生物多样性的表现精选(九篇)

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第1篇：生物多样性的表现范文

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。

 

第2篇：生物多样性的表现范文

Abstract： The position of microbial in surface water biosphere material circulation and energy flow is irreplaceable and vital， also plays a very important role in the lake ecosystem， and is one of the main reasons of characterization eutrophication. This paper discusses that intending to apply 16S rDNA-based PCR-DGGE technology into the study of microbial diversity in water， thus preventing and controlling eutrophication.

关键词： 微生物多样性；变性梯度凝胶电泳（DGGE）；16S rDNA

Key words： microbial diversity；denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE）；16S rDNA

中图分类号：Q938.8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）19-0305-02

1 湖泊水体系微生物生态学

1.1 湖泊水体系微生物多样性 ①藻类，常见的藻类约56个属138个种，包括：硅藻、裸藻、金藻、甲藻、小球藻属，栅列藻属，以及蓝细菌等。②细菌，在被研究水体中BOD符合负荷值比较低、维持好氧状态的富营养话水体中，常见的优势菌群有芽孢杆菌属、假单胞菌属、产甲烷菌属、光和细菌属、硫酸盐还原菌等。③原生动物及微型后生动物，富营养化水体中常见固着型纤毛虫、鞭虫、甲壳类、摇蚊幼虫等。

1.2 湖泊水体系微生物间的相互关系 位于食物链中的各种生物与其生存环境间通过一系列的能量和物质的转移与循环保持着相互依存的稳定关系，即生态平衡。但当湖泊水体系中大量累积N、P等营养元素时，生态系统的平衡就被破坏，主要表现为藻类通过大量繁殖，数量明显增多，进而导致水体透明度下降和臭阈值增加。经过反复试验验证，向湖泊水体系中投加复合细菌能与原有水体中微生物形成共生增殖关系，从而使藻类优势种群无法形成，起到了强化水体生物自净能力，恢复湖泊生态平衡的作用。

2 微生物多样性分析的常用方法

2.1 水体微生物多样性的传统研究方法 水体微生物多样性的传统研究方法是先将被检测水体样品中的微生物进行分离培养，经过纯培养后获得纯菌株，再研究纯菌株的特征及细胞性质，最后总结特性。但由于微生物形态简单，个体较小，仅依靠外观形态观察无法获得太多信息，且自然界中大多数微生物无法依靠纯培养分离，也不能精确鉴定分离物，进而揭示分离物间的系统发育关系。

2.2 分子生物学技术 应用分子生物学技术研究水体微生物生态学，能够在一定程度上避免微生物多样性丢失及种群构成变化等问题的发生，有利于被研究水体微生物中新的菌株、新菌种的发现，进一步提高对环境微生物多样性的认知水平。

3 应用PCR-DGGE技术进行水体微生物多样性检测的原理、步骤和主要优缺点

3.1 应用PCR-DGGE技术进行水体微生物多样性检测的原理 本论文拟采用基于凝胶中不同DN段电泳迁移率差异的变性梯度凝胶电泳DGGE技术分离被研究水体系微生物的DNA。

如图1将尿素和甲酰胺等DNA变性剂添加到聚丙烯酰胺凝胶中，使溶液呈现线性的变性剂浓度梯度变化。在电泳过程中水体微生物的DNA双链分子在变性凝胶中逐步进行解链，形成解链区域，此接连区域的形成增大了DNA分子的迁移阻力。当到达一定变性剂浓度，水体微生物的DNA分子在变性凝胶中的解链程度恰好合适，DNA分子所受到的迁移阻力与周围电场力互相平衡时，DNA分子便停留在该变性浓度的聚丙烯酰胺凝胶中。DNA双链分子由于碱基排列顺序不一样解链区域及解链行为也不相同，导致虽然处于同种变性凝胶电泳环境中，其迁移行为也不一致，因此可以在其周围电场作用下得到分离。

为了提高被研究水体样品中微生物多样性的检验精确度和检出率，能够更好的反映被检测水体微生物的实际情况，彻底分离DN段，在PCR扩增过程时将GC发夹结构添加到正向引物的5'端，使其在PCR过程中，通过扩增连接到目的DNA双链分子片段的一端上[1]，使其在含有变性剂的电泳凝胶中难以完全解链而形成DNA单链。由于单链DNA在DGGE凝胶中的电泳行为完全取决于DNA的分子大小，而与DNA的碱基排列顺序无关，因此DGGE电泳无法将其完全分离。因此，可以说只要将检测过程中的电泳条件设置合适且其满足条件足够细致，哪怕仅有一个碱基区别的DN段也可以被区分。

应用PCR-DGGE技术在水体微生物多样性研究中具有以下优点：检测极限低；检测速度快；检测费用低；结果有较强的客观性；能够针对多个样品及多种微生物进行同时检测；可以结合其他检测方法提高检测质量。

3.2 PCR-DGGE技术分析微生物多样性的主要实施步骤：①环境样品微生物DNA的提取；②环境样品微生物DNA的纯化；③Touch-down PCR[2]；④GC发夹；⑤染色和测序。

3.3 PCR-DGGE技术分析研究水体系微生物多样性的局限性 如同任何检测分析技术一样，PCR-DGGE技术分析微生物多样性也存在一定的局限性，其局限性主要表现在如下几个方面：①存在DN段检测的最理想长度一般在200～500bp之间，所以能够提供的生物系统发育信息具有局限性[3]。②在湖泊水体系微生物多样性检测中，由于被研究水体样品中个别种类的微生物16S rDNA在复制时的异质性问题及异源核酸双链分子的检出影响，会导致检测结果偏离真实值略高。③DN段扩增后的PCR产物由于受到具有不同序列的DNA共迁移问题的影响，DGGE电泳图谱中可能出现同一条带中含有不同种类的微生物，这将导致对湖泊水体环境微生物的多样性估计偏低。同时受到电泳条件的影响，也不能保证具有序列差异的DN段完全分离。④无法还原被研究水体中微生物在生活环境中的真实图景，也无法提供微生物数量、群落新陈代谢活性和基因水平等研究信息，需要进一步结合微电极测量或荧光原位杂交等其他技术方法对被研究水体系中的微生物进行更详尽地群落的复杂性分析。⑤DGGE凝胶电泳技术虽然可以检测到占有超过全部研究水体系的整个群落微生物数量1%的优势菌群的存在，但仍无法将被研究水体样品中环境微生物群落的复杂性完整地体现出来。对于以上技术方法中存在的检测缺陷，可以从改善PCR扩增及DGGE电泳条件着手；同时将与其他传统的技术检测方法与DGGE电泳技术进行有机的结合、相互补充，这样将被研究水体系微生物群落的代谢、数量、结构和功能等情况的动态变化更贴近实际地反映出来，并进一步将原位生理等环境中微生物的多样性信息进行表达，从而不断提高分析微生物生态学的研究水平。

4 总结

本文拟使用PCR-DGGE分子生物技术分析研究水体微生物群落多样性，使用该方法的研究较少目前仍然没有明确出一种具体的、行之有效的方法来对微生物群落多样性研究进行实验，实验的后续性研究拟从传统培养方法上对各种菌体进行更全面的研究，进而将分子生物技术在水体微生物群落多样性上建立起一套快捷、可靠的分析方法，在对水体微生物处理以及富营养化水体的治理研究中起到相应的作用。

参考文献：

[1]曾薇，杨庆，张树军等.采用FISH、DGGE和Cloning对短程脱氮系统中硝化菌群的比较分析[J].环境科学学报，2006，26（5）.

第3篇：生物多样性的表现范文

【关键词】 生物多样性 生态园林 建设

1.生物多样性的涵义生物多样性可以定义为不同性质的生命系统的不同的、不相似的属性。生物包括植物、动物及微生物。植物是园林绿地的主体,属于自养生物,是生态系统的生产者;动物是生态系统的消费者,直接或间接地利用植物;微生物是生态系统的还原者,死亡物质和排泄物被分解用作能源,支持着微生物的活动。生物在进化过程中,不同物种在不同地理条件下形成相对稳定的群落结构,进而形成了不同的生态系统。同一生态系统内种类结构功能等各个水平上存在着差异性。生物多样性是相互依赖的,没有遗传的多样性,生物便失去了进化的动力,物种的生命力将变得十分脆弱;而没有物种多样性,就无法形成生态系统的多样性;没有生态系统的多样性,许多物种就会面临灭绝,也就谈不上遗传的多样性。生物多样性的实质就是基因的多样性,是每一个生命系统的基本特征,是从分子到生态系统的各个生物级水平上所表现出来的基本特征。

2.生态园林建设的意义由于城市人口密度高,工厂集中,三废排放多,加之城市的地表被大量的建筑物、水泥、柏油路面等覆盖,使城市的每条街路都变成一个热岛,繁华的建筑构成了水泥森林。同时,随着城市工业、交通运输业的飞速发展,城市噪音增多,噪音分贝大,国际标准组织提出的工厂噪音标准为70dB～75dB,当强度超过70dB时,就会使人产生头昏、头痛、神经衰弱、消化不良、高血压等病症。由此可见,我国城市噪音污染是很严重的;另外,城市中的工矿企业、交通工具、北方冬季取暖烧煤排放出大量的粉尘、碳氢化合物、氮氧化合物、硫化物、煤烟等有害物质,使城市空气污浊,烟雾弥漫,严重危害到人们的健康。生态园林建设的目的就是为解决上述问题,绿色树木对声波有散射、吸收作用,如40m宽的林带可以降低噪音10～15 dB,高6～7m的绿带平均能减低噪音20～30%。据统计,乔木的叶面积是占地面积的20～75倍,灌木和草是占地面积的5～10倍,所以应按照生态学的原理规划设计多层次绿化结构。植物的环境保护作用是和叶面积成正比的,植物的叶面积大,摄取太阳光能的能力就高,植物叶形多样,形态各异,减弱噪音的作用较大,生态园林能建立合理的时间结构、空间结构、营养结构、人工植物群落,充分利用绿色植物将太阳能转化为化学能,提高太阳能的利用率和生物能转化率,调节小气候,吸收环境中的有害气体,减少噪音、调节生态平衡、美化环境,为生物多样性提供有利条件,从而为人们提供更高层次的文化、游憩、娱乐的绿色生态环境。

3.生物多样性的种类生物的种类十分丰富,被子植物、裸子植物、蕨类植物、苔藓、藻类等应有尽有,可在园林中应用的种类、品种不计其数。由于我国地域辽阔,气候、土壤条件变化较大,植物的生态类型多种多样,植物群落从南到北,从东到西都呈现明显的规律变化,荒漠、草原、热带雨林等都具有十分明显的特征。而分布在不同区域的植物形成多种生态适应性,对土壤、大气都有着不同的适应性,为营造各种不同景观,满足不同地域及小环境的绿化美化需求提供了充分的条件。

第4篇：生物多样性的表现范文

【关键词】城市园林绿化生物多样性保护

一、前言

生物多样性保护对于城市园林绿化而言有着重要的意义。首先, 生物多样性是促进城市绿地自然化的基础, 也是提高绿地生态系统功能的前提; 其次, 生物多样性能充分反映出城市园林绿化的地方特色, 通过城市绿化中乡土树种及基调植物的应用, 代表着本区域类型的植物群落和生态系统的恢复与重建, 能够构筑出具有区域特征和城市个性的绿色景观。同时, 生物多样性的保护与重建, 可以改变人类对自然的传统观照和索取的方式, 确立人与自然共生共荣的关系, 从而为城市的可持续发展作出贡献。在城市绿化工作中, 应采取切实措施, 建立城市良好的绿地布局, 提高城市自然保护管理水平, 形成城市绿地内的自然群落结构,从而真正保护城市生物多样性, 营造出具备良好城市生态质量的绿色空间环境。

二、城市园林绿化与城市生物多样性的关系

1、城市绿地系统规划是提高城市生物多样性保护的前提和保障。要使城市绿地对城市发挥作用，就必须对其绿地系统的用地比例、布局方式和绿化效应进行分析，结合城市其他组成部分的规划，综合考虑、全面安排。同时，结合当地特点因地制宜，从实际出发。城市绿地应布局合理，绿地均匀，从而满足居民休息游览的要求。只有布局合理，功能齐备的规划，才能获得贴近自然的环境，进而改善城市小气候条件，改善市民的生产生活条件，创造出清洁卫生、美丽的城市环境，最大地发挥防尘、降温、增湿、减噪的作用。

2、城市园林绿化的形式是促进城市生物多样性保护的有效途径。点、线、面相结合一直是城市园林绿化采取的合理方式。一座城市通过网状道路有机地连接在一起，沿线的植物景观优美地表现出来。当然，这条线不是单一的，一排或两排行道树的简单排列，而是植物沿道路的大量、丰富的应用，给人以连续的美感。不同的游园、小型绿地把道路连接起来，为游人提供了休息、愉悦的场地；而公园、广场等大型绿地，则是人们放松、游览、聚集的良好场所，所有这些，只有依靠生物的多样性才能展现出来。

3、生物多样性保护是城市园林绿化的必然选择。生物多样性最重要的是物种多样性，只有物种多样性才能实现遗传的多样性和生态系统的多样性。物种多样性是群落多样性的基础，它能提高群落的观赏价值，增强群落抗逆性和韧性，有利于保持群落的稳定，避免有害生物入侵。只有丰富的物种种类才能形成多彩的群落景观，满足人们不同的审美要求；也只有多样性的物种种类，才能构建不同生态功能的植物群落，更好地发挥植物群落的景观和生态效果。植物是构成园林景观的主要素材，有了植物，城市规划艺术和建筑艺术才能得到充分表现。由植物构成的空间，无论是空间变化、时间变化和色彩变化，反映在景观变化上是极为丰富和无与伦比的。城市园林绿化中生物多样性特色集中表现在兼顾城市景观要求和满足城市规划及城市绿地系统规划的情况下，根据不同的环境条件尽可能多的种植不同类型的植物，并且要做到因地制宜和以植物造景为主。

三、城市绿化中进行生物多样性保护的有效措施

1、城市园林绿化要发挥健全城市的生态功能, 将更多的野生动植物引入城市, 满足市民与大自然接触的天性和要求。城市要尽量保存适应野生动植物生存繁衍的栖息地, 西方国家常以野生动物的种类及数量来衡量城市绿地和生态环境质量, 这对于中国也有借鉴意义。保护和建立半自然栖息地是城市园林绿化实现自然保护的重要途径, “半自然”是指人类干扰之前保留自然植被痕迹的地方, 但又被人类深刻改变, 不能视为真正意义上的自然, 如遗留的林地、湿地、草地以及废弃的深坑、水库和人工湿地系统, 它们是水生动植物良好的栖息场所, 在一定程度上弥补了大量自然生境的丧失。生态公园是模仿自然生境、保护城市生物多样性的理想途径, 如伦敦中心城区的海德公园、中山市的歧江公园,都是较好的例子。中国大多数城市中的自然环境, 与外部大自然断绝联系。但通过划分城市的生态功能区, 构建城市的“绿楔”、“绿廊”以及“绿网”, 能够恢复城市外部生物基因的正常输入和城市内部生物基因的自然调节。特别是在草地生态、森林生态、淡水生态系统中的生态交换关系, 不仅要求是水平向的而且应该具备垂直向的承载条件(如自然坡岸、湿地、攀缘面等) 。城市中引入自然群落运行机制时, 宜划分正常生态区、过渡生态区、变异生态区、半自然区等不同区域, 确立各级生态功能区之间、城市生态区之间与外部生态区之间的生境通道和生态走廊, 为不同丰度、不同干扰承载力的生物群落之间的基因系统和调节创造条件。

2、绿地群落是一个有序而渐进的系统发育和功能完善过程。生态绿化应改变绿化的事后管理和末端管理为源头管理, 改善种植结构, 提高绿地自身的稳定性和抗逆性, 应尽量选用与当地气候、土壤相适应的物种。利用绿地凋落物和绿肥等土壤适应物, 进行再循环和再利用, 形成群落自肥的良性循环机制, 减少施肥、除草和修剪等非再生能源的使用, 降低绿地建设、维护费用。多样性和复杂性导致稳定性, 通过构建复杂的种类组成和结构,重视绿地水体的建设, 为有益昆虫和两栖动物提供适宜生境, 绿化植物―病虫害―天敌及其周围环境相互作用和制约, 形成病虫害生态调控机制。因此通过生态设计和生态系统管理, 能够将病虫害防治由直接使用化学药物, 转向间接利用绿地群落间生态位分异、生存与竞争关系以及次生代谢物等的作用, 调节目标植物与有害生物动态平衡, 实现城市绿地植物无公害控制。

3、城市生态绿化的一个重要组成部分是合理的植物配置。首先要求提高植物品种意识,加强地带性植物生态型和变种的筛选和驯化, 构筑具有乡土特色和城市个性的绿色景观。同时慎重而节制地引进国外特色物种, 重点应是原产中国, 但经过培养改良的优良品种。借鉴地带性群落的种类组成、结构特点和演替规律, 合理选择耐荫植物开发利用绿地空间资源, 丰富林下植被, 改变单一物种密植的做法, 使自然更新种具有生存和繁衍空间, 以快于自然演替的速度建立接近自然和符合潜在植被特征的绿地。应用人工顶级群落和动态平衡演替理论, 形成具备多个优势种的不同类型群落交错分布、稳定而优美的城市自然景观。

4、生物多样性是促进城市绿地自然化的基础, 也是提高绿地生态系统功能的前提。城市绿化的一个主要内容就是恢复和重建城市物种多样性。城市绿化通过构建多样性景观, 对城市整体空间进行生态合理配置, 因此城市绿地不应局限于仅仅作为视觉的欣赏对象, 满足城市绿化的外在形象美观。作为城市自然生产力的主体, 应成为城市生态系统的核心。城市绿化应贯彻生态优先准则, 同步参与城建项目规划和建设过程, 而不是工程建设的最后补漏和修饰。尽量保留原有的自然和人文景观, 把城市建设对生态环境的干扰和破坏降低到最低程度。完善城市绿地规划布局。建立城市居民与环境的协调有序结构。根据城市气候效应特征和居民生存环境质量要求, 搞好城市绿化布局并进行城市绿化系统设计, 提出城市功能区绿地面积分配、品种配置、种群或群落类型方案。应用景观生态学的“基底―廊道―斑块”理论, 建设城市生态绿地的绿网系统。根据城市不同分区的空间异质性,贯通城市内的绿廊结构, 其中绿廊穿越外环绿带、楔形绿地和中心区园林绿地, 形成绿色生态网络。根据生态功能区建设理论, 建立环境生态调节区, 在此区中, 自然生态系统的特征和过程应被保留、维护或模仿。发挥绿地在城市生态环境中担负的重要还原功能, 防止城市污染。应尽量保护城市自然遗留地和自然植被, 建立自然保护地, 维护自然演进过程, 修建绿色廊道和暂息地, 增加开放空间和各生境斑块的连接度, 减少城市内生物生存、迁移和分布的阻力, 给生物提供更多的栖息地和更便利的生境空间。

参考文献:

第5篇：生物多样性的表现范文

关键词: 风景园林；应用；生物多样性；植物

中图分类号： K928 文献标识码： A

生物多样性是生命有机体及其借以生存的生态复合体的多样性和变异性，包括所有的植物、动物和微生物物种以及所有的生态系统及其形成的生态过程。在等级层次上，生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。这个层次的有机结合，其综合表现是结构多样性和功能多样性。在生态学上，人们多从保护的角度来研究生物多样性。在园林建设上，我国学者正在探索园林规划与植物多样性建设生物多样性园林城市和城市生物多样性保护。笔者试图就物种、生态系统、景观、结构和功能个方面的多样性原理及其在园林中的应用进行了阐述。

一、物种多样性应用于园林植物配置

1、园林植物配置中物种多样性现状

据估计，全世界的园林植物共约170科870属，约30000种。目前，我国约有4000种以上植物可用于园林绿化，但目前常用的只有400种以上。在自然生态环境中，存在不同的资源条件，也存在利用相应资源的物种，在长期进化和竞争分化中，不同物种占据不同的生态位。在一个稳定的自然群落中，各物种种群对群落条件、资源利用等方面都趋向于共生互补。因此，在园林植物配置中，多种物种搭配无论在资源利用上，还是绿化、美化环境上，既是可能的，也是必要的。

2、园林中物种多样性的作用

2.1利用不同的资源条件。如有些植物喜欢酸性土壤，有些喜欢碱性土壤；有些喜欢强光，有些喜欢弱光；有些喜欢水生环境，有些喜欢旱生环境；有些喜欢潮湿，有些喜欢干旱。根据不同园林植物对生态条件的不同需求，因地制宜，合理搭配，相得益彰。

2.2避免病虫害的一损俱损现象。不同种植物对同一种病虫的受害和抗性是不同的，如果一个景观物种单一，将有利于某种病虫的暴发和蔓延，使整个景观的植物遭受破坏。

二、景观多样性应用于园林规划

景观多样性就是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化或变异性。景观多样性可分为景观斑块多样性、类型多样性和格局多样性。在景观这个层次园林中应该重视景观的类型多样性和格局多样性。

1、类型多样性是指景观要素类型的丰富度和复杂度。景观要素的主体不同，形成的景观类型也就不同。从成因看，园林景观可以分为自然景观和人工景观；从环境看，园林景观可以分为绿地景观、水体景观、山石景观等；在绿地景观中，又可以分为草坪类、稀树草坪类、灌木类、乔木类、高乔矮灌类等。园林景观类 型多样性可以体现在两个层次,一是同一园林景观内部，应有不同的主体要素。如在一个公园内部，应有不同的环境要素，有山有水，有林有草，有自然景观，有人文景观。二是在景观之间，应有不同要素为主体的景观类型。如在一个城市，有公园绿地，街道绿地，住宅小区绿地，单位附属绿地等；有水上公园，森林公园，文化公园等；在没有山的公园，人造假山；在没有水体的公园，人造湖泊；在没有文化遗迹的公园，人造亭台楼阁等。这些都是人们对景观类型多样性的追求。

2、格局多样性是指景观类型空间分布的多样性及各类型之间以及斑块与斑块之间的空间关系和功能联系。格局多样性多考虑不同类型间、斑块间的连接度、连通性、聚集度和分散度。在园林中，格局多样性应注意不同类型景观的布局搭配，类型间的连接、协调、和谐与相容。例如，模拟自然地形形成的山石，应当与水体很好地结合，才能交相呼应，产生动与静、刚与柔的对比美。

三、结构多样性应用于园林植物配置

1、层次结构多样性是指不同生活型植物的合理搭配。例如，在植物景观中，因地制宜地栽植高乔、中乔、矮乔，高灌、中灌、矮灌、草本、地被、攀缘植物等几种类型，可以体现出植物错落有致的立体分布特点。这种立体分布可以使不同植物利用不同层次的空间资源、光照资源、养分和水分资源，同时增强了植物景观的观赏性和美学价值。

2、时间结构多样性时间结构指不同植物或同种植物的不同品种具有不同生长发育时间，尤其是具有不同繁茂期、开花期和结果期。在一个自然群落景观中，春夏秋冬的群落季相是时间结构的表现。时间结构多样性是指在园林景观中，不同时间应有不同的观赏类型，能够不间断地吸引人们游览。以观花为例，宋朝欧阳修诗曰“深红浅白宜相间，先后仍需次第栽，我欲四时携酒赏，莫叫一日花不开。”杭州花港观鱼公园，冬季栽有腊梅山茶，早春有梅花玉兰，春天有海棠，樱花，晚春有牡丹芍药，夏秋有紫薇荷花，秋天有丹桂红枫。这些都是对园林植物时间多样性的追求和实践。

3、景观对比度多样性是指邻近的不同景观单元或相邻斑块之间的异质性程度高。在自然界，低对比度景观往往出现在大面积自然条件相对均匀的地带，如热带雨林地区，温带草原地区以及沙漠地区等；高对比度景观出现在海洋和水陆交接处、森林和草原交接处等地方。在园林景观中，景观对比度主要表现在景观单元之间的差异，反映在高度差、颜色差、形状差、大小差等各个方面。例如，在绿色草坪中，把小叶女贞、红叶小檗和金边大叶黄杨成带相邻栽植，并以梯度整形，表现出不同的颜色对比性和高度对比性，既增加了景观的变化性，又满足了视觉的变异性要求。

四、植物功能多样性应用于园林植物配置

1、绿化功能

绿化是园林植物的基本功能。在生态上，植物利用阳光进行光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气，改善了城市空气质量，减轻了城市的“热岛效应”；在心理和生理上，绿色令人愉悦，使人心情放松，减轻工作紧张带来的压力。因此，在园林城市建设上，绿化率是一个重要指标。

2、环保功能

环保是园林植物的传统功能。草坪植物的吸尘能力比裸地地面大70倍，森林比裸地大

75倍。有林区对二氧化硫的吸收量比无林区大5～10倍；一条30m宽的林带，可以降低噪音6～8dB，没有树木的街道，其噪音比两旁栽满树木的街道大5 倍以上。因此，在工业城市、城市的工业区和公路交通地段，园林植物规划和配置应十分重视植物的环保功能。但目前许多地方在行道树的配置上追求观赏性，忽视环保性，这是一个值得重视的问题。

3、美学功能

园林植物的美学功能主要体现在园林植物的艺术性和观赏性上。在物质生活得到满足的条件下，追求园林植物的观赏性已成为人们精神生活的一个重要方面。因此，许多城市在园林规划和配置中，十分重视园林植物的美学功能。建设大面积草坪，满足人们对视觉的开阔性和穿透性；引进彩叶植物或彩色植物，满足人们对色彩视觉的多样性；栽植外来植物，满足人们的好奇心和异样性；植物景观千姿百态的艺术造型，满足人们的观赏性需求。但目前许多城市在追求园林植物的美学功能时，重视形式美，缺乏意境美；重视植物景观的本身美，忽视植物景观与周围环境的协调美。

五、结语

生物多样性原理是生态学原理的一个重要部分。应用多样性思想进行园林建设，使不同层次的生物多样性在形式上表现为结构多样性，在内容上表现为功能多样性。操作上要注意不同结构的有机结合，不同功能的有机结合，结构和功能的和谐统一。当然，多样性是相对于单一性而言的，园林植物在结构上的适度多样化，有利于产生功能上的多样化，才可能满足人们对园林植物的多种要求。

参考文献

[1] 田兴军生物多样性及其保护生物学[M].北京:化学工业出版社,2005:1-4.

[2] 张海霞园林规划中如何体现植物多样性[J].江苏林业科技,2004,31(4):44-46.

[3] 周智勇建设具有生物多样性特色的园林城区[J].中国园林,2001,3:51-52.

[4] 张庆费城市生物多样性的保护及其在园林绿化中的应用[J].大自然探索,1997,16(4):98-102.

第6篇：生物多样性的表现范文

    【关键词】人口;农业;生物多样性保护

    【英文关键词】agriculture; biodiversity conservation; population

    【正文】

    一、人类发展和生物多样性保护

    联合国《千年生态系统评价报告》(2005年)中将持续的生物多样性丧失认定为人类和其它物种所赖以生存的生态系统衰退和变异的一个关键因素,而人类环境因素又是造成这一问题的一个主要原因。在漫长的地球历史进程中,人类可能已经将地球物种灭绝的速率在自然速率的基础上加快了一千倍,而在这个已经十分脆弱的地球生态系统的现存物种中,百分之十二的鸟类,百分之二十五的哺乳动物和至少百分之三十二的两栖类动物将面临在下个世纪完全灭绝的危险。[1]人类活动已经将这个星球推向了大量物种灭绝的边缘,而这一切现象的结果将最终指向人类自身,威胁人类安全。

    由于人为因素造成的栖息地丧失和栖息带断裂被视为生物多样性保护的主要威胁。到二十世纪末,人类所利用的土地面积已经超过了地球土地总面积的百分之四十,并将其中三分之一的土地转化为城市和农业用地。[2]将森林移为农田,用河流来发电,采集和捕猎野生生物以获取食物和进行贸易这些行为本身可能并不会立即结束自然演进的过程,但是其中的每一种具体行为都会影响和改变生态景观,并打乱自然演进的步骤。

    在世界日均家庭生活费用低于一美元的人口当中,有三分之一为农业人口。在全世界一万七千余个主要野生动植物保护地中,超过百分之四十五的土地被主要用于农业及其相关产业用途。[3]生活在地球上二十五个生物多样性重点区域的十亿人口当中,贫困农业人口和低收入农业人口对于生物资源的依赖表现得尤其突出。在今天,全世界有超过三亿五千万的贫困农业人口依靠森林以获得食物和生活来源。六百万贫困人口依靠在野生生物栖息地内进行牲畜养殖和放牧以得到最基本的食品和微薄的收入。超过三千万贫困人口以捕鱼为生。丛林猎物仍然是西非大多数居民最重要的蛋白质来源,而野生植物更被采集以广泛地用于饲料,肥料,燃料和建筑材料。人们通过烧荒,拓殖的“游耕”方式开垦土地以用于耕种,而这种生活方式的直接后果则是较低的农业产出、低牲畜养殖率、生物多样性的丧失和自然灾害风险的增加。

    当今全球和区域性生物多样性保护工作呈现出逐步上升的国际化趋势,越来越多的国家开始相互合作,在越境区域、边界地带构建国际保护区域或者网络,以实现与其本国境内的生物多样性保护区域形成较好的衔接,扩大生物多样性保护的范围和成果。在2005年,大湄公河次区域国家中国、老挝、缅甸、柬埔寨、泰国和越南共同合作构画了“大湄公河次区域生物多样性保护走廊计划”。依照该计划,全部六个次区域国家将在科学考察和评估、构建区域性野生生物栖息地和资源保护网络、保护珍稀物种以保持生物多样性和实现可持续发展方面展开广泛的合作。

    根据计划,大湄公河次区域生物多样性保护走廊项目开展的前十年将选取中国西双版纳、中越交界黄连山 – 老挝丰沙里地区, 老挝南部山地国家自然保护区, 缅甸德林达伊西部森林-泰国岗卡章国家公园地区, 以及柬埔寨豆蔻山脉五个六国境内和越境区域作为重建野生生物栖息地的试点区域。[4]其目的是保护和合理利用生物资源,在保护生物多样性和地貌的同时,减少贫困,提高当地人口福利。

    二、次区域生物多样性保护的人类环境因素考查

    全长4909公里的澜沧江-湄公河现为世界第十长,海拔第八高的河流。它发源于海拔约5200米的中国青藏高原唐古拉山脉,自北向南蜿蜒2190公里流经中国青海、西藏和云南省。在流出中国后继续流经缅甸、老挝、泰国、柬埔寨和越南共2719公里。 [5]在这段旅程中,澜沧江-湄公河首先形成缅甸和老挝的边界线,随后又成为老挝和泰国的分界线。在流入老挝南部腹地之后,澜沧江-湄公河转向流出老挝,并再一次成为泰国和老挝的边界线。此后,它流入柬埔寨,并通过洞里萨河与柬埔寨的大湖洞里萨湖相接。最后,澜沧江-湄公河流入越南并最终注入南中国海。

    (一)人口统计学的视角

    在由澜沧江-湄公河串起的大湄公河次区域中,农业人口数量超过区域内全部常住人口数量的百分之七十以上,而在例如老挝、柬埔寨这样的农业国家,农业人口的比例更达到甚至超过其全国人口总量的百分之九十。大湄公河次区域的人口统计结果,直接体现着在这片土地上有多少人口将对生物多样性保护工作以及新的生物多样性保护走廊计划带来潜在的威胁。截至2000年,在次区域二百三十三万平方公里的土地上,居住着超过二亿四千六百万人口。在过去三十年中,下湄公河流域的人口数量增加了一倍。统计数据显示,直到2025年,大湄公河次区域的人口将在现有基础上增加百分之三十到五十。[6]虽然在文章的开头提到,人类活动正在并将继续通过各种方式对地球环境造成直接或间接的影响,这一点也是造成生物多样性丧失的一个根本因素;而同时对于人类活动的分析和考察也更加直观和精确地体现着人类对于环境造成的消极影响和损害,但是,研究人员和专家将野生生物栖息地和保护核心区区域内和周边的人口数量和人口聚居规模归为生物多样性保护的最大的潜在威胁性因素。[7]人类聚居可能导致对森林的破坏,牲畜养殖的增加,农业及其相关商业规模的扩大和增长,乃至加速大规模和系统性的城市化进程。

    地处次区域的中国云南省,澜沧江-湄公河的流域面积约为八万八千七百平方公里。流域范围人的人口密度为69.6人/平方公里。[8]在其它次区域国家,截至2004年,老挝人口密度人24人/平方公里;缅甸为74人/平方公里;泰国人口密度人124人/平方公里;柬埔寨为72人/平方公里;而在越南这一数据则达到246人/平方公里,而该数据亦是世界国家人口密度的最高值。[9]

    虽然在以上统计中,次区域各个国家和地区的人口密度数呈现出较大的差异,但研究表明,当某一地域人口密度达到或超过10人/平方公里时,人类活动对于环境和生物多样性的消极影响便开始产生。[10]而卫星图片显示在大湄公河次区域,即使是新建的生物多样性保护走廊地区人口密度依然已经达到或者超过了这个数字。以次区域国家人口密度最低的老挝为例,在新建的老挝南部山地生物走廊区“Xe Pian – Dong Hua Sao – Dong Amphan”的统计人口数为5万。在Xe Pian地区聚居的八十个自然村落中,有十四个直接处于保护区内,此外该地区范围内还散落着七个少数民族聚居区。Dong Hua Sao地区人口总量为2.88万,在地区涉及的八十二个自然村中,有两个直接坐落于保护核心区内。[11]而在次区域的一些沿海和低地地区,人口密度更是达到了750人/平方公里。[12]

    在老越交界的安南雨林,在柬埔寨北部平原林区,在中国的西双版纳,以及在次区域的广大保护区范围内,人口聚居和人口密度都被视为生物多样性保护的最大威胁。

    (二)农业适应性和农业经济

    农业,作为造成栖息地衰退和减少的一个全球性主要因素,仍然是生物多样性保护的一个重要威胁。随着世界人口数量增加以及由此带来的食物需求量增长,农业发展对于土地不断增长的需求在未来的几十年中仍将不断地扩大和加深农业及其相关产业活动对于全球的生物多样性和生态系统平衡造成的消极影响。在大湄公河次区域巨大的农业人口群体中,小规模自耕农和贫农仍占绝大多数,过着半自足或者基本自足的生活。农业适应性和农业经济的发展也由此成为衡量次区域生物多样性保护可行性的一个不容忽视的因素。

    大湄公河次区域主要有两种农业生产形式:温饱型自给粮农业生产和商业性农业生产。在区域内大部分国家和地区中,水稻和其它基础粮食作物仍然是国民经济的支柱产业和主要消费品。在次区域的广大适耕低地地区,例如柬埔寨的洞里萨湖区,越南的南部平原区和泰国北部的低地区,一望无垠的稻田和其它庄稼地占据着绝大部分的土地,将原本和山地连绵成片的土地与森林完全分离开来。

    而在中国的西双版纳,柬埔寨豆蔻山脉等次区域广大山区,森林则被间或种植的混合农林间作景观和耕地人为割裂。在这些地区,人们既采用定点耕作方式,又利用通过毁林开荒、刀耕火种的游耕或者轮作方式来耕种庄稼作物。虽然研究成果显示由于农业适应性较差,在绝大多数山地类型的保护区和保护区断裂带种植水稻、木薯和玉米等粮食作物极难实现高产,甚至根本不能满足当地人自身的食物需求,[13]但是,祖祖辈辈居住在这些地区的贫困的人们仍然不断扩大耕地面积,以期增加作物产量。这种生活方式最终带来的只是贫困的加剧和当地生物物种的进一步流失。

第7篇：生物多样性的表现范文

本文基于笔者近年对贵州黔东南地区侗族传统知识的大量调查，重点分析了少数民族文化多样性与生物多样性的关系，从不同类型角度阐明了传统知识对生物多样性保护的作用，并探讨通过保护和传承传统知识以及促进其惠益分享的方式而有效地保护少数民族地区的生物多样性。

一、文化多样性与生物多样性的密切关系

文化多样性是指人类表达和组织的多样性，其中包括文化群体内部以及文化群体和环境之间的相互作用。中国的文化多样性主要体现在传统文化及其丰富多彩的民族特征，是各族人民在长期的生产和生活过程中以及在保护和利用生物资源的过程中所创造出的传统知识、思想观念、技术创新、文化习俗和习惯做法等。由于传统原住民和地方社区主要集中在生物多样性丰富的地区，他们所处的环境对其生存和发展十分重要，并与生物多样性的保护和可持续利用直接相关，因此他们通常对保护和可持续利用这两方面有着深刻和全面的认识。如今，这个事实在世界范围内获得了广泛共识，而传统知识、传统技术革新与习惯做法等传统文化的保护和提升被视为维持这些地方原住民日常生活和保护全球生物多样性的关键所在。

中国是一个多民族、多种生态环境和多元文化组成的国家。由于地域辽阔，生态环境复杂多样，各民族生活于不同的地理环境，在对环境的适应和对生物资源的利用过程中，创造出了各具特色的传统文化与传统知识。这些传统文化和知识包含着对自然的认识、保护和持续利用生物多样性的理念和做法，是民族地区协调生物多样性保护与经济发展的社会基础。从民族学、生物学和生态学的角度来说，这些理念和做法是和谐人与自然、促进生态文明的精神力量和知识源泉，不仅在过去、在现在和将来都值得继承和发扬。

已有研究表明，文化多样性对生物多样性具有保护和促进作用，如傣族的贝叶文化和佛寺文化对植物多样性的保护及可持续利用具有积极作用。据统计，西双版纳与佛教活动密切相关植物有100种以上，91种植物在佛寺庭园中得到了保存和恢复，有效保护了植物资源和物种多样性压。彝族的图腾文化对云南紫溪山的森林生态系统、生物物种、遗传资源的保护都起着十分重要的作用;瑶族和黎族的生产方式、宗教、习惯法和文化艺术等传统知识促进了生物多样性的保护和可持续利用。

侗族是我国一个古老的少数民族，距今已有2000多年的文字可考历史。侗族现有300万人口，主要分布在湖南、贵州、广西三省(自治区)毗邻地区，位于东经1080-1100，北纬25-31之间，方圆6万km。侗族聚居区气候温和，河溪众多，雨量充沛，土壤肥沃，孕育了丰富的生物多样性，形成了具有地理特色的动植物资源、水资源、气候资源和土壤资源等。侗族人民千百年来在保护和可持续利用生物资源和其他自然资源的过程中，创造出绚丽多彩的民族文化和实用的传统知识及技术创新，而这些民族文化、传统知识和技术创新在保护当地生物多样性和可持续利用生物资源方面发挥了重要作用。

二、侗族传统文化和传统知识对生物多样性的保护作用

相关学者已经对侗族传统文化与生物多样性关系进行了一系列研究，但是仅从文化角度研究具有局限性，需要从传统利用生物资源的知识、创新和具体实践的角度更好地理解传统知识对保护生物多样性的作用。根据对《生物多样性公约》(CBD)第8条的理解，与生物多样性相关的传统知识主要分为以下5类:(1)传统利用农业生物及遗传资源的知识;(2)传统利用药用生物资源的知识;(3)生物资源利用的传统技术创新与传统生产生活方式;(4)与生物资源保护与利用相关的传统文化与习俗;(5)传统地理标志产品。本文将以此体系为基础，从糯禾文化、传统民族医药、传统生产生活方式、传统饮食文化和传统信仰文化等方面探讨侗族传统知识对保护生物多样性和可持续利用生物资源的作用。

1.糯禾文化对水稻遗传资源的保护作用

侗家人自称为糯米人。孩子出生和办满月酒，最常见的贺礼就是成熟的糯禾穗或煮好的糯米饭，亲戚朋友也会一起喝糯米甜酒，庆祝这种增人添口的喜事。男女青年结婚时，新郎家要准备大量蒸好的糯米饭装进白瓜瓢送到新娘家，侗语称送葫芦饭。新娘家收到后再分给亲戚朋友享用，以通报大家:本家姑娘已经出嫁了。老人过寿时，全寨的亲戚朋友都要送糯稻穗捆成的禾把作为寿礼，称为添粮添寿。平日里，侗家人不论是上山劳动，还是外出远行，都用饭钵、笋叶、树叶或手帕包着糯米饭当午饭。侗家人好客，也多半是使用糯米饭、糯米酒或用糯米做成的油茶招待客人;客人离开时，主人家还会送糯稻草杆包扎的糯米饭，给客人在路上或带回家食用。侗族建房，亲朋好友都会挑着糯谷、糯米酒，前来祝贺。老人寿终正寝，侗家儿女们给老人亡灵敬献的主要食品还是糯米饭和用糯禾田里的鲤鱼精制成的酸鱼。亲朋好友悼念亡灵或送葬时，手中也要拿一糯禾的稻穗，以示无论走到哪里，无论阴阳两界，都有糯米饭吃。侗族节日庆典、宗教祭祀活动更离不开糯米饭、糯米酒、糯米粽子、核把等传统食品。

可见，侗族人从生到死、从生产到生活都离不开糯米。侗族文化在一定意义上就是糯禾文化。据相关史料记载，黔东南的香禾糯种植距今已有2000年的历史，至今仍保留。正是由于糯米在生产生活和文化习俗中的不可替代的地位，才使侗族聚居区仍保留着大量的糯稻品种。尽管20世纪80年代以来，杂交稻的广泛推广使得糯稻的种植面积和品种数量急剧下降，但是，截至2013年底，贵州省黎平县仍保留约50个香禾糯品种，有些村寨仍大面积持续种植。

2.传统民族医药对野生植物资源的保护作用

侗族聚居区气候条件优越，植物资源极为丰富，为侗族人民维持健康提供了丰富的药用植物资源。据杨昌岩调查整理，侗族民间传统药用植物有866种，隶属于155科，513属。亦有相关资料记载侗族药用植物有489种，涉及150科。侗族利用植物入药的方式与中药或其他民族药用法不同，不仅药用部位有差别，而且治疗的疾病也不尽相同。例如，通过2013年在贵州黎平县的调查得知，侗医和侗族民间用竹叶花椒的叶和鱼腥草、细叶韭菜、茶油一起捣碎出汁，用刮疼板刮患处可驱除内毒;用小寸金黄的全草叶配野荞、粗叶耳草捣碎外敷可解蛇毒;用常春藤的茎叶煎服可治疗结石、高烧和疟疾;用莫头的鳞茎揉碎擦太阳穴可治疗发烧;用凹脉紫金牛根炖猪肉，可增强产妇体质，并用于治疗风湿骨痛等;这些用法与已有文献记载大不相同。此外，侗医还用紫金牛治疗妇女分娩后体内因癖血引起的腹痛，用白钩藤茎作为消炎比血和舒血活血的药物，并可与大血藤、鸡血藤和云归一起煎服治疗跌打损伤;用头花寥全草捣碎涂于患处治疗白瘫风等，这些独特用法也与现有文献记录具有较大差异。

由于侗族人民在实践中认识了植物，并发现很多植物的药用价值及其独特的治疗用途，这使得大量的野生植物资源得以保存。一些侗族村寨甚至多年来已形成保护自然和可持续利用药材的伦理和文化习俗，并通过当地社区的习惯法加以保护，这些传统知识和相关的文化习俗是保持侗族聚集区域生物多样性丰富的重要原因。

3.饮食文化习俗对生物多样性的保护作用

嗜酸和嗜茶是侗族人饮食文化的两大特征。在侗族食品中，酸食冠于菜肴之首，一半以上的菜肴都是酸味，几乎每家每户都置有多个酸坛，有荤酸、素酸、煮酸、腌酸之别。侗族不仅平日食酸，而且待客送礼、红白喜事、敬神祭祖等，皆不离酸。其中，腌鱼是侗家招待贵宾的珍饯，家有腌鱼以示主人勤劳而富有。制作腌鱼需要用苦菜让鱼吐净泥土污物，用米酒腌浸，再用蒸熟的凉糯米饭以及花椒面、辣椒粉、姜蒜、甜酒糟等佐料搅拌，以及用姜杆叶、粽叶、竹笋叶或禾杆草帘做鱼背，腌半年即熟，久腌亦可，三四十年其味不败。腌鱼工艺用到的糯米酒、糯米饭都是当地特有的传统香禾糯品种，配料的辣椒、花椒、姜、也均选用当地传统品种。这表明维持传统食品的制作工艺，要使用传统的原料和多样化的植物配料，客观上保护了当地传统的农作物遗传资源和其他调味植物资源。

日常生活中，许多侗族人一日三餐吃油茶。媒婆们为青年男女说亲做媒，要请双方父母吃油茶;祭祀萨神，每天要为萨神敬三次油茶，以示对萨神的敬重。侗族制作油茶的主要原料是茶叶、茶油、米花、糯米饭或糯米把等，还有虾米、猪肝、粉肠、焦豆、花生、香料等配料。制作和食用传统食品油茶的过程实际上也是保护传统糯米品种和其他生物物种资源的过程。

此外，侗族还有血红、扁米、侗果、豆豉等多种传统食品。血红是贵州黎平县南部侗家的头等名菜，是生猪肉或熟猪肉混以猪窝血制成，其中用到的茱英、朝天椒、黄姜、高树花椒、小香桔等都是当地特有植物资源。还有，平甫地区的豆豉是将黄豆煮熟后放入坛中，加上糯米酒、盐、烤好的辣椒、五香八角叶子、烤干的香桔皮等材料拌匀后密闭发酵制成，制作豆豉用到的材料都是当地特有的香禾糯、辣椒、五香八角叶、小香桔等传统资源。

4.传统生产生活方式对生物多样性的保护作用

侗家人的生产生活方式也与他们周边的生物资源密切相关，表现在工具、用具、衣服制作等多方面。例如，侗家人习惯用香禾糯的稻杆做扫帚，或用其梆扫帚、扎粽子和核把等，这是因为香禾糯稻杆具有坚硬、不易折断、韧性强等优点，就地取材，方便、耐用又环保。又如侗家人创造性地利用淘米水做洗发膏，他们将香禾糯的淘米水倒桶里，放在火塘边使其发酵成酸汤，上层清液可用来煮青菜、做酸汤鱼、腌咸鸭蛋，下沉浑浊部分用作洗头膏，长年累月用酸汤洗头的侗家妇女，头发黑亮柔顺，且少有白发。

侗家人还用白瓜壳装糯米饭，丝瓜瓤洗碗。白瓜成熟晒干后，从顶部较细处切开倒出种子，将瓜内壁清理干净，就可以装糯米饭团或酸汤等，便于携带。用这种白瓜壶装糯米饭密闭性好，可保持糯米香味，几乎每家都有。贵州黎平县尚重、黄岗等地的侗家人种植八角丝瓜和糯米丝瓜等地方品种，他们将老丝瓜晒干后，取其瓤用作洗碗或过滤的工具，由于丝瓜瓤结实、耐用，虑孔较多，洗碗无需用化学产品洗涤剂。

侗族妇女擅长纺织和印染，印染包括亮布、蜡染、侗锦等，历史悠久，乾隆时期(1736- 1795年)就扬名四海。至今，侗家人仍然保持自纺、自织、自染的习惯，以身穿自制的布衣为荣，借以显示家中妇女的勤劳和手艺。侗族亮布颜色青紫亮丽，制作工艺复杂，原料繁多。需要用到蓝靛、灰碱水、薯蓖、朱砂根、栗皮、柿子皮、牛胶、蛋清、黄豆浆等原料。有些地区还在染汁中加入辣椒，使其更好地上色。利用当地特有动植物资源制成的亮布，不仅质挺色固，结实耐用，而且间接地保护了当地优异的动植物资源。

5.宗教信仰文化对生物多样性的保护作用

侗族信仰多神，崇拜自然，崇尚万物有灵，认为山水、石头、树木、花草、牛羊都是有生命和灵性的。侗家人住的木楼，吃的稻米、蔬菜、肉类等，都源自山林的动植物资源。所以，侗家人自古就有保护树木、森林、水源和动植物的朴素文明生态观，体现在对神树、天神、森林、动物的崇拜和禁忌等。

侗族各村各寨都有崇拜神树的习俗，他们视古树为神灵，寄栖着祖宗的灵魂，是庇佑村寨的力量。高大挺拔的枫树、杉树、榕树、楠木等古树，不仅可以为过往行人提供休憩和娱乐的场所，也是村寨历史发展的标志。崇拜古树需要逢年过节用新鲜公鸡肉、糯米饭和糯米酒等作为贡品祭祀古树。由于崇拜古树，黎平县茅贡乡腊洞村至今保留着被村民们崇敬如神的红豆杉(国家一级保护树种);黎平县坝寨高场的木兰科含笑属古树林，是目前国内发现的保持最为集中的含笑天然林产侗族还有众多的动物崇拜，如鱼崇拜、蛇崇拜、牛崇拜、蛙崇拜、鸟崇拜、蜘蛛崇拜等仁项。可见正是人们对自然的崇拜和宗教信仰，才使这些珍稀物种保存到今。

侗族敬畏自然的禁忌有很多，如禁忌砍伐古树，禁忌破坏风水林，禁忌动用坟场的一土一木，禁忌伤害鸟类和蜘蛛，禁忌捕食青蛙和蛇等。为了确保禁忌制度的实施，当地的习惯法和乡规民约也能起到重要作用。如当地为了保护森林，实施了柴山，放牛坡，女儿出生后栽十八杉等制度。这些禁忌文化客观上对森林及生物多样性保护甚至超过了国家法律制度对森林的保护程度，具有不可替代的作用。

三、保护传统知识并促进其惠益共享

1992年6月3日至14日在巴西的里约热内卢召开的联合国环境与发展大会发表了《里约环境与发展宣言》，又称《地球》。在宣言的第22项原则中提及:原住民及其社区和其他地方社区，由于他们的知识和传统习惯而在环境管理和发展方面具有重大作用，各国应承认和适当地支持他们的特点、文化和利益，并使他们能有效地参与实现可持续发展。

此次大会还通过并签署了《生物多样性公约》，该《公约》将公平公正地分享由于利用遗传资源及相关传统知识所产生惠益作为《公约》的三大目标之一。为实现此项目标而谈判10年最终产生的《名古屋议定书》将遗传资源、衍生物和传统知识纳入惠益分享的范围，要求遗传资源及相关传统知识的使用方在获取这些资源时须得到资源提供方的事先知情同意，特别是要得到当地原住民和地方社区的事先知情同意，并在提供方和使用方共同商定的条件下，做出公平公正的惠益分享安排。《名古屋议定书》还要求各缔约国通过国家政策、立法和行政措施，确保原住民和地方社区能够享有这些权利，并参与这些过程。

《公约》和《名古屋议定书》为传统知识的利用和惠益共享开辟了开阔的前景，为保护原住民的权益提供了保障，但是，传统知识正在快速丧失和消失。传统知识是人类的重大财富，其损失不仅是地方社区的，而且是整个人类的损失，如何有效保护中国少数民族地区至今仍然保存的生物多样性，已成为一个十分严峻的挑战。一方面，传统的知识和技术由于现代技术和工具的改良或弃用而自然丧失;另一方面，因为现代化进程、快速的人口增长、新产业开发以及外来文化渗透等引起的传统知识和技术丧失和消失成为主要趋势。

此外，国际上普遍出现的生物剿窃现象，揭示了遗传资源及传统知识的流失现状。一些国外生物技术公司从地方社区无偿获取了珍贵的遗传资源及传统知识，经过生物技术的加工，开发为产品并申请专利保护，从而获取巨大利益。然而，这些利益从来没有与提供资源和传统知识的地方社区公平分享，此种不公平现象也削弱了地方社区保护和传承传统知识的积极性。

侗族人民在长期的劳动实践中创造和积累的传统知识，对保护当地的生物多样性发挥着关键作用。糯稻及各种蔬菜果树等地方品种和竹叶花椒、小寸金黄等药用植物虽然经济价值不大，但却是侗家人日常生活、节日庆典、宗教祭祀等活动中必不可少的材料，并且传承至今而经久不衰。但是，侗族人口从上世纪90年代的160多万增长到现在的约300万人，随着人们的生活需求增加、社会经济快速发展和外来文化的冲击，侗族文化和传统知识也已遭受到前所未有的挑战，特别是侗寨大部分年轻人外出务工，将导致侗族传统文化和传统知识的大量消失，进而也导致生物多样性的消失，特别是具有当地特色的糯米文化和糯稻遗传多样性的损失。

第8篇：生物多样性的表现范文

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Wilson(1992，P317)的话说“作为一个发展中的专业，景观设计(LandscapeDesign)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(Biodiversity)包含三个层次的含意：(i)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；(ii)物种多样性，即生命机体的变化和多样化；(iii)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(见McNeely等1990；Soule1991；NAS1992)。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(Biospatialhierarchy)上进行，即(i)景观或生态系统综合体层次，(ii)群落层次，(iii)物种层次，(iv)种群层次和(v)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(Amstel等1988；Selm1988)。这一途径一般可分为下列五个步骤：

(i)根据物种的重要性，选择目前的或潜在的保护对象。

(ii)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。

(iii)汇总和比较所有保护对象对景观的需要。

(iv)修改保护物种清单以取得保护的谐调与一致性。

(v)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：

(i)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。

(ii)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。

(iii)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(Edwin1991)。

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(NossandHarris，1986)。因此，以景观元素为核心的整体规划途径强调以下的步骤(Harris1984,NossandHarris1986;Noss1991)：

(i)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。

(ii)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。

(iii)景观及其保护必须从时空系统和动态的、飘移的嵌合体(ShiftingMosaic)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(ConservationInfrastruture)。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指导包括岛屿生物地理学(IslandBiogeography)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(ArchipelagoModel)，或称为综合利用模式(Multiple-useModel，简称MUMs)(Harris,1984；NossandHarris1986)。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(NetworkofLandscapeCompensativeAreas)，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。

生物多样性的丧失主要有以下六方面的原因：

(i)栖息地的消失；(ii)栖息地(景观)的破碎化；(iii)外来种的入侵和疾病的扩散；(iv)过度开发利用；(v)水、空气和土壤的污染；和(vi)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：

(i)建立绝对保护的栖息地核心区；

(ii)建立缓冲区以减少人为活动对核心区的干扰；

(iii)在栖息地之间建立廊道；

(iv)增加景观的异质性；

(v)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(1962)和MacArthur及Wilson(1963，1967)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(DistanceEffect)。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(见FrankelandSoule，1981;Harris1984;FormanandGodron1986;Forman1995)。但是，陆地景观斑块与海洋岛屿的状况有很大差异(Forman1979;Harris1984)，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(LandscapeResistance)来衡量栖息地斑块间的隔离程度(FormanandGodron1986;Formam1995)。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(1992)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(如SimberloffandAbele1976)，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指导。其中之一是种群健康所需要的最小面积(ViableMinimumArea)。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(FrankelandSoule1981；Harris1984)。

根据岛屿生物地理学，物种与面积之间存在着以下的关系(MacArthurandWilson1967)

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(见Wilcox1980)，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(FranklinandForman1987)

2.2缓冲区

缓冲区(BufferZones)或过渡带(TransitionZones)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(见McNee1y1992)。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(Yu,1995a-b,1996a)。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(Corridor)

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(见FormanandGodron1986;HarrisandScheck1991;SaundersandHobbe1991；Forman1995)。这一观点最近在景观规划和设计领域内得到认真的对待(SmithandHellmund1993)。

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(详见HarrisandScheck1991；Forman1995).

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(Erwin1991)。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(May1978;Gould1993，p347)。在小尺度上的观察也证明廊道对乡土物种的危害性(见HarrisandSheck1991)。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(见HarrisandScheck1991)。

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(Harrisandsheck1991)：

(i)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。

(ii)乡土特性：构成廊道的植被本身应是乡土植物。

(iii)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(Binford等1993)

(iv)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"(SteppingStones),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(Heterogeneity)

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(Turner1987;PickettandThompson1978;KolasaandPickett1991;Renshaw1991;Kozakienicz1995；Forman1995)。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。(FrankelandSoule1981;Hayes等1987)。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(Hayes等1987；Morris1987)。

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：

(i)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(EcologicalSecurityPatterns)概念的基本出发点之一(Yu1995a-c,1996a-b)。

(ii)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(LaverandHaine-Young1993)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(Yu1995a-c,1996a-b)。

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。

(i)景观的空间构型概念(SpatialConfiguration)

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(Forman1990,1995)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(Harrs1984)。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”(Harris1984,p158)。

(ii)进化动态世系概念(EvolutionaryDynamicLineage)

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(Erwin1991)。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(LandscapeReristance)

第9篇：生物多样性的表现范文

关键词：GLOBIO3 模型 完善

中图分类号：X17 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0248-04

GLOBIO3 perfect predictive model of biodiversity - questions， suggestions and Prospects

JIANG Xintong

（Environmental Institute， Renmin University of China， Beijing 100872）

Abstract：GLOBIO3 model is one of the frontier achievements in global biodiversity assessment and forecast.Based on the dose-effct relationship，the model predicts the hardly available biodiversity data using the relatively attainable monitoring results of the environmental and social drivers.Though innovative，the model shows clear shortcomings.This paper will firstly introduce the core framework and fundamental methods of GLOBIO3 as a preparation， then focus on the analysis and resolution of the targeted disadvantages of the model.Following this logic，this paper tries to make meaningful improvements to the model and encourage more studies in related fields.

Key word：GLOBIO3 model perfect

1 引言―― GLOBIO3模型简介

1.1 基本思想

GLOBIO3[1]使用与原始环境相比的相对平均物种丰度（MSA）来表征一定环境条件下的生物多样性，这是模型需要预测的因变量。同时，GLOBIO3使用植被覆盖、土地利用程度、生态环境破碎化程度、全球平均气温、大气氮沉降量和基础设施建设量这六个驱动因子作为自变量。模型的基础是因变量与六个自变量间的六个函数关系。在对生物多样性进行预测时，先使用未来情景预测模型对驱动因子做出预测，然后将因子的预测值输入模型，其输出结果就是预测的MSA。

1.2 具体方法

对因变量与自变量的函数关系进行回归时需要使用样本数据，这些样本数据通过Meta分析得到。选取与“生物多样性和环境条件的关系”高度相关的研究，提取其中对生物多样性和环境条件进行描述的数据形成回归建模的素材。

得到自变量和因变量的函数关系后，需要对未来的自变量取值进行预测。模型中六个驱动因子的预测值依赖于对未来经济、社会和环境发展情景的预期。GLOBIO3将经济发展、植被覆盖及气候变化等领域的权威研究结果结合起来，构建驱动因子的预测模型。

将驱动因子的数值分别输入六个函数，得到每个因子影响下，生物多样性的预测值。基于驱动因子间不存在相互作用关系的假设，将六个函数的因变量值相乘，得到MSA综合预测值。

1.3 论题摘要

GLOBIO3模型的思想方法新颖、使用过程简洁。但是这不能掩盖理论分析和实践检验中显示的不足之处。为了完善该模型，该文将对三个主要问题进行分析并以此为基础提出建议。分析的三个不足之处包括：

（1）忽略重要驱动因子导致模型具有遗漏变量偏差；

（2）样本数据的收集质量不高，函数关系缺乏对某些地区和某些因子的代表性；

（3）对未来发展情景的预测结果单一，结论不够稳健；

以下三个部分将对这些问题分别进行分析。

2 忽略影响生物多样性的重要因子

2.1 问题分析

GLOBIO3的基础是六个驱动因子（植被覆盖、土地利用程度、生态环境破碎化程度、全球平均气温、大气氮沉降量和基础设施建设量）与生物多样性（平均物种丰度MSA）的剂量反应关系。其中，土地覆盖变化、土地利用强度、生态环境破碎化程度、气候变化、大气氮沉降因子源于评价全球环境的综合模型（IMAGE；MNP 2006）[3]；基础设施建设因子源于GLOBIO2模型。通过参考IMAGE团队、MNP和GLOBIO2的研究成果，GLOBIO3模型比较全面地体现了现有研究中对生物多样性具有显著影响的因子。

但是，通过文献分析找寻驱动因子的方法容易受到文献选择的制约，产生遗漏变量偏差。解决遗漏变量偏差的最佳途径就是通过更加深入的研究将以往未注意到的显著因子纳入模型。对发展问题的关注，使得很多研究注重贫困和生态的关系。已有一些研究发现，贫困地区与生物多样性热点地区高度重合（Brendan Fisher 2007）[7]，而且在经济发展水平较低的时期表现得尤其明显。这符合贫困导致生物多样性减少的理论预期。这一现象促使我们在完善GLOBIO3模型时，应当首先纳入被遗漏的“贫困水平”驱动因子以减小预测的偏差。或许“贫困水平”只是诸多遗漏变量中的一个，纳入它并不能使得这个模型足够全面。但是通过纳入“贫困水平”来完善模型却是探索更多遗漏变量的良好开端。

2.2 解决措施

（1）准确选取贫困水平的测度指标

将“贫困水平”纳入GLOBIO3模型的前提条件是找到合适的指标量化贫困水平。根据不同的研究目的，以往研究中使用的贫困测度指标包括生活水平、财产、教育水平、健康状况、营养条件等（Azariadis 2005[4]，Bowless 2006[5]，Carter MR 2006[6]）。由于在GLOBIO3中纳入“贫困水平”因子是从经济和环境的关系入手分析人类的福利水平变化，其测度应当既包括反映经济水平的货币指标，又包括反应环境变化的非货币指标。例如：选取劳动力人均收入直接度量贫困水平（Huib Hengsdijk 2007）[7]；或选取人群健康和死亡率指标间接度量贫困水平。

（2）在充分论证的基础上选择函数形式

“贫困水平”具有显著的经济发展阶段性特征，在描述它与生物多样性的关系时，许多学者以环境经济学为基础提出：应当使用库兹涅茨曲线的函数形式（Stern et al. 1996）拟合这种函数关系。这种想法来源于保护生物多样性会提高经济活动的机会成本的基本理论（M.Norton-Griffiths et al.1995）[8]，表示早期生物多样性会随着经济增长而降低；而到达一定临界状态后，生物多样性又随经济发展而升高。更多研究在试图应用这一函数形式时发现：该种形式成立的条件是生物多样性保护政策和经济发展政策协调实施，而这种双赢关系通常难以实现（D.Hulme 2001[9]， C.B.Barrett 1995[1]，M.Wells 1992[10]）。所以，在拟合生物多样性与贫困水平的函数关系时依然应当采用简单线性回归模型。

（3）在适合的尺度上使用模型

“贫困水平”的地区异质性（T.Kepe 2004）限制了模型应用的尺度条件。正如对库兹涅茨曲线临界点的计算结果常因所选取的研究地区不同而产生巨大的差异（Panayotou 1993；Cropper and Griffiths 1994[12]），经济变量受制度因素的影响极大，在不同国家和地区对生物多样性的影响差异显著。（Southgate 1990[13]， Mendelsohn 1994[14]， von Amsberg 1994[15]）可以说，“贫困水平”因子作为该模型中对经济水平的代表，对全球尺度生物多样性的影响效果已经很不明确了。因此，纳入“贫困水平”后的GLOBIO3模型应当在较小的空间尺度上使用，比如在某一国家或地区共同体范围内。

3 样本数据的收集缺乏代表性

3.1 问题分析

GLOBIO3模型中驱动因子与生物多样性的因果关系是通过Meta分析从已经发表的文献中收集数据并拟合回归得到的。GLOBIO3团队先从SCI等权威数据库中搜索以“生物多样性与驱动因子的关系”为主题的研究；然后，从这些研究中提取驱动因子和生物多样性的数据；最后，利用这些数据建立驱动因子和生物多样性的对应关系。在实际检测技术受到限制，监测数据缺失严重的情况下，Meta分析方法能够间接帮助研究人员获得数据（G?ran Arnqvist et al.1995）[16]，但是其精确度低、数据代表性不足等问题降低了研究的指导意义。下文将着重讨论如何通过建立更完整有效的网络来获取并综合利用数据来拟合函数。

GLOBIO3在拟合函数时使用的数据通过Meta分析得到，其中存在的问题主要有：第一，对不同区域的代表性不均。在温带和北半球的大多数区域，人类活动的历史较长，难以找到未受人类干扰的参照情景，所以计算相对物种丰度存在困难。这一问题使得GLOBIO3中热带地区的数据丰富程度远高于温带和北方区域，导致模型对不同地区的代表性不均匀。第二，对于不同物种的代表性不均。分析基础设施建设影响的研究多以鸟类或哺乳动物为研究对象；而分析大气氮沉降的影响的研究则主要以温带植物为研究对象。第三，数据的统计精度差异为综合利用带来困难。比如：不同利用类型的地块分布数据既可以从FAO（FAO 2006）得到，又可以通过卫星影像数据获得，两种来源的统计精度不同；不同地区的基础设施统计精度也有较大差异。这都为这些数据在同一个模型中的整合利用带来困难。

3.2 解决措施

（1）综合利用监测数据和文献数据，增强数据体系的丰富度和代表性。

首先，扩大Meta分析的文献覆盖范围，增强对弱势物种和弱势因子的代表性。比如：欧洲地区的数据对植物物种的代表性不足，可以将对欧洲植物物种（Bakkenes et al.2002）[17]和生物群系（Leemans and Eickhout 2004）[18]的研究成果纳入Meta分析，增强对植物物种的代表性。再如：气候变化因子的建模依据只有IMAGE2.4模型，在文献分析中占比较少，属于弱势因子。借助生物对气候变化适应行为的研究成果（Peterson et al.2002[19]； Thuiller et al.2006[20]；Arau jo et al. 2006[2]）为气候变化因子的建模提供更强大的理论支持。其次，将实地监测与Meta分析结合使用，增强对弱势地区的代表性。例如：GLOBIO3在温带和北方地区的数据较少，可以使用瑞典的国家生物多样性监测数据（BDM 2004）作为GLOBIO3数据的补充，因为BDM中的取样点主要位于温带阔叶混交林和温带针叶林（Laura De baan et al.2013）[22]。该数据的实用性也在一些“生命周期影响评价”的相关研究（Koellner and Scholz 2008）中得到证实。

（2）完善监测体系，打好数据基础。

目前，全球已有很多国家致力于生物多样性的实地监测，但因检测标准尚未统一、监测成本过于高昂，导致数据的监测质量很低，难以综合利用。为了提供比Meta分析更为有力的数据支持，必须尽快完善数据监测网络。首先，改进和统一实地监测方法。目前，在陆地生物多样性监测中，比较先进的检测体系是in situ系统，它对物种、环境因子和人类活动的空间分布综合监测。为了增强监测数据的有效性，不同的检测地点的监测频度、方法和物种应当一致（Ferrier et al.2011）[23]。其次，应当注重样地监测和遥感监测的结合。in situ系统监测成本较高，使得很多地区多项数据严重缺失。使用卫星遥感数据以及其他的远程监控数据作为对in situ监测数据的补充可以在一定程度上弥补数据空白。为了使样地监测和遥感监测结果更好地配合，应当积极发展GEO BON这样的科研项目，探索整合利用in situ及遥感监测数据的方法（Scholes et al.2008）[24]。为了促进不同地区之间的数据综合利用，应当积极构建以跨国NGO为中心，包括其他NGO组织、研究机构和大学、保护区管理机构和森林管理机构的多渠道数据收集和利用网络。

4 对未来发展情景的预测不够稳健

4.1 问题分析

情景预测对生物多样性的预测具有决定性作用（Pearson et al.2006）[25]，因此情景预测的准确性和稳健程度至关重要。目前的生物多样性预测研究通常在常用的情景预测模型中选择一个加以使用，有时会援引其他研究支持自己所选用的模型（Olden，J.D.and Jackson，D.A.2002；[26]Anderson.R.P.2004[27]）；GLOBIO3模型也使用了类似的方法，但并没有预测模型的选择依据进行论证。具体而言：GLOBIO3使用IMAGE2.4模型预测一定社会经济发展框架下土地利用的变化，以Global Land Cover 2000地图作为补充以提高精度；使用FAO和世界土壤地图预测全球氮沉降和超额氮负荷；用Digital Chart of the World数据库（DMA 1992）预测道路和管线建设的分布情况；根据土地利用的变化计算群落面积未来的变化（代表生态破碎化程度）；用IMAGE模型预测全球平均气温的变化情况。不加论证地选择预测模型的问题是说服力不足（Schmit et al.，2006）[3]；用单一而确定的预测结果取代多种潜在预测路径的问题是预测的稳健型和全面性缺失。

4.2 解决措施

（1）对多种模型的预测结果进行交互验证

情景预测模型有很多范本，但是不同研究对象地理条件和自然禀赋的差异使得从理论层面对比研究模型的适用性很难；而通过实地监测结果对模型有效性进行验证的成本又高。为了在不违反成本有效性的前提下增强预测结果的稳健程度，建议综合使用多种预测模型，并且将模型的输出结果进行交互验证。

为了给这种交互验证提供素材，这里对处于国际前沿的情景预测模型及其主要思想进行回顾。IMAGE综合评价模型通过模拟全球贸易情景判断对农林产品的需求变化，从而间接计算农、林用地的面积变化。其优势在于充分考虑到预测范围之外的国际因素，适合开放条件下的情景预测（MNP 2006）[29]。Dyna-CLUE模型充分考虑用地需求、地理位置、管理政策、用地改变的难易程度等多重因素的交互作用，其中不同利用方式在同一地块上相互竞争的假设很符合日趋紧张的用地预期（Yongyut Trisurat et al 2010）[30]。但是该模型变量较多，数据需求高，只在小尺度研究中有较强的模拟能力。（Castella and Verburg 2007； Pontius 2008[31]； Verburg and Veldkamp 2004[32]）该模型包含40种具体的气候变化情景。已经初具概率预测的意义，其最新进展Post-SRES还考虑了政策选择与发展情景的交互作用（Strengers et al.2004）[33]。GCMs （Global Climate Models）模型可以分析气候变化情景预测的不确定性（Polvani et al.2004[34]）。人类足迹模型通过预测人口密度、对生态系统的干扰程度（Cardillo et al.2004[35]）、人类活动足迹（Sanderson et al.2002）和对初级产品的分配方式来预测未来环境的变化。（Imhoff et al. 2004）[36]。

因为难以捕捉影响未来环境经济情景的所有因素及影响机理，任何预测模型给出的结果都是不尽准确的。但是，这些模型从不同的角度提出的经济与环境发展的假设都是基于一定的历史趋势，因此模型间应当存在对未来情景预测的共性。如果能够比较这些模型的预测结果，剔除造成预测结果差异的变量，就能够在一定程度上找到这些模型对未来发展情景的公共认知并以次为平台构建未来的宏观图景。这一宏观图景就是分析在未来某一时点的生物多样性变化驱动因子的基础。模型预测结果之间的交互验证能够使用比较分析的方法推进对潜在发展路径的全面探索，增强预测结果的稳健性。

（2）利用“集合预测”和“一致预测”方法

预测情景是多方面输入条件给定后的一个输出结果，其核心层面包括“基年情景”、“模型类别”、“参数设定”等。每个方面在不同的发展模式假设下都会有不同的预测结果，将各方面的多种预测结果排列组合能够形成一系列综合预测图景。虽然难以在繁多的组合情景中筛选出最为准确的一个，但是从这些组合中体现的总体趋势却会在很大的概率上接近真实的发展情景。

“集合预测”方法同时考虑由不同的“基年情景”、“模型类别”、“参数设定”等多种条件组合生成的众多发展情景组成的情景预测集合。依据统计学的方法，以预测集合为样本数据，“集合预测”可以划定未来发展情景的变化区间并给出估计的可靠程度。使用“集合预测”方法建立气候变化―生物多样性预测模型（Pearson， R.G.et al.2006[37]；Thuiller，W.et al.2004[38]）的尝试可以认为是将这一方法应用于未来情景预测的范本。统计学的研究证实，集合预测能够比任何一种单一的预测方法产生更小的平均误差。（Cramer .W. 2001）

由“集合预测”发展而来的“一致预测”可以认为是在“集合预测”给出的大概率范围中求得一个未来发展情景的期望值作为最终的预测结果。目前，“一致预测”方法已经在建立气候变化情景的概率分布模型中有较好的应用（Stainforth.D.A et al.2005[39]），在此基础上，将“一致预测”推广到情景预测的其他方面需要更多持续的研究。同时，“一致预测”的研究人员强调使用这一方法的一个条件是尽量穷尽可能的组合情景，因为只有当这些组合全面地覆盖未来的发展路径，才能维持稳定的概率分布，从而得出更加稳健的预测结果。（Allen， M. et al. 2002[40]）

5 结语

GLOBIO3模型是对生物多样性进行预测的创新性方法，为了完善该方法，本文从纳入“贫困水平”驱动因子、增强建模数据的代表性和提高未来情景预测的准确程度三个方面入手，分别提出具有针对性的解决办法。在纳入“贫困水平”驱动因子时，应当使用货币指标与非货币指标相结合的方法来测度贫困水平、使用简单线性模型并在较小的地理尺度上应用改进后的模型；为增强数据的代表性，一方面发掘已有的文献数据和监测数据，提高对弱势因子、弱势物种和弱势地区的代表性，另一方面发展综合检测体系为以后的研究提供更加准确的数据基础；在预测未来情景时，既可以对不同模型的预测结果进行交互验证来发现共同的趋势，又可以使用不同条件的多种取值排列组合形成的预测集，划定未来发展情景的变化范围并求得期望趋势。

该文的建议主要针对三个比较明显的问题，但是GLOBOI3模型的完善仍需要对更多潜在的不确定性进行深入讨论。比如：同样没有包含在GLOBIO3模型中，却可能对生物多样性有重大影响的因素还有“生物交换”和“大气CO2聚集”等（R Leemans et al.2007）[41]，对这些因子影响的认识还很粗浅，只有通过更大力度的文献分析来逐步加深对他们的理解才能在此基础上建立合适的函数模型。再如：在深入挖掘现有的数据时，以何种方式将样地数据和遥感数据进行完美结合仍然需要探讨；在构建数据监测体系时面临的现实问题就是政策选择只对监测频度高，从而时间序列数据全面的物种有利（M de Heer， 2000），这就为发展定量方法，确定不同物种在数据收集时应当占据的权重提出诉求。只有继续推进相关领域的深入研究与国际合作才能为这些潜在的问题提出更明确的探索方法和更准确的答案。

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