浅谈平原城乡区生物多样性保护现状及措施

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  摘要基于对固安县生物多样性的调研,分析了固安县生物多样性的保护现状、主要特征及存在的不足,探讨了固安县生物多样性保护的基本对策,提出固安县生物多样性保护工作应在生态型园林城市理念指导下兼顾区域发展与物种保护,以“生态岛”建设为核心探索平原区生物多样性保护的基本措施体系。
  关键词平原;城乡区;生物多样性保护
  中图分类号S18文献标识码A文章编号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 Gu’an County, the conservation status, main characteristics, and shortcomings of biodiversity of Gu’an County were analyzed, and the basic biodiversity conservation countermeasures were discussed. Meanwhile, the authors put forward that the biodiversity conservation of Gu’an 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
  生物多样性(biodiversity 或biological diversity)是指生物及其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[1],主要分为遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次[2]。生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础,作为一种重要的可再生资源,对维持生态系统的稳定、提升生态承载力和生态系统的服务功能,起着不容忽视的作用[3]。近年来,随着人口迅速增长和经济活动加剧,作为人类赖以生存的生物多样性受到严重威胁,如何保护和合理利用生物多样性是世界各国所面临的挑战[4]。平原区地广人稠,人地关系紧张,野生动物生存环境破坏,野生动植物种类锐减,生物多样性保护面临严峻挑战。笔者在分析固安县生物多样性保护现状的基础上,探讨固安县生物多样性的一般特征及保护措施,总结平原区生物多样性保护的一般方法,对指导平原区生物多样性保护工作的规划及实施具有重要的指导意义。
  1研究区概况
  固安县地处华北平原北部,河北省的中部地区,属廊坊市管辖,县域面积696 km2,人口50万人。地理位置为116°07′~116°27′ E,39°08′~39°30′ N。县城距北京(天安门)55 km,是北京的南大门,是距北京市区最近的县城,古有“天子脚下、京南第一城”之称,今有“京南明珠”美誉。
  全境属永定河洪积、冲积平原,地势自西北向东南倾斜,海拔高程9.5~27.5 m,高程差18.0 m,平均坡降为1/26 000,地面平均倾角0.022°,属典型平原区。固安县属于温带半干旱半湿润大陆性季风气候,干寒同期,雨热同季,四季分明,光照充足,温差较大,无霜期188 d,年平均气温11.5 ℃,年平均日照时数2 623 h。受季风的影响,冬季盛行偏北风,春、夏季盛行偏南风;年平均风速2.3 m/s,4月风速最大,平均为3.2 m/s,最大顺风时速可达25 m/s;大风日数以3、4月份为最多。境内河流众多,永定河、忙牛河、东干渠常年干涸;白沟河因2012年降水量大,由上游拒马河来水,形成10余km宽阔的水面。
  2生物资源及保护现状
  2.1植物多样性
  固安县境内植物资源比较丰富,是华北地区植物种类较丰富地区之一。据统计,固安县陆生植物种类包含94科208属310种,其中蕨类植物1科、1属、1种;裸子植物4科、5属、8种;被子植物最丰富,有89科、202属、301种,其中双子叶植物74科、162属、250种,单子叶植物15科、40属、51种。乡土树种56种(26.92%),其中木本植物35种(16.82%),草本植物21种(10.10%)。县域内有国家二级珍贵树种3种(1.44%)。由表1可知,固安县植物温带地理成分146属(占79.35%),明显高于热带地理成分(38属,占20.65%),表明固安地处暖温带和亚热带的过渡地带,离典型的热带地区较远,温带属性较强。该结论为固安县生物多样性保护规划和园林城市建设提供科学依据。同时可以推断,在城市绿化引种过程中,北温带分布型、旧世界温带分布型植物的引种成功概率较大。
  2.2动物多样性
  复杂多样的植被类型为县域动物多样性提供了条件[5]176。据不完全统计,县域内野生动物涉及两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类、鱼类5纲22目44科,共94种。其中,野生鸟类13目29科59种,哺乳类5目6科14种,爬行类2目3科9种,两栖类1目2科3种,鱼类有2目4科9种。   固安县地处平原农耕区,地表生境受到严重人为干扰,珍惜动物主要以鸟类为主,占动物总数的62.77%,从生境分布看,水域鸟类7种(占11.86%),林地鸟类30种(50.85%),灌草丛鸟类22种(37.29%);哺乳类次之,占14.89%;鱼类与爬行类并列,各占9.57%;两栖类最少,占3.20%。其中,国家二级保护动物11种(11.70%),全部为鸟类;省级保护动物12种(12.76%),鸟类10种;国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物54种(57.45%),鸟类39种(表2)。可见,固安县野生动物保护以鸟类为主,符合平原区野生动物总体分布规律。固安县重点保护物种名录见表3。
  2.3生态系统多样性
  固安县位于亚洲大陆东部,地处中纬度温带,受太平洋和蒙古高原东西季风交替影响,形成温带半干旱大陆性季风气候,自然条件较好。主要生态系统类型有人工生态系统中的农田生态系统、城市生态系统,陆地生态系统中的森林生态系统,以及水域生态系统中的湿地生态系统。固安县主要用地类型为耕地,农田生态系统占主导地位,人为干扰严重。森林生态系统主要分布在高速路、河流两侧及花卉苗木培植区,主要特点为林分组成单一,以人造速生杨林为主。湿地生态系统主要包括永定河有水段、白沟河、牤牛河有水段等,多生长水生草本植物。总的特征为生态系统空间分布零散、生境破碎化严重、物种种类和组成单一、群落结构简单、系统生产力低下。生境破碎化造成物种栖息地的破坏。破碎化造成生境数量的减少,生境质量下降,生境结构的改变,导致生物多样性的下降[6]。
  2.4生物多样性特点
  2.4.1动植物种类丰富。
  据初步统计,固安县野生动物94种,其中鸟类最多,为58种,是固安县保护工作的主体;野生植物208种,其中乡土树种56种;果树资源丰富,其中百年以上的古梨树数量巨大。总体特征为动植物过渡性明显,主要以温带成分为主,保护对象偏少,食物链相对简单。
  2.4.2自然生态系统次生性明显。
  固安县地带性植被为落叶阔叶林,由于长期人类活动的影响,生境破坏,自然生态系统次生性明显。目前,多数区域为次生的自然落叶阔叶林、人工林、耕地农田或建筑用地覆盖,人工生态系统成为固安县生态系统的主体。
  2.4.3多样性空间差异明显,空间格局不均匀。
  目前,固安县已设立了森林公园、中央公园、生态公园等公园。城区及周边生境较好,生物种类比较丰富。而马庄镇、彭村乡、礼让店乡等乡镇,主要以种植业为主,树木相对较少,人为活动多,生物栖息地大多为人类占有,主要表现为物种种类较少,生态环境脆弱。
  2.5保护现状
  固安县目前正在积极申请国家级“生态型园林城市”,建设“生态园林城市”就是要利用环境生态学原理,规划、建设和管理城市,进一步完善城市绿地系统,有效防治并减少城市大气、水、土壤、噪声的污染和各种废弃物,实施清洁生产,建造绿色建筑,促进城市中人与自然的和谐,使环境更加清洁、安全、优美、舒适[7]。生物多样性的重要价值已引起各级政府的高度重视,相关工作已经开展。为提高林地面积,增加森林覆盖率,改善县域生态环境,固安县林业局多年来在高速路及河道两侧进行速生杨栽植,其中大广高速公路防护林带长约39.4 km,廊涿高速公路防护林带长约30 km,其两侧分别为宽100 m的防护林带。106国道、371国道、牤牛河、白沟河、永定河、东干渠及其他乡道两侧均进行不同程度的绿化。同时,固安县实行新农村面貌改造工程、街道环境整治工程,实行垃圾分类处理,建成生活污水处理厂,美化了乡村环境,缓解了县域生物多样性的衰减过程,为生物多样性保护提供了基础条件。
  2.6存在的不足
  2.6.1
  人地关系复杂,保护用地紧张。固安县隶属于陆地生态系统中受人工干预的农田生态系统,人口密度大,用地紧张,境内耕地面积占全县面积的45.57%,可供野生动物生存的林地仅占25.86%(表4),实际不受人为干扰的野生环境基本没有,生物多样性保护工作存在很大难度。
  2.6.2生物多样性本底资料了解不足。生物多样性本底调查是对生物多样性现状进行客观评估和有效监测等的基础[8]。固安县尚未开展过全县尺度上综合性的生物多样性本底资料调查,缺乏对县域内物种种类、数量及分布的具体资料,现有的生物多样性信息采集主要来自河北省动物志、植物志、固安县县志及相关部门的原有材料。本底资料的缺乏制约了对生物多样性状况的全面评估,也限制了保护规划的科学性和保护工作的有效性[5]178。
  2.6.3保护能力薄弱。固安县生物多样性保护工作没有建立相应直属部门,工作内容牵涉农业、畜牧、水务、林业多个部门,职能交叉,职责不清,没有完整、系统的环境和生物多样性监测体系,多样性保护工作开展困难,随意性和盲目性大。保护工作技术落后、人员奇缺,不能担起应负的保护重任。
  2.6.4公众环境保护意识不强,参与意识淡薄。公众对环境保护没有具体概念,特别对于珍惜物种的认知度不高,实际生活中无法对珍惜物种做及时的保护措施;政府在发展规划中未能充分考虑生物多样性及其环境的保护措施,导致经济发展和生物保护矛盾重重,人地关系紧张。
  2.6.5林地树种单一,呈点线分布。固安县已有生长稳定、乔木树种郁闭度达到或超过0.2的林地面积18 000 hm2,主要分布在高速路两侧、河道两侧、知子营乡梨树区、彭村镇梨树区及东红寺乡桃树区。绿化树种主要以速生杨107、108为主,缺少其他灌木、草本植物,不具备野生动物生存繁衍所需的必要条件,难以作为野生动物生存的环境。
  3生物多样性保护对策建议
  固安县物种多样性特征为:植物以温带成分最多;乡土树种资源丰富;动物资源以鸟类为主;珍惜物种以动物居多,尤以鸟类居多,总体特征为过渡性质明显,典型华北平原的动植物组成。以此为基础,提出以下生物多样性保护建议。   3.1调查论证
  明确保护对象,组织开展全县尺度的生物多样性调查,摸清固安县现有生物特别是保护物种的种类、数量、空间分布及时空动态的本底资料,为生物多样性保护提供科学依据。分析论证在人地关系紧张的平原区建立“生态岛”的可行性。
  安徽农业科学2015年
  3.2分区规划
  3.2.1
  果树种质资源区。固安县100年以上的古梨树面积多达406.67 hm2,分别为知子营乡梨树区100.00 hm2、东湾乡梨树区306.67 hm2;东红寺乡有桃树333.33 hm2;宫村镇有枣树80.00 hm2(图1),果树种质资源丰富。在调查了解当地果树现状基础上,提出以下建议:①划定区域,对100年以上的古梨树群进行就地保护;②安排专人对果树群进行日常管理;③针对果树病虫害,多采用生物方法预防;④在果树群中间作套种其他经济作物,增加物种多样性,维持生态系统稳定;⑤政府鼓励年轻人回乡继承果树产业,打通销售渠道,帮助村民增收的同时,使果树种质资源得到保护和传承。
  3.2.2生态廊道区。固安县生态廊道树种主要为毛白杨、廊坊杨等速生杨品种,种植设计缺乏层次,树种单一、林龄整齐划一,没有中间层次的过度,且抗病虫害能力差。因此,固安生态廊道措施主要对防护林进行林分改造,采用乡土树种补种,增加物种种类,丰富食物链,保障林地鸟类、灌草丛鸟类生存栖息,同时增加廊道景观异质性。
  3.2.3湿地区。固安县境内河流大多常年干涸,仅白沟河由于2012年降水量大,形成10余km宽阔的水面。主要措施包括:①划定湿地封闭保育区;②划定湿地修复区;③改造湿地生境;④通过人工干预和生态学办法预防湿地退化;⑤控制湿地中不良气味;⑥控制湿地中蚊虫。
  3.2.4花卉苗木区。固安县南部南王起营村作为“花卉苗木之乡”,村内绿化度高,森林郁闭度高。但当地花木更新换代速度较快,缺少乡土树种,难以作为稳定的野生动物栖息地。主要措施:①改造基地内原有苗木品种,增加乡土树种,模仿自然环境进行乔灌草搭配,增加野生动物食物,创造林地鸟类、哺乳类动物生境;②政府鼓励乡土树种繁育,在新农村改造,城市道路绿化中大力推广乡土树种,保证当地花农收入;③减少化肥农药施用量,采取生物措施防治害虫,如采取施放周氏啮小蜂来防治美国白蛾;④提高当地百姓生态保护意识,严禁滥捕滥杀,专人监督巡逻。
  3.3建立“生态岛”,寓教于乐
  在人地关系紧张的平原地区,为解决野生动物生存繁衍所需的栖息之地,建立“生态岛”。这里所说的生态岛是保证植被不受干扰,严禁一切人为活动,以保证“生态岛”及其植被的稳定。“生态岛”依据规划保护物种种类建立,类型涵盖县域内所有生态系统类型。
  3.3.1永定河“生态岛”。在梁各庄村林地划定266.67 hm2的封闭区域作为动植物保护区(图2),根据固安县动物现有物种,创造林地和灌草丛鸟类、爬行类及两栖类动物生存所需环境,如鹰、蛇、青蛙等,在规划区增加植物种类,按照乔、灌、草垂直分布模式,把侧柏、桧柏、柽柳、合欢、蜀葵、旱金莲、虎耳草、筋骨草、艾叶、扫帚菜、车前草等乡土树种加入保护区,形成种质资源库,增加植物物种多样性;建造人工湿地,创造两栖类、鱼类生境;形成封闭区域,禁止人为干扰,保证野生动植物生息繁衍,创造小型生态系统。
  3.3.2白沟河“生态岛”。白沟河“生态岛”位于宫村镇、省级道路S371和白沟河交界处,占地80 hm2,区内建立鸟岛10 hm2,为当地水域鸟类鸿雁、翠鸟等建立良好的生境(图3);周围种植芦苇、稻田,撒鲫鱼鱼苗等作为鸿雁、鸳鸯、白鹭等水生鸟类的食物;水生植物保护中心集中栽植芦苇、稻田、水葱、紫花鸢尾、黄花鸢尾、金鱼藻、菹草、千屈菜等常见水生植物,使湿地保护和景观效果并重;禁止捕捞野钓,禁止人为干扰。
  同时,生物多样性保护是一项社会性公益性很强的工作,需要全社会的参与[9],建议“生态岛”附近建立生物多样性保护宣传教育基地,完善各种珍惜动植物说明牌、科普知识牌和科普长廊,有计划地开展爱鸟周、环境日等活动,引导当地居民及外地游客参观“生态岛”宣传教育基地,大力宣传平原区生物多样性保护的重要意义,不断提高全社会的环境保护意识,同时作为旅游景点,可以增加当地居民收入。最终使全社会理解,并参与生物多样性保护,变不自觉为自觉行为,从被动走向主动,从单一、个别、局部走向整体、全面、系统的保护,实现人与自然的和谐共存[10]。
  3.4加强法制建设
  目前,我国有关自然保护的法制建设还不够完善,在一定程度上阻碍了我国自然保护事业的发展[11]。根据固安县具体情况,制定专门的地方性法规,将生物多样性保护纳入法制化的轨道;同时成立生物多样性保护主管部门,明确职责,监督施行生物多样性保护规划及相应法律法规,对违法乱纪行为,一经发现,从严惩罚。
  4结语
  目前,山区森林生态系统与城市生态系统生物多样性保护措施体系已近完备,平原农耕区生物多样性保护研究匮乏。固安县作为典型华北平原,生物多样性保护工作主要以解决人地关系为主。在明确保护对象的基础上提出以下建议:建立果树种质资源保护区,保护果树资源;完善生态廊道建设,创造野生动物迁徙廊道;完善古树名木保护工作;改造花卉苗木区,为陆生动物提供栖息场所;整治河道,形成湿地生态系统,保护水生珍惜鸟类;建立并完善“生态岛”,创造野生动物生存环境。生态岛建设既创造性地解决了当地野生动物栖息困难的问题,又可作为当地生物多样性宣传教育基地,提高当地居民的环境保护意识。
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