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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]。
5 參考文獻
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關鍵詞:生物多樣性;物種;人類行為;喪失;環保舉措
中圖分類號:TK417+.122 文獻標識碼:A
“生物多樣性”一詞是20世紀80年代初出現于自然保護刊物上,《生物多樣性公約》第二條中對“生物多樣性”作了如下解釋:生物多樣性是指所有來源的活的生物體中的變異性,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,這包括物種內、物種之間和生態系統的多樣性。
環境污染是一種生態破壞。隨著我們對研究工作的不斷深入和系統化,人們越來越發現,當今世界正在經歷的物種大滅絕在很大程度上與全球擴散的環境污染有密切聯系。我們可以在遺傳、物種和生態系統水平上討論污染對生物多樣性的影響。
生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的環境基礎,也是當今國際環境和發展研究的熱點問題之一。中國是全球生物多樣性物種最多的國家之一,現有的生物物種約占全球十分之一,是全球生物多樣性保護的重要地區,但由于自然和人為原因使得中國的生物多樣性受到了嚴重的破壞和損失,我們應該反思,在加速經濟發展的同時,以犧牲環境為代價,對生物特種的巨大破壞所造成的深刻影響,我們要重視對保護生物多樣性的認識,加大對生物的保護力度。
1 造成生物多樣性的原因
1.1 生物自身多樣性的特性
生物多樣性是生物及其與環境形成的生態復合體以及與此相關的各種生態過程的總和,由遺傳多樣性,物種多樣性和生態系統多樣性等部分組成。遺傳基因多樣性是指生物體內決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性。物種多樣性是生物多樣性在物種上的表現形式,可分為區域物種多樣性和群落物種多樣性。生態系統多樣性是指生物圈內生境、生物群落和生態過程的多樣性。遺傳多樣性和物種多樣性是生物多樣性研究的基礎,生態系統多樣性是生物多樣性研究的重點。
1.2 人類行為的影響
影響生物多樣性因素的最主要原因是人類的生產和活動及污染排放。人口迅猛增加,生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自然狀態,環境污染,生物失去家園。由于人類對生物多樣性對人類的重要性認識不夠,同事有過多的重視經濟發展,而對生物多樣性保護意識薄弱,從而導致生態環境破壞時有發生。對生物資源開發過度,有些甚至是掠奪式開發也導致環境污染加重。
1.3 外來種的入侵
對于生態平衡和生物多樣性來講,生物的入侵畢竟是個擾亂生態平衡的過程,因為,任何地區的生態平衡和生物多樣性是經過了幾十億年演化的結果,這種平衡一旦打亂,就會失去控制而造成危害。
2 環境污染對生物多樣性的影響
2.1 遺傳生物多樣性的喪失
遺傳多樣性強調的是現有物種質的遺傳變異庫存量,它既是生物遺傳變異的歷史積累,反映了生物的進化過程,也是現有生物適應現有環境和未來未知環境的遺傳基礎。遺傳多樣性的喪失包括已有的遺傳基因庫的減小和新的遺傳變異來源的降低。遺傳變異性的喪失會導致生物對未來環境適應性的降低,從而意味著人類進一步發展所依托的生物資源的減少。污染條件下遺傳多樣性水平降低有幾種原因。在污染條件下,種群的敏感性個體消失,從而整個種群的遺傳多樣性水平降低;污染引起種群的規模減少,由于隨機的遺傳漂變,降低了種群的遺傳多樣性水平;污染引起種群數量減小,以至達到了種群的遺傳學瓶頸,即使種群最后實現了完全的適應,并恢復到原來的種群數量時,由于建立者效應,從而造成遺傳來源單一,遺傳變異性的來源也大大降低。
2.2 物種多樣性的喪失
環境污染引起物種多樣性降抵的機理一般為:污染物的直接毒害作用,阻礙生物的正常生長發育,使生物喪失生存或繁衍的能力。污染引起環境的改變,使生物喪失了生存的環境。污染物在生態系統中的富集和積累作用,使食物鏈后端的生物,難以存活或繁育。在污染引起物種多樣性喪失的研究中,除了應了解物種總的數量動態變化外,還應注意不同物種對于污染的耐性或抗性水平不同,從而在同樣的污染條件下,幸存的物種還具有一定的區系或種屬特點.一般來說,廣域分布的物種生存的機會大于分布范圍窄小的物種;草本植物生存的機會大于木本植物;生活史中對生境要求比較嚴格的物種一般難以抵抗污染環境。
2.3 生態系統多樣性的喪失
與自然系統相比,一般地,退化的生態系統種類組成變化、群落或系統結構改變,生物多樣性減少,生物生產力降低,土壤和微環境惡化,生物間相互關系改變。環境污染會影響生態系統各個層次的結構、功能和動態,進而導致生態系統退化。環境污染對生物多樣性的影響目前有兩個基本觀點: 一是由于生物對突然發生的污染在適應上可能存在很大的局限性,故生物多樣性會喪失。二是污染會改變生物原有的進化和適應模式,生物多樣性可能會向著污染主導的條件下發展,從而偏離其自然或常規軌道。環境污染會導致生物多樣性在遺傳、種群和生態系統三個層次上降低。
2.4 生態系統的雜性降低,污染導致生態系統復雜性降低主要表現為生態系統的結構趨于簡單化,食物網簡化,食物鏈不完整;生態系統的物質循環路徑減少或不暢通,能量供給渠道減少,供給程度降低,信息傳遞受阻。導致生態系統復雜性降低的原因主要表現在:一是污染直接影響物種的生存和發展,從根本上影響了生態系統的結構和功能基礎;二是污染大大降低了初級生產,從而使依托強大初級生產量才能建立起來的各級消費類群役有足夠的物質和能量支持,生態系統的結構和功能趨于簡單化。
3 我國加大對生物多樣性保護的舉措
我國積極參與全球星生物多樣性保護行動,1992年總理代表中國政府參加了在巴西召開的聯合國壞境與發展大會,并在《公約》上簽字。繼而中國政府批準了這個公約,并履行了承諾義務!分別在1994年和1997年完成了《中國多樣性保護行動計劃》和《中國生物多樣性國情報告》,并正式。為中國生物多樣性保護奠定了較好的基礎。政府的決心和措施是十分重要的。但光有政府的努力還不夠,必須全國任命一起努力,才能保護好我國的生物多樣性,實現持續的發展。
生物多樣性對人類生存和發展的貢獻是巨大的。它提供人類所有的食物和許多諸如木材、纖維、油料、橡膠等重要的工業產品。中醫藥絕大部分來自生物,它是維持人們健康的重要組成部分。人類生存與發展,歸根結底,依賴于自然界各種各樣的生物。生物多樣性是人類賴以生存的各種生命資源的匯集和未來農林業、醫藥業發展的基礎,為人類提供了食物、能源、材料等基本需求。生物多樣性為我們人類提供了衣食住行,我們才得以延續。現在生物多樣性因為人類的肆意破壞越來越難滿足我們人類的需求了,溫室效應就是越來越讓我們值得關注的問題,化工廠的肆意排放更是加劇了環境的破壞力度,正因為如此才會使溫室效應不斷的加劇惡化。
參考文獻
[1]王豐年.論生物多樣性減少的原因[J].清華大學學報(哲學社會科學版),2003-12-30.
關鍵詞:城市公共綠化自然植物群落 植物多樣性保護
Abstract: biological diversity is all the creatures-plants, animals and microbes complex, human society survival and development. Plant diversity in the city greening in plays an important role, this paper of xuzhou urban public green how to embody plant diversity are primarily discussed.
Keywords: urban public green natural plant community plant variety protection
中圖分類號:K928.73文獻標識碼:A 文章編號:
生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的基礎,植物多樣性在城市綠化中起著不可忽視的作用,而城市綠化要與植物多樣性保護和城市可持續發展有機聯系起來,積極建立保護區網絡,實施規劃和管理,建立一個人與自然和諧的生態環境。本文就徐州市的城市公共綠化如何體現植物多樣性進行了初步的探討。
一、徐州市城市公共綠化情況
徐州市市區地處暖溫帶,具有長江和黃河流域的過度性氣候特點,冬寒干燥,夏熱多雨,春秋季節常干旱少雨,地形地貌屬魯中南剝蝕低山丘陵的南延部分,土壤大部分地區為粘土和亞粘土,植物立地條件不是太好,城市綠化效果好壞大都靠人為建設、養護,并受自然土壤、氣候影響。近年來,徐州城市園林綠化事業發展很快,各屆政府把園林綠化工作,作為改善城市生態環境、改善投資環境重要大事來抓,投入大量人力、物力、財力興建公園、綠地、景點,廣植樹木、花草。但隨著徐州市城市規模的不斷擴大,人民生活消費水平不斷提高,徐州市城市公共綠化建設有待進一步加強。
二、生物多樣性保護的意義
生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的基礎。生物多樣性就是地球上所有的生物――植物、動物和微生物綜合體。所有物種都是各種生態系統的組成部分,每一物種都在維持著其所在的生態系統,同時又依賴著這一生態系統以延續其生存。不論是對一個小的生態系統而言或是全球范圍來看,這些生態過程對于所有的生物的存在、進化和持續發展都是至關重要的,因此,生物多樣性也可以說是地球上所有生物物種、各個物種所擁有的基因和由各種生物與環境相互作用形成的生態系統,以及它們的生態過程的多樣性與復雜性的概括。而在城市公共綠化中,豐富的植物多樣性是生物多樣性具體表現,植物多樣性保護也是作為城市生物多樣性保護的工作重心。植物多樣性保護和城市可持續發展有機聯系起來,積極建立保護區網絡,實施規劃和管理,才能建立一個人與自然和諧的生態環境。
三、徐州市城市公共綠化在植物多樣性保護存在問題
近年來,徐州市城市綠化建設也有意識地進行植物多樣性規劃和保護,努力實現園林植物栽培的多樣性,但徐州市城市綠化以前在植物多樣性保護方面也存在著其他城市通病問題:一是忽視植物多樣性,一味追求潮流,受廣場風、草坪風、模紋風影響,人工造景的僵條化,造成養護管理難度大、費用高;二是城市綠化樹種較單一,鄉土樹種應用較少,大量引進國外的草種、樹種、花卉等植物,盲目換大樹、栽名樹,很難形成生物多樣性和穩定的生態系統;三是一部分開山、填河、填溝、填湖、大搞開發建設活動,也破壞了自然植物群落、生態群落。
四、保護徐州市城市公共綠化植物多樣性的措施建議
1.提高認識 積極宣傳:生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的基礎,對于維護生態安全和生態平衡、改善人民生活環境具有重要意義。首先是各級政府要從上到下認識到植物多樣性保護的重要意義,其次園林、規劃、農業、林業等部門的規劃設計、施工、管理人員,必須牢牢樹立植物多樣性保護觀念,在規劃設計、施工、管理中有意識地進行植物多樣性保護,特別是園林規劃設計人員要做好領導的參謀,從最基礎的地方抓起。另外各級政府應加大宣傳力量,讓植物多樣性保護深入人心,通過大搞城市綠化建設,改善人民生活環境,讓市民得到實惠。
2. 加強規劃,適地適樹:根據徐州本地區實際,認真調查,制定和實施植物多樣性計劃,把樹種栽在適合的生境條件下,適地適樹,根據因地制宜的原則選用樹種。又要以科學的態度,慎重地運作,以減少失誤和取得實效。依據政府立法,保留天然森林和自然景觀,同時大力營造片林,強調鄉土樹種的選擇及其合理配置,是今后城鎮樹種規劃的方向。在政府園林部門指導下,引種、繁殖并培育露地觀賞植物優良新品種豐富城市綠化樹種,增加城市公共綠化樹種的生物多樣性,設計人員要因地制宜地進行規劃設計,以本地種類為主,進行喬、灌、草、藤適當的空間搭配,以吸引能適應城市生態環境的動物棲息其中。
3.認真實施,恢復和重建生態系統:當今的城市大都不只是一個狹小的繁華商業城區,它的四周常常是廣闊的鄉村環境,在綠化時需要考慮所在地不同生態系統的特點,達到現代城市景觀與自然景觀共存的目標,為植物多樣性保護和持續利用創造適當的條件。徐州城市公共綠化要與生物區域規劃結合起來,要建立自然保護區網絡,通過生物區域規劃和管理,發揮一個保護區帶動周邊一個區域,保護好天然林生態系統,促進次生生態系統的恢復和重建。
4.突出重點,由易而難,逐步進行:在保護鄉土植物、樹種的同時,要精心設計使其具有本地的風格和特色,選擇徐州本地特有、珍貴和有發展前景的植物,與具有民族風格或地方特色的建筑和景物合理配置。并選擇更多發展前景的珍貴、特有和常綠植物開展實驗和推廣,例如珙桐、杜英、七葉樹、連香樹、鵝掌楸、杜仲、玉蘭、木蘭、女貞、石楠、繡線菊、八仙花、猥實、南天竹、梔子、六月雪、忍冬、杜鵑、海桐、冬青、衛矛、胡枝子、金縷梅等。
5、有條件的允許城市及邊緣有“荒蕪”場地存在:隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的普遍提高,我們有能力大搞城市、鄉鎮、農村公共園林綠化建設,大搞生活環境的綜合治理,但同時我們的城市、鄉鎮、農村等用地中,“無人過問”的地方越來越少,路多了,湖少了,溝平了,廢地也利用了,科技進步種田現代化了,各種農藥、除草劑用得多了,造成一些動物、植物(雜草)、微生物無“落腳之地”了,可正是它們構成了生物及植物多樣性。所以一方面在劃定自然保護區、生物多樣性保護區的同時,有條件的允許城市及邊緣、農村中有“荒蕪”場地存在,形成一個小的自然生物群落,給一些植物有一個自由自在生長的空間、場所,哪怕是一個生長周期,讓更多的動物、鳥類回歸大自然。
【Abstract】Paper introduces the construction technology and the development research situation of “the information management system research of biological diversity based on webGIS in Yellow river delta wet land” .This software system has the functions such as browsing the remote information distribution of delta biological, statistical analysis, information services and so on. The advantage of convenient operation, strong applicability and widely application have higher value for strengthening the network management and scientific decision of delta biological diversity information.
【關鍵詞】WebGIS;黃河三角洲;濕地;生物多樣性;信息管理系統
【Keywords】WebGIS; Yellow river delta; biological diversity; information management system
【中圖分類號】TP79 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)03-0053-02
1 概述
濕地生態系統是目前自然界生物多樣性最豐富的生態系統[1-3],也是人類最重要的生存環境之一。然而由于全球變暖、人口劇增以及不合理開發,濕地正面臨著前所未有的干擾和威脅,濕地保護迫在眉睫[4]。
黃河三角洲濕地是世界少有的河口濕地生態系統,位于山東省東北部的渤海之濱。在氣候變化、海岸侵蝕、風暴潮、入海河流斷流、外來物種入侵等自然因素以及圍墾、城市港口建設、海洋油氣資源開采等人為因素的雙重作用下,生物的生存環境發生巨大改變,生物資源不斷減少,生物多樣性面臨極大的威脅[5-7]。因此,為了更好地保護濕地資源,就必須深入了解導致濕地生物多樣性下降的原因,并積極探尋高效科學的保護措施。
國外很早就開展3S技術在濕地保護中的應用,國內目前也逐漸開展相關研究,張桂芹等[8]開展了基于3S的濟南濕地資源調查及碳匯功能研究,姚慧敏等[9]利用RS和GIS技術對山東省鹽堿類濕地資源進行了調查研究。
本研究應用WebGIS和數據庫技術對黃河三角洲濕地生物的發生、分布等數據進行分析,可實現對濕地生物多樣性的監測、管理和相關預防方法及防治技術的關聯查詢,并實時進行信息,為政府部門進行濕地生物多樣性保護提供決策依據。
2 系統設計
黃河三角洲濕地生物多樣性信息管理系統是基于Window系統環境下開發的,使用C#,WEBGIS編程語言,使用Microsoft Visual Studio 2008作為開發工具,Oracle作為數據存儲介質,基于B/S模式開發,選用面向對象開發方法,采用三層架構設計技術,將系統抽象成界面層、業務邏輯層、數據訪問層。構建黃河三角洲濕地生物多樣性信息數據庫,實現對濕地生物的實時管理、查詢和等功能。
3 系統功能與實現
黃河三角洲濕地生物多樣性信息管理系統主要包括下列六個子系統十八個模塊:信息接收子系統、生物名錄管理子系統、遙感影像管理子系統、分析與評價子系統、我的信息管理子系統和字典維護子系統。
3.1 生物信息查詢
生物信息查詢功能模塊包含著植物、野生動物、外來入侵生物、瀕危和特有物種數據庫等信息。通過對生物信息錄入、整理和分析(見圖1),并根據濕地生物多樣性保護管理工作的實際需要,實現了生物信息的查詢、遙感定位等功能。信息錄入時按照數據表結構進行規范化填寫,通過數據庫直接導入,后臺管理十分便捷。
3.2 遙感影像管理
基于黃河三角洲生物空間數據的采集(見圖2),主要提供用戶對濕地內各種植物、水鳥等的發生分布情況的地圖顯示,實現實時觀測。實現生物發生世代、分布區域、種群消長規律在數據庫中的呈現和輸出等,并對數據進行模擬分析并預測預報,同時可以利用遙感影像對黃河三角洲外來入侵生物進行動態監測。
3.3 生物多樣性分析與評價
根據生物類別動態提取生物評價指標信息,實現了對黃河三角洲濕地生物多樣性的動態評價(見圖3)。
3.4 系統管理
系統設置了管理員權限和一般使用者權限,管理員負責整個數據庫的維護和管理,可對系統具有完全管理權限,一般使用者根據需要對各數據庫進行查詢、補充和完善。
此外,根據各類生物數據信息呈現的不同,系統設置了各級用戶可以對權限內的各類數據進行查詢、錄入、修改、刪除等編輯功能,這使整個數據庫系統的維護更加便捷和實
用。
4 討論
本研究建立了黃河三角洲濕地動物、植物、瀕危物種、外來入侵生物的空間和屬性數據庫,提供濕地生物多樣性的基礎資料的實時更新和查詢,將3S技術與濕地生物多樣性信息結合,建立黃河三角洲濕地生物多樣性保護信息化平臺,實現對濕地生物多樣性的實時監測和精細化管理。
同時,本研究將為山東省濕地生物多樣性保護和管理專業化、信息化技術平臺的建立提供技術支持,管理部門、相關科研事業單位網絡用戶可通過賬戶密碼登錄系統,實現資源共享。
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中國具有豐富和獨特的生物多樣性(表1-7),它有如下特點:
(1)物種豐富。中國有高等植物3萬余種,其中在全世界裸子植物15科850種中,中國就有10科,約250種,是世界上裸上植物最多的國家。中國有脊椎動物6347種,占世界種數近14%。
(2)特有屬、種繁多。高等植物有種最多,約17300種,占中國高等植物總種數的57%以上。6347種脊椎動物中,特有種667種,占10.5%。
(3)區系起源古老。由于中生代末中國大部分地區已上升為陸地,第四紀冰期又未遭受大陸冰川的影響,許多地區都不同程度保留了白堊紀、第三紀的古老殘遺部分。如松杉類世界現存7個科中,中國有6個科。動物中大熊貓、白鰭豚、揚子鱷等都是古老孑遺物種。
JOURNALOFLISHUITEACHERSCOLLEGE2001年4月Apr.2001
生態示范區的生物多樣性保護
朱圣潮
(麗水師范專科學校化學系,浙江麗水,323000)
X
摘要:闡述了麗水生態示范區的生物多樣性特點及生物多樣性保護現狀和建議。
關鍵詞:生物多樣性;生態示范區;自然保護區中圖分類號:X176 文獻標識碼:A
文章編號:1008-6749(2001)02-0048-03
生物多樣性(biodiversity)是指/生命有機體及其賴以生存的生態綜合體的多樣化(variety)和變異性(variability)0(U#S#OfficeofTechologyAssessment,1987),或指/生命形式的多樣化,各種生命形式之間及其與環境之間的多種相互作用,以及各種生物群落、生態系統及其生境與生態過程的復雜性。0[1]一般可從3個層次去描述,即遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統與景觀多樣性。遺傳多樣性是指存在于生物個體內、單個物種內以及物種之間的基因多樣性。任何一個特定的個體和物種都保持著大量的遺傳類型。不同物種,其遺傳多樣性的豐富程度存在著很大差異。例如,細菌的基因數約1000個左右,某些真菌約達到10000個,而高等植物則可達40萬個以上,一個物種通常由許多具有非常豐富的遺傳變異的種群個體組成,從而使其具有大量的基因型。麗水山區具有極為豐富的物種,遺傳多樣性也很為豐富。物種多樣性是指多種多樣的生物類型及種類,強調物種的變異性,物種多樣性代表著物種演化的空間范圍和對特定環境的生態適應性,是進化機制的最主要產物,作為全國第四個生態示范區的麗水,生物種類極為豐富,已知有苔蘚植物58科132屬295種、蕨類植物41科88屬365種、種子植物165科852屬2572種、昆蟲20目199科2094種、魚綱動物10目21
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科100種、兩棲動物2目7科35種、爬行動物3目
11科54種、鳥類動物15目48科259種、哺乳動物8目23科57種、大型真菌800多種,是浙江省物種多樣性最高的地區。生態系統多樣性是指生態系統中生境類型、生物群落和生態過程的豐富程度。生態系統由植物群落、動物群落、微生物群落及其環境所組成,麗水生態示范區內生態系統較為復雜,可分為森林生態系統、農田生態系統、濕地生
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態系統和淡水生態系統。森林生態系統的植被組成以亞熱帶常綠闊葉林為主,兼有針葉林、針闊混交林、常綠闊葉混交林、落葉林、山地矮林、山地
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灌叢、草叢和竹林等。濕地生態系統雖僅慶元、青田小面積分布,但其所起作用不可低估,淡水生態系統又由水庫、池塘、山溪、甌江等構成,是生態示范區內不可忽視的成員。景觀多樣性,是指景觀與環境和植被動態相聯系的景觀斑塊的空間分布特征,它實際上包括了所有其它層次上的多樣性。
生物多樣性盡管有的已為人類所利用,但絕大多數生物資源的潛在價值至今未被人們所發現,豐富的物種資源對人類來說無疑是一筆巨大的自然
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財富。近兩個世紀來,由于科技的發展、人口
的劇增,對資源的不合理的開發活動和環境污染及生態環境破壞,對各種生態系統及生物產生了極大的沖擊。森林遭到嚴重破壞,每年有15km2的森
收稿日期:2000-12-22
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第2期 朱圣潮:生態示范區的生物多樣性保護林消失,世界森林覆蓋率已從原先的66.7%降到目前的22%,生物物種最豐富的熱帶雨林遭到大量砍伐,使這些物種賴以生存的環境被破壞,據估計在未來30年中,全世界將有5%~15%的物種將會消失,也就是說每年可能失去1.5~5萬個物種,或者說,在短短1天時間里,地球上有40~150個物種銷聲匿跡。幾年以前,據世界自然保護聯盟(IUCN)估計,在全世界已知的約25萬種高等植物中有2萬~2.5萬(即相當于占總數的8%~10%)物種處于嚴重受威脅狀態,并估計到2000年末,將有可能增加到6萬種,一個物種一旦消失,人類將永遠喪失這種對后代可能是非常寶貴的生物資源。
建立國家級生態示范區對麗水市來說既是機遇又是挑戰。在全省城市化建設、經濟大發展的形勢下,生物多樣性的保護能否有效實行,能否給浙江人民、給全人類保留下最為珍貴的生物物種資源和生態系統資源。這是建立生態示范區過程中必然應當考慮的問題。就目前而言,生物多樣性的保護一般可分就地保護和遷地保護,遷地保護要涉及基因庫建立或植物園、動物園的建立,對人力、財力、物力等方面的要求較高,顯然麗水市在這方面的工作尚屬空白,若在生態總體規劃中能夠選擇一個合適的場址進行物種資源的引種、馴化,結合城市化進程的開展,集旅游、觀光、科普宣教、科學研究等功能,一定會取得意想不到的效果。整個麗水市目前只停留在個別自然保護區對少數稀有瀕危植物物種的引種栽培上,如百山祖冷杉(Abiesbeshanzuensis)、竹節人參(Panaxjaponicus)、白豆杉(Pseudotaxuschienii)等。而現在較普遍采用的是就地保護法,當然,就地保護是生物多樣性保護最有效的措施,也是生物多樣性保護行動的核心。就地保護就是以各種類型的自然保護區包括風景名勝區的方式將有價值的自然生態系統和野生生物生境保護起來,以保護生態系統內生物繁衍與進化,維持生態系統內的物質循環和能量流動。目前,生態示范區內已有國家級自然保護區3個)))鳳陽山、百山祖、九龍山;擬建中的省級自然保護區2個)))松陽箬寮土見、縉云大洋山;國家級風景名勝區1個)))仙都。仙都等風景名勝區以保護自[1]
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位。鳳陽山自然保護區占地7萬畝(絕對保護區1.2萬畝,相對保護區5.8萬畝)。百山祖自然保護區占地2萬畝已與鳳陽山保護區連成一體,成為浙江省最大的自然保護區。其保護的對象主要有三:首先是保護古老、稀有珍貴樹種,如白豆杉、天女木蘭、華東黃杉、銀鐘樹、鵝掌楸、南方鐵杉、福建柏、鐘萼木、香果樹、蛛網萼、短萼黃連、天麻、竹節人參、八角蓮、百山祖冷杉等。其次是保護中亞熱帶典型森林植被類型)))常綠闊葉林、馬尾松林、竹林、混交林、中山矮林、山地草甸灌叢,百山祖大洋林區的濕地,該森林植被的垂直地帶性反映了北半球亞熱帶區域的緯向地帶性特征,該濕地也是生態示范區內為數不多的幾個濕地之一。再次是保護珍稀動物,如華南虎(1999年百山祖首次發現華南虎蹤跡,引起各方關注)、黃腹角雉、金錢豹、云豹、獼猴、穿山甲、蘇門羚、大靈貓、小靈貓、娃娃魚、角怪、白鷴、紅嘴藍雀等。九龍山自然保護區面積為3萬畝(絕對保護區1.5萬畝,相對保護區1.5萬畝),主要保護對象是森林資源及其生態環境和珍稀動植物資源,其中植物資源如:鐘萼木、連香樹、福建柏、香果樹、鵝掌楸、白豆杉、蛛網萼、長葉榧、短萼黃連、八角蓮、天麻、銀鐘樹、黃山木蘭、凹葉厚樸、閩楠、黃蘗、紫莖、銀鵲樹、南方鐵杉、長序榆、九龍榧、興山榆、毛紅椿、川鄂山茱萸、江西杜鵑、野香椿、鐘旭蘭、山珊瑚、無葉蓮、銀杏、蘇鐵及古老的杜鵑林。動物資源如黃腹角雉、環頸雉、金錢豹、云豹、短尾猴、穿山甲、毛冠鹿、獐、黃麂、黑麂、白鷴、大靈貓、小靈貓、蘇門羚、青羊、娃娃魚、角怪、相思鳥、水獺、青鼬、獾、原貓、金貓、虎、黑熊等。松陽縣箬寮土見天然林保存較好,其中有珍稀植物樂東擬單性木蘭、短萼黃連、百日青、南方紅豆杉、厚樸、鵝掌楸、白豆杉、穗花杉、香果樹、長序榆等。官山嶺的杜鵑林可以認為是浙江省內面積最大,林相最為整齊的。縉云大洋山則分布有香果樹、福建柏、白豆杉、長葉榧、浙江七子花、鐘萼木、南方鐵杉、銀鐘花、紫莖、黃山木蘭、凹葉厚樸、浙江樟、樂東擬單性木蘭、黃山花楸、短萼黃連、獨蒜蘭、野大豆等國家重點保護植物。我認為在充分考慮保護上述國家珍稀瀕危物種的同時,作為一個生態示范區,對生物物種的保護還應參照以下3個標準:(1)特色性。,
50麗水師范專科學校學報 2001年
除了重點加強自然保護區生物多樣性保護外,生態示范區的生態規劃也應更加科學化。在城市化發展的同時,始終堅持應把如何保護和有效提高生物多樣性作為重要原則,強調生態規劃的目標與城鄉總體規劃目標的一致性,追求社會、經濟和生態環境的整體最佳效益。堅持趨適開拓,以環境容量、自然資源承載能力和生態適宜度為依據,尋求最佳的區域或城鄉生態位,不斷開拓和占領空余生態位,以充分發揮生態系統的潛力,促進生態建設。在可能的情況下,生態示范區可建立植物園、植物資源引種栽培基礎和動物園,使一些珍稀物種能理直接的得到人為保護,并積極發揮本地基礎研究力量較強的優勢,進行有關生物多樣性方面的科學研究,加強科普宣傳教育力度和有關法律政策的宣傳,使生態示范區的生物多樣性保護能夠切實有效的進行。
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我們知道生物多樣性是大自然的安排,自然因素的破壞是進化的結果,人為的破壞會改變自然的安排,給我們的生存帶來危機。作物品種多樣性是一種資源,有著重要的價值,人類的衣食住行均離不開它,一旦失去生物多樣性,人類生存的基礎可能就會造成破壞。農作物的多樣性為我們提供了生存的機會,我們人類所需的食物、藥物及多種工業原材料均來自于這種多樣性,多樣性的維持有助于我們獲取食物,會豐富我們的營養,提高我們生活的質量。一旦這種多樣性減少甚至喪失,我們遭受的首要危機就是糧食危機。聯合國糧農組織不斷發出警告,現在人類生存所依賴的食物越來越集中于少數幾種,一旦遇到氣候變化或地質變化就可能會減產,而其他的作物我們已很少種植,甚至已經沒有種植了,若干年后人類的食物必然匱乏。聯合國生物多樣性項目組專家也斷言,作物多樣性的減少除了引發糧食危機外,可能還會引發其他危機,如導致藥物原材料、工業材料的減少,嚴重的則會引發疾病無藥醫治的局面;人類的食物過于集中幾種食物,導致人類飲食出現均質化的傾向,可能助長非傳染性疾病如糖尿病和心臟疾病等的患病率。農作物的多樣性在保持土壤、水資源品質及氣候調節上也發揮著重要作用。黃河流域是中華民族的發祥地,曾經物種豐富、土地肥沃,但是由于長期戰亂與過度開發,現在這里的生物多樣性已基本喪失,土地貧瘠,土地荒漠化嚴重。作物多樣性對于大氣成分調節、地球溫度等方面也有重要的作用。現在我們所知的地球大氣層中的氧氣含量為21%,是千萬年來植物光合作用的結果,如果作物多樣性還像今天一樣在減少,有科學家預測,大氣層中的氧氣總有一天會由于氧化反應而消耗殆盡。今天地球上的生態環境日益惡化,作物多樣性的減少,還可能會影響生物鏈,最終會導致某一區域生態系統的崩潰。因此,我們需要認真對待作物多樣性的存在,一個物種一旦滅絕,便永遠難以再生。尤其是現在的一些瀕危作物種類,如果消失了,我們將失去寶貴的生物資源,對于子孫后代、對于社會發展都是巨大的損失。
2農作物多樣性減少的原因
從全球范圍來看,農作物的多樣性在減少,已是不爭的事實。我們需要探尋其原因,才能夠尋找到保護良策。從整體上來看,導致農作物多樣性減少大致有兩個方面的原因,一是自然因素,二是人為因素。自然因素是一種自然選擇的結果,生物個體在自然選擇中既能保持親本的遺傳性,也可能會出現變異,在變異中如果能夠勝出,有利變異才可以將遺傳信息延續下去,有利變異在日積月累的過程中,慢慢適應了新的生存環境,就會產生新的生物類型,也會形成多樣化的生物樣態。生物如果出現了不利變異的基因將會被淘汰,直到生存環境改變而消失。當然自然選擇過程緩慢,只有在長時間內才能看出影響。另外,氣候的變化、地質條件的改變、降雨量的減少或增多都可能會導致生物多樣性的減少。人為因素是導致農作物多樣性減少的直接原因。生物科技與農業機械化的發展使得農作物產量不斷提高,雖然滿足了人類的需求,但在一定程度上也限制了作物多樣化的發展。比如,美國已經放棄了傳統農業及耕作技術,大規模發展基因作物及產業化經營,其作物品種正在不斷減少,多樣性在喪失,有95%的蔬菜品種已經沒有在美國出現過。人類活動對作物多樣性的減少負有直接責任,具體表現在:第一,作物品種改良、外來品種的引進或遺傳物質的雜交,在一定程度上豐富了作物的多樣性,但是也使得作物類型簡單化,可能會導致一些傳統品種的喪失。比如,在印尼,過去20年來,已經有1000多個水稻品種喪失,現在75%的水稻來自單一母體,導致了水稻遺傳基因的喪失。第二,大規模的產業化生產,導致了農戶對經濟效益的追求,這必然會出現單一品種獨大的局面,而忽視來對其他品種到培育與種植。第三,生態環境的惡化,長期以來人類的開發,過度的開墾、放牧,不合理的開采,土壤污染及水質污染等,導致了作物品種的減少或沒絕。第四,城市化的發展,大型工程的建立,侵占了大量土地,需要在一些特定地域和氣候條件下生長的農作物可能會消失。
3農作物多樣性的保護對策
農作物多樣性的減少已經危及到人類社會的生存和發展,農作物多樣性的保護與恢復已經成為世界各國共同面對的任務。首先,應用現代科技,促進傳統農業發展。現代農業與傳統農業并不對立,農業的發展與生物多樣性的保護也不矛盾,現代科技可以用來提高農業的產量,也可以用來保護生物多樣性資源,以滿足人類生存的多種需求。任何地域均有自己的環境特點,沒有一個農作物品種能夠適應所有區域,在一個地域一般有一個或幾個優勢農作物本地品種,這是傳統農業發展的根本希望所在,本地物種是在長期耕作中形成的,不能輕易放棄。當然,優質高產的農作物品種也需要培育種植,需要用現代科技來改造或是培育新的作物品種。現代科技雖然改變了人類的耕作方式,比如化肥農藥的大量使用,但是不能廢棄傳統的施肥與病蟲害防治方法,需要從農田整體生態系統上保持高產品種與本地品種的平衡,需要保持農作物與其他作物的協調。唯有這樣,才能保持農作物多樣性的持續與傳統農業的發展。其次,加強基本農田和農家保護。農作物多樣性的存在依賴于豐富的、多樣化的生態環境。加強基本農田保護,就是要恢復退化的農田生態,恢復農作物多樣性生存的環境。可以運用必要的法律、行政或經濟手段,強化對基本農業耕地的恢復與管理,防止耕地流失,防止耕地土壤肥力的下降。綜合運用生態學原理,強化農田區域內生態系統建設,可以將農田基本布局、水利設施、水資源和其他的林木、草地資源相結合,形成合理的獨立的生態系統。在該系統內農作物與其他作物、生物形成合理配置,構建一個生物多樣性的農田格局。如果說農田保護是一種宏觀格局的農業保護,那么農家保護就是農民在農業生產過程中的微觀保護,是農民在種植生產與管理中進行的就地保護。
關鍵詞:城市綠地;生物多樣性;華東
一、城市綠地含義與內容
所謂城市綠地就是以自然植被和人工植被為主要存在形態的城市用地。它既包括城市建設用地范圍內用于綠化的土地,也包括城市建設用地范圍之外對城市生態、景觀和居民休閑生活具有積極作用、綠化環境較好的區域。它包括各類公園綠地、附屬綠地,生產綠地、防護綠地及其他包括風景名勝區、水源保護區、郊野公園、森林公園、自然保護區、風景林地、城市綠化隔離帶、野生動植物園、濕地等對城市生態環境及景觀有直接影響的綠地。城市綠地不僅可以起到改善城市生態、保護環境,而且能為居民提供游憩場地和美化景觀等功能作用。
二、當前城市綠地生物多樣性建設現狀與存在的問題
1、在中國城市道路綠地建設過程中普遍存在園林綠化樹種種類較少的現象。特別是中小城市的綠地建設過程中缺乏系統考慮,整體性、特色性、序列性不夠。如老城區道路多為一塊板,無分車綠帶,行道樹間距過大,綠地率普遍偏低。沿街建筑與道路過于接近,缺少綠化過渡空間。行道樹種類單一,使得遮蔭效果、沿路景觀較差,沒有形成有層次的“一路一景”的綠化景觀效果。據筆者了解,華東地區很多城市分布植物種類少,常用園林綠化樹種一般不超過70種,且品種比較單一。
2、如今在大力提倡豐富生物多樣性的時候,卻存在著在城市綠地中,采甩差不多的植物品種;植物在某一區域范圍內品種數量上雖然豐富。但卻缺乏自生的特色,造成相似的種群或群落:本地植物物種的保護、發掘與應用上較少。不管是在居住區公園、街旁綠地還是風景區綠地、道路綠地,設計中未能借鑒利用當地自然景觀特點,創建特色景觀類型。在一個優化的城市生態系統不僅要求各子系統相互協調,以求內耗量小,還要求系統功能多樣性以提高其穩定性。作為城市綠地,應保持城市景觀的異質性,不同區域,不同地形要形成各自特色種群或群落,最大程度的豐富城市的生物多樣性。譬如說南京的“春牛首,秋棲霞”,在不同季節可以欣賞到不同的景觀。還有奠愁湖海棠園有特色的景園等。
3、為了豐富城市景觀,加速城市綠地的綠量,不少地方通過各種途徑獲取大喬木。早在幾年前,上海等地就己實施“大樹引入城市廠工程,確實在城市中起到非常顯著作用。由于利益的驅動,“大樹引入城市”如今已經發展到許多地方的農民上山挖大樹、野生樹.通過個體苗木經營者導入到城市,這一切雖然在短時間內創造了大量的經濟效益和社會效益,但是代價確實昂貴的。首先,大規格的樹,移植成本高,恢復生長慢,成活率低;其次,森林是一個整體性很強的群落,大規格的樹木是這些群落的骨架,挖走骨干樹種,勢必對周邊的環境產生連鎖反應,嚴重時會導致泥石流等自然災害:再者,大樹移植前要保證成活,必做強行修剪,不僅影響原有的自然形態,而且會綠量減少。同時,由于樹木嚴重受傷,即使其成活了,但由于生長緩慢,造成資源的浪費。其實,從嚴格的意義上來說所謂的“大樹”應該是苗同培育的,經過移植,根系發育良好的大規格苗木.或者是在特殊情況下,如道路改、擴建、單位綠地調整或過密植物群落中抽稀所產生的移植樹苗。
4、在許多城市綠地營建過程中,適應當地環境條件的植物群落類型的綠地甚少,而且不乏許多從南方引種的許多常綠樹種,形成了極為流行“南樹北上萬的現象。南樹雖然現今通過引種馴化,豐富了當地的品種,但是不注重當地氣候因子的影響,會對植物景觀產生負面效應。如南京河西區奧體中心附近的某居住小區的會館前,沿著河道種植了許多伊拉克蜜棗。雖然格外新穎,但到了冬季都要在樹的要用草繩等防寒措施使其安全御寒,如保護不力,有的甚至死掉.不僅增加了養護的難度,而且失去了觀賞價值。
三、完善城市綠地生物多樣性的對策
1、豐富生物多樣性,適時引入適當物種,
在城市綠地中,應采用多種植物,努力增加鄉土植物的數量和品種,用多種栽植方式,形成多樣化的穩定的植物群落。以科學的方法和形式,將各種樹木花草、地被等妥善地組合起來,廣泛運用在森林、綠地公園、廣場和行道樹等地,這樣也容易形成完整的生物鏈。城鎮區域作為以人工構筑占主體的灰色斑塊,其中的綠色鑲嵌體由于受城市建設千擾作用較大,生物多樣性程度普遍較低。建設中應逐步改善和提高城市生物物種水平,恢復和培育城市的生物多樣性,在綠地規劃建設中將生物多樣性的保護作為一項必不可少的衡量指標,來加強對城市生物多樣性建設實施的管理和監督。在綠地營建過程中,以暖溫帶植物作為城市園林綠化的植物選材的主體,同時,結合特殊的地理資源優勢,可以適當引入部分亞熱帶樹種,努力培育適應當地環境條件的植物群落類型,并確保城區園林綠化樹種的數量及各類園林綠化樹種的合理比例。建立景觀生態綠色廊道,增強不同景觀板塊間的連通性,以利于物種和基因的交流,減少生境破碎化對生物多樣性保護的不利影響,增加人工生態系統與自然生態系統間的生態聯系。
2、加強對生物群落多樣性的保護培育工作。
深入調查當地生物群落結構類型,增加城市綠地系統中植物群落生物多樣性的規劃。根據不同樹種的生態特性,充分利用變化的時間和垂直空間生態位,建立物種豐富、結構合理、季相變化豐富的植物群落。其次對廣泛搜集的品種資源進行分類、整理、記載、鑒別,在良種母本園中建立新品種示范區,把良種母本園建成以自然式規劃布置為主體,既考慮景觀效果,又照顧生產需求的植物品種園。植物品種全部采用經過選擇特色品種、新優品種、珍稀品種,為教學、科學研究、科學普及、生產提供示范和服務。園中植物配置可采用自然布局,提高觀賞效果。沿主干道栽植色彩艷麗、花形優美的植物,對單株觀賞效果不突出的種類,則在距道路較遠的綠地中片植,在布置數量上,有目的地將在生產上有發展前景的品種,大量種植在較顯著的位置,為生產提供母本資源。不斷引進新品種,不斷開展雜交育種和選優工作,使良種母本園植物資源不斷豐富,真正成為名、優、新品種的專類園。再者要加強對植物群落自然演替更新等生態過程的研究和分析,了解當地群落系統自然演替的潛在規律,并以此為依據進行科學合理的植物群落配置。保護和恢復各種生態系統的自然組合。
關鍵詞:評價,學生發展
一 問題的提出
《生物多樣性及其保護》一節是我的轉正公開課,從教材的分析來看,本課的內容多,但相對比較簡單,與之相關的素材和資料易通過各種途徑獲得,因此教師對教材內容把握的彈性較大。但在備課的過程中,一些問題引起了我的思考:新的教學改革,要求教師改變以往一講到底的做法,對知識的獲得,要變學生的被動接受為主動獲取,如何在教學中充分體現學生的主體地位,這是一個值得深思的問題。
在商量怎樣上這節公開課時,同事的建議給了我很大的啟發:“這節課的內容雖多,但難點少,部分內容可以嘗試讓學生來講。”——讓學生參與到教學中來?這確實是比較新穎的一種教學模式。伴隨著新課程標準的落實和新課程的普及,課堂教學已經發生了巨大的變化:自主、合作和探究已經成為課堂教學活動的主要形式,課堂教學目標已經從過去的知識立意轉向能力培養。
然而,讓學生參與到課堂教學中來,那么,評價學生的活動也就成了這節課的關鍵,在教學中如何通過積極有效的評價手段,促進學生潛能和個性的發揮,培養學生的創新意識和創造力,從而促進學生能力的發展,進而提高教學質量?
二 策略的選擇和問題的解決
讓學生參與到教學中來,在評價上必須解決三個問題:1、評價的內容是什么;2、如何評價的問題;3、評價的效果如何。
1.評價的內容是什么?
評價的目的既然是促進學生能力的發展,那么,評價的內容就應該多元化:既有知識方面的,也有能力和情感方面的評價;既要關注共性,也要注重學生個性的發揮,倡導學生用不同的方法去學習和表現對知識的理解,使每一位學生都有展示自己才華的機會。
基于此,在評價的內容上,筆者主要關注以下幾點:1、學生的介紹是否有重點?2、介紹的內容是否出現科學性錯誤?3、介紹的內容是否在原有內容上有所拓展?4、學生材料組織的形式和介紹語言的表達有何特色?
從上述評價的內容來看,前三項是對知識的評價,最后一項則是關注學生的獨特個性,是對學生創新能力的賞識性評價。
2.如何評價的問題
我在構思本節課的評價方式時,嘗試把賞識評價引入到課堂教學中來。即學會欣賞每一位學生,及時對每位學生的積極表現做出恰當的賞識性評價,贊賞每一位學生的獨特之處,贊賞每一個學生所付出的努力和熱情,贊賞每一位學生對教科書的質疑和超越。在評價的方式上采取教師評價和學生評價(自評和他評)結合起來的辦法,使學生通過評價和被評價,有所思,有所得。
3.如何對評價進行評價(評價的效果)
課堂教學中的即時評價是否有效,要看評價能否激發和保持學生的學習動機,能否有效地引導學生進行自主學習并使學生保持和強化這種積極的學習狀態。
為了了解這堂課是否達到了上述目的,課后,我請所教班級的學生談談對這節課的感受和體會,同時也積極聽取了科組老師對本堂課的評價,根據學生和其他聽課老師反饋回來的信息對本節課的評價進行了自我反思和再評價。
三 教學實踐與教學效果分析
我將整節課的教學流程設計為三個環節:明確概念——介紹、評議——討論、總結。
“明確概念”。教師結合前面學過的知識加以點撥,使學生明確生物多樣性包括三個層次的內容,即基因(遺傳)多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。
“介紹、評議”。學生以小組匯報的形式介紹生物多樣性的三個方面內容(生物多樣性的價值、我國生物多樣性的特點、面臨的威脅和原因),在此基礎上,師生對介紹的內容進行點評和討論。
“討論、總結”。生物多樣性的保護是當前面臨的一個環境問題,目前所采取措施的可行性及不足表現在哪些方面?這些問題通過師生的共同討論來完成。
上述三個環節中,“介紹、評議”是本節課的重頭戲。
第一小組的同學根據他們搜集到的資料,利用課件簡要介紹了教材中提及的幾種價值,在此基礎上還增加了食用、商品、娛樂、經濟、道德等方面的價值,大大拓展了原有內容,為了說明生物多樣性的藥用價值,組員劉嘉政還特地從家里帶來一棵靈芝邊介紹邊展示,真正做到“言之有物”。
針對這一組的介紹,我采取了學生評價的方式。有的學生認為:“內容比原來教材充實、具體,所舉例子更貼近生活”,也有的學生提出:該小組補充的“生物多樣性具有仿生價值”屬于教材中提到的“科學研究價值”的內容,不應歸為“其它的應用價值”,這就對發言的內容進行了修正;還有的學生提出:該小組沒有說明直接使用價值和間接使用價值之間的區別,并當場以開發大西部引發的“沙塵暴”來加以說明,很好地對兩者的區別作了具體的補充。
以駱琦等組成的第二小組,從調查校園的小樹林說起,過渡到我國生物多樣性的情況,在介紹的整個過程中,駱琦以自己拍攝到的照片對我國生物多樣性的四個特點進行了具體翔實的論述。
對這一組的介紹,我采取了教師評價的方式。在評價中我提到這樣一點:這一小組從調查身邊生物多樣性的情況說起,然后擴展到整個國家的特點,這種由點到面、由此及彼的論述方式不僅使過渡自然,而且合乎論證的邏輯,值得大家學習。
第三小組的同學則搬來了他們所訂閱的地理雜志,以科爾沁草原的“前世”、“今生”和開發大西部引發的一系列生態生境問題,來說明生物多樣性面臨的幾大原因,組員張正在整個介紹中的語言非常流利和順暢,吸引了在座同學和老師的注意力。
我在評價這組的發言時說:“這組同學在介紹我國生物多樣性面臨威脅的幾大原因時,圍繞‘生態環境的破壞’一項,從不同角度、不同方面(如國外、國內的例子)對這一主要原因展開論述,有證有據,重點十分的突出。”
綜觀整堂課,三個教學環節間的銜接比較緊湊,學生的介紹各具特色,異彩紛呈,完全打消了我先前的憂慮,教學中師生、生生的互動較多,課堂氣氛和諧活躍,達到了預期的教學效果。
四 評價的效果
如果評價能夠促使學生自覺地進行內省和反思,使自己的認識上升到一個新的高度,那么,這種評價對于學生的發展,其效果就是積極有效的。從課后學生和老師反饋回來的信息看,大部分的學生覺得這節課讓自己“獲益不淺”。以下是一個學生課后的體會:
我們小組負責“生物多樣性的價值”方面的介紹,為了使介紹生動有趣,我們有的組員負責到網上搜集資料,有的同學則負責掃描雜志上的圖片,我還特地從家里“偷”來一棵活生生的靈芝,準備在介紹“藥用價值”時能用上場,負責介紹的羅青一早就寫好了演講稿,還反復進行了幾次“演練”。我以為我們的介紹一定會在班上引起“轟動”,沒想到同學們的評價讓我們大吃一驚:我們居然出現了科學性錯誤:“仿生價值”本屬于“科學研究價值”方面的內容,我們卻把兩者分開來講了。直接使用價值與間接使用價值之間的區別應當是我們介紹的重點,我們竟然把這個知識點忽略過去了!要不是評價的同學用“沙塵暴”的例子幫我們補充說明,我們小組的介紹就完全失敗了。
老實說,我們小組在準備材料的過程中,早已對生物多樣性的各種價值爛熟于心了,遺憾的是,我們卻未能在短短幾分鐘的介紹中把我們的理解很好地傳達給其他同學,這是我們課后一直耿耿于懷的。如果下次還有機會上去介紹,我想我們一定能比現在做得更好。
——劉嘉政(第1小組組員)
學生能從他人的評價中認識到自己的不足,并把這種不足內化為下次努力的強大推動力,進而產生繼續參與和表現自我的欲望。我想,這樣的評價促進了學生的點滴進步,成為了學生自我教育和促進自我發展的有效方式。
五 反思與討論
美國一位課程理論專家說:評價最主要的意圖不是為了證明,而是為了改進。也只有這樣,才能促進每一位學生的全面發展。
1.評價方式的改變。以成績作為唯一標準的評價方式已經不能適應社會對人才的要求。新的教學觀要求教師通過多元的評價方式來促進學生能力的發展,因此,發展性評價已經成為課堂中一個重要的組成成分。在這節公開課上,我第一次嘗試把賞識性評價介入到課堂教學中來,通過評價關注學生創新精神和實踐能力的發展,以及良好的心理素質、學習興趣與積極情感體驗等方面的發展;尊重個體差異,注重對個體發展獨特性的認可,給予積極評價,發揮學生多方面潛能,幫助學生悅納自己、擁有自信,使評價成為教師、學生共同積極參與的交互活動。
2.從本堂課的評價方式來看,既有學生評價,也有教師評價甚至兩者的結合。教師和學生既是評價者又是被評價者,評價的態度是中肯的,評價的效果是積極有效的。通過這種師生、生生之間多元互動的評價方式,有利于學生對知識的自主建構,也有利于學生能力的進一步發展和提高。
3.評價不是目的,而是提高教學質量、促進學生發展的手段。評價的本質是促進學生潛能、個性和創造性的發揮,使學生樹立自信心和保持持續發展的動力,它具有激勵、診斷和發展的功效。通過評價可使學生評判自己的成績,監控自己的發展,顯露自己的特長,分享成功的喜悅,增強自信,從而促進學習。
4.教師要掌握好評價上的“收”和“放”。讓學生介紹某個知識點,總有精彩和不足的地方,對學生的精彩之處,要不吝贊美之詞,予以充分的肯定,使學生體會到成功的喜悅,增強學生的自信心,是之為“放”;對學生不足的地方,評價要恰到好處,既有肯定,又有補充或修正,使學生在一種和諧的氣氛中自覺地對知識進行二次構建和完善,是之為“收”。
第三小組在介紹“生物多樣性面臨的幾大原因”時,談到了三峽工程所帶來的一系列生態問題,認為三峽工程已經嚴重破壞了生物的生存環境,導致生物多樣性的急劇減少,并表示出了極大的憂慮。在這個知識上,教師要做好評價上的“收”——如果一味肯定學生的觀點,無疑是誤導學生進入“三峽工程弊大于利”的認識了。因此在評價時,應引導學生對問題進行冷靜的思考:三峽工程固然在一定程度上導致了生態環境的破壞,使生物多樣性面臨一定的威脅,但是從長遠來看,就國民經濟利益而言,是利大于弊。這樣,通過適當的評價使學生的某些過激認識“軟著陸”。
5.在課堂教學中進行發展性評價,也遇到了不少問題,例如,在評價之前,教師如何對學生的活動進行有效的指導?在評價過程中,學生自評往往是難以開展的一個環節,或是只能留到課后進行,在有限的一堂課中,如何把他評和自評有效地結合起來,從而最大限度地促進學生知識、能力和情感的發展,是我一直思考的問題;對評價的再評價,往往是通過對他人的訪談和調查來獲得,這不免使得一些個人的感情因素滲入其中,影響了評價的準確性,因此,評價標準的確定,也是一個值得深入研究的課題。
參考文獻: