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一、保护区生物多样性
(一)然生态系统复杂多样
祁连山保护区生态系统复杂,有不同演替时期的多种森林生态系统、草原生态系统、冰川生态系统、湿地生态系统、荒漠生态系统等,这些复杂多样的生态系统相互镶嵌组合,形成了适宜多种动植物、昆虫栖息的生态环境,奠定了保护区生物物种多样性的环境基础。在保护区自然生态系统中,森林生态系统占主导地位,系统内生物成分复杂、物种丰富、种群数量庞大。
(二)生物物种多样
祁连山保护区植物物种丰富,现已查明的高等植物有95科451属1311种,约占全国植物种数的4.8%。有野生脊椎动物28目63科286种。保护区已采集命名的昆虫有16目175科1609种,目数占世界昆虫33目的48.5%,占甘肃森林昆虫23目的69.6%。
(三)珍稀、濒危物种多样
祁连山保护区有雪豹、藏野驴、斑尾榛鸡等国家一级保护动物14种(鸟类8种、兽类6种),国家二级保护动物39种(鸟类26种、兽类13种),濒危鸟类占全国濒危鸟类的17.49%,兽类占全国濒危兽类的19.14%。甘肃省保护动物6种(鸟类2种、兽类4种),甘肃省保护的有益或有重要经济、科学研究价值的动物24种。保护区内保存有国家二级保护植物裸果木、半日花、星叶草、绵刺4种,国家三级保护植物桃儿七、瓣鳞花、黄芪、蒙古扁桃4种。被列入《野生动植物濒危物种国际贸易公约》的兰科植物12属16种。
二、生物多样性在保护区生态旅游发展中的重要作用
(一)生物多样性是保护区开展生态旅游的依托
生物多样性最重要的价值在于其与生态系统服务功能相联系的间接使用价值,占其总价值的约95%,这一部分价值也正是生态旅游存在并大行其道的资源基础[3]。生物多样性是祁连山保护区开展生态旅游的最重要的物质条件和依托。如果丧失了生物多样性,就失去了对游客的吸引力,保护区生态旅游也就失去了赖以存在发展的基础。
(二)生物多样性满足了游客亲近自然的需求
生物多样性是大自然在长期的发展变化中形成的生物及其生境的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,为游客提供了最为原始、最为生动的自然景观和环境,让游客在感受大自然神奇奥妙的过程中得到了放松和休憩,促进了身心健康,满足了亲近自然,享受自然的需求。
(三)生物多样性增加了生态旅游经营者收益
在开展生态旅游的过程中,生物多样性为经营者带来的不仅仅是门票收入,野生菌类和野菜为游客提供了别具风味的美食,人工驯养繁殖的野生动物在满足游客观赏需求的同时,还为人类提供了名贵的补品和药材,为生态旅游经营者带来了更多的经济收益。
(四)生物多样性是生态旅游可持续发展的基础
祁连山保护区生态旅游最大的优势就是以生态系统多样性、物种多样性为欣赏对象,为游客提供了一个生态良好,物种多样,环境优美的休憩场所。生物多样性既是保护区生态旅游景观,又为开展生态旅游提供了物质基础,为保护区生态旅游可持续发展提供了强有力的支撑,如果失去了生物多样性,就丧失了保护区生态旅游可持续发展的基础。
三、生态旅游对生物多样性的影响
(一)野生动植物的栖息地和生境遭到破坏
在生态旅游发展过程中进行的基础设施建设和景区开发活动,以及大量游客的活动干扰,使野生动植物的栖息地和生存环境遭到了破坏,景区内游客活动频繁的地区已经没有野生动物栖息。
(二)植被遭到破坏
由于游客的过度踩踏,保护区生态旅游景区的植被遭到破坏,调查发现,保护区金露梅、紫花针茅、疏花针茅等主要低矮植被的高度和覆盖率都低于景区外草原,保护区景区内植被覆盖率比景区外平均低26%。
(三)野生动物种群数量减少
保护区生态旅游景区内野生动物种群和数量明显减少,景区开发之前活动在景区及周围的马麝、马鹿、盘羊、岩羊、棕熊等野生动物,目前在景区及周边5千米范围内已找不到活动踪迹,血雉、兰马鸡、雉鹑、斑尾榛鸡、草兔、中华鼢鼠等野生动物在景区的数量下降了68.4%。
(四)生物遗传资源流失
随着生态旅游的发展,保护区部分物种数量迅速减少,甚至灭绝,导致生物遗传资源流失。景区内的山丹花因游客过度采摘,分布面积锐减91%,植株数量锐减87%。
四、加强生物多样性保护的措施
(一)加强游客管理
及时加强对游客的管理,规范游客的行为,尽可能减少游客活动对植被的破坏。
(二)严控旅游设施建设
加大旅游设施审批监管力度,旅游设施建设必须遵照必要性、合理性和科学性的原则严格审批,坚决杜绝随意建设旅游设施,破坏景区野生动植物栖息地和生境的现象。
(三)严格执法
严格执行《森林法》、《野生动物保护法》、《甘肃祁连山国家级自然保护区管理条例》等法律法规,加对破坏环境案件的查处力度,为保护区生物多样性保护创造一个良好的法制环境。
(四)加强宣传教育
由《生物多样性公约》第2条可知,外来物种入侵主要包括对陆地系统和海洋系统的入侵。海洋是陆地面积的近2.5倍,是环境的重要调节器,因其开放程度相比陆地更高因而更容易发生物种的转移,因此,对自然海域生态系统的破坏,相对陆地系统的物种入侵来说影响范围更大、时间更长久,控制和治理也更加困难。同时,领海是沿海国领土的重要组成部分,海洋生物入侵还可能对沿海国国家主权构成威胁。因此海洋生物多样性存在着比陆地生物多样性更为特殊的潜在危险性。但现实是,在海洋生物入侵方面,无论立法还是研究都落后于陆地生物入侵的防治。预防和控制海洋外来生物入侵是保护海洋生物多样性、保证沿海国安全稳定的重要内容。
一、海洋生物入侵的概念及其产生的特殊危害
目前,理论研究领域对海洋外来物种入侵并没有一个统一、明确的定义。通过分析、研究世界自然保护联盟对于外来物种和外来物种入侵所下的经典定义,笔者认为,所谓海洋外来物种入侵,是指某海洋物种通过自然途径或是人类有意无意的活动,被引入到其他海域生态系统,其建立的族群影响和威胁到了当地的海洋生物多样性,并对当地海域生态系统和经济造成了一定的破坏。海洋生物入侵的途径主要有自然因素和人为活动引入两类。自然因素入侵诸如洋流运动,热带风暴等自然原因导致的物种转移;人为活动引入包括船底携带外来附着生物,压舱水,水产养殖品种的引进等。相较于陆地物种入侵,海洋外来物种入侵具有一定的特殊危害性。
首先,入侵的海洋生物会破坏本地海洋生态系统的平衡,降低区域生物的独特性,威胁本地海洋的生物多样性。入侵物种可能通过占据当地物种的生态位,建立起自己的种群,逐步消灭当地种族群,打破了维持全球生物多样性的地理隔离。它们还可能与本土物种进行杂交,对本地物种遗传多样性造成破坏。同时,还会破坏当地海底的自然原貌和特有景观,比如珊瑚礁。此外,外来赤潮生物对生态环境的适应性较强,很可能连续爆发赤潮,对当地海洋生态环境造成严重破坏。
其次,入侵的海洋生物可能会直接或间接的造成当地经济上的损失。直接经济损失包括危害农林业、水产养殖业的发展,造成景观破坏进而影响旅游业的收入等,间接经济损失主要是破坏其他物种的生存环境,改变生态系统。据农业部的初步统计,目前我国已被400多种外来物种入侵,每年造成直接经济损失高达1200亿元,其中一半以上的损失是海洋外来入侵物种导致的。
最后,入侵的海洋生物会对当地居民的健康造成危害。海洋入侵物种有可能携带着一定的寄生细菌或病原体,这将对本地物种的生存环境造成极大的破坏,甚至会对人类健康构成威胁。特别是海水养殖类的物种,经常会携带各种病毒和病原体,稍有不慎就会在引入地区爆发疾病。例如,从1993年起,我国海水养殖对虾开始流行大规模病毒侵害,而造成这一现象的主要原因便是当时从台湾等虾病流行地区引进了带病毒的苗种。
海洋是地球生命支持系统的一个重要组成部分,面积约占地球总面积的71%,是地球生物多样性最为丰富的区域。由于海洋处在地球的最低处,各种废弃、污染物质最终都将进入海洋,海水通过洋流运动进行着不停地流动,污染的来源往往难以确定。同时,海上作业的科学技术要求极高,海洋物种一经破坏便难以修复,损害结果往往是无法挽回的。尽管,目前已有二十余部有关外来物种入侵预防及管理的国际公约,但专门解决海洋和水生环境生物入侵问题的国际法律规制却发展缓慢,落后于陆地生态系统中对生物入侵防治的国际法律规范,也与海洋物种愈发严峻的形势不相适应。
二、风险预防原则的特殊性探析
源于德国环境法的风险预防原则,最初的核心是社会应当通过认真的提前规划和阻止潜在的有害行为来避免破坏环境。以第二次保护北海国际会议为开端,也就是从海洋环境保护开始,风险预防原则逐渐进入国际环境法领域。由于环境保护领域的范围广泛,涉及政治、经济、伦理、科学等多方面问题,哪怕是在海洋环境领域,目前在国际上都很难对风险预防原则下一个统一或权威的定义。但人们适用风险预防原则的价值角度是一致的,根据大量的国际条约和会议宣言对于该原则的表述,我们可以从中得出该原则的核心要素:
首先,环境风险的潜在危害被怀疑达到了一定严重的程度。环境风险是指公众对环境危害发生的可能性以及后果的严重程度的认识,具有潜伏性和不可逆转性,根据发生原因的不同可以分为自然和人为两种。自然的环境风险几乎是不可控制的,而人为的环境风险产生的关键因素是人类利用、开发、获取资源的活动,当这些活动所引起的环境风险达到一定严重的程度时,应当及时采取合理的预防措施避免损害结果的发生和扩大。当然,风险程度因地区和适用范围而异,各国可以基于自身对环境标准的要求进行衡量。
其次,发生的风险与其将要产生的危害的因果关系中存在科学认识上的不确定性,人们尚未取得支撑该因果关系的确切可靠的证据。尤其是在面对从未遇见过的新型海洋环境问题时,必然会存在不确定的认识。但是,这种科学的不确定性不能作为延迟行动或拒绝行动的理由,否则,人类及其生存环境或许将遭受更为严重的不可逆的损害,这种损害远比提早做好预防措施的人力财力耗费大得多,更何况人类的生命健康是不能用金钱来衡量的。
最后,风险预防原则能否有效实施关键取决于正确有效的风险预防措施。目前国际公认的风险预防措施主要包括:禁止与限制、最佳可行技术、最佳环境实践和清洁生产等。各国应当在本国能力范围内,最大化地就现有水平进行成本效益分析,并以之为重要参考采取相应的措施来预防环境风险。但是从上面对于科学不确定性的论述可以得知,这种不确定性会对成本效益分析构成一定的局限,人类只能够按照现有的认知水平和科技水平进行分析,在将来甚至有可能被认为是与成本一一效益相违背的。因此,环境风险的成本效益分析只具有参考价值,而不能成为唯一的决定性依据。
三、风险预防原则在海洋生物入侵中的适用
如上所述,海洋生物入侵问题所带来损害结果是灾难性的,但如今,该问题愈演愈烈的现状似乎还没有唤起人类的危机意识。风险预防原则在这一问题上是十分具有针对性的,在海洋环境保护立法上引入风险预防原则,并配以相应的预防措施,同时加强国际协作,必将对海洋生物多样性形成有力的保护。
(一)适用风险预防原则的必要性
1.能够最大程度的避免海洋生物入侵所造成的危害
国际海事组织指出,这些外来物种的入侵,是对全球海洋健康造成致命威胁的元凶之一。海洋是一个庞大的生态系统,物种的入侵途径多样,传播速度快,繁殖能力强,土著物种的生存空间被占据后,就很难再继续繁衍,只有逐渐消亡这一条路。海洋物种一旦灭绝,便不复存在。风险预防原则正好与这一点相对应,只要出现对本地海洋物种产生不可逆转损害的威胁时,就应当及时采取措施加以预防。
2.适用风险预防原则弱化了海洋生物入侵对于科学因素的高要求
在无法预知环境对外来物种吸纳能力的情况下,根据法不禁止即允许的理论,现行法律一般默认不能证明对环境有害的即视为环境安全的的原则。在海洋生物入侵问题上,无论是在事前预测还是事后治理上都对科学水平有着很高的要求,但在风险与损害的因果关系上一定会存在着科学的不确定性,若是都以无法证明对环境有害而逃避责任,那么必然会放纵外来物种的入侵。采用风险预防原则可以在这点上做到很好的弥补,各个国家都不得以缺乏准确的科学依据为理由,延迟或拒绝采取预防措施使海洋生物入侵带来的损害最小化。
3.对于海洋物种多样性的预防保护符合成本效益理论
在应对海洋物种入侵问题上,成本效益分析法确实比较难以适用。一方面是海洋环境复杂性、变化性的特点使得这种预防成本难以精确估测,另一方面是从历史上来看,对于生物多样性这一问题的保护,一直以来都遭到忽视,人类通常只会看到引入物种所带来的经济利益,往往不会考虑本地稀有物种所拥有的更为长久的生态利益。海洋物种一旦灭绝就无法修复,其生态价值是不能够用金钱来衡量的,贯彻风险预防原则防止海洋生物入侵所带来的效益一定远远大于事后修补所花费的成本。
在防治海洋生物入侵方面,较之损害预防原则,适用风险预防原则明显更为合适。下面以船舶压载水这种海洋物种入侵最为典型的例子进行说明。为平衡船舶,保证安全航行,在船舶离岸时底舱都要注入一定的水体,当船舶装载为了空出吨位,就得将水体排除舱外,这样就产生了在不同海洋生态系统间进行的压载水排入和排出活动,同时发生无意的物种引入行为。据估计,船舶每年将约百亿吨压载水带到世界各地,几乎每九个星期就会在世界各地发现一种新的入侵者。这种合法的人类活动所引起外来海洋物种的入侵,比违法活动所带来的危害更大,并且更加难以控制。因此,风险预防原则在海洋生物入侵的防治上更加有效用。压载水所携带的外来物种往往会对本地的海洋生态系统造成破坏,土著物种若是遭到排挤直至灭绝,这种后果是无法修复、无法逆转的。若是等到破坏后再进行治理,地球生态利益所遭受到的损失将难以估算。目前,将有害水生物体引入新的海洋生态环境已经被确定为全球海洋面临的四大威胁之一。因此,不仅在船舶压载水排放之前必须对排放地以及压载水中的生物进行调查,还应当在本国的能力范围之内采取足够的措施进行预防,比如及时清理压载水中的沉积物等。即便存在尚未确定的科学证明,也应当将预防措施最大化,倘若污染,便再没有进行治理的机会。
(二)风险预防原则的具体适用
1.将风险预防原则确立为制定相关法律的基本原则
将一项原则能够尽快用于解决现有问题,最有效率的办法就是以该原则为中心制定一套行之有效的法律。如前所述,海洋生物入侵问题具有特殊性和不可逆转性,针对这类问题法律应当具有一定的前瞻性,以弥补其稳定性和滞后性所带来的空白,以达到最大限度减少损害的目的。例如我国1988年颁布的《环境保护法》,虽然在立法宗旨、预防原则的精神,提出的诸多诉求,但遗憾的是该法并未明确设立风险预防原则,制度设计等方面或多或少渗透着风险其内容已经无法满足当前风险社会所在海洋生物入侵问题上更是如此。把风险预防原则正式确立为制定相关法律的基本原则,同时在环境立法中将该原则的几个要素一一科学的不确定性、危害结果的不可逆转性、本国范围内符合成本效益的措施等在海洋生物入侵问题中具体化,这样才能够在短时间能减轻海洋物种遭到破坏的程度。
2.借鉴其他国家相关方面的先进措施
对于海洋生物入侵问题适用风险预防原则最富有经验的国家是澳大利亚。早在1991年,澳大利亚为预防及控制由压舱水携带引入外来有害水生生物,颁布了《压舱水管理指南》,这是世界上第一个强制执行的关于压舱水方面规定的法律。该法明确要求压舱水排放前要进行交换并去除其中的沉积物。1999年,为保护自然物种,《澳大利亚环境保护和生物多样性保全法》第一章第3条中规定了预防灭绝、促进受威胁物种的恢复和为鲸建立保护区等措施。此外,还要求行政机关制定有关生物多样性事务的决策时必须适用风险预防原则。2001年7月起,澳大利亚还加强了对进入其沿海地区船舶的压舱水管制。凡是由管制机构评估后显示含有危险外来海洋物种的高威胁度船舶,必须在公海更换压舱水。这种典型的风险预防方法可以成为我国国内法关于这方面防治的典范。
还有一些国家根据风险预防原则制定具体措施,并且对这类措施给予法律保障。例如,1993年,德国于《遗传工程法》第6条中规定,从事遗传改性生物体的任何人必须进行风险评价,这种评价程度应当根据最佳实践、适用最佳可行技术以避免对人类、自然和环境的潜在危害。而比利时、奥地利等国的相关法律中也存在类似的规定。
3.加强国际协作
由上述海洋的特殊性可以知道,海洋物种的维系和海洋环境的保护不是仅靠一个国家的力量就能做到的。防止海洋物种入侵,必须要加强国际协作,在此之前已经有许多国际公约对这方面做出了相关规定。1982年《海洋法公约》第196条规定:各国应采取一切必要措施以防止、减少和控制由于在其管辖或控制下使用技术而造成的海洋环境污染,或由于故意或偶然在海洋环境某一特定部分引进外来的或新物种致使海洋环境可能发生重大和有害的变化。1992年《生物多样性公约》更是多处涉及了风险预防原则。其中第8条规定,各成员国必须通过制定和实施各项计划或其他管理战略,建立保护区,重建和恢复已退化的生态系统,促进受威胁物种的复原,防止引进、控制或消除那些威胁到生态系统、生境或物种的外来物种。2000年的《卡塔赫纳议定书》第15, 16条中有关风险评估和风险管理的规定更是充分体现了风险预防精神。
关键词:生态园林;植物多样性;保护措施;保护途径
中图分类号:TU986
文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)11014102
1 引言
植物在环境中起到了承接的作用,而如果要构建城市的生态园林,则需要将城市系统与生态系统相结合。在这种要求下,便产生了生态园林。对于生态园林来说,若想要保护城市系统的稳定并加以发展,则必须要保护生态系统的植物,而植物的多样性则是反应生态系统是否顺利成长的重要标志。
2 生态园林中植物多样性研究的背景
2.1 生态园林中植物多样性现状
在现代城市的建造与进程中,城市中的植物越来越少,生态体系也面临着相对单一的情况。而在原有的生态系统中,自然植被被逐渐破坏甚至消失,生物多样性在城市化的进程中受到极大的威胁。因为城市的建设,很多体表植被被破坏,因此很多园林中的植物都是人工培植或筛选,而在这种情况下生态体系便无法建立成功。而对于现有的城市园林来说,其植物也基本上较为统一,一些乡土化的植物或者树种,都被当成杂草而清除。城市园林不仅缺乏地方特色,而且物种的多样性也无法保证。作为城市生态体系保障的城市园林植物受到破坏,则会加剧整个城市的生态系统的不稳定因素,同样,也会对城市居民的健康造成威胁[1]。
2.2 生态园林中植物多样性研究意义
我们常说的生物多样性是指物种的多样性。而植物多样性是生物多样性的一个重要组成部分,植物多样性也是园林构建的基础。因此植物多样性越加丰富,园林体系将越加的完善,生态系统也会更加的稳定。植物多样性的保护,有其自身的必要性,因为在美化城市风景,增加城市物种上有着其独特的作用。而园林景观所拥有的植物多样性,会在四季变换的时候带来生态效益,不仅改善居住环境,更净化了空气,因此对园林植物多样性的保护是必要的,植物多样性保护不仅仅是生态环境保护的基础,通过保护最终要实现的是经济效益与社会效益相结合的、自然的可持续发展战略。
3 对生态园林中植物多样性保护的方法
3.1 生态园林中植物种类分类
在追求园林植物多样性的时候,首先要对现有园林植物进行分类,打好生态基础。继而再加以引进生存能力相对较弱的观赏性花卉。首先园林苗圃是园林中不可或缺的生态保证。在城市园林的建设中,绿化事业是重中之重,是园林建设必须要规划的重点项目。苗圃不仅可以作为植物,对城市园林起到高度的绿化作用,更可以为城市的园林生态建设做出基础植被覆盖的保障。提高园林苗圃的建设力度,也在外来植物资源的培育、野生植物资源的引进中起到不可或缺的作用。其次需要引进更为优质的乔灌木品种,丰富物种的多样性。在园林生态植被系统的建设中,若生态结构稳定则树种的培育工作也会加快,物种的多样性的建设速度也会被促进,最终不仅要保护园林植物多样性,更要形成植被种类基地,只有这样才有利于生态园林的可持续发展[2]。
3.2 生态园林中植物多样研究的途径
3.2.1 种子保存
种子是植物生长发展的根基,对种子的保存是最经济与最直接的方法。对植物遗传资源进行储藏,可以在最大限度上对植物的多样性进行保护。
3.2.2 建立园林内的植被储存库
对于现代生态园林的建设来说,单单凭借引进物种与人工栽培,是无法满足生态园林的建设要求,也不符合可循环的经济发展模式。这就要求园林方面可以建立以园林所需植被为主的植被储存库。在储存库中,不仅可以保存种子等,更方便研发人员做相应的研究,并提供可行的种子环境保护条件。通过储存库的建立,来为植物的多样性做必要的后勤保障。
3.2.3 加强宣传教育
无论是生态环境的建设,还是植物多样性的保护,必不可少的一项重要的举措是加强居民的道德素质培养与监督体系法治的建设。通过政府干预,在全社会推广并营造保护环境的氛围。更可以鼓励高校与园林合作,为植物物种的多样性贡献技术支持,并加强技术交流。要通过各种手段使保护植物多样性的观念真正地被群众牢记在心中。
3.3 生态园林中植物多样性研究的注意事项
3.3.1 强化植物园林的硬件配置
在保护植物多样性的前提下,只有引进多种植物,并加以细心的呵护,才能使现有的园林生态系统得以加固。只有生态系统稳定了,才能对植物的多样性进行保护,并提高生态园林的观赏性,惠及民生。
3.3.2 对现有植物进行技术培育。
植物的多样性除了对植物的引进之外,还要对现有的植物进行培育,一方面试增加其观赏性,另一方面,培育新植物新品种的同时,可以创造更适合当代生态系统的植物,稳定植物的生存方式。这样可以大大增强植物种类的多样性,色彩的多样性,甚至植物功能的多样性。
3.3.3 园林规划
为了能够形成缤纷多彩的园林群落景观,则必须构建多种植物群落的园林生态系统。通过城市生态园林的规划,不仅可以对城市空间加以利用,对城市的单一建筑进行规整与协调,更可以通过对植物的栽培改善城市的生态与自然环境,改变现有城市布局,丰富居民的工作与生活。
4 结语
在生态园林的建设中,植物多样性的保护是重中之重,而其工作也是长期而艰巨的。在这个保护任务中,只有社会各个部门相配合,才能真正的使工作取得成功。我国政府在植物多样性工作的保护上,有着不可推卸的责任。而对于政府来说,只有将责任细化,才能推动植物生态的保护,这就要求相关部门不仅要在日常的实际工作中进行监督监管,更要引领全社会的保护意识,通过共同努力来建立稳定的生态园林。植物多样性的保护不是简单而迅速的,它需要稳定坚实的基础,只有这样才能为城市生态的健康发展提供动力。
参考文献:
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“认识生物的多样性”是在学生原有的学习基础上,理性地认识生物多样性的内涵,包括生物种类的多样性,基因的多样性和生态系统的多样性,是初中生物重要概念之一,它的概念又比较复杂,超出初中生的理解水平,在教学中教师如何利用乡土特色教学资源帮助学生构建“生物的多样性”这一重要概念呢?笔者以在尤溪县开设的一节市级公开课为例,谈以下几方面的做法。
1 开展调查活动,加强小组合作能力
合作学习是新课改倡导的一种学习方式,合作学来主要在课堂教学中广泛应用,而在课外应用相对比较少。调查法是学生学习生物的方法之一,需要学生利用课外时间完成。上课前两周,教师根据组内异质、组间同质的分组原则进行分组,指导学生们走访尤溪县受保护的特色乡土资源并布置调查任务:有的小组侧重于收集景区全景图,有的小组侧重收集本地具有代表性植物种类的、动物种类的资料,还有的小组收集尤溪杂交水稻方面的资料。
调查活动前,各小组需要制定比较详细计划:调查路线以及如何收集本组需要的资料;活动中如何根据成员优劣势进行分工,还必须与调查相关人士交流协调,当然还可能遭遇许多意想不到的事情,这都需要小组成员共同面对去克服,小组协作比在课堂上的合作面临着更大的挑战。通过这项调查活动,学生的团体意识得到更大的加强,较大程度提升了学生的合作能力。
2 精编调查成果,提高信息处理能力
新课标明确指出学生应初步具有收集、鉴别和利用课内外的图文资料及其他信息的能力。在走访与调查过程中,学生了解到:尤溪收集鉴定的野生动物有15个纲、286个科、648种。九阜山就有国家一级保护动物蟒蛇、黄腹角雉、白颈长尾雉、金钱豹、云豹和黑麂等6种;国家Ⅱ级保护动物有虎纹蛙、花田鸡、褐翅鸦鹃、猕猴、穿山甲、白鹇、苏门羚等56种。国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物(简称“三有”动物)156种,中国与日本两国政府协定保护候鸟9种,中国与澳大利亚两国政府协定保护候鸟5种。福建省重点保护动物有19种等。全县维管束植物达205科878属2116种(包括变种或变型),其中蕨类植物35科68属153种、裸子植物10科24属49种、被子植物160科786个属728种。 其中国家Ⅰ级保护植物6种:银杏、水松、南方红豆杉;伯乐树。国家Ⅱ级保护植物15种:金毛狗、粗齿桫椤、秃(台湾)杉、福建柏、凹叶厚朴、香樟、闽楠、浙江楠、红豆树、花榈木、喜树等,还有国家Ⅲ级保护植物7种。尤溪县良种生化研究所选育的杂交水稻有D奇宝优5号;D奇宝优528;D优6号;D奇宝优1号等;Ⅱ优6;Ⅱ优28品种;Ⅱ优29等多种品种; 其中刘文炳选育的Ⅱ优6又被称为瀑布稻。
这么多的生物种类及科研成果在课堂中一一展示是不可能的,也没必要。由此,调查之后,教师布置新的任务:各小组将活动过程和收集的资料分组制作成2 min的PPT,分为尤溪美景、尤溪常见或特色动、植物、尤溪改良杂交水稻品种等四个主题进行成果汇报。每个主题只能由一个小组介绍。怎样才能争取到小组展示的机会并将最精彩的部分呈现给其他同学们?小组成员通过激烈的讨论,从收集的大量信息中筛选出小组成员认为是最好的材料,然后制作成精美的PPT上交接受教师的审阅。学生在收集信息与处理信息的实践活动中,确实提升了信息处理能力、团队协作精神、沟通等多种能力。
3 汇报调查成果,优化学习效果
课堂是学生学习的主战场,初中生有很强的表现欲,教师如何合理整合教学资源,既能满足学生的表现欲又落实了本节课的知识目标呢?课前,教师先聆听各小组汇报员的汇报,并给出建议:要求展示内容少而精;对上台汇报的学生给予一定展示方面的指导:语言以能引起学生兴趣为妙。
3.1 美景图片欣赏,认识生态系统的多样性
上课伊始,笔者用一张张学生既熟悉又陌生的尤溪的美景图激发兴趣:幽静的水与红艳的枫叶下的九阜山、社会实践曾经登过的双峡溪山、美妙的银杏林相应而出;破云而出的太阳光束照射下的闽湖与养鱼、放养鱼苗图片等。某学生正放映一张旭日东升下被金色包围的联合梯田,与秋收时的美景相结合,很有范地问:“这个图片大家很熟悉吧!”“对,是联合梯田,那这是什么生态系统?”其他同学在欣赏家乡美景图时,时而发出“哇!这么美”时,而兴致盎然的回答“同学小老师”的问题,“森林生态系统”“淡水生态系统”“湿地生态系统”“城市生态系统”等生态系统类型、生态系统的多样性的概念也轻松地解决了。
3.2 本地特色物种介绍,构建生物种类的多样性
提高生物科学素养是新课程的另一基本理念,生物学素养包括了理解科学、技术、社会的相互关系等方面,具有保护环境的意识和行为,又是九年义务教育重要培养目标之一。教师从学生的生活实际出发,通过了解本地域的生物与环境的大致情况才谈的上保护环境。
课堂上,笔者聆听学生介绍:龙门场银杏林,有300多株银杏,树龄约800多年,是我们祖先栽种的,银杏列为国家一级保护树种,它的种子又称“白果”,秋天是观赏银杏的好季节。红豆杉因果皮红而得名的(裸子植物),是Ⅰ级保护植物,尤溪九阜山、梅仙倒排岩、中仙等地均有;在朱熹公园沈郎樟别苑内有朱熹当年亲手栽种的,树龄800多年两棵老樟树。另一组学生介绍尤溪动物,用图片介绍了黑麂,还有云豹与金钱豹主要因花斑的形状、颜色不同而区别,还有易危的国家I级保护动物,体态优美的长尾雉等特色动物。通过学生的调查与展示,激发了他们的学习热情,
这时,教师顺势提问:我们县的物种就如此丰富,那么我国又是什么情况?再让学生自主阅读教材,完成资料分析和教师设置基础扫雷的填空题,了解我国的生物种类特点,自主构建出生物种类的多样性概念。学生在理解我县建立了九阜山省级保护区等的必要性和意义的基础上,同时增加了国家建立自然保护区重要性的认识,情感升华水到渠成。
3.3 科研成果设疑讨论,突破“基因多样性”难点
收集杂交水稻品种改良的小组代表用幽默诙谐的口语介绍八闽之子刘文炳的事迹,介绍有“瀑布稻”美称的Ⅱ优6号杂交水稻具有产量高,抗倒力强,适应性强等优点。学生一边被介绍的学生深深吸引,一边惊奇:原来我们县居然还有刘文炳这么牛的人,他是怎么办到的……这时教师抓住时机:请同学们比较“瀑布稻”与“普通水稻”的图片,讨论刘文炳改良的杂交水稻品种,穗大粒多,抗倒力强等特性主要由体内什么物质决定的?刘文炳能改良水稻品种成功的内在原因是什么?请说明你的理由。
学生们通过激烈的讨论得出:穗大粒多主要是由体内的遗传物质(基因)控制的,水稻的不同特性主要是由不同基因控制,杂交水稻培育成功说明了生物的基因是多样的。这样呆以突破本节的教学难点,将学生关心事物表面现象的好奇心推向深层次的思考。之后笔者再让生阅读教材了解美国从中国引进野生大豆事例以及杂交水稻之父袁隆平,理解基因多样性为动植物的遗传提供了宝贵的遗传资源,利用基因多样性能够改良作物品种;这样就完成基因多样性概念的学习。
通过地方资源与教材内容有机结合,学生从宏观到微观认识生物多样性的三个层次,自主构建知识与调查展示相结合,让学生在感性与理性的结合中学习生物多样性,自主构建出生物多样性三个层次概念。
事实证明通过学生收集的资料并在课堂中展示,点燃了学生的学习热情,发展了学生的多种能力,满足了初中生好表现被认可的心理,在此过程中师生更多地了解本县生物多样性,体会家乡的可爱,并由此升华至爱祖国的情感,产生民族自豪感,不仅如此,此活动能培养学生的综合探究能力,激发学生的求知欲,优化学习效果,更好地实现课程目标。
参考文献:
[1] 胡继飞.生物学课程与教学论[M].广州:广东高等教育出版社,2013:293-300.
关键字:绿色空间;生态绿地系统;城市绿地系统;生态规划;生物多样性
城市作为高密度的人类聚居地,人类活动与生态环境的矛盾尤为突出。在我国,随着80年代以来城市化进程的加速,工业污染等生态破坏现象也由城市逐步扩散波及周边的农村。城市化地区的环境保护问题,显得越来越尖锐,日益严重的大气污染、酸雨、水资源枯竭等一系列生态失衡矛盾,都要求我们从城市与区域生态环境的协调发展方面去认真考虑解决问题的出路。
绿色,代表自然,象征生命。当今时代,生态问题已经成为全球关注的焦点,生命离不开绿色,人类呼唤绿色。绿色空间,能给城市和建筑带来舒适、优美、清新和充满生趣的环境。因此,千百年来人类一直在追求着身居城市也能享受“山林之乐”的生活理想。
“田园城市”理论是1898年由英国社会活动家霍华德提出,其基本构思立足于建设城乡结合,环境优美的新型城市,“把积极的城市生活的一切优点同乡村的美丽和一切福利结合在一起”。“绿色城市”的理想模式,在二战之后前苏联与东欧等国家的城市重建中开始大规模的付诸实践。
从“田园城市”到“大地园林化”,这就是近百年来有关人类聚居环境绿色空间规划思想发展的基本轨迹,与之相应,世界各国规划师的工作领域,也逐渐从较小尺度的城乡物质环境建设规划,走向了宏观尺度的区域性,“社会——经济——生态”综合发展规划。大地园林化,成为人类聚居环境营造活动所共同追求的一种崇高理想。
生态绿地系统,使人居环境中发挥生态平衡功能、与人类生活密切相关的绿色空间,即规划上常称之为“绿地”的空间。它作为一类“人化自然”的物质空间之统称,着重表述了人类生存与维系生态平衡的绿地之间的密切关系,同时也强调了绿地影响人居环境建设的主要是生态功能。
城市绿地特色也不是一成不变的,它的内涵会随着时间的推移发生渐变和突变,地形地貌和具有地带性分布特点的植物群落一起,共同筑成了典型的地域自然景观,决定了城市绿地基础。城市绿地根据不同城市自然生态环境,将民俗风情,传统文化,宗教,历史文化等融合在绿地中,营造出不同风格的城市绿地景观,充分体现出城市的历史文脉和精神风貌使城市更富文化品位,也是城市绿地的重要功能。
中国城市绿化从最初的黄土不露天,到见缝插绿,再到把城市绿地当作一个大系统来对待,这三部曲是一个不断完善的过程。依据生态学的理论探寻城市绿地系统的结构、指标和效应,逐步成为中国城市绿地系统研究热点中的热点。
一:对城市绿地系统规划基本定位的认识
虽然目前城市绿地系统规划尚没有明确的法定地位,但在国家的行政文件和相关法规条文中,以及在业内人士的认识上,它是城市总体规划的专项规划,它的规划层次应定位于城市总体规划阶段,它的规划成果应纳入城市总体规划加以落实。在这一定位之下,城市绿地的规划、建设、管理才能真正融入中国的城市规划体系之中得到确实可行的良性发展,从这个意义上说城市绿地系统规划才具有实际的作用。
二:规划定位决定了城市绿地系统规划的工作范畴
作为城市总体规划阶段专项规划的城市绿地系统规划的工作特性或者说实质性内容主要应体现在三个方面:第一,城市各类绿化用地的规划控制,既在保证用地数量的同时,形成合理的绿地布局;第二,城市主要的绿地体系的规划,如公园绿地、防护绿地、减灾避灾绿地等体系的建立;第三,城市绿化特色的拟定,既结合城市自然条件和城市性质,针对不同用地的特点推荐不同的植物品种、配植方式,以形成富有本地特色的城市绿化景观。
其中有两个问题需要澄清:首先,城市绿地系统规划不是所谓的“生态规划”。城市绿地系统规划的实施载体是绿地,绿地的建设的确是改善城市生态环境的重要途径。但是,不能因为绿地具有改善生态环境的作用,就将城市绿地系统规划引伸为城市生态规划。在城市生态系统中,植物只是一个因子。如果我们不讨论所谓“生态规划”本身的提法是否恰当,只是暂且承认它的话,它的工作内容要远远超出植物和绿地的范畴。在城市绿地系统规划中应该运用生态学的原理,从绿地系统的布局结构上、绿地的数量上、以及植物种植的原则上注重绿地生态效益的综合发挥,以求城市绿地对城市生态环境改善作用的最大化。但这只是运用相关学科的理论发展本学科,不存在替代。
第二,城市绿地系统规划不是“生物多样性规划”也无法包含“生物多样性规划”。生物多样性是指“地球上所有生物体及其构成的综合体,包括:遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,因此,保护生物多样性,也应在基因、物种及其生境三个水平上加以保护”(摘自《辞海》)。从这些基本概念中我们应该已经体会到了生物多样性的保护和城市绿地系统规划的关系。植物是城市绿地建设的主要因子,也是生物的一种类型,但它在城市绿地系统规划和生物多样性规划中都只是一个因子,不能“以点代面”。城市绿地系统规划要将生物多样性保护作为工作内容之一,但绝对不可能取而代之。
三:实践与案例分析
一:厦门市(三区一县)绿地系统规划(1996年10月)
相关内容简述:至1994年末,厦门市市域面积约1 516km2,辖6区1县。本规划是除厦门本岛以外4个城区的绿地系统规划,尝试增加了“厦门市市域绿地系统规划构想”一节,旨在对厦门市城市绿地系统提出一些构想和建议。主要内容有:
(1)厦门市域绿地布局结构 根据厦门市城市总体规划的规划意图和对厦门市自然山水条件的分析,从整体上把握厦门城市绿地体系的建设,提出融山、海、城、岛、林为一体的“山环城、城环湾、海环城”的布局框架。
(2)厦门市域绿化用地的规划控制要求 第一,根据各城区绿地系统规划提出城区绿地的规划指标,如人均公共绿地面积、绿地率等;第二,从城市生态环境改善的角度对厦门市域土地利用规划提出建议,对城市组团隔离带用地、郊野游览休闲用地、水源保护用地、自然生态用地等类型的用地提出规划设想。
二:青岛经济技术开发区绿地系统规划(完成时间:2000年1月)
相关内容简述:青岛经济技术开发区与青岛老市区隔海相望,是青岛的辅城,辖区面积217平方千米,2010年城市建设用地规模为54平方千米。
(1)规划范围与规划层次: 第一层次为行政辖区绿地系统规划,用地规模为辖区范围,重点是通过对城区外围大环境的宏观控制,突出城区西北部山林景观与东南部海滨风光的结合,达到城市山水构架的重建与完善。第二层次为城区绿地系统规划,用地规模为54km2,重点是按城市绿地分类建立城区的绿地体系。第三层次为行政商务中心区绿地控制性规划,用地规模为4.5km2,重点是在重点地区对城区绿地系统规划进行深化,强调微观层面绿地建设管理依据的建立(此阶段实质上为城市绿地系统规划下一层次的工作)。
(2)行政辖区绿地系统规划的主要研究内容 第一,土地利用规划对绿地系统规划的限定因素的明确;第二,自然山水骨架为绿地结构提供的基础条件的明晰;第三,城市人工开发对绿地结构影响因素的分析;第四,景观要素与结构的把握;第五,开发区绿地结构的构建。
(3)行政辖区绿地系统规划的主要规划内容 第一,规划的定位;第二,系统的构成;第三,与海洋生态系统相关的保护要求;第四,城区外围风景区、森林公园、农副产品加工区、旅游度假区的规划控制要求;第五,开发区总体规划用地范围内绿地的规划指标。
以上规划均以加强城市生态环境建设,创造良好人居环境,促进城市可持续发展为中心,确定城市“生态优先”的可持续发展战略,努力建成总量适宜、分布合理、植物多样、景观优美的城市绿地系统。秉执“开敞空间优先,生态优先、因地制宜、系统整合、远近结合、地方特色、弹性发展、可操作性“的原则,在对城市生态进行整合分析和绿地现状调查分析的基础上,因地制宜地、科学地制定城市绿地的发展指标,合理安排市域大环境绿化的宏观空间布局和各类园林绿地建设,达到保护和改善城市生态环境、优化城市品质、促进社会、经济可持续发展的目的。
结束语:
世纪之初,中国现代城市建设正处于一个非常重要的转折时期,国家把城市化列入了国民经济与社会发展的战略目标,全社会都不约而同地重视环境保护和生态建设。城市绿地系统,是城市地区人居环境中维系生态平衡地自然空间和满足居民休闲生活需要地游憩地体系,也是有较多人工活动参与培育经营地、有社会、经济、环境效益地各类城市绿地的集合。城市绿地系统与人居环境的建设与发展之间有着密切的互动关系。为了加强城市生态环境建设,创造良好的人居环境,促进城市可持续发展,在城市总体规划阶段,必须同步进行城市绿地系统专项规划。
参考书目:
1 李敏.城市绿地系统与人居环境规划[M].北京:中国建筑工业出版社,2001
2 徐乃雄.城市绿地与环境[M].北京:中国建材工业出版社,2002
3 刘滨谊,张国.近十年中国城市绿地系统研究进展[J].中国园林,2005(06):25-28
关键词:生境破碎化;生物多样性;法律规制;土地利用规划
中图分类号:D922.6 文献标识码:A 文章编号:1002-2104(2008)01-0197-05
整片连续的森林被道路、农田、城市化或其他的发展分割成一块一块小的碎片。这个过程不仅降低作为植物和动物生境的森林功能,同时也降低森林的其他功能方面的效率,比如,涵养水源和净化空气等方面。生境破碎化不仅仅包括森林,同时包含生物所生存的各种生境,比如草原、森林、河流、湖泊以及天空等等。生境破碎化是指由于人为因素或环境变化而导致景观中面积较大的自然栖息地不断被分割破碎或生态功能降低而形成的。也有人认为生境破碎化是在人为活动和自然干扰下,大块连续分布的自然生境,被其它非适宜生境分割成许多面积较小生境斑块(岛屿)的过程。因此,生境破碎化是一个过程,是由人为因素所致,其他自然因素则不构成生境破碎化的原因,比如,自然灾害等。生境破碎化所造成的结果是一整片连续的生境被分割为零碎的斑块。《生物多样性公约》规定生境是指生物体或生物群体自然分布的地方或地点。在英文中生境是“habitat”,根据情况不同翻译也有所不同,比如栖息地、生长地、生活环境、生态环境等,通常译为生境。我国《野生动物保护法》第八条提到保护野生动物及其生存环境,这里指的生存环境可以理解为生境。生境包含生物所需要才能生存的空间,也包括该区域中的资源(如食物、隐蔽物、水)以及生存条件(温度、雨量、捕食及竞争者等)。因此,生境破碎化对生物的生存以及发展影响是非常巨大的。
1 生境破碎化法律规制的必要性
1971年《关于特别是水禽生境的国际重要湿地公约》首次提出对自然生境的保护,以确保作为众多水禽繁殖栖息地的湿地得到良好的保护而不至于丧失。随后《保护欧洲野生生物和自然生境公约》、《生物多样性公约》都全面系统地提出对自然生境的保护,我国于1992年签署《生物多样性公约》。加强生物多样性保护的前提就是注重生境的保护,生境破碎化是生物多样性面临的最重要的威胁之一。
1.1 生境破碎化的起因
1978年以前,生境破碎化主要因为农业垦殖和森林采伐,公路和铁路主要修建在生物多样性比较低的平原和发达城市,此类活动对生物多样性的影响相对较弱。之后,随着城市化的进程,土地利用的改变潜在的造成了生境的破碎化,在最近的几十年里,一些最严重的破碎化都是因为城市化引起的,随着城市化的发展,道路成为了生境破碎化最主要的元凶,阻碍了野生动物的迁移,限制了它们在生境里自由地移动和迁徙。对于天空和河流等生境的破坏,主要是人类的活动范围在不断的扩展,比如天空中的磁悬浮、高速列车等,都可能造成鸟类相撞事件。修建水电站以及任意改变水流的流向都可能造成鱼类生境的破坏,阻隔鱼类产卵、觅食等行为。
1.2 生境破碎化的危害
生境的破碎化最直接的危害即造成了野生动植物栖息地面积的减少,而伴随之后的就是增加了动物种群的隔离,使得动物之间的交流、活动范围以及生物遗传多样性等的减少。
1.2.1 面积效应
随着城市化的进展,生境已经从整块的区域变成了越来越小的斑块,没有足够大面积的生境确保生物的多样性。而随着生境变成越来越小的斑块,生物种群的数量也在逐渐的减小,孤立的生物种群则会因为不可知的风险更易于走向灭绝。生物总是在承受着人类的干扰,比如捕食、出生率的任意变动、食物供应数量的改变以及自然灾害。如果生物的数量足够的大,那么至少在这些干扰下,该种群的某些生物会生存下来。相反,一旦数量变小了,那么该种群就很有可能因为这些干扰而全部灭绝。
1.2.2 边缘效应
当生境破碎化后,整块的生境区域被分割为若干个小的斑块,内部生境变为边缘生境。生境破碎化引起斑块边缘的非生物环境(如光照、温度和湿度)和生物环境的剧烈变化,从而导致边缘效应。边缘效应的后果是会威胁到内部生境的生物的生存,因为适应内部生境的生物在生境斑块变小后,会暴露于边缘生境处,更易于被适应外部生境的生物(如食肉动物类、大型的野生动物等)捕食,而导致该物种的灭绝。另外,边缘效应还可能导致外来物种的入侵,从而对该生境的生物的生存产生威胁。
1.2.3 生物遗传多样性降低
生境破碎化阻碍了野生动物的迁移和建群,野生动物获取食物的途径受到阻隔。同时,破碎化使得野生动物种群规模变小,对每个物种来说,潜在的配偶数也在下降,这就导致了近亲繁殖。近亲繁殖的结果,即每对配偶的基因组合的相似性会比随机组成的配偶的基因组合要大的多,而后代则更容易遗传父母两者的不利基因。总之,近亲繁殖和生物遗传多样性的降低会对生物的发展和生存以及生长率带来不利影响。近亲繁殖也降低了该种群的繁殖力和生存力。
因此,为了保护和持续利用生物资源,维持和提高生物多样性,履行《生物多样性公约》和其他相关国际条约和协定,当前应抓紧进行对生境保护的立法,形成生境破碎化法律规制的法规体系,有效地控制生境破碎化。
2 我国生境破碎化的现状
生境破碎化可导致生态系统严重退化,在热带地区,65%的自然生境已消失,在温带地区,原始的自然生境已不存在。大面积的水域已被分割。生境破碎化是许多物种濒危和绝灭的重要原因。据估计,在现已确定绝灭原因的64种哺乳动物和53种鸟中,由于生境丧失和破碎引起19种和20种绝灭,分别占30%和38%。因生境丧失和破碎化而受到绝灭威胁的物种比例则更高,在哺乳动物和鸟中约占48%和49%,在两栖动物中则高达64%。我国的森林破碎化所造成的悲剧是毁灭性的,如果我国还未意识到生境破碎化的严重性,并转变发展理念,从战略高度提出相应对策且采取立法措施加以保护生镜的话,最终,人类将孤独的生存。
2.1 立法现状
从我国目前立法来看,对于生境的保护还处于原则性规定的阶段。《环境保护法》第十七条规定:各级人民政府对具有代表性的各种类型的自然生态系统区域,珍稀、濒危的野生动植物自然分布区域,应当采取措施加以保护,
严禁破坏。在各类型自然资源法中,也对生境的保护做了原则性的规定。比如,《草原法》第四十二条规定,国家实行基本草原保护制度。下列草原应当划为基本草原,实施严格管理:作为国家重点保护野生动植物生存环境的草原。同时,我国制定自然保护区制度,保护珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布区。《野生动物保护法》第八条规定,国家保护野生动物及其生存环境,禁止任何单位和个人非法猎捕或者破坏。各级人民政府应依法对生境加以保护,具体的操作可参照我国的《环境影响评价法》。《环境影响评价法》第八条规定:国务院有关部门、设区的市级以上地方人民政府及其有关部门,对其组织编制的工业、农业、畜牧业、林业、能源、水利、交通、城市建设、旅游、自然资源开发的有关专项规划(以下简称专项规划),应当在该专项规划草案上报审批前,组织进行环境影响评价,并向审批该专项规划的机关提出环境影响报告书。环境影响评价是对生境破坏的预防性措施,有利于通过政府机关的介入防止生境破碎化。
2.2 我国立法中的不足
我国对生境保护的立法基本上处于原则性的规定,而具体保护的主体、实施办法以及责任的追究都没有制定具体的规范。在各个法中所涉及的篇幅也只是一两条,由此可以看出,我国对生境保护的立法存在严重的漏洞和缺陷。
2.2.1 生境保护的主体宽泛,没有明确的保护主体
从我国立法中找到的零星的几条保护生境的条文来看,生境保护的主体是县级以上人民政府,而具体由政府下属的哪个部门负责,法律没有规定。由此可见,负责部门的确定是由人民政府进行的,经济与环境的矛盾已是必然,而作为地方经济发展的主要承担者,就有可能舍弃环境来发展地方经济。一些重要的生境大多存在于地处偏远、人迹罕至的地区,为了解决人民的温饱问题,地方政府只有大力修路以引进资金、人力等,生境遭到破坏则是必然。同时,我国生镜保护的主体过于单一,公众参与力度不够。对生境破碎化所造成的后果感觉最强烈的不是政府,而是广大的人民群众和对生境有强烈依赖感的生物,因此仅仅依靠政府部门发现问题解决问题,往往是滞后的。
2.2.2 土地利用规划中未考虑到生境的保护
在我国《土地管理法》中土地利用总体规划规定,各级人民政府应当依据国民经济和社会发展规划、国土整治和资源环境保护的要求、土地供给能力以及各项建设对土地的要求,组织编制土地利用总体规划。可以看出,在制定土地管理法时,资源环境的保护是放进了利用规划的考虑范畴内的。但是,在本法接下来的具体规定中,资源环境的保护则被忽略了,农用地的保护几乎是本章的重点,而农用地是指直接用于农业生产的土地,并不包含野生动植物生存的生境。从本法中可以看出,对资源环境的保护只是宣言性的,需要进一步将生境的保护考虑到土地利用总体规划的具体实施办法中。传统的资源丰富思想导致我国在经济发展过程中过多的忽视资源的重要性,粗放型的生产方式、土地的乱批乱垦已严重影响区域的整体规划,生境破碎化日益严重,由于部门利益冲突和职能混乱,使得土地利用规划部门只注重眼前利益,而忽视了对生镜的保护,更由于生境破碎化对生物的影响是长远的,短期不易显现,也加剧了对生境保护的忽视。
2.2.3 对破碎化后生境的遗留问题处理不当
由于人口的增多,土地利用率的增大,生境被破坏似乎成为必然,土地利用规划阶段因忽视对生境的保护,生境遭到破碎化,法律应该提供对侵害野生动植物行为的预防和补偿机制。而现行立法中,对生境遭到破坏后野生动植物的生存没有给予必要的保障。从我国的立法现状来看,在土地利用规划的过程中尚未关注到生境以及生物多样性的重要性,忽视了对生境的保护,加剧了生境破碎化。
3 完善我国生境破碎化的法律规制
与国际公约接轨,保护和提高生物多样性,构建人与自然和谐社会,需要完善我国生境破碎化的法律规制。因此,从可持续发展原则出发,当务之急,应是建立完备的法规体系、明确保护主体、合理规划土地利用、确立责任承担制度以及对已破碎化的生境采取补救措施。
3.1 建立完备的生境保护法规体系
《环境保护法》作为我国环境法的基本法,应规定生境的定义以及保护原则,这不仅是社会的需要,时展的必然,同时也是适应国际化的表现。生境的定义应与《生物多样性公约》中生境的定义相一致。为贯彻基本法,在《土地管理法》、《森林法》、《草原法》以及《野生动物保护法》中都应明确土地利用规划中的生境保护,将生境保护作为土地利用规划必须考虑的因素之一。
对于生境的保护还需从程序上进行,比如,美国的《国家环境政策法》建立了作为联邦政府政策的“一切切实可行的手段”来保护人类的环境。国家环境政策法要求联邦政府机关在做出对人类环境质量有重大影响的行动前,必须准备环境影响报告,在环境影响报告中,负责官员必须考虑到“所建议行动的影响”、“实施该建议将引起的任何不可避免的不利于环境的影响”、“对所建议行动的替代方案”。并规定,当有关机关没有将可能对生境造成负面影响的行为结果制定环境影响评价时,《国家环境政策法》制定两个主要的条款来纠正该行为:第一,当一个机关认定该行动不会对环境造成实质性的影响,因此不需要制定环境影响报告书,公众就可以该机关的决定过于主观和任意,即是违法的。第二,当机关制定了环境影响报告书,但却没有充分考虑因该行为对生境造成的全部影响时,公众也可以做出同样的。在任何一种情况下,法院都会审查机关是否对被建议的行为所造成的环境影响进行严格的审视。当法院发现机关没有符合国家环境政策法的规定,就可以将机关所建议的行为搁置一边直到机关遵守了国家环境政策法。国家环境政策法要求有关机关严格审视他们行为对环境的影响结果,这样机关就很有可能注意破坏生境影响环境的行为。事实上,机关通常都意识到生态走廊和生境整体的连通性是一个健全环境的重要组成部分,他们通过环境影响报告将行动影响环境的结果收入进来。尽管国家环境政策法只是做出了程序性的规定,而不是实质性的,因为制定环境影响报告书都需要高额的成本和精力,当法院发现机关违反了国家环境政策法时,机关就可以重新更换被建议的行为或者彻底舍弃该行为。
我国《环境影响评价法》中主要是从程序上对规划和建设项目对环境造成的影响进行预防,但对监督机制规定不够详细,只在第五条和第二十一条规定了公众适当参与以及举行听证会,对如何参与却没有详细的规定。因此在《环境影响评价法》中应详细规定公众在环境影响评价中所拥有的权利,参照美国《国家环境政策法》赋予公众的权利,这才能充分的监督国家政府机关的行政行为。同时应规定在指定的需要保护的特定的环境领域获得土地利用许可需提交生境破碎的环境影响评价,行政机关在授予土地利用许可时应严格审查。
3.2 明确生境保护的主体
美国对生境的保护是根据生境的特点分类的,比如森林就是森林管理局负责,而对土地利用规划的制定与执行和濒危物种保护的行政执行都是由内政部进行的。而我国的立法中对生境的保护都笼统为县级以上人民政府,因此有必要在规定对生境保护的同时明确生境保护的主体,比如对森林的管理应交由林业局,野生动植物的生境的保护交由动物保护局,而对土地利用规划过程中对生境的保护应与涉及到的所有行政部门协商,协商不成的,应报请共同的上一级行政机关决定。生境破碎化对野生动植物的影响最为直接,因此动物保护局为主导机关负责在土地利用规划的生境保护,加大动物保护局的行政权力。赋予其监督环境影响评价的结果是否符合生境保护要求,在土地利用规划和环境影响评价中未考虑生境保护时,动物保护局有要求有关机关重新制订土地利用规划的权力。
3.3 合理规划土地利用
美国1982年《国家森林管理法》对国家森林体系中土地的使用限制非常大。它要求农业部对国家森林体系中任何一寸土地的使用都要制定计划。国家森林管理法认为这些计划(土地和资源管理计划或者森林计划)为动植物的多样性提供了保障,因为任何一块特定的土地领域的适应性以及接受力都是为了满足所有生物多样的需要。任何机构在国家森林体系里的行为都必须遵守可适用的土地和资源管理计划。农业部根据国家森林管理法对动植物多样性的要求公布了法规,要求应妥善管理鱼类和野生动物的生境,以维持现存的本地的和所期望的外地的脊椎动物物种可生育的数量。条款中将可生育的数量定义为评估可生育生物的数量以及分布以保证它的可持续存在的物种被很好的分布在规定的区域中。该法还规定,为了保证可生育的数量能够得到维持,必须提供适宜的生境支持至少小数量的能生育的生物,同时这些生物应该很好的分布在生境中,这样这些生物就可以和其他规定区域中的生物相互作用,相互影响。
美国的《联邦土地管理法》只有在土地管理局将土地作为生态走廊的作用考虑到土地利用规划中时,对生境的保护才是非常有效力的。内政部拥有对其管辖的国有土地的管理权,而这种管理权必须受《联邦土地管理法》调整。就类似于《国家森林管理法》与森林管理机构的关系,联邦土地管理法要求土地管理局在管理土地时制定计划,然后按照计划行事,这些计划叫做土地利用规划。一旦土地管理局制定了土地利用规划,法院会严格要求土地管理局坚持该规划并能保证实施它们。因此,如果土地管理局将土地作为生态走廊的作用考虑到土地利用规划中,那么这种保护对抵制有关机关试图排除这些考虑是非常有效力的。土地管理局意识到生境的重要性,并且能采取措施保护它们,是非常令人欣慰的。一旦土地管理局这样做了,那么联邦土地管理法通过执行这些保护土地的规划,为生境提供有效的保护。如果土地管理局在土地利用规划选择排除生境的保护,那么联邦土地管理法就没有强迫有关机关采取保护措施的权力。但在土地利用规划未考虑到生境的保护而又确实造成了物种资源的生境遭到危险时,《濒临物种法》就发挥了其保护物种生境的作用。在1978年,它停止了一个一亿美圆即将完工的大坝,而仅仅是为了保护才发现的法律规定保护的一种鱼类。最高法院明确地做出决定,《濒临物种法》有能力保护物种,不惜任何代价。因此,毫无疑问,《濒临物种法》如果被有效执行,是有能力保护生境的。在土地利用规划中对走廊的保护还有两个实质性的要求:一是要求秘书采用系统的各学科相融的方法达到物理、生物、经济和其他学科的整体化。二是要求给予指定的需要保护的特定的环境领域优先考虑。
鉴于美国森林以及土地管理法为保护生境而对土地利用所做的限制,我国在生物资源多样性日益丧失的今天,应加大对土地利用的限制,明确要求在制定规划时应充分考虑到生境的重要性。同时,应当在《野生动物保护法》中附加因生境破碎化而受到威胁的生物的保护,赋予自治组织或者公众团体在建设项目威胁到保护动物的生存时提讼的权利,通过法院来审查批准建设项目的行政行为是否违反了《野生动物保护法》,如果违反了,应当权衡两者的利益,搁置建设项目或者寻求可替代的方案,加大《野生动物保护法》的执行效力。在《森林法》加入对生物多样性保护的规定,从而对生境的保护,严格制定森林土地的利用规划,而不仅仅规定森林林木的砍伐和使用。
3.4 采取补救措施
建立生态走廊是目前为止对生境破碎化最好的补救措施。铁路经过野生动物栖息地时,首先考虑选线避开,或将动物栖息地人工迁移到其他地方,但费用很高。如果铁路经过的野生动物栖息地面积很大,必须穿过,就要在铁路建设中把野生动物通道考虑进去。德国铁路不是绝对不能穿过自然保护区,科――法高速铁路就穿过了自然保护区,但必须采取相应的保护措施。如在建设前期,铁路公司专请中介公司研究铁路对野生动物的影响,野生动物的习性,调查野生动物的活动路线和活动规律,据此设置动物通道。因此,有必要在《野生动物保护法》中规定对于生境遭到破碎化,野生动物的迁徙遭到阻隔的生境,应当设置生态走廊,生态走廊的设置地点、规模等应由专家调查研究后确定。在生境破碎化修复比较困难,设置生态走廊成本耗资巨大的时候,应在动物频繁出没的地区设置标志,规定车辆减速,减小与野生动物发生交通事故的风险。
3.5 确立责任承担
1.当前形势下我国野生动物资源面临的威胁
我国生物性资源丰富,但在经济快速发展的要求下,破坏了生物稳定性,在《濒危野生动植物种国际贸易公约》中列出的640个世界性濒危物种中,中国就占据了25%。目前,我国野生动物资源面临严重威胁。
1.1栖息地的环境受到破坏
这是导致全球野生动物数量锐减的主要原因,很多物种被隔离在环境外,迁徙受到影响,导致近亲繁殖数量增加,加快了物种濒临灭绝的速度。受到经济发展的影响,大面积森林被砍伐,土地开垦数量剧增,草场迅速退化,沙漠化速度加快,野生动物栖息面积锐减,导致大量野生物种濒危。
1.2过度使用导致资源枯竭
现代人过于重视经济的发展,大量使用生物资源,导致野外物种的数量锐减,同时资源面临枯竭。以爬行类物种为例,其面对的最主要威胁就是被人类作为食物进行捕猎。这种过度利用导致大量资源面临枯竭的境地,威胁到物种的生存。
1.3遗传多样性的丢失
遗传多样性的丢失严重威胁物种的生存,一般情况下,遗传多样性是对物种的进化能力及未来的适应力的一种体现,但受到诸多因素的制约,野生动物的生存空间在不断缩小,导致近亲繁殖的数量在增加,使得野生动物的抵抗力下降,数量减少,生存受到威胁。
1.4环境污染
野生动物的生存环境受到破坏必然会影响到物种的生存,导致食物毒性增加,引发野生动物的肾脏、肝脏或生殖系统中毒,严重的话甚至会引起动物死亡,而且一些化学物质的使用会增加动物幼体畸形的概率,导致物种数量下降。
1.5外来物种侵入
受到环境质量的影响,大量物种被逼离原来的生存环境,这必然会使得一个地区的物种数量发生变化,导致生态系统紊乱。据相关报道,人类为了获取大量裘皮,采取措施将狐引入到阿留申群岛,为了生存狐开始捕食当地的海鸟,鸟粪数量减少,土壤肥力下降,导致植物群落发生变化,引发物种的生存危机。我国是遭受生物入侵最为严重的国家之一,必须要引起重视,进而保护野生动物的生存环境。
1.6动物疾病种类增多
随着污染加剧,人为的破坏导致各类疾病的数量在增加,影响物种的正常生存,尤其是群发性的恶性疾病会对动物群体产生严重影响,导致种群数量减少。在2005年青海湖爆发的野生鸟禽流感,导致6000多只鸟死亡,造成巨大损失。
2.当前我国野生动物保护研究现状及获得的成就
近年来,我国对野生动物保护研究不断深入,中科院在研究上也取得了一定的成就。我国著名野生动物研究专家秉志与其他研究人员就向相关部门提议建造自然保护区,强化野生动物保护。在1956年的时候,国务院批准中科院建立了我国第一个保护区,随后,我国野生动物保护事业飞速发展,相关政策不断出台。具体来说,在多年的保护历史中,取得以下几点成就。
2.1中国动物编目与资源调
中科院与国家自然科学基金委一直十分重视《中国动物志》的编纂工作,到2009年的时候已经相继出版127卷,该书对我国动物种类、生存情况进行了细致的描述。同时中科院还建立了动物数字化标本馆,先后编辑出版了多本生物多样性保护系统丛书。
同时,我国开展了全国性陆生野生动物资源调查,针对生物多样性的情况进行调查,增加我国野生动物情况的掌握,便于有针对性的采取对策。
2.2建立物种濒危机制的必要性
近年来,物种濒危引起了人们的高度重视,诸多学者从遗传学与生态学的角度分析了濒危物种的情况,揭示了当前物种受到威胁的情况,除了环境的恶化外,栖息地被破坏也十分严重,对此必须要建立濒危物种管理机制,引入到物种的保护模式,强化野生物种的保护水平。
2.3恢复濒危野生动物的栖息地与复壮种群
野生动物生存栖息地的保护工作不容忽视,要想使野生动物保持良好的生存状态,关键就要恢复其栖息地,多年来,我国实施了多种珍稀濒危动物的生存环境恢复与种群复壮工作,取得了一定的成效,因此,在未来的发展中仍然要坚持这一发展模式,恢复物种生存环境,壮大种族,增强物种的抵抗力。
2.4提高野生动物疾病预防与控制技术水平
东南亚地区属于野生动物疫情高发地区,必须要引起重视,不断地强化野生动物疾病预防水平,采取对策提高疾病治愈水平,尤其是对禽流感的治愈水平,有必要结合当地的情况建立疾病预防控制机制,为我国野生动物疾病预防奠定技术基础。
1.生物气候学
生物气候学(Bioclimatology)是生态学和地理气候学的边缘学科,研究气候因子季节(年)变化和生物活动周期性的关联。基于对太阳辐射、大气环流、空气温湿度等不同气候因子的分析,创造出符合人类舒适度的气候环境并降低人工建设的能耗。希波克拉底(Hippocrates)早在2000多年前,在《空气、水和地点》中就曾提到物候概念,维克多·奥戈亚(VictorOlgyay)在1963年出版的《设计结合气候:建筑地方主义的生物气候研究》一书中提出生物气候主义的地域设计理论,以满足人体舒适度为出发点,关注气候和人类生理感受之间的关系,并把建筑设计过程分为四个部分:调研设计地段的各种气候条件;评价每种气候条件对人体舒适度的影响;采取技术手段解决气候与人体舒适感的矛盾;结合地段解决气候与人体舒适感之间的矛盾。
2.生物气候图
生物气候图的绘制类型有维克多奥戈亚(Olgyay)的生物气候图法,B吉沃尼(Givoni)的生物气候图法,沃特森(Waston)法和马霍尼(Mahoney)法等,其中Olgyay的生物气候图法的应用最为广泛。此生物气候图以人体舒适度研究为标准,使用温度——相对湿度指数坐标。横轴表示相对湿度,即空气实际含水量和同温度空气饱和时含水量的比值;纵轴表示空气温度,可反应空气和人体之间热能的流转,坐标点表示空气状态,适用于潮湿地区的人体物理舒适度评价(见图1)。设计原理与人体的舒适度和得失热量以及大气状态相关。
3.国内外建筑学和城市规划学的理论及应用
建筑学领域对生物气候学应用研究主要着手于太阳能的被动式利用,使用日照角度、强度和时间来降低建筑能耗。20世纪二三十年代,建筑师重点关注设计如何适应各气候带的建筑,到20世纪四五十年代,地域气候逐渐成为影响设计的主要因素。继20世纪60年代,维克多·奥戈亚正式提出生物气候学概念,1980年代后,随着可持续发展的深入研究,建筑结合生物气候的研究成果不断涌现。1990年代,B吉沃尼将气候研究拓展到城市规划领域。他在《建筑和城市设计中的气候考虑》中系统分析了气候的成因及城市、建筑的影响因素,就不同气候区域提出建筑和城市设计的方法策略。21世纪后,美国的布朗和德凯的《太阳辐射·风·自然光:建筑设计策略(原著第2版)》(2008),史密斯的《适应气候变化的建筑:可持续设计指南(原著第二版)》(2009)从群体布局、建筑单体、材料构造三个层面的气候适应性和气候要素的关系着手,对生物气候建筑提出自身见解。吉沃尼的《建筑设计和城市设计中的气候因素》(2011)研究了气候因素及其对人、建筑和社会的影响。埃维特·埃雷尔等的《城市小气候:建筑之间的空间设计》(2014)探讨了气候学在城市设计中的应用,重点研究人类室外热舒适的问题。以建筑高效节能为起点,重点探讨了建立在建筑-人-气候的相互和谐上的自然通风、被动式太阳能和自然采光设计。杨柳《建筑气候学》(2010年)充分利用气候资源创造舒适的低能耗生态建筑为目标,系统阐述了考虑我国地区气候影晌建筑设计的基本原理、气候分耩方法、气候调节策略及其在设计中的应用。国内高校院系目前关于生物气候的建筑文献研究多从宏观生态建筑学角度做整体性思考,或绿色建筑技术角度着手设计,对于城市可持续发展与气候环境、能源资源的研究专注于结合生物气候条件的城市设计研究成果较少,相对缺乏对生物气候设计的全面理论研究。
4.风景园林应用生物气候学的必要性和重要性
中国的传统自然观推崇尊重人类活动区域内的自然环境,国际东西方大学研究员董斌先生提出的“科学堪舆学(运用中国古典哲学阴阳学说和堪舆学说进行创意思维的设计科学叫做堪舆设计学)十八原则”中与城市气候密切相关的有因地制宜原则、建筑景观原则和改造风水原则。《园冶》(计成,2011)、《长物志》(文震亨,2012)、《草堂记》(白居易,唐)、《术藏》(谢路军,2010)等众多风景园林著作及相关文学作品都对景观的物候设计进行了理论经验总结,但多注重视觉描述和情感体验,缺乏科学数据论证。生物气候学可帮助设计场地获得高效高质的可持续发展。其在景观规划设计中的实际运用是在保证使用的舒适性基础上,充分利用大自然的能量流动,增加被动式能源使用,减少主动式能源消耗。对生物气候学的有效应用可为风景园林设计带来多重效益:(1)经济效益国际能源价格的持续上涨,为中国带来比发达国家更大的发展压力。在我国的城市化进程中,紧凑型城市发展更需依赖生物气候能源的利用。免费绿色气候能源的使用可以节省能源消耗和设备购买运行的费用,可持续推进产业经济发展。(2)生态效益风能、太阳能、光能、水资源等绿色可再生能源可以有效降低环境污染,减少温室气体排放,减缓热岛效应,在城市中实现固碳和碳汇效应,达到巩固城市生态环境,建立能源循环体系的目的。(3)观赏效益忽视生物气候特征的城市建设,极易抹杀城市的个性特征,造成千城一面的后果。地域性、本土性的生物气候特征是建设特色城市景观的大背景。冬冷夏热地区顺应水系,布局紧凑的风水村落格局;湿热地区出檐深远的干阑式竹楼;干旱地区外闭内敞的庭院式建筑,都形成了具有鲜明地域特征的视觉景观效果,成为气候适应性景观的典范。
二、风景园林基础物候资料的建立
城市气候和人类的生理、心理关系密切,良好的城市气候环境可以让人的中枢神经保持正常状态,调节人的温热感和光电效应,促进身心和体力的恢复。物候单因子资料的建立,可为研究人体舒适度提供基础数据。中国百科大辞典将形成气候的基本因子分为太阳辐射、大气环流、下垫面(包括海陆、洋流、地形、冰雪覆盖和局部下垫面的土壤植被特征)、宇宙地球物理因子和人类活动的影响五类。大气科学词典则将其归纳为:辐射因子、大气环流因子和地理因子。风景园林学科着重考虑人类活动和自然环境的关系,以空间形态表达为主的实践研究是其改善人居环境的主要手段。在研究气候对人类的影响上,风景园林学主要关注由气候要素和风景园林空间结构形态构成的舒适度感受。运用三元论方法,可将三者的相互关系作如下表述
1.风因子
风即大气环流,其测量参数分为风速、风向,可用流场和流线表示,主要考量标准为年平均风速、最大风速、各季节平均风速等。现场实测、风洞实验和计算机模拟是针对风因子的主要研究方法。风向可简单地从罗盘或云、植被的运动方向测得。数字式或手持风速测定仪一般宜设置在风向垂直线上,多次记录后算取平均值;并选择不同高度,比较风速的变化规律。风速、风向可由年或季风玫瑰图表示。风(即大气环流)是人体在室外空间中感知气候的重要因子,直接影响人体的冷热感受。注重物候条件的景观设计会充分考虑场地中空间组成因素的布置和组合,因势利导,营造舒缓宜人的夏季主导风向。
2.湿因子
相对湿度对于施加于人体的热负荷没有直接的影响,但由于它对空气的蒸发力的作用进而影响身体表面排汗的散热效率,从而影响人体热舒适度。湿度的测量参数有绝对湿度、相对湿度和露点湿度,多使用干湿球测量法和露点湿度测量法测量。绝对湿度为每立方米空气中含水蒸气的重量,并不能直接说明空气的干湿程度;相对湿度是每立方米空气中所含水蒸气量与同温度时空气所含饱和水蒸汽量之比值,可以作为评价空气干湿的标准;露点温度是在未饱和湿空气水汽压不变的条件下,气温下降至出现结露时的温度。城市空气湿度多用平均相对湿度,平均降水量表示。
3.热因子
热因子由大气温度和热辐射两方面组成,主要利用干湿球、黑球、照度计等仪器测定。干球测量空气湿度;湿球温度又称绝热饱和湿度,可表现当前环境通过水分蒸发蒸腾后达到的最低温度;黑球是在周围环境达到热平衡时,通过热辐射方式传输能量的测定方式。大气温度变化包括平均气温,气温较差,表示环境热辐射平均强度和温度的平均辐射温度(MRT)也可用来作为衡量温度的参考指标。热辐射分为太阳辐射照度和光照度。辐射照度时到达物体表面单位面积的总辐射通量,以物体的热点效应为基础原理,可测量总太阳辐射量、散射辐射量、直射辐射量、底面放射辐射量等。光照度是达到物体表面单位面积就的总光通量,受照平面上接收的光通量的面密度。
4.生物因子
城市环境中的物候适应性不但涉及人类,同样也涉及在城市中生存的动植物。生物多样性指的是一定空间范围内多种生命有机体,包括动植物和微生物的多样性和变动性及物种生境的生态复杂性。生物多样性是衡量城市物候的重要指标之一,对大气候及局部气候均有调节作用,决定生态系统的稳定性和复杂性。城市生物资源的不合理过度开发,直接导致景观破碎严重,景观异质性和生物多样性降低。同质景观丧失了异质景观应有的和谐共生系统,带来严重的生态问题。
三、生物气候学风景园林应用
城市中的生态系统大多是人工生态系统,物质和能量的运转基本在人类的控制下进行,人几乎是唯一的消费者。生物气候设计属于被动式能源利用设计,在景观设计中利用被动系统配合人工主动系统,塑造具地域特色景观空间,可有效提升景观的生态效能、视觉感受和人体舒适度体验。充分发挥景观固有的气候调节功能是风景园林影响城市气候的关键途径。生物气候学理论在风景园林中的应用,主要有场地的微气候分析和评定,以及通过景观要素的空间形态布局改善场地微气候两方面。在景观空间形态设计上关注并合理应用风、温度、湿度、太阳辐射、生态系统等要素,不仅可满足人类活动的生理要求,享受视觉美,同时也能满足心理舒适感的渴望。利用生物气候学做气候适应性景观设计的优点在于,使景观师在设计之初就知道何时何处需要采暖、降温、遮阳或通风;在平立剖面设计时应该利用什么,避免什么;怎么样才能达到最佳人体舒适度;如何减少施工使用时的能耗。为达到这些目的,可在现场气候单因素测定的基础上,通过人体舒适度整合分析,得出景观空间形态的关联关系,实际应用于设计表达。
1.风环境的风景园林应用
城市风场的分布情况与周边空间形态关联密切。城市中的风多为街巷风和庭院风,由热能分布不均导致的温度差、气压差造成,周边建筑构筑物和人群活动都能对其造成强烈影响。风环境分析的主要目的是营造夏季舒适通风区和冬季避风区,规避夏季气流不畅和冬季寒风、劣风、涡流、乱流等不利风易发区。景观风环境应用需结合当地地理环境特征,在空间上综合有序地引导气候元素,布置景观元素,以减少不舒适风场的形成,在湿热条件下引导风速,加快人体散热;寒冷条件下降低风力,保持体温。对风场的规律掌握可通过实地测定,也可借助风动模拟、CFD模拟等技术实现定性分析。
2.湿因子的风景园林应用
在极端条件下,如高温高湿,人体的水分蒸发受到限制,形成闷热感觉;在高温低湿的情况下,出现燥热情绪,都会给人带来不舒适的感觉。但在低温环境中,相对湿度对人的热舒适影响较小。风景园林湿因子的利用可包括雨水、中水的直接间接利用和节水灌溉系统。城市中大面积不透水下垫面需要集中且快速的管道排放能力,同时城市土壤涵养能力下降,微生物生存空间劣化。建立完善的雨水收集系统和污水处理系统,提高水资源的循环利用,可减少城市防洪和供水压力,改善地下水和土壤条件,提高城市物候条件。在各类自然或人工的景观水体形式中,据SOPTS、ETM+遥感数据,使用热红外信息处理和GIS空间分析方法对城市水域景观的测定分析,面状水体较其它水景观类型,对局地温度具有明显的缓解作用。
3.热环境的风景园林应用
空气温度是影响人类活动的首要气候要素。根据2001年,MarialenaNikolopolou等在欧洲国家对将近1万人的问卷和实测研究,得出空气温度和太阳辐射是决定热舒适的主要因素,但人的主动调节能力和心理作用有助于对环境的适应,提高人体舒适度。影响城市景观空间的热环境和场地围合面的空间形态及植物布置密切相关。绿地景观的热环境温度低于其它的景观类型,可形成“冷岛效应”,已成为城市规划设计师和政策制定者的共识。人类活动的时空安排和场地日照时长、日照角度合理搭配,可满足室外热舒适需求。利用屋顶绿化和立面绿化可调节小气候环境。根据当地气候规律,夏季运用建筑、植栽遮挡多余的光热,增加通风;冬季充分吸收光热,避免盛行风侵袭。以上都是关于热环境的应用策略,但关于如何合理布置形状大小不一的景观才能得到最大效能的利用,还需得进行进一步探讨。
4.生物多样性和风景园林
生物多样性是构成景观多样性的基本条件之一。生物多样性的城市景观应用可从宏观、中观、微观三个方面理解。宏观尺度而言,城市的生物群落能量和物质循环利用应和区域稳定健康发展成正相关。就中观尺度而言,生物系统的构筑应符合有地方特色的生态平衡原则,具有地域性、多样性、合理性、可持续性特征。微观尺度的生物种类、空间形态、生活习性可以充分融合到人类的日常活动中,和人产生良性互动。其中微观尺度在城市风景园林的具体营造建设中应用较为广泛。景观规划设计师应充分考虑对生物群落的保护,减少对原生地生态平衡的破坏,塑造遗传、物种、生态系统和景观的多样性。在城市生态系统中创造以“蓝”“绿”基质为主体,和谐统一的整体,建设复层混合立交式的连续循环的生物群落。通过景观生态结构功能的分析诊断,进行景观生态评价,设计适应当地气候的植物栽种,增加动物种类,达到人与自然和谐共生的目标。
四、结语
关键词:矿区 土地整治模式 生态修复 经验 目标任务原则
土地整治是对低效利用、不合理利用和未利用的土地进行治理,对生产建设破坏和自然灾害损毁的土地进行恢复利用。是提高土地利用率的活动。
一、山西省矿区土地整治的必要性
山西省由于煤炭资源分布地区广大,煤种齐全,煤质优良,开采条件好,成为中国最主要的煤炭生产基地。然而煤炭资源在带给人们巨大好处的同时,也引发了一系列的生态环境问题。主要表现为:
1.露天采矿造成表土剥离、地面挖损、地表压占、植被破坏,加剧了水土流失与土地荒漠化。
2.井工采煤破坏了地层结构构造,引发地表沉陷、裂缝。采煤沉陷区地质灾害类型以地裂缝、地面塌陷为主,其次为不稳定斜坡崩塌、滑坡和潜在泥石流,以及煤层自燃。衍生造成的环境效应主要有:生态环境破坏、耕地损毁、地下水位下降、土地流失和沙漠化、水源污染枯竭等。根据初步调查,山西省因采煤造成的采空区面积近5000km2,其中沉陷区面积约3000km2。受灾人口约230万人。
3.长期采煤活动使煤系地层以上水资源系统遭到改变和破坏,形成以矿井为中心的区域性地下水漏斗,导致地下水位下降、水资源枯竭。
4.煤矿中大量煤矸石的堆积,煤矸石中含有大量硫铁矿和锌、铅等重金属元素,煤矸石的自燃或雨水淋溶,使大气、周围土壤和水体受到污染,影响生物的新陈代谢,导致生态系统结构与功能的失调。
山西省矿区业已成为典型的、严重受损生态系统。因此,预防和治理煤矿区的土地退化、塌陷等问题,已成为煤矿区的当务之急。
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二、山西省开展矿区土地整治工作的经验
“十二五”期间,全省积极开展历史遗留的采煤塌陷土地的复垦,先后在全省安排实施农业综合开发土地复垦项目3个,总投资达2781万元,复垦土地0.13万hm2(1.9万亩)。在重点采煤县实施土地复垦项目7个,投资达8796万元,复垦土地0.21万hm2(3.2万亩)。从2008年起,开展了对报国土资源部及山西省审批矿权及土地的土地复垦方案预审和审查工作。积极开展了全省土地复垦工作现状的调查,编制形成了《山西省土地复垦工程建设标准》。矿区土地整治取得的经验有:第一,矿区土地整治与生态环境的修复相结合,矿区土地整治主要工程有:地表沉陷治理、煤矸石治理、水资源保护、土地复垦、水土保持、矿区造林绿化、植被恢复、生物多样性保护、污水处理和中水回用、矿区居民环境条件改善、生态环境监管能力建设等。通过矿区土地整治与生态修复相结合,初步提升了矿山土地质量、恢复植被、增加了生物多样性。第二,山水林田矿综合整治,把山水林田矿作为一个生命共同体,实行综合治理,提升矿区生态环境和人居环境质量。第三,园地制宜,根据不同情况采取相适应的整治技术措施。
三、矿区土地整治的目标、任务和原则
山西省是能源大省,能源的开采给山西生态环境带来严重的破坏。矿区土地整治目标是:以保护生态环境为前提,大力推进矿区土地复垦和采煤沉陷区综合治理,实施山水林田矿综合整治,土地整治与生态修复工程相结合,实行耕地数量、质量、生态三位一体保护,促进土地资源永续利用。
山西矿区土地整治工作的主要任务是:在矿区生态恢复中发挥建设性作用,工程措施与生物措施相结合,平整土地、改良土壤、恢复植被,促进矿区的生物多样性的恢复。
山西矿区土地整治工作的主要原则是:
――矿区土地整治要依据矿山地质环境所处的地理条件、灾害环境类型,遵循自然恢复和人工修复相结合的原则,宜农则农、宜林则林、宜塘则塘、宜游则游、宜建则建的生态理念,因地制宜,分类实施。
――土壤是农作物生长的基质,受污染土壤的改良是生态恢复与重建的基础和关键。采煤区由于受塌陷、断裂、剥离、机械受压等扰动,加之有毒物质通过淋溶、污水渗透等方式进入土壤,使土壤理化性质、土体结构、肥力等发生根本性改变。已经不能满足植物生长。而利用植被修复土壤是最有效、最直接的技术对策。土地整治工作中,选择当地的土著植被种类,在矿区进行生态修复和重建,并合理安排乔、灌、草栽种比例、密度及空间配置。
――矿区排出的废水,含有大量无机盐离子、重金属等,不仅严重污染地表水体、地下水源。而且造成水源的严重浪费。通过技术处理,将废水净化,土地整治工作中可将这部分水资源用于矿区植被恢复或农业灌溉,用以缓解当地水资源短缺的压力。
四、矿区土地整治的模式
矿区呈斑块状分布在各个土地整治区中,目前山西省的采矿方式主要是井工开采和露天开采。
1.露天矿区的土地整治模式。以平朔煤矿为代表,露天采矿造成地面挖损、地表压占、植被破坏、土地利用格局改变等,因此露天煤矿土地整治时主要的任务是采取相应的工程措施和植被措施,实现矿区生态修复,保护生物多样性。
――矿区土地整治按照“地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观重现、生物多样性重组与保护”链条,重点是以人工植被建设为核心,迅速恢复矿区生态环境。
――因地制宜发展生态农牧业,按照人工林草种植一土壤熟化一恢复地力一耕地战略储Or--生态农业良性循环模式为主线,首先林草业种植,重建生态环境,为整个农业生态系统建立绿色保护屏障,通过育林、植树载果,有效的控制风沙和水土流失,改善生态环境。
――建设以生态旅游休闲为中心,带动综合服务业发展。建设以矿区生态农业、休闲旅游、矿区主题乐园、生态餐厅、博物馆等为主要内容的旅游景点,开发矿区复垦生态旅游项目。
2.采煤沉陷区土地整治模式。采煤沉陷区治理要本着综合规划、全面推进、加快建设的实施原则。以解决采煤沉陷区人居环境突出问题为重点,全面实施采煤沉陷区搬迁安置、土地复垦、地灾治理、生态恢复等,恢复和改善采煤沉陷区生态环境,改善受灾群众的居住条件、生产条件、生活质量等。
计划到2017年底,完成全省21.8万户、65.5万人的搬迁安置任务。到2018年底,完成59个采煤沉陷区矿山环境恢复治理项目。历史遗留矿山环境综合治理率达到35%,完成40个重点复垦区的土地复垦任务,复垦土地面积达到310平方公里。
――采煤沉陷区治理,坚持环境治理与环境保护相统一、生态恢复与生态区划相统一、土地整治与地质环境治理相统一、旅游开发与城镇化建设相统一、产业开发与资源配置相统一,依据矿山地质环境所处的地理条件、灾害环境类型,遵循自然恢复和人工修复相结合的原则,宜农则农、宜林则林、宜塘则塘、宜游则游、宜建则建。
――采煤沉陷区土地整治要采用多N新技术模式,如浅层沉陷区复垦耕地技术模式、深层沉陷区水产养殖技术模式、沉陷整治区人工林种植技术模式、沉陷区多元高效生态农业技术模式、沉陷区兴建生态公园等休闲功能技术模式、沉陷区建设光伏农业模式等。