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關鍵詞 生物多樣性;農業生態系統;生產力;可持續發展
中圖分類號 X176 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2012)14-0202-02近年來,全球物種滅絕速度呈加快的趨勢,物種多樣性降低或物種喪失會帶來一系列負面的影響。當前,在環境與發展研究領域,生物多樣性與生態系統功能的關系是學者研究的熱點問題。作為地球上最大的人工生態系統,農業生態系統的生物多樣性問題越來越受到學術界乃至全人類的關注。
1 人類農業發展史中生物多樣性的變化
農業的發展史是人類改造自然、建立人工生態系統的歷史。在這個漫長的歷史過程中,由于人類改造自然能力的不斷增強以及對其生存環境價值取向的變化,農業生態系統生物多樣性也在不斷發生著變化,主要經歷了5個階段,具體如下:
一是森林農業。最早的農業是以原始的狩獵和野果的采集為主。在這一階段,由于人類對自然的作用力有限,以利用和適應為主,對生態系統及其生物多樣性的影響效果不大。研究表明,墨西哥東北部瑪雅的農業森林植物種類超過300種,其中超過200種植物在醫藥領域發揮重要的作用,33種植物用于建材制造領域,81種植物用于采集或其他用途[1]。二是火農業。當人類掌握作物的栽培技術后,為提高作物的產量及栽植面積,人類常采用燒山或砍除后燒掉的方法來擴大種植面積,進行單一作物的栽培。燒山會把范圍內的所有動物、植物全部燒死。火農業無疑是以犧牲生物多樣性為代價的,但是由于古代森林資源豐富,同一塊地常使用一段時間后即廢棄,由于周圍生物的再度入侵,其生物多樣性的減少可以得到緩減。三是水農業。即采用單一種植方式,在農業生產中通過灌溉解決水分供應和施肥、除草、病蟲害防治等一系列主要栽培措施,生產力得到提高。同時,其高度的人為干擾也嚴重破壞生態系統的復合結構,生物多樣性較低。但是由于水農業系統有著良好的水生環境,其生物多樣性還是有一定的保障。Heckman[2]研究發現,泰國東北部一塊傳統水稻田富含590個物種,包括146種節肢動物、166種藻類、10種兩棲爬行動物、83種纖毛蟲、18種魚類。四是石油農業。進入工業社會后,由于人口的不斷增加以及對資本最大化的追求,一些發達國家采取以高能量投入為特點的石油農業生產模式,其以石油、機械、化肥及農藥等的投入大大提高農業生產率,為人類社會在近代的高速發展做出巨大貢獻。但由于大量使用化肥和農藥,農業生態環境中的土壤結構被破壞,物質消亡導致其生物多樣性大大降低,石油農業并不能處理好生產與生態環境,資源開發利用與保護之間的關系,農業生態環境不斷惡化。五是生態農業。進入20世紀后期,由于石油農業導致的生態環境惡化不斷加重,人類開始反思自己的行為,并著力創建一種良好的人與自然以及生態—技術—經濟和諧發展的農業發展模式——生態農業。由于生態農業強調生態系統的自然屬性及其穩定性,生物多樣性的保持無疑成為其中的重點。
2 生物多樣性與農業生態系統的穩定性
生物多樣性與自然生態系統穩定性的關系問題一直是學術界沒有圓滿解決的問題。到目前為止,多數學者和研究人員都相信生物多樣性能增加系統的穩定性,但關于二者關系的研究非常少[3]。一個穩定的生態系統至少要保持一定數量的生物多樣性,這已是共識。對于現代的農業生態系統,由于人為干擾十分嚴重,因而會使其生物多樣性往往達不到一個自然穩定生態系統的要求。中科院馮耀宗通過40余年對人工群落的研究表明,隨著種類增加,層次復雜加大,系統在生物量及生產力上均有明顯增加;小氣候中隨著結構的復雜化加大,相對濕度也隨著增加,最高溫度降低,最低溫度升高,風速減少,土壤流失明顯減少,對低溫風害的抵抗力加強,表明人工生態系統結構明顯影響系統的穩定性[4]。
3 生物多樣性與農業生態系統的生產力
根據進化論理論推測,生物多樣性可提供更加豐富的可利用資源,從而提高了群落生產力,并被應用于生產實踐。當前,由于經濟發展中過于開發自然資源,生物多樣性明顯下降,也產生維持多樣性和追求高生產力的矛盾。農業生產的目標是實現作物高產、優質,而導致品種單一化,使物種減少,加速捕食生物、菌根、固氮細菌、傳粉及種子傳播生物消失的速度。
研究表明,在一定范圍內人工生態系統的生物多樣性與其生產力呈正相關關系,生物多樣性越豐富,生產力越高,從長遠來看,單一的人工生態系統生產力要遠遠差于復合型。Trenbath[5]研究表明,344個草本植物混作可促進作物增產。馮耀宗[6]研究表明,在熱帶經濟作物組成的多層多種人工生態系統,由于其能充分利用太陽輻射能量,因而提高系統生產力。作為一個典型的人工生態系統,農業生態系統在目前整個世界范圍內以單一作物作為主要種植方式的條件下,提高其生物多樣性,配置適當的混作作物,能有效地提高其系統生產力[7-8]。
4 保護生物多樣性,促進農業可持續發展
4.1 農業對生物多樣性的破壞
(1)棲境的改變。人類對土地的過度開發和集約化利用,不斷地縮小和改變著各種生物的棲息環境。在我國東南部的集中農區,由于城市化和園田化的發展,土地資源沒有得到合理的開發和利用,森林、草地和濕地生態系統不斷被蠶蝕,少量田地和濕地成為受人類影響很大的殘留野生生境“島嶼”,永久綠地面積比例過小[9]。20世紀50—90年代,全國累計開墾荒山荒地約0.34億hm2,約等于國土面積的3.5%[10],單一農業生態系統的不斷擴大,大大縮減適生物種的數量。
(2)化學污染。現代農業的發展離不開化學產品,隨著人類對土地生產力提高的不斷需求,單一的農業生態系統導致病蟲害大面積發生,人類對各種化學農藥、化肥的依賴性進一步增強。化學產品的大范圍使用,不僅對人體健康產生危害,還加快了自然物種的滅絕速度[11]。
(3)過度獵取。人類的發展進程中,一直源源不斷地從自然界中獲取資源,導致資源結構被改變,一些珍貴的野生資源數量不斷減少甚至呈區域滅絕狀態,資源價值降低。隨著沿海經濟及工農業生產的快速發展,海洋開發活動不斷增加,中國海洋生物多樣性已經受到不同程度的損害,并且這種損害正呈現持續上升的趨勢[12]。
(4)外來生物的引進和侵入。外來物種入侵對生境的影響表現為占領生態位—排擠當地物種—減少當地物種多樣性—導致生態系統單一或退化—改變或破壞當地自然景觀,污染當地的遺傳多樣性(入侵種與當地種的基因交流可能導致當地種的遺傳侵蝕)。20世紀80年代,我國從美國引進互花大米草(S.alterniflora)、從英國引進海灘大米草(Spartion angelica),并在沿海灘涂區域種植,也獲得一定的生態效益[13-14]。但隨著種植時間的持續,區域原有的灘涂生物群落結構被改變。新疆從額爾齊斯河引入的河鱸魚(Perca fulviatilis),已導致新疆博斯騰湖中的新疆大頭魚(Aspiorh-ynchus laticeps)瀕于滅絕。
4.2 保護對策
(1)開展生態農業建設。20世紀80年代初,我國提出發展生態農業,強調在保護生態系統的前提下發展農業生產。在新型的農業生產方式中,強調薪炭林建設的作用,提倡使用小水電、風能、沼氣等可再生能源;注意保護和建設植被,控制水土流失;推廣種植綠肥,提高肥料的綜合利用率,培肥地力;實行病蟲害綜合防治,控制化學污染;根據區域資源優勢和生產特點,積極調整產業結構,實行種養加相結合、農林牧副漁相結合的生態模式[15]。
(2)優化作物種植模式和土地耕作管理。單一種植和粗放耕作管理是導致農業生物多樣性減少的原因之一。因此,在進行農業生產時要因地制宜,根據生態學原理,對農田作物進行合理資源配置和種群構建,改單一種植模式為復合立體種植模式。采用復合農林業和生態農業技術,實現不同作物的輪作與間作套種,以充分利用空間與環境資源,還要加強農田的水分與土壤耕作管理,促進提高農業生態系統的生產力,同時增加農田的生物多樣性[16]。
(3)建立農業生物多樣性保護技術體系。深入研究農業生物多樣性保護的關鍵技術,建立相應的技術體系是實現農業生物多樣性保護的強有力保證。一是健全環境污染防治技術,包括優化施肥技術、高效低毒低殘留農藥的生產與噴施技術、清潔生產技術、廢棄物的資源化技術、病蟲害綜合防治技術等;二是提倡實施種質單一化防治技術,包括復合農林業技術、生態農業技術、立體農業技術等;三是采取水土流失防治與控制技術,如等高耕作技術、防護林技術、生物籬笆技術、坡面工程技術等;四是實行物種保護技術,包括基因工程技術、人工繁育技術、遺傳育種技術、就地保護與遷地保護技術等[7]。
(4)加強農業生物多樣性的監測管理。為完善和豐富農業生物多樣性系統的基礎數據,應該加強野外定位監測網絡站點的建設,綜合詳查不同地區的農業生物多樣性,進行農業生物種類的分類與編目,建立農業生物多樣性數據庫和管理信息系統。同時,適當地建立一批各具特色的農業生物多樣性保護區,加強農業生物種質資源庫與基因庫的建設,以保護農業生物的遺傳多樣性、稀有或瀕危的農業生物物種(包括野生親緣物種),進一步提高生態系統的生產力[17-19]。
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關鍵詞:生物多樣性原因可持續利用保護對策
引言
生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的環境基礎,也是當今國際社會環境和發展的研究熱點問題之一。中國是全球生物多樣性最豐富的家之一,它有的生物物種數量約占全球的十分之一,是全球生物多樣性保護的重要地區。但是由于自然、人為及制度方面的原因,中國的生物多樣性正遭受著嚴重的損失和破壞,保護生物多樣性已成為擺在人們面前的急中之急、重中之重的事情。本文旨在通過對這些原因的分析,提出建設性意見,以資探討。
1.生物多樣性概述
1.1生物多樣性的概念、含義
1992年6月召開的聯合國環境與發展大會上各國簽署的《生物多樣性公約》第二條對生物多樣性作如下解釋:
所有來源的形形生物體,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所構成的生態綜合體。
1994年我國政府制訂并公布的《中華人民共和國生物多樣性保護行動計劃》對生物多樣性作如下概念:
所謂生物多樣性就是地球上所有的生物、植物、動物和微生物及其所構成的綜合體。
但上述對生物多樣性的概念缺乏全面性、準確性和簡練性,故本文將生物多樣性定義為反映地球上所有生物及其生境和所包含的組成部分的綜合體。
生物多樣性包含三層含義,即遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性。三者之間既有區別又有聯系。遺傳多樣性是指某個物種內個體的變異性;物種多樣性是指地球上生命有機體的多樣性;生態系統多樣性是指生物圈內生境、生態群落和生態過程的多樣性以及生態系統內生境差異、生態過程變化的多樣性。三者之中生態系統多樣性是基礎,而物種多樣性是關鍵,遺傳多樣性含有的潛在價值最大。
1.2生物多樣性的意義
生物多樣性與人類的生存和發展有著密切的關系,每個層次生物多樣性的都有著重要的實用價值和意義。物種的多樣性為人類提供了大量野生和養殖的植物、魚類及動物產品;遺傳多樣性則對培育新品種、改良老品種有著重要的作用,如人們可利用一些農作物的原始種群、野生親遠種和地方品種培育高產、優質和抗病的作物。在生態系統中的最重要的作用就是改善生態系統的調節能力,維持生態平衡。因此生物多樣性不僅能為人類提供豐富的自然資源,滿足人類社會對食品、藥物、能源、工業原料、旅游、娛樂、科學研究、教育等的直接需求,而且能維持生態系統的功能、調節氣候、保持土壤肥力、凈化空氣和水,從而支持人類社會的經濟活動和其它活動。此外生物多樣性直接影響著中國的文化多樣性.
1.3我國生物多樣性現狀
我國在1987年公布的《中國珍稀瀕危保護植物名錄》第一期中,公布的瀕危種類有121種,受威脅的158種,稀有的110種,共計389種,其中一類保護植物8種、二類的157種、三類的22種。另據中國紅皮書的估計顯示,超過1/10即500多種脊椎動物物種和15%~20%即400~500種高等植物已經受到威脅。而我國對境內的物種及其數量尚無確切的統計數字,尤其對瀕危物種的調查尚不全面。出現的問題是有些國家未列入瀕危物種名錄的物種面臨生存威脅,有的甚至瀕臨滅絕,而另一些則由于人為的保護、繁育、利用而使種群數量有所增減,因而有必要調整其保護級別或劃出、劃入保護之列,尤其值得一提的是藥用動植物,如黃草,急待保護。
此外,近年來野生生物貿易已經對中國的生物多樣性產生了較大影響。由于糧食、中醫藥、服裝等對野生生物的需求日益增加,野生動植物的非法交易也急劇增長,對幾種瀕危動植物物種以及一些沒有列入國家保護名單之內的動植物物種數量已經構成威脅。如:藏羚羊。
2.生物多樣性損失的主要原因
生物多樣性的喪失,既有自然發生的,也有因自然發生的,但就目前而言,人類活動(特別是近兩個世紀以來)無疑是生物多樣性的損失的最主要原因。此外制度特別是法律制度的不健全,則是引起損失的另一主要原因。
2.1自然原因
一是物種本身的生物學特性。其一是物種的形成與滅絕是一種自然過程,化石記錄表明,多數物種的限定壽命平均為100~1000萬年。其二是物種對環境的適應能力或變異性、適應性比較差,在環境發生較大變化時難以適應,因此而面臨滅絕的危險。如大熊貓,其瀕危的原因除氣候變化和人類活動以外,與其本身食性狹窄、生殖能力低等身體特征有關。二是環境突變(天災),如地震、水災、火災、暴風雪、干旱等自然災害。
2.2人為原因
由于人類對生物多樣性對人類的重要性認識不夠,同時又過多的重視經濟發展,而對生物多樣性保護意識淡薄,從而導致生境破壞時有發生;對生物資源開發過度,有些甚至是掠奪式的開發;環境污染嚴重;對外來物種入侵問題重視不夠以及制度的不健全,這些都是導致生物多樣性減少的主要原因。
2.2.1生境的喪失、片斷化、退化
棲息地破壞和片段化已成為我國一些獸類數量減少、分布區縮小和瀕臨滅絕的主要原因。伐木和占地是中國生境被破壞的兩大主要原因。天然林的大幅度減少直接威脅到從苔蘚、地衣到高等物種的生存。此外伐木也是導致森林火災的一個主要原因,中國在過去25年內因森林火災共損失了860萬公頃的森林。以農業和建設為目的的占用森林、濕地和草原則是生境破壞的另一個原因。據估計,中國目前農田的1/3本來是處女林,這一問題在中國熱帶地區尤為嚴重。而在過去的半個世紀里,沿海濕地的一半左右已經發生改變,高原湖泊周圍的濕地也損失嚴重。另外,1950~1980年間中國湖泊面積減少1/10。
生境的片斷化是指一個面積大而連續的生境被分割成兩個或更多小塊殘片并逐漸縮小的過程。多種人類活動都可能導致生境的片斷化。如鐵路、公路、水溝、電話網絡、農田以及其他可能限制--生物自由活動的分隔物,和自然保護區內修筑公路等人為設施。特別是由于這些人為設施的建立,使得動物的活動受到限制,從而影響其覓食、遷徙和繁殖,而且植物的花粉和種子的散布也會受到影響。因而引起動植物種群數量下降并引起局部滅絕。同時由于生境的片斷化,陽光、溫度、濕度及風的變化,也會導致一些物種瀕危、甚至滅絕。另外生境的片斷化有助于外來物種的入侵,進而威脅到原由物種的生存。
生境退化則是生境部分的失去原有功能,如由于經濟發展、過度放牧等原因,使得草場退化嚴重,引起草原生物生理機能衰退,從而對其生存構成威脅。
草原的退化。
2.2.2掠奪式的過度開發
許多生物資源對人類具有直接的經濟價值。隨著人口的增加和全球商業化體系的建立和發展,人類對之的需求隨之迅速上升,其結果導致對這些資源的過度開發并使生物多樣性下降。
而當商業市場對某種野生生物資源有較大需求,通常會導致對該種生物的過度開發。典型的實例是人類對海洋鯨類的獵捕活動與鯨類數量的消長之間的關系。我國許多藥用植物,如人參、天麻、砂仁、七葉一枝花、黃草、羅漢果等,野生的植株都已經很有限了,如果仍不加限制必然導致滅絕。其中偷獵、濫挖走私野生動物行為對生物的多樣性威脅最嚴重。
2.2.3環境污染
2.2.3.1水體污染
水體污染能夠對水生生物(特別是魚類)生命周期的任何發展階段,產生亞致死或致死作用,影響他們的捕食、尋食和繁殖。其中亞致死的水體污染對水體生物多樣性的影響更為突出、普遍、久遠。在這種環境中的生物繁殖能力下降、生長緩慢或者死于環境脅迫有關的疾病。而水體富營養化能使水體生物多樣性顯著下降,昆明滇池即是一例。
2.2.3.2土壤污染
土壤污染通常會使當地植被退化,甚至變成不毛之地,同時土壤動物也會變的稀少甚至絕跡,其生物多樣性比未受污染區顯著下降。如礦區、尾礦堆積地一、礦區廢棄地以及垃圾填埋廢棄地都少有樹木生長。
2.2.3.3空氣污染
人類排放到大氣中的各種有毒有害物質均能對生物體產生不同程度的損失,并對生態系統構成危害。經各種途徑進入空氣的二氧化硫、氨、臭氧等能直接殺死生物。來自冶煉廠廢氣中的有毒金屬能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等溫室氣體的所引發的溫室效應等造成的生物多樣性損害、減少越來越受到國際社會關注和重視,特別是溫室效應引起的全球變暖和酸雨對生物多樣性的影響。
2.2.4外來物種入侵
外來物種入侵對生物多樣性造成了很大威脅。其入侵方式有三種:一是由于農林牧漁業生產,城市公園和綠化、景觀美化、觀賞等目的的有意引進或改進,如在滇池泛濫的水葫蘆、轉基因生物;二是隨貿易運輸旅游等活動傳入的物種,即無意引進,如因船舶壓倉水、土等帶來得新物種;三是靠自身傳播能力或借助自然力而傳入,即自然入侵,如在西南地區危害深廣的紫莖澤蘭、飛機草。在全球瀕危物種植物名錄中,大約有35%~46%是部分或完全有外來物種入侵引起的。2002年來自南美洲亞馬遜河的食人魚又名食人鯧在我國掀起軒然大波。其一旦流入某一水域達到一定規模時,可能會大量屠殺其他魚類,給生態平衡和生物多樣性帶來危機,造成不可估量的損失。
2.3制度原因
雖然我國在保護生物多樣性方面取得一定成績,但由于制度特別是法律制度的不健全,使生物多樣性遭受了不必要的損失。主要表現在:雖然國家已把環境保護的成效納入政績考核之中,但有些地方政府并未把此真正納入工作計劃;對生物多樣性有影響的重要部門(如農業、林業、漁業、科研機構等)對此重視夠,缺少相關具體實施細則、行動及專業人員。自然保護區是保護物種及其生境的有效方法,我國已建立數目眾多的保護區,但相對與國土總面積而言是不夠的,而且部分保護區管理混亂、土地權屬不清等也需要完善。在法律制度方面,雖已實施《自然保護區條例》多年,但畢竟在法律效力上位階較低,調整面窄,處罰力度不夠,故需要進行新的立法以保護自然保護區、物種及其生境。而在外來生物入侵問題上,雖有一些法規涉及,如《進出境動物檢疫法》但沒有專門法規對此做相應調整,法律漏洞較大。
此外,由于經濟發展;新的城鎮、水壩、水庫、礦區的開發、建設;旅游活動以及國際合作不充分也會對生物多樣性構成威脅。
3.保護對策
保護生物樣多性不僅需要加快治理環境污染,把保護工作納入國民經濟發展計劃,更重要的是在生態系統水平上采取保護措施,傳統的做法主要是建立自然保護,通過排除或減少人為干擾來保護生態脆弱區,在一般情況下,確是保護某些物種或生態系統的有效途徑。但存在許多問題,需要加以完善,有必要通過立法的途徑解決,主要是對自然保護區進行立法。鑒于外來物種對生物樣多性的影響日益嚴重,而我國卻沒有專門立法保護措施,故建議建立外來物種管理法規體系。而且隨著人口和用地的不斷增長,被動的保護已很難真正達到保護的目的,為此提出可持續利用生物資源。同時生物多樣性對全人類都有著深遠的意義,需要各國政府和人民的積極參與,故特別強調國際合作和加強國民教育。
3.1建立、完善自然保護區和制定《自然保護區立法》
自然保護區是具有保護自然環境和自然資源的雙重性質,并且是一定的空間范圍的區域。在我國指對有代表性的自然生態系統、珍惜瀕危野生動植物物種的天然集中分布區和具有特殊意義的自然遺跡等保護對象所在地的陸地水域和海域,依法劃出一定面積予以特殊保護和管理的區域。
據《世界資源》1997年的統計,全世界已建立較大面積的保護區1.04萬個多,其無論在保有物種、遺傳、生態系統的多樣性還是在保護物種生境上都起了非常重要的作用,但各國也意識到,由于缺法相關法律保護,自然保護區建設、管理混亂,保護區內開發與保護矛盾突出,亂砍、濫挖偷獵行為時有不斷,造成一些自然保護區破壞嚴重。
因此,許多國家對自然保護區和國家公園進行了專門立法。如,英國《國家公園和鄉土利用法》,日本的《自然公園法〉澳大利亞的國家公園與野生生物保護法》加拿大的《國家公園法》,韓國的《自然公園法》等。另外,一些國家制定了自然保護區或生物多樣性保護方面的綜合性法律,并將自然保護區納入其中。例如,日本的《自然保全法》、新西蘭的《自然保護法》、韓國的《自然環境保護法》等。這些法在保護生物多樣性上取得很大成效。
所以無論是按國際通行做法還是從我國國情出發,都有必要抓緊制定一部《自然保護區法》,對由于自然保護區的保護、建設、管理、開發和利用而產生和存在的社會關系進行調整。建議在原有法規中法律制度:如審批制度、分級分區制度、管理制度、檢查應急制度的基礎上,修改和完善相關法律制度,如分類性保護和管理制度、監督管理體制、投入保障制度,借鑒國外相關先進經驗,創設新的法律制度,如功能區劃制度和社會影響評價制度。
3.2防止外來物種和建立外來物種管理法規體系
外來物種入侵不僅對當地生物構成威脅,同時對經濟和人體健康帶來不可估量的損失,因此一些國家對此進行了立法。如美國先后頒布或制修訂了《野生動物保護法》、《外來物種預防和執行法》、《國家入侵生物法》、《外來有害生物預防和控制法》、《聯邦有害雜草法》等;新西蘭《生物安全法》等。
我國雖有一些法律法規涉及外來物種管理,如根據《野生動物保護法》(1988)農業和林業局分別建立了水生和陸生野生動物引進審批制度;《野生植物保護條例》(1996)、《進出境動植物檢疫法》、《動物防疫法》和《植物檢疫條例》。但是目前尚無針對外來物種入侵的專門法規。《中國生物多樣性保護行動計劃》涉及到外來入侵物種物種,但未制定專門針對外來物種入侵的行動計劃,所以中國急待制定相關法律法規以確保生態安全和保護本國生物多樣性。如設立引種許可證制度和環境影響評價制度,建立外來物種入侵預警機制。
另外,對外來物種進行普查和有計劃清除,也很有必要。
3.3在保護中持續利用生物資源
雖然全世界已建立眾多自然保護區、國家公園等多形式保護方法方式,但相對于地球生物圈而言,其保護的生物多樣性是有限的。因此人們認識到,有效和長期可信的保護生物多樣性的方法是持續利用生物資源。指對生物資源的利用應以使生物多樣性在所有層次上得以保護、再生和發展。對保護而言,沒有合理利用也就沒有保護。利用自然保護和發展旅游業就是一例。不但有經濟效益,實際上也是宣傳群眾、教育群眾,從而獲得廣大人民群眾的廣泛支持。這本身就是社會效益的體現,也是自然保護的價值體現。
另外建議對生物多樣性有影響的重要部門(如農業、林業、漁業、科研機構)制定生物多樣性保護規劃,并將其納入他們的生產計劃中,鼓勵生物的資源利用方式的多樣化。包括根據當地資源的實際情況實施傳統的農業和林業措施;推進科研與教育;采取必要的辦法使保護區免受人類活動的影響和進行遷地保護。
3.4國家合作與行動
在生物多樣性問題上,世界各國的共識是生物多樣性問題不是局部的、地區的問題,而是全球性的問題。聯合國有關組織、世界科學界和各國政府部門認為國際合作是推進生物多樣性保護的重要方面。因此我國政府應積極的參與國際合作加入協定,聯合打擊跨國非法貿易與捕獵。加強科研協作,但要注意與產權問題。
我國已加入的公約協定有《瀕危野生動植物國際貿易公約》、《國際捕鯨公約》、《生物多樣性公約》、《熱帶木材協定》、《關于保護特別水禽的重要濕地公約》等等,為了更好的保護我國生物多樣性,應積極的開展國際合作,并制定相關的實施計劃與細則,在必要的情況下制定相關行政法規或法律。
3.5加強環保教育
近年來,我國市場經濟的持續快速發展對木材需求十分旺盛、林業特產稅的取消及農業稅的逐步減少等因素促進了桉樹的迅速發展。桉樹的大面積種植,有力地推動了我國木材經濟的快速發展,但隨著大面積營造桉樹人工林,其社會效益、生態效益等問題日益受到人們關注,引起了一些爭論。本文就此做一些初步的探討。
一、桉樹人工林生態問題調查分析
1.桉樹人工林地力衰退分析
從樹種特性看,桉樹具有很強的土壤養分利用能力,可消耗較少的養分而生產較大的生物量,與很多農作物和樹木相比,其單位生物量的養分消耗只有1/2~1/10。但是因桉樹生長快,生長量大,作為紙漿材進行短輪伐期甚至超短輪伐期經營,在單位時間、單位面積上產生更多的生物量,消耗的養分也相對多些。這樣就造成桉樹人工林確實存在地力衰退的現象。
研究結果表明:桉樹人工林地力衰退的主要原因有桉樹人工林生態系統本身的脆弱性,嚴重的水土流失以及在人為因素干擾下不合理的經營。
1.1耕作方式不合理
桉樹種植大部分采用煉山的方式清理林地,然后進行整地。有的采用機耕全墾整地,可比較徹底地去除雜草雜灌,又可疏松土壤,有利于桉樹幼林的早期生長。但全墾整地造成土壤表土結構遭受破壞,在山地坡度大的地方,容易引起水土和養分流失。
1.2造林密度不合理
在立地條件差的林地,造林密度大,短期內林分消耗土壤養分多,使土層的土壤養分過度消耗。
1.3施肥技術不合理
近幾年種植的桉樹林分,有的采取掠奪式經營方式,不施追肥,僅靠土壤肥力維持生長發育所需的養分;有的施肥不及時或不能做到平衡施肥或按配方施肥。這樣,一是達不到速生豐產;二是造成土壤養分虧損失衡和地力衰退。
1.4超短輪伐期經營
由于木材市場價格看好,部分林農受眼前利益的驅動,有的桉樹3~4年生左右就被砍伐利用。1~3年生桉樹是植株枝葉器官生長旺盛的階段,樹干生長形成較小,植株的枯枝落葉少,歸還土壤的養分極少。同時,林齡越小,主干占整株立木生物量越小,即木材利用率低;林齡越小,胸徑越小,采伐剩余物越多,在采伐剩余物沒有回歸林地的情況下,林地損失的養分也就越多。另外,超短輪伐期經營,林地耕作頻繁,對林地土壤的結構破壞嚴重。錯誤的經營方法,林地凋落物少、植被少、表土受雨水沖刷大、水土流失嚴重,加速林地地力衰退,形成惡性循環。
1.5全樹利用
桉樹采伐利用時采取全樹利用方式,將樹枝、樹葉、樹皮、樹頭、枯枝落葉全部從林地取走,致使林地的養分回歸量越來越少,造成土壤養分收支失衡,也是桉樹人工林地力退化的原因。
1.6人工林生態脆弱
桉樹人工林樹種種群、林相結構簡單,根系集中,對土壤水分和養分要求也集中,使一定層次土層的水分、養分消耗大,而其他層次的土壤水分和養分則不能充分利用,造成水及礦物質養分利用率低;森林生態系統種群簡單,森林生物鏈環節少,生物養分循環低,對土壤養分補充少。
2.桉樹人工林水分消耗
地質學家認為桉樹消耗了過多的水分,造成地下水分下降;而林學家認為,與桉樹的速生性相比,桉樹的水分消耗是較低而不是較高,一些學者對桉樹等多個樹種的水分利用率研究結果進行換算得出,桉樹對水分的利用效率最高,生產相同生物量桉樹所消耗的水分量最少。本文從以下幾個方面對桉樹與水分的關系進行探討。
2.1桉樹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損。這是因為被阻截的水分會再次蒸發而不能進入土壤。一般來說,桉樹阻截10~20%的降雨量,比松樹和相思等樹種要少,這可以從桉樹的樹冠比較小得到合理解釋。
2.2地表徑流
地表徑流的數量取決于有無枯枝落葉和地面植被,并且與氣候有很大的關系。一般來說,桉樹人工林的徑流要比草地和低矮的灌叢植被要大;與其他闊葉樹種比較,并無顯著差異。但是目前桉樹人工林的地表徑流偏大,造成這種現象的原因絕非是桉樹人工林本身的過錯,而主要是機耕全墾整地、枯枝落葉層被破壞等這些人為的因素。
2.3蒸騰—蒸發
桉樹生長很快,因此,一般認為用水很多,甚至被稱作“抽水機”。其實桉樹的水分利用率是比較高的,利用同樣的水分,桉樹產生的干物質比相思和合歡等屬的樹種高。
引用專家的研究數據可以得出幾個喬木水分利用效率的比較,桉樹生產1kg重量的干物質消耗的水分僅為758L,而松樹要1538L,相思要1323L的水分。這些數據充分說明了桉樹的相對耗水量少。一個造林密度適中的桉樹人工林的平均流域蒸發—蒸騰量,對于超過1200mm/a降雨類型來說,可能在1000mm/a左右;對于較干旱的地區,蒸發—蒸騰量也會減少,當降雨類型為500mm/a時,要降到450mm/a。
綜合上面的數據,可以看出桉樹同其它造林樹種(松樹、相思)相比,植被蒸騰和截流、土壤水分蒸發區別不大。當然由于桉樹的生長量大,桉樹人工林總體的耗水量并不比其他樹種少,這是事實。但是大量的研究表明,桉樹不可能成為像地質學家所說的“抽水機”。同其它林分一樣,桉樹人工林有一定的水源涵養功能。
3.桉樹人工林生物多樣性減弱
桉樹人工林的生物多樣性下降與立地土壤退化密切相關。一方面,土壤退化使林內原有動、植物和微生物的生活環境遭受破壞,從而導致整個生態系統的物種多樣性下降;另一方面,物種多樣性下降后,群落結構趨于簡單,系統的自我調節和保護功能減退,使林地土壤的水分和營養狀況更加惡化。
3.1林間生物多樣性減弱
國內外對桉樹林林間生物多樣性減弱問題已有不少研究報道。一般情況下,灌叢帶和木本植物群落結構的植物多樣性保持原有的較高水平,但灌叢帶在桉樹人工林種植后嚴重退化,從而確定桉樹是引發灌叢帶退化的重要因素。在巴西的一些地區,由于桉樹林下植被稀少,林間鳥類的多樣性和豐富度較森林保護區顯著下降。近年來,我國林業學術界對桉樹人工林生物多樣性問題進行了深入分析,并取得一定研究成果。如:在廣西國有東門林場同一林區18塊4m2樣方連續6年的監測結果表明,第2代桉樹林植物多樣性比第1代減少50%,物種豐富度和群落復雜程度指數分別比第1代減少39.39%、17.76%。
桉樹人工林維持物種多樣性的高低取決于初始植物繁殖體組成的豐富程度,高強度干擾的連栽方式使某些高競爭力的物種和以種子(果實)傳播的物種喪失,造成下一代林地初始植物繁殖體組成多樣性的降低,從而使桉樹連栽林地的物種多樣性逐漸下降。對桉樹林分枯落物分解微生物的研究發現,在桉樹純林,無論是細菌、真菌還是放線菌,其種類、數量均較混交林低。
3.2生物多樣性減弱的成因
作為一種外來樹種,桉樹的化感作用為其在新生境的生長和定殖提供了強大保證,同時也是導致桉樹人工林生態系統物種多樣性減弱的重要因素。因此,從化學角度分析桉屬植物對其人工林生態系統物種多樣性的影響已引起各國學者的關注。目前,桉屬植物化學研究主要集中于化學成分分析和生物活性測定。
在化學成分研究方面,以揮發物質和精油組成分析居多。有關專家的研究顯示:尾葉桉葉片的自然揮發物和不同濃度水抽提物對臺灣相思、大葉相思、馬占相思的幼苗生長顯示不同強度的化感抑制作用。其中,對大葉相思的抑制作用最不顯著,從而建議將其作為尾葉桉的理想伴生樹種。
巨尾桉揮發油乳液對粉蕉枯萎病菌、水稻稻瘟菌、香蕉膠胞炭疽菌、胡椒疫霉病菌等病原真菌和斜紋夜蛾、棉鈴蟲等有害昆蟲均顯示化感抑制作用。隨著巨尾桉揮發油乳液濃度的增大,其對真菌和昆蟲的抑制作用明顯增強。
以上表明桉樹的化感作用不可避免地影響人工林生態系統的物種多樣性與群落演替。
二、 桉樹人工林生態問題的對策
了解問題的實質和根源后,才能夠徹底地解決問題。桉樹人工林的生態恢復必須采取科學的技術對策,可以從水土保持、生物多樣性保護、生產力促進等方面入手。
1.水土保持
嚴重的水土流失是引起桉樹人工林生態退化的最直接因素。因此,開展水土保持對人工林生態恢復具有舉足輕重的作用。
一是改變不合理的整地方式。機耕帶墾整地方式擾動土壤面積小,有利于人工林下植被的恢復和林地水分、養分的保持,適宜于營造桉樹人工林。
二是落實適地適樹的造林原則。在寸草不生的沙石地、地、土壤養分貧瘠或土層厚度不足30 cm的地方不宜種植桉樹,而應種植一些有利于改善生態環境的植物。
三是減少林地養分的流失。保護好林下的枯枝落葉層和伐區剩余物回歸土壤是防止水土和養分流失、避免地力衰退的最有效手段。既能較好地保持地面濕潤和減少地表徑流,同時又能補充土壤養分。
2.生物多樣性保護
一是重視采用科學規范的造林方法。從生態學角度分析, 桉樹人工林造林初植密度以1200~1650株·hm2為宜,穴位采用寬行窄株的方式。
二是合理配置桉樹與鄉土物種。合理種植桉樹與鄉土樹種混交林,對提高桉樹人工林的物種多樣性具有積極的指導意義。實踐證明,在華南地區,桉樹與大葉相思、馬占相思、臺灣相思混交取得成功,在云南桉樹與黑荊混交也收到較好的生態效益。
3.生產力促進
如何恢復并提高桉樹人工林林地的生產力水平,我國學者進行了積極的技術探索,并取得一定的生產經驗。
一是人工修復退化土壤。提倡采用桉樹專用肥,把基肥和追肥分開,按桉樹養分需求特點做到平衡施肥。這樣不但提高了桉樹的產量,也在一定程度上保持和提高了土壤肥力,保證桉樹人工林的集約經營和精準施肥。
二是進行良種選育,不斷培育出抗臺風、耐寒冷、抗病蟲害、耐干旱瘠薄的優良速生桉樹品系。加大桉樹科技開發投入,提高桉樹人工林單位面積產量。
三、 結語
對我國來說,急需發展高產的桉樹人工林,用較少的面積生產足夠的木材,滿足國民經濟發展的需求。為了追求最高的經濟效益,桉樹人工商品用材林的經營必然走專業化、集約化、規模化的道路,其生態問題將更加突出和被人們所關注。所以必須以可持續發展的理念,指導桉樹人工林的生產經營,制定科學合理的經營技術措施,保護生態環境。只要合理地經營,桉樹人工林必定會產生巨大的經濟效益與生態效益。
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關鍵詞:生物入侵;防治對策
外來入侵物種是指從自然分布區通過有意或無意的人為活動而被引入、在當地的自然或半自然生態系統中形成了自我再生能力、給當地的生態系統或景觀造成明顯的損害或影響的物種。
這些入侵物種瘋長成災,侵入草場、林地和荒地,很快形成單種優勢群落,導致原有植物群落的衰退。外來入侵種在當地定植、擴展并產生一定影響的過程或現象稱為生物入侵。它關系到經濟、社會發展,影響人類健康、農業潛力、生態系統平衡、生物多樣性保護,并且隨著全球性貿易的發展、對外開放、全球變化以及土地使用模式的改變會愈發嚴重。
1.外來生物入侵現狀
據統計,美國每年因生物入侵造成的經濟損失高達1500億美元,印度每年的損失為1300億美元,南非為800億美元。這些外來生物的入侵給生態環境、生物多樣性和社會經濟造成巨大危害,僅對我國農林業造成的直接經濟損失每年就高達574億元。而生物入侵的危害又是多方面的。
我國一直是深受外來有害生物危害的國家。棉花枯黃萎病20世紀40年代初從美國入侵我國,現已發生266.67萬hm2,每年至少損失皮棉10萬t。近20年來,隨著國際交往的不斷增加,已難以準確回答到底有多少外來物種傳入我國,有多少已建立種群并帶來危害。我國對外來入侵種類的調查始于20世紀90年代中期。依據文獻資料對農田、牧場、水域等生境的植物進行了初步統計,發現至少有58種外來植物對我國農林業帶來了危害。
自20世紀80年代以來,隨著外來人侵動植物危害日益猖獗,我國加緊了防治工作。對外來害蟲松材線蟲、濕地松粉蚧、美國白蛾、稻水象甲和美洲斑潛蠅以及外來有害植物水花生、水葫蘆、脈草和紫莖澤蘭采取了一系列有效的防治措施,并取得了不同程度的效果,但由于目前國家針對外來人侵種沒有制訂具體的預防、控制和管理條例,各地在防治這些入侵物種時缺乏必要的技術指導和統一協調,雖然投入了大量的人力和資金,但有的防效并不理想。已傳人的入侵物種繼續擴散危害,新的危險性入侵物種不斷出現并構成潛在威脅。
1.1生物入侵造成嚴重的經濟損失
生物入侵倍受各國政府關注的首要原因是它造成的巨大經濟損失.光肩星天牛是原產于亞洲的極具破壞性的林木蛀干害蟲.隨著國際貿易的發展,該種害蟲隨木質包裝材料進入美國.到1998年8月,它已在加利福尼亞、佛羅里達、紐約、華盛頓等14個州的倉庫中校發現,在芝加哥、紐約等地的野外也發現了該物種.光肩星天牛在美國沒有已知天敵,會對美國遍地種植的楓樹和果樹造成危害.如果它在美國得以長期繁衍,造成的經濟損失將高達1380億美元。僅美國每年因外來種入侵造成的經濟損失就近1370億美元.
1.2生物入侵造成嚴重的生態破壞和生物污染
大部分外來物種成功入侵后大爆發,生長難以控制,造成嚴重的生物污染,對生態系統造成不可逆轉的破壞。比如,原產南美洲的水葫蘆現已遍布華北、華東、華中、華南的河湖水塘,瘋長成災,嚴重破壞水生生態系統的結構和功能,導致大量水生動植物的死亡。更可怕的是許多入侵物種,在新的環境中可能出現基因突變,造成嚴重的生物污染。
1.3生物入侵直接威脅到人類的健康與安全
如1991年美洲爆發的霍亂,很可能是由于外來船只受到污染的水傾倒在秘魯港所引起的。這次霍亂使100多萬人受到感染,約1萬人死亡;脈草、三裂葉脈草現已分布在我國東北、華北、華東和華中的15個省市,它的花粉就是引起人類花粉過敏的主要病原物;“瘋牛病”最早于1986年在英國發現。科學家推測,可能是病牛或病羊的尸體被加工成了動物飼料,從而引起疾病大規模傳播。1996年3月,英國政府正式承認瘋牛病有可能傳染給人。
1.4生物入侵導致生物多樣性的喪失
在過去的幾十年中,對生態環境的破壞和化學污染引起的生物多樣性的喪失引起了各國科學家的重視,但最近幾年生物入侵對多樣性的影響又成為一個主要的問題。入侵物種破壞了復雜的生態系統,降低了生物多樣性,使瀕危動植物受到侵害,外來物種中的動植物與本地種雜交,改變了當地的遺傳多樣性與完整性。參加第五屆生物多樣化公約締約國大會的專家們警告說,外來物種給生物多樣化造成的破壞,其嚴重程度僅次于生物生存環境的縮小和喪失。比如,原產中美洲的紫莖澤蘭已遍布我國西南大部分地區,原有植物群落迅速衰退、消失。另外,生物入侵導致生態災害頻繁爆發,對農林業造成嚴重損害。近年來,松材線蟲、濕地松粉階、美國白蛾等森林入侵害蟲嚴重發生與危害的面積,每年達150萬hm2;稻水象甲、非洲大蝸牛、美洲斑潛蠅等農業入侵害蟲每年超過140萬hm2;脈草、飛機草、水葫蘆、大米草等肆意蔓延,對本地生物多樣性和農業生產造成了巨大威脅,已經到了難以控制的局面。
2生物入侵危害產生的原因
2.1盲目引種
并不是所有的物種遷移或引入都會產生危害,而且許多新品種的引入確實解決了生產生活中的實際問題。例如:1859-1900年間,澳大利亞筆尾松鼠被引入新西蘭,就成為了新西蘭毛皮業的財富之源;然而,大多數的引種在帶來經濟效益的同時,卻給人類帶來了更大的災難。例如,20世紀50年代我國引入水葫蘆,主要是為豬提供飼料的。隨著飼料工業的發展和生豬喂養方式的改變,再采用含水量高、食用成分少的水葫蘆飼料,其投入與產出已經不成正比,于是昔日人人爭搶的水葫蘆,如今便異化成了避之不及的環境公害。專家認為盲目引種是造成生物入侵的最主要的原因。
2.2海洋業
一是海洋垃圾:隨廢棄的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南極洲和一些熱帶島嶼進犯,并對當地的物種造成威脅。據海洋生物學家表示,軟體動物、蛀船蟲、珊瑚蟲這些寄居類動物如今正附著在漂浮的垃圾上漂進新的地區,對那些地區的物種造成危害,并開始改變那里脆弱的生態系統。海洋生物學家巴恩斯表示,能使海水結冰的溫度可能是阻擋外來物種入侵南極洲的主要屏障,而如果全球氣候變暖削弱了阻擋外來生物的天然海水屏障,情況就將更加嚴重。二是海洋壓艙水的排放:20世紀初,壓艙水代替了固體壓艙物,這無意中為水生生物在世界范圍內的散布提供了極大的便利。輪船變成了一個滿載各種微型生物的“水族箱”,它們在世界范圍內輸送貨物時,不斷地運輸和儲存這些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越來越多的與壓艙水直接相關的異地種侵入事件在20世紀的最近幾十年里時有發生。
2.3旅游業
很多的物種入侵是由于旅游者的攜帶而引起的,游客從全球各地帶來各種的物種,其中就包括有異地的植物、動物、微生物。這些物種被游客有意無意地留在當地的生存環境中,對當地的生物入侵起到了不可忽視的作用。
2.4國際貿易
最近10余年來,隨著全球貿易額的不斷增加、國際運輸的集裝箱化和車船飛機的速度加快及大型化,促進了鮮活植物產品貿易,也最大程度地增加了有害生物存活的可能性,從而提高了有害生物在國際間傳播入侵的機會。例如美國白娥入侵亞洲,就是由于在二戰后,日本木材奇缺,美國原木大量傾銷日本,美國白蛾也就由此進入亞洲,進入中國;松材線蟲傳人中國、光肩星天牛(ALB)傳人美國等都是由于國際貿易而引起的。同時種苗產業國際化與國際交流頻繁更加快了病蟲的入侵與擴散。3防治生物入侵的技術措施
3.1清除
當某一物種初到新地時,試圖全面根除是可能的。這種手段雖然極端,但已經被南非的很多國家采用了。例如世界范圍內的鼠害,到目前為止,世界上有80多個島嶼已經清除了老鼠。但大多數情況下,試圖清除是行不通的。因為到目前為止,還沒有一個國家建立了有效的早期預告系統來報告入侵物種的到來,很少有相應的專門小組執行有效的根除計劃。而且,沒有一個國家建立了完整的數據系統來確定是否新引進了某一物種,并且這一物種是否有侵略性。然而,我們都知道,只有在發現及時,立即采用有效手段和全面參與的情況下才有可能根除入侵物種。所以這種措施在實施時有很大的局限性。
3.2防治對策
3.2.1實行全面檢疫,阻止外來種的偶然入侵
檢疫是為防止危險性有害生物傳出或傳人某個國家或地區所采取的預防性措施.14世紀中葉,歐洲的威尼斯共和國為阻止黑死病、霍亂、黃熱病等疫病傳人本國,對要求人境的外來船舶和人員采取了進港前一律在錨地停滯、隔離40d的防范措施,后來逐漸運用到阻止動植物外來種傳播方面,出現了動植物檢疫.1994年烏拉圭回合貿易談判最終達成的(實施動植物衛生檢疫措施協議),已成為一部國際檢疫法。1999年在昆明舉辦世界園藝博覽會期間,我國共檢疫國內外參展植物763批次、683140株,草坪165279m2,肥料8100kg,木包裝7件.截獲有害生物162批次,發現有害生物160多種,并進行了及時的處置。
3.2.2采取全面的生態評估和監測,防范引進品種的入侵
美國夏威夷為了消滅害蟲,從非洲南部引進了一種玫瑰色蝸牛,誰知55年后,它競將15—20種土生土長的蝸牛伙伴消滅得干干凈凈。為了改善牧草的營養結構,美國西部引進了纖維含量較高的胡枝于,結果它瘋狂地繁殖、蔓延,致使原本能養活9萬頭奶牛的牧場寸草不生,最后被荒棄不用。在中國的海南、廣西和云南南部大面積種植的巴西橡膠林,種植面積最大時達到1億株,40多萬公頃。大面積的天然林被毀,代之以巴西橡膠占絕對優勢、土壤板結、物種多樣性匠乏的生態系統。
所以這些出于良好愿望導致的災難性后果提示人們,在進行人為引種前必須認真作好全面的生態評估,并進行引種后的跟蹤監測。
3.2.1化學防治
對外來物種的化學防治(包括誘餌、驅趕劑和毒藥)通常被認為不可取,因為眾所周知的廣譜殺蟲劑對環境和人類健康的影響。但據美國國會透露,有一些新型化學殺蟲劑只對某一種或幾種害蟲起作用,不會影響人類健康。但是,這些化學殺蟲劑非常貴,而且需要反復使用,易使害蟲產生抗藥性。所以化學防治也只是在一定的程度上才有效可取。
3.2.2機械防治
機械防治有些時候是可行的。例如,在佛羅里達,手工除蝸牛就是根除非洲大蝸牛時使用的方法。然而,大多數外來物種無法用機械防治(如小昆蟲和地穴動物),而且,機械設備的成本很高,對于發展中國家來說不可想象。
關鍵詞:區域,自然植被,恢復
長期以來,由于人口增加和經濟社會高速發展,森林采伐,放牧過渡,天然植被大量墾殖的現象日益加重。人類面對嚴重的生態退化,投入了大量的財力和物力,規模浩大的生態建設正在全國各地蓬勃開展,其范圍之廣可以說是從南疆到塞北,從干旱的荒漠到濕潤的沿海,打造人與自然的和諧之舉,可謂成績斐然。
然而,近年來生態環境惡化的趨勢并沒有因此得到有效的遏制,洪水、干旱以及沙塵暴等自然災害的頻繁發生,大自然的警鐘不僅讓人們產生了日益深重的環境危機感,更迫使人們不得不去進行新的思考和反思。事實表明,生態破壞往往是伴隨著社會生產和經濟活動的不斷加強而發展蔓延的,人為的不合理的活動是導致生態環境退化的主要原因。人類的經濟活動違背了自然規律,即使開展更大規模的生態建設,種植更多的人工樹林,也不可能遏制住生態退化的態勢。可以說,即使是我們以往所采取的舉措可能奏效,但對自然生態系統的挽救,也只能是十分有限的。現在人們終于走出了這個困擾了我們多年的認識誤區,開始進入了新的認識境界。這就是必須要從解決生態破壞的根源入手,調整人的經濟行為,解決人為的生態破壞因素,堅持以“自然恢復為主,人工建設為輔”的生態保護新理念。
1.區域自然植被狀況
黑龍江省地處祖國東北邊陲,地域遼闊,富饒美麗,國土面積45.48萬平方公里。區域內生態類型多樣,具有重要的資源優勢和區位特色。大小興安嶺及長白山地是我國主要的林業基地,松嫩平原和三江平原孕育了豐富的草甸草原及濕地和生物多樣性資源。據黑龍江省生態環境現狀調查研究分析,主要有森林、灌叢、草原、草甸、沼澤、水生植被等六種植被類型。它的寒溫帶針葉林和針闊混交林生態系統、草原生態系統以及濕地生態系統,是我國生態系統的典型代表和重要組成部分。
2.植被恢復誤區的困惑
生態系統是由生物及其生存環境所構成的相互作用的有機整體。它是經過成百上千年的長期進而形成的。生存其中的動物和植物不僅適應了當地的自然地理氣候條件,而且更重要的是物種之間形成了很復雜的相互作用的關系,也正是這些關系使得各生態系統成為一個穩定的和能夠自我維持、自我調節的體系。因此,一個生態系統中的物種組成和比例絕不是隨意的。人們必須從植被恢復的誤區中走出來。
2.1引入和使用外來物種的潛在危機
外來物種在新的生態系統能夠自行繁殖和擴散,而且對當地的生態系統和景觀造成了明顯的改變,通常具有抗逆性強和繁殖能力強,能夠迅速擴展和蔓延的特點。就一個區域而言,外來入侵物種既可以是來自境內,也可以是來自境外。我省目前具不完全統計,只有豚草、三裂葉豚草、辣子草等有零星分布,還沒有帶來明顯的影響。外來入侵種如若占據了其它植被的生長空間,生長良好的森林也就變成了被單一物種壟斷的平地。最麻煩的是,一旦外來物種大面積入侵后,失去人類的控制,往往是想盡所有辦法,仍然無法限制其繼續擴散。
2.2忽略了生態系統物種之間的交互作用
物種組成的異質性特點,為多種動植物的生存提供了各種機會和條件,因此有立于提高生物多樣性水平。而恢復和建設過程中卻忽略了天然林對異質性的要求,樹木之間自然難以形成自然競爭,高低錯落、層次分明的結構,限制了其他植物的生長發育。過于單一的植被,將會影響生態系統的完整性和生物多樣性的豐富程度。論文大全。
一個生態系統之所以具有自我更新和維持的能力,是因為生存其中的物種之間存在著緊密的交互作用關系,物種間的這些交互作用關系是維持生態系統健康的基礎。大多數植物的種子得以傳播和擴散,依賴的是傳播種子的媒介動物;而控制病蟲害的天敵動物,控制著蠶食植被或引起疾病的生物的數量,使生態系統不會因為某種昆蟲的過度繁殖而崩潰;特別是土壤動物和微生物;分解枯枝落葉,加速土壤營養循環的動物,對維持生態系統內的正常營養循環,起著重要的作用。
2.3農業區的植被恢復還沒有引起足夠的重視
我國典型的農業生產方式是大面積連綿不斷的農田,而頻繁的蟲害,使農業依賴于殺蟲劑,土壤營養只是消耗沒有返回,又使農業依賴于化肥。20世紀50年代,我省黑土帶的土層深度為60-70cm,現在已減少到30cm左右,目前黑土層每年正以0.3-1cm的速度流失,坡耕地每年流失表土層可達0.4-0.7cm,土壤有機質含量降低1/3-1/2,土壤肥力逐年下降,土地的生產力大部分喪失。如不及時采取相應的恢復措施,照此速度發展下去,黑土地將會在本世紀中葉基本消失。如今農業區已經成為生物多樣性的重要障礙之一。因此,當務之急不僅要盡快停止開墾新的農田,也要盡快恢復不適宜農耕土地的恢復,加強植被的恢復和保持工作。在農業區保留當地天然植被帶或斑塊,以供作為控制害蟲和授粉媒介的野生動物所用。這樣既可以改進水文,為農作物庇蔭和防風沙,還可保護生物多樣性及其景觀價值。
2.4城市綠化很少考慮植被的生態功能
現代城市中的綠地和公共園地過于強調觀賞性而忽略其生態價值,大量種植一年生花卉和常綠物種,大量引入外來樹種和草種,卻沒有考慮到種植的這些植物究竟對這個地區有多少生態價值,能否養育當地的各種動物,以及這樣的植被能否不依賴于人類的幫助而正常生長,并給人類帶來好處。而是盲目的修建大量花街和物種單一的綠地,忽視了城市植被的生態效益。因此在進行城市綠化的時候,要充分考慮以實現城市植被的完整生態功能為主要目標。城市的綠化應該以恢復自然生態為主,應該把非自然的展示限制到最小程度。除了發展各種觀賞植物,也應該從改善城市植被的生態功能出發,充分重視城市自然生態系統的恢復。
3.天然植被的恢復要適合當地的自然條件
3.1植被恢復要堅持以自然恢復為主的導向
自然恢復就是無需人工協助,只是依靠自然演替來恢復已退化的生態系統。封山育林、宜荒則荒是自然恢復的典型方法,可以不受人類活動的影響,加強自然更新,縮短實現森林覆蓋所需的時間,保護珍惜物種和增加森林的穩定性。論文大全。大自然具有很強的恢復能力,只要是人類減少對生態系統的干預,就將逐漸恢復并失陷生態系統的各種功能。不過除了自然恢復以外,我們還可以采用人工恢復的方法。人工恢復不能是僅僅以簡單的目的而種樹種草,主要是試圖重新創造、引導和加速自然演化過程,促進一個群落發展成為由當地物種組成的完整生態系統。
3.2增強天然植被重要價值的認識
人類賴以生存的空間,如此之少的天然植被正在默默地為我們發揮著巨大的作用。然而,這些作用往往得不到充分的重視,有些甚至不為公眾所知。據測算,森林樹冠層攔截的雨水量高達15%-40%,而灌木和地表草木層攔截并保留的雨水比樹冠層更多。論文大全。地表植被如苔蘚層,更具有重要的水土保持作用。過去我們忽視了枯枝落葉層,實際上厚度只有0.5-1厘米的枯枝落葉層,水土保持的效率可以達到80%。地表層和枯枝落葉層不僅可以緩解雨水對地面的直接沖刷,其本身也可以吸收并存儲水分,改善土壤結構和肥力,提高持水能力。濕地作為地球上獨特的生態系統,在蓄洪防旱、調節氣候、控制土壤侵蝕、促淤造陸、降解環境污染等方面發揮著巨大作用。然而,人工環境存在的普遍問題是:地表植被覆蓋很差,保持水的能力較弱;生物多樣性匱乏;營養循環過程受阻斷;生態系統狀況十分脆弱。
3.3加強對當地物種進行生態恢復的研究及實踐
中國幅員遼闊,黑龍江省地域的自然條件差異也很大,不同的地方有不同的生態系統、不同的物種組成,因此,也應針對不同的地區、不同的目的采取相應的對策和方式。要優先保護現有天然生態系統,采取適當的措施保護加速嚴重退化的生態系統。重要的是要在我們現實的具體工作實踐中付諸行動,在進行一些列生態環境保護和建設的決策過程中,不斷提升天然植被恢復的意識和理念,堅持按自然規律辦事,努力創造人與自然和諧的氛圍。除了有關主管部門和專門的研究機構有責任加強對當地生態的研究外,為全社會及普通民眾提供各種機會,鼓勵和提倡大家更多地去了解和應用這些知識是極其重要的,讓人們多了解自己周圍的生物,了解它們對生態系統的貢獻和作用,恢復中國天然植被的夢想也才不再遙遠。