进化生物学
生态系统(ecosystem):在一定空间中由生物群落与环境之间不断进行物质循环和能量流动形成的统一体。即生物群落与环境组成的复合体。
组成部分:生物成分(生物成分:生产者+消费者+分解者)+非生物成分(环境) 有机联系:物质流和能量流
群落 community 亦称生物群落(biological community), 是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合,具有复杂的种间关系。
生物圈(biospher):地球上的全部生命和一切适合生命栖息的空间。
群落内同种个体之间的种内关系、异种个体间的种间关系以及它们与环境的关系错综复杂。
物种是生态系统中物质循环和能量流动的基本环节和功能单位。
一个物种的不同种群可能存在于不同生态系统或同一个生态系统的不同组成部分之中。 生态系统中物种之间有竞争,也存在协同进化和共存。
生态系统在时间尺度上的变化
小周期----生态系统在短时间尺度上的变化(如季节性的)
生态演替----生态系统在中等时间尺度上的变化)
生态系统的进化----生态系统在长时间尺度上的变化。
生态系统的进化是非周期性和不可逆的变化!
生态系统进化总趋势:复杂性和有序性增加即组织化水平提高。
生态系统进化的动力:环境的变迁(灾变)+新物种的出现(替代)。二者打破了原有生态系统(非周期性),且不再回复到原来状态(不可逆,特别是物种演替)。
地质史上主要的生态系统进化阶段:
原始生态系统:太古代~太古代中期(30~45亿年以前)
初级生态系统:太古代中期~元古代大冰期后(20~30亿年以前)
次级生态系统:氧化大气形成和多细胞真核生物
人工生态系统:人类出现以来(生产劳动和科学技术)
二、 生物多样性的三个层次
遗传多样性
广义:地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。遗传多样性也是生物的遗传基因的多样性。基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。
狭义:生物种内基因的变化,包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异。 遗传多样性表现在多个层次上,如分子、细胞、个体等。
在生物的长期演化过程中,遗传物质的改变(或突变)是产生遗传多样性的根本原因。 分子水平:核酸、蛋白质、多糖等生物大分子的多样性
细胞水平:染色体结构的多样性以及细胞结构与功能的多样性
个体水平:生理代谢差异、形态发育差异以及行为习性的差异
物种多样性
物种多样性:地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。
物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。
全世界大约有500-5000万种生物
评价指标:物种丰富度和分布均匀程度
生态系统的多样性
地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。
保护生态系统多样性就是维持系统中能量和物质流动的合理过程,保证物种的正常发育和生存,从而保持物种在自然条件下的生存能力和种内的遗传变异程度
生态系统多样性是物种多样性和遗传多样性的前提和基础
生物多样性:地球上的生物包括动物、植物、微生物在所有形式、层次和联合体中生命的多样化
三个层次的联系
景观多样性(landscape diversity),
近年来,有些学者还提出了景观多样性,作为生物多样性的第四个层次。
景观是一种大尺度的空间,是由一些相互作用的景观要素组成的具有高度空间异质性的区域。
景观要素是组成景观的基本单元,相当于一个生态系统。
景观多样性是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化程度。
三、 生物多样性的价值
1. 直接价值
(1)消耗性利用价值
不经市场交易,直接消耗掉的自然产品上的价值
如:农民上山砍柴、猎取野物、种植蔬菜、饲养家禽等
封建社会自给自足的小农经济大多利用这部分价值
2. 生产性利用价值
通过商业性收获供市场交换产品的价值
如木材、纤维、橡胶、建筑材料、鱼、动物皮、药物、果品、染料等
对国民经济具有重大作用,国家财政收入中体现出的生物多样性价值,就是这部分价值 从生物多样性的野生和驯化组分中,人类得到了:
3. 野生生物资源的其他生产性利用价值
①野生生物资源对现代农业的贡献
把野生生物的遗传抗性基因转入到驯化或栽培种,提高农业生产力水平
②野生传粉动物对作物的贡献
近万种野生蜜蜂,多种农作物、果树、牧草、蔬菜和经济作物的产量和质量提高 ③利用生物多样性防治病虫害
生物多样性丰富的地方,一般不易发生灾难性的病虫害
食物网:相互制约
4. 生物多样性在医疗卫生方面的价值
发展中国家80%的人靠传统药物治病,发达国家40%以上的药物来源于自然资源 中国有记载的药用植物达5000种
具抗癌潜力化学物质的海洋生物有500多种
栝楼的根的蛋白质不仅治疗绒毛膜皮癌,而且治疗艾滋病
部分蜗牛和美洲野牛是罕见的几种不患癌症的动物,研究抗癌机理,发现新的药源有潜在价值
5. 生物多样性在工业上的贡献
工业原材料:
如,木材、纤维、橡胶、造纸原料、天然淀粉、油脂等
能源材料:
如,原油、煤、天然气
2. 生物多样性的间接价值
不能直接转化为经济效益的价值,涉及生态系统的功能(为人类生存环境服务)
一般不会出现在国家或地区的财政收入中,但当进行计算时,其价值可能远高于直接价值
而且直接价值常常源于间接价值,因为收获的动植物物种必须有它们的生存环境,它们是生态系统的组成成分。没有消费和生产使用价值的物种可能在生态系统中起着重要作用,并供养那些有使用和消费价值的物种
生物多样性的间接价值包括:
(1)非消费性使用价值
自然界提供的生态学服务性价值,未被消耗掉,未在市场上进行交易和不计入国家财政收入中,准确评价这部分价值可能很难
从以下几个方面进行分析和理解:
①为生物多样性的消耗性利用价值和生产性利用价值提供支持系统
②涵养水源和防止水土流失
③生物多样性对生态系统中种间基因流动和协同进化的贡献
④生物多样性在调节气候和物质循环方面的贡献
⑤在美学、社会文化、科学、教育、精神及历史的价值也是相当大的,世界上自然观光性质的旅游业每年创造超过120亿美元的税收
(2)选择价值
潜在的未被人们认识的价值
生物多样性的最大价值可能还在于为人类提供适应当地和全球变化的机会
保护野生动植物资源,以尽可能多的基因,可以为农作物或家禽、家畜的育种提供更多的可供选择的机会。
例如:家猪与野猪杂交,培育形成了瘦肉型猪的新品种。
家鸡目前已有上百个不同的品种,均来自于原鸡。
红豆杉中提取抗癌药物。
现在自然界的许多野生动植物,也许短时间内人类无法进行利用,其价值是潜在的。也许我们的子孙后代能发现其价值,找到利用它们的途径。因此多保存一个物种,就会为我们的后代多留下一份保贵的财富。
(3)存在价值
有些物种,尽管其本身的直接价值很有限,但它的存在能为该地区人民带来某种荣誉感或心理上的满足。
例如:我国的大熊猫、金丝猴、褐马鸡等是我国的特产珍稀动物,全国人民都引以为荣。熊猫已成为中国的象征。
(4)科学价值
有些动植物物种在生物演化历史上处于十分重要的地位,对其开展研究有助于搞清生物演化的过程。
如一些孑遗物种(银杏)
在地方水平,消耗性利用价值至关重要
国家政府对生产性利用价值兴趣最大
国际社会大多则对存在价值和非消耗性利用价值感兴趣
富有国家或个人对选择价值会更加关注
据科学家估计
我国生物多样性每年的直接价值为1.8万亿元人民币,间接使用价值为37.3万亿元人民币,潜在使用价值为2200亿元人民币,年总价值约为40万亿元人民币
四、 生物多样性的现状
几千万种的生物:动物,植物,微生物
分类学家和系统学家,200年的努力,认识还是微乎其微
最多仅对地球的1/10的生物进行了命名,估计已描述的物种不足150万种
一些大型的生物还是近10-20年内才发现的,例如鲸类:80种,其中11种是20世纪才发现的,最近的一种是1991年才定名
中美和南墨西哥所发现新的植物定了三个新的科
数以万亿计的物种有待去探索、认识
2. 中国的物种多样性
我国是世界上生物多样性最丰富的国家之一
地域辽阔,地势起伏大,复杂多样的地形地貌构成多样的自然环境
气候复杂多变:寒温带,温带,暖温带,亚热带,热带
从东到西,降水量减少:湿润区,半湿润区,半干旱区,干旱区,各种各样的生境 我国许多地方在第四纪冰期受大陆冰川的影响较小,不同程度保留了白垩纪、第三纪的古老残遗部分,如松杉类植物,世界现存7个科中,我国有6个科,动物中大熊猫,白鳍豚,羚羊,扬子鳄,大鲵等都是古老孑遗的物种
我国还是农业文明古国,栽培植物,家养动物及其野生亲缘的种质资源异常丰富
我国约有3万多种植物(301科、3408属、31142种),仅次于世界植物最丰富的马来西亚和巴西,世界第三位
苔藓植物106科,占世界科数的70%
蕨类植物52科2600种,分别占世界80%和26%
木本植物8000种,乔木约2000种
全世界裸子植物共12科71属750种,我国11科34属240种
针叶树的总种数占世界同类植物的37.8%
被子植物占世界总科、属的54%和24%
我国已定名的昆虫3000多种
陆栖脊椎动物约2340种,占世界10%
鱼类2804种,占世界12%
藻类5000种,占世界16%
真菌8000种,占世界17%
细菌约500种,占世界0.2%
我国大部分地区未受第三纪和第四纪大陆冰川的影响,保存大量的特有物种
约476种陆栖脊椎动物为我国特有,占我国总数的19.42%,其中约2/3的两栖类为特有种
高等植物中超过50%为我国特有
我国是世界三大栽培植物起源中心之一,拥有大量栽培植物的野生近缘种,如:大豆,水稻,大麦,茶叶等,具有非常丰富的种质资源
我国特有的珍稀濒危野生动物和植物
大熊猫,金丝猴,朱鹮,华南虎,羚羊,藏羚羊,褐马鸡,绿尾虹雉,白鳍豚,扬子鳄 水杉,银杉,珙桐,台湾杉,银杏,百山祖冷杉,香果树等
3. 中国的遗传多样性
世界主要作物起源地之一,水稻和大豆的原产地,品种分别达5万个和2万个
经济树种1000种以上,药用植物1万多种,牧草4000多种,观赏花卉2200多种 家养动物品种和类群最丰富的国家
家畜、家禽:家畜的地方品种200多个,猪100个品种左右
2000年前,罗马帝国引进中国猪种育成罗马猪;
18世纪英国引进中国华南猪育成大约克夏猪,都有特殊的遗传基础
五、 生物多样性丧失
生物多样性=储存知识的图书馆
Wallace(1863)”物种的丧失就像在一个大的图书馆里放火,烧毁其中的一部分书籍,而这些包含了大量信息的书还没有人读过“
1. 物种灭绝速度大大加快
人类发展模式导致人口激增
土地开垦盲目扩大
工业化和城市化对生态环境的破坏
目前物种多样性丧失的速度比自然界本身的速度快了1000-10000倍,已经出现了生物多样性急剧降低的危机
联合国环境规划署,目前世界上每分钟有1种植物灭绝,每天有1种动物灭绝,远高于自然界的本底灭绝速率,且灭绝的速度越来越快
农作物传统品种的灭绝现象也十分严重
1949年中国种植的1万个小麦品种到20世纪70年代只剩下1000种
菲律宾1970年前种植水稻品种3500个,现在仅有5个占优势的品种
过去的100年间,美国的西红柿品种丧失81%,玉米品种丧失91%
澳大利亚和北美洲,体重超过44kg的大型动物74-86%因人类狩猎而灭绝
2000年来约有110种兽类和130种鸟类灭绝,其中近2/3近200年灭绝的
今后100年内,全球植被的30-70%将会灭绝
国际自然与自然资源联盟(IUCN),红皮书,世界物种大约10%受到威胁,
温带哺乳动物25-40%的生存受到威胁,鸟类的状况稍好一些,爬行动物的情况很糟; 热带哺乳动物11%,鸟类的11%,爬行动物的5%受到生存威胁。
温带海洋中的物种也同样受到人类威胁
2. 生态系统多样性受到威胁
人为活动破坏生态系统已成为世界性的环境问题
人类砍伐森林,开垦耕地和畜牧等经济活动,特别是近半个多世纪的工业化发展和城市建设,森林、草原、荒漠、湿地、海洋等生态系统受到不同程度破坏而改变和简化,面积大幅缩减和退化
受威胁最大的是热带雨林和湿地生态系统
3. 遗传资源严重流失
物种和生态系统多样性的降低或减少,必将导致遗传多样性的丧失
目前关于遗传多样性丧失的大量数据无法获得,人们了解的仅限于经济作物、饲养动物或珍稀濒危动植物
猕猴桃和奇异果:本是同根生,命运却迥异
“北京烤鸭”烤的不是北京鸭:是在英国被杂交后的北京鸭——“樱桃谷”鸭。
世界范围内,大约492个遗传上显著不同的乔木种群受到威胁,以热带雨林等生态系统的基因损失量最大
遗传多样性的丧失直接危及农业的发展
绿色革命导致一些单一的现代高产品种代替传统地方品种,当地种类大大减少以及丧失 印度尼西亚,1500个当地水稻品种在过去15年里消失了,74%的水稻品种来自同一母系 中国,水稻的原产地,种质资源丰富
由于品种单一化,遗传基础越来越窄
20世纪40年代水稻品种46000多个,现在只有1000多个,面积在7000公顷以上的只有322个(1991年),而且50%是杂交稻
遗传多样性丧失给国家造成重大损失
大豆原产中国,中国拥有世界已知野生大豆种质资源的90%
美国在中国大量收集大豆种质资源。1995-1998,农化公司孟山都从美国农业部的种质库中获得了来自中国的野生大豆遗传材料,发现一种能够检测大豆高产性状的“标记基因” 1998.10.1,向美国专利局提交了一项名为《高产大豆及其栽培和检测方法》的标记基因专利申请
2000.4.6,孟山都又向101个国家申请这种标记基因的专利,对中国大豆的生产和研究产生负面影响
随着大豆资源的流失,中国已从世界上大豆最大的出口国变为最大的进口国,产量在美国、巴西和阿根廷之后
很多优良大豆品种资源被外国拿走,经育种和生物技术加工,变为新品种,再高价引回国内
六、 生物多样性丧失的原因
主要原因:生境丧失、破碎和退化(包括污染)、以及人类对物质的过度开发,外来种的引入和疾病的加速传播等
自然因素+人为因素+社会因素
大多数受威胁的物种至少面临上述两个甚至更多问题,从而加快了灭绝步伐
1. 自然过程
现在的500万物种只不过是几十亿个物种的现代幸存者,绝大部分都灭绝了
生物经历过的5次自然大灭绝:奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪、白垩纪
自然灭绝是绝对的,生物只有灭绝才能进化,离开了进化,生物学是毫无意义的
自然条件下,某些物种由于遗传的特点,具有对环境适应的脆弱性,或分布区狭窄,导致遗传物质(基因)纯化,即基因多样性降低,而处于濒危状态,只要自然环境有压力,这些低遗传多样性的物种就会灭绝
高度纯化的物种易于濒危灭绝
大型脊椎动物,生活在较稳定的环境中,促使有机体特化,越是高度特化(如食性专一、生境狭窄等),越是不适应变化的环境,狭窄环境一旦破坏,就会濒危状态,如大熊猫、长臂猿等
目前鸟类每世纪的灭绝率为1%,每年为0.01%
科学家一直在研究灭绝的起因和规律,并提出了多种解释,比如:
陨星撞击、宇宙射线变强、火山喷发、气候变化、大气成分变化、海洋盐度变化、地磁变化等。
2. 人为因素
人类是今天物种灭绝的主要原因
人类对生物多样性的影响,主要表现在对生态环境的破坏和对物种的过度掠夺
地球进入第6次大灭绝时期
生态环境的破坏主要表现在8个方面
地球进入第6次大灭绝时期
人为的。“我们正在经历的生物灭绝比地球生命史上其它灭绝事件更为恶劣。”
(1)人口膨胀导致对资源的过度开发利用
人口增长,消费量急剧增长,开发强度增大,生物资源日渐枯竭
市场经济的发展,野生动植物的偷猎、滥挖走私严重,成为生物多样性受威胁、甚至灭绝的非常重要的原因之一
(2)生境的丧失
生物多样性的主要威胁
特别容易受到破坏威胁的生境:雨林,热带干性森林,湿地,温度草原,红树林以及珊瑚礁
生境丧失最主要的原因:人口的增加带来对生存空间和食物需求的增长
一万年前全世界500万人,现在60亿,许多地区变为农田和人工林、人工草场、城镇、村庄、工厂、道路等,原始生境不复存在
(3)生境片段化、破碎化
生境破碎:由于某种原因,一块大的、连续的生境不但面积减小,而且被分割成两个或更多部分的过程
道路、农田、城镇和其他大范围的人类活动
生境破碎对物种扩散、迁移以及觅食等常规行为产生障碍,导致幸存物种的快速丧失 片段中的环境条件也发生变化,导致有害生物增加
(4)物种的过度开发利用
人类的过度开发已威胁到大约1/3的濒危、易危和稀有脊椎动物物种
当一个物种的商业价值被开发后,其资源被过度开发常常不可避免
一些合法和非法的野生生物贸易造成了许多物种的衰落
(5)环境污染与退化
工业“三废”,农药,化肥
加速生境的破坏
环境污染使许多物种无法继续在原来的生物群落中生存下去,尽管那里的群落结构并没有受到显著干扰
(6)外来种的引入造成当地物种的灭绝,外来病害的入侵和传播
(7)农业、牧业和林业品种的单一化
(8)疾病的加速扩散传播
3. 社会因素
(1)现有的经济体系刺激了那些对生物资源的破坏者,只想从生物多样性中获得利益,而不需为生物多样性付出应有的代价和补偿
(2)保护生物多样性的效益,通常很少体现在代价-效益分析中,因为保护生物资源的社会效益是无形的,广泛分布的,并不能完全反映在市场价格上。相反,开发自然资源所获得的利益是容易测算的,因此,过低估计了保护的净效益,过高估计了开发的净效益
(3)政策不完善,管理不力
(4)国家财政预算时,未把生物资源的储备下降和资源消耗纳入预算,没有把资源的耗竭(即财富的支出)当成净支出
(5)人们对生物多样性的保护认识不足,或者对物种和生态系统的知识太贫乏
八、生物多样性的保护政策
1. 制定保护生物多样性的国际公约和国家政策
1992.6,巴西里约热内卢,联合国环境与发展大会,通过了《生物多样性公约》
关系万物生灵命运和可持续发展大计的国际性公约,世界各国保护生物多样性、可持续
利用生物资源和公平地分享遗传资源所创效益的承诺
1993.12.29,正式生效
从1995年起,每年的12.29’国际生物多样性日”
《濒危野生动植物种国际贸易公约》已经成功制止了许多濒危物种动物产品的非法进出口,并在解救大象等动物免受灭绝上作出重大贡献
我国是最先加入《生物多样性公约》的少数国家之一,参与起草、谈判的整个过程 1993年底,编制完成《中国生物多样性行动计划》,生物多样性现状及保护工作做了初步概括性的分析和评估,列出具体优先目标和行动
1997,完成《中国生物多样性国情研究报告》,表明我国全面认真履行《生物多样性公约》,实施生物多样性保护战略
各政府有关部门制定了《全国生态环境建设规划纲要》、 《中国21世纪议程-林业行动计划》、 《中国生物多样性保护林业行动计划》、 《全国林业生态建设规划》、 《中国大熊猫移地保护计划》、 《中国农业生物多样性保护行动计划》、 《中国海洋生物多样性保护行动计划》
2. 落实生物多样性保育的具体措施
(1)就地保护
主要具体措施之一
就是保护的主要措施:自然保护区和国家公园
针对有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布区、有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水体或者海域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域
(2)迁地保护
将濒危动植物迁移到人工环境中或易地实施保护
实施迁地保护的主要手段:动物园,植物园,水族馆,濒危物种保护中心
(3)建立种子库和基因资源库
濒危物种,一方面迁地保护或迁入人工生境,还可对其遗传资源,如植物的种子、动物的胚胎、真菌的菌株等,进行长期的保存
美国国家种子种质库,保存了8700种植物的40万份种子
我国国家作物种子库保存作物遗传资源30多万份
基因资源库为物种保存提供了新手段,如保存在液氮中的优质家畜的精液、卵子和胚胎,解冻后可用于人工受精、卵移植和胚胎移植
中科院细胞生物所和昆明动物所建立了细胞库,收集了170万种野生动物的细胞 挪威世界末日种子库
世界上最大的农作物种子库,被称为“植物界诺亚方舟” ,储存来自世界各地的种子,以免农作物因天灾人祸灭绝,为植物学家提供种子基因。
建在挪威斯瓦尔巴群岛一座山的山体内,深藏于极地永冻土中,距北极点大约1000公里。
冷藏库名为“斯瓦尔巴全球种子库”,
建议阅读
《“上帝”的陶杯———文化多样性与生物多样性》欧阳志远
第二节 生物入侵
一 概念
当一种生物体进入以往未曾分布过的地区,并能在当地爆发性繁殖,对当地的物种和生态系统造成危害
原来自然界为珍稀物种和生态系统的演变提供的天然屏障:海洋,山脉,河流和沙漠 全球变化导致其无效,外来入侵种远渡重洋到达新的生境和栖息地
不完全统计,中国的外来入侵种400种,世界自然保护联盟公布的世界最恶劣的100种外来入侵物种,约有一半入侵了中国
互花米草,水葫芦,紫茎泽兰,薇甘菊,湿地松粉蚧等对我国生物多样性和生态环境造成了严重的破坏和巨大的经济损失
每年,外来入侵物种给我国造成的直接和间接经济损失达到1198.76亿元
二 生物入侵的模式和过程
1 入侵模式
多种途径入侵,大多和人类活动有关
我国的108种外来杂草,有63种是作为有用之物被引进的,占58%;部分是交通工具,进口货物,旅游者无意带入的;只有少数是通过野生动物,风力,水流自然传入的 6类入侵模式
(1)自然入侵
(2)人类辅助的入侵
(3)屏障去除后的入侵
(4)人类运输引起的意外入侵
(5)从动植物园或养殖场逃逸出去的入侵
(6)有意引入
绝大部分是由人类活动直接或间接造成的,因而生物入侵完全可以看成是人类所造成的全球变化之一
2 入侵过程
引入种→ 偶见种群→建成种群 →入侵种群
(1)引入和逃逸期
外来物种被有意或无意引入到以前没有这个物种分布的区域。有些个体经人类释放或无意逃逸到自然环境中
(2)种群建立期
外来物种开始适应引入地的气候和环境,在当地野生环境下,依靠有性或无性繁殖形成自然种群
(3)停滞期
外来物种刚适应当地的气候和环境后,开始有一定的种群数量,但是通常并不会马上大面积扩散,二是表现为停滞状态
(4)扩散期
当外来物种形成了适应当地气候和环境的繁殖机制,具备了与本地物种竞争的强大能力,当地又缺乏控制该种种群数量的生态调节机制的时候,该物种就大肆传播蔓延,形成大爆发,并导致生态和经济危害
三 入侵种的一般表现
植物入侵种的特征:
(1)生物发育快,成熟早
(2)繁殖力强,营养繁殖体适应力强或果实和种子产量高。
如水葫芦,能以无性和有性两种方式繁殖后代,而在入侵早期,无性生殖是主要的;每逢春夏之际,依靠匍匐枝与母株分离的方式,每5天就能克隆出一个新植株,很快就能铺满整个水域,形成绵延数公里长的绿岛,淤塞河道,影响通航
(3)种子寿命长。
种子活力维持时间长,有的多达数年;种子一般具有休眠特性,可以周期性地萌发,避免同时萌发所带来的灭绝风险
(4)分布区广
如空心莲子菜具有水生和陆生两种生态型,入侵时可以由陆至水,顺水而下,再由水至陆
(5)繁殖体具有长距离扩散的机制
(6)能产生生物毒素以抑制其他植物的生长
如加拿大一枝黄花,根系能分泌抑制其他植物生长的化学物质,破坏土著种的生长,占领大片领地
(7)有的具有寄生习性
(8)种子的形态性状相似于作物,可以伴随作物传播
(9)抗逆性强
如空心莲子菜,不但不畏严寒酷暑,而且就算死亡了只要植株没有完全腐烂,待到时机成熟,依然会复活为害
(10)光合速率高,生长快,生物量大,具有竞争优势等
入侵动物主要表现
(1)入侵种引起对土著种的非直接过度捕食
(2)携带病原体协同入侵
(3)繁殖力强、发育快、竞争力强、迅速占领大部分资源
四 生物入侵的后果
外来种中入侵种的比例虽然很低,但一旦入侵成功,就给新栖息地的生态环境、生物多样性和社会经济造成巨大为害
(1)疾病传播
(2)经济损失
(3)生态退化
(4)物种灭绝
1 疾病传播
生物入侵直接危害人类健康
大多数传染性的疾病本身在其主要分布区域里都是人类传播的生物学入侵者。 引入种本身也可作为疾病的载体
海洋入侵同样引起健康危害
2 经济损失
生物入侵影响到作物、牧草和经济林,收成的减少和用于控制入侵的管理费导致每年巨大的经济损失
外来植物在美国引起的经济损失:每年366亿美元,其中外来杂草造成的266亿美元,加上控制杂草的费用,总额每年达296亿美元
我国:直接经济损失超过千亿元,仅2002年13种危害最严重的外来物种造成570亿美元的经济损失。
发展中国家:由于用作额外费用的余地较少,生物入侵造成的危害尤为严重 3 生态退化
自然界,稳定的生态平衡系统
生物入侵可在个体、种群、群落、生态系统等各个水平上产生影响,造成物种濒危、灭绝,生物多样性丧失,并严重影响原有生态系统的结构和功能
外来入侵种影响生态系统的机理及其带来的生态学影响包括7个方面
(1)竞争、占据本地物种生态位
广东:薇甘菊大片覆盖香蕉,荔枝,龙岩,野生橘及一些灌木和乔木,无法光合作用而死亡
华东:加拿大一枝黄花形成单一优势群落
滇池草海:20世纪60年代曾有16种高等植物,由于水葫芦疯长,大多数失去生存空间死亡,如海菜花,到90年代只剩下3种高等植物
闽东:大米草,占据约12万亩滩涂,导致近岸海洋生态环境的破坏,红树林没有了,滩涂鱼虾贝等经济生物没有了,原来200多种生物现仅存20多种
(2)与当地种竞争食物或直接杀死当地物种,影响本地物种生存
外来鱼类与土著鱼竞争食物并吞食土著鱼卵使土著鱼种类和数量减少
洱海:原有17种土著鱼,引入13种外来鱼,目前已有5种土著鱼,如特有的鲤鱼和裂腹鱼,处于濒危状态
泸沽湖:麦穗鱼等外来鱼 种导致裂腹鱼的绝迹
外来害虫取食危害本地植物,造成植物种类和数量下降,同时与本地植食性昆虫竞争食物与生存空间,致使本地昆虫多样性降低,由此带来捕食性动物和寄生性动物种类和数量的变化,从而改变生态系统的结构和功能
(3)分泌化学物质,抑制其他物种生长
豚草:释放酚酸类、聚乙炔、倍半萜内酯及甾醇等化感物质,对禾本科、菊科等一年生植物有明显的抑制、排斥作用
薇甘菊、加拿大一枝黄花
(4)通过形成大面积单优群落,降低物种多样性,使依赖于当地物种多样性生存的其他物种没有适宜的栖息环境
水葫芦:河道、湖泊、池塘中的覆盖率达100%,降低水中的溶解氧,致使水生动物死亡 豚草:沈阳等8城市的荒山、河滩、铁路、公路两旁等多种栖境,优势度为0.85-1.0,群落多样性0-0.62
薇甘菊:排挤本地植物,广东内伶仃岛上的猕猴缺少适宜的食料,目前只能借助于人工饲喂
飞机草:西双版纳自然保护区的蔓延使穿野蓼等本地植物处于灭绝的边缘,依赖于穿叶蓼生存的植食性昆虫同样处于灭绝的边缘
(5)大量利用本地土壤水分,不利于水土保持
桉树:引自澳大利亚,在海南岛和雷州半岛的林场种植,大量吸收水分,对水土保持十分不利,造成土壤干燥,成为“绿色沙漠”
同一块土地上连续种植,土壤肥力越来越低,甚至形成荒芜之地
(6)破坏景观的自然性和完整性
美洲仙人掌属:明朝末期引入,本属的四个种分布在华南沿海地区和西南干热河谷地段形成优势群落,那里原有的天然植被景观已很难见到
入侵藤本植物:完全破坏发育良好,层次丰富的森林
禾草或灌木入侵种:占据空间后,其他的乔木无法生长
许多外来入侵种使植被破坏,变成层次单一的低矮植被类型
(7)影响遗传多样性
随着生境片段化,残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透,使本地物种群进一步破碎化,造成一些植被的近亲繁殖和遗传漂变
有些入侵种可与同属近缘种,甚至不同属的种(如加拿大一枝黄花和假紫菀)杂交 入侵种与本地种的基因交流可能 导致后者的遗传侵蚀
人类干扰与生物入侵对环境的破坏
与人类对环境的破坏不同,外来入侵种对环境的破坏及对生态系统的威胁是长期的、持久的
当人类停止对某一环境的污染后,该环境都会逐渐自净而恢复
而当一种外来物种停止传入一个生态系统后,已传入的该物种个体并不会消失,而大多会利用其逃脱了原有的天敌控制的优势在新的环境中大肆繁殖和扩散,对其控制或清除往往十分困难
而由于外来物种的排斥、竞争导致灭绝的本地特有种则是不可恢复的
4 生物入侵与物种灭绝
中国的一种乌鱼到了美国变成“地狱鱼”:生性凶猛,大量捕食美国河流中的鱼类,繁殖力强,挤占本地肉丝鱼类的食物资源。最严重的马里兰州,原本繁盛的鲑鱼绝迹 生物入侵对种群消亡起着至关重要的作用。
自1980年以来,美国大陆已知的40种灭绝鱼种,有27种曾受到引入鱼种的影响
大多数已知由于引入种造成的灭绝发生在岛屿或水生生态系统,陆地生态系统入侵导致灭绝的潜力也很大
五 中国生物入侵现状
幅员辽阔,从北到南5500km,东到西5200km,跨月50个纬度,5个气候带(寒温带,温带,暖温带,亚热带和热带),生态系统复杂多样
使中国容易遭受入侵物种 的侵害
农业大国,960万平方公里的土地要养活13亿人口,决定了在农业、林业、牧业和渔业等领域会大量引进新的物种
相当一部分已经自然驯化,成为当地动植物区系的一部分(如桉树与合欢树已是广东省最常见的森林物种),但也有一部分会成为入侵种
20世纪80年代以来,经济高速发展,贸易和交通系统的发展和入境人员的增加,促进了外来物种的引入多因素的相互作用加速了外来物种在中国的扩散
给我国的生态环境、生物多样性和社会经济造成巨大危害,仅对农林业造成的直接经济损失高达每年574亿元
从森林到水域,从湿地到草地,到城市居民区都可见到这些生物入侵者。
我国所有的省、自治区和直辖市都已发现入侵物种,尤其是低海拔地区及热带岛屿最为严重
迄今入侵我国的外来物种400多种,有记载的常见的外来植物共有76属,108种,其中恶性杂草1种,区域性恶性杂草14种,常见杂草8种
首批入侵我国的16种具有严重危害的外来物种:紫茎泽兰、薇甘菊、空心莲子菜、豚草、毒麦、互花米草、凤眼莲、假高粱、蔗扁蛾、湿地松粉蚧、美国白鹅、非洲大蜗牛、福寿螺和牛蛙
六 在中国造成危害的生物入侵种
哺乳类:海狸鼠、麝鼠、褐家鼠等
鸟类:小葵花凤头鹦鹉、虹彩吸蜜鹦鹉、加拿大雁等
鱼类:鰕虎鱼、麦穗鱼等小型鱼类,食蚊鱼,胎鳉等
甲壳类:克氏螯虾等
软体动物:福寿螺、褐云玛瑙螺等
有害昆虫:白蚁、松突圆蚧、美国白蛾、蔗扁蛾、湿地松粉蚧、美洲斑潜蝇、水稻象、美洲大蠊、德国小蠊、红火蚁等
线虫:松材线虫等
真菌:甘薯长喙壳菌等
植物:土荆芥、喜旱莲子草、刺花莲子草、苋属植物、仙人掌、马缨丹、刺茄、车前属、异檐花属、藿香蓟、豚草、白酒草属、一年蓬、紫茎泽兰、加拿大一枝黄花、大米草、毒麦、凤眼莲、薇甘菊、飞机草等
南方最常见的三种入侵物种---凤眼莲
目前世界上危害最严重的多年生恶性水生杂草之一
原产南美,1901年作物花卉引入我国,20世纪50-60年代作为猪饲料推广种植,发展为水质净化种类,后逸为野生
现广泛分布于华南、华中、华北和东北地区,尤以南方诸省危害严重
90年代中期,在我国南方的一些河道和湖泊,覆盖面积100%
滇池:1994年覆盖面积10km2
给当地的渔业和旅游业带来了极大经济损失,大面积的凤眼莲群落还排挤了大量的本地水生植物,给分布区的生物多样性构成了极大威胁
南方最常见的三种入侵物种---薇甘菊
1919年出现在香港,蔓延至华南其他地区,现已在珠江三角洲广泛扩散,危害极大 东南亚:严重危害树木作为,号称植物杀手
可无性和有性生殖,茎节以至节间都能生根,每个节的叶腋都可长出1对新枝,侧分枝和主枝一样,生命力强,可扩展成新根和叶系统,形成新植株,生长极其迅速。 种子细小,千粒重0.0892g,借风力远距离传播。
开花数量很大,0.25m2面积内,头状花序20535-50297个,合小花82140-201188朵,花的生物量占地上总生物量的38.4%-42.8%
生长迅速,遇到灌木或小乔木则缠绕而上,数年后,老茎和当年叶片形成厚覆盖层,阻止覆盖层下的其他植物的生长,最终导致其攀附植物的死亡
能通过竞争和他感作用抑制作物或自然植被的生长
南方最常见的三种入侵物种---红火蚁(食人蚁)
原产南美洲巴拉纳河流域的巴西、巴拉圭、阿根廷等
1930年后传入美国、波多黎各、新西兰、澳大利亚
2004年传入中国台湾和广东省部分地区
取食农作物种子、幼芽、根系、嫩茎和果实,主要分布在农田、果园、荒坡等地方,对农业生产造成危害
捕食昆虫及蚯蚓等土栖生物,破坏生态平衡
筑巢破坏供电,电信、农田设施和堤坝等
受到干扰时会发起群体攻击,攻击性很强,叮蜇人、畜
第三节 自然保护区
建立自然保护区是保护生态环境、生物多样性和自然资源最重要、最经济、最有效的措施
1872年,世界上第一个自然保护区:美国黄石国家公园
自然保护区提供生态系统的天然“本底”、保护生物多样性、改善环境以及开展科学研究和旅游活动等多种功能,受到越来越多重视和关注
我国自然保护区
我国自然保护区1956年开始规划和建设,同年建立了第一个自然保护区:广东鼎湖山自然保护区
2007年底,各级各类自然保护区2531处,面积151.88万平方公里,占陆地面积15.2% 国家级自然保护区303处,面积93.656km2,
初步形成了类型比较齐全、布局比较合理、功能比较健全的全国自然保护区网络
国际上影响日益扩大,全国28处自然保护区加入“世界人与生物圈保护区网络”,33处自然保护区被列入’国际重要湿地名录”,10多出自然保护区被列为世界自然遗产地
约占全国85%的陆地自然生态系统类型、40%的天然湿地、20%的天然林、绝大多数自然遗迹、85%的野生动植物种群、65%的高等植物群落,特别是国家重点保护的珍稀濒危野生动植物物种,都在保护区内得到了有效保护
一 自然保护区概况
狭义的自然保护区:对有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布区、有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水体或者海域,依法划出一定面积予以保护和管理的区域
广义的自然保护区:国家用法律形式确定的长期保护和恢复自然综合体和自然资源整体而划定的一定的空间范围,包括地域或水域,在其所属范围内,严禁任何直接利用自然资源的一切经营性生产活动
自然保护区类型划分表
二 自然保护区的结构
1 自然保护区的功能分区
根据群落和生态系统类型以及保护的对象和需要而合理规划或分区,分为核心区、缓冲区和实验区
核心区:自然保护区内保护完好的天然状态的生态系统以及珍稀、濒危动植物的集中分布地,重点是保护完整的、有代表性的生态系统及其生态过程,核心区的面积应大到足以构成有效的保护单元
缓冲区:自然性景观向人为影响下的自然景观过渡的区域,主要目的是保护核心区,以缓冲外来干扰对核心区的影响
实验区:包括部分原生或次生生态系统,也可以包括传统土地利用方式而形成的与周围环境和谐的自然景观。主要是探索资源保护与可持续利用有效结合的途径,在有效保护的前提下,对资源进行适度利用
2 自然保护区功能分区原则
(1)保护第一的原则
三区功能不同:核心区重点在保护,缓冲区提供研究基地,实验区为地区发展作示范作用。
保护目标统一:必须有利于保护对象的持续生存
(2)核心区与缓冲区的生态完整性原则
野生生物的栖息地斑块中,有时会出现已退化的不适合野生生物生存的零星碎片,形成栖息地空洞现象。将这些碎片与好的栖息地背景一并设计成一个完整的核心区,会使这些退化的栖息地碎片得以逐步恢复
(3)实验区的可持续性原则
实验区具有保护和发展的双重任务,其可持续性影响到保护区的可持续发展。
要同时实现保护、科研与资源利用等多重目标,实验区不应固定比例,其位置和面积应在确保保护目标的前提下,根据自然资源利用的可能性及限制条件决定
三 自然保护区的评价标准
1 典型性
自然保护区,特别是作为活的博物馆类型的,需要选择在具有代表性的生物群里类型中 2 稀有性
保护自然保护区的一个最重要的目的是保护稀有的或地方特有的群落或是某种独特的生
境,特别是所谓的植物避难所,那里汇集了一群稀有的种
3 脆弱性
反映了生境、群落和种对环境改变的敏感度。脆弱的生态系统有更高的保护价值 4 多样性
种群的数量和群落的类型是自然保护区的一个重要属性
5 面积的大小
自然保护区必须有维持保护对象的所需的最小面积,自然保护区的最小或最适面积 6 自然性
自然性表示植被或立地未受人类影响的程度。这种自然性对建立科学研究目的的自然保护区或是核心区具有特别重要的意义
7 感染力
不同种类的物种和生物类型是不可替代的,从这个意义上来说,各个物种、生物群落和自然景观都是等价的。但是由于人类的感觉和偏见,不同的有机体具有不同的感染力 8 潜在保护价值
有些地域一度曾有很好的品质,但由于各种原因遭到了干扰和破坏,在这种情况下如能进行适当的人工管理或通过天然的改变,生态系统过去的品质可以得到恢复,有可能发展成为比现在价值更大的自然保护区
9 科研潜力
包括一个地区的科研历史、科研的基础和进行科研的潜在价值
四 自然保护区的经营和管理
1 指导思想
以保护为主,积极保护、科学经营和合理利用相结合,充分发挥保护、科研、教育和旅游4个方面的功能
2 管理组织机构设置
根据保护等级和管辖面积,在精简、统一效能的原则下,结合各省市主管部门的有关规定,进行确定
一般设管理局(处),下设保护站,实行两级管理,独立核算
管理局是国家事业单位,根据保护任务、职能范围和管理项目等下设保护、科研、行政等职能机构
必须建立公安机构。管理局一般设派出所,保护站设森林公安人员,进行护林防火、治安管理工作
3 自然保护区的经营管理工作
(1)保护工作
首要任务,明确保护重点对象和保护措施
建立保护站、瞭望台、配备各种车辆以及望远镜、无线电通迅器材等。
还要向群众做宣传工作,执行各种保护条例,并制定相应的管理制度
(2)科研工作:常规性和专题性两类
①本底研究
通过多学科配合的综合考察,摸清自然地理条件、生物资源以及珍稀濒危动植物资源和环境质量
②基础理论研究
对有代表性的各种类型的生态系统及其物种资源库进行长期的定位研究,综合研究其生态系统结构、功能和演化基本规律
③教学工作
尽量为实习学校提供方便,并依靠他们的力量完成有关的科研工作。同时,可向国内外有关学校和单位提供所特有的生物和矿物标本、图片、录像和有关资料
④生产工作
保护区是一个拥有土地和资源的管理单位,应在不影响保护任务的前提下,生产土特产及种源、苗木等
⑤旅游工作
保护区,特别是国家公园,是很好的游览场所,可进行环境教育、培养人们热爱自然,保护资源的信念和合理利用自然的知识
第四节 生态旅游
一 概念
由国际自然保护联盟于1983年首次提出
作为一种发展理念:指在旅游活动过程全过程及旅游经营管理的各环节,均以生态保护为首要原则,突出环境责任、社会责任和文化责任,强调天人合一,追求可持续发展
作为一种旅游产品:指采用生态友好的方式,为消费者提供高质量生态体验的服务和要素组合
作为一种旅游活动:指导具有生态价值的地区,采用生态友好的方式,体验生态之美的行为
1992,国际资源组织,
“生态旅游是以欣赏自然美学为初衷,同时表现出对环境的关注”。“绿色旅游”、“自然旅游”
1993,国际生态旅游协会,“生态旅游是指具有保护自然环境和维系当地人民生活双重责任的旅游活动”
生态旅游的内涵
一是旅游对象是原生、和谐的生态系统
二是旅游对象应该受到保护
三是社区的参与
二 生态旅游的特点
Wight关于生态旅游的8大特征:
(1)不应损坏资源
(2)应提供参与性和有启迪的体验
(3)应涉及对相关人员的教育
(4)应综合各方面对资源价值的认识
(5)应建立资源意识
(6)应促进各方面对生态旅游的理解和支持
(7)应促进各方面的到的责任感和行为
(8)应提供对资源、当地社区和行业的长期益处
Butler关于生态旅游的9大特征
(1)促进积极的环境道德观
(2)不能使资源退化
(3)关注资源的内在价值
(4)围绕环境问题调整策略
(5)旅游活动应对野生生物与环境有益
(6)提供生态旅游者第一手的面对自然环境 与原始文化的旅游经历
(7)让社区参与
(8)旅游的教育与理解力决定其满意程度
(9)要求领导者和参与者有较高的素质
卢云亭提出的4个特点
(1)范域上的自然性
(2)层次上的高品味性
(3)利用上的可持续性
(4)内容上的专业性
三 生态旅游的发展概况
为协调旅游开发获取最大经济利益与保护环境,维持生态环境的矛盾,生态旅游应运而生
高速成长阶段,发展迅速,年均增长率20-25%,远高于世界旅游业的平均增长速度 1999,国家旅游局,当然的旅游主题年确定为“生态环境旅游年”
我国生态旅游长足发展(1)我国拥有丰富的生态旅游资源;(2)形成了一批生态旅游产品;(3)旅游生态保护管理工作力度不断加大,为规范生态旅游市场提供了保障 优秀旅游城市的建设中,明确要求环保
2005.6,《关于进一步加强旅游生态环境保护工作的通知》
2006.8,生态旅游现场会
2008.9,《全国生态旅游发展纲要(征求意见稿)》
我国生态旅游的发展存在一系列问题
一是规划滞后,规划理念、专业化水平和规划深度不足
二是对生态旅游的内涵、特点和规律把握不到位,开发指导不够,技术标准欠缺,市场定位不明确,同质性开发比较普遍
三是生态旅游的经营、管理和服务比较粗放
四是由于引导不够,盲目开发,一些开展生态旅游的地方,环境恶化的现象依然存在 五是一些旅游者生态保护意识不高,对如何亲近自然、回归自然、与自然和谐相处认识不清,形成了对生态系统的不当需求
四 生态旅游系统
1 生态旅游环境
以生态旅游活动为中心的环境,是指生态旅游活动得以生存、进行和发展的一切外部条件的总和
生态旅游环境的内涵
(1)生态旅游环境是在符合生态学和环境学的基本原理、方法和手段下运行的旅游环境,以维护和建立良好的景观生态、旅游生态为目的,从而促进景观生态学和旅游生态学的发展
(2)生态旅游环境是以系统良性运行为目的、统筹规划和运行,使旅游环境与旅游发展相适应、相协调,使其自然资源和自然环境能永续利用,使人文环境能延续和得到保护,创造一种文明的、对后代负责的旅游环境。
(3)生态旅游环境是以某一旅游地域的旅游容量为限度而建立的旅游环境,在此旅游容量的可承受范围内,就可使生态旅游活动不破坏当地的生态系统,从而达到旅游发展、经济发展、资源保护利用、环境改良协调发展的目的。
(4)生态旅游环境不仅包括自然生态旅游环境和人文生态环境,而且还特别重视“天人合一”的旅游环境。
(5)生态旅游环境是运用生态美学原理与方法建立起来的旅游环境。
(6)生态旅游环境是包含旅游者心理感知的旅游环境。
2 生态旅游区
(1)游览线路要避开生态脆弱区和核心保护区,不影响原居民的生活方式
(2)研究旅游区的适宜游客量,控制和阻止过度利用旅游资源;
(3) 限制对自然有负面影响的活动,推荐对自然影响最小的活动;
(4) 建立利益反馈机制,使旅游获得的利润用于旅游区的资源保护;
(5)建立环境教育设施,例如游客中心、知识讲解标牌;
(6)用通俗、科学的语言解释自然现象,减少迷信和传奇色彩。
(7)提供有关自然和地方文化的信息和生态教育材料;
(8)收集科学数据,为生态系统管理和环境教育提供依据;
(9)开展教育培训,提高从业人员的生态保护素质,正确影响和带动旅游者。
(10)为生态旅游组织者或导游提供学习和培训的机会;
(11)配合非政府组织和志愿团体开展生态教育活动;
(12)把生态旅游作为旅游区管理计划的重要组成部分;
(13)监测旅游的影响,并通报给有关主管部门,监督协调在旅游区内及周边地区的旅游经营活动。
3 生态旅游者
生态旅游活动的主体,是生态旅游业的核心
广义的生态旅游者:到生态旅游区的所有游客----只是对旅游者行为现象的部分概况 狭义的生态旅游者:来到生态旅游区的对环保和经济发展负有一定责任的那部分游客---反映了生态旅游的内涵,也涉及了生态旅游者的本质特征
生态旅游者应该做到:
在到一个地方旅游之前,主动了解当地的自然和文化特点;
尊重地方文化,不把自身的生活习惯强加给目的地;
不干扰野生动物,不喂养野生动物,不吃野生动物;
不收集受保护和濒危的动植物及其样品;
不购买受保护和濒危的动植物及其制品;
合理拒绝破坏生态环境的旅游商品及服务;
将所有废弃物带出旅游区,不污染水和土壤;
对发现的破坏生态的旅游活动行为,予以规劝和制止;
对发现的破坏生态的旅游开发和建设行为,及时向有关部门举报;
在做好生态旅游消费者的同时,成为生态旅游的宣传者和维护者。
生态旅游者和生态旅游环境之间相辅相成、互相促进
生态旅游环境作为生态旅游系统得以存在和发展的载体,为生态旅游者提供了天然优美风光,满足了生态旅游者回归自然,休闲娱乐的愿望
生态旅游者作为生态旅游系统的主体,在寻求和享受良好的旅游环境的同时,增加了人类对赖以生存的环境的了解,认识,而且,生态旅游者又是具有一定文化和生态素养的人群,因而生态旅游者的的大多数都是生态旅游环境的保护者
4 生态旅游环境承载力
在某一旅游地环境的现存状态和结构组合不发生对当代人(包括旅游者和当地居民)及未来人有害变化(如环境美学价值的减损、生态系统的破坏、环境污染等)的前提下,在一定时期内旅游地所能承受的旅游者人数
综合概念,取决于各承载分量值的大小
各承载分量值
(1)环境生态承纳量
自然环境所承纳的旅游活动所带来的两个方面的消极影响:环境污染和生态破坏
(2)心理承载量
包括旅游地居民的心理承载量(他们从心理上所能接受的旅游者数量)和旅游者心理承载量(游客所能忍受的拥挤程度)
(3)资源空间承载量
由于旅游者对旅游资源的欣赏具有时间、空间占有的要求而形成的某一时段内的游客承载数量
(4)经济承载量
满足游客的衣、食、住、行等基本生活条件,包括主副食供应、旅店床位、水、电、通讯、交通车等方面的供给水平所能承载的旅游者人数
5 生态旅游设施的生态化
旅游设施包括基础设施、服务设施、配套设施等,应努力按照生态化原则建设。
(1)旅游区的道路应采用绿色生态廊道。生态敏感区应采用保留生物通道的栈道,以免切割阻断生态系统。建设生态型停车场,保证草木生长。旅游区的交通工具应采用电瓶车、电瓶船等。
(2)接待设施应按绿色饭店、生态型饭店设计。
(3)生态型厕所可将排泄物利用微生物分解为有机肥料。
(4)对污水进行生态化处理,中水回用,垃圾分检,形成循环的利用。
(5)对景观水体采用微生物、水生植物、岸生植物、鱼类等构成生态水体达到自我净化。
(6)建立雨水收集系统,采用喷灌、滴灌、管渗等先进灌溉技术解决绿化用水。
(7)利用太阳能、沼气、风力、生物能、浅层地能等可再生资源,减少污染和能耗。
(8)旅游设施的生态化可以充分利用现有的成熟技术,以降低资金成本,得到更好的效益。
五 生态旅游对环境的影响
1 生态旅游对环境的影响
一方面促进了对珍稀濒危动植物、水体、大气环境的爱护,增加了区域收入和就业机会,稳定了社会秩序,提高了生态旅游区人们的素质,促进了生态旅游区民族文化的发展 另一方面对环境产生一些不利影响:
对自然生态方面:生态旅游开发改变了植物的覆盖率和种群结构,造成水体污染,破坏动物的生境和繁殖迁徙规律
对旅游区社会环境方面:导致旅游区物价和地价上涨,当地居民生活方式和价值观念改变,以及过分依赖生态旅游业可能导致区域经济发展的不稳定
对旅游区的社会文化方面:使当地民族文化被同化、庸俗化和不正当的商业化
生态旅游也带来了一定的噪声污染
2 生态旅游环境问题
按其影响程度,三类:
生态旅游环境破坏:破坏动植物的繁殖习性,改变植被覆盖或性质,导致地表水土流失、地下水枯竭,以及导致社会经济结构单一,传统文化消失等
生态旅游环境退化:土壤板结、污染影响动植物生长,大气、水体污染导致疾病传染,生态环境容量超载导致旅游体验下降
生态旅游环境不协调:建筑设施、三废排放与生态旅游环境不协调,旅游区的商业化内容和人造景观与自然环境不协调,旅游者行为与生态旅游环境不协调等
案例一:生态旅游案例
一 旅游破坏生态资源的案例
生态旅游区出现了盲目建设的“城市化倾向”:核心地段,如崭新的旅馆与庙宇时隐时现,
水泥路、混凝土路比比皆是等
太白山:著名的第四纪冰川遗迹
塑料袋、饮料瓶等废弃物随处可见,游客随意越过护栏,践踏植被和雪景
太白山顶峰的生态日容量最大187人,旺季高达千人,严重超负荷的生态承受力
二 生态旅游成功案例
1 功能分区开发---加拿大班夫公园案例
绝对保护区:4%,严谨旅游活动,游客不准进入;
杜绝人类干扰的荒野区:93%,有控制地进行一些野外考察和远足行动,只建设一些人行道和简易宿营地
自然风景观光区:1%,观光,只修建简易的旅馆和其他设施,只允许行人和非机动车进入
娱乐区:1%,开展溜冰、游泳等户外娱乐活动,可修公路,允许机动车进入,旅游设施齐全
旅游城镇区:是班夫市区和路易斯湖游览中心,不足1%,旅游业务管理中心
2 分流游客----西班牙乡村旅游案例
三S(阳光、海滩、海水)海滨旅游
开辟有吸引力的乡村旅游,达到分散游客,保护海滩和环境的目的
3 提高价格限制游客数量---不丹自然和文化资源保护区案例
喜马拉雅山东部,奇特的山地风光和浓郁的佛教传统文化
(1)游客不允许进入不丹王国,只允许事先预定的全包价旅游团队
(2)规定每一位游客的一天最低消费为200美元
案例二 濒危的大熊猫与四川卧龙自然保护区
一 大熊猫濒危的原因
内在原因:食性专一,能量利用率低,繁殖能力和育幼行为的高度特化
外在原因:栖息地环境受到破坏,形成互不联系的孤岛状分布,导致种群分割,近亲繁殖,物种退化,加上主食竹子的周期性开花死亡,人为捕捉猎杀,天敌危害,疾病困扰
二、四川卧龙自然保护区简介
卧龙自然保护区位于四川省汶川县西南部。保护区始建于1963年,面积20万公顷, 东经102°52‘─103°25’,北纬30°45‘─31°25’ 。是中国最早建立的综合性国家级保护区之一。是一个以自然生态系统和大熊猫、珙桐等珍稀动植物为主要保护对象的国家级重点自然保护区 1980年加入联合国教科文组织“人与生物圈”保护区网,并与世界野生生物基金会合作建立中国保护大熊猫研究中心。大熊猫野外生态站。
北、西、南三面环山,半封闭气候,夏季温凉湿润,冬季并不寒冷,年温、日温变化较小,年均温8.4℃,年均降水量861mm。山高水长,河溪纵横,水资源丰富稳定,无污染。原始森林、次生灌木林、箭竹林郁郁葱葱
保护区内植物4000多种,有四川红杉、金钱槭等珍贵植物;兽类50多种,鸟类300多种,属国家保护的珍贵动物29种
三 四川卧龙自然保护区研究案例
1965、1974、1997,遥感数据
森林覆盖率、变化速率、大熊猫生境的变化
保护区建立后,高质量的生境消失或者下降速度要比建立之前快的多,而且高质量的生境破碎化也变得严重的多。
创建后内部生境损失和破碎化超出预期水平,并且比保护区外要快得多
案例三 防范外来物种入侵,保护洱海生物多样性
洱海是云南大理的国家级自然保护区,国家级风景名胜区的核心
有物种556种,新石器遗址30多处,蕴含灿烂的文化,誉为大理人民的母亲湖 生物多样性保护和外来物种侵害的形势非常严峻
入侵洱海的外来种主要19种,有严重危害的:水葫芦,乌鳢,紫灵鰕虎鱼,银鱼等近十种
外来物种的入侵和其他的人为因素,致使洱海许多原有物种如弓鱼、油鱼、鳔鱼、洱海鲤、大理鲤、大眼鲤、无齿蚌等已经灭绝或濒临灭绝,
越冬水禽数量减少至20世纪80年代高峰期的1/20
藻类的优势种由原来的绿藻、硅藻门转变为蓝藻门
原有的生态系统被破坏,原有的生态平衡被打破,水体富营养化的问题严峻且治理难度大
保护洱海生物多样性必须注意解决好以下问题
① 生态环境的治理保护必须以恢复生物多样性为根本,即以恢复洱海原有物种或以恢复原有生态系的动态平衡为重点,通过科学研究和实施一些技术措施,不断地修复洱海的原有生态链,最终实现恢复洱海原有的生物多样性,建立稳定的生态平衡系,确保水质稳定保持在III类,力争达到II类的治理目标
② 保持洱海高水位运行,为恢复土著鱼类、越冬水禽和湿生植物等原有物种提供有利条件
③ 建立洱海原有物种种子基因库,通过开展科学研究,实施人工手段,培育洱海原有物种,投放洱海,逐步推进和实现洱海生物多样性保护
④ 建立法律规章,规范洱海放生活动,禁止外来物种入侵对洱海原有物种的侵袭和破坏,保护原有物种的安全
⑤ 加快面源污染治理,确保入湖河流水质达到III类。这是洱海湖体水质实现根本性好转的决定因素,是洱海一切生物存在的物质基础,是实现生物多样性保护的根本所在。