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【关键词】森林采伐作业;过程;生物多样性;影响;措施
【中图分类号】S718.5 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)01―0320-01
一、引言
森林生物多样性是整个生物多样性中一个极其重要的组成部分。它不仅为人类提供了必不可少的生物资源,也构成了人类赖以生存的基础,是人类生存与发展非常必要的条件。它在维护生态环境的相对稳定和贮存、保持物种及其遗传性等方面起着极为重要的作用。森林生物多样性也是森林生态系统的中心内容之一,森林生物多样性的研究和保护对森林生态系统具有十分重要的意义。森林作业作为人类开发和保护利用森林资源的重要手段之一,对森林生态环境、生态系统和森林生物多样性都产生了一定程度的影响。从采伐作业的前期准备、作业过程、迹地清理、更新和引种都会对森林的生物多样性产生影响。本文就森林作业过程来探讨森林作业对森林生物多样性的影响。
二、森林采伐作业过程对生物多样性的影响
(一)森林采伐对森林生物多样性的影响
1、采伐作业方式对森林生物多样性的影响
采伐方式是区域(或局部)采伐强度的一种体现,它主要分为皆伐、择伐、渐伐3种。不同的采伐方式对森林生物多样性有不同程度的影响。
皆伐对生物多样性的影响表现在以下几个方面:(1)皆伐后,迹地温度、湿度、风流速度、土壤结构及其功能、地表植被等将发生一系列的变化,最终导致影响森林生态系统的演替或变化。(2)皆伐使森林生态体系在形态上丧失,意味着由封闭性多层次构造物向开放性单层次构造物的变化,因此森林的丧失,对一切来自森林生态体系外部的有害物和过剩的风能起不了吸收和缓解作用,森林的丧失,致使有机物质缺乏,危及微生物等许多分解者的生存。(3)皆伐后,原有的生态环境发生急剧变化,土壤的形成和维护地表、地形等各种无机环境因素也会引起连锁反应而发生变化,其结果是森林生态体系的生产、消费、分解等过程失掉多样性,从而导致环境的恶化,成为频繁发生干旱、水灾、暴风、霜冻等自然灾害的基本原因。但皆伐对生物多样性的影响也有有利的一面。从森林景观理念上分析,皆伐对象都是成过熟林,而成过熟林基本上是森林演替的后期,多形成一种由少数或单一树种组成的所谓“顶级群落”,形成较同质性的森林景观;从生态学角度看,同质性高的森林,其稳定性和生物多样性均较差。皆伐迹地的次生演替可形成异质斑块,使景观异质性增加,从而有利于森林的稳定性和生物多样性。
择伐强度一般都控制在较小范围内,它不会给原有的森林生态体系造成急剧的变化,能保护原有的森林生态系统结构和功能。择伐始终保留一定的森林环境,不会造成林地和水土流失,能起到水源涵养、保持水土、调节生态平衡的作用;有利于林木生长和继续在林地上发挥其生态效益。由于过密的林木被问开,“霸王树”被砍掉,被欺压的中幼林木能获得充分的阳光、水分和透风条件,使得保留下来生长健壮的中、幼龄树木和幼苗能更好地生长发育,起到天然下种的作用。在择伐过程中,为了防止病虫害从枯死木扩散到其他活树,要采伐受病虫害危害的枯死木。不科学地采伐枯死木可能对该地区的动物多样性造成严重影响,但如果不采伐这些树木,又可能导致病虫害的大量传播,造成更多树木死亡。南方福建林区在2008年冰冻灾害,工程造林中上两年度有择伐的林分大面积、高强度损毁,就是极好例证。另外,择伐方式和强度不当能形成残次林和灌木林,这也会对森林生物多样性产生一定的影响。
总的来说,择伐与皆伐相比,择伐对森林生物多样性的影响要小得多。研究表明,择伐较皆伐更有利于保持动植物结构的完整性、鸟类群体的生活和林地中鸟类的再繁殖力,这主要是因为保留―部分活立木的择伐林地与未经采伐的林地有较大的形似性。
2、采伐作业过程对森林生物多样性的影响
在森林采伐作业过程中,某些不合理的作业行为会直接导致动植物数量的减少,严重的可导致物种的迁移或灭绝。如森林采伐作业时,机器的隆隆噪声,会使附近某些动物惧怕,从而引发迁移的行为。在我国北方林区就有这样的例子,由于森林采伐作业的影响,几十只棕熊从乌苏里江集体向俄罗斯方向游去,这确实值得思考。这些都会对森林的遗传多样性产生影响。
(二)集材对森林生物多样性的影响
在集材过程中会对森林的生物多样性产生一定的影响。集材是在林地上进行的,其作业过程对地表、土壤、幼苗、幼树和保留木产生影响。如果作业不当,将导致伐区地表破坏,损伤幼苗、幼树、保留木及某些珍贵树种。集材过后,林地被压实,土壤结构发生变化,土壤颗粒中的孔隙度减少,因而其中的水分和空气也随之减少;水分的不足,使得树木根部吸收不到足够的水分,幼苗、幼树难以生长;空气不足,将导致土壤缺氧,增加二氧化碳含量,阻碍根部呼吸和吸收养分,影响树木蒸腾作用,致使树木枯萎直至死亡。许多地表下的小动物和微生物也会受到破坏。与此同时,作业也会造成水土流失,生物的生存环境道到破坏,影响森林更新,对森林生态系统和生物多样性产生干扰和破坏。
三、保护森林生物多样性的措施
(一)在未经破坏或破坏较轻的天然林生态系统中,采用绿色保留地作业法,保留木的侧重点在站干、倒木及其他粗大枯死木,保留木可以为野生动物提供栖息地,也可以为种子发芽、生长提供苗床,保持水分乎稳,并通过缓慢分解,不断地向土壤中释放各种养分等。
(二)对于生态系统结构简单的人工林,通过来取适当的采伐方式和更新措施加以恢复。降低人工林的密度,促进形成乔、灌、草结合的人工群落,营造针阔混交异龄林代替纯林。造林中保留一些空旷地,为野生动物提供栖息场所等。
(三)应采取“近自然林”的采伐方式,如择伐。择伐要求在经济上是可持续的,以提供稳定持续的木材产量,同时保护生物多样性。当前,择伐非常普遍,择伐无论是在森林管理上还是在经济上均具有一定的成功之处。择伐对动物多样性影响相对较小,轻度的采伐对森林动物多样性影响小,因而与生物多样性保护相协调。
(四)加强森林作业方式与生物多样性关系的科研工作。生物多样性涉及生命科学、环境科学、生态学、系统科学等方方面面,因此,必须了解和掌握森林生物多样性的规律,有利于森林生物多样性的保护。
(五)加强野生生物的保护管理,保护天然林和野生动物栖息地,建立一批野生生物保护区、植物园、动物园,对濒危生物进行特殊保护、重点管理,并进行物种繁育工作,减少人为影响,促进种群繁殖。
四、结束语
森林采伐作业对森林生物多杨样性的影响在短时期内作用的效果不很明显,但是从长远来看,采伐作业会对森林生态系统、森林物种和森林遗传多样性产生非常大的影响。长期以来,人们在对森林资源的开发和利用过程中,由于种种原因,只注重森林的经济效益而忽视了森林的生态效益,盲目开采,给森林生态环境造成了严重的后果,进而危及人类的生存。因此,做好森林物种多样性的保护工作意义重大。
参考文献
Abstract: The position of microbial in surface water biosphere material circulation and energy flow is irreplaceable and vital, also plays a very important role in the lake ecosystem, and is one of the main reasons of characterization eutrophication. This paper discusses that intending to apply 16S rDNA-based PCR-DGGE technology into the study of microbial diversity in water, thus preventing and controlling eutrophication.
关键词: 微生物多样性;变性梯度凝胶电泳(DGGE);16S rDNA
Key words: microbial diversity;denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE);16S rDNA
中图分类号:Q938.8 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)19-0305-02
1 湖泊水体系微生物生态学
1.1 湖泊水体系微生物多样性 ①藻类,常见的藻类约56个属138个种,包括:硅藻、裸藻、金藻、甲藻、小球藻属,栅列藻属,以及蓝细菌等。②细菌,在被研究水体中BOD符合负荷值比较低、维持好氧状态的富营养话水体中,常见的优势菌群有芽孢杆菌属、假单胞菌属、产甲烷菌属、光和细菌属、硫酸盐还原菌等。③原生动物及微型后生动物,富营养化水体中常见固着型纤毛虫、鞭虫、甲壳类、摇蚊幼虫等。
1.2 湖泊水体系微生物间的相互关系 位于食物链中的各种生物与其生存环境间通过一系列的能量和物质的转移与循环保持着相互依存的稳定关系,即生态平衡。但当湖泊水体系中大量累积N、P等营养元素时,生态系统的平衡就被破坏,主要表现为藻类通过大量繁殖,数量明显增多,进而导致水体透明度下降和臭阈值增加。经过反复试验验证,向湖泊水体系中投加复合细菌能与原有水体中微生物形成共生增殖关系,从而使藻类优势种群无法形成,起到了强化水体生物自净能力,恢复湖泊生态平衡的作用。
2 微生物多样性分析的常用方法
2.1 水体微生物多样性的传统研究方法 水体微生物多样性的传统研究方法是先将被检测水体样品中的微生物进行分离培养,经过纯培养后获得纯菌株,再研究纯菌株的特征及细胞性质,最后总结特性。但由于微生物形态简单,个体较小,仅依靠外观形态观察无法获得太多信息,且自然界中大多数微生物无法依靠纯培养分离,也不能精确鉴定分离物,进而揭示分离物间的系统发育关系。
2.2 分子生物学技术 应用分子生物学技术研究水体微生物生态学,能够在一定程度上避免微生物多样性丢失及种群构成变化等问题的发生,有利于被研究水体微生物中新的菌株、新菌种的发现,进一步提高对环境微生物多样性的认知水平。
3 应用PCR-DGGE技术进行水体微生物多样性检测的原理、步骤和主要优缺点
3.1 应用PCR-DGGE技术进行水体微生物多样性检测的原理 本论文拟采用基于凝胶中不同DN段电泳迁移率差异的变性梯度凝胶电泳DGGE技术分离被研究水体系微生物的DNA。
如图1将尿素和甲酰胺等DNA变性剂添加到聚丙烯酰胺凝胶中,使溶液呈现线性的变性剂浓度梯度变化。在电泳过程中水体微生物的DNA双链分子在变性凝胶中逐步进行解链,形成解链区域,此接连区域的形成增大了DNA分子的迁移阻力。当到达一定变性剂浓度,水体微生物的DNA分子在变性凝胶中的解链程度恰好合适,DNA分子所受到的迁移阻力与周围电场力互相平衡时,DNA分子便停留在该变性浓度的聚丙烯酰胺凝胶中。DNA双链分子由于碱基排列顺序不一样解链区域及解链行为也不相同,导致虽然处于同种变性凝胶电泳环境中,其迁移行为也不一致,因此可以在其周围电场作用下得到分离。
为了提高被研究水体样品中微生物多样性的检验精确度和检出率,能够更好的反映被检测水体微生物的实际情况,彻底分离DN段,在PCR扩增过程时将GC发夹结构添加到正向引物的5'端,使其在PCR过程中,通过扩增连接到目的DNA双链分子片段的一端上[1],使其在含有变性剂的电泳凝胶中难以完全解链而形成DNA单链。由于单链DNA在DGGE凝胶中的电泳行为完全取决于DNA的分子大小,而与DNA的碱基排列顺序无关,因此DGGE电泳无法将其完全分离。因此,可以说只要将检测过程中的电泳条件设置合适且其满足条件足够细致,哪怕仅有一个碱基区别的DN段也可以被区分。
应用PCR-DGGE技术在水体微生物多样性研究中具有以下优点:检测极限低;检测速度快;检测费用低;结果有较强的客观性;能够针对多个样品及多种微生物进行同时检测;可以结合其他检测方法提高检测质量。
3.2 PCR-DGGE技术分析微生物多样性的主要实施步骤:①环境样品微生物DNA的提取;②环境样品微生物DNA的纯化;③Touch-down PCR[2];④GC发夹;⑤染色和测序。
3.3 PCR-DGGE技术分析研究水体系微生物多样性的局限性 如同任何检测分析技术一样,PCR-DGGE技术分析微生物多样性也存在一定的局限性,其局限性主要表现在如下几个方面:①存在DN段检测的最理想长度一般在200~500bp之间,所以能够提供的生物系统发育信息具有局限性[3]。②在湖泊水体系微生物多样性检测中,由于被研究水体样品中个别种类的微生物16S rDNA在复制时的异质性问题及异源核酸双链分子的检出影响,会导致检测结果偏离真实值略高。③DN段扩增后的PCR产物由于受到具有不同序列的DNA共迁移问题的影响,DGGE电泳图谱中可能出现同一条带中含有不同种类的微生物,这将导致对湖泊水体环境微生物的多样性估计偏低。同时受到电泳条件的影响,也不能保证具有序列差异的DN段完全分离。④无法还原被研究水体中微生物在生活环境中的真实图景,也无法提供微生物数量、群落新陈代谢活性和基因水平等研究信息,需要进一步结合微电极测量或荧光原位杂交等其他技术方法对被研究水体系中的微生物进行更详尽地群落的复杂性分析。⑤DGGE凝胶电泳技术虽然可以检测到占有超过全部研究水体系的整个群落微生物数量1%的优势菌群的存在,但仍无法将被研究水体样品中环境微生物群落的复杂性完整地体现出来。对于以上技术方法中存在的检测缺陷,可以从改善PCR扩增及DGGE电泳条件着手;同时将与其他传统的技术检测方法与DGGE电泳技术进行有机的结合、相互补充,这样将被研究水体系微生物群落的代谢、数量、结构和功能等情况的动态变化更贴近实际地反映出来,并进一步将原位生理等环境中微生物的多样性信息进行表达,从而不断提高分析微生物生态学的研究水平。
4 总结
本文拟使用PCR-DGGE分子生物技术分析研究水体微生物群落多样性,使用该方法的研究较少目前仍然没有明确出一种具体的、行之有效的方法来对微生物群落多样性研究进行实验,实验的后续性研究拟从传统培养方法上对各种菌体进行更全面的研究,进而将分子生物技术在水体微生物群落多样性上建立起一套快捷、可靠的分析方法,在对水体微生物处理以及富营养化水体的治理研究中起到相应的作用。
参考文献:
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关键词:马占相思;林分改造;树种生长;生物多样性
中图分类号:S333文献标识码:A文章编号:16749944(2016)13014803
1引言
生态风景林是城市园林景观的重要组成部分。由于历史原因,不少林分存在树种单一、景观和生态效益不理想的状况,实施林分改造是必要的技术措施。针对中山市城市生态风景林低效单一树种的现状,中山市于1999年提出了在3年内首先把“一区三线”(即长江旅游区,公路东线、中线、西线沿线第一重山)4619 hm2森林景观改造好[1],之后全面推广实施了林分改造。
林分改造的树种生长研究,是目前生态公益林林分改造研究的一项重要内容,这方面的研究报道较少[2~6]。虽然广东省各地对相思树林分改造都取得了一定效果,但还有很大面积的退化相思林分亟待改造,而关于相思林分改造树种选择以及改造技术还有待研究合探讨。本研究针对上述情况,在中山市树木园选择目前相思林中具有代表性的马占相思(Acacia mangium)树种的林分改造进行研究。通过对改造林地中林木生长和林下植物多样性的调查研究,为研究提供理论基础和依据。
2材料和方法
2.1林地概况
试验林地原植被主要为马占相思(Acacia mangium),改造树种主要有盾柱木(Peltophorum pterocarpum)黄花风铃木(Tabebuea chuysantha)、红车(Syzygium rehderianum)、厚荚相思(Acacia crassicarpa)、红苞木(Rhodoleia championii)、楝叶吴茱萸(Evodia glabrifolia)、红锥(Castanopsis hystrix)、山杜英(Elaeocarpus sylvestris)、红花风铃木(Tabebuia pentaphy)、樟树(Cinnamomum camphora)、高山榕(Ficus altissima), 改造方法主要是在原有树种中套种,株、行距为3.0 m×3.0 m,即1110株/hm2(74株/亩),植穴的规格为50 cm×50 cm×40 cm。造林后连续3年进行除草松土等抚育,每年2次,分别在5~6月和9~10月进行。
2.2研究方法
在2年生的改造林分中选择有代表性的地段建立3个20 m×30 m的标准地,同时在未改造林分中建立3个同样大小的标准地作为对照标准地。在标准地中进行每木调查,调查指标为地径、树高、枝下高和冠幅。用Microsoft Excel统计生长指标平均值并采用SAS 8.1进行聚类分析。
物种多样性的调查采用徐小牛等[7]的方法,在标准地内按梅花形机械设置4个2 m×2 m的小样方,调查、记录小样方内全部灌木和草本的种类、盖度、株数及平均高度。计算各物种重要值及物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Wiener指数以及群落均匀度[8~11]等多样性指数。
3结果与分析
3.1改造树种生长
3.1.1不同树种生长量
图1改造林地不同树种地径生长量比较
从图1可以看出,套种2年后,地径生长量较大的树种是高山榕、红花风铃木和厚荚相思,生长量在2 cm以上,分别为3.8 cm、3.3 cm和2.4 cm,最小的是樟树,为0.48 cm。
图2改造林地不同树种树高生长量比较
从图2改造林地不同树种树高生长量可以看出,改造2年后,树高生长量较大的树种是盾柱木、红苞木和山杜英,生长量在1.5 m以上,分别为2.1 m、1.9 m和2.1 m,最小的是红花风铃木,为0.63 cm。
图3改造林地不同树种冠幅生长量比较
图3为不同树种冠幅生长量。可以看出,改造2年后,在改造用的乡土阔叶树种中,冠幅生长量较大的树种是盾柱木、红椎、高山榕和山杜英,生长量在1.3 m以上,分别为1.4 m、1.6 m、1.3 m和1.55 m,最小的是樟树,为0.45 m。
图4改造林地不同树种枝下高生长量比较
从图4改造林地不同树种枝下高生长量可以看出,在改造林地中,栽植2年后,枝下高生长量较大的树种是高山榕和盾柱木,生长量在0.6 cm以上,分别为0.8 cm和0.75 cm。
3.1.2不同树种生长速度的聚类分析
使用类平均法生成的不同树种生长速度的聚类分析结果见图5。图5中0B1为盾柱木,0B2为黄花风铃木,0B3为高山榕,0B4为红苞木,0B5为红车,0B6为红花风铃木,0B7为红椎,0B8为厚荚相思,0B9为楝叶吴茱萸,0B10为山杜英,0B11为樟树。对这11个树种进行分类。确定一个阈值0.6为分类标准,将11种树种生长分为5类:第1类包括盾柱木一个树种;第2类包括黄花风铃木、红车、厚荚相思、红苞木、楝叶吴茱萸、红锥、山杜英七个树种;第3类包括红花风铃木一个树种;第4类包括樟树一个树种;第5类包括高山榕一个树种。根据分类结果,结合生长指标,可以将被调查树种的生长速度分为3种类型:①速生树种:第1类、第5类;②中生树种:第3类、第4类;③慢生树种:第2类。
3.2改造林分林下植物多样性
林下植物作为生态系统的组成部分,它在促进人工林养分循环和维护地力中起不可忽视的作用[12,13]。
从表1~4中可以看出,各小样方林下植物种类数量具有一定差异,其中4号种类较丰富,达10种;对照标准地的植物种类较少,最少的只有4种。
.9561.033对照20.4290.8111.170在灌木层植物种类方面(表2),改造林地灌木层种类比对照标准地多。改造林地的植物种类较多,其中主要以山麻杆和潺槁木为主,它们的重要值分别达到了300和186.68,而对照标准地则主要以豺皮樟和土蜜树为主,重要值分别为145和155。
在灌木层物种多样性指数方面(表1),改造林地的Simpson指数为0.535,对照标准地的 Simpson指数为0.429,前者比后者大。Shannon-Wiener指数H也较大,为0.956;对照样方仍然偏低,仅为0.811。群落均匀度R方面,改造林地为1.033,对照标准地为1.170。综合各多样性和均匀度指标来看,改造林地的灌木层多样性都要比对照标准地的更好。
改造林地草本层植物种类数量有7种(表3),数量以火炭母和鸭拓草为最多,其重要值分别达到79.91和77.47(表4)。而对照样组有3种,以蔓山秀竹为主要植物,其重要值达到198.81。
42.07半边旗61.2鸭拓草42.07注:表中仅列出标准地中重要值位于前六位的种类
草本层改造林地和对照标准地的Simpson指数D差别不大,分别为0.600和0.613。改造林地中马缨丹的重要值为77.35,火炭母为79.91,鸭拓草为77.47,虽然这些样方中草本种类不多,但各种类数量间差异比较小,所以Simpson指数D数值相对较大。改造林地的Shannon-Wiener指数H为1.695,对照标准地为1.292,改造林地的草本层中的稀有物种较多以致Shannon-Wiener指数H较大。改造林地群落均匀度为0.988,而对照标准地为1.294,初步看,对改造林地进行改造使均匀度降低。综合各多样性指标和均匀度来看,改造林地草本层多样性比较高。
4结语
从以上对中山马占相思改造林中各改造树种的地径生长量、树高生长量、冠幅生长量以及枝下高生长量的对比分析可以看出,不同树种,生长不同,差异较大,说明在相同的立地条件下,由于各树种自身的生长特性不同,导致其生长情况各不相同,出现较大差异。尤其是高山榕、盾柱木等生长速度较快,在林分郁闭成林上有重要作用。其它慢生树种也可以适当搭配。当然,后期生长如何,有待进一步观察。
林分改造后林下植物多样性各项指标均有所提高。这对促进马占相思林的演替,丰富其植物多样性,恢复地带性森林植被有重要意义。总体上看,该林分改造初期取得了一定的效益。
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Abstract: Landscape tree growth and biological diversity of Acacia mangium transformed plantation were investigated at Zhongshan Tree Garden and the results showed that the annual average height and crown growth had increased rapidly while the annual average diameter increased slowly after it was transformed; Clustering analysis was performed to classify 11 tree species into rapid-growth species(Peltophorum pterocarpum and Ficus altissima), medium-growth species(Tabebuia pentaphy and Cinnamomum camphora ) and slow-growth species(seven tree species including Tabebuea chuysantha, Syzygium rehderianum, ect). As for the plant biological diversity, most index of the trsformed plantation were higher than that of CK.
[关键词]云南 野生植物 多样性法律
一、云南野生植物多样性概述
生物多样性,按照《生物多样性公约》中所给出的定义,是指所有来源的生物体中的变异性,这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体。这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。换句话说,生物多样性是在所有形态、水平和组合中的生命的变异性。它不是所有生态系统、物种和遗传资料的总和,而是生态系统、物种和遗传材料及它们之间的变异性。顾名思义,植物多样性是生物多样性的其中的一种类别,是指植物生态系统、物种和遗传材料及它们之间的变异性。由于其本身的复杂性和多变性,使得对它的保护往往处于薄弱的初级阶段,很多法律制度都亟待完善。
云南是中国野生植物种类资源和生态系统类型最为丰富的地区,保存有许多珍稀、特有或古老的野生植物类群,是公认的野生植物重要类群分布最为集中、并具有全球意义的野生植物生物多样性关键地区之一。云南特殊的地理位置和复杂独特的自然地理环境,形成了复杂的生态系统与多样化的生境条件,孕育了极为丰富的生物资源。云南省面积39.4万k,占全国国土总面积的4.1%。而云南拥有高等植物16577种,占全国总数近50%;在14760多种维管束植物中,列为国家保护的珍稀濒危植物就有171种,占全国总数的44%。因此被称为“植物王国”。研究云南地区的野生植物多样性,对全国范围内的野生植物多样性的研究提供了样本。
云南省为保护省内自然保护区和其他地方的珍稀植物,出台了一系列的地方性法规,制定了很多有益的制度,为植物多样性的保护作出了很大贡献,然而,近几年来,由于过度采集、不可持续的农业和林业活动、城市化建设、环境污染、土地用途改变以及外来入侵物种的蔓延和气候变化等诸多原因,加之没有专门针对野生植物保护的法律及制度,使野生植物没有得到有效的保护,植物多样性遭到严重的破坏,急需通过法律及各项制度的制定和完善,才能更有力的保护云南省野生植物多样性。
二、云南野生植物多样性保护的现状
目前我国对野生植物进行保护的法律、法规主要包括1998通过的《中华人民共和国森林法》;1996年颁布《中华人民共和国野生植物保护条例》,这是野生植物保护的唯一的专门行政法规;1999年8月4日国务院批准、国家林业局、农业部公布《国家重点保护野生植物名录(第一批)》,分I、Ⅱ级;1987年实施的《野生药材资源保护管理条例》;1984年国务院环境保护委员会批准公布的《国家重点保护植物名录》;1994年国务院《中华人民共和国自然保护区条例》,对保护区的建设、管理以及相关的法律责任都作了明确的说明和规定,是自然保护区管理的主要法律依据;2008年2月26日,由国家林业局、中国科学院、国家环保总局合作完成的《中国植物保护战略》正式,以应对植物濒危问题。《中国植物保护战略》后,成为中国野生植物保护管理的纲领性文件。这是在全球的植物种类空前速度消失,生物多样性的维系面临巨大挑战的严峻形势下,为遏止植物的不断灭绝,国际植物园保护联盟组织国际知名专家起草的《全球植物保护战略》的重要组成部分。
云南省作为我国植物资源最为丰富的地区,省政府为了保护植物资源,采取了一系列的措施,这些措施很大程度上保护了植物资源,也为野生植物多样性的保护提供了参考。一是通过地方性立法加大了植物资源保护。1987年以来,先后颁布实施了《云南省森林和野生动物类型自然保护区管理细则》、《云南省珍贵树种保护条例》、《云南省自然保护区管理条例》等一批地方性法规,公布了《云南省省级重点保护野生植物名录(第一批)》和《云南省珍贵树种名录》等。二是建立健全和规范了植物资源的管理机构。为更细致的保护省内地州的植物资源,在全省各地州市林业主管部门都设立了专职管理机构,配备了管理人员。三是建立了大量的自然保护区,有效保护了野生植物的生境。其中,普渡河、海子坪等11个自然保护区专门以野生植物为主要保护对象,有106个自然保护区以森林生态系统为主要保护对象。多年的自然保护区建设,形成全省较为完善的自然保护区网络,使90%的典型生态系统和90%的国家重点保护野生植物得到有效保护,极大地改善了濒危物种的生存状况。除此之外,省政府和一些组织团体也进行了各种积极的探索,开展调查和科学研究,组织开展了全省范围内大规模的野生植物资源调查以及西双版纳、哀牢山、高黎贡山、南滚河等一大批国家级和省级自然保护区的多学科综合考察和资源调查。为更好的保护野生植物多样性提供了基础。
但是,目前云南省对野生植物多样性保护的法律制度仍存在一定的问题:一是现行法律规定的不足,缺少专门针对野生植物资源制定的法规或规章,对野生植物的保护散见于其他法规和规章之中,相关法律法规数量较多,交叉复杂,给司法实践造成了很大困难,必然影响依法保护野生植物多样性的效果。二是法规或规章之中对野生植物资源的保护更强调野生植物资源的经济价值而非生态价值。由于近年来受经济利益的驱使,野生植物盗伐滥伐现象突出,法律上针对这些现象做了很多规定,而且由于经济价值的不同,对原生天然生长的珍贵野生植物和原生天然生长并具有重要经济、科学研究、文化价值的濒危稀有植物的保护比较重视,对具有地方特色的野生植物很少涉及到。这种经济本位的立法目的能短期保护植物资源的存在,却不能有效保护植物的多样性。另外,管理机制比较落后,资金来源不足,管理人员人员不足,还有一些相应的法律制度也没有建立,公共参与不足,缺乏透明度等等问题严重束缚了植物多样性的保护。
三、云南野生植物多样性法律保护的对策
首先,完善云南省野生植物的立法和法制建设。云南省作为最重要的野生植物资源集中区,应参照《中华人民共和国野生植物保护条例》,以自身野生植物资源的特点和保护现状为背景,由云南省人大制定《云南省野生植物保护条例》。利用各种媒体、各种方式坚持不懈地普及保护野生植物的法律法规,为依法行政创造良好的法制环境。加大执法力度,要认真贯彻执行野生植物保护的法律、法规、规章,严格依法行政,打击各种违法犯罪活动,以达到震慑罪犯和教育群众的目的。
除此之外,地方政府在制定经济政策时,应坚持可持续发展的方针,走可持续发展道路,处理好利用资源和保护资源的关系。
其次,保护野生植物多样性和保护森林,自然保护区相结合。森林生态系统复杂多样,物种繁多,气候优越,人为干预较少,是野生植物最理想的栖息地,也是各种野生植物的良好生境。人类对森林的开发利用,往往会改变野生植物的生长和栖息,对森林的破坏,就会破坏野生植物的多样性。而自然保护区的意义更是不言而喻,它能最大程度上保护野生植物的生境,科学有效的保护野生植物多样性。加强自然保护区的建设和管理,是保护野生植物的关键所在。因此,在保护自然保护区内的森林的同时,就应该与保护野生植物相结合,既要保护珍惜名贵植物,也要加大保护各种野生植物,保护其多样性。
再次,构建野生植物生物多样性保护的各项制度。(1)野生植物编目、监测及建立信息系统制度。生物多样性编目和监测最主要的目的是为管理者服务,为他们在保护生物多样性等问题上提供必要的信息。建立野生植物多样性信息系统,就是将原来分散、零散的生物多样性及其可持续利用信息汇总,在保证准确、可靠的前提下以适当的方式电子化,并提供完备的数据检索和查询工具,以适应不同目的的查询需要。(2)审批许可制度。该制度是针对一些珍稀、濒危植物的利用及外来种的人为引进而言的,特别是对外来种的人为引进有重要意义。珍贵、稀有、濒危的生物物种,由于其在生物多样性中的特殊地位,对其进行利用需经特殊的审批许可程序是完全必要的。(3)建立野生植物多样性保护基金制度。各地区的有关部门应建立生物多样性保护基金,一方面通过接受有关生物资源开发利用部门和其他企业自愿捐款的支持。另一方面也可通过举办各种展览、培训、资源开发和各种服务积累资金,再投入到生物多样性保护事业中去。再者,随着公民对生物多样性保护认识的加强,还可接受来自社会各界的捐款。同时,积极争取国际社会的资金援助。要将生物多样性保护基金纳入各级政府、国民经济和社会发展计划。建立生物多样性保护基金制度是生物多样性保护事业的重要财力支持。(4)生态系统性管理制度。生态系统多样性并不仅仅是生物多样性的一个组成部分,更重要的是,生物多样性保护的中心应是生态系统多样性的保护。因为世界上现存物种的大多数还不为人知,而生态系统的保护还可以同时保护生态系统内的所有过程和生境,这样也就保护了许多未知物种及其基因。生态系统具有完整性、跨行政区域性和使用的多元性特征,而无论是对生物多样性的何种使用都涉及到对资源的保护与管理问题。
最后,强化社会对野生植物资源的保护意识,提高公众参与程度。通过开展环境教育工作,使社会意识到野生植物的重要性,去除公众对野生植物无价值或无人保护可以任意滥用的错误意识,是公众认识到野生植物多样性对生态系统的重要性,对人类的重要性。要提高公众参与,就要先做好向社会公开,既重视管理部门的主导作用,也不容忽视各组织和社会团体的力量。早在1996年根据野生植物保护事业发展需要,云南省成立了全国第一个野生植物保护协会,为野生植物的保护做出了自己的贡献,实践中我们应当重视这种公益协会的发展,提供必要的资金支持,使其更好的为公众服务。
参考文献:
[1]郭辉军.切实保护好云南的野生植物,促进经济社会的可持续发展.中国林业,2003.11.
[2]孙中艳.论我国生物多样性保护法律体系的完善.中国发展,2006,(4).
1农业生物多样性评价的研究现状
从研究层次看,农业生物多样性可划分为遗传多样性(品种多样性)、物种多样性、生态系统多样性和农地景观多样性。在遗传多样性方面,多数的研究集中在农作物品种多样性的研究和保护。作物品种多样性的研究多集中在栽培作物上,特别是对农户生计具有重要作用的物种,如稻、玉米、菜豆、辣椒等,因此导致研究的作物种类相对狭小。作物遗传多样性的方法可以采用农户问卷调查,也可以采用基因组学的方法和田野作物性状调查的方法,后两种调查的方法具有较高的可信度,但成本较高。作物遗传多样性具有很高的生态价值,它是国家种质资源调查的重要对象,农业生产中保留的种质资源不必然具有很高的经济价值,由此可以认为农业文化遗产的生物多样性评价不用过多追求传统种质资源种植的面积和均匀度。国内对农业生物多样性的评估多集中在农业物种多样性。但是,不同于自然生态系统,农业物种多样性的调查具有较高的难度。在类型上,遗产地的农业物种多样性可能包含了森林、草地、农田、湿地等不同生态系统类型,也包含了草本、灌木、乔木等不同植被类型,农田生态系统按照作物的种类也可以分为瓜菜种植系统、果园生态系统、稻田生态系统、茶园生态系统、林下作物种植系统等等,因此增加了农业物种多样性调查的难度。另外,农业景观的斑块性特征使得对自然生态系统的调查方法不再适用。这些复杂性造成了迄今还没有农业生物多样性评价的标准。对农业物种进行调查,常见的有按照生物类群进行研究;按照用途进行研究;按照社会组织单元进行研究等。典型的做法是把农业生物多样性按用途划分为粮食作物、蔬菜、果品类、畜牧业养殖类、水产养殖类、药用类、观赏类和用材类,在该农业文化遗产系统中还有森林子系统、村落子系统、梯田子系统和溪流子系统的生物多样性,在每一子系统中又区分了动物多样性、植物多样性和微生物多样性。此种方法的优点是比较简便地了解到系统存在的物种类型,但是由于农业物种多样性是由农业物种种类的数量以及均匀度决定的,物种数不能反映农业物种多样性的大小。另外,这种调查方法不能评价特有种、濒危种等农业生物类型。长期以来农业生物的栽培和管理都在农民自己的土地上进行,相关的农业生物资源也掌握在农户手中。农户之间的经济状况、生产管理方式和农业生产技术差别导致了农户管理的物种多样性的差异较大。农户管理的农业生物多样性是一个社区、一个地区和国家的农业生物多样性保护和可持续发展的基础。因此可以认为,农户水平的物种多样性是农业生物多样性评价和就地保护的基本单元。农田生态系统的管理强度较大,人为影响很大,采用户级水平的生物多样性评价的方法效果更好[1]。农业文化遗产申报和保护中,进行的多是户级水平农业生物多样性评价,调查技术包括农户选择,样地选择,实地调查。对于物种多样性核心资料的搜集有直接关系的用词包括:土地利用阶段、土地田野类型、样区、样方、镶嵌样地、单一物种的数量、物种丰富度己取样频率。资料分析上最有关联的用词包括均匀度,物种多样性,以及相似度指数。资料分析的方法包括土地利用类型物种下相似度分析和管理多样性分析[1]。从定性到定量化的研究过程中,农业生物多样性的计算基本都是按照自然群落植被生物多样性的计算方法,考虑自然植被群落的丰富度、均匀度和生物多样性,出现了10多种评估群落物种多样性的指标:Margalef指数、Gleason指数、Pielou指数、PIE指数、Audair和Goff指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数等。也有一些以指标赋权的方式把这些指数综合起来形成了物种多样性综合指数[2]。农业景观中,农田及周边的沟渠林路、灌丛、荒草地、果园、庭院等半自然生境构成的复合景观维系了全球约50%的野生濒危物种[3]。但是,国内对农田边界景观生态功能的研究还比较少。在农业文化遗产筛选标准中,农业景观的价值已经得到充分的阐释。但在农业文化遗产申报中,农业景观的价值没有得到充分的认识,农业景观被认为是农业美学景观的现象依然存在。实际上,农业景观多样性具有多种功能,景观中的自然和半自然生境的多样性有利于保护害虫天敌、促进病虫害的综合防治;传统农业景观,由森林、草地、水域等组成自然和半自然生境所占面积高,并与农田构成复合的农业景观,为生物提供更多的栖息地类型,使生境专一种和生境泛化种都能占有合适的生态位;农业景观生物多样性的增加能够提升农田生态系统服务和提高作物产量。不同的生境类型维系了不同生物群落类型,并且生境多样性的测量方法并没有统一的标准。参照对非自然生境生物多样性的研究,可将农业景观分为点要素、线要素与面状要素。按照这种分类标准,农业生态系统中点状要素包括池塘与其他公共基础设施等;现状要素包括道路、树篱、墙壁等;面状要素包括草地、水域、灌木林、自然林等。郭辉军等[1]把农田复杂景观的调查建立在不同土地利用阶段内进行,样地面积的确定可以综合采用最小面积法、权属边界法和标准样地面积法等。郭辉军[1]认为户级水平的农业生物多样性评价通过归纳和总结,可以形成景观水平和社区水平的农业生物多样评价结果。实际上,农业物种多样性和景观多样性是不同的概念,景观多样性不是不同土地利用类型生物多样性的简单集合,尤其是在调查和评价方法的选择上,户级水平的生物多样性调查和景观多样性调查具有明显的区别。
2影响农业生物多样性的因素
在多样的生态条件下,经过自然或人工选择,农业文化遗产地形成了丰富而稳定的适应性农业生物种质资源。这些农业资源与人类生产活动的关系密切,易受人类文化、民族习俗、耕作方式和经济方式等变化的冲击。在一些地区,育成品种或杂交品种不能完全适应当地的多种生态条件,原有的传统农业生物资源因此被保留下来。但在粮食需求的压力下,现代育成品种被广泛种植,传统遗传生物多样性受到严重冲击。农业生物多样性的快速减少与农村文化多样性的丢失有关,传统作物也会因文化的传承而被保留下来,如在云南当地的节庆和婚丧嫁娶惯用老品种祭祀和庆祝。在农业多样性形成的过程中,农户是管理的基本单位,也是农业生物多样性的改造者,他们的文化特色直接或间接地影响着农地景观和农业生态系统。大量研究已经表明,农田生态系统或农业景观中的生物多样性降低都和农业集约化的种植方式以及传统农业管理技术的消失有关。一方面,农田农地的过度开发、田块的规模化经营、乡村沟渠路面的过度硬化导致了农业半自然生境的减少或消失,世界范围内45%的稀树草原都转化为农业用地,70%的草地以及森林被开垦成农田。另一方面,农业集约化管理过程中对高产和稳产的过度追求,大面积种植单一作物导致农业景观均质化、农业景观生物多样性减低;集约化的农事管理中大量使用的农药、化肥造成农业环境质量急剧降低,直接导致农业生物多样性减少[4]。农业的集约化经营通常导致自然生境破碎化,使得农田和般自然生境、自然生境变成相对离散化分布状态,减少了农业景观的复杂性。破碎化的自然生境不仅减少了某些物种的丰度,还会影响物种之间的关系及生物群落的多样性和稳定性。农用土地向低级、简单的生态系统退化,空间异质性减少。另外,农用地闲置或撂荒均会导致某些生境类型的消失,进而会威胁生物多样性。
3农业生物多样性保护的现状
农业生物多样性保护的目的是保证我们现在以及将来能够获得和应用这些农业生物多样性资源和相关的技术。农业生物多样性保护受到的影响因素较多,对其进行保护就比自然生物多样性保护要艰难得多。对于农业遗传生物资源,我国很多科研单位进行了作物遗传资源的收集、保存和迁地保护等工作,但是这些工作多为种质资源的搜集和保存,而且局限于少数农作物的种类和品种,对半栽培、采集利用的野生物种开展的保护工作相对较少。动态保护的理念下,农业生物多样性的保护措施还是强调就地保护。就地保护是由农户以储存的种子或繁殖材料为基础进行农业生产和管理的一个过程。目前在大部分地区,就地保护对多数传统品种、野生近缘种来说仍然是最重要也是最有效的手段。我国建立了野生植物原生境保护点,通过这种自然保护的形式对野生植物进行保护。但也存在缺点:第一,保护的目标物种较为单一,保护的投入相对较大;第二,除了对少数野生近缘种有效外,对栽培品种、半驯化品种等农业生态系统的多数物种是无效的。就地保护的另一种措施就是扩大农业景观生物多样性保护。景观多样性被认为是一种很好的提高农业生物多样性的手段,例如庭园系统可以为人类提供丰富的蔬菜、观赏、药用、材用植物,被认为是野生植物的避难所,农业生物多样性的基因库,也是野生植物向栽培植物进化的重要试验地。庭院管理者会从周边野生环境中引入半栽培植物,以较小的管理强度保护了很多的生物多样性。非作物生境或半自然生境类型,如林地、田块边缘区、草地、灌木篱墙等,是一种比较稳定的异质化空间,这些非作物生境可以作为捕食性昆虫、传粉昆虫等动物的避难所,有利于它们迁入邻近的作物生境中对害虫起到调节和控制作用[5]。因此,对农业景观重构和提质,不仅可以提升农业天敌害虫调控、水土涵养、授粉等生态系统服务功能,还可以实现农业生态环境保护和增加粮食产量的目标。国外已经采取了很多积极的措施来保护农田边界,欧美国家就采取了很多农业景观保护的具体措施,如将少部分农田建设为保留地,用于小片林地、坑塘湿地;鼓励种植作物的多样化和种植模式的多样化,鼓励间作套种、发展农林复合经营;建立农田边界缓冲带种植;保护传粉动物、害虫天敌的栖息地和生境。2005年欧盟就开始对农业景观生物多样性保护不断增加生态补贴,以生物多样性为保护目标的高价值农田占到农用地的20%。虽然我国在退耕还林还草、自然保护地体系建设、野生动植物资源保护开发等方面进行了一系列的进展,但农业景观生物多样性的保护方面进展缓慢。在我国有一些支持农业景观生物多样性保护的政策,如鼓励立体种植、间套作、野生动物廊道建设、防护林建设等,但对农业景观生物多样性保护的其他方面,如缓冲带建设、带状耕作、保护性耕作、植物篱种植、植被屏障建设、农田边界建设、农田植被提升、河流缓冲带、农地灌丛管理等,还没有产生综合的农业景观保护政策。
4农业生物多样性保护的建议
就农业遗传多样性和农业物种多样而言,对其就地保护最基本的动力来自自我消费价值和市场价值。就经济价值而言,如果传统作物的产量及价格得到提高,市场价值通过农业文化遗产的价值增值作用而提高,那么受到直接利益驱动下农民会主动种植传统作物。因此,允许对传统品种、半栽培种、采集和管理物种进行提高品质和产量,可能对农业生物多样性保护一定的作用[6]。结合农业生物多样性保护的目标,对调查出来的物种及相关的传统技术,可进行有规划地开发利用,通过建立规划区和博物馆等,发展生态旅游业,提高相关传统资源的利用,以便扩大传统农业生物资源的市场效益。就农业景观生物多样性而言,农业文化遗产地可以借助遗产的申报和保护工作开展以下保护措施:(1)开展农业景观生物多样性的监测和评价。需要建立综合评估农业文化遗产生物多样性特征的方法,识别农业文化遗产系统所面临的主要威胁;完善现有的农业文化遗产监测体系,定期获取农业生物多样性的现状和保护发展措施的影响;探索结合生物多样性的空间和属性数据变化形成预警机制。(2)开展农业景观生物多样性保护和建设技术示范区。在农业文化遗产的申报过程中,强调农业景观生物多样性的价值,并作为农业文化遗产系统的重要标准。鼓励对遗产地居民维持、保存和利用生物多样性的原因进行深入研究,特别是对景观生物多样性保护,要鼓励多学科的综合性研究,包括与生物多样性紧密相关的社会学、生态学和经济学研究。对于景观生物多样性较高的地区,可以在研究其维持的机制的基础上形成示范。(3)对农业景观生物多样性开展生态补贴,提高管理者、农户对农业景观生物多样性保护价值和功能的认识。探索不同管理情景下农业生物多样性的生态系统服务功能,推动基于农业生物多样性长期价值的深入研究,建立生态补偿机制。重点研究保护农业生物多样性和发展经济之间的协同,使利益相关者都能够从农业景观生物多样性保护中受益。另外,积极探索建立吸引社会资本投入到农业生物多样性保护的市场化机制。