进行植被恢复, 初步呈现出良好的生态景观。为了进一步改善沙颍河湿地的生态环境, 更好地保护湿地的生物多样性, 建议进一步加强以下几方面的措施。
5.1 加强湿地水文研究与管理
水源是湿地的重要因素, 水量和水质是维持湿地生态系统健康的关键因素。由于受到上游部分企业排污的影响, 加之来自于农田施肥、城市生活污水和工业废水等过量营养物质的排入, 致使太和县沙颍河流域水质水体富营养化现象时有发生。为此, 要发展长效的水文管理机制, 一方向控制治理太和县境内向沙颍河直排污水的情况, 另一方面, 将通过湿地公园建设, 采取生物措施与工程措施相结合的方式, 对耿楼附近的水域进行有效治理, 保证维持湿地生态系统健康的生态需水量, 调节好水资源配置, 协调水循环, 提高水质, 改善沙颍河水环境质量, 确保动植物生长良好, 维护沙颍河流域生态安全。
5.2 优化植物配置, 制定动植物保护规划
充分发挥湿地生态功能, 维护湿地生态系统的完整性和生物多样性。体现湿地景观的最佳途径之一就是种植水湿生植物。沙颍河湿地的水生植物种植建议采取沿岸列植和点植相结合的方式, 以体现湿地大范围景观的粗犷, 并能透出局部景观的精致。挺水植物种植主要有芦苇、芦荻、芦竹、黄菖蒲等, 浮水植物有菱、莲等, 沉水植物则由于清淤、航运之故导致湿地范围内的河道、池塘水体浑浊, 水体光照不足, 因此在整治与保护期间不宜引进沉水植物, 但在中后期, 可适当引入金鱼藻、水麦冬等沉水植物, 以便维持河道、池塘内的底泥稳定。
沙颍河湿地公园内水禽数量较多, 针对沙颍河湿地公园内水禽受到威胁的现状, 严格禁止各类捕杀鸟类的行为, 同时对水体内的固体漂浮物定期进行打捞, 提高水体环境质量。为了招引鸟类在湿地公园内繁衍生息, 根据鸟类的生活习性, 在湿地公园保育区内设置鸟类投食点, 改善鸟类的栖息环境。
5.3 制定科学的生态保护规划
以生态优先为原则, 优先考虑满足生态安全框架的建立和湿地资源的保护、保育所需要的土地规模与范围, 来进行生态等级区划分, 主要划分3个生态等级分区:一级生态保护区以保护自然生态系统为目的, 阻止冲击湿地的陆地化进程, 原则上在一级生态保护区范围内不新建建筑, 禁止一切破坏区域内植被、土壤及水体的行为, 维护湿地生态系统的动态平衡。二级生态保护区以生态环境建设为主, 根据生态环境质量、环境影响大小可适当开展以林业、生态农业等为主的绿色产业, 区内采取限制性游览, 并做好相关防火等安全工作。必要时可在游览区和保护区之间修建生态缓冲带。三级生态保护区以公园内部土地合理利用为目的, 可开展游园、广场等建设, 满足公园的基本服务功能, 提供游客休憩、购物、娱乐等活动场所, 相关建筑要符合公园内部原有景观的整体风格, 使用环保材料等建筑材料。
5.4 加大科普宣传教育力度
由于湿地的概念在我国引入较晚, 人们对湿地的社会经济与生态价值缺乏正确认识, 对湿地的保护意识薄弱, 甚至对湿地资源随意破坏, 所以需要加大对湿地保护宣传与教育的普及力度、广度、深度。要充分利用广播、网络、电视及报刊等传播媒体, 利用各类公共场所及展览馆、博物馆进行图片、标本、实物陈列展览, 开展“国际湿地日”和“爱鸟周”等活动, 对公民进行加强湿地保护的宣传教育工作, 强化公众湿地保护与合理利用的意识, 提高爱护湿地、保护湿地的国民意识, 使保护湿地资源就是保护自己家园的意识, 逐渐成为一种社会风尚。
摘要:阐述了太和沙颍河国家湿地公园的动植物资源现状, 以及沙颍河湿地综合保护工程在建立生物多样性保护体系中的积极工作, 并在此基础上提出了进一步保护和修复湿地的措施。
关键词:太和沙颍河,湿地公园,生物多样性,修复
参考文献
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生物多样性对于人类、生态、物种、地球甚至宇宙都至关重要,而且今天保护生物多样性的意义也几乎家喻户晓。但是,如何保护生物多样性却并非家喻户晓,这里有科学的盲区,更有知识的欠缺。因此,需要科学家和专家指导所有公民参与到保护生物多样性的行动中来。
如今,面对生物灭绝,人类首先要负起责任和找到解决的办法,这也如同人类在发展经济一样,需要科学知识的指导。没有科学的指导,保护生物多样性的行为很可能落空或南辕北辙。在现实中,很多人由于没有保护生物多样性的科学知识,一些看起来是保护生物多样性的行动却是在破坏生物多样性。正如专家所言:“不当的方式有时反而会破坏我们想要保护的。”
例如,在现实生活中,有的人买鱼或其他水生生物到湖里放生,以为是一举两得的行为,既行善,又保护了生物多样性。但是,这种行为却可能破坏生物多样性。因为,买来的鱼大多是外来物种,放生到当地后,会对当地的鱼类构成威胁,反而会破坏一个地区脆弱的生态系统。
类似的行为还有在自然保护区对动物的喂食,如把面包、馒头等扔入湖水中喂鱼,而且很多游客都这么做,已经形成一种普遍行为。然而,这种行为却容易引起水中有机物增多,反而会破坏生态平衡。在自然保护区竖立密度很高的围栏,以为可以保护草场和自然保护区,但却既阻碍了一些动物的迁徙繁殖,还会使一些动物受到伤害,也就造成了对生态和生物多样性的破坏,产生事与愿违的结果。
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,包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统,是生命系统的基本特征。生命系统是一个等级系统,包括多个层次或水平:基因、细胞、组织、器官、种群、物种、群落、生态系统、景观。每一个层次都具有丰富的变化,即都存在着多样性。但在理论与实践上重要且研究较多的主要有基因多样性(或遗传多样性)、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。现在,人们往往把生物多样性视为生命实体本身,而不仅仅看作生命系统的重要特征之一。人类文化的多样性也可被认为是生物多样性的一部分。正如遗传多样性和物种多样性一样,人类文化(如游牧生活和移动耕作)的一些特征表现出人们在特殊环境下生存的策略。同时,与生物多样性的其它方面一样,文化多样性有助于人们适应不断变化的外界条件。文化多样性表现在语言、宗教信仰、土地管理实践、艺术、音乐、社会结构、作物选择、膳食以及无数其它的人类社会特征的多样性上。
生物多样性是人类赖以生存的物质基础,其价值可以从下列两个方面得以了解。第一,直接价值。从生物多样性的野生和驯化的组分中,人类得到了所需的全部食品、许多药物和工业原料,同时,它在娱乐和旅游中也起着重要的作用;第二,间接价值。间接价值主要与生态系统的功能有关,通常它并不表现在国家核算体制上,但如果计算出来,它的价值大大超过其消费和生产性的直接价值。生物多样性的间接价值主要表现在固定太阳能、调节水文学过程、防止水土流失、调节气候、吸收和分解污染物、贮存营养元素并促进养分循环和维持进化过程等7个方面。随着时间的推移,生物多样性的最大价值可能在于为人类提供适应当地和全球变化的机会。生物多样性的未知潜力为人类的生存与发展展示了不可估量的美好前景。
生物多样性受到的威胁
近年来,物种灭绝的加剧,遗传多样性的减少,以及生态系统特别是热带森林的大规模破坏,引起了国际社会对生物多样性问题的极大关注。生物多样性丧失的直接原因主要有生境丧失和片段化、外来种的侵入、生物资源的过度开发、环境污染、全球气候变化和工业化的农业及林业等。但这些还不是问题的根本所在,根源在于人口的剧增和自然资源消耗的高速度、不断狭窄的农业、林业和渔业的贸易谱、经济系统和政策未能评估环境及其资源的价值、生物资源利用和保护产生的惠益分配的不均衡、知识及其应用的不充分以及法律和制度的不合理。总而言之,人类活动是造成生物多样性以空前速度丧失的根本原因。
中国是生物多样性特别丰富的国家之一。据统计,中国的生物多样性居世界第八位,北半球第一位。同时,中国又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。中国的原始森林长期受到乱砍滥伐、毁林开荒等人为活动的影响,其面积以每年0.5×104km2的速度减少;草原由于超载过牧、毁草开荒的影响,退化面积达
87×104km2。生态系统的大面积破坏和退化,不仅表现在总面积的减少,更为严重的是其结构和功能的降低或丧失使生存其中的许多物种已变成濒危种或受威胁种。高等植物中有4000—5000种受到威胁,占总种数的15%—20%。在“濒危野生动植物种国际贸易公约”列出的640个世界性濒危物种中,中国就占156种,约为其总数的1/4,形势是十分严峻的。
生物多样性保护关系到中国的生存与发展。中国是世界上人口最多人均资源占有量低的国家,而且是85%左右的人口在农村的农业大国,对生物多样性具有很强的依赖性。中国是近年来经济发展速度最快的国家之一,在很大程度上加剧了人口对环境特别是生物多样性的压力。如果不立即采取有效措施遏制这种恶化的态势,中国的可持续发展是不可能实现的,甚至会威胁到世界的发展与安全。生物多样性保护的重要行动
生物多样性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。生物多样性的意义主要体现在生物多样性的价值,对于人类来说,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。
直接使用价值:生物为人类提供食物、纤维、建筑和家具材料、药物及其他工业原料。
生物多样性还具有美学价值。如大千世界色彩纷呈的植物和神态各异的动物与名山大川相配合才构成赏心悦目的美景。还激发文学艺术创作的灵感。
间接使用价值:是指生物多样性具有重要的生态功能。无论哪种生态系统,野生生物都是不可缺少的组成成分。在生态系统中野生生物之间具有相互依存=相互制约的关系。共同维系生态系统的结构和功能。野生生物一旦减少,生态系统稳定性就要遭到破坏,人类生存环境也就要受到影响。
潜在使用价值:野生生物种类繁多,人类对他们已经做过比较充分研究的只是极少数,大量野生生物的价值目前还不清楚。但可以肯定,这些野生生物具有巨大的潜在的使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生,它的各种潜在使用价值也就不复存在了。
鉴于生物多样性面临的严峻局面,有关的国际组织或机构以及许多国家政府都纷纷采取措施,致力于生物多样性的保护与可持续利用工作。联合国环境规划署在1987—1988年起草的1990—1995年联合国全系统中期环境方案中提出了保护生物多样性的目标、策略以及实施方案。1992年6月在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会(UNCED)通过了1994年至2003年为国际生物多样性十年的决议。同时,通过了《生物多样性公约》(以下简称公约),当时有150个国家首脑在《公约》上签字。《公约》的宗旨是保护生物多样性、可持续利用生物多样性以及公平共享利用遗传资源所取得的惠益。《公约》主要包括国家主权与人类共同关心的问题、保护和可持续利用、有关获取的议题和资助机制等4个方面的内容。该《公约》是一个框架文件,强调国家水平的行动,为各缔约国如何履行公约留下了充分的余地。为了纪念《公约》生效,更好地宣传和履行《公约》,联合国大会于1994年12月29日通过49/119号决议,决定从1995年起,每年的12月29日为“国际生物多样性日”。联合国环境规划署分别于1994年、1995年、1996年和1998年在巴哈马首都拿骚、印度尼西亚首都雅加达、阿根廷首都布宜诺斯艾利斯和斯洛伐克首都布拉迪斯拉发召开了四次缔
约国大会,对《公约》的履行起到了重要的推动作用。为了保证科学有效地履行《公约》,还专门成立了科学、技术和工艺附属机构(SBSTTA)。
我国积极参与全球性生物多样性保护行动,1992年李鹏总理代表中国政府参加了在巴西召开的联合国环境与发展大会,并在《公约》上签字。继而,中国政府批准了这个《公约》,并履行承诺的义务。在国务院环境委员会下成立了国家履行《公约》工作组,协调我国的履约工作。分别于1994年和1997年完成了《中国生物多样性保护行动计划》和《中国生物多样性国情报告》,并正式发布。同时,加强物种保护和自然保护的法规建设,并陆续启动了天然林保护工程等有关生物多样性保护的工程。为中国生物多样性保护奠定了较好的基础。政府的决心和措施是十分重要的。但光有政府的努力是不够的,必须全国人民齐动员,共同奋斗,才能保护好我国的生物多样性,实现社会经济的可持续发展。
中国的生物多样性正受到非常严重的威胁,中国的生态系统有40%处于非常严重的退化状态,各种开发建设的人为破坏仍在继续,物种生存面临威胁;外来入侵物种危害日益严重,生物安全管理亟待加强;生物遗传资源流失问题突出,保护和管理不到位;西部地区生物多样性急需采取抢救性保护措施。
第一节 生物多样性保护
1.1生物多样性
人类生存与发展归根结底依赖于自然界各种各样的生物,多样性是人类赖以生存的各种有生命资源的总汇和未来工农业医药业发展的基础,为人类提供了食物能源材料等基本需求,同时生物多样性对于维持生态平衡稳定环境具有关键性作用,为全人类带来了难以估价的利益。生物多样性的存在使人类有可能多方面多层次地持续利用甚至改造这个生机勃勃的生命世界,丧失生物多样性必然引起人类生存与发展的根本危机。
什么是生物多样性 ?
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
国际生物多样性日---5月22日
1994年,联合国大会49/119号决议案宣布12月29日为“国际生物多样性日”。从2001年起,根据第55届联合国大会第201号决议,国际生物多样性日由原来的每年12月29日改为5月22日。
这个国际纪念日的确立,说明生物多样性问题已经引起各国政府的广泛关注。生物多样性保护与持续利用已成为人类与环境领域的中心议题。
山地
草原
海洋
草原景观
高山草原景观
非洲草原
丘陵草原
森林景观
西藏大峡谷森林景观
沙漠景观
西非沙漠景观
1.2生物多样性的意义和价值
直接价值
中药店
中药材
活熊取胆
玳瑁与海龟
间接价值
间接价值主要是维持生态平衡和稳定环境生物多样性。
(1)植物通过光合作用将太阳能储藏起来形成食物链中能量流的来源,为绝大多数物种的生存提供能量基础。
(2)保护水源,维持水体的自然循环。
(3)调节气侯,净化大气,改善生态环境。
(4)防止水土流失,减轻泥石流滑坡等自然灾害。
(5)为人类提供了居住游乐和休养的场所。
非消费性使用价值:生态系统支持价值;
主要表现在固定太阳能、调节水文学过程、防止水土流失、调节气候、吸收和分解污染物、贮存营养元素并促进养分循环和维持进化过程等7个方面。据估算,中国天然植被生态系统的潜在效益在6.58万亿/年以上。
中国生物多样性经济价值
选择价值:作为基因库的价值
目前人类95%的人口依赖的是30余种作物,其中又以小麦、稻谷、玉米为主。在作物栽培中,经常因为品种改良和病虫害原因需要培育新的品种。新品种培育所需要的基因必须由野生物种资源中引进,人类目前尚不能人工创造任何基因。因此,作为种质源的野生基因库,其价值是非常巨大的。
1.3 全球生物多样性概况丰富的世界生物多样性及其分布
生物多样性
中国的生物多样性
中国海洋的物种多样性
中国(包括香港、澳门、台湾)海洋水域有记录的海洋生物种类多达20278个物种,其中水产生物:鱼类3032种,蟹类734种,虾类546种,各种软体动物共2557种(含贝类2456种,头足类101种)。此外还有各种大型经济海藻790种,各种海产哺乳动物29种。如此众多的生物种数说明了中国海洋水产生物资源的丰富和多样。
红嘴相思鸟俗称爱情鸟
大家猜一猜:我是誰?
中国生物物种数量统计
中国的动植物种类统计
植物的特点
露美玉—石头花
古莲这是由煤层中挖掘出来的莲子,萌芽后精心培育长出的莲。
存在价值
只有存在生态系统,才有人类的生存的基础,因此必须改变以人类为中心的观点及任意主宰一切的欲望。地球上人类出现不过几万年,而其它生物在人类出现以前,已经生生不息的存在了几亿年。
在茫茫的宇宙中,蔚蓝色的地球因为有了生命才独一无二,与宇宙空间其他冷寂的行星有多么巨大的差别啊!
地球是人类惟一的家园,人类只是全部生物中的一员。
1.4 生物多样性现状与问题
(1)物种灭绝导致生物多样性快速丧失
(2)生态环境破坏使生态系统简化和均匀化
(3)经济贸易给物种生存带来威胁
渴望
—水源性缺水
污水横流
——水质性缺水
1.5物种灭绝导致生物多样性快速丧失
快速丧失的生物多样性
蕴藏着全球70% 物种的热带森林目前仅残存900 万平方公里,并且正以7.6-9.2 万平方公里的速度消失,按此发展2530 年后热带森林即彻底消亡。
大部分专家认为二三十年内全球生物多样性总量的1 4 %将濒临灭绝。
保守估计每天都有一个物种灭绝,到2050 年25%的物种陷入绝境。
中国已灭绝的动植物
犀牛、新疆虎、白臀叶猴、麋鹿、崖柏、喜雨草、雁荡润楠等。近50 年灭绝的有台湾髭羚、儒艮、野象坡鹿、懒猴与多种长臀猿。
东北虎目前残存不到数十只;华南虎残存数更少。植物中的银缕梅、广西青梅、膝柄木、猪血木、普陀鹅耳枥、天目铁木及华盖木等目前仅残存1 7 株。
胭脂鱼---即将灭绝
中华虎凤蝶
中华鲟
蜂猴
圆口铜鱼
版纳鱼螈
个旧盲高原鳅俗称盲鱼。长期生活于地下河黑暗的环境中,眼退化,对光无反应。特有种,仅分布于中国云南个旧卡房芭蕉箐的地下河中。
1.5生境破坏与孤岛效应
任何物种对栖息地都有面积要求,因此,生态系统的分割和破碎化,会产生生态环境岛屿,导致高级物种的减少和生态系统的简化。
1.6 经济贸易与物种
捕猎:
饕餮是人类之耻
刀鱼,也称江刀,在清代美食家李渔眼里,它是 “春馔妙物”。自古以来,江刀、鲥鱼、河豚并称“长江三鲜”,因刀鱼应市最早,故列三鲜之首,现在越来越少而身价百倍。今年3月,苏州市场上喊出一公斤江刀4000元的天价,在江阴,有高档饭店每盘清蒸江刀价格在万元以上。
刀鱼,成了人类饕餮之欲的牺牲品。
商贸:
国家环保总局公布的首批入侵我国的16种外来入侵种——植物部分
3.图4.图5.(Lolium temulentum)原产欧美洲 地中海地区,现广布世界各地,是我国限制检疫对象,我国除西藏和台湾外,各省(区)都曾有过报道图6.互花米草(Spartina alterniflora)原产美国东南部海岸,1979年引入我国,分布于我国上海、浙江、福建、广东、香港图7.飞机草(香泽兰)(Eupatorium odoratum)原产中美洲1934年在云南发现,现分布于我国台湾、广东、香港、澳门等地,危害多种植物和牧场。图8.凤眼莲(水葫芦)(Eichhornia crassipes)原产巴西,见于我国华北、华东、华中和华南的19个省(自治区、直辖市),作为猪饲料推广后大量逸生,堵河道、破坏水生态系统等。图9.假高梁(石茅、阿拉伯高粱)(Sorghum halepense)原产地中海地区,现分布与我国16个省(自治区、直辖市),是30多种家作物的杂草
1.7生物多样性保护的原则
预防性的生态恢复:
对于生态的保护需要有预见性,不能等到问题出现以后再进行补救
保护生态系统完整性:
物种是生存于生态中的,如果生存环境被破坏,对于目标物种的保护就不可能成功。保护和利用相协调:
生态保护需要形成可持续的开发利用,将周边居民的利益与生态保护协调一致。
1.8生物多样性保护战略
生物多样性损失的根本原因:
人口增长和人均消费资源的增加;
全球贸易的副作用:富国对穷国的资源掠夺。
1.9国际合作与行动
联合国与国际公约
《生物多样性公约》
全球各种自然保护组织推动的一些旨在保护濒危物种和自然生态的行动。
1.10自然保护区
每一种物种,要维持最小的种群数量,必须保证一定的活动区域。自然保护区需要按照科学计算设置,不得小于拟保护物种所需要的临界规模,并实行积极的生态系统管理,以满足生物多样性保护的原则。
到2003年底,中国已建立各种类型、不同级别的保护地达5000余处,占国土面积的18%以上,超过世界水平指标。其中,自然保护区近2000处,风景名胜区800余处,森林公园800余处,地质公园50余处,水利风景区50余处,此外还有自然保护小区、农田保护区等1000余处。略高于全球平均水平。
1.11生物多样性的可持续利用
旅游:
非洲国家的野生动物公园,通过旅游活动来促使当地居民发展经济,更好地保护野生动物。可持续开发利用:
泰国的鳄鱼产业;
中国的扬子鳄繁育中心,适当出售幼鳄作为宠物,收入作为野生鳄鱼的保护基金。
第二节 可持续发展战略
2.1 可持续发展的概念
(1)布伦特兰《我们共同的未来》给可持续性发展下的定义是:“既满足当代人的需求,又不危及后代人满足其发展的需求”。以上论述,包含了两个重要的概念,一是人类要满足发展的需求,二是不能损害自然界支持当代人和后代人的生存能力。(2)英国经济学家皮尔斯和沃福特在1993年出版的《世界无末日》一书中提出了如下的定义:“当发展能保证当代人的福利增加时,也不应使后代人的福利减少。”2.2 可持续发展的基本原则
一、公平性原则
1、本代人之间的公平性
2、代际之间的公平性
二、持续性原则
资源的永续利用和生态环境的可持续性
三、共同性原则
人类要共同促进自身之间和自身与自然之间的协调发展
可持续发展的实质
(1)人类生态系统稳定运作不随时间推移而衰减
(2)可持续运作的生态系统是无限永恒存在的状态
(3)经济发展不应超出环境容量的极限
(4)经济与发展必须协调发展
可持续发展思想的核心
正确规定两大基本关系:
(1)“人与自然”之间的关系
(2)“人与人”之间的关系
2.3 环境影响方程研究
1、环境影响方程
环境影响=人口X人均富裕程度X谋求富裕造成的的环境影响2、损害方程
损害=人口X人均经济活动X使用的资源X该资源对环境的压力X该种压力的危害
2.4资源可持续利用的两个概念
(1)最低安全标准
(1)社会使用可再生资源的速度,不得超过再生资源的更新速度;
(2)社会使用不可再生资源的速度,不得超过作为其替代品的开发速度;
(3)社会排放污染物的速度,不得超过环境对污染物的自净能力。
(2)代际公平
保护生物多样性
一、课题背景、意义
1、背景说明:
随着经济的发展,人口的增加,环境的破坏,生物灭绝的速度让人触目惊心,以前我们身边很多常见的动植物,我们的孩子都只能在书本上或电视上才能看到了。大量生物的消失已经严重影响了我们的生活。
2、课题的意义(为什么要进行本课题的研究):
通过本次实践活动让学生知道我县生物资源的现状,更深入了解生物多样性的重要性。通过亲身实践,较为全面地认识本地的生物,激发热爱自然,热爱家乡的情感,增强环保意识。通过参与实践活动,提高学生调查、收集、处理信息与人沟通的能力,以及互相合作学习、利用互联网学习的能力。通过实施本活动,让学生多角度地认识今天我们周边环境的情况,从而形成一种健康、进取的生活态度,激发学生爱惜我们的生物资源。养成负责任的社会态度,同时提高学生的环保意识。
二、研究性学习的教学目的和方法(按照新课程标准的三纬目标阐述进行研究性学习的教学目的)
知识与技能:
1、知道佛冈生物资源的现状。
2、了解本地生物多样性遭到的破坏,认识到保护生物资源的意义。
3、了解威胁生物多样性的原因、知道维持生物多样性的有效途径。过程与方法:
1、学会采用多种方式途径收集资料(上图书馆查阅、实地观察、调查访问等),并能对各种资源进行筛选、整理、分析。
2、经历发现问题、分析问题、解决问题的研究过程,初步学会探究学习的方法,能写出调查报告。
3、经历小组合作学习,调查取证,初步学会如何与人交际、与人协作。情感态度与价值观:
1、对生物资源遭到严重破坏的现状产生危机感。
2、积极主动地宣传生物资源的保护工作。
3、懂得在学校生活、家庭生活、社会生活中及以后生产生活中自觉保护环境、保护生物资源。xuéxiàoyánjiūxuéxí
4、更好地认识家乡,热爱大自然,热爱家乡和为家乡做贡献。
5、通过活动,增强相互关心、团结协作的集体精神。
三、参与者特征分析(重点分析学生有哪些共性、有哪些差异,尤其对开展研究性学习有影响的因素。)
1、学生是七年级的学生;
2、学生已经有500到800字的作文能力;
3、学生的有一定的统计知识;
4、学生对周围的生物比较熟悉;
5、学生思维活跃,善于和同学交流,乐于表达自己,渴望达到同学和教师的赞许;
6、学生非常乐意承担这个调查研究。
7、学生对生物多样性的认识不深,对保护生物资源的重要性与迫切性不太重视。
四、研究的目标与内容(课题研究所要解决的主要问题是什么,通过哪些内容的研究来达成这一目标)
课题研究所要解决的主要问题:
1、本地生物资源的现状。
2、生物消失与减少的原因。
3、生物资源被破坏的危害。
4、如何保护我们身边的生物及其生活的环境。
通过以下内容的研究来达成这一目标:
1.收集有关佛冈生物资源过去与现在的情况进行对比,找出两者不同之处,从而唤醒同学们对生物资源的保护意识。
2.本地生物物种与数量减少的调查及分析。
3.人的活动对当前生物生存环境影响的调查与分析。
4、生物多样性遭破坏对我们生活的影响调查。
5.政府社会对生物保护的态度与实施的情况。
学生可能的选题内容是:
1:保护我们周围的生物
2:我们身边最后的生物会是谁?
3:保护生物就是保护我们自己
4:家乡的变化
五、研究的预期成果及其表现形式(研究的最终成果以什么样的形式展现出来,是论文、实验报告、实物、网站、多媒体还是其他形式)
每个专题都会有一份调查报告,每个专题都会制作相应的手抄报,每个学生都会有记录活动过程的笔记,每个学生都会有喜爱生物的照片,每个学生都会有保护生物资源的宣传标语,每个学生都会得到一份来自自己、同组组员、他组以及老师评价形成的综合评价。
六、资源准备
根据主题教师提供的资源:
1、各种动植物的名录。
2、农业局、林业局、环保局等相关单位的联系电话以及联系人。
3、学校图书馆、电脑室、多媒体教室。
4、生物多样性的相关资料。
5、评价量规。
七、研究性学习的阶段设计
研究性学习的阶段
第一阶段:动员和培训(初步认识研究性学习、理解研究性学习的研究方法)接触、讨论问题。了解本次活动的学习目的。学习了解本次综合实践活动的步骤、方法、要求。
1呈现各种动植物的照片,触动学生的心灵。
2组织学生就问题谈感受,提问题。
3利用演示文稿介绍本次综合实践活动的步骤与方法。
第二阶段 课题准备阶段
提出和选择课题
1讨论要比较全面地了解本地生物资源的变化,应该从哪些方面展开调查呢? 2经过师生共同讨论,以学生最急于了解或最感兴趣的方面,确定研究主题,比如:
1、生物多样性破坏的原因。
2、生物多样性对我们的意义。
3、人类活动与生物资源。
4、本地生物史的变迁。组织学生讨论。与学生一起筛选课题,确定研究的课题。
成立课题组
1.学生根据自己的专长和喜好确定自己的选题,并根据选题形成小组。
2.各小组成立后,选定组长,学习讨论小组合作学习评价量规。
3.根据自己的选题,进行小组分工,小组内分工可以为收集资料小队、实地考察小队、科学实验队、宣传队等。
1在学生自愿成组的前提下,合理调配各组成员,以利于能力较弱的学生也可以安排到工作。
2制订合作学习规则(或者合作学习评价量规)提供给学生。3组织、指导学生的小组讨论、小组成员分工。
形成小组实施方案
各小组根据分工制定研究计划,分配研究时间,细分研究内容,制作调查表,预定成果等。
1设计“研究方案”模版,为学生制订研究方案提供指引。2设计“调查记录表”为学生调查记录提供指引。
3设计成果展示模版,为学生展示研究结果提供指引。
第三阶段:课题实施阶段
一、收集资料活动
本活动采取的形式多样:走访、上网下载、上图书馆查阅。活动分两个阶段进行,第一阶段:组织学生到相关单位采访专家,第二阶段采取分散方式,一部分同学走访群众,其余的同学广泛搜集各类相关书籍资料。
二、实地考察活动
选择几个典型的地方进行观察拍摄,了解当地生物的生活环境,摸清生物的种类和数量。
三、拯救生物活动
把搜集到的资料和拍摄调查到的材料整理,以各种形式向周围的人展示,宣传爱护生物,爱护我们的家乡。
1组织学生到农业、林业等部门采访专家;
2给学生一些明确的调查目的地;
3给学生一些考察重点提示;联系好一些种植户养殖户,让学生准备好笔记本,约定时间采访。5 给组长发放“活动记录表”,以用作每次小组活动后收集整理信息。
6及时跟踪了解各小组活动进行情况,为学生出谋划策,当好参谋指导作用,让学生随着活动的开展,不断修改活动方案,调整活动方式,保证活动的顺利进行。
第四阶段:评价
(思考:用什么样的方式对学生的学习过程、学习结果进行评价,以促进学生的学习。)1各小组分组汇报自己将近一学期的研究成果,如照片、手抄报、调查报告等。2各成员参照(评价表1)进行自我评价,由小组长收集,整理汇报。3 小组参照(评价表2)汇报小组自评。
4当所有组成果汇报完毕,各小组还要参照(评价表2)整理意见,对其他小组的活动成果展开评价。各组长整理汇报本组的“被访者评价”以及“家长评价”。6 各成员集成自评、组评、他评和教师评价,填写完成(评价表4)。
老师根据一个学期以来,各小组活动情况,利用(评价表3)给出教师意见。老师根据整个活动过程给出评价意见和指导意见。
1 人类农业发展史中生物多样性的变化
农业的发展史是人类改造自然、建立人工生态系统的历史。在这个漫长的历史过程中, 由于人类改造自然能力的不断增强以及对其生存环境价值取向的变化, 农业生态系统生物多样性也在不断发生着变化, 主要经历了5个阶段, 具体如下:
一是森林农业。最早的农业是以原始的狩猎和野果的采集为主。在这一阶段, 由于人类对自然的作用力有限, 以利用和适应为主, 对生态系统及其生物多样性的影响效果不大。研究表明, 墨西哥东北部玛雅的农业森林植物种类超过300种, 其中超过200种植物在医药领域发挥重要的作用, 33种植物用于建材制造领域, 81种植物用于采集或其他用途[1]。二是火农业。当人类掌握作物的栽培技术后, 为提高作物的产量及栽植面积, 人类常采用烧山或砍除后烧掉的方法来扩大种植面积, 进行单一作物的栽培。烧山会把范围内的所有动物、植物全部烧死。火农业无疑是以牺牲生物多样性为代价的, 但是由于古代森林资源丰富, 同一块地常使用一段时间后即废弃, 由于周围生物的再度入侵, 其生物多样性的减少可以得到缓减。三是水农业。即采用单一种植方式, 在农业生产中通过灌溉解决水分供应和施肥、除草、病虫害防治等一系列主要栽培措施, 生产力得到提高。同时, 其高度的人为干扰也严重破坏生态系统的复合结构, 生物多样性较低。但是由于水农业系统有着良好的水生环境, 其生物多样性还是有一定的保障。Heckman[2]研究发现, 泰国东北部一块传统水稻田富含590个物种, 包括146种节肢动物、166种藻类、10种两栖爬行动物、83种纤毛虫、18种鱼类。四是石油农业。进入工业社会后, 由于人口的不断增加以及对资本最大化的追求, 一些发达国家采取以高能量投入为特点的石油农业生产模式, 其以石油、机械、化肥及农药等的投入大大提高农业生产率, 为人类社会在近代的高速发展做出巨大贡献。但由于大量使用化肥和农药, 农业生态环境中的土壤结构被破坏, 物质消亡导致其生物多样性大大降低, 石油农业并不能处理好生产与生态环境, 资源开发利用与保护之间的关系, 农业生态环境不断恶化。五是生态农业。进入20世纪后期, 由于石油农业导致的生态环境恶化不断加重, 人类开始反思自己的行为, 并着力创建一种良好的人与自然以及生态—技术—经济和谐发展的农业发展模式———生态农业。由于生态农业强调生态系统的自然属性及其稳定性, 生物多样性的保持无疑成为其中的重点。
2 生物多样性与农业生态系统的稳定性
生物多样性与自然生态系统稳定性的关系问题一直是学术界没有圆满解决的问题。到目前为止, 多数学者和研究人员都相信生物多样性能增加系统的稳定性, 但关于二者关系的研究非常少[3]。一个稳定的生态系统至少要保持一定数量的生物多样性, 这已是共识。对于现代的农业生态系统, 由于人为干扰十分严重, 因而会使其生物多样性往往达不到一个自然稳定生态系统的要求。中科院冯耀宗通过40余年对人工群落的研究表明, 随着种类增加, 层次复杂加大, 系统在生物量及生产力上均有明显增加;小气候中随着结构的复杂化加大, 相对湿度也随着增加, 最高温度降低, 最低温度升高, 风速减少, 土壤流失明显减少, 对低温风害的抵抗力加强, 表明人工生态系统结构明显影响系统的稳定性[4]。
3 生物多样性与农业生态系统的生产力
根据进化论理论推测, 生物多样性可提供更加丰富的可利用资源, 从而提高了群落生产力, 并被应用于生产实践。当前, 由于经济发展中过于开发自然资源, 生物多样性明显下降, 也产生维持多样性和追求高生产力的矛盾。农业生产的目标是实现作物高产、优质, 而导致品种单一化, 使物种减少, 加速捕食生物、菌根、固氮细菌、传粉及种子传播生物消失的速度。
研究表明, 在一定范围内人工生态系统的生物多样性与其生产力呈正相关关系, 生物多样性越丰富, 生产力越高, 从长远来看, 单一的人工生态系统生产力要远远差于复合型。Trenbath[5]研究表明, 344个草本植物混作可促进作物增产。冯耀宗[6]研究表明, 在热带经济作物组成的多层多种人工生态系统, 由于其能充分利用太阳辐射能量, 因而提高系统生产力。作为一个典型的人工生态系统, 农业生态系统在目前整个世界范围内以单一作物作为主要种植方式的条件下, 提高其生物多样性, 配置适当的混作作物, 能有效地提高其系统生产力[7,8]。
4 保护生物多样性, 促进农业可持续发展
4.1 农业对生物多样性的破坏
(1) 栖境的改变。人类对土地的过度开发和集约化利用, 不断地缩小和改变着各种生物的栖息环境。在我国东南部的集中农区, 由于城市化和园田化的发展, 土地资源没有得到合理的开发和利用, 森林、草地和湿地生态系统不断被蚕蚀, 少量田地和湿地成为受人类影响很大的残留野生生境“岛屿”, 永久绿地面积比例过小[9]。20世纪50—90年代, 全国累计开垦荒山荒地约0.34亿hm2, 约等于国土面积的3.5%[10], 单一农业生态系统的不断扩大, 大大缩减适生物种的数量。
(2) 化学污染。现代农业的发展离不开化学产品, 随着人类对土地生产力提高的不断需求, 单一的农业生态系统导致病虫害大面积发生, 人类对各种化学农药、化肥的依赖性进一步增强。化学产品的大范围使用, 不仅对人体健康产生危害, 还加快了自然物种的灭绝速度[11]。
(3) 过度猎取。人类的发展进程中, 一直源源不断地从自然界中获取资源, 导致资源结构被改变, 一些珍贵的野生资源数量不断减少甚至呈区域灭绝状态, 资源价值降低。随着沿海经济及工农业生产的快速发展, 海洋开发活动不断增加, 中国海洋生物多样性已经受到不同程度的损害, 并且这种损害正呈现持续上升的趋势[12]。
(4) 外来生物的引进和侵入。外来物种入侵对生境的影响表现为占领生态位—排挤当地物种—减少当地物种多样性—导致生态系统单一或退化—改变或破坏当地自然景观, 污染当地的遗传多样性 (入侵种与当地种的基因交流可能导致当地种的遗传侵蚀) 。20世纪80年代, 我国从美国引进互花大米草 (S.alterniflora) 、从英国引进海滩大米草 (Spartion angelica) , 并在沿海滩涂区域种植, 也获得一定的生态效益[13,14]。但随着种植时间的持续, 区域原有的滩涂生物群落结构被改变。新疆从额尔齐斯河引入的河鲈鱼 (Perca fulviatilis) , 已导致新疆博斯腾湖中的新疆大头鱼 (Aspiorhynchus laticeps) 濒于灭绝。
4.2 保护对策
(1) 开展生态农业建设。20世纪80年代初, 我国提出发展生态农业, 强调在保护生态系统的前提下发展农业生产。在新型的农业生产方式中, 强调薪炭林建设的作用, 提倡使用小水电、风能、沼气等可再生能源;注意保护和建设植被, 控制水土流失;推广种植绿肥, 提高肥料的综合利用率, 培肥地力;实行病虫害综合防治, 控制化学污染;根据区域资源优势和生产特点, 积极调整产业结构, 实行种养加相结合、农林牧副渔相结合的生态模式[15]。
(2) 优化作物种植模式和土地耕作管理。单一种植和粗放耕作管理是导致农业生物多样性减少的原因之一。因此, 在进行农业生产时要因地制宜, 根据生态学原理, 对农田作物进行合理资源配置和种群构建, 改单一种植模式为复合立体种植模式。采用复合农林业和生态农业技术, 实现不同作物的轮作与间作套种, 以充分利用空间与环境资源, 还要加强农田的水分与土壤耕作管理, 促进提高农业生态系统的生产力, 同时增加农田的生物多样性[16]。
(3) 建立农业生物多样性保护技术体系。深入研究农业生物多样性保护的关键技术, 建立相应的技术体系是实现农业生物多样性保护的强有力保证。一是健全环境污染防治技术, 包括优化施肥技术、高效低毒低残留农药的生产与喷施技术、清洁生产技术、废弃物的资源化技术、病虫害综合防治技术等;二是提倡实施种质单一化防治技术, 包括复合农林业技术、生态农业技术、立体农业技术等;三是采取水土流失防治与控制技术, 如等高耕作技术、防护林技术、生物篱笆技术、坡面工程技术等;四是实行物种保护技术, 包括基因工程技术、人工繁育技术、遗传育种技术、就地保护与迁地保护技术等[7]。
(4) 加强农业生物多样性的监测管理。为完善和丰富农业生物多样性系统的基础数据, 应该加强野外定位监测网络站点的建设, 综合详查不同地区的农业生物多样性, 进行农业生物种类的分类与编目, 建立农业生物多样性数据库和管理信息系统。同时, 适当地建立一批各具特色的农业生物多样性保护区, 加强农业生物种质资源库与基因库的建设, 以保护农业生物的遗传多样性、稀有或濒危的农业生物物种 (包括野生亲缘物种) , 进一步提高生态系统的生产力[17,18,19]。
摘要:阐述人类农业发展史中生物多样性的变化、生物多样性与农业生态系统稳定性及生产力的关系, 对生物多样性与农业生态系统关系的研究成果进行总结, 并在此基础上, 提出保护生物多样性、促进农业可持续发展的建议, 以达到生物多样性与农业生态系统的平衡发展。
Key words: Yunnan; Biological diversity; Species diversity; Genetic diversity; Ecosystem diversity; Protection situation
根据联合国第55届大会第201号决议,国际生物多样性日由原来的每年12月29日改为5月22日。中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一,也是批准加入《生物多样性公约》最早的国家之一。云南是中国生物多样性最为丰富的省份,其生物多样性在全国占有举足轻重的地位。
关键词:云南;生物多样性;物种多样性;遗传多样性;生态系统多样性;保护现状
何谓生物多样性
生物多样性是地球上的生命有机体几十亿年发展进化的结果,是地球生命的基础。人类的发展归根到底也有赖于自然界中各种各样的生物。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,包括数以百计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因,以及它们所组成的生物复合体系与其生存环境所组成的复杂的生态系统,及其相互之间的作用。联合国1992年订立的《生物多样性公约》中规定:“生物多样性”(Biological diversity或Biodiversity)是指所有来源的活的生物体中的变异性,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,这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。
生物多样性包括三个层次:物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。物种多样性(Species diversity)是指地球上活有机体变异的概念,是一定空间范围内物种的丰富性及其优势与均匀性来衡量的。遗传多样性(Genetic diversity)是指同一物种的不同地理种群或生态群及其变异个体在遗传基因上的一致性和差异性。生态系统是不同生境、生物群体以及生物圈生态过程的总和。生态系统多样性(Ecosystem diversity)是指生物圈内生境、生物群落和生物圈生态过程的多样化及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。无论是物种多样性还是遗传多样性,都是寓于生态系统多样性之中,生态系统多样性的保护直接影响着全球的变化和物种多样性及其基因的多样性。
云南生物多样性的特点
云南省位于中国西南边陲,位于北纬21°8′32″-29°15′8″和东经97°31′39″-106°11′47″,北回归线横贯云南省南部。云南全境东西最大横距864.9公里,南北最大纵距990公里,总面积39.4万平方公里,占全国陆地总面积的4.1%,居全国第8位。全省境内海拔相差很大,最高点在滇藏交界的德钦县怒山山脉梅里雪山,其主峰卡格博峰海拔6740米;最低点在与越南交界的河口县境内南溪河与元江汇合处,海拔76.4米。两地相距约900公里,高低相差就达6000多米。
云南省境内山地、高原、丘陵、谷地、盆地(亦称坝子)相间分布,地形、气候极为复杂多样,分别有寒温性、温性、暖温性、暖热性和热性等气候类型,自然条件多样,有“一山分四季,十里不同天”的立体气候特点。从位置分布上来看,云南省北依广袤的亚洲大陆,南临辽阔的印度洋和太平洋,正好处在东南季风和西南季风的控制下,同时又受到青藏高原地区的影响,形成了复杂多样的自然地理环境。独特的地理环境和气候条件,使得云南境内的资源丰富,气候多样,生态良好,动、植物的种类也异常丰富2,使云南享有了“植物王国”、“动物王国”的美誉。
1999年由国家林业局和农业部公布的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》中,分布在云南省的达142种。一类保护植物4种,二类保护植物56种,居全国第1位。在1984年国家第一批公布的389种重点保护植物中,在云南分布的就有154种,占全国总数的38.59%。全省有国家重点保护野生动物164种,占全国重点保护野生动物种数的63.8%。其中Ⅰ级保护动物44种,Ⅱ级保护动物119种。
云南境内的各种分类群物种种数均接近或超过全国的一半以上,珍稀物种资源占了全国的67.5%,居全国第一位,堪称世界生态类型的缩影,其中苔藓植物、鸟类所占比例最高,分别是68.2%和66.8%,其次是哺乳类、蕨类植物、被子植物和淡水鱼类,裸子植物、爬行类和两栖类居后。据2004~2005年的云南蓝皮书系列——云南生态情势报告的统计数字显示,目前在全国已知的高等植物426科、2592属、17000多种,科、属、种分别占全国的88.4%、68.7%和62.9%。被国家列为珍稀濒危植物保护的共151种中,云南占总数的42.6%。全省有脊椎动物1737种,占全国总数的58.2%,在我国公布的重点保护野生动物中,云南就有199种,占全国重点保护的野生动物总数的59.4%,其中亚洲象、野牛、绿孔雀、赤颈鹤等23种在全国仅为云南省独有。
云南生物多样性之丰富性
云南境内的陆生生态系统几乎包括了地球上所有的生态系统类型,主要类型包括森林、灌丛、草甸、沼泽和荒漠等。根据云南省环境保护局的最新统计,森林生态系统以乔木为标志,主要有169类,占全国的80%;云南境内的森林生态系统类型多样,分布特点既有水平(纬度)上分布,又有垂直变化,反映出与其它省区所不同的独特性,可划分为热带雨林、季雨林、季风常绿阔叶林、思茅松林、半湿润常绿阔叶林、云南松林、温带针叶林、寒温性针叶林等类型;灌丛生态系统主要有寒温性灌丛、暖性石灰岩灌丛、干热河谷灌丛和热性河滩灌丛等4种类型;云南省草甸类型多样,分布广泛,主要分为高寒草甸、沼泽化草甸和寒温草甸3个生态系统类型;在云南境内还有与热带草原即稀树草原外观极为相似的“稀树灌木草丛”,它是在原生森林长期不断地受到砍伐火烧后所形成的一种次生生态系统。
云南的水生生态系统有河流生态系统、湖泊生态系统。云南的六大水系,即金沙江、澜沧江、怒江、依洛瓦底江、元江和南盘江构筑了云南淡水生态系统的基本框架。而以滇池、洱海、抚仙湖、异龙湖和泸沽湖为代表的云南高原湖泊,反映了中国淡水生态系统的一些特殊性。云南水生植被按其生存习性又分为挺水植物、浮叶植物、沉水植物和飘浮植物等4种类型。水生动物方面,浮游动物、底栖动物和鱼类资源也都非常丰富。
云南生物多样性之重要性
一种植物的消失,往往会导致另外l0—30种生物的生存危机。保护珍稀濒危植物,重视珍稀濒危植物在整个生物多样性和生态系统中的作用和地位是尤为重要的,对于云南省来说,尤其如此。
以云南省的森林生态系统来说,其生态类型的物种组成、分布以及环境条件各不相同,具有很大的差异。云南境内的森林及其整个生态系统不仅发挥着巨大的经济效益,而且还是维护淡水河流域(金沙江、澜沧江等六大水系)的生态平衡、改善环境质量,保持水土资源和中下游地区社会经济发展的绿色屏障。
云南生物多样性之独特性
云南省是我国特有属种分布最多的地区之一。拥有一大批物种孑遗种、独特种和古老种。云南省拥有180个中国被子植物特有属,其中约20个为云南省特有。如木兰科的桦盖木,全球仅西畴小桥沟有7棵;白皮五针松,仅巧家有36棵;还有野牡丹科的药囊花也是云南独有的属种;云南399种鱼类中,382种为云南原产鱼类。
云南生物多样性之脆弱性
云南的生物多样性除了物种丰富、特有成分多、起源古老等特点外,全省的物种多样性还以其珍稀濒危而著称。云南境内特殊的地形地貌、复杂的气候环境,导致云南物种多,但种群稀、数量少,分布区域小,生态适应能力很低,对于外界干扰非常敏感,遇有自然灾害或人为破坏,很容易陷入濒危境地甚至灭绝。
据我国科学家冯国楣先生统计,云南省的珍贵、稀有、濒危植物有437种。其中蕨类7种,苏铁类4种,松科4种,杉科1种,柏科3种,罗汉松科5种,三尖杉科4种,红豆杉科3种,其余为被子植物。据1997年由国家环境保护总局主持编写的《中国生物多样性国情研究报告》,云南省分布有53种中国重要的蕨类植物濒危及稀有种;有297种分布于云南省的被子植物处于濒危及稀有状态。被国际社会认为仅次于大熊猫的珍稀物种——滇金丝猴,虽然经过了多年的保护,现也仅有11个种群870多只。
云南生物多样性的保护现状
云南的生物多样性保护在全国乃至全世界均占有重要的地位,云南省被列为我国生物多样性保护的关键地区之一。生物多样性保护工作也被列为我省自然保护的一项重要的工作内容。1995年省政府还在全国率先成立了云南省生物多样性保护委员会,加强了生物多样性保护和管理力度。云南省林业部门设了“野生动植物保护办公室”、“天然林保护领导小组办公室”和“濒危物种管理办公室”。
自然保护区是就地保护生物多样性的主要形式之一。云南省从1958年正式建立第一个西双版纳勐仑自然保护区以来,保护区的面积和数量都在快速增长,保护区的管理水平也不断提高,逐步走上规范化和科学化管理的轨道。“八五”计划以来,按照省政府批准《云南省自然保护区发展规划》的要求,全省加快了自然保护区建设步伐。特别是1998年以来,是云南省自然保护区发展最快、形势最好的时期。截止到2004年底,全省共建立各种类型的自然保护区193个,总面积347.33万公顷,约占云南省陆地国土面积的8.8%。其中,国家级自然保护区13个,省级51个,市级68个,县级61个,森林生态类型140个,野生动植物类型27个,内陆湿地水域生态系统类型17个,地质和古生物遗迹类型9个。自然保护区的数量居全国前列,形成了各种级别、多种类型的保护区网络。西双版纳和高黎贡山两个国家级自然保护区还被联合国教科文组织列入了“人与生物圈保护区”网络,成为云南第一批联合国人与生物圈自然保护区。
云南省为了开展珍稀濒危物种的保护工作,初步构架了珍稀濒危野生动植物的迁地和就地保护网络。全省各地利用植物园、动物园、保护基地等,对珍稀濒危动植物实行就地和异地保护,并开展了迁地保护和引种繁育研究等工作,使不少受到高度威胁的物种得到了抢救性的保护。目前,云南省已建立起多家野生动植物驯养繁殖中心和10多处野生动物收容拯救中心。在国家环保局支持下,1991年建立专门的珍稀濒危植物引种繁育中心以来,该中心已引种栽培珍稀濒危植物180余种;中科院昆明动物研究所已收集野生动物细胞株200多种,其中有滇金丝猴、华南虎、毛冠鹿、赤斑羚等云南特有的或珍稀濒危动物。
目前云南省正在进行“云南省野生种质资源库”建设工作。通过积极努力,云南珍稀物种得到了有效的保护,数量也有所增加,如受国际国内广泛关注的滇东北地区昭通、会泽的黑颈鹤数量已由1995年的800余只增加到1200多只,无量山保护区的黑长臂猿已增加到400头,白马雪山自然保护区的滇金丝猴已增加到1000多只,西双版纳的亚洲象种群数已增加到250头左右。从总体上看,云南的珍稀濒危物种保护工作取得了十分显著的成效。
近年来,云南生物多样性的保护,还受到了国际自然保护组织的关注和重视,从上个世纪80年代开始,全球环境基金组织(GEF)、世界自然保护基金会(WWF)、世界自然保护同盟(IUCN)、国际鹤类基金会、麦克亚瑟基金会等都在自然保护区和生物多样性保护方面与云南省进行了合作交流。自然保护区开始成为云南省对外合作和交流的窗口。美国大自然协会与云南环境保护局合作开展了滇西北老君山自然保护区建设,项目于2001年开始启动,该项目的实施对老君山丰富的生物多样性的保护有着重要的意义。全球环境基金中国自然保护区管理项目(CEF—B)于1995年在云南省开始启动实施,该项目在西双版纳国家级自然保护区实施,用于提高自然保护区管理水平,同时还支持了南滚河、白马雪山、哀牢山、怒江、分水岭五个A级保护区编制管理计划和全省自然保护区编制管理规划。中德合作的“中国云南西双版纳热带雨林恢复与保护项目”在西双版纳国家级自然保护区和纳板河国家级自然保护区以及周围地区,通过两国合作,即保护管理、社区参与、科学研究和教育培训等子项目的实施,达到了恢复和有效地保护西双版纳热带雨林的目的。同时,“中荷合作云南省森林保护及社会发展项目”、“中英合作云南环保与扶贫项目”正在组织实施。这些国际合作项目的开展更进一步促进了云南省生物多样性的保护。
(作者简介:贾静系昆明理工大学法学院硕士研究生;张树兴系昆明理工大学法学院副教授,研究生导师)
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