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(二)價值的多元性 森林生物多樣性是森林這一綜合地域類型中所呈現出來的生物多樣性。一般而言。生物多樣性包括物種多樣性、遺傳多樣性和生態系統多樣性三個層次,其所體現出來的價值分為直接使用價值、間接使用價值、選擇價值和存在價值四類(國家環保局,1998)。直接使用價值是指森林生物多樣性直接滿足人們生產和消費需要的價值,又可分為直接實物價值和直接非實物服務價值;間接使用價值是指森林生物多樣性提供的生態功能的價值;選擇價值是指人們為了將來能直接或間接利用森林生物多樣性的支付意愿;存在價值是人們為確保森林生物多樣性繼續存在的支付意愿(張穎,2002)。價值的多元性決定了確認與計量的困難與復雜性。森林生物多樣性與人類的生存與密切相關,其所體現的價值不僅在于為當代人提供直接使用價值,更重要的是為人類及將來所創造的巨大的非直接使用價值,所展現的是對人類可持續發展的積極意義。
(三)資產的整體性 森林生物多樣性資產是有形資產和無形資產相互統一的整體。當森林生物多樣性作為提供木材、竹材和蘑菇及其它動植物產品來源時,釋放的是直接環境效益,此時屬于有形的森林生物資產;當森林生物多樣性作為涵養水源、保育土壤、固碳制氧等森林生態效益資源的時候,釋放的是間接環境效益,此時屬于無形的森林生態資產,兩者的結合點在于森林生物多樣性資源同一載體。森林生態資產不能脫離森林生物資產而獨立存在,兩者相互依存,其價值的形成、消費和補償過程密不可分。因此,森林有形資產在其實物量和價值量的增減變動過程中,森林無形資產也相應地發生變動,其所發揮的生態效益地會發生變化。因而在對森林有形資產的價值確認和計量中,也要相應地對森林無形資產的價值及其所產生的效益進行確認與計量。
(四)稀缺性和不可替代性 森林生物多樣性資產是相對稀缺的,這不僅表現在天然存量方面,還表現在生成率方面。同時,地球上生物物種是自然界長期進化的產物,因而各物種的形態、結構和功能在絕對意義上是不可替代的。森林生物多樣性資產的稀缺性和不可替代性,產生了對有限資源的優化配置要求,體現在會計上是必須對其進行確認和計量。
(五)產品的公共性和市場的無形性 森林生物多樣性資產發揮的生態效益具有典型的外部性,它超越了進行森林經營活動的林業行業以外的外部,即不通過市場機制反映的影響,進而會產生不能全部反映到私人收益中的收益。公共物品是具有外部經濟性的典型例子。森林生物多樣性資產發揮的生態效益主要是一種無形效用,不能貯藏和移動,生產者難以對其控制,即無法迫使受益者償付了補償費用后才能享用其生態效用。因此,森林所提供的生態效益服務具有“公共物品”的特性。同時,由于森林生物多樣性資產中的生態資產一般不存在市場,所以應更多地考慮非市場價值的計價,實現對其生態價值的確認和計量。
二、森林生物多樣性資產的會計確認、分類
(一)森林生物多樣性資產的會計確認 森林生物多樣性價值的會計確認是指將森林生物多樣性資源作為一項森林生物多樣性資產、森林生態效益記入會計載體的過程。會計確認的核心是選擇合理的會計確認標準。森林生物多樣性資產要能夠作為一項資產加以確認,應當符合資產的確認條件,會計確認從上講要同時滿足四項標準:(1)可定義性。我國《財務會計報告條例》中給出的資產定義為:“資產是指過去的交易、事項形成并由企業擁有或者控制的資源,該資源預期會給企業帶來經濟利益”?!邦A期會給企業帶來未來經濟利益”是資產的最本質特征。森林中擁有豐富的野生動物資源(如藥用、食用、纖維、芳香油等)和野生植物資源(如哺乳類、鳥類和爬行類等)。作為林業經營組織來講,一旦森林生物多樣性資源為其所擁有或控制就能為它帶來直接或間接的凈現金流入。因此,它們符合確認的第一個條件——資產的定義。(2)可計量性。森林生物多樣性資產可以通過現有多種計量屬性選擇達到對其計量的目的,但是由于森林生物多樣性資產自身的特殊性,其計量比較復雜。同時,對森林生物多樣性資產的定價主要通過對其價格評估的基礎上進行。從長遠來看,隨著評估理論和技術方法的不斷發展和完善,能夠做到對森林生物多樣性資產的合理計量。(3)相關性。會計信息的相關性是指會計信息能夠影響信息使用者的決策、能夠導致信息使用者決策的差別(于富生等,2000)。顯然,森林生物多樣性資產計量所反映的信息,可以幫助決策者了解森林生物多樣性資產的實物量和價值量、存量和流量信息,從而會影響到他們為我國森林生物多樣性保護事業所采取的宏觀或微觀的經濟決策。(4)可靠性。可靠性是指信息使用者可以對會計信息給予充分信賴。“當信息沒有重要錯誤或偏向,并能夠如實反映其所擬反映或理當反映的情況而能供使用者作依據時,信息就具備了可靠性”(國際會計準則委員會,2003)。真實反映是可靠性的核心標志。森林生物多樣性資產的計量結果,可從一定程度上真實反映林業經營組織所擁有或控制的森林生物資產和森林生態資產的實物量與價值量,足以使決策者信賴。
(二)森林生物多樣性資產的分類 森林生物多樣性資產分類標準有多種,其中最基本的是按存在形態分。按存在形態可將森林生物多樣性資產分為有形的森林生物資產和無形的森林生態資產。森林生物資產是指森林中活的動物、植物和微生物及棲息于動物、植物和微生物的個體基因,包括林木資產、林副產品及以森林為依托生存的動物、植物和微生物等,因此森林生物資產是一種有形資產。森林生物資產在價值層次上主要表現為物種多樣性價值和基因多樣性價值,在價值總額中主要表現的是直接使用價值。森林生態資產是指森林生態效益所形成的資產,包括有機物質的生產、的固定、的釋放、營養物質循環與貯存、水土保持、凈化污染物等。森林生態資產在價值層次上表現的是森林生態系統多樣性價值,在價值總額中表現的主要是間接使用價值和和部分直接使用價值(如觀賞價值、科學文化價值等),此外森林生物多樣性所表現出來的選擇價值和存在價值,也歸屬于森林生態資產。
(三)森林生物多樣性資產核算在實踐中的 從森林生物多樣性資產會計核算的可操作性角度考慮,目前主要可側重于森林物種多樣性價值方面的核算,特別是其中植物和動物多樣性價值的核算。雖然森林生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次,但目前人們對每個層次的認識是非常有限的。相對而言,物種多樣性最明顯也最容易測定。而森林遺傳基因多樣性多發生在分子水平上,它主要包括染色體的多態性、蛋白質的多態性和核酸的多態性三個方面。就目前人們的手段和認識水平看,要做到完全掌握森林中有機體,即動植物和微生物的DNA中的氨基酸的排列次序及其結構還是比較困難的。而生態系統多樣性的測定比遺傳多樣性的測定更困難,因為系統的邊界都是模糊的。同時,對于物種多樣性,也部分受到研究手段和認識水平的限制,對于其中的微生物多樣性測定與確定比較困難,所以物種多樣性目前主要著重于植物與動物多樣性的測定,特別是其中的裸子植物、被子植物和脊椎動物。因此,一般來講,目前森林生物多樣性資產的核算主要是以物種多樣性中的植物與動物價值的核算為代表,暫不考慮基因及生態系統多樣性價值的核算。
三、森林生態效益的會計確認
(一)森林生態效益的概念及特征 森林生態效益作為一種間接效益,就是指在一定的會計期間內森林生態資產所釋放出來的效用。其具有幾個重要特征:(1)外在經濟性。外在經濟性在林業中是最普遍的現象。當森林生物多樣性發揮涵養水源、保育土壤、固碳制氧和保護物種及基因多樣性等多種生態效益的時候,這種生態效益卻被非林業經營部門乃至全社會無償地享用,而不必為此付出相應的費用。(2)非減性。森林生物多樣性直接效益的發揮,意味著森林生物資產的減少。而森林生態效益的實現,并不意味著一定要減少森林生態資產。(3)模糊性。森林生物多樣性的直接效益隨著木材、蘑菇、動物毛皮等的出售而實現,并可用貨幣直接計量。但森林生態效益沒有物質載體,無法對其效益進行準確的計量,只能通過估計來反映。因此,森林生態效益的確定具有模糊性。
(二)森林生態效益的確認 長期以來我國傳統林業會計中核算的收益部分只是對市場上可以進行交換的貨幣收益進行確認,對林業生產經營活動所引起的生態效益外在性不予確認,使得大量的森林生態效益價值游離于會計循環之外,嚴重阻礙了森林生物多樣性資源可持續效益的發揮,危及了林業自身的生存和。因此,作為林業經營組織必須考慮林業生產經營活動對外部產生的,會計上應反映這一巨大的森林生態效益,將森林生態效益外在經濟性作為收入要素納入核算體系(溫作民,2003),從而進一步轉化為林業經營組織的環境效益,真實地評價其業績。根據財務會計的收入定義,收入是一種經濟利益的總流入。顯然,森林生態效益外在性部分并沒有形成經濟利益的流入。因此,傳統財務會計確認收入的流入和流出概念不能滿足將森林生態效益完整地納入會計核算體系的要求。要將森林生態效益作為收入要素納入會計系統,其確認可以根據其標準進行:(1)符合定義。符合森林生態效益定義,森林生態效益作為一種間接效益,是指在一定的會計期間內森林生態資產所釋放出來的效用。(2)可計量性。據有關部門測算,森林生態效益是其經濟效益的13倍。國外特別是發達國家對森林生態效益每年都要進行準確的核算。(3)相關性。森林生態效益會計核算提供了關于森林生物多樣性非木材價值的更多的信息,這些信息將有助于投資者和決策者對森林生態功能重要性留下深刻的印象,特別是可以為林業主管部門或財政部門進行相關決策或制定相關的會計制度與準則提供依據,適應新時期我國林業跨越式發展的需要。(4)可靠性。模糊性雖然增加了森林生態效益計量的難度,但是只要是估計的合理,仍然具有可靠性。因此,凡是符合森林生態效益的定義,能夠用貨幣計量,并且具有相關性和可靠性的森林生態資產所釋放的效用,都可確認為森林生態效益。
四、森林生物多樣性價值的會計計量
(一)森林生物多樣性價值的計量尺度 計量包括貨幣計量與非貨幣計量。就貨幣計量而言,其計量單位籠統地講就是貨幣,由于貨幣能把經濟業務全面、綜合地反映出來,所以貨幣成為會計統一的計量尺度。森林生物多樣性價值的計量應同時采用貨幣計量和非貨幣計量兩種形式。這主要是由森林生物多樣資產的特點和森林生態效益的特點決定的。森林生物多樣性資產的兩重性、價值的多無性、產品的公共性和市場的無形性以及森林生態效益的外在經濟性、模糊性等特征,一方面反映了對其價值計量過程的不確定性和復雜性;另一方面,即使它們的價值通過一定的得以計量,但在其計量結果的公眾認可度上仍存有爭議。因此,對森林生物多樣性價值的計量完全以貨幣作為統一的計量尺度目前仍存在著較大的困難。為了滿足提供森林生物多樣性方面的會計信息,使其具有較強的可理解性,應當盡可能多地考慮運用非貨幣計量尺度。在非貨幣計量形式中,可同時使用包括實物計量、勞動計量、混合計量等多種形式。運用貨幣計量形成一些財務指標,運用非貨幣計量則會形成實物指標、勞動指標、技術指標、技術經濟指標和文字說明等,從而提供信息使用者決策有用的會計信息。
(二)森林生物多樣性價值的計量屬性 以成本為基礎計量是一項廣為流行的會計慣例。對于一般實體資產來講,在沒有通貨膨脹或通貨膨脹較小的情況下,其歷史成本與其價值的差異是較小的。然而,森林生物多樣性資產是一項特殊資產,以歷史成本計價卻是森林生物多樣性一個致命弱點,這主要是由于森林生物多樣性資產大部分是由力作用形成的。少部分是由自然力和人力作用形成的。因此,它們往往沒有或只有較低的歷史成本。另外,它們又是有生命力或活動力的,其價值隨著時間的變化而不斷在變化,只有在交易的那一刻才能暫時相對固定其價值。因此,如果僅按目前的歷史成本會計模式來計量,它們的價值計量會偏低,違背了會計信息相關性的原則,不能達到為決策者提供有用信息的目的。因此,在可持續發展理念下,森林生物多樣性價值的計量屬性,不應局限于傳統的單一歷史成本計量,而應包括面向市場、未來、風險和不確定性的公允價值在內的多種計量模式。公允價值是一種復合的會計計量屬性,從狹義上看,其表現形式有:現行市價、現行成本、可變現凈值和以公允價值為計量目的的未來現金流量的現值。歷史成本固然可以提供可靠的會計信息,但有時為了管理或決策上的需要,要求會計可以提供以公允價值反映的更為相關的會計信息。另外,象森林生態資產一類的歷史成本原本就沒有,用公允價值反而可以更可靠地反映它們的真實價值。在這些情況下,用公允價值代替歷史成本對森林生物多樣性資產進行計量也是可行的。當然,用公允價值計量所帶來的一個負面影響是公允價值的確定避免不了主觀因素的影響,這對會計信息的可靠性的影響不容忽視,因此怎樣提高和增強公允價值的可靠性是一項需要進一步的課題。從目前我國會計現實來看,公允價值的運用條件尚不具備(張心靈等,2004),森林生物多樣性價值的會計計量屬性可以選擇以歷史成本計量為主,輔之以公允價值的計量模式。具體計量時,應分別不同資產及不同階段加以考慮。森林生物資產的初始計量應按歷史成本進行計量;森林生態資產的初始確認應按公允價值計量;森林生物資產及森林生態資產報表日計量應采用公允價值計量。公允價值可以通過如實際市場價法、費用支出法、旅行費用法、替代花費法、機會成本法或條件價值法等,對森林生物多樣性資產進行評估取得。從發展的角度看,公允價值計量模式極有可能成為21世紀的主流(黃世忠,1997),那么森林生物多樣性資產將來應主要選擇公允價值的計量模式,即采用“公允價值+歷史成本”模式。
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[1] 國家環保局:《生物多樣性國情研究報告》,中國環境出版社1998年版。
[2] 國際會計準則委員會:《國際會計準則》,中國財政經濟出版社2003年版。
[3] 黃世忠:《公允價值會計:面向21世紀的計量模式》,《會計研究》1997年第12期。
[4] 溫作民:《環境外在性的會計核算》,《財務與會計》2003年第11期。
[5] 于富生、黎來芳:《論會計信息的相關性和可靠性》,《上海會計》2000年第8期。
二、我國生物多樣性問題的經濟因素分析
1、由于生物多樣性保護的公共產品性質及其外部效應等原因,造成生物多樣性保護各級主體收益的不一致,進而造成其有效供給不足。
Pigou提出,經濟的外部效應是一產品或者行為施加給社會某些成本或效益,而這些成本或效益不能在該產品市場上得到反映。生物多樣性所包含的大量生態效益具有明顯的公共產品性質,會產生相當的外部效應。為分析的簡單起見,假定國際、社會、個人保護生物多樣性具有相同的邊際成本,顯然,由于生態效益的公共產品性質和外部效應的存在,國際、社會、個人三者保護生物多樣性的邊際效用是不同的,考慮下圖:
顯然在生物多樣性保護方面,全球的邊際效用大于國家,國家的邊際效用大于個人。因此形成三個不同水平的均衡點:個人均衡A點,社會均衡B點,國際均衡C點,顯然國際均衡C點的保護數量是最高的,個人均衡保護量是最低的。從社會看,如果要求個人增加保護數量達到社會均衡數量Q2,顯然在Q2上個人邊際成本P2大于邊際效用E點,因此,社會應當對個人提供至少曲邊ΔABE大小的經濟補償,使個人生物多樣性保護的外部效應內部化,這樣個人達到社會保護量Q2才在經濟上具有可能性。同理,國際社會必須對一國提供至少ΔBCD的經濟補償,這個國家才有相應的激勵把保護量提高到全球水平Q3。
2、由于經濟體制和觀念等原因,生物多樣性的經濟價值未能完全體現在經濟系統中。
生物多樣性具有多種經濟價值,而其中除了有明確市場價格的直接使用價值外,其他大量經濟價值很難以精確的市場價格加以衡量。而由于計劃經濟和觀念上的影響我們長期沒有把生物多樣性的價值體現出來。
3、生物多樣性保護的區域主體保護和利用的成本和收益不一致,經濟利益分配不合理。
從區域主體看,顯然上游地區與下游地區,西部與東部都存在生態保護收益的不一致。上游地區、西部地區損害生物多樣性,破壞生態環境可獲得短期經濟利益,而造成的負的外部效應大部分不由他們自己承擔,而轉移到下游和東部。而如果要求上游地區、西部地區放棄短期經濟利益保護生態環境,雖然對下游和東部地區產生較大的正外部效應,但是他們自己并沒得到相應的經濟補償,因此他們沒有激勵來保護生態環境,1998年的大洪水就是其長期發展造成的嚴重后果。
三、幾點經濟對策
1、建立全球生物多樣性保護經濟補償機制,協調各級保護主體的收益,使保護主體行為的外部效應內部化。具體來說,我國應當以《生物多樣性公約》為依托,積極參與生物多樣性保護國際合作,充分利用國際上現有的“生物多樣性基金”。“生物多樣性基金”可以在經濟上對實施生物多樣性保護的國家,特別是發展中國家,進行一定的補償,同時此基金還可以促進相關機構在生物資源保護和開發利用方面的投資。
生物多樣性包括物種多樣性、生態系統多樣性和遺傳多樣性。森林和生物多樣性是相互關聯的,森林消退是生物多樣性面臨的最大威脅,生物多樣性是與人類社會可持續發展息息相關的最重要因素。據生物學家估計,地球上約有8萬種植物可以供人食用,目前僅利用3000多種,而人類所需植物蛋白的95%來自其中的30種,50%以上的植物蛋白僅來自3種,即小麥、水稻、玉米。世界醫藥復合物中,約有一半來自植物或是從植物中提取的有用成分。人工繁殖飼養或種植的動植物,其生產力或抗病蟲能力,很大程度上依賴于它的野生或半野生、半人工的遺傳基因資源。野生生物在心理、文化和精神上的價值更是無法估計。
1.森林對生物多樣性的影響
1.1森林與物種多樣性
森林是物種多樣性最豐富地區之一。據估計,地球上有500萬-3000萬種生物,其中—半以上在森林中棲息繁衍。由于森林破壞(年毀林面積達1800萬-2000萬hm2)、草原墾耕過度放牧和侵占濕地等,導致了生態系統簡化和退化、破壞了物種生存、進化和發展的生境使物種和遺傳資源失去了保障,造成生物多樣性銳減。如果一片森林面積減少為原來的10%能繼續在森林中生存的物種將減少一半。目前地球上的全部物種已消失了25%,有20%-30%還有消失約危險。聯合國環境規劃署在1991年世界環境報告中預測,1990-2000年,世界生物物種每年可能失去1.5萬-5萬個。
1.2森林與生態系統多樣性
森林占陸地面積的1/3,其生物量約占整個陸地生態系統的90%。在森林生態系統中,植物及其群落的種類、結構和環境具有多樣性,也是動物種群多樣性賴以生存的基礎和保證。森林的破壞,導致生態環境惡化,特別是引起溫室效應、水土流失、土地荒漠化、氣候失調等問題,從而也嚴重影響農田、草原、濕地等生態系統的生物多樣性。
1.3森林與遺傳多樣性
一個物種種群內兩個體之間的基因組合沒有完全一致的,滅絕部分物種,就等于損失了成千上萬個物種基因資源。森林生態系統多樣性提供了物種多樣化的生境,不僅具有豐富的遺傳多樣性,而且為物種進化和產生新種提供了基礎。森林的破壞導致基因侵蝕,使得世界上物種單一性和易危性非常突出。
1.4森林對恢復生物多樣性的影響
在土地上或森林受到嚴重破壞的地區,通過營造人工林形成新森林環境,隨著森林植被不斷演替,最終改變了區域的生物多樣性。當人工林成林后,植被物種逐漸增加,一些耐蔭的伴生種孽生繁衍,森林內昆蟲大量繁衍,同時招來各種鳥類在林中覓食、棲息、繁衍。森林也為哺乳類動物提供了很好的隱蔽場所和食物,如食草和食林木種實的鼠、免等,另外,狐貍、維雞、刺凋、黃鼠狼等動物遷徒而來。
2.森林多樣性的保護
由于人口急劇增長、森林資源過度利用,環境污染加劇,森林生物多樣性下降達到空前的水平。森林的破壞不僅導致有機物合成的減少,生物鏈短缺,而且破壞了環境,野生動物失去了“庇護所”。因此,森林破壞、銳減,導致生物多樣性的銳減,已向人類生存發起挑戰。
森林生物多樣性的保護以及保護前提下的持續利用,已成為我國社會主義市場經濟建設和社會發展中的一個十分緊迫的問題。
2.1加強宣傳提高公眾對生物多樣性的認識
森林具有豐富的各種自然資源,除具有生產木材及林副產品直接經濟效益外,還具有更為重要的生物多樣性間接價值和潛在價值。如提供醫藥、工業等的原料。目前,人類對森林物種的生物和經濟價值所知甚少,還持續在單一的“木頭”思想,沒有從森林的多資源、多效益的角度去看待森林。一個物種所含的遺傳信息在今天看來可能毫無價值,但是在將來的某一天也許極有價值。一個物種價值的相對性還表現在:有時人們已經弄清某個物種所含遺傳信息的重要意義,但現在人們尚不能,而寄希望于將來能利用他們。例如,有一種低產的野生小麥,其葉片的光合強度是一般小麥的4倍,農學家也找到了使葉片具有高光合強度的基因,但現在尚無法將這個基因嫁接到農作物小麥上,但隨著科學的發展,將來也許能夠實現。
當人們了解了生物多樣性的分布和價值,明白生物多樣性如何影響人們的生存環境,并且懂得了在不降低生物多樣性的前提下滿足自身的需要,保護生物多樣性才會獲得成功。
2.2加強立法和執法,完善保護體制
我國和實施的《森林法實施細則》《環境保護法》《野生動物保護法》等規則和條例,對我 國生物多樣性的保護起了重要作用。隨著社會的進一步發展,根據出現的新形勢,對有關法律法規要進行修補和完善,并制定新的法規。
2.3加強自然保護區、植物園、動物園的建設
保護生態系統稀有和瀕危滅絕的物種,防止基因及基因綜合體的損失,是自然保護區的基本任務。根據國家標準GB/T14523—93《自然保護區類型與級別劃分原則》,我國的自然保護區劃分為3個類別9個類型,其中對森林生物多樣性起保護作用的主要有森林生態系統類型和野生動物類型、野 生植物類型3個類型自然保護區。自然保護區是保存生物基因,繁衍瀕危生物物種、探索自然發展規律和人類合理利用生物資源途徑的重要基地。另外,加強森林公園和風景名勝區的建設對生物多樣性的保護也有重要意義。它們除了具有豐富的旅游資源外,絕大多數還保存著比較完整的森林生態系統。
2.4通過發展速生豐產林,緩解木材危機
集約經營對生物多樣性的保護具有致關重要的作用。雖然發展一定規模的集約林生物多樣性減少了,但它能提供社會需要的充足木材,減少天然林的采伐量,不僅緩解了林產品的供需矛盾,還保存了自然植被,保護了生物多樣性。同時,發展速生豐產林還有助于促進各種樹種的改良和優良基因的保存。如何科學的營造速生豐產林是我們共同努力的方向,首先要堅持因地制宜、適地適樹的原則;其次要進行合理配置和科學的撫育采伐管理。實踐證明適宜樹種的混交比營造純林具有更高的生物多樣性且林分生長穩定,如落葉松與水曲柳混交其長勢高于彼此的純林。
2.5大力開展國際交流與合作
生物多樣性是人類共同的財富。1992年在巴西里約熱內盧召開的聯合國煥環發大會上簽署的“聯合國生物多樣性公約”確認“生物多樣性的保護是 全人類共同的事業”。近幾十年來,我國對保護全球環境和物種資源方面作出了許多的努力,取得了很大的成績,但與全球環境的持續惡化,物種資源的迅速減少,對保護生物多樣性、維持生態平衡的迫切需求相比還有很大的差距。所以,我們必須加強國際交流與合作,引進國外生物多樣性保護和持續利用的先進經驗、技術措施,吸引外商投資,促進我國生物多樣性持續、健康發展。
隨著人類的發展,土地與其他生態資源被大量占用,嚴重影響了生物多樣性的發展。在此形勢下,保護生物多樣性成為與人類社會經濟發展同等重要的任務,以促進人類與自然的和諧發展。在我國城市的建設發展中,園林作為多樣性生物,尤其是多樣性植物的載體,園林工作人員必須提高重視,創新應用植物進行園林造景,充分保護植物的多樣性,最大化提高植物的生態效益。木本地被植物作為園林植物的代表,本文主要探討木本地被植物在園林中的應用。
一、我國木本地被植物多樣性的研究進展
木本地被植物是指具有一定觀賞價值的低矮叢生灌木、藤本等植物,這類植物具有較強的擴展能力與保護地面能力,而且管理方便,生態價值極高;生物多樣性是由物種、遺傳、生態多樣性三個層次組成,植物只有具有加強的多樣性,才能夠具有更強的進化能力,保證物種的延續,進而形成多樣的生態系統。我國對木本地被植物豐富,對其多樣性的研究也在不斷深入,相關工作人員希望通過研究,能夠提高其生態效益,并有效地保護木本地被植物的多樣性。
根據相關工作人員的調查,我國木本地被植物種類豐富,其中以柏科、冬青科、薔薇科以及紫金??频葹橹?,各個植物科下又有很多的植物屬,共同組成了多樣的木本地被植物。另外,根據木本地被植物應用價值的不同,被分成匍匐、低矮灌木類,地被竹類、木質藤本類四種,這幾種木本地被植物普遍具有低矮、生長能力強、對地面的覆蓋性好,同時還具有較高的觀賞價值,是作為園林造景的主要植物類型。
二、我國木本地被植物在園林中應用現狀
(一)木本地被植物在園林中應用的重要作用
木本地被植物是園林造景的重要植物材料,對提高園林的生態效益也具有直接推動作用。具體來說,在園林造景過程中,合理配置各種木本地被植物的造型、色彩、位置等,可以使園林景觀顯得更加富有生動性與變化性,進而為人們提供更加美好的、舒適的生活環境;植物普遍具有吸收二氧化碳、釋放氧氣的作用,木本地被植物更是如此。在園林中應用木本地被植物,可以達到很好的凈化空氣、降噪、吸塵、殺菌的作用,同時還可以改善空氣濕度,提高空氣質量;木本地被植物的延伸性與生命力都很強,能夠減緩地表徑流流速,保護水土。同時,木本地被植物根系的延伸可以疏松土壤、防風固沙,對自然環境的保護效果也是很高的。
(二)我國木本地被植物在園林中應用現狀
隨著我國園林建設的不斷進行以及相關工作人員對木本地被植物種類的開發,在園林中可以應用的木本地被植物越來越多,不僅提高了園林造景的觀賞性,也很大程度地提高了園林建設的生態效益,同時由于木本地被植物的管理便利,有效地降低了園林植物管理上的成本花費。
目前,我國園林造景中常用的木本地被植物,根據地區的不同而略有不同,以長江為界,江北地區主要以柏科植物為主,而長江流域地區則以紫金??啤⒍霹N類、地被竹類等植物為主。但是,我國地區園林建設中廣泛缺少特色品種,應用方式單一,這對進一步提高園林的生態效益與經濟效益是不利的。近年來,隨著相關工作人員對木本地被植物多樣性研究的深入,我國園林中又新增加了匍匐灌木類、低矮灌木類、地被竹類以及木質藤本類植物共40余種,豐富了我國園林應用中木本地被植物的多樣性。
三、提高木本地被植物園林應用生態效益的策略
在我國園林建設中應用木本地被植物,是園林建設發展的需要,同時也是木本地被植物多樣性研究與保護的需要。因此,在我國園林應用木本地被植物過程中,園林工作人員必須提高重視,以創新的管理與研究手段,來提高木本地被植物園林應用中的生態效益。
(一)園林中應用木本地被植物的選擇標準
結合木本地被植物的特點以及園林造景的需要,應該以以下標準進行木本地被植物的選擇。(1)適應力高:不同的地區氣候環境不同,在園林中不同的地段其土壤條件等也不同,因此在選擇木本地被植物類型時,一定要注意木本地被植物的適應性,以使木本地被植物能夠適應不同地段的要求,良好生長;(2)植株低矮:木本地被植物的主要特點即是能夠形成地被景觀,所以,植株低矮的木本地被植物更加能夠適應園林地表高覆蓋率的要求,并通過植物的緊貼地面,達到防止水土流失的目的;(3)延伸性好:較容易分枝的木本地被植物,更容易形成密叢,提高園林植物的覆蓋率,因此,選擇木本地被植物時也應該考慮其延伸性;(4)生命力強:為了大量繁殖園林造景植物,常常采用扦插、播種等形式來促進植物的生長。因此,只有生命力強、生長迅速、蔓延速度快,的木本地被植物才能適應園林發展需要。(5)觀賞價值高:園林應用木本地被植物選擇的最后一個標準是其能具有較強的觀賞價值,最佳的木本地被植物是植株、花、果、葉等都具有觀賞性,并能夠長時間保持觀賞價值。
(二)合理化木本地被植物的配置方式
不同地段的木本地被植物需要有不同的配置方式,筆者將簡要探討。(1)路緣地段:路緣地段是游人聚集之地,因此應該選用色彩豐富、造型生動、能夠與周圍環境形成對比的木本地被植物,并采用花鏡、花壇、片植等方式吸引游人目光;(2)山石地段:山石地段宜選用藤本植物,以掩蓋山石斧鑿痕跡,增加山石景觀的錯落性。另外,不同光照下的山石需要配以不同屬性的木本地被植物,以達到提高植物觀賞性與生態效益的目的;(3)濱水地段:可以將濱水地段分層,并按照層次配以不同的木本地被植物,從而延長木本地被植物的觀賞期,提高觀賞價值;(4)密林地段:在密林地段,光照較差,所以應該選擇光照需求較小的木本地被植物,并以大片種植的方式,結合其他觀賞植物形成綠色生態組合,提高園林造景的豐富性與觀賞性,進而促進木本地被植物生態效益的提高。
結 語:
總而言之,我國木本地被植物多樣性資源豐富、管理便捷,適合應用到城市園林造景中,園林工作人員應該提高重視,加強對木本地被植物多樣性的研究,以開發更多的類型的木本地被植物,創造更高的生態效益。相信,隨著我國園林工作人員對木本地被植物多樣性研究的不斷深入,更多的木本地被植物將被科學地應用到園林造景中,在提高生態效益的同時,更有效地保護木本地被植物的多樣性。
參考文獻:
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什么是“生物多樣性”?
生物多樣性(biological diversity 或 biodiversity)是指地球上的生物(包括動物、植物、微生物)在所有形式、層次和聯合體中生命的多樣化,包括生態系統多樣性、物種多樣性和基因多樣性。生物多樣性是地球上生命經過幾十億年發展進化的結果,是人類賴以生存的物質基礎。這一概念反映了基因、物種和生態系統的相互關系:基因是物種的組成部分,物種是生態系統的組成部分,也是生物多樣性的中心。生物多樣性作為地球上各種生物賴以長期存在、繁衍、昌盛的基礎和社會財富的源泉,已越來越受到人類的重視。
生物多樣性為什么如此重要?
人類從生物多樣性中得到了所需的全部食品、許多藥物和工業原料。物種為人類提供了食物的來源,作為人類基本食物的農作物、家禽和家畜等均源自野生物種。野生物種是培育新品種不可缺少的原材料,特別是隨著近代遺傳工程的興起和發展,物種的保存更有著深遠的意義。
物種是多種藥物的來源,隨著醫學研究的深入,越來越多的物種被發現可作藥用。
物種資源能提供大量的工業原料。自然界的動植物能提供給人類所需的皮毛、皮革、纖維、油料、香料、膠脂等各種原料。
以上的例子是人們所熟知的直接價值,而間接價值也非同小可。
物種多樣性對科學技術的發展是不可或缺的。仿生學的發展離不開豐富而奇異的生物世界。生物多樣性是維持生態系統相對平衡的必要條件,某個(些)物種的消亡可能引起整個系統失衡甚至崩潰。
生物多樣性的間接價值主要與其功能有關:固定太陽能、調節水文、防止水土流失、調節氣候、吸收分解污染物、貯存營養元素并促進養分循環和維持進化過程等方面都與生物多樣性間接相關。許多目前認為無足輕重的物種,可能有著重要的價值。
椐估計,地球上生物約有300萬-1000萬種以上,但至今有案可查的僅150萬種,經人類研究和加以利用的只是其中的一小部分。很多物種還沒來得及定名就已滅絕。
不同類型的生態系統面積的銳減,無法再現的基因、物種和生態系統正以前所未有的速度消失。如果不立即采取有效措施,人類將面臨能否繼續以其固有方式生活的挑戰。生物多樣性的研究、保護和持續合理利用亟待加強,刻不容緩。
由于中國是人口最多的國家,而且80%人口分布在農村,對生物多樣性具有很大的依賴性。中國經濟的高速發展和龐大的人口壓力給生物多樣性造成很大影響,致使中國成為生物多樣性受到嚴重威脅的國家。在《瀕危野生動植物種國際貿易公約》列出的640個世界性瀕危物種中,中國就占了約25%共156種,形勢十分嚴峻。
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我國是《生物多樣性公約》的締約國,又是多種生物的起源中心。保護生物多樣性的工作,己列入政府議事日程,尤其是近年環境保護、污染防治和生態保護并重方針的實施,有力地推動了生物多樣性保護工作的進程。
面對全國范圍內的生物物種危機,這些努力無疑是遠遠不夠的,還需要全體國民的重視和對物種棲息地的持續改善。
中圖分類號:K915 文獻標識碼: A
一、前言
在城市綠化的過程中,為了滿足不同的綠化要求需要使用不同的植被,因此,在綠化的過程中我們要保證生物的多樣性。
二、城市綠化和生物多樣性的關系
根據城市建設以及開發進程當中的生物多樣性保護方面的問題進行研究,是一項基礎性的工作環節。首先,城市生物的多樣性這一個概念最早是在上個世紀八十年代初期被提出來的,其指的是生物在生存以及發展過程當中由于為了適應環境的變化、適應溫度以及氣候的變化而出現的一種變異性的特征的體現,所以,總體的而言城市生物的多樣性是由生物的遺傳性、生物的多樣性以及生物和生態系統之間呈現出來的多樣性等諸多影響因素所共同構成的。我們首先來分析生物遺傳的多樣性,遺傳的多樣性指的是同樣一種遺傳性物質在發展過程之中出現的變異以及個體上的差異。從生物發展的實際情況來進行分析,生物的遺傳多樣性可能會在生態的群落之間呈現出來,同時也有可能會在族群之間顯現出來,生物的發展有可能會由于環境的變化或者是外界因素的影響出現基因突變等現象。另外,生物的物種多樣性,則進一步的闡明了生物發展進程之中的富集程度,生態多樣性在同樣一個生態環境系統當中,由于受諸多因素的影響并且由于生物的多樣性而出現的個體差異的現象,這樣的情況會導致生物群落之間不同的個體有著較大的區別。個體在實際的功能、結構以及種類等方面有一定的差別。從生物學的角度進行分析,城市生物的多樣性是當前階段全球生物多樣性一個非常特殊的
并且重要的組成部分,其不僅可以全面并且直觀的體現出生物的變異程度以及富集程度,同時還可以反映出生物發展的幾個基本層次。首先,在城市的基礎之上,城市是人們生活以及工作的聚集地點,而生物發展以及進化的多樣性主要是人們發展以及生存過程當中建立起來的一種可以維護城市生態系統良性循環以及高效運轉的重要系統。另外,在區域的層次結構之上,城市是現代化經濟發展的中心,具有非常特殊的地理位置以及地理背景,最后,在全球的層次結構之上,城市是現代化教育以及科技發展的核心部位,所以我們有義務并且有責任參與到全人類生存以及發展的建設工作當中,不斷的加大宣傳教育以及培訓,進而為生物的多樣性發展以及現代化的城市園林綠化工作不斷進步做出必要的貢獻。
三、綠化中生物多樣性的要求
城市園林綠化作為城市的一項基礎建設行業,是城市環境建設中不可缺少的重要組成部分。城市綠化不僅為市民提供舒適的城市環境和游憩空間,同時能產生巨大的自然和生態效益。然而隨著城市人口的不斷增加,城市擴張以及旅游業的發展,再加上單一的管理方式和過度的娛樂要求,有限的綠地被商業和經營活動所占據,生境被破壞,污染嚴重,對生物多樣性構成了威脅,特別是一些自然地被植物減少甚至消失。近幾十年來,由于生物多樣性喪失速度的加快使得生物多樣性保護成為當今世界環境保護的熱點,生物多樣性保護從科研、學術領域逐漸走向社會發展的各個方面,融合在人類活動的各種環境中。城市園林生物多樣性是人類生存的重要資源,維持了園林生態系統的健康和高效,具有許多功能和潛在的價值,其中包括經濟功能(提供生物產品)、社會功能(娛樂、科學、文化教育、交往)、生態功能(促進營養物質循環、控制和改善小氣候、水土保持、提高土壤肥力、控制害蟲、凈化水體和空氣等)、遺傳價值(基因庫的保存)、美學價值(提高景觀質量)。同時,生物多樣性的保護與重建,可以改變人類對自然的傳統觀念和索取的方式,確立人與自然共生共榮的關系,從而為城市的可持續發展作出貢獻。
生物多樣性是促進城市綠地自然化的基礎,也是提高綠地生態系統功能的前提。城市綠化的一個主要內容就是恢復和重建城市物種多樣性。城市綠化通過構建多樣性景觀,對城市整體空間進行生態合理配置,因此城市綠地不應局限于僅僅作為視覺的欣賞對象,滿足城市綠化的外在形象美觀。作為城市自然生產力的主體,應成為城市生態系統的核心。城市綠化應貫徹生態優先準則,同步參與城建項目規劃和建設過程,而不是工程建設的最后補漏和修飾。盡量保留原有的自然和人文景觀,把城市建設對生態環境的干擾和破壞降低到最低程度。完善城市綠地規劃布局。建立城市居民與環境的協調有序結構。根據城市氣候效應特征和居民生存環境質量要求,搞好城市綠化布局并進行城市綠化系統設計,提出城市功能區綠地面積分配、品種配置、種群或群落類型方案。修建綠色廊道和暫息地,增加開放空間和各生境斑塊的連接度,減少城市內生物生存、遷移和分布的阻力,給生物提供更多的棲息地和更便利的生境空間。
四、實施景觀生態規劃的幾個步驟
1、確定生物中心和生物廊道
實施景觀生態規劃的第一步是構建以生物中心和生物廊道為主的完整生態網絡。生物中心一般建立在具有重要生物多樣性價值的地區,并且通過生物廊道將若干個生物中心相連。如包頭市的塞汗塔拉生態園就依地理位置建在建設路南,地處青昆兩區與東河區之間,其間的物種豐富,又極具保護價值,是比較理想的生物中心。
2、構建維持焦點物種的方案
生物多樣性是維護生態環境穩定和人類生存發展的基礎,隨著科技的發展和對自然界認識的提高,生物多樣性的重要性日益受到重視。目前,對生物多樣性價值的研究已成為生態學領域研究的熱點問題之一,許多學者對生物多樣性的價值提出了各自的觀點和計算方法,但是由于生態系統結構復雜性、功能多樣行性和認識上的差異,各種評價方法仍處于不斷探索和完善之中。
老禿頂子自然保護區是太子河上游的水源涵養林區,保護好現有森林植被、對于改善遼寧地區生態環境、保護遼寧中部城市飲用水源具有重大意義。但是由于林區居民對森林植被的高度依賴性,保護與利用之間的矛盾尤為突出,本文試圖通過對該林區生物多樣性價值的計算,闡明其生態功能方面的作用,為提高林區居民對環保認識,制定林區發展規劃和實施生態補償機制提供依據。
1自然概況
老禿頂子自然保護區地處自然保護區位于遼寧東部,稱自然保護區地理位置在東經1244906—1245708,北緯411638—412110。距桓仁縣城70公里,在桓仁縣和撫順新賓縣交界處,總面積1.5萬公頃。
老禿頂子保護區屬長白山龍崗支脈。森林植被屬長白植物區系。由最高峰老禿頂子山放射成三條河流分別注入渾江、太子河,最高峰老禿頂子海拔1376.3米,素有“遼寧屋脊”之稱,
老禿頂子保護區的土壤以棕壤和暗棕壤為主,棕壤為本區的地帶性土壤,主要分布于海拔900m以下的落葉闊葉林中,暗棕壤為本區的垂直地帶性土壤,主要分布于900m以上的中山草甸和暗針葉林中,土壤濕潤,有機質含量高;
老禿頂子保護區位于北溫帶大陸性季風氣候中的遼東冷涼濕潤氣候區,年平均氣溫6.3℃,絕對最高氣溫37.2℃,絕對最低氣溫—35.7℃,≥10℃年有效積溫為3005℃,年降水量為870--1060mm,是遼寧省最濕潤地區;無霜期為133天。
老禿頂子保護區水平地帶性原生型植被為紅松、闊葉混交林,垂直地帶性質北溫性云冷杉暗針葉林,屬長白山、闊葉混交林林的西南延伸部分,日偽時期的掠奪是破壞和下部開墾耕地,原生型頂級群落已破壞殆盡,再加上上述經營過程,形成了次生林的不同演替階段,森林覆蓋率為97%;植被類型多樣,主要有蒙古櫟林、山楊,白樺林、雜木林,和柳葉繡線菊灌叢、錦帶花灌叢及紅丁香灌叢等?,F有低高等植物232科,1788種;陸生脊椎動物63科,222種;昆蟲131科,7088種。其中,被列為國家重點保護的珍稀瀕危野生植物17種,野生動物22種。有古化石孑遺植物紫杉、天女木蘭,世界獨有的冰川時期孑遺植物雙蕊蘭。
2生物多樣性價值計算方法
生物多樣性經濟價值是指生物多樣性所包括的生態復合體以及與此相關的各種生態過程所提供的具有經濟意義的價值;我國在1994年國家科委組織的自然資源核算研究中,將森林資源環境價值分為使用價值和非使用價值。使用價值又分直接使用價值和間接使用價值;直接使用價值可分為消費性的價值(生物為人類提供了食物、纖維、建筑和家具材料、藥物及其他工業原料)和非消費性的價值(提供人類欣賞的對象);間接使用價值(即生態功能,指間接地支持和保護經濟活動和財產的環境調節功能,表現為涵養水源、凈化水質、鞏固堤岸、防止土壤侵蝕、降低洪峰、改善地方氣候、吸收污染物,并作為CO2的匯在調節全球氣候變化中的作用等等)。按照我國對生物多樣性價值的分類,本文主要探討評價了使用價值,包括活立木價值、經濟植物資源、森林旅游價值等直接使用價值,和涵養水源、保持水土、凈化空氣等間接使用價值。
3生物多樣性經濟價值評價
3.1直接使用價值
3.1.1消費性的價值
在老禿頂子保護區森林系統中,消費性的價值主要包括活立木價值、藥材價值、食用野果、野菜價值、菌類價值、畜牧養殖價值等幾個方面;
⑴活立木價值(V活立木)
根據遼寧主要樹種動態序列立木林價和老禿頂子保護區森林資源統計資料,計算活立木價值。森林的活立木蓄積年增長量價值計算式去為:V活立木=Si*Gi*Pi
式中:Si—各林分的活立木蓄積量;Gi—各林分的凈生長率;Pi—各類林木的活立木林價。
對老禿頂子保護區森林活立木蓄積量、增長量及價值的統計結果。
(2)野果及其它林副產品價值
根據調查資料進行統計計算,2002年林區野果及其它林副產品價值為657.99萬元,實際利用價值為120萬元。野果及其它林副產品包括以下幾個方面:
①野果:野果種類較多,但直接帶來經濟效益的種類主要為榛子、毛榛、山梨、軟棗子與核桃楸。經過對林區野果儲量及居民家庭采收情況進行調查,統計出五種主要野果總價值為12.79萬元,居民采收野果收入為7萬元,
②藥材:經過調查保護區野生藥用植物達700多種,根據樣地調查資料和聚類方法進行林區內各藥用植物資源儲量的計算。經統計,林區內所分布的人參、遼五味、遼細辛、東北紅豆杉、黃檗、龍膽、羊乳、獐耳細辛、東北延胡索、北馬兜鈴、興安升麻、北烏頭、威靈仙、刺五加、花曲柳、地榆、朝鮮羊藿、鈴蘭及天南星等28種儲量大、經常收購藥材的價值為1802.61萬元,以此作為藥材的儲蓄量價值,按照藥材的平均生長年限3年計算,則每年藥材資源產生的價值為700.8萬元,實際調查統計林區居民依靠藥材年收入為13萬元。
③食用菌:食用菌類包括榛蘑、松蘑、木耳等,食用菌價值以居民實際收入進行計算,經過統計,居民食用菌年收入44.4萬元。
④山野菜:我區山野菜資源十分豐富,主要有刺嫩芽、蕨菜、大葉芹、刺五加等,其價值按照居民收入計算,年收入可達56萬元。
(3)畜牧養殖價值
2002年,老禿頂子保護區周圍畜牧養殖業總產值155.3萬元,養殖種類主要包括牛、羊、豬、鴨和林蛙等。畜牧養殖不能完全依賴森林系統獲取食物,在計算該林區森林生物多樣性的畜牧養殖價值時,以畜牧養殖業當年產值的一半進行計算,則畜牧養殖價值為77.65萬元。
(4)種植業價值
2002年保護區周圍種植中草藥產值達700萬,主要品種有人參、細辛、穿龍薯蕷、輪葉黨參等,按其60%在林地種植,其年價值應為420萬元。
3.1.2非消費性價值
非消費性價值應包括科學研究價值、文化教育價值和旅游價值。在時間序列里,服務價值是個不確定數值。由于老禿頂子保護區的科學研究和文化教育活動較少,本項目主要評估其旅游價值。估計旅游價值一般采用旅行費用支出法計算和統計,游行費用支出包括交通費用、住宿費用、門票及服務費用。2002年老禿頂子保護區門票純收入僅有2萬元,實際應收約8萬元,估計游客人數為8000人。假設游客逗留2日,按最低消費35元/(人*天)計算,則食宿費用約28萬元;如果每4人使用一次導游(每次20元左右),則服務費用約2萬元。如果按此推算,2002年旅游業產值為38萬元,凈利潤約27萬元。
由于該區旅游業剛剛興起,正處于投資建設階段,游客人數目前較少。如果采用旅行費用支出法評估,旅游價值可能偏低。截止2002年底,總投資額約1060萬元左右。根據投資決策,投資成本將在5-10年左右的時間收回,如果10年收回成本,則平均每年的最低產值應為190萬元左右。
3.2間接使用價值
間接使用價值主要通過生態功能體現,反映在①提供生態系統演替與生物進化所需要的豐富的物種與遺傳資源;②是生態系統的服務功能,主要是有機物質的生產、CO2的固定、O2的釋放、重要污染物質降解以及在涵養水源,保護土壤的生態功能作用,然后再應用市場價值法替代市場法、防護費用法、恢復費用法等方法評價其經濟價值。
3.2.1有機物質的生產
植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能,合成有機物質,是生物鏈中有機物的第一性生產者和生物能量的積累者。地球上植物生物產量約占全球生物產量的99%,而森林生態系統的生物產量又占植物生物產量的90%。不同地域,不同類型植被單位面積生產力各不相同。
3.2.2固定CO2與釋放O2由植物光合作用方程式,可推算出植物體固定有機物質與吸收CO2、釋放O2之間的關系,即生成162g多糖有機物質,可吸收264gCO2,釋放192gO2。也就是植物體每積累1g干物質,可以固定1.63gCO2,釋放1.19gO2。據此可估算出老禿頂子保護區每年固定CO2與釋放O2的數量。
根據老禿頂子保護區各主要植被類型的總生物量與總生產力,計算出林區CO2的總儲存量為580.88噸,CO2的年固定量為408.45噸。
對于固定CO2經濟價值的計算,目前國際上主要有兩種方法,即碳稅法和造林成本法。計算老禿頂子保護區生態系統每年固定CO2總經濟價值為13218.3萬元,二者平均值為7993.0萬元。
O2的釋放量與CO2定量的計算方法相同,也是根據光合反應中固定有機物與釋放O2的關系來計算,可估算出老禿頂子保護區O2的年釋放量為2.84×105噸。所釋放O2的經濟價值為10691.6萬元。
3.2.3營養物質的循環與貯存
營養物質在生態系統中循環流動,其中的一部分營養物質合成各種有機物后參與生物體的構建。在森林生態系統中主要表現為木材、林副產品和枯枝落葉而提供給外部環境,或在植物中保存,或歸還于土壤,因而這部分營養物質避免了養分受雨水淋洗的直接流失。植物體所固定的這部分營養物質,其主要成分為N、P、K三種元素,所固定營養物質的價值,也以這N、P種元素的價值來計算。老禿頂子保護區森林生態系統每年所固定的營養物質的間接經濟價值為419.1萬元
3.2.4水土保持
通過林冠的截持降水、枯枝落葉層吸水、森林土壤的良好滲透以及森林各層植物的機械阻礙和地表植被、枯枝落葉層的防護,雨水和地表徑流對土壤表面的直接沖刷力大大減弱,地表徑流減少,從而有效地地降低了土壤侵蝕所造成的林地的破壞和土壤肥力的喪失,減輕了泥沙對河流、湖泊及水庫的淤積。
(1)減少土壤侵蝕
對森林所減少的土壤侵蝕量,一般采用有林地和無林地的侵蝕差異來計算,即假定在無林的情況下的土壤侵蝕總量,減去現有林地的土壤侵蝕總量。土壤侵蝕總量的計算,可用土壤侵蝕模數乘以林地面積求得。老禿頂子保護區的林分為重要的水源涵養林和水土保持林。多年來加強對天然林的保護,森林覆蓋率不斷上升,因而用老禿頂子保護區與其周圍地區的土壤侵蝕差異來計算老禿頂子保護區減少的土壤侵蝕量,更具有對比性。老禿頂子保護區的土壤侵蝕模數尚未測定,其森林覆蓋率97%,與本溪市森林覆蓋率72%,計算出由于森林系統的防護,老禿頂子保護區每年可減少的土壤侵蝕總量為二者之差,即508.2噸。
(2)減少土壤肥力損失
由于森林具有水土保持作用,使林地的土壤侵蝕大大降低,因而土壤中的N、P、K、Ga、Mg等元素和其它有機物也得以保留,所減少的營養物質損失量等于減少的土壤侵蝕量乘以土壤中各營養物質的含量,即:M=mi*pij其中,M為減少的營養物質損失總量;mi為不同土類所減少的侵蝕量;pij為各土類中各營養元素的百分含量;i為各土壤類型;j為不同的營養物質(N、P、有機質)。
老禿頂子保護區土壤類型及所占比例為:暗棕壤占58%,棕壤42%,各土類的營養物質含量見下表2。
表2老禿頂子地區不同土壤表層養分含量
土壤類型有機質(%)全N(N%)全P(P2O5%)
棕壤10.560.48460.1831
暗棕壤9.860.53280.1635
根據以上算法,計算老禿頂子保護區植被減少的有機質、全N、速效P的流失量分別為2.044×104噸、1.043×103噸、8.09噸。每年減少土壤N、P經濟損失價值為209萬元
3.2.5涵養水源
年涵養水源量用水量平衡法,即公式R=P-E計算:其中:R為年平均徑流量(森林涵養水源量);P為年平均降水量;E為年平均蒸散量。平均徑流深乘以有林地面積,即為森林涵養水源總量,由此推算出森林每年涵養水源量為2661.3萬m3。森林涵養水源的價值,用年涵養水源總量(m3)乘以1m3水的價格計算。則涵養水源總價值為1783萬元。
3.2.6凈化環境
現代工業的發展,使大氣中SO2、HF、Cl2、氮氧化物及其它有害氣體含量增加。森林不僅可吸收這些氣體,而且還具有降低光化學煙霧污染、凈化放射性物質、過濾塵埃的作用。老禿頂子保護區廣布的森林,作為遼寧東部的綠色屏障,對提高空氣質量、保護居民健康具有重要意義。森林對環境的凈化作用主要有兩方面,即吸收有害氣體和滯塵能力。
對有害氣體的吸收能力隨林分類型不同而異,闊葉林每年吸收SO2能力為88.65kg/hm2,松林117.6kg/hm2,灌木林地為18.91kg/hm2。根據此數據可計算出老禿頂子保護區植被每年可吸收SO2的潛在能力為14250噸。吸收SO2的經濟價值計算,按照削減SO2的投資額為5萬元/100噸,運行費為1萬元/100噸,即每削減1噸SO2投資成本為600元的數值計算。則老禿頂子保護區植被每年可吸收SO2的潛在經濟價值為855萬元
植物葉片表面凹凸不平,且生長著附屬物或能分泌粘液,可吸附空氣中的塵埃,針葉林年滯塵能力為33.2t/hm2,闊葉林年滯塵能力為10.11t/hm2;削減粉塵成本為170元/噸。老禿頂子保護區植被每年滯塵能力為1.95×105噸,削除粉塵的間接經濟價值為3315.0萬元。
4結論
老禿頂子保護區森林系統生物多樣性當年所產生的直接接使用價值為木材蓄積年增長價值、果品及其它林副產品價值、畜牧養殖價值和旅游價值之和,即845.67萬元,其間接使用價值為25265萬元,遠遠高于其直接使用價值,即生物多樣性所產生的生態功能價值遠遠超出其產生的實物價值,體現了老禿頂子保護區森林系統生物多樣性生態功能與遼寧人民生活密切相關,保護好該區生物多樣性尤為重要。
5討論
5.1森林系統有機物質總生產力的計算是估算林區植被吸收CO2和釋放O2的基礎,本研究中各群落類型的生產力借用相近地區組成結構相似的同類型群落生產力,因此在計算中會存在一定程度的誤差。
5.2直接使用價值中以藥材價值最大,為700.8萬元/年,但林區居民依靠藥材的收入僅13萬元/年,這與藥材資源未被充分開發利用有關,因此,充分開發利用藥材資源,應是增加林區居民直接經濟收益的有效途徑之一,但應主要發展藥材的人工栽植,杜絕濫采濫挖野生資源。
5.3盡管老禿頂子保護區森林系統生物多樣性的生態功能價值遠遠超出其產生的實物價值,但林區居民享受的生態價值僅是其中很小一部分,受益最大的則是廣大市區居民,因此,為了彌補林區居民為保護環境所作出的犧牲,緩解林區內部保護與利用之間的矛盾,保護遼寧的優良生態環境、保護好水源,根據生態價值貢獻大小對林區居民進行適當經濟補償是必要的。
5.4保護區的廣大職工在保護生物多樣性方面起著主要作用,他們承擔著保護區的資源保護,科研等重要工作,但保護區基礎設施落后,經費緊缺,專業人員缺乏,遠不能適應保護區工作的需要,需要各級政府和社會各界共同關注保護區事業,加大建設力度,保證這塊珍貴的自然資源得到有效保護。
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生物多樣性是指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,主要分為遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次圈。生物多樣性是人類賴以生存和發展的物質基礎,作為一種重要的可再生資源,對維持生態系統的穩定、提升生態承載力和生態系統的服務功能,起著不容忽視的作用圈。城市生物多樣性是在城市范圍內的各種非人生物體有規律地結合在一起所體現出來的基因、物種和城市生態系統的分異程度。在經濟價值、豐富度、物質循環寫能量代謝等方面,城市生物多樣性雖然與自然界生物多樣性無法相比,但由于城市生物多樣性是在一個相對狹小的面積上,可近距離直接為城市人口服務,因而對于維護城市生態安全和生態平衡、改善人居環境具有重要意義園。
目前,國內對城市生物多樣性的保護研究主要在景觀生態學領域。本文從城市規劃專業視角出發,探討城市生物多樣性保護問題。
1 城市規劃與城市生物多樣性保護的辯證關系
城市生物多樣性是城市發展的自然本底以及最重要的城市公共資源之一。在市場經濟條件下,城市生態環境資源的直接和間接開發利用的目的同樣是講求效率和收益的最大化,但是實現資源優化配置的市場機制卻有不利于生態環境保護的一面。因此需要更加重視對城市主物多樣性的保護。
另一方面,城市規劃也需要通過對城市生物多樣性的保護,在城市生態建設方面有所作為。每個國家和地區都同時擁有物質財富、文化財富和生物財富(生物多樣性)三種財富形式圈。城市規劃的價值不應僅僅體現在促進城市物質財富的積累、城市文化財富的塑造,還應保護城市生物財富,為城市生態環境的建設貢獻力量,實現自身的生態價值。
2 城市規劃中生物多樣性保護面臨的挑戰
2.1 城市大規模無序開發建設
隨著我國經濟快速發展,城市化水平不斷提高,城市人口不斷增加,由于缺乏科學合理的規劃,在沒有充分論證城市發展規模與模式、評估城市區域生態價值的前提下,城市郊區大規模地經濟技術開發區、大學城及住宅區等建設項目紛紛上馬,原本完整的自然生態系統被城市建成區和未建成區(閑置土地)侵占并分隔成一個個觖乏聯系的裂塊,徹底改變了原有的生態格局和地表結構,不再適合本地物種的生存
另一方面,城市內部更新改造(城市再開發)過程中,由于急功近利,對城市內部原有的生態系統往往沒有進行很好地保護和延續,而是采取粗暴地推倒重建;而且為了提高土地利用效率,滿足現代化城市功能需要,建造了無數尺度巨大的摩天樓,卻忽視了城市綠化開敝空間的營造,使城市綠化面積嚴重不足,城市生態環境遭到破壞,城市生物多樣性大大降低。
2.2 城市綠化建設的盲目性
在城市快速發展過程中,城市綠化建設往往是將多種相互關聯的樹種清除,然后種植單一樹種,使城市內部的生態系統趨于簡化,。這導致了城市綠地生態功能弱化,維護費用增大。
另外,為了改造和恢復生態環境、美化城市景觀,盲目引入外來植物,而對本地樹種的培育重視不夠,也沒有考慮依附于這些植物的各種動物的多樣性,忽視了從整體上提高城市綠化的生態水平。甚至引進具有攻擊性的外來物種,對本地物種造成致俞打擊,破環了原本脆弱的城市生態系統,使本地生物資源喪失。
2.3 城市環境污染問題
現代城市空間分隔化現象十分普遍,城市用地被劃分為不同層次、不同功能、不同權屬的用地區塊,由于在城市主態建設上缺乏統一的規劃和管理,沒有形成一個完整統一的生態廊道將各區塊之間有機地聯系起來,使各區塊的生態環境資源內部化,造成城市生態系統的肢解。這種城市空間相互分隔、各自為政的狀態,破壞了城市生態系統的整體性,城市生物多樣性也因此受到影響
3 城市規劃中生物多樣性保護的實現途徑
(1)科學設立并積極開展城市生物多樣性保護規劃。(2)重視城市綠地系統規劃中的生物多樣性保護。(3)運用生物多樣性信息指導城市規劃。(4)構建我國城市規劃中生物多樣性保護框架。
4 結語
黨的十報告提出“建設生態文明”,強調人與自然和諧發展的理念,對城市生物多樣性的保護正是這一理念的具體體現。城市規劃是城市公共資源調控的重要手段,對城市生物多樣性的影響巨大,因此城市生物多樣性的保護離不開城市規劃的支持;同時,城市規劃中的城市生物多樣性保護是一個綜合的長期的過程,需要同相關部門的密切協作。
biodiversity function evaluation of the hengshui lake wetland
zhang xue-zhi
(hengshui bureau for hydrology and water resources survey of hebei province,hengshui 053000,china)
abstract: the hengshui lake wetland,located in the hinterland of north china plain,is a bio-intensive wetland in the north temperate zone,an intersection area for the different migratory birds,and the best habitat in north china plain for many rare and precious birds.according to the survey data of the wetland biodiversity,this study conducted a diversity function evaluation on species diversities and ecosystem diversities in the wetland.according to the wetland biodiversity criteria,the hengshui lake wetland biodiversity is at a general level.biodiversity function evaluation of the wetland we can provide scientific basis for the wetland protection.
key words: biodiversity;diversity function evaluation;wetland protection;the hengshui lake wetland
1 衡水湖濕地屬性
按照國際濕地公約的濕地分類[1],衡水湖濕地主要為湖泊濕地、沼澤濕地、水體沼澤化濕地、鹽沼濕地、河流濕地和渠道濕地等。其中湖泊濕地、沼澤濕地是濕地的主體,類型與面積占據主要地位。其他類型濕地居次要地位。此外,還有少量人工濕地如溝渠、養魚池等。各種類型濕地關系十分密切,它們相互依存,共同構成衡水湖濕地生態系統。任一類型濕地的退化都將對衡水湖濕地的生態與環境功能產生巨大的影響[2-4]。
1.1 生物多樣性保護層次
衡水湖具有非常重要的濕地生態服務功能,是北溫帶野生動植物聚集地和候鳥南北遷徙不同路線的交匯處,這里有植物370種,鳥類286種,魚類26種,昆蟲194種,兩棲爬行類17種,哺乳類17種,生物多樣性非常豐富。
保護生物多樣性和生態系統功能的完整性與保護珍稀動植物有著同等重要的意義。許多物種雖然未被列入國內外各種動植物保護名錄,但其或為重點保護珍稀鳥類提供棲息地和繁殖地,或直接(間接)為這些珍稀鳥類提供食物,共同構成適宜的鳥類生境。所以保護這些物種,保護生物多樣性對于珍稀鳥類的保護也是至關重要的。同時,保護生物多樣性也就是保護濕地這一天然物種基因庫,以利于我們子孫后代對物種資源的可持續利用,對人類生存和生活也都具有重要的現實和潛在的意義[5]。
1.2 濕地保護類型
濕地是位于陸生生態系統和水生生態系統之間的過渡性地帶,在土壤浸泡在水中的特定環境下,生長著很多濕地的特征植物。濕地廣泛分布于世界各地,擁有眾多野生動植物資源,是重要的生態系統。很多珍稀水禽的繁殖和遷徙離不開濕地,因此濕地被稱為“鳥類的樂園”。濕地強大的生態凈化作用,因而又有“地球之腎”的美名。根據《自然保護區類型與級別劃分原則》(gb/t 14529-93),衡水湖國家級自然保護區屬于自然生態系統類的濕地類型自然保護區[6]。從生態系統特征上看屬于以華北內陸淡水濕地生態系統為主的平原復合濕地生態系統。
2 濕地生物多樣性功能評價方法
生物多樣性的3個主要層次是物種多樣性、基因多樣性和生態系統多樣性。這是組建生物多樣性的3個基本層次?;蚨鄻有源砩锓N群之內和種群之間的遺傳結構的變異。每一個物種包括由若干個體組成的若干種群。各個種群由于突變、自然選擇或其他原因,往往在遺傳上不同。因此,某些種群具有在另一些種群中沒有的基因突變,或者在一個種群中很稀少的等位基因可能在另一個種群中出現很多。在同一個種群之內也有基因多樣性,在一個種群中某些個體常常具有基因突變。生態系統多樣性既存在于生態系統之間,也存在于一個生態系統之內。總之,物種多樣性是生物多樣性最直觀的體現,是生物多樣性概念的中心?;蚨鄻有允巧锒鄻有缘膬仍谛问剑粋€物種就是一個獨特的基因庫,可以說每一個物種就是基因多樣性的載體;生態系統的多樣性是生物多樣性的外在形式,保護生物的多樣性,最有效的形式是保護生態系統的多樣性[7-9]。
作為水陸相兼的生態系統,濕地的獨特生境使它同時兼具豐富的陸生與水生動物植物資源,對于保護物種,維持生物多樣性具有難以替代的生態價值。濕地生物多樣性是所有濕地生物種種內遺傳變異和它們生存環境的總稱,包括所有不同種類的動物、植物、微生物及其所擁有的基因和它們與環境所組成的生態系統[12]。
物種多樣性是群落生物組成結構的重要指標,它不僅可以反映群落組織化水平,而且可以通過結構與功能的關系間接反映群落功能的特征。
在濕地生態系統評價方法的基礎上,結合生物多樣性的理論和實踐,將物種多樣性和生物多樣性作為一級指標,下設二級、三級亞指標,建立可操作性較強的濕地生物多樣性評價指標體系[13],見表1。
人類威脅程度分值
對資源保護部構成威脅5保護區與未開發生境毗鄰5
資源的有效保護受到一定的威脅3保護區周邊尚有未開發生境3
資源的有效保護受到較大的威脅1保護區被已開發的區域環繞1
根據濕地生物多樣性現狀調查結果,對照以上賦值逐項打分,將所得分數累加即得到該濕地生物多樣性評價總分值。計算公式為:
r=∑3i=1ai+∑3j=1bj(1)
式中:r-濕地生物多樣性總分值;a-物種多樣性分值;i-物種多樣性評價項目數;b-生態系統多樣性分值;j-生物多樣性評價項目。
根據r值的高低,將濕地生物多樣性劃分為5級,見表8。
3 衡水湖生物多樣性評價
衡水湖是華北平原上第一個內陸淡水湖國家級自然保護區,同時也是華北平原唯一保持沼澤、水域、灘涂、草甸和森林等完整濕地生態系統的自然保護區[14]。豐富的生物資源是衡水湖的支柱。這里有綠藻、藍綠藻和硅藻等在內的201種浮游植物、平均密度達到了4 000個/l,浮游動物174種、平均密度達到了4 000個/l;這里有蘆葦等挺水植物,藕、睡蓮屬等漂浮有葉植物,眼子菜屬、黑藻屬等深水植物;這里有兩棲綱、爬行綱、哺乳綱野生動物共30多種。所以,衡水湖被稱作“物種基因庫”。
根據調查結果,衡水湖濕地有維管植物366種,鳥類286種,分別占河北省物種總數的42.2%和57.2%。維管束植物有國家三級重點保護植物野大豆;鳥類有國家一級重點保護的7種,有黑鸛、東方白鶴、丹頂鶴、白鶴、金雕、白肩雕、大鴇。生物多樣性評價結果為:
物種多度:a1=a11+a12=7.5+10=17.5
物種豐度:a2=a21+a22=10+7.5=17.5
物種稀有性:a3=a31+a32=2+4=6
則物種多樣性為:
a=∑3i=1ai=17.5+17.5+6=41
衡水湖濕地大多數植物屬于世界廣布種;在調查的鳥類中,廣布種占總數的23.1%,古北種占種數的68.9%,東洋種占8.0%。衡水湖為沼澤蘆葦香蒲生態系統,在華北屬常見生境類型;生態系統的組成結構簡單、類型單一。衡水湖受人類影響因素較多,對濕地內水體、生物等資源影響較大;濕地周圍為村鎮和農田,沒有未被開發的區域。生態系統多樣性評價結果如下。
生態系統多樣性地區分布:
b1=b11+b12=4+4=8
生態系統多樣性生境類型:
b2=b21+b22=2+6=8
生態系統多樣性人類威脅評分:
b3=b31+b32=1+1=2
則生態系統多樣性為:
b=∑3i=1bi=8+8+2=18
濕地生物多樣性評價總分為:
r=∑3i=1ai+∑3j=1bj=41+18=59
按照濕地生物多樣性評分標準,衡水湖濕地生物多樣性功能進行評價,評價結果為:物種多樣性為41分,生物系統多樣性為18分,衡水湖濕地生物多樣性處于一般水平[15]。從分析結果可以看出,衡水湖濕地物種多樣性占優勢,而生態系統多樣性占劣勢,生態環境受人類活動影響因素較大。
4 結論
利用衡水湖生物多樣性資料,對衡水湖生物多樣性功能進行評價。分別對物種多度、物種豐度和物種稀有性進行分析,計算出物種多樣性;對生態系統多樣性地區分布、生態系統多樣性生境類型和生態系統多樣性人類威脅等指標分析,計算出生態系統多樣性指標。按照濕地生物多樣性評分標準,衡水湖濕地生物多樣性處于一般水平。生物多樣性是自然生態系統生產和生態服務的基礎和源泉。生物多樣性可提供多方位的服務。人類歷史上大約有3 000種植物被用作食物,估計有75 000種植物可作食用。人類就是依賴這些植物得以繁衍。生物技術是以現有生物多樣性為物質基礎的工作,在解決糧食短缺、人類健康、維護生物物種和環境等諸多社會經濟重大問題中將發揮重要作用,將成為21世紀國民經濟的支柱產業。
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1.(2015·學軍月考)科學家在南極洲近海大陸架下850 m處的泥床盆地發現超過100萬只巨型帝王蟹。在帝王蟹所在水域的上方,生活著大量的植物和動物,其中棘皮動物包括海蛇尾、海百合和海參。這些棘皮動物都沒有生活在海蟹所在水域。下列有關說法錯誤的是()
A.南極水域所在的動物、植物和微生物共同構成了生物多樣性
B.生物多樣性的形成是生物長期進化的結果
C.帝王蟹的入侵可能會導致某些物種滅絕,使生物多樣性減少
D.要保護當地生物多樣性不被帝王蟹破壞,可以采用合理的有計劃的捕撈措施
2.微山湖是山東境內的一個面積較大的湖泊,二十年前這里是碧波萬頃、魚兒滿湖、野鴨成群,還有“接天蓮葉無窮碧,映日荷花別樣紅”的美麗景象。二十年來,湖區四周縣市的工業快速發展,城市居民急增,因而大量的工業廢水、生活廢水、垃圾涌入該湖。湖水變得不僅很渾濁,而且腥臭難聞。據有關專家說,近幾年來,微山湖中已消失了一些物種,例如,四鼻孔鯉魚、野鴨、水螅等。上述的現象說明的道理主要是()
A.環境污染是破壞生物的多樣性的重要原因
B.掠奪式的開發是破壞生物多樣性的主要原因
C.外來物種入侵破壞了生物的多樣性
D.環境教育缺乏是破壞生物多樣性的根本原因
3.(2014·江蘇高考)下列關于生物多樣性的敘述,錯誤的是()
A.生態系統中捕食者的存在可以促進物種多樣性的提高
B.把沼澤地改造成人造林是增加生物多樣性的重要手段
C.花費大量人力物力保護無經濟價值的物種是為人類生存發展保留空間
D.農田是具有高度目的性的人工生態系統,清除雜草與保護生物多樣性的原則不矛盾
4.我國科學家已成功培育出全球首例、遺傳性穩定、能自然繁殖的四倍體魚類。雖然四倍體魚生長快、肉質好、抗病性強,但研究人員并不是直接把它投入生產,而是將它與二倍體魚雜交,將它們的后入生產。你認為這樣做的主要意義是()
A.充分利用雜種優勢
B.保護環境中物種的多樣性、維護生態平衡
C.保護自身知識產權
D.避免出現新基因
5.自然界中,有些新植物或動物物種的出現會打破原來固有的生態循環系統,有時甚至給當地環境帶來壓力和災難,造成生態系統退化。臭名昭著的入侵物種有能和鱷魚搏斗的緬甸蟒蛇、瘋狂繁殖的亞洲鯉魚、數量驚人的八哥等。下列關于生物入侵的敘述不正確的是()
A.生物入侵會使原生態系統的生物多樣性受到嚴重威脅
B.生物入侵會使生態系統的成分和營養結構變復雜,抵抗力穩定性增強
C.生物入侵會打破生態系統中生物間的制約關系,破壞生態系統的穩態
D.適當引入外來物種,可增加物種多樣性,使當地的生態平衡更加穩定
6.下圖甲為某清潔水體在遭受一次性有機物輕度污染后污染物含量的變化。水體中好氧性微生物數量變化的曲線最可能接近于圖乙中的曲線是()
A.Ⅰ B.Ⅱ
C.Ⅲ D.Ⅳ
7.調查某湖泊的水質污染狀況,在注入湖泊的四個主要水源的入口處采集水樣,鏡檢水中動物、植物的種類和數量,結果如下:1號水源水樣中有單一種類的纖毛蟲,如草履蟲,且數量極多;2號水源水樣中單細胞藻類種類較多,且數量也極大;3號水源水樣中未見任何動物、植物,且發出刺鼻的氣味;4號水源水樣中浮游動物、植物均有發現,但數量不多。根據以上結果分析,該湖泊的污染中,污染的嚴重性由重到輕的排列順序是()
A.3、1、2、4 B.3、1、4、2
C.4、2、1、3 D.2、4、3、1
8.下面為人與環境關系的三種模式圖,下列對“環境容量”的理解錯誤的是()
A.環境容量是指生態系統對人口的承載能力
B.隨著生產的發展,環境容量在不斷加大
C.人口的過度增長會造成資源枯竭,環境容量降低
D.生物圈的穩態是人類生存的前提和人類改造自然的基礎
9.(2014·臺州一模)為應對“垃圾圍城”危機,很多省市對生活垃圾進行分類管理。下列說法錯誤的是()
A.垃圾分類處理,實現了垃圾資源化和能量循環利用
B.微生物能分解垃圾說明生態系統具有一定的自我調節能力
C.垃圾分類處理減輕了環境污染,提高了城市生態系統的穩定性
D.此舉有利于發展循環經濟和實現城市可持續發展
10.天鵝洲自然保護區是為了實現麋鹿回歸自然而建立起來的,保護區內野生動植物資源豐富,但沒有大型食肉動物。1993年以來,分三批從北京引進的94頭麋鹿,自由生活在保護區內,完全以野生植物為食物,種群數量明顯增加,2003年約為450頭,目前已經超過800頭,并形成了3個亞種群。但近年來,隨著人類在保護區內的某些活動增加,麋鹿開始出現種群密度受制約的跡象。以下分析正確的是()
A.保護麋鹿的意義在于保護遺傳多樣性和物種的多樣性
B.建立自然保護區后,麋鹿的環境容納量就可以一直穩定不變
C.麋鹿在保護區內生活,沒有捕食者,食物充足,因此沒有環境阻力
D.由于出現生殖隔離,原來的一個麋鹿種群形成了3個種群
11.珍稀物種保護面臨的問題是棲息地的破碎。人類已經把大部分陸地用于農業種植,而很多野生動物是無法在農業生態系統中生存的。其余的陸地很多都在經歷破碎過程或已經破碎成許多很小的板塊。下圖所示是棲息地破碎對種群動態的影響。
下列關于棲息地破碎對種群影響的敘述錯誤的是()
A.對于白臉猴來說,棲息地越大,種內斗爭越少,個體生存機會越大
B.白臉猴種群越大,種群維持時間越長,是出生率高的緣故
C.白臉猴種群越小,種群維持時間越短,是因為氣候和疾病等容易導致種群內生物忽然滅絕
D.棲息地的破碎也會導致基因交流的機會減少
12.奶牛場每天排放大量的糞便、飼料殘渣,如不處理會嚴重影響周邊人、畜的飲水安全等。下面是某奶牛場廢水處理流程圖,請據圖分析下列說法錯誤的是()
A.廢水流入厭氧池前,需經稀釋處理,是為了防止微生物失水過多死亡
B.控制廢水流入氧化塘的速率,除有利于氧化塘中有機物被充分分解外,還有利于無機鹽被充分吸收,使出水口處的水質達到排放要求
C.輸入此氧化塘的能量有太陽能和化學能,氧化塘前部的溶解氧含量比后部的多
D.氧化塘后部種植蓮等挺水植物,有利于減少出水口處水中的浮游藻類,原因是挺水植物起遮光作用,影響浮游藻類進行光合作用
二、非選擇題
13.下面為組成生物多樣性的3個層次示意圖,請據圖回答下列問題:
(1)生物圈內所有的______________________,以及它們所擁有的全部________以及各種各樣的________,共同構成了生物多樣性。
(2)保護生物的多樣性是在[]________、[]________、[]________3個層次上采取保護戰略和保護措施。
(3)在“蒲公英麻雀蛇”這條食物鏈中:
①蒲公英可以作為工業原料,蛇可以作為制藥原料。以上可說明生物多樣性具有________價值。
②在上述食物鏈中,麻雀數目的增多 ,導致蛇的數目也增多,但蛇增多后,麻雀數目受到抑制。這種內在的調節作用屬于________,同時也說明生物多樣性具有________價值。
14.在草原設置固定樣地,研究不同程度下放牧和割草兩種利用方式的地上生物量和生物多樣性之間的關系,結果如下圖。
(1)研究小組首先選取一定大小的樣方,識別并統計________________________。
(2)在放牧草地中,有利于________植物的生長;在割草草地中,有利于________植物的生長。隨著割草強度的增加,草地的________整體呈現下降趨勢,但圖中________呈增加趨勢。
(3)低等、中等強度的放牧草地和割草草地比較說明,牲畜喜食________植物,導致各種植物間的________關系發生改變。
(4)放牧和割草不僅影響地上植物的生長情況,也會影響土壤小動物和微生物的數量及分布,從而改變草原群落的________結構。
(5)放牧量和割草量的增加會導致土壤鹽堿化加重,研究小組通過大量的實驗發現鋪枯草層能有效地治理鹽堿地,其主要原因是:________________________,無機營養物質不斷歸還土壤,有利于植物的生長。
1.選A 南極水域所有的動物、植物和微生物,它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態系統,共同構成了生物多樣性;生物多樣性的形成是生物長期進化的結果;帝王蟹的入侵可能會導致棘皮動物包括海蛇尾、海百合和海參等不能生存,使生物多樣性減少;要保護當地生物多樣性不被帝王蟹破壞,就要減少帝王蟹的數量,可以采用合理捕撈措施。
2.選A 抓住題干信息中湖泊的前后變化及經濟發展變化,比較二者,不難發現環境污染的同時,生物種類減少,生物的減少,導致污染物凈化的減慢,二者形成惡性循環,最終造成生物多樣性的破壞。
3.選B 捕食者往往捕食個體數量多的物種,為其他物種創造出更多空間,以促進物種多樣性的提高;把沼澤地改造成人造林,會使生物種類減少,生物多樣性降低;無經濟價值的物種可能具有間接價值或潛在價值,保護生物多樣性,才能實現可持續發展;保護生物多樣性是對生物資源的合理利用和保護,清除農田中的雜草是為了使能量盡可能多地流向對人類有益的農作物。
4.選B 四倍體魚生長快、抗病性強,直接投入生產可能會導致其他物種的滅絕,不利于生態平衡的維持,而四倍體魚與二倍體魚雜交,所得的后代為三倍體,高度不育,這樣可以保護物種的多樣性、維護生態平衡。
5.選B 根據生態學原理,引入外來物種適當,可建立新的食物鏈,增加物種多樣性,使當地的生態平衡更加穩定,達到生態效益和經濟效益并重。但如果發生外來物種入侵或引種不當,則首先會減少當地的物種,從而破壞當地的生物多樣性;其次是破壞生態系統的功能。
6.選D 污染開始時,水體中有機物的含量較高,好氧性微生物大量增加,達到一定限度后,隨有機物含量的減少,水中好氧微生物數量又逐漸減少。
7.選A 由題意可知,3號水源水樣受污染程度最重,因為水樣中未見任何動物、植物,且發出刺鼻的氣味;1號水源水樣受污染的程度較重,因為草履蟲數量多,說明水體中細菌數量大大增加;2號水源水樣受污染的程度較小,因為水樣中單細胞藻類種類較多,且數量也極大,說明水體富營養化嚴重;4號水源水樣受污染程度最小。
8.選B 從題圖所示看出,隨著生產的發展,人口的過度增長會造成對資源的過度利用,導致新的環境容量比原來的環境容量小。
9.選A 垃圾分類處理,實現了垃圾資源化,提高了能量利用率,但不能使能量循環利用;微生物能分解垃圾,降低垃圾對生態環境造成的危害,提高了城市生態系統的穩定性,說明了生態系統具有一定的自我調節能力;垃圾分類處理可以將廢物資源化,有利于發展循環經濟和實現城市可持續發展。
10.選A 由于環境的變化,建立自然保護區后,麋鹿的環境容納量并非一直穩定不變;“隨著人類在保護區內的某些活動增加,麋鹿開始出現種群密度受制約的跡象”,這個信息告訴我們,麋鹿在保護區內生活,同樣存在環境阻力;3個亞種群間麋鹿并沒有發生生殖隔離,沒有形成新物種。
11.選B 若棲息地范圍較廣,則種內斗爭不激烈,個體生存機會增大,出生率升高,同時死亡率降低,種群數量增多,種群維持時間變長;種群小,變異類型少,遇到不良環境容易被淘汰;棲息地的破碎在一定程度上形成地理障礙,阻礙了基因交流。
12.選C 廢水流入厭氧池前先經稀釋處理,是為了防止微生物在高濃度廢水中失水過多死亡。適當減緩廢水的流速,延長廢水與微生物、水生植物的接觸時間,有利于廢水中有機物的充分分解和分解后產生的無機物的吸收,降低污染物含量。輸入此氧化塘的能量有塘中生產者固定的太陽能和流入的廢水中有機物含有的化學能;氧化塘前部的有機物含量較高,需氧微生物大量消耗氧氣分解有機物,故溶解氧含量比后部的低。挺水植物能適當遮光,不利于藻類的光合作用,從而減少藻類的數量。
13.解析:圖中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別是從遺傳、物種和生態系統三個不同層次說明生態系統的多樣性。生物多樣性的直接價值是指對人類有食用、藥用和工業原料等實用意義,以及有旅游觀賞、科學研究和文藝創作等非實用意義的價值;間接價值是指對生態系統起到重要調節功能的價值,也叫生態功能。
答案:(1)植物、動物和微生物 基因 生態系統 (2)遺傳 物種 生態系統
(3)①直接?、谪摲答仭¢g接
14.解析:(1)調查物種豐富度時,要首先選取一定大小的樣方,識別并統計物種的名稱(種類、豐度)和數量。(2)據圖分析發現,在放牧草地中,有利于1、2年生植物的生長;在割草草地中,有利于禾本科植物的生長。隨著割草強度的增加,草地的地上生
物量整體呈現下降趨勢,但圖中物種豐富度呈增加趨勢。(3)比較低等、中等強度的放牧草地和割草草地,可以發現,牲畜喜食禾本科和豆科植物,導致各種植物間的競爭關系發生改變。(4)放牧和割草不僅影響地上植物的生長情況,也會影響土壤小動物和微生物的數量及分布,從而改變草原群落的垂直結構。(5)枯草在分解者的作用下,無機營養物質不斷歸還土壤,有利于植物的生長,所以鋪枯草層能有效地治理鹽堿地。
答案:(1)物種的名稱(種類、豐度)和數量(生物量)
(2)1、2年生 禾本科 地上生物量 植物種類(生物多樣性、物種豐度)