生态系统多样性

生态系统多样性（精选十篇）

生态系统多样性 篇1

1 人类农业发展史中生物多样性的变化

农业的发展史是人类改造自然、建立人工生态系统的历史。在这个漫长的历史过程中, 由于人类改造自然能力的不断增强以及对其生存环境价值取向的变化, 农业生态系统生物多样性也在不断发生着变化, 主要经历了5个阶段, 具体如下:

一是森林农业。最早的农业是以原始的狩猎和野果的采集为主。在这一阶段, 由于人类对自然的作用力有限, 以利用和适应为主, 对生态系统及其生物多样性的影响效果不大。研究表明, 墨西哥东北部玛雅的农业森林植物种类超过300种, 其中超过200种植物在医药领域发挥重要的作用, 33种植物用于建材制造领域, 81种植物用于采集或其他用途[1]。二是火农业。当人类掌握作物的栽培技术后, 为提高作物的产量及栽植面积, 人类常采用烧山或砍除后烧掉的方法来扩大种植面积, 进行单一作物的栽培。烧山会把范围内的所有动物、植物全部烧死。火农业无疑是以牺牲生物多样性为代价的, 但是由于古代森林资源丰富, 同一块地常使用一段时间后即废弃, 由于周围生物的再度入侵, 其生物多样性的减少可以得到缓减。三是水农业。即采用单一种植方式, 在农业生产中通过灌溉解决水分供应和施肥、除草、病虫害防治等一系列主要栽培措施, 生产力得到提高。同时, 其高度的人为干扰也严重破坏生态系统的复合结构, 生物多样性较低。但是由于水农业系统有着良好的水生环境, 其生物多样性还是有一定的保障。Heckman[2]研究发现, 泰国东北部一块传统水稻田富含590个物种, 包括146种节肢动物、166种藻类、10种两栖爬行动物、83种纤毛虫、18种鱼类。四是石油农业。进入工业社会后, 由于人口的不断增加以及对资本最大化的追求, 一些发达国家采取以高能量投入为特点的石油农业生产模式, 其以石油、机械、化肥及农药等的投入大大提高农业生产率, 为人类社会在近代的高速发展做出巨大贡献。但由于大量使用化肥和农药, 农业生态环境中的土壤结构被破坏, 物质消亡导致其生物多样性大大降低, 石油农业并不能处理好生产与生态环境, 资源开发利用与保护之间的关系, 农业生态环境不断恶化。五是生态农业。进入20世纪后期, 由于石油农业导致的生态环境恶化不断加重, 人类开始反思自己的行为, 并着力创建一种良好的人与自然以及生态—技术—经济和谐发展的农业发展模式———生态农业。由于生态农业强调生态系统的自然属性及其稳定性, 生物多样性的保持无疑成为其中的重点。

2 生物多样性与农业生态系统的稳定性

生物多样性与自然生态系统稳定性的关系问题一直是学术界没有圆满解决的问题。到目前为止, 多数学者和研究人员都相信生物多样性能增加系统的稳定性, 但关于二者关系的研究非常少[3]。一个稳定的生态系统至少要保持一定数量的生物多样性, 这已是共识。对于现代的农业生态系统, 由于人为干扰十分严重, 因而会使其生物多样性往往达不到一个自然稳定生态系统的要求。中科院冯耀宗通过40余年对人工群落的研究表明, 随着种类增加, 层次复杂加大, 系统在生物量及生产力上均有明显增加;小气候中随着结构的复杂化加大, 相对湿度也随着增加, 最高温度降低, 最低温度升高, 风速减少, 土壤流失明显减少, 对低温风害的抵抗力加强, 表明人工生态系统结构明显影响系统的稳定性[4]。

3 生物多样性与农业生态系统的生产力

根据进化论理论推测, 生物多样性可提供更加丰富的可利用资源, 从而提高了群落生产力, 并被应用于生产实践。当前, 由于经济发展中过于开发自然资源, 生物多样性明显下降, 也产生维持多样性和追求高生产力的矛盾。农业生产的目标是实现作物高产、优质, 而导致品种单一化, 使物种减少, 加速捕食生物、菌根、固氮细菌、传粉及种子传播生物消失的速度。

研究表明, 在一定范围内人工生态系统的生物多样性与其生产力呈正相关关系, 生物多样性越丰富, 生产力越高, 从长远来看, 单一的人工生态系统生产力要远远差于复合型。Trenbath[5]研究表明, 344个草本植物混作可促进作物增产。冯耀宗[6]研究表明, 在热带经济作物组成的多层多种人工生态系统, 由于其能充分利用太阳辐射能量, 因而提高系统生产力。作为一个典型的人工生态系统, 农业生态系统在目前整个世界范围内以单一作物作为主要种植方式的条件下, 提高其生物多样性, 配置适当的混作作物, 能有效地提高其系统生产力[7,8]。

4 保护生物多样性, 促进农业可持续发展

4.1 农业对生物多样性的破坏

(1) 栖境的改变。人类对土地的过度开发和集约化利用, 不断地缩小和改变着各种生物的栖息环境。在我国东南部的集中农区, 由于城市化和园田化的发展, 土地资源没有得到合理的开发和利用, 森林、草地和湿地生态系统不断被蚕蚀, 少量田地和湿地成为受人类影响很大的残留野生生境“岛屿”, 永久绿地面积比例过小[9]。20世纪50—90年代, 全国累计开垦荒山荒地约0.34亿hm2, 约等于国土面积的3.5%[10], 单一农业生态系统的不断扩大, 大大缩减适生物种的数量。

(2) 化学污染。现代农业的发展离不开化学产品, 随着人类对土地生产力提高的不断需求, 单一的农业生态系统导致病虫害大面积发生, 人类对各种化学农药、化肥的依赖性进一步增强。化学产品的大范围使用, 不仅对人体健康产生危害, 还加快了自然物种的灭绝速度[11]。

(3) 过度猎取。人类的发展进程中, 一直源源不断地从自然界中获取资源, 导致资源结构被改变, 一些珍贵的野生资源数量不断减少甚至呈区域灭绝状态, 资源价值降低。随着沿海经济及工农业生产的快速发展, 海洋开发活动不断增加, 中国海洋生物多样性已经受到不同程度的损害, 并且这种损害正呈现持续上升的趋势[12]。

(4) 外来生物的引进和侵入。外来物种入侵对生境的影响表现为占领生态位—排挤当地物种—减少当地物种多样性—导致生态系统单一或退化—改变或破坏当地自然景观, 污染当地的遗传多样性 (入侵种与当地种的基因交流可能导致当地种的遗传侵蚀) 。20世纪80年代, 我国从美国引进互花大米草 (S.alterniflora) 、从英国引进海滩大米草 (Spartion angelica) , 并在沿海滩涂区域种植, 也获得一定的生态效益[13,14]。但随着种植时间的持续, 区域原有的滩涂生物群落结构被改变。新疆从额尔齐斯河引入的河鲈鱼 (Perca fulviatilis) , 已导致新疆博斯腾湖中的新疆大头鱼 (Aspiorhynchus laticeps) 濒于灭绝。

4.2 保护对策

(1) 开展生态农业建设。20世纪80年代初, 我国提出发展生态农业, 强调在保护生态系统的前提下发展农业生产。在新型的农业生产方式中, 强调薪炭林建设的作用, 提倡使用小水电、风能、沼气等可再生能源;注意保护和建设植被, 控制水土流失;推广种植绿肥, 提高肥料的综合利用率, 培肥地力;实行病虫害综合防治, 控制化学污染;根据区域资源优势和生产特点, 积极调整产业结构, 实行种养加相结合、农林牧副渔相结合的生态模式[15]。

(2) 优化作物种植模式和土地耕作管理。单一种植和粗放耕作管理是导致农业生物多样性减少的原因之一。因此, 在进行农业生产时要因地制宜, 根据生态学原理, 对农田作物进行合理资源配置和种群构建, 改单一种植模式为复合立体种植模式。采用复合农林业和生态农业技术, 实现不同作物的轮作与间作套种, 以充分利用空间与环境资源, 还要加强农田的水分与土壤耕作管理, 促进提高农业生态系统的生产力, 同时增加农田的生物多样性[16]。

(3) 建立农业生物多样性保护技术体系。深入研究农业生物多样性保护的关键技术, 建立相应的技术体系是实现农业生物多样性保护的强有力保证。一是健全环境污染防治技术, 包括优化施肥技术、高效低毒低残留农药的生产与喷施技术、清洁生产技术、废弃物的资源化技术、病虫害综合防治技术等;二是提倡实施种质单一化防治技术, 包括复合农林业技术、生态农业技术、立体农业技术等;三是采取水土流失防治与控制技术, 如等高耕作技术、防护林技术、生物篱笆技术、坡面工程技术等;四是实行物种保护技术, 包括基因工程技术、人工繁育技术、遗传育种技术、就地保护与迁地保护技术等[7]。

(4) 加强农业生物多样性的监测管理。为完善和丰富农业生物多样性系统的基础数据, 应该加强野外定位监测网络站点的建设, 综合详查不同地区的农业生物多样性, 进行农业生物种类的分类与编目, 建立农业生物多样性数据库和管理信息系统。同时, 适当地建立一批各具特色的农业生物多样性保护区, 加强农业生物种质资源库与基因库的建设, 以保护农业生物的遗传多样性、稀有或濒危的农业生物物种 (包括野生亲缘物种) , 进一步提高生态系统的生产力[17,18,19]。

摘要：阐述人类农业发展史中生物多样性的变化、生物多样性与农业生态系统稳定性及生产力的关系, 对生物多样性与农业生态系统关系的研究成果进行总结, 并在此基础上, 提出保护生物多样性、促进农业可持续发展的建议, 以达到生物多样性与农业生态系统的平衡发展。

生态系统多样性 篇2

遗传多样性是指存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的基因多样性。一个物种的遗传组成决定着它的特点，这包括它对特定环境的适应性，以及它被人类的可利用性等特点。任何一个特定的个体和物种都保持着大量的遗传类型，就此意义而言，它们可以被看作单独的基因库。基因多样性，包括分子、细胞和个体三个水平上的遗传变异度，因而成为生命进化和物种分化的基础。一个物种的遗传变异愈丰富，它对生存环境的适应能力便愈强；而一个物种的适应能力愈强，则它的进化潜力也愈大。

物种多样性是指动植物及微生物种类的丰富性，它是人类生存和发展的基础。物种资源为人类提供了必要的生活物质，特别是在医学方面，许多野外生物种属的医药价值对人类健康具有重大意义。随着医学科学的发展，许多目前人类未知的物种其医药价值也将不断被发现。

生态系统多样性是指生态系统类型的多种多样。地球上的`生态类型极其繁多，但是所有生态系统都保持着各自的生态过程，这包括生命所必需的化学元素的循环和生态系统组成部分之间能量流动的维持。不论是对一个小的生态系统而言或是从全球范围来看，这些生态过程对于所有生物的生存、进化和持续发展都是至关重要的。维持生态系统多样性对于维持物种和基因多样性也是必不可少的。

生态系统多样性 篇3

关键词 秦巴生态功能保护区；多样性；现状；主导生态服务功能；评价

中圖分类号：X321 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）06--02

1 秦巴生态功能保护区多样性现状分析

1.1 植被现状分析

1.1.1 区域植被空间分布情况

对于区域植被，其繁盛期处于第四纪，因此，不管是裸子植物还是被子植物都得到了良好的发展；同时，在历史背景下，天然植被的保存情况良好，植被的开发利用大部分集中在海拔1 000 m以下，而垦殖区也在1 000 m左右，中高山区的植被仍然保持着原始的状态。根据系统的野外调查数据及历史数据分析可以看出，区域植被类型在空间分布上具有明显的垂直地带性，区域植被类型可以划分为常绿阔叶林、常绿阔叶与落叶阔叶混交林、亚高山常绿针叶林等几个森林带。本植被地区的特征主要有以下几点。

常绿阔叶林作为地带性植被，主要由耐寒性的壳斗科种类构成，常绿阔叶与落叶阔叶混交林的常绿树种居于落叶乔木层下面，也就是群落乔木的第二层。

从植物种属地理分布情况看，属于华北分布的油松处于分布区的南部边缘；本地区鄂西、川北山地的特殊成分有巴山冷杉、巴山松；我国西部地区的特有的物种有水青树、连香树和领春树。此外，在本地区还分布有鹅掌楸、檫木等。

本地区的地理环境比较特殊，气温比较低，水利条件比较差，山地较多，因此种植的水稻比较少，大多以玉米、马铃薯、小麦和豆类等为主。

1.1.2 区域植被覆盖现状

对于本区域，其总面积为311.96 km2，农业、建筑用地总面积达到47.52 km2，在区域的总面积比例为15.23%，而灌丛、森林、草甸的覆盖面积为264.4 km2，在区域的总面积比例为84.77%，由此可见，在本区域内，植被的覆盖率比较高。其中地带性植被阔叶林的覆盖面积为101.34 km2，在总区域面积的比例为32.49%；针阔混交林的覆盖面积为86.31 km2，在区域的总面积比例中占27.67%；针叶林的覆盖面积为26.39 km2，在区域的总面积比例中占8.46%；灌丛的覆盖面积为29.08 km2，在区域的总面积比例中占9.32%；草甸的覆盖面积为21.28 km2，在区域的总面积比例中占6.82%。

1.2 生物多样性现状分析

本区域位于川东的东北边缘，地势比较复杂，海拔跨度比较大，气候温暖湿润，野生生物资源十分丰富。本区域的东西、南北多种植物区系交汇，植物种类丰富，调查显示，在区域内，国家的1级保护兽类共有4种，国家1级重点保护鸟类有1种，国家2级重点保护两栖动物有1重，国家2级重点保护兽类有12种，国家2级重点保护鸟类有18种。

对于秦巴山区，处于亚热带以北、暖温带以南、青藏高寒高原以东、温润大平原以西，从动植物区系看，秦巴山地属于我国华中、华东、横断山脉和唐古特等区系的植物交汇处，也是我国华中、华东、青藏、西南等区系的动物交汇处，正是在这种特殊的地理位置下，使得秦巴山区的生物多样性情况良好。但近年来，随着社会经济的持续发展，秦巴山区的生物多样性逐渐减弱，各种动植物面临着严重的威胁。

对于生物多样性的保护，主要是通过保护天然林、建设自然保护区、调整林业经营结构实现的，随着国家禁伐天然林政策的实施及生态公益林的划定，使本区域中现有的天然林木得到了良好的保护，对于现有的残次天然林，也在人工造林、封山抚育等措施下，恢复了森林生态系统。在自然保护区建设方面，本区域周边总共建成8个自然保护区，占地总面积达到224 219.1 hm2，其中国家级自然保护区2个，省级自然保护区4个，市县级自然保护区2个，自然保护区的建设对珍惜野生动植物的分布区域及重要生态系统起到了良好的保护作用。

2 主导生态服务功能及评价

2.1 水源涵养功能

在本区域的自然生态系统中，如森林生态系统、灌丛生态系统、草地生态系统等，具有很强的水源涵养功能，可以说是“天然绿色水库”；同时，本区域能通过枯枝落叶层、植被冠层、土壤层等的综合利用来对地表径流、地下水、河流量进行缓和调节。水源涵养的生态服务功能在调节河川径流、缓解水资源短缺、防范区域洪涝和旱灾等方面有十分重要的作用。长期以来，由于人为活动的影响，生态环境之间相互叠加，削弱了区域的水源涵养功能。对于区域水源涵养功能及价值的评价，是建立在长期有效地生态补偿机制基础上。因此，在实际中，应该制定有效地生态补充机制，进一步对天然植被进行保护，并加强生态建设，为合理的保护、开发、利用当地资源提供基础，从而促进该区域的可持续发展。

2.2 生物多样性保护功能

对于生物多样性的保护功能，应该通过加强对国家重点保护物种的保护来实现，在本区域内，国家重点保护的物种比较多，国家重点保护野生植物有28种，其中有7中野生植物属于国家1级重点保护野生植物，有21种植物属于国家2级重点保护野生植物。在区域内，国家1级重点保护兽类有4种，国家1级重点保护鸟类有1种，国家2级重点保护兽类有12种，国家2级重点保护鸟类有18种，国家2级重点保护两栖动物有1种。在工作中，需要结合本区域的具体情况，制定科学、合理、规范的生物多样性保护方案，并确保其真正落实在基层工作中，以此确保生物多样性保护功能的实现。

3 总结

在新环境下，加强自然生态区域保护，实现社会经济的可持续发展已经成为我国发展的重要途径，因此，要对秦巴生态功能保护区多样性现状进行详细分析，并对主导生态服务功能进行科学的评价，结合实际情况，制定相应的发展方案，全面促进秦巴生态功能保护区的多样化发展，提高生态服务功能水平。

参考文献

[1]高行宜.西北山地与生物多样性[J].森林与人类，2014（10）：119-120.

[2]何家理.秦巴山区保护与发展生态型经济区政策制订依据分析[J].生态经济：学术版，2011（1）：133-135.

[3]邓永红.大围山自然保护区森林生物多样性生态服务功能评价[J].林业调查规划，2006（5）：92-96.

[4]王彦青，叶启胜.秦巴生物多样性功能区定位中安康突破发展的思考[J].陕西综合经济，2007（5）：36-38.

生物多样性与生态系统功能的关系 篇4

1.生物多样性的含义

“生物多样性 ”(biological diversity或biodiversity)一词80年代首先出现于自然保护刊物上[1],并赋予定义为“生物及其所在生态复合体的种类丰富度和相互间差异性”[2]。 《中华人民共和国生物多样性保护行动计划》中生物多样性被定义为:地球上所有生物(植物、动物和微生物)及其构成的综合体。 根据 《生物多样性公约 》的定义 ,生物多样性指 “所有来源的活的生物体中的变异性,这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体;包括物种内、物种之间和生态系统的多样性”。

生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体及与此相关的各种生态过程的总和,由遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次组成。

2.生态系统功能的含义

生态系统有三大功能,分别是物质循环、能量流动和信息传递。 能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动实现; 除了能量, 大多数生命体的维持与延续依赖于20多种必不可少的化学元素的支持; 生态系统中生物的活动离不开信息的作用,包括物理信息、化学信息、行为信息及营养信息,正是由于信息传递,因此生命活动的正常进行、种群的繁衍、生物的种间关系的调节才得以正常进行。

3.生物多样性与生态系统功能关系的争辩

3.1 回 顾

对生物多样性与生态系统功能关系的研究可以追溯到两个世纪以前。达尔文指出,如果在一块土地上仅播种一个草种, 同时在另一块相像的土地上播种若干不同属的草种,那么在后一块土地上能够生长更多植物,收获更大重量的干草,亦即有更高植物物种丰富度的群落会有更高的初级生产力[3]。 20世纪70年代以前 ,生态学家一直认为 ,更高的物种多样性和营养关系复杂性会增加种群与系统的稳定性[4]。 然而20世纪70年代May的理论研究表明 ,简单生态系统比复杂系统更可能趋于稳定[5]。 直到第一个用野外控制实验研究生物多样性与生态系统功能的Tilman和Downing的多样性实验的出现[6],关于这些实验设计及结果的解释,引发生态学家之间一场空前的争论。 1999年秋天 , 美国生态学学会 (ESA) 向国会和联邦机构分发了极力 宣传生物 多样性重 要的小册 子 , 但其中只 总结了Tilman、Naeem等人的工作,几乎只字未提反对者和批评者对他们实验的怀疑,因此Huston等指责小册子有偏见,此时,这种争论超出了科学范围,推向了一场公开的、激烈的战争。

3.2 当 下

回顾近20年间的研究历史及不同观点的发展, 可以将生物多样性与生态系统功能关系的争论归纳为如下三个方面: 多样性与生产力、多样性与稳定性、多样性与生态系统可持续性。 本文针对多样性与生产力进行系统阐述。

在讨论物种多样性与生态系统功能时, 生产力被认为是受生物多样性影响的一个重要生态系统功能特征[7],说明生产力水平的高低是生态系统功能的重要表现之一。 因此,了解和认识群落植物多样性对生态系统功能的作用, 群落植物多样性和初级生产力之间关系的研究显得尤为重要。

多样性—生产力假说是建立在不同物种利用不同资源的基础上, 复杂多样的植物群落能利用更多有限资源从而获得更高的生产力[8]。 Tilman利用大量重复野外控制实验,直接对物种多样性进行调控,表明随着多样性的增加,生态系统生产力显著增加, 而且物种多样性高的群落能有效利用主要限制资源,如土壤N,从而降低土壤N从生态系统中流失。 同样,在自然草地生态系统中,植物生产力和对土壤N的利用随着物种丰富度的增加而上升。

生态学家长期以来对多样性和生产力之间的关系怀有浓厚兴趣。 目前在讨论物种多样性与生态系统功能时,生产力被认为是受生物多样性影响的一个重要的生态系统功能特征, 说明生产力水平的高低是生态系统功能的重要表现形式之一 。 对于物种 多样性与 生态系统 功能之间 关系的认 识 , Tilman和Naeem等认为物种多样性与生产力之间呈正相关 ,特别是地上生物量。 生态系统功能随着物种多样性增加而呈现出饱和型上升趋势。 而也有其他一些学者认为群落的生产力水平为中等水平时其多样性最大[9]。 由此产生了生产力与多样性之间的关系的两种假说。 一种假说认为,生产力与多样性之间的关系是线性关系,即在生产力增加时多样性也增加。 对于这种正效应的解释,主要有两种机制:一是生态位互补,二是抽样效应。 另一种假说认为,生产力和多样性呈一种钟形曲线关系,即多样性在低水平时随生产力的增加而增加,但最终在达到足够高的生产力时反而下降[10]。

4.结 语

对生物多样性与生态系统功能关系的研究已经深入展开。 然而,不仅尚未找到普适的理论揭示二者之间的模式或作用机制,而且在许多问题上存在对立见解,甚至对最基本的问题“多样性是否对系统功能有作用”认识都不一致。 既给人一种杂乱而不知所向的感觉, 又使人们以更宽广的视角认识这个问题。 说明生物多样性和生态系统功能之间的关系异常复杂,研究者有必要继续坚持不懈地努力,从而使我们对生物多样性与生态系统功能关系有更深、更全面的认识,从而为人类保护生物多样性、 维持生态系统过程的良性发展提供更好的指导意义。

摘要：生物多样性和生态系统功能之间的关系是生态学和环境科学的热门话题。围绕这一主题,首先介绍生物多样性及生态系统功能的含义。其次,一方面回顾生物多样性与生态系统功能关系的研究,另一方面结合近二十年间的研究及实验,从多样性与生态系统可持续性系统阐述二者关系研究的主要论点。最后,对其今后面临的挑战及发展趋势进行展望。

《多种多样的生态系统》练习题1 篇5

自主学习，共同探究（阅读课本第34页，了解生态系统的类型及其特点）

（一）、生态系统的类型

1、科学家把地球上的各种生态系统划分为

和

２、自然生态系统是指生物在 环境中形成的生态系统，具体包括：

（１）森林生态系统：分布在较为

的地区，动植物种类繁多。森林在 方面起重要作用，有

之称

（2）草原生态系统：分布在 地区，这里年降雨量很

，缺乏高大的植物，动植物的种类比森林生态系统。

（3）荒漠生态系统：是在 条件下形成的，生物

，是地球上生态环境最为恶劣的地区之一。

（４）湿地生态系统：是在 条件下形成的，是较为典型的湿地生态系统，以

占据优势，动植物的种类也很

。湿地具有

、的作用。

（５）海洋生态系统：是由

组成，海洋中的植物绝大部分是

；动物种类很

，大都能在水中游动。

（６）淡水生态系统：是由河流、湖泊、或池塘等

和 组成。３、人工生态系统是指：

，具体包括：

（１）农田生态系统：是 的生态系统，以 为主体，动植物种类相对较。(2)园林生态系统：以 为主体，动植物种类相对较。

(3)城市生态系统中 起重要的支配作用。植物种类和数量相对较。消费者主要是。

学生分组讨论 ：本地有哪些生态系统？

（二）、生态系统的特点：

阅读第37－38页，关于森林生态系统——麻栎林片段，回答下列问题：

1、该生态系统中有哪些植物、动物？还应该包括哪些成分？ 植物有：

动物有：

还包括：

2、该生态系统中哪些成分比较稳定？

哪些成分不稳定？

哪些成分最稳定？

说明生态系统具有什么特点？ 【当堂检测】

1．在广大的海洋生态系统中，主要的生产者是（）A．鱼类 B.藻类 C.贝类 D.蟹类

2．蝎、蜥蜴、骆驼、仙人掌和骆驼刺是生活在下列何种生态系统中？（）A．海洋生态系统 B.沙漠生态系统 C．农田生态系统 D.湿地生态系统

３、野兔、鼹鼠等具有挖洞习性的动物主要生活在（）

A．草原生态系统

B．农田生态系统

C．森林生态系统

D．沙漠生态系统

18、在一个草原生态系统中，数量最多的是（）。

A．羊

B．禾本科植物

C．狼

D．鼠

14、保护池塘生态系统的最佳方案是（）。

Ａ．禁止捕鱼

Ｂ．适时放养小鱼

Ｃ．适时捕捞小鱼

Ｄ．适时捕捞成鱼

15、在一个处于平衡状态的封闭生态系统内要使其中的动物能长时间存活，必须提供（）。

A．太阳能

B．足够的有机物

C．氧气

D．水分

19、人们不恰当地干预自然生态系统，如盲目围湖造田、开垦草原和造单纯林，其共同特点是（A．降低了生态系统的自动调节能力

B．更加促进了生态系统的平衡

C．使原有的生态系统得以保持

D．丰富了生态系统的食物链

【课后延伸】以框架图的形式完成本节课的知识梳理

生态系统多样性 篇6

1. 内容分析

《多种多样的生态系统》是苏科版《生物》七年级上册第3章第1节的内容, 是继第2章《生物与环境》后, 让学生进一步认识到生物与环境是密不可分、相互联系的统一整体。对于本节课的内容, 教材是围绕“生态系统”这一核心概念进行编写的, 注重揭示概念的内涵和外延。其中生态系统的组成是本节课的重点, 生态系统的概念是本节课的难点。

2. 学情分析

“生态系统”是一个抽象概念, 初看很简单, 其实学生对此并不理解。虽然其在小学六年级时已学会了简单地区分生产者、消费者、分解者, 但对其作用和相互之间的关系并不理解。七年级学生求知欲旺盛, 参与意识强, 在前两章的学习中已具备一定的概念图构建能力。从其心理状态、认知水平出发, 利用ARCS动机模型, 创设有趣的情境, 构建合理的模型、搭建有效的概念图是学好本课的关键。

二、教学目标

1. 知识目标:概述生态系统的概念;概述生态系统的组成。

2. 能力目标:初步学会观察和分析模型;初步学会搭建概念图。

3. 情感态度价值观目标:通过钓鱼岛生态系统的分析, 树立爱国主义思想。

三、教学过程

1. 异国“旅行”, 初步感知生态系统

“去年这个时候, 老师有幸穿越了半个地球, 来到英国这个美丽的国度, 进行了为期20天的学习。在这里我欣赏了许多美景。今天, 老师将以导游的身份带领大家进行一次异国旅行, 让我们一起坐上国际航班 (展示进飞机机舱的动画) 飞往这美丽的国度……”优美的语言带领学生走进学习情境。

多媒体展示实拍照片:草坪 (一组) 、牧场 (一组) 、爱丁堡旁的绿地、白金汉宫旁的小公园、耕作的草地、剑桥大学景色 (草地、池塘、小树林) 、英格兰湖区风景 (一组) 。在美景欣赏中引导学生思考:这些美丽的风景组成了…… (多种多样的生态系统) 。

2. 判断猜想, 创设问题情境

引导学生根据自己的经验快速判断, 下列哪些属于生态系统:英格兰湖区;剑桥大学草地;英国牧场;牛顿的苹果树;灰太狼;空狼堡。让学生通过对感兴趣的景或物的判断, 初步感知单个生物和非生物都不是生态系统。质疑:“那什么才是生态系统呢?它是由哪些成分组成的呢?”

3. 模型剖析, 体验生态系统的组成

引导学生走进缩小版、迷你版的剑桥国王学院的小池塘——池塘生态缸。

活动一:组织学生观察并分析:该池塘生态系统是由哪些物质组成的?

(1) 用肉眼能观察清楚的物质有哪些? (浮萍、虾、石头、鱼、螺蛳、水鳖、金鱼藻、河蚌、蟾蜍、空心莲子草、龟、水、土壤)

(2) 用显微镜才能看清的物质有哪些? (多媒体展示:衣藻等浮游植物、水蚤等浮游动物、细菌、真菌)

(3) 猜一猜看不见的还有哪些物质? (阳光、空气等)

活动二: (展示拖动动画) 引导学生根据自己已有的知识将这些物质进行分类, 并说出理由。 (见图1)

4. 概念图初建, 感知生态系统的组成

黑板上展示杂乱摆放的卡片 (生态系统生物非生物植物动物微生物) , 引导学生根据刚学的知识构建概念图, 感知生态系统的组成。

5. 功能大比拼, 理解各成分是“统一整体”

引导学生观看“四大成分之演讲” (动画加配音展示) , 并作为评委, 为每位成分的功能指数打星。

演讲1 (动画展示微笑着讲话的太阳) :我是阳光, 属于生态系统的非生物成分。为生态系统提供了能量。我的兄弟姐妹也很厉害, 例如空气是所有生物成分生存必需的, 水是植物光合作用必需的……它们为生态系统提供了物质。可以说, 没有我们, 就没有生物, 就没有生态系统。

演讲2 (动画展示演讲着的小草) :我是一棵小小草, 和绿色植物家族的每一位成员一样, 我具有特异功能:能将非生物成分中的水、二氧化碳、光能制造成氧气、有机物并储存能量 (展示动画) 。人们都叫我生产者。其中的氧气净化了非生物环境;有机物为动物和微生物提供了食物。如果没有我们, 动物将会被饿死, 微生物将无法生存, 空气会变得污浊。我们的作用是不可替代的!

演讲4 (动画展示显微镜镜头下的细菌和真菌) :我们是用肉眼看不见的细菌和真菌, 是神奇的魔法师。瞧, (展示动画) 我们能将动植物的遗体、遗物分解成无机物, 归还到非生物环境中。假如没有我们, 这个世界太恐怖了。 (展示动画:地球上尸骨如山)

引导学生整理四大成分之间的关系, 并打星。 (见图2)

师生共同总结出:生态系统中的四种成分是相互依存、相互联系、密不可分的统一整体。

6. 概念图完善, 提升定义核心概念

组织学生根据刚学的知识更换卡片 (生产者、分解者、消费者卡片) , 并用箭头和文字完善概念。从概念图中得出核心概念:在一定区域内, 所有生物和非生物环境之间形成的统一整体, 叫作生态系统。

7.“旅行”回归, 渗透爱国主义教育

优美语言结束新课:“到这里我们的异国之旅就结束了!在这次旅行中你知道了什么?”引导学生回顾本节课内容。

“让我们乘坐国际航班回归祖国, 咦, 飞机停哪里了呢? (多媒体闪现地图上的钓鱼岛) 噢, 原来是祖国美丽的岛屿——钓鱼岛!”由整体到局部呈现一组钓鱼岛美丽的图片, 引导学生应用所学知识解决实际问题:钓鱼岛是不是一个生态系统?为什么?

“让我们将神圣的五星红旗插在这一片美丽的土地上 (展示动画) , 大声地对全世界宣告:‘钓鱼岛是中国的!’”在大声的宣告中激发学生爱国主义热情。

四、教学反思

依据美国佛罗里达大学约翰·M.科勒 (John M.Keller) 教授的ARCS动机理论, 激发和维持学生学习动机的因素有四个:注意 (Attention) 、切身性 (Relevance) 、自信心 (Confidence) 和满足感 (Satisfaction) (简称ARCS理论) 。这就要求要以学习动机的激发和保持为线索进行教学设计。在本节课中, 笔者以异国风景吸引学生注意;创设参加“异国之旅”、剖析剑桥国王学院的小池塘、功能大比拼等情境, 让学生置身于旅游者、“解剖”者、评委者的角色中, 增强了教学内容与其切身相关性;在概念图建构和概念形成环节增强其自信心, 让其感受到成功后的满足感。ARCS动机模型的使用, 无疑为本节课营造了一种“以学生为中心”的氛围, 学生在体验中学, 在愉快中学, 并且学有所得。

摘要：在本节课教学中, 用ARCS动机模型激发和维持学生的学习动机;用概念教学模式促进学生对核心概念深层次的思考和理解, 打造出高效课堂。

关键词：ARCS动机模型,核心概念教学,模型剖析,概念图

参考文献

[1]沙治勤.新课程理念下高中生物专题教学设计的优化与反思[D].兰州:西北师范大学, 2006.

[2]阿瑟·A.卡琳, 乔尔·E.巴斯, 特丽·L.康扣特.教作为探究的科学[M].北京:人民教育出版社, 2008.

生态系统多样性 篇7

关键词：秦巴生态功能保护区,多样性,现状,主导生态服务功能,评价

1 秦巴生态功能保护区多样性现状分析

1.1 植被现状分析

1.1.1 区域植被空间分布情况

对于区域植被, 其繁盛期处于第四纪, 因此, 不管是裸子植物还是被子植物都得到了良好的发展;同时, 在历史背景下, 天然植被的保存情况良好, 植被的开发利用大部分集中在海拔1 000 m以下, 而垦殖区也在1 000 m左右, 中高山区的植被仍然保持着原始的状态。根据系统的野外调查数据及历史数据分析可以看出, 区域植被类型在空间分布上具有明显的垂直地带性, 区域植被类型可以划分为常绿阔叶林、常绿阔叶与落叶阔叶混交林、亚高山常绿针叶林等几个森林带。本植被地区的特征主要有以下几点。

常绿阔叶林作为地带性植被, 主要由耐寒性的壳斗科种类构成, 常绿阔叶与落叶阔叶混交林的常绿树种居于落叶乔木层下面, 也就是群落乔木的第二层。

从植物种属地理分布情况看, 属于华北分布的油松处于分布区的南部边缘;本地区鄂西、川北山地的特殊成分有巴山冷杉、巴山松;我国西部地区的特有的物种有水青树、连香树和领春树。此外, 在本地区还分布有鹅掌楸、檫木等。

本地区的地理环境比较特殊, 气温比较低, 水利条件比较差, 山地较多, 因此种植的水稻比较少, 大多以玉米、马铃薯、小麦和豆类等为主。

1.1.2 区域植被覆盖现状

对于本区域, 其总面积为311.96 km2, 农业、建筑用地总面积达到47.52 km2, 在区域的总面积比例为15.23%, 而灌丛、森林、草甸的覆盖面积为264.4 km2, 在区域的总面积比例为84.77%, 由此可见, 在本区域内, 植被的覆盖率比较高。其中地带性植被阔叶林的覆盖面积为101.34 km2, 在总区域面积的比例为32.49%;针阔混交林的覆盖面积为86.31 km2, 在区域的总面积比例中占27.67%;针叶林的覆盖面积为26.39 km2, 在区域的总面积比例中占8.46%;灌丛的覆盖面积为29.08 km2, 在区域的总面积比例中占9.32%;草甸的覆盖面积为21.28km2, 在区域的总面积比例中占6.82%。

1.2 生物多样性现状分析

本区域位于川东的东北边缘, 地势比较复杂, 海拔跨度比较大, 气候温暖湿润, 野生生物资源十分丰富。本区域的东西、南北多种植物区系交汇, 植物种类丰富, 调查显示, 在区域内, 国家的1级保护兽类共有4种, 国家1级重点保护鸟类有1种, 国家2级重点保护两栖动物有1重, 国家2级重点保护兽类有12种, 国家2级重点保护鸟类有18种。

对于秦巴山区, 处于亚热带以北、暖温带以南、青藏高寒高原以东、温润大平原以西, 从动植物区系看, 秦巴山地属于我国华中、华东、横断山脉和唐古特等区系的植物交汇处, 也是我国华中、华东、青藏、西南等区系的动物交汇处, 正是在这种特殊的地理位置下, 使得秦巴山区的生物多样性情况良好。但近年来, 随着社会经济的持续发展, 秦巴山区的生物多样性逐渐减弱, 各种动植物面临着严重的威胁。

对于生物多样性的保护, 主要是通过保护天然林、建设自然保护区、调整林业经营结构实现的, 随着国家禁伐天然林政策的实施及生态公益林的划定, 使本区域中现有的天然林木得到了良好的保护, 对于现有的残次天然林, 也在人工造林、封山抚育等措施下, 恢复了森林生态系统。在自然保护区建设方面, 本区域周边总共建成8个自然保护区, 占地总面积达到224 219.1 hm2, 其中国家级自然保护区2个, 省级自然保护区4个, 市县级自然保护区2个, 自然保护区的建设对珍惜野生动植物的分布区域及重要生态系统起到了良好的保护作用。

2 主导生态服务功能及评价

2.1 水源涵养功能

在本区域的自然生态系统中, 如森林生态系统、灌丛生态系统、草地生态系统等, 具有很强的水源涵养功能, 可以说是“天然绿色水库”;同时, 本区域能通过枯枝落叶层、植被冠层、土壤层等的综合利用来对地表径流、地下水、河流量进行缓和调节。水源涵养的生态服务功能在调节河川径流、缓解水资源短缺、防范区域洪涝和旱灾等方面有十分重要的作用。长期以来, 由于人为活动的影响, 生态环境之间相互叠加, 削弱了区域的水源涵养功能。对于区域水源涵养功能及价值的评价, 是建立在长期有效地生态补偿机制基础上。因此, 在实际中, 应该制定有效地生态补充机制, 进一步对天然植被进行保护, 并加强生态建设, 为合理的保护、开发、利用当地资源提供基础, 从而促进该区域的可持续发展。

2.2 生物多样性保护功能

对于生物多样性的保护功能, 应该通过加强对国家重点保护物种的保护来实现, 在本区域内, 国家重点保护的物种比较多, 国家重点保护野生植物有28种, 其中有7中野生植物属于国家1级重点保护野生植物, 有21种植物属于国家2级重点保护野生植物。在区域内, 国家1级重点保护兽类有4种, 国家1级重点保护鸟类有1种, 国家2级重点保护兽类有12种, 国家2级重点保护鸟类有18种, 国家2级重点保护两栖动物有1种。在工作中, 需要结合本区域的具体情况, 制定科学、合理、规范的生物多样性保护方案, 并确保其真正落实在基层工作中, 以此确保生物多样性保护功能的实现。

3 总结

在新环境下, 加强自然生态区域保护, 实现社会经济的可持续发展已经成为我国发展的重要途径, 因此, 要对秦巴生态功能保护区多样性现状进行详细分析, 并对主导生态服务功能进行科学的评价, 结合实际情况, 制定相应的发展方案, 全面促进秦巴生态功能保护区的多样化发展, 提高生态服务功能水平。

参考文献

[1]高行宜.西北山地与生物多样性[J].森林与人类, 2014 (10) :119-120.

[2]何家理.秦巴山区保护与发展生态型经济区政策制订依据分析[J].生态经济:学术版, 2011 (1) :133-135.

[3]邓永红.大围山自然保护区森林生物多样性生态服务功能评价[J].林业调查规划, 2006 (5) :92-96.

生态系统多样性 篇8

生物多样性包括遗传、物种以及生态系统的多样性, 是所有生物种类以及其生存环境的总和。云南省位于我国西南的边陲, 分为7个温度带气候, 南北的温度差在19℃左右, 雨量充足, 干湿较为分明。由于这些特殊的气候特点, 使得云南省的生物多样性丰富, 在我国生物种类中占有较为重要的地位。以脊椎动物为例, 云南省的脊椎动物占全国的58.2%, 且高等植物和重点保护的野生动物占全国的一半以上, 还有一些珍稀的野生动物只为云南省独有。

2 云南省生物多样性的特点

云南省生物多样性具有丰富性、珍贵性和脆弱性的特点。丰富性体现在, 云南省为我国生物物种资源最丰富的省份。各种类型的物种均为我国总资源的一半以上, 尤其以花卉, 野生的茶树和稻为主。在陆地生物的生态系统上, 包括了森林资源、沼泽资源以及灌丛资源等。云南省由于其湖泊资源较为丰富, 且大多为淡水湖, 这些湖泊均构成了云南省淡水生态系统的框架。珍贵性体现在, 云南省拥有大批我国被子植物, 其中11%左右的物种为云南省独有。如木兰科、白皮五针松以及药囊花等均为云南省独有。在大约400种鱼类中, 将近382种鱼类均为元南原产的鱼类。但云南省濒危的珍稀植物大致为440种左右, 濒危的珍稀植物中蕨类为7种、松科为4种、红豆杉为3种以及蕨类植物。生态环境的脆弱性是在抵抗外部干扰的能力以及生态环境的稳定上, 表现出生物的脆弱性。生物的多样性与生态环境有重要的关系, 生物的多样性越高, 则其生态的平衡越容易被打破。云南省因其特殊的地形和复杂的气候条件, 使得云南省的物种虽然较多, 但物种的数量较少, 且生存的适应能力不足。对外界环境的干扰较为敏感, 一旦受到外界的干扰, 很容易使物种面临濒危的境地甚至灭绝。

3 云南省生物多样性的因素

3.1 地理位置

造成云南省生物多样性的因素有多种, 其中包括了地理位置、大气环流、地势地形以及多元文化的影响。在地理位置上, 云南省位于我国的西南边陲, 北回归线穿过云南省的南部。云南省的西北部靠着青藏高原, 其南部临印度洋和太平洋, 在东部季风区、东南亚热带以及亚热带季风区的交汇处。正是由于其独特的地理条件和气候条件, 使得物种较为丰富。除此之外, 云南省位于两种植物区系的交汇处, 区系较为复杂, 因此, 能找到各种不同自然区域中的不同生物。并且人类在此区域内的活动少, 使一些濒临绝境的生物在这还能继续生存。

3.2 大气环流

云南省是我国唯一一个受两大季风汇合的地区。云南省的东部受太平洋东南季风的影响, 西部受印度洋西南热带季风控制。给云南省带来了丰富的雨水资源, 温暖湿润的气候条件给动植物的生长带来了有利的条件。

3.3 地势地形

云南省横跨了我国3个台阶, 包括了青藏高原、云贵高原、黄土高原以及华北平原和低山宽谷。因此, 云南省的气候类型多样, 包括了寒温性、暖温性、暖热性以及热性等多种类型, 给不同的生物创造了良好的栖息场所。云南省因其复杂的地形地貌, 特殊的生态条件以及湖泊众多, 为青藏高原的高寒地区的生物与热带、亚热带雨林及季雨林的生物之间的往返, 提供了能量和物质的交换场所。

3.4 多元文化

不同的文化是由于人类在不同的环境中为了更好地生存而采取的措施, 生物多样性是人类社会得以生存和发展的基础。人类在生产活动中, 如培育优良的品种等措施, 能在一定程度上丰富生物的多样性。因此, 生物的多样性与人类的文化也有着紧密的联系, 不同的人对相同的生物有不同的价值取向, 不仅创造了不同的文化, 也会对生物的多样性造成影响。云南省有多个民族, 而各个民族的文化和宗教等也是造成了生物的多样性, 比如彝族文化造成了云南紫溪山较为丰富的生物多样性等。

4 维护云南省的生态安全

4.1 外来物种入侵对生态安全的影响

大量的外来入侵物种会侵占本地物种生存的空间, 或者与本地的物种竞争食物或直接杀死本地物种, 对本地的物种造成很大的威胁。降低了物种的多样性, 并且利用了本地物种的土壤水分, 破坏了自然景观的完整性, 影响遗传多样性。生物多样性是生态安全的基础, 保持生物的多样性有利于维护生态系统的完整性, 保持生物圈的稳定性, 维护云南省的生态安全。

4.2 保护云南省生物多样性

我国当今正处于生物产业发展的机遇期, 除了要大力地推广技术创新, 更要加强对生物多样性资源的保护, 这是技术创新不断发展的物质基础。云南省的野生生物资源的多样性是我国野生生物资源最为丰富的地区, 可以为我国创造大量的财富, 属于国家的核心竞争力。

4.3 维护云南省生态安全

云南省因其独特的气候条件和地理条件, 造成了云南省丰富但脆弱的生物多样性资源。具有较高的生态价值。云南省稳定的生态系统直接影响着我国的生态安全。因此, 要积极推进安全体系的战略转型, 构建国家生态安全, 维护云南省生态安全。

5 结语

外来生物的大量入侵会破坏云南省生物的多样性, 从而扰乱生态平衡, 对云南省的生态安全造成很大的威胁, 也对国家的安全带来了严峻的挑战。所以, 对云南省生物多样性的保护上, 必须加强防范外来物种的入侵, 保护其物种的多样性以及国家的生态安全。在这个过程中, 我们可以通过建立生物入侵预警系统, 外来物种风险评估体系, 加强法律制度建设等一系列的措施, 来保障云南省生物的多样性和生态安全。

参考文献

[1]常宇飞, 施玉, 丁伟, 等.云南省昆明市生态安全评价[J].安徽农业科学, 2012, 40 (35) :17260~17261, 17269.

[2]赵小飞, 丁伟, 施玉, 等.云南省楚雄州生态安全评价[J].安徽农业科学, 2012, 40 (23) :11814~11816, 11826.

[3]杨乐, 丁伟, 于龙, 等.基于主成分分析的云南玉溪市生态安全评价研究[J].广东农业科学, 2013, 40 (6) :190~192.

生态系统多样性 篇9

随着城市化程度的不断推进, 作为城市细胞——社区, 其自然生态环境和人文生态环境都在发生着深刻变化, 并由此产生诸多如人口居住地挤占绿植用地、城市生物多样性降低、外来种入侵和本地种灭绝等问题, 影响着城市生物多样性的分布格局和作用, 建设生态社区作是21世纪解决人类居住地环境恶化和生态破坏问题的重要方法[1,2,3]。生态社区指按照生态学原理进行规划、设计、建设和管理, 充分体现节约资源与能源、减少环境负荷、提升生态功能和创建宜居环境, 具备共同生态文化意识的社区[4]。其基本要素包括人居环境 (建筑与基础设施、居民家庭) 和自然环境 (水、土、气、生、能) , 其核心是促进社区人居环境和自然环境和谐共存。而生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体, 以及相关的各种生态过程的总和[5]。提升社区生物多样性作为构建生态社区的重要要素, 不仅对于保护城市本地物种、降低热岛效应、净化环境污染、美化城市景观等发挥着重要作用, 还对满足城市社区居民的文化娱乐需求和提升社区居民的环境保护意识有重要社会价值, 对城市环境改善和可持续发展具有重要意义[2、6、7]。目前城市老旧社区的改造比较注重路面修复、市政改造、建筑翻新、新设灯管、布置绿化景点等“穿衣戴帽”工程, 但对提升社区生物多样性的相关规划工作却十分薄弱[3、8、9]。

岭南属东亚季风气候区南部, 具有热带、亚热带季风海洋性气候特点, 其生物多样性非常丰富。广州作为岭南地区的核心城市, 其城市建设对整个岭南地区起着模范作用。广州市立足生态城市规划, 正努力打造具有岭南水乡特色的绿色低碳生态社区。位于广州海珠区旧城区中的中国电子科技集团第七研究所社区 (以下简称电子七所社区) 因缺乏绿化和景观的系统设计, 社区生物多样性十分缺乏, 故在社区生态改造过程中, 将生物多样性提升这一内容纳入其规划, 并成为改造的亮点。本文探讨了电子七所社区如何从构建空中绿廊、营造隐蔽生境、优化地面绿化结构、干扰控制、打造基于雨水收集利用的湿地系统等多种生态工程技术手段, 结合推选园鸟等公众参与方式构建社区尺度的微型绿地系统, 建立一个既相对独立又与外界相联系具有岭南特色的“细胞型”生态系统, 提升社区生物多样性和生态服务功能, 以期为我国城市生态社区的规划建设, 尤其是岭南地区老旧社区的生态改造与升级提供借鉴。

2 项目概况

电子七所社区位于广州市海珠区中心城区, 占地总面积5.26hm2, 建筑面积9.43hm2。建筑总计23座, 包括礼堂、食堂、单身宿舍、招待所和不同年代建设的居住建筑, 其中2000年以后建筑2座, 20世纪80~90年代建筑18座, 80年代以前建筑5座。社区内住户1104户, 总人口约4000人。该社区气候属东亚热带季风气候, 年均气温21.4~21.9℃, 最热7~8月, 最冷为1月, 平均气温12.4~13.5℃。全年平均降雨量约1800mm, 降水集中在4~9月汛期, 短历时降雨强度大, 易引发城市内涝。太阳辐射总量与日照时数充足, 年日照总数1770~1940小时。社区树种以高山榕、小叶榕、芒果、台湾相思、白千层等为主, 但丰富度不够, 缺少丰富的食物环境等;绿化覆盖率虽达30%, 但生境破碎化较为严重, 缺乏物种生活的隐蔽生境。电子七所社区卫星影像红线图如图1所示。

3 社区存在的问题

(1) 社区原有生境破碎化比较严重, 缺乏景观连接度。

(2) 社区建筑年代久远显得破旧, 未曾进行立体绿化, 缺乏景观美和历史感。

(3) 社区内部绿化种类单一、无组织, 缺乏系统的设计, 部分土地存在裸露现象, 绿化结构亟待优化。

(4) 社区基底的灌草丛分布较为零散, 不具隐蔽性的特点, 鸟类等野生动物活动和繁殖缺乏足够空间的隐蔽生境。

(5) 社区缺乏一年四季为鸟类提供充分果实的蜜 (果) 源性植物或设置投食平台。

(6) 社区有1000 m2的景观池塘, 雨污分流后雨水直入市政管道而无法流入池塘, 池塘堤岸和水面生物多样性提升空间大。

4 社区生物多样性提升策略

根据电子七所社区现状和存在的问题, 社区生态改造的重点应该是针对生物多样性生境采用“乔、灌、花、草”相结合的多层次复合绿地系统和“点、线、面”相结合的空间布局, 进行道路绿化、宅间绿化、中心绿化、组团绿化、垂直绿化等多种类型, 发挥绿地系统的休闲、运动、娱乐等实用功能, 进而创造有生态社区特色的“绿色”文化, 如图2所示。项目实施后, 以期社区绿化率达到45%以上, 植物种类增至50种以上, 鸟类增至30种以上, 本生态社区的生物多样性得到有效提升。

4.1 强化社区景观连接度

在景观生态学中, 景观连接度是景观中各元素在功能和生态过程上的联系[10]。景观连接度较大时, 生物群落在景观中迁徙觅食、交换、繁殖和生存较容易, 受到阻力较小;相反运动阻力大, 生存困难[11]。而廊道是景观连接度的一种表现形式, 廊道在生物群体之间的个体交换、迁徒和生存中起着重要作用。通过构建廊道强化景观连接度, 可有效提升生物多样性和景观功能。

由于电子七所社区原有生境破碎化比较严重, 缺乏景观连接度。社区尽量不设置高围墙, 同时社区内尽量种植跟周边类似的本土植物, 如小叶榕 (Ficus concinna) 、芒果 (Mangifera indica) 、台湾相思 (Acacia confusa) 等, 以与外界的景观连接度。通过规划构建空中绿廊, 在降低生境破碎化程度的同时, 为社区动物 (鸟类等) 提供活动和连通的通道, 增加区域内物种的活动空间和运动效率。电子七所社区内南北方向距离较远, 社区原有乔木多为高山榕、小叶榕 (Ficus concinna) 、芒果 (Mangifera indica) 、台湾相思 (Acacia confusa) 、白千层 (Melaleuca leucadendron) 等, 其中高大乔木层可达20 m以上。规划以南北向的绿道线路为平台, 在社区原有乔木层的基础上, 选择增加高度、冠幅合适的树种, 如小叶榕 (Ficus concinna) 、白千层 (Melaleuca leucadendron) 等, 对原有区域的孤立斑块进行增种, 构建空中绿廊, 形成树冠互相连通、树干彼此交织的树丛。此外, 为使社区内增加更多的生物量, 利用树干的空间, 布置了鸟巢以及鸟声模拟器。据现场考察测算, 用地的中心绿廊南北长约465m, 若保证绿廊能够被鸟声模拟器和鸟巢覆盖、形成比较完整的网络结构, 则廊道内布置12个鸟巢和24个鸟声模拟器较为适宜, 沿绿廊大约每39m放置一个鸟巢、每19m放置一个鸟声模拟器。

4.2 加强以建筑为基底的屋顶绿化和垂直绿化

加强社区基于建筑为基底的立体绿化, 即垂直绿化和屋顶绿化, 如此, 既可提高社区景观多样性的, 还能有效地控制城市热岛效应, 改善社区热环境[12]。

该社区在借鉴了瑞典哈马比生态城屋顶植被和原生态水生植物为生物创造栖息空间、提高生物多样性的经验上, 也规划了大面积的屋顶绿化改造。规划将绿化屋顶改造分为两类:花园式屋顶绿化和简单式屋顶绿化。对于60~90年代较旧的建筑, 考虑到屋顶不便于使用, 主要选用容易维护的草本类植物进行“简单式屋顶绿化”, 如图3所示;对于2000年以后的建筑, 可以选用一定量的灌木或有经济收益的植物, 进行“花园式屋顶绿化”, 如图4所示。屋顶绿化一般选用耐晒、耐寒、易维护、不需要过多水分、根系不深、易维护的本地植物品种, 如绿景天 (Sedum prasinopetalum) 、佛甲草 (Sedum lineare) 、紫叶鸭跖草 (Commelina communis) 、红花酢浆草 (Oxalis rubra) 、松叶牡丹 (Lampranthus spectabilis) 等, 表1列举了几种适宜用作屋顶绿化和垂直绿化的植物配置。在营造了生物生境空间的同时, 也打造了住户最喜爱的绿地空间, 改善居民的生活环境, 进一步促进了各物种之间的和谐。

4.3 优化社区地面绿化结构

社区绿化面积有限, 生态社区生物多样性的提高主要依靠单位面积物种数量的增加, 因此优化社区地面绿化结构是一种有效的有段[13]。对于电子七所生态社区, 应该在保留原有乔木的基础上, 规范植物种植区域, 重视植物配置, 借鉴地带性自然森林群落的种类组成、结构特点和演替规律, 合理配置乔、灌、藤和草本植物, 丰富林下植物, 增加群落物种种类, 形成疏密有度、障透有序和高低错落的群落层次结构, 以丰富社区生物多样性, 并增强电子七所生态社区绿地的固碳能力。此外, 社区道路铺设采用“生态步道”, 即在留有孔隙的路面上种绿草;部分区域可考虑作为社区都市菜园供居民种植蔬菜、瓜果。具体植物配置如表2所示。

4.4 营造社区多层次隐蔽生境

通过挖掘和发挥社区原有生境生态潜力, 利用以土和水为主的自然环境异质性, 构建多样的生境类型或创造全新的动植物环境, 以吸引岭南地区本土鸟类等野生动物的栖息和驻留。针对电子七所社区基底的灌草丛分布较为零散, 且不具隐蔽性的特点, 可适当将零碎的灌木层和地被层补种形成面状, 为林灌鸟类等野生动物活动和繁殖提供足够空间的隐蔽生境。基于此种情况, 在电子七所社区的生物多样性提升设计中, 按照生物生态位的理论基础, 设置了不同空间高度的生境, 给不同的物种营造较多层次的活动空间。规划设计参考了自然生态系统中的垂直空间结构, 按照从上到下的顺序, 分别设置小乔木层——灌木层——草本层, 形成结构完整、层次分明的生物生境, 满足不同物种的生存需求。

图5为电子七所社区垂直生态位设计及典型恢复鸟类示意图。主要规划在宅间、路旁空旷绿地、湖边以及体锻场边这些区位需补种的灌草 (如丛棕竹 (Rhapis excelsa) 、福建茶 (Carmona microphylla) 、红背桂 (Excoecaria cochinchinensis) 、鹅掌藤 (Scheffera arboricola) 、九里香 (Murraya exotica) 、土麦冬 (Radix liriopes) 、沿阶草 (Ophiopogon japonicus) 、合果芋 (Syngonium podophyllum) 等如表3所示) , 补种总面积约为2000 m2, 预计形成的灌草群落结构为:

宅间:棕竹—红背桂+福建茶+土麦冬;

路旁:九里香+福建茶—沿阶草;

湖边:合果芋—土麦冬+棕竹;

体锻场边:鹅掌藤—九里香+合果芋+沿阶草。

4.5 丰富社区鸟类食物环境

为了保障一年四季都有充分食物, 需规划通过补种蜜 (果) 源性植物或设置投食平台来满足本地野生鸟类 (如红耳鹎、树麻雀、画眉) 的需求, 树种配置推荐如表4所示。在营造的较为隐蔽的植物处设置投食平台以吸引鸟类, 具体可设置在较高的树枝、茂密的灌丛等位置。另外, 在投食平台的周边配置本地花蜜类、坚果类、浆果类植物, 在花果期为动物提供丰富的食物, 吸引动物定居。基地植物的花果期大多为夏秋季节, 冬季开花结果的植物较少, 因此应多选用冬季开花结果的植物种以平衡鸟类的季节性觅食需求。除此之外, 社区内的生活垃圾大部分是有机物, 利用有机垃圾制成有机肥在社区内部发展观赏型的种植业, 可进一步丰富社区的景观多样性和生物多样性。

4.6 打造基于雨水收集利用的湿地系统

雨污分流以及雨水收集的再利用是城市建设的热点关注问题。针对电子七所社区“南高北低”地形特点和南片区已有约1000m2池塘的现状, 社区的雨水收集利用拟采取南、北分区规划的措施, 对南片区将规划打造基于雨水收集利用的池塘湿地系统。通过收集南片区屋顶、路面等雨水, 在总汇管处加雨水截污挂篮装置、初期雨水弃留过滤装置, 初期雨水直接排入市政管网处理, 其它雨水经净化处理后汇入社区景观池塘。根据公式Q=Ψ⋅q⋅F和可估算出社区南片区年均可有效收集雨水36000 m3, 可有效解决社区池塘景观用水和绿化浇灌问题。

结合种植水杉 (Metasequoia glyptostroboides) 、垂柳 (Salix babylonica) 、落羽松 (Glyptostrobus pensilis) 等岸边喜水植物, 再力花 (Thalia dealbata) 、美人蕉 (Canna indica) 、花叶芦竹 (Arundo donax va) 、鸢尾 (Iris tectorum) 、睡莲 (Nymphaea tetragona Georgi) 、菱角 (Trapa bicornis) 等挺水植物、浮叶植物和沉水植物湿地植物, 形成从陆地到水中的多层植物群落 (图6) 。该植物群落形成的生境可吸引鱼虾类、鸟类、青蛙等提供栖息地, 丰富生物多样性。

4.7 控制对鸟类的人为干扰

人为干扰很少能直接导致鸟类于死地, 更多因为干扰减少了其觅食与休息的机会, 对鸟类的繁殖和存活产生累积抑制效应[14]。为了降低人为干扰对社区鸟类带来的不利影响, 规划在鸟类主要栖息和活动区域外围适当种植如枸骨 (Llex cornuta) 、枳壳 (Citrus aurantium) 、蔷薇 (Rosa multiflora) 、金合欢 (Acacia farnesiana) 等带刺灌木, 既可作为社区“绿篱”, 又能作为鸟类的“保护圈”, 进而减少人类活动对鸟类栖息地的干扰。与此同时, 这些带刺的“保护圈”一般位于边角落、围墙或荫蔽处, 基本不影响社区的各项活动。花开时节, 花篱会释放浓郁的花香, 形成鸟语花香的别致景象。

5 公众参与

在当今社会分层、公众需求多样化的社会背景下, 生态社区离不开公众参与来达到社区人与自然、人与人之前的和谐发展[15;16]。但现阶段, 我国的社区发展总体上属于外推型模式而非内源型模式, 社区公众的参与积极性不高、参与质量较低已成为制约生态社区进一步发展的瓶颈。此外, 社区公众参与更多停留在社区党建、社区自治、社区服务和社区帮扶等方面, 很少关注社区的生物多样性提升。居民作为社区的主体和主要受益人, 必须要采取“从下而上”的公众参与方式通过他们的广泛参与才能有效提升社区的生物多样性, 使生态社区更加有生命力。

电子七所社区将从立项到概念、方案设计、环评考核到施工、维护管理、推广宣传, 创造条件引导社区居民全过程参与和维护生态社区生物多样性建设。实现社区全过程公众参与途径包括: (1) 引入专注推广生态社区的广州创绿中心等非政府组织 (NGO) , 培训和引导居民开展有效的生态建设活动, 还推进社区生物多样性提升的生态工程建设中协调居民与政府部门、工程施工单位等利益群体之间的矛盾。 (2) 社区自治是公众参与的高级阶段、高级形式, 是公众参与的制度保障条件, 在2年的项目周期中, 通过成立社区自治组织, 可保证在项目结束后有了自治组织的管理和维护能使社区生物多样性得到长期的保护。 (3) 推选园鸟活动和爱鸟护鸟活动。通过在方案实施前、实施中和实施后对社区内鸟类多样性和优势种的动态监测和比较, 最后通过公众参与推选出了红耳鹎作为电子七所社区的“园鸟”。红耳鹎, 又名高冠鸟 (图7) , 是岭南地区和东南亚各国养鸟爱好者所喜爱的著名鸟类, 其性情活泼, 常常伫立呜叫, 鸣声轻快有韵律, 高冠竖起, 十分优雅。 (4) 除社区宣传画报栏外, 还借助社区微博、微信等现代自媒体方式进行生物多样性宣传。

6 结语

社区是城市生物多样性的重要载体, 社区的生物多样性是生态社区的重要组成部分。生物多样性作为城市人、自然、环境相互协调的重要标志, 伴随着城市居民对社区生态环境质量的高追求, 正日益受到人们的关注。电子七所社区的生物多样性提升工程是对岭南传统地域社区的改进和升级, 其规划设计以生态学基本原理为指导, 以人与自然的和谐为核心, 以现代生态技术为手段, 设计、组织社区内外的空间环境, 形成接近自然的绿色生态环境, 提升社区的生态服务功能, 营造一种自然、和谐、健康、舒适的人类聚居环境。同时, 以电子七所生态社区为典型, 建立全国有影响力的绿色生态示范社区, 促进创新社区参与方式, 引发全社会对保护城市生物多样性理念的巨大影响。期望其经验可为我国城市生态社区, 尤其是岭南地区老旧社区的生态改造与升级提供借鉴。

图表来源

本文图表均来源于:广东省重大科技专项, 广州市海珠生态城低碳建设技术集成与示范, 项目编号:2012A010800011。

摘要：岭南地区生物潜力巨大, 文章选取位于岭南核心地区的电子七所社区作为参与式生态社区改造示范点, 通过构建空中绿廊、营造隐蔽生境、打造湿地系统等生态工程技术手段, 结合公众参与等措施, 探讨了如何在城市社区规划尺度上丰富绿地生物多样性, 提升社区的生态服务功能。

生态系统多样性 篇10

我国铁矿资源多分布于山区, 采矿作为生态影响的干扰因子之一, 主要影响表现为对土地利用、地表植被和土壤的破坏等, 其所造成的生态影响在短期内很难消除[1]。近年来, 铁矿开采和加工的生态影响问题在国内生态影响评价领域备受关注。目前, 有关铁矿开采对生态影响的研究较多[2,3], 纵观这些研究, 从定量角度分析其对植物群落影响的研究尚不多见。本文以南峪口铁矿开采加工环境影响评价中的生态问题为切入点, 对该矿区不同功能区的植物群落进行分类的基础上, 分析了铁矿开采活动对植物物种多样性的影响, 旨在为我国铁矿资源开采的生态影响评价和生物多样性保护提供理论参考。

2 研究区自然概况

研究区位于山西省繁峙县东南, 距繁峙县城直线距离25km, 行政区划隶属于繁峙县东山乡管辖。矿区中心地理坐标:39°10′59″~39°12′38″N, 113°32′02″~113°34′12″E, 周边与中兴矿业、宏盛铁矿邻接。研究区属北温带半干旱大陆性气候, 年平均气温6.3℃, 极端最低气温-24.3℃, 极端最高气温37.6℃, 年平均日照时数2906h, 年平均降雨量400mm, 无霜期约130d。

3 研究方法

3.1 样地的选择与调查

根据研究区的实际现状, 2012年8月, 采用样方法进行野外调查, 在研究区不同功能区范围内, 选择代表性区域共设置30个样方, 其中包括乔木样方2个, 草本样方28个。乔木样方大小为10m×10m, 且在每个样方对角线上设1m×1m草本样方2个。调查内容包括:乔木种的多度、高度、胸径、盖度;草本植物的平均高度和盖度。同时记录各群落的综合特征和生境特征, 包括群落总盖度、各层分盖度、海拔、经纬度、坡度、坡向、枯枝落叶层厚度以及人类活动干扰等。

3.2 数据处理

本文选用丰富度指数、均匀度指数和多样性指数, 采用物种重要值一起参与计算[4]。

计算公式如下:

本文选取以下指数进行分析:

(1) 丰富度指数:R=S

(2) 物种多样性指数:

Simpson指数:

Shannon-wiener指数:

(3) 均匀度指数:

式中:S为每个群落中的物种数, N为每个群落中全部物种的重要值之和, Ni为第i个种的重要值。

4 结果与分析

4.1 物种组成

在调查中共记录种子植物81种, 隶属于26科, 61属。植被类型以草丛为主, 建群种为披针苔草 (Carex lanceolata) 、铁杆蒿 (Koelreuteria paniculata) 、狗尾草 (Setaira viridis) 。植物群落中菊科、禾本科、豆科和蔷薇科占总种数的56%, 以喜阳耐旱的旱生种类居多。

对7个功能区植物群落的科、属、种组成数据统计可知, 铁矿开采区、炸药库及工业场地周围植物种类较少, 植物种类仅占评价区植物总种数的38%, 植被覆盖度较低, 与矿区非开采区、拟选废石场、矿界外评价区、相邻矿区相比人为扰动较大, 对土地利用和植被的破坏较严重 (表1) 。

4.2 群落类型划分

依据群落外貌、种类组成特点和建群种的一致性[5], 结合野外调查的生态分析和群落物种配置, 将评价区的植被划分为8个群落类型, 各群落类型的主要特征如下。

(1) 油松-披针苔草群落 (Ass.Pinus tabulae formis) , 包含样方14, 采集地点为与中兴矿业相邻区域。该群落主要分布于海拔为1466m的山坡上。土壤水分条件较差, 土壤厚度20cm。样方内油松 (Pinus tabulaeformis) 为单优种。样方内不含灌木层, 物种类型较为单一。草本层总盖度35%, 优势种为披针苔草, 此外还有赖草 (Leymus secalinus) 、草地风毛菊 (Saussurea amara) 、猪毛蒿 (Artemisia scoparia) 、角蒿 (Incarvillea sinensis) 、鬼针草 (Bidens pilosa) 、抱茎苦荬菜 (Ixeridium sonchifolium) 等为伴生种。

(2) 榆树-披针苔草群落 (Ass.Ulmus pumila) , 包含样方15, 采集地点为中兴矿业相邻区域。该群落主要分布于海拔为1479m的山坡上。乔木层主要有榆树 (Ulmus pumila) , 乔木层总盖度为35%, 草本层总盖度20%~25%, 披针苔草为优势种, 此外有黄花蒿 (Artemisia annua) 、鬼针草、地肤 (Kochia scoparia) 、车前 (Plantago asiatica) 、早开堇菜 (Viola prioantha) 等伴生。

(3) 阿尔泰狗娃花群落 (Ass.Heteropappus altaicus) , 包括样方8、11、26, 采集地点为矿区西北部坡上, 矿界外扩西北和西南部区域。该群落主要位于海拔1433~1650m的山坡上, 草本层总盖度为50%~55%, 优势种为阿尔泰狗娃花 (Heteropappus altaicus) 等, 此外还有白花草木犀 (Melilotus alba) 、针茅等伴生。

(4) 狗尾草群落 (Ass.Setaira viridis) , 包括样方1、16、17、18、19, 采集地点为南峪口工业场地和富民开采区1、2、3号矿洞周边等地。该群落主要位于海拔1421~1682m的山坡上, 草本层总盖度为10%~45%, 优势种为狗尾草, 此外还有猪毛菜 (Salsola collina) 、针茅等物种伴生。

(5) 黄花蒿群落 (Ass.Artemisia annua) , 包括样方4、7、13, 采集地点为南峪口开采区2号矿洞周边和矿区中东部坡上等地。该群落主要位于海拔1493~1495m的山坡上, 草本层总盖度为25%~70%, 优势种为黄花蒿, 此外伴生物种还有铁杆蒿、阿尔泰狗娃花等。

(6) 披针苔草群落 (Ass.Carex lanceolata) , 包含样方2、5、27, 采集地点为矿区炸药库旁坡上、南峪口开采区3号矿洞周边以及宏盛铁矿相邻区域。该群落主要分布于海拔为1423~1667m的山地沟谷。草本层主要有阿尔泰狗娃花和披针苔草, 草本层盖度为40%~45%, 单一优势种为披针苔草, 阿尔泰狗娃花为伴生种。

(7) 铁杆蒿群落 (Ass.Koelreuteria paniculata) , 包含样方9、12、21、22、23、24、25、28、29、30, 采集地点为矿区西北部坡上、矿界外扩西北部区域以及矿区西南部坡上等。该群落主要分布于海拔为1475~1693m的山地沟谷。草本层盖度40%~65%, 优势种为铁杆蒿, 此外还有阿尔泰狗娃花和冰草 (Agropyron cristatum) 为伴生种。

(8) 针茅群落 (Ass.Spiraea trilobata) , 包含样方3、6、10、20, 采集地点为南峪口开采区1号矿洞周边、南峪口开采区4号矿洞周边以及矿区西北部坡上等。主要分布于海拔为1483~1689m的山地沟谷地。草本层盖度为15%~45%, 草本层优势种为针茅, 狗尾草和铁杆蒿为伴生种。

4.3 不同功能区的物种多样性分析

物种多样性不仅可以反映植物群落结构和功能的复杂程度, 也可以反映植物群落及其环境的保护状况。由表2分析可知, 不同功能区的丰富度指数R和Shannon-wiener指数H′的变化趋势基本一致, 均匀度指数E1和E5也表现出与R和H′相似的变化趋势, 因此, 用这些指数来描述各功能区性质具有较好的一致性。Simpson指数λ与其他指数的变化趋势相反。如铁矿开采区的Simpson指数在所有功能区中最大, 这是因为该功能区没有乔木层, 在草本层, 优势种披针苔草为丛生, 盖度达30%, 具有较强的竞争能力, 占据显著优势, 从而导致了Simpson指数较高。矿界外评价区与矿区非开采区生态环境处于完全自然状态, 没有受到采矿干扰, 植物群落保存较好, 物种丰富度、多样性指数和均匀度指数均较高。矿区非开采区人为干扰较小, 草本层植物生长发育良好, 物种的丰富度、均匀度和物种多样性指数也较高。相邻矿区受人为因素干扰相对较轻, 乔木层覆盖度相对较大, 林内较为阴湿, 草本植物中种类虽较多, 但以披针苔草占据优势, 导致丰富度、物种多样性指数稍低于矿区非开采区。鉴于炸药库的特殊性和危险性, 必须人为采取防护工作, 如清除植被、工程硬化等, 对地表植被和土壤造成极大破坏, 导致炸药库物种种类贫乏, 多样性指数较低。受人类采矿活动严重干扰, 铁矿开采区地表草本遭到严重破坏, 草本植物种类稀少, 丰富度仅为3, 物种多样性指数H′仅为0.63, 物种丰富度、多样性指数和均匀度指数在所有功能区中最低。

根据H′的值可对南峪口铁矿不同功能区的物种多样性从大到小排序, 依次为:矿界外评价区>矿区非开采区>拟选废石场>相邻矿区>工业场地>炸药库>铁矿开采区。不同功能区的物种多样性主要反映了调查区各部分地区生境、干扰程度的差异性。

5 结论

(1) 依据群落外貌、种类组成特点和建群种的一致性, 结合野外调查的生态分析和群落物种配置, 将评价区的植被划分为8个群落类型, 反映了矿区不同功能区的植物群落主要类型。

(2) 根据物种多样性指数的计算结果, 不同功能区的植物物种多样性表现出明显差异, 按照物种多样性指数大小排序:矿界外评价区>矿区非开采区>拟选废石场>相邻矿区>工业场地>炸药库>铁矿开采区, 反映了铁矿开采活动对周边环境干扰程度的差异性。

摘要：在植被现状调查的基础上, 采用物种多样性指数法, 对南峪口铁矿生态影响评价的植物物种多样性进行了比较, 结果表明:该矿的植被可划分为8个群落类型, 反映了矿区不同功能区的植物群落主要类型。根据物种多样性指数的计算结果, 不同功能区的植物物种多样性表现出明显差异, 按照物种多样性指数大小排序:矿界外评价区>矿区非开采区>拟选废石场>相邻矿区>工业场地>炸药库>铁矿开采区, 反映了铁矿开采活动对周边环境干扰程度的差异性。

关键词：分类,物种多样性,铁矿

参考文献

[1]钱振华, 孙秀红, 尤红军, 等.铁矿开采业的生态保护对策——阜新市典型铁矿生态问题解析[J].环境保护科学, 2002, 28 (5) :41~43.

[2]翁雅彤.露天开采小型铁矿生态影响对策研究[J].科技信息, 2010 (1) :377~378.

[3]徐涛.植物群落对铁矿开采的生态响应——以大茨背铁矿为例[J].宁夏农林科技, 2012, 53 (4) :94~96.

[4]郭东罡, 上官铁梁, 白中科, 等.山西太岳山油松群落对采伐干扰的生态响应[J].生态学报, 2011, 31 (12) :3296~3307.