劉洋 李亞光 吳冬寧等
摘要基于對固安縣生物多樣性的調研,分析了固安縣生物多樣性的保護現狀、主要特征及存在的不足,探討了固安縣生物多樣性保護的基本對策,提出固安縣生物多樣性保護工作應在生態型園林城市理念指導下兼顧區域發展與物種保護,以“生態島”建設為核心探索平原區生物多樣性保護的基本措施體系。
關鍵詞平原;城鄉區;生物多樣性保護
中圖分類號S18文獻標識碼A文章編號0517-6611(2015)28-222-04
Introduction to the Biodiversity Conservation Present Situation and Measures of the Plain Urban and Rural Area
LIU Yang, LI Yaguang, WU Dongning et al
(Academy of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing 100083)
AbstractBased on the biodiversity research of Guan County, the conservation status, main characteristics, and shortcomings of biodiversity of Guan County were analyzed, and the basic biodiversity conservation countermeasures were discussed. Meanwhile, the authors put forward that the biodiversity conservation of Guan County should be under the guidance of ecologic garden city both regional development and conservation, and explored the basic measures system of biodiversity conservation of plain with ecological island construction as the core.
Key wordsPlain; Urban and rural area; Biodiversity conservation
生物多樣性(biodiversity 或biological diversity)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[1],主要分為遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性3個層次[2]。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[3]。近年來,隨著人口迅速增長和經濟活動加劇,作為人類賴以生存的生物多樣性受到嚴重威脅,如何保護和合理利用生物多樣性是世界各國所面臨的挑戰[4]。平原區地廣人稠,人地關系緊張,野生動物生存環境破壞,野生動植物種類銳減,生物多樣性保護面臨嚴峻挑戰。筆者在分析固安縣生物多樣性保護現狀的基礎上,探討固安縣生物多樣性的一般特征及保護措施,總結平原區生物多樣性保護的一般方法,對指導平原區生物多樣性保護工作的規劃及實施具有重要的指導意義。
1研究區概況
固安縣地處華北平原北部,河北省的中部地區,屬廊坊市管轄,縣域面積696 km2,人口50萬人。地理位置為116°07′~116°27′ E,39°08′~39°30′ N。縣城距北京(天安門)55 km,是北京的南大門,是距北京市區最近的縣城,古有“天子腳下、京南第一城”之稱,今有“京南明珠”美譽。
全境屬永定河洪積、沖積平原,地勢自西北向東南傾斜,海拔高程9.5~27.5 m,高程差18.0 m,平均坡降為1/26 000,地面平均傾角0.022°,屬典型平原區。固安縣屬于溫帶半干旱半濕潤大陸性季風氣候,干寒同期,雨熱同季,四季分明,光照充足,溫差較大,無霜期188 d,年平均氣溫11.5 ℃,年平均日照時數2 623 h。受季風的影響,冬季盛行偏北風,春、夏季盛行偏南風;年平均風速2.3 m/s,4月風速最大,平均為3.2 m/s,最大順風時速可達25 m/s;大風日數以3、4月份為最多。境內河流眾多,永定河、忙牛河、東干渠常年干涸;白溝河因2012年降水量大,由上游拒馬河來水,形成10余km寬闊的水面。
2生物資源及保護現狀
2.1植物多樣性
固安縣境內植物資源比較豐富,是華北地區植物種類較豐富地區之一。據統計,固安縣陸生植物種類包含94科208屬310種,其中蕨類植物1科、1屬、1種;裸子植物4科、5屬、8種;被子植物最豐富,有89科、202屬、301種,其中雙子葉植物74科、162屬、250種,單子葉植物15科、40屬、51種。鄉土樹種56種(26.92%),其中木本植物35種(16.82%),草本植物21種(10.10%)。縣域內有國家二級珍貴樹種3種(1.44%)。由表1可知,固安縣植物溫帶地理成分146屬(占79.35%),明顯高于熱帶地理成分(38屬,占20.65%),表明固安地處暖溫帶和亞熱帶的過渡地帶,離典型的熱帶地區較遠,溫帶屬性較強。該結論為固安縣生物多樣性保護規劃和園林城市建設提供科學依據。同時可以推斷,在城市綠化引種過程中,北溫帶分布型、舊世界溫帶分布型植物的引種成功概率較大。
2.2動物多樣性
復雜多樣的植被類型為縣域動物多樣性提供了條件[5]176。據不完全統計,縣域內野生動物涉及兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類、魚類5綱22目44科,共94種。其中,野生鳥類13目29科59種,哺乳類5目6科14種,爬行類2目3科9種,兩棲類1目2科3種,魚類有2目4科9種。
固安縣地處平原農耕區,地表生境受到嚴重人為干擾,珍惜動物主要以鳥類為主,占動物總數的62.77%,從生境分布看,水域鳥類7種(占11.86%),林地鳥類30種(50.85%),灌草叢鳥類22種(37.29%);哺乳類次之,占14.89%;魚類與爬行類并列,各占9.57%;兩棲類最少,占3.20%。其中,國家二級保護動物11種(11.70%),全部為鳥類;省級保護動物12種(12.76%),鳥類10種;國家保護的有益的或者有重要經濟、科學研究價值的陸生野生動物54種(57.45%),鳥類39種(表2)。可見,固安縣野生動物保護以鳥類為主,符合平原區野生動物總體分布規律。固安縣重點保護物種名錄見表3。
2.3生態系統多樣性
固安縣位于亞洲大陸東部,地處中緯度溫帶,受太平洋和蒙古高原東西季風交替影響,形成溫帶半干旱大陸性季風氣候,自然條件較好。主要生態系統類型有人工生態系統中的農田生態系統、城市生態系統,陸地生態系統中的森林生態系統,以及水域生態系統中的濕地生態系統。固安縣主要用地類型為耕地,農田生態系統占主導地位,人為干擾嚴重。森林生態系統主要分布在高速路、河流兩側及花卉苗木培植區,主要特點為林分組成單一,以人造速生楊林為主。濕地生態系統主要包括永定河有水段、白溝河、牤牛河有水段等,多生長水生草本植物。總的特征為生態系統空間分布零散、生境破碎化嚴重、物種種類和組成單一、群落結構簡單、系統生產力低下。生境破碎化造成物種棲息地的破壞。破碎化造成生境數量的減少,生境質量下降,生境結構的改變,導致生物多樣性的下降[6]。
2.4生物多樣性特點
2.4.1動植物種類豐富。
據初步統計,固安縣野生動物94種,其中鳥類最多,為58種,是固安縣保護工作的主體;野生植物208種,其中鄉土樹種56種;果樹資源豐富,其中百年以上的古梨樹數量巨大。總體特征為動植物過渡性明顯,主要以溫帶成分為主,保護對象偏少,食物鏈相對簡單。
2.4.2自然生態系統次生性明顯。
固安縣地帶性植被為落葉闊葉林,由于長期人類活動的影響,生境破壞,自然生態系統次生性明顯。目前,多數區域為次生的自然落葉闊葉林、人工林、耕地農田或建筑用地覆蓋,人工生態系統成為固安縣生態系統的主體。
2.4.3多樣性空間差異明顯,空間格局不均勻。
目前,固安縣已設立了森林公園、中央公園、生態公園等公園。城區及周邊生境較好,生物種類比較豐富。而馬莊鎮、彭村鄉、禮讓店鄉等鄉鎮,主要以種植業為主,樹木相對較少,人為活動多,生物棲息地大多為人類占有,主要表現為物種種類較少,生態環境脆弱。
2.5保護現狀
固安縣目前正在積極申請國家級“生態型園林城市”,建設“生態園林城市”就是要利用環境生態學原理,規劃、建設和管理城市,進一步完善城市綠地系統,有效防治并減少城市大氣、水、土壤、噪聲的污染和各種廢棄物,實施清潔生產,建造綠色建筑,促進城市中人與自然的和諧,使環境更加清潔、安全、優美、舒適[7]。生物多樣性的重要價值已引起各級政府的高度重視,相關工作已經開展。為提高林地面積,增加森林覆蓋率,改善縣域生態環境,固安縣林業局多年來在高速路及河道兩側進行速生楊栽植,其中大廣高速公路防護林帶長約39.4 km,廊涿高速公路防護林帶長約30 km,其兩側分別為寬100 m的防護林帶。106國道、371國道、牤牛河、白溝河、永定河、東干渠及其他鄉道兩側均進行不同程度的綠化。同時,固安縣實行新農村面貌改造工程、街道環境整治工程,實行垃圾分類處理,建成生活污水處理廠,美化了鄉村環境,緩解了縣域生物多樣性的衰減過程,為生物多樣性保護提供了基礎條件。
2.6存在的不足
2.6.1
人地關系復雜,保護用地緊張。固安縣隸屬于陸地生態系統中受人工干預的農田生態系統,人口密度大,用地緊張,境內耕地面積占全縣面積的45.57%,可供野生動物生存的林地僅占25.86%(表4),實際不受人為干擾的野生環境基本沒有,生物多樣性保護工作存在很大難度。
2.6.2生物多樣性本底資料了解不足。生物多樣性本底調查是對生物多樣性現狀進行客觀評估和有效監測等的基礎[8]。固安縣尚未開展過全縣尺度上綜合性的生物多樣性本底資料調查,缺乏對縣域內物種種類、數量及分布的具體資料,現有的生物多樣性信息采集主要來自河北省動物志、植物志、固安縣縣志及相關部門的原有材料。本底資料的缺乏制約了對生物多樣性狀況的全面評估,也限制了保護規劃的科學性和保護工作的有效性[5]178。
2.6.3保護能力薄弱。固安縣生物多樣性保護工作沒有建立相應直屬部門,工作內容牽涉農業、畜牧、水務、林業多個部門,職能交叉,職責不清,沒有完整、系統的環境和生物多樣性監測體系,多樣性保護工作開展困難,隨意性和盲目性大。保護工作技術落后、人員奇缺,不能擔起應負的保護重任。
2.6.4公眾環境保護意識不強,參與意識淡薄。公眾對環境保護沒有具體概念,特別對于珍惜物種的認知度不高,實際生活中無法對珍惜物種做及時的保護措施;政府在發展規劃中未能充分考慮生物多樣性及其環境的保護措施,導致經濟發展和生物保護矛盾重重,人地關系緊張。
2.6.5林地樹種單一,呈點線分布。固安縣已有生長穩定、喬木樹種郁閉度達到或超過0.2的林地面積18 000 hm2,主要分布在高速路兩側、河道兩側、知子營鄉梨樹區、彭村鎮梨樹區及東紅寺鄉桃樹區。綠化樹種主要以速生楊107、108為主,缺少其他灌木、草本植物,不具備野生動物生存繁衍所需的必要條件,難以作為野生動物生存的環境。
3生物多樣性保護對策建議
固安縣物種多樣性特征為:植物以溫帶成分最多;鄉土樹種資源豐富;動物資源以鳥類為主;珍惜物種以動物居多,尤以鳥類居多,總體特征為過渡性質明顯,典型華北平原的動植物組成。以此為基礎,提出以下生物多樣性保護建議。
3.1調查論證
明確保護對象,組織開展全縣尺度的生物多樣性調查,摸清固安縣現有生物特別是保護物種的種類、數量、空間分布及時空動態的本底資料,為生物多樣性保護提供科學依據。分析論證在人地關系緊張的平原區建立“生態島”的可行性。
安徽農業科學2015年
3.2分區規劃
3.2.1
果樹種質資源區。固安縣100年以上的古梨樹面積多達406.67 hm2,分別為知子營鄉梨樹區100.00 hm2、東灣鄉梨樹區306.67 hm2;東紅寺鄉有桃樹333.33 hm2;宮村鎮有棗樹80.00 hm2(圖1),果樹種質資源豐富。在調查了解當地果樹現狀基礎上,提出以下建議:①劃定區域,對100年以上的古梨樹群進行就地保護;②安排專人對果樹群進行日常管理;③針對果樹病蟲害,多采用生物方法預防;④在果樹群中間作套種其他經濟作物,增加物種多樣性,維持生態系統穩定;⑤政府鼓勵年輕人回鄉繼承果樹產業,打通銷售渠道,幫助村民增收的同時,使果樹種質資源得到保護和傳承。
3.2.2生態廊道區。固安縣生態廊道樹種主要為毛白楊、廊坊楊等速生楊品種,種植設計缺乏層次,樹種單一、林齡整齊劃一,沒有中間層次的過度,且抗病蟲害能力差。因此,固安生態廊道措施主要對防護林進行林分改造,采用鄉土樹種補種,增加物種種類,豐富食物鏈,保障林地鳥類、灌草叢鳥類生存棲息,同時增加廊道景觀異質性。
3.2.3濕地區。固安縣境內河流大多常年干涸,僅白溝河由于2012年降水量大,形成10余km寬闊的水面。主要措施包括:①劃定濕地封閉保育區;②劃定濕地修復區;③改造濕地生境;④通過人工干預和生態學辦法預防濕地退化;⑤控制濕地中不良氣味;⑥控制濕地中蚊蟲。
3.2.4花卉苗木區。固安縣南部南王起營村作為“花卉苗木之鄉”,村內綠化度高,森林郁閉度高。但當地花木更新換代速度較快,缺少鄉土樹種,難以作為穩定的野生動物棲息地。主要措施:①改造基地內原有苗木品種,增加鄉土樹種,模仿自然環境進行喬灌草搭配,增加野生動物食物,創造林地鳥類、哺乳類動物生境;②政府鼓勵鄉土樹種繁育,在新農村改造,城市道路綠化中大力推廣鄉土樹種,保證當地花農收入;③減少化肥農藥施用量,采取生物措施防治害蟲,如采取施放周氏嚙小蜂來防治美國白蛾;④提高當地百姓生態保護意識,嚴禁濫捕濫殺,專人監督巡邏。
3.3建立“生態島”,寓教于樂
在人地關系緊張的平原地區,為解決野生動物生存繁衍所需的棲息之地,建立“生態島”。這里所說的生態島是保證植被不受干擾,嚴禁一切人為活動,以保證“生態島”及其植被的穩定。“生態島”依據規劃保護物種種類建立,類型涵蓋縣域內所有生態系統類型。
3.3.1永定河“生態島”。在梁各莊村林地劃定266.67 hm2的封閉區域作為動植物保護區(圖2),根據固安縣動物現有物種,創造林地和灌草叢鳥類、爬行類及兩棲類動物生存所需環境,如鷹、蛇、青蛙等,在規劃區增加植物種類,按照喬、灌、草垂直分布模式,把側柏、檜柏、檉柳、合歡、蜀葵、旱金蓮、虎耳草、筋骨草、艾葉、掃帚菜、車前草等鄉土樹種加入保護區,形成種質資源庫,增加植物物種多樣性;建造人工濕地,創造兩棲類、魚類生境;形成封閉區域,禁止人為干擾,保證野生動植物生息繁衍,創造小型生態系統。
3.3.2白溝河“生態島”。白溝河“生態島”位于宮村鎮、省級道路S371和白溝河交界處,占地80 hm2,區內建立鳥島10 hm2,為當地水域鳥類鴻雁、翠鳥等建立良好的生境(圖3);周圍種植蘆葦、稻田,撒鯽魚魚苗等作為鴻雁、鴛鴦、白鷺等水生鳥類的食物;水生植物保護中心集中栽植蘆葦、稻田、水蔥、紫花鳶尾、黃花鳶尾、金魚藻、菹草、千屈菜等常見水生植物,使濕地保護和景觀效果并重;禁止捕撈野釣,禁止人為干擾。
同時,生物多樣性保護是一項社會性公益性很強的工作,需要全社會的參與[9],建議“生態島”附近建立生物多樣性保護宣傳教育基地,完善各種珍惜動植物說明牌、科普知識牌和科普長廊,有計劃地開展愛鳥周、環境日等活動,引導當地居民及外地游客參觀“生態島”宣傳教育基地,大力宣傳平原區生物多樣性保護的重要意義,不斷提高全社會的環境保護意識,同時作為旅游景點,可以增加當地居民收入。最終使全社會理解,并參與生物多樣性保護,變不自覺為自覺行為,從被動走向主動,從單一、個別、局部走向整體、全面、系統的保護,實現人與自然的和諧共存[10]。
3.4加強法制建設
目前,我國有關自然保護的法制建設還不夠完善,在一定程度上阻礙了我國自然保護事業的發展[11]。根據固安縣具體情況,制定專門的地方性法規,將生物多樣性保護納入法制化的軌道;同時成立生物多樣性保護主管部門,明確職責,監督施行生物多樣性保護規劃及相應法律法規,對違法亂紀行為,一經發現,從嚴懲罰。
4結語
目前,山區森林生態系統與城市生態系統生物多樣性保護措施體系已近完備,平原農耕區生物多樣性保護研究匱乏。固安縣作為典型華北平原,生物多樣性保護工作主要以解決人地關系為主。在明確保護對象的基礎上提出以下建議:建立果樹種質資源保護區,保護果樹資源;完善生態廊道建設,創造野生動物遷徙廊道;完善古樹名木保護工作;改造花卉苗木區,為陸生動物提供棲息場所;整治河道,形成濕地生態系統,保護水生珍惜鳥類;建立并完善“生態島”,創造野生動物生存環境。生態島建設既創造性地解決了當地野生動物棲息困難的問題,又可作為當地生物多樣性宣傳教育基地,提高當地居民的環境保護意識。
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