發布時間:2024-02-01 15:37:06
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關鍵詞: 生物多樣性 人與自然 和諧社會
世界人口無節制地增長、工業化程度不斷加速、人類消費水平無約束地提高,帶來了森林大量砍伐、生物多樣性急劇減少、大氣CO2濃度不斷提高、不少發展中國家糧食短缺,等等惡果。因此生物多樣性保護、全球變化,以及可持續發展已成為國際關注的三個熱點。
1.生物多樣性的價值
對于人類來說,生物多樣性具有直接使用價值、間接使用價值和潛在使用價值。
直接使用價值:自古至今,野生動植物都是人類重要的藥物來源,是重要的工業原料。生物多樣性具有科學研究價值,在基因工程迅速發展的今天就更加重要。生物多樣性還有美學價值,可以陶冶人的情操,美化人的生活,激發人的文學藝術創作靈感。
間接使用價值:是指生物多樣性有重要的生態功能。無論哪一種生態系統,野生生物都是其中不可缺少的組成部分,它們相互依存、相互制約,共同維系著生態系統的結構和功能。野生生物一旦減少,生態系統的穩定性就要遭到破壞,人類的生存環境也就要受到影響。
潛在使用價值:野生生物種類繁多,人類對它們已經做過比較充分研究的只是極少數,大量野生生物的實用價值目前還不清楚。但可以肯定的是它們具有巨大的潛在使用價值。
2.我國生物多樣性的現狀
我國生物物種資源種類多、數量大、分布廣,是世界上生物物種資源最豐富的國家之一。我國有高等植物3萬多種,居世界第三。據初步統計,中國的植物種數占世界總數的11%,哺乳類、鳥類、爬行類和兩棲類動物的擁有量也占世界總量的10%以上。同時,我國生物物種資源的特有程度高,在3萬多種種子植物中,中國特有屬就有246個,特有種約1.7萬種;在600余種栽培作物中,起源于中國或在中國種植1000年以上的就有289種。我國的生物種類正在加速減少和消亡。我國瀕?;蚪咏鼮l危的高等植物達4000―5000種,占高等植物總數的15―20%。聯合國《瀕危野生動植物種國際貿易公約》列出的740種世界性瀕危物種中,我國占189種,為總數的1/4。據估計,目前我國的野生生物物種正以每天消失一個的速度走向瀕危甚至導致物種滅絕,農作物栽培品種數量正以每年15%的速度遞減,還有大量生物物種通過各種途徑流失海外。
3.生物多樣性危機產生的原因
(1)生態環境的變化。大面積森林的亂砍濫伐,圍湖造田,毀林開荒,過度放牧等,破壞和改變了生物生存的生態環境,降低生態多樣性。水庫、高速公路、鐵路的建造隔離了原有整個大面積的生境,造成片斷化,從而造成某些生物的生殖隔離,降低遺傳多樣性。
(2)生物資源的不合理利用,濫捕亂獵和亂采濫伐。獼猴在50年代因過度捕捉出口,造成種群數量劇減,迄今尚未得到恢復。我國淡水魚資源由于不斷加大捕撈強度和不控制時間,產量急劇下降,種群數量也很難回升。許多傳統的中藥和經濟植物由于長期過量采挖和開發利用,致使種群數量急劇縮減,等等。經統計,在瀕臨滅絕的脊椎動物中,有37%的物種受到過度開發的威脅。
(3)環境污染。環境污染也是造成生物多樣性下降的原因之一。根據聯合國有關組織的全世界大氣污染最嚴重的10個城市中我國占有7席,其中北京居第三位。我國每天排放的污水每年以8%的速度遞增。有機農藥,重金屬等有害物質通過食物鏈積聚于生物體內,破壞了生態系統和生態平衡,使物種瀕?;驕缃^。我國渤海、黃海和東海的赤潮頻率呈現上升趨勢,爆發間隔越來越短,范圍越來越廣,損失也越來越大,對生物多樣性的破壞無可估計。
(4)外來物種侵入。40年代,我國引入一種叫“水花生”(喜旱蓮子草)植物,由最先的飼料作物變成蘇甫地區的一種惡性雜草,遍及農田、水溝和池塘中。還有“大米草”,過去作為海灘護堤和牧草植物引入國內,現在在江蘇、福建等省的沿海海灘蔓延,嚴重影響貝類等水產品的生產。水葫蘆是外來物種,由最先的凈化污水變成可導致水生生物滅絕的殺手。
(5)人口膨脹。人與野生動植物爭奪生活空間,加大了對生物資源的需求,自1950年以來谷物、魚類和木材的人均需求量分別增加了40%100%和33%,而自然資源是有限的。加上過去沒有意識到生物多樣性的潛在危機,對生物資源的過度開發和破壞造成了目前的危機。
(6)全球影響。地球是一個統一的整體,一方面,溫室效應、厄爾尼諾現象、酸雨等全球性氣候變化造成中國氣候的改變,引起一些物種生存環境的變化。另一方面,世界其他國家對我國資源的掠奪,比如日本用做衛生筷的木材70%以上來自我國的東北,我國大面積的森林被盲目采伐以換取經濟價值,造成生態的惡化,生物多樣性受到威脅。
4.保護生物多樣性,構建人與自然和諧社會
保護生物多樣性可從以下幾方面入手。
加強宣傳教育,提高人們對人類與自然依存關系的認識,從而有效保護珍貴的物種資源,維護國家生態安全。
聯系與生物多樣性的有關的節日:2月2日國際濕地日,3月22日世界水日,3月23日時間氣象日,4月22日世界地球日,5月22日國際生物多樣性日,6月5日世界環境日,6月17日世界防治荒漠化和干旱日,9月16日國際保護臭氧層日,10月4日世界動物日,10月6日世界糧食日,開展各項活動,增強人們保護生物多樣性的意識。
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。
一、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。
二、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。
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。
三、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?!吨袊锒鄻有员Wo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
從整體和局部看,國民素質的高低直接關系到生態環境及生物多樣性的好壞,大量資料表明,凡是受環保教育程度越低的國家和地區,通常生態環境破壞頻率越高、程度越深、問題也越多。而對生物多樣性的可持續發展這一社會問題來說,除發展外,更多的應加強民眾教育,廣泛、通俗、持之以恒地開展與環境相關的文化教育、法律宣傳,培育本地化的親生態人口。特別值得重視和提倡的是利用當地文化、習俗、傳統、信仰、宗教和習慣中的環保意識和思想,如民族地區的龍山、鳳水,進行宣傳教育。另建議在中小學中專門開設環境課程或在自然、化學、生物、地理及中進行環保教育,尤其值得重視的是課外活動。
此外,加快對全國生物多樣性的清查;根據實際情況變更動植物保護級別;恢復破壞的生態系統;及對一些重點珍稀瀕危物種進行人工繁育和擴群工作,也很有必要??傊?,一個物種的消亡往往不是單個因素作用的結果,而是多個因素綜合作用的結果。所以,生物多樣性的保護工作是一件綜合性的工程,需要各方面的參與,不僅需要政府,更需要民眾;不僅需要單個學科,更需要多學科;不僅是一個國家或地區,而是全球的共同參與與合作。
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阿基米德說“給我一個支點,我將撬動整個地球”。而種子不需要支點,種子的萌發便是撬動地球的那個支點。種子,掉落在絕壁的縫隙里,仍能長成凌霄的大樹;埋在黝暗的泥底沉睡千年,仍能綻放嬌艷的花朵。在生命力的排行榜上,種子肯定能在前排找到位置。大可把“野火燒不盡,春風吹又生”,視作種子生命力之強盛的寫照。
對于很多人來說,似乎永遠不會擔心種子會“絕種”。而在植物學家看來,種子遠沒有人們想象得那么頑強。芊芊世界并不能掩飾植物多樣性急劇下降的現實。種子也只是如多米諾骨牌般的生態中的一個環節——人類活動、環境污染、氣候變化、外來物種入侵、毀滅性開發、轉基因、種子壟斷……太多的因素讓發芽即可頂開頭蓋骨的種子感到無能為力。據統計,目前全球植物物種的1/4,即大約60000~100000種植物正在面臨著滅絕的威脅。在中國,約有20%的高等植物屬于瀕危植物。
一種植物從我們身邊消失,并非只是少了一些顏色和芬芳,它還會帶來一系列引起更多動物和植物絕種的連鎖反應。一種植物的消失,往往會導致一些相關生物的生存危機。種子危機不僅將綠色或繽紛窒息在了黑暗之下,更能令人類的未來不再萌發。種子危機,是全人類的危機,也是整個生態系統的危機。
棲息地的喪失
地球不僅是人類的家園,也是植物的家園。人類或出于無知,或出于貪婪,在發展的過程中,埋下了種子危機的“種子”。
植物多樣性減少最重要的原因是生態系統在自然或人為干擾下偏離了自然狀態,自然生境面積急劇縮小和破碎化,從而使植物失去其賴以生存的家園,棲息地破壞已經成為野生植物數量減少甚至瀕臨滅絕的主要原因。
人類發展壯大的背后,對野生植物的生存空間造成了巨大的擠壓,正如城市化不斷占據本該屬于植物的地盤,剝奪了大量動植物的食物來源、棲息地和家園。人類發展最快的時期,恰恰是植物因棲息地喪失而消失最快的時期。據統計,目前地球上超過1/4的土地已被開墾。南美亞馬孫河流域的雨林正在以每年24000平方千米的速度消失。棲息地的喪失將嚴重導致物種多樣性的下降,專家估計從1990年~2020年由于熱帶森林的砍伐引起世界上5%~15%物種的減少,即每天減少50種~150種。
人類的好惡、生存需要等決定著植物的命運。過度墾荒伐木、大肆狩獵、掠奪式開采資源,導致了環境破壞,生物棲息地的毀壞甚至消失,植物多樣性降低??茖W家估算,在沒有人類干擾的過去2億年中,平均每27年有一個高等植物滅絕。然而因為人類活動的影響,物種滅絕速度比自然滅絕速度快了1000倍,平均每小時就有一個物種滅絕,而新物種卻需要很長的時間和大量的空間來產生,結果就造成了一種窘況——物種在不斷地因人為破壞或自然死亡,卻很難有新的物種產生。
過度開采、毀林開荒、農業耕作等人類活動還會造成物種生境的破碎化,棲息地環境的島嶼化,影響到動物的覓食、遷徙和繁殖,以及植物花粉和種子的散布;另外還會導致陽光,溫度、濕度及風的變化,使生境失去原有功能,并有助于外來物種的入侵。
人們對一些藥用及觀賞植物只宣傳其價值,而不強調保護的重要,毫無節制地采集利用,會導致野生植物滅絕。被用作藥用的雪蓮花(Saussurea involucrata),被人們奉為“藥中極品”。其種子發芽率低,繁殖困難,生長緩慢,因珍稀名貴,而被采藥人無節制地采挖。若以此速度開發不出20年雪蓮就會滅絕。人參(Panax ginseng)被譽為百草之王,其數量在世界范圍內都十分有限。自上個世紀80年代以來,因價格暴漲,大量采參者蜂擁長白山國家自然保護區,瘋狂地采挖導致人參瀕臨滅絕。某些具有重要觀賞價值的蘭花,由于人們長期破壞性的采挖,生存也受到了嚴重威脅,如麗江杓蘭(Cypripedium lichiangense)目前已很難再找到其野生居群了。
工業革命以來,人類在自身發展中只關注到了植物的實用價值,卻忽視了它是生態系統的重要組成部分,對其肆意地加以開發,給植物以毀滅式的“成長”。過度地墾荒伐木,虐奪式開采,嚴重地破壞了生態系統。工農業建設的發展,也能使局部地區一些植物種因失去棲息地耐消失,如中華水韭(Isoetes sinensis),荷葉鐵線蕨(Adiantum reniforme L.var.sinense)等。
歷史上,物種滅絕的兩次最重要的波動都是來自農業改革。人們對有價值的物種進行大規模地毀滅性開發,砍掉森林,抽干濕地,橡膠樹、咖啡樹、油棕等單一的經濟作物取代了原有的生態林,農業開發導致植物棲息地的喪失,是一種難以逆轉的毀壞。歷史上不乏因物種的單一化而造成重大災難的事例。1864年,愛爾蘭爆發馬鈴薯枯死病,造成100多萬人死亡、幾百萬人流離失所的浩劫,而這場浩劫的根源就是當地人只種植了兩個特別脆弱的土豆品種。
與自然系統相比,遭到破壞的生態系統種類組成、群落或系統結構會發生改變,植物多樣性也會降低,生物生產力會下降,土壤和微環境會惡化,生物間的相互關系也會變化,因而使其恢復極其緩慢且困難。有研究表明,植物物種的滅絕,造成自然棲息地生產力下降,并進一步加劇了植物種類的減少。具有更少物種的生態系統與擁有更多的“自然”水平生物多樣性的生態系統相比,植物生物量會下降50%以上,這不僅會嚴重影響相關動物的取食,還會讓其蓄水抗旱的能力打上一個大大的折扣。另外,研究表明生態系統的功能被破壞后,即使排除干擾,其生態系統的退化也很難停止,而且還有可能會加劇,例如火燒山地后的林地恢復。
氣候變化
從1973年~2011年,為適應當地冬天變暖融雪時間提前的變化,落基山脈地區的芥末(Lunaria japonica)植株將開花時間提前了13天。為適應越來越干旱的氣候,澳大利亞阿德萊德的車桑子(Dodonaea viscosa)的葉片在過去100多年里變窄了約2毫米。
滅絕的命運。1963年,在我國四川二郎山團牛坪發現的光葉蕨(Cystoathyrium chinense),到1984年,就因森林消失、氣候干燥,而在野外只找到了一株。
在第四紀冰川期,寒冷的冰川氣候導致大量的喜溫暖植物從地球上消失。不同的植物對氣候有不同的需求,降雨量以及溫度巨變會使植物不能再在原本生長的地方生存,如果氣候變暖,只適應在較寒冷氣溫下生長的植物,會被更適應新溫度的新品種取代。據預測,到2100年全球氣溫至少上升1.8℃,這種氣候變暖速度,對不能像動物鳥類一樣迅速地長距離移居的植物來說,實在是太快了。有科學研究表明,花生、土豆和豇豆的野生親緣物種在未來的數十年內都將受到氣候變化的威脅,存在滅絕的可能。如果溫室效應得不到有效控制,屆時約有20%~30%物種,特別是高山植物將面臨滅絕的威脅,并將導致生態系統結構和功能的重大改變。我國是野生杜鵑花卉種類最多的國家,其中大部分具有較高觀賞價值的種類分布在高山,亞高山地區,全球變暖可能會導致這些種類消失。
外來物種入侵
伴隨著人們的經濟活動和國際交往,加快了植物的長距離傳播和擴散,這些植物可能會對原生境的物種和生態系統造成影響和破壞。鳩占鵲巢的外來入侵植物,天敵少,生命力強,很容易就喧賓奪主,破壞入侵地的植被生態平衡。
中國人俗稱“水葫蘆”的鳳眼蓮(Eichhornia crassipes)被喻為“紫色惡魔”,因為它是外來物種入侵的典型。1884年,原產南美洲委內瑞拉的鳳眼蓮參加了美國新奧爾良的博覽會上,其艷麗的花朵受到了人們的喜愛,被作為觀賞植物帶往了世界各地,沒想到這種植物非但沒讓人賞心悅目,反而傷透腦筋——鳳眼蓮在全世界水域的肆虐繁殖,導致水中生物缺氧死亡、堵塞河道、河水發臭,很快成為了各國的頭號有害植物。我國每年打撈水葫蘆的花費甚至多達5億元。
產自加拿大的一枝黃花(Solidago canadensis)最初作為庭園花卉被我國引種,后逸生野外。加拿大一枝黃花具有極強的繁殖和快速占領空間的能力,二三年時間便能連接成片,迅速形成單生優勢,并對其他植物進行絞殺,造成了許多地方植物品種急劇減少。上海就有30多種鄉土植物物種因加拿大一枝黃花的入侵而消亡。
外來物種的入侵導致了全球生物多樣性的喪失和生態系統的破壞,其嚴重性僅次于棲息地的喪失而位居第二位,并可能上升到第一位。外來物種的入侵在世界范圍造成的經濟損失每年超過4000億美元,而中國已成為外來生物入侵最嚴重的國家之一,每年導致的經濟損失約600億元人民幣,入侵形勢十分嚴峻。
云南是中國和世界生物多樣性最豐富的地區之一。目前,云南省的外來入侵植物已經超過70種,昆明地區則超過了50種,外來入侵植物的種類數量居全國之首。入侵植物中危害范圍最廣的是紫莖澤蘭(Ageratina adenophora),上世紀50年代,它從緬甸、越南傳入云南省,覆蓋了昆明80%以上的地區,然后以每年10多公里的速度向北方入侵,目前已入侵到川、貴、藏、桂各省、區。
環境污染
人類贊美植物生命力的蓬勃,可和人類比起來,它們又是脆弱無比的。與人類同處一個生存空間,植物始終被人類活動支配著,譬如人類造成的環境污染便是其中之一。動物遭遇環境脅迫時,還可以選擇逃離,而扎根泥土的植物只能默默忍受環境污染的茶毒侵害。
人類為了追求各種經濟利益,有意或無意地向大自然排放有毒物質的行為舉不勝舉:工業廢水、汽車尾氣、固體垃圾、原油泄露、核泄漏等等。環境污染會導致植物多樣性在遺傳、種群和生態系統等層次上降低。污染會造成植物種群消失,使某些特質性的遺傳變異因此而消失,進而導致整個種群的遺傳多樣性水平降低i污染也會影響生態系統的結構和功能,導致植物原生境破壞,嚴重的污染可能具有趨同性,污染將不同的生態系統類型最終變成基本沒有生物的死亡區,一般的污染會改變植物生長的環境,導致部分脆弱的植物種類滅亡,最終的結果是當地物種豐富度會減少。應特別指出的是,重金屬或有機物污染在生態系統中經食物鏈作用,會有放大效應,最終將會影響到人類健康。
為化解危機,人類開始為各類種子修建毫無環境污染的種子庫,雖是無奈之舉,也算是為人類的未來備份??煞N子庫也并非萬全的保險箱,其收集種類受限,頑拗性種子仍沒有找到好的保存辦法,仍時時受到戰爭、洪水等天災人禍的威脅。阿富汗和伊拉克的國家種子銀行,便是被戰爭無情地摧毀了。
種子壟斷
“誰控制了石油,誰就控制了所有國家;誰控制了糧食,誰就控制了所有的人。”美國前國務卿基辛格的話,最能闡述種子壟斷的實質——種子可從源頭控制糧食生產,種業安全是糧食安全的核心所在。
隨著現代生物技術的發展,各國的農業競爭聚焦在了種業競爭。種子壟斷演變成了一場不見硝煙的戰爭,也打破了億萬年來種子隨意而安地生根發芽的自然法則。通過小小的一棵種子,便能扼住一個國家糧食生產的咽喉。
種子寡頭集團培育的優質種子,看似給栽種者帶來了高產、易管理等好處,但一旦在市場形成壟斷地位后,實質上就變成了人為制造種子危機,給當地種業帶去高價格、高風險惡果。上個世紀末,美國跨國農業生物技術公司孟山都獲準在印度銷售轉基因BT棉花種子。轉基因BT棉花容易受到絲核菌的感染和破壞,并殃及到普通棉花。而這時,印度農民想要購買普通棉花種子已經找不到了,他們不得不以高于普通種子四倍的價格購買孟山都的壟斷種子。中國也受到到了洋種子壟斷的威脅,自20世紀80年末以來,包括孟山都、先鋒等在內的跨國種業巨頭陸續進入我國市場。據不完全統計,一些進口種子的數量已占據了高端種子市場的50%以上,甜菜種子90%來自國外,向日葵種子60%來自國外。
放任洋種子壟斷本國種業市場,最終會危機到本國的糧食安全,這已成為世界各國的共識。糧食問題是發展中國家的棘手問題,但解決這一問題顯然不能只依賴種業寡頭的優質但壟斷的種子,最終解決這一問題的關鍵在于農作物多樣性的保存。正如全球農作物多樣性信托基金的執行秘書卡里·福勒所說的那樣:“我們有共同的責任去完成對農作物多樣性的保護與分享,雖然完成這項任務并不必然保證我們全球的農業體系能夠輕松應對不斷增長的世界人口以及不斷惡化的氣候問題,但如果沒有了農作物的多樣性,這些問題都不可能得以解決?!?/p>
人為轉基因
迫于人口增長的壓力,全球開始放松對轉基因的限制。稻米、大豆被人為地植入有獨特功用的基因后,它們就成了轉基因種子。目前全球3/4大豆、1/2棉花、1/4玉米、1/5油菜的種植面積都是轉基因品種。對于轉基因食品,有反對、有支持,社會上目前尚無確切的定論。霧里看花的轉基因,讓人們不禁要擔心,轉基因作物到底會給種子帶來什么樣的危機?
在人為控制的條件下,轉基因作物被賦予了強大的基因優勢,大面積種植的話,其入侵性和污染性必需減少食物多樣性等,甚至帶來整個生態系統的變化轉基因作物能被注入耐鹽堿耐高溫、耐高濕、抗病蟲害的基因,因而能在以前原本不適合農業種植的地方種植,如鹽堿地、沼澤地、熱帶雨林等地,這就使原本生活在這里的生物棲息地喪失,從而造成物種減少、退化乃至滅絕。
此外,轉基因作物有可能和其他植物交叉授粉,產生基因漂移,使相近的傳統品種改變原有特性,一旦其畸形的和不育的基因傳播開去,便會造成不斷蔓延、無法預料的后果。如果雜草通過花粉得到了轉基因高產作物的高產基因,就有可能會出現人類難以控制的超級雜草,引發難以預料的生態災難。
1998年,英國用轉雪花蓮凝集素基因(GNA)的馬鈴薯飼養大鼠,發現大鼠的免疫系統遭到破壞,器官生長異常、體重減輕等癥狀。短短幾年的時間,轉基因便從實驗室到餐桌,轉基因食品的安全性引發了公眾和媒體的擔心,爭論也由此展開。
轉基因食品安全性并未得到科學家的一致認可。反對者認為,轉基因作物中的毒素可能引起人類急、慢性中毒或產生致癌、致畸、致突變作用。各國對其安全管理制度也不盡相同,但絕大多國家都謹慎對待轉基因食品,轉基因產品上市要經過嚴苛的安全性評價。我國2012年2月21日出臺的《糧食法(征求意見稿)》中的第十二條明確規定,“任何單位和個人不得擅自在主要糧食品種上應用轉基因技術”。
地球史上的5次物種大滅絕
根據化石記錄,地球上的生命經歷了6億多年的自然演化過程,形成今天復雜而豐富的生物多樣性,也構成我們人類的巨大財富。然而,地球生命在漫長的演化過程中的確曾經歷過很多次不同程度的災難,其中包括5次物種大滅絕。
第1次物種大滅絕發生在4億4千萬年前的奧陶紀末期,由于當時地球氣候變冷和海平面下降,生活在水體中的大多數無脊椎動物種類便蕩然無存。
第2次物種大滅絕發生在3億5千萬年前的泥盆紀晚期,其原因也是地球氣候變冷和海洋退卻,導致魚類大規模死亡。
第3次物種滅絕發生在2億5千萬年前的二疊紀末期,那次災難毀滅了95%的海洋物種和幾乎70%的陸地物種,包括一些早期昆蟲、原始爬行動物和魚類。災難發生的主要原因被認為是地殼的頻繁活動和聯合古陸形成而引起的氣候變化。
第4次物種大滅絕發生在2億零3百萬年前的三疊紀晚期,盛產于古生代的主要植物群幾乎全部滅絕。
最為著名的第5次物種大滅絕發生在6千5百萬年前??茖W家認為,當時地球遭到小行量的撞擊,導致包括恐龍在內的90%的地球物種滅絕。
導致物種大滅絕的原因
滅絕是一種復雜的現象。它既有生物內在的因素,也有外部環境的原因;它既是偶然的、不可預測的。也是決定性的,由生物發展規律所決定的。每一個生物物種的生存都有其特定的生存要求,只有在特定的生存條件下才能穩定地發展,即便世界性分布的物種也不例外。從化石記錄可以看到,一些世界性分布的類群在世界性氣候和地質變化中常常滅絕,這并非是生物內部的原因,而是生物賴以生存的環境條件被破壞和變更的緣故。目前,科學家推測的導致物種大滅絕發生的因素有緩慢的地質變化、氣候變遷和災變事件等。
使生物生存條件變更的緩慢地質變化主要指地球板塊的移動、海域消失以及由此而產生的大陸生態地理條件的緩慢變化。地殼整個布局的改變破壞了原來的生存條件,同時又創造了新的生存環境。如二疊紀和三疊紀交界時期,超級大陸與聯合古陸的形成使大量生存在大陸架上的海洋生物滅絕。
氣候的變遷也往往能夠造成大量物種滅絕。根據化石記錄,晚白堊紀全球氣候的干旱化使38%的海洋生物徹底滅絕,陸地動物遭受滅絕的規模更大;第三紀始新世末期,由于氣溫迅速變冷,許多在古新世后期和始新世占優勢的植物類群滅絕,而第四紀冰川的影響又使大量的植物類群銷聲匿跡。
物種大滅絕往往與地球上重大的災變事件相關聯。有些災變事件僅發生在局部區域,有些則是全球性的。這些災變事件有些是地球內部的自身運動所致,如海退現象、火山爆發、造山運動及海洋作用;有些則是來自外部空間的干擾,如太陽系中一些小行星和地球相撞、超新星爆發等。
海退明顯地使大陸架生物類群的生存空間減少,導致種群數目的急劇減少,最終使大量物種滅絕。如二疊紀后期地球歷史上最嚴重的生物區系危機可能就是由于巨大的海退所致。盡管海退在減少海洋性生物生存空間的同時擴展了陸地生物的生存空間,但海退所導致的全球性氣候變化仍使陸地生態系統不可避免地遭受到嚴重破壞并導致大量物種滅絕。當大陸普遍被淺海覆蓋時,全球氣候相對一致,呈現溫暖和濕潤的特征。海退則破壞了這種溫和的海洋性氣候,產生了從海域到內陸氣候的差異,并且普遍出現干旱和氣溫的急劇變冷,大陸性氣候的季節變化顯著增強。尤其值得提出的是,氣溫的急劇變冷常常是生物區系發生嚴重危機的前兆。
火山爆發可以直接導致大量生物滅絕。短時期內大量的火山爆發時,大量的火山灰沖入大氣層,加強了地球對光的反射能力,使輻射到地球表面的太陽光迅速減少,導致地球表面的氣溫急劇下降。例如奧陶紀后期、泥盆紀后期和白堊紀后期所發生的3次物種大滅絕事件均伴隨著火山爆發?;鹕奖l對環境造成的壓力最終導致地球局部生態系統的毀滅。
近年來,古生物學中一個有爭論的問題是關于是否有一個體積巨大的小行星和地球相碰撞,從而導致了晚白堊紀生物界的大滅絕。據推測,這顆小行星的體積大約是火星體積的一半,來自于火星和木星之間的小行星帶。碰撞后所帶來的災變性反應導致了地球生態系統的巨大破壞。小行星在大氣中燃燒以及和地球的相撞會產生大量的巖石碎片并彌散在大氣中。這種塵埃云會阻礙所有的太陽光線射入地面。由于光線強度極低,光合作用不能進行,因此在幾個月之內地球表面溫度迅速下降,并一直維持在0℃以下。除此之外,大氣中會出現氰化物、氮氧化物等有毒氣體,并可能導致全球性酸雨以及臭氧層的破壞等。這種氣候的大驟變勢必對生物圈產生重大的影響。
人類導演的第6次物種大滅絕
與地球歷史上發生的5次大滅絕不同,現在人類對物種滅絕的影響不僅遠遠超過其他任何生物類群,而且也是地球歷史上任何一個災變事件所不能相比的。現在物種滅絕的速度比單純自然狀態下的速度要快1000倍!物種滅絕不是單純的自然選擇,人類活動對多數物種滅絕負有直接或間接的責任,例如損毀動植物生存環境,過度開發物種、引進新物種和導致氣候變化。
人類活動對生物的生存和發展的沖擊,首先表現在給地球生態系統造成的巨大改變。很多動物物種由于被人類的大批殺戮而滅絕,更多的動植物種類主要由于人類改變環境而滅絕。地球表面40%的區域被人類作為農業、城市、公路和水庫之用,那些天然的動植物棲息地被農作物、混凝土建筑和其他人工產品所替代。因此,那些尚未滅絕的物種也面臨著人類活動所引起的巨大的環境挑戰。
人類對動植物造成的間接影響也是巨大的。例如,人工引種以及以人工造林代替天然森林常常改變某一區域的植物群落結構,從而打破了該區域各個生物類群,包括動物、植物和微生物長期以來所建立的平衡。此外,人工生態系統僅僅由單一或少數幾個物種組成,如農作物種植、人工造林使得遺傳多樣性和變異性降低,因此是一種潛在的危險狀況。在人工生態系統中,一種新的寄生病菌或捕食者可能使一個物種完全毀滅。人類活動也是許多植物和動物病害流行的直接或間接原因。現代工業所排出的廢氣使大氣中的二氧化碳含量迅速增高,導致全球性的大氣溫室效應。氣溫的升高往往使陸地沙漠化擴大,生態系統失調,自然環境惡化,從而使一些物種失去了原有的生存條件而滅絕。
地球歷史上的大滅絕都經歷了幾百萬年甚至幾千萬年的地質時期,而人類對環境的破壞導致的大量物種滅絕則發生在幾百年或更短的時間內。受到人類活動所產生的巨大環境壓力,地球上的物種正在以驚人的速度減少。世界自然保護同盟的統計結果表明,現在物種滅絕速度和恐龍大量滅絕時代的速度相近,物種多樣性的減弱逐漸明顯,人類即將面臨第六次物種大滅絕的到來。與以往不同的是,人類在這次物種大滅絕事件中充當了“總導演”的角色。
實驗的目的是通過全面細致的調查,明確小興安嶺地區白樺次生林植物多樣性現狀并預測其發展趨勢,評價小興安嶺白樺次生林生態系統,建立和完善小興安嶺生物多樣性數據庫。
關鍵詞:小興安嶺生物生態數據庫
中圖分類號:G250文獻標識碼: A 文章編號:
一.國內外研究現狀
1. 國內研究現狀
我國是地球上生物多樣性很豐富,名列世界領先水平。到了近代由于工業的發展和人口增加等原因,致使生物多樣性受到了的極大威脅,大量物種瀕臨滅絕的邊緣甚至已經滅絕,因而對于生物多樣性的保護引起了全球的極大關注,在國家有關項目的支持下,我國建立了初具規模的中國生物多樣性信息系統。
2. 國外研究現狀
20世紀60年代,《寂靜的春天》這本書的出版,使世界生物與環境保護發展了起來。此后在1916年美國與加拿大簽訂了《遷徙鳥公約》。出現了測度方法的研究,將其歸納為α多樣性、β多樣性和γ多樣性3 類。1948年聯合國成立了自然保護國際聯盟(IUCN),1961年,建立了世界野生生物基金會,即現在的世界自然基金會(WWF)。
二.研究地概況與實驗方法
1. 研究地概況
地理位置:小興安嶺處于我國的東北部,北部及東北部以黑龍江為界,與俄羅斯隔江相望,西北部以黑河市的愛輝區和嫩江縣與大興安嶺相連,東部接壤三江平原,東南部與張廣才嶺相對,西南部與廣袤的嫩江平原相連。占黑龍江省土地總面積的25.3%。
水文和氣候:小興安嶺年平均降水量為550~700毫米,以7、8月為最多,最為集中。地質地貌:低山丘陵地貌的基本格局。
土壤:本地區有7個土壤類型:亞高山草甸森林土、山地棕色針葉林土、暗棕壤、白漿土、草甸土、沼澤土、泥炭土。
2.植物群落數量特征的調查與研究方法
調查分為詳查和踏查兩部分,詳查面積為30×30m2,利用森林羅盤儀設定樣方。樣方詳查包括樣地基本情況調查、喬木、灌木、草本植物調查。
(1)喬木調查
首先利用網格法將樣地均勻劃分為5×5m2的小樣方36個,對每個小樣方內的喬木進行調查,調查項目包括樹種、樹高、胸徑(
(2)灌木植物(含攀援植物)調查
根據均勻性原則,在喬木調查的36個樣方內選擇10個2×2m2小樣方(使用4m、每m標記的線繩圈定)進行灌木植物(含胸徑
(3)草本植物調查
在灌木植物調查樣方內,再在其內隨機設置1×1m2小樣方一個(總計10個,使用每m標記的線繩圈定,調查項目包括植物名稱、平均高、多度、蓋度、物候期和生活力。
三.生物多樣性的測度方法
1. α多樣性的測度方法
α多樣性,它是針對某一特定群落樣本的物種多樣性。通常包括:①物種豐富度指數;②物種多樣性指數或生態多樣性指數;③物種均勻度指數[18]
(1)物種豐富度指數
物種豐富度的測定本文采用較為常用的Margalef指數,是以一個群落中的種數和個體總數的關系為基礎的。
(2)物種多樣性指數
①Simpson指數(1949)(優勢度指數)
②Shannon-Wiener指數
(3)均勻性指數
Jsw=(-∑Pi㏑Pi)/㏑S
2. β多樣性的測度方法
β多樣性,即在一個梯度上從一個生境到另一個生境所發生的種的多樣性變化的速率和范圍,還包括不同群落間的物種組成的差異。
Jaccard指數
Sorenson指數
Cody 指數
上述指數中,Sorensen 指數和 Jaccard 指數反映群落或樣方間物種組成的相似性;Cody 指數反映樣方物種組成沿環境梯度的替代速率。
3.重要值的測度方法
喬木層重要值計算公式如下:
重要值=(相對胸高斷面積+相對多度+相對頻度)/300
灌叢層、草本層的重要值計算公式如下:
重要值=(相對多度+相對頻度+相對蓋度)/300
四.內業分析及數據處理
在內業階段,用《北京植物志》等工具書、專著進行核對、整理;應用Excel對原始數據資料進行統計、計算。
六.實驗結果
1. 物種豐富度
物種豐富度即物種的數目,是最簡單使用的物種多樣性測量方法。物種豐富度和物種多樣性的變化格局中存在一種緯度梯度特性。
2. 物種豐富度的緯度梯度格局
根據地勢南北坡朝向的比較,。灌木層和草本層均為五營前鋒林場樣地的豐富度最高,高緯度的璦琿樣地豐富度最低,喬木層在研究地隨緯度升高,物種豐富度隨之下降。總體上,將物種豐富度按不同層次比較:喬木層〈灌木層〈草本層。
3.重要值的分析
在分布最北的璦琿樣地中白樺樹優勢度、相對多度和相對頻度都最明顯。在五營樣地中白樺樹優勢度、相對多度和相對頻度都最明顯。在涼水樣地中白樺樹優勢度、相對多度和相對頻度都最明顯。
3個樣地的灌木層的組成樹種都各不相同,其中璦琿樣地中榛子的重要值最大,涼水樣地以珍珠梅最多。樣地中反映出生境的差異,即璦琿樣地相對較干燥,這與該地區其他白樺林生境相近,使榛子等適應于干燥氣候的灌木生長,而涼水樣地相對較濕潤因而適應于珍珠梅等灌木生長,這與所處地理位置和氣候條件有關。
3個典型樣地的草本層中以小葉章為共同存在的種類,反映出群落一致性的特點。
4.植物多樣性指數
(1)喬木層多樣性指數
研究結果表明,白樺、山楊次生林喬木層物種豐富度指數隨緯度升高呈明顯的遞減趨勢,3個地點中位于最南部的涼水群落的物種豐富度幾乎達到最北部璦琿群落的3倍,為1.69。可見,其寒冷干燥的氣候條件限制了樹種的分布。
(2)灌木層多樣性指數
白樺、山楊次生林灌木層物種豐富度指數(Margalef指數)、Simpson指數均隨緯度升高呈明顯的遞減趨勢。
(3)草本層多樣性指數
草本層多樣性的各指標也是緯度最高的璦琿群落最低。五營樣地具有較高的豐富度指數可能與其群落的年齡有關。涼水群落的Simpson指數和均勻性指數最高,反映出該群落的穩定特性。
五.結論與討論
1.小興安嶺白樺次生林樣地的物種豐富度
我們在緯度與多樣性的關系研究中,總體上,將物種豐富度按不同層次比較:喬木層〈灌木層〈草本層。
2.樣地中不同緯度對植物多樣性的影響
綜合不同緯度上白樺次生林物種豐富度與緯度的關系表明,群落總物種豐富度隨緯度升高呈先升高后下降的趨勢,而群落喬木層和灌木層物種豐富度指數則隨緯度升高而明顯下降,草本層的物種豐富度指數與緯度梯度沒有明顯的相關關系。
3.植物多樣性指數
(1)喬木層多樣性指數
研究結果表明,白樺、山楊次生林喬木層物種豐富度指數隨緯度升高呈明顯的遞減趨勢??梢?,其寒冷干燥的氣候條件限制了樹種的分布。
珊瑚礁是指以造礁珊瑚為主體,所建造的大型鈣質礁體,這個礁體能抗拒海浪的搬動和侵蝕,鈣質礁體之直徑通常在數公尺以上,珊瑚礁的形成是侵蝕和造礁兩種力量互相拒抗的互動過程,當侵蝕作用大于造礁運動,珊瑚礁就無法形成,即使已形成之珊瑚礁也會逐漸被破壞分解,這也是珊瑚礁及珊瑚礁生態系所以特別脆弱的原因,因為一旦侵蝕作用大于造礁作用后,再大范圍之珊瑚礁都會毀損,依附珊瑚礁生存的礁間生物、軟件動物、棘皮動物、甲殼類動物、魚類、貝類等就無法相互依存共生,整個珊瑚礁生態系的功能不存在,就會全面瓦解。造礁珊瑚的種類很多,科研記錄上的有300多種,東南亞海域分布的珊瑚有1,000多種,是珊瑚種類最多,海域范圍也最廣,所以,東南亞得天獨厚,可謂集珊瑚礁海域之大成⑴。
第一項:珊瑚礁生態系的脆弱
珊瑚礁生態系,是指由造礁珊瑚及其他種類非造礁性珊瑚在海底共生,由造礁珊瑚之造礁作用為主體,建造成大型的鈣質礁體,這些造礁珊瑚如軸孔珊瑚、鹿角珊瑚等石珊瑚,當該海域中的造礁作用大于侵蝕作用,珊瑚礁的形成會逐步面積擴大,海底隨處分布著造礁石珊瑚和有如美麗花朵般花園盛開的軟珊瑚,加上隨之而來附著在海底礁石、巖塊上的大型海草和藻類,吸引魚類、棘皮動物、軟件動物、甲殼類生物、貝類、無脊椎生物如海綿、海葵、扁蟲、多毛類、海鞘等種類之礁間生物的到來共生,就形成一個有如海底熱帶森林般,有著天然屏障、食物鏈功能的海洋立體濱紛世界,也吸引大型魚類如鮪魚、鯊魚、類鮪魚類等至此繁殖、休息構成一個完整的食物鏈,相互依存也生生不息的生態系。
珊瑚礁海域在全球生物多樣性工作中占有極重要的地位,珊瑚礁海域有全球75%的魚種,及鮪魚、旗魚、鯨鯊等高度洄游魚種繁殖、育種的棲地,以及各式各樣具獨特性的熱帶魚以及多種保育魚類,如蘇眉魚、斑魚、蝶魚和各種貝類,包括保育的硨磲貝、鮑魚等貝類的棲地,還有4,000種的珊瑚及珊瑚礁生態系中的藻類、菌類,以及尚未被檢出分類的生命體。珊瑚礁是珊瑚礁海域能大量形成及珊瑚礁生態系能被建立的最基本元素,有健康的造礁珊瑚就可以形成健康的珊瑚礁聚落,就可以出現珊瑚礁生態系的共生,就會有礁間生物豐富的出現。當共生現象隨著珊瑚礁大量、大片、大范圍的一再被復制成長,珊瑚礁海域于焉形成,成為海洋中最為繽紛的海底世界,各式珊瑚及棘皮、軟件、無脊椎生物及魚、貝類充塞其間,是海洋生物的種源中心,海洋中重要、特殊物種種源也是在其間孕育而出珊瑚礁望似非常巨大、厚實、勇敢的矗立于海底,抵擋海流的沖擊,但也是個非常敏感的生物組織體,十分脆弱,受到大自然環境的變遷、天敵出現及人為的干擾迫害發生⑵,即會產生損害,嚴重時,整個珊瑚礁聚落完全崩塌,珊瑚礁生態系結束共生現象,海底只剩下被海流、海砂擊潰的殘破礁體和相互撞擊后產生的砂礫、巖塊及殘存的珊瑚和零星殘存的礁間生物。
因為珊瑚礁的殞落和消滅,不是以個位或十位數進行,而是同步的一整片大面積的消滅,例如,澳洲大堡礁,占有35萬平方公里的海底面積,但在短短十年間,就只因為海底出現棘冠海星,人類無法控制海星成長的數量,就使的澳洲大堡礁消失了一半,對澳洲政府是一大損失,對全球人類而言更是一大折損,幸好可以借助人造衛星、監測儀等應運而生的現代科技,可以協助人類監測、保護海洋中范圍遼闊的珊瑚礁海域。
第二項:東南亞珊瑚大三角的重要性
東南亞地區的珊瑚礁建構出全球海洋生物多樣性最豐富,生產量最大,也是范圍最廣,占全球珊瑚礁海域面積三分之一的珊瑚大三角,也讓東南亞成為珊瑚礁間生物生產最豐盛,種類也最多,從大型回游魚的鮪、鯊魚類到鰹魚類,各種小型魚,包含熱帶魚等,從大型多年生貝到小型貝,再到保育類的海馬、海龍、海龜、海蛇等,特別且包羅萬象的珊瑚礁生態系。不只是屬于東南亞人民,而是屬于全球人類共有的珍貴資產。
東南亞國家中以菲律賓、印度尼西亞、馬來西亞三個國家珊瑚礁海域面積最大,原因在其國家的島嶼很多,海洋線既曲折又長,適合珊瑚生長水深在20公尺左右的海域在其國家海岸及島嶼、島礁的領海,鄰接區和專屬經濟海域中廣泛分布。所以這三個國家的珊瑚礁海域面積最廣,珊瑚礁生態系最完整且豐沛,所以這三個國家的礁間生物生產量特多,以菲律賓為例,魚類就有7,500種,其他貝類有5,700種,集世界海洋生物物種之冠。
泰國、越南、寮國亦有珊瑚礁海域的形成,其國家海洋生物生產豐富,與其擁有珊瑚礁海岸、領海和鄰接區及專屬經濟海域中之面積廣泛之珊瑚礁生態系健康豐富存在有關。緬甸的國家海洋面向孟加拉國灣,亦受印度太平洋海域的生物物種影響珊,同樣擁有瑚礁海岸、領海和鄰接區及專屬經濟海域中面積廣泛之珊瑚礁生態系健康且豐富。星加坡則是東南亞國家中面積最小的國家,其海域也與東南亞其他海域無異,是屬珊瑚礁海域,星加坡具有海洋生物保育和海洋環境保護的觀念,與其陸地之生態維護一樣,很早就規劃進行。
由于全球氣候異常,全球地區的珊瑚面臨前所未有的破壞,根據統計,較嚴重的地區有超過五分之一范圍的珊瑚發生「白化現象。所謂「白化現象就是和珊瑚共生的菌類離開珊瑚株體或死亡,結束與珊瑚的共生作用,不再進行光合作用,珊瑚呈現白化,也即是這株或整片珊瑚死亡,整個珊瑚礁生態系發生結構損害、生產阻礙或整體毀滅「白化現象,和氣候異常及毒魚、炸魚、棄置垃圾等有關連⑶。
第三項:珊瑚大三角面臨滅絕性危機
全球氣候異常,大氣暖化的影響下,海水溫度上升,北極和南極冰融的速度加快,加上陸地冰川的融解排到海中,將使海水水平面上升9到16公尺,對東南亞整體珊瑚礁水域是一大滅絕性危機,因為珊瑚生長在水平面下5~15公尺之間為最適當的深度,如果海平面上升,將使的大部份的珊瑚生長環境改變,也影響其進行光合作用所需陽光的強度,東南亞大三角及其珊瑚礁水域的珊瑚可能要面臨的白化危機,周遭國家的漁民不遵守國際規約,對珊瑚礁日以繼夜的進行破壞,以珊瑚礁區最常見的毒魚、炸魚,一旦漁民將氰化物投入海水中,除了目標魚如觀賞用熱帶魚或能賣出高價的斑魚或蘇眉等礁間魚類之外,還有很多其它物種幼魚或非目標魚類也受到波及,同樣被毒害,所以是一個大范圍且隨機的對珊瑚礁間海洋生物一大傷害,對維護珊瑚礁生態生物多樣性的一大障礙。
炸魚比毒魚更嚴重的是毒魚手法下如果中毒不深的魚類還有機會逃過一劫,炸魚則一旦炸藥爆開,受到水壓沖擊的魚不是立刻死亡就是受傷,被魚船撈捕上船的,只占所有受害海洋生物的十分之一而已,其余十分之九未立即死亡、昏厥的在一段時間后,也會因受傷而無法正常生存,不是陸續死亡就是無力逃過食物鏈中其它高階海洋生物的追捕,除成魚外,其它種類的幼魚、魚卵和珊瑚本身,以及珊瑚賴以生存的礁石都會被炸斷裂,所以,炸魚是一次毀滅性的捕魚方法⑷,在珊瑚礁水域國家的漁民,十分慣常使用炸魚捕魚方法,已經成為珊瑚礁水域國家的漁民傳統捕魚的方法。
東南亞地區的珊瑚礁造就亞洲地區海洋生物多樣性的種源中心,獨特且重要的種源中心,除了隨時調整適應珊瑚礁生態系本身的自然變遷、食物鏈的自然運作,以及海流潮汐,溫度的變化,天敵的出現,疾病產生等內部沉重壓力,還要抵擋外部人類制造的水溫上升,浮游生物減少,海洋污染物增加,最嚴重的是人類沖擊性、破壞性捕魚工具的破壞珊瑚礁棲地,過度捕撈礁間生物造成某些物種滅絕的外部壓力,不但未減輕反逐日加重,也使東南亞珊瑚礁有滅絕崩塌的危機出現。
第二節:東南亞各國共同管理珊瑚大三角的合作機制
第一項:珊瑚礁監測中心的成立
所以,有必要集合所有東南亞國家一同研議一套共同協議,以能有效的針對珊瑚礁從內部環境的保護,設置監測器、人造衛星監測,到防止炸魚、毒魚、濫捕、走私的監測中心的設置等外部的防制,符合聯合國海洋公約、華盛頓公約、生物多樣性公約、高度回游性魚類保護協議等國際公約協議的規定,增加港口檢查及生物電子卷標的運用,以補強維護珊瑚礁海域管理的效果。
當漁民在毒魚、炸魚,破壞海洋生態和環境的同時,珊瑚礁水域周圍政府儼然也是共犯結構中的一員,因為政府只是把法律條文制定出來,卻不能或無法去執行,不是變相鼓勵漁民去犯法、違反生物保育或生物多樣性相關的法律嗎?要避免市場過度需求造成的惡性生產對珊瑚礁生態系帶來嚴重的傷害,又無法改變東盟自貿區運行過程產生的經貿交流下的市場供需變動,唯一的解決辦法就是在東南亞珊瑚礁海域加設一道國際法保護網,對擁有珊瑚礁海域的國家組織起一道區域防御網,以集體的力量共同防護珊瑚礁海域及其生態系。
這點符合「生物多樣性公約第15條「大自然或其它原因引起即將嚴重危及生物多樣性的活動或事件,這種情形,使得「這種國家努力的國際合作,酌情在有關國家或區域經濟一體化組織同意的情況下制訂聯合應急計劃⑸。依照「生物多樣性公約,應對珊瑚礁水域,采取必要保護或保育措施,以確保珊瑚礁生態系、生物多樣性,可以持續長久⑹。
加強東南亞各國珊瑚礁海域的巡邏和珊瑚礁海域生態監測,是一個有效的作法,代表著在東南亞珊瑚礁海域必須有一個珊瑚礁海域環境保護和生態系保育維護的專責機關存在,這就是珊瑚礁監測中心成立和存在的理由。而珊瑚礁監測中心必須配備有在各國珊瑚礁海域的珊瑚礁監測船,來執行珊瑚礁海域環境保護和珊瑚礁生態系保育維護的工作,工作內容包括監視在珊瑚礁海域作業的各國漁船有無進行非法、破壞性、沖擊性的捕魚行為,有無進行毒魚、炸魚、電魚等,若有立刻制止,并且,進行登臨檢查、搜證等,做為漁船返港、漁民上岸后追究法律責任與罰金等前置作業的工作。
不能小看一艘珊瑚礁監測船所能發揮的功效和作用,「監測的成果可以帶來東南亞地區珊瑚礁海域的正常生產海洋生鮮食品,不會有珊瑚礁海域環境惡化、生態系整體崩落的危機產生,對東南亞地區糧食的穩定,社會的安定有絕大的維護作用和功能,而且花費不大,東南亞開發中國家均可負擔的起,比較起可預見的巨大收益,這種開支實在是太微不足道,珊瑚礁海域和珊瑚礁生態系的永續經營的第一步,也是最重要的基礎,就是在各國珊瑚生態系最為豐富、海洋生物生產量最多的珊瑚礁海域設置珊瑚礁監測點--一艘專人專職的監測船或一艘由退休老漁民、老舊漁船改裝的監測船,就能達到生態保育和經濟發展并存共榮的結果。
第二項:制裁破壞性捕魚行為
東南亞現行嚴重違法捕撈珊瑚礁間魚貝類、甲殼類生物的方式是由中型散裝貨輪改裝之大型漁船,當其由外地來到珊瑚礁海域的環礁、島、礁時,即由船上的吊桿滑車吊放二、三十只小舢舨,每艘舢舨坐兩個人,開始分散朝珊瑚礁間魚貝類、甲殼類生物聚集處前進,抵達定點后,使用氰化物開始毒魚,一瞬間,海面上浮起大片的魚類,舢舨上的兩個人開始以網收集捕獲物,有珍貴的斑魚、蝶魚或大型蘇眉魚或多種高價值魚類,還有熱帶魚等,均裝入舢舨的集魚網中,等待漁獲復蘇后再分類收集一定數量的漁獲后,又再駛回母港,交給直營的餐廳或銷售給其它需求者。
針對這類漁船予以強力管制管轄以及制裁是未來的焦點,如果各國聯合起來為保護、保育珊瑚礁而努力,讓這些高度違法的破壞性捕魚行為可以減少或消除,以何種方法去減除這些漁船的數量,是不發給這些漁船所需要的「捕魚證,還是各國修法禁止子母船的大型漁船進入珊瑚礁海域以毒魚、炸魚等非法捕魚。通過珊瑚礁保護協議再在其國內著手修法規定珊瑚礁海域只準小型機動船作業,以期對珊瑚礁海域的海洋環境和生態系的傷害和沖擊降到最低,因為小型機動漁船的成本有限,扣除漁船折舊、漁工薪水、燃油和規費、稅金外,最大的變動值是收益,規定小型機動漁船的船主、漁民以傳統的捕魚法捕魚,以小型漁網或設陷阱或其它合法手段捕魚⑺。
東南亞珊瑚礁海域有別于其它海域如日本、韓國東北亞海域是大型圍網漁船進行圍捕捕撈的活動較多,東南亞珊瑚礁海域因受限于島嶼與沿岸地形和珊瑚礁礁石分布廣闊,以小型機動漁船為主,這也是目前國際間最不受到管制的漁船,也是東南亞珊瑚礁海域有亟需要制定協議或公約,對小型機動漁船的捕魚活動,進行管轄和漁撈數量統計。
每年臺灣東港的漁船在東南亞珊瑚礁海域利用延釣繩捕捉黑鮪魚⑻,這些小型機動漁船深入印度尼西亞、馬來西亞、菲律賓海域,不只專屬經濟海域,有時進入領海冒險作業捕撈黑鮪魚,成果豐碩,曾經于1997年創下1萬8千尾黑鮪魚的捕撈記錄,小型機動漁船是供應國內市場需求的主要供給者,且以沿岸或近海作業為主,在珊瑚礁海域進行捕撈活動的漁船,以小型機動漁船為最多,珊瑚礁保護協議欲管轄的漁船,也以小型機動漁船為主。
珊瑚礁保護協議一來可有效管理管制、管轄國際公約、協議中漏失掉的一環一小型機動漁船,而且在東南亞地區而言,是小型機動漁船數量最多的一塊,將這些原本不受到嚴格管制管理的小型機動漁船納入管轄范圍⑼,對東南亞地區國家海洋環境保護和生態傷害是一個極大的進步,尤其對脆弱易受到損害的珊瑚礁生態系更是比任何一個保育計劃更有成效的保育措施。小型機動漁船在珊瑚礁水域的作業管制比照「跨界魚種協議的規定,凡在東南亞珊瑚礁海域有過重大的危害海洋環境或生態保育的小型機動漁船將被撤銷捕魚許可證禁止進入海域捕撈;所有在東南亞珊瑚礁海域進行捕撈的小型機動漁船制列名冊控管;在各國管轄范圍內,劃定幾個監測區塊,由區塊中駐點的監測漁船或岸上監測點發揮監測作用,一旦有漁船違規捕魚行為或已被撤銷捕魚許可的漁船入該區塊作業,由監測站發出警告或通知監測點監測船進行登臨檢查禁止捕撈或搜證的動作,最后并予以驅離或將證據送交港口調查處理。
第三節:「東南亞珊瑚礁保護協議的法理基礎
第一項:「珊瑚礁保護協議與「跨界魚種協議
「跨界魚種協議規定,當跨界魚種和高度洄游性魚類涉及多國時,應建立「區域漁業組織與「分區域漁業組織進行養護與管理,「跨界魚種協議也規定,具區域會員國身份的船籍國對懸掛其國旗之漁船,仍具有最優先之管轄權,若具區域會員國身份的船籍國不允許區域漁業組織之船舶對懸掛其國旗之漁船行使登臨及檢查等管轄權,則有義務對違規之漁船進行調查、之管轄責任我國與東盟十國現實上已于2010年結合成自由貿易區,符合經濟一體化的條件,為了共同維護東南亞珊瑚礁生態水域,包括我國的南海、海南島、臺灣珊瑚礁生態系水域在內的廣大范圍所謂印度洋--太平洋珊瑚礁生態系海域在內的亞洲海域,應在貿易自由化,經濟一體化的基礎上,考慮建構一個以保護珊瑚礁生態系為目標的共同協議。
在這一個以保護珊瑚礁為主要目標的協議下,促進通報、信息交流和磋商,也就是訂定多邊或區域協議,共同解決珊瑚礁生態系海域,將來可能面臨的海水上升淹沒大部份珊瑚礁,珊瑚礁生態系遭到其它大自然環境因素的破壞、污染的損壞、非法捕魚的破壞,或珊瑚礁生態系本身發生生態不平衡而崩塌,或珊瑚礁生態系物種發生不正常死亡滅絕,或其它原因造成的對珊瑚礁生態系的嚴重傷害,以協議的形式,結合所有締約國的力量共同努力維護珊瑚礁海域的健康存在。
維護珊瑚礁生物多樣性的持續發展,可以共同建立珊瑚礁生態保育中心,在各國管轄范圍內劃分珊瑚礁生態系監測區塊,再在每個區塊設置珊瑚礁監測船,并將這些監測船聯集起來,成為珊瑚礁生態系監測網,這些監測船使用共同的頻率,進行相互的訊息交換,有違法捕魚或其它違反珊瑚礁保護和生態保育的侵入,或破壞活動時相互通報支持,并且進行犯法行為的調查和搜捕。
所以,一個反應快速,機動性且快速抵達、搜捕違法漁船的監測網和足夠數量的監測船,是「東南亞珊瑚礁保護協議必要的設置,在各國管轄范圍內各自管轄其監測區塊中的珊瑚礁水域,管轄重迭區亦然,具管轄權的各國均有權力管轄該管水域的珊瑚礁生態。
珊瑚礁保護協議類似區域漁業合作組織的組成,但更為注重管控漁船和捕魚行為,目的在增加對東南亞海洋環境,尤其是東南亞珊瑚礁海域的保護及珊瑚礁生態區環境的保育,也即是對漁船捕撈行為所代表的生產活動,透過協議管控漁船的生產活動,希望漁民有良好的收入,但對生態保育和海洋環境產生破壞的捕撈行為不但嚴格禁止,并且有監測中心、監測網、監測漁船、岸上測監人員監測管控破壞性捕魚行為的發生,并有罰款、刑責等,對漁船捕獲的珊瑚礁礁間魚貝類、無脊椎、甲殼類等生物的漁獲必得經過監測中心或港口人員的檢查,并附上合格標簽,方能進入市場銷售或外銷到其它國家市場。
珊瑚礁保護協議從小型機動漁船在珊瑚礁海域的作業生產和銷售這兩個大項目進行管制,透過這兩個項目的管制和管理,達到生態保育和保護海洋環境的結果。既然漁民必然在海上使用漁網及其它捕撈技術、儀器進行謀生活動,且漁民的生產在東南亞國家的經濟數據中占有一定的份量,東南亞國家不但無法忽視,反而十分重視漁民的生產活動是否足以支應其家庭生活之所需,及支持市場魚貝類的供給需求量。為能同時維持市場所需要的生產量、漁民的家計,又能維護珊瑚礁的生態系和保護海洋環境,是東南亞各國政府集合各國力量的創設珊瑚礁保護協議最終所要達到的目的。以免漁民的生產活動不足以支應其家庭生活之所需時使用毀滅性捕撈方式,對珊瑚礁海域的海洋生物資源帶來嚴重的打擊⑽。
依照海洋專家Bodansky, D.的說法,既要維持海洋生產力,又要保護海洋環境和海洋生態系的自然運行,就必須提出合理有效又合乎海洋永續經營的管理辦法⑾,要達成此一目標,就是解決經濟與環保是否有利益一致的策略和做法存在,經濟與環保并不沖突,以珊瑚礁海域為例,鼓勵在珊瑚礁海域或進行捕撈的小型機動漁船,使用傳統的捕撈方式,以陷阱或撒網或,其它不對珊瑚礁海域生態系帶來破壞和沖擊的捕魚法進行生產對珊瑚礁海域而言,既不要破壞珊瑚礁的生態和原有的海洋形貌,又要讓在珊瑚礁海域作業的船只得到豐盛的漁獲,足以供應市場所需,足以讓漁民取回油料、漁船折舊、漁工工錢及漁業規費等成本的開支,還能有收益養家活口及繳納政府稅收。
第二項:「珊瑚礁保護協議與「生物多樣性公約
「生物多樣性公約中提及國際組織合作的部份有第13條,公眾教育和認識「締約國應促進和鼓勵對保護生物多樣性的重要性及所需要的措施的理解,并通過大眾傳播工具進行宣傳和將這些題目列入教育課程;酌情與其它國家和國際組織合作制定關于保護和持久使用生物多樣性 的教育和公眾認識方案,及第14條「影響評估和盡量減少不利影響條文內容「在互惠基礎上,就其管轄或控制范圍內對其他國家或國家管轄范圍以外地區生物多樣性可能產生嚴重不利影響的活動促進通報、信息交流和磋商,其辦法是為此鼓勵酌情訂立雙邊、區域或多邊安排。
第15條「如遇其管轄或控制下起源的危險即將或嚴重危及或損害其它國家管轄的地區內或國家管轄地區范圍以外的生物多樣性的情況,應立即將此種危險或損害通知可能受影響的國家,并采取行動預防或盡量減輕這種危險或損害「促進做出國家緊急應變安排,以處理大自然或其它原因引起即將嚴重危及生物多樣性的活動或事件,鼓勵旨在補充這種國家努力的國際合作,并酌情在有關國家或區域經濟一體化組織同意的情況下制訂聯合應急計劃⑿。
我國與東盟十國在2010年進行區域經濟整合,符合「生物多樣性公約中所提之「有關國家或區域經濟一體化組織,且東盟十國和我國都面臨珊瑚礁生態系,因全球天候因素或人為捕魚方式違法,造成嚴重的損害,若依聯合國政府間氣候變遷小組的推估,倘若全球無法將「節能減碳的目標達成,則因氣候異常全球暖化造成的海平面上升是無可避免的話,則我國與東盟應在「生物多樣性公約第15條規定的情況下「以處理大自然或其它原因引起即將嚴重危及生物多樣性的活動或事件,鼓勵旨在補充這種國家努力的國際合作,并酌情在有關國家或區域經濟一體化組織同意的情況下制訂聯合應急計劃⒀。
第三項:「珊瑚礁保護協議與「六國保育宣言
這類應急計劃可以是如同菲律賓、印度尼西亞、索所門等六國的「六國保育宣言,也可以是一項長期的合作計劃,旨在保護珊瑚礁生態的完整免于被破壞,這些合作計劃包括珊瑚礁監測網的設置或通報,訊息中心的成立和交流或是區域或多邊的協議、公約俱可,目的在有效的完成區域性整合,有組織有計劃的對東南亞珊瑚礁生態系的海域進行保護,并維持珊瑚礁生態系生物多樣性健康,持久的存在和使用。例如「六國保育宣言
東南亞珊瑚大三角及的珊瑚礁生態系地區的未來亮起紅燈,也因此促使菲律賓、馬來西亞、印度尼西亞、帝汶、所羅門群島和巴布亞新幾內亞等六國在美國自然保育聯盟和世界銀行的資助下,發表「六國保育宣言⒁,旨在保護珊瑚礁大三角的永續存在和利用,保全珊瑚礁的生態系健康發展。所以,由美國利用規律經過的人造衛星進行監視、記錄珊瑚大三角白化面積的變化以及范圍位置等,提供菲律賓、印度尼西亞、馬來西亞等六國針對白化嚴重地區予以救助,減少破壞性捕魚的入侵,降低珊瑚礁的被損壞面積,并且,提出保護措施和保育計劃,最簡單且有效的作法就是,依據「生物多樣性公約建立「珊瑚礁保護區,菲律賓、印度尼西亞、馬來西亞等國也確實將部份珊瑚大三角的范圍劃撥出來成為「珊瑚礁保護區。
「六國保育宣言保護珊瑚礁最重要的行動是使用美國人造衛星規律的進行「監測,也即是「生物多樣性公約第7條,查明與監測條文如下:「每一締約國應盡可能并酌情,特別是為了第8條至第10條的目的;查明對保護和持久使用生物多樣性至關重要的生物多樣性組成部分,要顧及附件一所載指示性種類清單;通過抽樣調查和其它技術,監測其影響的各種方法維持并整理依照以上從事查明和監測活動所獲得的數據。⒂
人造衛星是一種有效的監測工具,可從中獲得正確的數據,可以判斷研究損害的面積和位置,盡快做出補救工作等措施,符合「合約所述「通過抽樣調查及其它技術,監測依照以上1項查明的生物多樣性組成部份,要特別注意那些需要采取緊急保護措施以及那些具有最大持久使用潛力的組成部份「查明保護和持久使用生物多樣性產生或可能產生重大不利影響的過程和活動種類的需求,但人造衛星畢竟在高空或低空通過,進行影相掃描攝影,對整體大范圍面積的珊瑚白化作用的監測和查明確有幫助,對白化面積的擴大或縮減、座落何處功能和作用無可取代,符合公約「通過抽樣調查及其它技術,監測依照以上1項查明的生物多樣性組成部份,要特別注意那些需要采取緊急保護措施以及那些具有最大持久使用潛力的組成部份。
在東南亞珊瑚礁海域有必要依國家管轄范圍劃分多個監測區域,成立監測網分別對珊瑚礁海域及其間珊瑚礁生態系生物多樣性組成的部份,進行密切的監控,尤其「對需要采取緊急保護措施的地方,做出立即的反映和應對措施⒃。
此項設計和考慮符合「生物多樣性公約第14條「影響評估和盡量減少不利影響條文內容「在互惠基礎上,就其管轄或控制范圍內對其他國家或國家管轄范圍以外地區生物多樣性可能產生嚴重不利影響的活動促進通報、信息交流和磋商,其辦法是為此鼓勵酌情訂立雙邊、區域或多邊安排,及第15條「如遇其管轄或控制下起源的危險即將或嚴重危及或損害其它國家管轄的地區內或國家管轄地區范圍以外的生物多樣性的情況,應立即將此種危險或損害通知可能受影響的國家,并采取行動預防或盡量減輕這種危險或損害。
也符合「生物多樣性公約第5條「合作,「每一締約國應盡可能并酌情直接與其它締約國或酌情通過有關國際組織為保護和持久使用生物多樣性在國家管轄范圍以外地區并就共同關心的其它事項進行合作⒄。促進做出國家緊急應變安排,以處理大自然或其它原因引起即將嚴重危及生物多樣性的活動或事件,鼓勵旨在補充這種國家努力的國際合作,并酌情在有關國家或區域經濟一體化組織同意的情況下制訂聯合應急計劃⒅。
第四節:永續發展珊瑚礁水域的經濟利用---「海洋牧場
依照聯合國海洋法公約第55條至72條提高海洋的生產能力和生產量,就必須借重沿海國的養護條件和能力,東南亞各國擁有全世界面積最廣闊,生產力最豐富的珊瑚礁水域,依目前情況看來,尚屬保護良好,因為東南亞國家的經濟發展過去幾十年來雖有進步,但并未發生結構性的大變化,因此,珊瑚礁水域的生產量屬尚可接受范圍,未受到市場過度的壓力而發生嚴重的過度生產,導致生態系完全被破壞的程度,所以,趁現在尚未進入市場巨量需求并因此帶動惡質捕撈行為,造成珊瑚礁水域全面潰敗之前,應及早結合區域合作的力量,組織一個完善的保護網,以保護東南亞這一片人間瑰寶的珊瑚礁水域能健康的存在⒆。
如何突破政治問題、社會問題,達到區域國家間的共識,組織起保護東南亞珊瑚礁水域的國際合作,能真正落實聯合國海洋法公約和生物多樣性公約及華盛頓公約的宗旨和內涵⒇,能真正養護東南亞珊瑚礁水域健康存在,且在未來發揮海洋生產基地的作用。
珊瑚礁水域是唯一能提供生物多樣性豐富存在的淺海水域,因其生態系的特性能吸引各種洄游性魚類、跨界魚種及其它高價值魚類來珊瑚礁水域覓食、繁殖,是因為珊瑚礁生態系中的魚群種類及數量特別豐富。
掌握珊瑚礁水域的這一特性,就可以進行珊瑚水域的經濟利用,成為生產海洋生物的生產單位基地,利用珊瑚礁水域自然的生態系,只要有適當的種源種苗即可進行大規模的養殖,選擇早熟型、短小體型、重量適中的高經濟魚種,進行生態系的養殖,一定時間內就可以有一定數額的生產量出現,補足市場需求的不足,就可以良性循環的遏止過漁、破壞棲地、沖擊式捕魚或毒、炸、電魚等非法捕魚行為的次數,相對的,對珊瑚礁水域或全球其它漁場的破壞就會減少許多,也提供全球各大漁場或珊瑚礁水域中其它生物、生態系有休養生息的機會。「生物多樣性公約有極大部份在于生物「遺傳資源技術的取得和轉讓,以及信息交流,技術和科學合作,以及生物技術的處理及其惠益的分配和資金的提供,財政支持和鼓勵等。
保護東南亞地區生物多樣性最豐富、也最重要的、也必需持續長久經營的珊瑚礁海域生態系的健康存在(21)。
「跨界魚種協議珊瑚礁水域國家的政府若真正落實保護海洋環境,保護、保育珊瑚礁生態系,按照「生物多樣性公約的內容,首先應依第八條「就地保護的規定,「每一締約國應盡可能并酌情,建立保護區系統或需要采取特殊措施以保護生物多樣性的地區,在東南亞地區應重點保護珊瑚礁生態系,建立全區域的珊瑚礁保護區(22)。
利用天然的珊瑚礁生態系環境自然產生的生態系食物鏈做為生產手段,不只是高經濟價值魚種如鮪魚、鰹魚、旗魚,任何適合珊瑚礁水域的高經濟價值魚種均可以同樣的方式,在實驗室中育種,養大到一定程度后,放養于用特殊漁網圈圍的珊瑚礁養殖海域中,利用自然的生態系管理方法養殖這些高經濟價值魚種。依照公約規定「管制或管理保護區內外對保護生物多樣性至關重要的生物資源,以確保這些資源得到保護和持久使用、「在保護區域的鄰接地區促進無害環境的持久發展以謀增進這些地區的保護「除其它外,通過制定和實施各項計劃或其它管理戰略,重建和恢復已退化的生態系統,促進受威脅物種的復原(23)。
生態學家、生物專家、基因學者可以創造一個生命,一個新的物種,但他們沒有能力恢復一個已經喪失生機的生態系,例如珊瑚礁生態系,就無法在實驗室中被復制出現,因為當中牽涉太多,微生物、菌類、藻類、浮游生物,而那些才是讓珊瑚礁水域生機蓬勃,魚、貝、蝦等群聚的主要原因。
有一天,東南亞各國終于有能力可以實現妥善且大規模開發珊瑚礁水域成為養殖高經濟價值魚種的「海洋牧場,但在這之前,就必須先把東南亞珊瑚礁水域環境和生態系保護良好,而首先必須運用區域合作的力量,共同推動并簽署「東南亞珊瑚礁保護協議,否則,即使有實現「海洋牧場技術到位的那一天來臨,東南亞珊瑚礁水域環境和珊瑚礁生態系早已陷于萬劫不復之地。
注釋:
⑴Rubec, P. J. 1988. The need for conservation and management of Philippine coral reefs. Environmental Biology of Fishes 23 (1-2), 141-154.。
⑵2009年,臺灣海巡署資料。東沙群島一年幾千航次的違法炸魚、毒魚事件發
⑶2006,邵廣昭,珊瑚礁等重要棲地應禁止音響驅魚、三層流刺網、電氣拖網等非法?;驔_擊式、破壞式捕魚工具捕魚法
⑷Johannes, R. E. and M. Riepen. 1995. Environmental, Economic, and Social Implications of the Live Reef Fish Trade in Asia and the Western Pacific. 82 pp.禁毒魚使用陷阱
⑸生物多樣性公約第15條。
⑹生物多樣性公約第8條。
⑺Johannes, R. E. and M. Riepen. 1995. Environmental, Economic, and Social Implications of the Live Reef Fish Trade in Asia and the Western Pacific. 82 pp.禁毒魚使用陷阱
⑻L?kkeborg, S. 1990. Reduced catch of under-sized cod (Gadus morhua) in longlining by using artificial bait. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 47: 1112-1115.
⑼胡念祖,國際漁業法體制之演進趨勢與轉變,中國水產月刊第541期,民國87年1月??缃玺~種協議
⑽Johannes, R. E. and M. Riepen. 1995. Environmental, Economic, and Social Implications of the Live Reef Fish Trade in Asia and the Western Pacific. 82 pp.禁毒魚使用陷阱
⑾Bodansky, D. 1991. Law: scientific uncertainty and the precautionary principle. Environment 33:
⑿生物多樣性公約第15條。
⒀生物多樣性公約第15條。
⒁2009.9.1,公共電視新聞,「全球1.2億人依賴珊瑚維生,今年5月,印度尼西亞、馬來西亞、菲律賓、東帝汶、所羅門、巴紐六國共同簽署珊瑚大三角宣言,世界野生基金會到本紀末指出,到本世紀末,珊瑚大三角將因全球暖化消失。
⒂生物多樣性公約第7條。
⒃生物多樣性公約第8之10條。
⒄生物多樣性公約第5條。
⒅生物多樣性公約第15條。
⒆中央研究院歐美所,宋燕輝研究員,「永續發展世界高峰會執行計劃在國際、區域、次區域、國家及地方上,被研擬出來,真正能解決漁業問題有賴區域合作,采取集體執行措施包括強制法律規定、強制性法律規范。
⒇中央研究院歐美所,宋燕輝研究員,「永續發展世界高峰會執行計劃在國際、區域、次區域、國家及地方上,被研擬出來,真正能解決漁業問題有賴區域合作,采取集體執行措施包括強制法律規定、強制性法律規范。
(21)生物多樣性公約第1條。
(22)生物多樣性公約第8條。
關鍵詞:珍稀植物;現狀調查;植物名錄;保護建議;石林縣
中圖分類號:S757.2X363 文獻標識碼:A 文章編號:1671-3168(2011)03-0057-04
Rare Plants Survey and Protection Recommendations in Shilin County
DAN Guo-li【sup】1【/sup】,YIN Lu-xi【sup】2【/sup】, LI Zhu【sup】1【/sup】, WANG Kun【sup】1【/sup】, LIU Shuang【sup】1【/sup】
(1.Ecology Branch of Yunnan Forest Inventory and Planning Institute, Kunming 650031, China
2.Beijing forestry University, Beijing 100083, China)
Abstract: Shilin County is located in karst area, harsh environment is difficulty for variety protection plants growth. Taking measures to protect rare plant species is urgent and have potential value. With methods of looking up relevant information, consulting, visiting, accessing to general and typical investigation, status of rare plants have been surveyed. Results show that there are total 24 rare plans species in Shilin County, among which 17 species are key protected plants of national lever. Protection recommendations like listing rare and endangered plants, building nature reserves and rare plant cultivation base were put forward.
Key words: rare plants status survey list of plants protection recommendations Shilin County
收稿日期:2011-03-23.
作者簡介:但國麗(1965-),女,云南賓川人,工程師.從事林業調查規劃工作.
石林縣屬典型的喀斯特地貌區,是世界自然遺產保護地,也是馳名中外的旅游景區,調查縣境內的珍稀植物,對保護喀斯特地區的生物多樣性、生態立縣以及提高旅游景區地位都具有著重要意義. 1調查目的和意義
生物物種及其基因資源是人類賴以生存和發展的重要基礎.植物物種的保護、開發和利用,對于提供人類生存和發展所需要的基本物質至關重要.尤其是要著手保護并研究已經受到嚴重威脅而又對人類有重大價值的珍貴、稀有、瀕危植物,以為人類合理利用野生植物資源創造條件.【sup】[1]【/sup】
保護生物多樣性,保護植物物種已成為人類面臨的共同課題.在維護地球的生態環境和物質循環中,植物起著極為重要的作用.物種一旦滅絕,就不可復得,人類將永遠失去利用它的可能性,而一個物種的消失又常常導致另外10~30種生物的生存危機.特別是珍稀植物,不僅稀少而珍貴,又常常生長在極端環境中,面臨著絕種的威脅,而恰恰就是這些能抵御極端環境的物種中存在著人類特別需要的遺傳物質.有時候一個基因可以影響一個國家的興衰,一個物種可以左右一個國家的經濟命脈,一個良好的生態系統不僅能改善一個地區或一個國家的生存環境,而且還可以使生產和經濟向良性循環方向發展.保護住一個物種就保護了其許多基因資源,為今后的競爭多了一分主動.因此,保護珍稀植物物種不僅具有緊迫性,且有著十分重要的潛在價值【sup】[2-3]【/sup】.
石林縣屬喀斯特地貌區域,多種保護植物生長在惡劣的環境中.近年來,石林縣掀起生態環境建設、生態美縣、創世界一流景區、打造世界旅游勝地等.在此,為公眾提供處于瀕危狀態而有待保護的具體植物種類及其特征的知識,教育公眾保護植物,充分理解“沒有植物就沒有人類”、“保護植物就是保護人類自己”的重要性與意義,號召人們共同參與珍稀瀕危植物的保護、開發和利用,為保護環境、保護物種和發展生物產業、旅游業等盡一份責任. 2瀕危物種保護級別分類
按IUCN地方瀕危標準評價,將物種保護級別分為9類,根據數目下降速度、物種總數、地理分布、群族分散程度等準則分類,最高級別是絕滅(EX) ,其次是野外絕滅(EW) ,“極?!保–R)、“瀕危”(EN)、 “易?!保╒U)、近危(NT)、無危(LC)、數據缺乏(DD)、未評估(NE).其中:“極危”(CR)、“瀕危”(EN)、 “易危”(VU)3個級別統稱“受威脅”.石林縣境內調查到的保護植物全部屬“受威脅”.同時,根據國家林業局 農業部令第4號 1999年9月9日頒布的《國家重點保護野生植物名錄》(第一批)又將其分為Ⅰ、Ⅱ級保護,具體詳見表1. 3調查方法 3.1查閱相關資料
首先通過收集二手資料,了解石林縣的地形、地貌、氣候、土壤等基本情況,并查閱以往相關的記載資料,然后從云南省有分布的國家重點保護野生植物名單中篩選出與之相適應的物種作為石林縣有可能分布的重點名單. 3.2咨詢和訪問
咨詢林業部門的專業技術人員以及當地群眾、鄉土專家,了解一些已知的保護植物信息. 3.3普遍調查與典型重點調查相結合
采用全面調查與典型調查相結合、普遍與重點
表1 石林縣珍稀植物調查名錄
Tab.1 Rare plant survey list in Shilin county
續表1 注:保護級別Ⅰ、Ⅱ指《國家重點保護野生植物名錄》國家林業局 農業部 令第4號 1999年9月9日中的國家保護Ⅰ級、Ⅱ級;其它指除國家保護級別外的珍稀植物.
調查相結合的方法.即在石林縣森林資源規劃設計調查的基礎上,在小班區劃調查的同時對各小班內的珍稀植物先作一個普遍初查,并在各小班備注欄標注有關珍稀植物分布的信息情況等.然后由植物專家帶頭的專項調查組根據各種資料、踏勘情況以及各調查小組的初查信息,采用典型線路、詳細調查等方法進行調查. 4調查結果
現狀調查結果顯示,在石林縣境內調查到國家重點保護植物和其它珍稀植物共24種,其中,屬國家重點保護的有17種(含Ⅰ級保護植物1種、Ⅱ級保護植物16種);同時,在調查過程中還發現7個種,雖不在國家重點保護植物名錄中,但確屬珍貴、稀有的植物,其中有已經匿跡達100年之久的中國苦苣苔科特有單屬植物――彌勒苣苔.彌勒苣苔一般生長在海拔2 000~2 600 m的石灰巖林內石壁上,僅分布于滇東南彌勒和石林縣,它的再次發現,對于研究云南喀斯特地區物種多樣性、中國苦苣苔科植物的起源與分化、喀斯特地區生物多樣性保護等方面都將有一定的參考價值.調查結果詳見表1. 5珍稀植物保護建議
1)深入開展對植物區系和植被的研究,編制瀕危的珍貴稀有植物名錄,研究其分布區、生物生態學、種群和群落學特性及其生境特點.在此基礎上,查明引起它們瀕危的具體原因,制定相應的保護和管理措施.
2)在不同自然地帶各生物地理范圍內,根據遺傳基因庫的要求建立自然保護區,減少人為干擾,有效保護野生植物的棲息地.
3)在植物園和苗圃引種栽培所在區域內的珍貴稀有植物.對一些比較重要的瀕臨滅絕的珍貴稀有植物,人工繁殖一定數量的個體后在原產地重新種植,以恢復其天然分布和自然繁衍.
4)對經濟價值高、需用量大的珍貴稀有植物建立栽培基地.
5)拍攝有關珍貴稀有植物的電影,出版珍貴稀有植物的宣傳畫片和畫冊,提高全民的保護意識和參與保護的積極性.
6)在法律法規的保障下,堅決打擊破壞性的天然林砍伐不法行為,對涉及國家重點保護植物的建設用地,應嚴把征占用林地手續關,對涉及國家重點保護植物的項目應采取避讓、移栽等措施.【sup】[4-6]【/sup】
參考文獻:
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關鍵詞:水蕨(Ceratopteris thalictroides);瀕危;生境特征;群落特征;西湖
中圖分類號:Q948 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2012)23-5381-03
Habitat Characteristics and Community Structure of Ceratopteris thalictroides at
West Lake in Hangzhou
DONG Yuan-huo
(College of Life Sciences, Jianghan University, Wuhan 430056, China)
Abstract: Habit characteristics and population characteristics of the endangered aquatic fern Ceratopteris thalictroides at West Lake in Hangzhou, China were surveyed using methods of sample and α-diversity index. The results showed that C. pteridoides at West Lake was found in ditch. The population area of C. pteridoides was 25~30 m2, and the frequency and coverage was 53% and 1%, respectively. It was small population, as the population size was about 15 individuals. It was found that in 2009, there were 7 plant species belonging to 5 families and 6 genera in the community, among which Leptochloa chinensis, Alternanthera philoxeroides, Cyperus microiria, and Rorippa indica were dominant species. The vegetation was called Leptochloa chinensis-Alternanthera philoxeroides Ass. α-diversity index analysis revealed that Shannon-Wiener diversity index(D), Simpson index (H′), and Evenness index (J) was 0.7330, 1.4650, and 0.9103, respectively, indicating low levels of species diversity at the C. thalictroides community. Correlation analysis indicated that there was a significant negative correlation between C. thalictroides and Cyperus microiria(r=-0.5297,P=0.0471
Key words: Ceratopteris thalictroides; endanger; habitat characteristics; population characteristic; West Lake
群落物種多樣性和分布格局一直是群落生態學研究的重點和熱點,是認識群落的組織水平和功能狀態的基礎,也是生物多樣性研究中至關重要的方面[1]。研究群落的群落結構和物種多樣性對野生生物資源的保護與持續利用有重要的指導意義[2]。水蕨(Ceratopteris thalictroides)為一年生水生或濕生的同型孢子蕨類植物,有重要的觀賞和藥用價值,在基礎研究中也有重要的作用,遍布于世界亞熱帶和熱帶各地[3,4]。在20世紀60年代前曾廣布于我國的熱帶和亞熱帶地區,現被列為國家二級重點保護野生植物[5]。中國的鄰國如越南和印度等地也將水蕨列為瀕危植物[4]。
目前,水蕨的研究主要集中在分類學、形態學、孢粉學、生態學、生殖發育和保護遺傳學上[3,4,6,7]。試驗對2009年位于杭州西湖的水蕨種群的生境特征及其群落基本結構進行了研究,以期為其保護策略的制定提供基礎資料和依據。
1 研究方法
1.1 水蕨種群和群落基本特征野外調查方法
根據水蕨標本的記錄,2009年8月對在杭州及周邊地區的水蕨分布進行了廣泛調查。用全球定位系統(GPS)測定現存水蕨所在地的經緯度。測量水蕨的種群面積、個體數量等主要參數。記錄所在地的生境特征,采集和鑒定水蕨及其主要伴生種,并記錄了各物種的相對數量。相對數量采用布朗-布朗喀(Braun-Blanquet)的多度等級劃分標準,即5(非常多),4(多),3(較多),2(較少),1(少),“+”為極少。以Cook[8]的水生植物概念劃定水生植物的范疇。采用目視法測定和記錄每種植物的投影蓋度、個體數量、頻度等。由于水蕨種群比較小,分布在淺水溝中,因此采用沿水溝延伸方向每隔1 m按1 m × 1 m的樣方共取15個樣方,研究群落的基本特征。采用優勢種原則對群叢進行命名,即以群叢優勢種的名稱作為該群叢的名稱。
1.2 物種多樣性和相關性分析
采用重要值和α-多樣性指數來分析群落的組成特征及物種多樣性。采用SAS 8.0分析軟件分析水蕨群落中主要物種的相關性。物種多樣性測度采用物種豐富度指數(R)、香農威納指數(H′)和辛普森指數(D)等進行評價。各指標的計算如下述有關公式,其中下列各式中Pi指樣方中第i個種的相對重要值,Pi=第i個種的重要值/所有種的重要值之和,S為群落中的物種數。
重要值(IV)的計算公式為:IV=(相對密度+相對頻度+相對蓋度)/3,其中相對密度=某個種的株數/所有種的總株數,相對頻度=某個種在樣方中出現的次數/所有種出現的總次數,相對蓋度=某個種的蓋度/所有種的總蓋度。
物種豐富度指數(R):R=S
辛普森指數(D)=1-ΣPi2[1]
香農威納指數(H′)=-Σ(Pi ×lnPi)[1]。
Pielou均勻度指數(J)=H′/lnS=-Σ(Pi×lnPi)/lnS[1]
2 結果與分析
2.1 杭州西湖水蕨生境及種群基本特征
水蕨種群分布在浙江省杭州市西湖龍井茶園的一人行道旁的淺水溝中,位于西湖風景區的核心區。溝深70~80 cm,微流水,水清澈,紅壤土。地理坐標為30°14′N,120°06′E。水蕨零星分布在水溝中,長勢較差,平均株高20 cm,最高25 cm,與千金子(Leptochloa chinensis)、空心蓮子草(Alternanthera philoxeroides)等雜草相伴而生。這些雜草長勢也一般。水蕨種群面積25~30 m2,植株數15株左右,多度為極少(+),頻度約為53%,蓋度僅為1%左右,為小種群。
2.2 水蕨所在群落植物組成及其重要值特點
水蕨群落面積為70~100 m2,水蕨群落的群叢名為千金子-空心蓮子草,其群叢類型為濕生類。與水蕨相伴生的物種主要有5科6屬7種。主要伴生種分別為千金子、空心蓮子草、莎草(Cyperus microiria)和印度蔊菜(Rorippa indica)等。蓋度最大的為千金子,最小的是水蕨;頻度最大的為千金子,最小的為莎草和水蕨。重要值和相對重要值最大的為千金子,最小的為水蕨,具體見表1。
2.3 群落物種多樣性特點和相關性分析
α-多樣性指數分析結果顯示,水蕨群落豐富度指數(R)、辛普森指數(D)、香農威納指數(H′)和Pielou均勻度指數(J)分別為5、0.733 0、1.465 0和0.910 3。利用SAS 8.0統計分析軟件,以15個樣方中每種植株的數目對水蕨群落主要物種之間的Person相關性進行了分析。結果表明,水蕨與莎草之間呈顯著負相關(r=-0.529 7,P =0.047 1
3 小結與討論
大規模的人類活動是造成生物多樣性以空前速度喪失的主要因素。人類在濕地或水生環境中的各種活動都會使濕地或水生環境發生變化,進而破壞原生群落,同時人類活動對生態系統多樣性的影響中,以生境或景觀的破碎最引人注目[9]。大量事實證明,對生物多樣性最大的威脅是棲息地(生境)的破壞和喪失[9]。導致棲息地喪失和破碎化主要源自大規模的農業生產、工業和商業活動以及城市化擴張等[4,9]。
此次研究的水蕨群落分布在杭州西湖茅家埠景區龍井茶園的淺水溝中,是西湖旅游區重要的組成部分。該水蕨群落物種豐富度指數(R)、辛普森指數(D)、香農威納指數(H′)分別是5、0.733 0、1.465 0,低于先前研究的一些溝渠植物群落,如荊州市西郊鄉村溝渠濕地植物群落的物種多樣性(R、D、H′分別是39、0.954、3.560)[10],也低于杭州西湖茅家埠景區自然生態景觀的水生植物物種多樣性(D、H′分別是0.896、2.897)[11]。這可能與茶農在茶園管理中定期清除雜草等生產活動以及旅游活動的影響密切相關。該水蕨種群面積為25~30 m2,約有15株,多度為極少,蓋度最小,表明該種群是小種群。小種群的種群數量少,更容易受到環境波動、災害和遺傳多樣性等隨機因素的影響,滅絕率較高。人類活動造成的小種群可能比自然形成的小種群更容易瀕危[4,9]。由于該種群受耕作和旅游雙重的影響,制約了種群的更新和恢復,加劇了該水蕨種群的瀕危。
在保護生物多樣性時,一個明智的做法是把有限的人力、物力和財力投入到最易滅絕的小種群的物種上,首先防止它們的滅絕[12]。保護生境是生物多樣性保護最有效的辦法[4,6,7,9]。因此,為了更好地保護杭州西湖的水蕨種群,建議采取以下措施:一是就地保護,將此地點設為保護點,作為生態旅游的一部分進行管理,并樹立保護標識牌,提高公眾對水蕨的認識和保護意識;二是遷地保護,將部分水蕨個體遷入到杭州植物園(30°15′N,120°16′E)進行保護。近50年來,杭州植物園引種成活了66種珍稀瀕危植物,包括一級瀕危蕨類植物中華水韭,但沒有水蕨的保護記錄[13]。由于該水蕨種群所在地與杭州植物園位于同城同區不同地點,氣候和地理條件包括土壤等生境極為相似[13],因此杭州西湖水蕨遷入該園應該容易成活,并可以得到更有利的保護。
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