关于植被的问题
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发布时间:2022-04-24 16:08
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时间:2023-10-21 14:16
植被恢复误区一:
大量使用外来物种
要谈外来物种,必须先理解生态系统的含义。
生态系统是由生物物体及其生存环境所构成的相互作用的动态复合体。这是一个看起来很简单的概念,但其中所包含的内涵一直被人们所忽略。中国搞了几十年的植被恢复工作,其实一直都没有真正理解一个问题——什么是生态系统?更没有按照生态系统的自然规律,开展植被恢复的工作。
生态系统是经过成百上千年的长期进化而形成的。其中生存的动物和植物不仅适应了当地的自然地理气候条件,而且更重要的是物种之间形成了很复杂的相互作用的关系,也正是这些关系使得这个生态系统成为一个稳定的和能够自我维持的体系。因此,一个生态系统中的物种组成和比例绝不是随意的。
外来物种是对于一个生态系统而言,其中原来并没有这个物种的存在,它是借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍而进来的。在自然情况下,自然或地理条件构成了物种迁移的障碍,依靠物种的自然扩散能力进入一个新的生态系统是相当困难的。但是现在人类有意或无意的活动却使物种的迁移越来越频繁。
如果这些外来种在新的生态系统中立住脚,能够自行繁殖和扩散,而且对当地的生态系统和景观造成了明显的改变,它们就变成外来入侵种。因此“外来”这个概念不是以国界,而是以生态系统来定义的。经常有人问为什么四大家鱼也成了外来物种,它们不是我国土生土长的物种吗?是的,四大家鱼在中国南方地区是当地的土著物种,但如果它们被引入云南、青海、新疆等高海拔地区的水域中,它们就成了外来物种。云南高海拔水域中生物多样性减少的最主要原因就是外来鱼种的入侵。
植被恢复误区之二:
忽略了健康生态系统要求的异质性
天然的生态系统具有多种多样的异质性(或称多样性),这包括物种组成上的异质性、空间结构上的异质性、年龄结构上的异质性以及资源利用上的异质性等等。这些异质性为多种动植物的生存提供了各种机会和条件,因此利于提高生物多样性水平。
而人工林的建设过程中却忽略了天然林对异质性的要求,所形*工林的特点就是均一。
这是两片紧邻的北方森林,上面是天然火灾后的幼年林,下面是幸免于火灾的成熟林,其中的物种组成和空间结构存在显著差异。
人工林常是单一物种,其年龄结构也相同,为整齐划一,还成行成列等间距地排列。这样形成的树林,树木之间难以形成自然竞争,更难以形成高低错落、层次丰富的结构。这些树木长大后,树冠层一样高,很容易阻挡大部分阳光,*林下其他植物的生长。
大部分天然林是树龄交错的,总有发育良好的树苗和补充树层,以及成熟树木,这使得森林系统具有自我维持的能力。不同的动物常常需要生活在不同的空间结构层次上,不同的鸟类可能生活在树冠层、中层乔木、接近地面的灌木,或者地面上。植物也有喜光、耐荫等多种类型,耐荫的植物必须要有上层植物遮挡阳光才能生存。
所有天然生态系统的这些异质性,在自身演替过程的不同阶段会有所变化。例如幼年林,由于树冠层还不丰满,往往有大量光线透射到地面,林下植被生长旺盛,而且种类多样。而成熟林的树冠层郁闭好,*了林下植被的生长,所以林下植被不如幼年林丰富而层次多样。因此同一片天然植被,成熟林和幼年林中的植物物种组成和数量是有变化的,相应地其中生活的动物类群和数量也有很大不同。
但是所有的天然生态系统,即使是成熟林,都有一定程度和规模的空隙。这是因为小规模干扰总是存在,例如树木倒下(因为树木的自然死亡或风暴等自然因素),大型动物(如大象)或大群动物(猕猴或羚牛等)的活动,改变了物理条件。林冠打开后,喜光的树苗就会借机生长发育起来。
忽略了物种之间的生态交互作用
一个生态系统之所以具有自我更新和维持的能力,因为其中的物种之间存在着紧密的交互作用关系,物种间的这些交互作用关系是维持生态系统健康的基础。
大多数植物的种子得以传播、扩散,甚至有的是生根发芽,依赖的是传播种子的媒介动物;控制病虫害的天敌动物,控制着蚕食植被或引起疾病的生物的数量,使生态系统不会因为某种昆虫的过度繁殖而导致生态系统崩溃;枯枝落叶和倒下的树木,养活了许多动物,特别是土壤动物和微生物;分解枯枝落叶,加速土壤营养循环的动物,对维持生态系统内的正常营养循环,起着重要的作用。
树木和其他植物没有授粉或传播种子的媒介就不能繁殖和扩散。应该保护野生动物,充分发挥它们作为授粉和种子传播媒介的作用。
昆虫的传粉,对大多数植物的繁衍具有重要作用
种子粘在动物的毛皮或羽毛上被传播。
一些动物采食果实,种子随粪便得以传播。其他的,例如采食针叶树种子的鸟类,在食物采集期间偶然地传播种子。灵长类、雉类、鸽子和果蝠用这种方法传播大型果实,夜莺和画眉等小型鸟类则传播浆果类小种子。这些都可以显著地加快植被的自然扩展。在热带和*带地区最重要的种子传播者包括哺乳动物中的果蝠、猕猴、长臂猿和灵猫,鸟类中的拟啄木鸟、犀鸟、鸽子、阔嘴鸟、乌鸦、鹟、夜莺、绣眼鸟、噪鹛、鹛和啄花鸟等。
植被恢复初期选择种植具有大量小型果实的灌木或其他小型植物,如悬钩子(Rubus)和花楸(Sorbus)等,以吸引野生动植物来采食嫩叶、花卉或果实。如果只种植长青的松柏和万年青等,鸟类和其他动物将很难在这种环境中生存。
在进行植被恢复的时候,必须考虑到野生动植物之间的相互关系,采取适当的方法促进建立这种良好的关系,应该被认为是植被恢复的必须步骤。而且可以利用物种之间的这种关系,来加快植被的恢复工作。
在离森林边缘几百米的地方为胆小的动物(例如雉类)栽种庇荫覆盖植物,或者生长迅速的食物源,将吸引鸟类走进或飞越开阔地采食,同时留下来自森林的其他种子。幼龄森林缺少树洞,使用设计合适的盒子可以为啄木鸟、猫头鹰、山雀和其他鸟类,以及蝙蝠提供临时巢穴或栖居地,这些鸟可以吃掉大量威胁树木生存的昆虫。还可以在适当的地方给动物配备水源。
这些动物的出现可以带来其他天然植被区的植物种子,这些种子落地生根,能够促进该地区植被逐渐向天然植被的方向恢复。
丰富的水源(如图中滴水的龙头)和食物资源可以吸引鸟儿,促进天然传播
很多人认为,枯枝落叶是生态系统的废弃物,可有可无,认为从森林中取走不会对生态系统带来不良影响。这实际上是不正确的作法。把枯枝落叶从森林中取走用作烧柴,常常造成生态系统演化的停滞或退化。同样将城市中的枯枝落叶扫走,也损害了生态系统的正常营养循环和健康。
把枯枝落叶森林中取走用作烧柴,常常造成生态系统演化的停滞或退化
朽木与枯枝落叶对森林的功能与恢复非常重要。森林中的营养循环与能量流动主要依赖于朽木与枯枝落叶。枯枝落叶是植物将生长过程中从土壤和空气中吸收的营养,光合作用形成的碳水化合物返回到土壤中的必经之路。如果没有这个过程,土壤中的肥力会逐渐消耗殆尽。而且落叶对地表的覆盖可以减少地表被太阳直射,减少雨水的冲刷,保持地表湿润,冷的时候增加土壤温度,热的时候降低土壤温度。落叶的覆盖为地面动物的生存提供了条件,增加了动物的数量和活动。这些动物(包括很小的无脊椎动物和微生物)的活动,促进了土壤的改良,加速了生态系统的物质循环。
枯枝落叶覆盖的地方生命活动十分复杂而多样。它们是生态系统的重要组成部分,充满生机,发挥着十分重要的生态功能
许多蕨类和苔鲜植物在倒木上发芽
倒木通常含有高比例的碳、氮与磷和矿质元素,如钾、钙、镁与钠。倒木上的菌类可固氮。树木的种子(例如冷杉Abies和铁杉Tsuga)以及蕨类和苔藓的孢子在腐烂的倒木上得以发芽,倒木也可以为幼苗提供营养和水分,倒木上存在的不利于苗木存活的病原菌要比林地少。
许多微生物、无脊椎动物、爬行类、两栖类、鸟类和哺乳类要靠倒木提供隐避处和食物。这将有助于控制森林害虫,并进一步促进生态系统的恢复。人工清除倒木将降低森林的土壤肥力和生态功能。
植被恢复误区之四:
忽略了农业区的植被恢复
图中显示大量土壤被风刮走
我国典型的农业生产方式是大面积连绵不断的农田,频繁的虫害,使农业依赖于杀虫剂,土壤营养只是消耗没有返回,使农业依赖于化肥。如今农业区已经成为生物多样性的重要障碍之一。动植物很难跨越这么大的空间范围,找不到可以栖息的天然植被、水源和食物。化肥和农药也已经成为当地野生动植物的致命威胁。
我们还不得不承认,农业区的土壤退化和沙化已经是北方沙漠化的重要成因。图中的石头表面以上是以前的农业区土壤表面位置,经过30多年,可以明显看出被风刮走的土壤层深达3米。
北方的农田是沙尘的重要来源
根据《2002年中国人类发展报告》,我国东北的黑土层估计会在50年内消失。黑龙江和吉林是我国重要的谷物生产基地,总面积为117800平方公里,每年产大约1000万吨日用谷物。该地区的水土流失已经威胁到38%的总土地面积,每年上层土壤平均流失0.3-1厘米。50年代,黑土层深度为60-70厘米,现在一半以上已经消失。黑土层完全流失的地方,土地的生产力已大部分丧失。据估计,以现在的土壤流失速度,半个世纪内,农场的现存黑土层将完全流失。由于天然肥力降低,估计每年造成的经济损失在5千万到1亿美元。另外还导致生态恶化和更频繁的洪水、干旱和沙尘暴。
当务之急不仅要尽快停止开垦新的农田,现存的农业区也要加强植被的恢复和保持工作。
最好的方法是在农业区保留镶嵌的天然植被。
农业区的天然植被可以养育天敌动物来帮助控制农业害虫
在农业区保留当地天然植被带或斑块,以供作为控制害虫和授粉媒介的野生动植物所用。这样既可以改进水文,为农作物提供庇荫和防风沙保护,还可保护生物多样性及其景观价值。同样,沿堤坝、路边或农村未使用的地块,种植当地树木亦可缓解当地对燃料的需求,减少对天然植被的压力。另有研究表明:农业区的天然植被可以为当地畜禽提供遮荫和保护,能够提高畜禽产量。将溪流两岸的植被恢复,可以作为控制鼠害的一种策略。
另外保持天然植被的这种连通性对物种的保护具有十分重要的意义。世界自然基金会曾经在西双版纳做过一个实验。傣族聚集区有一种习俗是在住家附近保留一些天然植被,供奉为“龙山”。这些天然植被的面积小的有几公顷,大的到数百公顷。对这些大小不同的“龙山”的研究发现,天然植被面积越大,其中生存的鸟的种类越多。有两个例子除外,一个是一片小的森林,与相邻的大森林仅由一条30米宽的河分隔开;另外一个斑块与最近的大森林相隔超过2公里,但是有一条蜿蜒的河床相连,沿河床堤岸有一排树木,大都只有一棵树那么宽。这个斑块中的鸟类种类数量和2公里外的大森林中的一样多。
由此可以看出,植被斑块的连通性对维持当地的物种生存、数量和多样性具有重要作用。农业区中的天然植被在很大程度上起着这种重要的连通作用,对于物种的迁移、停留和扩展发挥着关键作用。因此应在农业区加强天然植被的恢复工作,这些恢复起来的天然植被可以成为重要物种的停留地,而且对农业的防沙治沙,保持水土,减少对杀虫剂的依赖等都有很大的好处。
植被恢复误区之五:
覆盖率常被用作唯一的评估标准
对植被恢复工作是否成功,我们需要有一定的指标进行衡量。我们还需要了解正在进行的植被恢复工作是否按照我们预计的目标进行。这些目标包括环境效益、生物多样性保护以及经济可持续能力等。监测将有利于随着情况的变化,相应地调节管理措施。因此在植被恢复过程中的监测工作也是十分重要的。但长期以来我们常常把植被的覆盖率作为植被恢复是否成功的唯一标准。事实证明这是十分错误的。
以四川西南地区为例。这两张图是西昌地区的邛海,从图上看,森林覆盖非常好。这是40-20年前飞播的云南松林。
一个生态系统是否健康需要有许多评价标准
可是到树林中看看,才知道这是一片极不健康的森林。林下植物种类贫乏或根本没有。可以想象这样的森林在雨季能够储存多少水分,在旱季又能释放出多少水分,它对当地的生物多样性能够有多少贡献。经过这样思考后,我们还能认为这样的森林有多么成功吗?
一个地区的植被恢复怎么样才能算是成功的呢?
水土保持是主要目标时,监测体系显然应该强调植被在水土保持中的有效性。这包括测量干湿两季水的径流量变化,以及水流中沉积物的含量。有效降水量系数是重要指标,它度量了渗入中底层土壤中的降水量,标示了土壤吸收水分的能力。
监测生态完整性也很重要。生物多样性是一个很好的指标,因为它代表了一个地区的生态系统是否健康以及它的发展方向。物种多样性(或者说物种的种类数量)是指标之一,当然这个指标要谨慎使用,一方面,物种种数并不一定与生态系统的健康状况成正比,而且因为有的人认为外来入侵种也是增加了当地的物种数量。生态系统本身的结构变化,不同林层优势种的组成,以及优势种的均匀度是生态完整性的重要组成部分。
另一种方法是监测生态过程。例如养分和能量的流动,分解率和生产率,以及生态系统中的主要生态功能群体(分解者、草食者、种子传播者、食肉动物等)的丰富度,关键种以及被保护的特殊物种的种群数量(濒危物种、野生亲缘种、昆虫生物群落等)也都是重要的指标。
植被恢复误区之六:
对当地濒危物种的需要缺乏考虑
植被恢复应使用的物种和恢复的规模应根据当地动植物的需要进行考虑。濒危(或旗舰)动植物的保护是当前自然保护的重要目标之一。如果从当地濒危物种的需要去考虑选择适当的物种和适当的方法,一方面可以有利于这些濒危物种的生存,也会极大地有利于当地其他物种的保护和恢复。
有些濒危物种具有特定的生态需求。例如,迁徙水禽的生存需要恢复重要途径地的湿地植被。热带的食果实动物,如长臂猿,需要封闭的林冠才能够在其家园范围穿梭,才能采食不同果树上的果实。这些树木结果的时间应该是交错的,才能保证长臂猿一年四季都可以找到食物。但是这只有在相当复杂的、种类丰富的常绿森林中才有可能。长臂猿无法在人工纯林或没有食物(如无花果)的森林里生存。同样,食肉动物也不能居住在孤立的小森林里,因为这里没有足够大的捕食基地可以养活一个能自我维持的种群。因此,要种植可以用作野生动植物栖息地的森林,必须考虑栖息地斑块的大小和物种混合的程度。
大熊猫分布图:显示栖息地的分割状况
连通性原则是非常重要的。2002年在世界著名杂志《科学》(Science)上有一篇文章,叫做《变化景观中的大熊猫》(Giant Panda in Changing Landscape)。在这篇文章中,作者提出大熊猫栖息地存在的重大问题之一是植被破坏造成的种群隔离,使位于不同栖息地的大熊猫之间很难进行基因交流,因此造成近亲繁殖而最终导致种群衰退。左图很好地显示了大熊猫栖息地的分割情况。目前我国的禁伐令、退耕还林、天然林保护工程和自然保护区建设工程等,为大熊猫的生存提供了一个很好的机会,大熊猫的栖息地可能将得到很大程度的改善和提高。那么在这些地区进行植被恢复的时候应积极考虑到,如何有利于实现这些分割的斑块之间的连通性。这些地区应该使用什么物种,如果还是种植外来物种(日本落叶松和桉树),或其他的单一经济作物等,实际上对大熊猫的保护是没有什么好处的。
我国几乎所有地方都有一定数量的濒危物种存在,各个地区在进行植被恢复的时候,需要根据当地的生态情况和濒危物种的需要进行考虑。
植被恢复误区之七:
城市绿化忽略了植被的生态功能
城市中的花园、公园和绿地,过于强调观赏性而忽略其生态价值,大量种植一年种一次的花卉、四季常绿物种(松柏和万年青等),却没有考虑到种植的这些植物究竟对这个地区有多少生态方面的价值,能否养育当地的各种动物,这样的植被能否不依赖于人类的帮助正常生长,并给人类带来好处。
城市因为高密度人口和钢筋水泥的建筑,已经使城市的人们对自己的生活环境没有太高的要求。难道城市中就不能有天然的植被吗?当然不是。下面是笔者在加拿大和美国的城市中拍摄的一组图片。这里也是城市,其中的公园却是以天然植被为主。
有人问,城市中就这么大点地方,也要恢复成天然植被,是否要求太过分了,而且能否实现也是问题。
但是下面这一组图片却很能说明问题。这是四川都江堰的一个小三叉路口。比较这三块植被,情况会一目了然。右下脚的天然斑块笔者仔细数过,仅高大的树木就有12个种,隐藏在树冠下的灌木和草种数量会多出至少几倍。相对而言,另外两边的植被过于人工化,而且生态功能非常有限,需要除草、施肥和浇水等大量的人工维护。而这一小片天然植被,是如此的小,它说明任何一个小的脚落都可以恢复到具有足够的生态功能。
很多人已经厌倦了城市的环境,但大部分人仍然不得不生活在城市里。我们能为改善我们的城市环境做些什么呢?
除了降低污染源外,改善城市的生态状况是提高城市人们生活质量的最好方法。这要求我们在进行城市绿化的时候以实现城市植被的完整生态功能为主要目标。植被的基本生态功能包括:
1. 水土保持的功能。这除了高大的树木外,需要加强地表灌木抚育。大家不太重视灌木和地表植被,实际上灌木和地表植被在水土保持、隔离噪声,为小鸟和其他动物提供食物等方面具有十分重要的作用。
2. 自我更新的能力,或者说我们恢复起来的植被应该可以不依赖或最小程度地依赖于人类的帮助。这些植被必须要适应当地环境,包括对水分、土壤、温度等的适应,需要有能力繁殖和扩散,营养能够得到正常循环,病虫害能够有足够的天敌进行控制等。
弃覆憩鱼
这条钻进入成新旅游鞋里休息的小鱼属于隆头鱼科厚唇鱼,它在不经意间也成了“嗜鞋族”。向海里仍东西,本是不文明行为。但居然就有小生物巧妙地把它变成自己的家园。这给我们一个启示,我们可以有意识的为生物提供藏身、休息和栖息的环境,有利于更多种类和数量的生物生存。
3. 养育当地动植物的能力。这要求在植被恢复过程中,充分考虑当地动植物的需要。种植动物能够采食和栖息的植物,这是我们经常种植的常绿树种,例如松树和万年青等,所不能提供的。种植多样的植物,以满足不同动物的需求。还需要为动物提供水源和适宜的栖息场所。举一个例子,左图中报道的是扔在海里的旅游鞋成了鱼儿生存的地方。我们当然不是鼓励向河流或池塘中乱丢东西,但这却给我们一个启示:城市的人工池塘一直是光滑的钢筋水泥作底,为了生物的需要,可以把表面做得凹凸不平,放上一些利于水生生物躲藏的有空洞或通道的东西,添上土或自然沉积物,有意识地促进浅水区植被的生长。周围的陆地也需要保持良好的植被,使水中和陆地植被连成一体,其交接处将形成生物最丰富的所在,人类的活动应适当远离这些地区。可以设立适合于天然环境且比较隐蔽的观赏小径和小桥,使之成为城市人观察和欣赏野生动植物四季变化,郊游休闲和宣传保护教育的重要去处。
总之,城市中,特别是像中国这样自然资源已经十分贫乏,生态破坏十分严重的国家,城市的绿化应该以恢复自然生态为主要目标,应该把非自然的展示减小到最小程度。
我国的园林部门除了发展各种观赏植物,也应该从改善城市植被的生态功能出发,充分重视城市自然生态的研究和恢复。
建立充满生机的人工池塘是实现城市生态环境改良的一个重要部分
让我们的公园生长的是当地天然的植被,让这些植被除了美观以外,能够给我们生活在城市的人们提供更多的服务:新鲜的空气、干净的地下水、更小的噪音和更少的污染
参考资料:http://fxylib.znufe.e.cn/huanbao/baohutianranbei/p34.htm