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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**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
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。總之,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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關鍵詞:城市景觀保護設計
0引言
城市景觀環境,是城市設計中一種表象的物質形式,通過視覺審美而形成。城市景觀規劃,指的是在一定時期內,實現城市發展相關任務和目標,是整個城市建設的重點部署內容。旨在全方位考察城市內容及其周邊的環境,進行可行性分析,然后通過設計以及施工建設來達到提供給居民以理想、安靜、舒適等交通居住環境。作為城市的景觀設計以及建設,對城市土地綜合利用,改善土地相關特有功能,都十分有利。城市景觀的保護意義重大,是當前研究的熱點之一。
1城市景觀保護現狀概述
我國經濟的騰飛,給城市的發展帶來了蓬勃生機,而在城市建設中,相應地面臨的困難以及環境問題也日益嚴峻。比如由于歷史、政治以及相關技術的發展,人們思想觀念隨著歷史的河流而相應改變。但是長期的封建思想,使得人們在追求美麗景觀的過程,日趨漫長。特別是官僚主意以及暴發戶特征意識,導致中國城市的景觀缺少人性化考慮,在景觀設計中,只是片面追求某種視覺效果,而對于景觀給人們帶來的其他環境因素,欠缺考慮。在景觀改造過程中,沒有遵循景觀保護原則,嚴重破壞了自然環境。
所謂城市景觀保護設計,必然遵循自然景觀的保護,嚴格意義上來說,就是生態設計。生態型指具有較為完整的生態系統、能夠開展適當游憩活動的城市自然遺留地,管理的目標是保護生態系統的完整性,維持生態的穩定性和多樣性。生態型城市自然遺留地包含有代表性的生物群落和風景樣本,其中的動植物物種、生境和地貌具有保護、教育、游憩和科普的意義。根據管理目的的不同,還可以再分為生態保護型、生態游賞型、生態科普型等。必須保護生態多樣性,而生物多樣性不是簡單的生物個數,而是包含生物基因多樣性在內的,具體分為物種以及群落和生態系統等不同。在城市景觀設計和建設中,生物多樣性,是必須考慮的因素,它們是構成生態環境最為主要的因素之一。可以這么說,城市生態多樣性,無論是基因、物種,還是群落及生態系統等,都和城市自然生態環境具有某種和諧的聯系。作為人居的環境,它們是人們在生活以及生產中不可缺少的重要組成部分。在城市景觀設計中,必須考慮景觀設計給生物多樣性以及生態環境帶來的正面以及負面影響,必須明細景觀的設計除了給人帶來最大利之外,還不能影響生物多樣性原則,不能破壞生態自然環境以及自然遺留地的物種特性。
2城市景觀保護設計策略
2.1城市建筑景觀保護策略對于建筑景觀而言,通常由于歷史以及文化等原因,我必須充分考慮其存在的價值。歷史建筑作為城市景觀保護設計中最為重要的一環,其意義非常重要。通常情況下,建筑具備幾個方面的因素,一個是人居因素,一個是時間因素(即歷史因素),另一個便是文化因素。無論是名人居住的名人效應,或是歷史遺留的歷史效應,還是其璀璨的文化效應,都構成了建筑景觀的保護與否的影響因子。從這三個方面,進行全面分析,確定其聲望值,當聲望值超過需要保護的臨界值時,必須對建筑景觀進行保護設計。
建筑景觀的保護設計,必須充分考慮資源的優化利用,在城市整體設計中,資源的合理利用最為重要。作為一個世紀以來的科技和商業發展的結果,城市中心總是處于適應更多用途和人口的壓力下,然而許多城市中心卻有一種錯綜復雜的特性,很容易被增長的交通和重建破壞。取代所有舊的事物來滿足新的要求會浪費資源,而且很昂貴,這會有效地毀滅一個地區甚至整個城市。不滿足今天的需要、不預測明天的需要,可能會成為經濟和文化的自毀。我們必須在某處打破平衡。如何做呢?答案可能介乎一座城市和一個社區之間;或者是它們的特性值得保護,或者一種古老的、很受喜愛的形式;又一次,是思想還是藝術品。建造什么,何時何地重建或徹底修改,保留什么以及如何去做,是一個判斷力的問題,在實踐這種判斷時,應該簡要地參考別的地方的經驗。轉2.2生態景觀保護設計除了建筑景觀的保護設計外,生態景觀的保護設計也是城市景觀保護設計的重點。因為,作為城市生態系統中的第一生產者——綠色植物,它是城市生態系統中最為主要的紐帶,其為城市整個生態系統提供物質循環和能量交換。所以綠色植物的保護設計以及生物多樣性設計,是城市生態景觀保護設計中的主要內容。植物園以及樹木園,作為城市生物多樣性的中心,必須全面收集相關植物,重點保護相關等級的生物,必須組建生物基因庫以及城市種子庫,便于對生物進行離體保存。植物園既是植物資源遷地保護、植物科學研究的基地,也是對公眾進行植物科普宣傳和教育的基地,在城市生物多樣性保護中起著核心作用。筆者認為,植物園、動物園對城市生物多樣性的保護起到了一定的作用,但均存在一些限制:①保存超過一定限量的某一物種的遺傳多樣性標本,在經濟上是行不通的;②保護中幾乎沒有直接的生境敏感反應(habitat.resonsive)發生,所以這種人為控制的種群往往無法適應環境條件的變化;③受到保護的種群其遺傳基礎似乎很窄小,但又不可能大量收集其個體以使之表現出廣泛的基因型;④保護還依賴于政策和資金的持續穩定,但這遠沒有把握性;⑤在很大程度上將動植物物種與野生的群體和自然環境相隔離,其結果往往是削弱了物種的自然生態習性,在一定程度上降低了物種的遺傳多樣性,這樣并未起到真正保護生物多樣性的目的。在城市生態景觀保護過程中,充分利用景觀規劃方法,實現最優化保護效果,這樣可以減少植物園以及生態園的數量。
作為生物多樣性保護的重要途徑,景觀規劃可以分兩種方式來實現。①傳統保護模式,即基于物種保護的方法來進行生物多樣性保護。②最優化保護模式,即基于生態系統保護的方法來進行生物多樣性保護。一般來講,第一種方法在早前運用的比較廣泛,它對于瀕臨物種,能起到很好的保護效果;而第二種方法是從源頭來避免瀕臨物種的產生,強調的是和諧發展,即全面聯合景觀系統以及生態系統,讓各物種以更好的狀態來生活于生態系統中,或適應新的生態系統。從實際效果來說,從物種保護這種單一的保護來看,這種做法有待改進,因為,單一的物種保護只是沒有辦法之中的辦法,充其量只能是事后保護而已,其需要投入大量的人力、物力以及財力,來改善事后的環境,人為地構筑適合物種生產的環境。而生態景觀學最優化景觀保護是以最優化模型為基礎,從事前控制出發,充分考慮生態和諧因素,建立適合物種生物鏈的生態保護模式,是城市景觀保護中可持續設計的重要環節,所以,以第二種保護模式——最優化保護模式,是景觀設計的重中之重。
3結語
城市景觀保護意義重大,是城市可持續發展的重要手段。只有全面認識當前景觀保護形式,從建筑保護到生態保護出發,才能把我國城市景觀保護工作提升到一個新的臺階。新晨:
參考文獻:
[1]王啟照.城市景觀設計新思維——可持續發展范式芻議[J].上海商業.2009.(9).48-50.
關鍵詞:濕地恢復;生態系統;黃河濕地;河南新鄉
AbstractThe Xinxiang wetland of Yellow River is one of the wetland areas with typical features in China,so it is significant to implement wetland ecological restoration in these areas. The Xinxiang wetland of Yellow River,whose wetland structure and function showed significant changes and wetland ecological environment are worsening because of many physical and human factors,which affects natural evolvement of wetland ecosystem and exertion of wetland function. According to these,the problems,restoration of the principles and objectives,the restoration of pivotal technologies around wetland in the Xinxiang of Yellow River were put forward.
Key wordswetland restoration;ecological system;the wetland of Yellow River;Xinxiang Henan
濕地被譽為“地球之腎”,是一種重要的自然資源,也是人類及許多野生動物、植物的重要生存環境之一,是地球表層系統中物質與能量交換最為活躍和復雜的生態系統,具有極其重要的作用。同時,濕地還是地球上最脆弱的生態系統之一,除自然原因外,人類對濕地資源的不合理利用都會造成濕地某些功能的改變或喪失,使濕地生物多樣性降低、水質改變,嚴重威脅到人類自身的可持續發展[1-2]。目前,新鄉市黃河濕地面積的減少、土壤鹽堿沙化、生物多樣性的降低已成為濕地退化的主要過程[3-4]。因此,保護現有濕地、恢復退化的濕地,已經成為發揮濕地生態效益、經濟效益和社會效益的最重要途徑。為防止這些過程的進一步惡化、濕地進一步退化,現將新鄉黃河濕地恢復研究概況總結如下,以期為濕地恢復提供參考。
1濕地恢復的概念
所謂濕地恢復,是指通過生態技術或生態工程對退化或消失的濕地進行修復或重建,再現干擾前的結構和功能,以及相關的物理、化學和生物學特性,使其發揮應有的作用[5-6]。包括提高地下水位來養護沼澤;增強調蓄功能;遷移濕地水域中的富營養沉積物和有毒物質;提供野生生物棲息地等。目前的濕地恢復實踐主要集中在沼澤、湖泊、河流及灘涂濕地的恢復等方面[7]。一般在許多情況下,濕地受擾前的狀態是濕林地、沼澤、灘涂或開放水體等,濕地恢復為哪一種狀態在很大程度上取決于濕地恢復管理者和計劃者的選擇。
在濕地恢復過程中,由于許多物種的棲息地需求和耐性不能被完全了解,因而恢復后的棲息地無法完全模擬原有特性[8]。因此,濕地恢復是一項復雜而又艱巨的工程,需要全面了解受擾前濕地的環境狀況、特征生物以及生態系統功能和演替、發育特征,以更好地完成濕地的恢復和重建過程。
2存在的主要問題
2.1濕地范圍逐漸萎縮
圍河造田、建設用地、泥沙淤積,使區內濕地面積萎縮,削弱了濕地對洪水的調蓄和緩沖功能[9-10]。據調查,20世紀90年代新鄉黃河濕地面積達2.478萬hm2,估計目前該濕地面積不足1.5萬hm2,由一個完整的通江河的大面積濕地被分割為幾部分,面積明顯縮小。
2.2野生動植物瀕危,生物多樣性降低
隨著生態環境日趨惡化,生物群落受到嚴重影響,濕地內鳥類由156種減少至130多種,被國家列入重點保護鳥類由39種減少至29種;魚類由7目10科32種減少到25種;組成本區濕地植物有多種,水域分布主要為眼子菜科、金魚藻科、睡蓮科和浮萍科植物;沼澤地分布則以香蒲科、禾本科和莎草科植物為多,這些植物也大量減少[11-15]。分析其原因主要是人類的過度開發建設、生境的破碎、環境污染和外來種入侵。
2.3水源干枯,沙荒鹽堿面積擴大
濕地的需水量是濕地為維持自身存在和發展以及發揮其應有的功能而需要的量,可以分為生態需水量和環境需水量。生態需水量是維持自身存在、發展過程和保護生物多樣性所需要的水量,環境需水量則側重支持和保護自然生態系統生態過程及改善環境而需要的水量。由于新鄉黃河濕地水源補給的季節性、不穩定性和地方對水資源的過度開發,導致濕地水源問題的可持續性受到嚴重威脅,進而影響生態系統的功能退化和喪失,最終導致沙荒鹽堿地面積擴大[12-15]。
3濕地恢復的原則和目標
3.1濕地恢復的基本原則
3.1.1可行性原則。濕地恢復的可行性主要包括環境的可行性和技術的可操作性。現時的環境狀況是自然界和人類社會長期發展的結果,其內部組成要素之間存在著相互依賴、相互作用的關系,盡管可以在濕地恢復過程中人為創造一些條件,但只能在退化濕地基礎上加以引導,而不是強制管理,只有這樣才能使恢復具有自然性和持續性[16]。不同的環境狀況,花費的時間也就不同,甚至在惡劣的環境條件下恢復很難進行。新鄉黃河濕地具有曖溫帶內陸平原濕地生態系統類型氣候條件,春季一般降雨較少,通常偏干旱,多風沙;夏季炎熱多雨,春末夏初植被自然恢復速度比較快。另一方面,一些濕地恢復的愿望是好的,設計也很合理,但操作非常困難,恢復實際上是不可行的。因此,全面評價可行性是濕地恢復成功的保障。
3.1.2區域性和優先性原則。為充分保護區域濕地的生物多樣性及濕地功能,在制定恢復計劃時應全面了解區域濕地的廣泛信息。新鄉黃河濕地是國家鳥類自然保護區,是鳥類等野生物高價值的保護區,是內陸平原濕地的典型代表,是鳥類遷徙的重要通道[17-18]。新鄉黃河濕地恢復的目的是恢復濕地的動態平衡而阻止陸地化過程,但輕重緩急在恢復前必須明確。濕地中一些瀕臨滅絕的動植物種,它們的棲息地恢復就顯得非常重要,即所謂優先性。
3.1.3最小風險和最大效益原則。由于生態系統的復雜性和某些環境要素的突變性,加之人們對生態過程及其內部運行機制認識的局限性,人們往往不可能對生態修復的后果以及最終生態演替方向進行準確把握。因此,退化的新鄉黃河濕地生態系統恢復具有一定的風險性。這就要求對被修復的生態系統進行綜合分析、論證,將風險降到最低程度;同時,還應盡力做到在最小風險、最小投資的情況下獲得最大收益,在考慮生態效益的同時,還應考慮經濟和社會效益,以實現三者的統一[19]。
3.1.4美學原則。濕地具有多種功能和價值,不但表現在生態環境功能和濕地產品的用途上,而且具有美學、旅游和科研價值。因此,在許多濕地恢復研究中,特別注重對美學的追求,如國內外許多國家對濕地公園的恢復。美學原則主要包括最大綠色原則和健康原則,體現在濕地的清潔性、獨特性、愉悅性、可觀賞性等許多方面[20]。
3.2濕地恢復的目標
3.2.1濕地生態恢復的要求。為了推動新鄉黃河地區生態-社會-經濟復合系統的有序、健康發展,有必要對區域濕地生態系統演化與修復的關系進行研究,探索濕地生態健康評價、預警機制,尋找適合當地社會經濟協調發展的生態恢復對策與措施,并通過生態景觀設計與規劃,為濕地資源的合理利用、有效保護和管理提供科學依據[21]。新鄉黃河濕地生態恢復的基本要求是:實現生態系統地表基底的穩定性、改善濕地的水環境質量、恢復植被和土壤、實現生物群落的恢復、恢復濕地的景觀、實現區域社會和經濟的可持續發展。
3.2.2濕地生態恢復的具體目標。恢復濕地的功能,特別是有助于小氣候生態環境的調節和改善,例如有助于調控水資源供給,也是大氣中二氧化碳重要的匯,濕地還帶動了當地經濟的發展,如漁業等;保留和恢復自然濕地,為特有的目標種或目標群落設置特定生存空間,例如新鄉黃河濕地成為鳥類棲息的蘆葦床,同時也大大恢復了生物多樣性;恢復傳統景觀與土地利用方式,從濕地形成與發展來看,目前新鄉黃河濕地特征是傳統的土地利用方式形成的,例如夏秋收割濕地植物,有些濕地也被改造成了低濕度的草地、農田[22-23]。
4濕地恢復的關鍵技術
以濕地的構成和生態系統特征為依據,新鄉黃河濕地的生態恢復可概括為濕地的生境恢復、濕地的生物恢復和濕地生態系統結構與功能恢復[24-25]。
4.1濕地生境恢復
4.1.1生物棲息地恢復。通過合理設計物種與生境間搭配關系、種的生態學特征和生境大小等,恢復和改善生物棲息環境[24]。利用新鄉黃河濕地自然景觀要素,如農田、蘆葦地、沼澤、灘涂地等,營造鳥類理想的棲息地;沼澤濕地種植蘆葦、苦草、莎草、微齒眼子菜等濕地植物,灘涂鹽堿地種植白茅、沙蓬、豬毛菜、堿蓬等,為水禽和候鳥提供良好的生活環境;通過天然、招引和人工放養手段,經過一段時間撫育和自我繁衍平衡后,形成魚類、兩棲類、水禽等的自然棲息環境,構成較完善的濕地生態鏈,恢復濕地生態穩定性和自維持能力。
4.1.2土壤和基底恢復。新鄉黃河濕地地表土壤為粉質黏土或粉土,一般為3~15 cm,在埋深50~70 cm處有1層厚8 cm左右的粉土、粉質黏土底板。黃河背河洼地土壤為褐色、灰黃色粉質黏土,土質結構一般較松軟,局部夾黑色淤泥。黃河灘地地表土為粉砂、細砂[12]。由于圍墾、廢水排放,造成土壤污染和肥力下降。其恢復措施主要有:在土壤里加入修復劑,轉化和驅除污染物;利用具有超積累功能的植物吸收一些重金屬污染物;在土層缺乏的地方采取客土移植,增加土壤厚度和肥力。濕地基底恢復是通過工程措施,對濕地地形和地貌進行改造,維護基底穩定與濕地面積,包括基底改造、清淤等技術[26]。新鄉黃河濕地為自然形成的黃河泥沙沉積,后經圍墾造田,大部分濕地已經陸地化,很難完全恢復到以前的自然狀況。基底恢復主要包括人工濕地建設、陸地生物本土化等。規劃采取合理配置陸地、渠、沼澤、灘涂,形成以濕地為主的多元景觀元素嵌套,各要素互相協調,最終實現生態平衡。
4.1.3水體恢復。新鄉黃河濕地水體恢復包括水文條件恢復和水環境質量改善。濕地水文條件的恢復,原則上要利用黃河水資源,利用各種工程和管理措施引黃河水灌濕地,減少濕地排水,攔蓄洪水,改善池塘、洼地的水面景觀,從而達到保護、恢復和重建濕地的目地。具體措施有:筑壩以抬高水位,修建堤壩材料用低滲透膜;堵塞排水溝以減少濕地橫向排水,修建引水渠等。濕地水環境質量改善以生物措施為主,如在景觀設計中有意識仿效自然,種植蘆葦、香蒲等一些既有良好景觀效果,又能有效凈化水質的濕地植物,它們根系發達,能吸附水中懸浮物[27];也能對水體污染物質逐級吸收和降解。
4.2濕地生物恢復
4.2.1提高植被覆蓋率。新鄉黃河濕地植被恢復可采取物種選育、培植、引入和移植,以及種群動態調控、群落優化配置與組建等技術,使植被覆蓋率達到60%以上。在工程實施中,可將水生、濕生植物的種子、鱗莖、根系、幼苗和成體作為濕地植被恢復的材料。植被恢復優先利用原有種子庫,短期恢復可選擇育苗。在沒有表面水情況下,可撒播種子。灘涂鹽堿地種植白茅、莎草、沙蓬、堿蓬等。濕地恢復初期,沉水植物因漂浮及水分渾濁存在生存和繁殖困難的問題,通常不被考慮使用,但在濕地恢復中、后期引入可有效維持底泥穩定。
4.2.2控制外來物種。新鄉黃河濕地對外來物種實施防范性控制和實時控制。防范性控制是從源頭上杜絕外來有害物種和病源蟲源入侵,物種引進要經過嚴格的專家論證和病蟲害檢疫;實時控制是對已發現的外來物種,評價其環境效應和危害性,對有害外來物種采取生態控制為主、人工控制為輔的手段,最大程度降低其危害性[22,28]。濕地恢復建設盡量使用豐富的天然種質資源,若當地物種具有同種功能則不選外來種;同時,物種引入要實施嚴格的物種篩選與安全測試,建立數據庫,為風險評估提供咨詢,以確保濕地的生態安全。
4.3濕地結構與功能恢復
4.3.1生態系統恢復。農田、蘆葦沼澤和河漫灘涂地是新鄉黃河濕地典型的生態系統,也是水禽和鳥類的樂園,其規模結構和質量直接關系到整個濕地的生態功能[8,22]。但是,長期以來在自然和人為因素影響下,新鄉黃河濕地蘆葦沼澤和草本灘涂地規模不斷減少,質量不斷降低,嚴重影響了濕地生態功能和生物多樣性。因此,恢復新鄉黃河濕地生態系統是生態恢復不可缺少的內容。在新鄉黃河濕地,沿農田、沼澤和灘涂地建設森林濕地、蘆葦沼澤、草本鹽堿地,有意識地仿效自然濕地類型。
4.3.2濕地景觀恢復。根據新鄉黃河濕地地理與生態環境狀況,將景觀恢復與園林建設相結合,在恢復濕地動物、植物、水體等自然景觀的同時,創造必要的人工景觀和多種生境,增強濕地景觀的美學感受[6,20]。濕地景觀恢復的主要方法有以下方面:一是采用蘆葦、灌木、喬木等喜水濕地植物,分幾個區域對現有岸邊進行處理,用自然、柔和而有修復功能的土質護岸;二是植物綠化以多樣性為原則,盡量使用鄉土植物,適當選擇落葉與常綠、闊葉和針葉樹種相結合,構成豐富的景觀效果;三是低洼部分恢復水域,采用較多曲折岸線,不僅在空間上形成開敞、線狀等變化,而且布置了較多灣、島,以達到增強景觀的多樣性和增加邊緣生境的目的。
4.3.3生物多樣性恢復。濕地生物多樣性恢復辦法有以下方面:一是采取珍稀動物放養、植物移植等手段,直接增加生物多樣性[19,29];二是根據鳥類遷徙、繁衍等規律,通過生境保護和恢復手段,為鳥類提供適宜的生長、繁育環境;三是在濕地水域內進行魚、黃鱔等放養,為生態系統的穩定提供支持。四是保護鹽堿地及生態敏感區植被,以提高土壤肥力,恢復森林。
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關鍵詞:生態修復;詞語;辨析
水土保持是一門涉及自然科學、技術科學和社會科學的高度綜合性學科,與水文學、植物學、地質學、土壤學、氣象學、環境學、農學、林學、信息學、社會學等各種專業學科有著千絲萬縷的聯系。水土保持是生態建設的主體,由于社會環境對水保工作要求的嚴肅性、復雜性、緊迫性,傳統的水保治理摸式正受到沖擊,新時期水保工作的重點逐步轉移到以人工治理與生態自我修復相結合的現代水土保持模式上來。水土保持生態自我修復,其根本目的是要達到人與自能和詣共處,實現傳統水土保持向現代水土保持觀念的轉變。生態修復作為一門新的邊緣學科,其內容十分廣泛,有許多關于生態修復方面的新名詞、術語、觀念、思想、理論正在生態建設領域得到普及和應用,使生態建設科學體系日趨完善,了解一些生態修復方面的名詞、術語及它們之間的辯證關系,對于開展生態修復工作意義重大。
1生態修復、生態恢復、生態重建
生態修復是根據人與自然以及經濟社會與生態環境辯證關系的原理,采用人工治理與大自然自我修復相結合的方式對生態環境進行改造,恢復生態系統的生物多樣性,達到人與自然和諧共處,推動整個社會走上生態發展、生活富裕、生態良好的文明發展之路的一項浩大的系統工程。生態修復涉及內容廣泛,它需要生態水文學、植物地理學、資源生態學、森林園藝學、地質學、環保學、材料工程學、生物遺傳學等相關學科共同參與、相互滲透。生態修復不僅是水土流失地區的重點工程,也是廣大城市、農村河流、沙漠、森林、礦山、海洋等區域開展生態治理的重點,由于人們居住環境的空間性,其外延已擴展到對空氣大氣層污染的修復[1]。
生態恢復是指依靠大自然的自我修復能力和植物群落演替規律,以及生物界“物競天擇,適者生存”的原理,對某一生態區域采取簡單的封禁措施,讓該區域生態環境得到恢復和改善的進程,一般僅指恢復其天然植被和自然生態,其外延較小[2]。因此,應將生態修復與生態恢復區別開。
生態重建是生態建設的重要組成部分,一般指對遭受自然災害和人為因素破壞的地區進行修復治理,使其恢復原貌和改善生態的生態活動。如對因戰爭、地震、洪澇、臺風、滑坡、泥石流、海嘯等天災人禍而造成破壞的地區進行建設治理、環境改造和生態恢復。從某種程度而言,對一個地區進行生態移民和文化遺址的修復,也屬于生態重建的范疇。
2生態環境、生活環境、自然環境
生態環境指由生物群落和非生物自然因素組成的各種生態系統所構成的統一整體。主要或完全由自然因素組成,并對人類的生存和發展產生影響。保護和改善生態環境,才能改善人們的生活環境,提高生活質量。
生活環境指與人類生活密切相關的各種自然條件和社會條件的總體,由自然環境和社會環境中的物質環境構成。生態環境按是否經過人工改造來劃分,可分為自然環境和人工環境。生態修復必須做到保護自然環境,創建良好的人工環境,又不能以損壞原有生態為代價[3]。
自然環境是各種天然因素的總體,由自然界中各種生物和非生物因素所組成。自然環境并不等同于生態環境。自然環境的外延比較廣,但只有具有一定生態關系構成的系統整體才能稱為生態環境,非生物因素構成的整體可以稱為自然環境,不能叫做生態環境。因此,生態環境反是自然環境的一種,二者具有包含關系。
3生態移民、生存移民
生態移民是從保護生態脆弱區的生態環境出發,既考慮移民能脫貧奔小康,又考慮保護遷入地近期和中長期生態環境,同時還要保護遷入地原居民利益不受損害,屬多目標移民。生存移民則著考慮增加移民經濟收入、解決溫飽,不太關注對遷入地生態環境短期和長期的損害,屬于單目標移民。生存移民遷入地多居于未開墾的處女地或荒漠地區。
從改善生態脆弱地區的生態環境來看,應實行生態移民。對于環境惡劣、人煙稀少的地區,可以根據需要實行單一的生存移民,以開辟新的“生態家園”。無論何種移民方式,都應保護好當地動、植物資源,實現人與自然和諧共處。
4生物入侵、植物侵蝕
生物入侵指人類有意識或無意識引進外來生物品種和生物品種自然入類,對新生態系統物種及人在健康上帶來威脅的生物侵害行為。它危脅本地的生物多樣性,引起物種的消失和滅絕,破壞生態系統功能,造成生物污染,能壓制和排擠本地種群,導致生物多樣性消失。生物入侵已成為一種嚴重的自然災害,必須嚴加預防和控制。
植物侵蝕指引種不良植物和品種或不良物種自然傳播,而造成某一地區土壤結構層次和肥力受到破壞,植被受到影響,生態環境受到侵害的過程。相對于生物入侵,它的影響較小,但也不能忽視。
我國有1/2以上的外來入侵有害物種是由人為因素造成的。要防治生物入侵,必須加強執法監督,認真貫徹實施《植物檢疫法》和《植物檢疫條例》,做到防治結合,利用自然界植物“相生相克”的原理,充分利用生物修復技術制止生物入侵,如充分種植皇竹草就能大大減輕紫莖澤蘭的入侵。
5生物圈、生物多樣性、生態多樣性
生物圈指地球上所有生命與其生存環境的整體,地球表面上到平流層、下到數十千米的地殼,形成一個有生物存在的包容層。它最顯著的特征就是其整體性,即任何一個地方的生命體都不是孤立的,都與自然界的其他部分存在千絲萬縷的聯系。生物圈的另一個顯著特征就是生物多樣性。生物多樣性即一個區域內生命形態的豐富程度,它包括遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態多樣性3個層次。生物多樣性是生命在其形成和發展過程中跟多種環境因素相作用的結果,是生態系統進化的體現,同時意味著生物種群在個體數量上的均衡分布。生態修復的目的就是要通過增加生態多樣性以達到生物多樣性。
6水華、赤潮、富營養化
赤潮是在特定的環境條件下,海水中某些浮游植物、原生動物或細菌暴發性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態現象,是水域荒漠化的體現。攜帶營養物質的泥沙進入水域或有機物附著在泥土中吸入水中,是形成赤潮的原因之一。赤潮是水域富營養化的特征之一。
富營養化是指由于大量含氮、磷生物營養物質的污水不斷排入湖泊、河道、海灣等緩流水體,引起水體中藻類及浮游生物和綠色植物迅速繁殖,使水體透明度下降,溶解氧減少,水質惡化,魚類及其他水生生物大量死亡的現象。水體發生富營養化現象時,隨著藻類及浮游生物數量的不同,水體出現不同種類的顏色,如紅色、藍色、棕色、乳白色等。這種富營養化現象發生在江河湖泊叫做“水華”,發生在海洋則叫“赤潮”。
7綠色住區、綠色生態建筑
綠色住區是一個發展的、動態的多樣化建筑結合體,是一個被賦予可持續發展設計思想和充滿想念空間的生態概念,它是按照住宅周圍的自然、人文環境,綜合運用生態學、建筑學的基本原理以及現代科技手段,合理安排,組織建筑內外空間與系統內其他相關因素之間的關系,使其成為一個有機的統一體。綠色住區不是單純的“住宅小區+周邊綠化”模式,關鍵是住區內綜合素質的提高。
綠色生態建筑也稱可持續性建筑,是根據人與自然和諧的原理,在合理布局、科學論證、精心設計的基礎上,在某一區域開發、建設的具有生態示范園區保護特生的生態范圍或設施。生態建筑講求材料的嚴格篩選、資源的精確配置和環境的合理布局。并不是一切新疑的、天然的和綠色的建筑就是生態建筑,蘇州園林式的建筑,可以稱得上典型的生態建筑。
8循環經濟、可持續發展利用
循環經濟是一個從德國引進的新的生態文化概念,是指由“資源—產品—廢物”為特征的傳統經濟發展模式向以“資源—產品—再生資源”為特征的新發展模式轉變的過程,它包含了人類發展觀念的變革。循環經濟已成為我國內地各省市身體力行實現資源可持續利用新發展觀念的載體。利用循環經濟理念,可以進行生態工程示范區試點,變廢為寶,實現資源的循環再生利用。利用循環經濟模式,可以治理水域的荒漠化問題,改善和利用水體富營養化狀況,有效降解土壤中的有害物質成分,提高土壤有機質含量。進行資源再生利用的各地“種植—養殖—沼氣—種植”等工程及小水電代燃料工程等,即是循環經濟模式的應用。
9生物堤、城市森林、水下森林
按照生態修復的原則,在河岸營造喬灌木混交林帶,形成生物堤壩。生物堤可以約束河道擺動,緩洪落淤,避免洪水沖淘,省工效宏。對于新型河道兩岸的混凝土堤壩,可以按照“技術本土化”的要求,建造“綠化混凝土”即多孔混凝土,使樹木通過這些孔隙進入土壤層,達到枝繁葉茂、連成一片,形成特殊的混凝土生物堤。
城市森林是一個由美國、加拿大生態學家提出的新的生態術語,它不同于山區、高海拔區域的天然林、原始林,是直接服務于城市、服務于人群,具有生命力的城市基礎設施,是一個城市的建設理念和生態效益相結合的產物。城市森林建成后,可以維持大氣圈的碳氧平衡,緩解城市尤其是象南京、武漢、重慶這類“火爐”城市的熱島效應。城市森林與郊區森林結合可形成完整的生態體系。
“水下森林”是一種新的生態修復手段,即在水面以下種樹,以解決河道里黑臭問題。在水面下種植菹草等沉水植物能將河水變清50 cm,起到凈化水質的作用。除了沉水植物外,也可以栽培一些浮游植物和挺水植物,適當放養一些魚、蚌、螺螄類水生動物,達到動植物和諧共生、凈化水質,從根本上消除黑臭的目的。
10效益監測、預防監督
生態修復效益監測是全國水土保持監測工作的一項重要內容[4]。選擇一些有代表性的試點區,通過科學監測,以“3S”技術和信息化手段了解和掌握生態自我修復的規律和效果,為建立生態自我修復效益評價指標體系奠定基礎。
在開展水土保持開發建設項目監督執法的同時,各部門在機構、管理制度等方面,必須把生態修復納入水保監督執法的日常工作,要有專門隊伍和人員負責生態修復區的監督管護工作,充分發揮鄉村管護人員的作用,加強對試點工程區的管理,加大執法力度。在生態修復過程中,效益監測和預防監督相輔相成,缺一不可。
11結語
當今時代,科學技術、新興學科正以前所未有的速度和規模飛躍發展,增強了人類知識更新、改造自然的能力,給人類社會帶來空前的繁榮,也為今后的進一步發展準備了必要的物質技術條件。隨著生態修復工作在各地的迅速開展,將會有更多更先進的新技術、新工藝、新材料、新觀念在實踐中涌現。因此,在實際工作中應學會掌握和接受更豐富、更實用的新名詞、術語,以指導生態修復領域各項工作的正常有序開展。
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1控制病蟲害的途徑
病蟲害控制的目的,在通常情況下,不是滅絕害蟲,而是控制種群數量,使其不足以造成危害[4]。隨著科學技術的發展,防治蟲害的新技術不斷出現,例如轉殺蟲基因植物技術、信息激素和性激素誘劑、頻振式殺蟲燈等物理方法[4]等,但使用最為廣泛且效果最為明顯的仍然是農藥和生物防治技術。
1.1農藥的使用情況及其帶來的問題
農藥既是農業生產中的重要投入品,也是現代化植保技術的重要組成部分。從農藥問世以來,在控制病蟲草鼠害,保護農作物,提高糧、棉、油、果、蔬產量及品質等方面都發揮了重大的作用。通過使用農藥來防治農業有害生物,每年挽回的糧食損失可達6500多萬t,為人類的食品供應作出了不可磨滅的貢獻[5]。我國是農藥施用量最大的國家,據統計,每年農藥施用量高達130萬t,2005年我國農藥使用面積總計達5.12億hm2,全國平均用量為2.34kg•hm2[6]。農藥也是一類有毒化學品,在化學農藥大量使用的同時,環境污染問題也隨之而來。我國農藥的利用率只有30%左右,化學農藥的單位面積平均用量高出世界平均水平的2.5~5倍,隨著使用量和使用年數的增加,農藥殘留逐漸增加,殘留地域逐漸擴大,產生了立體式污染。我國每年遭受農藥殘留污染的作物面積約達800萬hm2,其中污染嚴重的比例達40%,而蔬菜、水稻、果樹和茶葉等農產品的農藥用量和農藥殘留問題更為嚴重[7]。其次大量使用農藥,不但針對性地殺死了主要有害生物,更殺傷或殺死了大量無辜的天敵及中性生物,使得次要和具抗性的有害生物大發生時,由于沒有相應的天敵去抑制,往往導致其大爆發,逼迫人類使用更高毒力或更大用量的農藥去壓制,如此進入惡性循環。害蟲越治越多,越多越治,農藥用量越來越大,毒力越來越高,環境污染越來越嚴重[8]。例如稻田施藥殺死了葉蟬、飛虱的天敵,使近年來這兩種害蟲大發生。蘋果上噴藥殺死了紅蜘蛛天敵,造成了紅蜘蛛嚴重發生[4]。此外,農藥還對農產品、大氣、水體、土壤和生物都有明顯的負面影響[9],造成諸如面源污染等問題[10]。化學農藥嚴重影響人畜健康、食品安全和環境質量的問題,已引起世界各國共同關注[11]。近年來,隨著人民生活水平的不斷提高,對農產品也提出了更高的要求,迫切需要降低農產品的農藥殘留。如何減少農藥使用量,增加食品安全性,減輕環境污染,已成為一項重要而艱巨的任務[11]。生物農藥防治是在此過程中發展起來的控制病蟲害的新途徑[7,12]。
1.2生物農藥及其局限
生物農藥不同于傳統的化學農藥,它是利用生物活體或由生物產生的活性成分,以及化學合成的具天然化合物結構的物質,制備出的可防治植物病蟲害和雜草及能調節植物生長的制劑。與傳統的化學農藥相比,生物農藥具有對人畜和非靶標生物安全,環境兼容性好,不易產生抗性,易于保護生物多樣性,來源廣等優點。但生物農藥的首要問題是它的防治是一個生物學過程,所以效果相對緩慢,不能像化學農藥那樣立即見效。二是它的生物活性需要適宜的環境條件(包括溫度、水分、光照、pH等),所以其貨架期和田間活性保持也是阻礙其產生效果的一個因素。三是生物農藥的批量生產往往通過工業發酵,或者是從生物體直接分離提取,對病毒類生物農藥則依賴活體寄生進行生產,成本相對較高,不利于產業化發展。另外,現在發現有些生物農藥也會令靶標生物產生抗性,尤其是抗生素類[1213]。所以生物農藥還不足以進行廣泛的病蟲害控制。
1.3生物防治及其局限
生物防治是有害生物治理中最成功、最節約和環境安全的方法,是指利用生物或生物代謝產物來控制病蟲草害的技術,它是害蟲持續控制不可缺少的組成部分。自1888年在美國加州的柑橘園中大規模釋放澳洲瓢蟲成功控制吹綿蚧后,生物防治已成為家喻戶曉的害蟲控制手段[14]。再如有20多種赤眼蜂被大量繁殖和釋放,每年放蜂面積在3000萬hm2以上,作物損失一般下降70%~90%[11]。生物防治與化學農藥相比有很多獨特的優點:第一,生物防治可以有效地控制農田病蟲害,從而提高農產品產量和質量,避免化學農藥產生的農藥殘留、環境污染等問題。第二,生物防治不會使農業害蟲產生抗藥性,從而避免反復使用農藥的惡性循環。第三,人為地改善自然生態環境,增加植物多樣性,可以為天敵提供優良的棲息地和生活條件,從而保護了自然天敵資源,也有利于環境保護[11,15]。同樣,生物防治也有其局限性。由于天敵的專一性較強,往往不能兼治多種害蟲。例如用瓢蟲防治蚜蟲,放赤眼蜂防治棉鈴蟲,不能同時控制紅蜘蛛、盲蝽、象鼻蟲、紅鈴蟲、大造橋蟲的危害[4]。同時,生物防治往往靠外來天敵物種的引入,可能會帶來意想不到的危害。例如一些脊椎動物被引入防治外來有害生物,但由于它們食性不專一,結果自己反倒成為有害物種。天敵物種的引入防治病蟲害的成功率也很低,據統計,自1888年以來所進行的5000多次引種中,只有極個別種類產生明顯的生物防治效果[16]。另外,生物防治方面還存在許多不足,如捕食性天敵的發生有明顯的跟隨效應,往往滯后于害蟲大發生期,影響防效。傳統的人工繁殖方法費用高,遠超過化學防治[17]。這些缺陷導致了生物防治不能完全替代化學農藥,無法大面積推廣使用。因此,尚需尋求新的、安全的、環境友好的病蟲害控制途徑。
1.4景觀生態學為病蟲害防治提供的新途徑
景觀層次上的農業生態學研究受到越來越多的重視[18]。現代景觀生態學的研究顯示,作物的單一化種植所導致生境破碎化和景觀結構變化已成為近代生物多樣性喪失和導致病蟲害發生的主要原因[1920],景觀的空間格局對節肢動物的生物學特性有直接或間接的影響[21],病蟲害的發生往往受到較大尺度上景觀結構特征的復雜影響[2225]。因此,如何從景觀角度控制農業景觀病蟲害是一個值得探討的問題[19]。國內外十分重視農業生態景觀結構及生境破碎化對害蟲的防治和害蟲天敵關系以及害蟲治理的影響[2628]。在檢驗農田生態系統害蟲治理的有效性和持續性時,大尺度農田景觀結構的作用非常重要[29],大尺度農業景觀的生物多樣性保護和害蟲綜合控制已成為景觀生態學研究熱點之一[26]。一個多樣化的農業景觀鑲嵌體能維持多樣化的生物群落,其中的非作物半自然生境能為天敵提供替代食物和越冬、避難場所,有利于天敵遷移到附近的作物生境定居并對害蟲起控制作用[30]。從農業景觀系統的角度出發,運用景觀生態學的理論、方法和研究成果,對農田生境和半自然生境面積比例、組成成分、分布格局等進行合理布局與設計,改變農田作物布局或大田周圍非作物生境的植被組成及特征,并從景觀水平上組織和安排農事活動,將會對農田生物多樣性和病蟲害控制起積極作用[26,3031],從而通過農業景觀建設來保護農田自然天敵,調節害蟲種群數量,阻礙病蟲害傳播,為病蟲害的綜合控制提供了新的途徑。
2通過農業生態景觀建設控制農業病蟲害
2.1從景觀格局上控制農業病蟲害
農業生態景觀是指農田生境與非作物半自然生境(休耕地、草地、林地、防護林等)多種景觀斑塊及廊道的鑲嵌體,包括了尺度、空間格局和鑲嵌動態[19,26]。據此,可以把農業生態景觀粗分為農田生境和半自然生境兩個部分。農田生境是害蟲及其天敵滋生繁衍的主要場所,而非作物半自然生境則是害蟲及其天敵尋求替代寄主或補充營養以及在空間上逃避不良環境條件的主要場所,其中貯存著豐富的天敵資源,對農田生境中天敵節肢動物群落的建立與發展具有明顯的促進和調節作用。因此,這兩部分生境對害蟲和天敵都是很重要的[21,30]。
在景觀尺度上,首先應注重半自然生境的保護,并在保證糧食生產的前提下,盡量提高其在景觀中的比例。研究表明,半自然生境的比例越高,農業生態景觀中天敵的多樣性或者害蟲的寄生率往往越高[29]。IOBC(國際生物防治組織,InternationalOrganizationOfBiologicalControl)建議農田景觀中至少要有5%的半自然生境用地,當半自然生境面積接近15%時,才能充分保護生物多樣性和實現農業景觀中天敵的控制功能[32]。其次,在一定的半自然生境比例基礎上,還應該注重保護多樣的生境類型。因為天敵或寄主昆蟲的生活史過程中往往需要不同的生境類型,需要為其提供輪換的寄主、食物以及棲息地等。同時,不同的生境類型往往能為不同的天敵昆蟲提供棲息地,多樣化的生境類型可以提供多樣化的天敵昆蟲群落[33]。越來越多的試驗表明,多樣化的天敵群落比單一化的天敵群落更能夠有效地調控植食性害蟲的種群[30]。
同樣,在景觀尺度上,不同斑塊的農田作物生境也應該盡量種植多樣的作物類型,特別是增加永久性植被覆蓋,可為增加整個系統穩定性提供更好的緩沖能力,從而有利于提高景觀組成成分異質性,增加整個農田景觀綜合防范病蟲害的能力。構建農業生態景觀生境多樣性可采取水陸生態微系統、林地農田、草地農田等交織共存的策略,如在旱地條件下,通過挖塘貯水養魚,創造水生環境,可以成倍增加蛙類,進而有效捕食作物田中的害蟲,控制其大爆發;在農田一定范圍內開辟林地,增加益鳥的數量可以減少害蟲數量,能夠有效控制農田害蟲[8]。
第三,在保證景觀組成成分異質性的基礎上,還應注重提升農業生態景觀的結構異質性。不同形狀的斑塊或廊道往往具有不同的周長面積比以及分維數等形狀結構指標,即對應著不同的農業景觀結構[33],表明斑塊和廊道間的相互作用,是不同天敵昆蟲、害蟲和植物病菌遷移、傳播的基礎,或阻礙或促進[34]。如狹長地塊產投比較高,有利于提高機械效率、益蟲擴散和減少水土養分流失[35]。總的來說,較高的景觀結構異質性,有助于天敵昆蟲的遷移,從而有效控制病蟲害,但過高的結構異質性可能導致核心區面積的減少,增加斑塊的邊緣效應,反而不利于天敵昆蟲的存活以及躲避捕食、農藥危害等。
第四,景觀異質性越高有助于生物多樣性的保護和病蟲害的控制,但是過度的生境破碎化也會導致景觀的高度異質性,這反而不利于天敵的生存和繁衍[20,36]。研究表明:農田生境的破碎化嚴重地影響了天敵群落的建立,生境破碎片段維護著一個不健康的自然天敵群落,導致對害蟲生物控制力的降低,害蟲暴發的可能性增大。破碎景觀干擾了捕食者和寄生者的覓食行為,降低了捕食率和寄生率,造成寄主昆蟲的大發生[26]。這涉及斑塊大小的問題,不同類群的生物,往往對最小生存斑塊有不同的要求,對于無脊椎動物等生存和繁殖所需要的最小生境面積約為4.6m2[37],所以幾乎任何小型的半自然生境的保護都是有意義的。田間試驗得出,大于100m的斑塊隔離才會影響昆蟲功能團組成和種間關系[26],這些都是設計斑塊大小時應該考慮的內容。
第五,景觀的連接度和生態學過程密切相關[38],其中廊道結構對昆蟲的遷移擴散具有重要作用。通過改善廊道通透性、增加踏腳石和補充新廊道等途徑提高景觀連接度,促進步甲等捕食性昆蟲的遷移擴散,同樣廊道結構也對病原微生物的傳播和擴散具有重要的作用[34]。因此,在提升景觀連接度的同時,也應注意病蟲害隨著廊道擴散的風險。
最后,還應提高半自然生境斑塊的質量[34],如林地,現在北京農業生態景觀的林地往往由單一的楊樹構成,生物多樣性較低,不僅不能為天敵昆蟲群落提供棲息環境,還存在病蟲害危險。增強斑塊的質量,即抗病能力和生境植被質量,增加斑塊內的生物多樣性,并成為天敵昆蟲的棲息或者覓食場所。主要可以從植被搭配和管理措施上進行提升,如選擇本土植物,種植多樣化的喬木,進行喬灌草搭配,不施用農藥、化肥,禁止放牧等。
2.2田塊間控制農業病蟲
特定作物田塊的植被類型和結構可影響農田害蟲及其天敵種類、數量和遷居時間。因此,可通過改變田塊間非作物生境的植被組成及特征來調控農業生態系統中害蟲與天敵的關系,提高天敵對害蟲的控制效能[26,3940]。田塊間的病蟲害控制主要從保留原有的農田邊界和新建農田植被緩沖帶兩方面進行。農田邊界可定義為農田(作物田塊)間過渡帶。它可能包括的景觀要素有植物籬、防護林、草帶、石墻、溝渠、休耕地和草地等,是一種比較穩定的異質化景觀,可以為捕食性和寄生性節肢動物提供越冬或避難場所和適宜的花粉、花蜜等資源以及其他替代獵物[41]。農田邊界作為農田生物擴散的運動廊道連接棲息地,提高個體擴散和穩定群體,保護農田中下降種群,對增加農田生物多樣性極為重要。
許多害蟲天敵如節肢動物益蟲有賴于農田邊界作為生境和活動、擴散的廊道[4244],因此,農田邊界有利于自然天敵的棲息和繁衍,也有利于它們遷入鄰近的作物生境中對害蟲起到調節和控制作用[21]。在美國喬治亞州南部,周圍是豌豆和雜草的大豆田,捕食者的數量多于周圍是窄曠地的大豆田,大豆田里的捕食者數量從田邊到田中間逐漸減少,說明這些捕食者是從周圍的農田邊界非作物生境遷入的,其數量分布與遷移距離呈反比[45]。因此在景觀建設中,應該盡量保留農田邊界。許多農業生態學家認為,可以通過重建植被來增加和強化生物多樣性,恢復群落的動態平衡和提高農田生態系統的穩定性[39],從而提高農業生態景觀自身的病蟲害防治能力。其中農田植被緩沖帶的建設在歐美國家被廣泛使用。農田緩沖帶是指緩沖農作活動對環境影響的植被條帶或廊道,它的主要功能包括控制面源污染、減少土壤侵蝕、美化景觀、生物多樣性保護和病蟲害控制[37]。其通過提升景觀連通性,增加半自然生境面積,為害蟲天敵提供避難所、越冬地、食物來源,為寄生天敵提供輪換寄主,能較好地控制農田中病蟲害;農田緩沖帶的類型比較復雜,其中最常見的農田緩沖帶類型有:防護林、植物籬、野花帶、甲蟲堤、草帶、一年生植物帶、多年生植物帶、田埂、渠道、路旁、保護行等。緩沖帶的建設要注重與其他半自然生境的整合,形成緩沖帶系統。構建多樣的緩沖帶類型,并注重利用現有的農田邊角廢棄地等,盡量少占用耕地。
同時,農田緩沖帶間的間隔太近,會占用更大比例的耕地,而間隔太遠,又不能起到病蟲害控制的作用,歐洲的研究表明:農田緩沖帶間的間隔最好在100~300m以內比較合適[37]。農田緩沖帶的寬度對其功能也有重要影響,如有研究表明在耕地邊緣引入人工播種的農田緩沖帶時,邊界寬度≥3m才能夠有效地為生物創建新的棲息地進而控制農田中的病蟲害[46]。
應特別注重植物的搭配和后期管理,可以依據農田種植作物和景觀需求確定緩沖帶功能,選擇合適的植物組合構建農田緩沖帶。盡量選擇本土植物、多年生開花植物和連續開花植物組合提供花粉蜜源等食物;同時還應該注意時空色澤等景觀效果;選吸引益蟲的植物和趨避害蟲的植物合理組合,以及豆科植物和伴隨植物;建設中用到的主要植物類群包括:功能植物(例如歐洲防風可以吸引捕食性天敵、控制蘋果小卷蛾等害蟲,其根有毒,對果蠅、家蠅、紅蜘蛛有害),伴隨植物(亞麻分泌的油脂有助于其他植物生長)、趨避植物(青蒿和香蔥可以驅趕蚊蠅)[47]。最后要注重雜草的控制,后期管理,如剪割方式:輪換式割草或鑲嵌斑塊的剪割或進行截枝;剪割高度:割草時要注意保護根,可以適當割高一些;剪割頻率:每年1次,最多兩次,盡量減少干擾;剪割時間:只能在10月1日至5月15日進行減割,最好是秋末種子成熟后;剪下的部分應該留在原地或者移走用于降解。原則上禁止噴灑農藥或殺蟲劑及耕作。不要施用化肥,因為一些野生花草適合在貧瘠的土壤條件下生長[48]。
在歐洲開展了廣泛的農田緩沖帶建設實踐,如甘藍地里種三葉草多年生豆科植物帶,為捕食性天敵(步行蟲、蜘蛛)創造了良好的棲息地,有翅蚜遷入的數量大大減少。由于步行蟲的增加,根蛆的數量也大為降低,同時提高了菜青蟲的被捕食率,對3種害蟲都起到了控制作用[4]。在國內,如中國科學院動物研究所等在新疆通過引導棉農在部分棉田周圍種植苜蓿,保護了天敵——瓢蟲,有效地控制了棉蚜[49]。
2.3耕種管理措施上控制病蟲害
在景觀水平安排農事活動,采取不同作物或同作物不同品種的混種或間套作種植方式,改變單一的作物種植模式,提高田塊的物種多樣性,促進有害生物、寄主及天敵的多樣化,使任何一種有害生物都達不到大規模流行的條件,從而達到有效持續控制病蟲害的目的,實現農業生態系統的持久穩定[2,8,19,26,50]。
間作、套作、混作、輪作多樣化種植方式可以增加土壤肥力,控制土壤病菌群落,創造微環境,提高天敵繁殖力和生存力,減少植食性昆蟲入侵定殖,使得多作系統中害蟲的種類數量比單一種植的少,天敵種類數量增多。在多作系統中病原群體結構復雜,優勢病原種不明顯,從而減少病蟲害,維持農田生態系統的穩定[2,19,51]。目前,中國間套種面積約有0.2億hm2[51],是中國農業景觀的主要特征之一。朱有勇等[52]在云南進行了不同水稻品種間作試驗,通過與數千農民的合作,成功驗證了大尺度上不同品種的混作對于稻瘟病的防治效果,已成為大尺度上通過間套作成功控制病蟲害的經典案例。
多樣化種植增加了農田生態系統作物的多樣性,也在時間和空間上提高了農田景觀多樣性。多樣化的種植首先通過根際效應、邊緣效應等提升了作物利用養分的能力,增強自身的生理和物理機能,從而增加了抵抗病蟲害的能力;其次也減少了被食或寄主植物的密度,或通過其他植物的遮擋、驅避視覺嗅覺作用,減少了植食性昆蟲的遷入或定殖,及病蟲害的傳播和進化速度;再次植物間的聯合抗性也有利于降低細菌病毒等微生物的危害;另外,多樣化的種植創造的相對復雜的生境有利于天敵的活動;最后多樣化種植引起的田間小氣候也不利于某些害蟲的繁殖以及雜草生長[53]。通過這些途徑,可以有效地進行病蟲害的防治,從而減少農藥的使用,有利于農田生物多樣性的恢復,進一步促進農田病蟲害的控制[51,5455]。
除多樣化種植方式外,作物覆蓋、農林間作、稻田養魚、稻田養鴨[54,56]等技術體系,以及有機肥施用、保護性耕作、深耕、適宜時間耕犁[21]等技術措施都可以有效地控制病蟲害發生,在農業生態景觀建設中,要注重這些技術與多樣化種植方式相結合。
2.4綜合控制病蟲害的農業生態景觀構建
在農業生態景觀建設過程中,要注重以上3個層次的融合,使病蟲害的控制效果達到最大化。云南哈尼梯田是以上3層次融合的典范。哈尼梯田分布于海拔144~2000m之間,連片面積多達千畝、萬畝,論層數,一坡可達3000余層,形成了十分壯觀和獨特的農業景觀[57]。位于山頂的森林,作為自然或半自然生境,蘊含了豐富的天敵物種,是整個景觀的生物多樣性源泉。靠近箐溝邊的坡地保留著野生植物的灌木叢,可視為農田邊界。60°以上的坡地雖然開成梯地,但只種旱地作物,以套種玉米和瓜豆蔬菜為主,水源欠佳的空地用來種植辣椒、茄子、西紅柿、姜等蔬菜,邊緣區套種玉米、高粱、小米、芝麻等高稈作物,形成了多樣性化的作物種植體系。梯田因其海拔差異種植了100多個稻谷品種(混種),并且結合其他技術體系如稻田養魚,飼養了鯉魚、鯽殼魚、江鰍等生物。梯田間田埂厚實,寬20~100cm,在寬厚的田埂壩上播種黃豆、小綠豆、老鼠豆等豆科植物,起到類似農田緩沖帶的功能。在海拔1200m以下的河谷田壩種植棉花,從而形成了多樣化的種植布局。這樣優化的景觀格局保留的大量農田邊界及多樣化的種植體系,使得1300多年歷史的哈尼族梯田幾乎沒有發生過大面積的水稻病蟲害[58]。
3總結與展望
通過農業生態景觀建設,控制農田病蟲害不僅是作物病蟲害防災減災、實現農產品質量安全和農業可持續發展的需要,而且是人民健康、社會穩定和環境安全的需要[59]。在單純依靠化學農藥防治病蟲害和濫用農藥的局面必須改變[4],生物農藥和生物防治又有一定局限的情況下,農業生態景觀建設是一條有效控制病蟲害的新途徑。農業生態景觀的病蟲害控制是一項綜合的系統工程,只有從景觀上著眼,通過景觀格局的優化、農田邊界或緩沖帶的建立與多樣化種植,并結合耕種管理措施,提升生物多樣性水平,實現生物群落的內部穩定與平衡,限制有害生物的大爆發,實現農業生態景觀中病蟲害的綜合控制。病蟲害控制實質上是生物多樣功能的一部分[60],只有實現了生物多樣性的綜合保護,實現了不同生物類群間的動態平衡,方能有效地發揮病蟲害控制的功能。因此在進行景觀建設時必需注意保護農業生物多樣性,提高生態系統的穩定性[2,19,26,30]。
生態旅游強調對自然環境的保護與可持續發展,秉承健康的旅游發展理念來開展旅游活動.與其他形式的旅游活動相比,生態旅游更加強調旅游過程中的“保護性”和“持續性”,因此其活動能夠降低旅游過程中對生態環境產生的負面影響.適度的生態旅游既可以為開展水生動物的保護籌集資金,又可以促進當地的經濟發展.生態旅游還能促進對水生動物的直接保護,如開展生態旅游在一定程度上遏制了商業捕殺野生動物的行為.以鯨類的保護為例,從11世紀起,巴斯克人(Basques)就開始捕鯨,以獲取原料生產鯨油、食用蛋白質等.后來商業捕鯨的規模不斷增長,并導致了世界范圍內鯨類種類和數量的急劇下降.為此,國際捕鯨委員會(InternationalWhalingCommission,IWC)于1986年通過了《全球禁止捕鯨公約》,絕大多數國家停止了商業捕鯨,然而日本、挪威和冰島等支持商業捕鯨的國家卻以“科考捕鯨”為名,繼續大量捕殺和出售鯨產品.近年來,快速發展的觀鯨旅游活動提高了人們的保護意識,越來越多的人支持禁止商業捕殺鯨類的行為.觀鯨旅游不僅促進了相關海域鯨類的保護,而且也為相關國家帶來了豐厚的收益.調查表明,觀鯨旅游產業的發展可以快速彌補因禁止商業捕鯨所帶來的經濟損失,實現了生物保護與經濟發展的雙贏.Ross等曾對自然保護區生態旅游的概念框架進行了總結,提出生態旅游帶來的經濟效益一部分應直接反饋至保護區,用于保護物種及其生境;另一部分則要分配到旅游區當地居民手中,用于社區的發展與建設.社區經濟的發展能夠提高當地居民的環保意識,促使其更加積極地維護保護區的自然環境與自然資源;反過來,保護區優美的自然環境將吸引更多的旅游者前來觀賞,從而為保護區帶來更多收益,進而形成良性循環,如此既保護了當地的自然資源,又促進了社區經濟的發展.在這里,生態旅游被作為一種手段,通過增加財政收入、對旅游者和管理者進行環境教育以及鼓勵社區參與等途徑來保護自然環境,其最終目標是實現資源保護與社區社會經濟的可持續發展.
2生態旅游對水生動物的負面影響
在以水生動物為主要觀賞對象的生態旅游活動中,人為干擾也會對水生動物的生存和繁衍產生負面影響.如王海英等深入分析了長江中游淡水生態系統生物多樣性保護面臨的威脅與壓力,認為隨著長江中游旅游業的發展,現有的生態旅游過程中對生態保護的考慮嚴重不足,導致長江中游原始而獨特的生態環境被破壞和污染,并且對當地的生境和生物多樣性構成了嚴重威脅.根據相關領域研究者的研究成果,本文對生態旅游給水生動物多樣性帶來的負面影響總結歸納如下.
2.1水環境污染對水生生物的影響
大眾旅游活動中產生和直接排放的污水破壞了生態旅游區的水體環境,降低了水體和沉積物中溶解氧的含量,增加了水體的渾濁度,導致水體加速富營養化,直接影響了生態旅游區水生動物的多樣性.根據國際海洋組織統計,游客人均每天產生3.5kg左右的垃圾和固體廢棄物,一個普通的旅游船一周的航程可以排放1×106L左右的污水.水體污染會直接影響水生動物的生存與繁衍,進而影響水生動物的物種多樣性.如沈韞芬的研究表明,隨著水質下降,原生動物和大型無脊椎動物的多樣性指數逐漸下降.水體污染對水生動物的影響是多方面的,水體富營養化是其中很重要的一個因素.隨著湖泊流域人類活動的加劇,大量的營養鹽通過一系列途徑進入水體.國際經濟發展合作組織(OECD)將這種“水體中由于營養鹽的增加而導致藻類和水生植物生產力的增加、水質下降等一系列變化,從而使水的用途受到影響”的現象定義為富營養化.許多研究表明,水體富營養化對水生動物可造成嚴重影響,將導致水生動物多樣性的降低.如富營養化可以降低珊瑚的生長率和繁殖率,并且可以增加珊瑚共生系對白化現象和疾病的易感性.近年來,我國云南洱海的湖泊富營養化進程加劇,使洱海水生生態系統受到損害,并呈現迅速退化的趨勢.龔志軍等研究武漢東湖大型底棲動物(包括水棲寡毛類、軟體動物和水生昆蟲等)的群落結構及其生物多樣性發現,在營養水平不同的4個湖區,大型底棲動物的物種多樣性與水體營養水平呈負相關關系,即當水體從中營養型向超富營養型演變過程中,大型底棲動物的多樣性明顯降低.
2.2生態旅游造成對水生動物的過度捕撈
在生態旅游的發展過程中,隨著游客人數的增多,對包括魚類、貝類在內的各種水生動物的需求逐漸增多.這些水生動物一部分被加工成特色食品供旅游者食用,另外一部分則成為了旅游區的禮品或紀念品用于出售.由于缺乏對水生野生動物獵捕的強有力的禁止措施,生態旅游的發展導致人為獵捕野生水生動物的活動日漸增多.在經濟利益驅使和缺乏有效管理與監督下,一些地區盜獵和出售珍稀瀕危動植物的現象時有發生,嚴重損害當地的生物多樣性.另外,為發展旅游,一些地區開展不恰當的垂釣活動,也在一定程度上影響了魚類的品種和數量.
2.3生態旅游對水生動物的驚擾
生態旅游過程中,人類活動會對一些水生動物產生驚擾,影響其正常的行為活動規律.王四海等指出,觀賞野生動物、徒步游覽、攝影、機動船觀光等各種旅游活動都會對景區內的野生動物產生不同程度的驚擾,影響野生動物的行為、生理、繁殖、種群動態和種類組成等.對于水生動物,旅游驚擾還主要表現為一系列的水上活動(如游泳、機動船觀光等)以及旅游活動中交通工具等產生的噪音.野生動物對旅游驚擾的反應復雜,并且不同種類的野生動物對于驚擾的反應也不同.
2.3.1旅游驚擾對水生動物行為的影響
大多數動物對旅游活動驚擾產生回避反應,如鳥類的驚飛、獸類的驚走行為,都是躲避旅游活動驚擾的一種最直接的反應,頻繁的驚擾會使動物放棄其適合的生境.如鰭腳類海洋哺乳動物,游客接近會激怒在海灘上休憩的澳大利亞海獅(Neophocacinema),盡管其數量沒有因為游人的增加而減少,但長期驚擾可能會導致其放棄該海灘.人類過度接近也會使南極企鵝的心率升高,并可能產生應激反應.此外,旅游者的投食和丟棄垃圾常會吸引動物前來覓食,這將改變野生動物的自然覓食行為.游船是水上旅游活動的主要交通工具,對水生動物的行為會產生顯著影響.如Constantine等的研究表明,寬吻海豚(Tursiopstruncatus)的休息時間隨著游船數量的增多而減少,當游船靠近時,它會傾向于采取長時間潛水、改變游行方向等躲避行為.Steckenreuter等發現,游船會影響寬吻海豚的行為活動,當游船出現時,這種海豚的進食時間會減少,低于原來的66.5%,社交嬉戲時間低于原來的44.2%.旅游活動中船只的噪聲會干擾水生動物的行為.VanParijs等的研究顯示,船只產生的噪音會影響海豚之間的聲學交流,進而影響海豚的群體凝聚力.2007年至2009年,Rako等在亞得里亞海(AdriaticSea)北部的一個監測站監測2km海域范圍內的游船噪音和海豚的分布,發現游船產生的噪音會長期影響海豚的種群數量,并且該情況在夏季(旅游旺季)尤為突出,高強度的噪音迫使海豚在旅游季節遷徙,并將導致海豚最終放棄該棲息地.人類密切接觸對水生動物的繁殖也會產生影響.Perrine曾對26只海豚進行觀察(這些海豚每天與人類互動時間高于與同伴接觸的時間),結果顯示有11只海豚會對人類或救生圈產生誤導性的.Foroughirad等對寬吻海豚的研究發現,游客喂食雌海豚的行為會對其與幼崽之間的關系產生影響,相比于未被人工喂食的個體,被喂食雌海豚所產下的幼崽獲得母親照顧的時間和幼崽存活率均有所降低.
2.3.2旅游驚擾對水生動物生殖和發育的影響
研究發現,長期的旅游驚擾會影響水生動物的生殖和發育.蔣志剛等指出,環境壓力和人類干擾能夠對動物造成有害脅迫,使其產生生理緊張,當動物長期處于生理緊張時,其發育和繁殖都會受到影響.這是因為下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸分泌的應激激素升高,可能會降低類固醇激素水平,進而影響動物的或,也可能直接抑制其生理功能.根據McEwen-Wingfield模型,在穩態應變和穩態應變負荷的狀態下,生物可以通過改變器官和行為的適應能力而達到新的穩態,對機體不會產生傷害;只有當刺激非常強烈或者持續時間很長,達到了穩態應變超負荷狀態時,動物才會受到傷害.
2.4外來物種入侵
生物入侵(biologicalinvasion)是指當生物有機體被有意或無意地引入到一個歷史上不曾分布的地區,并能存活、繁殖和形成野化種群,其分布區的擴張對入侵區造成明顯的環境、經濟和社會后果的過程.生物入侵與棲息地喪失曾被視為導致全球生物多樣性減少的2個主要原因.外來物種入侵的途徑主要有3條:無意識引進、有意識引進和自然入侵.無意識引進是外來物種隨著貿易、運輸和旅游等活動被引進。有意識引進也較為普遍,如近年來隨著水族館生意的火爆和以水生動物為主要對象的旅游活動的快速發展,我國直接從境外引進水生動物的種類和數量持續增長,這增加了外來物種逃逸到野外并引發生物入侵的風險.Strecker等指出,每年由水族館管理人員釋放到普吉特海灣的魚類大約有2500種,較長時期內,水族館貿易物種有可能成為太平洋西北地區的重要入侵物種來源.外來物種入侵是生態系統最大的威脅之一,主要危害包括:對生態系統造成不可逆轉的破壞;引起生物多樣性喪失與食物網絡結構的崩潰;造成本地物種的滅絕或消失;引起農林業病蟲害爆發從而需要高額的防治費用;威脅人類健康等.例如云南洱海地區,盲目引進以捕食浮游動物為主的太湖新銀魚(NeosalanxtaihuensisChen),造成浮游動物數量急劇下降,成為洱海藍藻暴發的一個重要原因.此外,旅游活動也可能直接導致水生動物的死亡.例如鯨類死亡的主要原因之一就是觀鯨船撞擊.熱帶海域潛水觀賞珊瑚的行為會引起海水渾濁,進而影響珊瑚蟲的生長.更為嚴重的是,旅游者還可能給野生動物傳播疾病,對動物種群帶來不可預測的危險.
3對策與建議
生態旅游尤其是以水生動物為重要資源的生態旅游,其迅猛發展不可避免地會給所在區域范圍內的水生動物帶來負面影響.結合相關領域研究成果,本文就如何正確發展以水生動物有關的生態旅游提出如下對策與建議.
3.1發展與保護并重
在生態旅游的開發過程中,要以科學為指導,以生態學原理為基準,遵循開發與保護并重的原則,將生態旅游的發展與維持生態平衡結合起來,促進生態旅游良性發展和維護生態環境的平衡穩定.水環境是水生動物的重要生態環境,在發展生態旅游的過程中,應高度重視對水環境的保護.一方面,在生態旅游區的建設過程中,應充分考慮水生動物的活動空間,保證特殊水生動物的正常洄游;另一方面,在生態旅游區的建設和發展過程中,應時刻維護水環境,避免污染,時刻對水環境進行質量檢測,發現污染,及時治理.此外,在開展生態旅游的過程中,應根據生態學原理,合理開展垂釣活動,垂釣對象應該是分布廣、數量較多的魚類,而非珍稀瀕危物種.還要嚴格把控旅游垂釣項目的實施,杜絕對水生動物不合理的超負荷捕殺.生態旅游開發過程中要充分考慮動物福利,在建設旅游項目時應遵循水生動物的生活方式,在觀賞大型水生動物的過程中應盡量減少游船干擾.
3.2加強宣傳教育,正確引導生態旅游
在開展生態旅游過程中,結合旅游者的心理設立標語、導游、指示牌等,強化游客旅游過程中的水生動物保護意識,正確引導生態旅游,同時定期對導游進行業務培訓.生態旅游區應根據旅游區具體情況,嚴格控制每日旅游人數和旅游區開放時間.一方面減少旅游負荷給水生動物造成的壓力和驚擾;另一方面定期對旅游區進行全面的檢查、修整和完善,保證旅游區內水生動物的健康及生活環境的清潔.
3.3健全相關法律和法規
4.與其它熱帶沙漠相比,阿塔卡馬沙漠被稱為“干極”的主要影響因素是()A副熱帶高壓更強,形成降水更少B寒流更強,降溫減濕更明顯C光照更強,蒸發更旺盛D東南信風更強,上升氣流明顯5.推測阿塔卡馬沙漠出現“沙漠開花”的原因,應是()A受沿岸寒流的影響,產生大量的霧并凝結成降水B厄爾尼諾現象的影響,帶來大量的降水C亞馬孫平原帶來大量水汽形成降水D副熱帶高壓推動雨帶帶來強降水6.智利瓦爾哈拉公司計劃在阿塔卡馬沙漠建造一座水電站,抽引太平洋海水到山頂水庫發電。相比當地太陽能、風能發電,智利抽海水發電的優勢在于()A保障供電的穩定性B成本較低C清潔、無污染D能源可再生分值: 12分 查看題目解析 >3冰塔林(如圖2所示)是冰川各部分運動速度的不同,或下墊面的變化,在冰川表面慢慢形成一些垂直裂縫和裂隙的現象。近乎直射的太陽光穿過這些裂隙深處,加深這些裂隙,使得冰塔林變得更顯著。近期,珠穆朗瑪峰冰塔林出現高度降低的退縮現象。據此完成7~8題。
7.下列關于冰塔林的敘述,正確的是()A南極大陸可以看到該景觀B冰塔林結構脆弱,易崩塌C海洋冰川消融快也能形成冰塔林D冰塔林是冰川侵蝕作用形成的8.珠穆朗瑪峰冰塔林出現高度降低的退縮現象,反映了()A低緯度地區降水減少B該地區獲得太陽輻射減少C氣候變暖D地殼垂直下降運動分值: 8分 查看題目解析 >4由于歐美對進口我國的羊絨衫等紡織產品設置配額,我國某羊絨企業在圖3所示島國免稅工業區投資辦廠,產品直接面向歐美市場。該島國的經濟以農業為主,人口超過兩千萬,年增長率為3%。據此完成9—11題。
9.該島大河西部多東部少的主要影響因素是()A氣候B洋流C地形D緯度10.該島國吸引我國紡織類企業在該島投資辦廠的主要因素是()[來源:]A完善的基礎設施B歐美紡織產品的配額限制C該島的優越位置D勞動力成本11.有關該島國的地理特征,說法正確的是()A島上山峰無常年冰雪B該島農業生產類型單一C位于板塊消亡邊界,火山地震活躍D該國人口增長模式為原始型分值: 8分 查看題目解析 >5閱讀圖文材料,完成下列要求。(22分)材料一 2016年6月,16名中國摩托車騎手用15天時間領略了甲、乙河流域(圖6)廣袤的風景:蔥綠的草原、連綿的森林、成片的沼澤、恣意流淌的河流…材料二向日葵對氣溫的適應性較強,是喜溫又耐寒的作物。向日葵在整個生長過程中,只要溫度不低于10℃即可。它的花朵明亮大方,適合觀賞擺飾,花托、莖稈、果殼、可作工業原料等,它的種子更具經濟價值,不但可作成受人喜愛的葵瓜子,更可榨出低膽固醇的高級食用葵花油。
12.對比甲河流域,說明乙河流域沼澤分布特點,并分析其分布特點的成因。(8分)13.分析圖中甲乙兩河段被描述為“恣意流淌”的可能原因。(6分)14.圖中向日葵分布地為世界規模的向日葵產地之一。分析該區域大量種植向日葵的原因。(8分)分值: 22分 查看題目解析 >6閱讀圖文材料,完成下列要求。(24分)西藏位于青藏高原西南部(圖7),地廣人稀,面積約120萬平方公里,人口約317萬人,因污染少,被稱為“世界最后一方凈土”。依托西*特的水、土壤、空氣、人文環境這“四不污染”的特色資源優勢,拉薩開發高原有機健康食品、有機生命產品、保健藥品、心靈休閑旅游產業等融合一、二、三產業的“凈土健康產業”,大力培育和引進加工銷售型企業,全力打造“拉薩凈土”品牌,打造綠色GDP增長極,同時帶動了周邊農牧業區的發展。
15.結合材料說明拉薩“凈土健康產業”的特點。(6分)16.推測拉薩政府將“凈土健康產業”打造為區域GDP增長極的主要原因。(6分)17.從產業鏈角度,簡要說明拉薩開發高原有機健康食品可能采取的措施。(6分)18.說明拉薩“凈土健康產業”發展對周邊農牧業區的意義。(6分)分值: 24分 查看題目解析 >719.[地理——選考一:旅游地理](10分)鄉村旅游是“以城帶鄉”的主要渠道。近年來,廣西鄉村旅游蓬勃發展,2016年上半年,鄉村旅游接待游客約7782萬人次,約占全區接待量的40%,旅游消費約521億元,約占全區旅游總消費的25.7%。游客通過微信傳播等方式推動形成了一批品牌旅游點。簡析廣西鄉村旅游得到快速發展的主要原因。(10分)分值: 10分 查看題目解析 >820.[地理——選考二:環境保護](10分)2016年11月30日,廣西壯族自治區人大常委會表決通過《廣西壯族自治區河道采砂管理條例》,嚴厲打擊非法采砂行為。非法采砂行為導致河流滿目瘡痍(圖8),河水有東有西不成流,航運深受其害。
8 正確答案及相關解析正確答案
造成河底生物棲息地破壞,影響生物多樣性;易造成堤岸崩塌;影響河道水流,易發生洪澇;河床坑洼不平,影響航運;水質變壞影響人類身體健康;影響水產養殖。(每點2分,任答5點10分)解析
河道非法采砂帶來的不利影響。(10分)河道非法采砂影響河底的生物多樣性,易造成堤岸崩塌,影響河道水流,易發生洪澇,河床坑洼不平,影響航運,水質變壞影響人類身體健康,影響水產養殖。考查方向
本題考查河道非法采砂帶來的不利影響,考查學生分析問題解決問題的能力,調動和運用地理知識、基本技能的能力。考查描述和闡釋地理事物、地理基本原理與規律。解題思路
【關鍵詞】水利水電工程建設;環境問題;對策研究
引言:水利水電工程對于現代化的建設發展至關重要,通過水資源的集中開發,將發電、灌溉、運輸以及養殖等綜合發展,在相互協調配合中盡可能的實現經濟效益和社會效益的最大化。但是,水利水電工程的建設會影響到一個區域的整體生態環境,開發建設不當會破壞生態、影響生活。因此,從可持續的發展角度來講,結合當地實際環境情況、嚴格制定建設方案,綜合考慮各項生態環境指標,在進行水利水電工程建設的同時保護好環境。
一、水利水電工程對環境影響的簡單分析
水利水電工程總體來說是區域性多目標水資源的開發項目,盡管工程建設中沒有直接的產生污染物質,但從某些角度來看,不恰當的建設過程會嚴重影響周圍生態環境和生活條件,比如水利水電工程所在的庫區可能發生水庫淹沒的問題,周邊的居民安置是一項重大工程;另外,區域的水質、氣候、土壤、生物多樣性也會遭到破壞,從而可能誘發一系列的自然災害的產生。對于其中的一些問題是在水利水電工程中不可避免的,所以最主要的還是要通過對這些問題的研究,提出預防和解決對策,將危害降低到最小。
二、水利水電工程建設中出現的環境問題
水利水電工程建設中會出現各種各樣的問題,對生態環境的影響主要包括氣候、水文、土壤、河流泥沙、水體水質等方面,本文主要從以下幾個角度對水利水電工程建設中的環境問題進行介紹。
2.1導致水土流失
水利水電工程建設中,會進行大規模的毀林開荒工程,這就造成了嚴重的水土流失問題,一部分泥土下流,導致河道淤積,水體渾濁,再加上建設中的排沙系統不夠完善,會降低水庫的蓄水量,長此以往對水利水電工程的建設與發展也會產生極大的影響。
2.2誘發系列自然災害
水利水電工程建設中大壩的修建,會改變庫區的水文地質環境,一旦水庫在蓄水后出現坍塌,就會誘發地震、滑坡、崩岸等自然災害。由于自然災害的不可控性,大型的水利水電工程難免受之影響,不規范的建設方案就會使得災害如同蝴蝶效應一樣接踵而至。
2.3造成水質污染,影響生物多樣性
水利水電工程中最常見的問題便是水質的污染,水庫大量蓄水會抬高地下水位,導致周邊的土壤鹽堿化,同時伴隨著水庫的水流變緩,水土流失的情況也更加嚴重,也會加重水體的污染。此外,水利水電工程建設會在一定程度上影響魚類等生物的洄游通路,且水質的污染也會造成水下植被的破壞,進而導致生物的大規模死亡,生物多樣性遭到破壞。
2.4對河流生態造成影響
水利水電工程建設阻斷了天然河道,改變了原有河道的流態,也打破了原來的泥沙運動,從而導致整個流域水文特征等發生嚴重的變化,改變河流生態環境。另外水流的速度減緩會降低水體的自凈能力,這是水質污染的原因之一,會嚴重影響周邊居民的生活生產。
三、減少水利水電工程建設對環境影響的對策研究
3.1強化生態保護觀念,構建環境生態補償制度
要解決水利水電工程建設的環境問題,第一要義就是樹立生態環境保護的理念,從建設工程的每一個環節出發,強化生態保護觀念,兼顧到前期規劃、中期調度、以及經濟效益和社會效益;此外加大環境保護的宣傳力度也是十分重要的。同時,為了降低水利水電工程建設帶來的環境問題的影響,可以逐步構建生態環境補償制度,通過“在哪里破壞,就在哪里補償的”原則要求,在經濟和環境之間進行平衡建設,可以通過制定法律制度,由政府進行引導,保證這種環境生態補償制度的穩定、強制實施。例如在水利水電工程建設中,開發水庫會造成一定的影響和生物多樣性的破壞,那么就能夠利用發展養殖業進行生態補償,從而使工程建設和生態環境保持一種相對平衡的狀態。
3.2合理規劃水源保護工程,降低水資源污染程度
水利水電工程建設是現代化發展的過程中必不可少的項目,能夠造福于社會,但客觀地講會對環境造成不可彌補的破壞,因此要從保護水源的角度出發,采取科學合理的措施將不利的影響帶來的危害降至最低。首先應當根據實際情況制定嚴格的保護水庫的條例,對污染源的排放進行嚴格控制,密切關注水質的動態變化;其次定期進行水質監測,確保源頭排放的水源的質量;另外還要對周邊生活用水進行調查,采取合適的措施進行保護,以此來滿足對水資源的生活需求。
3.3加強工程施工規劃與環境管理的工作
水利水電工程建設中存在的環境問題多種多樣,主要體現在水土流失、生態破壞、廢氣廢水等的排放、噪聲污染和公共環境衛生破壞等方面。為了盡可能的降低工程建設中對庫區人民的生活影響,要結合實際情況,充分考察地區的環境特點,加強對工程施工的前期規劃和施工中的管理工作,在建設過程中可以充分利用先進科學技術開發建設,而在后期也要迅速恢復庫區內的生態環境,將不良影響降到最低。
3.4進行動態跟蹤,做到因地制宜的建設
水利水電工程建設是一項大型的綜合性工程,由于其對環境的影響十分大,持續的時間也很長,在建設中或者建設后期都應當加強動態跟蹤監測,對可能出現的問題及早了解和預防補救。動態的跟蹤過程對于環境問題的解決也是一項重要內容,根據當地的實際環境情況,因地制宜的發展建設,及時掌握庫區環境的變化,對水文、地質、土壤、氣候、生物等變化情況嚴格把握,了解規律,進行對比分析,為區域環境和經濟的協調發展提供科學的依據。
3.5科學開展水庫移民工程
水利水電工程建設不僅對于國家經濟發展有著巨大作用,其建設施工的過程也或多或少的影響著庫區周圍居民的正常生活和發展,這些影響包括生活中的方方面面,例如飲水用水、氣候、耕地土壤、資源變化等。以三峽水庫這一大型的水利水電工程建設為例,其庫區的居民就需要進行轉移與安置,重點解決的問題就在于庫區因建設產生的大量污水和生活垃圾、庫區環境的清潔,只有將這些問題都切實的解決處理到位,才能夠保證環境和經濟的協調發展。必須堅持以人為本,走科學發展之路,在水利水電工程建設中實現人民安居樂業。
四、結語
在如今的經濟發展道路上,強調的是又好又快的發展,生態文明的理念在不斷滲透進工業發展之中,在水利水電工程建設的過程中更應當重視環境的保護,堅持走可持續的發展道路。在建設中及時解決各種環境問題,嚴格規劃環境保護方案,通過研究改變傳統的水利水電工程建設方式,以一種科學的、環保的方式來更好地發展,以實現經濟效益和社會效益的共同提高。
參考文獻:
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[2]林海燕.水利水電工程建設中的生態環境問題探析[J].中國市場.2013-01-05.
關鍵詞:現代;生態景觀設計
Abstract: This paper analyzes the ecological landscape influence factors, appropriately takes the landscape compensation measures, maximize recoveries the natural ecological landscape, creates the harmonious sustainable development landscape environment.
Key words: modern; landscape design
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
城市景觀的核心要素即是建筑,在設計建筑中對城市景觀進行格局、綠化、生物多樣性以及美學等生態補償,可在一定程度上改善城市生態架構,從而有效的加強城市景觀自然組成因素的生態機能,改善城市生態質量,更好的建設可持續發展的人居環境。
1 建筑景觀設計概念的引入
我國以前沒有景觀設計這個詞,景觀設計的概念是近年來才逐步在我國發展起來的。所謂景觀設計,又稱景觀建筑學,是在英、美資本主義國家興起的新興學科,如紐約的中央公園、華盛頓的中軸線景觀等都是景觀設計的典型代表。
在我國,建筑設計中景觀設計概念的引入是伴隨著改革開放而逐步發展起來的,特別是近年來隨著社會經濟的發展和城市設計中景觀設計觀念的介入,以及人們環境質量意識的逐步提高,人們開始更加關注景觀設計,真正的景觀設計是自然、安全和經濟實惠的,景觀設計中的設計形態是服從于原始的自然景觀形態的。這就意味著,景觀設計是以屬于自然一部分的人和其相關物象的多樣化生存環境、多層次的功能性和審美性因素相關聯的一個系統工程為工作對象的。
在建筑的設計中,景觀與建筑是相互融合、缺一不可的,僅有優美的景觀環境或者是僅有別致的建筑都是不夠的,只將優美的自然景觀、良好的生活氛圍與優美的建筑融于一體,才能建設處完美的建筑。建筑素對細節的把握還應與景觀因素相互融合。建筑的造型、風格都應恰如其分地與周圍的景觀相互呼應。在建筑施工前,只有把建筑和環境景觀做到“意”和“境”的完美融合。讓景融入建筑,讓建筑影響景觀。使二者在尊重自然、尊重文化、重藝術的基礎上和諧地融為一體,才能建造出完美和諧的建筑。
2 修復并補償景觀格局
國內大多數城市的景觀格局,基于不斷強化的城市化進程,或多或少的存在著功能缺損或架構不合理等問題。具有全面性、決定性的景觀格局作用,城市生態建設的關鍵在于修復并補償城市景觀格局。在城市化前提下,利用景觀生態學等科學手段,積極干擾城市景觀,可引導城市景觀積極演進。整體城市景觀格局、綠化系統的平面與空間布局、水系與地形等要素的相互關系等,都會對物種及其棲息地造成嚴重的影響。各異的地理、氣候及環境條件,城市均有與之相對應的不同理想景觀格局。受各種因素的影響,這種演變過程總是曲折反復的。不斷修復并補償城市景觀,是城市景觀格局優化的主要目的,改善城市生態系統運行效率,把城市生態建設納入城市基礎設施網絡,通過保護、修復和重建景觀要素,促進城市健康、有序的發展。在設計建筑中對城市景觀生態格局的修復并補償,確定正確的尺度觀念是其關鍵因素之一,利用不同的等級尺度分析、優化與補償城市景觀格局。
2.1 修復并培育關鍵性景觀組分
針對大多數城市景觀的主要影響性因素,不可忽視干擾性的人為活動因素,同時,也是個大城市各種重點生物喪失棲息地以及城市景觀退化功能的重要因素,對此,需加強景觀保護的理念,實施有效的自然景觀保護措施。站在城市景觀的角度講,其多數景觀格局中普遍存在著一些關鍵性要素,它們對城市生態健康與完整的維持保護至關重要,其生態功能難以用人為的技術手段解決,也是城市景觀中不可或缺的空間模式,這些關鍵因素包含一些較大面積的原生自然斑塊、戰略點、斑塊之間的連通廊道等。它們在城市化過程中受到一定程度的破壞,將致使城市景觀整體的上臺功能衰退。站在生物角度講,它們對城市景觀各要素都具有利用的本能,但城市景觀中的這些關鍵要素對生物生存演替則具有關鍵性影響,若設計建筑能積極引導生物,讓其能占領這些組分并形成一定的勢力圈,則可最有效地利用景觀從而重建較為安全的城市生態系統。
與此同時,通過恢復并培育城市重要景觀組分的具體實施,可有效完善城市景觀架構、重建生物棲息地、改善城市小氣候、提升城市景觀的生態功能。當前,國內城市現有許多原生生態系統絕大部分已被破壞,為使城市走向正確的生態景觀演變之路,需適當的對城市中的原生態自然景觀進行有效的恢復,或采取恰當的原有生境的模擬重建。
2.2 破碎化的斑塊減少
造成逐步破碎化的城市景觀原因,主要有三大方面:原始生境消失、生境斑塊縮小及生境斑塊孤立化,它使景觀要素被分割成眾多小斑塊,對景觀架構和功能都產生不利影響。要減少斑塊破碎化,需從建設生態廊道、做好總平面規劃和單體設計等多方面入手。與此同時,建筑及其環境中,人與自然相互作用影響,分別占據不同的時空,這種相互作用對于城市生態系統而言,既可能是積極干擾,也會帶來不利因素的影響。通過設計建筑對人行為進行引導,正確使用建筑的時間與空間,就能趨利避害,取得人與自然的相對和諧。
3 補償綠化系統
城市化一般不可避免地增加非生物要素,設計建筑可通過增加綠化面積,進一步優化綠化系統的生態功能,平衡其生物與非生物的比例,提高綠化的生態效率來進行有效補償。對此,主要有:首先,設計城市中綠化系統的演進需與城市化協同,把握綠化與其它景觀要素的關系,既相互限制又相互激發;其次,要區別對待城市植物群落棲息地,引入適宜的自然群落結構機制,自我維持與更新,并產生較大的自然生產力,以協調城市開發與生態保護的多種關系。
4 節約并補償水資源
在建筑全過程中對城市水資源的影響主要體現在三方面:不透水地面面積的大量增加;污水、廢水的產生;地表植被減少致使城市水資源涵養量縮減。建筑設計主要通過水的循環利用、雨水搜集、中水生態處理回用等方法來保護、節約和涵養水資源,進行生態補償。
5 補償生物多樣性
城市生物多樣性是城市居民生存和發展的基本需要,是維持城市生態系統平衡的基礎,隨著城市化進程的加速和生態環境的惡化,城市生物多樣性在最近幾年急劇下降。設計建筑對城市生物多樣化的補償主要有兩方面:一方面是通過建筑設計為生物提高棲息地。另一方面是提高建筑環境綠化整體的棲息地功能。
建筑及其環境可提高面積巨大的屋面和不同標高的臺地空間,這些空間不易受到城市人為干擾的影響,通過屋面的生態化建設,結合建筑庭院和城市綠化系統建設,形成適宜于城市物種生存的棲息地,形成城市的空中庭院物種,可適宜于不同城市物種的遷移與定居。
6 補償景觀視覺
當前的建筑設計中,城市景觀中建筑等人工要素占據了極為重要的地位,對此,需進行詳細的視覺補償設計才能更好的實現生態補償指標。在生態補償過程中,適當的添加較多的植物物種,盡情施展較好的群落生態功能,并展示生態美,拉近人與地間的距離,關護環境。同時,通過重新彰顯自然,將自然元素及自然過程的顯露和引導,來更好的喚醒人們對自然的關懷,讓人們感受到自在的大自然內在景美的架構,有利于將使用者的生態意識進一步提升。
7 結束語
建筑設計的景觀生態補償是城市化進程中積極的人工干預措施,也即設計建筑時,最大限度的降低城市生態系統因建筑在建造及使用全過程中受到的破壞程度。運用便捷的景觀設計手段,從而更好的增強建筑及其壞境所起到的緩沖和補償的生態機能。正處于快速城市化階段的國內城市發展趨勢,要在可持續發展的前提下容納盡可能多的人口和社會經濟活動,就需要將城市生態化推進,并修復與重建健康的城市,運用新興的科學理論方法進行城市景觀生態補償是其關鍵手段之一。城市化進程使原有自然土地人工化,增加了城市景觀中的人工要素,減少了自然要素,這是造成城市生態問題的主要因素之一。
參考文獻:
[1] 丁四保.王昱.區域生態補償的基礎理論與實踐問題研究[M].科學出版社.2010(2).