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【關(guān)鍵詞】森林采伐作業(yè);過程;生物多樣性;影響;措施
【中圖分類號】S718.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158(2013)01―0320-01
一、引言
森林生物多樣性是整個生物多樣性中一個極其重要的組成部分。它不僅為人類提供了必不可少的生物資源,也構(gòu)成了人類賴以生存的基礎(chǔ),是人類生存與發(fā)展非常必要的條件。它在維護(hù)生態(tài)環(huán)境的相對穩(wěn)定和貯存、保持物種及其遺傳性等方面起著極為重要的作用。森林生物多樣性也是森林生態(tài)系統(tǒng)的中心內(nèi)容之一,森林生物多樣性的研究和保護(hù)對森林生態(tài)系統(tǒng)具有十分重要的意義。森林作業(yè)作為人類開發(fā)和保護(hù)利用森林資源的重要手段之一,對森林生態(tài)環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)和森林生物多樣性都產(chǎn)生了一定程度的影響。從采伐作業(yè)的前期準(zhǔn)備、作業(yè)過程、跡地清理、更新和引種都會對森林的生物多樣性產(chǎn)生影響。本文就森林作業(yè)過程來探討森林作業(yè)對森林生物多樣性的影響。
二、森林采伐作業(yè)過程對生物多樣性的影響
(一)森林采伐對森林生物多樣性的影響
1、采伐作業(yè)方式對森林生物多樣性的影響
采伐方式是區(qū)域(或局部)采伐強(qiáng)度的一種體現(xiàn),它主要分為皆伐、擇伐、漸伐3種。不同的采伐方式對森林生物多樣性有不同程度的影響。
皆伐對生物多樣性的影響表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)皆伐后,跡地溫度、濕度、風(fēng)流速度、土壤結(jié)構(gòu)及其功能、地表植被等將發(fā)生一系列的變化,最終導(dǎo)致影響森林生態(tài)系統(tǒng)的演替或變化。(2)皆伐使森林生態(tài)體系在形態(tài)上喪失,意味著由封閉性多層次構(gòu)造物向開放性單層次構(gòu)造物的變化,因此森林的喪失,對一切來自森林生態(tài)體系外部的有害物和過剩的風(fēng)能起不了吸收和緩解作用,森林的喪失,致使有機(jī)物質(zhì)缺乏,危及微生物等許多分解者的生存。(3)皆伐后,原有的生態(tài)環(huán)境發(fā)生急劇變化,土壤的形成和維護(hù)地表、地形等各種無機(jī)環(huán)境因素也會引起連鎖反應(yīng)而發(fā)生變化,其結(jié)果是森林生態(tài)體系的生產(chǎn)、消費、分解等過程失掉多樣性,從而導(dǎo)致環(huán)境的惡化,成為頻繁發(fā)生干旱、水災(zāi)、暴風(fēng)、霜凍等自然災(zāi)害的基本原因。但皆伐對生物多樣性的影響也有有利的一面。從森林景觀理念上分析,皆伐對象都是成過熟林,而成過熟林基本上是森林演替的后期,多形成一種由少數(shù)或單一樹種組成的所謂“頂級群落”,形成較同質(zhì)性的森林景觀;從生態(tài)學(xué)角度看,同質(zhì)性高的森林,其穩(wěn)定性和生物多樣性均較差。皆伐跡地的次生演替可形成異質(zhì)斑塊,使景觀異質(zhì)性增加,從而有利于森林的穩(wěn)定性和生物多樣性。
擇伐強(qiáng)度一般都控制在較小范圍內(nèi),它不會給原有的森林生態(tài)體系造成急劇的變化,能保護(hù)原有的森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。擇伐始終保留一定的森林環(huán)境,不會造成林地和水土流失,能起到水源涵養(yǎng)、保持水土、調(diào)節(jié)生態(tài)平衡的作用;有利于林木生長和繼續(xù)在林地上發(fā)揮其生態(tài)效益。由于過密的林木被問開,“霸王樹”被砍掉,被欺壓的中幼林木能獲得充分的陽光、水分和透風(fēng)條件,使得保留下來生長健壯的中、幼齡樹木和幼苗能更好地生長發(fā)育,起到天然下種的作用。在擇伐過程中,為了防止病蟲害從枯死木擴(kuò)散到其他活樹,要采伐受病蟲害危害的枯死木。不科學(xué)地采伐枯死木可能對該地區(qū)的動物多樣性造成嚴(yán)重影響,但如果不采伐這些樹木,又可能導(dǎo)致病蟲害的大量傳播,造成更多樹木死亡。南方福建林區(qū)在2008年冰凍災(zāi)害,工程造林中上兩年度有擇伐的林分大面積、高強(qiáng)度損毀,就是極好例證。另外,擇伐方式和強(qiáng)度不當(dāng)能形成殘次林和灌木林,這也會對森林生物多樣性產(chǎn)生一定的影響。
總的來說,擇伐與皆伐相比,擇伐對森林生物多樣性的影響要小得多。研究表明,擇伐較皆伐更有利于保持動植物結(jié)構(gòu)的完整性、鳥類群體的生活和林地中鳥類的再繁殖力,這主要是因為保留―部分活立木的擇伐林地與未經(jīng)采伐的林地有較大的形似性。
2、采伐作業(yè)過程對森林生物多樣性的影響
在森林采伐作業(yè)過程中,某些不合理的作業(yè)行為會直接導(dǎo)致動植物數(shù)量的減少,嚴(yán)重的可導(dǎo)致物種的遷移或滅絕。如森林采伐作業(yè)時,機(jī)器的隆隆噪聲,會使附近某些動物懼怕,從而引發(fā)遷移的行為。在我國北方林區(qū)就有這樣的例子,由于森林采伐作業(yè)的影響,幾十只棕熊從烏蘇里江集體向俄羅斯方向游去,這確實值得思考。這些都會對森林的遺傳多樣性產(chǎn)生影響。
(二)集材對森林生物多樣性的影響
在集材過程中會對森林的生物多樣性產(chǎn)生一定的影響。集材是在林地上進(jìn)行的,其作業(yè)過程對地表、土壤、幼苗、幼樹和保留木產(chǎn)生影響。如果作業(yè)不當(dāng),將導(dǎo)致伐區(qū)地表破壞,損傷幼苗、幼樹、保留木及某些珍貴樹種。集材過后,林地被壓實,土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,土壤顆粒中的孔隙度減少,因而其中的水分和空氣也隨之減少;水分的不足,使得樹木根部吸收不到足夠的水分,幼苗、幼樹難以生長;空氣不足,將導(dǎo)致土壤缺氧,增加二氧化碳含量,阻礙根部呼吸和吸收養(yǎng)分,影響樹木蒸騰作用,致使樹木枯萎直至死亡。許多地表下的小動物和微生物也會受到破壞。與此同時,作業(yè)也會造成水土流失,生物的生存環(huán)境道到破壞,影響森林更新,對森林生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性產(chǎn)生干擾和破壞。
三、保護(hù)森林生物多樣性的措施
(一)在未經(jīng)破壞或破壞較輕的天然林生態(tài)系統(tǒng)中,采用綠色保留地作業(yè)法,保留木的側(cè)重點在站干、倒木及其他粗大枯死木,保留木可以為野生動物提供棲息地,也可以為種子發(fā)芽、生長提供苗床,保持水分乎穩(wěn),并通過緩慢分解,不斷地向土壤中釋放各種養(yǎng)分等。
(二)對于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單的人工林,通過來取適當(dāng)?shù)牟煞シ绞胶透麓胧┘右曰謴?fù)。降低人工林的密度,促進(jìn)形成喬、灌、草結(jié)合的人工群落,營造針闊混交異齡林代替純林。造林中保留一些空曠地,為野生動物提供棲息場所等。
(三)應(yīng)采取“近自然林”的采伐方式,如擇伐。擇伐要求在經(jīng)濟(jì)上是可持續(xù)的,以提供穩(wěn)定持續(xù)的木材產(chǎn)量,同時保護(hù)生物多樣性。當(dāng)前,擇伐非常普遍,擇伐無論是在森林管理上還是在經(jīng)濟(jì)上均具有一定的成功之處。擇伐對動物多樣性影響相對較小,輕度的采伐對森林動物多樣性影響小,因而與生物多樣性保護(hù)相協(xié)調(diào)。
(四)加強(qiáng)森林作業(yè)方式與生物多樣性關(guān)系的科研工作。生物多樣性涉及生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等方方面面,因此,必須了解和掌握森林生物多樣性的規(guī)律,有利于森林生物多樣性的保護(hù)。
(五)加強(qiáng)野生生物的保護(hù)管理,保護(hù)天然林和野生動物棲息地,建立一批野生生物保護(hù)區(qū)、植物園、動物園,對瀕危生物進(jìn)行特殊保護(hù)、重點管理,并進(jìn)行物種繁育工作,減少人為影響,促進(jìn)種群繁殖。
四、結(jié)束語
森林采伐作業(yè)對森林生物多楊樣性的影響在短時期內(nèi)作用的效果不很明顯,但是從長遠(yuǎn)來看,采伐作業(yè)會對森林生態(tài)系統(tǒng)、森林物種和森林遺傳多樣性產(chǎn)生非常大的影響。長期以來,人們在對森林資源的開發(fā)和利用過程中,由于種種原因,只注重森林的經(jīng)濟(jì)效益而忽視了森林的生態(tài)效益,盲目開采,給森林生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的后果,進(jìn)而危及人類的生存。因此,做好森林物種多樣性的保護(hù)工作意義重大。
參考文獻(xiàn)
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.
關(guān)鍵詞: 微生物多樣性;變性梯度凝膠電泳(DGGE);16S rDNA
Key words: microbial diversity;denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE);16S rDNA
中圖分類號:Q938.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)19-0305-02
1 湖泊水體系微生物生態(tài)學(xué)
1.1 湖泊水體系微生物多樣性 ①藻類,常見的藻類約56個屬138個種,包括:硅藻、裸藻、金藻、甲藻、小球藻屬,柵列藻屬,以及藍(lán)細(xì)菌等。②細(xì)菌,在被研究水體中BOD符合負(fù)荷值比較低、維持好氧狀態(tài)的富營養(yǎng)話水體中,常見的優(yōu)勢菌群有芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、產(chǎn)甲烷菌屬、光和細(xì)菌屬、硫酸鹽還原菌等。③原生動物及微型后生動物,富營養(yǎng)化水體中常見固著型纖毛蟲、鞭蟲、甲殼類、搖蚊幼蟲等。
1.2 湖泊水體系微生物間的相互關(guān)系 位于食物鏈中的各種生物與其生存環(huán)境間通過一系列的能量和物質(zhì)的轉(zhuǎn)移與循環(huán)保持著相互依存的穩(wěn)定關(guān)系,即生態(tài)平衡。但當(dāng)湖泊水體系中大量累積N、P等營養(yǎng)元素時,生態(tài)系統(tǒng)的平衡就被破壞,主要表現(xiàn)為藻類通過大量繁殖,數(shù)量明顯增多,進(jìn)而導(dǎo)致水體透明度下降和臭閾值增加。經(jīng)過反復(fù)試驗驗證,向湖泊水體系中投加復(fù)合細(xì)菌能與原有水體中微生物形成共生增殖關(guān)系,從而使藻類優(yōu)勢種群無法形成,起到了強(qiáng)化水體生物自凈能力,恢復(fù)湖泊生態(tài)平衡的作用。
2 微生物多樣性分析的常用方法
2.1 水體微生物多樣性的傳統(tǒng)研究方法 水體微生物多樣性的傳統(tǒng)研究方法是先將被檢測水體樣品中的微生物進(jìn)行分離培養(yǎng),經(jīng)過純培養(yǎng)后獲得純菌株,再研究純菌株的特征及細(xì)胞性質(zhì),最后總結(jié)特性。但由于微生物形態(tài)簡單,個體較小,僅依靠外觀形態(tài)觀察無法獲得太多信息,且自然界中大多數(shù)微生物無法依靠純培養(yǎng)分離,也不能精確鑒定分離物,進(jìn)而揭示分離物間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。
2.2 分子生物學(xué)技術(shù) 應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)研究水體微生物生態(tài)學(xué),能夠在一定程度上避免微生物多樣性丟失及種群構(gòu)成變化等問題的發(fā)生,有利于被研究水體微生物中新的菌株、新菌種的發(fā)現(xiàn),進(jìn)一步提高對環(huán)境微生物多樣性的認(rèn)知水平。
3 應(yīng)用PCR-DGGE技術(shù)進(jìn)行水體微生物多樣性檢測的原理、步驟和主要優(yōu)缺點
3.1 應(yīng)用PCR-DGGE技術(shù)進(jìn)行水體微生物多樣性檢測的原理 本論文擬采用基于凝膠中不同DN段電泳遷移率差異的變性梯度凝膠電泳DGGE技術(shù)分離被研究水體系微生物的DNA。
如圖1將尿素和甲酰胺等DNA變性劑添加到聚丙烯酰胺凝膠中,使溶液呈現(xiàn)線性的變性劑濃度梯度變化。在電泳過程中水體微生物的DNA雙鏈分子在變性凝膠中逐步進(jìn)行解鏈,形成解鏈區(qū)域,此接連區(qū)域的形成增大了DNA分子的遷移阻力。當(dāng)?shù)竭_(dá)一定變性劑濃度,水體微生物的DNA分子在變性凝膠中的解鏈程度恰好合適,DNA分子所受到的遷移阻力與周圍電場力互相平衡時,DNA分子便停留在該變性濃度的聚丙烯酰胺凝膠中。DNA雙鏈分子由于堿基排列順序不一樣解鏈區(qū)域及解鏈行為也不相同,導(dǎo)致雖然處于同種變性凝膠電泳環(huán)境中,其遷移行為也不一致,因此可以在其周圍電場作用下得到分離。
為了提高被研究水體樣品中微生物多樣性的檢驗精確度和檢出率,能夠更好的反映被檢測水體微生物的實際情況,徹底分離DN段,在PCR擴(kuò)增過程時將GC發(fā)夾結(jié)構(gòu)添加到正向引物的5'端,使其在PCR過程中,通過擴(kuò)增連接到目的DNA雙鏈分子片段的一端上[1],使其在含有變性劑的電泳凝膠中難以完全解鏈而形成DNA單鏈。由于單鏈DNA在DGGE凝膠中的電泳行為完全取決于DNA的分子大小,而與DNA的堿基排列順序無關(guān),因此DGGE電泳無法將其完全分離。因此,可以說只要將檢測過程中的電泳條件設(shè)置合適且其滿足條件足夠細(xì)致,哪怕僅有一個堿基區(qū)別的DN段也可以被區(qū)分。
應(yīng)用PCR-DGGE技術(shù)在水體微生物多樣性研究中具有以下優(yōu)點:檢測極限低;檢測速度快;檢測費用低;結(jié)果有較強(qiáng)的客觀性;能夠針對多個樣品及多種微生物進(jìn)行同時檢測;可以結(jié)合其他檢測方法提高檢測質(zhì)量。
3.2 PCR-DGGE技術(shù)分析微生物多樣性的主要實施步驟:①環(huán)境樣品微生物DNA的提?。虎诃h(huán)境樣品微生物DNA的純化;③Touch-down PCR[2];④GC發(fā)夾;⑤染色和測序。
3.3 PCR-DGGE技術(shù)分析研究水體系微生物多樣性的局限性 如同任何檢測分析技術(shù)一樣,PCR-DGGE技術(shù)分析微生物多樣性也存在一定的局限性,其局限性主要表現(xiàn)在如下幾個方面:①存在DN段檢測的最理想長度一般在200~500bp之間,所以能夠提供的生物系統(tǒng)發(fā)育信息具有局限性[3]。②在湖泊水體系微生物多樣性檢測中,由于被研究水體樣品中個別種類的微生物16S rDNA在復(fù)制時的異質(zhì)性問題及異源核酸雙鏈分子的檢出影響,會導(dǎo)致檢測結(jié)果偏離真實值略高。③DN段擴(kuò)增后的PCR產(chǎn)物由于受到具有不同序列的DNA共遷移問題的影響,DGGE電泳圖譜中可能出現(xiàn)同一條帶中含有不同種類的微生物,這將導(dǎo)致對湖泊水體環(huán)境微生物的多樣性估計偏低。同時受到電泳條件的影響,也不能保證具有序列差異的DN段完全分離。④無法還原被研究水體中微生物在生活環(huán)境中的真實圖景,也無法提供微生物數(shù)量、群落新陳代謝活性和基因水平等研究信息,需要進(jìn)一步結(jié)合微電極測量或熒光原位雜交等其他技術(shù)方法對被研究水體系中的微生物進(jìn)行更詳盡地群落的復(fù)雜性分析。⑤DGGE凝膠電泳技術(shù)雖然可以檢測到占有超過全部研究水體系的整個群落微生物數(shù)量1%的優(yōu)勢菌群的存在,但仍無法將被研究水體樣品中環(huán)境微生物群落的復(fù)雜性完整地體現(xiàn)出來。對于以上技術(shù)方法中存在的檢測缺陷,可以從改善PCR擴(kuò)增及DGGE電泳條件著手;同時將與其他傳統(tǒng)的技術(shù)檢測方法與DGGE電泳技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合、相互補(bǔ)充,這樣將被研究水體系微生物群落的代謝、數(shù)量、結(jié)構(gòu)和功能等情況的動態(tài)變化更貼近實際地反映出來,并進(jìn)一步將原位生理等環(huán)境中微生物的多樣性信息進(jìn)行表達(dá),從而不斷提高分析微生物生態(tài)學(xué)的研究水平。
4 總結(jié)
本文擬使用PCR-DGGE分子生物技術(shù)分析研究水體微生物群落多樣性,使用該方法的研究較少目前仍然沒有明確出一種具體的、行之有效的方法來對微生物群落多樣性研究進(jìn)行實驗,實驗的后續(xù)性研究擬從傳統(tǒng)培養(yǎng)方法上對各種菌體進(jìn)行更全面的研究,進(jìn)而將分子生物技術(shù)在水體微生物群落多樣性上建立起一套快捷、可靠的分析方法,在對水體微生物處理以及富營養(yǎng)化水體的治理研究中起到相應(yīng)的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]曾薇,楊慶,張樹軍等.采用FISH、DGGE和Cloning對短程脫氮系統(tǒng)中硝化菌群的比較分析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2006,26(5).
關(guān)鍵詞:馬占相思;林分改造;樹種生長;生物多樣性
中圖分類號:S333文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:16749944(2016)13014803
1引言
生態(tài)風(fēng)景林是城市園林景觀的重要組成部分。由于歷史原因,不少林分存在樹種單一、景觀和生態(tài)效益不理想的狀況,實施林分改造是必要的技術(shù)措施。針對中山市城市生態(tài)風(fēng)景林低效單一樹種的現(xiàn)狀,中山市于1999年提出了在3年內(nèi)首先把“一區(qū)三線”(即長江旅游區(qū),公路東線、中線、西線沿線第一重山)4619 hm2森林景觀改造好[1],之后全面推廣實施了林分改造。
林分改造的樹種生長研究,是目前生態(tài)公益林林分改造研究的一項重要內(nèi)容,這方面的研究報道較少[2~6]。雖然廣東省各地對相思樹林分改造都取得了一定效果,但還有很大面積的退化相思林分亟待改造,而關(guān)于相思林分改造樹種選擇以及改造技術(shù)還有待研究合探討。本研究針對上述情況,在中山市樹木園選擇目前相思林中具有代表性的馬占相思(Acacia mangium)樹種的林分改造進(jìn)行研究。通過對改造林地中林木生長和林下植物多樣性的調(diào)查研究,為研究提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。
2材料和方法
2.1林地概況
試驗林地原植被主要為馬占相思(Acacia mangium),改造樹種主要有盾柱木(Peltophorum pterocarpum)黃花風(fēng)鈴木(Tabebuea chuysantha)、紅車(Syzygium rehderianum)、厚莢相思(Acacia crassicarpa)、紅苞木(Rhodoleia championii)、楝葉吳茱萸(Evodia glabrifolia)、紅錐(Castanopsis hystrix)、山杜英(Elaeocarpus sylvestris)、紅花風(fēng)鈴木(Tabebuia pentaphy)、樟樹(Cinnamomum camphora)、高山榕(Ficus altissima), 改造方法主要是在原有樹種中套種,株、行距為3.0 m×3.0 m,即1110株/hm2(74株/畝),植穴的規(guī)格為50 cm×50 cm×40 cm。造林后連續(xù)3年進(jìn)行除草松土等撫育,每年2次,分別在5~6月和9~10月進(jìn)行。
2.2研究方法
在2年生的改造林分中選擇有代表性的地段建立3個20 m×30 m的標(biāo)準(zhǔn)地,同時在未改造林分中建立3個同樣大小的標(biāo)準(zhǔn)地作為對照標(biāo)準(zhǔn)地。在標(biāo)準(zhǔn)地中進(jìn)行每木調(diào)查,調(diào)查指標(biāo)為地徑、樹高、枝下高和冠幅。用Microsoft Excel統(tǒng)計生長指標(biāo)平均值并采用SAS 8.1進(jìn)行聚類分析。
物種多樣性的調(diào)查采用徐小牛等[7]的方法,在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)按梅花形機(jī)械設(shè)置4個2 m×2 m的小樣方,調(diào)查、記錄小樣方內(nèi)全部灌木和草本的種類、蓋度、株數(shù)及平均高度。計算各物種重要值及物種豐富度、Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)以及群落均勻度[8~11]等多樣性指數(shù)。
3結(jié)果與分析
3.1改造樹種生長
3.1.1不同樹種生長量
圖1改造林地不同樹種地徑生長量比較
從圖1可以看出,套種2年后,地徑生長量較大的樹種是高山榕、紅花風(fēng)鈴木和厚莢相思,生長量在2 cm以上,分別為3.8 cm、3.3 cm和2.4 cm,最小的是樟樹,為0.48 cm。
圖2改造林地不同樹種樹高生長量比較
從圖2改造林地不同樹種樹高生長量可以看出,改造2年后,樹高生長量較大的樹種是盾柱木、紅苞木和山杜英,生長量在1.5 m以上,分別為2.1 m、1.9 m和2.1 m,最小的是紅花風(fēng)鈴木,為0.63 cm。
圖3改造林地不同樹種冠幅生長量比較
圖3為不同樹種冠幅生長量。可以看出,改造2年后,在改造用的鄉(xiāng)土闊葉樹種中,冠幅生長量較大的樹種是盾柱木、紅椎、高山榕和山杜英,生長量在1.3 m以上,分別為1.4 m、1.6 m、1.3 m和1.55 m,最小的是樟樹,為0.45 m。
圖4改造林地不同樹種枝下高生長量比較
從圖4改造林地不同樹種枝下高生長量可以看出,在改造林地中,栽植2年后,枝下高生長量較大的樹種是高山榕和盾柱木,生長量在0.6 cm以上,分別為0.8 cm和0.75 cm。
3.1.2不同樹種生長速度的聚類分析
使用類平均法生成的不同樹種生長速度的聚類分析結(jié)果見圖5。圖5中0B1為盾柱木,0B2為黃花風(fēng)鈴木,0B3為高山榕,0B4為紅苞木,0B5為紅車,0B6為紅花風(fēng)鈴木,0B7為紅椎,0B8為厚莢相思,0B9為楝葉吳茱萸,0B10為山杜英,0B11為樟樹。對這11個樹種進(jìn)行分類。確定一個閾值0.6為分類標(biāo)準(zhǔn),將11種樹種生長分為5類:第1類包括盾柱木一個樹種;第2類包括黃花風(fēng)鈴木、紅車、厚莢相思、紅苞木、楝葉吳茱萸、紅錐、山杜英七個樹種;第3類包括紅花風(fēng)鈴木一個樹種;第4類包括樟樹一個樹種;第5類包括高山榕一個樹種。根據(jù)分類結(jié)果,結(jié)合生長指標(biāo),可以將被調(diào)查樹種的生長速度分為3種類型:①速生樹種:第1類、第5類;②中生樹種:第3類、第4類;③慢生樹種:第2類。
3.2改造林分林下植物多樣性
林下植物作為生態(tài)系統(tǒng)的組成部分,它在促進(jìn)人工林養(yǎng)分循環(huán)和維護(hù)地力中起不可忽視的作用[12,13]。
從表1~4中可以看出,各小樣方林下植物種類數(shù)量具有一定差異,其中4號種類較豐富,達(dá)10種;對照標(biāo)準(zhǔn)地的植物種類較少,最少的只有4種。
.9561.033對照20.4290.8111.170在灌木層植物種類方面(表2),改造林地灌木層種類比對照標(biāo)準(zhǔn)地多。改造林地的植物種類較多,其中主要以山麻桿和潺槁木為主,它們的重要值分別達(dá)到了300和186.68,而對照標(biāo)準(zhǔn)地則主要以豺皮樟和土蜜樹為主,重要值分別為145和155。
在灌木層物種多樣性指數(shù)方面(表1),改造林地的Simpson指數(shù)為0.535,對照標(biāo)準(zhǔn)地的 Simpson指數(shù)為0.429,前者比后者大。Shannon-Wiener指數(shù)H也較大,為0.956;對照樣方仍然偏低,僅為0.811。群落均勻度R方面,改造林地為1.033,對照標(biāo)準(zhǔn)地為1.170。綜合各多樣性和均勻度指標(biāo)來看,改造林地的灌木層多樣性都要比對照標(biāo)準(zhǔn)地的更好。
改造林地草本層植物種類數(shù)量有7種(表3),數(shù)量以火炭母和鴨拓草為最多,其重要值分別達(dá)到79.91和77.47(表4)。而對照樣組有3種,以蔓山秀竹為主要植物,其重要值達(dá)到198.81。
42.07半邊旗61.2鴨拓草42.07注:表中僅列出標(biāo)準(zhǔn)地中重要值位于前六位的種類
草本層改造林地和對照標(biāo)準(zhǔn)地的Simpson指數(shù)D差別不大,分別為0.600和0.613。改造林地中馬纓丹的重要值為77.35,火炭母為79.91,鴨拓草為77.47,雖然這些樣方中草本種類不多,但各種類數(shù)量間差異比較小,所以Simpson指數(shù)D數(shù)值相對較大。改造林地的Shannon-Wiener指數(shù)H為1.695,對照標(biāo)準(zhǔn)地為1.292,改造林地的草本層中的稀有物種較多以致Shannon-Wiener指數(shù)H較大。改造林地群落均勻度為0.988,而對照標(biāo)準(zhǔn)地為1.294,初步看,對改造林地進(jìn)行改造使均勻度降低。綜合各多樣性指標(biāo)和均勻度來看,改造林地草本層多樣性比較高。
4結(jié)語
從以上對中山馬占相思改造林中各改造樹種的地徑生長量、樹高生長量、冠幅生長量以及枝下高生長量的對比分析可以看出,不同樹種,生長不同,差異較大,說明在相同的立地條件下,由于各樹種自身的生長特性不同,導(dǎo)致其生長情況各不相同,出現(xiàn)較大差異。尤其是高山榕、盾柱木等生長速度較快,在林分郁閉成林上有重要作用。其它慢生樹種也可以適當(dāng)搭配。當(dāng)然,后期生長如何,有待進(jìn)一步觀察。
林分改造后林下植物多樣性各項指標(biāo)均有所提高。這對促進(jìn)馬占相思林的演替,豐富其植物多樣性,恢復(fù)地帶性森林植被有重要意義??傮w上看,該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.
[關(guān)鍵詞]云南 野生植物 多樣性法律
一、云南野生植物多樣性概述
生物多樣性,按照《生物多樣性公約》中所給出的定義,是指所有來源的生物體中的變異性,這些來源包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成的生態(tài)綜合體。這包括物種內(nèi)、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。換句話說,生物多樣性是在所有形態(tài)、水平和組合中的生命的變異性。它不是所有生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳資料的總和,而是生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳材料及它們之間的變異性。顧名思義,植物多樣性是生物多樣性的其中的一種類別,是指植物生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳材料及它們之間的變異性。由于其本身的復(fù)雜性和多變性,使得對它的保護(hù)往往處于薄弱的初級階段,很多法律制度都亟待完善。
云南是中國野生植物種類資源和生態(tài)系統(tǒng)類型最為豐富的地區(qū),保存有許多珍稀、特有或古老的野生植物類群,是公認(rèn)的野生植物重要類群分布最為集中、并具有全球意義的野生植物生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)之一。云南特殊的地理位置和復(fù)雜獨特的自然地理環(huán)境,形成了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)與多樣化的生境條件,孕育了極為豐富的生物資源。云南省面積39.4萬k,占全國國土總面積的4.1%。而云南擁有高等植物16577種,占全國總數(shù)近50%;在14760多種維管束植物中,列為國家保護(hù)的珍稀瀕危植物就有171種,占全國總數(shù)的44%。因此被稱為“植物王國”。研究云南地區(qū)的野生植物多樣性,對全國范圍內(nèi)的野生植物多樣性的研究提供了樣本。
云南省為保護(hù)省內(nèi)自然保護(hù)區(qū)和其他地方的珍稀植物,出臺了一系列的地方性法規(guī),制定了很多有益的制度,為植物多樣性的保護(hù)作出了很大貢獻(xiàn),然而,近幾年來,由于過度采集、不可持續(xù)的農(nóng)業(yè)和林業(yè)活動、城市化建設(shè)、環(huán)境污染、土地用途改變以及外來入侵物種的蔓延和氣候變化等諸多原因,加之沒有專門針對野生植物保護(hù)的法律及制度,使野生植物沒有得到有效的保護(hù),植物多樣性遭到嚴(yán)重的破壞,急需通過法律及各項制度的制定和完善,才能更有力的保護(hù)云南省野生植物多樣性。
二、云南野生植物多樣性保護(hù)的現(xiàn)狀
目前我國對野生植物進(jìn)行保護(hù)的法律、法規(guī)主要包括1998通過的《中華人民共和國森林法》;1996年頒布《中華人民共和國野生植物保護(hù)條例》,這是野生植物保護(hù)的唯一的專門行政法規(guī);1999年8月4日國務(wù)院批準(zhǔn)、國家林業(yè)局、農(nóng)業(yè)部公布《國家重點保護(hù)野生植物名錄(第一批)》,分I、Ⅱ級;1987年實施的《野生藥材資源保護(hù)管理條例》;1984年國務(wù)院環(huán)境保護(hù)委員會批準(zhǔn)公布的《國家重點保護(hù)植物名錄》;1994年國務(wù)院《中華人民共和國自然保護(hù)區(qū)條例》,對保護(hù)區(qū)的建設(shè)、管理以及相關(guān)的法律責(zé)任都作了明確的說明和規(guī)定,是自然保護(hù)區(qū)管理的主要法律依據(jù);2008年2月26日,由國家林業(yè)局、中國科學(xué)院、國家環(huán)??偩趾献魍瓿傻摹吨袊参锉Wo(hù)戰(zhàn)略》正式,以應(yīng)對植物瀕危問題?!吨袊参锉Wo(hù)戰(zhàn)略》后,成為中國野生植物保護(hù)管理的綱領(lǐng)性文件。這是在全球的植物種類空前速度消失,生物多樣性的維系面臨巨大挑戰(zhàn)的嚴(yán)峻形勢下,為遏止植物的不斷滅絕,國際植物園保護(hù)聯(lián)盟組織國際知名專家起草的《全球植物保護(hù)戰(zhàn)略》的重要組成部分。
云南省作為我國植物資源最為豐富的地區(qū),省政府為了保護(hù)植物資源,采取了一系列的措施,這些措施很大程度上保護(hù)了植物資源,也為野生植物多樣性的保護(hù)提供了參考。一是通過地方性立法加大了植物資源保護(hù)。1987年以來,先后頒布實施了《云南省森林和野生動物類型自然保護(hù)區(qū)管理細(xì)則》、《云南省珍貴樹種保護(hù)條例》、《云南省自然保護(hù)區(qū)管理條例》等一批地方性法規(guī),公布了《云南省省級重點保護(hù)野生植物名錄(第一批)》和《云南省珍貴樹種名錄》等。二是建立健全和規(guī)范了植物資源的管理機(jī)構(gòu)。為更細(xì)致的保護(hù)省內(nèi)地州的植物資源,在全省各地州市林業(yè)主管部門都設(shè)立了專職管理機(jī)構(gòu),配備了管理人員。三是建立了大量的自然保護(hù)區(qū),有效保護(hù)了野生植物的生境。其中,普渡河、海子坪等11個自然保護(hù)區(qū)專門以野生植物為主要保護(hù)對象,有106個自然保護(hù)區(qū)以森林生態(tài)系統(tǒng)為主要保護(hù)對象。多年的自然保護(hù)區(qū)建設(shè),形成全省較為完善的自然保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò),使90%的典型生態(tài)系統(tǒng)和90%的國家重點保護(hù)野生植物得到有效保護(hù),極大地改善了瀕危物種的生存狀況。除此之外,省政府和一些組織團(tuán)體也進(jìn)行了各種積極的探索,開展調(diào)查和科學(xué)研究,組織開展了全省范圍內(nèi)大規(guī)模的野生植物資源調(diào)查以及西雙版納、哀牢山、高黎貢山、南滾河等一大批國家級和省級自然保護(hù)區(qū)的多學(xué)科綜合考察和資源調(diào)查。為更好的保護(hù)野生植物多樣性提供了基礎(chǔ)。
但是,目前云南省對野生植物多樣性保護(hù)的法律制度仍存在一定的問題:一是現(xiàn)行法律規(guī)定的不足,缺少專門針對野生植物資源制定的法規(guī)或規(guī)章,對野生植物的保護(hù)散見于其他法規(guī)和規(guī)章之中,相關(guān)法律法規(guī)數(shù)量較多,交叉復(fù)雜,給司法實踐造成了很大困難,必然影響依法保護(hù)野生植物多樣性的效果。二是法規(guī)或規(guī)章之中對野生植物資源的保護(hù)更強(qiáng)調(diào)野生植物資源的經(jīng)濟(jì)價值而非生態(tài)價值。由于近年來受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使,野生植物盜伐濫伐現(xiàn)象突出,法律上針對這些現(xiàn)象做了很多規(guī)定,而且由于經(jīng)濟(jì)價值的不同,對原生天然生長的珍貴野生植物和原生天然生長并具有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究、文化價值的瀕危稀有植物的保護(hù)比較重視,對具有地方特色的野生植物很少涉及到。這種經(jīng)濟(jì)本位的立法目的能短期保護(hù)植物資源的存在,卻不能有效保護(hù)植物的多樣性。另外,管理機(jī)制比較落后,資金來源不足,管理人員人員不足,還有一些相應(yīng)的法律制度也沒有建立,公共參與不足,缺乏透明度等等問題嚴(yán)重束縛了植物多樣性的保護(hù)。
三、云南野生植物多樣性法律保護(hù)的對策
首先,完善云南省野生植物的立法和法制建設(shè)。云南省作為最重要的野生植物資源集中區(qū),應(yīng)參照《中華人民共和國野生植物保護(hù)條例》,以自身野生植物資源的特點和保護(hù)現(xiàn)狀為背景,由云南省人大制定《云南省野生植物保護(hù)條例》。利用各種媒體、各種方式堅持不懈地普及保護(hù)野生植物的法律法規(guī),為依法行政創(chuàng)造良好的法制環(huán)境。加大執(zhí)法力度,要認(rèn)真貫徹執(zhí)行野生植物保護(hù)的法律、法規(guī)、規(guī)章,嚴(yán)格依法行政,打擊各種違法犯罪活動,以達(dá)到震懾罪犯和教育群眾的目的。
除此之外,地方政府在制定經(jīng)濟(jì)政策時,應(yīng)堅持可持續(xù)發(fā)展的方針,走可持續(xù)發(fā)展道路,處理好利用資源和保護(hù)資源的關(guān)系。
其次,保護(hù)野生植物多樣性和保護(hù)森林,自然保護(hù)區(qū)相結(jié)合。森林生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣,物種繁多,氣候優(yōu)越,人為干預(yù)較少,是野生植物最理想的棲息地,也是各種野生植物的良好生境。人類對森林的開發(fā)利用,往往會改變野生植物的生長和棲息,對森林的破壞,就會破壞野生植物的多樣性。而自然保護(hù)區(qū)的意義更是不言而喻,它能最大程度上保護(hù)野生植物的生境,科學(xué)有效的保護(hù)野生植物多樣性。加強(qiáng)自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)和管理,是保護(hù)野生植物的關(guān)鍵所在。因此,在保護(hù)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的森林的同時,就應(yīng)該與保護(hù)野生植物相結(jié)合,既要保護(hù)珍惜名貴植物,也要加大保護(hù)各種野生植物,保護(hù)其多樣性。
再次,構(gòu)建野生植物生物多樣性保護(hù)的各項制度。(1)野生植物編目、監(jiān)測及建立信息系統(tǒng)制度。生物多樣性編目和監(jiān)測最主要的目的是為管理者服務(wù),為他們在保護(hù)生物多樣性等問題上提供必要的信息。建立野生植物多樣性信息系統(tǒng),就是將原來分散、零散的生物多樣性及其可持續(xù)利用信息匯總,在保證準(zhǔn)確、可靠的前提下以適當(dāng)?shù)姆绞诫娮踊?并提供完備的數(shù)據(jù)檢索和查詢工具,以適應(yīng)不同目的的查詢需要。(2)審批許可制度。該制度是針對一些珍稀、瀕危植物的利用及外來種的人為引進(jìn)而言的,特別是對外來種的人為引進(jìn)有重要意義。珍貴、稀有、瀕危的生物物種,由于其在生物多樣性中的特殊地位,對其進(jìn)行利用需經(jīng)特殊的審批許可程序是完全必要的。(3)建立野生植物多樣性保護(hù)基金制度。各地區(qū)的有關(guān)部門應(yīng)建立生物多樣性保護(hù)基金,一方面通過接受有關(guān)生物資源開發(fā)利用部門和其他企業(yè)自愿捐款的支持。另一方面也可通過舉辦各種展覽、培訓(xùn)、資源開發(fā)和各種服務(wù)積累資金,再投入到生物多樣性保護(hù)事業(yè)中去。再者,隨著公民對生物多樣性保護(hù)認(rèn)識的加強(qiáng),還可接受來自社會各界的捐款。同時,積極爭取國際社會的資金援助。要將生物多樣性保護(hù)基金納入各級政府、國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展計劃。建立生物多樣性保護(hù)基金制度是生物多樣性保護(hù)事業(yè)的重要財力支持。(4)生態(tài)系統(tǒng)性管理制度。生態(tài)系統(tǒng)多樣性并不僅僅是生物多樣性的一個組成部分,更重要的是,生物多樣性保護(hù)的中心應(yīng)是生態(tài)系統(tǒng)多樣性的保護(hù)。因為世界上現(xiàn)存物種的大多數(shù)還不為人知,而生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)還可以同時保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的所有過程和生境,這樣也就保護(hù)了許多未知物種及其基因。生態(tài)系統(tǒng)具有完整性、跨行政區(qū)域性和使用的多元性特征,而無論是對生物多樣性的何種使用都涉及到對資源的保護(hù)與管理問題。
最后,強(qiáng)化社會對野生植物資源的保護(hù)意識,提高公眾參與程度。通過開展環(huán)境教育工作,使社會意識到野生植物的重要性,去除公眾對野生植物無價值或無人保護(hù)可以任意濫用的錯誤意識,是公眾認(rèn)識到野生植物多樣性對生態(tài)系統(tǒng)的重要性,對人類的重要性。要提高公眾參與,就要先做好向社會公開,既重視管理部門的主導(dǎo)作用,也不容忽視各組織和社會團(tuán)體的力量。早在1996年根據(jù)野生植物保護(hù)事業(yè)發(fā)展需要,云南省成立了全國第一個野生植物保護(hù)協(xié)會,為野生植物的保護(hù)做出了自己的貢獻(xiàn),實踐中我們應(yīng)當(dāng)重視這種公益協(xié)會的發(fā)展,提供必要的資金支持,使其更好的為公眾服務(wù)。
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[2]孫中艷.論我國生物多樣性保護(hù)法律體系的完善.中國發(fā)展,2006,(4).
1農(nóng)業(yè)生物多樣性評價的研究現(xiàn)狀
從研究層次看,農(nóng)業(yè)生物多樣性可劃分為遺傳多樣性(品種多樣性)、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和農(nóng)地景觀多樣性。在遺傳多樣性方面,多數(shù)的研究集中在農(nóng)作物品種多樣性的研究和保護(hù)。作物品種多樣性的研究多集中在栽培作物上,特別是對農(nóng)戶生計具有重要作用的物種,如稻、玉米、菜豆、辣椒等,因此導(dǎo)致研究的作物種類相對狹小。作物遺傳多樣性的方法可以采用農(nóng)戶問卷調(diào)查,也可以采用基因組學(xué)的方法和田野作物性狀調(diào)查的方法,后兩種調(diào)查的方法具有較高的可信度,但成本較高。作物遺傳多樣性具有很高的生態(tài)價值,它是國家種質(zhì)資源調(diào)查的重要對象,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中保留的種質(zhì)資源不必然具有很高的經(jīng)濟(jì)價值,由此可以認(rèn)為農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的生物多樣性評價不用過多追求傳統(tǒng)種質(zhì)資源種植的面積和均勻度。國內(nèi)對農(nóng)業(yè)生物多樣性的評估多集中在農(nóng)業(yè)物種多樣性。但是,不同于自然生態(tài)系統(tǒng),農(nóng)業(yè)物種多樣性的調(diào)查具有較高的難度。在類型上,遺產(chǎn)地的農(nóng)業(yè)物種多樣性可能包含了森林、草地、農(nóng)田、濕地等不同生態(tài)系統(tǒng)類型,也包含了草本、灌木、喬木等不同植被類型,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)按照作物的種類也可以分為瓜菜種植系統(tǒng)、果園生態(tài)系統(tǒng)、稻田生態(tài)系統(tǒng)、茶園生態(tài)系統(tǒng)、林下作物種植系統(tǒng)等等,因此增加了農(nóng)業(yè)物種多樣性調(diào)查的難度。另外,農(nóng)業(yè)景觀的斑塊性特征使得對自然生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)查方法不再適用。這些復(fù)雜性造成了迄今還沒有農(nóng)業(yè)生物多樣性評價的標(biāo)準(zhǔn)。對農(nóng)業(yè)物種進(jìn)行調(diào)查,常見的有按照生物類群進(jìn)行研究;按照用途進(jìn)行研究;按照社會組織單元進(jìn)行研究等。典型的做法是把農(nóng)業(yè)生物多樣性按用途劃分為糧食作物、蔬菜、果品類、畜牧業(yè)養(yǎng)殖類、水產(chǎn)養(yǎng)殖類、藥用類、觀賞類和用材類,在該農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)系統(tǒng)中還有森林子系統(tǒng)、村落子系統(tǒng)、梯田子系統(tǒng)和溪流子系統(tǒng)的生物多樣性,在每一子系統(tǒng)中又區(qū)分了動物多樣性、植物多樣性和微生物多樣性。此種方法的優(yōu)點是比較簡便地了解到系統(tǒng)存在的物種類型,但是由于農(nóng)業(yè)物種多樣性是由農(nóng)業(yè)物種種類的數(shù)量以及均勻度決定的,物種數(shù)不能反映農(nóng)業(yè)物種多樣性的大小。另外,這種調(diào)查方法不能評價特有種、瀕危種等農(nóng)業(yè)生物類型。長期以來農(nóng)業(yè)生物的栽培和管理都在農(nóng)民自己的土地上進(jìn)行,相關(guān)的農(nóng)業(yè)生物資源也掌握在農(nóng)戶手中。農(nóng)戶之間的經(jīng)濟(jì)狀況、生產(chǎn)管理方式和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)差別導(dǎo)致了農(nóng)戶管理的物種多樣性的差異較大。農(nóng)戶管理的農(nóng)業(yè)生物多樣性是一個社區(qū)、一個地區(qū)和國家的農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。因此可以認(rèn)為,農(nóng)戶水平的物種多樣性是農(nóng)業(yè)生物多樣性評價和就地保護(hù)的基本單元。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的管理強(qiáng)度較大,人為影響很大,采用戶級水平的生物多樣性評價的方法效果更好[1]。農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)申報和保護(hù)中,進(jìn)行的多是戶級水平農(nóng)業(yè)生物多樣性評價,調(diào)查技術(shù)包括農(nóng)戶選擇,樣地選擇,實地調(diào)查。對于物種多樣性核心資料的搜集有直接關(guān)系的用詞包括:土地利用階段、土地田野類型、樣區(qū)、樣方、鑲嵌樣地、單一物種的數(shù)量、物種豐富度己取樣頻率。資料分析上最有關(guān)聯(lián)的用詞包括均勻度,物種多樣性,以及相似度指數(shù)。資料分析的方法包括土地利用類型物種下相似度分析和管理多樣性分析[1]。從定性到定量化的研究過程中,農(nóng)業(yè)生物多樣性的計算基本都是按照自然群落植被生物多樣性的計算方法,考慮自然植被群落的豐富度、均勻度和生物多樣性,出現(xiàn)了10多種評估群落物種多樣性的指標(biāo):Margalef指數(shù)、Gleason指數(shù)、Pielou指數(shù)、PIE指數(shù)、Audair和Goff指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)等。也有一些以指標(biāo)賦權(quán)的方式把這些指數(shù)綜合起來形成了物種多樣性綜合指數(shù)[2]。農(nóng)業(yè)景觀中,農(nóng)田及周邊的溝渠林路、灌叢、荒草地、果園、庭院等半自然生境構(gòu)成的復(fù)合景觀維系了全球約50%的野生瀕危物種[3]。但是,國內(nèi)對農(nóng)田邊界景觀生態(tài)功能的研究還比較少。在農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)篩選標(biāo)準(zhǔn)中,農(nóng)業(yè)景觀的價值已經(jīng)得到充分的闡釋。但在農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)申報中,農(nóng)業(yè)景觀的價值沒有得到充分的認(rèn)識,農(nóng)業(yè)景觀被認(rèn)為是農(nóng)業(yè)美學(xué)景觀的現(xiàn)象依然存在。實際上,農(nóng)業(yè)景觀多樣性具有多種功能,景觀中的自然和半自然生境的多樣性有利于保護(hù)害蟲天敵、促進(jìn)病蟲害的綜合防治;傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)景觀,由森林、草地、水域等組成自然和半自然生境所占面積高,并與農(nóng)田構(gòu)成復(fù)合的農(nóng)業(yè)景觀,為生物提供更多的棲息地類型,使生境專一種和生境泛化種都能占有合適的生態(tài)位;農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性的增加能夠提升農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和提高作物產(chǎn)量。不同的生境類型維系了不同生物群落類型,并且生境多樣性的測量方法并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。參照對非自然生境生物多樣性的研究,可將農(nóng)業(yè)景觀分為點要素、線要素與面狀要素。按照這種分類標(biāo)準(zhǔn),農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中點狀要素包括池塘與其他公共基礎(chǔ)設(shè)施等;現(xiàn)狀要素包括道路、樹籬、墻壁等;面狀要素包括草地、水域、灌木林、自然林等。郭輝軍等[1]把農(nóng)田復(fù)雜景觀的調(diào)查建立在不同土地利用階段內(nèi)進(jìn)行,樣地面積的確定可以綜合采用最小面積法、權(quán)屬邊界法和標(biāo)準(zhǔn)樣地面積法等。郭輝軍[1]認(rèn)為戶級水平的農(nóng)業(yè)生物多樣性評價通過歸納和總結(jié),可以形成景觀水平和社區(qū)水平的農(nóng)業(yè)生物多樣評價結(jié)果。實際上,農(nóng)業(yè)物種多樣性和景觀多樣性是不同的概念,景觀多樣性不是不同土地利用類型生物多樣性的簡單集合,尤其是在調(diào)查和評價方法的選擇上,戶級水平的生物多樣性調(diào)查和景觀多樣性調(diào)查具有明顯的區(qū)別。
2影響農(nóng)業(yè)生物多樣性的因素
在多樣的生態(tài)條件下,經(jīng)過自然或人工選擇,農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)地形成了豐富而穩(wěn)定的適應(yīng)性農(nóng)業(yè)生物種質(zhì)資源。這些農(nóng)業(yè)資源與人類生產(chǎn)活動的關(guān)系密切,易受人類文化、民族習(xí)俗、耕作方式和經(jīng)濟(jì)方式等變化的沖擊。在一些地區(qū),育成品種或雜交品種不能完全適應(yīng)當(dāng)?shù)氐亩喾N生態(tài)條件,原有的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生物資源因此被保留下來。但在糧食需求的壓力下,現(xiàn)代育成品種被廣泛種植,傳統(tǒng)遺傳生物多樣性受到嚴(yán)重沖擊。農(nóng)業(yè)生物多樣性的快速減少與農(nóng)村文化多樣性的丟失有關(guān),傳統(tǒng)作物也會因文化的傳承而被保留下來,如在云南當(dāng)?shù)氐墓?jié)慶和婚喪嫁娶慣用老品種祭祀和慶祝。在農(nóng)業(yè)多樣性形成的過程中,農(nóng)戶是管理的基本單位,也是農(nóng)業(yè)生物多樣性的改造者,他們的文化特色直接或間接地影響著農(nóng)地景觀和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。大量研究已經(jīng)表明,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)或農(nóng)業(yè)景觀中的生物多樣性降低都和農(nóng)業(yè)集約化的種植方式以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)管理技術(shù)的消失有關(guān)。一方面,農(nóng)田農(nóng)地的過度開發(fā)、田塊的規(guī)?;?jīng)營、鄉(xiāng)村溝渠路面的過度硬化導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)半自然生境的減少或消失,世界范圍內(nèi)45%的稀樹草原都轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)用地,70%的草地以及森林被開墾成農(nóng)田。另一方面,農(nóng)業(yè)集約化管理過程中對高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的過度追求,大面積種植單一作物導(dǎo)致農(nóng)業(yè)景觀均質(zhì)化、農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性減低;集約化的農(nóng)事管理中大量使用的農(nóng)藥、化肥造成農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量急劇降低,直接導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生物多樣性減少[4]。農(nóng)業(yè)的集約化經(jīng)營通常導(dǎo)致自然生境破碎化,使得農(nóng)田和般自然生境、自然生境變成相對離散化分布狀態(tài),減少了農(nóng)業(yè)景觀的復(fù)雜性。破碎化的自然生境不僅減少了某些物種的豐度,還會影響物種之間的關(guān)系及生物群落的多樣性和穩(wěn)定性。農(nóng)用土地向低級、簡單的生態(tài)系統(tǒng)退化,空間異質(zhì)性減少。另外,農(nóng)用地閑置或撂荒均會導(dǎo)致某些生境類型的消失,進(jìn)而會威脅生物多樣性。
3農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)的現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)的目的是保證我們現(xiàn)在以及將來能夠獲得和應(yīng)用這些農(nóng)業(yè)生物多樣性資源和相關(guān)的技術(shù)。農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)受到的影響因素較多,對其進(jìn)行保護(hù)就比自然生物多樣性保護(hù)要艱難得多。對于農(nóng)業(yè)遺傳生物資源,我國很多科研單位進(jìn)行了作物遺傳資源的收集、保存和遷地保護(hù)等工作,但是這些工作多為種質(zhì)資源的搜集和保存,而且局限于少數(shù)農(nóng)作物的種類和品種,對半栽培、采集利用的野生物種開展的保護(hù)工作相對較少。動態(tài)保護(hù)的理念下,農(nóng)業(yè)生物多樣性的保護(hù)措施還是強(qiáng)調(diào)就地保護(hù)。就地保護(hù)是由農(nóng)戶以儲存的種子或繁殖材料為基礎(chǔ)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的一個過程。目前在大部分地區(qū),就地保護(hù)對多數(shù)傳統(tǒng)品種、野生近緣種來說仍然是最重要也是最有效的手段。我國建立了野生植物原生境保護(hù)點,通過這種自然保護(hù)的形式對野生植物進(jìn)行保護(hù)。但也存在缺點:第一,保護(hù)的目標(biāo)物種較為單一,保護(hù)的投入相對較大;第二,除了對少數(shù)野生近緣種有效外,對栽培品種、半馴化品種等農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的多數(shù)物種是無效的。就地保護(hù)的另一種措施就是擴(kuò)大農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性保護(hù)。景觀多樣性被認(rèn)為是一種很好的提高農(nóng)業(yè)生物多樣性的手段,例如庭園系統(tǒng)可以為人類提供豐富的蔬菜、觀賞、藥用、材用植物,被認(rèn)為是野生植物的避難所,農(nóng)業(yè)生物多樣性的基因庫,也是野生植物向栽培植物進(jìn)化的重要試驗地。庭院管理者會從周邊野生環(huán)境中引入半栽培植物,以較小的管理強(qiáng)度保護(hù)了很多的生物多樣性。非作物生境或半自然生境類型,如林地、田塊邊緣區(qū)、草地、灌木籬墻等,是一種比較穩(wěn)定的異質(zhì)化空間,這些非作物生境可以作為捕食性昆蟲、傳粉昆蟲等動物的避難所,有利于它們遷入鄰近的作物生境中對害蟲起到調(diào)節(jié)和控制作用[5]。因此,對農(nóng)業(yè)景觀重構(gòu)和提質(zhì),不僅可以提升農(nóng)業(yè)天敵害蟲調(diào)控、水土涵養(yǎng)、授粉等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,還可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和增加糧食產(chǎn)量的目標(biāo)。國外已經(jīng)采取了很多積極的措施來保護(hù)農(nóng)田邊界,歐美國家就采取了很多農(nóng)業(yè)景觀保護(hù)的具體措施,如將少部分農(nóng)田建設(shè)為保留地,用于小片林地、坑塘濕地;鼓勵種植作物的多樣化和種植模式的多樣化,鼓勵間作套種、發(fā)展農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營;建立農(nóng)田邊界緩沖帶種植;保護(hù)傳粉動物、害蟲天敵的棲息地和生境。2005年歐盟就開始對農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性保護(hù)不斷增加生態(tài)補(bǔ)貼,以生物多樣性為保護(hù)目標(biāo)的高價值農(nóng)田占到農(nóng)用地的20%。雖然我國在退耕還林還草、自然保護(hù)地體系建設(shè)、野生動植物資源保護(hù)開發(fā)等方面進(jìn)行了一系列的進(jìn)展,但農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性的保護(hù)方面進(jìn)展緩慢。在我國有一些支持農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性保護(hù)的政策,如鼓勵立體種植、間套作、野生動物廊道建設(shè)、防護(hù)林建設(shè)等,但對農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性保護(hù)的其他方面,如緩沖帶建設(shè)、帶狀耕作、保護(hù)性耕作、植物籬種植、植被屏障建設(shè)、農(nóng)田邊界建設(shè)、農(nóng)田植被提升、河流緩沖帶、農(nóng)地灌叢管理等,還沒有產(chǎn)生綜合的農(nóng)業(yè)景觀保護(hù)政策。
4農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)的建議
就農(nóng)業(yè)遺傳多樣性和農(nóng)業(yè)物種多樣而言,對其就地保護(hù)最基本的動力來自自我消費價值和市場價值。就經(jīng)濟(jì)價值而言,如果傳統(tǒng)作物的產(chǎn)量及價格得到提高,市場價值通過農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的價值增值作用而提高,那么受到直接利益驅(qū)動下農(nóng)民會主動種植傳統(tǒng)作物。因此,允許對傳統(tǒng)品種、半栽培種、采集和管理物種進(jìn)行提高品質(zhì)和產(chǎn)量,可能對農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)一定的作用[6]。結(jié)合農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)的目標(biāo),對調(diào)查出來的物種及相關(guān)的傳統(tǒng)技術(shù),可進(jìn)行有規(guī)劃地開發(fā)利用,通過建立規(guī)劃區(qū)和博物館等,發(fā)展生態(tài)旅游業(yè),提高相關(guān)傳統(tǒng)資源的利用,以便擴(kuò)大傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生物資源的市場效益。就農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性而言,農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)地可以借助遺產(chǎn)的申報和保護(hù)工作開展以下保護(hù)措施:(1)開展農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性的監(jiān)測和評價。需要建立綜合評估農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)生物多樣性特征的方法,識別農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)系統(tǒng)所面臨的主要威脅;完善現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)監(jiān)測體系,定期獲取農(nóng)業(yè)生物多樣性的現(xiàn)狀和保護(hù)發(fā)展措施的影響;探索結(jié)合生物多樣性的空間和屬性數(shù)據(jù)變化形成預(yù)警機(jī)制。(2)開展農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性保護(hù)和建設(shè)技術(shù)示范區(qū)。在農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的申報過程中,強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性的價值,并作為農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)系統(tǒng)的重要標(biāo)準(zhǔn)。鼓勵對遺產(chǎn)地居民維持、保存和利用生物多樣性的原因進(jìn)行深入研究,特別是對景觀生物多樣性保護(hù),要鼓勵多學(xué)科的綜合性研究,包括與生物多樣性緊密相關(guān)的社會學(xué)、生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)研究。對于景觀生物多樣性較高的地區(qū),可以在研究其維持的機(jī)制的基礎(chǔ)上形成示范。(3)對農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性開展生態(tài)補(bǔ)貼,提高管理者、農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性保護(hù)價值和功能的認(rèn)識。探索不同管理情景下農(nóng)業(yè)生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,推動基于農(nóng)業(yè)生物多樣性長期價值的深入研究,建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。重點研究保護(hù)農(nóng)業(yè)生物多樣性和發(fā)展經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)同,使利益相關(guān)者都能夠從農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性保護(hù)中受益。另外,積極探索建立吸引社會資本投入到農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)的市場化機(jī)制。