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序論:在您撰寫目前生物多樣性的狀況時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
①評估國家層級所有已知生物物種保育的現況。一是編制生物保育紅皮書。二是制定生物保育和可持續利用的方法論或議定模式,目前生物保育及可持續利用的準則與指標仍在研議中,森林可持續經營的準則與指標建立,已列入林業試驗所重要研究課題的中。②保育生物多樣性。一是3.60%受威脅生物物種,有效保存于可查詢的遷地基地中。園林是最重要的遷地保育基地,在最新的生物白皮書未完成修訂前,仍需依據現有資料,完成園林物種保存任務。二是10%受威脅生物物種納入復育計劃(方法同上)。三是針對具威脅的至少100種外來物種制定管理計劃,進行限期研究。③以可持續方式利用生物多樣性。遏止生物多樣性資源及其伴隨的傳統知識減少狀況,對于民俗生物、民族生物及傳統知識與技術的確認與應用,需有更明確的資源投入研究。④促進生物多樣性教育及公眾認知。規劃并執行生物保育教育、宣傳和大眾傳播計劃。
目前林業部門及相關生態研究所均已制定年度自然教育計劃,但仍應成立宣傳報刊,統籌其成果與績效成為國家報告。⑤生物多樣性保育的能力建構。一是規劃并執行生物保育能力建構/人力培訓工作坊計劃。二是強化東亞地區的區域網絡合作。
生物多樣性推動方案已于2011年底完成第1階段工作,目前正在進行第2階段的開始。但在邁向2015年目標的過程中,若干可能干擾保育推動的問題已明顯浮現。一方面各機構對國際相關信息的獲取能力有限,另一方面則是陷于生態與經濟兩難的舊思維,致使相關機構對生物多樣性的重視程度不一,共識難以達成。生物多樣性保育工作的開展既屬國家政策,也是展現我國國際責任的一面,應根據當前形式選擇適當可行的行動計劃。
關鍵詞:園林;生物;多元化;保育
1 園林生物多元化保育方略
1.1 園林的功能定位
園林是一個國家重視環境質量、生物資源與文明進步的一項重要指標。園林不僅能夠保育生物物種及基因資源的多樣性,有效發揮遷地保育及部分就地保育的功能,同時也可供作科學研究、自然教育、生態旅游的園地。目前我國擁有諸多的規模大小不同的園林,但真正名列國際園林保育聯盟(Botanic Gardens Conservation International,簡稱BGCI)名錄者,卻不多。園林的定位及特色必須具有其不可取代之意義,才能凸顯其保育、科學研究及教育價值,而園林的生物遷地保育(Ex situ conservation)功能,在生物多樣性公約中是被強調的。
1.2 全球生物保育方略簡介
2002年在荷蘭海牙召開的生物多樣性公約締約方大會第6屆會議(COP 6 of CBD),除了通過生物多樣性公約策略規劃之外,也一致通過全球生物保育方略(Global Strategy for Plant Conservation,簡稱GSPC),其中明確制定未來必須達成的生物保育16項目標。簡述如下:編制可以廣泛提供的已知生物物種工作清單,作為制定世界生物大全的步驟之一;評估國家、區域和國際各級所有已知生物物種保育的現況;根據研究成果和實際經驗,制定保育和可持續利用生物的議定模式;世界每個生態地區至少10%的面積得到有效的保育;世界最重要生物多樣性地區的50%獲得確實保育;至少確保30%的生產土地是根據保育生物多樣性原則進行管理;使世界受威脅物種的60%得到就地保育;受威脅生物物種的60%,保存于可查詢的遷地基地,最好是在原產國,并將其中10%列入復育方案;5種和其他具有社會經濟價值的主要生物物種中,70%的遺傳多樣性得到保育,相關的地方和原住民知識得到有效保存;針對威脅原生生物、生物群落和相關生境以及生態系的至少100種外來物種制定管理計劃;確保沒有任何野生生物物種因國際貿易而瀕臨滅絕;至少30%以生物為原料的產品應來自可持續經營的生物材料;針對可維持生計、糧食安全和保健的生物資源,以及相關地方和原住民知識、創新和做法等,應遏止其減少;將生物多樣性的重要性和保育生物多樣性的必要性列入傳播、教育和大眾宣傳方案;根據本國需要,增加從事生物保育、經過培訓并擁有適當設備的專業人員,以實現本策略各項目標;在國家、區域和國際各級建立或加強生物保育行動網絡。
2 以園林為基地的生物保育策略
①評估國家層級所有已知生物物種保育的現況。一是編制生物保育紅皮書。二是制定生物保育和可持續利用的方法論或議定模式,目前生物保育及可持續利用的準則與指標仍在研議中,森林可持續經營的準則與指標建立,已列入林業試驗所重要研究課題的中。②保育生物多樣性。一是3.60%受威脅生物物種,有效保存于可查詢的遷地基地中。園林是最重要的遷地保育基地,在最新的生物白皮書未完成修訂前,仍需依據現有資料,完成園林物種保存任務。二是10%受威脅生物物種納入復育計劃(方法同上)。三是針對具威脅的至少100種外來物種制定管理計劃,進行限期研究。③以可持續方式利用生物多樣性。遏止生物多樣性資源及其伴隨的傳統知識減少狀況,對于民俗生物、民族生物及傳統知識與技術的確認與應用,需有更明確的資源投入研究。④促進生物多樣性教育及公眾認知。規劃并執行生物保育教育、宣傳和大眾傳播計劃。目前林業部門及相關生態研究所均已制定年度自然教育計劃,但仍應成立宣傳報刊,統籌其成果與績效成為國家報告。⑤生物多樣性保育的能力建構。一是規劃并執行生物保育能力建構/人力培訓工作坊計劃。二是強化東亞地區的區域網絡合作。
3 結語
生物多樣性推動方案已于2011年底完成第1階段工作,目前正在進行第2階段的開始。但在邁向2015年目標的過程中,若干可能干擾保育推動的問題已明顯浮現。一方面各機構對國際相關信息的獲取能力有限,另一方面則是陷于生態與經濟兩難的舊思維,致使相關機構對生物多樣性的重視程度不一,共識難以達成。生物多樣性保育工作的開展既屬國家政策,也是展現我國國際責任的一面,應根據當前形式選擇適當可行的行動計劃。EABGN的成立宗旨,一方面是要通過各會員園林發揮各自生物資源保育的功能,另一方面也希望借助多邊人員與信息交流而落實生物資源的可持續發展,這也顯現國際間對園林功能確實寄予重望。EABGN既然是東亞地區最主要的生物保育國際組織,其與全球性的BGCI關系密切,且我國均可積極參與兩大組織的活動,把握參與國際社會的良好渠道。
參考文獻
[關鍵詞] 確定依據 自然保護區 保護范圍 外來物種引進 措施 法律制度
1992年將生物多樣性定義為:指所有來源的活的生物體中的變異型,這些來源除其他外包括陸地,海洋和其他水生生態系統及其構成的生態綜合體;這包括物種內,物種之間和生態系統的多樣性。自此,各種關于生物多樣性保護的思想和活動應運而生,其中,確定生物多樣性保護對象的范圍及其依據已經是當今理論界研究的一個熱點問題,并且成為我國生物多樣性保護立法的基礎和首要任務。
一、我國生物多樣性保護的依據
1.生物多樣性的決定因素及保護生物多樣性的目的
生物多樣性,取決于生態系統中生物鏈的穩定性。而生物鏈的穩定性又是由環境決定的, 因此,生物多樣性的狀況最終由其生存環境和整個生態系統決定。關于生物多樣性保護的目的,使物種在自然系統中充分發揮各自的作用,結構性和功能性得以保證,從而維持整個生態系統的穩定和豐富多彩。
2.生物多樣性與生態系統
(1)生物多樣性與生態系統的理論關系
目前,我國生物多樣性保護主要集中在瀕危物種上,而事實證明,我們未來的工作必然轉向生態系統功能上。保護生物多樣性的目的是為了整個生態系統的平衡和人類的可持續發展,生物多樣性的價值不僅體現在瀕危物種上,更重要的體現在生態系統和與人類的關系上。人們關心生物多樣性的喪失對人類生存的威脅,首先會注意到最易滅絕的物種上, 越是瀕危越重要,這一點是非常合理的, 然而,隨著實踐的發展,人們便會認識到物種與森林保護、濕地保護和生物圈等有著更為重要的關系生物多樣性與生態系統的平衡才是最終目標。
(2)自然保護區在生物多樣性保護中的有效性分析
自然保護區是指為了保護珍貴和瀕危動、植物以及各種典型的生態系統,保護珍貴的地質剖面,為進行自然保護教育、科研和宣傳活動提供場所,并在指定的區域內開展旅游和生產活動而劃定的特殊區域的總稱。世界各國劃出一定的范圍來保護珍貴的動、植物及其棲息地已有很長的歷史淵源,一般都把1872年經美國政府批準建立的第一個國家公園――黃石公園看作是世界上最早的自然保護區。20世紀以來自然保護區事業發展很快,目前全世界自然保護區的數量和面積不斷增加,并成為一個國家文明與進步的象征之一。截止2007年,中國也已建立各級自然保護區900多處,大家普遍認為,自然保護區在涵養水源、保持水土、改善環境和保持生態平衡等方面發揮了重要作用,特別是對瀕危,珍稀物種的繁殖、馴化貢獻尤為重大.而我認為,看到自然保護區效果的同時其負面影響也值得探討:這種保護技術雖然在短期內起到了保護物種生存的目的,但它將動物與其自然棲息地隔離開來,不同程度的干擾了生態進程, 物種與環境,物種與物種之間的演化過程就此消失,是目前生物多樣性保護的一個嚴峻挑戰.以大熊貓保護為例,建立專門的保護區使其在一定程度上回歸了自然生態環境,在人工幫助下繁衍生息,但本質仍是被保護而非自然生存狀態,它作為生態系統元素的一部分,功能并沒有得到發揮,其野性和生存能力不是加強了,而是大大減弱了,長遠看來,反而不利于其未來的發展.此外,自然保護區的經營和管理也已出現問題,主管部門較多 ,各自為政,影響了整體規劃;許多保護區由于國家和地方政府沒有提供足夠的經費,而不得不面對現實,通過各種途徑增加收入, 把開發利用保護區的旅游資源與其他生物資源作為保護區增加收入的主要途徑;部分地區由于資源緊張,還出現了居民和保護區爭奪資源使用權的現象,這些因素都影響了保護生態環境,保護物種目的的發揮,因此, 自然保護區的有效性問題至得認真商榷。
3.生物多樣性的區域性
(1)生物多樣性的區域性理論
不同的物種適應不同的地理和氣候條件,生物多樣性保護并不意味著地球上每一個角落的生物都一樣多,結構都完全相同。不同地區都有適合其條件而生長的物種,該物種在此地數量多起積極作用,在另一地方則可能相反。例如外來物種入侵問題,由于人們對物種特性的不了解,致使某個物種的引進對當地生態。系統造成了極為嚴重的破壞。由此可見,物種的區域性本身就是生物多樣性保護的一個重要方面。
(2)外來物種引進在生物多樣性保護中的有效性分析
為了生物多樣性保護工作的開展,一段時間內我們便將引進外來物種作為快速增加物種數量的重要手段,這種方法短期內看似有效,卻帶來了一個長遠和影響深刻的大問題,即外來物種入侵: 生態系統是經過長期進化形成的,系統中的物種經過上百年、上千年的競爭和適應,才形成了現在相互依賴又互相制約的密切關系。一個外來物種引入后,有可能因不能適應新環境而被排斥在系統之外,必須要有人的幫助才能勉強生存;也有可能因新的環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,改變或破壞當地的生態環境。以“紫色惡魔”的鳳眼蓮即俗稱的“水葫蘆”為例,1884年,原產于南美洲委內瑞拉的鳳眼蓮被送到了美國新奧爾良的博覽會上,來自世界各國的人見其花朵艷麗無比,便將其作為觀賞植物帶回了各自的國家,殊不知繁殖能力極強的鳳眼蓮便從此成為各國大傷腦筋的頭號有害植物。在非洲,鳳眼蓮遍布尼羅河;在泰國,鳳眼蓮布滿湄南河;而美國南部沿墨西哥灣內陸河流水道,也被密密層層的鳳眼蓮堵得水泄不通,不僅導致船只無法通行,還導致魚蝦絕跡,河水臭氣熏天;而我國的云南滇池,也曾因為水葫蘆瘋狂蔓延而被專家指稱患上了“生態癌癥”。由此可見,盲目引進外來物種,不僅不能促進生物多樣性保護工作的開展,嚴重的情況下還可能發展為一場生態災難。
二、我國生物多樣性保護的范圍
生物多樣性保護對象的范圍包括哪些,主要有兩種觀點:一種認為,保護生物多樣性就是要采取措施保護瀕危及珍稀物種,減小物種滅絕速度.另一種則認為, 保護生物多樣性,那就是保護所有生物,任何物種都不應從生態系統中消失.這兩種觀點都是片面的,確定生物多樣性的保護對象必須有科學的依據,以下兩個問題值得大家商榷:
1.是否每一個物種都應受到保護
從各類研究數字可以看出,生物多樣性保護的現狀是不容樂觀的,過去60萬年間10萬種左右的物種才消失,而現在每一個小時就會消失一種生物,物種滅絕的速度是相當驚人,自1600年以來, 人類已經導致75%的物種滅絕。由此,許多人提出,保護生物多樣性就是要保護地球上所有存在的物種,使物種的數量保持在最大數目.我認為這一點是需要認真考慮的:從進化論而言,每一個物種在長期進化過程中能保存下來,都有它的合理性.但同時,自然界也遵循自然選擇的規律,隨時淘汰那些不符合環境,地理狀況及氣候物種,達到自然狀態的最優化.生態系統中所有物種都是彼此聯系的,但它們的作用并不完全相同,某一個物種滅絕、或者瀕危,并不足以使生態系統發生根本性的改變,關鍵還要看滅絕或瀕危的是什么樣的物種,因此,保護生物多樣性并不是簡單的保護所有物種,而是要盡可能的減少人類活動對自然和環境的影響,使不該滅絕的物種降低滅絕的危險。
2.物種的保護應注重量和質的結合
目前,我國已經采取許多措施開展生物多樣性保護工作,取得了明顯效果,所建的自然保護區涵蓋了我國70%的陸地生物系統、80%的野生動物和60%的高等植物,使絕大多數珍稀瀕危野生動植物得到保護.我們在保護物種上做出的成績值得肯定,另一方面,還應該充分認識到物種質量的重要性.保護生物多樣性不單單是盲目的維持和增加物種的絕對數量,還要考慮物種的未來發展,其年齡結構必須合理,性別結構必須穩定,優勢基因必須發揚,從整體上提高物種的質量,才能適應環境的變化和生態系統本身的需求。
三 我國生物多樣性保護應采取的措施
保護生物多樣性是我國目前的一個重要任務,確定好生物多樣性保護的對象及其依據,完善相關法律制度首當其沖,我認為,實踐中應該對各個物種的情況具體分析,采取不同的保護措施:
1.就地保護:為了保護生物多樣性,把包含保護對象在內的一定面積的陸地或水體劃分出來,進行保護和管理。就地保護的對象,主要包括有代表性的自然生態系統和珍稀瀕危動植物的天然集中分布區等. 目前,全世界的生態專家已經得到一個共識,如果你要去保護野生動物,那么最好的理念就是在野生動物的家鄉、原始棲息地去保護它。比如說保護大熊貓,不是將其放在動物園里,而是將它放到保護區內更為合理。當然,待情況轉好后,大熊貓的最后歸宿不是被人們養起來,而是被放歸大自然自由生存.就地保護是現今我國最重要,涉及面最廣的一項保護措施。
2.遷地保護:為了保護生物多樣性,把因生存條件不復存在,物種數量極少或難以找到配偶等原因,而生存和繁衍受到嚴重威脅的物種遷出原地,移入到動物園、植物園、水族館和瀕危動物繁育中心,進行特殊的保護和管理。遷地保護為行將滅絕的生物提供了生存的最后機會,然而,將物種放進動物園,植物園是不是就達到最終目的了,答案是否定的,遷地保護目的是使即將滅絕的物種找到一個暫時生存的空間,待其元氣得到恢復,具備自然生存能力的時候,重新回到生態系統中,發揮應有的作用。遷地保護是就地保護的一個重要補充。
3.建立基因庫
為了保護生物多樣性,人們已經開始了一項新的計劃,建立基因庫,來實現保存物種的愿望??萍几咚侔l展的今天,我們把各種珍稀動物的胚胎、基因冰凍起阿種措施聽起來可以解決一切問題,實踐中必須予以嚴格控制。因為它一定能夠程度上挑戰了大自然的生存規律,一旦濫用會對人類和生態系統造成無法彌補的后果。
4.為了保證生物多樣性保護工作的順利高效開展,我們必須運用法律手段,完善相關法律制度:第一,補充自然保護區制度,明確保護區的設立和管理體制。第二,建立嚴格的控制外來物種入侵制度。從維護國家和地區生態安全的角度出發,加強對外來物種引入的評估和審批,實現統一監督管理.如加強生物引種,交通運輸,國際貨物貿易等分方面的監督,建立生物引進風險評價等。第三,建立基金制度。要有效的保護生物多樣性就要有強大的經濟基礎.有關部門應建立完善的基金制度,保證國家專門撥款,爭取個人,社會和國際組織的捐款和援助,為實踐工作的開展提供強有力的財力支持。
參考文獻:
[1]孫儒泳:《生物多樣性的啟迪》[M].上海,上??萍冀逃霭嫔?2000
[2]胡嘉濱:論我國生物多樣性保護和可持續利用法律體系的重構[J].國土與自然資源研究,2006(2)
[3]陳晗霖:我國生物多樣性法律保護制度的建立和完善[J].安徽農業科學,2006(3)
關鍵詞:生物多樣性;威脅因素;保護對策;安徽
中圖分類號:Q16 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2013)11-0134-03
生物多樣性是人類賴以生存和發展的基礎。1992年,世界環境與發展大會上簽署的《生物多樣性保護公約》把生物多樣性提到了與和平發展同等重要的地位。目前生物多樣性的喪失已嚴重威脅到人類的生存和發展:地球上已知物種的25%已消失,20%~30%還有消失的危險,現在植物以每天1種的速度消失[1]。生物多樣性的喪失是不可逆的,對人類的損失是不可估量的,保護生物多樣性已成為全球共同的呼聲。
安徽省跨暖溫帶、北亞熱帶、中亞熱帶3個氣候帶,兼跨長江、淮河、新安江3大流域,境內山丘、平原、湖泊鑲嵌交錯,自然景觀具有高度的異質性,蘊育了豐富的生物資源。但近幾十年的經濟快速發展導致自然資源過度開發、環境污染加劇、生態系統遭到破壞,生物多樣性也在迅速減少,嚴重威脅安徽社會、環境和經濟的可持續發展。
1 安徽省生物多樣性的現狀與問題
1.1 安徽省生物多樣性受威脅的現狀
1.1.1 生態系統功能不斷退化 安徽省境內的淮河、巢湖等淡水生態系統受到威脅,部分重要濕地退化。內河湖泊的物種及其棲息地不斷喪失,淡水漁業資源大量減少。安徽省20世紀50年代初開始至今圍湖造田達1 667平方公里,占原湖泊面積的32.3%,而同期天然闊葉林面積由近1.2萬平方公里減少到9 100多平方公里,水土流失面積則由全省總面積的7%上升到20%。
1.1.2 物種瀕危程度加劇 據估計,安徽現有384種野生物種正處于瀕危狀態,占全省同類物種總數的3.2%;其中脊椎動物210 種,瀕危比率達28.3%,大大高于全國的7.7%和世界10%的瀕危程度。安徽的野生揚子鱷、丹頂鶴、白冠長尾雉、香果樹等珍稀物種若不能得到有效保護,可能會在50年內滅絕。非國家重點保護野生動物種群下降趨勢明顯。
1.1.3 遺傳資源不斷喪失和流失 一些農作物野生近緣種的生存環境遭受破壞,棲息地喪失,如野生稻原有分布點中的60%~70%已經消失或萎縮。部分珍貴和特有的農作物、林木、花卉、畜、禽、魚等種質資源流失嚴重,一些地方傳統和稀有品種資源喪失,如曾經遍布安徽的華南虎已滅絕,野生揚子鱷、白豚(即下加魚) 和大靈貓也面臨類似的命運。
1.2 安徽省生物多樣性保護面臨的問題與挑戰
1.2.1 缺乏明確的法律法規 生物多樣性保護法律和政策體系尚不完善,生物物種資源家底不清,調查和編目任務繁重,生物多樣性監測和預警體系尚未建立,生物多樣性保護投入不足,管護水平有待提高,基礎科研能力較弱,應對生物多樣性保護新問題的能力不足,全社會生物多樣性保護意識尚需進一步提高。
1.2.2 經濟社會發展對生物多樣性的影響 城鎮化、工業化加速使物種棲息地受到威脅,生態系統承受的壓力增加。生物資源過度利用和無序開發對生物多樣性的影響加劇。環境污染對水生和河岸生物多樣性及物種棲息地造成影響。外來入侵物種和轉基因生物的環境釋放增加了生物安全的壓力。生物燃料的生產對生物多樣性保護形成新的威脅。氣候變化對生物多樣性的影響有待評估。
2 安徽省生物多樣性的威脅因素分析
2.1 環境污染和水體富營養化
環境污染指的是人類直接或間接地向環境排放超過其自凈能力的物質或能量,從而使環境質量降低,對人類的生存與發展、生態系統和財產造成不利影響的現象。由于經濟的粗放式高速發展,工業廢水、廢氣、廢渣和生活污水嚴重破壞了安徽省的自然環境,致使動植物遭受巨大傷害。化肥、農藥和除草劑的使用在帶來農業豐收的同時,也使農業污染越來越嚴重,尤其對那些周圍無林地的湖泊更是雪上加霜。由于缺少林地的凈化,農業污染源導致湖泊富營養化加快,例如五大淡水之一的巢湖每年接納化肥約20萬噸,致使N、P嚴重超標,成為重富營養化湖泊。
2.2 野生動植物的棲息地遭到破壞
水利水電、圍湖造田、航道航運等工程建設破壞了水生動植物的棲息地及其生存環境,造成大量物種的生存空間被擠占、洄游通道被切斷、產卵場遭到破壞。如巢湖拒江倒灌后,鯽魚、觸科魚類、馬口魚、胭脂魚、銅魚在湖區已屬罕見[2]。
由于大面積的森林采伐、自然災害、修路架橋、開發旅游等原因,安徽省原生的天然林不斷遭到蠶食和破壞,其面積已不超過2 667平方公里,嚴重影響了野生動植物的正常生長和森林群落的演替。同時,許多野生動物的棲息地不斷島嶼化和片斷化,造成一些珍貴野生動物數量銳減,如20世紀30~40年代安徽沿江南岸的支流湖泊隨處可見的揚子鱷,目前野生種群數量不足200條,且被分割在六個縣(區),近親繁殖導致其變異性下降,處在滅絕的邊緣。
2.3 生物資源被過度利用
盡管安徽省采取了一系列的資源保護管理措施,但長期以來形成的“野生無主,誰獵誰有”的思想依然存在,亂捕濫獵現象普遍。另外,由于長期重捕輕養,許多湖泊經濟魚類捕獲量明顯下降,魚類資源銳減又影響食魚鳥類和獸類的食物來源,從而影響到整個生物鏈的穩定性。
2.4 生物入侵
生物入侵是指某種生物從外地自然傳入或人為引種后,成為野生狀態,并對本地生態系統造成一定危害的現象。這些入侵種由于生存環境和食物鏈發生改變,在缺乏天敵制約的情況下泛濫成災。某個生物種群數量急劇增加時,就會改變食物鏈各能量營養級的組成,使生態系統的平衡遭到破壞??招纳徸硬莺网P眼蓮分別于20世紀30~50年代在安徽作為豬飼料廣泛種植,后因農民不再將其當作豬飼料而逸為野生,由于其繁殖速度極快,造成了堵塞河道、阻礙排灌航運及破壞水生生態系統等危害。
3 保護安徽省生物多樣性的對策
根據安徽省現有的地情、民情和經濟發展狀況,可以從以下幾方面入手進行生物多樣性保護。
3.1 建立明確的生物多樣性保護目標
保護生物多樣性的目標是通過不減少基因和物種多樣性、不毀壞重要生境和生態系統的方式,來保護和利用生物資源,以保證生物多樣性的持續發展[3]。保護生物多樣性有三個基本組分:挽救生物多樣性,研究生物多樣性和持續、合理地利用生物多樣性。安徽省在進行生物多樣性保護時,可以從以上三個方面入手,建立明確的生物多樣性保護目標,確保目標的科學性和可行性,還要制定短期、中長期的實施規劃,有目的、有策略地進行保護工作。
3.2 加強宣傳教育,建立生物多樣性保護的法律體系
環境保護是我國的一項基本國策,其中就包括生物多樣性的保護。安徽省應進一步加大生物多樣性保護的宣傳力度,讓人們了解保護生物多樣性的重要性,強化人們的生物保護意識,提高民眾參與生物多樣性保護的自覺性和積極性,為保護生物多樣性奠定堅實的群眾基礎。另外,應根據本省實際,加快制定生物多樣性保護的法律、法規,用法律來約束、規范人們的行為,提高人們對保護生物多樣性的法律意識。
3.3 主體功能區劃分與生物多樣性保護相結合
根據安徽省不同地區的資源情況、生態狀況、環境容量、人口數量以及國家、全省的發展規劃和產業政策,明確不同區域的功能定位和發展方向,合理劃定重點開發區、限制開發區、優化開發區和禁止開發區,將安徽生物多樣性保護的關鍵地區和關鍵物種列入禁止開發區,使區域經濟發展和生物多樣性保護齊頭并進,有機結合。
3.4 加大對環境污染和生態破壞的治理力度
嚴格環境保護的法律法規和政策標準,加強建設項目的環境管理,加強環境執法,確保企業污染物排放穩定達標,確保新建、改建、擴建項目嚴格履行建設項目環境影響評價制度,努力做好源頭控制。要重點加強淮河、巢湖等重點流域的水污染防治工作;加強對道路、港口、水庫等破壞生態項目的監督管理;控制二氧化硫的排放水平,積極降低酸雨的影響程度和范圍。
3.5 加強自然保護區的建設與管理
建設自然保護區是實施生物多樣性就地保護的重要措施。目前,安徽省的自然保護區數量、面積比重相對全國而言十分滯后。應進一步加大自然保護區的建設力度,建立不同類型、不同級別的自然保護區,完善自然保護區的空間布局,擴大自然保護區的規模,力爭將所有的國家級重點保護物種、珍稀瀕危物種和地方特有物種納入保護范圍,同時加大對自然保護區的監管力度。
3.6 建立生物多樣性監測、風險評估體系
建立健全生物多樣性監測、評價體系和信息共享平臺,努力實現工作制度化、常態化,特別是加強珍稀瀕危物種、關鍵物種、特有物種、指標物種以及外來物種的監測,全面、及時地掌握全省生物多樣性動態信息。建立完善、準確的生物多樣性數據庫,對全省境內不同區域的物種進行實時監控,一旦發現問題,依據生物多樣性保護法律法規及時處理。
3.7 加大對生物多樣性保護的資金投入
必須建立穩定的資金投入渠道,并逐步加大投入力度,努力提高安徽省生物多樣性保護的科研水平和管護能力。
參 考 文 獻:
[1] 馬克平.試論生物多樣性的概念[J]. 生物多樣性,1993,1(1):20-22.
關鍵詞:宜賓市;生物多樣性;保護規劃
中圖分類號:TU984文獻標識碼: A
城市是人類最主要的生活空間,亦是人類徹底改造自然的一種人居環境。在城市生態規劃中一條重要的原則是鄉土及生物多樣性原則(Native diversity),它強調城市綠地系統是生物多樣性保護的最后堡壘之一,城市綠地系統的保護與建設已經引起社會的日益關注,因為它是城市生態系統的還原組織,在城市生態規劃中起著重要的作用。城市綠地作為生物的棲息之地,其結構與動態都與生物多樣性保護密切相關。
本文主要的研究對象是生物(以植物為重點)多樣性保護規劃,研究范圍是市域――宜賓市行政轄區范圍內的兩區八縣,全境面積13298平方公里;中心城區――宜賓市中心城區現狀城市建設用地主要分布在翠屏區、南溪區和宜賓縣,現狀中心城區建設用地面積1268平方公里。通過對宜賓市生物多樣性的調查,了解其資源狀況、生物多樣性保護的優缺點,提出生物多樣性保護規劃原則和目標,探討不同空間層面的生物多樣性保護規劃的主要內容和規劃布局。
1 宜賓市自然概況和生物(以植物為重點)多樣性總體現狀分析
1.1 宜賓市自然概況
宜賓市位于四川盆地南緣,地處金沙江、岷江和長江的三江交匯處,屬于四川、云南、貴州三省結合部,被譽為“萬里長江第一城”。市域東西最大橫距153.2千米,南北最大縱距150.4千米,總面積約13283平方公里,素有“川南形勝”的美譽。地貌以中低山地和丘陵為主體,整體地貌呈西南高、東北低的態勢。屬中亞熱帶濕潤季風氣候區,低丘河谷地區兼有南亞熱帶氣候特征,立體氣候明顯。
1.2 宜賓市生物(以植物為重點)多樣性總體現狀
1.2.1 物種多樣性現狀
宜賓市植物物種較豐富,是“植物王國”、“香料之都”、“藥物寶庫”、“茶葉世界”、“天然竹?!薄H袚碛袉坦嗄?6科205屬435種,竹類13屬59種,屬國家或省級保護的樹種有22種,其中有6種國家一級保護野生植物:銀杏、伯樂樹、珙桐、光葉珙桐、紅豆杉、蘇鐵;12種國家二級保護野生植物:金毛狗、厚樸、水青樹、紅椿、香果樹、桫欏、梓葉槭、油樟、潤楠、楠木、紅豆樹、任豆,4種國家三級保護野生植物:川桂皮、化香樹、鵝耳櫪、羅漢竹。全市現保存各類名木古樹1065株。
1.2.2 遺傳多樣性現狀
宜賓具有極為豐富的生物資源,因此其遺傳多樣性也非常豐富。宜賓市目前的遺傳多樣性僅僅還只依賴于物種的多樣性,并未建立細胞庫、基因庫等保護遺傳信息的相關機構。
1.2.3 生態系統多樣性現狀
由于多樣化的地貌和氣候類型,為生態系統的多樣化創造了條件,全市境內主要有森林、濕地、農田以及城市等多種生態系統類型,包括各種低山常綠針葉林、闊葉林、竹林植被群落,亞熱帶闊葉林、灌叢、草叢植被群落,亞熱帶水果植被群落,亞熱帶竹林植被群落等。
1.2.4 景觀多樣性現狀
由于宜賓獨特的自然環境和地理氣候條件決定了其具有豐富的自然景觀,景觀多樣性表現出豐富的層次。此外,宜賓市城市綠地涵蓋了生態綠地、公園綠地、道路綠地、附屬綠地、防護綠地、生產綠地等多種綠地類型,使得城市綠地的景觀類型呈現出豐富多樣的特點。
1.3宜賓市生物多樣性保護存在的問題
根據對宜賓市生物多樣性總體現狀的分析研究,總結出其生物多樣性保護存在的問題主要有以下6點:
(1)綠化植物種類單一,綠地結構簡單;
(2)景觀綠地的破碎化和片段化;
(3)自然生態系統弱,人工生態系統占主體;
(4)城區綠地組成結構不完善,空間布局不均勻;
(5)生態環境惡化,限制生物多樣性發展;
(6)鄉土植物保護的公眾意識較弱。
2 生物多樣性保護規劃原則
2.1 科學分區原則
根據區域范圍高程,坡度,坡向,植被等各項因素的影響,分析區域范圍敏感性,并依據敏感性的高低進行敏感性分區,劃分生物多樣性保護區域。
2.2 保護優先原則
根據規劃區生物多樣性保護的特點和物種瀕危程度,優先保護對維護整體生態平衡有關鍵作用的物種、珍稀瀕危物種、古樹名木及面臨嚴重破壞的生態系統和原始生境,最大限度滿足生物多樣性保護的要求。
2.3 地域性原則
規劃要根據規劃區實際情況,保護對象的分布狀況,保護和構建具有地域性特征的生態系統,充分挖掘開發利用好鄉土植物,反映地域生態特征。
2.4 景觀生態原則
以景觀生態學理論為指導,創造差異化生境明顯的縮影式景觀,增加生物共存和密集程度。建立生物多樣性保護的網絡系統,充分發揮生物多樣性的生態和服務功能。
2.5 分類保護原則
對生物資源的保護主要采取就地保護與遷地保護兩種,就地保護為主,遷地保護為輔;就地保護的措施是建立自然保護區、風景名勝區和文化遺址等,而遷地保護則是利用少量的生產綠地,如苗圃、花圃和城市公園等場所。兩者做到統籌兼顧,并與生境的保護相結合。
3規劃目標
2.3.1 近期目標
采用建立宜賓市植物園、花木基地和珍稀植物遷地保護中心等方法,收集和保護鄉土園林植物種群,強化鄉土植物的引種、栽培、馴化與珍稀植物的保護管理工作。園林植物從400種增加到600種,其中鄉土樹種占到50%以上,突出地方植物群落的景觀特色,使景觀結構更加合理并促進鳥類等野生動物在城市綠地等植物群落中繁衍、生息,初步建立起鄉土植物收集、保護和繁育的研究體系,為城市園林綠化提供較強的技術支撐。
2.3.2 中長期目標
進一步豐富城市綠地的生態類型及其植物種類,有意識地增加鳥類的棲息地、動植物遷地保護數量和種群;同時積極開展科普宣傳活動、建立長效管理機制,強化對外來物種的管理,全面提高宜賓市生物多樣性保護工作水平。園林植物種類力爭達到700種,其中鄉土樹種占到60%以上。
2.3.3 遠景目標
繼續強化城市生物多樣性規劃的實施,達到城市綠地生態類型齊全、生物多樣性結構合理的目的,使城市園林綠化植物種類達1000種,其中鄉土樹種占70%以上,建立起地方特色顯著、城鄉綠地系統相互融合,生物多樣性特征明顯的山水園林城市。
3 不同空間層面的生物多樣性保護規劃
4.1 生態敏感性分析
生態敏感性是指生態系統對人類活動干擾和自然環境變化的反映程度,說明發生區域生態環境問題的難易程度和概率大小。敏感性高的區域,生態系統容易受損,應該是生態環境保護和恢復建設的重點,也是人為活動受限或者禁止地區 。
以地理信息系統(GIS)為主要支撐手段,采用具有強大空間數據處理分析功能的GIS軟件和遙感圖像處理軟件ERDAS為平臺對宜賓市市域和中心城區范圍進行生態敏感性分析,并且運用景觀生態學原理和城市空間發展格局理論,以此作為生物多樣性保護規劃的科學依據。
4.1.1 市域生態敏感性分區
宜賓市市域生態敏感性分為四個等級。市域南部地形較復雜,植被完整度高,生態敏感性高,自然保護區和水源保護區以及森林公園、風景名勝區也是生態敏感度較高的區。由南向北為山地,丘陵,平原;生態敏感性也呈南北向遞減分布。在城市建設區范圍生態敏感性最低。基于空間分析得出市域生態敏感性分析圖,將宜賓市敏感性分為四大區即高敏感區、敏感區、較敏感區和低敏感區。
高敏感區――生態功能保護與禁止開發區,包括西南部的自然保護區,森林公園,風景名勝區以及水源保護區。該區生態最敏感。環境最脆弱的區域,其自然條件較好,具有豐富的動植物種類,是宜賓市重要的就是保護區域及生態屏障。
敏感區――生態功能保護與限制開發區。主要以林業用地、農業用地和牧業用地為主,為過渡帶,此地區自然條件較復雜,植被長勢較好,是生物多樣性的連接紐帶。
較敏感――生態功能協調區,主要為農業用地和牧業用地。該地區地形較簡單,植被受到一定程度的人為干擾與破壞。動植物物種多樣性較低。
低敏感區――生態功能協調區,引導建設區。主要為城鄉建設用地,植被受人為干擾破壞較嚴重。是生態敏感性低的區域。該區主要進行遷地保護與生態修護。
4.1.2 中心城區生態敏感性分區
宜賓市中心城區生態敏感性也為四個等級?;诳臻g分析得出中心城區生態敏感性分析圖,將城區生態敏感性分成四大區,即高敏感、敏感區、較敏感區和低敏感區。
高敏感區――生態培育、生態建設的首選地。包括城區內主要的自然山體、水源保護區。自然條件較好,生態敏感性較高,具有豐富的動植物種類,是宜賓市城區范圍內主要的生態屏障。
敏感區――該區植被受到一定程度的人為干擾,但該區在城區生物多樣性維護上起著聯結紐帶的作用。該區主要以林業用地為主,規劃時應該提高綠化覆蓋率,增加生物棲息的場所。
較敏感區――該區以農業用地為主,生態敏感性較低,自然條件較差,受人為影響較大,動植物各類和生物多樣性較低,對該地主要進行遷地保護和生態修護。
低敏感區――主要為城市建設用地,生態敏感性低,受人為干擾和破壞極大。對該地部分區域主要進行生態修護。
4.2 市域生物多樣性分區保護規劃
4.2.1 山地生物多樣性保護區
以生態高敏感區為主,包括宜賓市西部和西南部的大部分地區,如屏山縣、珙縣、高縣、筠連縣和興文縣等地。該區域多屬中山地貌,目前自然環境的整體狀況保存較好,因而本次規劃將該區作為宜賓市生物多樣性的就地保育區。此類區域生物多樣保護的要求是維持其原有的生態過程和植物演替過程,除特殊情況(如出現森林火災、大規模病蟲害等)外,一般應盡量減少人工干預。具體工作的方法,可采用按生態承受能力設立自然保護區、風景名勝區或森林公園的方法,并按國家相關法律法規的要求進行保護和管理,控制外來物種的進入,以達到保護生態、維持生物多樣性水平與特征和發展自然旅游的雙重目的。
4.2.2 丘陵生物多樣性培育區
以生態敏感區為主,主要包括宜賓市東北部和東部的整個市域低山和丘陵地帶,如南溪區、江安縣等地。就整個市域的角度看,該區域氣候溫和,熱量充足,雨量充沛,無霜期長,適合植物生長且有一定的植被豐富度(如越溪河省級風景名勝區、越溪森林公園、云臺山森林公園和青峰寺森林公園等地),但由于長期人類開發建設的影響,該區域自然生態狀況破壞較大,宜將該區作為生物多樣性的撫育區。此類區域生物多樣性的保護要求,一是保護目前生長狀態較好的天然林,采取封山育林、限制旅游人數、控制建設用地選址與規模等手段,力爭現有天然林質量不再降低、數量穩中有升;二是對目前質量較差的林地加強撫育,同時大力開展植樹造林活動,按照周邊自然山林的植被構成狀況補充毀損的林木,提高生物多樣性水平。
4.2.3 平壩及城鎮生物多樣性恢復區
以生態低敏感區為主,主要包括宜賓市域城鎮體系涉及的各級城鎮規劃區,尤其以宜賓中心城市和區域二級城鎮以上的城鎮建設區為主。從分布上看,此類區域穿插在市域山地和丘陵之中,呈散點分布狀態,并與周邊自然環境有較多交叉.相對于整個市域,此類區段的生物多樣性一般較為貧乏,物種相對比較單一,宜作為生物多樣性的恢復區。此類區段的生物多樣性保護要求,除全力保護城鎮周邊殘留的少數森林斑塊和特征性綠地外,主要是控制區域存在的農業面源污染,杜絕高污染的工業門類布局,以便為該區域的植被恢復和生物多樣性水平的逐步提升創造條件;在城鎮建設的過程中積極采用鄉土樹種、改變城鎮綠化單純追求園林綠化色彩美和形式美的現狀,盡可能在城鎮周邊山系、城鎮內的公園綠地、防護綠地等處模仿自然,組織較多植物組成的、喬灌草搭配的生態群落,使城鎮內部的生物多樣性水平逐漸得到提高。
4.3 中心城區生物多樣性分區保護規劃
4.3.1點
(1)區域主體、自然環境特點與多樣性狀況
點――面積和范圍都比較小,綠化形式較為簡單,樹種和生物多樣性不豐富。主要以城市中街頭、廣場、道路、防護綠地等范圍面積較小的綠化單元為主體。
(2)保護措施
①盡量增加點狀綠化的數量,使整個城市綠量增加;
②選擇抗性較強,對有害氣體和物質具有較強吸收能力的樹種,增加城市生態效益,從根本服務于整個環境改變;
③盡量模仿自然的生境,采用自然的植物群落,提倡喬灌草合理的搭配。
4.3.2線
(1)區域主體、自然環境特點與多樣性狀況
以線狀或帶狀形式存在,在很大程度上直接影響塊狀綠化間的連通性,影響塊間物種、營養物質和能量的交流。線狀綠化給物種的空間擴散提供一個連續的網絡系統,可以增強體系的連接性。在本次規劃中,該部分主要由河流廊道、主要道路綠化組成,并且綠色廊道的寬度控制在一定范圍之內(表1)。由于宜賓市水系分布范圍廣,其作為主要“線”狀系統,河流灘谷更是部分生物生存的必要環境,因此對河流廊道的保護和規劃尤其重要。
表1 綠色廊道寬度控制范圍
名稱 寬度 作用
河岸植被帶 ≥30米 降低溫度,增加河流中生物食物的供應,控制水土流失,有效過濾污染物。
道路綠化帶 ≥60米 滿足動植物遷移、繁衍和傳播以及生物多樣性保護。
環城區防護林帶 600-1200米 減弱城市對自然環境的影響,創造自然化、物種豐富的景觀結構。
高速公路兩側防護林帶 50-100米 給動植物物種交換建立通道,滿足動植物遷移、繁衍和傳播,降低斑塊的破碎度。
國道、省道、快速路兩側防護林帶 20-50米 同上
鐵路兩側防護林帶 20-50米 同上
區域水源保護生態敏感區 水系及沿岸150米范圍 減少水土流失,保證水源質量以及城市用水安全。
(2)保護措施
①沿河流廊道增加濱河公園,線狀綠地,增大河流廊道的寬度,重視對水生生物的培育和應用,不僅從觀賞性更從生態學的角度出發,模仿自然生境,提倡鄉土植物的運用和喬灌草多層次合理配置,盡可能少用純林、草坪,增加園林植物品種。
②對于道路綠化,應當按道路,所處位置,合理規劃樹種,或實施一街一樹的道路綠化建設方法。對有隔離帶的道路,配置時除了滿足行車安全外,應當實施多層次綠化,增加道路綠量,對整個中心城區的保護起到積極的協調作用。
4.3.3塊
(1)區域主體、自然環境特點與多樣性狀況
它的類型、形狀、面積、數量、組合、動態等因素在一定程度上對生物多樣性的保護產生影響,其組合與數量影響著其景觀功能的發揮,是城市的不可或缺的生態屏障,在宜賓城市生態環境保護和社會經濟可持續發展中,具有重要戰略地位,最終形成遍布城區的“綠島”。
該范圍塊狀綠化主要包括幾個類別:第一,城市公園類:市級公園和區級公園。第二,風景名勝區、自然保護區和森林公園。第三,主要為周邊自然環境的原生態程度高,人為破壞活動較少,保留有較多原始生境棲息地的生態綠地區域,是宜賓城市水源涵養、生物多樣性就地保護、區域生態平衡的關鍵區域,是宜賓城市的不可或缺的生態屏障,在宜賓城市生態環境保護和社會經濟可持續發展中,具有重要戰略地位。
(2)保護措施
①生境與生物多樣性恢復重建
在公園建設規劃中,重視對自然生境的恢復;在生境的保護基礎上,對現有的次生灌叢開展森林恢復重建,增加植物多樣性;對低效的單一的人工林進行疏伐,降低喬木層密度,補植鄉土闊葉大苗,促進復雜的生態系統與豐富的物種生存環境的逐步形成;沿河流湖泊水源涵養林等生態公益林與村落生態環境的建設,以提高區域植被水源水土保持能力,恢復植被。在滿足公園休閑娛樂等社會功能的同時,盡可能為生物多樣性的保護提供較為完整的生態環境。
②完善現有自然保護區、森林公園、風景名勝區,強化管理
一些保護區雖然開展了有效的保護,但由于生境相對孤立,物種交流不暢,需要將本區域進行更為細致的總體規劃,建立增加保護景觀斑塊,通過廊道規劃與建設,將各類保護區有效聯結。完善保護區不健全的管理機構,增強執法力度。
保護現有生態系統和特殊生境,如山地生態系統等典型生態系統,濕地、河流、湖泊生態系統等;保護自然保護區以外的其他生境和物種,如擇伐森林、次生灌叢、放牧場、農田等廣大地區的生物多樣性需要結合天然林保護工程與退耕還林工程,強化管理。
4.3.4面
(1)區域主體、自然環境特點與多樣性狀況
主要是在規劃中占面積最大,鏈接度最強,對景觀控制作用最強的景觀要素,作為背景,控制和影響著生境斑塊之間的物種遷移。本次規劃中主要由農田、農林模式、林牧業用地組成。
(2)保護措施
主要以保護農田生態系統和農業景觀為主,大力營造各類水土保持林、速生林,調整優化樹種結構,完善提高農田林網,全面提高生態系統和農田景觀的多樣性建設。強化對農田生態系統的管理,防治源污染。
結語
通過本次宜賓市綠地系統生物多樣性保護規劃的編制,針對其生物多樣性保護存在的6點問題,提出了解決的方法。首先,建立點、線、塊、面相結合的城市生物多樣性網絡,在城市公園綠地、生產綠地、防護綠地、附屬綠地以及河流等的建設過程中,配置多層次、混交復層結構和生物多樣性豐富的植物群落,注重喬、灌、草以及層間植物的多層次搭配,組成近似天然的植物群落。其次,在空間布局上,以中心城區與周邊8個縣為核心逐漸向外擴展,形成遷地保護向就地保護過渡的分布格局;市域內人為干擾較小的山地及各類保護區等區域作為以林地及自然保護區、風景名勝區為主的生境及鄉土生物多樣性就地保育中心,而中心城區與周邊8個縣則以園林綠地多樣性及鄉土生物多樣性遷地保育為重點。最后,嚴格執行綠地系統規劃,控制城市綠線,確保生物多樣性規劃落到實處,以廣泛開展生物多樣性保護的科普活動、政策宣傳和強化法律的方式呼應生態園林城市的發展目標,提高廣大人民群眾和各級領導干部的生物多樣性保護意識,建立起宜賓市生物多樣性的保護規劃的主要內容。
在今后的城市生態建設中,應針對現狀存在的某些不足,運用新的理論和方法加以解決。唯有如此,城市生物多樣性特色才能獲得更好地運用,城市化進程才能更好地邁入可持續發展的軌道。
參考文獻
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傳統的生物保護戰略被動地強調現存瀕危物種和景觀元素的保護,如果將物種運動和生態過程作為一個能動的景觀控制過程來對待,我們將會有一種全新的景觀規劃途徑。其中有三個方面的概念對這種新的景觀規劃途徑有啟發意義:即景觀的空間構型對生態過程的作用,生物進化空間軌跡與景觀格局設計及景觀阻力與潛在的生態基礎設施的設計。景觀生態安全格局正是在這些方向上的一個新的探索。
關鍵字:生物多樣性;生物保護;景觀生態;景觀規劃
1.生物多樣性保護的景觀規劃途徑
景觀規劃設計在生物多樣性保護中的意義已引起生物學家的高度重視,用Wilson(1992,P317)的話說“作為一個發展中的專業,景觀設計(Landscape Design)將在(生物多樣性)保護中起著決定性的作用,在環境日益人工化的情況下,仍然可以通過林地、綠帶、水系、水庫和人工池塘及湖泊的巧妙布置來使生物多樣性保持在很高的程度??傮w規劃不但考慮經濟效益和美,同時考慮生物種類的保護”。
生物多樣性(Biopersity)包含三個層次的含意:(i)遺傳多樣性,即指所有遺傳信息的總和,它包含在動植物和微生物個體的基因內;(ii)物種多樣性,即生命機體的變化和多樣化;(iii)生態系統的多樣性,而棲息地、生物群落和生物圈內生態過程的多樣化(見 McNeely等1990;Soule1991;NAS1992)。相應的生物多樣性保護也分別在環環相扣的多個生物空間等級層次(Biospatial hierarchy)上進行,即(i)景觀或生態系統綜合體層次,(ii)群落層次,(iii)物種層次,(iv)種群層次和(v) 基因層次。生物多樣性的空間等級層次與空間位置和格局緊密相關, 這也正是本文關于生物保護景觀規劃討論的出發點。
總起來講,生物多樣性保護可分為兩種途徑:以物種為中心的途徑和以生態系統為中心的途徑。前者強調瀕危物種本身的保護,而后者則強調景觀系統和自然地的整體保護,力圖通過保護景觀的多樣性來實現生物多樣性的保護。保護戰略上的兩種不同途徑也體現在以生物保護為目的的景觀規劃設計中:以物種為出發點的的規劃途徑和以景觀元素為出發點的的規劃途徑。盡管兩者都考慮物種和生態基礎設施的保護,但前者的規劃過程是從物種到景觀格局,而后者是從景觀元素到景觀格局。
1.1 以物種為出發點的景觀規劃途徑
該規劃方法強調,使景觀生態規劃具有意義的充分必要條件是選準保護對象,并對其習性、運動規律和所有相關信息有充分的了解。以此為基礎來設計針對特定物種的景觀保護格局。一個整體優化的生物保護景觀格局是由多個以單一物種保護為對象的景觀最佳格局的疊加與諧調(Amstel等1988;Selm 1988)。這一途徑一般可分為下列五個步驟:
(i)根據物種的重要性,選擇目前的或潛在的保護對象。
(ii)收集關于保護對象的信息,包括查閱文獻,明確適合于每一保護對象的最佳景觀結構。
(iii)匯總和比較所有保護對象對景觀的需要。
(iv)修改保護物種清單以取得保護的諧調與一致性。
(v)綜合以單一物種保護為目的的景觀規劃來獲得某一地域的總體生物保護景觀規劃。
如果有足夠詳盡的關于物種及其相關聯系的信息的話, 以物種為中心的景觀規劃途徑可以說是,最有效和科學的生物保護途徑。但是,這一途徑一開始就將可能遇到規劃師和生物學家都無法解決的問題,即什么物種應優先保護的問題。人們一般從三個方面的標準來選擇優先保護的物種:
(i)目前的稀有、特有性,受協狀態及其實用性,大型哺乳動物和那些被列入國際瀕危物種名單之列的物種顯然應作為首選的保護對象。往往被作為首選對象。
(ii)物種在生態系統及群落中的地位。保護對象應對維護整體生態平衡有關鍵作用。
(iii)物種的進化意義。一種雜草可能本身很不起眼,在群落內也表現不出重要意義,但卻有可能對進化史及未來生物多樣性的發展有重要價值。用進化的觀點來進行生物多樣性保護比被動地保護現存的瀕危物種更具有意義(Edwin 1991)。
1.2 以景觀元素保護為出發點的途徑
這一途徑并不基于對單一物種的深入研究來作景觀規劃,而是把生物空間等級系統作為一個整體來對待。集中針對景觀的整體特征如景觀的連續性,異質性和景觀的動態變化來進行規劃設計。該途徑認為,現實的生態過程發生在一個時空嵌合體中,包含生物等級系統的各個層次。而批評以物種或群落保護為對象的規劃只是偏面地解決了一個連續的復雜系列的局部和片段(Noss and Harris,1986)。因此,以景觀元素為核心的整體規劃途徑強調以下的步驟(Harris 1984, Noss and Harris 1986; Noss1991):
(i)生態過程和生物多樣性成份包含在一個廣泛的時空尺度上,因此,一個全面的規劃應該以生物等級系統的各個層次的受協成分或節點(Node)作為保護對象。強調節點的多樣性,這些節點小到一棵孤樹或一個森林斑塊,大到國家公園和自然保護區。而對單一物種本身則不作深入考察。
(ii)因為景觀的破碎和分割被認為是危脅生物多樣性的一個最重要因素,所以,規劃強調景觀的連結關系和格局設計。規劃的目標是將每一景觀中各種大小的節點連接成為整體的保護網絡,并在區域和大陸尺度上建立景觀保護體系。
(iii)景觀及其保護必須從時空系統和動態的、飄移的嵌合體(Shifting Mosaic)角度來認識和理解。所以,生物多樣性保護的景觀規劃旨在維護嵌合體的穩定性,綜合考慮保護及發展規劃,以實現景觀的可持續性。
與以物種為核心的規劃不同,以景觀元素為核心的規劃的第一步不是確定單一物種作為保護對象與研究其特性,而是首先分析現存景觀元素及相互間的空間聯系或障礙,然后提出方案來利用和改進現存的格局,建立景觀保護基礎設施(Conservation Infrastruture)。包括在現有景觀格局基礎上,加寬景觀元素間的聯接廊道、增加景觀的多樣性、引入新的景觀斑塊和調整土地利用格局。
此景觀元素為核心的規劃途徑的理論指導包括島嶼生物地理學(Island Biogeography)和景觀生態學。景觀的連續性、異質性、動態和飄移等是規劃著重考慮的景觀特性。
這一規劃途徑的一個典型代表是所謂的景觀群島模式(Archipelago Model),或稱為綜合利用模式(Multiple-use Model,簡稱MUMs)(Harris,1984;Noss and Harris 1986)。這一模式包括一個絕對保護的核心區和周圍緩沖區。沿核心區向外人類活動強度逐漸增加。核心區是生物多樣性等級系統中任一層次上的某一節點。
一個關于整體景觀保護的類似的概念是所謂的景觀補償區網絡(Network of Landscape Compensative Areas),這一概念強調景觀規劃和管理的一個最重要原則是景觀的多樣性和最優格局。而這樣一種最優格局表現為地域內多層次的景觀補償系統和生態基礎設施(Mander等1988)。這一理想的景觀格局實際上是一個等邊六角形。在這樣一個六角形中,景觀的生態多樣性和穩定性通過多層次的生態過渡帶和補償區網絡來實現。
以景觀元素為導向的規劃避免了上述的以特定物種為核心的規劃途徑的缺點,而從整體上來設計全面的、包容的景觀格局。對于景觀這一復雜的系統來說,這似乎是合理的。問題是,這種從形式出發的景觀格局設計是否能滿足內容即物種的保護需要?景觀格局是為誰而設計的? 2.多樣性保護的空間戰略
生物多樣性的喪失主要有以下六方面的原因:
(i)棲息地的消失; (ii)棲息地(景觀)的破碎化;(iii)外來種的入侵和疾病的擴散;(iv)過度開發利用;(v)水、空氣和土壤的污染;和(vi)氣候的改變。
其中,棲息地的消失和破碎是生物多樣性消失的最主要原因之一。在中國尤其如此(BCCA,1992)。棲息地的消失直接導致物種的迅速消亡,而棲息地的破碎化則導致棲息地內部環境條件的改變,使物種缺乏足夠大的棲息和運動空間,并有利于外來物種的侵入。適應于在大的整體景觀中生存的物種一般擴散能力都很弱,所以最易受到破碎化的影響。
盡管生物保護的景觀規劃途徑有所不同,一些空間戰略都被普遍認為是有效的。這些戰略對克服上述人為擾有積極作用。包括:
(i)建立絕對保護的棲息地核心區;
(ii)建立緩沖區以減少外圍人為活動對核心區的干擾;
(iii)在棲息地之間建立廊道;
(iv)增加景觀的異質性;
(v)在關鍵性的部位引入或恢復鄉土景觀斑塊。
2.1 絕對保護核
這是自然保護中最傳統的戰略,其基本思想是將保護對象(殘遺斑塊或瀕危物種棲息地)盡量完整地保護起來,并將人類活動排斥在核心區周圍的緩沖區以外。
島嶼生物地理學強調自然保護區設計中的面積和臨近關系。這一理論最早由Preston(1962)和MacArthur及Wilson(1963,1967)等首先提出并發展。這一理論假設一個島上的物種數目最終將趨于一種動態平衡。導致平衡的兩種過程是物種的遷入和滅絕。達到平衡狀態的物種數主要取決于島嶼的大小和島嶼離種源的距離,即面積效應(Area Effect)和距離效應(Distance Effect)。也就是說,一個小的保護區不但最終將只能允許少數物種的生存,并在一開始就使物種迅速消亡。而遠離種源的保護地,則很難使物種有再遷入來取代消亡的個體。這一假設或多或少在海洋島嶼和孤立的陸地殘遺斑塊的觀察中得到證實(見Frankel and Soule,1981; Harris1984;Forman and Godron 1986; Forman 1995)。但是,陸地景觀斑塊與海洋島嶼的狀況有很大差異(Forman 1979; Harris 1984),目前還沒有一個有效的途徑來衡量陸地景觀斑塊隔離狀況。有學者提出用景觀阻力(Landscape Resistance)來衡量棲息地斑塊間的隔離程度(Forman and Godron 1986;Formam 1995)。影響景觀阻力的因素包括景觀的基相質地和邊界頻率等。Kanaapen等(1992)提出用最小累積阻力來衡量隔離程度。
島嶼生物地理學的越大越好和越近越好的基本原則在今天仍被廣為接受,但也有不同的看法(如Simberloff and Abele 1976),認為幾個小的保護區可能比一個大型保護區有更多的優越性。
一些反映面積和物種及種群關系的門檻為規劃提供了有用的指導。其中之一是種群健康所需要的最小面積(Viable Minimum Area)。對此,有兩條法則,即近期法則和長期法則。近期法則主張最小的有效種群數是50;長期法則主張最小種群數為200-500,這樣才能保證生物保護的長期安全。根據這兩個門檻,可以相應地確定最小面積(Frankel and Soule 1981;Harris 1984)。
根據島嶼生物地理學,物種與面積之間存在著以下的關系(MacArthur and Wilson 1967)
其中S和A分別是物種數和面積(公頃), C和z是特定物種及環境條件下的參數。盡管C和Z因具體情況變化很大(見Wilcox 1980),這一公式指出,當棲息地斑塊很小時保護面積的微小增加會導致物種的大幅度增加,而當棲息地斑塊很大時,其面積的進一步擴大只能增加少量的物種。根據這一特點,一般認為保護區的面積每減少十倍,物種數將損失30%。
另一種門檻變量是破碎度。根據采伐的模擬表明,景觀中至少有50-70%的原有森林生境才能保護物種及生態過程的健康和維持正常秩序(Franklin and Forman 1987)
2.2 緩沖區
緩沖區(Buffer Zones)或過渡帶(Transition Zones)的功能是保護核心區的生態過程和自然演替,減少外界景觀人為干擾帶來的沖擊。通常的方法是在保護核心區周圍劃一輔的保護和管理范圍。但試圖在保護核周圍建立緩沖區的設想往往會落空,原因是緩沖區土地的所有權法律上不屬于保護區管理部門(見McNee1y 1992)。在有的情況下保護區內部也設緩沖區。但是,國際上關于如何劃分緩沖區的技術問題一直沒有解決。也就是說緩沖區應該劃到什么地方,如何劃才最有利于保護同時不給當地居民帶來過分的經濟損失。顯然,以保護核心為中心同心圓式地劃分緩沖區的做法是不科學的。一個新的劃分緩沖區的途徑是利用阻力面的等阻線來確定其邊界和形狀(Yu,1995a-b,1996a)。阻力面類似與地形表面,其中有緩坡和陡坡,呈現一些門檻特征。據此來劃分緩沖區不但可以有效地利用土地,而且,可以判別緩沖區合理的形狀和格局,減少緩沖區劃分的盲目性。
2.3 建立廊道(Corridor)
對抗景觀破碎化的一個重要空間戰略是在相對孤立的棲息地斑塊之間建立聯系。其中最主要的是建立廊道。生態學家們普遍認為,通過廊道將孤立的棲息地斑塊與大型的種源棲息地相聯接有利于物種的持續,和增加生物多樣性(見Forman and Godron 1986;Harris and Scheck 1991;Saunders and Hobbe 1991;Forman 1995)。這一觀點最近在景觀規劃和設計領域內得到認真的對待(Smith and Hellmund 1993)。
理論上講,相似的棲息地斑塊之間通過廊道可以增加基因的交換和物種流動,給缺乏空間擴散能力的物種提供一個連續的棲息地網絡,增加物種重新遷入的機會和提供鄉土物種生存的機會。許多實地觀察也證實了廊道的這種功能(詳見Harris and Scheck 1991;Forman 1995).
廊道的聯系和輻射功能使他們成為促進未來生物多樣性進化的重要景觀結構(Erwin 1991)。根據這一功能,廊道的設計應與生物進化的軌跡相適應,聯接重要的物種源以保護不斷的物種交流和輻射。
但是,廊道的意義也不能過分地強調。他們有時并不能起到聯系鄉土棲息地的作用。相反,他們有可能對鄉土物種帶來危害。在大尺度空間上的一個例子是南北美大陸聯接的形成在過去幾百萬年內導致生物多樣性的災難性的損失(May 1978;Gould 1993, p347)。在小尺度上的觀察也證明廊道對鄉土物種的危害性(見Harris and Sheck 1991)。對某些生態過程有促進作用的廊道,恰恰對某些物種的運動有阻礙作用。聯結孤立棲息地之間的廊道往往會引導天敵的進入,或外來物種的侵入而危協到鄉土物種的生存。美國佛羅里達州的開發就有許多這樣的問題。外來物種沿著交通廊道侵入景觀深處,危協鄉土物種的生存(見Harris and Scheck 1991)。
由于廊道功能的這些矛盾,要求景觀設計師謹慎考慮如何使廊道有利于鄉土生物多樣性的保護。特別應注重以下幾個方面的考慮(Harris and sheck 1991):
(i)多于一條廊道:多一條廊道就相當于為物種的空間運動多增加一個可選擇的途徑,為其安全增加一份保險。
(ii)鄉土特性:構成廊道的植被本身應是鄉土植物。
(iii)越寬越好:廊道必須與種源棲息地相聯接,必須有足夠的寬度。否則,廊道不但起不到空間聯系的效用,而且,可能引導外來物種的入侵。至于多寬的廊道較為合適,目前尚無定論,但越寬越好是一條基本原則。
至于針對某一種動物運動的廊道,當地的生物和生態專家的經驗往往能提供最可靠的參考(Binford等1993)
(iv)自然的本底: 廊道應是自然的或是對原有自然廊道的恢復。任何人為設計的廊道都必須與自然的景觀格局,如水系格局相適應。
其它聯接破碎斑塊的方式包括建立動物運動的"跳板"(Stepping Stones),改造棲息地斑塊之間的質地和減少景觀中的硬性邊界頻度等以減少動物穿越景觀的阻力。 2.4 增加景觀的異質性(Heterogeneity)
實驗觀察和模擬研究都顯示,景觀異質性或時空的嵌斑特性(Patchenes)有利于物種的生存和連續及整體生態系統的穩定(Turner 1987; Pickett and Thompson 1978;Kolasa and Pickett 1991; Renshaw 1991; Kozakienicz 1995; Forman 1995)。許多物種需要兩種或多種棲息地環境。景觀的空間格局與時間更替一樣可能會顯得雜亂無章。但這種動態和交替抹去了景觀中的劇烈性的變化,使系統保持穩定。所以,保護和有意識地增加景觀的異質性有時是必要的。(Frankel and Soule 1981; Hayes等1987)。增加異質性的人為措施包括控制性的火燒或水淹、采伐等。
2.5 恢復棲息地
另一種代價很高的生物保護戰略是棲息地的恢復,在關鍵性的部位引進鄉土棲息地斑塊,作為孤立棲息地之間的“跳板”,或增加一個適宜于保護對象的棲息地。這樣可以大大增強生物多樣性保護的效果,同時也可提高景觀的美學價值(Hayes等1987;Morris1987)。
上述多種生物多樣性的保護戰略都在不同程度上有積極作用。關鍵的問題是在什么地方和怎樣來構建上述空間結構和戰略。也就是說在什么地方劃分緩沖區?在什么地方建廊道來聯接棲息地斑塊?在什么地方引入新的斑塊來有效地影響生態過程? 這些問題還遠未得到解決。
3.生物保護的景觀規劃途徑討論
3.1 普遍的缺陷和應改進的方面
上述關于生物保護的景觀規劃途徑和空間戰略總起來有以下兩個方面的不足:
(i)被動的途徑
除少數例外,目前生物保護多采用被動方式。生物多樣性或鄉土棲息地被作為被動的保護對象,被圈在一定的地區或限制在一定的網絡內運動。如果把生物對景觀的利用作為一個能動的生態過程,一種對景觀的競爭性的控制過程,情景可能會很不一樣。在這種假設下,通過識別關鍵性的景觀局部和空間聯系,而利用物種自身的對空間的探索和侵占能力來保護生物多樣性。這也正是景觀生態安全格局(Ecological Security Patterns)概念的基本出發點之一(Yu 1995a-c,1996a-b)。
(ii)局限于對“實體”景觀的保護
由于上述關于把物種作為被動對象保護在特定地域和現存景觀元素中的局限性,生物保護中的景觀生態研究和規劃往往注重現有景觀元素及格局與生物運動過程的關系 (Laver and Haine-Young 1993)或偏于記載和再現現存的景觀實體元素而對景觀的另一半,即作為景觀實體元素背景的部分研究很少。 而恰恰是這部分“虛體”景觀,如作為景觀中森林斑塊背景的農用基質,對物種的空間運動起作很重要的作用。那么,在這種景觀基質、或背景中是否存在著某種隱藏的或是潛在的結構,影響、甚致控制著景觀生態過程呢?
由于上述兩個局限性,生物保護的上述空間戰略的有效性也就值得懷疑了。如傳統的緩沖區的劃分方法,和根據現存的自然結構來建立廊道并相信物種能利用其進行空間運動等都值得進一步討論。
所以,下列三個問題依然存在:
(a)如果要選擇某一棲息地進行保護應如何選擇,包括什么和在什么位置。
(b)如果兩個或多個孤立的棲息之間需要構筑廊道,什么地方設廊道才具有高效性。
(c)如果恢復一個退化的景觀,應在什么地方著手,才可以使恢復過程更有效,包括有效地使鄉土物種得以維持和繁衍,和有效地阻止外來物種的侵入。
對這些問題的回答不但需要考察現存景觀元素及其空間格局,同時還應研究潛在的景觀基礎設施。景觀生態安全格局理論在這方面作了初步的探討(Yu 1995a-c, 1996a-b)。
3.2 一些具有啟發意義的概念
針對上述普遍采用的景觀規劃和空間戰略的局限性,有學者提出了一些新的概念和模式。盡管這些新概念仍很大程度上還停留在理論階段。但對未來生物保護的景觀規劃發有重要的啟發意義。
(i)景觀的空間構型概念(Spatial Configuration)
這一概念強調景觀的構型,即景觀元素的毗鄰關系。景觀的空間構型可能比籠統意義上的景觀異質性或景觀的嵌合體特性更具有意義(Forman 1990, 1995)但關于這一設想尚沒有進一步的實驗觀察的支持。
同樣的設想也包含在森林的群島模式之中,這一模式主要討論破碎化的殘遺森林景觀的空間分布(Harrs 1984)。該模式強調斑塊在聯系整體群島系統中的作用應作為斑塊被選作為保護對象的首要因素。單一斑塊選擇作為保護對象的標準包括:①空間位置,②總的物種豐富性,③對特有區系成分生存和延續的意義,④發生遺傳變異的可能性。而“選擇棲息地島嶼保護地的壓倒一切的保護標準是其在整體景觀生態系統中的作用”(Harris 1984, p158)。
(ii)進化動態世系概念(Evolutionary Dynamic Lineage)
這一概念認為,目前生物保護的戰略基本上是保護那些正走向滅絕的稀有物種,而這并不是我們所需的。 應該保護的是進化的過程(Erwin 1991)。 那些對當代進化過程有重要意義的關鍵地區應作為我們的保護和管理重點。 根據物種進化的空間軌跡來設計景觀生態保護格局,才使生物保護更具有意義而應作為我們今后努力的方向。
(3)景觀阻力的概念(Landscape Reristance)
傳統的生物保護戰略被動地強調現存瀕危物種和景觀元素的保護,如果將物種運動和生態過程作為一個能動的景觀控制過程來對待,我們將會有一種全新的景觀規劃途徑。其中有三個方面的概念對這種新的景觀規劃途徑有啟發意義:即景觀的空間構型對生態過程的作用,生物進化空間軌跡與景觀格局設計及景觀阻力與潛在的生態基礎設施的設計。景觀生態安全格局正是在這些方向上的一個新的探索。
關鍵字:生物多樣性;生物保護;景觀生態;景觀規劃
1.生物多樣性保護的景觀規劃途徑
景觀規劃設計在生物多樣性保護中的意義已引起生物學家的高度重視,用Wilson(1992,P317)的話說“作為一個發展中的專業,景觀設計(LandscapeDesign)將在(生物多樣性)保護中起著決定性的作用,在環境日益人工化的情況下,仍然可以通過林地、綠帶、水系、水庫和人工池塘及湖泊的巧妙布置來使生物多樣性保持在很高的程度??傮w規劃不但考慮經濟效益和美,同時考慮生物種類的保護”。
生物多樣性(Biodiversity)包含三個層次的含意:(i)遺傳多樣性,即指所有遺傳信息的總和,它包含在動植物和微生物個體的基因內;(ii)物種多樣性,即生命機體的變化和多樣化;(iii)生態系統的多樣性,而棲息地、生物群落和生物圈內生態過程的多樣化(見McNeely等1990;Soule1991;NAS1992)。相應的生物多樣性保護也分別在環環相扣的多個生物空間等級層次(Biospatialhierarchy)上進行,即(i)景觀或生態系統綜合體層次,(ii)群落層次,(iii)物種層次,(iv)種群層次和(v)基因層次。生物多樣性的空間等級層次與空間位置和格局緊密相關,這也正是本文關于生物保護景觀規劃討論的出發點。
總起來講,生物多樣性保護可分為兩種途徑:以物種為中心的途徑和以生態系統為中心的途徑。前者強調瀕危物種本身的保護,而后者則強調景觀系統和自然地的整體保護,力圖通過保護景觀的多樣性來實現生物多樣性的保護。保護戰略上的兩種不同途徑也體現在以生物保護為目的的景觀規劃設計中:以物種為出發點的的規劃途徑和以景觀元素為出發點的的規劃途徑。盡管兩者都考慮物種和生態基礎設施的保護,但前者的規劃過程是從物種到景觀格局,而后者是從景觀元素到景觀格局。
1.1以物種為出發點的景觀規劃途徑
該規劃方法強調,使景觀生態規劃具有意義的充分必要條件是選準保護對象,并對其習性、運動規律和所有相關信息有充分的了解。以此為基礎來設計針對特定物種的景觀保護格局。一個整體優化的生物保護景觀格局是由多個以單一物種保護為對象的景觀最佳格局的疊加與諧調(Amstel等1988;Selm1988)。這一途徑一般可分為下列五個步驟:
(i)根據物種的重要性,選擇目前的或潛在的保護對象。
(ii)收集關于保護對象的信息,包括查閱文獻,明確適合于每一保護對象的最佳景觀結構。
(iii)匯總和比較所有保護對象對景觀的需要。
(iv)修改保護物種清單以取得保護的諧調與一致性。
(v)綜合以單一物種保護為目的的景觀規劃來獲得某一地域的總體生物保護景觀規劃。
如果有足夠詳盡的關于物種及其相關聯系的信息的話,
以物種為中心的景觀規劃途徑可以說是,最有效和科學的生物保護途徑。但是,這一途徑一開始就將可能遇到規劃師和生物學家都無法解決的問題,即什么物種應優先保護的問題。人們一般從三個方面的標準來選擇優先保護的物種:
(i)目前的稀有、特有性,受協狀態及其實用性,大型哺乳動物和那些被列入國際瀕危物種名單之列的物種顯然應作為首選的保護對象。往往被作為首選對象。
(ii)物種在生態系統及群落中的地位。保護對象應對維護整體生態平衡有關鍵作用。
(iii)物種的進化意義。一種雜草可能本身很不起眼,在群落內也表現不出重要意義,但卻有可能對進化史及未來生物多樣性的發展有重要價值。用進化的觀點來進行生物多樣性保護比被動地保護現存的瀕危物種更具有意義(Edwin1991)。
1.2以景觀元素保護為出發點的途徑
這一途徑并不基于對單一物種的深入研究來作景觀規劃,而是把生物空間等級系統作為一個整體來對待。集中針對景觀的整體特征如景觀的連續性,異質性和景觀的動態變化來進行規劃設計。該途徑認為,現實的生態過程發生在一個時空嵌合體中,包含生物等級系統的各個層次。而批評以物種或群落保護為對象的規劃只是偏面地解決了一個連續的復雜系列的局部和片段(NossandHarris,1986)。因此,以景觀元素為核心的整體規劃途徑強調以下的步驟(Harris1984,NossandHarris1986;Noss1991):(i)生態過程和生物多樣性成份包含在一個廣泛的時空尺度上,因此,一個全面的規劃應該以生物等級系統的各個層次的受協成分或節點(Node)作為保護對象。強調節點的多樣性,這些節點小到一棵孤樹或一個森林斑塊,大到國家公園和自然保護區。而對單一物種本身則不作深入考察。(ii)因為景觀的破碎和分割被認為是危脅生物多樣性的一個最重要因素,所以,規劃強調景觀的連結關系和格局設計。規劃的目標是將每一景觀中各種大小的節點連接成為整體的保護網絡,并在區域和大陸尺度上建立景觀保護體系。
(iii)景觀及其保護必須從時空系統和動態的、飄移的嵌合體(ShiftingMosaic)角度來認識和理解。所以,生物多樣性保護的景觀規劃旨在維護嵌合體的穩定性,綜合考慮保護及發展規劃,以實現景觀的可持續性。與以物種為核心的規劃不同,以景觀元素為核心的規劃的第一步不是確定單一物種作為保護對象與研究其特性,而是首先分析現存景觀元素及相互間的空間聯系或障礙,然后提出方案來利用和改進現存的格局,建立景觀保護基礎設施(ConservationInfrastruture)。包括在現有景觀格局基礎上,加寬景觀元素間的聯接廊道、增加景觀的多樣性、引入新的景觀斑塊和調整土地利用格局。
此景觀元素為核心的規劃途徑的理論指導包括島嶼生物地理學(IslandBiogeography)和景觀生態學。景觀的連續性、異質性、動態和飄移等是規劃著重考慮的景觀特性。這一規劃途徑的一個典型代表是所謂的景觀群島模式(ArchipelagoModel),或稱為綜合利用模式(Multiple-useModel,簡稱MUMs)(Harris,1984;NossandHarris1986)。這一模式包括一個絕對保護的核心區和周圍緩沖區。沿核心區向外人類活動強度逐漸增加。核心區是生物多樣性等級系統中任一層次上的某一節點。
一個關于整體景觀保護的類似的概念是所謂的景觀補償區網絡(NetworkofLandscapeCompensativeAreas),這一概念強調景觀規劃和管理的一個最重要原則是景觀的多樣性和最優格局。而這樣一種最優格局表現為地域內多層次的景觀補償系統和生態基礎設施(Mander等1988)。這一理想的景觀格局實際上是一個等邊六角形。在這樣一個六角形中,景觀的生態多樣性和穩定性通過多層次的生態過渡帶和補償區網絡來實現。
以景觀元素為導向的規劃避免了上述的以特定物種為核心的規劃途徑的缺點,而從整體上來設計全面的、包容的景觀格局。對于景觀這一復雜的系統來說,這似乎是合理的。問題是,這種從形式出發的景觀格局設計是否能滿足內容即物種的保護需要?景觀格局是為誰而設計的?
2.多樣性保護的空間戰略生物多樣性的喪失主要有以下六方面的原因:
(i)棲息地的消失;(ii)棲息地(景觀)的破碎化;(iii)外來種的入侵和疾病的擴散;(iv)過度開發利用;(v)水、空氣和土壤的污染;和(vi)氣候的改變。
其中,棲息地的消失和破碎是生物多樣性消失的最主要原因之一。在中國尤其如此(BCCA,1992)。棲息地的消失直接導致物種的迅速消亡,而棲息地的破碎化則導致棲息地內部環境條件的改變,使物種缺乏足夠大的棲息和運動空間,并有利于外來物種的侵入。適應于在大的整體景觀中生存的物種一般擴散能力都很弱,所以最易受到破碎化的影響。
盡管生物保護的景觀規劃途徑有所不同,一些空間戰略都被普遍認為是有效的。這些戰略對克服上述人為擾有積極作用。包括:(i)建立絕對保護的棲息地核心區;
(ii)建立緩沖區以減少人為活動對核心區的干擾;
(iii)在棲息地之間建立廊道;
(iv)增加景觀的異質性;
(v)在關鍵性的部位引入或恢復鄉土景觀斑塊。
2.1絕對保護核
這是自然保護中最傳統的戰略,其基本思想是將保護對象(殘遺斑塊或瀕危物種棲息地)盡量完整地保護起來,并將人類活動排斥在核心區周圍的緩沖區以外。
島嶼生物地理學強調自然保護區設計中的面積和臨近關系。這一理論最早由Preston(1962)和MacArthur及Wilson(1963,1967)等首先提出并發展。這一理論假設一個島上的物種數目最終將趨于一種動態平衡。導致平衡的兩種過程是物種的遷入和滅絕。達到平衡狀態的物種數主要取決于島嶼的大小和島嶼離種源的距離,即面積效應(AreaEffect)和距離效應(DistanceEffect)。也就是說,一個小的保護區不但最終將只能允許少數物種的生存,并在一開始就使物種迅速消亡。而遠離種源的保護地,則很難使物種有再遷入來取代消亡的個體。這一假設或多或少在海洋島嶼和孤立的陸地殘遺斑塊的觀察中得到證實(見FrankelandSoule,1981;Harris1984;FormanandGodron1986;Forman
1995)。但是,陸地景觀斑塊與海洋島嶼的狀況有很大差異(Forman1979;Harris
1984),目前還沒有一個有效的途徑來衡量陸地景觀斑塊隔離狀況。有學者提出用景觀阻力(LandscapeResistance)來衡量棲息地斑塊間的隔離程度(FormanandGodron1986;Formam
1995)。影響景觀阻力的因素包括景觀的基相質地和邊界頻率等。Kanaapen等(1992)提出用最小累積阻力來衡量隔離程度。
島嶼生物地理學的越大越好和越近越好的基本原則在今天仍被廣為接受,但也有不同的看法(如SimberloffandAbele1976),認為幾個小的保護區可能比一個大型保護區有更多的優越性。
一些反映面積和物種及種群關系的門檻為規劃提供了有用的指導。其中之一是種群健康所需要的最小面積(ViableMinimumArea)。對此,有兩條法則,即近期法則和長期法則。近期法則主張最小的有效種群數是50;長期法則主張最小種群數為200-500,這樣才能保證生物保護的長期安全。根據這兩個門檻,可以相應地確定最小面積(FrankelandSoule1981;Harris1984)。
根據島嶼生物地理學,物種與面積之間存在著以下的關系(MacArthurandWilson1967)
其中S和A分別是物種數和面積(公頃),C和z是特定物種及環境條件下的參數。盡管C和Z因具體情況變化很大(見Wilcox1980),這一公式指出,當棲息地斑塊很小時保護面積的微小增加會導致物種的大幅度增加,而當棲息地斑塊很大時,其面積的進一步擴大只能增加少量的物種。根據這一特點,一般認為保護區的面積每減少十倍,物種數將損失30%。
另一種門檻變量是破碎度。根據采伐的模擬表明,景觀中至少有50-70%的原有森林生境才能保護物種及生態過程的健康和維持正常秩序(FranklinandForman1987)
2.2緩沖區
緩沖區(BufferZones)或過渡帶(TransitionZones)的功能是保護核心區的生態過程和自然演替,減少外界景觀人為干擾帶來的沖擊。通常的方法是在保護核心區周圍劃一輔的保護和管理范圍。但試圖在保護核周圍建立緩沖區的設想往往會落空,原因是緩沖區土地的所有權法律上不屬于保護區管理部門(見McNee1y1992)。在有的情況下保護區內部也設緩沖區。但是,國際上關于如何劃分緩沖區的技術問題一直沒有解決。也就是說緩沖區應該劃到什么地方,如何劃才最有利于保護同時不給當地居民帶來過分的經濟損失。顯然,以保護核心為中心同心圓式地劃分緩沖區的做法是不科學的。一個新的劃分緩沖區的途徑是利用阻力面的等阻線來確定其邊界和形狀(Yu,1995a-b,1996a)。阻力面類似與地形表面,其中有緩坡和陡坡,呈現一些門檻特征。據此來劃分緩沖區不但可以有效地利用土地,而且,可以判別緩沖區合理的形狀和格局,減少緩沖區劃分的盲目性。
2.3建立廊道(Corridor)
對抗景觀破碎化的一個重要空間戰略是在相對孤立的棲息地斑塊之間建立聯系。其中最主要的是建立廊道。生態學家們普遍認為,通過廊道將孤立的棲息地斑塊與大型的種源棲息地相聯接有利于物種的持續,和增加生物多樣性(見FormanandGodron1986;HarrisandScheck1991;SaundersandHobbe1991;Forman1995)。這一觀點最近在景觀規劃和設計領域內得到認真的對待(SmithandHellmund1993)。
理論上講,相似的棲息地斑塊之間通過廊道可以增加基因的交換和物種流動,給缺乏空間擴散能力的物種提供一個連續的棲息地網絡,增加物種重新遷入的機會和提供鄉土物種生存的機會。許多實地觀察也證實了廊道的這種功能(詳見HarrisandScheck1991;Forman1995).
廊道的聯系和輻射功能使他們成為促進未來生物多樣性進化的重要景觀結構(Erwin1991)。根據這一功能,廊道的設計應與生物進化的軌跡相適應,聯接重要的物種源以保護不斷的物種交流和輻射。
但是,廊道的意義也不能過分地強調。他們有時并不能起到聯系鄉土棲息地的作用。相反,他們有可能對鄉土物種帶來危害。在大尺度空間上的一個例子是南北美大陸聯接的形成在過去幾百萬年內導致生物多樣性的災難性的損失(May1978;Gould1993,p347)。在小尺度上的觀察也證明廊道對鄉土物種的危害性(見HarrisandSheck1991)。對某些生態過程有促進作用的廊道,恰恰對某些物種的運動有阻礙作用。聯結孤立棲息地之間的廊道往往會引導天敵的進入,或外來物種的侵入而危協到鄉土物種的生存。美國佛羅里達州的開發就有許多這樣的問題。外來物種沿著交通廊道侵入景觀深處,危協鄉土物種的生存(見HarrisandScheck1991)。
由于廊道功能的這些矛盾,要求景觀設計師謹慎考慮如何使廊道有利于鄉土生物多樣性的保護。特別應注重以下幾個方面的考慮(Harrisandsheck1991):
(i)多于一條廊道:多一條廊道就相當于為物種的空間運動多增加一個可選擇的途徑,為其安全增加一份保險。
(ii)鄉土特性:構成廊道的植被本身應是鄉土植物。
(iii)越寬越好:廊道必須與種源棲息地相聯接,必須有足夠的寬度。否則,廊道不但起不到空間聯系的效用,而且,可能引導外來物種的入侵。至于多寬的廊道較為合適,目前尚無定論,但越寬越好是一條基本原則。
至于針對某一種動物運動的廊道,當地的生物和生態專家的經驗往往能提供最可靠的參考(Binford等1993)
(iv)自然的本底:廊道應是自然的或是對原有自然廊道的恢復。任何人為設計的廊道都必須與自然的景觀格局,如水系格局相適應。
其它聯接破碎斑塊的方式包括建立動物運動的"跳板"(SteppingStones),改造棲息地斑塊之間的質地和減少景觀中的硬性邊界頻度等以減少動物穿越景觀的阻力。
2.4增加景觀的異質性(Heterogeneity)
實驗觀察和模擬研究都顯示,景觀異質性或時空的嵌斑特性(Patchenes)有利于物種的生存和連續及整體生態系統的穩定(Turner1987;PickettandThompson1978;KolasaandPickett1991;Renshaw1991;Kozakienicz1995;Forman1995)。許多物種需要兩種或多種棲息地環境。景觀的空間格局與時間更替一樣可能會顯得雜亂無章。但這種動態和交替抹去了景觀中的劇烈性的變化,使系統保持穩定。所以,保護和有意識地增加景觀的異質性有時是必要的。(FrankelandSoule1981;Hayes等1987)。增加異質性的人為措施包括控制性的火燒或水淹、采伐等。
2.5恢復棲息地
另一種代價很高的生物保護戰略是棲息地的恢復,在關鍵性的部位引進鄉土棲息地斑塊,作為孤立棲息地之間的“跳板”,或增加一個適宜于保護對象的棲息地。這樣可以大大增強生物多樣性保護的效果,同時也可提高景觀的美學價值(Hayes等1987;Morris1987)。
上述多種生物多樣性的保護戰略都在不同程度上有積極作用。關鍵的問題是在什么地方和怎樣來構建上述空間結構和戰略。也就是說在什么地方劃分緩沖區?在什么地方建廊道來聯接棲息地斑塊?在什么地方引入新的斑塊來有效地影響生態過程?這些問題還遠未得到解決。
3.生物保護的景觀規劃途徑討論
3.1普遍的缺陷和應改進的方面
上述關于生物保護的景觀規劃途徑和空間戰略總起來有以下兩個方面的不足:
(i)被動的途徑
除少數例外,目前生物保護多采用被動方式。生物多樣性或鄉土棲息地被作為被動的保護對象,被圈在一定的地區或限制在一定的網絡內運動。如果把生物對景觀的利用作為一個能動的生態過程,一種對景觀的競爭性的控制過程,情景可能會很不一樣。在這種假設下,通過識別關鍵性的景觀局部和空間聯系,而利用物種自身的對空間的探索和侵占能力來保護生物多樣性。這也正是景觀生態安全格局(EcologicalSecurityPatterns)概念的基本出發點之一(Yu1995a-c,1996a-b)。
(ii)局限于對“實體”景觀的保護
由于上述關于把物種作為被動對象保護在特定地域和現存景觀元素中的局限性,生物保護中的景觀生態研究和規劃往往注重現有景觀元素及格局與生物運動過程的關系(LaverandHaine-Young1993)或偏于記載和再現現存的景觀實體元素而對景觀的另一半,即作為景觀實體元素背景的部分研究很少。而恰恰是這部分“虛體”景觀,如作為景觀中森林斑塊背景的農用基質,對物種的空間運動起作很重要的作用。那么,在這種景觀基質、或背景中是否存在著某種隱藏的或是潛在的結構,影響、甚致控制著景觀生態過程呢?
由于上述兩個局限性,生物保護的上述空間戰略的有效性也就值得懷疑了。如傳統的緩沖區的劃分方法,和根據現存的自然結構來建立廊道并相信物種能利用其進行空間運動等都值得進一步討論。
所以,下列三個問題依然存在:
(a)如果要選擇某一棲息地進行保護應如何選擇,包括什么和在什么位置。
(b)如果兩個或多個孤立的棲息之間需要構筑廊道,什么地方設廊道才具有高效性。
(c)如果恢復一個退化的景觀,應在什么地方著手,才可以使恢復過程更有效,包括有效地使鄉土物種得以維持和繁衍,和有效地阻止外來物種的侵入。
對這些問題的回答不但需要考察現存景觀元素及其空間格局,同時還應研究潛在的景觀基礎設施。景觀生態安全格局理論在這方面作了初步的探討(Yu1995a-c,1996a-b)。
3.2一些具有啟發意義的概念
針對上述普遍采用的景觀規劃和空間戰略的局限性,有學者提出了一些新的概念和模式。盡管這些新概念仍很大程度上還停留在理論階段。但對未來生物保護的景觀規劃發有重要的啟發意義。
(i)景觀的空間構型概念(SpatialConfiguration)
這一概念強調景觀的構型,即景觀元素的毗鄰關系。景觀的空間構型可能比籠統意義上的景觀異質性或景觀的嵌合體特性更具有意義(Forman1990,1995)但關于這一設想尚沒有進一步的實驗觀察的支持。
同樣的設想也包含在森林的群島模式之中,這一模式主要討論破碎化的殘遺森林景觀的空間分布(Harrs1984)。該模式強調斑塊在聯系整體群島系統中的作用應作為斑塊被選作為保護對象的首要因素。單一斑塊選擇作為保護對象的標準包括:①空間位置,②總的物種豐富性,③對特有區系成分生存和延續的意義,④發生遺傳變異的可能性。而“選擇棲息地島嶼保護地的壓倒一切的保護標準是其在整體景觀生態系統中的作用”(Harris1984,p158)。
(ii)進化動態世系概念(EvolutionaryDynamicLineage)
這一概念認為,目前生物保護的戰略基本上是保護那些正走向滅絕的稀有物種,而這并不是我們所需的。應該保護的是進化的過程(Erwin1991)。
那些對當代進化過程有重要意義的關鍵地區應作為我們的保護和管理重點。
根據物種進化的空間軌跡來設計景觀生態保護格局,才使生物保護更具有意義而應作為我們今后努力的方向。
(3)景觀阻力的概念(LandscapeReristance)
用景觀阻力來衡量景觀中棲息地島嶼的隔離狀態在景觀生態規劃中具有重要意義(Forman1995)。