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文档简介
景观生态学与生物多样性保护一、本文概述本文旨在探讨景观生态学与生物多样性保护之间的紧密联系,分析景观生态学原理在生物多样性保护中的实际应用,并探讨未来在这一领域可能的研究方向和挑战。我们将首先介绍景观生态学的基本概念和原理,然后阐述生物多样性保护的重要性以及当前面临的挑战。接着,我们将重点讨论如何利用景观生态学的理论和方法来促进生物多样性的保护和恢复,包括景观规划、生态廊道建设、生态恢复等方面的内容。我们将总结当前研究的不足和未来的研究方向,以期能为生物多样性保护提供更为全面和有效的策略和方法。二、景观生态学基本概念景观生态学是一门研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互作用的综合性学科。其核心概念包括景观、景观单元、景观结构和景观功能。景观:景观是指地球上某一特定区域或地段的综合体,包括其内的地形、地貌、水体、植被、动物和人类活动等自然和人文要素。景观是景观生态学研究的基本单元,具有空间和时间上的异质性。景观单元:景观单元是景观中具有特定结构和功能的空间实体,如森林、草原、湖泊、城市等。景观单元的类型、分布和组合方式构成了景观的结构基础。景观结构:景观结构是指景观单元在空间上的排列和组合方式,包括景观单元的类型、数量、分布、形状、大小以及它们之间的连接度等。景观结构决定了景观的功能和动态变化。景观功能:景观功能是指景观结构所表现出来的生态学效应和服务功能,如生物多样性保护、水源涵养、土壤保持、休闲旅游等。景观功能体现了景观生态学的应用价值和社会需求。在景观生态学中,生物多样性保护是一个重要的研究领域。生物多样性保护的目标是通过合理的景观规划和管理,保护和维护景观中的生物多样性,实现生态系统的健康、稳定和可持续发展。这要求我们在景观生态学的研究和实践中,充分考虑景观的结构和功能,以及它们与生物多样性之间的相互关系和作用机制,为生物多样性保护提供科学依据和实践指导。三、生物多样性保护概述生物多样性保护是当前全球生态环境领域的核心议题之一,其重要性不言而喻。生物多样性涵盖了地球上所有生物种类的丰富度、生态系统的多样性和遗传资源的变异性,是人类生存和发展的基础。然而,随着人类活动的不断扩张和加剧,生物多样性正面临着前所未有的威胁,包括生境的丧失、过度开发、气候变化等。因此,开展生物多样性保护工作,对于维护地球生态平衡、促进可持续发展具有重大意义。生物多样性保护的目标是通过一系列措施,保护和恢复生物种群的健康、稳定和可持续发展。这包括保护自然生态系统、维护物种遗传多样性、防止物种灭绝、促进生物多样性的可持续利用等。为实现这些目标,需要采取多种手段,如建立自然保护区、实施生态补偿、推广生态旅游、加强法律法规建设等。在景观生态学视角下,生物多样性保护应注重生态系统的整体性和关联性。景观生态学强调生态系统之间的相互作用和影响,认为生物多样性保护应跳出单一的物种或生态系统范畴,从更大的空间和时间尺度上考虑生物多样性的保护和恢复。因此,在生物多样性保护工作中,应重视生态系统的完整性和连通性,保护和恢复生态廊道,促进物种的迁移和交流,以维护生物多样性的稳定和可持续发展。生物多样性保护是一项长期而艰巨的任务,需要全社会的共同努力和参与。通过加强科学研究、完善政策法规、推动公众参与等措施,我们可以有效地保护和恢复生物多样性,为人类的可持续发展奠定坚实的基础。四、景观生态学与生物多样性保护的关系景观生态学与生物多样性保护之间存在着密切而复杂的关系。景观生态学作为一种跨学科的综合性科学,为生物多样性保护提供了新的视角和方法。它通过研究和优化不同尺度上的景观结构、功能和变化,有助于保护和维护生物多样性。景观生态学在生物多样性保护方面起着关键作用。它通过分析景观的空间异质性、生态系统的连接性和完整性,以及人类活动对景观的影响,为制定有效的生物多样性保护策略提供了科学依据。通过保护和恢复关键生态系统和生态走廊,景观生态学有助于维护生物种群的遗传多样性和生态系统的稳定性。生物多样性保护也对景观生态学的研究和实践产生了深远影响。生物多样性是景观生态系统中不可或缺的重要组成部分,它反映了生态系统的健康状况和稳定性。保护生物多样性不仅有助于维护生态系统的功能和服务,也为景观生态学研究提供了丰富的案例和实践经验。景观生态学与生物多样性保护在理论和实践层面相互促进。景观生态学的研究方法和工具为生物多样性保护提供了技术支持,而生物多样性保护的需求和挑战也推动了景观生态学的发展和创新。这种相互依存和相互促进的关系,使得景观生态学与生物多样性保护在保护生态环境、促进可持续发展等方面发挥着越来越重要的作用。景观生态学与生物多样性保护之间存在着紧密而复杂的关系。它们相互依存、相互促进,共同为生态环境保护和可持续发展做出贡献。未来,随着全球生态环境问题的日益严峻,我们需要进一步加强景观生态学与生物多样性保护的研究和实践,为实现人与自然和谐共生的目标而不懈努力。五、景观生态学在生物多样性保护中的应用景观生态学作为一种跨学科的综合性科学,为生物多样性保护提供了新的视角和有效的手段。其核心理念在于将生物多样性保护融入到景观规划、设计和管理中,以实现生态系统的完整性、连通性和可持续性。在生物多样性保护中,景观生态学注重保护自然生态系统的结构和功能,强调通过保护和恢复关键生态区域,如湿地、森林、草原等,以维持和增强生物种群的生存和繁衍能力。同时,景观生态学还关注人类活动对生物多样性的影响,致力于在经济发展和生态保护之间寻找平衡,推动人类活动与自然环境的和谐共生。在实际应用中,景观生态学通过空间分析和模拟预测,识别出生物多样性保护的关键区域和优先行动方向。这些关键区域通常是生态系统中的“热点”或“节点”,它们对于维护生态系统稳定性和生物多样性至关重要。通过保护和恢复这些关键区域,可以有效地提升整个景观的生物多样性水平。景观生态学还强调生态系统之间的连通性。在景观规划中,通过构建生态廊道、绿道等,可以实现不同生态系统之间的连接和交流,增强生态系统的韧性和稳定性。这种连通性不仅有利于物种的迁移和扩散,还有助于维持生态系统的完整性和功能多样性。景观生态学在生物多样性保护中发挥着重要作用。通过将生物多样性保护融入景观规划、设计和管理中,我们可以更有效地保护和恢复生态系统结构和功能,维护生物多样性水平,推动人类活动与生态环境的和谐共生。六、案例分析九寨沟自然保护区位于中国四川省阿坝藏族羌族自治州,是一个以山水景观、珍稀野生动植物和独特藏族文化而著称的自然保护区。该保护区拥有丰富的生物多样性,包括多种濒危动物如大熊猫、金丝猴等。景观生态学在九寨沟自然保护区的生物多样性保护中发挥了重要作用。通过合理的土地利用规划、生态廊道建设、生态恢复等措施,保护区有效地保护了生物多样性,并实现了生态、经济、社会的协调发展。澳大利亚卡卡杜国家公园是世界上最大的热带内陆湿地之一,也是澳大利亚最重要的自然保护区之一。该公园拥有丰富的生物多样性,包括许多独特的澳大利亚动植物种。在景观生态学的指导下,卡卡杜国家公园实施了严格的生态保护措施,如限制人类活动、恢复湿地生态等。这些措施有效地保护了公园的生物多样性,并为游客提供了独特的自然景观体验。新西兰米尔福德峡湾是一个壮丽的自然景观,以其独特的山水风光和丰富的生物多样性而闻名。为了保护这一地区的生物多样性,新西兰政府实施了严格的生态保护政策,并引入了景观生态学的理念和方法。通过合理规划土地利用、建设生态廊道、推广生态旅游等措施,米尔福德峡湾的生物多样性得到了有效保护,同时也为当地经济发展提供了有力支持。以上三个案例展示了景观生态学在生物多样性保护中的实际应用和取得的成效。这些案例表明,通过合理的景观规划和管理措施,可以有效地保护生物多样性,实现生态、经济、社会的协调发展。这些案例也为我们提供了宝贵的经验和启示,为未来的生物多样性保护工作提供了有益的参考。七、结论与展望随着人类社会的快速发展,景观生态学与生物多样性保护的重要性日益凸显。本文通过深入分析景观生态学的核心原理,探讨了生物多样性保护的关键问题和挑战。研究结果显示,景观生态学的理论框架和方法论对于理解和解决生物多样性保护问题具有重要的指导意义。本文强调了景观生态学在生物多样性保护中的基础性作用。通过合理规划和管理景观格局,可以有效保护生物多样性,实现生态系统的可持续发展。同时,本文也指出了当前生物多样性保护面临的挑战,如城市化、农业扩张、气候变化等,这些因素对生物多样性造成了严重威胁。展望未来,景观生态学与生物多样性保护的研究应更加注重跨学科合作,整合生态学、地理学、环境科学等多学科的知识和方法,以更全面、深入地理解生物多样性保护的内在机制。还应加强全球范围内的合作与交流,共同应对生物多样性保护的全球性挑战。在实践层面,应推动政策制定者和社会公众更加关注生物多样性保护问题,加强相关法律法规的制定和实施,提高公众对生物多样性保护的认识和参与度。还应积极探索和应用新的技术手段和方法,如遥感技术、大数据分析等,为生物多样性保护提供更有力的支撑。景观生态学与生物多样性保护是一个长期而艰巨的任务,需要全社会的共同努力和智慧。通过不断深入研究和实践探索,我们有望在未来的生物多样性保护工作中取得更加显著的成效。参考资料:生物多样性(biodiversity)是雷蒙德在1968年提出的生态学术语。生物多样性是生物(动物、植物、微生物)与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括生态系统多样性、物种多样性和基因多样性三个层次。生物多样性使地球充满生机,也是人类生存和发展的基础,可通过就地保护和迁地保护等方式加以保护。生物多样性是生物及其所在生态复合体的种类丰富度和相互间差异性。(Wilson,1985)生物多样性是描述整个自然界物种多样程度的一个广泛的概念,是指生命有机体及其赖以存在的生态复合体,包括植物、动物、微生物各物种所拥有的基因和由各种生物与环境相互作用所形成的生态系统,以及它们的生态过程。(王献溥,1988)生物多样性是生命有机体及其借以生存的生态复合体的多样性和变异性,包括所有的植物、动物和微生物物种以及所有的生态系统及其形成的生态过程。(Mcneely等,1990)生物多样性是指所有来源的活的生物体中的变异性,这些来源除其他外包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体;这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。(《生物多样性公约》,1992)所谓生物多样性就是地球上所有的动物﹑植物和微生物及其所构成的综合体。(《中华人民共和国生物多样性保护行动计划》,1994)生物多样性指生物类群层次结构和功能的多样性。(《生态学名词》,2006)生物多样性指一定地区的各种生物以及由这些生物所构成的生命综合体的丰富程度。【《林学名词(第二版)》,2016】生物多样性是生物(动物、植物、微生物)与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。(《中国的生物多样性保护》,2021)从整个地球范围来看,生物多样性分布明显与纬度有关,南北两极是生物多样性最少的区域。相反,在热带地区则集中了大部分的生物种类。处于这两个典型地带的中间区的温带,其生物多样性少于热带而多于寒带。例如,在国土面积大致相等的委内瑞拉和法国,其哺乳动物的种数相差3倍以上,前者有350种,而后者只有113种。中国幅员辽阔,气候和地形等自然条件多样,具有适合众多生物种类生存和繁衍的各种生境条件,使中国生物资源的种类、数量在世界上占据重要地位,成为世界上少数几个生物多样性特别丰富的国家之一。中国生物多样性的特点有:物种高度丰富;物种起源古老,特有属、种繁多,中国生物区系起源古老,成分复杂,拥有大量的特有的物种和孑遗物种;驯化物种种类资源丰富,中国有七千年以上的农业开垦历史,很早就开发利用、培育繁殖自然环境中的遗传资源,因此中国的栽培植物和家养动物的丰富程度是世界最多的;生态系统类型多样,中国拥有生态系统38个大类,600多个类型,由于不同的气候、土壤条件,又分各种亚类型约600种。土地用途改变是20世纪70年代以来陆地和淡水生态系统退化的最大直接驱动因素。主要包括开垦、基础设施建设、城市扩张、采矿、道路扩建、水电大坝以及管线建设等。这些活动造成毁林、生境破碎化等,进而导致生物多样性丧失。海洋和沿海土地利用变化包括沿海挤占生境、近海水产养殖、海水养殖、底拖网捕捞、陆上开荒、沿海城市扩张等。生物资源过度利用是一些物种成为珍稀濒危物种甚至灭绝或资源物种减少的重要原因。其中,盗猎和贸易直接将很多野生动物推向灭绝的边缘。过去50年中,鱼类和海产品过度利用为海洋生物多样性丧失的最大驱动因素。气候变化对物种的分布、物候、种群动态以及物种组合或生态系统结构和功能已经产生了明显影响,而且正在变得越来越严重。47%的受威胁哺乳动物和23%的受威胁鸟类可能已经受到气候变化的影响,许多无法适应快速气候变化的物种,则面临着更大的威胁。因臭氧损耗而增加的紫外线也对农、林、牧、渔相关的生物多样性造成严重的威胁。污染不仅直接影响物种和群落结构,还可以通过污染生境,对生物多样性产生深远的影响。塑料、持久性有机污染物、重金属和海洋酸化带来的危害对海洋生物多样性影响尤甚。自1980年代以来,海洋塑料污染增加了10倍,至少影响到267个物种。外来入侵物种也是全球生物多样性面临的严重威胁之一。自1980年代以来,外来入侵物种累计增加了40%,导致特有物种和生态系统功能的下降。而在一些岛屿上,外来入侵物种则对当地生物多样性造成重大影响。日益频繁的国际贸易和人员流动加速了全球资源开发和利用以及森林的退化,加剧了一些经济落后但生物多样性丰富地区的生物多样性丧失。旅游业在过去20年急剧增长,也给生物多样性带来负面影响。另外,不合理的造林和绿化以及生物能源种植行动虽然可扩大森林面积、提高覆盖率、减少排放,但如果片面追求覆盖率或绿地占比,采用大面积单一物种,则也会对生物多样性产生负面影响。一些不合理的经济激励措施已经成为导致生物多样性丧失的重要驱动因素。在全球范围内,对生物多样性具不利影响的补贴一直存在,助长了毁林、过度捕捞、城市无序扩张等破坏生物多样性的行为。地方社区参与度不高也会导致传统知识和遗传资源丧失。地方社区在驯化和维护种质资源、丰富生境和生态系统多样性、利用有价值的植物、管理和监测野生物种和生境等方面具有重要作用。但过去由于地方社区参与不足,导致高度适应的物种、品种及其野生近缘种丧失,降低了对病、虫和气候变化等威胁的抵御力。管理水平、政策、法律、机构协调、战略、规划、意识、知识、技术、人员素质等都可以成为推动或制约生物多样性的重要因素。20世纪80年代以后,人们在开展自然保护的实践中逐渐认识到,自然界中各个物种之间、生物与周围环境之间都存在着十分密切的联系,自然保护仅仅着眼于对物种本身进行保护是远远不够的,往往也是难以取得理想的效果的。要拯救濒危珍稀物种,不仅要对所涉及的物种的野生种群进行重点保护,而且还要保护好它们的栖息地。或者说,需要对物种所在的整个生态系统进行有效保护。在这样的背景下,完备的生物多样性的概念就应运而生了。1968年,美国野生生物学家和保育学家雷蒙德(Ramond.F.Dasman)于1968年在其通俗读物《一个不同类型的国度》一书中首先使用生物多样性一词,是Biology和Diversity的组合,即Biologicaldiversity,但此后的十多年,这个词并没有得到广泛的认可和传播。1980年,托马斯·洛夫乔伊创造Biodiversity这个缩写形式来表述生物多样性概念,使得生物多样性这一概念逐渐在学术研究和实务中传播开来。1985年,生物多样性的缩写形式"Biodiversity"第一次由Wilson在自然保护刊物上发表并赋予定义。1986年,美国有关单位主办了一次生物多样性论坛。此后哈佛大学著名生物学家、生物多样性最早倡导者之一威尔逊于1988年将会议论文整理成著作《生物多样性》,对生物多样性的研究具有里程碑意义。1992年,由各国首脑参加的联合国环境与发展大会在巴西里约热内卢召开,这次峰会签署了一系列具有历史意义的协议,联合国《生物多样性公约》也由此诞生,并迅速获得广泛接纳,中国亦在这一年签署加入该公约。生物多样性保护意识也随着该公约的诞生及在各国的深入推进而不断提升。2010年10月,生物多样性公约缔约方大会第10次会议在日本名古屋召开,会议上通过的“爱知生物多样性保护目标”是被认可的全球第一个以10年为期的生物多样性保护目标。2021年10月8日,中华人民共和国国务院新闻办公室发表《中国的生物多样性保护》白皮书。2021年10月12日下午,中国国家主席习近平以视频方式出席在昆明举行的《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会并发表主旨讲话。习近平指出,生物多样性使地球充满生机,也是人类生存和发展的基础。保护生物多样性有助于维护地球家园,促进人类可持续发展。2022年12月7日,《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议在加拿大蒙特利尔开幕。中国作为COP15主席国,将尽最大努力推动和协调各方达成最大共识,在第二阶段会议上通过“2020年后全球生物多样性框架”。物种丰富度即系统中物种的数目,是最简单、最直观的群落物种多样性测度方法,进而反映生物多样性。在研究实践中,常用单位面积内的物种数目(密度)或一定数量的生物个体中(或生物量中)的物种数目。这两种方法的应用范围各有侧重,前者多用于植物群落物种多样性的调查,而后者则主要用于水域物种多样性的研究。除此之外,群落中物种的丰富度还可用物种数目与样方大小或个体总数之间的关系(d)测度。d是物种数目随样方增大而增加的速率。大多数物种多度的分布可由若干理论分布拟合,其中对数正态分布、几何级数分布和对数级数分布有较好的拟台合效果,在研究中应用较为广泛。几何级数分布:按照植物群落演替过程中生态位优先占领原则,群落中物种对资源的占有作如下分配:第一优势种优先占领资源的一定部分;第二优势种又占领剩余资源的一定部分。依此类推,直到剩下的资源不能再维持一个物种生存为止。如果每个物种的个体数量与它所占资源的多少成比例,则第一优势种的个体数量(生物量、盖度或重要值)就应该是第二优势种的若干倍,依此类推,从而形成一个几何级数,第n个物种的优势度可由下式求得:An=E。式中E为资源总量,P为第一优势种占有资源的比例。对数级数分布:在一个或少数几个生态因子占主导地位的群落中,物种在群落中的出现呈富集种很少,而稀有种很多的格局,物种多度分布较好地服从对数级数分布,群落中物种总数即S=α,群落中个体总数N=α/(1--x),α与群落中物种数目和个体总数均成正比,且不受样方大小的影响,是合适的群落多样性指数。对数正态分布:群落中物种的出现可能是富集种与稀有种的数目都不很大,而最多的物种属于那些个体数量处于中等状态的物种。此类群落中物种的多度分布可以用对数正态分布来更好地拟合。分割线段模型:分割线段模型表达式为:Nj=N/S∑,式中:Nj为第j个物种(按优势度大小从小到大)的个体数;N为全部物种个体数之和;S为调查到的物种数。群落均匀度指数是群落物种丰富性均匀度的综合表现或结合。因此均匀度是研究群落多样性的重要的慨念,均匀度是指生物群落中不同物种的多度(生物量、盖度、重要值等)分布的均匀程度。其常用的度量指标有以下几种:生产力(指单位面积、单位时间内生物群落所产生的有机物质总量)和生物多样性是生态系统两个基本属性,两者关系是生态学中研究最多的模式之一。学界对生产力与生物多样性关系的模式及其机制的解释仍存在争议。Grime和Al-Mufti等提出生产力-生物多样性的单峰关系或称为“驼背”模型(HBM),认为开始随着生产力提高,物种多样性(生物多样性)呈增加趋势,随着生产力进一步提高,物种多样性将减少,物种多样性的峰值出现在生产力中间位置。而进化速率假说、综合进化速度假说、水-能量动力学假说则预测生产力和生物多样性间呈正相关关系。生物多样性通常可划分为三个层次:即遗传多样性、物种多样性与生态系统多样性。随着遥感、地理信息系统等现代技术的广泛应用,景观的概念逐渐渗入生态学领域,景观多样性作为生物多样性的第4个层次被广为研究。广义的遗传多样性是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和。遗传多样性通过物种演化过程中遗传物质突变并累积而形成。物种具有的遗传变异越丰富,它对生存环境的适应能力也就越强,进化潜力也越大。而生态系统的多样性是基于物种的多样性,也就离不开不同物种所具有的遗传多样性。可以说,遗传多样性既是生物多样性的重要组成部分,也是生物多样性的重要基础。物种多样性是指地球上所有生物有机体的多样化程度,其在分布上具有明显的时间格局和空间格局。在时间维度上,大到物种进化,小到群落演替、季节性变化,物种多样性均呈现出一定的规律性或周期性的变化。在空间维度上,受热量、水分、地表等环境因子的影响,物种多样性的分布呈现出纬度地带性、海拔地带性等特点。物种多样性也是生物多样性保护的中心问题。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境、生物群落和生态过程变化的多样性。生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位,对生态系统的研究不仅要关注组成生态系统的生物成分与非生物成分,还需要重视生态系统中的能量流动、物质循环和信息传递。同时,生态系统是一个动态的系统,经历了从简单到复杂的发展过程,并以动态的平衡保持自身稳定。因此,生态系统多样性是一个高度综合的概念,既包含生态系统组成成分的多样化,更强调生态过程及其动态变化的复杂性。景观多样性是指不同类型的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化和变异性。景观是比生态系统更高层次上的概念,是在一个相当大的区域内由不同类型的生态系统组成的整体。景观多样性主要研究组成景观的斑块、景观的类型及其分布格局的多样性。景观多样性的特征对于物质迁移、能量流动、信息交换、生产力以及物种的分布、扩散与觅食等有重要的影响。生物多样性的直接价值是指使用价值或商品价值,是人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。生物多样性的直接价值按照产品形式分为显著实物型直接价值和非显著实物型直接价值。显著实物型直接价值以生物资源提供给人类直接产品的形式出现,体现在生物资源被直接用作食物、药物、能源、工业原料等。麦克尼利(McNeely)等将实物型直接价值又细分为消耗性使用价值和生产性使用价值。消耗性使用价值:指在当地消费,不出现在国内和国际市场中的物品的价值,如烧材、猎物、山野菜等。依赖土地生活的人们,经常从周围环境中获取相当份额的生活必需品。由于这些物品既不买也不卖,一般不出现在国家GDP中。消耗使用价值可以通过估计市场价值的机制来确定,即假定该生物产品不是被消耗了,而是在市场出售了。例如,如果环境退化、自然资源被过度利用,或建立了封闭的保护区,人们无法获取这些产品,就必须花费金钱在市场上买到等量的产品,这笔费用就是生物多样性的消耗使用价值。生产使用价值:指那些从野外收获,且在国内或国外市场上出售的生物产品的一种直接价值。这些产品通常用标准的经济学方法,即价格来估价。从自然环境中获得并且在市场上出售的产品种类繁多,主要是烧柴、建材、鱼和贝类、药用植物、野生水果和蔬菜、肉类、皮张、纤维、藤条、蜂蜜、蜂蜡、天然染料、海草、动物饲料、天然香料、植物胶和树脂等。非显著实物型直接价值体现在生物多样性为人类所提供的服务,虽无实物形式,但仍可感觉且能够为个人提供直接消费的价值,如生物多样性为人类提供生态旅游动植物观赏、科研教学等,其服务内容丰富多样,服务价值难以估算和货币化,其服务价值高低与人类对此类服务的需求和认识程度有关。生物多样性的间接价值指生物多样性在生态系统中的作用和提供的生态系统服务。这些作用和服务能确保自然产品的持续生产,在使用过程中却不受损坏。由于它们不是通常经济意义上的物品和服务,一般不出现在国家经济的统计资料中。如果生物多样性不能提供这些作用和服务,就必须付出昂贵的代价、开发替代资源。生物多样性的服务功能价值主要体现在以下几方面:生态系统的生产力:植物和藻类的光合作用把太阳能转存在活组织中。这些能量有时被人类作为烧材、饲料和野生食物直接利用。同时,植物也是无数条食物链的起点,这些食物链通向为人类利用的所有动物。过度放牧、采伐和频繁的火烧造成一个地区植被的破坏,损坏了生态系统转换太阳能的效率,最终导致植物生产力的丧失和生活于该地区的动物群落的萎缩。江河入海口是植物和藻类高产区,这些植物和藻类是商业捕捞的鱼类和贝类食物链的起点。保护水土资源:生物群落在保护流域、缓冲洪水和干旱对生态系统的冲击和维持水质方面至关重要。植物的枝叶、落到地面的枯枝落叶遮挡雨水对土壤的冲刷;植物的根系和土壤生物使土壤松软,增加吸水力。当砍伐、垦荒和其他人类活动减少植被时,水土流失甚至滑坡事件的频率迅速增加,结果是土地的使用价值减少。对土壤的损害反过来又限制了植被在干扰过后的恢复能力,使土地不再适于农耕。泥沙降低流域内居民饮用水的质量,进而危及人类健康。水土流失的增加使水库过早淤塞,危害电力生产,并且可能形成沙洲和岛屿,使河流和港口的航行能力下降。调节气候:植物群落在调节局部区域、地区以及全球气候方面很重要。在局部区域层次上,树木提供荫蔽处,蒸发水分,从而能在热天降低温度。这种冷却作用减少了风扇和空调的需求,增加了人们的舒适感和工作效率。在地区层次上,植物的蒸腾作用使水循环到大气中,再以雨的形式返回到地面。处理废物:生物群落能分解和固定污染物,如重金属、杀虫剂和污水等人类活动产物。如湿地生态系统中的很多植物如凤眼莲、浮萍、芦苇、水葱等植物对多种污染物有很强的吸收净化能力。湿地植被还减缓地表水流速,使水中泥沙得以沉降。同时,水中的各种有机和无机的溶解物和悬浮物被截留,这就使水体得到澄清。传播种子与授粉:生态环境中有的物种直接利用价值很小,但它们的间接影响很大。一些种子的传播者和授粉者,它们常常对生态系统过程有较大的影响。某些优势种的繁育必须依靠它们授粉进行种子迁移或传播。有些植物甚至需要专一性的动物完成播种。生物防治:利用物种之间的相互关系可以进行生物防治。各种农作物从播种到收获,常常受到病虫、杂草、鸟、鼠的侵害,蒙受重大损失。在自然生态系统中,这些有害生物往往受到天敌的有效控制。利用天敌或某些生物的代谢产物去防治有害生物,称为生物防治。生物防治的最大特点是一旦建立起天敌种群,就可发挥长期控制害虫的作用,达到一劳永逸的效果,而且不像农药和杀虫剂那样,对生态系统有副作用。生物多样性的潜在价值是指物种在未来某个时候能为人类社会提供经济利益的潜能。人类在发展过程中,不断地在自然界中搜寻新物种及其新功能。如昆虫学家寻找能用于生物控制的昆虫,微生物学家寻找能帮助进行生物化学制造过程的细菌,动物学家正在寻找比现存物种更有效地生产动物蛋白且对环境损害又较小的物种。如果将来生物多样性减少了,科学家发现和利用新物种的能力也将减小。坚持保护优先,科学利用:切实加大生物多样性保护力度,采取有效措施减少经济社会活动对生物多样性的干扰和破坏,在尊重自然规律和科学规律的基础上,制定并实施重要生态系统和勒种资源的利用管理制度,推动生物多样性的可持续利用。坚持分区施策,突出重点:针对不同区域的生物多样性特点,统筹规划,合理布局,因地制宜地制定和实施生物多样性保护政策和措施。以生物多样性保护优先区域为重点,以实施重大保护工程为突破点,充分发挥示范建设的带动作用。坚持以人为本,民生改善:正确处理生物多样性保护与发展的关系,将生物多样性保护与区域增产、增收和扶贫相结合,不断提高区域群众生产生活水平,将生物多样性保护与区域环境治理、城镇化、新农村建设相结合,努力改善区域群众居住环境。坚持各方参与,惠益共享:加大生物多样性保护宣教力度,广泛动员,引导全社会共同参与生物多样性保护。构建合理的生物遗传资源及相关传统知识的获取与利益分享机制,保障利益相关方以公平、公正的方式分享生物遗传资源及传统知识所带来的惠益。生物多样性信息收集与管理:开展生物多样性保护的首要任务就是要查清生物多样性的本底及动态变化情况,包括生物多样性的编目和生物多样性信息动态管理,具体工作包括物种分类、编制名录、物种保护优先的排序(即濒危等级的划分)、优先保护地区的确定以及生物多样性保护信息系统的建立与维护等。中国于2013年9月、2015年5月、2018年5月先后发布《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》《中国生物多样性红色名录——脊椎动物卷》《中国生物多样性红色名录——大型真菌卷》。迁地保护:迁地保护是指将生物多样性的组成部分移到它们的自然环境之外进行保护,与就地保护不脱离原来的自然环境有根本的区别。它是物种保护的一种重要形式,某种情况下也会与就地保护存在交叉。迁地保护需要场地和设施。主要场所是那些为各种目的而建立的、收集野生动植物进行人工圈养、栽培的设施。如动物园、植物园、公园的动植物展区,或野生动植物的饲养、繁育、栽培中心和商业性养殖场等。在经费充足时,可以根据濒危物种的特殊需要在靠近濒危物种分布区的地方设计、建造新的迁地保护设施。应利用现代科学技术作为辅助手段,在有限的空间内创造濒危动、植物生存的必要条件。迁地保护种群个体的有关数据,如出生日期、出生重,耳号、产仔数目、死亡日期以及死亡原因等必须记录在案。可能时,对于人工繁育个体野放后的有关数据也应尽可能记录存档。就地保护:就地保护指在原来生境中对濒危动植物实施保护。为了既能保护物种的遗传多样性,又能保持其继续进化的潜力,野生物种应该同它们的病毒和昆虫一起进化。就地保护是生物多样性保护的最根本途径和最好方式,它的最大优点在于物种能在原生环境中持续不断地进化,使其能继续适应变化的环境条件。通过规划,建设、管理自然保护区,有利于保护对当代、子孙后代具有巨大价值的生物多样性,对于落实环境保护基本国策﹐实施可持续发展战略,都具有重大的现实意义和深远的历史意义。中国自1956年建立第一个自然保护区以来,截至2021年,已建立各级各类自然保护地近万处,约占陆域国土面积的18%。完善政策法规:应不断建立健全生物多样性保护政策法规体系,制定相应的中长期规划和行动计划,为生物多样性保护和管理提供制度保障。中国2011年-2021年十年来颁布和修订《中华人民共和国森林法》、《中华人民共和国草原法》、《中华人民共和国渔业法》、《中华人民共和国野生动物保护法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国种子法》、《中华人民共和国长江保护法》和《中华人民共和国生物安全法》等20多部生物多样性相关的法律法规,覆盖野生动植物和重要生态系统保护、生物安全、生物遗传资源获取与惠益分享等领域,为生物多样性保护与可持续利用提供了坚实的法律保障。加强公众教育:生物多样性在物质、美学和伦理学方面具有重大价值。但是,公众对无形价值的认识显然是有限的,这方面的普及教育也是欠缺的,尤其是生态伦理学方面。从决策者到每位普通公民,都有责任以实际行动参与此项工作。为了维护生物多样性,控制外来种的传播危害,农林,工商、运输,旅游等各行各业人士都要行动起来。首先是要具有相关知识,要遵守法律。宣传、教育、研究机构都有责任进行宣讲。专业人员的培训与大众普及教育,学术著作与知识读本,要紧密结合。中国持续开展生物多样性保护宣传教育和科普活动,在国际生物多样性日、世界野生动植物日、世界湿地日、六五环境日、水生野生动物保护科普宣传月等重要时间节点举办系列活动,调动全社会广泛参与,发布《“美丽中国,我是行动者”提升公民生态文明意识行动计划(2021-2025年)》《关于推动生态环境志愿服务发展的指导意见》,为各类社会主体和公众参与生物多样性保护工作提供指南和规范。从1986年始,Smithsonian研究院人与生物圈项目一直在开展生物多样性监测研究,选择不同类型和不同地区的热带雨林,设立固定监测样地,组成监测网络,进行监测分析,主要以美国东南部和几个拉丁美洲国家受保护的森林生境为研究对象,工作重点是收集热带和温带森林生境中物种和群落的信息,以获得人们对生态系统更多的认知。对保护区内的生态系统进行监测,可以提供研究者关于自然状态下的变化信息及其与人为干扰变化的关系,并可根据物种和群落绝灭机制理论来预测种群或群落未来的一系列情况变化。对生物多样性的监测工作对如何更好地保持生态系统完整性、维护森林生境与之息息相关的经济、社会结构的稳定性提供重要的科学依据。在开展森林病虫害综合管理工作的过程中,可根据不同林木的特性以及功能采取有针对性的管理手段,通过该种方式开展森林病虫害管理工作,可以进一步提升生物多样性的应用水平。如,针对破坏程度较小的天然林,可以有效应用绿地保留作业法,充分发挥天然林的生态价值,保留该林区原有物种的多样性,充分利用森林当中的有益生物开展森林病虫害防治工作,实现对病虫害问题的有效控制。还应当积极开展物种保护基因库的建设工作,有效保护生物基因的多样性,并为生态系统的全面、高效发展提供充足保障。生态旅游既可以实现生物多样性的保护,也可以实现对生物多样性的运用。生态旅游和生物多样性的可持续发展结合到一起,能使得生态旅游得到更好的发展,能够推动经济健康、快速、可持续发展,还能反作用于实现生态环境的保护。生态旅游的开展,符合国家生态文明建设的要求,符合建设健康生活目的地的要求,能够促进当地经济健康、绿色发展,为当地居民提供更多的就业岗位以缓解就业压力,实现农村剩余劳动力转化,提高第三产业优质化和实现当地特色优质产业的发展,在实现少数民族地区脱贫致富方面发挥着强有力的作用。1994年12月29日,联合国大会49/119号决议案宣布12月29日为国际生物多样性日。2001年,根据第55届联合国大会第201号决议,国际生物多样性日由原来的每年12月29日改为5月22日。2004年1月1日,中华人民共和国国家邮政局发行普30《保护人类共有的家园》第3组邮票2枚2种面值,其中一枚为“保护生物多样性”,面值为50元,票面图案为黄色波浪大气层、绿色地球。《保护人类共有的家园》是进入21世纪后中国发行的第1套普票,意味着这时保护环境已成为从中央到地方再到普通群众的共识,而呼唤全民保护人类的家园是赋予邮票宣传功能的一种责任。2021年12月10日,2020年联合国生物多样性大会中国馆线上展开幕,围绕COP15大会主题“生态文明:共建地球生命共同体”,分主展区、地方展区和云南展区,以习近平生态文明思想引领美丽中国建设为展示重点,通过中国丰富的生物多样性、创新的生态文明理念、中国实践经验和故事等内容,全方位展示中国生态文明建设成果和生物多样性保护成绩。2022年8月2日至9月12日,中国湿地博物馆举办生物多样性保护展,包括“守护身边的生灵·濒危动物展”、“以鸟为媒·乌梁素海鸟类芦苇画展”、“发现身边的自然·湿地百鸟科普展”三个展区。2022年12月7日,“从城市到荒野:生物多样性主题展”在上海自然博物馆开幕。展览分为“上海:寻鸟的人”“长江:江豚与巡护员”“西南:亚洲象与预报员”以及“三江源:雪豹与监测员”四个板块,通过实物展示和VR互动游戏形式,使参观者多维度感受生物多样性保护工作。随着人类活动的不断扩展,生物多样性保护逐渐成为全球的焦点。生物多样性是指在一定区域内生物种类的丰富程度和生态系统的多样性。生物多样性对于维持生态平衡、促进自然界的循环和人类社会的可持续发展具有重要意义。然而,人类活动如过度开发、污染和气候变化等导致了生物多样性的严重丧失。因此,采取积极措施保护生物多样性至关重要。景观规划是一种有效的生物多样性保护方法,本文将探讨景观规划对生物多样性保护的影响及具体途径。景观规划对生物多样性保护具有重要影响。景观规划可以通过保留自然景观,减少人为干扰,为野生动植物提供良好的生存环境。这有利于维护生态系统的完整性和稳定性,防止物种灭绝和生态系统崩溃。景观规划还可以促进不同物种之间的基因交流,增加物种多样性。通过合理的景观设计和生态修复,可以创造有利于生物多样性保护的生态环境。土地利用规划是景观规划的重要组成部分,直接关系到生物多样性的保护。在土地利用规划过程中,应充分考虑生态系统的完整性和物种的多样性。通过合理安排土地利用类型,如自然保护区、农业用地、城市绿地等,实现自然与人类的和谐共生。同时,要避免大规模的土地开发,保持生态系统的稳定性和连通性。景观设计是通过巧妙地安排自然与人文元素,创造优美的生态环境的过程。在景观设计中,应注重保留自然景观,如山体、河流、湖泊等,为野生动植物提供生存空间。同时,要注重植物种类的多样性,通过不同物种的搭配,形成丰富的生态系统。景观设计还可以通过营造栖息地、食物源地等,为野生动植物提供良好的生活条件。生态修复是针对已经遭受破坏的生态系统进行修复和恢复的过程。在生态修复中,应注重采用自然材料和绿色技术,如植树造林、水土保持、湿地恢复等,以改善生态环境。生态修复还可以通过引进外来物种、消除污染源等手段,促进生态系统的恢复和发展。在生态修复过程中,要注重整体性和系统性,确保修复后的生态系统能够保持稳定和持续发展。新加坡滨海湾花园是一个成功的生物多样性保护案例。通过土地利用规划、景观设计和生态修复等多种手段,实现了生物多样性保护与景观规划的有机结合。在土地利用规划方面,滨海湾花园将土地划分为不同的功能区域,如休闲区、文化区、植物园等,为人们提供了多样化的活动空间。同时,保留了大量的绿色地带和自然景观,如湿地、丛林等,为野生动植物提供了良好的生存环境。在景观设计方面,滨海湾花园注重利用植物进行造景,保留了本地植物的同时,也引入了外来物种,丰富了植物种类的多样性。通过巧妙地安排观赏点和观景线,为游客提供了多样化的视觉体验。在生态修复方面,滨海湾花园注重采用绿色技术和自然材料,如雨水收集系统、植树造林等,以改善生态环境。同时,加强了环境污染的治理,消除了污染源,促进了生态系统的恢复和发展。生物多样性保护是维持生态平衡、促进可持续发展的重要举措。景观规划作为一种有效的生物多样性保护方法,应得到高度重视。通过土地利用规划、景观设计和生态修复等多种手段,可以实现生物多样性保护与景观规划的有机结合。未来,应进一步优化景观规划措施,加强生态系统保护和野生动植物栖息地的管理,为生物多样性保护作出更大的贡献。生物多样性(biodiversity)是雷蒙德在1968年提出的生态学术语。生物多样性是生物(动物、植物、微生物)与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括生态系统多样性、物种多样性和基因多样性三个层次。生物多样性使地球充满生机,也是人类生存和发展的基础,可通过就地保护和迁地保护等方式加以保护。生物多样性是生物及其所在生态复合体的种类丰富度和相互间差异性。(Wilson,1985)生物多样性是描述整个自然界物种多样程度的一个广泛的概念,是指生命有机体及其赖以存在的生态复合体,包括植物、动物、微生物各物种所拥有的基因和由各种生物与环境相互作用所形成的生态系统,以及它们的生态过程。(王献溥,1988)生物多样性是生命有机体及其借以生存的生态复合体的多样性和变异性,包括所有的植物、动物和微生物物种以及所有的生态系统及其形成的生态过程。(Mcneely等,1990)生物多样性是指所有来源的活的生物体中的变异性,这些来源除其他外包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体;这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。(《生物多样性公约》,1992)所谓生物多样性就是地球上所有的动物﹑植物和微生物及其所构成的综合体。(《中华人民共和国生物多样性保护行动计划》,1994)生物多样性指生物类群层次结构和功能的多样性。(《生态学名词》,2006)生物多样性指一定地区的各种生物以及由这些生物所构成的生命综合体的丰富程度。【《林学名词(第二版)》,2016】生物多样性是生物(动物、植物、微生物)与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。(《中国的生物多样性保护》,2021)从整个地球范围来看,生物多样性分布明显与纬度有关,南北两极是生物多样性最少的区域。相反,在热带地区则集中了大部分的生物种类。处于这两个典型地带的中间区的温带,其生物多样性少于热带而多于寒带。例如,在国土面积大致相等的委内瑞拉和法国,其哺乳动物的种数相差3倍以上,前者有350种,而后者只有113种。中国幅员辽阔,气候和地形等自然条件多样,具有适合众多生物种类生存和繁衍的各种生境条件,使中国生物资源的种类、数量在世界上占据重要地位,成为世界上少数几个生物多样性特别丰富的国家之一。中国生物多样性的特点有:物种高度丰富;物种起源古老,特有属、种繁多,中国生物区系起源古老,成分复杂,拥有大量的特有的物种和孑遗物种;驯化物种种类资源丰富,中国有七千年以上的农业开垦历史,很早就开发利用、培育繁殖自然环境中的遗传资源,因此中国的栽培植物和家养动物的丰富程度是世界最多的;生态系统类型多样,中国拥有生态系统38个大类,600多个类型,由于不同的气候、土壤条件,又分各种亚类型约600种。土地用途改变是20世纪70年代以来陆地和淡水生态系统退化的最大直接驱动因素。主要包括开垦、基础设施建设、城市扩张、采矿、道路扩建、水电大坝以及管线建设等。这些活动造成毁林、生境破碎化等,进而导致生物多样性丧失。海洋和沿海土地利用变化包括沿海挤占生境、近海水产养殖、海水养殖、底拖网捕捞、陆上开荒、沿海城市扩张等。生物资源过度利用是一些物种成为珍稀濒危物种甚至灭绝或资源物种减少的重要原因。其中,盗猎和贸易直接将很多野生动物推向灭绝的边缘。过去50年中,鱼类和海产品过度利用为海洋生物多样性丧失的最大驱动因素。气候变化对物种的分布、物候、种群动态以及物种组合或生态系统结构和功能已经产生了明显影响,而且正在变得越来越严重。47%的受威胁哺乳动物和23%的受威胁鸟类可能已经受到气候变化的影响,许多无法适应快速气候变化的物种,则面临着更大的威胁。因臭氧损耗而增加的紫外线也对农、林、牧、渔相关的生物多样性造成严重的威胁。污染不仅直接影响物种和群落结构,还可以通过污染生境,对生物多样性产生深远的影响。塑料、持久性有机污染物、重金属和海洋酸化带来的危害对海洋生物多样性影响尤甚。自1980年代以来,海洋塑料污染增加了10倍,至少影响到267个物种。外来入侵物种也是全球生物多样性面临的严重威胁之一。自1980年代以来,外来入侵物种累计增加了40%,导致特有物种和生态系统功能的下降。而在一些岛屿上,外来入侵物种则对当地生物多样性造成重大影响。日益频繁的国际贸易和人员流动加速了全球资源开发和利用以及森林的退化,加剧了一些经济落后但生物多样性丰富地区的生物多样性丧失。旅游业在过去20年急剧增长,也给生物多样性带来负面影响。另外,不合理的造林和绿化以及生物能源种植行动虽然可扩大森林面积、提高覆盖率、减少排放,但如果片面追求覆盖率或绿地占比,采用大面积单一物种,则也会对生物多样性产生负面影响。一些不合理的经济激励措施已经成为导致生物多样性丧失的重要驱动因素。在全球范围内,对生物多样性具不利影响的补贴一直存在,助长了毁林、过度捕捞、城市无序扩张等破坏生物多样性的行为。地方社区参与度不高也会导致传统知识和遗传资源丧失。地方社区在驯化和维护种质资源、丰富生境和生态系统多样性、利用有价值的植物、管理和监测野生物种和生境等方面具有重要作用。但过去由于地方社区参与不足,导致高度适应的物种、品种及其野生近缘种丧失,降低了对病、虫和气候变化等威胁的抵御力。管理水平、政策、法律、机构协调、战略、规划、意识、知识、技术、人员素质等都可以成为推动或制约生物多样性的重要因素。20世纪80年代以后,人们在开展自然保护的实践中逐渐认识到,自然界中各个物种之间、生物与周围环境之间都存在着十分密切的联系,自然保护仅仅着眼于对物种本身进行保护是远远不够的,往往也是难以取得理想的效果的。要拯救濒危珍稀物种,不仅要对所涉及的物种的野生种群进行重点保护,而且还要保护好它们的栖息地。或者说,需要对物种所在的整个生态系统进行有效保护。在这样的背景下,完备的生物多样性的概念就应运而生了。1968年,美国野生生物学家和保育学家雷蒙德(Ramond.F.Dasman)于1968年在其通俗读物《一个不同类型的国度》一书中首先使用生物多样性一词,是Biology和Diversity的组合,即Biologicaldiversity,但此后的十多年,这个词并没有得到广泛的认可和传播。1980年,托马斯·洛夫乔伊创造Biodiversity这个缩写形式来表述生物多样性概念,使得生物多样性这一概念逐渐在学术研究和实务中传播开来。1985年,生物多样性的缩写形式"Biodiversity"第一次由Wilson在自然保护刊物上发表并赋予定义。1986年,美国有关单位主办了一次生物多样性论坛。此后哈佛大学著名生物学家、生物多样性最早倡导者之一威尔逊于1988年将会议论文整理成著作《生物多样性》,对生物多样性的研究具有里程碑意义。1992年,由各国首脑参加的联合国环境与发展大会在巴西里约热内卢召开,这次峰会签署了一系列具有历史意义的协议,联合国《生物多样性公约》也由此诞生,并迅速获得广泛接纳,中国亦在这一年签署加入该公约。生物多样性保护意识也随着该公约的诞生及在各国的深入推进而不断提升。2010年10月,生物多样性公约缔约方大会第10次会议在日本名古屋召开,会议上通过的“爱知生物多样性保护目标”是被认可的全球第一个以10年为期的生物多样性保护目标。2021年10月8日,中华人民共和国国务院新闻办公室发表《中国的生物多样性保护》白皮书。2021年10月12日下午,中国国家主席习近平以视频方式出席在昆明举行的《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会并发表主旨讲话。习近平指出,生物多样性使地球充满生机,也是人类生存和发展的基础。保护生物多样性有助于维护地球家园,促进人类可持续发展。2022年12月7日,《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议在加拿大蒙特利尔开幕。中国作为COP15主席国,将尽最大努力推动和协调各方达成最大共识,在第二阶段会议上通过“2020年后全球生物多样性框架”。物种丰富度即系统中物种的数目,是最简单、最直观的群落物种多样性测度方法,进而反映生物多样性。在研究实践中,常用单位面积内的物种数目(密度)或一定数量的生物个体中(或生物量中)的物种数目。这两种方法的应用范围各有侧重,前者多用于植物群落物种多样性的调查,而后者则主要用于水域物种多样性的研究。除此之外,群落中物种的丰富度还可用物种数目与样方大小或个体总数之间的关系(d)测度。d是物种数目随样方增大而增加的速率。大多数物种多度的分布可由若干理论分布拟合,其中对数正态分布、几何级数分布和对数级数分布有较好的拟台合效果,在研究中应用较为广泛。几何级数分布:按照植物群落演替过程中生态位优先占领原则,群落中物种对资源的占有作如下分配:第一优势种优先占领资源的一定部分;第二优势种又占领剩余资源的一定部分。依此类推,直到剩下的资源不能再维持一个物种生存为止。如果每个物种的个体数量与它所占资源的多少成比例,则第一优势种的个体数量(生物量、盖度或重要值)就应该是第二优势种的若干倍,依此类推,从而形成一个几何级数,第n个物种的优势度可由下式求得:An=E。式中E为资源总量,P为第一优势种占有资源的比例。对数级数分布:在一个或少数几个生态因子占主导地位的群落中,物种在群落中的出现呈富集种很少,而稀有种很多的格局,物种多度分布较好地服从对数级数分布,群落中物种总数即S=α,群落中个体总数N=α/(1--x),α与群落中物种数目和个体总数均成正比,且不受样方大小的影响,是合适的群落多样性指数。对数正态分布:群落中物种的出现可能是富集种与稀有种的数目都不很大,而最多的物种属于那些个体数量处于中等状态的物种。此类群落中物种的多度分布可以用对数正态分布来更好地拟合。分割线段模型:分割线段模型表达式为:Nj=N/S∑,式中:Nj为第j个物种(按优势度大小从小到大)的个体数;N为全部物种个体数之和;S为调查到的物种数。群落均匀度指数是群落物种丰富性均匀度的综合表现或结合。因此均匀度是研究群落多样性的重要的慨念,均匀度是指生物群落中不同物种的多度(生物量、盖度、重要值等)分布的均匀程度。其常用的度量指标有以下几种:生产力(指单位面积、单位时间内生物群落所产生的有机物质总量)和生物多样性是生态系统两个基本属性,两者关系是生态学中研究最多的模式之一。学界对生产力与生物多样性关系的模式及其机制的解释仍存在争议。Grime和Al-Mufti等提出生产力-生物多样性的单峰关系或称为“驼背”模型(HBM),认为开始随着生产力提高,物种多样性(生物多样性)呈增加趋势,随着生产力进一步提高,物种多样性将减少,物种多样性的峰值出现在生产力中间位置。而进化速率假说、综合进化速度假说、水-能量动力学假说则预测生产力和生物多样性间呈正相关关系。生物多样性通常可划分为三个层次:即遗传多样性、物种多样性与生态系统多样性。随着遥感、地理信息系统等现代技术的广泛应用,景观的概念逐渐渗入生态学领域,景观多样性作为生物多样性的第4个层次被广为研究。广义的遗传多样性是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和。遗传多样性通过物种演化过程中遗传物质突变并累积而形成。物种具有的遗传变异越丰富,它对生存环境的适应能力也就越强,进化潜力也越大。而生态系统的多样性是基于物种的多样性,也就离不开不同物种所具有的遗传多样性。可以说,遗传多样性既是生物多样性的重要组成部分,也是生物多样性的重要基础。物种多样性是指地球上所有生物有机体的多样化程度,其在分布上具有明显的时间格局和空间格局。在时间维度上,大到物种进化,小到群落演替、季节性变化,物种多样性均呈现出一定的规律性或周期性的变化。在空间维度上,受热量、水分、地表等环境因子的影响,物种多样性的分布呈现出纬度地带性、海拔地带性等特点。物种多样性也是生物多样性保护的中心问题。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境、生物群落和生态过程变化的多样性。生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位,对生态系统的研究不仅要关注组成生态系统的生物成分与非生物成分,还需要重视生态系统中的能量流动、物质循环和信息传递。同时,生态系统是一个动态的系统,经历了从简单到复杂的发展过程,并以动态的平衡保持自身稳定。因此,生态系统多样性是一个高度综合的概念,既包含生态系统组成成分的多样化,更强调生态过程及其动态变化的复杂性。景观多样性是指不同类型的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化和变异性。景观是比生态系统更高层次上的概念,是在一个相当大的区域内由不同类型的生态系统组成的整体。景观多样性主要研究组成景观的斑块、景观的类型及其分布格局的多样性。景观多样性的特征对于物质迁移、能量流动、信息交换、生产力以及物种的分布、扩散与觅食等有重要的影响。生物多样性的直接价值是指使用价值或商品价值,是人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。生物多样性的直接价值按照产品形式分为显著实物型直接价值和非显著实物型直接价值。显著实物型直接价值以生物资源提供给人类直接产品的形式出现,体现在生物资源被直接用作食物、药物、能源、工业原料等。麦克尼利(McNeely)等将实物型直接价值又细分为消耗性使用价值和生产性使用价值。消耗性使用价值:指在当地消费,不出现在国内和国际市场中的物品的价值,如烧材、猎物、山野菜等。依赖土地生活的人们,经常从周围环境中获取相当份额的生活必需品。由于这些物品既不买也不卖,一般不出现在国家GDP中。消耗使用价值可以通过估计市场价值的机制来确定,即假定该生物产品不是被消耗了,而是在市场出售了。例如,如果环境退化、自然资源被过度利用,或建立了封闭的保护区,人们无法获取这些产品,就必须花费金钱在市场上买到等量的产品,这笔费用就是生物多样性的消耗使用价值。生产使用价值:指那些从野外收获,且在国内或国外市场上出售的生物产品的一种直接价值。这些产品通常用标准的经济学方法,即价格来估价。从自然环境中获得并且在市场上出售的产品种类繁多,主要是烧柴、建材、鱼和贝类、药用植物、野生水果和蔬菜、肉类、皮张、纤维、藤条、蜂蜜、蜂蜡、天然染料、海草、动物饲料、天然香料、植物胶和树脂等。非显著实物型直接价值体现在生物多样性为人类所提供的服务,虽无实物形式,但仍可感觉且能够为个人提供直接消费的价值,如生物多样性为人类提供生态旅游动植物观赏、科研教学等,其服务内容丰富多样,服务价值难以估算和货币化,其服务价值高低与人类对此类服务的需求和认识程度有关。生物多样性的间接价值指生物多样性在生态系统中的作用和提供的生态系统服务。这些作用和服务能确保自然产品的持续生产,在使用过程中却不受损坏。由于它们不是通常经济意义上的物品和服务,一般不出现在国家经济的统计资料中。如果生物多样性不能提供这些作用和服务,就必须付出昂贵的代价、开发替代资源。生物多样性的服务功能价值主要体现在以下几方面:生态系统的生产力:植物和藻类的光合作用把太阳能转存在活组织中。这些能量有时被人类作为烧材、饲料和野生食物直接利用。同时,植物也是无数条食物链的起点,这些食物链通向为人类利用的所有动物。过度放牧、采伐和频繁的火烧造成一个地区植被的破坏,损坏了生态系统转换太阳能的效率,最终导致植物生产力的丧失和生活于该地区的动物群落的萎缩。江河入海口是植物和藻类高产区,这些植物和藻类是商业捕捞的鱼类和贝类食物链的起点。保护水土资源:生物群落在保护流域、缓冲洪水和干旱对生态系统的冲击和维持水质方面至关重要。植物的枝叶、落到地面的枯枝落叶遮挡雨水对土壤的冲刷;植物的根系和土壤生物使土壤松软,增加吸水力。当砍伐、垦荒和其他人类活动减少植被时,水土流失甚至滑坡事件的频率迅速增加,结果是土地的使用价值减少。对土壤的损害反过来又限制了植被在干扰过后的恢复能力,使土地不再适于农耕。泥沙降低流域内居民饮用水的质量,进而危及人类健康。水土流失的增加使水库过早淤塞,危害电力生产,并且可能形成沙洲和岛屿,使河流和港口的航行能力下降。调节气候:植物群落在调节局部区域、地区以及全球气候方面很重要。在局部区域层次上,树木提供荫蔽处,蒸发水分,从而能在热天降低温度。这种冷却作用减少了风扇和空调的需求,增加了人们的舒适感和工作效率。在地区层次上,植物的蒸腾作用使水循环到大气中,再以雨的形式返回到地面。处理废物:生物群落能分解和固定污染物,如重金属、杀虫剂和污水等人类活动产物。如湿地生态系统中的很多植物如凤眼莲、浮萍、芦苇、水葱等植物对多种污染物有很强的吸收净化能力。湿地植被还减缓地表水流速,使水中泥沙得以沉降。同时,水中的各种有机和无机的溶解物和悬浮物被截留,这就使水体得到澄清。传播种子与授粉:生态环境中有的物种直接利用价值很小,但它们的间接影响很大。一些种子的传播者和授粉者,它们常常对生态系统过程有较大的影响。某些优势种的繁育必须依靠它们授粉进行种子迁移或传播。有些植物甚至需要专一性的动物完成播种。生物防治:利用物种之间的相互关系可以进行生物防治。各种农作物从播种到收获,常常受到病虫、杂草、鸟、鼠的侵害,蒙受重大损失。在自然生态系统中,这些有害生物往往受到天敌的有效控制。利用天敌或某些生物的代谢产物去防治有害生物,称为生物防治。生物防治的最大特点是一旦建立起天敌种群,就可发挥长期控制害虫的作用,达到一劳永逸的效果,而且不像农药和杀虫剂那样,对生态系统有副作用。生物多样性的潜在价值是指物种在未来某个时候能为人类社会提供经济利益的潜能。人类在发展过程中,不断地在自然界中搜寻新物种及其新功能。如昆虫学家寻找能用于生物控制的昆虫,微生物学家寻找能帮助进行生物化学制造过程的细菌,动物学家正在寻找比现存物种更有效地生产动物蛋白且对环境损害又较小的物种。如果将来生物多样性减少了,科学家发现和利用新物种的能力也将减小。坚持保护优先,科学利用:切实加大生物多样性保护力度,采取有效措施减少经济社会活动对生物多样性的干扰和破坏,在尊重自然规律和科学规律的基础上,制定并实施重要生态系统和勒种资源的利用管理制度,推动生物多样性的可持续利用。坚持分区施策,突出重点:针对不同区域的生物多样性特点,统筹规划,合理布局,因地制宜地制定和实施生物多样性保护政策和措施。以生物多样性保护优先区域为重点,以实施重大保护工程为突破点,充分发挥示范建设的带动作用。坚持以人为本,民生改善:正确处理生物多样性保护与发展的关系,将生物多样性保护与区域增产、增收和扶贫相结合,不断提高区域群众生产生活水平,将生物多样性保护与区域环境治理、城镇化、新农村建设相结合,努力改善区域群众居住环境。坚持各方参与,惠益共享:加大生物多样性保护宣教力度,广泛动员,引导全社会共同参与生物多样性保护。构建合理的生物遗传资源及相关传统知识的获取与利益分享机制,保障利益相关方以公平、公正的方式分享生物遗传资源及传统知识所带来的惠益。生物多样性信息收集与管理:开展生物多样性保护的首要任务就是要查清生物多样性的本底及动态变化情况,包括生物多样性的编目和生物多样性信息动态管理,具体工作包括物种分类、编制名录、物种保护优先的排序(即濒危等级的划分)、优先保护地区的确定以及生物多样性保护信息系统的建立与维护等。中国于2013年9月、2015年5月、2018年5月先后发布《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》《中国生物多样性红色名录——脊椎动物卷》《中国生物多样性红色名录——大型真菌卷》。迁地保护:迁地保护是指将生物多样性的组成部分移到它们的自然环境之外进行保护,与就地保护不脱离原来的自然环境有根本的区别。它是物种保护的一种重要形式,某种情况下也会与就地保护存在交叉。迁地保护需要场地和设施。主要场所是那些为各种目的而建立的、收集野生动植物进行人工圈养、栽培的设施。如动物园、植物园、公园的动植物展区,或野生动植物的饲养、繁育、栽培中心和商业性养殖场等。在经费充足时,可以根据濒危物种的特殊需要在靠近濒危物种分布区的地方设计、建造新的迁地保护设施。应利用现代科学技术作为辅助手段,在有限的空间内创造濒危动、植物生存的必要条件。迁地保护种群个体的有关数据,如出生日期、出生重,耳号、产仔数目、死亡日期以及死亡原因等必须记录在案。可能时,对于人工繁育个体野放后的有关数据也应尽可能记录存档。就地保护:就地保护指在原来生境中对濒危动植物实施保护。为了既能保护物种的遗传多样性,又能保持其继续进化的潜力,野生物种应该同它们的病毒和昆虫一起进化。就地保护是生物多样性保护的最根本途径和最好方式,它的最大优点在于物种能在原生环境中持续不断地进化,使其能继续适应变化的环境条件。通过规划,建设、管理自然保护区,有利于保护对当代、子孙后代具有巨大价值的生物多样性,对于落实环境保护基本国策﹐实施可持续发展战略,都具有重大的现实意义和深远的历史意义。中国自1956年建立第一个自然保护区以来,截至2021年,已建立各级各类自然保护地近万处,约占陆域国土面积的18%。完善政策法规:应不断建立健全生物多样性保护政策法规体系,制定相应的中长期规划和行动计划,为生物多样性保护和管理提供制度保障。中国2011年-2021年十年来颁布和修订《中华人民共和国森林法》、《中华人民共和国草原法》、《中华人民共和国渔业法》、《中华人民共和国野生动物保护法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国种子法》、《中华人民共和国长江保护法》和《中华人民共和国生物安全法》等20多部生物多样性相关的法律法规,覆盖野生动植物和重要生态系统保护、生物安全、生物遗传资源获取与惠益分享等领域,为生物多样性保护与可持续利用提供了坚实的法律
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