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關(guān)鍵詞:近自然理論;限制因子原理;森林演替理論;生態(tài)位理論;封山育林
進(jìn)人21世紀(jì),水土流失和土地荒漠化加劇、土壤肥力下降、水患頻繁發(fā)生、水資源短缺的地域迅速增加、生物多樣性衰退等現(xiàn)象已引起全球的廣泛關(guān)注,而森林質(zhì)量下降是導(dǎo)致上述危機(jī)的重要原因之一。面對(duì)生態(tài)環(huán)境不斷惡化的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí),我國(guó)有效地實(shí)施了6大林業(yè)工程。封山育林作為6大林業(yè)工程之一,因投資少、技術(shù)簡(jiǎn)便、適用性廣等特點(diǎn)成為天然林保護(hù)與恢復(fù)的重要技術(shù)措施。
1 封山育林的概念
封山育林是培育森林資源的一條十分重要途徑,自古以來(lái)我國(guó)勞動(dòng)人民就有封山育林的習(xí)慣,2000多年前就有實(shí)踐和記載:《呂氏春秋·審時(shí)篇》“夫稼,為之者人也,生之者地也,養(yǎng)之者天也”,天即環(huán)境,環(huán)境哺育的植物才是最適者;《管子·輕重已篇》:“毋斬大山,毋戮大衍”,就是不要破壞生態(tài)環(huán)境;《齊民要術(shù)》中有“順天時(shí),量地力”之說(shuō)等等。封山育林在《中國(guó)農(nóng)業(yè)百科全書》(林業(yè)卷)中的定義為:以封禁為基本手段,促進(jìn)森林形成的措施,即把長(zhǎng)有疏林、灌叢或散生木的山地、灘地等封禁起來(lái),借助林木的天然下種或萌芽逐漸培育成森林。隨著封山育林研究的深入,封山育林被定義為通過(guò)研究森林順向演替規(guī)律,采取積極的人工干預(yù)措施,促進(jìn)其順向演替,使森林植被從初級(jí)向高級(jí)演替階段發(fā)展。封山育林的定義有狹義和廣義之分,狹義的封山育林單指在無(wú)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;對(duì)人工造林(含飛播造林)、現(xiàn)有林分進(jìn)行封禁的保護(hù)措施稱為封山護(hù)林;廣義的封山育林還包括封山護(hù)林。
2 封山育林的理論體系
2.1 近自然理論
近自然林業(yè)起源于德國(guó)。近自然林業(yè)的核心在于,要考察現(xiàn)有的森林,對(duì)在考察中的森林加以細(xì)心緩和地調(diào)控。由此可見,森林撫育具有非常重大的意義。普及森林撫育時(shí),必須明確其另一個(gè)核心思想認(rèn)識(shí),森林撫育是在總體過(guò)程上把握森林。要在周圍環(huán)境中,并結(jié)合周圍環(huán)境來(lái)培育全部生命物質(zhì)。近自然的森林撫育特別重視適地的樹種選擇,生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其功能,以便在撫育中利用一個(gè)樹種或樹種總體所預(yù)期具有的反應(yīng)能力。近自然林業(yè)的全部因素都是森林撫育的組成部分。從生態(tài)上看,干擾森林,可理解為森林生態(tài)系統(tǒng)中闖入了外來(lái)者,它要損害森林生態(tài)系統(tǒng)。盡管我們需要它,其作用還是妨礙性的。因此,不論干擾是物理式的、方法論式的或是技術(shù)式的,這些外來(lái)者都要抱著撫育的想法“植入”進(jìn)來(lái)。這樣自然的反抗才會(huì)弱一些,費(fèi)用才會(huì)低一些,生態(tài)上的妨礙性才會(huì)柔和一些,物質(zhì)成果才會(huì)更有利一些。
2.2 限制因子理論
生態(tài)因子是指環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。生態(tài)因子中生物生存所不可缺少的環(huán)境條件,有時(shí)又稱為生物的生存條件。所有生態(tài)因子構(gòu)成生物的生態(tài)環(huán)境。
生物的生存和繁殖依賴于各種生態(tài)因子的綜合作用,其中限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子就是限制因子。任何一種生態(tài)因子只要接近或超過(guò)生物的耐受范圍,它就會(huì)成為這種生物的限制因子。系統(tǒng)的生態(tài)限制因子強(qiáng)烈地制約著系統(tǒng)的發(fā)展,在系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中往往同時(shí)有多個(gè)因子起限制作用,并且因子之間也存在相互作用。
我們?cè)诜馍接止ぷ髦校浞挚紤]影響封山育林成果的各種生態(tài)因子,找出其中的關(guān)鍵因子,對(duì)其進(jìn)行人工措施,改變其限制作用,才能得到預(yù)期的封山育林效果,而且,明確生態(tài)系統(tǒng)的限制因子,有利于封山育林的設(shè)計(jì),有利于技術(shù)手段的確定,并可縮短封山育林生態(tài)恢復(fù)所必需的時(shí)間。
2.3 森林演替理論
森林的發(fā)展和衰敗變化都有它的規(guī)律性,這種規(guī)律性就是森林演替。按森林演替的性質(zhì)和方向,分為森林群落進(jìn)展演替和逆行演替。影響森林演替的原因,有自然因素和人為因素兩大方面。目前引起森林演替的原因,大部分是人為因素引起的。如原有森林群落遭到人為干擾破壞,就會(huì)發(fā)生逆行演替。若人為干擾強(qiáng)度大,并反復(fù)產(chǎn)生,就會(huì)使林地自然環(huán)境惡化,最后出現(xiàn)荒山,裸地。這就是森林群落逆行演替的規(guī)律。相反,如原有森林群落遭到一次或兩次破壞,只要停止繼續(xù)破壞,或經(jīng)過(guò)人為封禁得到休養(yǎng)生息的機(jī)會(huì),就會(huì)產(chǎn)生進(jìn)展演替。這就是森林植被群落正常演替和發(fā)展的自然規(guī)律。這個(gè)自然規(guī)律的關(guān)鍵,就是要制止森林繼續(xù)遭到破壞,使之得到休養(yǎng)生息的機(jī)會(huì)。封山育林就是認(rèn)識(shí)和利用這個(gè)自然規(guī)律,把遭到破壞后留有的疏林、灌叢和荒山迅速封禁起來(lái),除了使它免遭繼續(xù)破壞,得到休養(yǎng)生息的機(jī)會(huì)外,又施加人為的補(bǔ)植補(bǔ)播,防止火災(zāi)等育林措施,來(lái)加速森林群落進(jìn)展演替過(guò)程,從而達(dá)到恢復(fù)和擴(kuò)大森林資源,發(fā)揮森林多種效益的目的。
2.4 生態(tài)適宜性原理和生態(tài)位理論
2.4.1 生態(tài)適宜性原理。生物由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的與環(huán)境的協(xié)同進(jìn)化,對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了生態(tài)上的依賴,其生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了要求,如果生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化,生物就不能較好地生長(zhǎng),因此生物產(chǎn)生了對(duì)光、熱、溫、水、土等的依賴性。這就是生態(tài)適宜性原理。植物中有一些是喜光植物,而另一些則是喜陰植物。同樣,一些植物只能在酸性土壤中才能生長(zhǎng),而有一些植物則不能在酸性土壤中生長(zhǎng)。一些水生植物只能在水中才能生長(zhǎng),離開水體則不能成活。因此種植植物必須考慮其生態(tài)適宜性,讓最適應(yīng)的植物或動(dòng)物生長(zhǎng)在最適宜的環(huán)境中。
2.4.2 生態(tài)位理論。生態(tài)位是生態(tài)學(xué)中的一個(gè)重要概念,主要指在自然生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)種群在時(shí)間、空間上的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。關(guān)于生態(tài)位的定義有多個(gè),它是隨著研究的不斷深人而進(jìn)行補(bǔ)充和發(fā)展的,美國(guó)學(xué)者Grinell于1917年最早在生態(tài)學(xué)中使用生態(tài)位的概念,用以表示劃分環(huán)境的空間單位和一個(gè)物種在環(huán)境中的地位。英國(guó)生態(tài)學(xué)家Hutchinson于1957年發(fā)展了生態(tài)位概念,提出n維生態(tài)位。他以物種在多維空間中的適合性確定生態(tài)位邊界,這樣對(duì)如何確定一個(gè)物種所需要的生態(tài)位變得更清楚了。Hutchinson生態(tài)位概念日前已被廣泛接受。因此,生態(tài)位可表述為:生物完成其正常生命周期所表現(xiàn)的對(duì)特定生態(tài)因子的綜合位置,即用某一生物的每一個(gè)生態(tài)因子為一維,以生物對(duì)生態(tài)因子的綜合適應(yīng)性為指標(biāo)構(gòu)成的超幾何空間。
2.4.3 生態(tài)適宜性原理和生態(tài)位理論在封山育林中的應(yīng)用。任何由鄉(xiāng)土樹種組成的森林群落都是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的物競(jìng)天擇形成的最優(yōu)植被組合,生存條件是最適合于當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件,各個(gè)樹種在生態(tài)位上避開競(jìng)爭(zhēng),充分利用時(shí)間、空間和資源,更有效地利用環(huán)境資源,維持生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。而封山育林就是要恢復(fù)這樣的森林群落,因此,利用生態(tài)適宜性原理和生態(tài)位理論來(lái)指導(dǎo)封山育林工作,能夠加快封山育林進(jìn)程,少走彎路,加速我國(guó)森林恢復(fù)的步伐。
2.5 生態(tài)平衡理論
在正常情況下,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部能量和物質(zhì)輸入輸出基本相等,生物與生物之間,生物與環(huán)境之間在結(jié)構(gòu)和數(shù)量上保持穩(wěn)定,具有復(fù)雜的食物鏈關(guān)系及符合能量流動(dòng)的金字塔營(yíng)養(yǎng)層次,這時(shí)即使受到外來(lái)因素的干擾,生態(tài)系統(tǒng)也能自我調(diào)節(jié)以恢復(fù)原來(lái)的穩(wěn)定狀況,這就稱為生態(tài)平衡。
生態(tài)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡,它靠自我調(diào)節(jié)能力來(lái)維持,這種調(diào)節(jié)能力來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部的負(fù)反饋機(jī)制。在自然生態(tài)系統(tǒng)中,這種自我調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)自系統(tǒng)的食物鏈和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng);在人工生態(tài)系統(tǒng)中,則需要通過(guò)人工調(diào)控來(lái)實(shí)現(xiàn)這種穩(wěn)定。但系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力是有限度的,如果外來(lái)的壓力或沖擊超出界限,調(diào)節(jié)就難以奏效。改變了生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)關(guān)系就會(huì)使某些生物數(shù)量急劇減少、生產(chǎn)力衰退、抗逆性減弱,最終可能導(dǎo)致整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。封山育林就是為了減少外來(lái)的壓力,使其不超過(guò)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力范圍,利用系統(tǒng)的反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié),維持系統(tǒng)的穩(wěn)定。
2.6 生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理論
生態(tài)系統(tǒng)是由生物組分與環(huán)境組分組合而成的結(jié)構(gòu)有序的系統(tǒng)。所謂生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系指生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分及其在時(shí)間、空間上的分布和各組分間能量、物質(zhì)、信息流的方式與特點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō),生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括3個(gè)方面,即物種結(jié)構(gòu)、時(shí)空結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。
建立合理的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有利于提高系統(tǒng)的功能。而封山育林形成的是混交林,多為喬、灌、草結(jié)合的混交復(fù)合層林分,是一種結(jié)構(gòu)合理的生態(tài)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)物種之間的能量、物質(zhì)和信息的流動(dòng),充分利用光、熱、水、土資源,同時(shí),封山育林能夠增加物種多樣性,進(jìn)而增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.7 生物多樣性理論
生物多樣性是近年來(lái)生物學(xué)與生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。一般的定義是“生命有機(jī)體及其賴以生存的生態(tài)綜合體的多樣化和變異性”,按此定義,生物多樣性是指生命形式的多樣化,各種生命形式之間及其與環(huán)境之間的多種相互作用,以及各種生物群落、生態(tài)系統(tǒng)及其生境與生態(tài)過(guò)程的復(fù)雜性。
一般地講,生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)與景觀多樣性。保護(hù)生物多樣性,首先是保護(hù)了地球上的種質(zhì)資源,同時(shí)恢復(fù)生物多樣性會(huì)增加生態(tài)系統(tǒng)功能過(guò)程的穩(wěn)定性。具體說(shuō)來(lái),生物多樣性高的生態(tài)系統(tǒng),能夠增加高生產(chǎn)力種類出現(xiàn)的機(jī)會(huì)和能量流動(dòng)途徑、提高抗干擾性和資源利用效率。正是基于這些,生物多樣性理論成為封山育林的一個(gè)重要理論基礎(chǔ)。在封山育林中,應(yīng)最大限度地限制封育區(qū)內(nèi)的人為活動(dòng),減少甚至不再進(jìn)行破壞,使封育區(qū)內(nèi)物種盡快恢復(fù),增加其物種的多樣性,增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并且,加快恢復(fù)與地帶性生態(tài)系統(tǒng)相似的生態(tài)系統(tǒng)。同時(shí)利用就地保護(hù)的方法,保護(hù)自然生境里的生物多樣性,有利于人類對(duì)資源的可持續(xù)利用。
2.8 森林植物的自然繁殖力
濕地是位于陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的過(guò)渡性地帶,在土壤浸泡在水中的特定環(huán)境下,生長(zhǎng)著很多濕地的特征植物。濕地廣泛分布于世界各地,擁有眾多野生動(dòng)植物資源,是重要的生態(tài)系統(tǒng)。很多珍稀水禽的繁殖和遷徙離不開濕地,因此濕地被稱為“鳥類的樂園”。濕地強(qiáng)大的生態(tài)凈化作用,因而又有“地球之腎”的美名。
在人炸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重壓力下,20世紀(jì)中后期大量濕地被改造成農(nóng)田,加上過(guò)度的資源開發(fā)和污染,濕地面積大幅度縮小,濕地物種受到嚴(yán)重破壞。
為保護(hù)濕地,保護(hù)濕地中的豐富物種,1971年2月2日建立了全球政府間保護(hù)公約濕地公約。到2004年10月為止已有超過(guò)141個(gè)成員,1 387塊濕地列入國(guó)際重要濕地名錄。
2.濕地的定義
由于濕地和水域、陸地之間沒有明顯邊界,加上不同學(xué)科對(duì)濕地的研究重點(diǎn)不同,造成濕地的定義一直存在分歧。
國(guó)際濕地公約采用廣義的濕地定義,指不問(wèn)其為天然或人工、常久或暫時(shí)性的沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶,帶有或靜止或流動(dòng)、或?yàn)榈胂趟蛳趟w,包括低潮時(shí)水深不超過(guò)六米的水域。這一定義包含狹義濕地的區(qū)域,有利于將狹義濕地及附近的水體、陸地形成一個(gè)整體,便于保護(hù)和管理。
濕地的研究活動(dòng)則往往采用狹義定義。美國(guó)魚類和野生生物保護(hù)機(jī)構(gòu)于1979年在“美國(guó)的濕地深水棲息地的分類”一文中,重新給濕地作定義為:“陸地和水域的交匯處,水位接近或處于地表面,或有淺層積水,至少有一至幾個(gè)以下特征:1)至少周期性地以水生植物為植物優(yōu)勢(shì)種。2)底層土主要是濕土。3)在每年的生長(zhǎng)季節(jié),底層有時(shí)被水淹沒?!倍x還指湖泊與濕地以低水位時(shí)水深2米處為界,按照這個(gè)濕地定義,世界濕地可以分成20多個(gè)類型,這個(gè)定義目前被許多國(guó)家的濕地研究者
接受。
濕地的水文條件是濕地屬性的決定性因素。水的來(lái)源(如降水,地下水,潮汐,河流,湖泊等),水深,水流方式,以及淹水的持續(xù)期和頻率決定了濕地的多樣性。水對(duì)濕地土壤的發(fā)育有深刻的影響。濕地土壤通常稱為濕土或水成土。
3.濕地的作用
濕地是地球生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,與森林、海洋一起并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)。濕地的生態(tài)作用得到越來(lái)越多的重視。
濕地具有強(qiáng)大的沉積和凈化作用:
流水進(jìn)入濕地后,各種物質(zhì)隨水流緩慢而沉積,成為濕地植物的養(yǎng)料,其中的有毒物質(zhì)被迅速分解。
濕地物種十分豐富:
生物多樣性中蘊(yùn)藏著豐富的遺傳資源,在科學(xué)研究中都有重要地位。
濕地具有巨大的景觀價(jià)值:
九寨溝、洞庭湖、鳥島等都是著名的濕地風(fēng)景區(qū),自然風(fēng)光與豐富的動(dòng)植物資源是巨大的旅游特色。
濕地中含有大量的水,在水的生態(tài)循環(huán)中具有重要作用:
濕地參與地下水的交流,可以涵養(yǎng)地下水、調(diào)節(jié)地表徑流,對(duì)防止干旱和洪澇有重要影響。
濕地能防止海水入侵,減輕沿海土地的鹽堿化和枯水期海水向內(nèi)河的倒灌。
濕地可以保護(hù)海岸,防止侵蝕。熱帶和亞熱帶的紅樹林防止海岸侵蝕的作用最為明顯同時(shí)還有防風(fēng)作用。
濕地的水分小氣候有影響。干旱地區(qū)中,周邊地區(qū)比其他地方的氣候濕潤(rùn),有利于生態(tài)環(huán)境。
濕地的豐富物產(chǎn)資源具有很高價(jià)值:
濕地富產(chǎn)魚、蝦、藻類、蓮藕、蘆葦、藥材等,是相當(dāng)重要的農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、牧業(yè)和副業(yè)自然資源。
在治河工程中,要尊重河流的自然狀況,尊重各類生物種群的生存權(quán)利;水利工程要為動(dòng)植物的生長(zhǎng)、繁殖、棲息提供條件。
【關(guān)鍵詞】:生態(tài)駁岸; 河道 ; 濕地 ;駁岸形態(tài)
1、當(dāng)前國(guó)內(nèi)河道駁岸整體顯著問(wèn)題
1.1存在的問(wèn)題
目前我國(guó)河流整治工程存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
駁岸硬化
從生態(tài)學(xué)角度講,硬化河床是治標(biāo)不治本的做法,根本解決不了水污染凈化的問(wèn)題。河道是有自凈能力的,自然的河道有大量的生物和微生物,它們都有降解水體污染物的作用,還可以向水里補(bǔ)充氧氣,有利于防止污染。使用水泥襯底和護(hù)坡后,割裂了土壤與水體的關(guān)系,使水系與土地及其生物環(huán)境相分離,有些生態(tài)功能就會(huì)隨之消失,失去自凈能力河道只會(huì)加劇水污染的程度。
改變了自然型態(tài)
俗話說(shuō),“曲折”就是說(shuō)水的流態(tài)不是筆直的。因此,我們?cè)诤拥乐卫碇幸樒渥匀?。從蓄水的功能上說(shuō),長(zhǎng)線布局是較理想的布局,能較好的滿足用水要求。但從地形圖的規(guī)劃布置到實(shí)地的現(xiàn)狀是有一定區(qū)別的,不能過(guò)分地強(qiáng)調(diào)“裁彎取直”。
動(dòng)植物多樣性影響
河道斷面單一對(duì)生物多樣性造成影響在自然的河流橫斷面上,淺灘與深灘相間,是動(dòng)植物群落的棲息生長(zhǎng)之地,而改造過(guò)后的河床與駁岸常用輸水性能好又便于施工的梯形等單一且規(guī)則的斷面型式,使得水流流速均一化,破壞了原有河流的多樣性的特征。而河流形態(tài)多樣性是生物物種多樣性的前提,河流形態(tài)的規(guī)則化、單一化,會(huì)對(duì)生物多樣性造成長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。
2、研究?jī)?nèi)容
對(duì)濕地,河流等駁岸的基本定義進(jìn)行分析;其次提出了如何去進(jìn)行駁岸設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ),分析現(xiàn)有的設(shè)計(jì);最后從空間形態(tài)和功能兩方面,倡導(dǎo)“自然生態(tài)”的人性化理念。
3、駁岸在生態(tài)濕地修復(fù)中的作用
3.1河流濕地定義
不同的人對(duì)濕地有不同的理解,本文引用的濕地概念采用《濕地公約》中的定義,即:不問(wèn)其為自然或人工,長(zhǎng)久或暫時(shí)性的沼澤地、泥炭地或水域地帶,靜止或流動(dòng),淡水、半咸水、咸水體,包括低潮時(shí)不超過(guò)6m的水域。
4、生態(tài)駁岸在河道治理中的應(yīng)用
生態(tài)河堤以“保護(hù)、創(chuàng)造生物良好的生存環(huán)境和自然景觀”為前提,在考慮具有一定強(qiáng)度、安全性和耐久性的同時(shí),充分考慮生態(tài)效果,把河堤由過(guò)去的混凝土人工建筑改造成為水體和土體、水體和植物或生物相互涵養(yǎng),適合生物生長(zhǎng)的仿自然狀態(tài)的護(hù)坡,它是融現(xiàn)代水利工程學(xué)、環(huán)境學(xué)、生物科學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)等學(xué)科于一體的水利工程形式。
4.1生態(tài)駁岸的定義
生態(tài)駁岸也稱“生物共生治理法”,是指恢復(fù)后的自然河岸或具有自然河岸“可滲透性”的人工護(hù)岸。它擁有滲透性的自然河床與河岸基底,豐富的河流地貌,可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能,同時(shí)具有一定的抗洪強(qiáng)度。生態(tài)河堤除了具有護(hù)堤抗洪等基本功能之外,對(duì)河流水文過(guò)程、生物過(guò)程還有如下促進(jìn)作用:
(1) 適合生物生存和繁衍的作用
(2) 增強(qiáng)水體自凈的作用
(3)調(diào)節(jié)水量、滯洪補(bǔ)枯的作用
生態(tài)駁岸的類型很多,主要有以下三種:
自然原型護(hù)岸模式主要采用植物保護(hù)河岸,以保持自然河岸特性,如種植柳樹、水衫,白楊以及蘆葦、荻等具有喜水特性的植物,由他們發(fā)達(dá)的根系來(lái)固堤,加之柳枝柔韌,順應(yīng)水流,增加抗洪、保護(hù)河堤的能力。
自然型駁岸,護(hù)岸模式不但采用種植植被,且采用石材、木材等天然材料護(hù)底,如在坡底設(shè)置各種種植包、石籠、木樁等護(hù)岸,斜坡種植植被,實(shí)行喬灌結(jié)合的種植方式,固堤護(hù)岸。
工程自然型駁岸,護(hù)岸模式 在自然型護(hù)岸的基礎(chǔ)上,再用混凝土、鋼筋混凝土等材料,確保大的抗洪能力,如將鋼筋混凝土柱或耐水圓木制成梯形箱狀框架,并向其中投入大量石塊,或插入硅管,形成很深的魚巢,再在框架外埋入大柳枝、水楊枝等,鄰水側(cè)種植蘆葦、菖蒲等水生植物,使其在縫中生長(zhǎng)繁茂蔥綠的草木。
4.2生態(tài)駁岸的做法
自然原型護(hù)岸模式
自然原型護(hù)岸模式,一般是為植被法。主要用于一些小河道、溪流的堤岸保護(hù)及一些局部沖刷的地方。
采用植物保護(hù)河堤主要用于小河、溪流的堤岸保護(hù)和一些局部沖蝕的地方,以保證自然堤岸特性。如種植柳樹、白楊等具有喜水特性的植物,由它們發(fā)達(dá)的根系穩(wěn)固土壤顆粒增加堤岸的穩(wěn)定性,加之柳枝柔韌,順應(yīng)水流,可以降低流速,防止水土流失,增強(qiáng)抗洪、保護(hù)河堤的能力。這種方法從工程角度上來(lái)講比較簡(jiǎn)單,當(dāng)河岸較陡時(shí),可輔助采用土工織物固坡,以達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的要求。
固土植物可以選擇的主要有池杉、龍須草、金銀花、沙棘林、刺槐林、黃檀、油松、黃花、常青藤等等,可以根據(jù)該地區(qū)的氣候選擇適宜的植物品種。
自然型護(hù)岸模式
自然型護(hù)岸模式通常綜合應(yīng)用“植被法”、“土壤生物工程法”和我國(guó)習(xí)慣使用的“結(jié)構(gòu)措施法”。土壤生物工程法有很好的環(huán)境效益,在國(guó)外廣泛應(yīng)用。通俗的講,土壤生物工程法是用喬木或灌木的發(fā)達(dá)根系纖維來(lái)固定岸坡,形成“植物加筋土”,即把植物當(dāng)作結(jié)構(gòu)的一部分,來(lái)增加土的抗剪強(qiáng)度,防止坡岸坍塌。
工程自然型護(hù)岸模式
工程自然型護(hù)岸模式不僅種植植被,還采用天然石材、木材護(hù)底,如在坡腳設(shè)置各種種植包、采用石籠或木樁等護(hù)岸,斜坡種植植被,實(shí)行喬灌結(jié)合,固堤護(hù)岸。
5、結(jié)語(yǔ)
此外,基于恢復(fù)力的管理常被看作應(yīng)對(duì)氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)負(fù)面影響的重要途徑[9];比如,英國(guó)的未來(lái)森林倡議(FFEI)的核心主題就是根據(jù)氣候變化而調(diào)整森林管理框架以維持或提供生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力[6]?;謴?fù)力的概念提供了理解生態(tài)系統(tǒng)如何響應(yīng)局地或區(qū)域干擾和大尺度氣候變化擾動(dòng)的理論框架,已被應(yīng)用于引導(dǎo)受人類活動(dòng)影響而退化的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù);維持和提高生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的管理日益被看做一種實(shí)現(xiàn)生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)目標(biāo)的方式[6]。
恢復(fù)力在政策和管理等中的價(jià)值已廣為接受和認(rèn)可,但其研究仍停留在概念研究層面上,鮮有學(xué)者提供可操作的量化方法[2];經(jīng)過(guò)30多年的爭(zhēng)論,生態(tài)學(xué)家對(duì)如何量化恢復(fù)力甚至如何定義這一概念仍未達(dá)成共識(shí)。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的概念起源于生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,之后不同領(lǐng)域的研究者根據(jù)應(yīng)用需要對(duì)其做出不同解釋,甚至出現(xiàn)對(duì)恢復(fù)力這一概念的濫用,使恢復(fù)力逐漸變成一個(gè)空洞時(shí)髦術(shù)語(yǔ)[10]。雖然生態(tài)學(xué)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到理解生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的機(jī)制和生態(tài)過(guò)程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)管理的重要性[6,11-14],但對(duì)恢復(fù)力的結(jié)構(gòu)化理解的研究遠(yuǎn)未企及[15]。
另外,恢復(fù)力診斷提出了將社會(huì)系統(tǒng)與自然系統(tǒng)耦合作為一個(gè)復(fù)雜的、不斷適應(yīng)的整體系統(tǒng)來(lái)理解的思路[16-17],只有通過(guò)對(duì)恢復(fù)力定量評(píng)估,才能遴選出恢復(fù)力變化的主要驅(qū)動(dòng)因子,開展生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力變化驅(qū)動(dòng)機(jī)理研究從而為生態(tài)系統(tǒng)管理提供科學(xué)依據(jù),而如何界定以及量化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力已成為相關(guān)研究領(lǐng)域的重要步驟和切入點(diǎn)[18]。本文回顧了恢復(fù)力概念的發(fā)展,對(duì)其屬性和內(nèi)涵進(jìn)行了總結(jié),并論述了恢復(fù)力研究的理論基礎(chǔ)和目前的量化方法;在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)目前研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的恢復(fù)力影響因素進(jìn)行了總結(jié),最后對(duì)恢復(fù)力研究的可能研究方向進(jìn)行了展望。
1 恢復(fù)力概念及分類
恢復(fù)力(Resilience)源自拉丁文Resilio,即跳回的動(dòng)作,20世紀(jì)70年代后引申為承受壓力的系統(tǒng)恢復(fù)和回到初始狀態(tài)的能力。Holling首次把“恢復(fù)力”的概念引入到生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,以幫助理解可觀測(cè)的生態(tài)系統(tǒng)中的非線性動(dòng)態(tài)[19]。在其經(jīng)典著作中Holling將恢復(fù)力定義為系統(tǒng)吸收狀態(tài)變量、驅(qū)動(dòng)變量和參數(shù)的變化并繼續(xù)存在的能力[19];在這一定義中,恢復(fù)力是系統(tǒng)的屬性,而系統(tǒng)繼續(xù)存在或滅絕是結(jié)果。到80年代,Pimm提出不同的觀點(diǎn),將恢復(fù)力定義為系統(tǒng)在遭受擾動(dòng)后恢復(fù)到原有穩(wěn)定態(tài)的速度[20]。之后生態(tài)學(xué)界圍繞生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力展開了激烈討論,提出大量不同的觀點(diǎn)和多個(gè)與生態(tài)恢復(fù)力相關(guān)的概念,如生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、持續(xù)性、抵抗力和適應(yīng)力等[21]。目前,恢復(fù)力這一概念已被廣泛應(yīng)用于多學(xué)科中,其概念和內(nèi)涵得到了不斷地豐富和完善。但生態(tài)學(xué)家經(jīng)過(guò)了30多年的爭(zhēng)論依然沒有對(duì)如何定義恢復(fù)力達(dá)成共識(shí)[22-24]。在生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)中能夠找到很多不同的恢復(fù)力定義,例如,恢復(fù)力是指一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)歷干擾并依然保持其原有狀態(tài)的功能和控制能力[25];恢復(fù)力是系統(tǒng)吸收周期性干擾(如颶風(fēng)或洪水)的能力[26]。對(duì)恢復(fù)力的不同解釋容易導(dǎo)致對(duì)這一概念的混淆,所以界定清晰和可測(cè)定的恢復(fù)力定義已成當(dāng)務(wù)之急。
雖然不同學(xué)者提出的恢復(fù)力概念不同,但多數(shù)基于適應(yīng)性理論,基于生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后將恢復(fù)到原來(lái)穩(wěn)定狀態(tài)的假設(shè)[27]。一個(gè)有恢復(fù)活力的生態(tài)系統(tǒng)能夠承受沖擊,能夠自我重建。目前,國(guó)際上比較認(rèn)同的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力概念為:恢復(fù)力是生態(tài)系統(tǒng)受到擾動(dòng)后恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的能力,包括維持其重要特征,如生物組成、結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)功能和過(guò)程速率的能力[1,19]。根據(jù)對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的不同界定,目前恢復(fù)力的定義可歸納為工程恢復(fù)力(engineering resilience)和生態(tài)恢復(fù)力(ecological resilience)兩種觀點(diǎn)[19,28-34]。
工程恢復(fù)力基于單一穩(wěn)定狀態(tài)假設(shè),假設(shè)系統(tǒng)僅有一個(gè)“最優(yōu)”的平衡穩(wěn)態(tài),當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)其他非穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),就應(yīng)采取措施使系統(tǒng)恢復(fù)到平衡穩(wěn)定狀態(tài)。工程恢復(fù)力強(qiáng)調(diào)效率、恒定,強(qiáng)調(diào)預(yù)見性和功能有效性的維護(hù),是把安全保障的工程性要求作為研究對(duì)象所有特性的核心。工程恢復(fù)力借鑒了演繹模式的數(shù)理思維及工程學(xué)原理。這一觀點(diǎn)較為傳統(tǒng),是目前恢復(fù)力研究的主流觀點(diǎn)。
生態(tài)恢復(fù)力基于存在多個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的假設(shè),生態(tài)恢復(fù)力關(guān)注的不是恢復(fù)到單一穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間或能力,而是諸多穩(wěn)定狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換。生態(tài)恢復(fù)力參考了歸納法的思想,注重系統(tǒng)的持久性及其功能的延續(xù)性,關(guān)注系統(tǒng)狀態(tài)變量發(fā)生相互關(guān)系轉(zhuǎn)化的臨界點(diǎn),其定義是指一個(gè)系統(tǒng)在達(dá)到狀態(tài)轉(zhuǎn)換閾值之前吸收或抵抗干擾的能力[28],即系統(tǒng)在保持自身結(jié)構(gòu)不變的前提下,通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)的行為控制參數(shù)及程序,能夠吸納或抵抗的擾動(dòng)量[19,30]。這一觀 點(diǎn)與Grimm等以及Carpenter等人的定義的抵抗力或恢復(fù)力的概念相近[31,32]。之后研究者開始嘗試描述多種生態(tài)系統(tǒng)的多重穩(wěn)定狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換,越來(lái)越多的文獻(xiàn)記錄了一系列生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換,以系統(tǒng)穩(wěn)定域的邊界特性為主要研究?jī)?nèi)容的生態(tài)恢復(fù)力開始得到更廣泛的關(guān)注。
此外,工程恢復(fù)力和生態(tài)恢復(fù)力的差異源于其看待系統(tǒng)穩(wěn)定性的視角不同[10],兩類觀點(diǎn)都有一定程度的合理性與適用領(lǐng)域;生態(tài)恢復(fù)力基于多種穩(wěn)定狀態(tài),工程恢復(fù)力注重某個(gè)單一穩(wěn)態(tài),所以兩者是相關(guān)聯(lián)的;過(guò)去40多年的研究已經(jīng)解決了生態(tài)系統(tǒng)是否存在多種穩(wěn)定狀態(tài),以及如果存在多種穩(wěn)定狀態(tài)什么因素影響不同穩(wěn)定狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)化的問(wèn)題[28,35],但如何將適用于單一穩(wěn)定狀態(tài)的工程恢復(fù)力和強(qiáng)調(diào)多種穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)恢復(fù)力結(jié)合起來(lái),進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)恢復(fù)力的整體認(rèn)識(shí)與科學(xué)量測(cè)仍依然有待深入。
2 恢復(fù)力屬性與特征
20世紀(jì)70年代以來(lái),相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者在探討生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力概念的同時(shí),也有部分學(xué)者開始關(guān)注恢復(fù)力的屬性和特征。Klein等以沿海大城市中與氣候相關(guān)的氣象災(zāi)害為例探索了沿海大城市針對(duì)自然災(zāi)害的恢復(fù)力特征,將海岸帶的復(fù)雜系統(tǒng)恢復(fù)力分為自然恢復(fù)力、生態(tài)恢復(fù)力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)恢復(fù)力3個(gè)部分。
3 恢復(fù)力的理論基礎(chǔ)
恢復(fù)力是生態(tài)系統(tǒng)從各種環(huán)境脅迫和干擾中恢復(fù)的絕對(duì)能力的一個(gè)功能,但恢復(fù)力是有限度的,不是所有的生態(tài)系統(tǒng)受到干擾之后都能恢復(fù)到原有的狀態(tài)。從物質(zhì)系統(tǒng)演化的角度來(lái)看,在嚴(yán)格意義上生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化是不可逆的,恢復(fù)力很強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾后也會(huì)發(fā)生改變,無(wú)法完全恢復(fù)到受干擾前的狀態(tài)[39]。在受到干擾后,生態(tài)系統(tǒng)具有自組織的能力,通過(guò)自組織恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)或進(jìn)入其他狀態(tài)。受到干擾的生態(tài)系統(tǒng)在很多情況下可能表現(xiàn)出工程恢復(fù)力或動(dòng)態(tài)穩(wěn)定[43],但是如果外來(lái)干擾超過(guò)某一閾值,任何生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)都會(huì)遭到破壞而進(jìn)入另一不同的狀態(tài);另外,生態(tài)系統(tǒng)原有狀態(tài)下恢復(fù)力的喪失導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)化,常轉(zhuǎn)入不理想和不可逆的狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入其他狀態(tài)后其恢復(fù)力可能增強(qiáng)也可能減弱,但往往不能提供其原有水平的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù),所以生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力并不一定是越高越好[1,39];而研究恢復(fù)力的目標(biāo)就是希望使生態(tài)系統(tǒng)朝著對(duì)人類有利的方向運(yùn)行[39],所以在研究中必須注意恢復(fù)力估計(jì)是基于綜合的恢復(fù)力分析之上,包括對(duì)具體的干擾域的識(shí)別和對(duì)需要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的社會(huì)選擇[23],即恢復(fù)力應(yīng)該是生態(tài)系統(tǒng)在某一狀態(tài)下的恢復(fù)力。
3.1“杯球”模型
生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)變化的“杯球”模型經(jīng)常被用于描述恢復(fù)力概念和強(qiáng)調(diào)不同類型恢復(fù)力區(qū)別[28]。該模型描述生態(tài)系統(tǒng)怎樣轉(zhuǎn)入不同的狀態(tài)或“引力域”,其中“杯”代表生態(tài)系統(tǒng)“引力域”,“球”代表生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài),“球”在“杯”中的一系列可能位置分別代表生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變異性程度(比如森林生態(tài)系統(tǒng)林分年齡結(jié)構(gòu)變化,森林斑塊大小),單向箭頭表示外界對(duì)系統(tǒng)的擾動(dòng)(圖1)。較小的干擾會(huì)讓“球”被迫離開“杯”底移動(dòng)到“杯”內(nèi)某一位置,但最終“球”會(huì)回到杯底。根據(jù)“杯球”模型理論,工程恢復(fù)力可以認(rèn)為是“杯”的形狀特征,即杯子邊緣的坡度。工程恢復(fù)力被定義為“球”回到“杯”底的速度,也被稱為生態(tài)系統(tǒng)彈性或恢復(fù)時(shí)間,其測(cè)量指標(biāo)是系統(tǒng)再次回復(fù)到平衡穩(wěn)態(tài)(“杯”底)所需的時(shí)間[44]。生態(tài)恢復(fù)力假設(shè)存在多個(gè)引力域,在引力域形狀發(fā)生變化的情況下,或外來(lái)干擾導(dǎo)致系統(tǒng)變化超過(guò)某一閾值的情況下,系統(tǒng)將發(fā)生引力域改變,從而進(jìn)入新的生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài);比如,重復(fù)出現(xiàn)的火災(zāi)、干旱等外來(lái)干擾會(huì)引起森林生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)椴菰鷳B(tài)系統(tǒng)[45]。生態(tài)恢復(fù)力被定義為引力域的寬度,即系統(tǒng)在進(jìn)入另一個(gè)引力域的臨界狀態(tài)前所能承受的擾動(dòng)總量。這兩種恢復(fù)力概念,假設(shè)恢復(fù)力是體系的靜態(tài)屬性,即一旦定義,杯子的形狀在時(shí)間上是固定不變的。但近期也有研究表明引力域是動(dòng)態(tài)和多變的[28]。
3.2 適應(yīng)性循環(huán)模型
生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)適應(yīng)性循環(huán)模型是另一個(gè)描述生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的概念模型[27]。以Holling為首的“恢復(fù)力聯(lián)盟”主張運(yùn)用適應(yīng)性循環(huán)理論解釋和分析社會(huì)生態(tài)領(lǐng)域的恢復(fù)力[19,46]。適應(yīng)性循環(huán)理論認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)按照如下4個(gè)特征階段演替:崩潰或釋放階段(Ω)、更新與重組階段(α)、快速生長(zhǎng)及開發(fā)階段(r)、保護(hù)階段(K)(圖2)。崩潰或釋放階段(Ω)是系統(tǒng)快速崩潰的動(dòng)態(tài)時(shí)期,受巨大且不可預(yù)料的干擾的影響,某些重要的生態(tài)系統(tǒng)屬性如組成、結(jié)構(gòu)、功能在這一階段發(fā)生改 變甚至喪失,并且資源變得較易獲得。資源的突然出現(xiàn)幫助系統(tǒng)進(jìn)入了重組階段(α),也為大量新生事物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件,這些新的種群和物種的出現(xiàn)是高度不確定的,如果它們能侵入并適應(yīng)干擾之后的環(huán)境,就能最終定居下來(lái)并成為重組系統(tǒng)的組成部分。釋放階段和重組階段的持續(xù)時(shí)間較短,但是系統(tǒng)的重大變化往往發(fā)生于這兩個(gè)階段,之后其組成、結(jié)構(gòu)等趨于相對(duì)穩(wěn)定,進(jìn)入另一引力域的新軌道,從而轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)階段(r),進(jìn)入另一輪適應(yīng)性循環(huán)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的資源累積和轉(zhuǎn)變,系統(tǒng)由生長(zhǎng)階段進(jìn)入保護(hù)階段(K),生態(tài)系統(tǒng)沿著相對(duì)緩慢和可預(yù)測(cè)的路徑演替[6],該階段出現(xiàn)新生事物的概率急劇下降,但是系統(tǒng)變得更為復(fù)雜和穩(wěn)定。在整個(gè)適應(yīng)性循環(huán)中恢復(fù)力變化始終貫穿其中,恢復(fù)力隨著各階段的替換表現(xiàn)出不同的水平[27,39]。新的適應(yīng)性循環(huán)代表了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的喪失和生態(tài)系統(tǒng)向另一引力域的移動(dòng),即生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。初始狀態(tài)的細(xì)微差別可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展方向的巨大差異,導(dǎo)致多種從快速生長(zhǎng)及開發(fā)階段(r)到保護(hù)階段(K)的演替路徑[47],導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的不同步進(jìn)而產(chǎn)生一系列的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時(shí)空差異性。而結(jié)構(gòu)上的多樣性對(duì)恢復(fù)力亦有重要影響,影響到生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)后期干擾的恢復(fù)或重組能力[6,8]。
圖1 “杯球”模型
Fig.1 “Cup and ball”model
圖2 適應(yīng)性循環(huán)
Fig.2 Adaptive cycle
目前這兩種模型已被廣泛應(yīng)用于恢復(fù)力的解釋,但兩者仍然存在一些不足。根據(jù)“杯球”模型,可以看出生態(tài)恢復(fù)力實(shí)際上就是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)化的閾值條件,而生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化存在很多閾值條件,對(duì)其逐一研究顯然是不可能的。適應(yīng)性循環(huán)理論在一定程度上闡明了恢復(fù)力的形成機(jī)制,但借助這一理論對(duì)恢復(fù)力進(jìn)行定量測(cè)量依然非常困難。在這一模型中生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)由一系列穩(wěn)定域的界限分開,與“杯球”模型中的生態(tài)恢復(fù)力類似,但確定這些穩(wěn)定域邊界閾值是非常困難的;此外,根據(jù)適應(yīng)性循環(huán)理論,測(cè)量恢復(fù)力需要測(cè)定系統(tǒng)目前狀態(tài)與閾值(或界限)的距離,前者相對(duì)容易一些,而后者目前還幾乎不可能完成。
4 恢復(fù)力的測(cè)量
由于生態(tài)系統(tǒng)的多穩(wěn)態(tài)機(jī)制,任何外部干擾都可能導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生突變而進(jìn)入管理者不希望的狀態(tài),只有通過(guò)定量評(píng)估才能提取出恢復(fù)力的主要影響因子從而為生態(tài)系統(tǒng)管理提供依據(jù)[49],所以目前急需對(duì)恢復(fù)力進(jìn)行定量研究。國(guó)內(nèi)外的生態(tài)學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和災(zāi)害學(xué)家都在嘗試將恢復(fù)力進(jìn)行量化研究,目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)使用的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究方法主要包括閾值方法,替代指標(biāo)法和實(shí)驗(yàn)方法。其中,閾值方法在相關(guān)文獻(xiàn)中應(yīng)用最為廣泛,一般是用系統(tǒng)面臨壓力時(shí)維持結(jié)構(gòu)和功能的能力來(lái)測(cè)量恢復(fù)力[32,50]。閾值方法一般要求助于計(jì)算機(jī)模型的幫助,如CENTURY模型和GAP模型[51],通過(guò)這些模型可以估算出生態(tài)系統(tǒng)某些關(guān)鍵指標(biāo)從脅迫狀態(tài)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間,即恢復(fù)時(shí)間(Tr),以及生態(tài)系統(tǒng)能夠承受的最大脅迫(MS),即生態(tài)系統(tǒng)從一種狀態(tài)到另一狀態(tài)的臨界值,恢復(fù)力可表示為MS,Tr或MS/Tr[52]。其中,工程恢復(fù)力測(cè)量指標(biāo)是系統(tǒng)遠(yuǎn)離穩(wěn)定狀態(tài)的距離或恢復(fù)的速率[53],按照工程恢復(fù)力的定義,生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力越大,其在干擾之后恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間越短,所以工程恢復(fù)力可用1/Tr測(cè)量[54]。生態(tài)恢復(fù)力則是用生態(tài)系統(tǒng)在發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)化之前能吸收的最大干擾的強(qiáng)度MS測(cè)量[28]。Bennett等對(duì)這種早期的閾值途徑進(jìn)行了進(jìn)一步發(fā)展,把時(shí)間以及生態(tài)閾值是動(dòng)態(tài)或固定的這一考量引入了閾值量測(cè)[13]。
閾值方法必須滿足2個(gè)假設(shè)條件,即生態(tài)系統(tǒng)必須表現(xiàn)出替代性穩(wěn)定狀態(tài)和能識(shí)別關(guān)鍵的控制變量,但這兩個(gè)假設(shè)本身都有缺陷。①假設(shè)是生態(tài)系統(tǒng)能在被生態(tài)閾值分開的不同穩(wěn)定狀態(tài)之間非線性地轉(zhuǎn)化,這對(duì)多數(shù)類型生態(tài)系統(tǒng)是成立的[40,46],但并不是所有生態(tài)系統(tǒng)都如此[55],閾值方法僅適用于被不利環(huán)境控制的生態(tài)系統(tǒng),不考慮系統(tǒng)內(nèi)部或外部的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)變化;②假設(shè)可以通過(guò)分析少數(shù)關(guān)鍵變量來(lái)理解生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)。并根據(jù)關(guān)鍵變量在時(shí)間和空間上的周轉(zhuǎn)速率,劃分為快變量和慢變量[17]。但這一方法因?yàn)橐蕾嚹P椭械淖兞亢蛥?shù)的假設(shè)而受限制[56],這里的一個(gè)重要而矛盾的假設(shè)就是慢變量被認(rèn)為控制著整個(gè)系統(tǒng),決定著系統(tǒng)在穩(wěn)定域中的位置[46],慢變量值被認(rèn)為是與恢復(fù)力最相關(guān)的因子[57]。另外,該方法忽略了有機(jī)體的個(gè)體變異性[31]。
由于生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力受諸多因素的影響,需要測(cè)定生態(tài)系統(tǒng)每個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的閾值,對(duì)其進(jìn)行直接測(cè)量是比較困難的,但可以間接推斷[32]。推斷方法之一是在系統(tǒng)中找出與恢復(fù)力相關(guān)并且可以測(cè)定的屬性,從中選取恢復(fù)力的替代因子作為替代物(surrogate)[17,23]?;謴?fù)力替代物的甄選涉及恢復(fù)力機(jī)理的概念[23],例如生態(tài)冗余、響應(yīng)多樣性或生態(tài)存儲(chǔ)[58]。選取替代物應(yīng)首先建立模型,然后參照模型和具體系統(tǒng)屬性逐一篩選。Bennett等[13]展示了一種利用簡(jiǎn)單系統(tǒng)模型在案例研究中識(shí)別恢復(fù)力替代物的方法,通過(guò)發(fā)展系統(tǒng)模型,建立了識(shí)別恢復(fù)力替代物的4個(gè)步驟:?jiǎn)栴}界定、反饋過(guò)程辨識(shí)、系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)、恢復(fù)力替代物識(shí)別;該研究為恢復(fù)力的定量測(cè)度提供了經(jīng)驗(yàn)。此外,高江波等在明確生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力基本定義及其影響因子性質(zhì)的基礎(chǔ)上,選擇物種多樣性、群落覆蓋度以及群落生物量對(duì)青藏鐵路穿越區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力進(jìn)行定量評(píng)估[5]。
實(shí)驗(yàn)方法主要通過(guò)人為控制生態(tài)系統(tǒng)的外界干擾條件,分析生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)過(guò)程從而研究恢復(fù)力。例如,Whiford等在新墨西哥西南半干旱草原地區(qū)進(jìn)行了野外實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證受脅迫的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力較低這一假說(shuō)。他們?cè)谝豢谏罹浇?,通過(guò)控制放牧和牲畜踐踏等干擾,設(shè)計(jì)了不同壓力梯度,分析了幾次干旱情景下,草原恢復(fù)狀況與距井距離之間呈正相關(guān)關(guān)系,距井遠(yuǎn)的草原受干擾小,恢復(fù)速度快[59]。Slocum等在一個(gè)鹽沼中嘗試?yán)脤?shí)驗(yàn)性干擾來(lái)評(píng)估恢復(fù)力[60]。他們通過(guò)控制已知脅迫的沉淀物沉積的梯度,施加不同強(qiáng)度的干擾,發(fā)現(xiàn)植被的恢復(fù)力與沉淀物沉積呈強(qiáng)正相關(guān)影響。在毀滅性干擾之后,沒有沉積物沉淀的樣地的植被不能恢復(fù)過(guò)來(lái);而在有中等或大量沉積物沉淀的樣地,其植被得到迅速恢復(fù);在非毀滅性干擾之后,所有樣地的植被都能夠恢復(fù)原狀,其植被恢復(fù)速率和沉積物沉淀程度之間亦呈相關(guān)關(guān)系。他們的研究表明生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)能 力可以作為描述生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的生物指標(biāo),幫助進(jìn)一步加深對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的理解。
綜上所述,目前的不同恢復(fù)力測(cè)量方法均存在著諸多限制。閾值方法受限于其前提假設(shè)以及對(duì)計(jì)算機(jī)模型的依賴,適用范圍有限,使該方法沒有得到進(jìn)一步發(fā)展。替代指標(biāo)法提出時(shí)間不長(zhǎng),目前還處于探索階段,其可行性和替代指標(biāo)甄選的合理性都依然有待探討,但這一方法確實(shí)為定量測(cè)量恢復(fù)力提供了新思路。實(shí)驗(yàn)方法受實(shí)際條件限制很難推廣,而且生態(tài)系統(tǒng)組成與過(guò)程復(fù)雜多樣,其可重復(fù)性不高。
5 恢復(fù)力影響因素
20世紀(jì)末以來(lái),大量學(xué)者探究了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的影響因素,并積累了較多的區(qū)域案例。但整體而言,目前對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力影響因素的理解依然有限,缺少一致的觀點(diǎn)和表征生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的指標(biāo)體系[61],而已有文獻(xiàn)中的恢復(fù)力指標(biāo)沒得到充分利用[32]。目前文獻(xiàn)中已有的生態(tài)恢復(fù)力的影響因素及其影響恢復(fù)力的機(jī)制可歸納如下。
5.1 生物多樣性
恢復(fù)力是基因多樣性、物種多樣性、群落或生態(tài)系統(tǒng)多樣性在不同尺度賦予生態(tài)系統(tǒng)自然屬性,而生物多樣性則是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展基礎(chǔ)[28]。生態(tài)系統(tǒng)停留在穩(wěn)定范圍之內(nèi)的能力與使系統(tǒng)轉(zhuǎn)入另一狀態(tài)的緩慢變化有關(guān)。Folke等研究表明生物多樣性是導(dǎo)致這些緩慢變化的變量之一,主要通過(guò)具有主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)的生物起作用[40]。目前的共識(shí)是生物多樣性能夠擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)并使生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后重組成為可能,在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用[62]。但生物多樣性在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過(guò)程中的作用方向依然存在大量的持續(xù)爭(zhēng)議[6]。隨著生物多樣性的增加,一些研究表明恢復(fù)力增長(zhǎng)呈正相關(guān)關(guān)系[63],其他研究表明隨著生物多樣性的提高,恢復(fù)力的增長(zhǎng)逐漸趨緩,其增長(zhǎng)曲線逐漸逼近某條漸進(jìn)線[64],而也有研究表明隨著生物多樣性的增加,恢復(fù)力并沒有增長(zhǎng)[65]。
盡管如此,目前多數(shù)學(xué)者已經(jīng)認(rèn)可了生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的影響,并認(rèn)為生物多樣性通過(guò)生物的功能冗余和響應(yīng)多樣性來(lái)影響生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力[66,67]。但生物的功能冗余或響應(yīng)多樣性不能獨(dú)立地影響生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力,進(jìn)行恢復(fù)力評(píng)價(jià)時(shí)必須分析兩者的綜合影響。
生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部存在多種物種組合,具有類似功能(比如授粉,生產(chǎn)或分解)的物種的組合即為一個(gè)功能群,功能群能夠?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)提供一定水平的冗余,亦即生物的功能冗余[68-69]。生態(tài)系統(tǒng)對(duì)干擾的反應(yīng)依賴于干擾的特征以及生態(tài)系統(tǒng)本身的功能冗余,多組分的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)中,不同組分對(duì)于同一類干擾的反應(yīng)是不同的,同一組分對(duì)于不同干擾的反應(yīng)也是不同的[20]。生態(tài)系統(tǒng)在面臨環(huán)境變化時(shí)保持恢復(fù)力的能力與物種內(nèi)個(gè)體應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的能力和同一功能群內(nèi)其他物種在變化的條件下增加其功能的可能性有關(guān)。功能群的存在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能和恢復(fù)力至關(guān)重要,這些物種的喪失對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力有明顯的消極影響[67]。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)存在多種形式的功能冗余[68],功能冗余的作用有以下3個(gè)特點(diǎn):①在面臨物種喪失時(shí),功能冗余通過(guò)維持生產(chǎn)力的方式提供恢復(fù)力;②功能冗余能賦予系統(tǒng)對(duì)疾病和害蟲影響的恢復(fù)力或抵抗力[70];③功能冗余能賦予系統(tǒng)對(duì)物種喪失,疾病和害蟲反應(yīng)的恢復(fù)力,但這并不能彌補(bǔ)其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和產(chǎn)品損失。在沒有功能冗余存在的情況下,功能群物種喪失對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的消極影響能達(dá)到使生態(tài)系統(tǒng)崩潰的程度[71]。
功能群的多樣性有助于維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的恢復(fù)力。
5.2 生態(tài)存儲(chǔ)
生物多樣性意味著可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)包含著多種功能群,每個(gè)功能群都有許多可替代的同功能物種,功能組內(nèi)物種、物種間及其與環(huán)境之間的動(dòng)態(tài)作用、受到干擾后可能進(jìn)行重組的結(jié)構(gòu)組合被稱為系統(tǒng)的“生態(tài)存儲(chǔ)”(ecological memory)[28]。生態(tài)存儲(chǔ)是生態(tài)恢復(fù)力的關(guān)鍵成分,其存在意味著生態(tài)系統(tǒng)的歷史遺產(chǎn)將影響其現(xiàn)在和未來(lái)狀態(tài)[6];生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的恢復(fù)力是由其生物和生態(tài)資源決定的[1],不論是自然生態(tài)系統(tǒng)還是人工生態(tài)系統(tǒng),保持生態(tài)存儲(chǔ)是至關(guān)重要的。生態(tài)存儲(chǔ)可分為內(nèi)部存儲(chǔ)和外部存儲(chǔ)兩部分,隨著干擾強(qiáng)度和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同,兩者的相對(duì)重要性也不同[74],但生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行重組既需要出現(xiàn)在目標(biāo)區(qū)內(nèi)的內(nèi)部存儲(chǔ)也需要出現(xiàn)在干擾區(qū)外的外部存儲(chǔ)[28]。
內(nèi)部存儲(chǔ)由可以作為更新中心并允許各物種定居的各種生物學(xué)結(jié)構(gòu)(如過(guò)火跡地和枯立木)組成,其中的一個(gè)重要組成部分就是“生態(tài)遺產(chǎn)”,即在干擾事件中幸存的有機(jī)體和有機(jī)結(jié)構(gòu)[75];外部存儲(chǔ)為受干擾斑塊提供物種來(lái)源和支持,包括先鋒物種在內(nèi)的有機(jī)體能夠從很遠(yuǎn)的距離傳播到受干擾地區(qū)并定居下來(lái)[75]。生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾之后,多數(shù)都有有機(jī)體幸存,雖然并不是所有的幸存者都能夠持續(xù)存在,但很多確實(shí)繼續(xù)存在。
要評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)能力,首先需要了解其內(nèi)部存儲(chǔ)與外部存儲(chǔ)的種類、數(shù)量、分布以及它們可能起到的作用。生態(tài)系統(tǒng)面積對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力有很大影響。比如,森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力受到森林生態(tài)系統(tǒng)的空間大小和周邊景觀的狀況和特征等影響,一般而言,森林生態(tài)系統(tǒng)越大,破碎度越小,其恢復(fù)力越大[1]。Pickett等認(rèn)為自然保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)基于“最小動(dòng)態(tài)面積”,即具有應(yīng)對(duì)干擾,能夠自我恢復(fù),維持其內(nèi)部重新趨于穩(wěn)定功能最小面積[76]。隨著空間面積的逐漸縮小,快速重組的內(nèi)部存儲(chǔ)會(huì)變得滯后與不足,它們會(huì)逐漸依賴于周圍景觀的斑塊,即外部存儲(chǔ)。在破碎化程度高和集約經(jīng)營(yíng)的景觀中,外部存儲(chǔ)更少,使重組的時(shí)間變得更長(zhǎng),說(shuō)明恢復(fù)力下 降,生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生突變的可能性增加。
內(nèi)部存儲(chǔ)和外部存儲(chǔ)所關(guān)注的分別是斑塊內(nèi)和斑塊間不同的動(dòng)態(tài)生態(tài)過(guò)程[74]。在斑塊內(nèi),主要生態(tài)過(guò)程可以被看做是“集結(jié)規(guī)則”[77],如促進(jìn)更新,競(jìng)爭(zhēng)和營(yíng)養(yǎng)相互作用,它們決定了哪些物種在干擾過(guò)后快速繁衍。斑塊間,主要生態(tài)過(guò)程是定居物種在景觀斑塊間的散播;Loreau等注意到地區(qū)物種豐度的重要性,外來(lái)物種遷入能提高生態(tài)系統(tǒng)對(duì)變化的適應(yīng)性[78],導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生基型和表現(xiàn)型的反應(yīng),適應(yīng)性的累積使系統(tǒng)的恢復(fù)力提高成為可能。在后一種情況下那些影響物種遷入的因素,如到種源的距離、物種的生活史策略等對(duì)于一個(gè)斑塊的重組方式是至關(guān)重要[74]。例如,早期演替階段與晚期演替階段的物種有截然不同的擴(kuò)散方法;而且有研究表明部分植物的種子是受限散播的[79],系統(tǒng)連接度(內(nèi)部物種直接的連接)的提高能增加系統(tǒng)的抵抗力,但會(huì)降低系統(tǒng)的恢復(fù)力[80]。
5.3 生境條件
生態(tài)演替受當(dāng)?shù)厣硹l件和景觀背景的強(qiáng)烈影響[81]。例如,受干擾區(qū)具有空間異質(zhì)性,在很多存活有機(jī)體聚集或微觀生境特別好(比如水熱條件適宜的地區(qū))的地方恢復(fù)最快[75]。另外,局地水平上的恢復(fù)力依靠整個(gè)區(qū)域維持水分存儲(chǔ)和養(yǎng)分循環(huán)的能力,所有這些屬性受到土壤流失和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化的威脅,所以對(duì)變化有物理抵抗力的土壤對(duì)提高恢復(fù)力具有重要作用[82]。此外,恢復(fù)力的喪失可能是由功能群的喪失和環(huán)境變化引起的,一般認(rèn)為受脅迫生態(tài)系統(tǒng)比不受脅迫生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力更小。干擾能改變局地的物種組成和豐富度[83],而多重干擾的復(fù)合效應(yīng)更加需要加以關(guān)注[6]。如果生態(tài)系統(tǒng)不能在干擾發(fā)生之間得到恢復(fù),恢復(fù)力將會(huì)因?yàn)樯鷳B(tài)存儲(chǔ)(如種子庫(kù))的喪失而削弱[50]。干擾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的影響主要受干擾頻率和干擾范圍兩方面影響[20]。如果干擾頻度小于恢復(fù)時(shí)間,并且干擾發(fā)生在小范圍內(nèi),則生態(tài)系統(tǒng)容易恢復(fù);如果干擾頻度大于恢復(fù)時(shí)間,而且干擾范圍較大,則生態(tài)系統(tǒng)不容易恢復(fù)[84]。
5.4 氣候
氣候主要是通過(guò)中長(zhǎng)期的溫度、輻射和濕度影響光合作用和呼吸作用速率以及其他植物生理過(guò)程[85]。在熱量和輻射狀況足夠支持植物生長(zhǎng)的條件下,光合作用速率與水分可獲得性成比例。而保持濕度恒定,呼吸分解速率和溫度成比例,一般地溫度每上升一攝氏度,生物化學(xué)過(guò)程速率將增加一倍。氣候和天氣狀態(tài)也直接影響著生態(tài)系統(tǒng)的短期過(guò)程,比物種遷徙[27]。
另外水分還是生態(tài)系統(tǒng)類型的主要決定因素之一。多數(shù)證據(jù)表明熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化沒有很強(qiáng)的恢復(fù)活力,尤其是應(yīng)對(duì)降水減少和干旱增加的恢復(fù)能力相對(duì)較弱[86]。而全球氣候變化導(dǎo)致氣溫升高,改變太陽(yáng)輻射和降水條件,當(dāng)氣候條件變化超出生物所能夠承受的范圍時(shí),將導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生劇烈變化[87]。
5.5 人類活動(dòng)
人類是生態(tài)系統(tǒng)的自然組成部分這一說(shuō)法一直存在爭(zhēng)議[88],但是人類活動(dòng)確實(shí)改變了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力,人類干擾的累積效應(yīng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)具有深遠(yuǎn)影響。人類活動(dòng)引起的生態(tài)系統(tǒng)急劇變化的例子包括半干旱牧草地的木本植物入侵[89],湖泊富營(yíng)養(yǎng)化[31]等。Strickland等借鑒由恢復(fù)力聯(lián)盟提出的恢復(fù)力評(píng)價(jià)方法調(diào)查研究了保護(hù)區(qū)旅游對(duì)當(dāng)?shù)厝郝涞挠绊慬90]。人類活動(dòng)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的主要影響包括森林面積的減少、生境破碎化、土壤退化、生物量和相關(guān)的碳匯耗竭、物種喪失、物種引入及其級(jí)聯(lián)效應(yīng),比如火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)增加等[91]。一般地原生森林比次生森林相比更富有恢復(fù)力,比如Sakai等研究表明過(guò)火和森林管理通過(guò)生境破碎化、退化和水分情況變化等降低了森林抵抗入侵的能力和恢復(fù)力[92]。
5.6 生產(chǎn)力
生產(chǎn)力對(duì)恢復(fù)力影響目前依然存在爭(zhēng)論[64]。一些研究者試圖用數(shù)學(xué)分析的方法定義恢復(fù)力和初級(jí)生產(chǎn)力之間的關(guān)系[33]。Moore等的模型分析發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力與生產(chǎn)力呈正相關(guān)關(guān)系,這一結(jié)論被稱為“恢復(fù)力-生產(chǎn)力假說(shuō)”,假說(shuō)表明在一定的干擾下,高生產(chǎn)力的系統(tǒng)比低生產(chǎn)力的系統(tǒng)恢復(fù)的好,即生產(chǎn)力越高的生態(tài)系統(tǒng),越富有恢復(fù)活力,在擾動(dòng)中恢復(fù)的更快[93]。而Stone等的研究結(jié)果表明恢復(fù)力與生產(chǎn)力的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,很大程度上依賴于生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在非線性和非穩(wěn)定狀態(tài)特征[64]。此外,其他文獻(xiàn)中已經(jīng)報(bào)道的數(shù)值模型[33]都沒顯示出任何穩(wěn)定性(恢復(fù)力)與生產(chǎn)力之間的一般性關(guān)系,未發(fā)現(xiàn)任何“恢復(fù)力-生產(chǎn)力假說(shuō)”的證據(jù)。
總之,目前對(duì)影響恢復(fù)力的因素的理解非常有限而且充滿爭(zhēng)議。對(duì)哪些因素影響恢復(fù)力以及這些因素如何影響恢復(fù)力目前都沒有公認(rèn)的結(jié)論,雖然生物多樣性的重要性得到了認(rèn)同,但其對(duì)恢復(fù)力的影響也充滿爭(zhēng)議。冗余理論為解釋生物多樣性對(duì)恢復(fù)力的影響提供了可能,不同生物在生態(tài)系統(tǒng)中的功能作用和重要性等是不同的,而傳統(tǒng)的生物多樣性指數(shù)的研究方法在這些方面已不適用。生態(tài)存儲(chǔ)為解釋恢復(fù)力的產(chǎn)生機(jī)制提供了可能,但生態(tài)存儲(chǔ)的具體組成部分以及如何對(duì)其定量計(jì)算依然有待深入研究;對(duì)生態(tài)存儲(chǔ)與生物多樣性的關(guān)系、兩者作用的尺度等研究也相對(duì)較少。對(duì)于生境條件、氣候和人類活動(dòng)等的作用,目前依然很少對(duì)其進(jìn)行定量研究;而對(duì)生產(chǎn)力與恢復(fù)力的關(guān)系,“恢復(fù)力—生產(chǎn)力假說(shuō)”并未得到廣泛認(rèn)為,實(shí)際上生產(chǎn)力和恢復(fù)力都是生態(tài)系統(tǒng)的屬性,兩者都受到某些相同的生態(tài)系統(tǒng)屬性(如生物多樣性)的影響,兩者之間應(yīng)該存在比線性關(guān)系更為復(fù)雜的聯(lián)系。
6 討論與展望
恢復(fù)力這一概念在經(jīng)濟(jì)政策和環(huán)境管理方面的價(jià)值已為大家所接受和認(rèn)可,但恢復(fù)力研究仍滯留于概念的爭(zhēng)議及案例分析的層面,生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究尚缺乏科學(xué)統(tǒng)一和可操作的定義,且多為理論性分析,定量測(cè)度相對(duì)較少,有很多問(wèn)題依然待深入研究,比如尺度問(wèn)題,生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)界定問(wèn)題以及恢復(fù)力評(píng)價(jià)的定量問(wèn)題等。
6.1 尺度問(wèn)題
尺度是復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)和恢復(fù)力理論的重要貢獻(xiàn)之一,跨尺度的生態(tài)過(guò)程交互作用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的維持非常重要。目前恢復(fù)力定量測(cè)量中對(duì)尺度的考慮依然不足,極少體現(xiàn)出生態(tài)過(guò)程的尺度性。不同生態(tài)過(guò)程發(fā)生在不同尺度上,比如微觀尺度,林分尺度,流域尺度和景觀尺度;此外,生態(tài)系統(tǒng)所遭受的干擾也具有明顯的尺度性,作為生態(tài)系統(tǒng)對(duì)干擾的一種響應(yīng)能力,恢復(fù)力也具有尺度性?;謴?fù)力研究中必須選擇合適的時(shí)空尺度,以便于數(shù)據(jù)收集和結(jié)果分析;在未來(lái)的恢復(fù)力研究中可以選 擇林分尺度等屬性比較一致的單元作為大范圍內(nèi)恢復(fù)力研究的基本單元,但針對(duì)不同類型的生態(tài)系統(tǒng)如何選擇合適的研究尺度依然有待探討。
6.2 狀態(tài)界定
恢復(fù)力研究應(yīng)該基于綜合分析之上,包括對(duì)人類社會(huì)需要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的選擇和生態(tài)系統(tǒng)在某一狀態(tài)下所受干擾的分析。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究必須考慮生態(tài)系統(tǒng)所受到的干擾,因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)如果遭遇毀滅性打擊而完全崩潰,在理論上就沒有恢復(fù)的可能性;對(duì)這種毀滅性打擊的定量化是探討恢復(fù)力的前提條件,但目前缺乏相關(guān)研究。此外,多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)存在不同的潛在狀態(tài),不同狀態(tài)下生態(tài)系統(tǒng)提供服務(wù)的能力不同,其恢復(fù)力也相應(yīng)不同;而研究恢復(fù)力的最終目標(biāo)是為生態(tài)系統(tǒng)管理提供參考信息,以期使生態(tài)系統(tǒng)朝著能夠提供人類所需生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的方向發(fā)展,所以未來(lái)的恢復(fù)力研究需要考慮生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)以及不同狀態(tài)下提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),以便更好地為生態(tài)系統(tǒng)管理服務(wù)。
【關(guān)鍵詞】濕地;生態(tài)功能;濕地恢復(fù);濕地公園
黑龍江珍寶島自然保護(hù)區(qū)位于黑龍江省東南部最東端,地理坐標(biāo)為北緯45°52′00″―46°17′23″,東經(jīng)133°28′44″―133°47′40″。流域位置屬于中俄界河―烏蘇里江中游。其主體部分為烏蘇里江左岸的廣大河漫灘,呈狹長(zhǎng)的倒三角形南北搌布??偯娣e44364公頃。主要保護(hù)對(duì)象為各種類型的濕地生態(tài)系統(tǒng)及在此棲息的珍稀瀕危野生動(dòng)植物,屬于自然生態(tài)系統(tǒng)類別,內(nèi)陸與水域、濕地自然保護(hù)區(qū)類型。
1.濕地的定義
濕地是分布于陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間具有獨(dú)特水文、土壤、植被與生物特征的生態(tài)系統(tǒng)。將濕地定義為:天然或人工、長(zhǎng)久或暫時(shí)性的沼澤地、泥炭地、水域地帶,靜止或流動(dòng)的淡水、半咸水、咸水體,包括低潮時(shí)水深不超過(guò)6m的水域。
2.濕地的生態(tài)功能與效益
森林和濕地是陸地生態(tài)系統(tǒng)的核心。濕地作為重要的國(guó)土資源,如同森林和海洋一樣具有多種功能。濕地在維持生態(tài)平衡、保持生物多樣性和珍惜物種以及涵養(yǎng)水源、蓄洪防旱、降解污染等方面均起到重要作用,被譽(yù)為“地球之腎”。在世界自然資源保護(hù)聯(lián)盟、聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃屬和世界自然基金會(huì)編制的世界自然保護(hù)大綱中,濕地與森林、海洋一起并稱為全球三大系統(tǒng)。濕地是人類重要的環(huán)境資源之一,也是自然界最富有豐富多樣性和較高生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)。它在調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、抵御洪水、蓄洪防旱、控制土壤侵蝕、促淤造陸、凈化環(huán)境、保護(hù)生物多樣性和生態(tài)平衡等方面都發(fā)揮著重要的作用,有“自然之腎”之稱。
2.1濕地保護(hù)了生物多樣性
我國(guó)的濕地生境類型眾多,其中生長(zhǎng)和生活著多種多樣的生物,并且有很多物種是中國(guó)所特有的,具有重大的科研價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國(guó)記錄的濕地植物有2760余種,其中濕地高等植物約156科437屬1380多種,包括瀕危高等植物約100種。我國(guó)已記錄的濕地動(dòng)物約1500種不含昆蟲和其他無(wú)脊椎動(dòng)物),其中魚類 1040 種,僅淡水魚就有500種 。濕地的鳥類被稱為水鳥,我國(guó)水鳥種類繁多,共有300余種,其中游禽15科50屬125種,涉禽14科53屬132種。濕地中還有許多是瀕危生物類群。濕地還是重要的遺傳基因庫(kù),對(duì)維持生物種種群的存續(xù)、篩選以及改良具有重要意義。
2.2濕地能夠調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境
濕地具有涵養(yǎng)水源、抵御洪水、蓄洪防旱、調(diào)節(jié)氣候等功能。首先,它是地球上淡水的主要儲(chǔ)存庫(kù),人類生產(chǎn)和生活用水絕大多數(shù)來(lái)源于濕地。同時(shí),濕地還是補(bǔ)充地下水的主要來(lái)源,更重要的是濕地具有調(diào)節(jié)徑流、控制洪水的生態(tài)功能。如濕地中的沼澤,由于土壤結(jié)構(gòu)特殊,具有很強(qiáng)的蓄水性和透水性,被稱為蓄水、防洪的天然“海綿”。此外,濕地水分蒸發(fā)可使附近區(qū)域的濕度增大,降雨量增加,具有調(diào)節(jié)區(qū)域氣候作用,濕地系統(tǒng)的生態(tài)功能與濕地的生態(tài)恢復(fù)使區(qū)域氣候條件穩(wěn)定,對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活產(chǎn)生良好影響。
2.3濕地能夠降低環(huán)境污染
濕地具有強(qiáng)大的凈化污水能力,是自然環(huán)境中自凈能力最強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)之一,同森林相比,它是同等地域森林凈化能力的 1.5 倍。濕地水流速度緩慢,有利于沉積物沉降,在濕地中生長(zhǎng)、生活著多種多樣的植物、微生物和細(xì)菌。生活和生產(chǎn)污水排入濕地后,通過(guò)濕地生物化學(xué)過(guò)程的轉(zhuǎn)換,水中污染物可被儲(chǔ)存、沉積、分解或轉(zhuǎn)化,使污染物消失或濃度降低。
2.4濕地具有極高的生物生產(chǎn)力
濕地生態(tài)系統(tǒng)有著極高的生物生產(chǎn)力,就單位土地而言,比其他生境要高得多。濕地生態(tài)系統(tǒng)每年平均生產(chǎn)蛋白質(zhì)是陸生生態(tài)系統(tǒng)的3.5倍。濕地為我們帶來(lái)豐富的動(dòng)植物產(chǎn)品,如水稻、藻類、蘆葦、蝦、蟹、貝、魚類等。濕地中還有豐富的林業(yè)資源,落葉松、赤楊都有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。濕地中藥用植物有200 余種,濕地動(dòng)物500余種。
3.濕地成因
珍寶島自然保護(hù)區(qū)位于烏蘇里江的中游,其形成的主要原因是烏蘇里江的豐水期,大量洪水漫溢到廣闊的河漫灘上形成的。各種類型的濕地依地形的微起伏形勢(shì)交錯(cuò)分布,構(gòu)成豐富多彩的濕地景觀多樣性,成為北方河岸沼澤濕地的典型代表。自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有河流小木河、阿布沁河、七虎林河 三條河流自保護(hù)區(qū)的西部向東部流入烏蘇里江。由于烏蘇里江河灘低平,河道彎曲迂回?cái)[蕩,多次改道,水流速度緩慢,排水能力差,致使河灘的古河道、牛軛湖星羅棋布,特別夏季汛期河水泛濫,廣大河灘形成大片難以通行的沼澤濕地。而黑龍江三江自然保護(hù)區(qū)的成因是黑龍江與烏蘇里江匯流的低沖積平原沼澤濕地,地勢(shì)低平,地貌景觀單一。因此形成的沼澤類型以小葉章為主,雖然有島狀林分布,其群落類型皆以蒙古櫟林為主。
4.濕地類型
珍寶島自然保護(hù)區(qū)具有比興凱湖和黑龍江三江自然保護(hù)區(qū)更為豐富的濕地類型。 珍寶島自然保護(hù)區(qū)濕地類型較為齊全,有低洼平原上發(fā)育的多種苔草沼澤、柳葉繡線菊―苔草沼澤、油樺―苔草沼澤、白樺―苔草沼澤,蒙古櫟島狀林,沿江河兩岸分布的柳叢濕地,湖泊及其邊緣分布的浮毯、這些植被類型的鑲嵌分布,構(gòu)成了保護(hù)區(qū)內(nèi)植被復(fù)雜的水平結(jié)構(gòu)。鑲嵌分布的植被,變化的地貌類型及其周圍的環(huán)境共同構(gòu)成了本區(qū)復(fù)雜獨(dú)特的景觀結(jié)構(gòu),成為三江平原原始濕地景觀的代表。 而黑龍江三江保護(hù)區(qū)主要為草叢沼澤和小面積湖泊濕地,缺乏森林沼澤和灌叢沼澤。興凱湖以大面積湖泊濕地為主,草叢沼澤以小葉章和蘆葦沼澤為主,缺乏森林和灌叢沼澤。
5.濕地植被結(jié)構(gòu)
珍寶島自然保護(hù)區(qū)的島狀林不僅有蒙古櫟林,而且有白樺、山楊等島狀林,為島狀林的重要特色。其森林濕地的植被類型也表現(xiàn)了明顯的多樣性特征。有高河漫灘上的白樺―苔草沼澤,有分布于低河漫灘上的柳叢沼澤。廣泛分布的灌叢沼澤是三江平原其它自然保護(hù)區(qū)不存在的濕地類型,有柳葉繡線菊―苔草沼澤,油樺―苔草沼澤,水東瓜赤楊沼澤。草叢濕地類型獨(dú)具特色,珍寶島自然保護(hù)區(qū)的濕地植被類型以苔草沼澤為主,小葉章沼澤化草甸所占面積較小,蘆葦沼澤很少。而三江自然保護(hù)區(qū)以小葉章沼澤化草甸為主,苔草沼澤面積很小。
[關(guān)鍵詞]云南 野生植物 多樣性法律
一、云南野生植物多樣性概述
生物多樣性,按照《生物多樣性公約》中所給出的定義,是指所有來(lái)源的生物體中的變異性,這些來(lái)源包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成的生態(tài)綜合體。這包括物種內(nèi)、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。換句話說(shuō),生物多樣性是在所有形態(tài)、水平和組合中的生命的變異性。它不是所有生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳資料的總和,而是生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳材料及它們之間的變異性。顧名思義,植物多樣性是生物多樣性的其中的一種類別,是指植物生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳材料及它們之間的變異性。由于其本身的復(fù)雜性和多變性,使得對(duì)它的保護(hù)往往處于薄弱的初級(jí)階段,很多法律制度都亟待完善。
云南是中國(guó)野生植物種類資源和生態(tài)系統(tǒng)類型最為豐富的地區(qū),保存有許多珍稀、特有或古老的野生植物類群,是公認(rèn)的野生植物重要類群分布最為集中、并具有全球意義的野生植物生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)之一。云南特殊的地理位置和復(fù)雜獨(dú)特的自然地理環(huán)境,形成了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)與多樣化的生境條件,孕育了極為豐富的生物資源。云南省面積39.4萬(wàn)k,占全國(guó)國(guó)土總面積的4.1%。而云南擁有高等植物16577種,占全國(guó)總數(shù)近50%;在14760多種維管束植物中,列為國(guó)家保護(hù)的珍稀瀕危植物就有171種,占全國(guó)總數(shù)的44%。因此被稱為“植物王國(guó)”。研究云南地區(qū)的野生植物多樣性,對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)的野生植物多樣性的研究提供了樣本。
云南省為保護(hù)省內(nèi)自然保護(hù)區(qū)和其他地方的珍稀植物,出臺(tái)了一系列的地方性法規(guī),制定了很多有益的制度,為植物多樣性的保護(hù)作出了很大貢獻(xiàn),然而,近幾年來(lái),由于過(guò)度采集、不可持續(xù)的農(nóng)業(yè)和林業(yè)活動(dòng)、城市化建設(shè)、環(huán)境污染、土地用途改變以及外來(lái)入侵物種的蔓延和氣候變化等諸多原因,加之沒有專門針對(duì)野生植物保護(hù)的法律及制度,使野生植物沒有得到有效的保護(hù),植物多樣性遭到嚴(yán)重的破壞,急需通過(guò)法律及各項(xiàng)制度的制定和完善,才能更有力的保護(hù)云南省野生植物多樣性。
二、云南野生植物多樣性保護(hù)的現(xiàn)狀
目前我國(guó)對(duì)野生植物進(jìn)行保護(hù)的法律、法規(guī)主要包括1998通過(guò)的《中華人民共和國(guó)森林法》;1996年頒布《中華人民共和國(guó)野生植物保護(hù)條例》,這是野生植物保護(hù)的唯一的專門行政法規(guī);1999年8月4日國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)、國(guó)家林業(yè)局、農(nóng)業(yè)部公布《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄(第一批)》,分I、Ⅱ級(jí);1987年實(shí)施的《野生藥材資源保護(hù)管理?xiàng)l例》;1984年國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)委員會(huì)批準(zhǔn)公布的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物名錄》;1994年國(guó)務(wù)院《中華人民共和國(guó)自然保護(hù)區(qū)條例》,對(duì)保護(hù)區(qū)的建設(shè)、管理以及相關(guān)的法律責(zé)任都作了明確的說(shuō)明和規(guī)定,是自然保護(hù)區(qū)管理的主要法律依據(jù);2008年2月26日,由國(guó)家林業(yè)局、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家環(huán)保總局合作完成的《中國(guó)植物保護(hù)戰(zhàn)略》正式,以應(yīng)對(duì)植物瀕危問(wèn)題?!吨袊?guó)植物保護(hù)戰(zhàn)略》后,成為中國(guó)野生植物保護(hù)管理的綱領(lǐng)性文件。這是在全球的植物種類空前速度消失,生物多樣性的維系面臨巨大挑戰(zhàn)的嚴(yán)峻形勢(shì)下,為遏止植物的不斷滅絕,國(guó)際植物園保護(hù)聯(lián)盟組織國(guó)際知名專家起草的《全球植物保護(hù)戰(zhàn)略》的重要組成部分。
云南省作為我國(guó)植物資源最為豐富的地區(qū),省政府為了保護(hù)植物資源,采取了一系列的措施,這些措施很大程度上保護(hù)了植物資源,也為野生植物多樣性的保護(hù)提供了參考。一是通過(guò)地方性立法加大了植物資源保護(hù)。1987年以來(lái),先后頒布實(shí)施了《云南省森林和野生動(dòng)物類型自然保護(hù)區(qū)管理細(xì)則》、《云南省珍貴樹種保護(hù)條例》、《云南省自然保護(hù)區(qū)管理?xiàng)l例》等一批地方性法規(guī),公布了《云南省省級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄(第一批)》和《云南省珍貴樹種名錄》等。二是建立健全和規(guī)范了植物資源的管理機(jī)構(gòu)。為更細(xì)致的保護(hù)省內(nèi)地州的植物資源,在全省各地州市林業(yè)主管部門都設(shè)立了專職管理機(jī)構(gòu),配備了管理人員。三是建立了大量的自然保護(hù)區(qū),有效保護(hù)了野生植物的生境。其中,普渡河、海子坪等11個(gè)自然保護(hù)區(qū)專門以野生植物為主要保護(hù)對(duì)象,有106個(gè)自然保護(hù)區(qū)以森林生態(tài)系統(tǒng)為主要保護(hù)對(duì)象。多年的自然保護(hù)區(qū)建設(shè),形成全省較為完善的自然保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò),使90%的典型生態(tài)系統(tǒng)和90%的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物得到有效保護(hù),極大地改善了瀕危物種的生存狀況。除此之外,省政府和一些組織團(tuán)體也進(jìn)行了各種積極的探索,開展調(diào)查和科學(xué)研究,組織開展了全省范圍內(nèi)大規(guī)模的野生植物資源調(diào)查以及西雙版納、哀牢山、高黎貢山、南滾河等一大批國(guó)家級(jí)和省級(jí)自然保護(hù)區(qū)的多學(xué)科綜合考察和資源調(diào)查。為更好的保護(hù)野生植物多樣性提供了基礎(chǔ)。
但是,目前云南省對(duì)野生植物多樣性保護(hù)的法律制度仍存在一定的問(wèn)題:一是現(xiàn)行法律規(guī)定的不足,缺少專門針對(duì)野生植物資源制定的法規(guī)或規(guī)章,對(duì)野生植物的保護(hù)散見于其他法規(guī)和規(guī)章之中,相關(guān)法律法規(guī)數(shù)量較多,交叉復(fù)雜,給司法實(shí)踐造成了很大困難,必然影響依法保護(hù)野生植物多樣性的效果。二是法規(guī)或規(guī)章之中對(duì)野生植物資源的保護(hù)更強(qiáng)調(diào)野生植物資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值而非生態(tài)價(jià)值。由于近年來(lái)受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使,野生植物盜伐濫伐現(xiàn)象突出,法律上針對(duì)這些現(xiàn)象做了很多規(guī)定,而且由于經(jīng)濟(jì)價(jià)值的不同,對(duì)原生天然生長(zhǎng)的珍貴野生植物和原生天然生長(zhǎng)并具有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究、文化價(jià)值的瀕危稀有植物的保護(hù)比較重視,對(duì)具有地方特色的野生植物很少涉及到。這種經(jīng)濟(jì)本位的立法目的能短期保護(hù)植物資源的存在,卻不能有效保護(hù)植物的多樣性。另外,管理機(jī)制比較落后,資金來(lái)源不足,管理人員人員不足,還有一些相應(yīng)的法律制度也沒有建立,公共參與不足,缺乏透明度等等問(wèn)題嚴(yán)重束縛了植物多樣性的保護(hù)。
三、云南野生植物多樣性法律保護(hù)的對(duì)策
首先,完善云南省野生植物的立法和法制建設(shè)。云南省作為最重要的野生植物資源集中區(qū),應(yīng)參照《中華人民共和國(guó)野生植物保護(hù)條例》,以自身野生植物資源的特點(diǎn)和保護(hù)現(xiàn)狀為背景,由云南省人大制定《云南省野生植物保護(hù)條例》。利用各種媒體、各種方式堅(jiān)持不懈地普及保護(hù)野生植物的法律法規(guī),為依法行政創(chuàng)造良好的法制環(huán)境。加大執(zhí)法力度,要認(rèn)真貫徹執(zhí)行野生植物保護(hù)的法律、法規(guī)、規(guī)章,嚴(yán)格依法行政,打擊各種違法犯罪活動(dòng),以達(dá)到震懾罪犯和教育群眾的目的。
除此之外,地方政府在制定經(jīng)濟(jì)政策時(shí),應(yīng)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的方針,走可持續(xù)發(fā)展道路,處理好利用資源和保護(hù)資源的關(guān)系。
其次,保護(hù)野生植物多樣性和保護(hù)森林,自然保護(hù)區(qū)相結(jié)合。森林生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣,物種繁多,氣候優(yōu)越,人為干預(yù)較少,是野生植物最理想的棲息地,也是各種野生植物的良好生境。人類對(duì)森林的開發(fā)利用,往往會(huì)改變野生植物的生長(zhǎng)和棲息,對(duì)森林的破壞,就會(huì)破壞野生植物的多樣性。而自然保護(hù)區(qū)的意義更是不言而喻,它能最大程度上保護(hù)野生植物的生境,科學(xué)有效的保護(hù)野生植物多樣性。加強(qiáng)自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)和管理,是保護(hù)野生植物的關(guān)鍵所在。因此,在保護(hù)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的森林的同時(shí),就應(yīng)該與保護(hù)野生植物相結(jié)合,既要保護(hù)珍惜名貴植物,也要加大保護(hù)各種野生植物,保護(hù)其多樣性。
再次,構(gòu)建野生植物生物多樣性保護(hù)的各項(xiàng)制度。(1)野生植物編目、監(jiān)測(cè)及建立信息系統(tǒng)制度。生物多樣性編目和監(jiān)測(cè)最主要的目的是為管理者服務(wù),為他們?cè)诒Wo(hù)生物多樣性等問(wèn)題上提供必要的信息。建立野生植物多樣性信息系統(tǒng),就是將原來(lái)分散、零散的生物多樣性及其可持續(xù)利用信息匯總,在保證準(zhǔn)確、可靠的前提下以適當(dāng)?shù)姆绞诫娮踊?并提供完備的數(shù)據(jù)檢索和查詢工具,以適應(yīng)不同目的的查詢需要。(2)審批許可制度。該制度是針對(duì)一些珍稀、瀕危植物的利用及外來(lái)種的人為引進(jìn)而言的,特別是對(duì)外來(lái)種的人為引進(jìn)有重要意義。珍貴、稀有、瀕危的生物物種,由于其在生物多樣性中的特殊地位,對(duì)其進(jìn)行利用需經(jīng)特殊的審批許可程序是完全必要的。(3)建立野生植物多樣性保護(hù)基金制度。各地區(qū)的有關(guān)部門應(yīng)建立生物多樣性保護(hù)基金,一方面通過(guò)接受有關(guān)生物資源開發(fā)利用部門和其他企業(yè)自愿捐款的支持。另一方面也可通過(guò)舉辦各種展覽、培訓(xùn)、資源開發(fā)和各種服務(wù)積累資金,再投入到生物多樣性保護(hù)事業(yè)中去。再者,隨著公民對(duì)生物多樣性保護(hù)認(rèn)識(shí)的加強(qiáng),還可接受來(lái)自社會(huì)各界的捐款。同時(shí),積極爭(zhēng)取國(guó)際社會(huì)的資金援助。要將生物多樣性保護(hù)基金納入各級(jí)政府、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃。建立生物多樣性保護(hù)基金制度是生物多樣性保護(hù)事業(yè)的重要財(cái)力支持。(4)生態(tài)系統(tǒng)性管理制度。生態(tài)系統(tǒng)多樣性并不僅僅是生物多樣性的一個(gè)組成部分,更重要的是,生物多樣性保護(hù)的中心應(yīng)是生態(tài)系統(tǒng)多樣性的保護(hù)。因?yàn)槭澜缟犀F(xiàn)存物種的大多數(shù)還不為人知,而生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)還可以同時(shí)保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的所有過(guò)程和生境,這樣也就保護(hù)了許多未知物種及其基因。生態(tài)系統(tǒng)具有完整性、跨行政區(qū)域性和使用的多元性特征,而無(wú)論是對(duì)生物多樣性的何種使用都涉及到對(duì)資源的保護(hù)與管理問(wèn)題。
最后,強(qiáng)化社會(huì)對(duì)野生植物資源的保護(hù)意識(shí),提高公眾參與程度。通過(guò)開展環(huán)境教育工作,使社會(huì)意識(shí)到野生植物的重要性,去除公眾對(duì)野生植物無(wú)價(jià)值或無(wú)人保護(hù)可以任意濫用的錯(cuò)誤意識(shí),是公眾認(rèn)識(shí)到野生植物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的重要性,對(duì)人類的重要性。要提高公眾參與,就要先做好向社會(huì)公開,既重視管理部門的主導(dǎo)作用,也不容忽視各組織和社會(huì)團(tuán)體的力量。早在1996年根據(jù)野生植物保護(hù)事業(yè)發(fā)展需要,云南省成立了全國(guó)第一個(gè)野生植物保護(hù)協(xié)會(huì),為野生植物的保護(hù)做出了自己的貢獻(xiàn),實(shí)踐中我們應(yīng)當(dāng)重視這種公益協(xié)會(huì)的發(fā)展,提供必要的資金支持,使其更好的為公眾服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1]郭輝軍.切實(shí)保護(hù)好云南的野生植物,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展.中國(guó)林業(yè),2003.11.
[2]孫中艷.論我國(guó)生物多樣性保護(hù)法律體系的完善.中國(guó)發(fā)展,2006,(4).
一、關(guān)于景觀生態(tài)學(xué)和景觀生態(tài)規(guī)劃
(一)景觀生態(tài)學(xué)
對(duì)景觀生態(tài)學(xué)的定義沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。德國(guó)漢諾威工業(yè)大學(xué)景觀管理與自然保護(hù)所Langer的定義為:研究相關(guān)景觀系統(tǒng)的相互作用、空間組織和相互關(guān)系的一門科學(xué)。viqk(1983)在討論景觀生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用時(shí),將景觀生態(tài)學(xué)定義為:把土地屬性作為客體和變量進(jìn)行研究,包括對(duì)人類要控制的關(guān)鍵變量的特珠研究,以景觀生態(tài)學(xué)為橋梁,把關(guān)于動(dòng)物、植物和人類的各門具體科學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)景觀利用的最優(yōu)化。Form an等(1986)認(rèn)為:景觀生態(tài)學(xué)探討諸如森林、草原、沼澤、廊道和村莊等生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性組合、相互作用與變化,從荒野到城市景觀,研究的重點(diǎn)是:(1)景觀要素或生態(tài)系統(tǒng)的分布格局;(2)這些景觀要素中的動(dòng)物、植物、能量、礦物養(yǎng)分和水分的流動(dòng);(3)景觀鑲嵌體隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化。他認(rèn)為:景觀生態(tài)學(xué)就是研究由相互作用生態(tài)系統(tǒng)組成的異質(zhì)地表的結(jié)構(gòu)、功能與動(dòng)態(tài)。
一般地認(rèn)為景觀生態(tài)學(xué)是一門新興的多學(xué)科之間的交叉學(xué)科,它的主體是地理學(xué)與生態(tài)學(xué)之間的交叉。景觀生態(tài)學(xué)以整個(gè)景觀為對(duì)象,通過(guò)物質(zhì)流、能量流、信息流與價(jià)值流在地球表面的傳輸和交換,通過(guò)生物與非生物以及人類之間的相互作用與轉(zhuǎn)化,運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)原理和系統(tǒng)方法研究景觀結(jié)構(gòu)與功能、景觀動(dòng)態(tài)變化的美化格局、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、合理利用與保護(hù)(傅伯杰。1991:鄔健國(guó)2000)。
(二)景觀生態(tài)規(guī)劃
廣義的理解是景觀規(guī)劃的生態(tài)學(xué)途徑,也就是將廣泛意義上的生態(tài)學(xué)原理和方法及知識(shí)作為景觀規(guī)劃的基礎(chǔ),實(shí)際上是景觀的生態(tài)規(guī)劃,其由來(lái)已久,可以追溯到在19世紀(jì)下半葉,蘇格蘭植物學(xué)家和規(guī)劃師Patrick Geddes(1854-1932)的先調(diào)查后規(guī)劃和美國(guó)景觀之父oim sted及Eliot等在城市與區(qū)域綠地系統(tǒng)和自然保護(hù)系統(tǒng)的規(guī)劃。直到20世紀(jì)60年代Mchang的設(shè)計(jì)遵從自然的景觀規(guī)劃途徑,當(dāng)然也包括80年代迅速崛起的景觀學(xué)在規(guī)劃中的應(yīng)用。景觀生態(tài)規(guī)劃的狹義理解是基于景觀生態(tài)學(xué)的規(guī)劃,也就是基于景觀生態(tài)學(xué)關(guān)于景觀格局和空間過(guò)程水平過(guò)程或流的關(guān)系原理的規(guī)劃。在這里,景觀更明確地被定義為在數(shù)平方公里尺度中,由多個(gè)相互作用的生態(tài)系統(tǒng)所構(gòu)成的、異質(zhì)的土地嵌合體Land m osaic(Form an and Godron,1986;Form an,995)。本文研究的景觀生態(tài)規(guī)劃是指狹義上的理解。
二、景觀生態(tài)規(guī)劃的四大戰(zhàn)略
(一)戰(zhàn)略之一:維護(hù)原初生態(tài)環(huán)境的安全
原初生態(tài)環(huán)境是各類物種最原始的棲息地,物種在千百年的進(jìn)化演替中,達(dá)到了與現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境的和諧與默契。維護(hù)原初生態(tài)環(huán)境的安全就是要維護(hù)原有山水環(huán)境的整體格局,維護(hù)大地機(jī)體的連續(xù)性和完整性,維護(hù)大自然演進(jìn)的過(guò)程。現(xiàn)代科技的發(fā)展使人類對(duì)自然界的改造幾乎無(wú)所不能,開山辟路,圍海造田,筑壩攔河。然而,當(dāng)人們沉浸于征服自然的喜悅之中時(shí)。人類同時(shí)也不斷遭到大自然的報(bào)復(fù):地震、海嘯頻頻發(fā)生,沙漠化加重,洪水泛濫等等。這些無(wú)不是由于人們對(duì)大自然肆意掠奪與破壞引起。于是人們開始重新審視人與自然的關(guān)系,尋求建立人與自然和諧共處的新途徑。維護(hù)原初生態(tài)環(huán)境的安全,就是維護(hù)人類自身生存環(huán)境的安全,是人類可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
中國(guó)古代風(fēng)水學(xué)的“天人合一”思想,就是與自然和諧的樸素自然觀的體現(xiàn)。古代城市的選址遵循前“朱雀、后玄武,左青龍、右白虎”的自然格局,城市是一個(gè)大穴場(chǎng),被喻為大自然的“胎息”,通過(guò)水系、山體及風(fēng)道等,吸吮著大自然的營(yíng)養(yǎng)。破壞山水格局的連續(xù)性,就切斷自然的過(guò)程,包括風(fēng)、水、物種、營(yíng)養(yǎng)等的流動(dòng),必然會(huì)使城市這一大地之胎發(fā)育不良。
斷山、斷水被堪輿認(rèn)為是最不吉利的景觀,如果古代中國(guó)人對(duì)山水格局連續(xù)性的吉兇觀是基于經(jīng)驗(yàn)和潛意識(shí)的(俞孔堅(jiān).1998),那么,現(xiàn)代景觀生態(tài)學(xué)的研究則是對(duì)我們維護(hù)這種整體景觀基質(zhì)的完整性和連續(xù)性提供強(qiáng)有力的科學(xué)依據(jù)Naveh andLiebem an, 1984;Form and Gochrn,1986;Forman,1995)。從20世紀(jì)30年代末開始,特別是80年代中期開始,借助于遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù),結(jié)合一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)的生態(tài)學(xué)觀察和資料積累,面對(duì)高速公路及城市盲目擴(kuò)張?jiān)斐勺匀痪坝^基質(zhì)的破碎化,山脈被無(wú)情地切割,河流被任意截?cái)啵坝^生態(tài)學(xué)提出了嚴(yán)重警告,照此下去,大量物種將不再持續(xù)生存下去,自然環(huán)境將不再可持續(xù),人類自然也將不再可持續(xù)。因此維護(hù)大地景觀格局的連續(xù)性,維護(hù)自然過(guò)程的連續(xù)性成為區(qū)域及景觀規(guī)劃的首要任務(wù)之一(Hamis,1984;Schreiber,1988;Noss,1991)。
(二)戰(zhàn)略之二:保護(hù)和建立多樣化的鄉(xiāng)土生態(tài)系統(tǒng)
我們往往只注重即將滅絕、稀有珍貴物種生境系統(tǒng)的保護(hù),卻忽略了鄉(xiāng)土動(dòng)植物棲息地的保護(hù),致使在城市化過(guò)程和農(nóng)田水利建設(shè)中毀掉了曾被認(rèn)為荒灘野地的許多鄉(xiāng)土動(dòng)植物的棲息地。如野兔、黃鼠狼、獾、山雞、野貓等往日常見的野生動(dòng)物,如今已不再多見。大地景觀是一個(gè)生命的系統(tǒng),一個(gè)由多種生境構(gòu)成的嵌合體(Mosaic,Form an,1995;Hansson and Fahrig, etal,1995),其生命力就在于其豐富多樣性,哪怕是一種無(wú)名小草,其對(duì)人類未來(lái)以及對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)的意義可能不亞于熊貓和紅樹林。
我們劃定的風(fēng)景名勝區(qū)和自然保護(hù)區(qū)僅占國(guó)土面積的極少一部分,城市公園和綠化系統(tǒng)大多是人工種植,物種單調(diào),整體生態(tài)功能不強(qiáng),這些不足以維持生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與平衡。相反,一些多年形成的、沒有人工干預(yù)的鄉(xiāng)土生態(tài)環(huán)境系統(tǒng),卻是許多鄉(xiāng)土生物的極好的也往往是最后的棲息地。
這些鄉(xiāng)土生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)包括:(1)古老村落中的一方龍山和或一叢風(fēng)水樹;(2)均質(zhì)農(nóng)田上的墳地,它們往往是黃鼠狼等多種獸類和鳥類的最后的棲息地;(3)村落殘址,由于長(zhǎng)期免受干擾,加之?dāng)鄩埍诩八翗?gòu)成的庇護(hù)環(huán)境,形成了豐富多樣的生境條件,為多種動(dòng)植物提供了理想的棲息地;(4)荒灘、沖溝或低洼濕地,這些地方是多種微生物的棲息場(chǎng)所。
(三)戰(zhàn)略之三:維護(hù)和恢復(fù)河道的自然形態(tài)
河流水系是大地的血脈,是景觀生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。污染、干旱斷流和洪水是中國(guó)河流水系所面臨的三大嚴(yán)重問(wèn)題。人們?cè)诤恿髡魏统鞘薪ㄔO(shè)中,由于認(rèn)識(shí)上的不到位,犯下了不少錯(cuò)誤,包括以下幾種:
1.水泥護(hù)堤襯底??此魄鍧?、整齊,實(shí)際上破壞了原生的自然環(huán)境。曾經(jīng)是水草叢生、白鷺低飛、青蛙纏腳、游魚翔底,而今寸草不生。水的自凈能力減弱,水土植物生物之間的物質(zhì)和能量循環(huán)系統(tǒng)被破壞;河床襯底后透氣性降低,與大地的接觸減少,原有起伏多變、基質(zhì)多樣的水生環(huán)境不復(fù)存在。許多生物無(wú)法生存,從而破壞了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)。
2.裁彎取直。彎曲的水流是自然形成的大地機(jī)理,是順應(yīng)自然過(guò)程的結(jié)果。古代風(fēng)水也講究河流彎曲有致,彎曲的流水是運(yùn)動(dòng)的旋律,富有變化和情趣?,F(xiàn)代景觀生態(tài)學(xué)的研究也證實(shí)了彎曲的水流更有利于生物多樣性的保護(hù),有利于消減洪水的災(zāi)害性和突發(fā)性(Form an,1995)。彎曲自然的河流形態(tài)為各種生物創(chuàng)造了適宜的生境,是生物多樣性的景觀基礎(chǔ),同時(shí)也可以降低河水流速,減少洪水沖擊力。我們?cè)诟脑熳匀坏膶?shí)踐中。為了爭(zhēng)得更多的空間,不惜將自然彎曲的河道填平取直,花費(fèi)巨大,卻破壞了生態(tài)環(huán)境。
3.高壩蓄水。我國(guó)古代非常重視治水,但不是筑壩攔水。傳說(shuō)中的“大禹治水”就是采用疏導(dǎo)的辦法來(lái)避水害,秦漢時(shí)期,李冰父子用都江堰調(diào)節(jié)水位,但非筑堰擋水,保證河流的連續(xù)性。隨著人類改造自然力量的不斷增強(qiáng),為了滿足人類不斷增長(zhǎng)的能源需求,在不斷地爭(zhēng)論中,截?cái)嗔艘粋€(gè)又一個(gè)的大地血脈。其弊端頗多:一是流水變死水,富營(yíng)養(yǎng)化加劇,水質(zhì)下降,喪失了生態(tài)價(jià)值和美學(xué)價(jià)值;二是破壞了河流的連續(xù)性,使魚類及其它生物的遷徙和繁衍過(guò)程受阻;三是影響下游河道景觀,生境破壞;四是喪失水的自然形態(tài),降低了河流的天然情趣。
(四)戰(zhàn)略之四:恢復(fù)與保護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)
濕地是地球表層上由水、土和水生或濕生植物相互作用構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)。濕地是眾多野生動(dòng)物、植物的重要生存環(huán)境,生物極為豐富,被譽(yù)為“自然之腎”,具有多種生態(tài)服務(wù)功能和社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值(Bolund and H unhammar, 1999 Ton等,1998;Mitsch等,2000呂憲國(guó),1998;劉紅玉等,1999;孟憲民,1999;左東啟,1999;王瑞山等,2000;余國(guó)營(yíng),2000;)。這些生態(tài)服務(wù)包括:
1.提供豐富多樣的棲息地:濕地由于其生態(tài)環(huán)境獨(dú)特,決定了生物多樣性豐富的特點(diǎn)。中國(guó)幅員遼闊,自然條件復(fù)雜,濕地物種多樣性極為豐富。中國(guó)濕地已知高等植物825種,被子植物639種,鳥類300余種,魚類1040種,其中許多是瀕危或者具有重大科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的類群。
2.調(diào)節(jié)局部小氣候:濕地碳的循環(huán)對(duì)全球氣候變化起著重要作用。濕地還是全球氮、硫、甲烷等物質(zhì)循環(huán)的重要控制因子。它還可以調(diào)節(jié)局部地域的小氣候。濕地是多水的自然體,由于濕地土壤積水或經(jīng)常處于過(guò)濕狀態(tài),水的熱容量大,地表增溫困難,而濕地蒸發(fā)是水面蒸發(fā)的2--3倍,蒸發(fā)量越大消耗熱量就越多,導(dǎo)致濕地地區(qū)氣溫降低,氣候較周邊地區(qū)冷濕。濕地的蒸騰作用可保持當(dāng)?shù)氐臐穸群徒涤炅?孟憲民,1999)。
3.減緩旱澇災(zāi)害:濕地是“蓄水、防洪的天然海綿”,能夠發(fā)揮調(diào)節(jié)河川涇流、補(bǔ)充地下水和維持區(qū)域水平衡的作用。
4.凈化環(huán)境:濕地植被減緩地表水流的速度,流速減慢和植物枝葉的阻擋,使水中泥沙得以沉降,同時(shí)經(jīng)過(guò)植物和土壤的生物代謝過(guò)程和物理化學(xué)作用,水中各種有機(jī)的和無(wú)機(jī)的溶解物和懸浮物被截流下來(lái),許多有毒有害的復(fù)合物被分解轉(zhuǎn)化為無(wú)害甚至有用的物質(zhì),這就使得水體澄清,達(dá)到凈化環(huán)境的目的。
以前,由于對(duì)濕地認(rèn)識(shí)上的不足,加上我國(guó)人多地少的國(guó)情,我國(guó)對(duì)濕地的利用主要是開墾種地,如北大荒變成北大倉(cāng)就是濕地的開發(fā)利用,雖然有一定的經(jīng)濟(jì)效益,但我們付出的生態(tài)環(huán)境代價(jià)是不可估量的。可喜的是我國(guó)對(duì)濕地的保護(hù)已經(jīng)走上了法制化的軌道。
三、結(jié)語(yǔ)
景觀生態(tài)規(guī)劃需要從戰(zhàn)略上把握全局,但具體到每一個(gè)景觀設(shè)計(jì)項(xiàng)目,還需要我們的景觀設(shè)計(jì)師結(jié)合實(shí)情實(shí)地,認(rèn)真地做好景觀生態(tài)系統(tǒng)的研究,切實(shí)保護(hù)和利用好我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:濱水生態(tài) 濕地景觀設(shè)計(jì) 可持續(xù)發(fā)展
1、前言
濕地主要是指水陸之間相互作用而形成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng),并且濕地一直被稱為“地球之腎”。然而城市濱水濕地被稱為“城市之腎”。通過(guò)對(duì)濱水濕地的景觀營(yíng)造進(jìn)行研究,從而使得生態(tài)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展得以實(shí)現(xiàn)。
2、濱水生態(tài)濕地的相關(guān)定義
濱水區(qū)是指水域和陸地之間的交界的地帶,并且也是人工景觀和自然地景之間融合的區(qū)域,因此在城市中,濱水區(qū)是最具生態(tài)價(jià)值的組成部分。
根據(jù)《濕地公約》中的定義可以看出,濕地主要是指天然、人工、長(zhǎng)久或者暫時(shí)的沼澤地或者水域地帶,并且在濕地中主要伴隨著靜止或流水,還包括了低潮時(shí)的水深低于6米的水域。在世界各地都分布著濕地,并且濕地也是自然界中生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng),從而成為人類最重要的環(huán)境資本。濱水濕地是一種自然濕地,它具有屬于自身的特點(diǎn)以及屬性。
3、濱水生態(tài)濕地的設(shè)計(jì)思想、原則以及途徑
3.1設(shè)計(jì)思想以及原則
濱水生態(tài)濕地設(shè)計(jì)思想主要是指自然式設(shè)計(jì)、鄉(xiāng)土化設(shè)計(jì)、保護(hù)性設(shè)計(jì)以及恢復(fù)性設(shè)計(jì)。濱水生態(tài)濕地設(shè)計(jì)原則主要包括以下幾個(gè)方面:第一,生態(tài)性原則。在營(yíng)造濱水濕地景觀的時(shí)候,要尊重自然,并且要按照每一個(gè)地區(qū)不同的情況來(lái)制定適合本地區(qū)的策略,與此同時(shí)要注重保護(hù)設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)原有的生態(tài)環(huán)境,這樣做不僅能夠維持區(qū)域的原始屬性,而且能夠使得原有的動(dòng)植物生態(tài)鏈不會(huì)遭到破壞。第二,功能性原則。在設(shè)計(jì)濕地景觀的時(shí)候,要充分考慮到滿足人類的相關(guān)需求,還要考慮到不同地域、文化背景以及人文環(huán)境對(duì)人們的不同需求。第三,文化性原則。在營(yíng)造濕地景觀的時(shí)候,要注重保留、發(fā)掘以及對(duì)當(dāng)?shù)氐臍v史文脈進(jìn)行恢復(fù)。
3.2設(shè)計(jì)途徑
3.2.1設(shè)計(jì)硬質(zhì)景觀
在進(jìn)行鋪裝工作的時(shí)候,要采用滲水資料,比如:植草磚、透水磚等,這樣做不僅能夠使得鋪裝的透水性能增強(qiáng),而且能夠?yàn)橹車参锾峁┝己玫纳L(zhǎng)環(huán)境。
然而,生態(tài)駁岸處理的類型主要包括以下幾個(gè)方面:第一,自然原型駁岸,在這個(gè)處理過(guò)程中,保護(hù)岸堤的時(shí)候通過(guò)采用植物材料,從而能夠保護(hù)岸堤的自然屬性。第二,自然型駁岸,在種植植物的過(guò)程中,要采用天然石材或者木材護(hù)底等,從而使得岸堤的抗洪性能得到增強(qiáng)。第三,人工自然型駁岸,在進(jìn)行自然護(hù)堤過(guò)程中,要通過(guò)采用鋼筋混凝土等相關(guān)的材料,從而使得護(hù)堤的抗洪能力得到提高。
3.2.2植物景觀設(shè)計(jì)
在選擇植物的時(shí)候,要堅(jiān)持適地適樹的原則,并且要充分結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?、土壤以及人文景觀條件,從而使得耐污凈化能力增強(qiáng),并且促使?jié)竦赜谐渥愕闹参锔采w。在選用水生植物上主要包括以下幾個(gè)方面:挺水植物、浮水植物、沉水植物,從而不僅能夠起到凈化水體的作用,而且能夠起到豐富岸線的作用。與此同時(shí)在營(yíng)造濱水濕地植物景觀的時(shí)候,要不斷增加鳥嗜植物的種類以及數(shù)量,從而能夠吸引更多的鳥類,從而使得濕地的生機(jī)得到增加。通過(guò)鳥嗜植物不僅可以為鳥類提供棲息以及筑巢的場(chǎng)所,而且能夠營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境。
3.2.3人文景觀設(shè)計(jì)
濱水濕地的人文景觀就是指與濕地景觀有關(guān)的文化景觀,并且人文景觀要素的根本就是指濕地的歷史文脈以及對(duì)傳統(tǒng)文化的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)濱水濕地型景觀的時(shí)候,不僅要注重歷史、民族以及地方的文化,而且設(shè)計(jì)人員要用心靈感悟,不斷挖掘本土文化的內(nèi)涵,從而能夠?qū)I水濕地的歷史連續(xù)感以及鄉(xiāng)土氣息有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí),最終促使?jié)竦夭粌H具有歸屬感,而且也要具有文化意境。
3.2.4水環(huán)境的設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)濕地景觀中,水是靈魂,與此同時(shí)要注重水景觀的設(shè)計(jì),并且要注重水環(huán)境的設(shè)計(jì)以及修復(fù)。在設(shè)計(jì)水岸的時(shí)候,要通過(guò)使用天然材料以及軟鋪裝的構(gòu)造做法來(lái)進(jìn)行,并且要讓雨水滲入到地下,從而能夠形成良好的地表水循環(huán)系統(tǒng),起到保護(hù)地下水資源的作用。除此之外,還可以充分利用河流的微地貌以及水動(dòng)力的相關(guān)作用,從而能夠?qū)⑸鷳B(tài)修復(fù)技術(shù)以及園林造景技術(shù)充分的結(jié)合起來(lái),達(dá)到修復(fù)水環(huán)境的作用。
在水環(huán)境修復(fù)過(guò)程中,濱水濕地要選用污水凈化物理系統(tǒng)以及人工濕地系統(tǒng)的方式,從而使得濱水河流的生態(tài)修復(fù)得以實(shí)現(xiàn)。人工濕地系統(tǒng)的凈水過(guò)程主要是一個(gè)自然生態(tài)過(guò)程,從而能夠?yàn)樵靾@藝術(shù)提供良好的條件。
4、濱水濕地的生態(tài)保護(hù)
4.1對(duì)濕地的生物多樣性進(jìn)行保護(hù)
在濕地生態(tài)系統(tǒng)中,野生植物以及動(dòng)物資源比較繁多,因此在規(guī)劃過(guò)程中要充分考慮到這些動(dòng)植物的特點(diǎn)。與此同時(shí)要保護(hù)以及恢復(fù)環(huán)境,為動(dòng)植物發(fā)展提供良好的環(huán)境空間,從而能夠使得城市濕地生物物種的多樣性得到提高。除此之外,要對(duì)各類濕地資源的開發(fā)利用進(jìn)行嚴(yán)格控制,從而使得濕地水體、生物以及礦物之間的平衡性以及穩(wěn)定性得以保持,以防資源的枯竭。在規(guī)劃設(shè)計(jì)濕地景觀的時(shí)候,要堅(jiān)持保護(hù)性開發(fā)的原則,不斷促使?jié)竦氐目沙掷m(xù)發(fā)展。
4.2促使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)的連貫性得以保護(hù)
濕地生態(tài)系統(tǒng)是由一系列的要素組合而成,從而形成了濕地生態(tài)系統(tǒng)中各種復(fù)雜的生態(tài)過(guò)程中,比如:水體凈化過(guò)程以及各要素之間的流動(dòng)過(guò)程等。通過(guò)這些過(guò)程可以促使?jié)竦叵到y(tǒng)的穩(wěn)定性得以維持,因此要注重濕地與其周邊自然環(huán)境的連續(xù)性,從而為各種野生植物提供良好的棲息場(chǎng)所。
4.3促使?jié)竦丨h(huán)境的零污染性得到保護(hù)
在規(guī)劃以及建設(shè)濕地的過(guò)程中,要嚴(yán)禁排放污染物,從而能夠保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。在處理過(guò)程中,要使用清潔能源,比如:太陽(yáng)能,保護(hù)濕地環(huán)境的零污染性。
5、結(jié)束語(yǔ)
在規(guī)劃設(shè)計(jì)濕地景觀的時(shí)候,要順應(yīng)自然規(guī)律,從而使得自然資源得到保護(hù)。與此同時(shí)要考慮到環(huán)境效益,并且充分發(fā)揮濕地在美化城市環(huán)境中的作用。在規(guī)劃濕地的時(shí)候,不僅要充分發(fā)揮其功能,而且要充分考慮可持續(xù)發(fā)展的作用,真正做到人與自然的和諧發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]梁會(huì)民.城市公園的生態(tài)重塑——以玄武湖公園為例[J].林業(yè)科技開發(fā).2011(06):67-69.
[關(guān)鍵詞] 確定依據(jù) 自然保護(hù)區(qū) 保護(hù)范圍 外來(lái)物種引進(jìn) 措施 法律制度
1992年將生物多樣性定義為:指所有來(lái)源的活的生物體中的變異型,這些來(lái)源除其他外包括陸地,海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其構(gòu)成的生態(tài)綜合體;這包括物種內(nèi),物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。自此,各種關(guān)于生物多樣性保護(hù)的思想和活動(dòng)應(yīng)運(yùn)而生,其中,確定生物多樣性保護(hù)對(duì)象的范圍及其依據(jù)已經(jīng)是當(dāng)今理論界研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題,并且成為我國(guó)生物多樣性保護(hù)立法的基礎(chǔ)和首要任務(wù)。
一、我國(guó)生物多樣性保護(hù)的依據(jù)
1.生物多樣性的決定因素及保護(hù)生物多樣性的目的
生物多樣性,取決于生態(tài)系統(tǒng)中生物鏈的穩(wěn)定性。而生物鏈的穩(wěn)定性又是由環(huán)境決定的, 因此,生物多樣性的狀況最終由其生存環(huán)境和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)決定。關(guān)于生物多樣性保護(hù)的目的,使物種在自然系統(tǒng)中充分發(fā)揮各自的作用,結(jié)構(gòu)性和功能性得以保證,從而維持整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和豐富多彩。
2.生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)
(1)生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)的理論關(guān)系
目前,我國(guó)生物多樣性保護(hù)主要集中在瀕危物種上,而事實(shí)證明,我們未來(lái)的工作必然轉(zhuǎn)向生態(tài)系統(tǒng)功能上。保護(hù)生物多樣性的目的是為了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和人類的可持續(xù)發(fā)展,生物多樣性的價(jià)值不僅體現(xiàn)在瀕危物種上,更重要的體現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)和與人類的關(guān)系上。人們關(guān)心生物多樣性的喪失對(duì)人類生存的威脅,首先會(huì)注意到最易滅絕的物種上, 越是瀕危越重要,這一點(diǎn)是非常合理的, 然而,隨著實(shí)踐的發(fā)展,人們便會(huì)認(rèn)識(shí)到物種與森林保護(hù)、濕地保護(hù)和生物圈等有著更為重要的關(guān)系生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)的平衡才是最終目標(biāo)。
(2)自然保護(hù)區(qū)在生物多樣性保護(hù)中的有效性分析
自然保護(hù)區(qū)是指為了保護(hù)珍貴和瀕危動(dòng)、植物以及各種典型的生態(tài)系統(tǒng),保護(hù)珍貴的地質(zhì)剖面,為進(jìn)行自然保護(hù)教育、科研和宣傳活動(dòng)提供場(chǎng)所,并在指定的區(qū)域內(nèi)開展旅游和生產(chǎn)活動(dòng)而劃定的特殊區(qū)域的總稱。世界各國(guó)劃出一定的范圍來(lái)保護(hù)珍貴的動(dòng)、植物及其棲息地已有很長(zhǎng)的歷史淵源,一般都把1872年經(jīng)美國(guó)政府批準(zhǔn)建立的第一個(gè)國(guó)家公園――黃石公園看作是世界上最早的自然保護(hù)區(qū)。20世紀(jì)以來(lái)自然保護(hù)區(qū)事業(yè)發(fā)展很快,目前全世界自然保護(hù)區(qū)的數(shù)量和面積不斷增加,并成為一個(gè)國(guó)家文明與進(jìn)步的象征之一。截止2007年,中國(guó)也已建立各級(jí)自然保護(hù)區(qū)900多處,大家普遍認(rèn)為,自然保護(hù)區(qū)在涵養(yǎng)水源、保持水土、改善環(huán)境和保持生態(tài)平衡等方面發(fā)揮了重要作用,特別是對(duì)瀕危,珍稀物種的繁殖、馴化貢獻(xiàn)尤為重大.而我認(rèn)為,看到自然保護(hù)區(qū)效果的同時(shí)其負(fù)面影響也值得探討:這種保護(hù)技術(shù)雖然在短期內(nèi)起到了保護(hù)物種生存的目的,但它將動(dòng)物與其自然棲息地隔離開來(lái),不同程度的干擾了生態(tài)進(jìn)程, 物種與環(huán)境,物種與物種之間的演化過(guò)程就此消失,是目前生物多樣性保護(hù)的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn).以大熊貓保護(hù)為例,建立專門的保護(hù)區(qū)使其在一定程度上回歸了自然生態(tài)環(huán)境,在人工幫助下繁衍生息,但本質(zhì)仍是被保護(hù)而非自然生存狀態(tài),它作為生態(tài)系統(tǒng)元素的一部分,功能并沒有得到發(fā)揮,其野性和生存能力不是加強(qiáng)了,而是大大減弱了,長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái),反而不利于其未來(lái)的發(fā)展.此外,自然保護(hù)區(qū)的經(jīng)營(yíng)和管理也已出現(xiàn)問(wèn)題,主管部門較多 ,各自為政,影響了整體規(guī)劃;許多保護(hù)區(qū)由于國(guó)家和地方政府沒有提供足夠的經(jīng)費(fèi),而不得不面對(duì)現(xiàn)實(shí),通過(guò)各種途徑增加收入, 把開發(fā)利用保護(hù)區(qū)的旅游資源與其他生物資源作為保護(hù)區(qū)增加收入的主要途徑;部分地區(qū)由于資源緊張,還出現(xiàn)了居民和保護(hù)區(qū)爭(zhēng)奪資源使用權(quán)的現(xiàn)象,這些因素都影響了保護(hù)生態(tài)環(huán)境,保護(hù)物種目的的發(fā)揮,因此, 自然保護(hù)區(qū)的有效性問(wèn)題至得認(rèn)真商榷。
3.生物多樣性的區(qū)域性
(1)生物多樣性的區(qū)域性理論
不同的物種適應(yīng)不同的地理和氣候條件,生物多樣性保護(hù)并不意味著地球上每一個(gè)角落的生物都一樣多,結(jié)構(gòu)都完全相同。不同地區(qū)都有適合其條件而生長(zhǎng)的物種,該物種在此地?cái)?shù)量多起積極作用,在另一地方則可能相反。例如外來(lái)物種入侵問(wèn)題,由于人們對(duì)物種特性的不了解,致使某個(gè)物種的引進(jìn)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)。系統(tǒng)造成了極為嚴(yán)重的破壞。由此可見,物種的區(qū)域性本身就是生物多樣性保護(hù)的一個(gè)重要方面。
(2)外來(lái)物種引進(jìn)在生物多樣性保護(hù)中的有效性分析
為了生物多樣性保護(hù)工作的開展,一段時(shí)間內(nèi)我們便將引進(jìn)外來(lái)物種作為快速增加物種數(shù)量的重要手段,這種方法短期內(nèi)看似有效,卻帶來(lái)了一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)和影響深刻的大問(wèn)題,即外來(lái)物種入侵: 生態(tài)系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期進(jìn)化形成的,系統(tǒng)中的物種經(jīng)過(guò)上百年、上千年的競(jìng)爭(zhēng)和適應(yīng),才形成了現(xiàn)在相互依賴又互相制約的密切關(guān)系。一個(gè)外來(lái)物種引入后,有可能因不能適應(yīng)新環(huán)境而被排斥在系統(tǒng)之外,必須要有人的幫助才能勉強(qiáng)生存;也有可能因新的環(huán)境中沒有相抗衡或制約它的生物而成為真正的入侵者,打破平衡,改變或破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。以“紫色惡魔”的鳳眼蓮即俗稱的“水葫蘆”為例,1884年,原產(chǎn)于南美洲委內(nèi)瑞拉的鳳眼蓮被送到了美國(guó)新奧爾良的博覽會(huì)上,來(lái)自世界各國(guó)的人見其花朵艷麗無(wú)比,便將其作為觀賞植物帶回了各自的國(guó)家,殊不知繁殖能力極強(qiáng)的鳳眼蓮便從此成為各國(guó)大傷腦筋的頭號(hào)有害植物。在非洲,鳳眼蓮遍布尼羅河;在泰國(guó),鳳眼蓮布滿湄南河;而美國(guó)南部沿墨西哥灣內(nèi)陸河流水道,也被密密層層的鳳眼蓮堵得水泄不通,不僅導(dǎo)致船只無(wú)法通行,還導(dǎo)致魚蝦絕跡,河水臭氣熏天;而我國(guó)的云南滇池,也曾因?yàn)樗J瘋狂蔓延而被專家指稱患上了“生態(tài)癌癥”。由此可見,盲目引進(jìn)外來(lái)物種,不僅不能促進(jìn)生物多樣性保護(hù)工作的開展,嚴(yán)重的情況下還可能發(fā)展為一場(chǎng)生態(tài)災(zāi)難。
二、我國(guó)生物多樣性保護(hù)的范圍
生物多樣性保護(hù)對(duì)象的范圍包括哪些,主要有兩種觀點(diǎn):一種認(rèn)為,保護(hù)生物多樣性就是要采取措施保護(hù)瀕危及珍稀物種,減小物種滅絕速度.另一種則認(rèn)為, 保護(hù)生物多樣性,那就是保護(hù)所有生物,任何物種都不應(yīng)從生態(tài)系統(tǒng)中消失.這兩種觀點(diǎn)都是片面的,確定生物多樣性的保護(hù)對(duì)象必須有科學(xué)的依據(jù),以下兩個(gè)問(wèn)題值得大家商榷:
1.是否每一個(gè)物種都應(yīng)受到保護(hù)
從各類研究數(shù)字可以看出,生物多樣性保護(hù)的現(xiàn)狀是不容樂觀的,過(guò)去60萬(wàn)年間10萬(wàn)種左右的物種才消失,而現(xiàn)在每一個(gè)小時(shí)就會(huì)消失一種生物,物種滅絕的速度是相當(dāng)驚人,自1600年以來(lái), 人類已經(jīng)導(dǎo)致75%的物種滅絕。由此,許多人提出,保護(hù)生物多樣性就是要保護(hù)地球上所有存在的物種,使物種的數(shù)量保持在最大數(shù)目.我認(rèn)為這一點(diǎn)是需要認(rèn)真考慮的:從進(jìn)化論而言,每一個(gè)物種在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中能保存下來(lái),都有它的合理性.但同時(shí),自然界也遵循自然選擇的規(guī)律,隨時(shí)淘汰那些不符合環(huán)境,地理狀況及氣候物種,達(dá)到自然狀態(tài)的最優(yōu)化.生態(tài)系統(tǒng)中所有物種都是彼此聯(lián)系的,但它們的作用并不完全相同,某一個(gè)物種滅絕、或者瀕危,并不足以使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生根本性的改變,關(guān)鍵還要看滅絕或?yàn)l危的是什么樣的物種,因此,保護(hù)生物多樣性并不是簡(jiǎn)單的保護(hù)所有物種,而是要盡可能的減少人類活動(dòng)對(duì)自然和環(huán)境的影響,使不該滅絕的物種降低滅絕的危險(xiǎn)。
2.物種的保護(hù)應(yīng)注重量和質(zhì)的結(jié)合
目前,我國(guó)已經(jīng)采取許多措施開展生物多樣性保護(hù)工作,取得了明顯效果,所建的自然保護(hù)區(qū)涵蓋了我國(guó)70%的陸地生物系統(tǒng)、80%的野生動(dòng)物和60%的高等植物,使絕大多數(shù)珍稀瀕危野生動(dòng)植物得到保護(hù).我們?cè)诒Wo(hù)物種上做出的成績(jī)值得肯定,另一方面,還應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到物種質(zhì)量的重要性.保護(hù)生物多樣性不單單是盲目的維持和增加物種的絕對(duì)數(shù)量,還要考慮物種的未來(lái)發(fā)展,其年齡結(jié)構(gòu)必須合理,性別結(jié)構(gòu)必須穩(wěn)定,優(yōu)勢(shì)基因必須發(fā)揚(yáng),從整體上提高物種的質(zhì)量,才能適應(yīng)環(huán)境的變化和生態(tài)系統(tǒng)本身的需求。
三 我國(guó)生物多樣性保護(hù)應(yīng)采取的措施
保護(hù)生物多樣性是我國(guó)目前的一個(gè)重要任務(wù),確定好生物多樣性保護(hù)的對(duì)象及其依據(jù),完善相關(guān)法律制度首當(dāng)其沖,我認(rèn)為,實(shí)踐中應(yīng)該對(duì)各個(gè)物種的情況具體分析,采取不同的保護(hù)措施:
1.就地保護(hù):為了保護(hù)生物多樣性,把包含保護(hù)對(duì)象在內(nèi)的一定面積的陸地或水體劃分出來(lái),進(jìn)行保護(hù)和管理。就地保護(hù)的對(duì)象,主要包括有代表性的自然生態(tài)系統(tǒng)和珍稀瀕危動(dòng)植物的天然集中分布區(qū)等. 目前,全世界的生態(tài)專家已經(jīng)得到一個(gè)共識(shí),如果你要去保護(hù)野生動(dòng)物,那么最好的理念就是在野生動(dòng)物的家鄉(xiāng)、原始棲息地去保護(hù)它。比如說(shuō)保護(hù)大熊貓,不是將其放在動(dòng)物園里,而是將它放到保護(hù)區(qū)內(nèi)更為合理。當(dāng)然,待情況轉(zhuǎn)好后,大熊貓的最后歸宿不是被人們養(yǎng)起來(lái),而是被放歸大自然自由生存.就地保護(hù)是現(xiàn)今我國(guó)最重要,涉及面最廣的一項(xiàng)保護(hù)措施。
2.遷地保護(hù):為了保護(hù)生物多樣性,把因生存條件不復(fù)存在,物種數(shù)量極少或難以找到配偶等原因,而生存和繁衍受到嚴(yán)重威脅的物種遷出原地,移入到動(dòng)物園、植物園、水族館和瀕危動(dòng)物繁育中心,進(jìn)行特殊的保護(hù)和管理。遷地保護(hù)為行將滅絕的生物提供了生存的最后機(jī)會(huì),然而,將物種放進(jìn)動(dòng)物園,植物園是不是就達(dá)到最終目的了,答案是否定的,遷地保護(hù)目的是使即將滅絕的物種找到一個(gè)暫時(shí)生存的空間,待其元?dú)獾玫交謴?fù),具備自然生存能力的時(shí)候,重新回到生態(tài)系統(tǒng)中,發(fā)揮應(yīng)有的作用。遷地保護(hù)是就地保護(hù)的一個(gè)重要補(bǔ)充。
3.建立基因庫(kù)
為了保護(hù)生物多樣性,人們已經(jīng)開始了一項(xiàng)新的計(jì)劃,建立基因庫(kù),來(lái)實(shí)現(xiàn)保存物種的愿望??萍几咚侔l(fā)展的今天,我們把各種珍稀動(dòng)物的胚胎、基因冰凍起阿種措施聽起來(lái)可以解決一切問(wèn)題,實(shí)踐中必須予以嚴(yán)格控制。因?yàn)樗欢軌虺潭壬咸魬?zhàn)了大自然的生存規(guī)律,一旦濫用會(huì)對(duì)人類和生態(tài)系統(tǒng)造成無(wú)法彌補(bǔ)的后果。
4.為了保證生物多樣性保護(hù)工作的順利高效開展,我們必須運(yùn)用法律手段,完善相關(guān)法律制度:第一,補(bǔ)充自然保護(hù)區(qū)制度,明確保護(hù)區(qū)的設(shè)立和管理體制。第二,建立嚴(yán)格的控制外來(lái)物種入侵制度。從維護(hù)國(guó)家和地區(qū)生態(tài)安全的角度出發(fā),加強(qiáng)對(duì)外來(lái)物種引入的評(píng)估和審批,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)督管理.如加強(qiáng)生物引種,交通運(yùn)輸,國(guó)際貨物貿(mào)易等分方面的監(jiān)督,建立生物引進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等。第三,建立基金制度。要有效的保護(hù)生物多樣性就要有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ).有關(guān)部門應(yīng)建立完善的基金制度,保證國(guó)家專門撥款,爭(zhēng)取個(gè)人,社會(huì)和國(guó)際組織的捐款和援助,為實(shí)踐工作的開展提供強(qiáng)有力的財(cái)力支持。
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