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关键词 生物多样性;农业生态系统;生产力;可持续发展
中图分类号 X176 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)14-0202-02近年来,全球物种灭绝速度呈加快的趋势,物种多样性降低或物种丧失会带来一系列负面的影响。当前,在环境与发展研究领域,生物多样性与生态系统功能的关系是学者研究的热点问题。作为地球上最大的人工生态系统,农业生态系统的生物多样性问题越来越受到学术界乃至全人类的关注。
1 人类农业发展史中生物多样性的变化
农业的发展史是人类改造自然、建立人工生态系统的历史。在这个漫长的历史过程中,由于人类改造自然能力的不断增强以及对其生存环境价值取向的变化,农业生态系统生物多样性也在不断发生着变化,主要经历了5个阶段,具体如下:
一是森林农业。最早的农业是以原始的狩猎和野果的采集为主。在这一阶段,由于人类对自然的作用力有限,以利用和适应为主,对生态系统及其生物多样性的影响效果不大。研究表明,墨西哥东北部玛雅的农业森林植物种类超过300种,其中超过200种植物在医药领域发挥重要的作用,33种植物用于建材制造领域,81种植物用于采集或其他用途[1]。二是火农业。当人类掌握作物的栽培技术后,为提高作物的产量及栽植面积,人类常采用烧山或砍除后烧掉的方法来扩大种植面积,进行单一作物的栽培。烧山会把范围内的所有动物、植物全部烧死。火农业无疑是以牺牲生物多样性为代价的,但是由于古代森林资源丰富,同一块地常使用一段时间后即废弃,由于周围生物的再度入侵,其生物多样性的减少可以得到缓减。三是水农业。即采用单一种植方式,在农业生产中通过灌溉解决水分供应和施肥、除草、病虫害防治等一系列主要栽培措施,生产力得到提高。同时,其高度的人为干扰也严重破坏生态系统的复合结构,生物多样性较低。但是由于水农业系统有着良好的水生环境,其生物多样性还是有一定的保障。Heckman[2]研究发现,泰国东北部一块传统水稻田富含590个物种,包括146种节肢动物、166种藻类、10种两栖爬行动物、83种纤毛虫、18种鱼类。四是石油农业。进入工业社会后,由于人口的不断增加以及对资本最大化的追求,一些发达国家采取以高能量投入为特点的石油农业生产模式,其以石油、机械、化肥及农药等的投入大大提高农业生产率,为人类社会在近代的高速发展做出巨大贡献。但由于大量使用化肥和农药,农业生态环境中的土壤结构被破坏,物质消亡导致其生物多样性大大降低,石油农业并不能处理好生产与生态环境,资源开发利用与保护之间的关系,农业生态环境不断恶化。五是生态农业。进入20世纪后期,由于石油农业导致的生态环境恶化不断加重,人类开始反思自己的行为,并着力创建一种良好的人与自然以及生态—技术—经济和谐发展的农业发展模式——生态农业。由于生态农业强调生态系统的自然属性及其稳定性,生物多样性的保持无疑成为其中的重点。
2 生物多样性与农业生态系统的稳定性
生物多样性与自然生态系统稳定性的关系问题一直是学术界没有圆满解决的问题。到目前为止,多数学者和研究人员都相信生物多样性能增加系统的稳定性,但关于二者关系的研究非常少[3]。一个稳定的生态系统至少要保持一定数量的生物多样性,这已是共识。对于现代的农业生态系统,由于人为干扰十分严重,因而会使其生物多样性往往达不到一个自然稳定生态系统的要求。中科院冯耀宗通过40余年对人工群落的研究表明,随着种类增加,层次复杂加大,系统在生物量及生产力上均有明显增加;小气候中随着结构的复杂化加大,相对湿度也随着增加,最高温度降低,最低温度升高,风速减少,土壤流失明显减少,对低温风害的抵抗力加强,表明人工生态系统结构明显影响系统的稳定性[4]。
3 生物多样性与农业生态系统的生产力
根据进化论理论推测,生物多样性可提供更加丰富的可利用资源,从而提高了群落生产力,并被应用于生产实践。当前,由于经济发展中过于开发自然资源,生物多样性明显下降,也产生维持多样性和追求高生产力的矛盾。农业生产的目标是实现作物高产、优质,而导致品种单一化,使物种减少,加速捕食生物、菌根、固氮细菌、传粉及种子传播生物消失的速度。
研究表明,在一定范围内人工生态系统的生物多样性与其生产力呈正相关关系,生物多样性越丰富,生产力越高,从长远来看,单一的人工生态系统生产力要远远差于复合型。Trenbath[5]研究表明,344个草本植物混作可促进作物增产。冯耀宗[6]研究表明,在热带经济作物组成的多层多种人工生态系统,由于其能充分利用太阳辐射能量,因而提高系统生产力。作为一个典型的人工生态系统,农业生态系统在目前整个世界范围内以单一作物作为主要种植方式的条件下,提高其生物多样性,配置适当的混作作物,能有效地提高其系统生产力[7-8]。
4 保护生物多样性,促进农业可持续发展
4.1 农业对生物多样性的破坏
(1)栖境的改变。人类对土地的过度开发和集约化利用,不断地缩小和改变着各种生物的栖息环境。在我国东南部的集中农区,由于城市化和园田化的发展,土地资源没有得到合理的开发和利用,森林、草地和湿地生态系统不断被蚕蚀,少量田地和湿地成为受人类影响很大的残留野生生境“岛屿”,永久绿地面积比例过小[9]。20世纪50—90年代,全国累计开垦荒山荒地约0.34亿hm2,约等于国土面积的3.5%[10],单一农业生态系统的不断扩大,大大缩减适生物种的数量。
(2)化学污染。现代农业的发展离不开化学产品,随着人类对土地生产力提高的不断需求,单一的农业生态系统导致病虫害大面积发生,人类对各种化学农药、化肥的依赖性进一步增强。化学产品的大范围使用,不仅对人体健康产生危害,还加快了自然物种的灭绝速度[11]。
(3)过度猎取。人类的发展进程中,一直源源不断地从自然界中获取资源,导致资源结构被改变,一些珍贵的野生资源数量不断减少甚至呈区域灭绝状态,资源价值降低。随着沿海经济及工农业生产的快速发展,海洋开发活动不断增加,中国海洋生物多样性已经受到不同程度的损害,并且这种损害正呈现持续上升的趋势[12]。
(4)外来生物的引进和侵入。外来物种入侵对生境的影响表现为占领生态位—排挤当地物种—减少当地物种多样性—导致生态系统单一或退化—改变或破坏当地自然景观,污染当地的遗传多样性(入侵种与当地种的基因交流可能导致当地种的遗传侵蚀)。20世纪80年代,我国从美国引进互花大米草(S.alterniflora)、从英国引进海滩大米草(Spartion angelica),并在沿海滩涂区域种植,也获得一定的生态效益[13-14]。但随着种植时间的持续,区域原有的滩涂生物群落结构被改变。新疆从额尔齐斯河引入的河鲈鱼(Perca fulviatilis),已导致新疆博斯腾湖中的新疆大头鱼(Aspiorh-ynchus laticeps)濒于灭绝。
4.2 保护对策
(1)开展生态农业建设。20世纪80年代初,我国提出发展生态农业,强调在保护生态系统的前提下发展农业生产。在新型的农业生产方式中,强调薪炭林建设的作用,提倡使用小水电、风能、沼气等可再生能源;注意保护和建设植被,控制水土流失;推广种植绿肥,提高肥料的综合利用率,培肥地力;实行病虫害综合防治,控制化学污染;根据区域资源优势和生产特点,积极调整产业结构,实行种养加相结合、农林牧副渔相结合的生态模式[15]。
(2)优化作物种植模式和土地耕作管理。单一种植和粗放耕作管理是导致农业生物多样性减少的原因之一。因此,在进行农业生产时要因地制宜,根据生态学原理,对农田作物进行合理资源配置和种群构建,改单一种植模式为复合立体种植模式。采用复合农林业和生态农业技术,实现不同作物的轮作与间作套种,以充分利用空间与环境资源,还要加强农田的水分与土壤耕作管理,促进提高农业生态系统的生产力,同时增加农田的生物多样性[16]。
(3)建立农业生物多样性保护技术体系。深入研究农业生物多样性保护的关键技术,建立相应的技术体系是实现农业生物多样性保护的强有力保证。一是健全环境污染防治技术,包括优化施肥技术、高效低毒低残留农药的生产与喷施技术、清洁生产技术、废弃物的资源化技术、病虫害综合防治技术等;二是提倡实施种质单一化防治技术,包括复合农林业技术、生态农业技术、立体农业技术等;三是采取水土流失防治与控制技术,如等高耕作技术、防护林技术、生物篱笆技术、坡面工程技术等;四是实行物种保护技术,包括基因工程技术、人工繁育技术、遗传育种技术、就地保护与迁地保护技术等[7]。
(4)加强农业生物多样性的监测管理。为完善和丰富农业生物多样性系统的基础数据,应该加强野外定位监测网络站点的建设,综合详查不同地区的农业生物多样性,进行农业生物种类的分类与编目,建立农业生物多样性数据库和管理信息系统。同时,适当地建立一批各具特色的农业生物多样性保护区,加强农业生物种质资源库与基因库的建设,以保护农业生物的遗传多样性、稀有或濒危的农业生物物种(包括野生亲缘物种),进一步提高生态系统的生产力[17-19]。
5 参考文献
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关键词:生物多样性原因可持续利用保护对策
引言
生物多样性是人类社会赖以生存和发展的环境基础,也是当今国际社会环境和发展的研究热点问题之一。中国是全球生物多样性最丰富的家之一,它有的生物物种数量约占全球的十分之一,是全球生物多样性保护的重要地区。但是由于自然、人为及制度方面的原因,中国的生物多样性正遭受着严重的损失和破坏,保护生物多样性已成为摆在人们面前的急中之急、重中之重的事情。本文旨在通过对这些原因的分析,提出建设性意见,以资探讨。
1.生物多样性概述
1.1生物多样性的概念、含义
1992年6月召开的联合国环境与发展大会上各国签署的《生物多样性公约》第二条对生物多样性作如下解释:
所有来源的形形生物体,这些来源除其他外包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体。
1994年我国政府制订并公布的《中华人民共和国生物多样性保护行动计划》对生物多样性作如下概念:
所谓生物多样性就是地球上所有的生物、植物、动物和微生物及其所构成的综合体。
但上述对生物多样性的概念缺乏全面性、准确性和简练性,故本文将生物多样性定义为反映地球上所有生物及其生境和所包含的组成部分的综合体。
生物多样性包含三层含义,即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。三者之间既有区别又有联系。遗传多样性是指某个物种内个体的变异性;物种多样性是指地球上生命有机体的多样性;生态系统多样性是指生物圈内生境、生态群落和生态过程的多样性以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。三者之中生态系统多样性是基础,而物种多样性是关键,遗传多样性含有的潜在价值最大。
1.2生物多样性的意义
生物多样性与人类的生存和发展有着密切的关系,每个层次生物多样性的都有着重要的实用价值和意义。物种的多样性为人类提供了大量野生和养殖的植物、鱼类及动物产品;遗传多样性则对培育新品种、改良老品种有着重要的作用,如人们可利用一些农作物的原始种群、野生亲远种和地方品种培育高产、优质和抗病的作物。在生态系统中的最重要的作用就是改善生态系统的调节能力,维持生态平衡。因此生物多样性不仅能为人类提供丰富的自然资源,满足人类社会对食品、药物、能源、工业原料、旅游、娱乐、科学研究、教育等的直接需求,而且能维持生态系统的功能、调节气候、保持土壤肥力、净化空气和水,从而支持人类社会的经济活动和其它活动。此外生物多样性直接影响着中国的文化多样性.
1.3我国生物多样性现状
我国在1987年公布的《中国珍稀濒危保护植物名录》第一期中,公布的濒危种类有121种,受威胁的158种,稀有的110种,共计389种,其中一类保护植物8种、二类的157种、三类的22种。另据中国红皮书的估计显示,超过1/10即500多种脊椎动物物种和15%~20%即400~500种高等植物已经受到威胁。而我国对境内的物种及其数量尚无确切的统计数字,尤其对濒危物种的调查尚不全面。出现的问题是有些国家未列入濒危物种名录的物种面临生存威胁,有的甚至濒临灭绝,而另一些则由于人为的保护、繁育、利用而使种群数量有所增减,因而有必要调整其保护级别或划出、划入保护之列,尤其值得一提的是药用动植物,如黄草,急待保护。
此外,近年来野生生物贸易已经对中国的生物多样性产生了较大影响。由于粮食、中医药、服装等对野生生物的需求日益增加,野生动植物的非法交易也急剧增长,对几种濒危动植物物种以及一些没有列入国家保护名单之内的动植物物种数量已经构成威胁。如:藏羚羊。
2.生物多样性损失的主要原因
生物多样性的丧失,既有自然发生的,也有因自然发生的,但就目前而言,人类活动(特别是近两个世纪以来)无疑是生物多样性的损失的最主要原因。此外制度特别是法律制度的不健全,则是引起损失的另一主要原因。
2.1自然原因
一是物种本身的生物学特性。其一是物种的形成与灭绝是一种自然过程,化石记录表明,多数物种的限定寿命平均为100~1000万年。其二是物种对环境的适应能力或变异性、适应性比较差,在环境发生较大变化时难以适应,因此而面临灭绝的危险。如大熊猫,其濒危的原因除气候变化和人类活动以外,与其本身食性狭窄、生殖能力低等身体特征有关。二是环境突变(天灾),如地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害。
2.2人为原因
由于人类对生物多样性对人类的重要性认识不够,同时又过多的重视经济发展,而对生物多样性保护意识淡薄,从而导致生境破坏时有发生;对生物资源开发过度,有些甚至是掠夺式的开发;环境污染严重;对外来物种入侵问题重视不够以及制度的不健全,这些都是导致生物多样性减少的主要原因。
2.2.1生境的丧失、片断化、退化
栖息地破坏和片段化已成为我国一些兽类数量减少、分布区缩小和濒临灭绝的主要原因。伐木和占地是中国生境被破坏的两大主要原因。天然林的大幅度减少直接威胁到从苔藓、地衣到高等物种的生存。此外伐木也是导致森林火灾的一个主要原因,中国在过去25年内因森林火灾共损失了860万公顷的森林。以农业和建设为目的的占用森林、湿地和草原则是生境破坏的另一个原因。据估计,中国目前农田的1/3本来是处女林,这一问题在中国热带地区尤为严重。而在过去的半个世纪里,沿海湿地的一半左右已经发生改变,高原湖泊周围的湿地也损失严重。另外,1950~1980年间中国湖泊面积减少1/10。
生境的片断化是指一个面积大而连续的生境被分割成两个或更多小块残片并逐渐缩小的过程。多种人类活动都可能导致生境的片断化。如铁路、公路、水沟、电话网络、农田以及其他可能限制--生物自由活动的分隔物,和自然保护区内修筑公路等人为设施。特别是由于这些人为设施的建立,使得动物的活动受到限制,从而影响其觅食、迁徙和繁殖,而且植物的花粉和种子的散布也会受到影响。因而引起动植物种群数量下降并引起局部灭绝。同时由于生境的片断化,阳光、温度、湿度及风的变化,也会导致一些物种濒危、甚至灭绝。另外生境的片断化有助于外来物种的入侵,进而威胁到原由物种的生存。
生境退化则是生境部分的失去原有功能,如由于经济发展、过度放牧等原因,使得草场退化严重,引起草原生物生理机能衰退,从而对其生存构成威胁。
草原的退化。
2.2.2掠夺式的过度开发
许多生物资源对人类具有直接的经济价值。随着人口的增加和全球商业化体系的建立和发展,人类对之的需求随之迅速上升,其结果导致对这些资源的过度开发并使生物多样性下降。
而当商业市场对某种野生生物资源有较大需求,通常会导致对该种生物的过度开发。典型的实例是人类对海洋鲸类的猎捕活动与鲸类数量的消长之间的关系。我国许多药用植物,如人参、天麻、砂仁、七叶一枝花、黄草、罗汉果等,野生的植株都已经很有限了,如果仍不加限制必然导致灭绝。其中偷猎、滥挖走私野生动物行为对生物的多样性威胁最严重。
2.2.3环境污染
2.2.3.1水体污染
水体污染能够对水生生物(特别是鱼类)生命周期的任何发展阶段,产生亚致死或致死作用,影响他们的捕食、寻食和繁殖。其中亚致死的水体污染对水体生物多样性的影响更为突出、普遍、久远。在这种环境中的生物繁殖能力下降、生长缓慢或者死于环境胁迫有关的疾病。而水体富营养化能使水体生物多样性显著下降,昆明滇池即是一例。
2.2.3.2土壤污染
土壤污染通常会使当地植被退化,甚至变成不毛之地,同时土壤动物也会变的稀少甚至绝迹,其生物多样性比未受污染区显著下降。如矿区、尾矿堆积地一、矿区废弃地以及垃圾填埋废弃地都少有树木生长。
2.2.3.3空气污染
人类排放到大气中的各种有毒有害物质均能对生物体产生不同程度的损失,并对生态系统构成危害。经各种途径进入空气的二氧化硫、氨、臭氧等能直接杀死生物。来自冶炼厂废气中的有毒金属能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等温室气体的所引发的温室效应等造成的生物多样性损害、减少越来越受到国际社会关注和重视,特别是温室效应引起的全球变暖和酸雨对生物多样性的影响。
2.2.4外来物种入侵
外来物种入侵对生物多样性造成了很大威胁。其入侵方式有三种:一是由于农林牧渔业生产,城市公园和绿化、景观美化、观赏等目的的有意引进或改进,如在滇池泛滥的水葫芦、转基因生物;二是随贸易运输旅游等活动传入的物种,即无意引进,如因船舶压仓水、土等带来得新物种;三是靠自身传播能力或借助自然力而传入,即自然入侵,如在西南地区危害深广的紫茎泽兰、飞机草。在全球濒危物种植物名录中,大约有35%~46%是部分或完全有外来物种入侵引起的。2002年来自南美洲亚马逊河的食人鱼又名食人鲳在我国掀起轩然大波。其一旦流入某一水域达到一定规模时,可能会大量屠杀其他鱼类,给生态平衡和生物多样性带来危机,造成不可估量的损失。
2.3制度原因
虽然我国在保护生物多样性方面取得一定成绩,但由于制度特别是法律制度的不健全,使生物多样性遭受了不必要的损失。主要表现在:虽然国家已把环境保护的成效纳入政绩考核之中,但有些地方政府并未把此真正纳入工作计划;对生物多样性有影响的重要部门(如农业、林业、渔业、科研机构等)对此重视够,缺少相关具体实施细则、行动及专业人员。自然保护区是保护物种及其生境的有效方法,我国已建立数目众多的保护区,但相对与国土总面积而言是不够的,而且部分保护区管理混乱、土地权属不清等也需要完善。在法律制度方面,虽已实施《自然保护区条例》多年,但毕竟在法律效力上位阶较低,调整面窄,处罚力度不够,故需要进行新的立法以保护自然保护区、物种及其生境。而在外来生物入侵问题上,虽有一些法规涉及,如《进出境动物检疫法》但没有专门法规对此做相应调整,法律漏洞较大。
此外,由于经济发展;新的城镇、水坝、水库、矿区的开发、建设;旅游活动以及国际合作不充分也会对生物多样性构成威胁。
3.保护对策
保护生物样多性不仅需要加快治理环境污染,把保护工作纳入国民经济发展计划,更重要的是在生态系统水平上采取保护措施,传统的做法主要是建立自然保护,通过排除或减少人为干扰来保护生态脆弱区,在一般情况下,确是保护某些物种或生态系统的有效途径。但存在许多问题,需要加以完善,有必要通过立法的途径解决,主要是对自然保护区进行立法。鉴于外来物种对生物样多性的影响日益严重,而我国却没有专门立法保护措施,故建议建立外来物种管理法规体系。而且随着人口和用地的不断增长,被动的保护已很难真正达到保护的目的,为此提出可持续利用生物资源。同时生物多样性对全人类都有着深远的意义,需要各国政府和人民的积极参与,故特别强调国际合作和加强国民教育。
3.1建立、完善自然保护区和制定《自然保护区立法》
自然保护区是具有保护自然环境和自然资源的双重性质,并且是一定的空间范围的区域。在我国指对有代表性的自然生态系统、珍惜濒危野生动植物物种的天然集中分布区和具有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在地的陆地水域和海域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。
据《世界资源》1997年的统计,全世界已建立较大面积的保护区1.04万个多,其无论在保有物种、遗传、生态系统的多样性还是在保护物种生境上都起了非常重要的作用,但各国也意识到,由于缺法相关法律保护,自然保护区建设、管理混乱,保护区内开发与保护矛盾突出,乱砍、滥挖偷猎行为时有不断,造成一些自然保护区破坏严重。
因此,许多国家对自然保护区和国家公园进行了专门立法。如,英国《国家公园和乡土利用法》,日本的《自然公园法〉澳大利亚的国家公园与野生生物保护法》加拿大的《国家公园法》,韩国的《自然公园法》等。另外,一些国家制定了自然保护区或生物多样性保护方面的综合性法律,并将自然保护区纳入其中。例如,日本的《自然保全法》、新西兰的《自然保护法》、韩国的《自然环境保护法》等。这些法在保护生物多样性上取得很大成效。
所以无论是按国际通行做法还是从我国国情出发,都有必要抓紧制定一部《自然保护区法》,对由于自然保护区的保护、建设、管理、开发和利用而产生和存在的社会关系进行调整。建议在原有法规中法律制度:如审批制度、分级分区制度、管理制度、检查应急制度的基础上,修改和完善相关法律制度,如分类性保护和管理制度、监督管理体制、投入保障制度,借鉴国外相关先进经验,创设新的法律制度,如功能区划制度和社会影响评价制度。
3.2防止外来物种和建立外来物种管理法规体系
外来物种入侵不仅对当地生物构成威胁,同时对经济和人体健康带来不可估量的损失,因此一些国家对此进行了立法。如美国先后颁布或制修订了《野生动物保护法》、《外来物种预防和执行法》、《国家入侵生物法》、《外来有害生物预防和控制法》、《联邦有害杂草法》等;新西兰《生物安全法》等。
我国虽有一些法律法规涉及外来物种管理,如根据《野生动物保护法》(1988)农业和林业局分别建立了水生和陆生野生动物引进审批制度;《野生植物保护条例》(1996)、《进出境动植物检疫法》、《动物防疫法》和《植物检疫条例》。但是目前尚无针对外来物种入侵的专门法规。《中国生物多样性保护行动计划》涉及到外来入侵物种物种,但未制定专门针对外来物种入侵的行动计划,所以中国急待制定相关法律法规以确保生态安全和保护本国生物多样性。如设立引种许可证制度和环境影响评价制度,建立外来物种入侵预警机制。
另外,对外来物种进行普查和有计划清除,也很有必要。
3.3在保护中持续利用生物资源
虽然全世界已建立众多自然保护区、国家公园等多形式保护方法方式,但相对于地球生物圈而言,其保护的生物多样性是有限的。因此人们认识到,有效和长期可信的保护生物多样性的方法是持续利用生物资源。指对生物资源的利用应以使生物多样性在所有层次上得以保护、再生和发展。对保护而言,没有合理利用也就没有保护。利用自然保护和发展旅游业就是一例。不但有经济效益,实际上也是宣传群众、教育群众,从而获得广大人民群众的广泛支持。这本身就是社会效益的体现,也是自然保护的价值体现。
另外建议对生物多样性有影响的重要部门(如农业、林业、渔业、科研机构)制定生物多样性保护规划,并将其纳入他们的生产计划中,鼓励生物的资源利用方式的多样化。包括根据当地资源的实际情况实施传统的农业和林业措施;推进科研与教育;采取必要的办法使保护区免受人类活动的影响和进行迁地保护。
3.4国家合作与行动
在生物多样性问题上,世界各国的共识是生物多样性问题不是局部的、地区的问题,而是全球性的问题。联合国有关组织、世界科学界和各国政府部门认为国际合作是推进生物多样性保护的重要方面。因此我国政府应积极的参与国际合作加入协定,联合打击跨国非法贸易与捕猎。加强科研协作,但要注意与产权问题。
我国已加入的公约协定有《濒危野生动植物国际贸易公约》、《国际捕鲸公约》、《生物多样性公约》、《热带木材协定》、《关于保护特别水禽的重要湿地公约》等等,为了更好的保护我国生物多样性,应积极的开展国际合作,并制定相关的实施计划与细则,在必要的情况下制定相关行政法规或法律。
3.5加强环保教育
近年来,我国市场经济的持续快速发展对木材需求十分旺盛、林业特产税的取消及农业税的逐步减少等因素促进了桉树的迅速发展。桉树的大面积种植,有力地推动了我国木材经济的快速发展,但随着大面积营造桉树人工林,其社会效益、生态效益等问题日益受到人们关注,引起了一些争论。本文就此做一些初步的探讨。
一、桉树人工林生态问题调查分析
1.桉树人工林地力衰退分析
从树种特性看,桉树具有很强的土壤养分利用能力,可消耗较少的养分而生产较大的生物量,与很多农作物和树木相比,其单位生物量的养分消耗只有1/2~1/10。但是因桉树生长快,生长量大,作为纸浆材进行短轮伐期甚至超短轮伐期经营,在单位时间、单位面积上产生更多的生物量,消耗的养分也相对多些。这样就造成桉树人工林确实存在地力衰退的现象。
研究结果表明:桉树人工林地力衰退的主要原因有桉树人工林生态系统本身的脆弱性,严重的水土流失以及在人为因素干扰下不合理的经营。
1.1耕作方式不合理
桉树种植大部分采用炼山的方式清理林地,然后进行整地。有的采用机耕全垦整地,可比较彻底地去除杂草杂灌,又可疏松土壤,有利于桉树幼林的早期生长。但全垦整地造成土壤表土结构遭受破坏,在山地坡度大的地方,容易引起水土和养分流失。
1.2造林密度不合理
在立地条件差的林地,造林密度大,短期内林分消耗土壤养分多,使土层的土壤养分过度消耗。
1.3施肥技术不合理
近几年种植的桉树林分,有的采取掠夺式经营方式,不施追肥,仅靠土壤肥力维持生长发育所需的养分;有的施肥不及时或不能做到平衡施肥或按配方施肥。这样,一是达不到速生丰产;二是造成土壤养分亏损失衡和地力衰退。
1.4超短轮伐期经营
由于木材市场价格看好,部分林农受眼前利益的驱动,有的桉树3~4年生左右就被砍伐利用。1~3年生桉树是植株枝叶器官生长旺盛的阶段,树干生长形成较小,植株的枯枝落叶少,归还土壤的养分极少。同时,林龄越小,主干占整株立木生物量越小,即木材利用率低;林龄越小,胸径越小,采伐剩余物越多,在采伐剩余物没有回归林地的情况下,林地损失的养分也就越多。另外,超短轮伐期经营,林地耕作频繁,对林地土壤的结构破坏严重。错误的经营方法,林地凋落物少、植被少、表土受雨水冲刷大、水土流失严重,加速林地地力衰退,形成恶性循环。
1.5全树利用
桉树采伐利用时采取全树利用方式,将树枝、树叶、树皮、树头、枯枝落叶全部从林地取走,致使林地的养分回归量越来越少,造成土壤养分收支失衡,也是桉树人工林地力退化的原因。
1.6人工林生态脆弱
桉树人工林树种种群、林相结构简单,根系集中,对土壤水分和养分要求也集中,使一定层次土层的水分、养分消耗大,而其他层次的土壤水分和养分则不能充分利用,造成水及矿物质养分利用率低;森林生态系统种群简单,森林生物链环节少,生物养分循环低,对土壤养分补充少。
2.桉树人工林水分消耗
地质学家认为桉树消耗了过多的水分,造成地下水分下降;而林学家认为,与桉树的速生性相比,桉树的水分消耗是较低而不是较高,一些学者对桉树等多个树种的水分利用率研究结果进行换算得出,桉树对水分的利用效率最高,生产相同生物量桉树所消耗的水分量最少。本文从以下几个方面对桉树与水分的关系进行探讨。
2.1桉树人工林水分截留作用
在任何森林中,阻截作用是水分的最重要耗损。这是因为被阻截的水分会再次蒸发而不能进入土壤。一般来说,桉树阻截10~20%的降雨量,比松树和相思等树种要少,这可以从桉树的树冠比较小得到合理解释。
2.2地表径流
地表径流的数量取决于有无枯枝落叶和地面植被,并且与气候有很大的关系。一般来说,桉树人工林的径流要比草地和低矮的灌丛植被要大;与其他阔叶树种比较,并无显著差异。但是目前桉树人工林的地表径流偏大,造成这种现象的原因绝非是桉树人工林本身的过错,而主要是机耕全垦整地、枯枝落叶层被破坏等这些人为的因素。
2.3蒸腾—蒸发
桉树生长很快,因此,一般认为用水很多,甚至被称作“抽水机”。其实桉树的水分利用率是比较高的,利用同样的水分,桉树产生的干物质比相思和合欢等属的树种高。
引用专家的研究数据可以得出几个乔木水分利用效率的比较,桉树生产1kg重量的干物质消耗的水分仅为758L,而松树要1538L,相思要1323L的水分。这些数据充分说明了桉树的相对耗水量少。一个造林密度适中的桉树人工林的平均流域蒸发—蒸腾量,对于超过1200mm/a降雨类型来说,可能在1000mm/a左右;对于较干旱的地区,蒸发—蒸腾量也会减少,当降雨类型为500mm/a时,要降到450mm/a。
综合上面的数据,可以看出桉树同其它造林树种(松树、相思)相比,植被蒸腾和截流、土壤水分蒸发区别不大。当然由于桉树的生长量大,桉树人工林总体的耗水量并不比其他树种少,这是事实。但是大量的研究表明,桉树不可能成为像地质学家所说的“抽水机”。同其它林分一样,桉树人工林有一定的水源涵养功能。
3.桉树人工林生物多样性减弱
桉树人工林的生物多样性下降与立地土壤退化密切相关。一方面,土壤退化使林内原有动、植物和微生物的生活环境遭受破坏,从而导致整个生态系统的物种多样性下降;另一方面,物种多样性下降后,群落结构趋于简单,系统的自我调节和保护功能减退,使林地土壤的水分和营养状况更加恶化。
3.1林间生物多样性减弱
国内外对桉树林林间生物多样性减弱问题已有不少研究报道。一般情况下,灌丛带和木本植物群落结构的植物多样性保持原有的较高水平,但灌丛带在桉树人工林种植后严重退化,从而确定桉树是引发灌丛带退化的重要因素。在巴西的一些地区,由于桉树林下植被稀少,林间鸟类的多样性和丰富度较森林保护区显著下降。近年来,我国林业学术界对桉树人工林生物多样性问题进行了深入分析,并取得一定研究成果。如:在广西国有东门林场同一林区18块4m2样方连续6年的监测结果表明,第2代桉树林植物多样性比第1代减少50%,物种丰富度和群落复杂程度指数分别比第1代减少39.39%、17.76%。
桉树人工林维持物种多样性的高低取决于初始植物繁殖体组成的丰富程度,高强度干扰的连栽方式使某些高竞争力的物种和以种子(果实)传播的物种丧失,造成下一代林地初始植物繁殖体组成多样性的降低,从而使桉树连栽林地的物种多样性逐渐下降。对桉树林分枯落物分解微生物的研究发现,在桉树纯林,无论是细菌、真菌还是放线菌,其种类、数量均较混交林低。
3.2生物多样性减弱的成因
作为一种外来树种,桉树的化感作用为其在新生境的生长和定殖提供了强大保证,同时也是导致桉树人工林生态系统物种多样性减弱的重要因素。因此,从化学角度分析桉属植物对其人工林生态系统物种多样性的影响已引起各国学者的关注。目前,桉属植物化学研究主要集中于化学成分分析和生物活性测定。
在化学成分研究方面,以挥发物质和精油组成分析居多。有关专家的研究显示:尾叶桉叶片的自然挥发物和不同浓度水抽提物对台湾相思、大叶相思、马占相思的幼苗生长显示不同强度的化感抑制作用。其中,对大叶相思的抑制作用最不显著,从而建议将其作为尾叶桉的理想伴生树种。
巨尾桉挥发油乳液对粉蕉枯萎病菌、水稻稻瘟菌、香蕉胶胞炭疽菌、胡椒疫霉病菌等病原真菌和斜纹夜蛾、棉铃虫等有害昆虫均显示化感抑制作用。随着巨尾桉挥发油乳液浓度的增大,其对真菌和昆虫的抑制作用明显增强。
以上表明桉树的化感作用不可避免地影响人工林生态系统的物种多样性与群落演替。
二、 桉树人工林生态问题的对策
了解问题的实质和根源后,才能够彻底地解决问题。桉树人工林的生态恢复必须采取科学的技术对策,可以从水土保持、生物多样性保护、生产力促进等方面入手。
1.水土保持
严重的水土流失是引起桉树人工林生态退化的最直接因素。因此,开展水土保持对人工林生态恢复具有举足轻重的作用。
一是改变不合理的整地方式。机耕带垦整地方式扰动土壤面积小,有利于人工林下植被的恢复和林地水分、养分的保持,适宜于营造桉树人工林。
二是落实适地适树的造林原则。在寸草不生的沙石地、地、土壤养分贫瘠或土层厚度不足30 cm的地方不宜种植桉树,而应种植一些有利于改善生态环境的植物。
三是减少林地养分的流失。保护好林下的枯枝落叶层和伐区剩余物回归土壤是防止水土和养分流失、避免地力衰退的最有效手段。既能较好地保持地面湿润和减少地表径流,同时又能补充土壤养分。
2.生物多样性保护
一是重视采用科学规范的造林方法。从生态学角度分析, 桉树人工林造林初植密度以1200~1650株·hm2为宜,穴位采用宽行窄株的方式。
二是合理配置桉树与乡土物种。合理种植桉树与乡土树种混交林,对提高桉树人工林的物种多样性具有积极的指导意义。实践证明,在华南地区,桉树与大叶相思、马占相思、台湾相思混交取得成功,在云南桉树与黑荆混交也收到较好的生态效益。
3.生产力促进
如何恢复并提高桉树人工林林地的生产力水平,我国学者进行了积极的技术探索,并取得一定的生产经验。
一是人工修复退化土壤。提倡采用桉树专用肥,把基肥和追肥分开,按桉树养分需求特点做到平衡施肥。这样不但提高了桉树的产量,也在一定程度上保持和提高了土壤肥力,保证桉树人工林的集约经营和精准施肥。
二是进行良种选育,不断培育出抗台风、耐寒冷、抗病虫害、耐干旱瘠薄的优良速生桉树品系。加大桉树科技开发投入,提高桉树人工林单位面积产量。
三、 结语
对我国来说,急需发展高产的桉树人工林,用较少的面积生产足够的木材,满足国民经济发展的需求。为了追求最高的经济效益,桉树人工商品用材林的经营必然走专业化、集约化、规模化的道路,其生态问题将更加突出和被人们所关注。所以必须以可持续发展的理念,指导桉树人工林的生产经营,制定科学合理的经营技术措施,保护生态环境。只要合理地经营,桉树人工林必定会产生巨大的经济效益与生态效益。
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关键词:生物入侵;防治对策
外来入侵物种是指从自然分布区通过有意或无意的人为活动而被引入、在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力、给当地的生态系统或景观造成明显的损害或影响的物种。
这些入侵物种疯长成灾,侵入草场、林地和荒地,很快形成单种优势群落,导致原有植物群落的衰退。外来入侵种在当地定植、扩展并产生一定影响的过程或现象称为生物入侵。它关系到经济、社会发展,影响人类健康、农业潜力、生态系统平衡、生物多样性保护,并且随着全球性贸易的发展、对外开放、全球变化以及土地使用模式的改变会愈发严重。
1.外来生物入侵现状
据统计,美国每年因生物入侵造成的经济损失高达1500亿美元,印度每年的损失为1300亿美元,南非为800亿美元。这些外来生物的入侵给生态环境、生物多样性和社会经济造成巨大危害,仅对我国农林业造成的直接经济损失每年就高达574亿元。而生物入侵的危害又是多方面的。
我国一直是深受外来有害生物危害的国家。棉花枯黄萎病20世纪40年代初从美国入侵我国,现已发生266.67万hm2,每年至少损失皮棉10万t。近20年来,随着国际交往的不断增加,已难以准确回答到底有多少外来物种传入我国,有多少已建立种群并带来危害。我国对外来入侵种类的调查始于20世纪90年代中期。依据文献资料对农田、牧场、水域等生境的植物进行了初步统计,发现至少有58种外来植物对我国农林业带来了危害。
自20世纪80年代以来,随着外来人侵动植物危害日益猖獗,我国加紧了防治工作。对外来害虫松材线虫、湿地松粉蚧、美国白蛾、稻水象甲和美洲斑潜蝇以及外来有害植物水花生、水葫芦、脉草和紫茎泽兰采取了一系列有效的防治措施,并取得了不同程度的效果,但由于目前国家针对外来人侵种没有制订具体的预防、控制和管理条例,各地在防治这些入侵物种时缺乏必要的技术指导和统一协调,虽然投入了大量的人力和资金,但有的防效并不理想。已传人的入侵物种继续扩散危害,新的危险性入侵物种不断出现并构成潜在威胁。
1.1生物入侵造成严重的经济损失
生物入侵倍受各国政府关注的首要原因是它造成的巨大经济损失.光肩星天牛是原产于亚洲的极具破坏性的林木蛀干害虫.随着国际贸易的发展,该种害虫随木质包装材料进入美国.到1998年8月,它已在加利福尼亚、佛罗里达、纽约、华盛顿等14个州的仓库中校发现,在芝加哥、纽约等地的野外也发现了该物种.光肩星天牛在美国没有已知天敌,会对美国遍地种植的枫树和果树造成危害.如果它在美国得以长期繁衍,造成的经济损失将高达1380亿美元。仅美国每年因外来种入侵造成的经济损失就近1370亿美元.
1.2生物入侵造成严重的生态破坏和生物污染
大部分外来物种成功入侵后大爆发,生长难以控制,造成严重的生物污染,对生态系统造成不可逆转的破坏。比如,原产南美洲的水葫芦现已遍布华北、华东、华中、华南的河湖水塘,疯长成灾,严重破坏水生生态系统的结构和功能,导致大量水生动植物的死亡。更可怕的是许多入侵物种,在新的环境中可能出现基因突变,造成严重的生物污染。
1.3生物入侵直接威胁到人类的健康与安全
如1991年美洲爆发的霍乱,很可能是由于外来船只受到污染的水倾倒在秘鲁港所引起的。这次霍乱使100多万人受到感染,约1万人死亡;脉草、三裂叶脉草现已分布在我国东北、华北、华东和华中的15个省市,它的花粉就是引起人类花粉过敏的主要病原物;“疯牛病”最早于1986年在英国发现。科学家推测,可能是病牛或病羊的尸体被加工成了动物饲料,从而引起疾病大规模传播。1996年3月,英国政府正式承认疯牛病有可能传染给人。
1.4生物入侵导致生物多样性的丧失
在过去的几十年中,对生态环境的破坏和化学污染引起的生物多样性的丧失引起了各国科学家的重视,但最近几年生物入侵对多样性的影响又成为一个主要的问题。入侵物种破坏了复杂的生态系统,降低了生物多样性,使濒危动植物受到侵害,外来物种中的动植物与本地种杂交,改变了当地的遗传多样性与完整性。参加第五届生物多样化公约缔约国大会的专家们警告说,外来物种给生物多样化造成的破坏,其严重程度仅次于生物生存环境的缩小和丧失。比如,原产中美洲的紫茎泽兰已遍布我国西南大部分地区,原有植物群落迅速衰退、消失。另外,生物入侵导致生态灾害频繁爆发,对农林业造成严重损害。近年来,松材线虫、湿地松粉阶、美国白蛾等森林入侵害虫严重发生与危害的面积,每年达150万hm2;稻水象甲、非洲大蜗牛、美洲斑潜蝇等农业入侵害虫每年超过140万hm2;脉草、飞机草、水葫芦、大米草等肆意蔓延,对本地生物多样性和农业生产造成了巨大威胁,已经到了难以控制的局面。
2生物入侵危害产生的原因
2.1盲目引种
并不是所有的物种迁移或引入都会产生危害,而且许多新品种的引入确实解决了生产生活中的实际问题。例如:1859-1900年间,澳大利亚笔尾松鼠被引入新西兰,就成为了新西兰毛皮业的财富之源;然而,大多数的引种在带来经济效益的同时,却给人类带来了更大的灾难。例如,20世纪50年代我国引入水葫芦,主要是为猪提供饲料的。随着饲料工业的发展和生猪喂养方式的改变,再采用含水量高、食用成分少的水葫芦饲料,其投入与产出已经不成正比,于是昔日人人争抢的水葫芦,如今便异化成了避之不及的环境公害。专家认为盲目引种是造成生物入侵的最主要的原因。
2.2海洋业
一是海洋垃圾:随废弃的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南极洲和一些热带岛屿进犯,并对当地的物种造成威胁。据海洋生物学家表示,软体动物、蛀船虫、珊瑚虫这些寄居类动物如今正附着在漂浮的垃圾上漂进新的地区,对那些地区的物种造成危害,并开始改变那里脆弱的生态系统。海洋生物学家巴恩斯表示,能使海水结冰的温度可能是阻挡外来物种入侵南极洲的主要屏障,而如果全球气候变暖削弱了阻挡外来生物的天然海水屏障,情况就将更加严重。二是海洋压舱水的排放:20世纪初,压舱水代替了固体压舱物,这无意中为水生生物在世界范围内的散布提供了极大的便利。轮船变成了一个满载各种微型生物的“水族箱”,它们在世界范围内输送货物时,不断地运输和储存这些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越来越多的与压舱水直接相关的异地种侵入事件在20世纪的最近几十年里时有发生。
2.3旅游业
很多的物种入侵是由于旅游者的携带而引起的,游客从全球各地带来各种的物种,其中就包括有异地的植物、动物、微生物。这些物种被游客有意无意地留在当地的生存环境中,对当地的生物入侵起到了不可忽视的作用。
2.4国际贸易
最近10余年来,随着全球贸易额的不断增加、国际运输的集装箱化和车船飞机的速度加快及大型化,促进了鲜活植物产品贸易,也最大程度地增加了有害生物存活的可能性,从而提高了有害生物在国际间传播入侵的机会。例如美国白娥入侵亚洲,就是由于在二战后,日本木材奇缺,美国原木大量倾销日本,美国白蛾也就由此进入亚洲,进入中国;松材线虫传人中国、光肩星天牛(ALB)传人美国等都是由于国际贸易而引起的。同时种苗产业国际化与国际交流频繁更加快了病虫的入侵与扩散。3防治生物入侵的技术措施
3.1清除
当某一物种初到新地时,试图全面根除是可能的。这种手段虽然极端,但已经被南非的很多国家采用了。例如世界范围内的鼠害,到目前为止,世界上有80多个岛屿已经清除了老鼠。但大多数情况下,试图清除是行不通的。因为到目前为止,还没有一个国家建立了有效的早期预告系统来报告入侵物种的到来,很少有相应的专门小组执行有效的根除计划。而且,没有一个国家建立了完整的数据系统来确定是否新引进了某一物种,并且这一物种是否有侵略性。然而,我们都知道,只有在发现及时,立即采用有效手段和全面参与的情况下才有可能根除入侵物种。所以这种措施在实施时有很大的局限性。
3.2防治对策
3.2.1实行全面检疫,阻止外来种的偶然入侵
检疫是为防止危险性有害生物传出或传人某个国家或地区所采取的预防性措施.14世纪中叶,欧洲的威尼斯共和国为阻止黑死病、霍乱、黄热病等疫病传人本国,对要求人境的外来船舶和人员采取了进港前一律在锚地停滞、隔离40d的防范措施,后来逐渐运用到阻止动植物外来种传播方面,出现了动植物检疫.1994年乌拉圭回合贸易谈判最终达成的(实施动植物卫生检疫措施协议),已成为一部国际检疫法。1999年在昆明举办世界园艺博览会期间,我国共检疫国内外参展植物763批次、683140株,草坪165279m2,肥料8100kg,木包装7件.截获有害生物162批次,发现有害生物160多种,并进行了及时的处置。
3.2.2采取全面的生态评估和监测,防范引进品种的入侵
美国夏威夷为了消灭害虫,从非洲南部引进了一种玫瑰色蜗牛,谁知55年后,它竞将15—20种土生土长的蜗牛伙伴消灭得干干净净。为了改善牧草的营养结构,美国西部引进了纤维含量较高的胡枝于,结果它疯狂地繁殖、蔓延,致使原本能养活9万头奶牛的牧场寸草不生,最后被荒弃不用。在中国的海南、广西和云南南部大面积种植的巴西橡胶林,种植面积最大时达到1亿株,40多万公顷。大面积的天然林被毁,代之以巴西橡胶占绝对优势、土壤板结、物种多样性匠乏的生态系统。
所以这些出于良好愿望导致的灾难性后果提示人们,在进行人为引种前必须认真作好全面的生态评估,并进行引种后的跟踪监测。
3.2.1化学防治
对外来物种的化学防治(包括诱饵、驱赶剂和毒药)通常被认为不可取,因为众所周知的广谱杀虫剂对环境和人类健康的影响。但据美国国会透露,有一些新型化学杀虫剂只对某一种或几种害虫起作用,不会影响人类健康。但是,这些化学杀虫剂非常贵,而且需要反复使用,易使害虫产生抗药性。所以化学防治也只是在一定的程度上才有效可取。
3.2.2机械防治
机械防治有些时候是可行的。例如,在佛罗里达,手工除蜗牛就是根除非洲大蜗牛时使用的方法。然而,大多数外来物种无法用机械防治(如小昆虫和地穴动物),而且,机械设备的成本很高,对于发展中国家来说不可想象。
关键词:区域,自然植被,恢复
长期以来,由于人口增加和经济社会高速发展,森林采伐,放牧过渡,天然植被大量垦殖的现象日益加重。人类面对严重的生态退化,投入了大量的财力和物力,规模浩大的生态建设正在全国各地蓬勃开展,其范围之广可以说是从南疆到塞北,从干旱的荒漠到湿润的沿海,打造人与自然的和谐之举,可谓成绩斐然。
然而,近年来生态环境恶化的趋势并没有因此得到有效的遏制,洪水、干旱以及沙尘暴等自然灾害的频繁发生,大自然的警钟不仅让人们产生了日益深重的环境危机感,更迫使人们不得不去进行新的思考和反思。事实表明,生态破坏往往是伴随着社会生产和经济活动的不断加强而发展蔓延的,人为的不合理的活动是导致生态环境退化的主要原因。人类的经济活动违背了自然规律,即使开展更大规模的生态建设,种植更多的人工树林,也不可能遏制住生态退化的态势。可以说,即使是我们以往所采取的举措可能奏效,但对自然生态系统的挽救,也只能是十分有限的。现在人们终于走出了这个困扰了我们多年的认识误区,开始进入了新的认识境界。这就是必须要从解决生态破坏的根源入手,调整人的经济行为,解决人为的生态破坏因素,坚持以“自然恢复为主,人工建设为辅”的生态保护新理念。
1.区域自然植被状况
黑龙江省地处祖国东北边陲,地域辽阔,富饶美丽,国土面积45.48万平方公里。区域内生态类型多样,具有重要的资源优势和区位特色。大小兴安岭及长白山地是我国主要的林业基地,松嫩平原和三江平原孕育了丰富的草甸草原及湿地和生物多样性资源。据黑龙江省生态环境现状调查研究分析,主要有森林、灌丛、草原、草甸、沼泽、水生植被等六种植被类型。它的寒温带针叶林和针阔混交林生态系统、草原生态系统以及湿地生态系统,是我国生态系统的典型代表和重要组成部分。
2.植被恢复误区的困惑
生态系统是由生物及其生存环境所构成的相互作用的有机整体。它是经过成百上千年的长期进而形成的。生存其中的动物和植物不仅适应了当地的自然地理气候条件,而且更重要的是物种之间形成了很复杂的相互作用的关系,也正是这些关系使得各生态系统成为一个稳定的和能够自我维持、自我调节的体系。因此,一个生态系统中的物种组成和比例绝不是随意的。人们必须从植被恢复的误区中走出来。
2.1引入和使用外来物种的潜在危机
外来物种在新的生态系统能够自行繁殖和扩散,而且对当地的生态系统和景观造成了明显的改变,通常具有抗逆性强和繁殖能力强,能够迅速扩展和蔓延的特点。就一个区域而言,外来入侵物种既可以是来自境内,也可以是来自境外。我省目前具不完全统计,只有豚草、三裂叶豚草、辣子草等有零星分布,还没有带来明显的影响。外来入侵种如若占据了其它植被的生长空间,生长良好的森林也就变成了被单一物种垄断的平地。最麻烦的是,一旦外来物种大面积入侵后,失去人类的控制,往往是想尽所有办法,仍然无法限制其继续扩散。
2.2忽略了生态系统物种之间的交互作用
物种组成的异质性特点,为多种动植物的生存提供了各种机会和条件,因此有立于提高生物多样性水平。而恢复和建设过程中却忽略了天然林对异质性的要求,树木之间自然难以形成自然竞争,高低错落、层次分明的结构,限制了其他植物的生长发育。过于单一的植被,将会影响生态系统的完整性和生物多样性的丰富程度。论文大全。
一个生态系统之所以具有自我更新和维持的能力,是因为生存其中的物种之间存在着紧密的交互作用关系,物种间的这些交互作用关系是维持生态系统健康的基础。大多数植物的种子得以传播和扩散,依赖的是传播种子的媒介动物;而控制病虫害的天敌动物,控制着蚕食植被或引起疾病的生物的数量,使生态系统不会因为某种昆虫的过度繁殖而崩溃;特别是土壤动物和微生物;分解枯枝落叶,加速土壤营养循环的动物,对维持生态系统内的正常营养循环,起着重要的作用。
2.3农业区的植被恢复还没有引起足够的重视
我国典型的农业生产方式是大面积连绵不断的农田,而频繁的虫害,使农业依赖于杀虫剂,土壤营养只是消耗没有返回,又使农业依赖于化肥。20世纪50年代,我省黑土带的土层深度为60-70cm,现在已减少到30cm左右,目前黑土层每年正以0.3-1cm的速度流失,坡耕地每年流失表土层可达0.4-0.7cm,土壤有机质含量降低1/3-1/2,土壤肥力逐年下降,土地的生产力大部分喪失。如不及时采取相应的恢复措施,照此速度发展下去,黑土地将会在本世纪中叶基本消失。如今农业区已经成为生物多样性的重要障碍之一。因此,当务之急不仅要尽快停止开垦新的农田,也要尽快恢复不适宜农耕土地的恢复,加强植被的恢复和保持工作。在农业区保留当地天然植被带或斑块,以供作为控制害虫和授粉媒介的野生动物所用。这样既可以改进水文,为农作物庇荫和防风沙,还可保护生物多样性及其景观价值。
2.4城市绿化很少考虑植被的生态功能
现代城市中的绿地和公共园地过于强调观赏性而忽略其生态价值,大量种植一年生花卉和常绿物种,大量引入外来树种和草种,却没有考虑到种植的这些植物究竟对这个地区有多少生态价值,能否养育当地的各种动物,以及这样的植被能否不依赖于人类的帮助而正常生长,并给人类带来好处。而是盲目的修建大量花街和物种单一的绿地,忽视了城市植被的生态效益。因此在进行城市绿化的时候,要充分考虑以实现城市植被的完整生态功能为主要目标。城市的绿化应该以恢复自然生态为主,应该把非自然的展示限制到最小程度。除了发展各种观赏植物,也应该从改善城市植被的生态功能出发,充分重视城市自然生态系统的恢复。
3.天然植被的恢复要适合当地的自然条件
3.1植被恢复要坚持以自然恢复为主的导向
自然恢复就是无需人工协助,只是依靠自然演替来恢复已退化的生态系统。封山育林、宜荒则荒是自然恢复的典型方法,可以不受人类活动的影响,加强自然更新,缩短实现森林覆盖所需的时间,保护珍惜物种和增加森林的稳定性。论文大全。大自然具有很强的恢复能力,只要是人类减少对生态系统的干预,就将逐渐恢复并失陷生态系统的各种功能。不过除了自然恢复以外,我们还可以采用人工恢复的方法。人工恢复不能是仅仅以简单的目的而种树种草,主要是试图重新创造、引导和加速自然演化过程,促进一个群落发展成为由当地物种组成的完整生态系统。
3.2增强天然植被重要价值的认识
人类赖以生存的空间,如此之少的天然植被正在默默地为我们发挥着巨大的作用。然而,这些作用往往得不到充分的重视,有些甚至不为公众所知。据测算,森林树冠层拦截的雨水量高达15%-40%,而灌木和地表草木层拦截并保留的雨水比树冠层更多。论文大全。地表植被如苔藓层,更具有重要的水土保持作用。过去我们忽视了枯枝落叶层,实际上厚度只有0.5-1厘米的枯枝落叶层,水土保持的效率可以达到80%。地表层和枯枝落叶层不仅可以缓解雨水对地面的直接冲刷,其本身也可以吸收并存储水分,改善土壤结构和肥力,提高持水能力。湿地作为地球上独特的生态系统,在蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、降解环境污染等方面发挥着巨大作用。然而,人工环境存在的普遍问题是:地表植被覆盖很差,保持水的能力较弱;生物多样性匮乏;营养循环过程受阻断;生态系统状况十分脆弱。
3.3加强对当地物种进行生态恢复的研究及实践
中国幅员辽阔,黑龙江省地域的自然条件差异也很大,不同的地方有不同的生态系统、不同的物种组成,因此,也应针对不同的地区、不同的目的采取相应的对策和方式。要优先保护现有天然生态系统,采取适当的措施保护加速严重退化的生态系统。重要的是要在我们现实的具体工作实践中付诸行动,在进行一些列生态环境保护和建设的决策过程中,不断提升天然植被恢复的意识和理念,坚持按自然规律办事,努力创造人与自然和谐的氛围。除了有关主管部门和专门的研究机构有责任加强对当地生态的研究外,为全社会及普通民众提供各种机会,鼓励和提倡大家更多地去了解和应用这些知识是极其重要的,让人们多了解自己周围的生物,了解它们对生态系统的贡献和作用,恢复中国天然植被的梦想也才不再遥远。