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生态多样性定义精选(九篇)

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生态多样性定义

第1篇:生态多样性定义范文

关键词:近自然理论;限制因子原理;森林演替理论;生态位理论;封山育林

进人21世纪,水土流失和土地荒漠化加剧、土壤肥力下降、水患频繁发生、水资源短缺的地域迅速增加、生物多样性衰退等现象已引起全球的广泛关注,而森林质量下降是导致上述危机的重要原因之一。面对生态环境不断恶化的严峻现实,我国有效地实施了6大林业工程。封山育林作为6大林业工程之一,因投资少、技术简便、适用性广等特点成为天然林保护与恢复的重要技术措施。

1 封山育林的概念

封山育林是培育森林资源的一条十分重要途径,自古以来我国劳动人民就有封山育林的习惯,2000多年前就有实践和记载:《吕氏春秋·审时篇》“夫稼,为之者人也,生之者地也,养之者天也”,天即环境,环境哺育的植物才是最适者;《管子·轻重已篇》:“毋斩大山,毋戮大衍”,就是不要破坏生态环境;《齐民要术》中有“顺天时,量地力”之说等等。封山育林在《中国农业百科全书》(林业卷)中的定义为:以封禁为基本手段,促进森林形成的措施,即把长有疏林、灌丛或散生木的山地、滩地等封禁起来,借助林木的天然下种或萌芽逐渐培育成森林。随着封山育林研究的深入,封山育林被定义为通过研究森林顺向演替规律,采取积极的人工干预措施,促进其顺向演替,使森林植被从初级向高级演替阶段发展。封山育林的定义有狭义和广义之分,狭义的封山育林单指在无林地(不包括未成林造林地)、灌木林地、部分非林地上育林、育灌、育草;对人工造林(含飞播造林)、现有林分进行封禁的保护措施称为封山护林;广义的封山育林还包括封山护林。

2 封山育林的理论体系

2.1 近自然理论

近自然林业起源于德国。近自然林业的核心在于,要考察现有的森林,对在考察中的森林加以细心缓和地调控。由此可见,森林抚育具有非常重大的意义。普及森林抚育时,必须明确其另一个核心思想认识,森林抚育是在总体过程上把握森林。要在周围环境中,并结合周围环境来培育全部生命物质。近自然的森林抚育特别重视适地的树种选择,生命物质的结构及其功能,以便在抚育中利用一个树种或树种总体所预期具有的反应能力。近自然林业的全部因素都是森林抚育的组成部分。从生态上看,干扰森林,可理解为森林生态系统中闯入了外来者,它要损害森林生态系统。尽管我们需要它,其作用还是妨碍性的。因此,不论干扰是物理式的、方法论式的或是技术式的,这些外来者都要抱着抚育的想法“植入”进来。这样自然的反抗才会弱一些,费用才会低一些,生态上的妨碍性才会柔和一些,物质成果才会更有利一些。

2.2 限制因子理论

生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件,有时又称为生物的生存条件。所有生态因子构成生物的生态环境。

生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围,它就会成为这种生物的限制因子。系统的生态限制因子强烈地制约着系统的发展,在系统的发展过程中往往同时有多个因子起限制作用,并且因子之间也存在相互作用。

我们在封山育林工作中,要充分考虑影响封山育林成果的各种生态因子,找出其中的关键因子,对其进行人工措施,改变其限制作用,才能得到预期的封山育林效果,而且,明确生态系统的限制因子,有利于封山育林的设计,有利于技术手段的确定,并可缩短封山育林生态恢复所必需的时间。

2.3 森林演替理论

森林的发展和衰败变化都有它的规律性,这种规律性就是森林演替。按森林演替的性质和方向,分为森林群落进展演替和逆行演替。影响森林演替的原因,有自然因素和人为因素两大方面。目前引起森林演替的原因,大部分是人为因素引起的。如原有森林群落遭到人为干扰破坏,就会发生逆行演替。若人为干扰强度大,并反复产生,就会使林地自然环境恶化,最后出现荒山,裸地。这就是森林群落逆行演替的规律。相反,如原有森林群落遭到一次或两次破坏,只要停止继续破坏,或经过人为封禁得到休养生息的机会,就会产生进展演替。这就是森林植被群落正常演替和发展的自然规律。这个自然规律的关键,就是要制止森林继续遭到破坏,使之得到休养生息的机会。封山育林就是认识和利用这个自然规律,把遭到破坏后留有的疏林、灌丛和荒山迅速封禁起来,除了使它免遭继续破坏,得到休养生息的机会外,又施加人为的补植补播,防止火灾等育林措施,来加速森林群落进展演替过程,从而达到恢复和扩大森林资源,发挥森林多种效益的目的。

2.4 生态适宜性原理和生态位理论

2.4.1 生态适宜性原理。生物由于经过长期的与环境的协同进化,对生态环境产生了生态上的依赖,其生长发育对环境产生了要求,如果生态环境发生变化,生物就不能较好地生长,因此生物产生了对光、热、温、水、土等的依赖性。这就是生态适宜性原理。植物中有一些是喜光植物,而另一些则是喜阴植物。同样,一些植物只能在酸性土壤中才能生长,而有一些植物则不能在酸性土壤中生长。一些水生植物只能在水中才能生长,离开水体则不能成活。因此种植植物必须考虑其生态适宜性,让最适应的植物或动物生长在最适宜的环境中。

2.4.2 生态位理论。生态位是生态学中的一个重要概念,主要指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。关于生态位的定义有多个,它是随着研究的不断深人而进行补充和发展的,美国学者Grinell于1917年最早在生态学中使用生态位的概念,用以表示划分环境的空间单位和一个物种在环境中的地位。英国生态学家Hutchinson于1957年发展了生态位概念,提出n维生态位。他以物种在多维空间中的适合性确定生态位边界,这样对如何确定一个物种所需要的生态位变得更清楚了。Hutchinson生态位概念日前已被广泛接受。因此,生态位可表述为:生物完成其正常生命周期所表现的对特定生态因子的综合位置,即用某一生物的每一个生态因子为一维,以生物对生态因子的综合适应性为指标构成的超几何空间。

2.4.3 生态适宜性原理和生态位理论在封山育林中的应用。任何由乡土树种组成的森林群落都是经过长期的物竞天择形成的最优植被组合,生存条件是最适合于当地的自然条件,各个树种在生态位上避开竞争,充分利用时间、空间和资源,更有效地利用环境资源,维持生态系统长期的生产力和稳定性。而封山育林就是要恢复这样的森林群落,因此,利用生态适宜性原理和生态位理论来指导封山育林工作,能够加快封山育林进程,少走弯路,加速我国森林恢复的步伐。

2.5 生态平衡理论

在正常情况下,生态系统内部能量和物质输入输出基本相等,生物与生物之间,生物与环境之间在结构和数量上保持稳定,具有复杂的食物链关系及符合能量流动的金字塔营养层次,这时即使受到外来因素的干扰,生态系统也能自我调节以恢复原来的稳定状况,这就称为生态平衡。

生态平衡是一种动态平衡,它靠自我调节能力来维持,这种调节能力来自系统内部的负反馈机制。在自然生态系统中,这种自我调节机制来自系统的食物链和营养结构,通过它可以实现系统内的物质循环和能量流动;在人工生态系统中,则需要通过人工调控来实现这种稳定。但系统的调节能力是有限度的,如果外来的压力或冲击超出界限,调节就难以奏效。改变了生态系统的食物链和营养结构关系就会使某些生物数量急剧减少、生产力衰退、抗逆性减弱,最终可能导致整个生态系统的崩溃。封山育林就是为了减少外来的压力,使其不超过系统的自我调节能力范围,利用系统的反馈机制实现自我调节,维持系统的稳定。

2.6 生态系统结构理论

生态系统是由生物组分与环境组分组合而成的结构有序的系统。所谓生态系统的结构系指生态系统中的组成成分及其在时间、空间上的分布和各组分间能量、物质、信息流的方式与特点。具体来说,生态系统的结构包括3个方面,即物种结构、时空结构和营养结构。

建立合理的生态系统结构有利于提高系统的功能。而封山育林形成的是混交林,多为乔、灌、草结合的混交复合层林分,是一种结构合理的生态系统,能够实现物种之间的能量、物质和信息的流动,充分利用光、热、水、土资源,同时,封山育林能够增加物种多样性,进而增强了系统的稳定性。

2.7 生物多样性理论

生物多样性是近年来生物学与生态学研究的热点问题。一般的定义是“生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化和变异性”,按此定义,生物多样性是指生命形式的多样化,各种生命形式之间及其与环境之间的多种相互作用,以及各种生物群落、生态系统及其生境与生态过程的复杂性。

一般地讲,生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统与景观多样性。保护生物多样性,首先是保护了地球上的种质资源,同时恢复生物多样性会增加生态系统功能过程的稳定性。具体说来,生物多样性高的生态系统,能够增加高生产力种类出现的机会和能量流动途径、提高抗干扰性和资源利用效率。正是基于这些,生物多样性理论成为封山育林的一个重要理论基础。在封山育林中,应最大限度地限制封育区内的人为活动,减少甚至不再进行破坏,使封育区内物种尽快恢复,增加其物种的多样性,增强系统的稳定性,并且,加快恢复与地带性生态系统相似的生态系统。同时利用就地保护的方法,保护自然生境里的生物多样性,有利于人类对资源的可持续利用。

2.8 森林植物的自然繁殖力

第2篇:生态多样性定义范文

湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带,在土壤浸泡在水中的特定环境下,生长着很多湿地的特征植物。湿地广泛分布于世界各地,拥有众多野生动植物资源,是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地,因此湿地被称为“鸟类的乐园”。湿地强大的生态净化作用,因而又有“地球之肾”的美名。

在人炸和经济发展的双重压力下,20世纪中后期大量湿地被改造成农田,加上过度的资源开发和污染,湿地面积大幅度缩小,湿地物种受到严重破坏。

为保护湿地,保护湿地中的丰富物种,1971年2月2日建立了全球政府间保护公约湿地公约。到2004年10月为止已有超过141个成员,1 387块湿地列入国际重要湿地名录。

2.湿地的定义

由于湿地和水域、陆地之间没有明显边界,加上不同学科对湿地的研究重点不同,造成湿地的定义一直存在分歧。

国际湿地公约采用广义的湿地定义,指不问其为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体,包括低潮时水深不超过六米的水域。这一定义包含狭义湿地的区域,有利于将狭义湿地及附近的水体、陆地形成一个整体,便于保护和管理。

湿地的研究活动则往往采用狭义定义。美国鱼类和野生生物保护机构于1979年在“美国的湿地深水栖息地的分类”一文中,重新给湿地作定义为:“陆地和水域的交汇处,水位接近或处于地表面,或有浅层积水,至少有一至几个以下特征:1)至少周期性地以水生植物为植物优势种。2)底层土主要是湿土。3)在每年的生长季节,底层有时被水淹没。”定义还指湖泊与湿地以低水位时水深2米处为界,按照这个湿地定义,世界湿地可以分成20多个类型,这个定义目前被许多国家的湿地研究者

接受。

湿地的水文条件是湿地属性的决定性因素。水的来源(如降水,地下水,潮汐,河流,湖泊等),水深,水流方式,以及淹水的持续期和频率决定了湿地的多样性。水对湿地土壤的发育有深刻的影响。湿地土壤通常称为湿土或水成土。

3.湿地的作用

湿地是地球生态环境的重要组成部分,与森林、海洋一起并称为全球三大生态系统。湿地的生态作用得到越来越多的重视。

湿地具有强大的沉积和净化作用:

流水进入湿地后,各种物质随水流缓慢而沉积,成为湿地植物的养料,其中的有毒物质被迅速分解。

湿地物种十分丰富:

生物多样性中蕴藏着丰富的遗传资源,在科学研究中都有重要地位。

湿地具有巨大的景观价值:

九寨沟、洞庭湖、鸟岛等都是著名的湿地风景区,自然风光与丰富的动植物资源是巨大的旅游特色。

湿地中含有大量的水,在水的生态循环中具有重要作用:

湿地参与地下水的交流,可以涵养地下水、调节地表径流,对防止干旱和洪涝有重要影响。

湿地能防止海水入侵,减轻沿海土地的盐碱化和枯水期海水向内河的倒灌。

湿地可以保护海岸,防止侵蚀。热带和亚热带的红树林防止海岸侵蚀的作用最为明显同时还有防风作用。

湿地的水分小气候有影响。干旱地区中,周边地区比其他地方的气候湿润,有利于生态环境。

湿地的丰富物产资源具有很高价值:

湿地富产鱼、虾、藻类、莲藕、芦苇、药材等,是相当重要的农业、渔业、牧业和副业自然资源。

第3篇:生态多样性定义范文

在治河工程中,要尊重河流的自然状况,尊重各类生物种群的生存权利;水利工程要为动植物的生长、繁殖、栖息提供条件。

【关键词】:生态驳岸; 河道 ; 湿地 ;驳岸形态

1、当前国内河道驳岸整体显著问题

1.1存在的问题

目前我国河流整治工程存在的问题主要表现在以下几个方面:

驳岸硬化

从生态学角度讲,硬化河床是治标不治本的做法,根本解决不了水污染净化的问题。河道是有自净能力的,自然的河道有大量的生物和微生物,它们都有降解水体污染物的作用,还可以向水里补充氧气,有利于防止污染。使用水泥衬底和护坡后,割裂了土壤与水体的关系,使水系与土地及其生物环境相分离,有些生态功能就会随之消失,失去自净能力河道只会加剧水污染的程度。

改变了自然型态

俗话说,“曲折”就是说水的流态不是笔直的。因此,我们在河道治理中要顺其自然。从蓄水的功能上说,长线布局是较理想的布局,能较好的满足用水要求。但从地形图的规划布置到实地的现状是有一定区别的,不能过分地强调“裁弯取直”。

动植物多样性影响

河道断面单一对生物多样性造成影响在自然的河流横断面上,浅滩与深滩相间,是动植物群落的栖息生长之地,而改造过后的河床与驳岸常用输水性能好又便于施工的梯形等单一且规则的断面型式,使得水流流速均一化,破坏了原有河流的多样性的特征。而河流形态多样性是生物物种多样性的前提,河流形态的规则化、单一化,会对生物多样性造成长远的影响。

2、研究内容

对湿地,河流等驳岸的基本定义进行分析;其次提出了如何去进行驳岸设计的理论基础,分析现有的设计;最后从空间形态和功能两方面,倡导“自然生态”的人性化理念。

3、驳岸在生态湿地修复中的作用

3.1河流湿地定义

不同的人对湿地有不同的理解,本文引用的湿地概念采用《湿地公约》中的定义,即:不问其为自然或人工,长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带,静止或流动,淡水、半咸水、咸水体,包括低潮时不超过6m的水域。

4、生态驳岸在河道治理中的应用

生态河堤以“保护、创造生物良好的生存环境和自然景观”为前提,在考虑具有一定强度、安全性和耐久性的同时,充分考虑生态效果,把河堤由过去的混凝土人工建筑改造成为水体和土体、水体和植物或生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态的护坡,它是融现代水利工程学、环境学、生物科学、生态学、美学等学科于一体的水利工程形式。

4.1生态驳岸的定义

生态驳岸也称“生物共生治理法”,是指恢复后的自然河岸或具有自然河岸“可渗透性”的人工护岸。它拥有渗透性的自然河床与河岸基底,丰富的河流地貌,可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能,同时具有一定的抗洪强度。生态河堤除了具有护堤抗洪等基本功能之外,对河流水文过程、生物过程还有如下促进作用:

(1) 适合生物生存和繁衍的作用

(2) 增强水体自净的作用

(3)调节水量、滞洪补枯的作用

生态驳岸的类型很多,主要有以下三种:

自然原型护岸模式主要采用植物保护河岸,以保持自然河岸特性,如种植柳树、水衫,白杨以及芦苇、荻等具有喜水特性的植物,由他们发达的根系来固堤,加之柳枝柔韧,顺应水流,增加抗洪、保护河堤的能力。

自然型驳岸,护岸模式不但采用种植植被,且采用石材、木材等天然材料护底,如在坡底设置各种种植包、石笼、木桩等护岸,斜坡种植植被,实行乔灌结合的种植方式,固堤护岸。

工程自然型驳岸,护岸模式 在自然型护岸的基础上,再用混凝土、钢筋混凝土等材料,确保大的抗洪能力,如将钢筋混凝土柱或耐水圆木制成梯形箱状框架,并向其中投入大量石块,或插入硅管,形成很深的鱼巢,再在框架外埋入大柳枝、水杨枝等,邻水侧种植芦苇、菖蒲等水生植物,使其在缝中生长繁茂葱绿的草木。

4.2生态驳岸的做法

自然原型护岸模式

自然原型护岸模式,一般是为植被法。主要用于一些小河道、溪流的堤岸保护及一些局部冲刷的地方。

采用植物保护河堤主要用于小河、溪流的堤岸保护和一些局部冲蚀的地方,以保证自然堤岸特性。如种植柳树、白杨等具有喜水特性的植物,由它们发达的根系稳固土壤颗粒增加堤岸的稳定性,加之柳枝柔韧,顺应水流,可以降低流速,防止水土流失,增强抗洪、保护河堤的能力。这种方法从工程角度上来讲比较简单,当河岸较陡时,可辅助采用土工织物固坡,以达到结构稳定的要求。

固土植物可以选择的主要有池杉、龙须草、金银花、沙棘林、刺槐林、黄檀、油松、黄花、常青藤等等,可以根据该地区的气候选择适宜的植物品种。

自然型护岸模式

自然型护岸模式通常综合应用“植被法”、“土壤生物工程法”和我国习惯使用的“结构措施法”。土壤生物工程法有很好的环境效益,在国外广泛应用。通俗的讲,土壤生物工程法是用乔木或灌木的发达根系纤维来固定岸坡,形成“植物加筋土”,即把植物当作结构的一部分,来增加土的抗剪强度,防止坡岸坍塌。

工程自然型护岸模式

工程自然型护岸模式不仅种植植被,还采用天然石材、木材护底,如在坡脚设置各种种植包、采用石笼或木桩等护岸,斜坡种植植被,实行乔灌结合,固堤护岸。

5、结语

第4篇:生态多样性定义范文

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

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

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

1 恢复力概念及分类

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

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

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

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

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

2 恢复力属性与特征

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

3 恢复力的理论基础

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

3.1“杯球”模型

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

3.2 适应性循环模型

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

图1 “杯球”模型

Fig.1 “Cup and ball”model

图2 适应性循环

Fig.2 Adaptive cycle

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

4 恢复力的测量

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

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

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

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

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

5 恢复力影响因素

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

5.1 生物多样性

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

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

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

功能群的多样性有助于维持生态系统结构和功能的恢复力。

5.2 生态存储

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

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

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

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

5.3 生境条件

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

5.4 气候

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

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

5.5 人类活动

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

5.6 生产力

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

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

6 讨论与展望

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

6.1 尺度问题

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

6.2 状态界定

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

第5篇:生态多样性定义范文

【关键词】湿地;生态功能;湿地恢复;湿地公园

黑龙江珍宝岛自然保护区位于黑龙江省东南部最东端,地理坐标为北纬45°52′00″―46°17′23″,东经133°28′44″―133°47′40″。流域位置属于中俄界河―乌苏里江中游。其主体部分为乌苏里江左岸的广大河漫滩,呈狭长的倒三角形南北搌布。总面积44364公顷。主要保护对象为各种类型的湿地生态系统及在此栖息的珍稀濒危野生动植物,属于自然生态系统类别,内陆与水域、湿地自然保护区类型。

1.湿地的定义

湿地是分布于陆生生态系统和水生生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统。将湿地定义为:天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水体,包括低潮时水深不超过6m的水域。

2.湿地的生态功能与效益

森林和湿地是陆地生态系统的核心。湿地作为重要的国土资源,如同森林和海洋一样具有多种功能。湿地在维持生态平衡、保持生物多样性和珍惜物种以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染等方面均起到重要作用,被誉为“地球之肾”。在世界自然资源保护联盟、联合国环境规划属和世界自然基金会编制的世界自然保护大纲中,湿地与森林、海洋一起并称为全球三大系统。湿地是人类重要的环境资源之一,也是自然界最富有丰富多样性和较高生产力的生态系统。它在调节气候、涵养水源、抵御洪水、蓄洪防旱、控制土壤侵蚀、促淤造陆、净化环境、保护生物多样性和生态平衡等方面都发挥着重要的作用,有“自然之肾”之称。

2.1湿地保护了生物多样性

我国的湿地生境类型众多,其中生长和生活着多种多样的生物,并且有很多物种是中国所特有的,具有重大的科研价值和经济价值。据初步统计,我国记录的湿地植物有2760余种,其中湿地高等植物约156科437属1380多种,包括濒危高等植物约100种。我国已记录的湿地动物约1500种不含昆虫和其他无脊椎动物),其中鱼类 1040 种,仅淡水鱼就有500种 。湿地的鸟类被称为水鸟,我国水鸟种类繁多,共有300余种,其中游禽15科50属125种,涉禽14科53属132种。湿地中还有许多是濒危生物类群。湿地还是重要的遗传基因库,对维持生物种种群的存续、筛选以及改良具有重要意义。

2.2湿地能够调节生态环境

湿地具有涵养水源、抵御洪水、蓄洪防旱、调节气候等功能。首先,它是地球上淡水的主要储存库,人类生产和生活用水绝大多数来源于湿地。同时,湿地还是补充地下水的主要来源,更重要的是湿地具有调节径流、控制洪水的生态功能。如湿地中的沼泽,由于土壤结构特殊,具有很强的蓄水性和透水性,被称为蓄水、防洪的天然“海绵”。此外,湿地水分蒸发可使附近区域的湿度增大,降雨量增加,具有调节区域气候作用,湿地系统的生态功能与湿地的生态恢复使区域气候条件稳定,对当地农业生产和人民生活产生良好影响。

2.3湿地能够降低环境污染

湿地具有强大的净化污水能力,是自然环境中自净能力最强的生态系统之一,同森林相比,它是同等地域森林净化能力的 1.5 倍。湿地水流速度缓慢,有利于沉积物沉降,在湿地中生长、生活着多种多样的植物、微生物和细菌。生活和生产污水排入湿地后,通过湿地生物化学过程的转换,水中污染物可被储存、沉积、分解或转化,使污染物消失或浓度降低。

2.4湿地具有极高的生物生产力

湿地生态系统有着极高的生物生产力,就单位土地而言,比其他生境要高得多。湿地生态系统每年平均生产蛋白质是陆生生态系统的3.5倍。湿地为我们带来丰富的动植物产品,如水稻、藻类、芦苇、虾、蟹、贝、鱼类等。湿地中还有丰富的林业资源,落叶松、赤杨都有很高的经济价值。湿地中药用植物有200 余种,湿地动物500余种。

3.湿地成因

珍宝岛自然保护区位于乌苏里江的中游,其形成的主要原因是乌苏里江的丰水期,大量洪水漫溢到广阔的河漫滩上形成的。各种类型的湿地依地形的微起伏形势交错分布,构成丰富多彩的湿地景观多样性,成为北方河岸沼泽湿地的典型代表。自然保护区内有河流小木河、阿布沁河、七虎林河 三条河流自保护区的西部向东部流入乌苏里江。由于乌苏里江河滩低平,河道弯曲迂回摆荡,多次改道,水流速度缓慢,排水能力差,致使河滩的古河道、牛轭湖星罗棋布,特别夏季汛期河水泛滥,广大河滩形成大片难以通行的沼泽湿地。而黑龙江三江自然保护区的成因是黑龙江与乌苏里江汇流的低冲积平原沼泽湿地,地势低平,地貌景观单一。因此形成的沼泽类型以小叶章为主,虽然有岛状林分布,其群落类型皆以蒙古栎林为主。

4.湿地类型

珍宝岛自然保护区具有比兴凯湖和黑龙江三江自然保护区更为丰富的湿地类型。 珍宝岛自然保护区湿地类型较为齐全,有低洼平原上发育的多种苔草沼泽、柳叶绣线菊―苔草沼泽、油桦―苔草沼泽、白桦―苔草沼泽,蒙古栎岛状林,沿江河两岸分布的柳丛湿地,湖泊及其边缘分布的浮毯、这些植被类型的镶嵌分布,构成了保护区内植被复杂的水平结构。镶嵌分布的植被,变化的地貌类型及其周围的环境共同构成了本区复杂独特的景观结构,成为三江平原原始湿地景观的代表。 而黑龙江三江保护区主要为草丛沼泽和小面积湖泊湿地,缺乏森林沼泽和灌丛沼泽。兴凯湖以大面积湖泊湿地为主,草丛沼泽以小叶章和芦苇沼泽为主,缺乏森林和灌丛沼泽。

5.湿地植被结构

珍宝岛自然保护区的岛状林不仅有蒙古栎林,而且有白桦、山杨等岛状林,为岛状林的重要特色。其森林湿地的植被类型也表现了明显的多样性特征。有高河漫滩上的白桦―苔草沼泽,有分布于低河漫滩上的柳丛沼泽。广泛分布的灌丛沼泽是三江平原其它自然保护区不存在的湿地类型,有柳叶绣线菊―苔草沼泽,油桦―苔草沼泽,水东瓜赤杨沼泽。草丛湿地类型独具特色,珍宝岛自然保护区的湿地植被类型以苔草沼泽为主,小叶章沼泽化草甸所占面积较小,芦苇沼泽很少。而三江自然保护区以小叶章沼泽化草甸为主,苔草沼泽面积很小。

第6篇:生态多样性定义范文

[关键词]云南 野生植物 多样性法律

一、云南野生植物多样性概述

生物多样性,按照《生物多样性公约》中所给出的定义,是指所有来源的生物体中的变异性,这些来源包括陆地、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。换句话说,生物多样性是在所有形态、水平和组合中的生命的变异性。它不是所有生态系统、物种和遗传资料的总和,而是生态系统、物种和遗传材料及它们之间的变异性。顾名思义,植物多样性是生物多样性的其中的一种类别,是指植物生态系统、物种和遗传材料及它们之间的变异性。由于其本身的复杂性和多变性,使得对它的保护往往处于薄弱的初级阶段,很多法律制度都亟待完善。

云南是中国野生植物种类资源和生态系统类型最为丰富的地区,保存有许多珍稀、特有或古老的野生植物类群,是公认的野生植物重要类群分布最为集中、并具有全球意义的野生植物生物多样性关键地区之一。云南特殊的地理位置和复杂独特的自然地理环境,形成了复杂的生态系统与多样化的生境条件,孕育了极为丰富的生物资源。云南省面积39.4万k,占全国国土总面积的4.1%。而云南拥有高等植物16577种,占全国总数近50%;在14760多种维管束植物中,列为国家保护的珍稀濒危植物就有171种,占全国总数的44%。因此被称为“植物王国”。研究云南地区的野生植物多样性,对全国范围内的野生植物多样性的研究提供了样本。

云南省为保护省内自然保护区和其他地方的珍稀植物,出台了一系列的地方性法规,制定了很多有益的制度,为植物多样性的保护作出了很大贡献,然而,近几年来,由于过度采集、不可持续的农业和林业活动、城市化建设、环境污染、土地用途改变以及外来入侵物种的蔓延和气候变化等诸多原因,加之没有专门针对野生植物保护的法律及制度,使野生植物没有得到有效的保护,植物多样性遭到严重的破坏,急需通过法律及各项制度的制定和完善,才能更有力的保护云南省野生植物多样性。

二、云南野生植物多样性保护的现状

目前我国对野生植物进行保护的法律、法规主要包括1998通过的《中华人民共和国森林法》;1996年颁布《中华人民共和国野生植物保护条例》,这是野生植物保护的唯一的专门行政法规;1999年8月4日国务院批准、国家林业局、农业部公布《国家重点保护野生植物名录(第一批)》,分I、Ⅱ级;1987年实施的《野生药材资源保护管理条例》;1984年国务院环境保护委员会批准公布的《国家重点保护植物名录》;1994年国务院《中华人民共和国自然保护区条例》,对保护区的建设、管理以及相关的法律责任都作了明确的说明和规定,是自然保护区管理的主要法律依据;2008年2月26日,由国家林业局、中国科学院、国家环保总局合作完成的《中国植物保护战略》正式,以应对植物濒危问题。《中国植物保护战略》后,成为中国野生植物保护管理的纲领性文件。这是在全球的植物种类空前速度消失,生物多样性的维系面临巨大挑战的严峻形势下,为遏止植物的不断灭绝,国际植物园保护联盟组织国际知名专家起草的《全球植物保护战略》的重要组成部分。

云南省作为我国植物资源最为丰富的地区,省政府为了保护植物资源,采取了一系列的措施,这些措施很大程度上保护了植物资源,也为野生植物多样性的保护提供了参考。一是通过地方性立法加大了植物资源保护。1987年以来,先后颁布实施了《云南省森林和野生动物类型自然保护区管理细则》、《云南省珍贵树种保护条例》、《云南省自然保护区管理条例》等一批地方性法规,公布了《云南省省级重点保护野生植物名录(第一批)》和《云南省珍贵树种名录》等。二是建立健全和规范了植物资源的管理机构。为更细致的保护省内地州的植物资源,在全省各地州市林业主管部门都设立了专职管理机构,配备了管理人员。三是建立了大量的自然保护区,有效保护了野生植物的生境。其中,普渡河、海子坪等11个自然保护区专门以野生植物为主要保护对象,有106个自然保护区以森林生态系统为主要保护对象。多年的自然保护区建设,形成全省较为完善的自然保护区网络,使90%的典型生态系统和90%的国家重点保护野生植物得到有效保护,极大地改善了濒危物种的生存状况。除此之外,省政府和一些组织团体也进行了各种积极的探索,开展调查和科学研究,组织开展了全省范围内大规模的野生植物资源调查以及西双版纳、哀牢山、高黎贡山、南滚河等一大批国家级和省级自然保护区的多学科综合考察和资源调查。为更好的保护野生植物多样性提供了基础。

但是,目前云南省对野生植物多样性保护的法律制度仍存在一定的问题:一是现行法律规定的不足,缺少专门针对野生植物资源制定的法规或规章,对野生植物的保护散见于其他法规和规章之中,相关法律法规数量较多,交叉复杂,给司法实践造成了很大困难,必然影响依法保护野生植物多样性的效果。二是法规或规章之中对野生植物资源的保护更强调野生植物资源的经济价值而非生态价值。由于近年来受经济利益的驱使,野生植物盗伐滥伐现象突出,法律上针对这些现象做了很多规定,而且由于经济价值的不同,对原生天然生长的珍贵野生植物和原生天然生长并具有重要经济、科学研究、文化价值的濒危稀有植物的保护比较重视,对具有地方特色的野生植物很少涉及到。这种经济本位的立法目的能短期保护植物资源的存在,却不能有效保护植物的多样性。另外,管理机制比较落后,资金来源不足,管理人员人员不足,还有一些相应的法律制度也没有建立,公共参与不足,缺乏透明度等等问题严重束缚了植物多样性的保护。

三、云南野生植物多样性法律保护的对策

首先,完善云南省野生植物的立法和法制建设。云南省作为最重要的野生植物资源集中区,应参照《中华人民共和国野生植物保护条例》,以自身野生植物资源的特点和保护现状为背景,由云南省人大制定《云南省野生植物保护条例》。利用各种媒体、各种方式坚持不懈地普及保护野生植物的法律法规,为依法行政创造良好的法制环境。加大执法力度,要认真贯彻执行野生植物保护的法律、法规、规章,严格依法行政,打击各种违法犯罪活动,以达到震慑罪犯和教育群众的目的。

除此之外,地方政府在制定经济政策时,应坚持可持续发展的方针,走可持续发展道路,处理好利用资源和保护资源的关系。

其次,保护野生植物多样性和保护森林,自然保护区相结合。森林生态系统复杂多样,物种繁多,气候优越,人为干预较少,是野生植物最理想的栖息地,也是各种野生植物的良好生境。人类对森林的开发利用,往往会改变野生植物的生长和栖息,对森林的破坏,就会破坏野生植物的多样性。而自然保护区的意义更是不言而喻,它能最大程度上保护野生植物的生境,科学有效的保护野生植物多样性。加强自然保护区的建设和管理,是保护野生植物的关键所在。因此,在保护自然保护区内的森林的同时,就应该与保护野生植物相结合,既要保护珍惜名贵植物,也要加大保护各种野生植物,保护其多样性。

再次,构建野生植物生物多样性保护的各项制度。(1)野生植物编目、监测及建立信息系统制度。生物多样性编目和监测最主要的目的是为管理者服务,为他们在保护生物多样性等问题上提供必要的信息。建立野生植物多样性信息系统,就是将原来分散、零散的生物多样性及其可持续利用信息汇总,在保证准确、可靠的前提下以适当的方式电子化,并提供完备的数据检索和查询工具,以适应不同目的的查询需要。(2)审批许可制度。该制度是针对一些珍稀、濒危植物的利用及外来种的人为引进而言的,特别是对外来种的人为引进有重要意义。珍贵、稀有、濒危的生物物种,由于其在生物多样性中的特殊地位,对其进行利用需经特殊的审批许可程序是完全必要的。(3)建立野生植物多样性保护基金制度。各地区的有关部门应建立生物多样性保护基金,一方面通过接受有关生物资源开发利用部门和其他企业自愿捐款的支持。另一方面也可通过举办各种展览、培训、资源开发和各种服务积累资金,再投入到生物多样性保护事业中去。再者,随着公民对生物多样性保护认识的加强,还可接受来自社会各界的捐款。同时,积极争取国际社会的资金援助。要将生物多样性保护基金纳入各级政府、国民经济和社会发展计划。建立生物多样性保护基金制度是生物多样性保护事业的重要财力支持。(4)生态系统性管理制度。生态系统多样性并不仅仅是生物多样性的一个组成部分,更重要的是,生物多样性保护的中心应是生态系统多样性的保护。因为世界上现存物种的大多数还不为人知,而生态系统的保护还可以同时保护生态系统内的所有过程和生境,这样也就保护了许多未知物种及其基因。生态系统具有完整性、跨行政区域性和使用的多元性特征,而无论是对生物多样性的何种使用都涉及到对资源的保护与管理问题。

最后,强化社会对野生植物资源的保护意识,提高公众参与程度。通过开展环境教育工作,使社会意识到野生植物的重要性,去除公众对野生植物无价值或无人保护可以任意滥用的错误意识,是公众认识到野生植物多样性对生态系统的重要性,对人类的重要性。要提高公众参与,就要先做好向社会公开,既重视管理部门的主导作用,也不容忽视各组织和社会团体的力量。早在1996年根据野生植物保护事业发展需要,云南省成立了全国第一个野生植物保护协会,为野生植物的保护做出了自己的贡献,实践中我们应当重视这种公益协会的发展,提供必要的资金支持,使其更好的为公众服务。

参考文献:

[1]郭辉军.切实保护好云南的野生植物,促进经济社会的可持续发展.中国林业,2003.11.

[2]孙中艳.论我国生物多样性保护法律体系的完善.中国发展,2006,(4).

第7篇:生态多样性定义范文

一、关于景观生态学和景观生态规划

(一)景观生态学

对景观生态学的定义没有一个统一的标准。德国汉诺威工业大学景观管理与自然保护所Langer的定义为:研究相关景观系统的相互作用、空间组织和相互关系的一门科学。viqk(1983)在讨论景观生态学在农业中的应用时,将景观生态学定义为:把土地属性作为客体和变量进行研究,包括对人类要控制的关键变量的特珠研究,以景观生态学为桥梁,把关于动物、植物和人类的各门具体科学有机的结合起来,实现景观利用的最优化。Form an等(1986)认为:景观生态学探讨诸如森林、草原、沼泽、廊道和村庄等生态系统的异质性组合、相互作用与变化,从荒野到城市景观,研究的重点是:(1)景观要素或生态系统的分布格局;(2)这些景观要素中的动物、植物、能量、矿物养分和水分的流动;(3)景观镶嵌体随时间的动态变化。他认为:景观生态学就是研究由相互作用生态系统组成的异质地表的结构、功能与动态。

一般地认为景观生态学是一门新兴的多学科之间的交叉学科,它的主体是地理学与生态学之间的交叉。景观生态学以整个景观为对象,通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表面的传输和交换,通过生物与非生物以及人类之间的相互作用与转化,运用生态系统原理和系统方法研究景观结构与功能、景观动态变化的美化格局、优化结构、合理利用与保护(傅伯杰。1991:邬健国2000)。

(二)景观生态规划

广义的理解是景观规划的生态学途径,也就是将广泛意义上的生态学原理和方法及知识作为景观规划的基础,实际上是景观的生态规划,其由来已久,可以追溯到在19世纪下半叶,苏格兰植物学家和规划师Patrick Geddes(1854-1932)的先调查后规划和美国景观之父oim sted及Eliot等在城市与区域绿地系统和自然保护系统的规划。直到20世纪60年代Mchang的设计遵从自然的景观规划途径,当然也包括80年代迅速崛起的景观学在规划中的应用。景观生态规划的狭义理解是基于景观生态学的规划,也就是基于景观生态学关于景观格局和空间过程水平过程或流的关系原理的规划。在这里,景观更明确地被定义为在数平方公里尺度中,由多个相互作用的生态系统所构成的、异质的土地嵌合体Land m osaic(Form an and Godron,1986;Form an,995)。本文研究的景观生态规划是指狭义上的理解。

二、景观生态规划的四大战略

(一)战略之一:维护原初生态环境的安全

原初生态环境是各类物种最原始的栖息地,物种在千百年的进化演替中,达到了与现有生态环境的和谐与默契。维护原初生态环境的安全就是要维护原有山水环境的整体格局,维护大地机体的连续性和完整性,维护大自然演进的过程。现代科技的发展使人类对自然界的改造几乎无所不能,开山辟路,围海造田,筑坝拦河。然而,当人们沉浸于征服自然的喜悦之中时。人类同时也不断遭到大自然的报复:地震、海啸频频发生,沙漠化加重,洪水泛滥等等。这些无不是由于人们对大自然肆意掠夺与破坏引起。于是人们开始重新审视人与自然的关系,寻求建立人与自然和谐共处的新途径。维护原初生态环境的安全,就是维护人类自身生存环境的安全,是人类可持续发展的必然要求。

中国古代风水学的“天人合一”思想,就是与自然和谐的朴素自然观的体现。古代城市的选址遵循前“朱雀、后玄武,左青龙、右白虎”的自然格局,城市是一个大穴场,被喻为大自然的“胎息”,通过水系、山体及风道等,吸吮着大自然的营养。破坏山水格局的连续性,就切断自然的过程,包括风、水、物种、营养等的流动,必然会使城市这一大地之胎发育不良。

断山、断水被堪舆认为是最不吉利的景观,如果古代中国人对山水格局连续性的吉凶观是基于经验和潜意识的(俞孔坚.1998),那么,现代景观生态学的研究则是对我们维护这种整体景观基质的完整性和连续性提供强有力的科学依据Naveh andLiebem an, 1984;Form and Gochrn,1986;Forman,1995)。从20世纪30年代末开始,特别是80年代中期开始,借助于遥感和地理信息系统技术,结合一个多世纪以来的生态学观察和资料积累,面对高速公路及城市盲目扩张造成自然景观基质的破碎化,山脉被无情地切割,河流被任意截断,景观生态学提出了严重警告,照此下去,大量物种将不再持续生存下去,自然环境将不再可持续,人类自然也将不再可持续。因此维护大地景观格局的连续性,维护自然过程的连续性成为区域及景观规划的首要任务之一(Hamis,1984;Schreiber,1988;Noss,1991)。

(二)战略之二:保护和建立多样化的乡土生态系统

我们往往只注重即将灭绝、稀有珍贵物种生境系统的保护,却忽略了乡土动植物栖息地的保护,致使在城市化过程和农田水利建设中毁掉了曾被认为荒滩野地的许多乡土动植物的栖息地。如野兔、黄鼠狼、獾、山鸡、野猫等往日常见的野生动物,如今已不再多见。大地景观是一个生命的系统,一个由多种生境构成的嵌合体(Mosaic,Form an,1995;Hansson and Fahrig, etal,1995),其生命力就在于其丰富多样性,哪怕是一种无名小草,其对人类未来以及对地球生态系统的意义可能不亚于熊猫和红树林。

我们划定的风景名胜区和自然保护区仅占国土面积的极少一部分,城市公园和绿化系统大多是人工种植,物种单调,整体生态功能不强,这些不足以维持生态环境的稳定与平衡。相反,一些多年形成的、没有人工干预的乡土生态环境系统,却是许多乡土生物的极好的也往往是最后的栖息地。

这些乡土生态环境系统包括:(1)古老村落中的一方龙山和或一丛风水树;(2)均质农田上的坟地,它们往往是黄鼠狼等多种兽类和鸟类的最后的栖息地;(3)村落残址,由于长期免受干扰,加之断墙残壁及水塘构成的庇护环境,形成了丰富多样的生境条件,为多种动植物提供了理想的栖息地;(4)荒滩、冲沟或低洼湿地,这些地方是多种微生物的栖息场所。

(三)战略之三:维护和恢复河道的自然形态

河流水系是大地的血脉,是景观生态系统的重要组成部分。污染、干旱断流和洪水是中国河流水系所面临的三大严重问题。人们在河流整治和城市建设中,由于认识上的不到位,犯下了不少错误,包括以下几种:

1.水泥护堤衬底。看似清洁、整齐,实际上破坏了原生的自然环境。曾经是水草丛生、白鹭低飞、青蛙缠脚、游鱼翔底,而今寸草不生。水的自净能力减弱,水土植物生物之间的物质和能量循环系统被破坏;河床衬底后透气性降低,与大地的接触减少,原有起伏多变、基质多样的水生环境不复存在。许多生物无法生存,从而破坏了生态系统的结构形态。

2.裁弯取直。弯曲的水流是自然形成的大地机理,是顺应自然过程的结果。古代风水也讲究河流弯曲有致,弯曲的流水是运动的旋律,富有变化和情趣。现代景观生态学的研究也证实了弯曲的水流更有利于生物多样性的保护,有利于消减洪水的灾害性和突发性(Form an,1995)。弯曲自然的河流形态为各种生物创造了适宜的生境,是生物多样性的景观基础,同时也可以降低河水流速,减少洪水冲击力。我们在改造自然的实践中。为了争得更多的空间,不惜将自然弯曲的河道填平取直,花费巨大,却破坏了生态环境。

3.高坝蓄水。我国古代非常重视治水,但不是筑坝拦水。传说中的“大禹治水”就是采用疏导的办法来避水害,秦汉时期,李冰父子用都江堰调节水位,但非筑堰挡水,保证河流的连续性。随着人类改造自然力量的不断增强,为了满足人类不断增长的能源需求,在不断地争论中,截断了一个又一个的大地血脉。其弊端颇多:一是流水变死水,富营养化加剧,水质下降,丧失了生态价值和美学价值;二是破坏了河流的连续性,使鱼类及其它生物的迁徙和繁衍过程受阻;三是影响下游河道景观,生境破坏;四是丧失水的自然形态,降低了河流的天然情趣。

(四)战略之四:恢复与保护湿地生态系统

湿地是地球表层上由水、土和水生或湿生植物相互作用构成的生态系统。湿地是众多野生动物、植物的重要生存环境,生物极为丰富,被誉为“自然之肾”,具有多种生态服务功能和社会经济价值(Bolund and H unhammar, 1999 Ton等,1998;Mitsch等,2000吕宪国,1998;刘红玉等,1999;孟宪民,1999;左东启,1999;王瑞山等,2000;余国营,2000;)。这些生态服务包括:

1.提供丰富多样的栖息地:湿地由于其生态环境独特,决定了生物多样性丰富的特点。中国幅员辽阔,自然条件复杂,湿地物种多样性极为丰富。中国湿地已知高等植物825种,被子植物639种,鸟类300余种,鱼类1040种,其中许多是濒危或者具有重大科学价值和经济价值的类群。

2.调节局部小气候:湿地碳的循环对全球气候变化起着重要作用。湿地还是全球氮、硫、甲烷等物质循环的重要控制因子。它还可以调节局部地域的小气候。湿地是多水的自然体,由于湿地土壤积水或经常处于过湿状态,水的热容量大,地表增温困难,而湿地蒸发是水面蒸发的2--3倍,蒸发量越大消耗热量就越多,导致湿地地区气温降低,气候较周边地区冷湿。湿地的蒸腾作用可保持当地的湿度和降雨量(孟宪民,1999)。

3.减缓旱涝灾害:湿地是“蓄水、防洪的天然海绵”,能够发挥调节河川泾流、补充地下水和维持区域水平衡的作用。

4.净化环境:湿地植被减缓地表水流的速度,流速减慢和植物枝叶的阻挡,使水中泥沙得以沉降,同时经过植物和土壤的生物代谢过程和物理化学作用,水中各种有机的和无机的溶解物和悬浮物被截流下来,许多有毒有害的复合物被分解转化为无害甚至有用的物质,这就使得水体澄清,达到净化环境的目的。

以前,由于对湿地认识上的不足,加上我国人多地少的国情,我国对湿地的利用主要是开垦种地,如北大荒变成北大仓就是湿地的开发利用,虽然有一定的经济效益,但我们付出的生态环境代价是不可估量的。可喜的是我国对湿地的保护已经走上了法制化的轨道。

三、结语

景观生态规划需要从战略上把握全局,但具体到每一个景观设计项目,还需要我们的景观设计师结合实情实地,认真地做好景观生态系统的研究,切实保护和利用好我们赖以生存的生态环境。

参考文献

第8篇:生态多样性定义范文

关键词:滨水生态 湿地景观设计 可持续发展

1、前言

湿地主要是指水陆之间相互作用而形成的独特生态系统,并且湿地一直被称为“地球之肾”。然而城市滨水湿地被称为“城市之肾”。通过对滨水湿地的景观营造进行研究,从而使得生态的协调可持续发展得以实现。

2、滨水生态湿地的相关定义

滨水区是指水域和陆地之间的交界的地带,并且也是人工景观和自然地景之间融合的区域,因此在城市中,滨水区是最具生态价值的组成部分。

根据《湿地公约》中的定义可以看出,湿地主要是指天然、人工、长久或者暂时的沼泽地或者水域地带,并且在湿地中主要伴随着静止或流水,还包括了低潮时的水深低于6米的水域。在世界各地都分布着湿地,并且湿地也是自然界中生物多样性的生态系统,从而成为人类最重要的环境资本。滨水湿地是一种自然湿地,它具有属于自身的特点以及属性。

3、滨水生态湿地的设计思想、原则以及途径

3.1设计思想以及原则

滨水生态湿地设计思想主要是指自然式设计、乡土化设计、保护性设计以及恢复性设计。滨水生态湿地设计原则主要包括以下几个方面:第一,生态性原则。在营造滨水湿地景观的时候,要尊重自然,并且要按照每一个地区不同的情况来制定适合本地区的策略,与此同时要注重保护设计区域内原有的生态环境,这样做不仅能够维持区域的原始属性,而且能够使得原有的动植物生态链不会遭到破坏。第二,功能性原则。在设计湿地景观的时候,要充分考虑到满足人类的相关需求,还要考虑到不同地域、文化背景以及人文环境对人们的不同需求。第三,文化性原则。在营造湿地景观的时候,要注重保留、发掘以及对当地的历史文脉进行恢复。

3.2设计途径

3.2.1设计硬质景观

在进行铺装工作的时候,要采用渗水资料,比如:植草砖、透水砖等,这样做不仅能够使得铺装的透水性能增强,而且能够为周围植物提供良好的生长环境。

然而,生态驳岸处理的类型主要包括以下几个方面:第一,自然原型驳岸,在这个处理过程中,保护岸堤的时候通过采用植物材料,从而能够保护岸堤的自然属性。第二,自然型驳岸,在种植植物的过程中,要采用天然石材或者木材护底等,从而使得岸堤的抗洪性能得到增强。第三,人工自然型驳岸,在进行自然护堤过程中,要通过采用钢筋混凝土等相关的材料,从而使得护堤的抗洪能力得到提高。

3.2.2植物景观设计

在选择植物的时候,要坚持适地适树的原则,并且要充分结合当地气候、土壤以及人文景观条件,从而使得耐污净化能力增强,并且促使湿地有充足的植物覆盖。在选用水生植物上主要包括以下几个方面:挺水植物、浮水植物、沉水植物,从而不仅能够起到净化水体的作用,而且能够起到丰富岸线的作用。与此同时在营造滨水湿地植物景观的时候,要不断增加鸟嗜植物的种类以及数量,从而能够吸引更多的鸟类,从而使得湿地的生机得到增加。通过鸟嗜植物不仅可以为鸟类提供栖息以及筑巢的场所,而且能够营造良好的生态环境。

3.2.3人文景观设计

滨水湿地的人文景观就是指与湿地景观有关的文化景观,并且人文景观要素的根本就是指湿地的历史文脉以及对传统文化的认识。在设计滨水湿地型景观的时候,不仅要注重历史、民族以及地方的文化,而且设计人员要用心灵感悟,不断挖掘本土文化的内涵,从而能够对滨水湿地的历史连续感以及乡土气息有一个全新的认识,最终促使湿地不仅具有归属感,而且也要具有文化意境。

3.2.4水环境的设计

在设计湿地景观中,水是灵魂,与此同时要注重水景观的设计,并且要注重水环境的设计以及修复。在设计水岸的时候,要通过使用天然材料以及软铺装的构造做法来进行,并且要让雨水渗入到地下,从而能够形成良好的地表水循环系统,起到保护地下水资源的作用。除此之外,还可以充分利用河流的微地貌以及水动力的相关作用,从而能够将生态修复技术以及园林造景技术充分的结合起来,达到修复水环境的作用。

在水环境修复过程中,滨水湿地要选用污水净化物理系统以及人工湿地系统的方式,从而使得滨水河流的生态修复得以实现。人工湿地系统的净水过程主要是一个自然生态过程,从而能够为造园艺术提供良好的条件。

4、滨水湿地的生态保护

4.1对湿地的生物多样性进行保护

在湿地生态系统中,野生植物以及动物资源比较繁多,因此在规划过程中要充分考虑到这些动植物的特点。与此同时要保护以及恢复环境,为动植物发展提供良好的环境空间,从而能够使得城市湿地生物物种的多样性得到提高。除此之外,要对各类湿地资源的开发利用进行严格控制,从而使得湿地水体、生物以及矿物之间的平衡性以及稳定性得以保持,以防资源的枯竭。在规划设计湿地景观的时候,要坚持保护性开发的原则,不断促使湿地的可持续发展。

4.2促使湿地生态系统的连贯性得以保护

湿地生态系统是由一系列的要素组合而成,从而形成了湿地生态系统中各种复杂的生态过程中,比如:水体净化过程以及各要素之间的流动过程等。通过这些过程可以促使湿地系统的稳定性得以维持,因此要注重湿地与其周边自然环境的连续性,从而为各种野生植物提供良好的栖息场所。

4.3促使湿地环境的零污染性得到保护

在规划以及建设湿地的过程中,要严禁排放污染物,从而能够保护生态系统的健康发展。在处理过程中,要使用清洁能源,比如:太阳能,保护湿地环境的零污染性。

5、结束语

在规划设计湿地景观的时候,要顺应自然规律,从而使得自然资源得到保护。与此同时要考虑到环境效益,并且充分发挥湿地在美化城市环境中的作用。在规划湿地的时候,不仅要充分发挥其功能,而且要充分考虑可持续发展的作用,真正做到人与自然的和谐发展。

参考文献:

[1]梁会民.城市公园的生态重塑——以玄武湖公园为例[J].林业科技开发.2011(06):67-69.

第9篇:生态多样性定义范文

[关键词] 确定依据 自然保护区 保护范围 外来物种引进 措施 法律制度

1992年将生物多样性定义为:指所有来源的活的生物体中的变异型,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。自此,各种关于生物多样性保护的思想和活动应运而生,其中,确定生物多样性保护对象的范围及其依据已经是当今理论界研究的一个热点问题,并且成为我国生物多样性保护立法的基础和首要任务。

一、我国生物多样性保护的依据

1.生物多样性的决定因素及保护生物多样性的目的

生物多样性,取决于生态系统中生物链的稳定性。而生物链的稳定性又是由环境决定的, 因此,生物多样性的状况最终由其生存环境和整个生态系统决定。关于生物多样性保护的目的,使物种在自然系统中充分发挥各自的作用,结构性和功能性得以保证,从而维持整个生态系统的稳定和丰富多彩。

2.生物多样性与生态系统

(1)生物多样性与生态系统的理论关系

目前,我国生物多样性保护主要集中在濒危物种上,而事实证明,我们未来的工作必然转向生态系统功能上。保护生物多样性的目的是为了整个生态系统的平衡和人类的可持续发展,生物多样性的价值不仅体现在濒危物种上,更重要的体现在生态系统和与人类的关系上。人们关心生物多样性的丧失对人类生存的威胁,首先会注意到最易灭绝的物种上, 越是濒危越重要,这一点是非常合理的, 然而,随着实践的发展,人们便会认识到物种与森林保护、湿地保护和生物圈等有着更为重要的关系生物多样性与生态系统的平衡才是最终目标。

(2)自然保护区在生物多样性保护中的有效性分析

自然保护区是指为了保护珍贵和濒危动、植物以及各种典型的生态系统,保护珍贵的地质剖面,为进行自然保护教育、科研和宣传活动提供场所,并在指定的区域内开展旅游和生产活动而划定的特殊区域的总称。世界各国划出一定的范围来保护珍贵的动、植物及其栖息地已有很长的历史渊源,一般都把1872年经美国政府批准建立的第一个国家公园――黄石公园看作是世界上最早的自然保护区。20世纪以来自然保护区事业发展很快,目前全世界自然保护区的数量和面积不断增加,并成为一个国家文明与进步的象征之一。截止2007年,中国也已建立各级自然保护区900多处,大家普遍认为,自然保护区在涵养水源、保持水土、改善环境和保持生态平衡等方面发挥了重要作用,特别是对濒危,珍稀物种的繁殖、驯化贡献尤为重大.而我认为,看到自然保护区效果的同时其负面影响也值得探讨:这种保护技术虽然在短期内起到了保护物种生存的目的,但它将动物与其自然栖息地隔离开来,不同程度的干扰了生态进程, 物种与环境,物种与物种之间的演化过程就此消失,是目前生物多样性保护的一个严峻挑战.以大熊猫保护为例,建立专门的保护区使其在一定程度上回归了自然生态环境,在人工帮助下繁衍生息,但本质仍是被保护而非自然生存状态,它作为生态系统元素的一部分,功能并没有得到发挥,其野性和生存能力不是加强了,而是大大减弱了,长远看来,反而不利于其未来的发展.此外,自然保护区的经营和管理也已出现问题,主管部门较多 ,各自为政,影响了整体规划;许多保护区由于国家和地方政府没有提供足够的经费,而不得不面对现实,通过各种途径增加收入, 把开发利用保护区的旅游资源与其他生物资源作为保护区增加收入的主要途径;部分地区由于资源紧张,还出现了居民和保护区争夺资源使用权的现象,这些因素都影响了保护生态环境,保护物种目的的发挥,因此, 自然保护区的有效性问题至得认真商榷。

3.生物多样性的区域性

(1)生物多样性的区域性理论

不同的物种适应不同的地理和气候条件,生物多样性保护并不意味着地球上每一个角落的生物都一样多,结构都完全相同。不同地区都有适合其条件而生长的物种,该物种在此地数量多起积极作用,在另一地方则可能相反。例如外来物种入侵问题,由于人们对物种特性的不了解,致使某个物种的引进对当地生态。系统造成了极为严重的破坏。由此可见,物种的区域性本身就是生物多样性保护的一个重要方面。

(2)外来物种引进在生物多样性保护中的有效性分析

为了生物多样性保护工作的开展,一段时间内我们便将引进外来物种作为快速增加物种数量的重要手段,这种方法短期内看似有效,却带来了一个长远和影响深刻的大问题,即外来物种入侵: 生态系统是经过长期进化形成的,系统中的物种经过上百年、上千年的竞争和适应,才形成了现在相互依赖又互相制约的密切关系。一个外来物种引入后,有可能因不能适应新环境而被排斥在系统之外,必须要有人的帮助才能勉强生存;也有可能因新的环境中没有相抗衡或制约它的生物而成为真正的入侵者,打破平衡,改变或破坏当地的生态环境。以“紫色恶魔”的凤眼莲即俗称的“水葫芦”为例,1884年,原产于南美洲委内瑞拉的凤眼莲被送到了美国新奥尔良的博览会上,来自世界各国的人见其花朵艳丽无比,便将其作为观赏植物带回了各自的国家,殊不知繁殖能力极强的凤眼莲便从此成为各国大伤脑筋的头号有害植物。在非洲,凤眼莲遍布尼罗河;在泰国,凤眼莲布满湄南河;而美国南部沿墨西哥湾内陆河流水道,也被密密层层的凤眼莲堵得水泄不通,不仅导致船只无法通行,还导致鱼虾绝迹,河水臭气熏天;而我国的云南滇池,也曾因为水葫芦疯狂蔓延而被专家指称患上了“生态癌症”。由此可见,盲目引进外来物种,不仅不能促进生物多样性保护工作的开展,严重的情况下还可能发展为一场生态灾难。

二、我国生物多样性保护的范围

生物多样性保护对象的范围包括哪些,主要有两种观点:一种认为,保护生物多样性就是要采取措施保护濒危及珍稀物种,减小物种灭绝速度.另一种则认为, 保护生物多样性,那就是保护所有生物,任何物种都不应从生态系统中消失.这两种观点都是片面的,确定生物多样性的保护对象必须有科学的依据,以下两个问题值得大家商榷:

1.是否每一个物种都应受到保护

从各类研究数字可以看出,生物多样性保护的现状是不容乐观的,过去60万年间10万种左右的物种才消失,而现在每一个小时就会消失一种生物,物种灭绝的速度是相当惊人,自1600年以来, 人类已经导致75%的物种灭绝。由此,许多人提出,保护生物多样性就是要保护地球上所有存在的物种,使物种的数量保持在最大数目.我认为这一点是需要认真考虑的:从进化论而言,每一个物种在长期进化过程中能保存下来,都有它的合理性.但同时,自然界也遵循自然选择的规律,随时淘汰那些不符合环境,地理状况及气候物种,达到自然状态的最优化.生态系统中所有物种都是彼此联系的,但它们的作用并不完全相同,某一个物种灭绝、或者濒危,并不足以使生态系统发生根本性的改变,关键还要看灭绝或濒危的是什么样的物种,因此,保护生物多样性并不是简单的保护所有物种,而是要尽可能的减少人类活动对自然和环境的影响,使不该灭绝的物种降低灭绝的危险。

2.物种的保护应注重量和质的结合

目前,我国已经采取许多措施开展生物多样性保护工作,取得了明显效果,所建的自然保护区涵盖了我国70%的陆地生物系统、80%的野生动物和60%的高等植物,使绝大多数珍稀濒危野生动植物得到保护.我们在保护物种上做出的成绩值得肯定,另一方面,还应该充分认识到物种质量的重要性.保护生物多样性不单单是盲目的维持和增加物种的绝对数量,还要考虑物种的未来发展,其年龄结构必须合理,性别结构必须稳定,优势基因必须发扬,从整体上提高物种的质量,才能适应环境的变化和生态系统本身的需求。

三 我国生物多样性保护应采取的措施

保护生物多样性是我国目前的一个重要任务,确定好生物多样性保护的对象及其依据,完善相关法律制度首当其冲,我认为,实践中应该对各个物种的情况具体分析,采取不同的保护措施:

1.就地保护:为了保护生物多样性,把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来,进行保护和管理。就地保护的对象,主要包括有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然集中分布区等. 目前,全世界的生态专家已经得到一个共识,如果你要去保护野生动物,那么最好的理念就是在野生动物的家乡、原始栖息地去保护它。比如说保护大熊猫,不是将其放在动物园里,而是将它放到保护区内更为合理。当然,待情况转好后,大熊猫的最后归宿不是被人们养起来,而是被放归大自然自由生存.就地保护是现今我国最重要,涉及面最广的一项保护措施。

2.迁地保护:为了保护生物多样性,把因生存条件不复存在,物种数量极少或难以找到配偶等原因,而生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地,移入到动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理。迁地保护为行将灭绝的生物提供了生存的最后机会,然而,将物种放进动物园,植物园是不是就达到最终目的了,答案是否定的,迁地保护目的是使即将灭绝的物种找到一个暂时生存的空间,待其元气得到恢复,具备自然生存能力的时候,重新回到生态系统中,发挥应有的作用。迁地保护是就地保护的一个重要补充。

3.建立基因库

为了保护生物多样性,人们已经开始了一项新的计划,建立基因库,来实现保存物种的愿望。科技高速发展的今天,我们把各种珍稀动物的胚胎、基因冰冻起阿种措施听起来可以解决一切问题,实践中必须予以严格控制。因为它一定能够程度上挑战了大自然的生存规律,一旦滥用会对人类和生态系统造成无法弥补的后果。

4.为了保证生物多样性保护工作的顺利高效开展,我们必须运用法律手段,完善相关法律制度:第一,补充自然保护区制度,明确保护区的设立和管理体制。第二,建立严格的控制外来物种入侵制度。从维护国家和地区生态安全的角度出发,加强对外来物种引入的评估和审批,实现统一监督管理.如加强生物引种,交通运输,国际货物贸易等分方面的监督,建立生物引进风险评价等。第三,建立基金制度。要有效的保护生物多样性就要有强大的经济基础.有关部门应建立完善的基金制度,保证国家专门拨款,争取个人,社会和国际组织的捐款和援助,为实践工作的开展提供强有力的财力支持。

参考文献:

[1]孙儒泳:《生物多样性的启迪》[M].上海,上海科技教育出版社,2000

[2]胡嘉滨:论我国生物多样性保护和可持续利用法律体系的重构[J].国土与自然资源研究,2006(2)

[3]陈晗霖:我国生物多样性法律保护制度的建立和完善[J].安徽农业科学,2006(3)