A AF aS J Fi, Es 科学 与 社会 问题 [ 英 ] E. 马 尔 特 比 等 编著 康 乐 韩 兴国 等 译 I ' Sy Be BARES PES Es oes SE ECOSYSTEM MANAGEMENT QUESTIONS FOR SCIENCE ye 人 aN} We , ix ¥ OR I, Ty j Fi ‘ | § J | i " J f } § . é . | _ N ’ 7 ? j i 4 2 ; 了 4 ts s { 1 sf ‘ ‘ i: F ‘ ~ ee ae soe : af 学 处 www.sciencep.com 一 -一 - = ee ee — 一 一 一 —— o=* Pr <. ¥ - ns es ws 7 时 , | : 1 ty one ts 4 " 和 ke 3. y Pod +4 ' . } “¢ fF ie a. = . + ee Pare ~ . ie = ~ a ; ; rie, . . 1 ry A — * At X% t y * ; La Mart LI 生态 系统 管理 一 一 科学 与 社会 问题 CHIE. SNK See RK 韩 兴国 SE Ppt RM = :01-2003-0402 = 内 容 简 介 本 书 是 世界 保护 联盟 (IUCN) 下 属 的 生态 系统 管理 委员 会 (CEM) 出 版 的 科技 报告 。 此 报告 是 CEM 于 1996 ~ 1997 年 在 大 量 咨询 世界 有 关 专 家 的 基础 上 所 形成 的 。 本 书 内 容 涉及 生态 系统 管理 的 理论 和 实践 的 原则 ,并 通过 有 关 的 案例 加 以 进一步 冰 述 。 本 书 适合 所 有 关心 生物 多 样 性 保护 和 生态 系统 管理 的 科学 A. SHA 咨询 专家 和 高 等 院 校 师 生 参考 阅读 。 Ecosystem Management: Questions for Science and Society Edward Maltby, Martin Holdgate, Mike Acreman, Antony Weir Published by the Royal Holloway Institute for Environmental Re- search, Virginia Water, UK Copyright © RHIER, CEM 1999 图 书 在 版 编目 (CIP) 数 据 生态 系统 管理 :科学 与 社会 问题 作 英 ] 下 . 马尔 特 比 等 编著 ; 康 乐 等 译 .一 北京 :科学 出 版 社 ,2003.3 ISBN 7-03-011069-2 [I. 生 … .0%3°:-OR:-- 下 .生态 系统 -管理 -研究 lV .Q147 中 国 版 本 图 书馆 CIP 数据 核 字 (2003) 第 001360 号 责任 编辑 : 李 锋 彭 克 里 盖 宇 / 责 任 校对 : 钟 洋 责任 印 制 : 刘 士 平 /封面 设计 : 王 ” 浩 eek mw HR 北京 东 黄 城 根 北 街 16 号 邮政 编码 :100717 http:// www. sciencep.com 滨海 印刷 有 限 责 位 公司 印 刷 科学 出 版 社 发 行 ”各 地 新 华 书 店 经 销 关 2003 年 3 月 第 一 版 FFA: AS (890 x 1240) 2003 4F 3 月 第 一 次 印刷 印张 :6 1/4 印 数 :1 一 3 000 字数 :179 000 定价 :25.00 元 (如 有 印 装 质量 问题 ,我 社 负 责 调 换 ( 新 欣 ?) Mary Sibthorp 生平 Mary Sibthorp 女士 (1905 一 1991) 是 一 位 卓越 的 人 士 。 尽 管 她 以 自 学 为 主 , 但 她 杰出 的 才智 使 她 掌握 的 知识 比 她 自己 承认 的 要 多 得 多 。 在 th +JLF 时 受到 了 Llandinam 的 Davies 5h Bt ,一 个 为 和 平和 世界 良好 秩序 而 战 的 斗士 的 赏识 。 她 与 Davies 勋 负 在 一 起 工作 ,同时 也 帮助 他 工 作 ,直到 他 于 1944 年 去 世 。 之 后 ,她 继续 为 新 联邦 协会 (New Common- wealth Society) 工 作 。 当 David Davies 国际 问题 研究 所 1951 年 成 立时 ,她 成 为 该 研究 所 的 助理 秘书 ,随后 任 该 研究 所 的 所 长 ,直到 1980 年 退休 。 由 于 其 活力 和 令 人 鼓舞 的 想像 力 ,她 对 该 研究 所 的 工作 产生 了 很 大 的 影 响 。 她 最 突出 的 特点 是 反对 旧 习 ,厌恶 空想 和 敢于 怀疑 广 为 接 受 的 学 说 。 她 最 感 兴趣 的 是 明智 地 使 用 自然 资源 以 及 由 此 而 产生 的 国际 问题 。 由 于 她 的 慷慨 ,她 留 下 了 遗嘱 ,并 建议 成 立 Sibthorp 基金 会 , 正 是 这 个 基金 会 资助 了 这 次 研讨 会 。 如 果 我 们 对 那些 不 适宜 观点 的 评论 越 严 Da ,看 问题 越 具 前 脆性 ,也 就 能 更 好 地 完成 她 的 愿望 。 Hermann Bondi 教授 、 兰 士 .英国 皇家 学 会 会 Sibthorp 基金 会 成 个 | 员 员 1996 年 8 月 桥 Fa -一面 y i és 二 weit ds grodadic-ysall > ee ra! a, on ee Cesena a Geer aie re + Scone mn eeNaM a a REAL as Re rt tag sgh th at dial, Pal sa to an “a nr » woe ye (eae eee Oa fi et en “a HM 086: dee ARR ane a ae SHA e- — BRERA RR HR ARM eS ¥ or OAS ERS WEST 序 Mary Sibthorp 女士 逝世 于 1991 年 ,她 将 自己 的 遗产 留 给 了 IUCN 一 一 世界 保护 联盟 。 遵 照 她 的 遗愿 ,IUCN 建立 了 一 个 慈善 性 的 基金 会 ,其 主 要 目的 是 为 了 公共 利益 而 促进 上 自然 和 自然 资源 的 保护 。 根 据 Sibthorp 女 士 的 愿望 以 及 受 委 托 人 的 意见 ,本 基金 会 的 主要 活动 领域 已 经 确定 。 本 FE Be ETF | © 促进 IUCN 目标 的 实现 ,特别 是 在 英国 境内 。 。 促进 世界 保护 战略 (IUCN 1980) 和 关爱 地 球 (TUCN/UNEP/ WWF 1991) 目 标的 实现 。 。 通过 文 持 专题 讨论 会 .研究 组 和 出 版 物 来 促进 关键 性 环境 问题 的 研究 。 Sibthorp 女士 曾 在 David Davies 国际 问题 研究 所 (David Davies Memorial Institute of International Studies) 工作 多 年 ,并 以 此 身份 在 召集 该 所 相关 的 专家 研究 小 组 和 发 表 他 们 的 科学 发 现 方面 扮演 着 重要 的 角 色 。 在 她 后 期 的 一 段 时 间 ,她 对 环境 问题 表现 出 极 大 的 兴趣 。 因 此 th ir 望 由 IUCN 建立 的 这 一 基金 会 能 够 专门 支持 人 类 与 自然 环境 相互 关系 的 关键 性 问题 的 分 析 ,为 世界 不 同 地 区 明智 地 和 可 持续 地 利用 环境 资源 做 出 贡献 。 Sibthorp 女士 目光 敏锐 ,看 问题 能 切中 要 害 , 并 相信 对 “已 有 智慧 ” (established wisdom) 进 行 怀 疑 是 重要 的 。 本 基金 会 的 董事 从 一 开始 就 强 调 对 他 们 所 考察 的 问题 使 用 挑战 性 方法 的 愿望 。 第 一 届 Sibthorp 研讨 会 的 主要 目的 是 对 新 近 生 态 学 研究 的 发 现 进行 评论 ,并 考查 这 些 研究 使 得 对 传统 的 保护 措施 进行 彻底 改造 的 必要 性 有 多 大 。1996 年 6 月 21 一 22 日 在 皇家 浩 鲁 威 环境 研究 所 (Royal Holloway Institute for Environmental Research) 召 开 的 第 一 届 Sibthorp 研讨 会 的 文 集 报 道 了 这 次 研讨 会 的 主要 成 果 。 这 次 会 议 是 由 Edward Maltby 教授 组 织 ,并 得 到 了 Sibthorp 基金 会 的 赞助 。 这 个 成 果 后 来 形成 了 1996 年 10 my > 月 17 日 在 加 拿 大 蒙特 利 尔 召开 的 第 一 届 世 界 保 护 大 会 的 重要 文件 。 它 们 现在 以 更 完善 的 形式 作为 我 们 对 环境 管理 的 持续 讨论 的 贡献 。 作为 董事 会 的 主席 ,我 很 高 兴 我 们 的 工作 能 以 此 种 方式 为 开端 。 我 希望 本 书 中 的 综述 和 论文 都 能 促进 世界 保护 团体 的 新 思路 。 Martin Holdgate # + Sibthorp 基金 董事 会 主席 1997 年 6 月 于 剑桥 Til 前 长 期 以 来 强调 自然 保护 的 经 典 生 态 学 理论 正在 不 断 地 受到 质询 。 1994 年 在 布 宜 诺 斯 艾 利 斯 成 立 的 世界 保护 联盟 (IUCN) 生 态 系统 管理 委 员 会 (Commission on Ecosystem Management，CEMI) 正 是 顺应 有 关上 自然 资源 保护 和 管理 的 基本 需求 这 一 新 的 科学 观念 的 反映 。 通 过 广泛 的 咨询 过 程 而 形成 的 1996 一 1997 第 一 个 战略 规划 是 它 的 使 命 的 具体 结 品 。 为 进一步 推动 IUCN 的 使 命 ,生态 系统 管理 委员 会 (CEM) 将 竭力 为 自然 的 和 已 改变 的 生态 系统 管理 的 综合 方法 提供 专家 指导 。 生 态 系统 管 理 委员 会 将 把 科学 、 社 会 和 生态 系统 管理 通过 相关 的 三 个 途径 联系 起 来 : 。 通过 收集 最 新 的 生态 系统 科学 思想 ,对 其 进行 精炼 ,同时 以 一 种 可 理解 的 方式 传播 这 种 知识 ,以 改进 对 生态 系统 管理 的 理解 ; 。 ”通过 强调 优先 问题 、 新 的 发 展 威胁 、 机 会 和 实际 主张 ,来 说 服 以 生态 系统 方法 达到 保护 目的 的 有 关 政 策 决 策 者 ; 。 依靠 协助 “资金 拥有 者 ” ,通过 确定 关键 性 问题 和 促进 生态 系统 管理 问题 的 解决 ,促进 综合 生态 系统 管理 原则 的 实施 。 ”第 一 届 Sibthorp 研讨 会 的 目的 主要 有 : (1) 挑战 传统 的 生态 学 思想 ,开拓 最 新 科学 进展 的 相关 性 及 其 应 用 ; (2) 评价 对 当前 作为 生态 系统 管理 基础 的 生态 学 基础 知识 的 认识 ; (3) 促进 关键 问题 的 有 组 织 讨论 ; (4) 帮助 IUCN 在 编撰 以 保护 和 资源 利用 为 目的 的 生态 系统 综合 管 理 程序 手册 的 未 来 发 展 ; (S) 对 IUCN 生态 系统 管理 委员 会 的 项 目 发 展 提供 关键 性 的 意见 。 本 书 的 文章 主要 来 自 Sibthorp 研讨 会 的 讨论 稿 , 同 时 也 包括 一 些 在 蒙特 利 尔 召 开 的 世界 保护 大 会 的 一 些 额 外 材料 ,第 一 章 的 初稿 在 那 次 会 议 上 广泛 散发 ,以 征求 意见 。 它 们 代表 了 每 个 作者 个 人 的 意见 ,编者 仅仅 做 了 最 小 可 能 的 修改 。 每 篇 论文 最 显著 的 要 点 和 工作 组 会 议 的 报告 已 被 精炼 成 生态 系统 管理 的 10 条 原则 。 这 一 成 果 结 晶 形 成 了 第 一 章 的 基础 。 . Vv o 这 些 原则 并 不 是 第 一 次 被 详细 前 述 ( 见 Tensen and Bourgeron 1994 提出 的 例子 ) ,每 一 条 也 不 是 能 割裂 开 来 而 独 具 特 色 ,而 是 综合 起 来 ,共同 为 更 好 地 把 科学 与 保护 联系 起 来 的 新 思想 提供 一 些 贡献 。 本 书 并 不 打算 形成 一 个 有 关于 这 一 主题 综合 性 的 学 术 或 实践 性 的 论述 ,而 是 作为 将 来 进 一 步 讨 论 的 起 点 。 预期 的 读者 包括 :将 生态 系统 方法 应 用 于 生物 多 样 性 和 自然 资源 问 题 的 科学 家 和 管理 者 ,涉及 保护 对 策 的 政府 和 非 政 府 组织 的 政策 制定 者 ， 特别 是 对 应 用 生态 系统 方法 解释 生物 多 样 性 公约 内 涵 的 政策 更 为 有 用 ; 对 应 用 新 的 方法 来 达到 更 有 效 保 护 途 径 的 问题 感 兴趣 的 大 学 生 。 书 中 引 用 的 许多 例子 都 是 来 自 于 讲 英 语 的 国家 和 地 区 。 从 更 广泛 的 世界 范围 补 充 一 些 案例 会 更 为 有 用 ,同时 通过 对 IUCN 为 世界 银行 执行 的 24 个 野外 项 目的 研究 机 构 、 技 术 和 操作 轮廓 的 分 析 , 以 保持 这 一 良好 的 开端 (Pirot and Meynell 1998 ) 。 Edward Maltby 教授 皇家 浩 鲁 威 环境 研究 所 所 长 IUCN 生态 系统 管理 委员 会 主席 口 vi . 致 谢 此 次 研讨 会 是 由 Sibthorp ESA. HH BRIS MKF (Royal Hol- loway University) 和 IUCN EA ARE HE (CEM) FN © 我 们 感谢 Sue Belbin 为 第 一 届 Sibthorp 研讨 会 的 组 织 和 运转 所 作出 的 贡献 。 同 时 ,我 们 也 感谢 下 列 人 员 为 本 书 文稿 提出 的 补充 意见 ,他 们 是 Kenton Miller, Adrian Philips, Jean-Yves Pirot ,Lesley Safford, Rogar Saf- ford, Hugh Synge, Craig Turmer 和 Phil Wookey. 本 书 的 出 版 费用 是 由 Sibthorp 基金 会 和 英国 野生 生物 基金 会 (WWF-UK) 提 供 的 。 我 们 也 感谢 所 有 参加 第 一 届 Sibthorp 研讨 会 的 成 员 、 匿 名 审 稿 人 和 其 他 参与 第 一 章 讨论 的 科学 家 ;以 及 对 本 书 初稿 提出 修改 意见 的 学 者 们 。 Some A tog’ is. 有 “> rau C A] 本 了 时 | pat Ae 4 Se =. 全 基 sad 二 种 页 iS) WO O44? FS Ree ee 人 GFE ER Ew TR Qron nee ee RAE OS ooh Ieee “站 MBA nding TONS Vole F. ot iV nies © apd tw 局: no ca ee Bers PIL GHpas cain éprentiid i ot mee ROSH qindnhie nm TERME Shit SRM oe hk teh A, 于 缉 :* 7 ; a, ‘a i : Bons _ 中 文 版 序 序 前 言 1 生态 系统 管理 的 原理 - 生态 近期 进展 对 科学 理解 的 影响 … 生态 系统 管理 的 十 个 原则 … 指导 性 原则 … 操作 性 原则 … 应 用 原则 … 本 ey a Oe ay 10 研究 实例 1: 以 生态 系统 为 基础 的 管理 … 11 研究 实例 2: 中 美洲 三 个 保护 区 的 建立 与 管理 … 2 对 传统 生态 学 理论 的 挑战 和 对 加 强生 态 系统 管理 的 新 思考 …… 2.1 保护 什么 ,物种 还 是 生态 系统 ? 0 3 关键 问题 的 讨论 . 人 总 。 本 3.1 对 植被 片段 及 其 生物 多 样 性 保护 的 努力 值得 吗 ? ………… 3.2 从 群落 与 种 群 的 角度 看 生态 系统 管理 … 0 3.3 a aig ae 的 启示 … 4 rRESeenue: de 及 科学 如 何 发 挥 作 用 - … 不 于- 泪 态 科 学 与 陆地 生态 系统 管理 ………p 9 9 4.2 物种 分 布 与 环境 变化 … 严 产 产 产 产 广 六 六 六 天 瑚 Oo OonN NHN A fb WH NWN 所 Ce lll ~ a ees 4.3 湿地 生态 系统 功能 :一 种 文 持 决 策 的 专家 系统 方法 生态 系统 管理 一 一 非洲 南部 概观 … «+ snake co cccce Serer rre rr err rer rr (164) 4.4 参考 文献 … (142) (152) 1 生态 系统 管理 的 原理 1.1 生态 学 和 生态 系统 在 20 世纪 50 和 60 年 代 , 生 态 学 还 是 一 门 “ 新 "的 科学 。 主 要 强调 生 物 与 环境 之 间 的 联系 ,激发 了 公众 对 环境 问题 的 关心 ,并 且 提 出 严格 的 科 学 知识 来 促进 不 断 发 展 的 自然 保护 原则 的 实现 。 现 在 生态 学 概念 或 多 或 少 地 渗透 到 保护 组 织 的 所 有 措施 之 中 ,影响 着 那些 更 广泛 关心 地 球 目 然 资源 持续 利用 的 人 们 。 然 而 ,这 些 概念 的 形成 和 应 用 并 没有 与 新 的 知识 同步 发 展 。 由 于 需求 的 变化 和 社会 的 优先 考虑 ,在 生态 科学 应 用 方面 带 来 一 些 灵活 的 和 适应 性 的 措施 也 是 必要 的 。 那 是 60 多 年 前 的 事情 了 , 当 Tansley 的 生态 系统 这 一 名 词 正 式 形 成 时 ,这 一 思想 早 在 19 世纪 初 也 可 能 更 早 就 有 涉及 ( 见 专栏 1)。 事 实 上 ,把 地 球 比 作为 一 个 有 功能 的 生物 体 可 以 追溯 到 古 硕 腊 时 代 的 所 谓 有 机 论 。 James Lovelock 贸 士 (1979) 提 出 了 更 为 通俗 化 的 类 似 想 法 , 即 “ 盖 亚 ”(Gaia) 原理 , 据 此 ,我 们 可 以 把 整个 地 球 当 作 一 个 巨型 的 生态 系统 来 考虑 。 生态 系统 模型 已 经 成 为 科学 家 观察 自然 世界 的 基本 方法 。 这 使 得 诸 如 营养 级 或 食物 网 形成 生物 种 间或 类 群 间 的 关系 以 及 有 机 体 与 它们 的 生 境 需 求 及 气候 带 之 间 的 功能 联系 得 到 确认 。 能 流 ( 通 常 以 各 自 的 取 食 关 系 形 成 ) ,营养 以 及 像 水 和 沉积 物 等 形式 的 物质 ,维系 着 生态 系统 的 结构 、 稳定 性 和 生物 多 样 性 。 在 Tansley 引 和 生态 系统 概念 后 ,几乎 立即 对 这 一 概念 产生 了 多 样 的 解释 和 定义 。 那 些 承 认 "具体 "存在 的 生态 系统 和 使 用 这 一 名 词 来 描述 独立 的 生态 单位 如 森林 草地 或 沼泽 ,与 那些 将 该 术语 仅 限 用 于 实际 性 的 概念 模型 ,两 者 之 间 有 一 个 基本 的 区 别 。 这 里 所 说 的 “具体 的 "生态 系统 具有 这 样 一 些 含义 , 即 我 们 已 经 确定 生态 系统 各 组 分 之 间 构 成 的 相互 作用 的 复杂 性 。 事 实 上 ,我 们 最 大 程 Sn ona nsua cuimmemaaen 从 事 更 为 精 确 的 生态 系统 动态 和 功能 的 研究 是 非常 昂贵 的 ,即使 我 们 仅仅 涉及 有 限 的 关键 组 成 ,因此 只 能 限于 一 些 个 例 研 究 。 尽 管 如 此 ,将 陆地 和 水 域 ( 或 a5 三 两 者 的 结合 ) 当 作 功 能 生态 系统 实体 单位 来 看 竺 ， esas eo. 力 的 基础 。 另 外 一 个 可 取 之 道 是 理论 性 的 研究 。 它 世界 的 人 为 简化 单位 来 理解 ， eof id 3: 30 系统 的 边界 。 许 多 批评 意见 认为 ,边界 的 人 为 性 和 充分 描述 能 量 学 和 动力 学 的 实际 困难 限制 了 它们 在 野外 实验 设计 中 的 应 用 。 尽 管 如 此 ,这 一 概念 对 发 展 科 学 的 思维 、 研 究 和 生态 系统 管理 是 极 有 价值 的 ,Odum(1972) 确 定 了 一 些 至 关 重 要 的 特征 , 现 概括 如 专栏 1。 请 1 专栏 1 什么 是 生态 系统 | Humboldt 早 在 1807 年 写作 植物 地 理学 著作 时 就 指出 :在 大 量 的 因果 链 中 , 绝 不 应 该 把 任何 事物 和 活动 割裂 开 来 考虑 。” Tansley(1935) 正 式 将 生态 系统 定义 为 : “一 个 植被 时 位 ,已 不 仅 包括 组 成 植被 的 植物 ,而 且 也 包括 栖 生 其 中 的 动物 以 及 相 关 环 境 或 生境 中 所 有 的 物理 和 化 学 因子 。 它 们 共同 形成 了 一 个 可 识别 的 自我 维持 的 实体 .在 1946 年 ,他 又 补充 认为 ,这 样 的 生态 系统 的 所 有 部 分 都 被 认为 是 相互 影响 和 联系 的 。 Fosberg(1963) 将 生态 系统 描述 为 “由 一 个 或 多 个 生物 有 机 体 与 对 其 有 影响 的 环境 组 成 的 有 功能 和 相互 作用 的 系统 ,自然 的 和 生物 的 因素 都 是 生物 的 环境 。 一 个 生态 系统 的 描述 可 能 外， 括 它 的 空间 关系 自然 特征 的 调查 , 它 的 栖息 地 和 生态 位 , 它 的 、 有 机 体 和 能 量 物质 的 基本 存量 , 它 的 输入 物质 的 性 质 、 Li 6 ABE BY HAE 9 a” : Polunin 和 Worthington (1990) Pf 2 #2 44 it“ ' 生 态 复合 体 " (eco complex) 这 一 名 词 ,主要 用 于 更 大 的 、 整 合 性 稍 差 的 系统 。 例 如 ， 湖 泊 \ 河 流 ,岛屿 或 森林 ,它们 常常 包括 像 了 nsley 所 描述 的 生态 系统 。 本 文中 ,生态 系统 管理 当 作 一 种 人 类 活动 来 处 理 , 既 影响 传 统 意义 上 的 生态 系统 ,也 对 那些 诸如 生态 复合 体 那样 的 更 大 空 间 单位 产生 影响 。 wee. 1 生态 系统 的 特征 首先 ,生态 系统 这 个 概念 是 一 元 论 的 , 它 将 植物 动物 \ 人 类 社会 以 及 5 环境 整合 在 一 起 ,以 这 样 的 方式 可 以 将 它们 之 间 的 相互 作用 在 一 个 单一 的 框架 内 加 以 分 析 。 它 主要 强调 一 个 完整 或 整体 系统 的 功能 ,而 不 是 将 各 组 分 割裂 开 来 。 其 次 是 它 的 组 织 化 ,生态 系统 各 组 成 要 素 的 等 级 划分 为 了 解 复杂 关系 提供 了 方便 ,同时 有 助 于 数据 收集 的 组 织 化 。 第 三 , 它 强 调 它 的 “功能 作用 ”。 这 将 导出 各 组 分 如 何 联系 的 相关 知识 ,使 我 们 能 够 确定 影响 系统 每 一 组 分 的 因子 。 特 别 是 , 它 可 能 追踪 和 预测 污染 物 的 移 动 ,预测 系统 中 特定 组 分 变化 的 可 能 结果 。 第 四 , 它 是 一 种 普 适 系统 , 它 使 得 利用 普通 系统 理论 的 规则 和 概念 来 预测 一 个 生态 系统 中 的 单一 或 多 个 变量 的 变化 影响 成 为 可 能 。 生态 系统 模型 的 应 用 很 大 程度 上 改进 了 我 们 对 环境 管理 的 理解 以 及 包括 火 的 管理 和 杀 虫 剂 控 制 等 领域 中 的 应 用 。 这 主要 是 由 于 对 相对 较 小 并 完全 确定 的 生态 系统 的 研究 ,如 分 散 的 林地 \ 灌 从 和 湖泊 等 。 在 加 利 福 尼 亚 Clear 湖 所 进行 的 DDT 及 其 影响 的 经 典 研 究 证 实 了 需要 同时 处 理 物 理 的 和 生物 组 分 的 必要 性 (Hunt and Bischoff 1960, ,也 见 Carson 1962). WS R—A/) HY BA ( Chaoborus astictopus ), DDT 使 用 之 后 不 久 在 湖水 中 就 很 难 检测 到 它 的 存在 ,但 是 浓度 沿 着 食物 链 不 断 富 集 , 从 而 导致 了 北美 鹏 励 种 群 繁殖 的 减退 。 生 态 系统 结构 和 功能 作用 的 知识 也 可 能 使 得 对 杀 虫 剂 使 用 的 更 广泛 的 后 果 提 出 较为 准确 的 预测 。 这 很 显然 加 强 了 害虫 管理 中 生物 防治 和 系统 方法 应 用 的 发 展 。 生 态 系统 模型 的 更 有 优势 的 价值 在 于 其 应 用 中 的 灵活 性 。 这 在 生物 保育 中 已 经 得 到 充分 地 认 识 , 同 时 该 术语 也 已 经 成 为 重要 国际 协定 如 生物 多 样 性 公约 中 文字 的 一 部 分 ,而 且 使 用 频率 还 在 不 断 增加 。 然 而 , Tansley 也 许可 能 发 现 很 难 立 即 接受 他 原来 本 语 在 用 于 “生态 系统 方法 "中 的 新 的 解释 。 这 些 年 来 ,这 个 概念 的 新 的 应 用 已 经 引起 了 大 量 的 争论 ,并且 明显 地 远离 了 它 最 初 严 格 的 科学 起 源 。 1.2 不 断 发 展 的 生态 系统 管理 思想 自从 人 类 为 获得 某 种 形式 的 利益 ,第 一 次 改变 他 周围 环境 中 的 生物 组 成 以 来 ,人 们 就 已 经 在 管理 生态 系统 。 关 于 生态 系统 管理 思想 起 源 的 历史 性 叙述 已 经 得 到 了 充分 的 引证 (Malone 1996, Grumble 1994, Vogt et al. 1997, Czech and Krausman 1997), —=—- Qe Leopold (1949) 有 关 生 态 系统 及 其 管理 方面 的 整体 性 观点 是 有 远见 的 。 他 认为 人 类 应 该 把 土地 当 作 一 个 “完整 的 生物 体 " 一 样 加 以 关爱 ,并 且 应 该 尝试 使 "所 有 齿轮 ”保持 良好 的 运转 状态 。 这 也 许 是 第 一 个 尝试 描 述 生 态 系 统管 理 的 概念 。 正 如 我 们 今天 解释 这 个 术语 那样 ,其 思想 是 在 满足 人 类 的 需求 而 保持 其 生产 力 的 同时 ,又 可 以 维持 生态 系统 的 多 样 性 。 然而 ,早期 在 景观 水 平 上 将 资源 管理 与 生态 思想 结合 起 来 的 尝试 是 不 成 功 的 (Grumbine 1994). 20 世纪 60 年 代 以 后 ,强调 生态 系统 的 研究 重点 在 生态 学 中 不 断 增 加 了 ,同时 也 增加 了 环境 意识 ,并 将 该 学 科 引 疝 保 护 和 资源 管理 。Walter (1960) 强 调 在 景观 生态 学 和 管理 上 整体 性 地 对 等 生态 学 各 因子 ,包括 人 类 自身 的 必要 性 。 在 20 世纪 60 年 代 和 70 年 代 期 间 ,由 于 实施 国际 生物 学 计划 (IBP) 和 Odum(1969) ,Van Dyne(1969) 和 Watt(1968) 等 人 的 论 著 的 影响 ,生态 系统 跨 学 科 的 研究 得 到 了 进一步 的 加 强 和 系统 化 。 尽管 在 生态 系统 概念 上 具有 科学 意义 ,但 是 其 方法 迄今 仍 未 在 实践 中 作为 一 种 政策 性 工具 。Caldwell(1970) 提 倡 将 生态 系统 作为 美国 公共 土地 政策 的 基础 。 由 于 对 黄石 国家 公园 灰 能 (Ursws arctos ) 种 群 的 研究 (Craghead 1979) ,生态 系统 管理 重新 得 到 了 Frank 和 John Craighead, 以 及 Newmark(1985) 的 工作 的 强调 ,后 者 比较 了 北美 西部 国家 公园 和 自然 保护 区 的 法 律 和 生物 边界 。 上 述 两 个 研究 都 证 明 为 保护 一 个 生态 系统 而 设立 的 地 理 和 政治 边界 常常 并 不 能 满足 保护 该 生态 系统 的 所 有 组 分 。 有 了 那些 正在 寻找 更 好 的 解决 不 断 恶 化 的 生态 条 件 的 科学 家 土地 管理 者 和 资源 政策 分 析 家 的 支持 ,生态 系统 管理 的 概念 在 20 世纪 80 年 代 初 期 真正 在 美国 得 到 广泛 的 认可 。 在 20 世纪 80 年 代 后 期 和 90 年 代 初 期 ,生态 学 研究 开始 集中 研究 较 大 时 空 太 度 上 的 生态 系统 ,生态 系统 可 持续 性 的 问题 成 为 了 焦点 (Lubchenco et al. 1991)。 有 关 生 态 系统 管理 的 研究 兴趣 空前 高 涨 ( 见 Czech and Krausman 1997 的 综述 ) ,大 量 基于 生态 系统 管理 原理 ,试图 平衡 并 整合 生态 的 、 经 济 的 、 社 会 的 和 政策 性 目标 的 研究 项 目 数量 在 最 近 这 些 年 来 也 已 大 大 增加 了 。 1.2.1 什么 是 生态 系统 方法 生态 系统 方法 ”(ecosystem approach) 一 词 曾 被 用 来 描述 一 种 环境 管理 的 特殊 形式 , 它 已 经 远离 生态 系统 这 一 术语 最 初 的 涵义 ,并 在 它 的 精确 解 释 上 确实 已 经 带 来 很 大 的 混淆 。 从 1993 年 以 来 ,美国 联邦 政府 大 量 的 政策 诈 机 得 地 把 EGRET 作为 一 个 特殊 的 栏目 加 以 考虑 ( 见 专栏 2)。 专栏 2 为 什么 生态 系统 方法 是 必要 的 ? 维持 生态 系统 至 关 重 要 的 水 文 . 生 物 、 化 学 和 物理 的 过 程 在 全 球 范围 内 受到 严重 干扰 。 变 化 的 速度 正在 普遍 增加 ,从 而 导 致 生态 系统 结构 的 退化 ,并 对 可 持续 性 造成 危害 。 一 个 最 直接 的 后 果 就 是 生物 多 样 性 的 丢失 ,但 总 体 上 看 ,在 重要 的 环境 服务 功能 方面 ,存在 着 逐步 减少 的 趋势 。 ”人 类 社会 和 他 们 的 政府 被 限制 在 自然 保护 和 资源 管理 的 部 门 方法 之 中 。 传 统 的 部 门 方法 对 生态 系统 的 管理 是 不 适宜 的 ， “生态 系统 支撑 着 物种 、 群 落 及 其 形成 的 生物 多 样 性 ,以 及 环境 服 务 功能 和 天 然 产品 。 这 是 由 于 缺乏 对 生态 系统 功能 作用 重要 性 的 了 解 或 充分 正确 的 判断 。 另 外 一 个 不 足 之 处 是 没有 认识 到 生 态 系统 管理 的 不 同时 、 空 尺度 的 重要 性 ,例如 ,需要 管理 一 个 流 域 , 同 时 又 要 管理 一 个 立地 。 保 持 生 态 系统 的 整体 性 所 必需 的 综合 和 长 期 规划 的 缺乏 只 能 通过 新 的 生态 系统 管理 系统 和 方法 得 以 修正 。 一 个 机 构 间 生态 系统 管理 任务 组 织 (Interagency Ecosystem Manage- ment Task Force)(1995) 将 生态 系统 方法 定义 为 一 种 维持 或 恢复 自然 生 态 系统 和 它们 功能 及 价值 的 方法 。 它 是 由 目标 决定 的 ,并 且 基 于 一 种 考 虑 未 来 条 件 的 合作 性 发 展 视角 ,使 得 生态 的 、 经 济 的 和 社会 的 因子 得 以 综 合 。 它 是 被 应 用 在 主要 依靠 生态 界线 的 确定 的 地 理 框 架 范围 内 。 这 个 任务 组 织 所 确定 的 目标 是 : 通过 一 种 充分 综合 社会 和 经 济 目标 的 自然 资源 管理 方法 ,达到 恢复 和 维持 生态 系统 健康 、 生 产 力 和 生物 多 样 性 以 及 生命 整体 质量 。 对 于 生物 多 样 性 公约 ,生态 系统 方法 主要 瞄准 公约 的 三 个 关键 目的 : 生物 多 样 性 的 保护 ,生物 多 样 性 各 组 分 的 可 持续 利用 ,以 及 公平 合理 地 分 享 来 源 于 遗传 资源 的 利益 。 生 态 系统 方法 最 基本 的 要 素 就 是 它 的 整体 性 。 在 原来 的 科学 应 用 之 外 , 它 明 确 地 承认 自然 生态 系统 与 经 济 、 社 会 、 e Se - sod o-_ =. 政治 和 文化 系统 之 间 的 相互 关系 。 它 为 各 种 社会 集团 、 保 护 自 然 资源 的 公共 和 私人 管理 者 提供 了 一 个 结构 性 的 基本 原理 。 这 个 方法 特别 地 包括 : 。 保证 所 有 有 关 的 和 可 确定 的 生态 和 经 济 ( 加 上 社会 、 文 化 和 政 治 ) 后 果 都 在 一 个 地 区 管理 中 得 到 考虑 ; 。 改善 责任 机 构 和 人 之 间 的 协调 关系 ; © 在 不 同 层次 的 政府 间 、 社 会 团体 土地 拥有 者 和 其 他 的 投资 商 之 间 组 成 合作 伙伴 关系 ; 。 改善 普通 公众 和 个 别 投 资 者 之 间 的 交流 ; 。 使 用 最 佳 的 科学 知识 ; 。 改善 信息 和 数据 管理 ; 。 当 新 的 信息 可 供 利用 时 ,能够 及 时 地 调整 管理 。 ( 引 上 自 Interagency Ecosystem Management Task Force 1995 年 报告 ) 除了 有 限 数量 的 特别 例子 外 ,我 们 现在 距 成 功 地 实施 这 样 一 种 方法 仍 有 很 大 的 距离 。 特 别 有 必 要 对 使 用 政策 工具 的 方法 进行 根本 的 改变 ， 例如 ,竞争 部 门 利 益 间 的 动机 法 律 制度 和 争端 解决 的 方法 。 1.2.2 直接 和 间接 的 生态 系统 管理 直接 的 生态 系统 管理 涉及 物理 的 \ 化 学 的 和 生物 的 过 程 ,物种 或 种 群 的 直接 相互 作用 。 正 常情 况 下 , 它 被 用 于 一 个 相对 小 斥 度 的 情况 下 ,例如 进行 引入 或 去 除草 食性 或 肉食 性 鱼 类 种 群 的 小 型 湖泊 的 生物 控制 ,或 者 依靠 使 用 石灰 来 缓和 水 体 生 态 系统 的 酸度 。 然 而 ,生态 系统 管理 更 为 通 常 地 被 间接 因素 所 影响 ,特别 是 在 大 尺度 上 ,如 山地 系统 ,大 型 湖泊 、 流 域 和 沿海 地 带 ; 通 币 涉 及 人 类 活动 (包括 物理 的 社会 的 文化 的 和 经 济 的 活 动 ) 的 介入 (如 降低 .保持 和 加 强 )。 这 类 调控 最 好 被 认为 是 基于 生态 系统 管理 的 ,因为 从 本 质 上 来 说 , 它 强 调 的 不 是 生态 系统 过 程 ,而 是 人 类 活动 对 这 些 过 程 和 生态 系统 结构 功能 结果 的 影响 ( 见 专栏 3)。 生态 系统 管理 的 有 效 方法 的 发 展 包 括 了 生态 学 家 、 经 济 学 家 和 社会 学 家 等 专家 的 紧密 合作 。 它 的 实施 意味 着 大 量 的 和 各 种 各 样 的 投资 者 一 同 工 作 ,其 中 包括 当地 的 社会 团体 ,当地 和 区 域 性 的 政府 ,私人 组 织 和 保 护 区 机 构 ,还 要 寻求 土地 利用 规划 和 来 源 分 配 的 共同 目标 。 这 os 专栏 3 什么 是 生态 系统 管理 ? | 生态 系统 管理 是 一 种 物理 、 化 学 和 生物 学 过 程 的 控制 ,它们 将 生物 体 与 它们 的 非 生命 环境 及 人 为 活动 的 调节 连接 在 一 起 ， 以 创造 一 个 理想 的 生态 系统 状态 。 生 态 系统 管理 可 以 包括 : 。 依靠 控制 污染 或 改变 营养 物 和 污染 物 向 大 气 圈 \ 水 域 、 ，，， 土壤 或 更 直接 地 到 植被 的 输入 来 调节 化 学 条 件 。 + 调节 物理 参数 ， 例如 依靠 大 坝 来 控制 水 的 释放 或 者 控 Hil ERIK RAGE Bk RK 8 改变 生物 间 的 相互 关系 ,例如 依靠 控制 放牧 和 捕食 ， 或 防止 灌 木 和 树木 侵入 草地 和 灌 丛 ,或 者 依靠 火烧 或 ， 制 来 干涉 植被 的 发 展 和 动态 。 。 控制 人 类 对 生物 产品 的 使 用 ,例如 限制 化 肥 和 杀 虫 齐 的 使 用 ,调节 渔网 的 孔径 大 小 。 。 ”在 考虑 保护 的 利益 时 介 人 和文 化、 社会 和 经 济 过 程 ， 例如 依靠 对 农民 的 补贴 来 降低 他 们 的 操作 强度 。 恨 好 的 生态 系统 管理 将 保持 生态 系统 功能 的 完整 性 ,避免 迅速 的 不 硕 望 见 到 的 生态 和 环境 变化 。 它 将 保持 和 尽 可 能 地 提高 生物 多 样 性 和 环 境 服 务 功能 ,例如 水 的 质量 和 对 食物 链 的 支撑 。 生 态 系统 方法 提供 了 一 个 更 为 广阔 的 管理 基础 ,所 包括 的 管理 单元 的 范围 大 小 可 以 通过 不 同时 空 扩 度 来 调节 ,其 主要 依据 是 问题 的 性 质 和 生态 系统 过 程 可 以 正常 运行 的 矿 度 范围 。 它 也 为 政府 ` 社 团 和 私人 之 间 利 益 的 合作 努力 提供 了 一 更 具 操作 性 的 架构 ,使 综合 的 、 跨 学 科 的 \ 可 参与 的 和 可 持续 性 的 管理 方 法 成 为 可 能 。 73 生态 系统 管理 的 需求 计算 统计 说 明 在 未 来 的 100 年 中 生物 的 灭绝 速率 至 少 比 化 石 记录 的 基础 灭绝 速率 快 4 个 数量 级 以 上 (Lawton and May 1995, th JL Pimm et al. 1995)。 这 个 速率 可 以 与 以 前 的 “灭绝 突 发 事件 "相当 , 正 像 白垩 纪 后 期 和 第 三 纪 早 期 期 间 大 型 忍 龙 消失 的 情况 。 最 近 的 大 量 灭 绝 突 发 事件 是 fie — it o> 第 一 次 由 单一 的 泛 优 势 种 所 引起 的 ,而 不 是 一 些 自然 环境 的 变化 或 极端 的 灾害 。 它 很 大 程度 上 是 由 于 人 类 对 生态 系统 的 改变 和 过 度 使 用 它们 的 生物 产品 。 人 类 的 影响 常常 导致 生态 系统 更 快 的 变化 ,超越 了 生态 系统 可 以 保持 结构 和 生物 多 样 性 的 改变 不 发 生 显著 变化 的 调节 能 力 。 尽管 如 此 ,我 们 也 不 应 为 了 维持 单个 的 物种 而 应 用 有 限 的 保护 资源 ， 特别 是 生物 种 群 所 处 的 分 布 边缘 ,或 者 在 那些 地 区 环境 的 变化 意味 着 物 种 的 丢失 不 可 避免 ( 见 本 书 第 2 章 )。 物 种 的 灭绝 一 直 是 地 球 历 史 过 程 中 的 正常 现象 ,这 就 是 说 正 是 由 于 人 类 的 活动 加 速 了 丢失 的 速率 这 一 最 重 要 的 趋势 才 需 要 我 们 去 研究 。 生 态 系统 方法 强调 生态 系统 中 有 生物 和 非 生物 相互 作用 所 控制 的 生态 过 程 所 形成 的 功能 特征 ,而 不 是 强调 单个 物 种 。 生 物 多 样 性 是 一 个 重要 的 因素 ,但 它 是 这 些 相 互 作用 中 的 一 部 分 。 生态 系统 的 功能 产生 出 产品 和 服务 ,它们 对 生物 体 和 社会 都 有 价值 。 特定 的 物种 也 许 在 功能 上 起 着 至 关 重 要 的 作用 ,但 是 我 们 在 很 大 程度 上 还 不 知道 可 能 存在 的 物种 间 功 能 上 可 替代 性 或 元 余 的 程度 。 陆地 生态 系统 中 几乎 40% 的 潜在 净 初 级 生产 力 是 被 人 类 提前 耗 尽 、 使 用 或 浪费 了 ,或 者 因 土地 利用 改变 的 结果 ,而 被 提前 预支 了 (Vitousek et al. 1986) ;海洋 涌 升 流 和 陆架 系统 这 些 主要 的 渔业 集中 地 区 ,海洋 生物 净 初 级 生产 量 的 24% 一 35% 之 间 由 于 人 类 的 捕捞 而 濒临 绝境 (Pauly and Christensen 1995) 。 资 源 利 用 的 进行 常常 没有 考虑 到 间接 影响 ,例如 由 于 在 商品 渔业 中 的 非 目 标的 附带 捕捞 物种 (Alverson et al. 1994)。 显 而 易 见 ,有 必要 制订 在 生态 学 上 有 效 的 管理 措施 ,同时 避免 不 必要 地 破坏 生 物 多 样 性 。 保护 存在 着 多 个 含义 。 在 过 去 ,保护 主要 集中 在 那些 有 特色 的 、 多 样 化 的 生态 系统 或 生态 复合 体 的 地 区 的 保护 。 今 天 ,人 类 影响 的 普遍 性 、 永 无 止境 的 需求 和 来 自 于 气候 变化 的 压力 ,使 得 这 种 对 策 并 不 十 分 充分 。 更 进一步 地 说 ,人 类 生活 的 质量 取决 于 在 环境 的 耐 受 性 之 内 生存 以 及 可 持续 地 使 用 这 些 活 的 资源 。 个 别 物种 的 保护 仍然 是 很 重要 的 ,这 是 严格 的 自然 保护 的 目标 之 一 ,并 受到 植物 园 和 动物 园 的 支持 。 但 是 ,以 平衡 长 期 和 短期 人 类 需求 和 保护 生态 系统 的 长 期 完整 性 的 方式 来 进行 土地 和 海 洋 管 理 是 目前 最 重要 的 需求 。 完 整 性 是 指 在 没有 功能 损失 的 条 件 下 , 生 态 系统 得 以 容忍 并 调节 外 界 压 力 和 胁迫 的 能 力 。 在 正常 情况 下 ,这 种 容 纳 量 只 有 在 具有 一 定 的 最 小 生物 多 样 性 水 平 所 容许 的 可 伸缩 性 条 件 下 才 成 为 可 能 。 反 过 来 说 ,生物 多 样 性 的 保护 意味 着 不 能 将 生物 种 和 栖 境 与 人 类 分 离开 来 对 待 。 确 实 ,干预 的 观点 几乎 总 是 人 与 其 环境 的 相互 作用 。 这 样 的 干预 包括 调控 农业 、 和 森林 或 渔业 的 实践 ;陆地 或 海洋 中 野生 物种 的 采 获 ; 调 节 废 物 和 潜在 污染 物 的 释放 ;保护 土壤 免 于 侵蚀 以 及 水 资源 的 管 理 。 这 可 以 在 多 个 尺度 上 进行 操作 ,从 局 部 到 全 球 斥 度 ( 尽 管 大 部 分 大 斥 度 的 行动 是 依靠 大 量 的 更 加 局 部 地 点 和 小 义 度 活动 来 实现 的 )。 生态 系统 为 什么 要 实施 管理 是 考虑 的 出 发 点 。 目 的 有 许多 ,特别 的 有 : (1) AT SHEAR; (2) 维持 生物 多 样 性 的 适度 水 平 ; (3) 维持 遗传 特征 ; (4) 维持 生态 功能 和 生物 地 化 循环 ; (5) 保持 未 来 选择 的 机 会 ; (6) 保持 美学 价值 ,包括 那些 富有 情感 的 人 工 生 态 系统 ,例如 欧洲 的 石竹 草地 和 低地 石楠 灌 丛 ,以 及 巴厘 ( 岛 ) 的 水 稻 梯田 。 我 们 需要 十 分 清楚 地 了 解 生 态 系统 的 含义 ( 见 专栏 1)。 它 们 是 一 些 概念 , 而 不 是 严格 的 自然 实体 , 即 是 一 个 被 科学 家 用 来 说 明 自 然 世界 的 原 理性 法 则 。 然 而 我 们 试图 保护 的 不 是 概念 ,而 是 实体 ,这些 实体 包括 特定 植物 和 动物 的 层 片 和 群落 ,它们 的 多 样 性 和 生产 力 , 它 们 生活 的 环境 ,以 及 生态 系统 稳定 性 和 维持 所 必需 的 各 种 基本 成 分 之 间 动 态 的 相互 作用 ， 这 是 对 人 类 和 野生 生物 都 至 关 重 要 的 功能 。 对 待 生 态 系统 的 保护 和 物种 的 保护 ,好像 是 可 以 选择 的 说 法 ,既是 无 效 的 ,也 是 无 意义 的 。 生 态 系统 的 管理 不 仅 需 要 发 展 而 且 要 实施 都 需要 这 样 的 认识 。 这 个 原理 必须 用 在 任何 有 益 于 保护 行动 的 地 方 ,以 各 种 尽 可 能 操作 性 的 方式 。 我 们 必须 明白 我 们 并 不 是 把 生态 系统 当 作 一 个 完整 的 实体 加 以 管 理 。 管 理 的 措施 涉及 管理 者 相信 的 化 学 \ 水 文 或 生物 因素 控制 能 够 创造 或 者 保持 一 种 人 们 所 期 望 的 环境 条 件 ,尤其 是 物种 层 片 和 组 成 。 应 该 寻 求 以 最 小 的 努力 和 最 经 济 的 方法 达到 最 满意 的 结果 (我 们 需要 学 习 许多 关于 如 何 这 样 做 的 知识 )。 然 而 ,对 个 别 因 子 的 控制 不 能 将 其 割裂 开 来 考 虑 ,这 一 点 非常 重要 。 一 个 生态 系统 中 的 成 分 间 相 互 关联 的 形式 常常 是 极其 复杂 的 ,因此 ,一 个 因子 的 管理 也 许 会 影响 到 其 他 不 可 预见 或 完全 未 iy 知 的 因子 。 基 于 这 种 理由 ,物种 的 管理 不 应 该 在 没有 从 整体 上 对 生态 系 统 或 生态 复合 体 有 一 个 基本 了 解 (一 个 概念 模型 ) 以 及 对 不 同 因 子 是 如 何 相互 作用 恰当 理解 的 情况 下 进行 操作 。 进 一 步 来 说 ,物种 管理 应 该 对 达 到 生态 系统 作为 一 个 整体 的 目的 有 所 贡献 。 由 于 保护 性 的 管理 常常 由 不 同 的 政府 部 门 或 机 构 来 承担 ,如 林业 、 农 业 或 渔业 部 门 ,这 样 就 产生 了 一 个 问题 。 这 种 传统 的 、 部 门 化 的 方法 对 于 管理 生态 系统 使 之 保持 生物 多 样 性 和 持续 地 利用 环境 服务 功能 和 产品 是 不 适应 的 。 可 靠 的 生态 系统 管理 需要 确认 文化 和 目 然 环 境 之 间 的 相互 关 系 的 复杂 性 ,并 在 考虑 他 们 的 环境 决策 时 ,将 所 有 这 些 都 包括 在 一 个 特定 地 区 或 区 域 (或 投资 者 ) 的 利益 中 。 在 1994 年 里 约 热 内 卢 地 球 高 峰会 议 上 形成 的 21 世纪 议程 中 ,明确 指出 自然 资源 的 综合 管理 是 维持 生态 系统 和 它们 所 能 提供 的 基本 服务 的 关键 。 生 态 系统 的 概念 被 实在 地 体现 在 国际 条 约 和 公约 中 ,如 《国际 湿地 公约 》(Convention on Wetlands of International Importance) 和 《生物 多 样 性 公约 》(Convention on Biological Diversity) 。 然 而 ,充分 地 综合 管理 和 上 自 然 资 源 规划 的 经 验 仍 是 有 限 的 ,特别 是 在 发 展 中 国家 。 在 许多 国家 都 有 大 量 的 专家 意见 ,但 是 大 部 分 专家 仅 在 一 个 狭窄 的 学 科 经 受过 培训 ,在 传 统 的 部 门 和 机 构 之 间 的 相互 联系 也 很 有 限 。 1.3 生态 系统 管理 原则 的 必要 性 《关爱 地 球 》(Caring for the Earth, IUCN/UNEP/WWF 1993) 一 书 提出 了 一 个 指导 社会 将 持续 生存 这 一 新 的 伦理 付 诸 实践 的 政策 发 展 分析 和 行动 计划 ( 见 专栏 4) 。 一 个 良好 的 生态 系统 管理 方案 是 达到 这 一 目标 的 基本 手段 之 一 。 可 持续 生存 取决 于 地 球 生命 力 与 多 样 性 的 保护 。 但 是 保护 不 仅仅 涉 及 保护 或 保存 现存 的 物种 ,保护 至 少 有 三 层 意思 : (1) 保护 生命 支持 系统 。 这 是 保持 地 球 适 合 于 生命 的 生态 学 过 程 。 这 些 生态 学 过 程 决 定 了 气候 清洁 空气 和 水 源 ,调节 水 流量 ,再 循环 必需 元 素 , 创 造 和 重新 生成 土壤 ,并 且 使 生态 系统 能 自我 更 新 。 专栏 40 一 个 可 持续 社会 的 原则 ( 引 自 IUCNZUNEPZWWF 1993) 。 尊重 和 关心 生命 群落 改善 人 类 生活 的 质量 保护 地 球 的 生命 力 和 多 样 性 。 尽量 降低 非 再 生性 资源 的 消耗 维持 在 地 球 的 承载 力 以 内 “ 改变 个 人 的 态度 和 行为 使 社区 能 够 关心 自身 的 环境 ”为 国家 提供 发 展 与 保护 的 综合 方案 “创造 一 个 全 球 性 联盟 (2) 保护 生物 多 样 性 。 这 包括 植物 \ 动 物 和 其 他 生物 的 所 有 种 类 ,每 个 物种 储存 的 遗传 信息 、 生 境 、 生 态 系统 和 景观 。 这 些 是 不 断 变化 的 ,而 管理 主要 寻求 保证 人 类 带 来 的 变化 对 生物 多 样 性 造成 的 损失 最 小 。 (3) 保证 任何 对 可 再 生 资源 的 利用 是 可 持续 的 。 这 些 资源 包括 产生 野生 和 家 养生 物 以 及 这 些 生 物产 品 的 海洋 和 淡水 生态 系统 ,森林 、 牧 场 、 种 植 地 的 土壤 。 这 三 个 生态 系统 的 管理 目标 都 是 必需 的 。 一 个 重要 的 检验 指标 是 管 理 是 否 维持 了 生态 系统 的 完整 性 ( 见 专栏 S)。 整 体 性 较 通 常用 来 描述 那 些 看 上 去 是 “好 的 “但 通常 是 没有 定义 的 ) 生 态 系统 的 “健康 一 词 含 义 更 深 。 一 些 科 学 家 会 反对 “生态 系统 健康 "这 一 术语 ,因为 其 不 恰当 的 拟人 pe 虽然 我 们 这 些 编者 并 不 赞同 他 们 的 观点 ,但 是 ,我 们 强调 健康 只 是 生态 系统 完整 性 的 一 个 方面 。 专栏 5S 生态 系统 完整 性 的 组 分 (根据 Westra 1994 修改 ) 1. 生态 系统 健康 。 其 检测 指标 是 生态 系统 在 它们 现在 的 (” 自 然 的 "或 修饰 的 ) 状 态 下 成 功 地 运作 (对 于 一 些 指定 的 性 质 来 说 )。 尽 管 由 于 人 类 活动 而 剔除 了 一 些 物 种 ,一些 简化 的 生 态 系统 (有 机 种 植 农业 即 是 一 个 例子 ) 可 能 是 健康 的 。 2. 生态 系统 弹性 或 恢复 力 (resilience)。 生态 系统 在 到 后 ,维持 必要 的 功能 ,多 样 性 和 结构 ,使 之 恢复 并 介 能 力 ， ae = Shh 3.357 )0 : 3. 生态 系统 潜力 。 保持 持续 利用 的 能 力 。 这 是 由 1 能 的 生物 多 样 性 , 带 来 的 遗传 的 潜力 和 一 种 继续 进化 能 力 。 。 1.4 区 域 的 差异 人 们 普遍 担心 人 类 对 地 球 上 生态 系统 不 断 增 加 的 和 上 日益 扩大 的 影 响 ,这 些 影 响 表 现在 沙漠 化 热带 森林 和 湿地 丧失 以 及 主体 渔业 产量 的 下 降 。 然 而 ,人 类 在 不 同 地 区 对 土地 和 植被 影响 的 增长 速率 不 同 。 北美 和 欧洲 的 人 口 大 致 稳定 ,在 这 片 最 好 的 土地 上 ,农业 产量 极 大 地 提高 了 ,相当 面积 的 土地 从 食物 生产 中 解脱 出 来 ,被 恢复 为 更 为 自然 的 系 统 ( 特 别 是 林地 )。150 年 前 ,佛蒙特 州 只 有 20% 的 土地 是 林地 ,现在 大 约 四 分 之 三 的 土地 履 盖 在 通过 自然 演 蔡 而 重建 的 森林 之 下 。 在 法 国 南 部 ， 废弃 的 橄榄 林 变 成 了 灌木 林 。 在 意大利 ,使 用 天 然 气 意味 着 不 再 需要 砍 伐 灌木 林 作 为 燃料 ,于 是 ,灌木 林 滨 蔡 为 常 绿林 。 在 斯 堪 的 纳 维 亚 的 大 部 分 地 区 渐渐 对 条 林 不 再 进行 集约 化 管理 。 另 外 ,在 过 去 的 50 年 中 相当 面 积 的 土地 被 尽 为 自然 保护 区 。 欧 洲 的 大 部 分 地 区 ,尽管 仍 受到 由 于 化 石 燃料 的 燃烧 而 产生 的 所 和 硫 的 氧化 物 的 污染 ,但 是 在 几 千 年 的 化 石 燃 料 的 使 用 中 第 一 次 减少 了 当 “ 新 的 上 自然 立地 ” wilderness) 不 断 涌现 时 (Akeroyd 1995) , BE 带 来 了 机 遇 也 带 来 了 威胁 。 机 遇 来 自 大 面积 的 土地 不 再 受到 人 类 高 强度 的 利用 。 威 胁 则 是 因为 部 分 新 生态 系统 较 那 些 它们 所 取代 的 受 人 为 管理 地 区 的 物种 多 样 性 低 。 的 确 , 由 于 缺少 传统 的 管理 ,如 林地 的 矮 林 化 、 刘 割 莎 草 沼 泽 、 牧 食 和 焚烧 石楠 灌 丛 等 ,已 经 成 为 对 欧洲 植物 多 样 性 的 巨大 威胁 。 相反 的 ,许多 发 展 中 国家 为 了 养活 增长 的 人 口 ,对 土地 进行 高 强度 管 ~ se 理 的 压力 日 益 增 加 。 农 业 、 林 业 和 渔业 也 是 赚 取 外 汇 极其 重要 的 产业 。 在 一 些 地 区 对 土地 的 压力 由 于 贫穷 和 收入 的 不 稳定 而 增 大 。 结 果 ,大片 的 森林 和 其 他 野生 生境 进一步 转变 成 低 质量 的 种 植 园 或 牧场 。 在 这 些 国 家 实行 更 持续 的 土地 管理 将 依赖 于 得 到 资源 和 技术 转让 以 及 新 的 管理 和 社会 措施 支持 的 经 济 增 长 ,这 种 管理 和 社会 措施 将 鼓励 在 那些 最 适合 的 ”土地 上 发 展 高 产 和 持续 的 农业 。 于 是 ,生态 系统 管理 的 原理 必须 特别 考 虑 不 同 地 区 在 社会 环境 方面 的 差异 ,这 种 差异 反 过 来 将 决定 对 环境 的 利 用 。 1.5 近期 进展 对 科学 理解 的 影响 自从 保护 管理 的 传统 方法 从 20 世纪 50 年 代 和 60 年 代 开 始 形成 以 来 ,甚至 从 1980 年 《世界 保护 战略 》 发 表 以 来 ,生态 科学 进一步 发 展 了 。 特别 是 在 下 列 几 方面 更 明确 了 。 植物 群落 并 不 一 定 沿 着 一 个 或 多 或 少 有 序 的 演 替 方向 发 展 , 例 如 从 开阔 水 面向 沼泽 林地 或 高 位 沼泽 ,或 从 由 于 火烧 或 火山 爆发 而 产生 的 裸 地 经 灌 丛 向 一 个 地 区 的 顶 极 森林 群落 演 替 。 现 在 已 经 清楚 ,这 是 一 个 更 加 动态 和 随机 的 过 程 。 这 意味 着 一 个 表现 出 来 的 顶 极 植物 群落 类 型 将 不 一 定 在 受到 扰动 后 重新 形成 ,并 且 即 使 没有 这 样 的 扰动 也 可 能 缓慢 地 发 生变 化 。 于 是 ,一 个 保护 管理 者 试图 “恢复 ”一 个 被 改变 的 生态 系统 时 需要 考 虑 的 “原始 的 ?状态 是 不 存在 的 。 在 导致 大 尺度 生态 学 变化 和 加 速 灭绝 方面 ,大 的 低频 次 事件 (严重 的 干旱 冰川、 火 山 爆 发 和 流星 作用 ) 可 能 具有 特别 的 重要 性 。 那些 能 够 解释 一 些 周期 性 数量 波动 的 种 群 动态 理论 和 模型 (如 应 用 于 旅 鼠 和 雪 鸡 ,或 一 些 昆虫 寄生 物 -寄主 和 捕食 者 -猎物 系统 的 理论 和 模 型 ) 还 不 能 说 明 那 些 需 要 用 随机 方法 处 理 的 更 加 复杂 的 相互 作用 。 结果 ,生态 系统 管理 者 被 迫 拒绝 以 前 的 假说 , 即 生 态 系统 是 稳定 的 、 封闭 的 内 部 调节 的 和 以 一 种 确定 方式 运动 的 。 相 反 ,它们 必须 被 处 理 成 为 开放 的 ,处 在 不 断 的 流动 状态 .通常 不 存在 长 期 的 稳定 ,并 受到 系统 外 许多 因子 的 影响 。 环 境 变化 后 ,许多 单一 物种 会 重新 组 合 ,形成 不 同 的 群 落 ,这 些 群 落 的 生态 过 程 中 有 细微 的 不 同 。 由 于 普遍 的 人 类 旅行 和 许多 有 意 地 或 无 意 地 运输 植物 和 无 脊 椎 动物 而 使 得 那些 原 有 的 隔离 主要 生物 区 系 的 生物 地 理 障 碍 消失 ,是 目前 生态 系统 间 流 动 状态 的 一 个 主要 促进 因子 。 那 些 生物 地 理 障 碍 曾 是 趋 异 进化 和 形成 地 球 生物 多 样 性 的 一 个 重要 原因 。 今 天 的 世界 是 一 个 “重组 的 生 物 地 理 ” 世 界 ,在 这 个 世界 中 ,物种 跨越 生物 地 理 障 碍 ,造成 了 人 们 所 熟悉 的 “外 来 入 侵 种 ”问题 。 另外 的 认识 来 自 于 对 全 球 气 象 系统 和 人 类 活动 对 其 影响 的 了 解 ,以 及 通过 对 污染 作用 的 研究 。 地 区 性 的 硫酸 盐 和 硝酸 盐 沉 降 的 变化 ,沉降 氮 的 施肥 作用 都 具有 显著 的 影响 。 这 些 与 全 球 气候 变化 和 由 于 臭氧 层 的 消失 而 使 得 UV-B 穿 过 同 温 层 等 一 起 改变 着 地 区 性 环境 ,其 速率 超过 了 生态 系 统 在 过 去 10 000 年 中 所 适应 的 变化 速率 。 很 明显 ,作为 这 些 驱 动因 子 大 的 变化 和 新 的 物种 间 相 互 作用 的 结果 ,生态 系统 和 生态 复合 体 的 全 球 和 地 区 性 格局 可 能 会 发 生 改 变 。 由 于 上 述 变化 和 重组 ,以 及 人 们 直接 利用 更 多 的 土地 ,挪用 更 多 的 全 球 能 量 流动 ,更 高 速度 的 灭绝 将 是 不 可 避免 的 。 由 此 得 出 结论 ,保护 管理 者 选择 一 些 当前 的 植被 斑 块 和 其 有 关 的 动 物 区 系 作为 自然 保护 区 ,并 期 待 通过 管理 或 任 其 自生 自 灭 而 使 其 永存 ,可 能 事与愿违 。 选 择 一 个 多 样 化 生境 的 重点 地 区 ,该 地 区 具有 很 宽 的 海拔 和 小 气候 范围 ,以 让 生态 系统 自然 动态 地 发 展 可 能 是 一 种 更 有 效 的 管理 模式 。 并 且 , 认 识 到 世界 上 绝 大 多 数 生态 系统 和 生态 复合 体 已 经 受到 人 类 活动 的 影响 ,生态 系统 的 管理 应 当 寻 求 动态 地 结合 人 为 因素 。 当然 ,这 意味 着 生态 系统 管理 者 不 得 不 在 生态 学 之 外 寻找 他 们 所 需 要 的 知识 源泉 。 生 态 系统 的 转化 由 那些 主要 由 生态 学 之 外 的 学 科 如 经 济 学 和 社会 科学 所 驱动 ,这些 学 科 是 生态 系统 管理 者 的 重要 知识 源泉 。 此 外 ,生态 系统 管理 者 追求 的 目标 已 经 假定 了 一 个 不 断 加 强 的 社会 维 , 人 们 日 益 强 调 这 一 维 上 特定 生态 系统 或 物种 的 美学 和 文化 重要 性 。 1.5.1 物种 和 保护 区 许多 保护 努力 是 以 物种 为 中 心 的 ,并 利用 保护 区 作为 释放 生境 或 维持 物种 的 手段 。 这 需要 特定 的 科学 方法 和 工具 ,例如 承载 量 或 最 佳 可 持续 产 量 概念 的 发 展 。 这 些 工 具 和 方法 并 不 与 一 个 以 生态 系统 为 基础 的 方法 相 冲突 ,但 是 ,如 果 要 取得 一 个 更 广泛 的 管理 模式 ,变化 和 适应 是 必需 的 。 rs 有 些 方案 提供 了 至 少 是 一 个 空间 上 的 解决 办 法 ,可 以 将 保护 区 方法 与 更 综合 的 一 个 地 区 的 人 和 野生 生物 的 管理 联系 在 一 起 。 联 合 国 环境 开 发 署 (UNESCO) 的 人 与 生物 圈 计 划 (MAB Program) 提 出 的 生物 圈 保 护 区 (biosphere reserve) 概 念 就 是 这 样 的 一 个 途径 。 在 模式 保护 区 中 ,一 个 保 护 区 的 “核心 "通常 被 “缓冲 区 ”包围 ,缓冲 区 的 外 围 有 “过 渡 区 ”。 对 缓冲 区 的 利用 只 限于 那些 不 与 核心 区 保护 相 冲 突 的 活动 ,在 过 渡 区 内 则 人 允许 稍 高 强度 的 人 类 活动 。 一 个 全 面 的 生态 系统 管理 系统 可 能 更 加 严格 , 以 保证 过 渡 区 内 的 活动 并 没有 不 可 预见 的 损坏 作用 ,尽管 这 些 活 动 空间 上 相距 遥远 (例如 通过 水 和 空气 传输 的 污染 物 或 营养 物质 ) ,同时 ,相应 的 过 程 在 更 广 的 保护 区 框架 中 不 应 对 其 他 位 置 的 生态 系统 产生 不 利 作 用 。 条 下 在 科学 和 保护 管理 文献 中 已 经 产生 了 太 多 的 有 关 不 同 尺 度 生态 学 单 元 的 术语 。 此 外 ,还 有 与 生态 系统 管理 术语 和 概念 的 相似 物 。 其 中 包括 “生物 区 规划 “ 见 专栏 6, 并 参见 本 书 3.1 节 )， 景 观 太 度 规 划 “ 景 观 规 划 "和 “景观 管理 。 确 有 必要 减少 由 于 涉及 不 同 的 科学 保护 和 土地 管理 群体 使 用 的 不 断 加 长 的 术语 名 aR is HE AY A 益 增 加 的 混乱 。 SE 生物 区 的 定义 © “生机 区 是 一 _- 坎 边 界 不 是 由 政治 边界 而 是 人 类 社区 和 生 态 系统 的 地 理 边界 确定 的 陆地 和 水 体 。 ”这 样 一 个 地 区 必须 足够 大 ,可 以 : ”。 维持 该 地 区 的 生物 群落 ,生境 和 生态 系统 的 完整 性 ; 。 ee 满足 关键 种 和 指示 种 的 生境 要 求 ; 。 包括 涉及 管理 ,利用 和 了 解 生物 资源 的 人 类 社区 。 它 必 须 足 够 小 以 使 当地 居民 将 其 当 作家 园 。 1.5.2 ”科学 上 的 空白 尽管 科学 发 展 了 ,但 仍 存在 相当 多 的 科学 知识 的 空白 : SH SEERA MORE RE aS 52 5 BOR Sat, 人 们 提出 了 一 些 关 于 生物 多 样 性 与 生态 系统 功能 整合 性 之 间 关 系 的 基础 问题 (生物 多 样 性 公约 .21 世纪 议程 、 联 合 国 环境 与 发 展 大 会 )。 目 前 人 们 正在 通过 对 照 实 验 和 野外 调查 验证 物 种 元 余 的 概念 ,该 概念 暗示 如 果 一 个 生态 系统 中 一 个 特定 的 物种 被 剔除 ， 生态 系统 不 会 发 生 多 大 变化 ,因为 其 他 物种 会 取代 这 个 物种 的 位 置 。 以 下 是 许多 关键 科学 问题 中 与 保护 和 生态 系统 管理 有 直接 关系 ,并 需要 解答 的 一 些 问题 : 在 任何 一 个 特定 的 实验 设计 中 发 现 的 原理 究竟 在 多 大 程度 上 可 以 应 用 到 上 自然 界 不 同 的 群落 和 生态 系统 ? 实验 的 时 间 斥 度 足 以 检验 一 个 生态 系统 的 结构 和 功能 吗 ? 有 关 伦 理 的 问题 得 到 了 满意 的 解决 吗 ? 一 个 物种 尽管 是 生态 学 元 余 的 ,并 不 意味 着 我 们 对 其 绝 灭 可 以 熟视无睹 ; 是 不 是 过 分 强调 研究 在 受 控制 或 稳定 环境 条 件 下 的 生态 过 程 ,而 不 是 检验 生物 区 系 各 组 分 在 极端 条 件 下 维持 生态 系统 功能 完整 性 中 的 作用 (一 个 今天 看 来 在 生态 学 上 并 不 重要 的 物种 可 能 是 一 个 在 极端 事件 发 生 后 具有 关键 作用 的 "在 等 待 发 挥 作 用 的 关键 种 ”)? 恢复 生态 学 恢复 生态 学 中 的 近期 发 展 对 修复 那些 已 经 退化 或 遭受 人 类 破坏 的 地 区 做 出 了 很 大 的 贡献 ,但 仍 需要 进一步 发 展 。 然 而 ,假设 生态 系统 的 结构 与 功能 退化 能 够 以 生态 恢复 技术 修复 ,那么 就 存在 产生 依赖 的 风险 。 与 此 相关 的 一 些 关 键 问题 如 下 : 应 当 重 新 创造 一 个 新 的 生态 系统 还 是 应 当 重 建 和 恢复 目前 受 损 或 功 能 退化 的 系统 ? 从 社会 经 济 和 生态 学 的 角度 , 哪 一 条 途径 是 最 为 合算 的 ? 美国 对 湿地 的 “无 净 损 失 " 方 法 的 政策 是 否 过 分 自信 ? (为 了 工业 的 或 农业 的 经 济 理由 ) ,是 否 可 以 接受 在 一 个 地 点 破坏 一 个 自然 的 或 半 自 然 的 立地 ,而 仅 在 另 一 个 地 点 用 一 块 相 当面 积 的 合成 湿地 来 取代 它 ,特别 是 在 根本 不 可 能 创造 一 个 完全 一 样 的 生态 学 和 生物 多 样 性 区 域 的 情况 下 ? 恢复 生态 学 (restoration ecology) 真 的 已 经 发 展 到 可 以 称 为 创造 生态 学 (creation ecology) 了 吗 ? 恢复 生态 学 可 以 帮助 一 些 地 区 准备 有 管理 性 的 后 撤 区 域 (例如 在 那 s 16 = 些 全 球 性 海平 面 上 升 的 地 区 ,河口 系统 、 盐 沼 和 红 树 林 可 能 需要 上 移 到 目 前 正在 由 农业 、 工 业 或 养殖 目的 利用 的 区 域 ) 吗 ? 这 是 一 条 社会 可 以 接受 的 途径 吗 ? 如 果 是 ,如 何 做 得 更 好 些 ? 长 期 的 岛屿 生物 地 理学 实验 与 研究 (专栏 7) 可 能 对 评价 保护 区 的 最 佳 大 小 和 斑 块 特性 做 出 更 多 贡献 。 复 合 种 群 (metapopulation ) 生 态 学 的 最 新 进展 ,不 是 有 关 一 个 给 定 物 种 连续 分 布 的 种 群 , 而 是 一 组 在 相同 时 刻 存在 于 不 同 地 点 的 种 群 组 合 ,为 更 大 地 理 斥 度 上 种 群 动态 提供 了 新 的 见 解 。 关 于 维持 生境 镶嵌 和 廊 道 以 满足 尚 不 存在 的 生物 的 需要 看 起 来 有 点 是 非 而 是 ,但 现在 由 于 类 似 的 研究 ,该 结果 而 变 得 越 来 越 明 显 。 这 意味 着 管理 者 需要 保持 一 种 生境 结构 ,允许 生物 为 啊 应 不 断 变化 的 环境 情形 或 生态 系统 管理 措施 时 移动 。 专栏 7 岛屿 生 物 地 理学 与 复合 种 群 研究 经 典 的 岛屿 生物 地 理学 理论 ， 如 MacArthur 和 Wilson (1967) 在 30 年 前 发 展 的 那样 ,已 经 被 许多 生态 学 家 和 保护 工作 者 捧 为 现代 生态 学 对 保护 区 设计 和 管理 与 单一 分 类 单元 的 管理 有 明显 应 用 价值 的 基本 范式 。 该 理论 指出 : 。 “。 保护 区 的 大 小 影响 该 地 区 能 保存 的 平衡 状态 的 物种 数 = 。 。 。 保护 区 的 形状 可 能 也 重要 。 但 不 清楚 是 否 最 好 使 膨 长 与 总 面积 的 比率 最 小 (意味 圆 形 保护 区 避免 了 由 于 边 乡 效 应 而 导致 的 隔离 和 灭绝 ) ,但 是 生态 交错 带 、. 边 界 和 边缘 通常 是 生物 多 样 性 高 的 地 区 。 “作为 对 气候 变化 的 预警 ,将 自然 保护 区 沿 与 气候 变化 相同 的 轴 向 而 不 是 与 其 垂直 的 方向 排列 ,以 保持 未 来 迁徙 和 定居 的 可 能 。 遗留 的 一 系列 重要 的 科学 问题 : 保护 工作 者 和 管理 工作 者 应 当 总 是 追求 一 个 被 管理 或 保护 地 区 的 面 积 最 大 吗 ? 作为 一 个 经 验 ,针对 食物 链 顶 端的 主要 生物 制定 管理 策略 有 道理 吗 ? - 17 - oS 这 样 总 会 保证 位 于 较 低 营养 级 的 生物 得 到 适当 的 保护 吗 ? 对 管理 几 个 小 的 景观 单元 (如 10 个 4hm? 的 单元 ) 与 一 个 相同 面积 的 大 区 域 ( 如 40hm”) 的 优点 和 缺陷 需要 开展 更 多 的 研究 。 在 什么 样 的 情 况 ( 生 态 与 社会 经 济 的 ) 下 ,管理 工作 者 和 保护 工作 者 选择 这 两 条 相反 途 径 中 的 一 条 被 证 明 是 恰当 的 ? 因为 一 些 不 可 避免 的 实际 原因 , 现 有 的 有 关 复 合 种 群 的 研究 主要 是 针对 单个 的 分 类 群 来 进行 的 ,怎样 能 使 在 这 种 对 单个 分 类 群 研究 中 使 用 的 方法 论 和 结论 扩大 到 几 个 整合 在 一 起 的 分 类 群 中 去 ? 我 们 怎样 保证 我 们 已 经 拥有 代表 一 个 生态 系统 中 所 有 分 类 单元 的 信 A? 保护 工作 者 和 生态 系统 管理 者 怎样 使 复合 种 群 研究 发 挥 其 所 有 洪 SLT 数据 库 与 综合 空间 信息 系统 过 去 的 15 年 里 ,有 些 领域 如 GIS、 琐 感 、 全 球 在 线 网 络 和 数据 管理 得 到 了 长 足 的 发 展 。 但 保护 工作 者 和 生态 系统 管理 者 在 应 用 这 些 领域 的 淤 力 来 设计 、 实 施 和 监测 生态 系统 管理 措施 的 有 效 性 以 及 为 生态 系统 管理 发 展 的 专家 系统 方面 的 认识 比较 缓慢 。 由 保护 学 工作 者 群体 提出 的 新 的 生物 多 样 性 保护 信息 系统 (BCIS ) 通过 数据 库 组 合 以 产生 新 的 生物 多 样 性 管理 价值 ,这 是 创造 性 措施 的 一 个 例子 。IUCN 生态 系统 管理 委员 会 正 与 BCIS 的 伙伴 们 一 道 制订 “ 受 威 生态 系统 的 红色 名 录 ”, 以 充分 利用 那些 分 散 形式 存在 的 信息 。 其 他 领域 在 技术 领域 不 断 进 步 的 同时 ,分 类 学 的 专门 知识 却 在 萎缩 ,特别 是 在 发 展 中 国家 。 发 展 中 国家 只 有 为 数 不 多 的 分 类 学 家 ,流失 国外 的 标本 正 在 变质 。 尽 管 在 一 些 地 方 有 所 努力 ,但 是 有 关 知 识 仍 不 够 。 例 如 ,根据 最 新 估计 ,在 湄公河 有 1200 种 鱼 类 ,但 野外 鉴定 手册 《柬埔寨 湄公河 的 鱼 1996) 中 只 记录 了 500 种 左右 。 生态 系统 的 经 验 研 究 与 其 管理 之 间 缺 乏 联 系 。 科 学 结果 必须 更 oem 对 于 像 IUCN 生 态 系统 管理 委员 会 这 样 的 “ 智 吉 团 ”" ,其 一 个 任务 可 能 是 评价 生态 系统 研 究 的 结果 并 应 用 这 些 结果 去 定义 生态 系统 管理 的 目标 和 可 能 措施 。 - ie 其 他 话题 还 包括 生态 系统 宛 余 的 程度 ,关键 种 的 现实 性 ,以 及 抵抗 力 的 本 质 和 程度 (参见 本 书 3.1 节 )。 1.6 生态 系统 管理 的 十 个 原则 Sibthorp 研讨 会 将 其 主要 结论 浓缩 为 专栏 8 中 的 十 项 生态 系统 管理 sinensis 节 讲 解 。 专栏 8 生态 系统 管理 的 十 项 原则 . 管理 目标 是 社会 的 抉择 |2. 生态 系统 的 管理 必须 考虑 人 的 因素 指导 性 原则 ”操作 性 原则 3. 生态 系统 必须 在 自然 的 分 界 内 管理 . 管理 必须 认识 到 变化 是 必然 的 2 . 生态 系统 管理 必须 在 适当 的 尺度 内 进行 ， 保护 必须 利用 各 级 保护 区 . 生态 系统 管理 需要 从 全 球 考虑 ,从 局 部 着 手 . 生态 系统 管理 必须 寻求 维持 或 加 强生 态 系 统 结构 与 功能 . 决策 者 应 当 以 源 于 科学 的 适当 工具 为 指导 “ 9. 生态 系统 管理 者 必须 谨慎 行事 10. 多 学 科 交 叉 的 途径 是 必要 的 1.7 指导 性 原则 1.7.1 管理 目标 是 社会 的 抉择 1. RBBR 由 于 自然 过 程 和 来 自 人 类 的 压力 ,生态 系统 随时 间 而 变化 。 世 上 没 有 一 个 准确 确定 什么 是 构成 一 个 生态 系统 这 样 的 参照 点 ,以 此 作为 管理 目标 的 基础 。 因 此 ,对 于 某 个 特定 的 生态 系统 像 个 什么 ,科学 不 能 提供 一 « 78 « 个 直观 定义 。 另 外 ,许多 生态 系统 已 经 因为 人 类 的 干预 而 发 生 了 巨大 的 变化 ,在 许多 情况 下 ,我 们 难以 区 分 是 由 自然 的 缓慢 变化 引起 的 ,还 是 由 历史 上 人 类 的 行为 引起 的 。 社会 的 选择 将 决定 哪些 生态 系统 要 保护 ,它们 该 如 和 何 管理 和 怎样 利 用 它们 。 选 择 的 基础 是 由 需求 、 价 值 和 利益 来 判定 的 。 此 外 ,保护 的 目的 和 方法 也 因 特 定 社区 的 特殊 需要 而 异 。 因 此 ,生态 系统 管理 需要 平衡 那 些 有 时 来 自 不 同 利益 集 团 的 需求 的 冲突 ,也 要 权衡 那些 达到 人 类 和 其 生 物 与 非 生物 环境 适宜 关系 的 各 种 供 选择 的 方法 。 科 学 能 够 指出 不 同 生态 系统 管理 目标 的 内 涵 和 这 些 管理 目标 是 否 实际 ,但 不 能 就 目标 的 选择 做 出 决策 。 选择 受到 社会 条 件 的 极 大 影响 ,例如 ,土地 使 用 权 的 保障 和 社会 对 解 除 贫 困 的 迫切 需求 。 在 那些 对 于 自然 资源 的 获得 是 开放 式 的 和 人 们 受 眼 前 利益 驱动 的 地 方 ,长 期 的 ` 可 持续 性 问题 就 容易 被 抛 在 脑 后 。 生 态 的 可 和 生态 系统 管理 只 有 在 人 类 的 福利 得 到 保证 的 情况 下 才 是 有 效 的 。 然 而 ,生态 系统 管理 对 于 人 类 福利 的 维 ER 2. 科学 认识 的 状况 社会 的 选择 是 由 人 们 对 于 价值 和 机 遇 的 感性 认识 所 驱动 的 。 对 于 自 然 系 统 ,诸如 湿地 (Barbier et al. 1997) 和 林地 (Willis and Garrod 1992) 所 提供 的 商品 和 服务 ,人 类 已 经 开发 出 一 些 对 其 价值 定量 化 的 技术 。 对 于 非 木 材 林 产品 ,如 药 用 植物 和 生物 多 样 性 的 估价 的 文献 很 多 ,也 有 相当 的 讨论 涉及 如 何 把 无 形 的 东西 (如 文化 价值 ) 纳 入 到 社会 决策 之 中 的 问 题 。 但 是 ,社会 的 选择 不 可 避免 地 因 社 会 的 不 同 而 异 , 同 时 也 受 经 济 发 展 状况 的 影响 。 这 就 是 说 ,即使 在 生态 条 件 相 似 的 情况 下 ,人 们 可 能 选择 不 同 的 生态 系统 管理 方法 。 3. 有 关 的 例证 和 原则 的 应 用 一 万 年 以 前 ,位 于 南 英 格 兰 的 Chobham 是 一 片 不 毛 的 冻 原 。 后 来 ， 在 距 今 5000 到 10 000 年 之 间 ,这 里 逐渐 成 为 桦 、 松 和 标 - 榜 林地 。 最 后 ， 由 于 人 们 砍伐 、 火烧、 原始 农 作 和 放牧 的 综合 影响 ,这 里 变 成 了 石楠 地 (在 薄 薄 的 酸性 土壤 上 由 杜 赐 花 科 的 灌木 占 优势 的 低地 )。 现 在 ,如 果 放 ° 20 ° 任 不 管 , 这 里 就 回复 到 灌木 丛生 的 桦 -松林 。 但 是 ， 社 会 "认为 ,从 自然 保 护 和 民 意 角度 看 ,石楠 地 比 桦 -松林 地 更 具有 价值 ,所 以 ,Chobham 是 几 个 被 主动 管理 , 旨 在 恢复 和 维持 这 一 日 益 稀少 的 生态 系统 的 石楠 地 之 一 。 决策 并 不 具备 科学 基础 , 且 与 生态 变化 的 自然 过 程 背 道 而 驰 :降低 潜在 的 生物 生产 力 ,削弱 该 地 区 作为 大 气 二 氧化 碳 * 汇 ”的 价值 ,还 很 可 能 减少 其 生物 多 样 性 。 人 们 上 日渐 认识 到 ,一 个 地 区 的 生态 系统 管理 的 目标 应 该 通过 涉及 各 利益 方 的 对 话 来 决定 ,特别 是 这 一 地 区 的 居民 。 外 来 的 科学 家 和 专家 的 作用 是 听 ,帮助 找 出 可 能 的 选择 和 建议 方法 ,并 不 是 把 某 种 解决 问题 的 答 案 强 加 于 人 (Chambers 1993 ) 。 科 学 能 告诉 我 们 一 an 生物 学 结局 ,但 并 不 是 所 有 可 能 结局 中 我 们 应 该 高 度 重 视 的 那 一 适 的 解决 问题 的 方法 应 该 由 社区 自己 决定 。 ries eee 森林 村 庄 ,已 经 建立 的 基于 社区 的 保育 和 资源 可 持续 利用 计划 可 用 来 很 ”好 地 说 明 这 一 过 程 (Poffenberger and McGean 1996)。 然 而 ,在 区 域 、 国 家 和 超 国家 的 人 口 的 更 大 范围 内 ,解决 这 些 问 题 一 般 来 说 更 难 。 4. 未 来 的 需求 重要 的 是 ,要 在 当地 民众 和 政府 中 树立 自然 系统 和 生物 多 样 性 重要 性 的 意识 。 不 仅 让 他 们 知道 自然 系统 和 生物 多 样 性 能 够 产生 经 济 效益 ， 还 要 帮助 他 们 懂得 可 持续 管理 的 选择 ,从 而 使 一 个 社区 做 出 生态 学 上 合 理 的 选择 和 可 持续 的 生态 系统 管理 决策 。 要 达到 这 一 目标 ,决策 者 需要 知道 这 些 系 统 提 供 各 种 服务 的 能 力 , 它 们 所 提供 的 商品 和 服务 的 价值 ,管理 这 些 系 统 的 方法 和 利用 它们 所 能 提 供 的 一 切 。 需 要 加 强 保护 和 发 展 的 联系 ,其 结果 是 在 生态 学 上 福利 的 改 善 是 可 持续 的 , 且 同 合理 的 生态 系统 管理 相 整合 。 需要 知道 ,一般 来 说 按照 外 来 的 意 旨 所 采取 的 科学 方法 不 可 能 成 功 ， 必须 通过 涉及 所 有 利益 方 的 对 话 ， aE EE eee eee 传统 的 资源 管理 是 基于 这 样 的 信念 :除非 什么 人 反对 或 证 明 他 们 的 利益 受到 负面 的 影响 ， 资源 的 利用 就 不 应 该 受到 限制 。 当 所 利用 的 资源 与 可 利用 的 资源 量 相 比 很 小 或 资源 的 利用 者 是 当地 社区 的 一 部 分 时 ,这 是 合理 的 。 资 源 的 利用 随 着 生活 标准 和 期 望 值 的 提高 而 增加 ,资源 的 利 用 者 也 逐渐 变 成 非 当 地 社区 的 成 员 (这 一 状况 可 以 用 外 国 的 捕 鱼 船上 只 和 _ 国际 伐木 公司 来 说 明 ) ,从 而 加 剧 了 不 平等 性 。 这 就 需要 利用 新 的 对 话 方 式 来 解决 冲突 和 建立 共识 。 这 就 可 能 意味 着 把 资源 利用 的 “权力 ”观念 变 为 能 够 利用 资源 的 “特权 "观念 。 即 使 是 资源 的 私有 者 ,也 必须 认识 到 他 们 行动 的 潜在 影响 要 远 远 超出 他 们 自己 的 小 圈子 ;或 者 在 不 远 的 将 来 的 某 一 天 ,他 们 要 对 有 害 的 影响 负责 (Mangel et al. 1996). 理论 上 讲 ,在 民主 的 政体 下 ,社会 选择 通过 政府 政策 自我 表达 ,为 决 策 制 定 者 提供 指南 。 政 府 也 是 全 社区 和 后 代 权 益 的 看 护 人 人 。21 HAW 程 明确 指出 ,政府 必须 有 把 可 持续 发 展 作为 国策 的 责任 ,并 且 在 社会 的 各 个 阶层 通过 行动 促进 可 持续 发 展 。 1.7.2 ”生态 系统 的 管理 必须 考虑 人 的 因素 1. 原理 前 述 在 生态 系统 管理 中 我 们 必须 考虑 到 人 类 的 因素 ,此 外 别 无 选择 。 人 类 自从 使 用 火 ,特别 是 自从 几 千年 之 前 的 农业 开始 以 来 ,人 类 就 已 经 对 其 环境 施加 大 规模 的 影响 。 人 类 这 一 物种 现在 是 处 于 全 支配 的 地 位 ,整个 地 球 没有 不 受 人 类 影响 的 地 方 。 人 类 是 生物 生产 力 的 最 终 使 用 者 ,并且 随 着 人 口 数 量 和 消费 (特别 是 能 源 ) 继 续 增 加 ,人 类 的 影响 将 越 来 越 大 。 但 是 ,生物 学 的 容量 并 非 是 无 限 的 。 人 类 必须 改变 她 同 直接 或 间接 支撑 “ 她 们 的 生态 系统 之 间 相 互 作 用 的 方式 。 否 则 ,就 会 产生 环境 和 社会 经 济 系统 崩溃 的 危险 ,不 能 做 本 质 调整 的 那些 社会 的 生活 质量 必 将 下 降 。 人 们 面临 的 挑战 是 在 各 种 不 同 的 方面 管理 人 与 自然 的 关系 。 即 使 在 保护 区 中 ,管理 也 必须 考虑 人 文 因素 ,因为 人 是 几乎 不 可 能 被 排除 在 外 ， 并 且 政 策 总 是 由 更 广泛 的 政治 目的 所 驱动 的 。 最 终 ,生态 系统 管理 始终 是 社会 中 不 同 利益 集团 之 间 代 价 和 利益 (成 本 和 利润 ) 的 分 配 问 题 。 科 学 在 一 个 社会 的 范畴 内 得 以 应 用 ,社会 负担 和 需求 决定 为 什么 管理 生态 系 统 。 2. 科学 理解 的 状况 人 类 的 影响 在 决定 生态 系统 的 结构 和 功能 方面 的 作用 很 早 就 建立 起 来 了 ,特别 是 温带 地 区 尤为 如 此 。 在 海洋 和 欧洲 大 陆 从 史前 森林 发 育 而 来 的 高 沼 地 和 石楠 地 ,以 及 美国 东北 部 由 于 农田 的 废弃 而 造成 的 森林 恢 22 > 复 就 是 一 些 熟 悉 的 例证 。 即 使 热带 雨林 也 已 经 深刻 地 受到 人 类 影响 的 认 识 则 是 较 近 期 的 事 (Denevan 1992) 。 但 是 , 反 过 来 说 ,生态 系统 的 功能 也 影响 到 那些 依靠 生态 系统 提供 资源 的 社区 的 发 展 ,例如 ,北极 因 纽 特 人 (Arctic Inuit) 和 许多 捕 鱼 社区 的 生活 方式 就 说 明了 这 个 问题 。 我 们 越 来 越 理 解 人 类 对 生态 系统 健康 和 整合 性 的 影 啊 规 模 和 性 质 ( 见 专栏 S) ,但 是 ,要 定义 抗 性 、 弹 性 (韧性 或 恢复 力 ) 和 承载 力 的 水 平 还 是 很 困难 的 。 一 些 科 学 家 坚持 认为 需要 通过 基础 和 应 用 研究 把 这 些 概念 定义 得 更 好 ,但 也 有 些 人 党 着 这 些 概念 太 模糊 不 清 以 至 毫 无 用 处 ,根本 不 值得 投入 研究 经 费 和 时 间 。 可 能 我 们 最 缺乏 的 地 方 是 在 理解 人 类 行为 和 生态 系统 功能 、 多 样 性 和 韧性 之 间 的 相互 关系 方面 。 承 载 力 的 概念 也 回 避 了 很 多 问题 , 即 承载 什么 ? 通过 哪些 生态 系统 过 程 承 载 ? 什么 样 的 可 持续 性 ? 承载 多 入? 3. 相关 的 例证 和 原理 的 应 用 传统 的 实践 在 某 些 情况 下 已 经 产生 了 截然 不 同 的 系统 。 例 如 ,传统 的 阿尔 卑 斯 山地 的 放牧 方式 维持 了 禾 草 类 植物 丰富 的 高 地 草 甸 ,而 英 格 兰 西 南部 的 萨 墨 塞 特 平 原 (Somerset Levels) 湿 地 上 割 草 的 频率 、 时间 和 方法 导致 了 该 地 区 独特 的 植物 和 动物 区 系 。 印 度 的 基 奥 拉 迪 奥 国 家 公园 (Keoladeo National Park) 是 一 个 很 好 的 例证 。 该 公园 是 位 于 甘 志 提交 (Gangetic) 平 原 的 巴 拉 特 普尔 (Bharatpur) 附 近 的 一 片 小 湿地 ,1750 年 由 当地 的 头 人 们 界定 为 人 造 湿 地 ,以 此 吸引 用 作 狩 猎 的 候鸟 ,这 一 地 区 也 因 此 出 了 名 。 如 今 , 丰 富 的 生物 多 样 性 ,特别 是 作为 已 经 有 记录 的 354 种 鸟 ,包括 来 此 越冬 的 西伯 利 亚 鹤 的 栖息 地 ,是 通过 对 水 文 的 管理 和 有 几 个 世纪 历史 的 水 牛 放牧 传统 而 维持 的 。 这 些 管理 措施 主要 是 控制 双 穗 八 穆 (Paspalum distichum ) 这 种 杂 草 的 生长 。 但 是 ,这些 传 统 的 方法 可 能 不 再 适用 于 社会 ,抛弃 它们 就 意味 着 生态 变化 。 在 阿尔 卑 斯 山脉 ,由 于 放牧 的 减少 ,属于 草 旬 的 禾 草 和 花 被 灌 从 和 BR PK AT AR. FED BS “Se BR th KX (environmentally sensitive area)”, 通过 给 予 农 民 们 一 些 补助 而 继续 传统 的 管理 方法 ,以 此 作为 维持 生物 多 样 性 和 景观 质量 的 方法 。 在 基 奥 拉 迪 奥 公 园 ,1991 年 野生 动物 保护 法 修 正 案 关于 禁止 在 国家 公园 牲畜 放牧 的 规定 出 台 后 ,问题 就 出 现 了 :水 牛 的 去 除 造成 由 于 植物 生物 量 的 积累 继而 导致 生态 系统 发 生变 化 。 西 伯 利 亚 Fr 23+ 稚 不 大 能 找到 它们 所 食用 的 块根 ,从 而 其 数量 下 降 。 禁 止 放牧 也 使 得 公 园 和 居住 于 公园 周围 地 区 的 居民 的 关系 破裂 。 基 奥 拉 迪 奥 说 明 ,诸如 国家 公园 中 不 允许 自然 资源 的 消费 性 利用 这 样 一 种 外 来 概念 的 不 加 鉴别 的 应 用 是 怎样 引起 公园 已 经 建立 起 来 的 价值 流失 的 。 相 反 , 津 巴 布 圳 的 CAMPFIRE (Communal Areas Management Programme for Indigenous Resources 的 缩写 , 即 土著 资源 的 公有 地 管理 计 划 , 见 专栏 9) 计 划 在 处 理 公 开 进 入 区 的 生态 系统 管理 问题 方面 取得 了 一 些 成 功 。 该 计划 允许 当地 居民 从 公有 土地 上 通过 对 野生 动物 的 可 持续 利 用 而 获得 肉 ,为 获得 陈列 猫 获 物 的 狩猎 和 卖 给 旅游 工业 产品 。 它 不 仅 使 有 关 的 社区 得 到 现金 的 回报 ,同时 也 给 予 这 些 社区 以 保护 当地 物种 和 放 牧 本 地 植被 的 激励 ， Ae Ek SE ELE OF Ato 专栏 9 生态 系统 管理 中 历史 和 社会 因素 的 一 一 个 全 了 : 生态 系统 管理 和 社会 -历史 因素 之 间 的 相互 作用 可 以 用 非洲 ， 的 一 些 例子 加 以 说 明 。1850 年 前 ,大 部 分 的 土地 看 作 公 有 财产 ， 在 居住 人 口 密度 低 的 地 方 ,土地 通过 传统 的 耕作 和 放牧 制度 得 到 管理 ,这 在 人 口 密度 较 低 时 是 可 持续 的 。 在 许多 地 方 , 传 统 的 文 化 由 于 奴隶 贸易 和 其 后 的 欧洲 殖民 占领 而 遭 到 破坏 。 后 者 把 一 些 栽培 和 管理 实践 强加 给 不 适 于 那里 , 且 殖 民 者 民 得 很 少 的 景 观 、 土 壤 和 气候 条 件 下 。(20 世纪 40 年 代 示 西非 的 花生 计划 就 是 这 一 现象 的 灾难 性 例证 。) 大 片 的 生产 力 较 低下 的 土地 敞开 利用 ， 同时 还 承载 着 较 高 的 人 口 密度 。 因 此 ,虽然 土地 的 退化 严重 却 没 有 给 予 可 持续 管理 的 激励 。 方 法 上 的 根本 变化 显然 变 成 必需 的 ， 并 且 许多 国家 独立 后 已 经 逐渐 找到 了 可 行 的 方法 。 津 巴 布 韦 的 CAMPFIRE 计划 就 是 这 种 创新 性 探索 的 例子 之 一 。 4. 未 来 的 需求 显然 ,管理 必须 把 人 作为 方程 的 一 部 分 来 发 展 , 即 确定 管理 生态 系统 或 单元 的 什么 (包括 美学 的 东西 ) ,认识 到 当地 的 关心 和 需要 经 常 占 优势 ， 但 也 要 认识 到 更 大 范围 的 事 。 ”保护 "和 “生产 "生态 系统 管理 的 区 分 必须 小 心 对 待 。 风 险 评 估 和 成 本 利润 分 析 固 然 是 判断 选择 什么 的 有 用 工具 ， 3 但 那些 无 形 和 非 定量 的 效益 也 应 当 考 虑 在 内 。 所 采纳 的 生态 系统 管理 的 策略 必须 反映 人 类 的 需要 和 能 力 ,而 实现 它 的 方法 需要 进一步 改善 。 必须 考虑 到 什么 人 要 去 管理 某 一 特定 的 地 区 ,构成 这 一 地 区 的 生态 系统 类 型 是 什么 和 管理 决策 是 怎样 适用 于 更 宽 的 政治 过 程 的 。 应 当 更 加 充分 地 调查 结合 森林 或 其 他 半 自 然 生境 ,农业 和 水 产 养 殖 业 的 "综合 土地 利用 "决策 的 实例 ,从 而 评价 这 种 方法 对 于 生物 多 样 性 和 对 人 类 的 可 能 利 fi 0 1.7.3 生态 系统 必须 在 上 自然 的 分 界 内 管理 1. 原理 前 述 对 于 生态 系统 的 保护 存在 事实 上 的 限制 。 理 论 上 讲 , 通 过 操纵 茶 些 关键 因素 ,那些 要 不 然 就 极 不 可 能 持续 的 生态 系统 能 够 得 以 保护 。 然 而 ， 如 此 的 极端 行动 在 自然 生境 中 是 不 大 合适 的 (有 些 植物 园 和 封闭 的 人 为 生境 确实 为 了 保护 学术、 教育 和 商业 利益 而 保存 着 一 些 这 样 的 系统 ;斯 堪 的 纳 维 亚 温室 中 种 植 的 菠 葛 和 柑橘 树 组 成 的 “ 橘 园 "是 许多 欧洲 大 暖 棚 中 的 一 个 特色 ) 。 在 谈 到 茶 一 区 域 自 然 存 在 的 生态 系统 要 解决 的 问题 时 ， ”考虑 得 最 多 的 是 社会 的 选择 ,而 管理 方面 的 努力 要 少 得 多 。 每 一 个 系统 需要 在 更 大 的 范围 内 给 以 评价 ,从 而 使 得 保护 的 努力 不 会 浪费 在 不 可 能 成 功 的 地 方 ,例如 ,在 系统 潜在 存在 的 极限 范围 。 2. 科学 理解 的 状况 科学 能 够 确定 在 什么 地 方 生态 系统 是 处 于 维持 其 特征 (例如 ,隔离 的 秋 林 斑 块 关键 取决 于 山顶 的 薄 雾 ,北极 和 高 山 的 残 遗 种 依赖 于 富 含 矿物 质 的 录 水 和 冷 凉 的 小 气候 ) 的 环境 条 件 的 极限 处 。 科 学 也 能 够 确定 在 什 么 地 方 生 态 系统 依赖 于 通过 人 类 行动 创造 的 人 工 条 件 ( 例 如 ,在 平均 海平 面 以 下 的 草地 依赖 于 人 造 海 墙 或 在 干旱 沙漠 中 的 灌溉 的 农田 和 棕榈 丛 林 )。 如 果 物 种 对 环境 的 耐性 和 需求 能 够 确定 ,就 有 可 能 确定 在 某 一 个 特 定 的 情况 下 它们 距离 其 极限 值 有 多 近 。 然 而 ,现在 仅仅 在 少数 几 个 物种 和 生态 系统 中 能 够 做 到 这 一 点 。 即 使 到 现在 ,在 需要 较 大 和 花费 多 的 管 理 努 力 的 生态 系统 分 布 边缘 ,建立 维持 它们 的 保护 价值 仍然 没有 被 认同 ,25 ， 的 理由 。 不 过 ,对 气候 的 研究 有 望 提 供 可 能 变化 的 信息 ,而 这 些 变化 将 使 得 一 个 特定 生态 系统 不 可 能 生存 。 相反 ,气候 变化 可 能 会 使 得 其 他 的 边缘 生态 系统 更 加 稳定 。 许 多 物 种 仅仅 在 非常 极端 的 环境 下 生存 和 经 过 极端 事件 后 才 存 活 。 例 如 ,许多 沙漠 植物 的 种 子 如 遇 不 上 一 场 雨 , 则 一 直 处 于 休眠 。 很 难 佑 测 ,是 否 由 于 气候 变化 引起 的 称 有 事件 发 生 频 率 的 变化 ,将 改善 这 些 物 种 的 生存 。 3. 相关 的 例证 和 原理 的 应 用 保护 某 些 生态 系统 并 不 总 是 实际 或 可 行 的 。 例 如 ,重建 沿海 沼泽 ,以 取代 被 耗费 巨大 的 洪水 防护 结构 保卫 的 靠 人 工 维持 的 牧场 可 能 更 有 意 义 。 盐 沼 应 是 占据 这 些 地方 的 自然 生态 系统 。 因 为 对 于 海平 面 升 高 反应 而 产生 的 所 谓 “被 管理 的 避难 所 ”的 观点 已 经 正在 被 应 用 ,但 是 ,由 于 人 类 对 土地 和 水 的 利用 或 气候 改变 ,环境 条 件 的 变化 是 不 可 避免 的 。 对 这 些 变化 的 分 析 必须 要 达到 对 当今 生态 系统 的 生存 和 物种 重新 组 合 后 未 来 格 局 都 能 够 得 到 评估 的 程度 。 如 果 气 候 和 其 他 因素 可 能 的 变化 能 够 确定 的 话 , 确 定 一 个 系统 的 存 活力 或 需要 使 其 永久 存在 的 管理 努力 必 将 成 为 可 能 。 可 能 很 明显 , 某 些 小 自然 保护 区 的 建立 是 为 了 保护 今天 的 一 个 物种 或 生态 系统 ,由 于 不 可 避免 的 变化 ,它们 不 可 能 起 到 那样 的 功能 ,那么 进一步 的 悍 然 不 顾 自然 的 主要 管理 开支 将 被 断定 为 毫 无 意义 。 显而易见 , 某 些 生态 系统 已 经 被 破坏 到 即使 通过 广泛 管理 也 不 能 保 持 其 功能 和 特征 的 地 步 ( 见 专 栏 5) 。 看 一 个 研究 例子 ,广泛 的 滑雪 道 建 设 涉及 移 去 和 处 理 表土 , 留 下 铲 平 的 矿质 土壤 上 没有 植物 覆盖 。 在 大 多 数 的 情况 下 ,植物 的 自然 定居 过 程 极 缓慢 ,但 是 , 侵 殖 种 一 致 琢 现 为 各 种 不 同 演 蔡 阶 段 物种 的 混合 ,甚至 还 有 所 谓 的 顶 极 物种 :这 表明 ,物种 的 定 居 并 没有 遵循 经 典 的 演 替 原则 。 在 这 种 情况 之 下 ,生态 系统 的 管理 决 不 可 能 恢复 原来 的 植被 和 动物 区 系 。 不 合适 的 行动 可 能 同 不 采取 行动 一 样 K ,甚至 更 糟糕 ,因为 这 会 浪费 努力 和 不 充足 的 资源 。 4. 未 来 的 需求 土地 和 水 分 利用 格局 是 对 人 类 的 需求 和 必然 发 生 的 环境 变化 的 反 应 ,在 此 范围 内 保持 生物 多 样 性 的 可 行 性 是 问题 的 中 心 。 对 自然 保护 来 - 26 ， 说 ,问题 是 要 保持 那些 互 不 相连 和 隔离 的 保护 区 离 可 行 还 有 多 远 ,因为 这 些 保 护 区 通常 被 不 友善 和 不 支持 的 地 方 所 包围 。 真 正 的 岛屿 和 生境 岛屿 之 间 具 有 许多 相似 性 ,但 也 存在 某 些 差别 。 将 岛屿 生物 地 理 理论 应 用 于 生态 系统 的 保护 要 同 被 管理 的 景观 类 型 相 联 系 。 需要 更 多 研究 的 有 : 。 当 气 候 和 其 他 变化 强加 不 断 增加 的 胁迫 时 ,保护 原来 生态 系统 片断 的 有 效 性 ; © 生态 系统 、 物 种 和 各 种 驱动 变量 变化 的 相对 速率 和 随 着 自然 界 限 的 变化 ,保护 某 些 特定 地 区 生物 多 样 性 的 现今 格局 可 行 性 的 意义 ; 。 限制 未 来 管理 选择 的 历史 事件 的 重要 性 ; 。 物种 生存 的 边界 条 件 ,包括 最 小 和 最 适 斑 块 的 大 小 和 斑 块 之 间 的 远近 ,以 及 物种 跨 过 基质 进行 散播 的 能 力 。 恢复 生态 学 需要 通过 这 些 考 虑 来 指导 ,集合 种 群 动态 在 这 里 可 以 发 挥 很 大 的 作用 。 抓 住 那些 在 其 分 布 边缘 的 物种 不 放 , 做 出 的 巨大 努力 一 般 来 说 都 是 徒劳 的 。 环境 变化 将 导致 生态 系统 和 物种 维持 它们 现在 地 理 位 置 的 能 力 的 变 化 。 生 态 系统 管理 必须 致力 于 未 来 的 环境 变化 是 否 对 于 我 们 现在 正在 管 理 的 生态 系统 将 是 适合 的 。 否 则 ,不 是 考虑 抛弃 这 样 的 努力 ,就 是 必须 考 虑 新 的 选择 。 1.7.4 管理 必须 认识 到 变化 是 必然 的 1. 原理 前 述 管理 者 试图 找到 稳定 的 “原始 状态 " , 借 此 恢复 某 些 特定 的 系统 或 使 一 个 顶 极 持续 永远 ,这 种 状态 是 不 存在 的 。 所 有 的 生态 系统 都 处 于 经 常 的 变化 状态 ,这些 变 化 主要 是 由 种 群 的 内 部 动态 .进化 和 扩散 的 自然 过 程 \ 不 断 变 化 的 外 部 输入 (如 气候 波动 )( 见 专栏 10) 和 因为 自然 散布 与 人 类 行为 引起 的 物种 的 自然 分 布 所 导致 的 。 因 为 不 同 的 物种 对 环境 变化 响 应 的 方式 不 同 ,这 就 发 展 成 新 的 物种 组 合 从 而 将 产生 新 的 生态 系统 。 生态 系统 管理 计划 的 制定 必须 接受 来 自生 态 学 新 思维 和 生物 圈 观 察 到 的 变化 方面 的 教训 。 必 须 接 受 不 断 变化 的 必然 性 这 一 事实 ,包括 由 于 ,27 ， 人 类 的 行动 已 经 使 一 些 物种 的 生物 地 理 屏 障 消失 ,它们 的 再 分 布 就 是 必 然 变化 。 把 所 有 的 “外 来 "和 入侵 种 都 看 作 不 可 接受 的 疤 人 者 的 观点 应 该 被 更 为 实用 的 判断 所 取代 。 这 样 的 实用 主义 的 判断 是 基于 这 样 的 认识 ， 即 生物 总 是 再 分 布 自己 的 事实 以 及 生物 新 的 生态 学 角色 的 可 接受 性 和 控 制 它 们 的 可 行 性 。 专栏 10 气候 变化 ‘ 在 10 000 ~20 000 年 前 ， 在 高 纬度 的 冰期 阶段 ， 现在 的 撤 哈 拉 沙 漠 和 中 东 地 区 的 降水 要 比 现 在 高 得 多 ， 下 渗 到 下 面 岩石 中 的 水 导致 了 集结 大 量 的 地 下 水 资源 (Goudie 1977). 但 是 ， 这 些 地 区 最 近 的 干旱 气候 意味 着 地 下 水 的 补给 量 大 大 减少 和 被 开发 的 地 下 水 同 补给 量 是 不 同步 的 。 AME ARREARS LOE 人 类 引发 的 全 球 变化 。 人 们 的 共识 是 在 下 一 个 世纪 期 间 ， 全 球 温度 将 以 大 约 每 10 年 0.27 的 速率 升 高 (ITPCC 1996), ,有 些 地 区 超过 这 一 速率 ,而 另外 有 些 地 区 会 更 冷 凉 。 然 而 ， 对 于 这 样 的 变 化 怎样 影响 水 资源 还 是 不 确定 的 。 REBT Ae, ,但 降水 格局 的 变化 却 是 不 那么 容易 预测 。 可 是 人 们 担心 许多 地 方 将 变 得 更 加 干燥 ， 洪水 和 干旱 会 变 得 更 加 频繁 和 更 加 剧烈 。 管理 要 重视 生境 条 件 ( 最 主要 的 是 气候 和 水 文 ) 可 能 的 大 的 变化 , 探 讨 怎 样 才能 保持 那些 将 来 可 能 存活 的 现存 物种 的 生境 和 将 来 可 能 通过 自 然 过 程 侵入 的 物种 的 生境 。 必 须 区 分 哪些 变化 是 ,哪些 不 是 社会 所 接受 和 生态 学 上 能 忍耐 的 物种 组 成 的 变化 。 作 为 生物 多 样 性 保护 的 更 大 项 目 的 一 部 分 ,可 能 需要 考虑 对 适当 的 物种 的 引种 和 再 引种 ,从 而 保持 生态 系 统 的 整合 性 。 2. 科学 理解 的 状况 稳定 的 项 极 系统 的 纤 和 双 受 到 了 质疑 ,并 且 正 逐渐 被 "自然 在 流动 "的 范式 所 取代 。 生态 系统 的 准确 的 物种 组 成 当然 易于 随时 间 变化 ， 加 物种 分 布 的 制图 和 物种 分 布 与 气候 因素 梯度 的 相关 分 析 ,在 假定 茶 种 气候 变化 情景 的 情况 下 ,能 够 揭示 未 来 的 潜在 生境 。 许 多 古 生 态 学 研 - 28 - 究 已 经 提供 了 相当 的 物种 周转 的 确凿 证 据 。 欧 洲 和 北美 的 树木 在 冰期 和 间 冰 期 的 顶峰 期 间 将 其 范围 移动 了 2000 一 3000km。 一 些 模拟 表明 , 欧 浏 th) 6 PE ( Fagus sylvatica ) 的 范围 因 响 应 未 来 的 气候 变化 可 能 迁移 几 千 公 里 。 太 多 的 保护 管理 计划 隐 含 地 假定 气候 和 其 他 驱动 变量 的 稳定 性 ; 它 们 必须 予以 调整 ,以 充分 考虑 到 已 经 被 科学 表明 的 变化 的 可 能 性 。 但 是 ， 精确 的 预测 是 不 可 行 的 :生态 系统 管理 必须 认识 到 生态 学 和 种 群 模型 的 随机 性 。 此 外 , 某 些 进化 上 的 变化 可 能 太 缓 慢 ,以 至 于 对 气候 的 突然 变动 和 迅速 的 生境 变化 来 不 及 响应 。 广泛 认为 , 非 线 性 和 阔 值 效应 在 生物 学 系统 中 是 普遍 的 。 当 一 个 病 原 超过 其 阔 值 密度 时 可 能 很 快 变 成 瘟疫 :只 有 种 群 密度 超过 足够 量 的 个 体 的 阔 值 时 这 些 个 体 才 能 找到 (配偶 ) ,否则 不 能 发 生 繁殖 ; 某 一 个 物种 的 种 群 只 有 当 斑 块 大 小 超出 其 关键 阔 值 时 ,该 种 群 才 是 可 存活 的 ,而 低 于 此 靖 值 时 ,避难 所 是 无 效 的 (Mangel et al. 1996)。 这 样 的 效应 都 是 非 线性 的 ,这 就 暗示 ,例如 ,种 群 的 某 项 变化 可 能 取决 于 实际 种 群 的 密度 而 有 不 同 的 效果 ,并 且 这 些 变化 能 够 突然 发 生 和 超出 人 们 的 预料 (May and Oster 1976 ) 。 3. 相关 的 例证 和 原理 的 应 用 生态 系统 管理 者 必须 拒绝 稳 态 系统 的 假设 ,着 眼 于 哪些 表明 环境 变 化 和 生态 响应 的 最 可 能 的 范围 方面 的 模型 和 人 分析。 这些 范围 可 能 非常 大 :如 气候 变化 模型 ,不 仅 表 明 全 球 和 区 域 的 温度 和 降水 的 改变 ,而且 也 显示 出 切断 北大 西洋 冰冷 深层 水 的 形成 可 能 引起 海洋 环流 的 迅速 变化 (包括 墨西哥 湾流 )。 生 态 系统 管理 者 需要 考虑 这 些 改变 对 生物 多 样 性 、 生产 力 和 保护 意味 着 什么 。 面 对 必 然 的 变化 ,最 安全 的 工作 路 线 是 保证 物种 和 生态 系统 具有 自 我 重新 分 布 的 机 会 。 一 个 明显 的 结果 是 需要 把 管理 单元 和 保护 区 从 地 形 上 和 和 气候 上 做 得 尽 可 能 的 大 而 多 样 。 因 此 , 像 Serengeti 那样 的 大 的 国家 公园 的 创建 就 是 很 好 的 应 用 ,与 需要 保护 现今 条 件 下 自然 保护 区 包括 的 物种 数量 相 比较 , 自然 保护 区 没 必 要 更 大 的 原则 是 对 该 项 原理 的 否认 。 规划 保护 区 的 另外 一 项 技术 是 把 保护 区 通过 廊 道 连接 起 来 ,从 而 使 物种 的 迁移 成 为 可 能 : 种 -面积 关系 能 够 预测 多 少 物种 因为 生态 系统 面积 的 减少 而 灭绝 。 二 ,证 但 是 ,这 一 预测 不 能 表示 灭绝 何 时 发 生 。 物 种 在 丧失 之 前 能 够 在 受到 影 啊 的 生态 系统 中 持续 相当 长 一 段 时 间 。 例 如 ,在 过 去 的 400 年 间 欧 洲 的 景观 发 生 剧 烈 的 改变 ,但 植物 物种 的 灭绝 实际 上 并 不 普遍 。 这 可 能 是 好 消息 ,也 可 能 是 坏 消 息 。 这 就 可 能 意味 着 如 果 对 生态 系统 进行 订 慎 的 管 理 ,那么 这 些 物种 的 丧失 就 会 延缓 ,或 者 甚至 被 阻止 。 然 而 ,物种 可 能 保 留 ,但 它们 不 能 更 新 , 当 最 后 一 个 存活 个 体 死 亡 后 ,物种 就 会 从 生态 系统 中 消失 :这 样 的 物种 可 被 描述 为 “功能 灭绝 ”。 另 外 的 一 些 种 已 经 提高 了 它们 抵御 干扰 的 脆弱 性 。 这 些 特 征 必 须 作 为 管理 的 根本 进行 进一步 Fy AA 4. 未 来 的 需求 必须 区 分 基于 最 好 的 科学 知识 的 为 变化 进行 的 管理 和 对 变化 (如 控 制 温 室 气 体 的 排放 ) 的 管理 。 两 者 都 重要 ,但 生态 系统 的 管理 可 能 最 关注 的 是 前 者 。 管理 者 必须 期 望 、 接 纳 和 管理 变化 ,而 不 是 阻碍 它 ( 见 专栏 11)。 他 们 必须 评估 可 能 性 和 风险 性 ,并 结合 灵活 性 (考虑 预防 的 原则 )。 恢 复生 态 学 必须 看 成 是 可 能 的 艺术 (the art of the possible) 。 管 理应 当 促 进 物 种 的 动态 响应 ,利用 诸如 自然 更 新 和 精心 辅助 的 再 分 布 。 景 观 管理 必须 在 室 间 尺度 的 所 有 范围 内 提供 异 质 性 和 连通 性 。 把 物种 的 再 分 布 留 给 大 自然 将 意味 着 许多 灭绝 和 大 的 生态 系统 转变 发 生 。 有 必要 确定 哪些 物种 在 哪里 将 能 够 生存 和 确定 是 否 值得 帮助 这 些 物种 的 生存 。 生 物 多 样 性 的 保护 必须 目光 远大 ,抛弃 那些 某 些 地 区 的 “ 自 然 " 和 “外 来 "物种 的 细微 区 别 。 由 于 气候 变化 ,最 危险 的 物种 将 是 那些 现 在 和 未 来 分 布 重 玛 最 少 的 物种 。 这 些 物 种 和 它们 将 存在 的 (未 来 ) 生 态 系 统 应 该 作为 行动 (如 先期 主动 再 引种 计划 ) 的 目标 。 该 原则 还 暗示 这 样 的 含义 , 即 需要 分 析 在 这 些 情 况 下 是 否 保护 的 努力 有 价值 。 环境 因素 是 怎样 决定 物种 分 布 的 ? 物种 是 如 何 响应 ,特别 是 通过 改 变 其 分 布 而 对 变化 的 环境 做 出 响应 的 ? 对 这 些 问 题 更 多 的 理解 需要 开展 研究 来 实现 。 我 们 也 需要 对 这 些 因 素 的 性 质 和 它们 的 作用 的 速率 有 更 充 分 的 理解 。 。 30 - 专栏 11 侵 殖 和 扩散 的 过 程 十 生态 学 的 最 新 发 展 和 有 关 扩 散 和 迁移 的 当代 格局 的 研 究 ,已 经 表明 生物 圈 是 动态 的 。 这 样 一 个 伴随 迅速 变化 着 的 气 候 和 动态 生物 圈 将 导致 具有 新 的 物种 构成 的 生态 系统 的 形成 。 在 当代 找 不 到 类 似 物种 组 合 的 生态 系统 在 第 四 纪 的 古 生 态 学 记 录 中 可 能 发 现 , 新 的 构成 在 将 来 也 必 将 在 将 来 出 现 。 之 所 以 有 如 此 的 悬殊 差别 是 因为 并 不 是 生态 系统 整个 地 对 环境 变化 发 生 迁移 ,同时 物种 又 具有 不 同 的 扩散 速率 。 这 就 意味 着 : ， ， 。 我 们 应 该 预测 到 并 且 为 变化 着 的 生态 系统 中 的 那些 不 。 热 悉 的 物种 组 合 做 好 准备 ; ， 。 我 们 需要 了 解 人 类 活动 (如 土地 利用 变化 ,植物 、 土 壤 。 和 其 他 货物 的 运输 `、 人 类 的 国际 间 旅 行 ) 对 物种 扩散 速 ee 205 a 8 ”如果 需要 ,我 们 应 该 做 好 干预 的 准备 ,在 那些 具有 重要 “生态 学 和 社会 意义 的 地 区 帮助 个 别 物种 的 扩散 ,这 样 “将 有 助 于 保持 未 来 的 选择 余地 。 1.7.5 生态 系统 管理 必须 在 适当 的 太 度 内 进行 ,保护 必须 利用 各 级 保护 区 1. 原理 阐述 在 21 世纪 议程 中 所 强调 的 综合 土地 管理 (integrated land manage- ment) 的 概念 含有 优化 资源 利用 的 意思 。 它 需要 对 一 个 区 域 的 流域 沿海 海域 和 各 种 各 样 的 内 陆 区 域 进 行 评 估 ,同时 要 考虑 它们 被 利用 的 目的 , 确 定形 成 这 一 格局 的 各 个 部 分 是 怎样 相互 影响 的 ,评价 每 个 部 分 离 最 佳 和 可 持续 的 利用 尚 有 多 大 差距 。 生态 复合 体 的 范围 大 小 从 几 个 平方 米 的 沙漠 绿洲 到 如 亚 马 孙 地 区 大 的 陆地 森林。 生态 系统 管理 必须 在 适当 的 尺度 范围 内 进行 才能 成 功 。 因 为 一 个 小 的 地 方 被 其 以 外 的 过 程 和 活动 所 影响 ,所 以 现在 人 们 越 来 越 欣 贫 对 于 一 些 确定 的 景观 单元 (如 沿海 区 和 河流 流域 ) 的 管理 。 生 态 系统 管 理 必 须 仔 细 考 虑 一 个 部 分 (例如 河流 流域 的 上 游 ) 的 过 程 和 管理 活动 影响 ae 一 个 地 区 的 其 他 部 分 和 该 地 区 的 管理 又 是 怎样 进一步 影响 周边 地 区 的 (Acreman and Lahmann 1995 ) 。 恰当 的 管理 范围 取决 于 系统 的 结构 ,综合 土地 利用 的 目标 , BAP (如 火 滑坡 和 洪水) 的 范围 、 相 关 的 生物 学 过 程 (例如 病害 、 放 牧 和 繁殖 ) 以 及 构成 种 群 的 扩散 特征 和 能 力 。 同 水 密切 相关 的 管理 问题 的 基本 单元 通常 是 流域 盆地 ,因为 它 给 水 系 划 界 , 在 其 内 生态 系统 的 组 成 成 分 和 过 程 通过 水 的 运动 而 连接 起 来 。 可 是 ,地 表 水 和 地 下 水 的 集 水 区 域 可 能 不 一 定 恰 好 重合 , 记 住 这 一 点 很 重要 。 对 于 受 空气 质量 影响 很 大 的 地 区 的 问 题 ( 如 酸雨 ) “ 气 域 (airshed, 同 watershed 相对 ) "将 更 合适 ,这 就 暗示 源 (如 英国 或 德国 的 工业 ) 和 汇 ( 如 斯 堪 的 纳 维 亚 是 受到 影响 的 流域 盆地 ) 的 综合 管理 (Acreman 1997 ) 。 在 一 定 的 斥 度 范围 内 ,相同 的 管理 原则 也 适用 于 保护 区 。 传 统 的 观 点 认为 ,这 些 保护 区 只 是 被 人 为 改造 的 世界 中 的 自然 或 半 自 然 环境 的 岛 屿 。 在 许多 国家 ,与 国际 自然 保护 联盟 (IUCN) 所 确定 的 保护 区 管理 类 型 I 一 IV (Protected Area Management Categories | to IV) #8 一 致 的 国家 公 园 与 自然 保护 区 已 经 建立 。 这 确实 是 保证 生态 系统 和 其 内 的 生物 多 样 性 存活 的 必 不 可 少 的 方法 ,但 是 需要 把 它们 的 规划 和 管理 纳入 到 更 广大 的 生态 区 域 中 。 IUCN 还 认识 到 另外 两 类 保护 区 : V ， 保护 的 陆地 和 海洋 景观 ; VI 受到 管理 的 资源 的 保护 区 (Managed Resource Protected Area) 。 这 些 地 区 是 自然 资源 的 可 持续 利用 和 物种 与 生境 的 保护 需要 结合 的 地 方 。 适 于 划 为 第 V 类 的 地 方 包括 那些 富有 文化 和 自然 价值 的 欧洲 部 分 地 区 的 长 期 管理 的 景观 ,或 那些 土壤 \ 水 和 植被 覆盖 已 经 有 几 个 世纪 实 践 的 东南 亚 的 水 稻 梯 田 景 观 。 第 VI 区 应 包括 基本 上 维持 了 自然 特征 的 热带 地 区 和 森林 ,但 是 这 些 地 区 也 已 经 被 当地 社区 经 营 管理 ,以 持续 地 提供 他 们 产品 (例如 藤 条 、 蜂 蜜 、. 野 生动 物 肉 坚果 和 水 果 ) ,或 者 包括 被 当地 渔民 持续 管理 的 近海 和 湖 泊 渔 业 区 。 BV 和 第 VI 类 区 之 所 以 重要 , 既 因为 它们 对 人 类 福利 的 直接 贡献 ， 也 因为 它们 能 够 起 到 在 别 的 地 方 被 重复 的 可 持续 的 “样板 "作用 。 因 此 ， 4 32 + 大 们 把 这 些 地 区 包括 在 国家 和 地 方 的 综合 和 可 持续 的 土地 管理 规划 中 的 兴趣 日 益 浓 厚 。 仅 仅 地 球 的 一 小 部 分 被 划 为 最 严格 的 保护 区 类 型 ,这 是 必然 的 ,因此 自然 资源 的 利用 将 越 来 越 集中 于 更 正式 的 保护 区 网 络 之 外 的 土地 上 。 这 些 地 方 可 能 是 大 的 生物 物理 系统 ,例如 ,流域 盆地 PE FG 高 山 \ 牧 场 和 大 的 海区 。 科 学 家 和 涉及 部 门 土地 管理 的 政府 机 构 需要 同 土地 的 拥有 者 一 起 ,开发 实施 可 持续 生态 系统 管理 的 实用 解决 办 法 。 2. 科学 理解 的 状况 尽管 综合 途径 的 概念 被 一 大 批 科学 家 和 政治 家 所 推 沦 ,但 这 种 方法 事实 上 是 由 什么 构成 却 没有 明确 的 定义 。 但 是 ,土地 评价 的 科学 进展 很 好 ,虽然 它 不 能 充分 地 考虑 可 能 的 变化 ( 见 4.6.4 节 )。 但 是 ,对 于 需要 进 行 有 效 生态 系统 管理 的 单元 大 小 的 详细 理解 还 远 远 不 够 深入 ,评价 其 他 可 供 选 择 措施 的 效益 的 方法 还 远 远 不 够 完善 ,例如 ,对 于 经 营 一 片 森 林 ， 是 为 了 用 材 ,通过 轮 伐 ,获得 多 用 途 非 木 材 林 产品 ,或 为 了 生态 旅游 ,或 者 作为 一 个 极端 的 情况 ,用 耕地 或 牧场 取代 和 森林 效益 更 好 呢 ? 非常 相似 ,适用 于 管理 不 同 的 IUCN 保护 区 类 型 技术 的 知识 不 少 ,但 是 当 准 备 第 V 类 保护 区 (陆地 和 海洋 景观 ) 的 总 体 规 划 时 ,对 于 非 生态 科 学 (特别 是 社会 科学 ) 应 该 怎样 应 用 的 评价 却 很 少 。 当 这 一 原则 得 到 有 效 应 用 之 前 ,该 领域 的 方法 论 应 该 有 相当 的 发 展 才 是 。 3. 相关 的 例证 和 原理 的 应 用 当前 ,国家 和 地 区 的 21 世纪 议程 ,国家 保护 战略 (National Conserva- tion Strategies) 和 可 持续 发 展 战 略 , 以 及 所 制订 的 其 他 旨 在 优化 河流 流域 土地 利用 或 行政 管理 单元 的 问题 引起 了 人 们 兴趣 ,这 些 都 是 这 一 原则 怎 样 在 合适 的 范围 内 管理 生态 系统 和 生态 复合 体 正 在 发 展 的 例证 。 许 多 国 家 的 国家 保护 战略 试图 考察 国家 环境 的 状况 ,检查 资源 利用 的 影响 和 联 系 ,确定 实现 保护 和 可 持续 发 展 大 目标 的 操作 原则 和 机 制 (PNCS 1992, RE 12). 就 保护 区 而 言 , 从 本 质 上 讲 , 是 选择 了 正确 单元 与 否 的 问题 。 主 要 的 一 些 国 家 综 评 ,如 英国 自然 保护 评述 (UK Nature Conservation Review ) (Ratcliffe 1977) 和 生物 多 样 性 行动 计划 指出 :如 果 单 元 适当 ,生态 系统 管 理 规划 就 成 功 ,但 如 果 不 适 当 , 保 护 区 就 可 能 不 可 行 , 那 么 一 切 努 力 可 能 a 日 费 。 在 这 一 点 上 ,地方 的 大 小 与 所 要 管理 的 物种 密切 相关 :大 型 捕食 者 (如 狼 ) 的 可 存活 种 群 要 求 的 面积 就 比如 果 这 样 的 关键 种 已 经 去 除 , 大 类 的 管理 是 用 于 控制 像 鹿 这 样 的 大 型 草食 动物 时 要 大 得 多 。 专栏 12 巴基斯坦 的 十 四 项 优先 项 目地 区 (PNCS 1992) . 维护 农田 土壤 . 提高 灌溉 效率 . 保护 小 流域 . 支持 林业 和 种 植 业 . 恢复 牧场 和 改良 家 畜 . 保护 水 体 和 维持 渔业 . 保护 生物 多 样 性 . 提高 能 量 效率 . 开发 和 部 署 可 再 生 资 源 10. 防止 /减少 污染 | 11. SRL 12. 支持 公共 资源 机 构 13. 整合 人 口 与 环境 计划 14. 保护 文化 遗产 oo a 全 被 保护 景观 成 功 管理 的 例子 很 多 。 例 如 ,在 菲律宾 的 吕 宋 岛 ,水 稻 梯 田 占 地 约 20 000km’ ,并 可 追溯 到 2000 年 前 。 大 部 分 的 水 稻 种 植 在 非常 陡峭 的 坡地 上 ,虽然 在 湿润 和 靠不住 的 气候 区 (年 降水 量 超过 3000mam ) 和 地 震 带 内 ,这 一 地 区 的 土壤 水 和 和 森林 资源 得 到 了 有 效 的 保护 ,长 期 的 生产 力 得 以 维持 。 相反 ,在 一 些 热带 国家 的 崎 虹 不 平 的 另外 许多 地 方 却 发 生 了 水 土 流失 。 当 地 的 Ifugoa 人 创造 了 这 一 景观 ,并 且 同 很 强 的 文化 传统 是 紧密 结合 在 一 起 的 ,以 适合 于 水 稻 生 产 的 每 年 的 生活 周期 为 中 心 。 菲律宾 政府 已 经 制订 了 一 个 保护 和 恢复 梯田 的 总 体 蓝图 ,涉及 同 当 地 社 区 密切 合作 ,以 可 持续 的 方式 发 展 当 地 的 经 济 , 包 括 依靠 该 地 区 自然 风景 和 文化 重要 性 发 展 生 态 旅 游 业 。 加 纳 的 Boabeng-Fiema Monkey Research 展示 了 第 V 类 保护 区 的 恰 当 的 生态 系统 管理 。 这 是 低地 带 的 残存 森林 。 这 里 保留 了 大 部 分 的 自然 5 BA» 特征 ,因为 当地 社区 尊崇 当地 黑白 疣 猴 和 上 昌 腹 长 尾 猴 (clobus 和 mona) 组 成 的 马戏 班 而 使 得 这 里 得 以 保护 ,其 结果 是 其 他 野生 动物 也 受益 。 但 是 ， 这 一 地 区 的 开发 价值 同样 给 人 深刻 的 印象 。 自 然 保 护 区 固定 地 提供 净 水 ,森林 中 的 棕榈 植物 用 来 酿造 标 桐 酒 , 既 可 在 当地 消费 ,也 可 卖 给 来 保 护 区 的 游客 ,为 获得 价格 珍贵 的 蜂蜜 ,条 林 中 的 蜂 嘛 受到 了 当地 社区 的 保 护 , 人 们 还 从 森林 中 持续 地 获得 原材料 用 于 编制 篮子 和 其 他 手工 艺 品 , 既 满足 当地 需要 ,又 可 卖 给 游客 。 此 外 ,和 森林 中 的 某 些 限制 的 地 方 还 在 传统 的 轮作 制度 下 进行 定期 的 耕种 。 4. 未 来 的 需求 发 展 综合 的 资源 管理 对 一 些 国家 来 说 是 最 重要 的 要 求 ,规划 要 在 生 物 区 域 水 平 ,而 不 是 依靠 行政 管理 边界 来 制定 。 生 态 系 统 的 管理 需要 面 问 大 斥 度 的 生物 物理 系统 ,如 河流 盆地 海岸线、 高 山 ` 牧 场 和 大 海域 地 区 。 必 须 准 备 国家 保护 战略 和 国家 可 持续 发 展 战略 , 借 此 确定 土地 和 水 资源 利用 的 最 优 格局 和 生态 系统 管理 的 单元 。 制 定 实施 优先 项 目的 方法 是 重要 的 ,例如 ,巴基斯坦 的 NCS 计划 就 是 在 生态 系统 管理 指导 原则 的 框架 内 进行 的 。 在 其 范围 更 大 的 策略 和 政策 范围 内 ,所 有 国家 应 当 发 展 自己 的 保护 区 系统 ,利用 全 套 的 IUCN 保护 区 分 类 ,而 不 是 像 过 去 那样 ,仅仅 利用 那 些 高 度 保护 的 公园 和 自然 保护 区 网 络 。 这 样 的 系统 将 使 得 一 系列 的 环境 得 到 保护 ,从 接近 于 全 自然 的 地 区 到 那些 明显 具有 人 类 与 自然 的 可 持续 关系 的 悠久 历史 的 地 区 。 在 保护 区 的 网 络 内 包括 已 经 被 人 类 改造 的 地 区 的 重要 性 在 于 它们 不 仅 含 有 自身 重要 的 自然 价值 (许多 经 过 人 类 改造 的 生境 有 丰富 的 野生 动物 ,有 些 物种 确实 依赖 于 人 类 改造 的 生境 才能 生 存 ) ,而 且 因 为 这 些 地 方 的 管理 对 其 他 没有 受到 正式 管理 的 地 方 有 重要 的 启示 ,它们 一 般 来 说 可 作为 农村 地 区 的 “绿色 指纹 ”(greenprint) 。 然而 ,被 人 类 改造 过 的 地 方 的 保护 需要 一 系列 的 新 技能 ,而 对 于 仅 受 到 过 传统 训练 的 保护 区 管理 者 来 说 ,他 们 的 这 些 所 需要 的 技能 并 不 都 具 备 。 他 们 可 能 需要 提供 农业 推广 指导 和 捕 鱼 帮 助 一 一 一 般 来 说 只 能 找到 残 励 生存 的 方式 和 传统 资源 利用 方式 的 加 强 。 很 显然 ,这 是 一 个 有 一 定 难度 的 领域 ,对 于 生态 系统 的 管理 需要 强调 多 学 科 的 方法 ( 见 本 书 1.8.5 闻 )。 对 于 向 被 人 类 改造 地 区 注意 力 的 微妙 转变 还 有 另外 一 个 好 处 。 它 oe a oo. 将 推进 这 样 一 个 变化 的 进程 : 即 涉 及 更 多 的 部 门 利 益 ,从 而 使 所 有 部 门 共 同 参与 ,达到 综合 生态 系统 管理 的 更 广泛 应 用 之 目的 。 1.8 操作 性 原则 1.8.1 生态 系统 管理 需要 从 全 球 考 虑 ,从 局 部 着 手 1. 原理 前 述 地 球 系统 的 所 有 组 分 间 都 存在 着 相互 联系 ,因此 ,生态 系统 管理 的 最 终 尺 度 是 全 球 。 我 们 可 以 通过 政府 间 的 渠道 来 制定 全 球 尺度 的 生态 系统 管理 政策 ,如 减少 CO 排放 的 国际 公约 ,也 可 以 通过 国家 级 的 组 织 , 来 仙 景观 ,大 的 海域 或 海洋 沿岸 尺度 上 的 生态 系统 管理 政策 。 然 而 ,地 方 当 了 公司 或 个 人 更 关心 的 是 诸如 就 业 、 食 物 和 健康 一 类 事情 ,只 有 他 们 在 当地 实施 这 些 政策 时 ,生态 系统 管理 政策 才能 生效 。 公众 对 同 温 层 臭氧 枯竭 的 反应 大 概 就 是 从 全 球 考虑 而 在 当地 采取 行 动 的 最 好 例证 。 这 实际 上 是 一 个 全 球 性 问题 ,但 在 局 地 尺度 引起 了 注意 。 受到 一 些 好 的 公开 性 的 影响 ,人 们 要 求 采用 不 含 CFC 的 喷 缸 和 旧 冰 箱 的 安全 处 理 方法 。 这 种 行动 作为 正 反 馈 ,给 制造 商 和 政治 家 们 施加 压力 ,从 而 促成 了 替代 产品 的 生产 和 导致 氧 耗竭 化 学 物质 的 禁止 使 用 。 生态 系统 也 必须 在 局 地 尺度 上 ,并 通常 由 生活 在 那里 的 人 们 进行 管 理 。 因 此 ,其 成 功 与 否 取决 于 当地 的 社会 条 件 ,包括 土地 使 用 安全 和 社会 需求 的 本 质 , 如 贫穷 。 生 态 可 持续 性 以 社会 的 可 持续 性 为 先决 条 件 。 应 首先 致力 于 解决 当地 由 于 人 类 压力 引起 的 问题 ,然后 到 区 域 ,最 后 到 全 球 。 因此 ,世界 范围 内 ,全球 生 物 多 样 性 的 保护 依赖 于 大 量 局 部 地 区 成 功 时 生态 系统 管理 行动 。 需 要 认识 局 部 地 区 的 思想 和 行动 的 广泛 重要 性 ， nthhtoaryre 方法 。 类 似 地 ,21 世纪 议程 的 内 涵 在 于 ,假如 一 个 社区 的 所 有 投资 者 团结 起 来 ,共同 维护 他 们 自己 所 理解 的 可 持续 发 展 ,以 及 生态 系统 如 何 管理 才 能 满足 他 们 的 需求 ,那么 更 广泛 的 国家 和 全 球 可 持续 性 目标 才能 实现 。 否则 ,如 果 没 有 当地 的 行动 ,一 切 将 成 为 空谈 。 即 使 是 在 富裕 的 社会 中 ， 了 人 全 球 性 问题 似乎 也 是 遥 不 可 及 ,而 占 主 导 地 位 的 仍 是 当地 的 问题 。 2. 科学 认识 的 状况 ”大 多 数 传统 的 管理 实践 是 小 太 度 和 斑 块 化 的 (如 控制 养分 输入 放牧 制度 \ 水 分 流动 与 林地 和 灌 丛 的 转化 ) ,而 我 们 所 了 解 的 结果 大 部 分 也 只 是 这 些 行动 对 生态 系统 动态 的 小 扩 度 和 短期 影响 。 预 测 和 管理 长 期 的 趋 势 或 对 其 大 斥 度 的 扰动 (如 大 的 洪水 、 干 旱 或 火山 活动 ) 进行 调控 要 困 难得 多 。 同 样 困难 的 是 ,预测 如 何 将 局 部 的 管理 行动 整合 到 区 域 或 全 球 水 平 上 。 事 实 上 ,混沌 理论 认为 ,不 可 能 通过 大 量 的 小 太 度 局 部 事件 来 预 测 大 尺度 事件 的 结果 。 然而 ,也 存在 着 明显 的 例外 。 许 多 大 斥 度 污染 问题 已 经 被 认识 并 通 过 从 全 球 公约 水 平 层 层 下 达到 具体 的 禁止 化 学 物质 排放 或 净化 排放 的 行 动 得 到 解决 。 目 前 ,对 生物 多 样 性 保育 或 自然 资源 管理 的 整个 领域 都 适 用 ,并 确保 全 球 和 区 域 保护 目标 通过 良好 的 设计 和 有 效 的 措施 来 实现 的 科学 知识 是 否 存在 还 远 不 清楚 。 3. 有 关 的 例证 和 原则 的 应 用 当今 ,地 球 上 几乎 没有 不 受 人 类 影响 的 地 方 , 火 人 类 的 捕猎 或 森林 内 树种 时 刻意 的 人 为 选择 ,使 许多 原来 的 自然 景观 都 被 大 大 地 改变 了 。 这 些 改变 开始 都 是 由 小 尺度 和 局 部 活动 引起 的 。 社区 参与 选择 生态 系统 管理 目标 被 认为 是 必需 的 。 在 津巴布韦 的 CAMPFIRE 计划 中 ,居民 们 特意 在 公有 土地 上 选择 经 营 和 种 植 当 地 的 野 生 植 物 。 这 证 明 更 大 的 区 域 性 的 生物 多 样 性 和 生态 系统 格局 的 问题 可 以 通过 改变 当地 人 们 与 环境 的 相互 作用 ,监测 其 结果 并 对 过 程 稍 微 进行 一 些 调整 等 途径 得 到 解决 。 许多 实例 表明 ,通过 国际 公约 或 其 他 方式 如 何 建成 一 个 全 球 性 框架 ， ”并 如 何 将 一 些 国家 和 地 区 采取 的 行动 与 它们 联系 起 来 。 在 欧洲 ,大 范围 跨 边 界 的 空气 污染 就 是 一 个 国际 公约 的 主题 , 它 最 终 导致 建立 一 系列 减 少 国家 SO, 排放 和 工业 中 采用 技术 控制 手段 等 目标 的 建立 。 在 《蒙特 利 尔 协 议 》 下 ,消耗 臭氧 的 物质 已 经 停止 使 用 ,许多 政府 和 企业 均 采 取 行 动 ， 并 开发 和 引进 了 替代 产品 。 从 地 方 当 局 对 有 关 产 品 、 企 业 或 用 户 的 管理 ， 到 有 明确 目标 和 强制 实施 标准 的 国家 法 规 或 政策 ,到 对 需要 解决 的 问题 : - 22s 的 地 区 性 或 国际 条 约 的 制定 ,防治 污染 的 行动 几乎 总 是 一 个 连续 体 。《 生 物 多 样 性 公约 ?是 又 一 个 统一 和 鼓励 地 方 行动 的 全 球 性 行动 框架 。 问 题 在 于 ,生态 系统 管理 的 科学 好 到 什么 样 的 程度 才能 指导 它们 并 使 它们 有 效 。 4. 未 来 的 需求 局 部 过 程 与 全 球 过 程 之 间 的 相互 联系 需要 有 更 深入 的 了 解 。 正 在 进 行 的 分 解 全 球 气候 模型 的 努力 ,是 朝 着 这 一 方向 努力 的 一 个 步骤 。 在 不 能 预测 全 球 过 程 的 局 部 影响 之 前 ,社区 的 共同 行动 几乎 是 不 可 能 的 。 同 样 ,局 部 的 小 太 度 变化 对 更 大 斥 度 生态 系统 的 影响 ,也 需要 有 更 多 的 研 究 。 种 群生 存 力 分 析 和 临界 生存 面积 ,特别 是 对 大 量 生 态 幅 广 而 种 群 密 度 低 的 物种 的 研究 ,也 需要 应 用 于 当地 水 平 的 生存 策略 。 如 果 生 态 系统 管理 要 在 局 部 水 平 上 进行 优化 ,当地 社区 必须 有 更 大 的 建设 能 力 和 给 予 更 多 的 授权 ,从 而 使 他 们 爱护 自己 的 资源 ,而 不 至 于 对 贫困 和 权宜 的 压力 产生 曲解 。 这 些 社区 必须 给 予 获 得 技术 和 额外 必要 信 息 的 便利 ,使 他 们 在 行动 过 程 中 得 到 帮助 。 诸如 《Ramsar 公约 》《 生 物 多 样 性 公约 》 和 《迁移 种 公约 2》 等 国际 公 约 ,也 需要 在 当地 实施 。 这 些 公 约 为 把 当地 的 行动 同 全 球 的 背景 结合 起 来 提供 了 现成 的 构架 ,例如 ,只 有 当 合 理 地 利用 了 Ramsar 某 一 局 部 的 湿 地 ,才能 实现 对 全 球 保护 的 贡献 。 这 些 全 球 与 区 域 的 连接 需要 得 到 发 展 ， 并 通过 有 效 的 生态 系统 管理 技术 来 支持 。 1.8.2 生态 系统 管理 必须 寻求 在 适当 层次 上 维持 或 加 强生 态 系统 特性 和 功能 1. REBAR 在 全 球 范围 内 ,对 于 维持 生态 系统 至 关 重 要 的 生物 学 、 化 学 和 物理 学 过 程 均 受到 了 干扰 。 这 种 变化 正在 普遍 加 快 , 导 致 了 许多 生态 系统 结构 与 功能 的 退化 ,损害 了 对 可 持续 发 展 的 选择 。 其 最 立即 的 后 果 可 能 是 生 物 多 样 性 的 丧失 ,但 也 存在 着 一 些 重要 的 环境 公益 进一步 减少 的 危险 ,如 Wi 水 质 、 养 分 循环 和 食物 链 文 持 。 通常 ,只 有 在 生态 系统 受 损 后 ,如 水 质 的 下 降 和 渔业 的 减产 ,生态 系 . 38 - 统 功能 的 重要 性 才能 完全 被 认识 。 无 论 是 评价 管理 实践 的 需求 ,还 是 度 量 管理 实践 的 成 功 与 否 , 均 需 有 生态 系统 状况 或 健康 指示 。 一 些 人 认为 ， 食物 链 顶 级 的 大 型 物种 可 以 作为 生态 系统 健康 的 指示 物 。 而 另 一 些 人 考 虑 到 各 种 生态 系统 功能 均 在 不 同 尺 度 上 作用 ,从 功能 分 析 的 观点 出 发 , 认 为 生态 系统 管理 应 当 从 包括 生物 和 非 生 物 要 素 的 整个 景观 尺度 来 考虑 。 生物 多 样 性 与 生态 系统 功能 之 间 的 关系 是 复杂 的 。 健 康 的 生态 系统 在 其 现 有 状态 下 成 功 地 实现 着 其 功能 。 生 态 系统 健康 与 生态 系统 整合 性 不 是 同义词 ,生态 系统 健康 不 仅 指 功能 上 的 健康 ,还 包括 应 付 变化 的 能 Ah 在 确定 “生态 系统 健康 ”时 ,应 当 记 住 正 是 那些 种 类 ,甚至 是 微生物 的 功能 ,以 及 生态 系统 内 广泛 出 现 的 各 种 过 程 才 是 需要 考虑 的 。 功 能 分 析 不 仅 从 生物 多 样 性 中 测 得 不 同 的 参数 ,而 且 还 为 生态 系统 更 广泛 的 社会 oo 一 种 重要 的 连接 (Maltby et al. 1996). 生态 系统 可 以 丢失 某 些 特征 种 而 仍 能 维持 其 功能 和 过 程 。 然而 ,在 所 有 主要 的 营养 类 别 中 ,一 定量 的 物种 是 生态 系统 成 功 地 发 挥 其 功能 所 必需 的 。 生 态 系统 结构 和 用 途 可 能 是 社会 选择 的 结果 ,但 管理 应 确保 其 可 持续 性 ,并 且 不 对 相 邻 生态 系统 的 完整 性 构成 威胁 。 2. 科学 认识 的 状况 ESAS BR’ 和 整合 性 概念 的 含义 和 重要 性 仍 存在 着 许多 争议 ( 见 专栏 S)。 生 态 学 研究 的 重点 也 正 向 强调 生态 系统 功能 方面 转移 。 生 态 系统 功能 关系 通常 是 复杂 的 ,然而 ,我 们 对 它们 的 理解 依然 是 相对 简单 化 的 。 许多 物种 种 群 的 分 布 范围 包含 了 起 源 和 汇集 区 域 。 在 种 群 的 汇集 地 区 ,死亡 超过 了 更 新 ,但 来 自 起 源 区 域 的 迁 入 使 种 群 得 以 维持 。 在 种 群 的 起 源 地 区 ,更 新 超过 死亡 。 当 环境 变化 影响 了 以 这 种 方式 的 种 群 组 成 时 ， 这 些 影 响 可 能 是 深远 的 ,而 且 是 不 可 预测 的 ,除非 我 们 能 够 前 明 种 群 的 起 源 -汇集 的 结构 。 目前 ,许多 生态 系统 管理 实践 是 建立 在 指示 种 的 基础 上 。 例 如 ,在 美 国 、 英 国 (以 及 不 久 在 挪威 、 新 西 兰 和 法 国 ) ,建立 “生态 学 上 可 以 接受 的 最 小 流动 "和 河流 恢复 计划 中 的 成 功 / 失 败 评估 已 经 通过 考虑 到 目标 种 ,如 #89 8G ( Salmo trutta ) 对 栖息 地 环境 的 要 求 而 取得 了 成 功 (Johnson et al. - 39 - 1996). WEF A ,部 分 是 由 于 它 对 物理 环境 条 件 的 敏感 性 ,部 分 也 由 于 管理 的 目标 通常 是 建立 一 个 健康 的 鲜 鱼 水 产业 。 3. 有 关 的 例证 和 原则 的 应 用 在 维多利亚 湖 中 引入 尼罗河 鲈鱼 (Lazpes niloticus ) ,对 其 他 物种 的 生 物 多 样 性 产生 了 较 大 的 影响 ,特别 是 对 当地 特有 的 丽 鱼 科 〈Cichlids) 热 带 淡水 鱼 的 影响 。 但 是 ,为 了 形成 一 个 合理 的 生态 系统 管理 方案 ,我 们 需要 在 功能 上 对 这 些 相互 作用 和 影响 有 更 多 的 了 解 。 种 群 大 小 的 变化 或 鱼 类 的 种 类 平衡 ,如 增加 食 草 性 种 类 ,可 能 是 降低 富 营 养 作 用 、 改 善 水 质 的 一 种 手段 。 喘 国 的 诺 福 克 布 洛 效 地 区 (Norfolk Broads) 就 采用 了 这 种 生物 调控 手段 来 减少 鱼 类 对 浮游 动物 的 捕食 ,增加 对 浮游 植物 的 消费 量 ,提高 了 河水 的 清晰 度 。 这 种 方法 使 深水 植物 成 功 地 得 以 重建 (Moss et al. 1985) ,从 而 提供 一 个 生态 系统 管理 的 直接 实例 。 微生物 过 程 ,如 反 硝 化 作用 ,可 能 为 离开 溪流 和 河流 一 定 距 离 的 积 水 土壤 中 提供 硝酸 盐 沉 积 功能 起 到 极其 重要 的 作用 ,但 更 重要 的 是 对 河流 水 质 的 维持 。 这 些 区 域 周围 水 流 方向 的 变化 ,使 河流 与 湿地 间 连 接 的 功 和 简单 地 通过 建立 平行 于 河流 的 缓冲 带 的 方法 ,不 可 能 使 水 质 得 以 重建 (Maltby et al. 1997 ) 。 4. 未 来 的 需求 随 着 不 断 增 加 的 经 验 性 工作 , 越 来 越 多 地 针对 关键 种 或 特殊 环境 条 件 在 生态 系统 过 程 中 的 重要 作用 。 在 这 一 迅速 发 展 的 领域 里 ,许多 细节 性 问题 尚未 解决 ,也 几乎 没有 指导 性 理论 原则 。 物种 特别 是 微生物 的 功能 ,以 及 控制 关键 过 程 的 因子 所 起 的 作用 , 需 要 予以 详细 考虑 。 需 要 有 评价 生态 系统 功能 、 健 康 与 整合 性 的 实际 指标 和 标准 。 决 策 者 需要 有 一 些 指导 性 方针 ,特别 是 在 一 些 关 键 条 件 变 成 不 可 逆转 以 前 能 够 识别 它们 ,这 样 ,这 些 问 题 就 能 适时 地 应 用 生态 系统 管理 加 以 解决 。 生 态 系统 管理 的 目标 就 可 以 避免 那些 不 可 逆转 因子 的 影 啊 。 退化 生态 系统 恢复 需要 有 特殊 的 指导 人 性 方针 ,用 以 考察 恢复 不 同 功 能 或 功能 组 合 的 最 佳 途 径 。 - 40 > 1.8.3 决策 者 应 当 以 源 于 科学 的 适当 工具 为 指导 1. REBAR 有 效 的 生态 系统 管理 必须 基于 自然 的 法 则 。 基 础 的 物理 学 、 化 学 和 生物 学 过 程 最 终 将 会 限制 人 类 的 欲望 和 行动 ,而 不 是 相反 。 自 然 科 学 所 面临 的 挑战 是 掌握 控制 自然 环境 的 法 则 ,及 其 所 引起 的 生物 学 动态 变化 。 这 是 指导 生态 系统 管理 者 的 最 重要 基础 , 反 过 来 它 也 将 确保 人 类 活动 的 可 持续 性 。 在 那些 已 具备 必要 的 基础 科学 知识 的 人 们 和 决策 者 之 间 仍 有 很 大 的 距离 ,而 决策 者 的 行动 将 在 不 同 扩 度 上 影响 生态 系统 的 管理 。 有 效 的 工 具 同 专家 们 的 知识 相 结合 ,是 合理 的 生态 系统 管理 所 必需 的 。 生 态 系统 监测 和 管理 的 影响 必须 反馈 到 将 来 的 行动 和 政策 的 制定 中 去 。 科 学 应 当 承担 更 积极 的 角色 ,使 政策 制订 者 们 知道 选择 各 种 生态 系统 管理 途径 ( 包 括 不 采取 行动 ) 的 后 果 。 以 前 的 科学 研究 和 理论 发 展 也 未 必 为 管理 者 提供 了 最 适合 的 工具 ， 而 且 有 时 并 不 是 所 有 的 生态 学 理论 领域 ,在 有 关 生 态 系 统 保育 方面 的 争 论 都 与 必要 的 行动 有 关 。 例 如 ,有 关 弹 性 方面 的 讨论 ,作为 生态 系统 数学 模型 属性 的 度量 ,在 理论 科学 中 是 有 用 的 ,但 对 于 当前 是 否 能 够 将 它们 开 始 应 用 于 实际 的 保护 目的 还 值得 商检。 同样 , 当 测 定 生态 系统 中 物种 灭 绝 速率 的 科学 技术 ,向 我 们 提供 了 有 趣 的 数据 时 ,管理 者 需要 知道 ,如 何 来 保护 生态 系统 及 其 组 成 的 有 效 功能 。 生 境 片 段 的 最 佳 形状 与 大 小 ,其 至 它们 的 长 期 生存 力 的 不 确定 性 ,都 阻碍 了 对 破碎 化 生境 的 管理 。 许 多 情况 下 ,这 些 生境 片段 是 过 去 土地 利用 实践 的 产物 ,其 格局 是 当今 的 生态 系统 管理 者 所 不 能 控制 的 。 虽然 对 生态 系统 功能 的 科学 理解 本 身 并 不 能 达到 保护 的 目的 ,但 科 学 是 做 出 正确 的 管理 决策 的 基础 。 科 学 研究 的 发 现 必 须 经 过 综合 、 解 释 和 可 以 应 用 ,同时 也 需要 普遍 地 向 决策 者 和 社区 做 出 解释 。 有 效 的 科学 争论 ,将 影响 政策 和 决策 ,又 是 对 保护 案例 的 补充 ,如 通过 证 明 保护 区 在 洪水 控制 和 水 供给 方面 的 作用 。 同 时 ,管理 本 身 也 必须 反馈 到 将 来 的 实 践 中 ,以 盖 明 管理 的 影响 ,使 其 程序 得 以 调整 ,生态 系统 状况 的 常规 监测 是 至 关 重 要 的 。 。 41 。 2. 科学 认识 的 状况 已 经 有 大 量 的 生态 学 和 其 他 科学 文献 ,并 出 版 了 许多 生态 系统 管理 方面 的 案例 研究 。 问 题 在 于 ,它们 是 否 解释 了 从 现代 理论 生态 学 中 产生 的 关键 参数 和 相互 作用 。 这 方面 的 例子 有 种 群生 存 力 分 析 ` 生 态 系统 动 AS 、 斑 块 动态 、 弹 性 、 生 物 多 样 性 与 生态 系统 功能 之 间 的 关系 、 变 化 的 不 可 预测 性 变化 和 混沌 理论 等 。 一 个 重要 的 问题 是 理论 科学 与 生态 系统 实际 管理 者 的 距离 有 多 远 。 我 们 所 处 理 的 并 不 是 完美 与 精确 的 科学 。 关 键 是 是 否 有 足够 好 的 科学 理 解 提供 给 决策 者 ,以 及 是 否 他 们 会 接受 模型 、 程 序 或 理解 上 的 空白 所 带 来 的 风险 。 过 去 ,情形 总 是 这 样 ,通常 因为 风险 是 未 知 的 或 假设 是 最 小 的 。 而 今天 ,人 们 不 太 愿 意 接受 风险 ,预防 的 原则 是 需要 一 个 避免 引起 环境 破 坏 活 动 的 社会 优先 选择 的 描述 。 科 学 研究 是 减少 不 确定 性 和 不 可 预测 性 ,缩小 预防 方面 的 空 日 ,进而 达到 更 有 效 和 经 济 地 管理 ,以 及 更 有 效 地 利用 自然 资源 的 一 种 手段 。 3. 有 关 的 例证 和 原则 的 应 用 “Ii FL fi BK (critical load) ”的 概念 (Battarbee 1995) , 即 生态 系统 所 能 忍受 的 不 使 其 发 生 重 大 退化 的 最 大 污染 物 输入 量 , 是 有 关 生 态 系统 耐 受 力 和 弹性 的 一 种 实际 表达 ,已 被 采纳 并 应 用 于 限制 污染 排放 方面 的 立法 。 临界 负载 不 是 一 个 抽象 的 理论 概念 ,而 是 定义 弹性 并 使 生态 学 理论 被 实 际 的 生态 系统 管理 者 所 应 用 的 一 种 切实 可 行 的 方法 。 生态 科学 已 经 证 明 酸 雨 对 环境 有 多 方面 的 影响 ,包括 同 树 木 表 面 干 沉 降 以 及 与 土壤 、 氮 循环 、 阴 -阳离子 平衡 和 土壤 缓冲 区 之 间 的 相互 作用 。 利 用 这 些 数据 的 结论 ,可 以 预测 生态 系统 管理 实践 对 生物 地 球 化 学 循环 的 影 响 。 例 如 ,在 易 遭 受 酸 十 地 区 ,和 森林 砍伐 可 能 使 污染 物 的 俘获 量 减 少 , 氮 素 矿 化 作用 增加 引起 硝化 作用 或 酸化 ,并 伴随 着 阳离子 的 产生 ( 见 本 书 4.1 节 )。 这 方面 的 知识 已 经 发 展 成 为 条 林 管理 者 的 实用 指南 。 湿地 的 功能 评估 程序 ,是 以 阐明 自然 发 生 的 生态 系统 过 程 为 核心 , 按 它们 在 维持 重要 功能 方面 的 作用 ,提出 决策 者 可 以 采用 的 评估 下 列 内 容 的 指标 ， 中 生态 系统 的 一 般 功能 ;GO 我 们 感 兴趣 的 某 种 特殊 功能 ;@ 对 系统 或 者 其 个 体 特性 的 具体 影响 所 产生 的 作用 。 美 国 开发 了 很 好 的 综合 — 性 技术 。 在 欧洲 ,开展 了 基于 特殊 景观 区 域 一 一 水 文 地 貌 单 元 功能 为 基 础 的 一 系列 河 晨 生态 系统 的 经 验 性 研究 \Maltby et al. 1996) 。 功 能 评价 程序 为 决策 建立 了 一 个 学 科 基 础 ,其 最 有 用 之 处 是 采用 了 专家 系统 的 方 法 ,吸收 了 最 易 获 得 的 现 有 科学 知识 。 这 个 概念 并 不 是 专 指 湿 地 的 ,可 以 拓展 到 其 他 生态 系统 ,而且 还 是 发 展 与 潜在 用 户 对 话 所 必需 的 。 —“ 3 BBS 100 年 前 建立 的 北美 保护 区 的 证 据 表 明 , 由 于 人 类 活 动 的 影响 ,422 种 植物 中 ,有 155 He ALR (Drayton and Primack 1995) 。 于 是 , 旨 在 减少 并 逆转 这 一 物种 丧失 的 管理 行动 被 启动 。 物 种 的 再 引入 是 该 计划 的 主要 特征 。 此 外 ,科学 与 管理 在 这 一 过 程 中 相互 作用 ， 试图 在 控制 条 件 下 ,利用 多 个 不 同 的 技术 ,重建 物种 。 这 就 导致 了 生态 系 统管 理 技术 的 客观 比较 ,这 些 管理 技术 可 以 反馈 到 将 来 的 决策 中 去 ( 见 本 Mm 3625) 4. 未 来 的 需求 目前 存在 着 将 好 的 科学 研究 成 果 更 有 效 地 转化 到 生态 系统 管理 中 去 的 必要 性 ,这 样 可 以 更 好 地 确定 目标 和 做 出 选择 ,从 而 增强 投入 的 效益 。 如 可 能 的 话 ,在 生态 系统 管理 的 IUCN 委员 会 内 成 立 一 个 智 宫 团 ,就 可 以 宫 团 然后 还 可 以 考虑 如 何 来 优化 管理 过 程 ,以 实现 其 社会 目标 ,更 准确 地 确定 管理 单元 和 增强 保护 策略 。 代 表 们 和 有 关 组 织 间 的 信息 交流 是 必要 的 。 例 如 ,从事 环 境 与 保护 研究 的 科学 家 ,应 当 参 加 有 关 面 向 工业 界 的 会 议 , 而 工业 或 商业 部 门 的 成 员 ,应 当 出 席 一 些 科 学 方面 的 专题 讨论 会 。 管理 人 员 和 决策 者 应 得 到 足够 水 平 的 训练 ,使 他 们 能 够 做 出 有 远见 蛙 识 的 决策 。 在 生态 系统 功能 领域 ,使 用 简单 的 方程 ,而 不 是 复杂 的 生态 系统 模型 ,为 实际 管理 者 提供 了 转化 成 可 测量 指标 与 过 程 模型 的 可 能 性 。 生物 地 球 化 学 和 生态 学 的 基础 研究 ,能 够 并 且 应 当 为 生态 系统 管理 技术 提供 基本 依据 ,这 些 依据 必须 以 适当 的 形式 (而 不 只 是 以 科学 术语 的 形 式 ) 表 达 ,否则 就 不 会 被 管理 者 采纳 。 应 当 考虑 各 种 生态 系统 管理 途径 的 投入 效益 。 核 心 区 评价 与 不 同 管 理 技术 的 评估 都 应 严格 地 定量 化 。 应 用 专家 系统 的 方法 来 开发 决策 支持 系统 ,从 而 将 科学 知识 最 有 效 地 提供 给 管理 者 ,这 种 做 法 应 当 鼓 励 。 教育 必须 在 把 保护 科学 与 其 他 思想 整合 在 一 起 的 过 程 中 起 关键 的 作 和 用 。 通 过 一 些 生态 学 基础 训练 ,增强 非 本 领域 学 生 的 环境 意识 ,他 们 是 未 来 的 政策 制定 者 、 经 济 学 家 \ 开 发 商 和 企业 家 。 但 这 种 训练 必须 是 正面 的 实际 的 ,强调 生态 系统 管理 的 能 力 , 而 不 是 不 确定 性 和 环境 灾难 的 可 怕 征 兆 。 | 1.8.4 生态 系统 管理 者 必须 谨慎 行事 1. REBAR 自然 界 是 高 度 复杂 的 ,而 人 类 的 认识 则 不 可 避免 是 有 限 的 。 对 于 人 类 活动 的 生态 学 后 果 , 我 们 缺乏 (也 许 我 们 永远 缺乏 ) 人 全面、 可 预测 的 认 识 。 我 们 无 法 了 解 生物 多 样 性 或 生态 系统 功能 丧失 的 全 部 含义 。 尽 管 随 ， 着 时 间 的 推移 ,这 方面 的 知识 会 不 断 得 到 改善 ,但 现在 还 不 可 能 得 到 , 然 而 ,我 们 现在 又 必须 要 做 出 有 关 生 态 系统 资源 利用 与 保护 方面 的 重要 决 策 。 科学 家 必须 用 常人 可 以 理解 的 语言 来 描述 风险 和 不 确定 性 ,使 能 够 详细 区 分 事实 与 判断 。 在 没有 事实 支持 时 ,政策 制定 者 不 应 该 要 求 严格 的 结论 ,或 为 迎合 自己 想 达 到 的 政策 目的 而 牌 曲 科学 结论 。 说 明 资 源 利用 没有 害处 是 那些 利用 资源 的 人 应 担负 的 职责 。 有 关 的 证 据 不 应 由 从 事 资源 保护 的 人 提供 ,而 应 由 资源 开发 的 人 提供 。 从 事 自 然 资源 利用 的 人 们 必须 认识 到 他 们 行动 的 真正 代价 。 用 经 济 学 的 行 话 来 说 ,那些 当前 是 外 在 的 和 被 忽略 的 代价 必须 内 在 化 。 在 所 有 资源 利用 的 场合 ,都 应 采用 并 推广 污染 者 支付 (polluter pay)” 的 原则 。 按 照 反 对 风 险 的 习惯 行事 可 以 避免 损失 或 难以 接受 的 风险 ,从 而 在 不 同 使 用 团体 和 不 同 代 之 间 达 到 平等 ,实现 资源 的 可 持续 利用 。 资源 保护 的 “最 低 安全 标准 (safe minimum standard)”, 是 一 种 与 预防 原则 相 一 致 的 特殊 途径 。 该 术语 最 初 是 指 应 用 于 野生 物种 的 保护 策略 ， 即 种 群 大 小 具有 一 个 临界 值 ( 最 小 存活 种 群 ) , 低 于 该 值 时 ,种 群 就 不 能 恢 复 。 制 订 最 低 安 全 标准 的 目的 是 ,只 要 某 种 行动 所 付出 的 代价 没有 达到 无 法 接受 的 地 步 , 至 少 可 以 确保 维持 该 最 小 存活 种 群 。 2. 科学 认识 的 状况 由 于 我 们 的 知识 总 是 有 限 的 ,因此 采取 预防 性 原则 是 必要 的 。 目 前 。 44 。 更 需要 小 心 谨慎 ,因为 我 们 只 有 有 限 的 长 期 记录 , 据 此 确定 什么 样 的 影响 会 引起 不 可 逆 的 变化 。 生 态 系统 管理 的 跟踪 记录 不 是 完全 令 人 鼓舞 的 ， 意 想不到 的 事件 ,如 鸟 类 种 群 对 DDT 和 PCB 的 敏感 性 ,使 科学 家 们 感到 吃惊 。 科 学 的 目标 之 一 ,就 是 要 通过 重点 突出 的 高 质量 研究 ,来 减少 不 确 定性 ,结果 应 该 是 更 加 投资 有 效 的 环境 管理 ,因为 这 样 能 够 减 小 安全 方面 的 差距 。 就 栖息 地 破碎 的 后 果 而 言 ,科学 的 推论 是 相当 准确 的 。 岛 屿 生物 地 理学 家 们 已 经 从 理论 和 经 验 上 证 明 ,岛屿 物种 ,特别 是 土著 种 对 生境 破碎 的 影响 尤其 敏感 ,已 知 的 受 威胁 植物 种 的 1/3 都 是 土著 种 。 3. 有 关 的 例证 和 原则 的 应 用 ”在 诸如 限制 破坏 臭氧 层 物 质 排放 的 《蒙特 利 尔 协议 》, 或 有 关 问 北海 倾倒 潜在 有 毒物 质 的 《第 三 次 部 长 会 议 宣言 》 等 国际 性 条 约 中 , 均 明 确 使 用 了 预防 性 原则 (O" Riordan and Cameron 1994) 。 很 显然 ,在 美国 的 污染 控制 措施 中 ,也 采用 了 预防 性 原则 , 它 要 求 在 一 种 物质 的 最 大 容许 浓度 和 已 经 证 实 有 影响 的 最 低 浓度 之 间 ,有 一 个 实质 的 安全 区 间 。 对 生态 系统 的 各 种 影响 很 难 预测 ,只 有 在 生态 系统 功能 受到 损害 以 后 ,才能 看 到 其 负面 的 影响 ( 见 本 书 3.3 节 有 关 胁 迫 下 生态 系统 功能 的 讨 6): 自然 保护 策略 对 这 一 问题 的 解决 主要 通过 证 明 不 适当 的 管理 行动 ， 或 不 完全 预防 措施 的 可 能 后 果 ,以 及 通过 精心 布置 的 监测 计划 。 为 了 保护 处 于 食物 链 顶 端的 大 型 动物 种 类 ,就 需要 保护 它们 赖 以 为 生 的 小 型 动物 。 因 此 ,如 果 这 些 物 种 是 生态 系统 管理 的 核心 , 且 已 经 确定 出 每 个 物种 的 最 小 存活 种 群 范围 ,并 得 到 维持 ,那么 其 他 要 素 组 分 也 应 得 到 相应 的 保护 。 这 种 方法 避免 了 对 系统 所 有 特征 的 繁琐 研究 。 但 为 了 验 证 假说 的 正确 性 ,监测 工作 是 必 不 可 少 的 。 4. 未 来 的 需求 在 生态 系统 管理 中 有 必要 保护 几 种 可 能 的 生态 系统 ,而 不 必 只 是 保 护 目 前 状态 的 生态 系统 。 预 防 措施 的 形成 应 以 维持 生态 系统 功能 为 前 提 , 高 多 样 性 和 高 功能 重要 性 的 区 域 ( 如 水 资源 、 鱼 类 生产 、 侵 蚀 控制 ) ,应 当成 为 资源 保护 的 目标 。 当 现 有 的 信息 不 足以 做 出 可 靠 的 决策 时 ,假如 要 形成 和 实施 一 个 调 ana 查 和 数据 收集 计划 时 ,各 项 行动 都 必须 得 到 授权 。 资 源 利用 的 增长 ,不 能 超过 知识 的 积累 资源 生产 及 其 在 生态 系统 中 功能 作用 的 速率 。 我 们 必须 采用 适应 性 管理 ,而 不 应 过 分 保守 。 生 态 系统 管理 者 必须 自愿 并 且 能 够 按 要 求 经 常 和 迅速 地 改进 管理 政策 和 实践 ,这 必须 包括 自 愿 地 放弃 一 些 观 念 并 承认 错误 。 为 了 推动 这 一 点 ,管理 程序 必须 对 所 有 投资 者 完全 负责 ,并 且 不 断 地 进行 生物 学 、 社 会 学 和 经 济 学 评估 。 1.8.5 多 学 科 交 叉 的 途径 是 必要 的 1. 原理 前 述 生态 系统 有 多 种 物理 的 、 化 学 的 .生物 的 和 人 类 的 组 分 。 例 如 ,湿地 生态 系统 受 土 地 利用 、 社 区 .法律 和 传统 等 多 种 因素 的 影响 。 因 此 ,实施 完全 综合 的 方法 ,意味 着 通过 生态 、 经 济 和 社会 因素 的 综合 ,控制 生物 学 的 、 物 理学 的 和 人 类 系统 ,以 达到 管理 整个 系统 的 目的 (Wood 1994)。 显 然 , 只 有 在 土地 管理 中 采取 整体 步骤 ,生物 多 样 性 才能 得 以 维持 (在 21 世 如 议程 中 称 之 为 综合 措施 ”)。 这 就 需要 建立 包括 水 文学 家 、 水 利 工 程 师 、 生 物 学 家 、 农 学 家 、 林 学 家 、 物 理学 家 土壤 学 家 `、 规 划 人 员 、 人 类 和 动 物 健康 专家 、 生态 学 家 、 社 会 学 家 、 统 计 学 家 和 法 律 专家 在 内 的 跨 学 科 队 伍 。 鉴 于 能 做 出 相应 的 贡献 ,其 他 行业 的 专家 也 不 能 排除 在 外 。 这 些 队伍 需 要 针对 一 个 广泛 的 部 门 目 标 开 展 工作 , 主要 包括 种 群 动 态 \ 水 质 模拟 灌溉 、 健 康 问 题 \ 水 生 植 物 、 鱼 类 、 放 牧 \ 立 法 .培训 和 可 参与 的 农村 评估 等 。 此 外 ,还 有 许多 蜂 部 门 的 问题 ,如 通过 开发 地 理 信 息 系统 KEINE HS BES ,公平 的 资源 分 配 ,社会 参与 资源 管理 的 发 展 , 协 调 规划 与 管理 的 权力 机 构 的 建立 和 运行 等 。 按照 惯例 ,不同 学科 趋 向 于 组 成 不 同 的 部 门 。 例 如 ,水 文学 家 和 林学 家 属于 不 同 的 部 门 ,两 个 部 门 间 很 少 有 正式 的 接触 。 每 个 部 门 通常 都 有 自己 的 机 构 和 职责 ,其 中 许多 机 构 都 与 水 的 问题 有 关 。 就 生态 复合 体 间 的 联系 而 言 ,不 同 部 门 \ 不 同 机 构 间 建立 起 协作 关系 ,并 发 展 成 为 多 学 科 的 队伍 是 至 关 重 要 的 。 的 确 , 生 态 系 统管 理 必 须 承 认 ,没有 哪 一 个 个 人 或 机 构 能 够 包含 所 有 涉及 的 不 同方 面 。 各 机 构 应 当 在 项 目 规划 与 实施 的 各 个 方面 进行 协作 ,包括 问题 分 析 、 项 目 设 计数 据 收 集 、 分 析 与 建 模 、 政 策 制定 、 管 理 与 实施 ,监测 与 评估 等 。 ee 整体 步骤 不 能 停留 在 多 学 科 队 伍 的 基础 上 ,需要 整个 社会 的 参与 。 其 中 信息 .教育 和 对 话 是 必需 的 。 经 济 学 模型 需要 对 环境 价值 给 予 充分 的 重视 ,而 科学 团体 则 需要 对 自然 保护 与 持续 利用 的 人 迫切 性 给 予 解释 。 除了 在 物理 和 生态 学 系统 所 期 待 的 变化 外 ,对 社会 变化 ,包括 社会 需求 的 变化 也 必须 做 出 预测 。 2. 科学 认识 的 状况 采用 多 学 科 方 法 进行 环境 (而 不 是 生态 系统 ) 管 理 的 实例 很 多 。 然 而 ,这 些 例 子 均 暴 露出 许多 科学 方法 论 上 的 不 足 。 尽 管 许多 项 目 和 科学 研究 均 涉 及 由 不 同学 科 的 合作 者 参加 ,但 目标 通常 是 由 单一 部 门 的 。 例 如 ,自然 系统 的 经 济 学 评价 ,需要 对 各 种 自然 功能 进行 量化 ,如 湿地 的 野 生生 物 维持 和 养分 保持 功能 。 这 是 非常 直观 的 ,但 传统 意义 上 的 成 本 效 ROK ,并 没有 真正 考虑 诸如 自然 美 或 一 些 神圣 的 森林 树丛 等 无 形 资产 ， 很 少 用 跨 学 科 的 方法 对 不 同 的 选择 进行 严格 的 比较 。 3. 有 关 的 例证 和 原则 的 应 用 在 前 面 提 到 的 国家 保护 策略 的 陈述 、 国 家 可 持续 发 展 策略 和 其 他 路 部 门 计 划 均 前 明了 这 个 过 程 。 实 质 上 这 种 方法 已 经 集合 了 多 学 科 的 队 伍 , 他 们 指导 着 涉及 所 有 政府 主要 部 门 利益 的 委员 会 ,并 将 其 计划 在 地 方 和 区 域 的 社区 水 平 上 进行 公开 讨论 。 环 境 影 响 评估 也 包含 来 自 各 学 科 的 贡献 。 尼日利亚 北部 Hadejia-Nguru 湿地 的 经 济 评价 ,就 涉及 生态 学 家 、 水 文学 家 和 经 济 学 家 的 合作 (Barbier et al. 1997) 。 该 评价 证 明了 该 湿地 的 传统 农业 和 渔业 价值 超过 了 河流 上 游 的 集约 化 水 稻 灌 溉 计划 的 ,该 河流 因 河 水 转向 减少 了 湿地 中 的 洪 游 。 在 喀麦隆 北部 的 Waza-Logone 冲击 平原 ,包括 了 Waza 国家 公园 保 护 区 的 恢复 计划 制订 过 程 中 ,涉及 许多 专家 ,包括 社会 学 家 、 生态 学 家 、 同 当地 社区 一 起 工作 的 水 文学 家 、 当 地 和 地 区 政府 .私人 组 织 和 公园 负责 人 等 。 他 们 谋求 土地 利用 规划 和 资源 分 配 (尤其 是 由 跨越 冲积 平原 的 堤坝 形成 的 Maga 湖水 资源 分 配 ) 的 共同 目标 (Wesselink et al. 1996). 5 47 - 4. 未 来 的 需求 首要 的 是 建立 有 效 的 机 制 ,使 不 同学 科 间 相互 渗透 ,并 把 不 同 的 科学 方法 整合 在 一 起 。 可 能 没有 必要 对 任何 部 门 的 学 科 改 变 太 多 ;主要 是 加 强 它们 之 间 在 社会 决策 制定 过 程 中 相互 联系 的 手段 。 一 些 社区 决策 制定 技术 ,冲突 的 解决 等 类 似 的 东西 均 需 在 这 里 提出 展望 。 用 经 济 学 、 商 业 和 科学 的 手段 来 提高 成 本 效率 显然 是 重要 的 。 1.9 应 用 原则 要 应 用 这 十 条 原则 ,必须 具备 一 系列 的 条 件 。 下 面 是 对 有 志 成 为 生 态 系 统管 理 者 的 几 项 建议 : 《1) 将 管理 置 于 一 个 社会 范畴 内 ,确定 生态 系统 或 单元 (包括 美学 价 值 ) 车 理 的 原因 ,认识 到 局 部 的 考虑 和 需求 经 常 起 主导 作用 ,同时 也 必须 认识 到 全 球 范 畴 内 的 需求 ; (2) 在 不 同 选项 之 间 做 出 抉择 时 ,必须 结合 风险 评估 和 成 本 效益 分 析 ; (3) 考虑 谁 将 从 事 管理 工作 以 及 管理 决策 如 何 适应 行政 程序 ; (4) 将 管理 单元 置 于 一 个 空间 范畴 中 ,从 局 部 景观 和 更 宽广 的 区 域 或 全 球 范围 内 的 适当 尺度 解决 问题 ; (5) 也 要 考虑 管理 适当 的 时 间 结 构 ; (6) 为 功能 评估 ,管理 ,也 包括 监测 确定 关键 参数 ,包括 关键 的 环境 参数 ,关键 种 和 社会 经 济 要 素 ; (7) 建立 相互 作用 和 驱动 变量 模型 ,将 物种 生态 学 同 分 布 单元 联系 起 来 ,并 阑 明 不 同情 形 下 组 成 系统 物种 的 可 能 格局 ; (8) 用 用 适应 性 管理 ,应 当期 待 .适应 并 设法 促成 这 一 变革 变 北 ,而 不 应 盟 止 它 。 充 分 估计 可 能 性 和 风险 性 ,同时 结合 灵活 性 (预防 原则 )。 学 虑 到 认识 上 的 限制 和 制度 上 的 缺陷 这 一 事实 ,管理 决策 还 应 该 包括 二 个 保险 因素 ; (9) 把 恢复 生态 学 视 为 可 能 的 艺术 ,并 详细 描述 实现 生态 系统 有 效 人 恢复 所 需 的 技术 。 - 48 - 1.9.1 一 些 极为 突出 的 (over-arching) 问 题 x 1996 年 世界 自然 保护 大 会 Sidthorp 专题 讨论 会 概要 Martin Holdgate 本 专题 研讨 会 讨论 了 一 些 基 本 问题 。 其 中 最 重要 的 问题 可 能 是 : 生 态 系统 方法 对 保护 性 管理 是 否 真 正 有 效 ? 第 二 个 相关 的 问题 是 :相同 的 原理 是 否 同时 适用 于 陆地 和 海洋 的 管理 ? 第 三 个 大 问题 是 :我 们 管理 的 真正 含义 是 什么 ? 事实 是 :我 们 通过 对 人 类 活动 的 管理 来 对 生态 系统 施 加 影响 。 我 们 用 关键 的 .重要 的 或 有 价值 的 物种 状态 作为 一 个 生态 系统 状态 的 指示 ,并 通过 它们 的 反应 来 判断 管理 措施 的 成 败 。 我 们 并 不 将 生 态 系统 作为 一 个 整体 来 监测 。 我 们 的 思维 通过 各 智力 发 展 阶段 而 进步 ,而 这 些 智 力 发 展 阶段 所 提 出 的 挑战 和 产生 的 结果 具有 同样 重要 的 价值 。 早 期 的 生态 系统 数学 模型 引起 了 方法 论 的 挑战 ,从 而 导致 了 更 加 有 用 的 第 二 代 模 型 的 产生 。 为 迎 接 另 一 个 重大 挑战 , 即 如 何 对 生态 系统 及 其 组 分 进行 “估价 ” ,并 使 它们 在 经 济 学 模型 和 判断 中 得 到 反映 ,生态 经 济 学 应 运 而 生 。 生 态 系 统管 理 将 按 类 似 的 挑战 和 反应 轨迹 不 断 进 步 。 如 果 社 会 选择 是 决定 行动 的 最 重要 因素 ,或 许 我 们 将 必须 同 社会 科学 结合 。 基 本 环境 保护 (primary environ- mental care) 的 概念 与 实践 便 是 一 个 例证 , 它 将 社会 科学 与 自然 科学 的 融 合作 为 制定 政策 的 基础 。 显然 ,我 们 面临 着 许多 专业 上 的 挑战 。 其 中 之 一 就 是 有 关 数 据 的 准 确 性 和 取样 的 精确 性 。 如 果 基 于 不 可 靠 数 据 的 推断 ,做 出 正确 的 社会 判 断 是 困难 的 ,甚至 是 危险 的 。 另 一 个 主要 挑战 是 有 关 生 态 系 统 内 和 生态 系统 间 功 能 重复 的 重要 性 ,以 及 物种 和 系统 替代 的 可 接受 程度 。 作 为 应 用 的 基础 ,我 们 需要 通过 基础 研究 来 填补 知识 上 的 空白 。 十 项 “原则 ” 从 这 十 项 原则 的 讨论 中 得 出 的 五 个 结论 : - 49 。 第 _ .并且 是 最 基本 的 一 点 ,一 般 认 为 ,它们 确实 形成 了 一 个 有 用 的 出 发 点 ,但 显然 它们 还 需要 适应 更 特殊 的 国家 或 地 方 的 条 件 ,特别 是 因为 局 部 尺度 的 管理 是 十 分 严格 的 。 这 些 原则 可 能 需要 再 进一步 细 分 ,因为 并 不 是 在 所 有 情况 下 它们 都 是 同等 重要 的 ,而 在 一 些 局 部 范围 内 , 某 项 原 则 下 的 细则 可 能 是 至 关 重 要 的 。 第 二 ,多 数 人 一 致 认为 ,生态 系统 必须 在 社会 范畴 内 进行 管理 , 即 通 过 调节 人 类 影响 进行 管理 。 管 理 计划 必须 清楚 地 体现 社会 的 选择 ,但 对 所 提议 的 行动 ,必须 与 外 界 很 好 地 交流 ,以 取得 社会 大 多 数 人 的 支持 。 此 外 ,我 们 必须 考虑 到 社会 范畴 是 不 断 变化 的 ,所 以 灵活 机 动 的 反应 也 是 必 要 的 。 并 且 , 社 会 范畴 不 能 定 得 过 窗 ,地 方 社区 易 受 许多 重要 的 外 部 影响 的 制约 。 第 三 ,我 们 必须 牢记 ,生态 系统 的 完整 性 不 同 于 生态 系统 的 健康 和 持 续 生 产 力 。 作 为 将 来 一 种 可 能 性 的 基础 ,我 们 需要 维持 生态 系统 的 多 样 性 和 可 恢复 性 。 本 专题 讨论 会 已 经 注意 到 有 关 草 原 和 湿地 方面 的 实证 。 第 四 ,无 论 是 从 科学 还 是 从 社会 的 角度 来 看 ,管理 是 一 种 可 能 的 艺 术 。 科 学 可 以 提供 指导 方针 ,同时 突出 不 确定 性 领域 ,以 避免 可 能 发 生 的 错误 。 但 是 ,选择 管理 的 空间 尺度 ,需要 依据 系统 对 其 自身 动态 的 敏感 性 ,和 包括 迁徙 种 在 内 的 系统 组 成 物种 的 运动 范围 而 定 。 在 陆地 上 ,保护 区 被 缓冲 带 和 其 他 栖息 地 包围 而 得 到 保护 ,其 间 有 廊 道 相连 ,可 以 相对 准 确 地 界定 它们 的 范围 ,但 管理 他 们 所 需要 的 空间 尺度 大 不 相同 ,无 论 是 边 界 还 是 管理 的 规定 都 很 难 与 特定 的 地 理 特 点 建立 关系 。 管 理 者 始终 应 当 谨慎 从 事 。 第 五 ,要 善于 接受 不 可 避免 的 变化 ,但 我 们 在 确定 替代 计划 时 要 小 心 BRR ,原因 是 一 个 单一 的 变化 可 能 允许 有 多 种 社会 选择 。 选 择 必 须 是 开 放 的 一 一 但 对 某 些 路 径 必须 明确 树 起 “此 路 不 通 ” 的 标志 。 对 生态 系统 管理 委员 会 的 几 点 提示 委员 会 在 制定 其 工作 计划 时 ,有 四 个 特别 的 建议 提请 考虑 : 第 一 , 当 生 物 地 理 屏 障 被 打破 之 后 ,委员 会 应 当 检查 生态 学 恢复 的 范 围 ,并 对 物种 人 侵 的 必然 性 予以 关注 。 防 止 生态 和 人 侵 的 努力 应 通过 严格 ae eR REE aN 出 解释 。 *， 9S0 ， 第 二 ,委员 会 应 当 认 识 到 , 蜂 学 科 的 共同 行动 能 对 生态 系统 管理 实践 ”产生 “杂交 优势 “的 效果 。 第 三 ,委员 会 应 当 寻 求 进一步 发 展 的 主题 和 原则 , 呈 交 并 在 专题 讨论 会 和 本 书 中 加 以 探讨 。 但 是 ,这 里 还 需要 与 其 他 同 这 一 概念 高 度 相 关 的 委员 会 进行 横向 联系 ,如 以 前 的 生态 学 委员 会 等 ,生态 系统 管理 委员 会 (CEM) 应 该 成 为 IUCN 一 个 基础 的 科学 “动力 室 "。 第 四 ; 像 4 生 物 多 样 性 公约 》《 气 候 变化 框架 公约 》《 抵 御 荒漠 化 和 干 旱 公约 》 和 《政府 间 森 林 工 作 小 组 》 一 样 ,委员 会 应 向 IUCN 提供 该 联盟 向 外 界 团体 的 贡献 方面 的 指导 。 1.10 研究 实例 1: 以 生态 系统 为 基础 的 管理 AA RRR Tundi Agardy, WWF-US ”在 讨论 以 生态 系统 为 基础 的 管理 的 含义 及 其 带 来 的 实际 结果 时 , 海 洋 保护 主义 者 提出 了 一 个 非常 宝贵 的 观点 。 在 过 去 的 会 议 中 这 种 观点 在 很 大 程度 上 被 忽略 了 ,部 分 原因 可 能 是 海洋 自然 保护 自身 属于 一 种 边缘 性 行为 。 然 而 ,如 果 我 们 要 在 所 有 生态 系统 类 型 或 生物 群 区 中 实施 生态 系统 管理 ,并 永远 立 于 不 败 之 地 ,针对 该 问题 就 必须 接受 海洋 保护 主义 者 的 观点 。 就 海洋 经 营 者 和 保护 者 而 言 , 以 下 四 个 很 具 刺 激 性 的 论断 抓 住 了 这 一 论断 的 本 质 ,并 且 指出 了 那些 寻求 海洋 保护 和 那些 致力 于 陆地 保 护 的 人 之 间 的 显著 差别 。 (1) 无 论 是 从 理论 上 还 是 从 实际 应 用 上 ,基于 海洋 生态 系统 的 管理 概念 同 基 于 陆地 生态 系统 的 管理 概念 有 着 显著 的 不 同 ,这 种 差异 究竟 是 属于 类 型 上 的 还 是 属于 尺度 上 的 仍 有 争议 ,但 这 种 争论 在 很 大 程度 上 与 这 种 差异 毫 不 相干 。 我 们 只 需要 去 认识 这 些 差异 ,并 适当 地 调整 我 们 的 思维 和 方法 ,使 之 适合 于 每 一 个 系统 。 下 面 是 区 分 海洋 生态 系统 的 因素 。 海洋 生态 系统 的 动态 .流动 特性 同 相 对 固定 的 陆地 环境 不 同 。 海 洋 生态 系统 的 许多 组 分 在 不 停 地 运动 ,并 且 在 一 些 系统 中 ,远洋 生态 系统 部 是 最 好 例子 ,整个 系统 在 三 维 面 上 都 是 动态 的 。 当然 ,珊瑚礁 和 海底 生态 系统 例外 ,除了 流体 中 的 连通 性 明显 高 于 空气 介质 以 外 ,两 者 实质 上 同 陆 地 生态 系统 类 似 。 这 种 运动 使 边界 难以 探测 ,结果 ,生态 系统 管理 者 不 得 不 对 边界 条 件 进行 猜测 ,有 时 还 借用 人 为 的 边界 以 便于 生态 系统 水 平 的 管理 。 海洋 生态 系统 的 非 线 性 程度 极 高 ,这 些 系统 所 支撑 的 食物 网 还 处 于 _ 种 无 序 状态 (与 陆地 生态 系统 相 比 )。 因 此 管理 活动 的 结果 并 不 总 征 立 即 明 显 的 ,并 且 预 测 这 种 管理 活动 的 结果 成 了 一 种 带 有 明显 风险 的 难事 。 陆地 生态 系统 同 海洋 生态 系统 在 操作 尺度 上 有 很 大 的 不 同 。 在 海洋 土 态 系统 中 ,空间 尺度 就 相当 大 ,而 时 间 尺 度 则 较 小 。 这 种 差异 对 管理 有 重要 意义 ,因为 管理 活动 或 环境 变化 的 结果 可 能 会 被 立即 探测 到 ,但 不 可 能 定位 在 一 个 很 小 的 空间 内 。 结 果 是 ,以 生态 系统 为 基础 的 管理 需要 在 广大 的 空间 尺度 上 采取 协同 行动 ,甚至 还 要 超过 在 适当 的 陆地 尺度 上 化 相似 的 努力 所 进行 的 管理 。 同 陆地 生态 系统 相 比 ,从 总 体 上 来 说 ,我 们 对 海洋 生态 系统 生态 学 知 之 甚 少 ,特别 是 对 其 功能 与 过 程 的 了 解 就 更 少 了 。 这 里 引用 一 位 已 故 美 国 著名 诗人 对 这 一 不 确定 性 的 描述 ,海洋 里 有 我 们 所 做 的 一 切 , 而 我 们 却 依然 停留 在 我 们 所 知 的 岸上 ”(R. Wilbur)。 因 为 事实 也 是 如 此 ,我 们 也 无 法 容忍 为 获取 更 全 面 的 知识 所 作 的 等 待 。 设 计 者 和 管理 者 有 必要 努 力 将 传统 知识 与 我 们 较 西化 的 分 析 和 评估 相 结合 。 这 就 要 求 我 们 公开 地 使 传统 知识 合法 化 ,并 设法 使 之 更 “精确 ”, 或 者 至 少 要 用 传统 知识 来 帮助 确定 努力 的 方向 ,以 便 能 填补 我 们 在 科学 上 的 空白 。 - (2) 同 这 次 讨论 会 题目 的 含义 以 及 其 他 许多 人 过 去 所 认为 的 不 同 ， 我 们 并 不 管理 生态 系统 ,我 们 所 管理 的 ,或 者 试图 管理 的 ,是 大 类 和 他 们 对 生态 系统 的 影响 。 基 于 生态 系统 的 管理 是 通过 调节 人 类 及 其 影响 来 实 ， 现 的 ,而 不 是 直接 针对 生态 系统 本 身 。 特 别 是 对 海洋 领域 更 是 如 此 ,我 们 无 法 将 生态 系统 用 篇 秃 隔 开 ,并 保持 它们 与 外 来 影响 隔离 。 海洋 生态 系统 在 地 理 上 有 着 极 大 的 连通 性 ,所 以 不 能 认为 它们 是 “ 封 闭 的 "; 因 此 ,对 于 实质 上 的 开放 系统 ,生态 系统 管理 者 不 能 希望 完全 控制 其 所 有 的 输入 和 输出 。 在 进行 真正 的 以 生态 系统 为 基础 的 海洋 管理 时 ,土地 ”利用 必须 予 i‘? . 以 考虑 。 巨 大 的 空间 尺度 ,动态 特性 ,以 及 使 海洋 系统 保持 开放 的 生态 学 连接 ,要求 我 们 在 海岸 平原 的 管理 中 将 小 流域 管理 和 土地 利用 规划 结合 在 一 起 。 这 反 过 来 又 促使 我 们 ,事实 上 把 所 有 地 球 表 面 都 作为 海洋 领域 的 一 部 分 ,形成 我 所 认为 的 (并 且 我 完全 承认 我 认同 的 海洋 保护 主义 者 的 极端 傲慢 态度 ”。 (3) 海洋 生态 系统 规划 者 和 管理 者 有 许多 东西 可 以 教 给 他 们 陆地 生 态 系统 的 同行 们 。 在 生态 系统 管理 方法 上 ,我 们 更 可 能 具有 创新 性 ,其 中 部 分 是 由 于 我 们 没有 受 僵 硬 的 `、 已 建立 的 范式 所 束缚 。 由 于 没有 受 预 先 形 成 的 观念 与 历史 的 限制 ,海洋 为 实施 真正 的 生态 系统 斥 度 的 管理 ,提供 了 比 陆地 更 多 的 机 会 。 尤 其 是 发 展 中 ,这 种 创新 与 非 传 统 的 自由 ,意味 着 新 的 模式 正在 出 现 , 并 且 会 自始至终 地 得 到 检验 。 (4) 尽管 这 种 态度 是 乐观 的 和 雄心 勃勃 的 ,但 是 ,完整 意义 上 的 海洋 生态 系统 管理 还 没有 在 任何 地 方 实践 过 。 当 被 称 之 为 大 海洋 生态 系统 (large marine ecosystem,LME) 的 世界 范围 内 大 尺度 的 生物 物理 单元 的 界 定 取得 一 些 进展 时 ,这 些 生态 区 域 并 没有 明确 地 将 海岸 生态 系统 的 近 陆 地 部 分 包括 在 内 。 这 样 的 LME 在 很 大 程度 上 是 以 近海 或 远洋 的 渔业 资 源 为 基础 ,但 在 它们 被 认为 是 可 行 的 以 生态 系统 为 基础 的 保护 的 管理 单 元 之 前 ,需要 进行 扩展 和 精炼 。 通 过 综合 海岸 管理 (integrated coastal management,ICM) ,在 整合 海岸 管理 行动 方面 也 已 经 取得 了 一 些 进展 。 然而 ,这 种 整合 的 边界 通常 是 政治 化 的 ,着 重 强调 海岸 区 域 的 陆地 一 侧 ， 正好 同上 述 LME 的 情况 相反 。 在 一 些 例 子 中 ,海洋 和 海岸 保护 区 (MPA) 对 如 何 整合 管理 确实 提供 了 范例 ,使 自然 科学 和 社会 科学 有 机 地 结合 在 一 起 , (与 投资 者 们 一 起 ) 帮 助 制 定 目标 和 设计 解决 方案 。 按 脆弱 性 和 生态 重要 性 ,海洋 可 以 划分 成 不 同 的 利用 区 域 。 然 而 ,将 尺度 放大 到 真正 适合 于 生态 系统 的 水 平 仍然 存在 着 问题 。 尽管 ,一些 零星 的 海岸 生态 系统 正在 有 效 地 得 到 保护 ,以 满足 来 自 社 会 的 要 求 ,但 上 述 提 到 的 (LME, ICM 和 MPA) 管 理 行动 自身 还 没有 组 合 在 一 起 ,构成 真正 的 以 生态 系统 为 基础 的 管理 。《 联 合 国 环境 规划 的 区 域 海域 计划 》 为 实现 真正 以 生态 系统 为 基础 的 管理 ,提出 了 一 种 可 能 的 计 XY ,通过 把 MPA ICM 和 LME 的 管理 结合 成 一 个 以 生态 系统 为 基础 的 动议 ,但 由 于 种 种 原因 ,该 计划 的 进展 时 断 时 续 。 或 许 因 为 我 们 的 “极端 自 大 ”, 我 们 才 没 有 因 这 些 缺 陷 而 失望 ,而 是 将 . 它们 作为 基于 生态 系统 管理 的 潜在 机 遇 , 并 且 我 们 还 期 待 对 这 些 机 各 让 aw 行 投资 ,希望 在 今后 几 年 通过 示范 为 保护 提供 领导 世界 的 潮流 。 1.11 研究 实例 2: 中 美洲 三 个 保护 区 的 建立 与 管理 | ‘Bo: 由 美洲 三 个 保护 区 的 建立 与 管理 Gerardo Budowski 生态 系统 管理 的 10 个 “Sibthorp 原则 在 3 个 中 美洲 保护 区 中 得 到 了 检验 ,其 中 2 个 保护 区 位 于 哥斯达黎加 ,已 有 30 年 的 历史 , 另 一 个 位 于 危地马拉 ,目前 尚未 建成 。 选择 这 些 保 护 区 的 原因 主要 是 我 本 人 一 直 在 紧密 关注 它们 的 发 展 。 哥斯达黎加 Guanacaste 保护 区 这 是 一 个 由 哥斯达黎加 西北 部 几 个 地 区 组 成 的 联合 体 , 包 括 Santa Rosa 国家 公园 ,该 公园 有 陆地 面积 37 217hm2 ,海上 面积 78 000hm ,毗邻 占 地 面积 为 32 S12hm” 的 Guanacaste 国家 公园 ( 见 图 1.1la)。 在 30 二 前 ,还 是 一 个 围绕 被 称 为 La Casona 历史 小 屋 ,现今 是 一 个 历史 博物 馆 的 小 公园 ,在 那儿 140 年 以 前 ,成 功 地 打响 了 反对 反叛 William Walker 的 哥 斯 达 黎 加 战争 ,同时 其 大 小 也 和 逐渐 增加 。 其 一 著名 的 自然 景观 特征 , 即 成 百 上 千 的 乌 怨 涌 向 它 的 一 个 海滩 ,是 在 后 来 才 发 现 的 。 公 园 建 立 于 60 年 代 后 期 ,我 当时 领导 的 部 门 草 拟 了 它 的 最 早 的 管理 规划 。 哥斯达黎加 Monteverde 3 MK (cloud forest) 保 护 区 该 私立 保护 区 是 由 一 个 主要 生产 牛奶 和 奶 酷 的 Quaker 殖民 地 于 50 年 前 建立 的 ,只 占 San Jose 西部 海拔 1000 一 1700m 的 陆地 分 水 岭 一 个 很 小 的 地 方 ( 见 图 1.1a) 。 其 最 初 的 目的 是 保护 一 个 重要 的 流域 ,但 后 来 逐渐 扩大 并 发 展 成 一 个 重要 的 生态 旅游 中 心 。 同 样 在 Santa Elena 村 庄 附 近 , 也 居住 了 一 些 背 井 离 乡 的 艺术 家 生物 学 家 、 作 家 和 其 他 寻找 一 个 接近 大 自然 的 地 方 的 外 国人 。 核 心 区 域 是 由 一 个 私立 的 非 政 府 组 织 管理 , 正 是 因为 多 世界 1。 1.1 Guanacaste,Monteverde(a) 和 Laj Chimel(b) 保 护 区 的 位 置 的 兴趣 和 投资 购买 附近 的 为 未 受 干 扰 的 森林 地 区 ,后 来 就 在 San Jose 形成 了 著名 的 热带 科学 中 心 ,同时 整个 保护 区 域 大 大 地 扩大 了 。 Guanacaste 保护 区 和 私立 Monteverde 雾 林 保 护 区 ,以 及 邻近 的 保护 地 区 的 面积 得 到 了 大 大 的 增加 ,同时 也 得 到 了 不 少 教训 。 危地马拉 中 部 由 Laj Chimel 倡议 的 “和 平生 态 保护 区 被 提议 的 雾 林 占 地 约 800hm2 , 却 是 连接 其 他 山地 森林 走廊 的 一 部 分 ,也 是 1991 年 诺 贝 尔 和 平 奖 得 主 Rigoberta Menchu 的 想法 。Rigoberta Menchu 是 一 个 Quiche 族 的 Mayan 印第安 人 ,诞生 于 Uspantan 以 北 20km 的 地 方 ( 见 图 1.1b)。 拟 议 中 的 保护 区 属于 一 个 印第安 社团 ， Rigoberta 是 该 社团 的 著名 成 员 ,但 当时 计划 将 这 个 宕 伟 的 森林 建成 一 个 宗教 修行 的 中 心 ,同时 还 进行 一 些 促进 与 大 自然 交流 及 和 平 共 处 的 活动 。 目前 有 一 些小 规模 的 木材 采伐 ， 以 维持 当地 的 需求 。 主 要 的 威胁 来 自 那 些 短 食 森林 的 轮换 耕作 ,尽管 只 是 小 规模 的 。 该 地 区 在 过 去 印第安 人 和 危地马拉 军队 的 战争 中 受到 了 严重 的 破坏 。 在 完成 植物 和 动物 区 系 的 一 次 短期 调查 后 ,我 准备 采取 进一步 的 指 施 ,以 进行 保护 和 诞 慎 的 生态 旅游 的 管理 ,同时 要 让 当地 靠近 拟 议 中 的 保 ， 护 区 的 印第安 社区 得 到 好 处 。 在 这 三 个 保护 区 中 根据 经 验 对 Sibthorp 原则 进行 了 实地 检验 。10 个 原则 中 的 9 个 被 发 现 是 有 用 的 ,但 过 于 粗糙 。 于 是 提出 对 它们 中 的 大 部 分 进行 进一步 划分 的 建议 。 根据 三 个 实例 ,10 个 Sibthorp 原则 是 如 何 实施 的 ? 1. 管理 目标 是 社会 选择 的 问题 这 是 一 个 包含 广泛 内 容 的 原则 ,可 以 分 成 以 下 4 条 采用 。 (1) 规划 和 管理 是 受 所 采取 行动 紧急 程度 的 高 度 影响 的 。 对 于 Monteverdeh 和 Guanacaste, 这 两 个 地 方 被 提议 建立 保护 区 是 由 一 些 威胁 所 触发 的 ,主要 有 森林 砍伐 和 紧 接 着 的 土地 利用 变化 。 这 样 就 导致 了 成 立 保护 区 宣言 的 措施 立即 付 诸 实施 。 然 而 ,颁布 同意 宣言 的 法 令 容 易 ,但 建立 适合 的 管理 机 构 却 要 难得 多 。 这 通常 需要 几 年 的 时 间 。 (2) 机 会 主义 是 至 关 重 要 的 。 当 有 很 重要 人 物 在 幕后 推动 适当 的 管 ， 理 这 种 机 会 存在 时 ,就 可 能 大 大 有 助 于 保护 行动 的 进行 。Guamacaste 和 Laj Chimel 显然 就 是 这 样 的 例子 。 在 Guanacaste, 该 地 历史 上 的 重要 性 使 它 成 为 政府 的 一 个 吸引 人 的 政治 问题 。 就 在 Santa Rosa 国家 公园 成 立 前 不 和 久 ,一 部 分 好 地 以 及 Casona 卖 给 了 邻 国 尼 加 拉 瓜 很 不 受 欢 迎 的 军政 独 BA , 激 称 了 哥斯达黎加 政府 和 全 体 人 民 。 在 此 ,机 会 主义 也 起 到 了 帮助 . 56 . 作用 。 在 危地马拉 的 Laj Chimel 的 例子 中 ,其 主要 推动 者 是 Rigoberta Menchu, 这 一 事实 立即 得 到 了 瑞士 基金 会 以 及 UNESCO 的 响应 和 支持 。 (3) (即使 很 不 完善 的 ) 管 理 计 划 必 不 可 少 。 它 们 应 该 包括 一 个 高 度 可 见 和 有 效 的 目标 。 一 个 管理 计划 (或 者 工作 计划 ) ,当然 可 望 是 一 个 可 操作 的 计划 ,可 能 建立 于 年 度 的 基础 上 ,决定 了 目标 、 目 的 和 策略 ,这些 都 是 不 能 轻易 被 忽略 的 。 目 从 从 一 个 大 地 主 那儿 征用 部 分 土地 后 ,这 对 Guanacaste 来 说 被 证 明 尤 其 重要 。 由 于 紧 接 着 政府 的 变化 和 可 能 出 于 回 报 , 即 将 就 任 的 总 统 有 意 将 这 块 土地 交 回 前 主人 。 这 导致 了 一 场 公 开 的 辩论 ,使 副 首 相 , 著 名 的 保护 主义 者 , 愤 而 辞职 。 接 着 的 骚动 和 讨论 大 部 分 集中 于 管理 规划 的 目的 和 目标 ,其 中 许多 也 被 纳 和 人 建立 该 公园 的 正式 法 令 中 。 管 理 规划 由 哥斯达黎加 Turrialba 的 美洲 农业 科学 研究 所 可 再 生 自 然 资 源 部 (当时 由 我 领导 ) 保 护 区 处 (由 Kenton Miller 领导 ) 起 草 。 Miller 博士 后 来 成 为 IUCN 的 总 干事 。 这 是 一 个 以 保护 主义 者 获得 胜利 的 斗争 ,而 具有 管理 规划 这 一 事实 也 起 了 决定 作用 。 在 Monteverde 山地 的 例子 中 ,最 初 的 管理 规划 清晰 地 显示 出 流域 保护 的 重要 性 ,包括 下 游 的 一 些 村 落 ,当然 包括 Quaker 村 落 所 获得 的 利益 。 (4) 外 部 资金 将 大 大 地 有 助 于 管理 目标 被 批准 ,并 付 诸 实施 。 在 3 个 例子 中 。 均 有 来 目 外 部 的 资助 。 Monteverd AA WWF 的 资助 。 当 Monteverde 后 来 扩展 时 ,许多 另外 的 赞助 者 都 进行 了 有 益 的 参与 。 一 个 最 好 的 例子 是 额外 的 被 称 为 *Bosque eterno de los ninos”( 意 为 “永恒 的 儿 童 森 林 "”)8000hm 土地 ,其 资金 主要 来 自 瑞典 的 几 千 个 在 校 学 生 。( 一 个 由 这 些 儿 童 组 成 的 代表 团 后 来 访问 了 哥斯达黎加 及 "他 们 ”的 森林 。 我 很 荣华 地 带领 他 们 视察 了 和 平 大 学 。) 在 Guanacaste 保护 区 ,WWF 最 初 也 提供 了 赞助 。 后 来 不 同 的 国家 和 研究 机 构 进 行 了 久负盛名 的 合作 ,因为 该 地 区 成 了 Daniel Janzen 博士 工作 的 地 方 。Daniel Janzen 博士 是 一 位 知 名 的 热带 植物 学 家 ,能 够 募集 来 自 世 界 各 地 ,特别 地 来 自 瑞典 的 支持 。 虽 然 从 经 费 来 说 ,支持 主要 来 自 外 面 , 但 干预 或 支持 当地 保护 努力 的 行动 在 哥斯达黎加 也 是 十 分 重要 的 。 这 些 行动 增加 了 这 个 国家 的 自豪 感 , 同 时 在 当地 媒体 也 会 得 到 大 肆 演 染 。 2. 生态 系统 管理 必须 考虑 人 的 因素 由 于 在 附近 甚至 在 新 建 保 护 区 中 定居 者 的 传统 权利 常 因为 新 的 保护 - 57 > 上 入 而 被 大 大 间 弱 ,因此 建立 保护 区 常常 引起 纠纷 。 下 列 额 外 的 细则 被 认为 是 有 用 的 。 (1) pes ty BE iL Sb A BS ek, SZ 5 BAT A EB PJ 及 早 引 起 注意 , 且 常 常 需要 采取 与 众 不 同 的 措施 和 妥协 。 一 个 新 的 保护 区 常 对 当地 居民 意味 着 损失 和 利益 ,但 通过 给 予 适 当 补贴 ,任何 努力 都 应 该 最 大 限度 地 减少 前 者 ,并 极 大 地 增加 后 者 。 这 已 在 Guanacaste 和 Mon- teverde 实现 ,并 可 望 在 Laj Chimel 实现 。 生态 旅游 和 科学 以 及 教育 活 动 ,包含 了 就 业 机 会 ,这 是 保护 区 管理 的 核心 ,正如 许多 例子 证 明 的 那样 ， 这 些 活动 在 哥斯达黎加 证 明了 它们 的 价值 。 对 于 Laj Chimel, 对 附近 时 Mayan 社区 的 经 济 效益 在 规划 阶段 即 需要 预见 到 ,以 补偿 耕作 转换 和 木 材 禁 伐 的 损失 。 a (2) 对 于 当地 社区 具有 可 见效 益 的 缓冲 区 管理 是 重要 的 。 这 隐 含 了 对 当地 土地 利用 规划 活动 的 引导 ,使 之 尽 可 能 地 与 保护 区 的 目标 相 一 致 。 以 当地 居民 的 需求 为 目标 的 教育 活动 已 在 Guanacaste 和 Monteverde 成 功 开展 ,并 被 证 明 是 无 价 的 。Laj Chimel 也 在 做 类 似 的 规划 。 3. 生态 系统 必须 在 自然 分 界 内 管理 很 明显 ,该 原则 说 起 来 容易 ,做 起 来 难 ,但 作为 长 远 目标 很 显然 是 正 确 的 。 问 题 当 然 是 在 通过 联合 几 个 具有 合法 产权 的 地 区 达到 自然 分 界 的 困难 。 这 里 也 隐 含 了 一 些 资金 和 行政 上 的 限制 。 然 而 基本 的 生态 学 原则 是 很 清楚 的 ,并 且 越 早 达到 自然 的 限制 ,从 长 远 的 角度 来 看 ,就 花费 越 少 ， 并 在 管理 上 更 加 容易 ,在 科学 上 更 加 可 行 。 然 而 ,对 于 保护 区 来 说 ,缓冲 区 和 廊 道 的 概念 也 必须 引入 下 列 额外 的 要 点 中 : (1) 达到 自然 极限 常 演变 成 “可 能 的 艺术 ”。 很 大 程度 上 取决 于 诸如 政治 意愿 ,外 部 和 当地 的 资金 以 及 其 他 成 功 的 干预 等 一 系列 因素 。 常 需 要 寻求 一 种 妥协 。 (2) 一 旦 动物 迁移 被 更 好 地 和 弄 清楚 ,常常 意味 着 限制 的 进一步 增加 。 无 论 在 Guanacaste, 还 是 在 Monteverde ,都 被 证 明 是 这 样 的 情形 ;这 是 因 为 原先 未 知 的 鸟 类 和 蝴蝶 的 季节 性 迁移 ( 既 有 高 度 上 的 迁移 ,也 有 从 于 到 © ,或 者 相反 方向 的 迁移 通常 与 食物 供给 有 关 )。 这 需要 改变 边界 ,而 这 幸而 是 能 够 做 到 的 。 (3) 缓冲 区 和 廊 道 的 概念 会 对 极限 有 所 影响 。 缓 冲 区 ,尤其 是 森林 - 58 本 地 区 ,甚至 几 排 树 或 者 某 些 农林 组 合 ,能 够 被 用 来 作为 廊 道 。 它 们 有 助 于 取得 自然 分 界 和 改善 动物 运动 的 目标 。 4. 管理 必须 承认 变化 是 不 可 避免 的 对 于 自然 保护 区 的 管理 者 来 说 ,这 常 意 味 着 成 功 是 与 正确 了 解 即将 可 能 发 生 的 变化 相 结合 的 ,而 不 是 对 变化 简单 地 做 出 响应”。 一 个 明显 的 例子 是 哥斯达黎加 生态 旅游 及 其 生物 学 ,经 济 学 和 社会 学 后 果 的 强 列 浪潮 ,并 可 能 波及 和 危地马拉。 在 所 有 3 个 保护 区 中 都 预见 到 了 这 一 点 ,而 对 新 的 威胁 做 出 响应 被 证 明 是 不 可 避免 的 ,于 是 用 于 对 新 的 条 件 进行 一 定 的 调节 作用 的 能 力 是 必 不 可 少 的 。 (1) 科学 可 以 帮助 展示 和 分 析 高 .中 、 低 不 同时 间 斥 度 的 不 同情 形 。 这 可 以 允许 在 优先 顺序 上 有 些 变化 ,并 帮助 进行 决策 。 一 些 方法 的 应 用 (控制 火烧 ,有 限 的 放牧 已 在 Guanacaste 进行 了 实验 ) 可 以 帮助 设计 新 的 管理 方法 。 (2) 在 人 类 认识 上 ,对 变化 的 监测 是 必 不 可 少 的 。Guanacaste 和 Monteverde 都 是 最 初 与 邻近 的 不 同人 和 群 存在 矛盾 的 明显 例子 。 和 幸运 的 是 ,他 们 的 态度 在 过 去 的 几 十 年 中 逐渐 转向 同意 和 合作 。 偷 猎 、 破 坏 性 火 烧 的 使 用 、 损 坏 围 栏 以 非法 进行 放牧 都 一 直 是 威胁 ,必须 要 逐步 加 以 殉 服 。 数 量 不 断 增加 的 生态 旅游 者 目前 是 一 个 难以 应 付 的 挑战 ,需要 在 将 来 的 规划 中 加 以 考虑 ,不 仅 要 考虑 到 承载 力 ,同时 也 需要 结合 文化 底蕴 。 5. 生态 系统 管理 不 必 仅 限于 保护 区 这 一 点 在 以 前 的 原则 及 其 细则 中 得 到 阑 述 ,尤其 是 在 联系 到 缓冲 区 、 廊 道 和 自然 极限 ,以 及 保护 区 内 和 附近 的 教育 规划 时 。 需 要 主要 的 是 保 护 区 的 管理 者 经 和 常 没 有 受到 如 何 面临 这 些 挑 战 的 培训 ,尤其 是 与 正在 崛 起 的 生态 旅游 工业 ,例如 包括 保护 区 附近 旅馆 和 招待 所 等 的 兴建 。 这 在 哥斯达黎加 2 个 保护 区 的 一 些 地 方 明显 是 这 样 ,但 在 处 理 上 已 经 不 断 获 得 成 功 。 6. 从 全 球 考虑 ,从 局 部 着 手 这 里 需要 提出 的 是 来 自 哥 斯 达 黎 加 内 外 的 对 这 些 保护 区 的 兴趣 可 能 影响 与 两 个 保护 区 附近 居民 的 关系 。 由 于 其 出 色 的 保护 区 系统 , 哥 斯 达 。 59 。 称 加 通过 外 国 媒体 得 到 广泛 的 \ 通 常 是 正面 的 宣传 方面 是 幸运 的 。 这 当 从 有 利于 当地 的 管理 者 ,以 及 他 们 对 更 大 的 全 球 问题 关注 的 态度 。 每 一 个 哥斯达黎加 的 保护 区 向 导 和 公园 管理 者 都 清楚 意识 到 通过 其 保护 区 保 本 护 的 生物 多 样 性 在 世界 受 保护 的 生物 多 样 性 中 占有 相对 较 高 的 比例 。 这 . 同样 也 适用 于 危地马拉 的 Laj Chimel 保护 区 ,而 这 有 可 能 得 到 全 球 范 围 的 响应 。 ， 十 太 系统 管理 必须 谋求 在 一 个 适当 的 社会 选择 水 平 维持 或 者 加 强生 态 系统 特征 和 功能 可 以 加 入 以 下 细则 : (1) 在 管理 选择 大 门 敞 开 的 情况 下 做 决策 , 即 未 来 做 决策 时 允许 有 灵活 性 是 极为 理想 的 。 (2) 一 些 诸如 弹性 .承载 力 和 临界 值 等 的 概念 必须 清楚 地 加 以 认识 、 量 理解 ,并且 加 以 谨慎 监测 。 (3) 通过 描述 和 评估 自然 生态 系统 的 有 益 功 能 ,以 及 现在 和 不 入 及 长 远 的 将 来 提供 给 人 类 的 功 益 ,科学 可 以 给 予 帮 助 。 8. 决策 者 应 该 有 适当 的 工具 作 指 导 当然 在 不 同 的 条 件 下 有 许多 不 同 的 工具 。 在 以 上 的 3 个 例子 中 ,就 有 关 这 方面 科学 家 的 作用 ,2 个 容易 理解 的 补充 细则 可 以 加 入 。 (1) 科学 家 必须 为 决策 者 提供 指导 方针 。 这 些 方针 不 应 该 仅 指 明达 辐 到 什么 样 的 要 求 以 及 为 什么 ,而且 , 可 能 是 更 加 重要 的 是 应 避免 什么 样 的 和 错误 以 及 为 什么 。 (2) 在 向 有 关 非 政府 组 织 提 供 科 学 资料 时 ,科学 家 应 该 发 挥 更 积极 政府 组 织 在 其 任务 中 得 到 了 可 靠 的 科学 资料 的 支持 ,使 它们 获得 必要 的 信任 ,并 从 一 些 单 赁 感情 用 事 的 组 织 中 脱离 出 来 ,这 是 非常 重要 的 。 9. 管理 者 必须 谨慎 行事 可 能 因为 其 过 于 直观 ,该 原则 被 发 现 最 没有 用 处 。 在 大 多 数 其 他 原 则 里 都 隐 含 了 本 原则 的 内 容 ,尤其 在 第 7 条 原则 的 细则 (1) 中 。 - 60 ， 10. 多 学 科 交 叉 的 途径 是 必要 的 这 又 是 一 个 十 分 直观 的 原则 。 在 考察 了 3 个 例子 的 基础 上 ,此 刻 需 要 指出 的 是 ,社会 科学 的 引入 可 能 是 在 构成 持续 性 的 3 个 学 科 [ 即 环境 (包括 生物 学 ) 经济 学 和 社会 学 ] 中 最 弱 。 在 经 济 学 方面 ,最 为 迫切 需要 的 是 对 自然 生态 系统 提供 的 外 在 价值 进行 公正 评估 和 评价 ,这 是 相对 较 新 的 科学 , 即 “ 生 态 经 济 学 ”。 最 后 ,诸如 公共 关系 、 筹 集资 金良 好 的 交流 、 提 供 奖励 或 者 出 版 成 功 的 事迹 以 及 不 同 的 教育 和 培训 等 活动 被 证 明 在 哥斯达黎加 是 极为 成 功 的 ,同时 在 Laj Chimel 也 可 能 是 这 样 。 结 “ 论 “Sibthorp 原则 ”在 考查 的 3 个 例子 中 是 有 用 的 。 然 而 ,由 于 其 广泛 的 特征 ,在 一 些 特殊 的 场合 使 用 时 ,制订 一 定数 量 的 细则 更 为 合适 。 * 61 - 2 Re ease John H. Lawton 在 Sibthorp 研讨 会 的 开幕 式 上 ,要 求 我 作 一 个 关于 传统 保护 ( 意 指 以 物种 为 取向 的 保护 ) 范 式 及 其 应 用 方面 的 评论 性 和 启发 性 的 简短 回顾 ,并 说 明 以 生态 系统 理论 为 基础 的 新 的 范式 如 何 能 够 应 用 于 保护 实践 中 。 在 这 篇 短文 中 ,我 将 说 明 对 物种 保护 和 生态 系统 保护 进行 严格 区 分 完全 是 人 为 的 和 不 实用 的 ,因为 这 样 将 会 对 外 部 环境 、 时 间 尺 度 和 物种 与 生态 系 统 之 间 的 必然 联系 等 造成 误解 和 混淆 (Lawton 1994, Jones and Lawton 1995)。 尽 管 说 “没有 生态 系统 就 没有 物种 ,反之 亦 然 "是 一 个 老生 第 谈 ， 但 这 句 话 的 确 有 道理 。 接 下 来 我 将 阑 述 物种 与 生态 系统 之 间 的 这 种 内 在 联系 。 本 文 的 第 二 个 目的 是 讨论 是 否 所 有 生态 系统 原本 均 存 在 着 某 种 原始 | 的 伊甸园 式 的 状态 ,是 人 类 活动 改变 了 这 种 状态 。 的 确 ,世界 上 绝 大 多 时 数 生态 系统 都 已 受到 人 类 于 扰 , 有 些 已 被 彻底 破坏 ,但 绝对 不 存在 着 人 们 想 要 刻意 去 创造 的 生态 系统 。 生 态 系统 在 各 种 时 间 尺 度 上 发 生 着 连续 的 变化 ,时 间 越 久远 ,生态 系统 就 会 越 加 不 同 。 所 以 ,决定 我 们 想 要 保护 什 么 不 是 一 个 严格 的 科学 问题 ,因为 没有 一 个 标准 的 模式 可 供 参 考 ,在 文中 我 将 进一步 说 明 这 个 观点 。 第 三 个 也 是 最 后 一 个 目的 是 , 令 人 信服 地 说 明 现存 的 许多 生态 学 理 论 , 从 好 的 方面 说 是 与 目前 紧迫 的 保护 工作 不 相关 ,从 坏 的 方面 讲 完全 无 用 (这 并 不 是 恶意 反对 所 有 理论 ,我 想 说 的 是 , 某 些 理论 非常 有 用 ,但 绝 大 多 数 是 既 无 用 处 又 不 能 提供 任何 信息 )。 我 之 所 以 有 资格 这 样 说 ,是 因为 我 既是 一 个 理论 生态 学 家 ,又 是 皇家 鸟 类 保护 协会 的 主席 (RSPB) ,该 协 . 62 ° 会 是 欧洲 最 大 的 非 政 府 野生 动物 保护 组 织 ,其 在 目 然 保护 方面 的 影响 和 成 就 非常 巨大 。 举 一 个 例子 。 下 面 将 讨论 保护 生物 学 家 们 经 党 涉及 的 一 个 概念 一 一 “恢复 力 ( 弹 性 )(resilience)”。 很 难 想像 在 自然 保护 上 花费 时 间 和 人 金钱 做 任何 事情 比 这 更 无 意义 。 在 理论 生态 学 文献 中 ,关于 "恢复 力 ” 至 少 有 两 种 截然 不 同 的 定义 :第 一 种 是 指 模式 系统 受 干 扰 后 恢复 到 平衡 状态 的 速 度 (Pimm 1984) ,这 可 用 群落 矩阵 主 成 分 特征 值 的 倒数 来 表示 (Pimm and Lawton 1977) ;第 二 种 是 指使 系统 “前 溃 或 不 能 够 恢复 "时 所 受到 干扰 的 程度 (Holling 1973)。 这 两 种 定义 在 理论 上 都 具有 一 定 的 意义 ,在 数学 建 模 中 用 于 衡量 生态 系统 各 不 相同 的 性 质 (但 在 使 用 "恢复 力 " 概 念 前 ,必须 精确 地 定义 它 )。 但 到 目前 为 止 , 还 从 没有 人 把 它 用 于 保护 实践 中 。 尽 管 许多 人 进行 了 努力 ,但 理论 与 实际 的 脱节 是 明显 的 (Arrow et al. 1995). 我 认为 保护 生物 学 家 最 好 把 时 间 和 金钱 花 到 别处 去 。 当然 也 可 以 将 “恢复 力 " 定 义 得 更 加 灵活 ,做 进一步 研究 。 第 二 种 定 M5 “FRAT BAA (critical load)” 4 5 26 Fy th HB (Battarbee 1995) ,但 后 者 在 生态 系统 管理 中 更 加 实用 。 并 且 * 承 载 力 阔 值 ”不 是 一 个 抽象 的 理论 概念 , 它 与 “恢复 力 ” 的 概念 不 完全 一 致 。 自 然 保 护 需 要 解决 的 问题 是 如 此 迫切 和 重要 ,不 允许 沉浸 于 文字 游戏 中 。 最 后 ,为 便于 后 面 的 讨论 ,我 将 集中 盖 述 生态 系统 中 的 物种 保护 问 题 , 而 不 涉及 物种 中 的 遗传 资源 保护 ,也 不 包括 (除非 需要 ) 与 保护 目的 相 关 的 “生态 系统 功能 "的 维持 问题 。 论 题 集 中 在 陆地 生态 系统 有 两 个 原 因 。 一 是 由 于 篇 幅 所 限 不 能 同时 讨论 陆地 和 海洋 生态 系统 ;其 次 是 我 的 经 验 和 专长 主要 在 陆地 生态 系统 方面 。 这 并 不 是 说 海洋 生态 系统 不 重 要 ,从 许多 方面 来 说 ,涉及 海洋 可 更 新 资源 ( 鱼 、 鲸 等 ) 保 护 的 科学 比 陆地 保护 更 先进 。 应 用 于 渔场 保护 的 “大 海洋 生态 系统 (LME) "概念 是 物种 与 生态 系统 保护 相 结 合 的 范例 (世界 资源 研究 所 1994) 。 2.1.2 问题 的 尺度 保护 生物 学 不 是 学 术 消 遣 的 游戏 。 无 论 做 什么 ,问题 的 尺度 总 是 很 PRE AY (Morris 1995) 。 尽 管 大 多 数 读者 对 以 下 各 点 都 很 熟悉 ,但 还 是 有 必要 在 此 复述 这 些 基 本 要 素 : ‘ Gas (1) 从 化 石 记 录 来 看 ,自然 背景 下 物种 灭绝 的 速率 大 体 上 是 每 年 工种 这 样 一 个 数量 级 (Lawton and May 1995)。 最 近 几 百年 来 ,人 类 已 使 灭绝 速率 逐渐 增加 到 比 原来 大 2 一 3 个 数量 级 的 程度 (Steadman 1995)。 从 各 种 统计 结果 来 看 ,不 可 避免 地 会 得 出 这 样 一 个 结论 ,即今 后 100 年 物种 灭 ， 绝 的 速率 将 会 比 化 石 记录 的 本 底 速率 多 出 4 个 数量 级 (Lawton and May 1995 ,同时 见 Pimm et al. 1995) 。 这 样 的 灭绝 速率 在 地 球 生 物 史 上 是 绝 无 仅 有 的 。 (2) 事情 不 难 理解 。 陆 地 表面 无 冰 区 大 约 有 一 半 的 土地 已 被 人 类 改 变 、 经 营 或 开发 利用 (Vitousek et al. 1992,，1994)。 大 约 40% 的 陆地 潜在 净 初 级 生产 力 被 人 类 使 用 占据 或 由 于 土地 利用 方式 的 改变 而 消失 了 (Vitousek et al. 1986) 。 海 洋 上 升 流 区 和 大 陆架 24% ~ 35% 的 净 初 级 生 产 力 ( 世 界 主 要 渔场 都 集中 在 此 ) 由 于 人 类 的 捕捞 而 完全 丧 失 了 (Pauly and Christensen 1995)。 没 有 任何 物种 像 现 代 人 类 这 样 占 据 着 整个 世界 ， 这 种 施加 在 与 人 类 共同 生存 的 1000 万 个 生物 物种 身上 的 不 平等 确实 令 ， MB i : 由 于 这 些 原因 ,生态 系统 保护 而 不 是 物种 保护 被 看 做 是 惟 二 可 靠 的 “ 选择 。50 年 前 ,由 于 地 球 上 仍 有 大 量 自然 与 半 自 然 的 生态 系统 ,物种 保 护 被 看 做 是 有 意义 的 。 随 着 人 类 影响 的 加 剧 ,纯粹 的 物种 保护 除非 在 动 、 植物 园 内 不 再 有 用 了 。 没 有 人 竹林 就 不 会 有 野生 的 大 熊猫 ;同样 地 ,仅仅 保护 生态 系统 也 是 不 够 的 ,正如 我 以 下 要 谈 到 的 物种 保护 仍然 有 必要 。 2.1.3 残存 片断 的 问题 生态 系统 保护 会 使 森林 免 遭 砍伐 ,水 源 变 得 洁净 ,生产 出 对 大 类 有 价 值 的 其 他 生态 公益 (Ehrlich and Wilson 1991)。 但 如 果 自 然 和 半 自 然 的 残存 生境 片断 太 受 隔 离 或 者 既 小 又 隔绝 ,无 论 生态 系统 被 保护 得 多 委 好 ， 仍 不 能 使 大 熊猫 和 其 他 许多 受到 威胁 的 物种 得 到 保护 。 根据 两 个 有 关 的 生态 学 理论 (岛屿 生物 地 理学 和 复合 种 群 动态 理论 ) 的 预测 , 既 小 又 隔绝 的 生境 斑 块 将 导致 物种 的 丧失 (Diamond and May 1981, Hanski et al. 1925 儿 这 两 个 理论 由 于 其 可 操作 性 和 参数 容易 测定 而 非常 有 用 ,但 “恢复 力 不 能 以 相同 的 方式 使 用 ,原因 是 过 于 抽象 ) 。 许多 调查 资料 也 证 实 了 在 较 小 和 隔绝 的 生境 斑 块 上 物种 趋向 于 消失 ”(Thomas et al. 1992, * 64 。 Thomas and Jones 1993 ,Aberg et al. 1995,Hanksi et al. 1995) 。 生 态 系 统 保存 并 不 能 保证 其 中 的 特征 种 按 一 定 的 比例 被 保存 。 种 群生 物 学 所 给 出 的 信息 更 模糊 。 残 存 生 境 斑 块 上 种 群 的 灭绝 需要 一 定时 间 (Tilman et al. 1994,Hanski et al. 1996) ,因此 许多 生境 残 块 上 目前 的 多 样 性 水 平 从 长 远 来 看 是 不 可 持续 的 。 许 多 物种 用 Dan Janzen 生动 形象 的 语言 来 讲 是 “ 死 的 活 物 ” ,预计 许多 生态 系统 未 来 将 会 变 得 更 简单 ,即使 在 保护 区 内 也 是 如 此 。 从 这 种 简单 的 观察 中 至 少 可 产生 两 条 重要 的 保护 观点 :第 一 个 可 称 作 ” 消 失物 种 的 自然 保护 区 ”问题 ;第 二 个 是 “生态 系统 过 程 中 物种 的 作 用 "问题 。 以 下 我 将 对 这 两 点 进行 简单 的 评述 。 2.1.4 保护 区 物种 消失 从 基于 物种 的 观点 来 看 ,缺少 一 个 或 几 个 特征 种 的 空闲 生境 残 块 ( 残 缺 生 态 系统 ) 并 非 是 与 保护 毫 不 相关 的 。 目 前 未 被 占据 的 生境 斑 块 很 可 能 在 将 来 的 某 个 时 间 被 物种 定居 ,并 且 是 维持 较 大 景观 中 复合 ( 异 质 性 ) 种 群 的 必要 条 件 (Hanski et al. 199$ ,1996)。 此 外 ,对 于 生态 系统 的 恢复 与 重建 (正如 RSPB 和 其 他 保护 团体 在 英国 对 石楠 和 湿地 所 做 的 ,其 他 许多 国家 和 地 区 也 正在 做 的 ) ,目前 空置 的 斑 块 将 是 生态 系统 定居 的 关键 条 件 。 所 以 花费 时 间 和 物力 保护 那些 “重要 物种 已 经 丧失 的 "片断 化 生态 系统 ,以 及 重建 那些 “物种 尚未 出 现 的 "生态 系统 是 值得 的 。 所 有 证 据 均 表明 维持 和 重建 适宜 的 生境 网 络 ( 即 生态 系统 保护 ) 从 长 远 来 看 将 有 利于 物种 保护 。 2.1.5 物种 与 生态 系统 过 程 从 生态 系统 的 角度 来 看 物种 消失 问题 ,将 使 得 试图 将 物种 保护 与 生 态 系统 保护 割裂 开 来 的 不 合理 性 更 加 清楚 。 生 态 系统 即使 失去 一 些 特 征 种 , 尚 能 够 保持 一 定 的 功能 。 但 一 般 物 种 在 残存 斑 块 内 的 局 部 灭绝 却 会 对 生态 系统 过 程 造成 较 大 的 后 果 。 越 来 越 多 的 经 验 性 工作 强 有 力 地 表明 了 这 样 的 事实 , 即 物 种 对 于 生态 系统 过 程 来 说 很 重要 ,至 于 是 什么 物种 和 多 少 个 仍然 存 有 争议 (Lawton and Brown 1993, Lawton 1994, Naeem et , os al. 1994, 1995; Tilman and Downing 1994, Jones and Lawton 1995, Tilman 1996, Tilman et al. 1996). 在 这 一 迅速 发 展 的 领域 中 ,具有 理论 指导 意义 的 原理 并 不 多 ,因此 仍然 存 有 许多 解决 不 了 的 细节 问题 。 在 本 文中 有 一 点 是 很 清楚 的 , 那 就 是 ,生态 系统 保护 和 物种 保护 是 交织 在 一 起 的 ,没有 其 一 便 没 有 其 二 。 2.1.6 最 小 生存 力 种 群 和 14 噪声 较 小 的 和 受到 隔绝 的 种 群 容易 遭受 局 部 灭绝 。 即 使 种 群 较 大 ,隔离 时 间 较 长 的 种 群 也 很 危险 ,这 个 事实 导致 人 们 发 展 了 用 于 预测 最 小 生存 种 群 (MVP) 的 模型 (Soule 1987)。 目 前 有 大 量 这 方面 的 出 版 物 , 在 此 我 不 想 提 及 。 任 何 隔离 的 种 群 无 论 多 大 总 是 容易 发 生 灭 绝 的 ,原因 是 所 有 种 群 都 会 因 其 对 与 密度 无 关 的 干扰 发 生 反应 而 产生 波动 即 所 谓 的 环 境 噪声 。 毫 无 例外 地 ,所 有 用 于 预测 种 群生 存 力 的 模型 都 假设 这 种 噪声 是 随机 的 “ 白 噪 声 ”( 与 白光 类 比 ) ,所 有 频率 都 具有 相同 的 能 量 。 静 态 的 无 线 电波 是 日 噪声 。 但 更 有 可 能 的 是 真实 的 环境 噪声 与 此 恰恰 相反 应 当 是 有 色 噪 声 ,通常 是 红 噪 声 , 像 红 光 一 样 长 波 占 优势 (Steele 1985, Pimm and Redfern 1988 ,Halley 1996 ) 。 更 进一步 说 ,真正 的 环境 噪声 是 1 对 噪声 ,其 强度 或 能 量 与 它 的 频率 f 成 反比 。 小 的 干扰 经 常 出 现 ; 破 坏 性 较 小 。 我 们 是 多 么 经 常 地 听 到 保护 管理 者 抱怨 他 们 正在 挽救 某 个 濒危 物种 时 , 却 遇 到 了 "* 非 正常 ”或 “ 突 发 性 事件。 没有 这 样 的 事情 ;只 有 1 下 噪声 存在 。 以 上 认识 有 两 种 结果 。 首 先 对 于 MVP 的 大 部 分 预测 都 过 于 乐观 而 给 未 来 灭绝 带 来 较 深 的 不 利 后 果 。 其 次 ,正如 我 在 引言 部 分 所 指出 的 ， 任何 生态 系统 都 不 存在 一 个 固有 的 原初 状态 。1 噪声 意味 着 人 们 观察 种 群 或 生态 系统 的 时 间 越 长 ,他 们 的 变化 越 大 。 绝 对 没有 “ 正 态 变化 ”这 种 事情 ( 即 具 有 特定 的 平均 值 和 方差 );14 噪声 意 指 所 有 生态 系统 的 波 动 范围 越 来 越 大 ,周期 越 来 越 长 。 这 对 于 我 们 如 何 去 决 定 保 护 什 么 具有 重要 的 意义 ,以 下 我 将 谈 到 这 件 事 。 如 果 我 们 要 进行 最 小 种 群生 存 力 分 析 , 首 先 应 当 针对 个 体 较 大 和 在 食物 链 中 位 置 较 高 的 物种 。 这 件 事 值得 做 ,如 果 做 得 好 将 是 非常 有 价值 的 保护 工具 。 但 其 用 处 也 仅 限 于 少数 几 种 濒危 物种 红皮书 中 列 出 的 濒临 . 66 . 灭绝 的 物种 ,因为 所 需要 的 数据 太 多 ,而 物种 的 数量 又 是 如 此 之 大 。 仅 仅 鸟 类 (就 种 类 而 言 , 只 占 世 界 生物 区 系 很 不 显眼 的 一 小 部 分 ) 就 有 超过 1000 个 受 威胁 种 (Collar et al. 1994) ,在 未 来 几 十 年 中 ,生境 破坏 将 导致 更 多 的 物种 受到 威胁 (Balmford and Long 1994 ) 。 最 佳 策 略 似乎 是 利用 有 限 的 保护 资源 对 那些 个 体 较 大 和 在 食物 链 中 地 位 较 高 的 物种 进行 生存 力 分 析 ( 这 是 一 个 未 经 改动 的 动物 学 家 的 观点 ， 对 于 植物 种 群 也 可 能 存在 着 类 似 的 资源 配给 选择 标准 ,但 我 不 知道 是 什 么 )。 因 为 个 体 较 大 的 动物 往往 在 食物 链 中 地 位 较 高 ,它们 通 篆 能 引起 公 众 的 注意 和 支持 ,并 且 慈 善 组 织 也 愿意 对 其 进行 资助 。 至 少 就 马 类 而 言 ， 个 体 较 大 的 种 最 容易 处 于 灭绝 危险 中 (Gaston and Blackburn 1995) , 当然 个 体 较 大 的 种 和 食物 链 上 层 的 捕食 者 需要 较 大 的 生境 面积 才能 存活 。 所 以 ,针对 这 些 种 制定 的 有 效 保 护 策略 (如 利用 专门 的 保护 区 、 公园 或 目 然 - 半 自 然 的 旷野 ) 能 或 多 或 少 地 保证 许多 较 小 的 、 低 等 的 伴生 物种 顺便 存活 下 来 。 一 个 足够 大 的 、 类 型 多 样 的 、 能 维持 印度 豹 种 群生 存 的 生态 系统 ， 肯定 具有 足够 广阔 的 生境 空间 来 维持 蛇 类 和 拟 蝎 类 等 的 生存 。 这 种 方法 不 很 复杂 但 却 有 效 。 2.1.7 保护 目的 的 生态 系统 管理 和 科学 的 作用 世界 上 分 布 着 各 种 各 样 的 保护 地 ,包括 自然 保护 区 、 国家 公园 和 旷野 地 ,虽然 名 称 不 同 ,但 广义 上 它们 的 目的 是 一 致 的 一 一 使 地 球 上 至 少 一 a ae sutcin.s haan, Serene 因而 成 为 使 人 迷惑 的 无 穷 根 源 的 恰恰 是 建立 这 些 保护 区 (AK), 受到 保护 的 程度 ) 本 身 就 不 是 一 个 科学 的 过 程 。 科 学 只 能 有 助 于 为 建立 的 过 程 提 供 咨 询 ,但 决策 最 终 取决 于 政治 、 伦 理 、 美 学 甚至 宗教 等 因素 ,这 远 远 超 出 了 科学 信息 的 范围 。 此 外 ,即使 保护 区 建立 后 ,科学 和 社会 学 方面 的 难题 也 并 没有 解决 ， 甚至 变 得 更 加 突出 了 。 除 了 某 些 地 球 上 最 大 的 保护 区 外 ,所 有 这 些 保护 区 系统 都 需要 某 种 形式 的 管理 。 一 般 而 言 ,保护 区 面积 越 小 , 越 需要 集约 管理 。 保 护 区 很 少 是 原封 不 动 的 水 文 单元 ,它们 不 可 避免 地 与 周围 的 景 “ 观 逐 渐 隔 绝 ,因而 破坏 了 很 多 正常 的 生态 学 过 程 , 包 括 自 然 火 状况 、 物 种 “从 保护 区 的 迁 入 和 迁 出 及 杂 草 入 侵 等 等 。 在 面积 小 的 保护 区 内 ,边缘 效 “ 应 恋 得 显著 ,生态 系统 过 程 改 变 较 大 (Didham et al. 1996) 0 实际 十 ,所 有 保护 区 无 论 大 小 都 需要 采取 一 定 的 经 营 方针 。 因 为 对 于 当地 居民 来 说 ， 随 闭 人 口 的 增长 和 外 来 游客 的 到 来 ,如 果 仍 采取 传统 的 土地 利用 方式 ,经 营 将 不 可 能 持续 下 去 。 如 何 决定 管理 方针 呢 ? 回答 这 些 问题 很 困难 ,因为 经 营 方向 的 决定 不 仅仅 是 从 科学 角度 出 发 做 出 的 ,它们 同时 也 取决 于 政治 ` 经 济 : 伦 理 ` 美 学 和 宗教 等 社会 因素 。 以 下 我 将 做 进一步 解释 。 首先 , 一 日 经 营 目标 确定 后 ,科学 就 用 来 解决 有 效 管理 问题 ,如 湿地 旅游 . 火 状 况 的 变化 \ 有 蹄 类 动物 种 群 的 选择 性 限制 或 其 他 任何 管理 活动 都 需要 生态 科学 的 支持 ,包括 开展 有 效 经 营 和 预测 其 后 果 两 方面 。 生 态 科学 也 能 告诉 经 营 者 .政治 家 或 居民 持续 进行 改变 或 停止 某 种 活动 的 后 果 ,从 而 可 以 建立 经 营 目标 , 如 减少 或 增加 捕捞 量 ` 木 材 收获 量 或 改变 水 体 利用 方式 等。 cr ee eee ea ERG 6S EADIE aH I EA SE RES 么 复杂 或 高 深 , 都 不 能 告诉 社会 最 终 的 管理 目标 应 该 是 什么 。 我 们 实施 管理 希望 得 到 什么 ?为 什么 要 进行 自然 保护 ? 保护 哪些 濒危 物种 ” 选择 处 于 什么 状态 的 生态 系统 ? 什么 是 可 持续 的 渔业 ? 我 宁愿 把 钱 存 人 银 行 ,因为 钱 比 鱼 增加 得 快 。“ 恢 复 力 ”, 毫 无 意义 。 难 是 数不胜数, 答案 也 是 不 明确 的 ,因为 一 个 人 的 迫切 目标 是 另 一 个 人 幸福 生活 的 障碍 。 换 言 之 ,就 其 实质 而 言 , 设 定 保护 管理 目标 不 是 一 个 科学 活动 ,甚至 在 任何 国 家 都 有 这 样 一些 人 ,自然 保护 从 未 列 入 他 们 的 议事 日 程 。 没 有 被 设计 好 f 的 “社会 "不 得 不 来 确定 环境 和 保护 的 目标 是 什么 ? 然后 据 此 采取 行动 。 因此 我 还 要 重申 ,科学 只 能 有 助 于 为 选择 提供 信息 ,但 不 能 做 出 选择 。 在 重建 恢复 或 经 营 现存 的 生态 系统 中 ,什么 是 我 们 应 当 保持 的 基 准 ?“ 原 始 性 "并 不 是 答案 ,因为 据 我 们 所 知 , 不 存在 原始 状态 。 即 使 不 受 人 类 影响 ,生态 系统 也 在 不 断 发 生变 化 ,1 环境 噪声 使 得 这 种 结果 成 为 必然 。 离 Sibthorp 研讨 会 地 点 几 英里 处 ,有 一 个 国家 石楠 自然 保护 区 (也 被 称 作 “Chobham 公有 地 ”) 。 该 地 区 在 1 WERT AEH Be CK 期 不 常 出 现 , 但 能 量 很 大 ) ,后 来 大 约 在 距 今 5 千年 到 工 万 年 间 ,连续 出 现 了 桦 树 .松树 \ 标 树 和 栋 子 朴 林 ,最 后 随 着 人 类 伐木 .火烧 ` 放 牧 和 农耕 的 影响 变 成 了 石楠 荒野 。 现 在 放弃 经 营 后 , 它 又 恢复 成 了 矮 水 的 松 - 桦 玻 林 。 但 是 “社会 "已 经 决定 ,从 自然 保护 的 角度 看 石楠 比 松 - 桦 林 更 有 价 - 68 - 值 ,Chobham 因此 成 为 受到 积极 维护 和 恢复 的 诸多 受 威胁 石楠 生态 系统 之 一 。 但 这 种 决定 并 不 是 科学 合理 的 ,人 们 也 许 会 有 一 天 由 于 认为 树林 比 石楠 看 起 来 更 漂亮 一 些 而 改变 经 营 方式 。 总 体 而 言 ,决定 保护 生态 系统 在 何 种 状态 完全 是 主观 的 。 无 论 人 们 怎样 选择 ,这些 系统 都 不 可 能 像 500 年 前 那样 ,更 不 会 像 5000 年 前 那样 。 我 们 最 多 能 做 的 是 尽力 减少 现代 人 类 对 生态 系统 的 影响 ,让 自然 自己 去 做 选择 。 在 较 大 面积 的 区 域 这 很 容易 做 到 ,但 随 着 保护 区 面积 的 减 小 , 越 来 越 难 做 到 这 一 点 。 小 型 保护 区 (10 一 100hm2) 的 生态 系统 管理 常常 以 维持 一 个 到 几 个 濒危 物种 的 生境 为 主 ,再 次 证 实 了 物种 与 生态 系统 保护 的 相互 影响 。 2.1.8 物种 是 比 生态 系统 更 恒定 的 实体 在 较 长 的 时 间 斥 度 上 ,生态 系统 保护 与 物种 保护 之 间 的 人 为 区 别 更 加 明显 。 在 保护 生物 学 领域 中 存在 着 这 样 一 种 思潮 , 即 认 为 物种 是 脆弱 的 实体 ,而 生态 系统 则 比较 持久 。 许 多 读者 对 我 在 前 面谈 到 的 “缺少 特征 种 的 残存 生态 系统 仍 能 够 存在 ”的 观点 持 赞 同 态度 。 当 然 这 只 是 一 个 文 字 骗 局 ,实际 上 物种 才 是 恒定 的 要 素 , 而 生态 系统 则 是 多 变化 的 。 按 定 义 , 演 替 的 生态 系统 经 常 是 处 于 动态 的 ,只 存在 很 短 的 时 间 。 例 如 , 像 芦 侍从 这 样 残 存在 西北 欧 强烈 改变 了 的 景观 中 的 演 替 生态 系统 ,需要 保护 管理 者 花 大 量 额外 的 工夫 去 维持 它们 。 但 从 较 长 的 时 间 斥 度 来 看 ,所 有 生态 系统 都 是 过 渡 性 的 , 像 Chobham 公有 地 这 样 的 戏剧 由 不 同 演员 在 路 越 北 半球 广大 地 域 不 同 的 舞台 上 一 次 次 地 演出 。 然而 ,关键 不 只 是 生态 系统 是 变化 的 , 动 植物 化 石和 亚 化 石 残存 物 的 证 据 表 明 ,物种 组 合并 不 是 作为 不 同 的 完整 单元 对 地 球 气候 的 自然 变 化 做 出 一 致 反应 ,群落 并 不 是 一 块 移动 。 但 单个 物种 却 以 高 度 特 化 的 方式 发 生 反应 (Coope 1978, 1995; Davis 1981, 1986; Foster et al. 1990, Elias 1991,Graham et al. 1996) 。 许 多 现存 的 物种 组 合 和 生态 系统 没有 历史 上 的 对 应 体 。 存 在 于 冰期 和 间 冰 期 的 物种 组 合 和 生态 系统 没有 现代 的 对 应 体 。 相 同 的 物种 库 可 以 产生 完全 不 同 的 生态 系统 ,这 取决 于 地 球 上 不 同 地 点 和 时 间 段 内 特有 的 物种 迁移 特性 地 理 隔 离 程度 \ 独 特 的 地 质 气 候 和 其 他 的 环境 特点 等 。 长 远 来 看 ,物种 保护 将 决定 生态 系统 存在 的 类 型 ， . 60). 因为 生态 系统 的 寿命 短 于 物种 。 用 一 个 比喻 来 说 明 , 下 个 世纪 摆 在 人 类 面前 的 大 量 由 人 类 造成 的 物种 灭绝 将 耗 尽 自然 界 工具 箱 内 成 千 填 万 个 有 用 部 件 , 任 何人 都 无 法 知道 这 将 对 自然 界 在 未 来 建立 新 的 生态 系统 的 能 力 产生 什么 样 的 后 采 。 2.1.9 全 球 环 境 变 化 如 果 在 没有 人 类 干扰 的 情况 下 全 球 变化 是 实情 (人 类 并 不 产生 14 环境 噪声 ) ,那么 对 于 处 在 人 类 引起 的 环境 变化 威胁 下 的 世界 这 一 点 将 更 加 真实 。 人 类 不 能 创造 环境 变化 ,只 能 加 快 . 扩 大 和 改变 这 种 变化 的 性 质 。 人 类 是 1 噪声 中 较 强 烈 的 部 分 ,从 较 轻 微 的 角度 来 看 ,地球 上 即使 受到 保护 的 生态 系统 也 不 能 完全 免 受 人 类 的 影响 。 在 北半球 温带 地 区 ， 人 类 活动 已 经 造成 了 氮 素 从 大 气 中 大 量 的 输入 (Bell 1994, Vitousek 1994) 。 全 球 大 气 二 氧化 碳 浓度 正在 升 高 ,并 对 生态 系统 功能 和 物种 组 成 造成 了 很 深 的 影响 (Beerling et al. 1993 ,Mooney and Koch 1994, Phillips and Gentry 1994,Cebrian and Duarte 1995 ,Korner 1996) 。 即 使 气候 变化 没有 开始 ,从 长 远 看 来 由 二 氧化 碳 和 其 他 温室 气体 浓度 升 高 所 引起 的 全 球 气候 变化 和 海平 面 上 升 也 将 不 可 避免 。 全 球 环境 变化 从 根本 上 表明 ， 所 有 我 们 小 心 保护 的 生态 系统 将 处 于 不 利 的 位 置 。 不 利之 处 在 于 它们 将 被 海平 面 升 高 所 破坏 ,还 在 于 人 们 建立 的 受 保护 生态 系统 随 着 地 球 气候 寓 的 移动 将 不 再 有 意义 。 人 们 目前 尚 不 清楚 物种 是 否 (或 哪个 物种 ) 能 够 足够 快 地 迁 离 那 些 受到 人 类 高 度 改 变 的 景观 而 生存 在 一 个 迅速 变化 的 世 务 上 ,也 缺乏 一 个 全 球 性 保护 策略 去 应 对 这 种 可 能 的 灾难 性 情景 。 2.1.10 致谢 感谢 Sibthorp 研讨 会 的 组 织 者 邀请 我 在 开幕 式 上 做 这 个 报告 ,使 我 有 机 会 发 展 这 些 观 点 。 结论 尽管 上 述 情景 是 严峻 的 ,但 并 不 是 没有 希望 。 至 少 人 们 知道 了 目前 70 . 任务 的 艰巨 性 。 如 果 同 意 在 21 世纪 我 们 的 目标 是 最 大 限度 地 减少 不 可 避免 的 绝 灭 危机 ,那么 就 需要 做 好 以 下 几 件 事情 。 首先 ,要 立即 停止 把 宝贵 的 时 间 和 精力 浪费 在 对 那些 抽象 的 和 没有 很 好 定义 的 概念 ( 像 "恢复 力 " 等 ) 的 争论 上 ,而 把 有 限 的 资源 放 到 更 现实 和 迫切 的 问题 上 。 “第 二 ,需要 把 全 球 尽 可 能 多 的 残留 旷野 地 和 半 自 然 生态 系 统 纳入 到 积极 的 自然 保护 努力 中 。 这 并 不 意味 着 人 们 不 能 居住 在 这 种 保护 区 域 中 ,而 是 人 们 利用 土地 的 方式 要 改变 。 在 保护 区 之 外 也 要 保证 土地 经 营 尽 可 能 地 使 其 他 物种 和 与 之 共享 土地 的 人 \ 作 物 和 家 畜 等 和 谐 一 致 ,严格 维护 保护 区 之 外 的 生物 多 样 性 是 可 持续 发 展 的 一 个 关键 因素 。 当然 ,建立 大 面积 的 保护 区 也 并 不 能 遏止 全 球 变化 ,但 它们 保存 的 物 种 库 将 是 未 来 生态 系统 形成 的 基础 和 物种 迁移 的 台阶 。 世 界 自 然 保 护 运 动 也 需要 尽快 决定 是 否 有 管理 策略 来 减少 未 来 气候 变化 将 造成 的 损失 。 例如 ,是 否 我 们 应 当主 动迁 移 物 种 ? 目前 关于 物种 引入 和 再 引入 的 协议 不 能 够 满足 对 处 在 当前 自然 范围 之 外 生物 进行 总 体 迁 移 的 需要 。 让 我 们 不 要 再 去 争论 需要 保护 物种 还 是 生态 系统 。 答 案 是 两 者 都 需要 ,我 们 的 努力 应 更 多 地 放 在 对 “保护 区 面积 大 小 "等 问题 的 关注 上 。 最 后 ,应 当 承认 ,现在 确实 有 由 人 类 引起 的 环境 变化 形成 的 巨大 力量 出 现在 人 类 面前 。 这 将 使 得 保护 生物 学 家 关于 物种 和 生态 系统 保护 的 努 力 更 加 难于 实现 。 我 们 必须 加 入 关于 能 源 利 用 、 人 口 增 长 ,交通 运输 和 全 球 变化 的 政治 争论 中 。 不 这 样 做 意味 着 在 下 半 个 世纪 ,我 们 只 能 取得 较 小 的 局 部 战场 胜利 (如 濒危 物种 保护 和 国家 公园 建立 ) ,但 将 在 地 球 生 命 史上 这 一 前 所 未 有 的 环境 变化 大 潮 中 输 掉 整个 战争 。 全 全 人 = 3 关键 问题 的 讨论 3.1 对 植被 片段 及 其 生物 多 样 性 保护 的 努力 值得 吗 ? Vernon H. Heywood 一 个 有 过 很 多 旅行 经 历 的 人 会 发 现 , 自 然 生态 系 统 的 片段 化 已 经 成 为 威胁 全 球 范围 内 生物 多 样 性 最 严重 的 因素 之 一 。 当 人 类 活动 (诸如 农 业 、 林 业 城市 化 等 ) 侵 占 了 自然 生态 系统 的 大 部 分 生境 ,改变 了 其 原 有 模 式 , 只 使 一 小 部 分 原 有 生态 系统 保留 下 来 的 时 候 , 片 段 化 通常 也 就 随 之 产 生 了 (Hobbs and Llears 1995) 。 这 个 过 程 的 后 果 是 使 自然 生态 系统 的 面 积 急剧 减少 ,整个 系统 被 分 割 成 面积 小 .相对 孤立 的 片段 ,或 者 是 一 些 大 小 不 等 的 生境 “岛屿 ” 。 那 些 生 长 在 连续 生态 系统 中 的 种 群 ,在 生境 片段 化 以 后 ,同样 被 分 割 成 分 散 、 孤 立 的 生境 斑 块 ,从 种 群 统计 随机 性 、 环 境 随 机 性 和 灾变 、 遗 传 杂 合 性 和 稀有 等 位 基因 的 丧失 边缘 效应 、 侵 人 种 和 大 类 干扰 等 方面 来 讲 , 这 样 的 斑 块 是 脆弱 的 ,生存 在 其 中 的 物种 易于 灭绝 。 植被 片段 被 认为 是 陆地 上 的 岛屿 ,尽管 它们 与 真正 的 岛屿 有 显著 的 差别 ,但 是 其 行为 方式 就 像 真 正 的 岛屿 ,并 且 遵 循 岛屿 生物 地 理学 规律 ，， 尤其 是 在 物种 灭绝 机 制 方 面 。 人 们 通 篆 用 聚合 (复合 ) 种 群 (meta-population ) 理 论 的 框架 来 解释 片 段 化 生境 中 物种 所 面临 的 威胁 。 因 此 ,片段 化 的 后 果 之 一 是 把 原来 比较 连续 的 种 群 结构 变 成 了 聚合 性 种 群 结构 ,使 所 有 或 者 大 部 分 地 方 特有 种 群 变 得 非常 之 小 ,从 而 面临 灭绝 的 危险 (Hobbs and Llears 1995)。 长 期 保 持 当 地 特有 种 群 原 有 水 平 的 可 能 性 虽然 很 小 ,但 是 保持 异 质 性 种 群 的 可 能 性 还 是 存在 的 :因为 即使 没有 足够 大 面积 的 种 群 长 期 保持 下 去 ,许多 物 种 仍旧 能 在 不 断 变换 的 景观 中 生存 。 如 果 物 种 能 够 在 另外 适宜 的 生境 中 建立 新 的 地 方 种 群 ,它们 就 能 够 在 局 部 地 区 生存 (Hanski et al. 1995). 在 灭绝 和 定 殖 不 平衡 的 地 方 , 整 个 聚合 种 群 都 将 训 落 以 致 灭绝 。 在 。72 ， 许多 例子 中 ,包括 大 部 分 热带 物种 ,我 们 甚至 对 其 原 有 种 群 的 大 小 、 分 布 以 及 片段 化 之 后 的 情况 都 不 够 了 解 , 故 不 能 对 物种 的 持续 性 做 出 总 的 结 论 。 对 它们 中 的 大 部 分 物种 对 生境 的 要 求 也 了 解 得 不 多 。 另 一 方面 ,对 于 许多 物种 ,特别 是 脊 椎 动物 以 及 生活 在 其 他 各 种 各 样 生 物 群 体 中 的 稀 有 和 濒危 物种 ,关于 它们 的 大 量 的 经 验 性 知识 是 存在 的 ,只 是 这 些 知 识 大 部 分 都 是 生物 学 家 们 野外 考察 的 个 人 知识 ,没有 正式 的 记录 或 公开 发 表 。 Hanski 等 (1995) 认 为 :这 些 知 识 是 保护 生物 学 家 获得 有 关 信 息 的 最 客观 的 来 源 之 一 ,现在 所 面临 的 挑战 是 对 这 些 信息 加 以 收集 、 分 类 和 保存 ,从 而 能 够 方便 地 提供 给 可 能 的 使 用 者 。 正如 我 们 所 看 到 的 那样 ,植被 的 片段 化 和 组 块 性 几乎 是 一 个 普遍 存 在 的 现象 。 不 要 对 生境 片段 化 已 经 成 为 保护 生物 学 的 核心 内 容 而 感到 惊 奇 (Harrison 1994) ,我 们 有 理由 相信 保护 管理 也 具有 同样 的 重要 性 。 正 如 Margules(1987) 所 言 * 面 对 世界 上 生境 斑 块 大 量 存 在 的 状况 ,研究 工作 应 以 小 丙 块 的 管理 为 重点 ，……: ,而 不 是 对 保护 区 面积 大 小 和 形状 的 设计 等 进行 不 健康 的 学 术 上 的 争论 。 虽 然 这 种 争论 牵涉 到 生态 学 研究 ,但 是 它 儿 乎 没有 给 优先 保护 植被 片段 提供 机 会 ,这 不 是 一 个 真正 意义 上 的 保 护 生 物 学 的 主要 命题 ”。Saunders 等 (1991) 也 同意 这 一 观点 ,他 们 发 现 ， 大 们 把 目光 过 多 地 集中 到 了 自然 保护 区 的 设计 上 ,这 样 做 为 时 已 晚 ,只 有 维持 植被 片段 化 之 后 的 剩余 部 分 才 是 切实 可 行 的 办 法 。 管理 本 喘 既 涉及 对 片段 化 生态 系统 的 管理 ,也 涉及 对 片段 中 种 群 的 管理 。 保 护 行为 却 把 它们 当 作 各 不 相同 的 管理 活动 ,Lawton 和 Jones (1993) 的 调查 结果 验证 了 这 一 现象 ,他 们 发 现 将 近 30 年 的 生态 系统 学 和 种 群生 态 学 ,分 别 形 成 了 各 自 的 研究 范畴 ,发 展 了 各 自 的 范式 手段 和 问 题 。 对 于 片段 化 生境 中 种 群 基因 多 样 性 的 研究 不 仅 涉及 理论 问题 ,同时 也 关系 到 对 那些 在 农业 或 者 其 他 领域 具有 经 济 价值 的 物种 遗传 资源 的 保 护 问题 。 在 讨论 片段 化 和 保护 时 ， 基 因 蚀 变 (genetic erosion) "应 引起 广 泛 的 关注 (Turner 1996) ,许多 片段 化 种 群 很 可 能 由 于 某 些 随机 的 因素 而 灭绝 ,而 不 是 因为 丧失 基因 变异 性 。 然 而 ,如 果 保 护 遗 传 变异 性 是 我 们 关 注 的 焦点 ,例如 ,栽培 作物 的 亲缘 种 ,那么 上 述 论 点 就 失去 了 说 服 力 。 除了 人 类 活动 导致 植被 片段 化 以 外 ,许多 生境 的 斑 块 化 是 自然 发 生 的 。 很 多 影响 斑 块 的 因子 同时 影响 着 生活 在 其 中 的 物种 。 然 而 ,自然 形 -73- 成 和 人 为 因素 形成 的 片段 是 不 同 的 ,我 们 可 以 通过 对 目 然 植被 片段 的 研 究 学 到 许多 东西 ,然后 将 其 应 用 到 具体 的 管理 和 保护 活动 之 中 。 3.1.2 片段 化 的 普遍 性 程度 如 何 ? 目前 温带 地 区 的 大 部 分 “自然 ”生境 ,实际 上 是 原 有 大 片 生 态 系统 的 小 块 残留 生境 (Ehrlich and Murphy 1987 ) :如 北欧 以 及 美国 东部 生长 的 岛 状 次 生 朴 林 北美 中 部 大 平原 上 广 亡 农 田中 散布 的 小 片 草 原 和 西 地 中 海地 区 沿海 群落 斑 块 等 。 同 样 ,在 热带 ,虽然 在 亚 马 孙 盆地 刚果 盆地 和 东南 亚 部 分 地 区 ,大 量 没 有 破碎 的 低地 湿润 森林 仍旧 占据 着 当地 植被 的 主要 地 带 ,但 是 ,在 过 去 的 几 十 年 里 ,这 里 许多 生物 群 区 的 残留 部 分 已 经 变 成 了 分 散 和 孤立 的 片段 ,面积 经 常 是 不 足 100km* ,并 且 受 到 严重 于 扰 。 干旱 热带 森林 ,如 中 美洲 地 区 ,也 遭受 到 了 类 似 的 片段 化 ;只 是 较 少 受到 公众 的 注意 而 已 。 片段 化 并 不 是 新 生 事物 。 自 从 农业 化 以 来 ,这 个 过 程 就 已 经 开始 了 。 现在 的 情况 是 ,片段 化 已 经 发 展 到 全 球 尺 度 。 特 别 是 在 过 去 的 几 十 年 里 ， 在 社会 -经 济 因 素 的 驱动 下 ,使 得 目前 在 世界 上 已 经 很 难 找到 拖 块 完整 的 “未 受 干扰 ”的 任何 类 型 的 植被 。 现 存 数量 很 少 的 几 处 或 多 或 少 算是 完整 的 植被 ,看 起 来 似乎 也 在 随 着 时 间 的 流逝 而 步 它们 的 后 符 。 在 温带 地 区 ,在 农业 生态 系统 、 扬 荒地 城市 化 、 种 植 园 .次 生 植 被 等 开发 模式 中 形成 的 岛屿 状 的 “自然 或“ 半 自然 "植被 片段 ,是 现代 景观 中 非常 普遍 的 景象 ,以 至 于 有 一 种 忽略 掉 它 们 重要 性 的 趋势 。 如 在 欧洲 , 自 然 景观 数 干 年 来 一 直 经 受到 人 类 活动 的 改变 ,目前 已 经 很 难 找到 二 抉 面 积 足够 大 的 “自然 "生态 系统 划 作 保护 区 。 在 西欧 和 斯 堪 的 纳 维 亚 地 区 ， 老龄 穆 林 的 数量 在 1% ~3% 之 间 (Dudley 1992) ;伊比 利 亚 半 锅 地 区 的 常 BRR AK( Quercus rotundifolia ) ,体现 了 地 中 海 生 物 气 候 区 的 特征 ,正在 逐 渐 减 少 并 且 片 段 化 ,许多 残存 下 来 的 植被 出 现 了 次 生化 和 严重 改变 ,并 且 筱 松树 入 侵 。 事 实 上 ,有 时 候 很 难 在 人 工 改 变 过 的 生境 中 把 “自然 2” 利 “ 半 自然 "区 分 开 。 奇妙 的 是 ,由 于 人 类 干扰 而 导致 动 植 物 物种 丧失 的 数量 邻 人 吃惊 地 在 欧洲 ,自从 1600 年 以 来 ,有 2000 多 种 植物 在 某 种 程度 上 受到 灭 绝 的 威胁 ,但 只 有 30 种 植物 已 经 灭绝 。 这 就 提出 了 一 系列 问题 ,包括 对 - Fa « /> 将 要 灭绝 情况 的 预测 、 对 形成 新 平衡 所 需 时 间 的 预测 、 对 过 去 作为 灭绝 过 滤器 的 于 扰 作 用 的 预测 以 及 管理 和 对 策 等 (Balmford 1996)。 下 面 将 对 此 进行 讨论 。 在 热带 , 约 有 65% 的 南 撒哈拉 原始 生态 系统 和 68 % 的 印度 尼 西 亚 目 然 生 境 遭 受 了 较 大 的 生态 干扰 。 据 估计 ,在 全 球 范围 内 ,岩石 冰山 和 裸 地 除外 , 约 有 73% 的 陆地 表面 是 人 类 控制 或 受到 部 分 干扰 的 ,只 有 17% 的 地 区 “未 受 和 干扰”( “未 受 干扰 ?以 在 10 000hm? 范围 内 没有 公路 为 根据 ) (Hannah et al. 1994,McNeely 1995) 。 实 际 上 ,全 球 范 围 内 许多 生境 都 在 某 种 程度 上 受到 了 人 类 活动 的 影响 ,因而 ,在 这 种 情况 下 ,使 用 "原生 生态 系统 ”未 受 干 扰 ? 和 ”原始 森林 ”等 术语 几乎 已 经 没有 实际 意义 。 因此 ,可 以 明确 的 是 ,生物 多 样 性 保护 已 经 成 为 我 们 面临 的 一 个 巨大 挑战 。 生 物 多 样 性 保护 需要 维持 片段 化 生态 系统 以 及 其 他 景观 镶 肯 体 中 发 现 的 一 切 。 这 就 给 那些 地 方 特 有 物种 数量 多 的 片段 化 区 域 提出 了 难 题 。 那 里 的 种 群 很 可 能 也 是 片段 化 的 ,而 且 面 临 着 最 终 灭 绝 的 危险 。 如 果 物 种 是 广泛 分 布 的 ,那么 灭绝 就 是 局 部 的 ;如 果 它 们 只 局 限 在 某 些 区 域 ,那么 灭绝 就 是 全 球 性 的 。 3.1.3 岛屿 上 的 片段 如 果 我 们 考虑 到 大 部 分 世界 特有 动 植 物 ( 当 然 也 要 考虑 微生物 ) 是 生 存在 岛屿 生态 系统 中 ,那么 这 个 问题 就 需要 引起 高 度 警惕 ,因为 这 些 物 种 正 生活 在 世界 上 受 威胁 最 严重 的 地 方 , 并 且 通 常 是 人 类 活动 所 导致 的 。 例如 ,印度洋 的 罗 得 里 格 斯 岛 上 曾经 覆盖 着 繁茂 的 常 绿林 ,但 经 过 3 个 世 纪 的 人 类 定居 后 ,所 有 的 原始 植物 群落 都 销 失 了 。 现 在 岛 上 只 有 光秀 天 的 山坡 ,上面 零星 点 组 着 树木 ,覆盖 着 单一 的 灌木 或 连 片 的 引进 种 ,只 存 有 几 小 片 已 经 退化 了 的 原生 林 (Strahm 1989)。 在 岛 上 ,至 少 有 18 种 当 地 特有 的 植物 种 (Strahm 1996) .11 种 乌 类 、2 种 巨型 蜥 蝎 、2 种 巨型 陆地 龟 以 及 数量 未 知 的 昆虫 和 一 些 其 他 生物 种 类 已 经 灭绝 了 。 根 据 罗 得 里 格 斯 岛 植 物 红 皮 书 的 登记 (Strahm 1989 ) ,该 岛 现 存 的 36 一 38 种 地 方 特 有 开花 植物 中 有 19 一 21 个 种 为 濒危 种 ,7 个 种 为 脆弱 种 ,8 个 种 为 稀有 种 。 濒危 种 中 有 9 种 植物 的 野外 现存 数量 不 到 10 株 , 有 3 种 仅 剩 1 株 。 如 果 把 与 罗 得 里 格 斯 岛 相 邻 的 毛里 求 斯 岛 的 植物 区 系 也 考虑 在 内 , 则 有 120 5 个 类 群 ( 含 种 下 单位 ) 的 个 体 数 量 不 足 20 株 ,或 者 只 有 1 一 2 个 种 群 ,28 个 种 的 野外 个 体 数量 不 足 10 株 (Strahm 1996)。 尽管 存在 着 如 此 严峻 的 情况 ,在 过 去 的 10 一 15 年 时 间 里 ,Strahm 和 其 他 人 一 起 ,通过 实施 一 个 包括 精心 管理 .设立 围栏 区 .人 工 繁殖 动 植物 、 移 植 育 苗 、 提 高 保护 认 匈 和 设立 自然 保护 区 等 措施 在 内 的 项 目 ， 已 经 成 功 地 将 其 中 许多 物种 从 全 部 灭绝 的 边缘 挽救 回来 。 同样 ,在 圣 海伦 那 岛 ,未 经 改变 的 白 然 植物 群落 是 不 存在 的 ,经 过 大 干 世纪 的 农业 活动 和 资源 开发 之 后 ,95% 以 上 的 地 区 已 成 为 大 工 景 观 , 存 活 下 来 的 特有 种 群 面积 小 而 分 散 , 其 中 ,9 个 类 群 在 近期 到 中 期 将 失去 生 存 力 的 中 值 (Maunder, 个 人 交流 )。 就 罗 得 里 格 斯 的 情况 而 言 ,现存 所 有 牛 境 都 需要 不 同 程度 的 保护 管理 和 拯救 措施 ,从 而 确保 受 威胁 动 植 物 的 牛 存 。 一 个 保护 地 方 物 种 的 方案 已 经 开始 筹备 , 咪 符 批准 。 其 他 许多 岛屿 的 情况 是 相同 的 , 表 3.1 仅 总 结 了 一 些 海洋 上 小 马 邮 最 极端 的 例子 。 下 面 是 另外 一 些 有 关岛 屿 的 经 典 例子 ,它们 都 拥有 大 量 的 地 方 特 有 种 ,大 部 分 植被 和 生物 群 区 又 都 遭受 了 极端 的 退化 和 片段 化 : 马达 加 斯 加 (Madagascar) 岛 上 至 少 80% 的 原始 植被 被 毁坏 ,其 中 80% 以 上 的 植物 种 是 特有 种 (地 方 特有 动 植物 种 水 平 很 高 ) 。 在 该 岛屿 的 南部 ， 几乎 没有 任何 地 方 未 曾 受到 干扰 ,那里 包含 有 95% 的 地 方 特有 植物 种 ， 一 些 保 护 区 拥有 分 布 区 域 狭小 的 地 方 特 有 物种 或 接近 特有 的 物种 ; 夏 威 夷 群岛 有 110 个 植物 类 群 仅 保存 有 个 体 数量 不 足 20 株 的 少数 几 个 种 群 ; 加 勒 比 岛 由 于 受 欧 洲 的 影响 已 有 约 500 年 的 历史 ,其 原生 植被 的 大 部 分 因 受到 人 类 活动 的 破坏 而 发 生 了 片段 化 。 在 全 部 6550 种 该 岛 特 有 的 维 管束 植物 ( 占 整 个 植物 区 系 的 50% ) 中 , 约 有 3000 种 以 上 是 稀有 种 或 濒 危 种 。 表 3.1 小 的 海洋 岛屿 上 植物 区 系 的 毁灭 情况 (Strahm 1989) MB Aad) Px By. Vi 4) Ri aol 2 nt 总 数 受 威 阿森 松 ( 南 大 西洋 岛屿 )| “94 诺 福 克 (Norfolk ) 岛 39 罗 得 里 格 斯 岛 109 鞋 海伦 那 岛 121 5 一 4 一 1 一 11 10(91% ) 9 26 ”一 5 2 1 48 45(94% ) 49 46(94% ) ~ oO Ww >= nN nN | ‘oO Ww 23 一 17 一 2 = 49 47(96%) Ex( 48K) ,E( 濒 危 ) ,V( 易 危 ) ,R( 受 危 ) ,I( 中 度 ),? (ARF RD ER) , ae AF PEA) CE AE) * 76 ， 全 球 范 围 内 ,大 约 有 40 000 种 高 等 植物 是 海洋 中 的 岛屿 所 特有 的 ， 现在 已 知 濒危 植物 的 三 分 之 一 是 岛屿 特有 的 物种 。 有 23% 的 岛屿 乌 类 种 是 濒危 种 ,而 在 世界 范围 内 的 比例 仅 为 11%(WCMC 1992). 3.1.4 “BR AE Bik & AAR EMAEA ATE AY. All, MT mA GK BF BES 系统 的 “自然 "片段 出 现在 不 同 生 物 群 区 内 :如 地 中 海山 项 上 小 片 的 植被 DER (ABBA 3$0% 的 当地 特有 植物 和 一 些 特 有 动物 种 )、 地形 上 片段 化 的 沿海 地 区 (如 西班牙 的 卡 布 得 卡 塔 地 区 ,那里 拥有 一 种 特殊 的 植被 类 型 和 许多 特有 的 植物 类 群 ) 和 古巴 和 牙买加 蚁 晓 地 区 的 特殊 的 土壤 类 型 。 当然 ,自然 形成 的 植被 片段 的 结构 、 特 性 及 其 所 包含 的 种 群 与 ”人 为 ” 导致 的 片段 化 生态 系统 是 不 同 的 ,他 们 存在 的 几率 也 是 如 此 。 不 过 ,通过 对 大 量 自然 片段 中 种 群 基因 结构 和 变异 性 的 研究 ,可 以 使 我 们 探 明 各 种 因素 是 如 何 影 响 它 们 生存 的 ,从 而 为 濒危 小 种 群 制 定 生存 对 策 。 例 如 ， Moran 和 Hopper(1987) 发 现 ,小 核 树 地 方 种 种 群 的 大 小 与 那些 由 于 砍伐 而 孤立 的 ,现在 仅 局 限于 自然 植被 片段 中 的 种 群 相似 。 此 外 ,许多 地 方 化 的 物种 具有 不 容 忽 视 的 遗传 多 样 性 。 他 们 指出 ,通常 所 建议 的 种 群 存活 的 最 小 数量 为 500 ,似乎 是 不 合适 的 。 他 们 推测 ,在 澳大利亚 的 古代 景观 中 , 核 树 可 能 是 随 着 进化 逐渐 适应 了 保持 小 规模 的 种 群 ,并 且 持 续 了 1000 多 年 仍 保持 着 高 百分比 的 遗传 变异 性 。 3.1.5 真正 的 岛屿 与 陆地 岛屿 如 前 言 所 提 到 的 ,在 许多 关于 片段 的 讨论 中 ,人 们 常 把 片段 当 作 陆地 上 的 岛屿” ,并 且 把 它 与 真正 的 岛屿 做 类 比 , 认 为 片段 也 遵循 岛屿 生物 地 理学 的 理论 。 例 如 ,很 多 研究 根据 岛屿 生物 地 理学 理论 和 种 -面积 关系 来 解释 片段 化 过 程 中 物种 丧失 的 模式 。 这 样 就 可 说 明 植 被 斑 块 面积 的 减 小 将 伴随 着 物种 的 丧失 ,并 最 终 达 到 一 个 新 的 平衡 ,而且 适合 生存 物种 的 数 量 和 区 域 在 决定 群落 长 期 存在 的 可 能 性 上 具有 重要 作用 。 虽 然 可 以 从 与 海洋 “岛屿 ”的 比较 中 借鉴 到 明确 的 东西 ,但 是 真正 的 岛屿 与 陆地 岛屿 的 区 别 是 存在 的 ,在 植被 斑 块 研究 中 被 接受 和 应 用 的 岛屿 生物 地 理学 理论 oe 不 能 全 部 照搬 。 例 如 ,陆地 上 的 片段 存在 于 不 断 变化 的 景观 格局 之 中 , 片 段 中 的 种 群 的 命运 及 其 遗传 变异 性 依赖 于 一 系列 因素 ,诸如 种 群 大 小 `\ 片 段 间 的 基因 流动 、 种 群 统计 资料 .片段 间 的 距离 片段 的 形状 ` 大 小 和 结 向 繁殖 系统 .传粉 者 和 片段 中 的 物种 密度 等 。 它 们 中 的 一 些 依 瑚 于 景观 配置 的 特征 ,而 这 些 特 征 在 岛屿 生态 系统 中 是 不 存在 的 。 同样 ,复合 种 群 理 论 在 保护 生物 学 中 的 价值 被 认为 是 与 岛屿 生物 地 理学 理论 相似 的 (Harrison 1994) , 它 也 提出 需要 检验 的 假设 ,需要 收集 重 要 的 数据 ,但 是 却 既 不 能 给 出 强 有 力 的 结论 ,也 不 能 提供 适 于 应 用 的 公 式 。 或 许 ,我们 可 以 同意 她 的 结论 一 一 保护 生物 学 本 质 上 是 一 门 经 验 性 的 学 科 , 它 可 为 实践 提供 理论 指导 ,但 是 每 一 种 情况 都 需要 各 自 适合 的 假 设 ; 在 实际 应 用 中 ,做 出 一 定 的 解释 总 比 隐藏 包含 在 其 中 的 复杂 性 和 不 确 ， 定性 强 ”。 3.1.6 涉及 多 少 物种 ? 当然 ,我 们 不 知道 有 多 少 物 种 存在 于 片段 之 中 ,但 是 ,我 们 可 以 从 各 种 来 源 的 证 据 中 获知 问题 的 严重 性 。 通 过 考察 出 现在 具有 片段 化 倾向 的 地 方 一 一 如 岛屿 和 山地 生态 系统 中 的 大 量 物种 ,我 们 已 经 知道 ,在 未 来 若 于 年 内 可 能 灭绝 的 物种 的 大 多 数 将 会 出 现在 植被 片段 中 。 同样 ,由 于 植 锌 片段 的 格局 和 面积 范围 等 特点 ,更 多 的 物种 将 面临 灭绝 的 威胁 ,其 数量 比 根据 种 -面积 理论 估计 的 将 要 灭绝 的 物种 数量 的 最 高 值 还 高 (参见 Reid 的 例子 ,1992)。 此 外 ,可 以 肯定 的 是 ,由 于 片段 化 ,遗传 独特 的 种 群 丧 失 的 速度 比 全 部 物种 丧失 的 速度 要 高 得 多 ,正如 Ehrlich 等 (1977) 在 20 多 年 前 指出 的 那样 。 根据 已 经 发 布 的 估计 ,在 未 来 的 20 一 30 年 内 ,将 有 2% 二 25% 的 热 市 森林 物种 将 由 于 森林 的 丧失 而 灭绝 或 濒临 灭绝 (包括 植物 . 鸟 类 及 其 他 所 有 物种 )。 这 相当 于 预期 的 “平均 背景 速率 ”的 1000 一 10 000 倍 。 只 有 少数 的 情况 ,如 Pimm(1996) 在 叫 做 “ 千 死 亡 黑 点 (kilodeath black spot)” 记录 的 灭绝 情况 达到 了 这 一 个 数量 级 ,但 在 大 多 数 情况 下 ,它们 只 是 根据 | 种 -面积 技术 对 可 能 发 生 灭绝 的 预测 ,而 这 种 灭绝 并 不 是 立即 发 生 的 实际 上 物种 要 经 过 数 十 年 甚至 几 百 年 的 时 间 ,物种 数目 才能 达到 新 的 平衡 * 78R- 能 已 经 损害 了 保护 行动 ,因为 这 会 将 注意 力 从 采取 保护 措施 的 迫切 需要 中 转移 开 。 而 正 是 这 些 措施 ,可 以 减少 成 千 上 万 正在 受到 威胁 的 ,被 严重 耗 尽 的 ,上 且 数量 正在 逐年 上 升 的 种 群 彻 底 灭 绝 的 危险 。 灭绝 是 这 个 过 程 的 终点 。 从 保护 管理 的 角度 来 讲 , 区 分 潜在 灭绝 和 实际 灭绝 是 重要 的 。 受 威胁 的 物种 仍 有 时 间 采 取 挽 救 措 施 ,而 灭绝 是 不 可 逆转 的 。 由 于 灭绝 速度 是 一 个 敏感 的 话题 ,已 经 引起 了 许多 无 谓 的 争 论 ,因此 需要 重点 强调 的 是 仅 停 留 在 讨论 受 威胁 物种 和 它们 存活 的 可 能 性 对 于 减少 灭绝 无 任何 帮助 ; 正 相 反 ,着 手 于 已 知 物种 的 实际 情况 比 在 理 论 上 (然而 ,表面 上 似乎 有 理 ) 预 测 未 被 收入 清单 的 物种 的 命运 更 重要 ,这 对 于 我 们 设计 保护 规划 具有 积极 的 意义 。 更 进一步 讲 , 由 于 植被 片段 化 的 普遍 发 生 和 广泛 存在 ,使 我 们 不 得 不 将 那些 生存 在 它们 之 中 的 物种 列 入 受 威胁 物种 的 清单 中 ,无论 这 些 片 段 是 人 为 的 ,还 是 “自然 "形成 的 。 依据 国际 自然 保护 联盟 (IUCN ) 的 濒危 名 录 , 从 世界 保护 监测 中 心 (XWCMC) 提 供 的 资料 中 ,可 以 更 直接 地 获得 全 球 范 围 内 受到 威胁 的 有 关 物种 的 估算 数量 ,尽管 他 们 没有 特别 指出 哪些 物种 是 存在 于 植被 片段 内 。 正如 近期 世界 银行 所 评述 的 那样 ,IUCN 的 红色 清单 是 长 期 以 来 关于 全 球 受 威胁 物种 的 最 全 面 和 最 权威 的 调查 报告 。 根 据 老 的 IUCN 的 清单 ， WCMC 最 近 的 记录 是 在 全 球 范 围 内 约 有 32 700 个 物种 受到 威胁 ,其 中 约 5000 种 为 濒危 ,8200 种 以 上 为 渐 危 。 如 表 3.2 MN, EMP KE 是 植物 。WCMC 数据 库 中 记录 有 93 647 种 高 等 植物 (截止 到 1996 年 6 月 20 日 ) ,对 于 其 中 66 175 个 种 的 情况 了 解 得 不 多 ,不 能 确定 它们 在 全 球 范 围 内 受到 威胁 的 状况 ,还 有 12 222 种 是 没有 受到 威胁 的 。 根 据 IUCN 濒危 物种 清单 的 最 新 版 本 (IUCN-SSC 1996) ,1996 年 的 受 威胁 动 物 红皮书 共 收 录 了 5025 种 动物 ,其 中 包括 所 有 已 知 的 哺乳 动物 和 鸟 类 (分 别 有 23% 和 11% 受 到 灭绝 的 威胁 ) ,但 是 对 于 无 脊椎 动物 只 是 一 个 象 征 的 数字 。 可 以 明确 的 是 :由 于 没有 办 法 对 世界 上 175 万 个 物种 进行 全 面 的 评 佑 ,特别 是 在 热带 地 区 (绝对 不 是 惟一 的 地 区 ) ,这 些 数字 比 实际 上 受 威 胁 物种 的 数量 低 得 多 。 如 果 所 有 组 别 中 都 将 记录 在 案 的 10% 的 物种 进行 评估 ,那么 实际 上 受到 威胁 的 物种 的 总 量 就 相当 高 了 。 如 果 我 们 把 受到 威胁 物种 的 数量 36 300 乘 以 10 ,结果 就 是 363 000 种 ;假如 我 们 把 情况 设想 到 最 糟 ,在 未 来 的 25 一 30 年 内 ,这 些 物种 都 将 灭绝 ,这 个 数字 仍 比 研 .79 。 究 中 预测 的 灭绝 数量 低 得 多 。 部 分 原因 是 后 者 不 仅 包括 了 已 知 物种 ,而 | 且 把 那些 还 没有 记录 在 案 的 87% 的 物种 也 包括 在 内 进行 了 估计 (Hey- wood 1995) 。 因 此 ,已 经 记录 下 来 并 且 被 评估 的 物种 和 所 有 可 能 受到 威 胁 的 物种 之 间 的 数量 差距 是 巨大 的 。 表 3.2 世界 保护 监测 中 心 (WCMC 1996) 记 录 的 受 威胁 物种 数量 估计 受 威胁 状况 濒危 易 危 稀有 中 度 合计 哺乳 动物 177 199 89 68 533 鸟 类 188 241 257 1756、 862 fea 47 88 79 43 257 两 栖 类 32 32 55 14 133 鱼 类 158 226 246 304 934 无 脊椎 动物 582 702 422 941 2647 和 植物 4301 6844 14 457 5226 30 918 1k HEB ME Be A Fe TT Pr He A A KE 4 BT SS EH a PY BH 么 的 不 足 , 不 仅仅 是 那些 生存 在 片段 中 的 物种 。 这 表明 无 论 是 在 国家 范 畴 ,还 是 在 全 球 范 围 内 ,都 需要 在 各 种 评估 中 投入 更 多 的 精力 ,这 是 制定 保护 计划 的 依据 。 3.1.7 物种 在 片段 中 的 幸存 :我 们 还 有 多 长 时 间 来 保护 它们 ? 从 保护 管理 的 角度 来 说 ,我 们 应 当 更 加 关注 那些 正在 受到 威胁 的 物 种 和 种 群 尚 能 够 在 残存 的 植被 片段 中 继续 生存 多 久 (Frankel“ 关 心 的 时 ， 间 斥 度 ")。 一 般 情况 下 几 百 年 也 许 不 成 问题 ,这 意味 着 我 们 还 有 机 会 采 取 补 救 措施 。Hanski(1994) 指 出 ,就 复合 种 群 的 动态 特征 而 言 ,其 需要 保 护 的 时 间 尺 度 相 对 较 长 ,它们 本 身 是 否 能 达到 一 种 随机 的 稳定 状态 还 是 值得 怀疑 的 。 事 实 上 ,大 量 受到 威胁 的 物种 所 生存 的 景观 已 经 不 足以 使 尼 们 长 期 生存 下 去 。 它 们 之 所 以 存在 ,是 因为 还 没有 来 得 及 灭绝 (Hanski | et al. 1995) ,这 些 物 种 可 以 称 之 为 功能 性 死亡 物种 。 一 个 显然 需要 研究 的 关键 问题 是 :在 什么 样 的 条 件 下 ,二 个 在 连续 生 瘟 中 进化 而 来 的 物种 能 够 在 片段 化 的 环境 中 残存 或 继续 生存 下 去 (Hebbs *， 80 ， and Lleras 1995) 。 这 不 仅 需 要 研究 影响 个 别 种 群生 存 的 因子 ,同时 也 需 要 研究 复合 种 群 的 各 个 组 分 。 我 们 正在 获得 一 些 关 于 物种 在 植被 片段 中 能 够 继续 生存 的 时 间 和 存 活 数 量 的 证 据 ,与 预期 的 一 样 ,结果 是 混乱 的 。 对 于 那些 受 人 类 活动 影响 而 生境 大 量 丧 失 .片段 化 普遍 发 生 的 地 区 ,考察 其 现实 与 历史 ( 几 十 年 前 ) 情景 是 大 有 益处 的 。 在 新 加 坡 ,原始 森林 的 覆盖 率 已 由 1819 年 的 近 100% 下 降 到 了 目前 的 0.2% 。 在 一 项 关于 该 国 植物 灭绝 状况 的 研究 中 ,Turner 等 (1994 ) 对 当地 大 约 2277 种 维 管束 植物 进行 了 详细 调查 ,结果 发 现 其 中 的 S$94 种 已 经 局 部 灭绝 ,117 种 濒危 , 391 种 易 危 ,957 种 稀有 ,218 种 和 常见。 灭绝 的 植 物 总 数 占 到 了 全 国 植 物 总 数 的 26%。 在 19 世纪 80 年 代 新 加 坡 开始 制 订 详 细 的 植物 清单 之 前 ,那里 至 少 90% 的 森林 已 经 被 砍伐 ,因而 一 些 物 种 可 能 在 登记 之 前 就 已 经 灭绝 了 。 与 同 处 热带 \ 面 积 相 当 的 其 他 地 区 相 比较 ,新 加 坡 的 全 部 植物 名 录 并 不 得, 因而 他 们 认为 这 一 灭绝 数量 并 不 是 过 高 的 估计 。 鸟 类 灭绝 的 比例 为 28% 。 他 们 用 物种 -面积 关系 分 析 了 森 林 植 物 区 系 组 成 ,以 此 评估 砍伐 和 森林 对 物种 多 样 性 的 影响 ,得 出 的 预测 结 果 是 砍伐 和 森林 导致 76% 的 物种 丧失 ,而 根据 名 录 的 估计 结果 却 是 29% 。 他 们 推断 ,由 于 大 部 分 森林 砍伐 发 生 在 上 个 世纪 ,热带 雨林 中 的 植 物 群 落 需 要 经 过 很 长 时 间 才 能 达到 平衡 。 令 人 鼓舞 的 结论 是 :如 果 小 片 的 残留 植被 被 保护 起 来 ,它们 就 可 以 在 相当 长 的 时 间 内 为 很 多 物种 提供 避难 所 ,而 不 必 进 行 复 杂 和 昂贵 的 管理 (尽管 后 一 个 观点 可 能 有 些 争议 ) 。 同时 ,人 们 也 有 足够 时 间 通 过 就 地 和 迁 地 技术 措施 确保 这 些 物 种 长 期 生 存 下 去 。 在 香港 ,虽然 早 在 300 多 年 前 ,几乎 所 有 的 和 森林 植被 就 被 砍伐 列 尽 , 动 物 区 系 也 被 完全 破坏 ,但 大 量 的 热带 两 林 植 物种 仍然 保留 了 下 来 (Corlett and Turner 1997) 。Turner 和 Corlett(1996) 根 据 这 种 情况 指出 ,有 理由 相 信 在 雨林 群落 中 有 一 个 重要 的 因素 使 它们 能 够 相对 忍受 生境 破碎 ,基于 传粉 者 和 散播 种 子 的 脊 椎 动物 的 丧失 而 得 出 有 关 植 物 灭 绝 的 可 怕 预 言 过 于 悲观 。 显 然 , 如 果 我 们 计划 以 最 有 效 的 方式 管理 剩余 生境 ,就 需要 了 解 更 多 的 关于 热带 森林 和 其 他 群落 类 型 在 多 样 性 丧失 过 程 中 的 详细 信息 。 世界 上 物种 " 极 丰 富 " 地 区 之 一 的 巴西 的 Mata Atlantica 地 区 ,情况 基 本 类 似 , 而 且 在 某 些 方面 更 为 极端 。 巴 西 的 沿海 森林 从 甚 国土 的 东北 端 - $B 延伸 至 最 南端 , 占 地 面积 120 万 km? BI 1990 年 为 止 , 约 有 100 页 km’ 以 上 的 森林 被 砍伐 ,森林 面积 缩减 到 原 有 的 2% 一 12% ,其 中 大 部 分 发 生 在 19 世纪 前 。 巴 西 的 大 西洋 森林 集中 在 本 国 的 工农 业 中 心 , 该 地 区 大 口 占 全 国人 口 的 43% ,森林 是 高 度 片 段 化 的 。 虽 然 调 查 还 不 完全 ,新 物种 和 基因 型 仍 在 不 断 形成 之 中 ,这 里 贮存 的 .13 000 种 (Gentry 1982) 植 物 已 经 占 到 整个 中 热带 植物 物种 的 13% (与 整个 欧洲 的 维 管束 植物 数量 相等 )。 具有 地 域 性 (73% ) 和 地 方 特 有 的 物种 数量 相当 高 。 尽 管 记录 不 全 面 , 但 是 可 以 明确 的 是 动物 多 样 性 水 平 也 相当 高 。 尽管 大 部 分 森林 在 一 个 世纪 或 更 早 以 前 就 被 砍伐 了 ,许多 植物 种 群 在 片段 化 的 生境 中 缩小 成 小 种 群 , 并 且 如 果 不 采取 补救 措施 它们 将 面临 迅速 灭绝 的 威胁 ,但 是 到 目前 为 止 , 只 知道 有 一 小 部 分 已 然 灭绝 (Browan and Brown 1992 ) 。 虽 然 Budiansky(1994) 认 为 物种 -面积 关系 在 此 并 不 适 用 ,但 是 由 于 一 些 尚 不 知道 的 原因 ,所 发 生 的 情况 是 ,尽管 新 平衡 没有 形 成 ,许多 物种 看 起 来 似乎 能 够 在 残留 的 植被 斑 块 中 生存 ,甚至 近 几 年 一 些 物种 的 生存 区 域 还 有 所 增加 。Brooks 和 Balmford(1996) 认 为 这 种 理论 与 现象 之 间 的 矛盾 只 是 一 种 错觉 ,通过 对 太平 洋 森 林 鸟 类 与 伐 林 方 式 关系 的 分 析 表 明 ， 物 种 -面积 关系 "非常 精确 地 预测 了 由 于 生境 表 失 而 濒于 灭 绝 的 地 方 特 有 乌 类 的 数量 和 分 布 。 然 而 ,无论 怎样 表述 ,都 不 过 强调 一 个 事实 , 即 物种 -面积 关系 只 能 根据 生境 丧失 的 情况 计算 出 物种 “灭绝 ”的 数 Ht (Reid 1992 ,Heywood et al. 1994), 而 不 能 估算 出 在 某 二 特定 的 时 期 内 会 有 多 少 物 种 灭绝 ,正如 Simberloff(1992) 指 出 的 ,没有 二 个 定论 能 告诉 我 们 物种 丧失 的 速度 和 新 的 平衡 形成 所 需要 的 时 间 。 万 一 方面 ,巴西 的 INPA 和 美国 史 密 森 学 会 (Smithsonian Institution) 之 间 共 同 协作 的 双边 项 目 一 一 森林 片段 生物 动力 学 项 目 (BDFFP) 所 得 出 的 研究 结果 是 :经 过 12 年 的 观察 发 现 ,“ 保 留 下 来 的 森林 片段 是 高 度 动 态 的 生态 学 实体 , 仅 依据 保留 下 来 的 土地 面积 来 进行 物种 承载 能 力 的 预 测 则 过 于 简单 化 。 对 于 决定 在 某 一 特定 区 域 中 出 现 的 物种 数量 和 种 类 的 所 有 过 程 , 仅 用 物种 -面积 关系 来 解释 是 不 够 的 。 通 过 物种 二 面积 关系 的 数据 已 经 证 实 ,一些 分 类 群 在 小 片段 中 的 灭绝 进程 较 快 ,但 是 却 不 能 预 测 出 它们 的 行为 方式 (Bierregaard 1996), 显然 ,我们 需要 研究 是 什 妈 因 素 使 得 一 些 物种 表现 为 灭绝 倾向 ,又 是 什么 因素 使 得 另外 一 些 物种 (经 常 密切 相关 ) 能 够 生存 下 去 。 各 种 各 样 的 实例 表明 ,由 于 生境 片段 化 而 导致 的 物种 灭绝 ,需要 经 过 很 多 年 才能 恢复 到 物种 -面积 关系 预测 的 多 样 性 水 平 。 显 然 这 涉及 保护 和 管理 。 是 否 采取 措施 挽救 那些 被 称 之 为 “功能 性 死亡 ”的 物种 ,还 广泛 依赖 于 它们 在 科学 、 经 济 以 及 其 他 方面 的 价值 。 3.1.8 保护 管理 :什么 行动 是 可 能 的 ? 显而易见 ,尽管 挽救 片段 及 生存 在 其 中 的 物种 的 机 会 是 存在 的 ,但 是 我 们 不 可 能 采取 预防 措施 来 拯救 所 有 物种 。 换 句 话 讲 ,物种 的 数量 之 多 ， 已 经 远 远 超过 了 现 有 人 力 、 技 术 和 财力 资源 所 能 满足 的 范围 ,而 且 在 可 以 预见 的 将 来 ,也 不 可 能 有 大 量 额外 资源 投入 到 这 里 面 。 实 际 上 ,根据 目前 物种 丧失 的 规模 ,保护 生物 学 家 们 更 加 强调 对 整个 群落 直接 的 保护 效果 ， 而 不 是 仅 针对 某 一 个 物种 [例如 ,Balmford(1996) 建 议 应 该 对 目前 把 重点 放 在 威胁 已 经 是 相当 普遍 地 区 的 防火 上 的 做 法 进行 反思 ,并 且 应 将 这 样 的 保护 行动 转向 预期 可 能 更 有 回报 的 那些 尚未 受到 扰动 的 ,因而 是 更 加 脆弱 的 地 区 一 一 见 他 的 专栏 1]。 显 然 , 这 将 有 悖 于 拯救 片段 的 努力 , 原 因 是 他 们 不 能 满足 生物 学 上 高 度 重 要 而 受 威胁 程度 低 的 优先 标准 。 并 且 这 个 策略 具有 严重 的 局 限 性 ,如果 被 采用 ,有 可 能 导致 某 些 本 来 能 够 挽救 的 诸多 物种 的 灭绝 。Turner 和 Corlett (1996) 认为 “片段 优 于 一 无 所 有 "。 片 段 为 动 植物 提供 最 后 的 避难 所 ,为 保护 学 家 提供 一 个 机 会 ,使 他 们 能 够 采取 挽救 措施 ,使 物种 免 于 灭绝 。 作 为 森林 恢复 和 重建 的 材料 来 UR ,片段 也 有 助 于 和 森林 景观 恢复 。 多 样 性 中 心 或 “热点 "地 区 的 认定 是 优先 开展 生物 多 样 性 保护 的 依据 之 一 (其 他 的 条 件 依据 互补 性 、 分 类 学 或 特有 性 等 而 定 )。 “植物 多 样 性 中 >” (Davis et al. 1994 一 1997) 根 据 物 种 丰富 度 ( 尽 管 物种 数量 不 一 定 精 确 )、 当 地 特有 物种 栖息 地 面积 的 大 小 生境 多 样 性 和 对 人 类 有 益 植 物 基 因 型 多 样 性 等 条 件 ,选择 了 234 个 具有 全 球 重要 性 的 植物 多 样 性 保护 地 点 。 其 他 标准 ,如 Dinerstein 和 Wikramanayake(1993 ) 提出 的 保护 潜力 / 威胁 指数 (CPTI) 等 也 被 包括 在 内 。 然 而 ,这 些 措 施 成 功 与 否 还 有 待 于 实 践 的 检验 。 在 全 世界 范围 内 这 234 个 被 认定 的 “植物 多 样 性 中 心 " 地 区 中 ,受到 法 律 完 全 保护 的 不 到 四 分 之 一 (21% ) ,只 有 大 约 三 分 之 一 (35% ) 的 地 区 ~ 8 4 50% 以 上 的 区 域 是 在 已 经 建立 的 保护 区 内 。 更 为 严重 的 是 ;大 部 分 受 到 政府 保护 的 地 区 也 没有 实施 有 效 的 管理 。 举 个 例子 ,在 东南 亚 的 41 个 地 区 中 .只 有 3 个 地 区 受到 了 合理 的 保护 。 保 护 大 面积 连 片 森 林 ( 或 其 他 ， 类 型 生态 系统 ) 的 政策 受到 严重 制约 。 即 使 上 述 措施 是 可 行 的 , 仍 有 很 多 地 方 特 代表 了 植物 物种 的 大 多 数 ,散布 在 世界 各 地 的 森林 中 ,由 于 受到 可 实施 有 效 管理 地 区 数量 的 限制 ,不 能 得 到 就 地 保护 。 虽然 详细 情况 不 是 十 分 肯定 ,但 是 在 未 来 数 十 年 内 ;气候 变化 对 世界 上 很 多 地 方 的 保护 区 和 植被 片段 的 影响 将 很 可 能 是 严重 的 。 这 将 增加 保 护 计划 的 复杂 性 ,并 使 植被 片段 增加 。 已 经 十 分 明确 的 是 ,我 们 需要 制定 比 迄今 为 止 更 为 完善 的 保护 计划 ,在 这 个 计划 里 ,保护 区 、 就 地 ` 迁 地 、 再 引入 恢复 等 保护 措施 都 将 发 挥 其 应 有 的 作用 。 3.1.9 片段 与 遗传 资源 遗传 资源 系统 ,至少 在 森林 中 ,可 以 使 我 们 从 不 同 的 角度 看 竺 植被 片 段 一 一 在 片段 中 目标 物种 的 遗传 多 样 性 在 多 大 程度 上 能 够 受到 及 时 保 护 。 例 如 ,通过 对 生境 片段 中 物种 遗传 多 样 性 的 认识 ,导致 了 大 们 对 哥 斯 达 黎 加 (CIFORVZIPGRIVMCATIE ) 和 苏门答腊 (CIFORZPGRI) 热 带 和 森林 地 区 生境 片段 化 对 遗传 多 样 性 、 交 配 系统 和 有 效 种 群 大 小 的 影响 的 研究 。 实际 上 ,片段 中 遗传 多 样 性 能 在 多 大 程度 上 保持 在 片段 化 之 前 的 水 平 的 问题 已 经 被 提 了 出来。 有 证 据 显 示 , 像 糖 要 (Acer saccharinum )3& FE 风 媒 植物 ,大 范围 的 基因 流动 能 够 增加 遗传 多 样 性 。 近 几 年 来 ,人 们 将 大 量 的 注意 力 集中 到 栽培 作物 野生 亲缘 种 的 保护 方面 ,它们 中 的 很 多 ,例如 Brassica oleracea 类 群 (甘蓝 的 亲缘 植物 ) 生存 在 片段 中 (Gustafsson and Lannér-Herrera 1997) 。Valdes (1997) 回顾 了 在 保护 欧洲 栽培 作物 的 野生 亲缘 种 过 程 中 遇 到 的 问题 。Safriel 等 (1997) 强调 了 其 中 的 一 个 问题 , 那 就 是 在 以 色 列 的 艾 米 尔 德 项 目 中 ,野生 三 粒 小 麦 (T7ztzicz77zz turgidum var. dicoccoides) 自然 保护 区 面临 着 何 时 结束 研 究 , 何 时 开始 实施 保护 管理 的 困难 。 从 1993 年 开始 ,由 土耳其 政府 和 全 球 环境 基金 支持 的 一 个 重大 创新 保护 项 目 一 一 栽培 作物 野生 亲缘 种 和 重 要 和 甸 林 物种 的 就 地 保护 ,也 面临 着 同样 的 问题 。 这 就 需要 农艺 师 、 森 林 专 - 84 - 家 、 环 境 学 家 自然 保 护 学 家 、 规 划 者 和 社会 团体 进行 广泛 的 合作 ,建立 称 之 为 基因 管理 区 的 就 地 保护 区 。 3.1.10 生物 地 区 的 管理 “生境 片段 和 生存 在 片段 中 的 物种 的 保护 ,只 有 通过 生物 地 区 的 途径 被 纳入 到 对 生物 资源 进行 保护 和 持续 利用 的 框架 内 才 是 可 行 的 ,同时 ,各 种 各 样 的 景观 利用 方式 也 要 考虑 在 内 。 正 如 Miller(1996) 在 对 生物 地 区 手段 的 颇 有 价值 的 回顾 中 所 言 “ 由 于 景观 是 片段 化 的 ,许多 荒野 被 转变 成 其 他 用 途 ,一 些 保护 区 的 边界 和 范围 不 符合 生态 系统 管理 和 维持 的 要 求 ; 此 外 ,在 没有 设立 保护 区 的 景观 中 , 曾 在 野外 粗放 型 农场 和 和 森林 中 发 现 的 与 遗传 分类、 生态 等 多 样 性 有 关 的 关键 因素 ,现在 散布 在 集约 型 农场 、 BY RAG PRK ` 城 市、 工业 区 的 斑 块 中 ”如 我 们 已 看 到 的 那样 ,植被 片段 正在 成 为 景观 中 最 常见 的 组 分 一 一 即 “ 人 类 定居 的 海洋 中 被 暴风 雨 击 碎 的 岛屿 ”(Lash 1996) 一 一 对 这 些 地 区 的 管理 必须 做 出 计划 ,并且 考 虑 在 生物 能 够 生存 的 大 的 地 区 实施 。 3 于 济 针 2 结论 毋庸 置疑 ,片段 是 目前 世界 上 生态 系统 存在 的 最 普遍 的 状态 。 地 球 上 大 部 分 物种 ,至 少 在 某 些 群落 ,生存 在 片段 中 是 无 可 争辩 的 事实 。 这 个 事实 表明 如 果 我 们 不 想 让 大 部 分 生物 区 系 在 下 个 世纪 灭绝 ,就 必须 在 世 界 范 围 内 建立 保护 区 体系 ,而 且 优 先 考 虑 保护 残留 植被 。 现 在 采取 保护 行动 还 有 时 间 ,但 问题 的 关键 是 人 们 没有 进行 努力 和 制定 一 个 可 行 的 战 略 计划 来 赢得 这 一 切 。 然 而 ,Frankel 等 (1995) 指 出 ,实用 主义 必须 结合 理想 主义 ,我们 必须 研究 探索 什么 办 法 是 可 行 的 ,不 要 过 多 地 投入 到 那些 不 能 给 我 们 提供 实用 工具 的 、 保 护 生 物 学 的 科学 细节 问题 中 去 。 3.1.12 致谢 感谢 M. Maunder (Kew) 和 Dr S. L. Jury(Reading) 提 供 的 关于 海 洋 性 岛屿 和 西班牙 沿海 地 区 植被 片段 的 例子 ,以 及 对 文章 的 良好 建议 。 。 85 。 3.2 ”从 群落 与 种 群 的 角度 看 生态 系统 管理 生物 多 样 性 监测 与 恢复 : REBAR “ Richard B. Primack and Brian Drayton : ge a i 生态 系统 管理 的 一 个 主要 目标 是 保证 所 有 物种 ,特别 是 珍稀 濒危 物种 种 群 的 可 生存 性 ,从 而 使 所 有 生物 群落 的 代表 性 类 群 得 以 维持 (Grumbine 1994a,1994b;Noss and Cooperrider 1994)。 可 生存 种 群 就 是 其 个 体 数 量 不 随时 间 推 移 而 逐渐 衰减 ,具有 自我 更 新 续 代 的 潜力 ,在 可 预见 的 未 来 有 着 很 高 的 能 够 持久 存活 的 可 能 性 (Schemske et al. 1994) 。 一 个 可 持续 管 理 下 的 生态 系统 中 ,希望 所 有 的 组 成 种 类 均 具 有 可 生存 的 种 群 ,或 者 其 具 有 可 生存 种 群 的 物种 所 占 的 百分比 至 少 应 与 周边 未 进行 资源 利用 的 控制 区 相同 。 理 想 的 生态 系统 管理 方案 中 ,珍稀 濒危 物种 的 种 群 甚至 可 能 比 控制 区 内 的 大 ,因为 这 些 物种 的 个 体 数 量 通过 管理 更 容易 增加 。 生物 群落 具有 物种 组 成 植被 结构 和 种 间 关 系 等 特性 ,这些 特性 在 生 aS FH 系统 管理 中 必须 加 以 考虑 (Primack 1998)。 处 于 良好 管理 下 的 生物 群 落 , 其 特性 应 当 与 未 受 人 类 活动 干扰 的 生物 群落 基本 相同 。 再 之 ,生态 系 统管 理 的 潜力 所 在 是 通过 在 一 个 地 区 创造 所 有 代表 性 群落 的 所 需 条 件 来 增加 生物 群落 的 多 样 性 。 许 多 处 于 群落 演 蔡 早期 阶段 的 种 类 可 以 通过 某 种 形式 的 干扰 措施 得 以 促进 ,如 有 计划 火烧 、 地 表 浅 耕 翻 和 选择 性 伐 未 等 。 3.2.1 一 个 孤立 的 保护 区 的 研究 实例 生态 系统 管理 的 关键 要 素 是 种 群 和 群落 的 实时 监测 。 种 群 和 生物 群 落 必须 及 时 地 跟踪 记录 以 便 确 定 管理 是 否 有 效 。 例 如 ,在 美国 麻 省 波 士 顿 附近 有 一 个 400hm” 的 米 德尔 塞 克 斯 郡 菲 尔 斯 (Middlesex Fells) AB, EF 100 年 前 ,当时 是 为 了 提供 一 块 休 闲 空地 和 自然 保护 地 。 建 立时 就 对 维 管 植物 进行 了 普查 ,并 记录 了 它们 的 分 布 、. 多 度 和 生境 。 ras 该 公园 在 1894 年 还 与 一 片 玻 林 邻 接 ,但 一 个 多 世纪 过 去 后 ,由 于 道 路 房屋 建筑 和 都 市 的 发 展 ,已 经 将 该 公园 与 其 他 保护 地 隔离 开 , 形 成 了 一 条 至 少 Skm 宽 的 隔离 带 。 我 们 于 1993 年 开展 了 一 项 详细 的 研究 ,考察 植 物 区 系 组 成 在 过 去 的 一 个 世纪 中 是 如 何 演 变 的 (Drayton and Primack 1996)。 令 人 吃惊 的 是 ,公园 内 原 有 的 422 种 植物 中 ,155 种 已 经 找 不 见 了 。 BA 64 个 新 种 被 发 现 ,大 部 分 是 外 来 种 。 即 使 园 内 物种 有 一 些 更 换 替 代 ， 但 总 的 数量 是 随时 间 而 减少 。 大 多 数 外 来 种 都 是 出 现在 受 干扰 的 生境 中 ， 如 在 停车 处 、 体 闲 地 和 人 行 小 道 两 劳 。 然 而 , 某 些 外 来 种 ,如 药 鼠 李 (Rhamnus cathartica ) 和 芍 芥 (ALiaria petiolata ) 和 千 屈 菜 ( 工 y 太 ruzzz sali- caria ) 等 ,也 侵入 到 未 受 干扰 的 群落 地 段 取代 了 本 地 种 。 侵 入 的 结果 是 ， 园 中 本 地 种 的 比例 由 1894 年 的 83% 降 到 1993 年 的 74% 。 本 地 种 的 总 体 消 亡 率 为 每 年 0.36% ,大 约 每 年 有 一 种 本 地 植物 从 园 中 消失 。 相 反 ， 园 中 外 来 种 的 数量 乏 年 增加 。 园 里 的 植物 类 群 总 体 上 是 在 消失 ,如 兰花 植物 和 半边 莲 属 植物 。 潮 湿 生 境 中 的 所 有 7 种 兰花 植物 全 部 消失 。 一 些 非常 容易 辨认 且 在 1894 年 很 常见 的 种 再 也 找 不 见 了 ,如 铁 线 莲 (Ciexza- tis virginiana ) #il = "+ IE ( Coptis trifolie )。 其 他 原来 很 常见 的 种 类 现 在 也 只 能 在 一 处 或 有 限 的 几 处 找到 ,通常 为 孤单 的 个 体 或 微小 的 种 群 ,如 Ly FE BE ( Cornus canadensis ) Fl 3 1 Hi ( Trillium cernuum ) 。 少数 情况 下 可 以 确定 物种 消失 的 原因 。 例 如 , 某 些 物种 当时 定居 所 依赖 的 农耕 或 园艺 活动 现在 已 经 放弃 。 而 大 多 数 情况 下 物种 消退 的 原因 是 无 法 确切 地 断定 的 。 许 多 物种 在 潮湿 的 地 方 不 成 比例 地 消失 ,如 在 潮 湿 的 草 旬 湿润 的 疏 林 、 小 溪 边 和 沼泽 。 一 般 来 说 ,一 个 地 区 物种 消失 的 首要 因素 是 人 类 活动 影响 的 增加 ,包括 高 强度 户外 活动 ,践踏 植物 ,公园 管理 人 员 间 伐 和 森林 和 由 当地 居民 偶然 或 故意 而 为 的 不 断 增加 的 频繁 火 事 。 对 于 许多 训 湿 的 林地 乔 灌木 来 说 ,火烧 对 它们 的 定居 尤为 不 利 。 酸 十 、 氮 素 沉 降 .臭氧 和 其 他 空气 污染 物 的 影响 可 以 导致 许多 植物 或 不 能 生 长 ,或 无 法 在 新 的 环境 下 参与 竞争 ,从 而 造成 局 部 灭绝 ,但 这 些 因素 的 影 啊 程度 目前 仍 无 法 确 知 。 与 此 相关 的 还 有 由 于 公路 马车 道 和 人 行 小 路 的 增加 ,把 该 公园 分 割 且 破 碎 化 了 。 和 破碎 化 对 植物 和 动物 有 以 下 几 点 负面 影响 。 第 一 ,取代 本 地 种 的 外 来 物种 主要 是 沿 着 道路 两 旁 和 森林 边缘 入 侵 ; 第 二 ,生境 的 破碎 化 可 导致 食 果 类 小 鸟 的 消退 ,它们 对 于 种 子 传播 和 维持 种 群 的 繁殖 能 力 .87 . 是 很 重要 的 ;第 三 ,新 开辟 小 道 可 导致 道路 附近 小 生境 的 变化 ,如 较 大 的 办 气 流动 .湿度 降低 .土壤 侵蚀 和 土壤 干燥 ,这 些 影响 对 许多 植物 和 动物 国 均 是 有 害 的 ;第 四 ,大 量 的 道路 意味 着 人 们 能 够 很 容易 地 到 达 公园 深 处 ， 国 也 就 是 说 公园 的 所 有 地 点 都 直接 暴露 在 人 类 活动 的 冲击 之 下 。 米 德尔 塞 克 斯 郡 菲 尔 斯 公园 在 过 去 的 一 一 个 世纪 中 也 变 成 了 生境 孤 岛 ， 以 前 ,周边 林地 的 物种 可 以 迁移 到 该 地 区 ,而 现在 由 于 被 隔离 ,基本 ， 上 不 存在 这 种 可 能 性 了 。 如 果园 内 的 一 个 本 地 种 群 由 于 演 蔡 变化 、 种 群 大 小 的 自然 波动 或 人 类 活动 而 消失 ,外 面 的 同类 种 群 同样 是 无 法 进入 该 地 区 的 。 园 外 本 地 种 现在 离 该 园 太 远 ,并 被 许多 不 利和 逾越 的 地 段 阻隔 , 因 而 不 能 延续 。 对 于 那些 种 子 传播 距离 短 的 物种 来 说 尤其 如 此 ,如 依靠 蚂 蚁 传播 种 子 的 董 菜 属 ( Viola ) 植 物 。 这 项 研究 清楚 地 显示 了 对 生境 中 生物 多 样 性 进行 长 期 监测 的 价值 所 。 在 (Goldsmith 1991)。 仅 仅 建 立 和 保持 一 个 保护 区 并 不 能 保证 保护 区 内 物种 的 长 期 生存 。 人 类 活动 .自然 演 替 、 偶 然 的 灾难 性 干扰 以 及 空气 污染 等 既 能 引起 生物 群落 微小 的 变化 ,也 能 引起 急剧 的 变化 。 此 外 ,大 气 申 三 氧化 碳 浓度 的 升 高 和 全 球 气候 变化 将 对 生物 群落 的 分 布 和 组 成 产生 深远 影响 (Gates 1993) 。 土 地 经 营 者 们 在 试图 保护 种 群 和 生物 群落 的 多 样 性 时 需要 将 这 些 不 可 避免 的 变化 考虑 在 内 。 本 项 研究 还 表明 ,未 加 节制 的 人 类 活动 的 不 断 增加 将 必然 导致 原 有 物种 的 不 断 消 失 。 要 阻止 这 种 物种 的 丢失 ,需要 政府 官员 ` 公 园 倡 导 者 和 当地 居民 扮演 积极 的 角色 ,停止 对 公园 的 损害 。 很 显然 ,第 一 步 是 加 强 公 众 的 教育 计划 ,告诉 他 们 火灾 的 危害 , 火 一 起 来 立即 扑灭 ,将 步行 和 骑 车 人 限制 在 指定 的 道路 上 ,禁止 新 开 小 道 。 更 加 有 效 的 方法 是 关闭 一 些 现 有 的 通道 ,特别 是 那些 距离 稀有 物种 生长 区 较 近 的 小 道 。 在 关闭 一 些小 道 之 前 ,应 该 实施 一 个 公众 教育 和 讨论 计划 ,使 公众 能 够 接受 这 样 的 行 动 。 3.2.2 黎 有 物种 的 重新 引入 有 取 多 种 措施 恢复 生物 多 样 性 具有 潜在 的 可 能 性 ,其 中 许多 措施 在 相对 比较 新 的 保护 生态 学 学 科 中 还 处 在 发 展 的 早期 阶段 。 我 们 正在 实施 一 个 计划 ,重新 引入 过 去 100 年 中 从 该 公园 消失 的 许多 物种 ,如 红 花 半边 ”88 ， 莲 (Lopelia cardinals) ,也 要 重建 过 去 非常 普遍 而 现在 很 黎 有 的 新 的 种 群 , 如 美洲 格 木 (Arelia racemosa). 。 目 前 正在 进行 的 工作 是 采用 试验 的 方法 ,来 调查 影响 新 的 植物 种 群 建 成 的 诸多 因素 。 第 一 ,对 每 一 个 物种 ,我们 至 少 布设 9 块 样 地 ,来 确定 种 群 建立 的 成 功率 。 我 们 希望 能 够 提供 一 套 评 价 种群 重 建 可 能 性 的 标准 。 换 句 话 说 ， 需要 多 少 块 样 地 才 最 有 可 能 最 终 建立 一 个 新 的 种 群 ? -第 二 ,我 们 正在 试验 各 种 母 本 和 种 群 遗 传 型 建立 种 群 以 确定 是 否 遗 传 效应 在 种 群 建成 中 很 重要 ,如 果 是 ,有 多 重要 ? 在 受 控 条 件 下 ,遗传 效 应 被 认为 是 很 重要 的 ,如 在 植物 园 和 温室 中 ,而 在 自然 条 件 下 是 否 仍然 很 重要 颇 有 争议 。 与 起 重要 作用 的 环境 变化 的 影响 相 比 ,也许 遗传 效应 可 能 并 不 重要 。 而 在 另 一 方面 ,遗传 效应 对 植物 的 生死 又 起 着 决定 性 的 作 Fa. 第 三 ,我 们 正在 调查 哪 种 材料 更 有 利于 建成 新 的 植物 种 群 , 是 成 年 个 体 ,幼苗 ,还 是 种 子 ? 在 实际 引种 中 通常 采用 成 树 ,因为 它们 已 经 度 过 了 脆弱 的 幼苗 期 和 能 够 开花 。 然 而 ,采用 成 树 的 缺点 是 ,温室 里 培育 价格 高 、 难 以 运输 , 且 只 代表 有 限 数量 的 遗传 型 。 采 用 种 子 来 建立 新 的 种 群 是 一 种 更 自然 的 方式 ,因为 这 与 植物 种 子 通常 的 传播 定居 过 程 接近 。 将 大 量 种 子 播种 到 样 地 里 可 以 增加 适合 的 遗传 型 种 群 成 活 的 可 能 性 。 然 而 ， 采用 种 子 经 常 出 现 种 子 不 发 芽 ,或 无 法 在 样 地 里 生长 。 第 四 ,我 们 研究 了 样 地 苗床 的 准备 程度 在 建成 珍稀 植物 新 的 种 群 时 的 重要 性 。 对 于 米 德尔 塞 克 斯 郡 菲 尔 斯 公园 中 的 每 一 个 物种 ,在 每 块 样 地 中 随机 选择 样 方 ,用 锌 挖掘 并 进行 松 土 以 减少 根部 的 竞争 。 这 些 样 方 和 附近 未 受 扰 动 的 控制 样 方 一 起 播 上 种 子 。 对 比 这 些 样 方 以 观察 苗床 处 理 是 如 何 影响 新 的 植物 种 群 的 建成 的 。 3.2.3 人工 经 营 的 松树 林 的 研究 实例 我 们 在 南 卡罗来纳 州 南部 新 埃 伦 顿 (New Ellenton) 的 萨 瓦 纳 (Savan- nah) 河 地 区 进行 了 一 项 相似 的 试验 。 样 地 内 包含 一 个 美国 政府 用 来 加 工 核 材 料 的 大 建筑 群 , 周 围 是 10 万 hm 的 沙丘 松树 林 缓 冲 带 。 这 块 针 叶 林 最 近 50 年 来 一 直 由 美国 林 务 局 经 营 ,大量 生产 木材 。 管 理 包 含 了 本 地 生 的 长 叶 松 向 火炬 松 的 转化 ,后 者 被 认为 在 沙 质 和 自由 渗水 的 土地 上 能 s @@ : 够 速生 。 大 约 每 隔 5 年 火烧 1 次 ,以 清除 下 层 稠 密 的 橡树 (Quvercxs ) 幼 树 和 灌木 因为 它们 与 松树 争夺 土壤 中 宝贵 的 水 分 。 一 般 来 说 火烧 不 会 伤 及 火灾 的 幸存 者 松林 。 树 龄 在 S0 一 70 年 时 就 可 砍伐 。 林 务 局 管理 萨 瓦 纳 河 森林 初期 ,目标 只 是 最 大 限度 地 生产 木料 。 而 现在 这 个 目标 仅 是 生态 系统 管理 的 目标 之 一 。 林 务 局 认识 到 ;这样 大 的 森林 中 含有 国家 和 州 “ 濒 危 物种 保护 行动 "中 罗列 的 大 量 动 植 物 物 种 ,一 些 物种 如 国家 级 濒危 动物 红 帽 咏 木 鸟 就 不 能 适应 现在 的 营 林 管理 方式 ， 因为 这 种 鸟 需要 在 原来 的 长 叶 松 树干 上 控 洞 筑 巢 。 林 务 局 现在 认识 到 管 理 这 类 森林 需要 有 更 广阔 的 眼光 ,而 不 是 原来 简单 的 木材 生产 :以 物种 多 样 性 保护 为 目标 管理 森林 作为 一 项 主要 的 政策 已 初 现 端倪 。 在 过 去 3 年 中 ,我 和 林 务 局 的 科学 家 Joan Walker 合作 为 沙丘 松树 林 引种 了 14 种 濒危 的 沙丘 野花 种 。 这 项 研究 和 米 德 尔 塞 到 斯 郡 菲 尔 斯 的 研究 类 似 , 在 种 植 前 试验 了 一 系列 地 表 处 理 方式 一 如 去 掉 橡 树 层 或 留 下 橡树 层 ;使 用 营养 肥料 ; 音 上 网 以 防止 食 草 动物 (路 齿 类 、 免 类 和 鹿 ) ,和 否 则 它们 会 将 幼苗 和 移 栽 的 幼 树 吃 掉 ; 以 及 这 些 处 理 的 组 合 。 与 米 德尔 塞 克 斯 郡 菲 尔 斯 公园 相 比 ,那里 是 潮湿 的 疏 林 , 缺 水 相对 少 发 生 ,而 这 里 的 沙丘 地 却 经 党 处 在 非常 炎热 和 干旱 的 条 件 下 。 结 果 是 只 能 在 多 雨季 节 种 上 幼苗 和 成 树 ,或 者 在 移植 后 浇 水 。 引种 试验 将 持续 到 接 下 来 的 10 年 或 更 长 时 间 ,以 确定 哪些 物种 已 形 成 了 新 的 种 群 ,哪些 处 理 是 最 成 功 的 。 判 断 一 个 处 理 是 理 成 功 ,首先 是 看 所 种 植物 的 外 观 \ 大 小 和 存活 率 。 然 后 看 它们 的 开花 和 结实 情况 。 当 第 二 代 植 物 在 样 地 定居 下 来 ,种 群 趋 于 稳定 或 有 所 扩大 ,才能 认为 引种 是 成 功 的 。 米 德尔 塞 克 斯 郡 菲 尔 斯 公园 和 萨 瓦 纳 河 林地 的 试验 显示 也 类似 的 初 步 结 果 。 第 一 , 松 土 ( 土 表 处 理 ) 对 种 子 萌发 至 关 重 要 。 与 邻近 的 未 处 理 的 控制 样 方 对 比 , 大 量 的 幼苗 通常 是 出 现在 翻 松 了 表土 的 样 方 中 。 种 子 萌发 没有 特别 依赖 于 额外 的 施肥 、 加 音 处 理 或 组 合 处 理 ; 第 二 ,幼苗 的 生 长 令 人 吃惊 地 慢 。 甚 至 在 2 年 以 后 , 样 地 里 的 幼苗 仍然 很 小 ,而 在 温室 里 的 同龄 树 已 长 得 很 大 。 在 自然 条 件 下 ,那些 多 年 生 植 物 因此 就 需要 很 多 年 才能 长 到 开花 ;第 三 ,与 幼苗 的 情况 相反 , 移 栽 到 样 地 中 的 成 树 通常 是 当年 或 次 年 就 能 开花 结实 。 这 证 明了 在 引种 中 使 用 成 树 移植 的 巨大 优越 竹 ; 第 四 ,在 此 试验 中 ,我 们 检测 到 约 有 三 分 之 一 的 物种 事实 上 在 野外 没 - OO ， BRE ,长 出 幼苗 。 有 时 即便 在 实验 室 条 件 下 也 无 法 使 种 子 萌发 ,说 明 有 些 物 种 的 种 子 需要 经 过 特殊 处 理 或 在 特殊 条 件 下 才能 发 菠 。 一 些 物种 ， 如 甘 松 ,在 实验 室内 发 很 快 ,但 从 没有 在 野外 发 现 过 幼苗 。 对 于 许多 珍 稀 物 种 ,了 解 其 在 实验 室内 外 种 子 的 萌发 习性 和 有 利 与 不 利 因素 对 于 这 些 物种 的 引种 ,从 而 释放 到 以 前 的 群落 中 是 至 关 重 要 的 ;第 五 ,在 我 们 的 试验 中 ,有 些 物 种 在 特定 的 试验 样 方 中 有 好 的 移 栽 成 活 率 和 种 子 发 芽 率 。 然而 ,在 附近 条 件 相 似 的 其 他 样 方 中 很 少 发 芽 或 根本 不 发 芽 ,成 树 成 活 的 也 不 多 ,说 明 环 境 的 异 质 性 在 新 的 种 群 建成 中 起 着 决定 性 作用 。 了 解 环 境 的 多 变 并 利用 环境 变量 来 发 展 可 预测 植物 分 布 的 模型 是 优先 考虑 的 重 要 研究 内 容 。 3.2.4 BE AAS GCE EBB IG SSE BC TE PP BF A BF OF WE Ts CI 和 退化 地 区 生物 多 样 性 恢复 重建 的 美好 前 景 。 哪 里 珍稀 濒危 物种 从 其 分 布 区 部 分 或 全 部 消失 ,我 们 就 可 以 在 那里 进行 生态 系统 管理 以 恢复 消失 的 种 群 ,或 改变 种 群 的 下 降 趋 势 。 在 群落 水 平 上 ,在 受 损 和 退化 地 区 , 整 个 群落 的 全 部 种 类 组 合 均 可 以 得 到 重建 。 湖 泊 草原 湿地 和 森林 通常 是 生物 群落 恢复 所 瞄准 的 目标 。 诸 如 此 类 的 尝试 ,成 败 参半 的 记载 已 有 不 少 。 起 初 较 好 的 结果 往往 被 几 年 后 的 跟踪 调查 否定 。 特 别 是 一 些 稀有 物 种 在 重建 地 区 经 常 不 能 够 形成 新 的 种 群 。 恢 复 已 经 丧失 的 生物 多 样 性 是 如 此 困难 、 缓 慢 和 代价 昂贵 ,因此 应 当 不 遗 余力 地 通过 各 种 手段 使 其 在 原 生地 就 得 到 保护 。 同 时 ,需要 进行 精确 和 定量 化 的 试验 ,确定 如 何 克 服 目 前 在 植物 引种 工作 中 碰 到 的 问题 。 这 样 的 话 ,珍稀 濒危 植物 的 新 种 群 最 终 可 以 在 自然 的 和 恢复 后 的 生物 群落 中 得 到 重建 。 3.3， 弹 性 、 忍耐 及 阀 值 :来 自 恢 复生 态 学 的 启示 Krystyna M. Urbanska 忍耐 (tolerance) 的 概念 是 以 生理 生态 学 为 基础 ,发 生 在 个 体 水 平 上 。 忍耐 国 值 (threshold) 可 按 有 机 体 的 生存 能 力 和 功能 大 小 来 定义 :环境 干 扰 一 旦 超过 忍耐 阔 值 ,有 机 体 就 会 死亡 。 . 91 e 弹性 或 恢复 力 (resilience) 的 概念 属 生理 生态 和 种 群 统计 范畴 ,体现 在 种 群 、 群 落 和 生态 系统 水 平 上 。 弹 性 闪 值 可 按照 受 干扰 后 结构 和 (或 ) 功能 的 自我 恢复 能 力 来 定义 。 这 种 恢复 不 但 可 改善 遭受 损害 但 仍 存 在 的 种 群 ,而 且 也 经 常 包括 对 虫 卵 、 幼 虫 ,或 者 对 植物 而 言 ,在 土壤 中 滞留 的 繁 殖 体 库 等 被 破坏 的 种 群 完 全 重建 。 有 关 弹 性 概念 应 该 重新 考虑 。 恢 复生 态 学 提供 了 一 些 颇 有 价值 的 认 识 。 弹 性 不 能 单单 从 历史 演变 的 角度 来 定义 ,因为 现在 的 环境 和 现存 的 生态 系统 与 过 去 相 比 已 有 了 细微 的 变化 。 直 接 干 扰 和 间接 干扰 的 可 能 累 积 效应 也 必须 加 以 考虑 。 当 讨论 高 产 的 生态 系统 对 于 扰 程度 的 弹性 时 ， 基于 传统 的 植物 区 系 更 奉 的 连续 性 概念 而 作出 的 自我 恢复 和 参照 状态 的 长 期 预测 在 某 种 程度 上 是 可 行 的 ,但 对 于 破坏 程度 超过 弹性 国 值 的 立地 断 不 适用 。 此 种 情况 在 极端 生态 系统 中 尤为 突出 ,在 那里 稀 朴 植被 的 动 态 变化 很 大 程度 上 受到 非 生 物 因子 和 竞争 以 外 的 作用 的 影响 。 新 的 “ 自 然 在 流动 "(nature-in-flow) 范 式 提 供 的 一 系列 参 比 态 , 似 乎 要 比 经 典 的 “稳定 性 和 项 极 " 理 论 更 适合 作为 今后 发 展 和 恢复 计划 的 评价 基础 。 a BE 1. 术语 的 语义 简 析 各 而 “弹性 "和 "* 浆 值 > 这 些 词 隐 含 着 某 种 干扰 或 逆境 之 意 。 在 《 简 略 牛津 词典 》 第 三 版 (Onions 1973) 中 ,忍耐 被 定义 成 “忍受 或 维持 :……… wi BENT A” MS EE RAR”. BRA’ thee MW 能 够 忍受 或 维持 的 "之 含义 。 在 一 年 后 出 版 的 《高 级 牛津 学 习 词 典 》 (Hornby 1974 ) 中 ,人 外 奉 和 忍受 (endurance) 为 同义词 ,含有 “维持 、 延 续 生 人 存 状态 的 能 力 "之 意 。 尽 管 Hornby RAS BE Hn aR VA HEA HE (persistence) 作为 忍耐 的 基本 特点 ,但 在 两 个 版 本 中 ,忍耐 的 定义 还 是 十 分 相似 的 ; 另 外 ,就 弹性 概念 而 言 ,一 些 细微 差别 颇 为 有 趣 。 两 个 版 本 的 定义 里 都 明确 包含 了 把 回 到 原初 状态 作为 其 内 在 属性 ,但 两 者 对 于 时 间 因 子 的 处 理 却 不 同 。1973 年 版 本 ,只 将 弹性 简单 地 定义 为 “恢复 的 能 力 ”, 而 未 涉及 任 何 有 关 恢 复 速率 的 问题 。 而 在 1974 年 版 本 中 ,弹性 的 定义 包含 一 个 清晰 的 时 间 成 分 (弹性 为 快速 恢复 成 原来 状态 的 性 质 或 特性 ”或 “快速 复原 的 条 件 或 能 力 ”。 - 92 ， 闪 值 可 以 理解 成 某 种 极限 ,超越 此 限 , 则 正常 功能 得 不 到 保障 。 如 果 超越 了 忍耐 闪 值 ,有 机 体 就 会 死亡 ;超过 了 弹性 冰 值 ,种群 、 群 落 或 者 生态 系统 就 不 可 能 进行 自我 恢复 。 2. 变化 的 时 代 一 一 需要 重新 考虑 ? “由 于 受 人 类 活动 的 影响 ,环境 日 益 恶 化 ,现在 我 们 需要 进一步 很 好 地 理解 忍耐 和 弹性 的 基本 概念 。 一 方面 人 类 的 干扰 不 断 增 加 ,引起 全 球 气 候 变化 ,间接 地 影响 生态 系统 ; 另 一 方面 ,诸如 资源 开发 等 人 类 活动 的 直 接 作 用 常 导 致 快速 的 、 斑 块 状 的 干扰 。 例 如 ,在 俄罗斯 北部 科 拉 半 岛 地 区 ,两 个 当地 熔炉 的 平均 镍 排泄 量 高 达 3700t/a, 其 密集 型 工业 的 发 展 已 经 引起 广泛 的 土壤 污染 。 其 中 ,一 个 熔炉 影响 的 土地 面积 就 达 3000km_ ， 在 大 约 550km* 范围 内 的 原始 植被 遭 到 完全 破坏 (Balaganskaya and Lysnes 1995) 。 从 更 大 区 域 范 围 来 看 ,西伯 利 亚 西北 地 区 由 于 各 种 人 类 活动 造成 的 生境 和 植被 破坏 的 总 面积 约 2300km- (Vilchek and Bykova 1992) 。 在 西欧 ,由 于 诸如 城市 发 展 或 冬季 体育 运动 等 破坏 范围 可 能 不 大 ,但 由 于 生态 系统 受到 破坏 或 表土 永久 性 流失 所 造成 的 后 果 则 同样 是 灾难 性 的 。 目前 ,迫切 需要 对 被 毁坏 的 环境 (至 少 部 分 地 ) 进 行 修复 。 而 且 ,为 这 种 修复 提供 了 科学 基础 的 恢复 生态 学 目前 发 展 迅 速 。 但 是 ,恢复 生态 学 所 面临 的 挑战 ,不 仅 包括 发 展 恢复 工作 所 需要 的 正确 的 生态 学 手段 ,而且 包括 重要 的 生态 学 理论 的 验证 (上 Ewel 1987, Bradshaw 1987, 1995; Harper 1987, Urbanska 1996 ) 。 在 评价 环境 毁坏 、 可 能 的 目 我 恢复 以 及 恢复 的 规划 实施. 评价 等 方 面 ,应 该 把 忍耐 和 弹性 考虑 进去 。 这 里 我 建议 把 这 些 概念 置 于 一 个 更 普 遍 的 干扰 内 涵 中 ,同时 在 一 个 恢复 生态 学 研究 的 框架 里 来 考虑 。 3.3.2 生态 学 上 的 忍耐 和 弹性 1. 忍耐 从 生态 学 术语 的 角度 来 考虑 ,忍耐 一 词 指 某 一 有 机 体 在 干扰 /逆境 情 况 下 ,被 容许 生存 的 诸 生理 特性 。 忍 耐 闽 值 通常 是 线性 的 ,一 旦 超越 ,有 机 体 即 不 能 存活 (图 3.1)。 。 93 - Ch) Bint = er 生长 特征 干扰 /逆境 因子 图 3.1 一 个 有 机 体 生 理学 特性 降低 直至 忍耐 域 值 ( 即 死亡 ) 由 于 忍耐 属于 个 体 遗 传 控 制 的 特征 ,在 一 个 种 群 内 可 以 发 现 各 种 不 同 忍 耐 程度 的 个 体 (Jowett 1964, Gregory and Bradshaw 1965)。 另 外 一 个 有 趣 的 现象 是 忍耐 可 以 指 生物 对 抗 的 是 单个 因子 或 可 能 是 多 重 因子 。 例 如 , 某 一 植物 可 能 对 某 一 种 重金 属 忍耐 ,而 对 另 一 种 重金 属 不 忍耐 (Neenan 1960 ,Broker 1963) ,或 者 它 可 能 同时 忍耐 多 种 金属 。 后 一 类 型 的 忍耐 在 一 些 研 究 中 已 有 了 报道 ( 例 见 Prat 1934, Spence 1957, 或 Gregory and Bradshaw 1965 有 关 Agrostis stolonifera 的 资料 ) ,但 也 有 大 量 详实 的 证 据 可 供 参 考 ( 例 见 Rune 1951 有 关 Rumezx acetosa , Lychnis alpina 和 其 他 蛇 纹 震 种 类 的 资料 ) 。 植物 忍耐 不 仅 体 现在 直接 的 生理 指标 变化 上 ,而 且 也 体现 在 生长 和 敌 殖 方式 上 。 植 物 的 忍耐 分 别 表 现在 以 下 两 个 相反 的 方面 :四 在 逆境 下 发 挥 正常 功能 的 能 力 , 此 时 现存 器 官 未 丧失 ,但 新 器 官 的 发 育 水 平 降 低 或 受阻 ; 包 受 到 损伤 后 再 生 的 能 力 , 即 蔡 换 缺失 或 受到 严重 影响 的 器 官 。 第 一 方面 的 很 好 的 例子 是 根系 统 。Gregory 和 Bradshaw(1965 ) 或 Clarkson(1966) 的 经 典 研 究 发 现 根系 统 发 育 上 的 差异 ,表现 了 对 土壤 里 重金 属 饶 耐 的 不 同 程度 。 而 相对 生长 率 (RGR) 也 可 看 做 是 另 一 个 指标 oe ( 例 见 Grime and Hunt 1975 所 谓 的 逆境 忍耐 者 )。 生 殖 行 为 的 差异 也 有 着 重要 的 指示 价值 (Wookey et al. 1995 ) 。 个 体 水 平 上 的 再 生 能 力 可 能 表现 出 多 种 形式 。 例 如 , 耐 损伤 植物 对 损伤 常 表现 出 补偿 性 生长 。 再 生长 方式 与 损伤 的 性 质 无 关 , 但 有 种 的 特 异性 。 如 同时 生活 在 北极 的 两 种 禾 草 状 植 物 被 雪 雁 大 量 取 食 后 的 行为 充 分 表明 了 上 述 差 异 。 放 牧 地 区 的 Puccinella phryganodes 与 非 放 牧 地 点 相 比 明显 产生 了 更 多 的 新 分 蓝 和 新 时 (Bazely and Jefferies 1989), 而 Carex subspathacea 对 牧 食 的 反应 则 是 现 有 分 蓝 上 新 叶 数 的 显著 增加 (Kotanen and Jefferies 1987 ) 。 奇怪 的 是 ,通过 高 度 再 生 能 力 来 忍耐 损伤 有 时 能 引起 相对 适合 度 的 提高 。Paige 和 Whitham(1987) 有关 Ipomopsis aggregata 的 研究 报道 翔 实地 提供 了 一 个 很 好 的 范例 。 该 文 作 者 通过 实验 证 实 ,在 上 自然 田间 条 件 下 植物 能 从 草食 动物 的 活动 中 获 益 。 当 草食 性 哺乳 动物 牧 食 95% 或 95% 以 上 的 多 年 生 植物 地 上 部 分 生物 量 后 ,种子 生长 率 和 随后 的 幼苗 存 活 率 平 均 为 未 取 食 对 照 的 2.4 倍 。 高 山 或 极地 植物 由 于 经 常 遭 受 来 自 岩 裔 或 冻 融 裔 解 的 毁 害 ,它们 的 一 个 重要 特征 是 对 受 迫 折断 作用 的 忍耐 。 我 们 小 组 的 实验 研究 缘 揭 示 出 ,很 多 高 山 植物 特别 是 单个 分 株 无 性 生长 可 以 忍耐 极度 损伤 (图 3.2)。 不 仅 在 禾 本 科 植 物 中 发 现 有 忍耐 折断 作用 的 ,在 豆 科 条 类 草 植 物 中 也 发 现 有 存在 。 极 度 损 伤 不 仅 明显 刺激 新 无 性 分 株 的 大 量 增长 ,而 且 常常 引起 植物 迅速 开花 (Urbanska et al. 1987, Gasser 1989, Tschurr 1990, 1992 ;Hasler 1992, Wilhalm 1996). 植物 中 的 忍耐 对 于 恢复 非常 重要 。 例 如 , 当 恢 复 需要 大 量 自 然 植 物 材料 时 ,就 必须 了 解 有 机 体 -损伤 -忍耐 关系 ,因为 对 供 体 种 群 的 取样 有 限 ,所 以 单 分 株 的 无 性 生长 是 需要 的 。 忍 耐 损伤 能 力 强 的 无 性 分 株 克 隆 后 应 能 生长 良好 ( 例 见 Urbanska 1995a,b;Keigley 1988)。 先 锋 植 物 被 引 进 后 ,加 速 开花 亦 非 常 重要 ,因为 它 能 够 使 恢复 立地 中 的 种 群 迅 速 发 展 ( 例 见 Urbanska 1995a, b, 1996 有 关 Trisetum spicatum -或 Myosotis alpestris 的 资料 )。 在 严重 牧 食 地 区 的 恢复 中 ,对 植 食 者 的 忍耐 能 力 可 能 是 选择 植物 材料 的 一 个 关键 标准 。 - O95 - 图 3.2 单 株 无 性 生长 后 的 分 慕 生 长 2. 弹性 有 关 弹 性 一 词 的 生态 学 概念 非常 频繁 地 出 现在 个 体 水 平 之 上 的 种 群 、 群 落 或 生态 系统 等 生物 组 织 水 平 的 研究 中 。Pimm(1991) 认 为 弹性 是 某 一 系统 返回 到 平衡 状态 的 速率 ( 例 见 Westman 1991). i Holling (1973) WU iA i SE Be AE ASR BEY — BRE PE, BC RE FE eT HEB Fa BE WL, JE TRAE He AE eA A ET AR SEH] A ER ANE — FREI. SEA AS FR BEY BH HE IER BR ES BS EB 回 到 平衡 状态 的 能 力 的 稳定 性 ,相反 ,群落 会 剧烈 地 波动 ,但 正 是 由 于 这 种 群落 的 不 稳定 性 , 才 赋 予 了 生态 系统 一 种 巨大 的 恢复 力 (Holling 1973)。Holling 将 生态 系统 的 弹性 阔 值 定义 为 二 限 值 , 超 过 此 限 值 受 干 扰 系统 将 会 返回 到 由 不 同 种 类 组 分 和 相互 作用 的 已 改变 结构 的 邻近 新 区 域 。 一 个 具 弹 性 的 生态 系统 不 一 定 包含 与 受 干 扰 前 完全 相同 的 种 群 ( 另 KL Denslow 1985) 。 。 096 ， 3.3.3 ”弹性 阔 值 与 忍耐 冰 值 类 似 ,在 生态 学 上 弹性 靖 值 "一 词 可 以 被 理解 成 某 一 弹 性 极限 。 但 是 ,我 们 应 该 在 各 级 生物 组 织 水 平 上 对 此 加 以 考虑 ,而且 在 不 同 组 织 水 平 上 的 意义 不 同 。 当 对 种 群 弹 性 和 群落 弹性 和 (或 ) 生 态 系统 弹 性 进行 比较 时 ,上 述 差 异 明 显 可 见 。 植物 种 群 的 弹性 是 基于 组 成 种 群 的 个 体 忍 耐 。 但 是 ,种 群 弹性 尚 有 另 一 个 特征 :很 多 植物 种 群 即使 在 现存 个 体 消 亡 后 , 仍 能 通过 土壤 里 埋藏 的 孢子 进行 恢复 (图 3.3)。 如 果 这 样 的 埋藏 个 体 不 再 存在 , 则 超越 种 群 He TE BY ,种 群 才 灭绝 。 生态 特征 于 扰 胁迫 因子 (中 种群 弹性 阔 值 (由 生态 系 纺 弹 性 阅 值 图 3.3 土壤 中 传播 体 储藏 库存 在 的 地 方 , 生 态 系 统 比 个 体 植物 有 对 干扰 更 高 的 有 忍耐。 然而 一 旦 这 样 的 储藏 不 存在 ,生态 系统 也 就 达到 了 弹性 域 值 一 个 群落 中 的 某 些 种 群 可 能 会 消失 ,但 如 果 该 群落 的 弹性 国 值 未 被 超越 , 仍 可 发 挥 其 正常 功能 。 这 种 类 似 的 假设 ,同样 可 用 于 生态 系统 水 平 上 。 当 某 些 群落 的 弹性 靖 值 被 超越 时 ,这 些 群 落 可 能 会 消失 ,而 整个 弹性 的 生态 系统 仍 维持 其 功能 。 但 如 果 被 影响 的 种 群 或 群落 对 于 生态 系统 至 关 重 要 ,或 者 是 关键 种 , 则 上 述 假设 不 能 成 立 (Paine 1969, Bond 1993; . 97 - Mills et al. 1993, Milton and Dean 1995) ,这 种 情况 需要 进一步 研究 。 如 果 生 态 系统 弹性 阔 值 被 超越 时 ,通常 意义 上 的 生态 系统 恢复 即 和 不 存在 ,只 能 转变 成 另 一 状态 ,或 者 灭绝 (图 3.3)。 因 此 在 生境 先 遭 破坏 的 条 件 下 ， 弹性 有 着 一 层 特 殊 的 含义 。 在 下 文 我 将 回 到 这 个 问题 上 来 。 弹性 阔 值 通常 是 线性 的 , 即 随 着 干扰 /逆境 程度 的 增加 而 逐渐 盘 近 该 值 ;但 是 , 非 线性 的 弹性 冰 值 也 必须 考虑 。 如 最 近 Jefferies 及 其 合作 者 所 报道 的 , 非 线性 的 弹性 冰 值 的 作用 ,尤其 是 在 生态 系统 水 平 上 更 难 手 识别 和 预测 。 这 些 科 学 家 们 发 现在 极地 海岸 生态 系统 中 ,短暂 的 极端 气候 条 件 比 平均 气候 条 件 对 生态 系统 营养 链 的 触发 效应 更 大 (Jefferies et al. 1995). 3.3.4 外 而 和 弹性 概念 在 恢复 生态 学 中 的 作用 忍耐 和 弹性 的 概念 在 生态 学 研究 中 非常 重要 。 我 们 应 该 根据 生态 学 的 最 新 进展 ,重新 全 面 考虑 它们 的 应 用 。 由 于 恢复 生态 学 的 主要 研究 领 域 是 受到 强烈 干扰 的 生态 系统 ,因此 ,来 自 恢复 生态 学 的 认识 将 有 很 天 的 帮助 。 此 外 ,弹性 的 概念 亦 需要 给 予 特别 关注 。 我 们 首先 考虑 破坏 程度 和 弹性 之 间 的 关系 。 弹 性 的 种 群 、 群 落 以 及 生态 系统 能 够 抵御 一 定 程度 的 干扰 ,尤其 当 干 扰 是 在 局 部 范围 内 逐渐 发 生 时 。 另 一 方面 ,即使 是 最 强 有 力 的 弹性 也 不 会 有 助 于 抵御 灾难 性 的 任 一 干扰 事件 ,大 规模 连续 性 的 生境 开发 ,或 者 大 范围 的 、 频 繁重 复 的 强烈 干扰。 我 建议 只 需 稍稍 考虑 一 个 例子 , 即 在 高 山地 区 的 机 械 滑雪 道 就 能 说 明 这 个 问题 。 20 世 纪 70 年 代 早期 ,在 高 海拔 地 区 广泛 建造 的 速 降 滑 雪 道 引起 了 表层 土壤 的 移动 ,后 来 就 被 荒 弃 。 不 仅 植被 消失 , 传播 体 储 备 亦 不 复 存 在 。 留 下 来 的 只 有 易 受 侵蚀 的 : 技术 源 性 荒地 (technogenic barren)”, 其 特点 是 无 任何 表土 层 和 植被 覆盖 的 矿质 土壤 ( 例 见 Meisterhans 1988, Flieler 1992, Urbanska 1995)。 在 许多 高 山地 区 ,在 机 械 滑雪 道 的 自然 的 定植 甚至 在 30 年 后 亦 未 获 成 功 , 看 来 滑雪 道 的 建造 破坏 了 大 多 数 栖息 地 , 而 这 些 栖息 地 对 于 成 功 的 植物 生长 是 必 \ 不 可 少 的 (Urbanska 1995, 1997b)。 机 械 滑雪 道观 察 到 的 情况 清楚 表明 ， 实际 的 生境 (和 栖 居 者 ) 毁 坏 、 . 原 有 传播 体 储备 的 不 可 利 疼 失 以 及 迁移 传播 体 的 潜在 安全 栖息 地 的 -* Of - 丧失 导致 了 弹性 的 消失 。 高 山 滑雪 道 之 例 可 看 做 是 生态 系统 遭 相 对 “温和 "破坏 的 情况 。 当 植 物 和 表土 的 丧失 伴随 着 土壤 毒性 时 ,对 于 自然 恢复 ,我 们 很 容易 想像 到 更 为 恶劣 的 条 件 ,任何 生物 定居 都 是 不 可 能 的 ( 例 见 Bradshaw and Chad- wick 1980,Bradshaw 1997)。 所 以 ,弹性 的 概念 明显 地 不 适用 于 受到 强烈 于 扰 的 立地 ,因为 这 些 地 方 不 存在 任何 具有 弹性 或 其 他 形式 的 生态 系统 功能 。 有 关 弹 性 概念 广泛 应 用 的 另 一 问题 是 它 的 明显 却 未 明确 定义 的 时 间 要 素 。 经 典 和 新 近 的 定义 都 是 基于 该 变量 在 消失 或 转化 成 一 新 值 前 延续 的 时 间 ,或 是 一 系统 返回 到 平衡 态 的 速率 。 对 这 种 基本 时 间 组 分 的 不 同 诠释 引起 了 诸多 问题 ,因为 在 干扰 后 自然 恢复 的 预测 中 ,不 同 作 者 对 于 时 间 尺 度 理解 上 带 有 主观 随意 性 ,有 时 可 达到 几 个 世纪 的 时 间 路 度 。 例 如 ， Tischkov(1996 未 发 表 ) 关 于 在 斯 瓦尔 巴 群 岛 (Svalbard) 上 在 人 类 干扰 下 的 植被 发 育 的 预测 中 就 包含 有 数 百 年 的 恢复 期 。 与 此 类 似 , 某 些 热带 雨 林 的 恢复 期 也 被 认为 较 长 (Knight 1975,Whitmore 1975 ) 。 以 漫长 的 时 间 路 度 和 进一步 的 长 期 预测 为 基础 的 弹性 概念 目前 尚 无 太 大 的 实用 性 。 当 前 的 全 球 气 候 变化 多 半 会 由 于 人 类 对 生态 系统 的 直接 影响 而 加 剧 ;而 土地 利用 无 论 是 现在 还 是 可 以 预见 的 将 来 都 可 能 是 这 种 影响 的 最 重要 的 组 成 部 分 (Vitousek 1992)。 同 时 ,现代 干扰 和 过 去 的 相 比 不 论 在 规模 还 是 在 性 质 上 都 有 很 大 的 差异 ,尤其 涉及 人 类 对 陆地 生态 系统 的 作用 方面 。 例 如 ,热带 雨林 在 目 然 状 态 下 一 般 有 很 高 的 生产 力 ,对 于 局 部 干扰 也 确实 表现 出 很 强 的 恢复 力 。 然 而 现在 雨林 被 大 规模 采伐 ， 而 且 经 常 由 于 大 范围 的 开垦 ,使 得 其 中 的 原始 种 源 和 土壤 结构 遭 到 破坏 (Gomez-Pompa et al. 1972). 有 些 作 者 认为 ,如 果 群 落 在 过 去 曾 面临 过 类 似 的 考验 ,那么 它们 对 特 定 的 环境 干扰 也 许 会 有 更 强 的 恢复 力 。 然 而 ,即使 目前 干扰 和 过 去 所 产 生 的 干扰 相似 , 亦 不 能 保证 把 过 去 的 资料 可 以 直接 应 用 于 将 来 的 长 期 预 测 。 正 如 Balmford(1996) 指 出 ， 当 代 挑 战 和 历史 上 的 挑战 有 细微 但 决定 性 的 差异 "。 例 如 ,过 去 生态 系统 对 诸如 气候 急剧 变化 等 的 弹性 ,与 它们 以 前 的 总 的 分 布 和 种 群 大 小 相关 。 而 现在 许多 物种 的 分 布 范 围 减 小 , 栖 息 地 破碎 ; 且 由 于 基因 漂移 、 遗 传 结 构 等 原因 ,个体 数量 常常 很 小 。 对 历 史 资 料 我 们 可 以 加 以 考虑 ,但 仅 据 于 这 些 资料 的 预测 ( 例 见 Katenin， ,098 | 1995) 则 不 能 不 加 以 分 析 就 接受 。 前 干扰 (pre-disturbance) 是 传统 的 弹性 概念 的 内 在 组 成 。 于 是 生态 未 统 稳定 性 被 考虑 作为 弹性 基础 的 惟一 范式 ,而 且 -一 般 要 用 到 演 蔡 原理 。 小 态 系统 的 稳定 性 是 主要 依据 种 类 组 成 即 e 多 样 性 来 评价 ,还 是 注 重 于 物种 丰 度 ,现在 还 未 有 统一 认识 (Rahel 1990 , 另 见 生态 系统 脆弱 性 综述 ,Nilsson and Grelsson 1995). 从 语义 上 看 ,稳定 性 原则 对 强烈 干扰 似乎 并 不 总 是 适合 (Parker and Pickett 1997) 。 恢 复 的 目的 很 明显 注重 于 生态 系统 的 功能 而 不 是 干扰 前 的 精确 结构 (Bradshaw 1997)。“ 自 然 在 流 动 " 的 新 范式 (Botkin 1990, Pickett et al. 1992, Pickett and Parker 1994, Parker and Pickett 1997) 提 出 了 许多 参 比 状态 来 取代 单一 项 极 群 落 ,在 恢 复 研 究 中 也 许 被 证 明 更 适合 ( 另 见 Urbanska 1996). 演 替 的 一 般 特点 被 认为 是 递 进 即 从 简单 发 展 到 复杂 结构 ,同时 物种 和 群落 的 多 样 性 亦 增加 (van der Maarel et al. 1985). 然而 ,一 个 群落 镶 嵌 是 否 真正 地 、 始 终 地 和 演 替 阶段 对 应 ,抑或 偶尔 反映 物理 或 化 学 环境 中 的 潜在 差异 ,正如 由 Roozen 和 Westhoff 提出 (1985) 的 ,这 一 点 并 不 总 是 清楚 。 Pickett 提出 的 植被 动态 模型 无 须 是 定向 的 、 分 阶段 的 ,或 终止 于 一 种 可 重复 状态 (Urbanska 1996) ;因此 ,这 一 模型 和 演 蔡 确定 性 模型 相 比 ， 在 描述 恢复 后 群落 发 展 问题 上 可 能 是 一 更 好 的 选择 。Pickett 提出 的 “ 植 被 发 育 " 一 词 更 具 广泛 性 ,该 词 比 " 演 替 "一 词 可 能 更 恰当 ,万 其 适用 于 那 些 长 期 没有 任何 生物 区 系 演 蔡 发 生 的 情形 。 我 们 在 阿尔 乍 斯 山 进行 的 恢 复 研 究 ( 例 见 Urbanska 1996) 和 最 近 其 他 地 区 的 报道 (例如 Anderson 1995) 和 表明 在 恢复 地 区 的 物种 多 样 性 与 在 天 然 环境 中 的 相似 ,但 群落 的 区 系 组 成 有 很 大 不 同 。 我 最 近 就 传统 的 基于 植物 序列 的 演 替 概念 被 直接 用 来 评价 极端 高 海拔 地 区 和 极地 地 区 的 弹性 这 一 事件 提出 质疑 (Ufbanska 1997a) 。 除 了 一 些 更 基本 的 原因 之 外 ,无 条 件 地 坚持 演 蔡 原则 有 时 会 导 致 相互 矛盾 的 术语 既 有 语义 上 的 ,又 有 生态 学 的 一 一 比如 "永久 先锋 Br Be” . VE BE AO AS SCH TALE A WL AT REA RM LE SE 这 个 话题 进行 讨论 ,但 在 开始 前 必须 明确 一 下 :对 现 有 概念 和 (或 ) 术 语 的 修改 绝 不 会 抹 笋 许多 伟大 的 生态 学 家 所 做 的 开创 性 工作 ,相反 地 他 们 的 工作 澄清 了 许多 概念 的 含义 。 首 届 Sibthorp 研讨 会 召开 的 目的 是 挑战 传 * 100 - 统 的 生态 学 思维 、 探 索 最 新 科学 进展 的 相关 性 和 应 用 性 ;我 们 在 恢复 生态 领域 中 取得 的 认识 进一步 要 求 我 们 对 这 方面 给 予 重视 。 我 们 再 不 能 把 生 境 受 到 严重 干扰 看 成 灾 究 无 几 的 例外 了 ;这 样 的 例外 现在 确实 是 太 多 了 ， 而 且 数 目 还 在 继续 增长 。 对 生态 学 概念 的 探讨 不 应 该 仅仅 为 了 纯 科 学 目的 而 试图 更 精确 地 十 义 这 些 概念 。 当 然 定 义 清 楚 的 概念 对 于 应 用 生态 学 和 生态 系统 管理 方面 的 专家 相互 之 间 进 行 交 流 亦 是 迫切 需要 的 。Soule(1996 ) 认 为 “不 采取 行 动 之 危险 可 能 比 不 适当 行动 之 危险 更 大 "。 我 猜想 ,著名 的 保护 主义 者 的 观点 对 许多 毁坏 严重 的 地 区 亦 不 适用 ,因为 在 那里 “反复 试验 "的 处 理 ( 例 如 用 大 量 的 肥料 来 辅助 引种 外 来 植物 ) 常 会 严重 影响 自然 恢复 进程 , 故 新 的 举措 不 可 缺少 。 因 此 不 妨 说 “不 适当 行动 之 危险 可 能 和 不 采取 行动 之 危险 一 样 大 "。 3.3.5 结论 人 类 的 才智 偏爱 连接 胜 过 分 裂 。 于 是 ,那些 看 起 来 产生 格局 和 将 这 些 格局 认为 是 理所当然 的 解释 的 资料 可 能 经 常 凌 驾 于 对 这 些 格局 质疑 的 资料 和 解释 之 上 就 不 足 为 奇 了 。 然 而 , 现 有 规则 之 例外 的 数目 还 在 不 断 增长 ,尤其 是 当 存 在 极端 干扰 的 情况 下 。 因 此 ,我 们 人 迫切 需要 新 的 方法 、 参 比 状态 以 及 经 过 修订 的 术语 。 3.3.6 致谢 深 深 感谢 Nigel R. Webb 和 Philip A. Wookey 对 本 文 早期 手稿 所 提 出 的 帮助 性 意见 。 3.4 海洋 生态 系统 管理 的 原则 是 什么 ? Philip C. Reid 海洋 占 地 球 表 面积 的 70.8% ,同时 由 于 其 密度 和 周围 介质 黏 性 的 不 同 ,海洋 在 控制 其 物理 和 生物 学 的 变化 上 有 着 与 陆地 系统 完全 不 同 的 尺 度 。 初 级 生产 者 的 大 小 就 是 一 个 很 直接 而 又 明显 的 差异 。 陆 地 上 的 树 和 2 2 草 等 都 具有 固定 的 根 ,而 海洋 中 则 只 有 单 细 胞 的 浮游 植物 。 通 过 发 展 新 的 尖端 的 全 球 海洋 模型 和 利用 多 光谱 卫星 图 像 ,使 对 海洋 在 空间 六 度 上 的 变化 的 新 的 理解 已 成 为 可 能 。 对 这 些 新 的 信息 的 综合 ,可 以 帮助 确定 海洋 中 复杂 的 生态 环境 ,以 及 需要 建立 特殊 管理 结构 的 重点 。 本 文 主 要 是 引起 人 们 对 海洋 生态 系统 方面 进展 的 注意 ,并 建议 可 以 将 Longhurst (1995) 建 立 的 定量 分 类 系统 作为 区 域 性 管理 的 框架 。 这 个 系统 与 陆地 环 境 中 定义 的 生物 群 区 的 等 级 系统 有 些 相 似 。 本 文 强调 了 有 关 海 洋 生物 及 其 生境 可 供 利用 的 知识 的 缺乏 ,但 这 里 还 只 能 将 注意 力 放 在 近海 海洋 生 物 (pelagos) 上 。 本 文 还 特别 提 到 了 渔业 和 生物 多 样 性 的 管理 。 为 了 评价 确定 的 生物 群 区 和 生物 省 内 的 季节 性 和 年 度 变化 ,迫切 需要 在 广大 地 区 安装 一 种 长 期 野外 监测 系统 。 这 样 的 规划 目前 只 有 2 个 , 即 连续 浮游 生 物 记 录 仪 调查 计划 (the Continuous Plankton Recorder Survey) 和 美国 加 州 的 CaLCOFI 调查 计划 。 文 中 也 概括 了 可 以 应 用 于 这 些 调查 所 需要 开发 的 有 关 的 新 型 仪器 设备 。 文 中 还 提出 了 当前 或 已 经 计划 实施 的 区 域 性 海 洋 公 约 (Regional Marine Conventions) 如 OSPAR 赫尔辛基 公约 \ 巴塞 罗 那 公 约 和 CCAMLR 等 ,可 以 作为 包含 海洋 生态 系统 的 整体 管理 在 内 的 一 个 框架 。 政 府 间 海洋 地 理 委 员 会 (Intergovernmental Oceanographic Commission,IOG) 鼓 励 还 没有 合适 的 管理 途径 的 沿海 国家 应 该 发 展区 域 性 途径 以 管理 沿海 及 海洋 。 随 着 时 间 的 推移 ,区 域 性 公约 应 该 推广 至 全 球 范围 ,以 实施 UNCED 有 关 海 洋 的 宣言 。 3.4.1 HS ll 全 世界 的 海洋 面积 达 361 059Mm:2 ,体积 达 137 032.3Mm?, py HUBER 面积 的 70.8% 。 海 洋 的 最 深 处 达 11 034m, 可 与 珠穆朗玛 峰 8848m 的 高 度 相 比拟 。 由 于 在 如 此 大 的 空间 和 深度 尺度 上 取样 比较 困难 和 代价 较 高 ， 有 关 远 洋 环境 上 层 200m 深度 以 内 的 知识 是 最 多 的 , 但 与 陆地 系统 相 比 还 是 非常 有 限 的 。 绝 大 多 数 的 物种 还 没有 被 精确 地 描述 过 , 它们 的 生态 学 还 并 不 了 解 。 尽 管 一 些 代表 性 的 远洋 生态 系统 以 及 其 他 诸如 珊 表 礁 一 拓 系 统 已 被 确定 , 但 有 关 它 们 的 过 程 及 其 程度 和 地 理 “ 边 界 ” 的 知识 仍然 十 分 有 限 。 关 于 生活 在 深海 中 的 浮游 生物 的 知识 和 它们 对 分 解 沉 积 的 有 机 碎 导 的 作用 等 方面 也 了 解 得 非常 不 够 。 生 活 在 海洋 底部 底 栖 生物 - 102 - 的 营养 依赖 于 浮游 生物 产生 降落 的 碎 层 , 而 这 在 时 间 上 具有 很 强 的 季节 性 。 它 们 主要 在 深海 区 域 , 但 可 能 反映 了 我 们 在 上 层 海面 看 到 的 生产 力 格局 。 陆地 和 海洋 生态 系统 的 物理 基础 是 大 不 相同 的 (Steele 198$)。 与 陆 地 相 比 ,海洋 水 体 巨 大 的 热 负 荷 量 可 以 削弱 海洋 短期 的 “气候 "变化 。 由 于 这 种 热 反 应 和 海洋 底部 与 表面 的 长 期 热 交 换 (100 一 1000a) ,海洋 在 长 时 间 的 间隔 里 也 可 能 产生 较 大 幅度 的 环境 变化 。 因 此 ,引用 Steele iA, “在 一 个 非常 长 的 时 间 尺 度 内 ,这 个 系统 从 内 在 来 说 是 不 可 预测 的 ,必须 在 进化 的 范畴 而 不 是 生态 学 的 范畴 里 来 看 这 个 问题 ”。 生 态 学 的 观察 对 于 系统 的 管理 和 风险 分 析 等 方面 是 重要 的 。 海洋 和 陆地 生物 为 了 对 不 利 的 环境 驱动 力 做 出 啊 应 ,进化 出 了 不 同 的 生态 策略 。 例 如 ,在 相对 稳定 的 海洋 系统 中 ,变温 动物 为 优势 种 类 。 进 一 步 的 区 别 是 ,与 陆地 的 树木 和 章 类 相 比 ,海洋 初级 生产 者 生命 周期 相对 较 短 ( 约 1d)。 或 许 两 种 系统 最 基本 的 差异 是 大 小 结构 与 世代 时 间 的 对 照 , 即 浮游 植物 的 长 度 约 40pm, 一 个 世代 时 间 为 1d, 而 树木 的 高 度 为 108m ,一 个 世代 时 间 为 104d( 图 1 一 3,Steele 1991) 。 海 洋 生 态 系 统 的 研 究 集 中 在 物理 过 程 对 种 群 变异 的 控制 上 , 相 比 于 陆地 生态 系统 是 密度 制 约 的 ,捕食 者 -猎物 之 间 的 相互 关系 被 认为 是 其 进化 最 重要 的 驱动 参数 。 因此 全 世界 的 大 洋 和 大 海 是 一 个 非常 不 同 的 生态 环境 ,它们 的 生态 系统 管理 需要 建立 特殊 的 管理 结构 。 海洋 中 所 有 浮游 的 生命 物质 都 是 在 一 个 黏着 的 `\ 动 功 的 水 体系 统 中 连续 地 运动 着 。 这 个 系统 是 地 球 两 极 处 下 沉 的 冷水 和 返还 在 赤道 处 向 东 流动 的 温暖 表面 水 这 样 一 个 长 期 的 全 球 性 海洋 环流 中 的 一 部 分 。 大 的 表 面 水 流 是 由 风 等 因素 决定 的 ,如 贸易 风 \ 西 风 和 季风 等 。 这 些 水 流 在 卫星 图 片上 显现 出 复杂 的 旋涡 结构 。 在 大 陆 边 界 处 ,水流 则 主要 由 向 海风 控 制 着 。 这 样 , 富 含 营养 物质 的 深层 水 可 能 会 上 涌 。 这 些 区 域 是 海洋 中 生 产 力 最 高 的 地 区 。 在 浅 的 (<200m) 大 陆架 地 区 , 约 只 占 全 球 表面 积 的 7.6% ,潮水 在 这 些 地 方 产 生 进 一 步 的 搅动 力 。 作 为 对 季节 性 表面 升温 和 一 些 较 轻 的 、 密 度 较 低 的 淡水 输入 等 因素 的 反应 ,在 水 的 上 层 之 间 会 形成 一 个 致密 层 ( 温 度 突 变 层 、 密 度 跃 层 )。 这 个 层 作 为 一 个 边界 限制 了 来 自 深水 区 营养 物质 的 传递 。 初 级 生产 只 限制 在 海洋 很 小 的 一 部 分 水 体 中 ， 因为 光照 只 能 透 过 约 100m 深 ,在 极地 和 浑浊 的 海岸 水 域 , 光 的 穿 透 深度 “3 更 低 。 海洋 在 垂直 和 水 平方 向 都 显示 出 复杂 的 运动 格局 。 所 有 的 浮游 生物 后 态 系统 是 可 移动 的 ,具有 不 断 变化 的 结构 和 边界 。 它 们 的 主要 特征 是 受 大 气 环流 所 制约 ,而 大 气 环流 似乎 是 呈 混 沌 式 变化 的 。 气 候 变 化 如 何 影响 海洋 循环 还 不 清楚 ,因此 ,在 海洋 这 样 一 个 尺度 上 来 进行 管理 完全 是 不 现实 的 ,除非 我 们 对 气候 变化 的 驱动 参数 和 人 类 通过 温室 气体 的 产生 对 这 种 变化 的 影响 等 方面 能 够 了 解 和 进行 控制 。 正 如 Steele 所 言 , 充 分 理解 控制 海洋 环流 过 程 的 主要 因素 是 当务之急 ,因为 任何 大 的 变化 必然 对 海洋 和 陆地 系统 产生 影 啊 。 对 海洋 生态 系统 进行 管理 ,首先 要 明确 管理 的 区 域 。 从 卫星 图 像 上 看 到 的 物理 结构 的 巨大 变异 性 和 最 新 建立 的 全 球 海洋 模型 ,都 强调 了 海 洋 不 能 作为 一 个 实体 来 管理 。 根 据 初 级 生产 的 不 同 季 节 周 期 ,已 经 建立 © 了 一 个 海洋 生态 系统 的 等 级 分 类 系统 。 这 个 系统 可 与 陆地 生态 系统 中 的 生物 群 区 相 比拟 。 这 样 就 可 以 形成 作为 管理 区 域 地 理 分 类 的 基础 。 应 该 在 海洋 生物 群 区 或 生物 省 实施 长 期 监测 计划 ,以 了 解 远洋 系统 中 海洋 生 物 群 落 或 地 区 的 季节 性 和 年 度 变化 及 其 长 期 变化 (IOC and SAHFOS 1991)。 一 些 单个 地 点 的 垂直 剖面 的 定位 观测 站 点 ,应 利用 CPR 或 新 三 代 的 浮游 生物 和 环境 连续 记录 仪 (CPER ) 等 设备 , 沿 着 行驶 船只 的 固定 航线 进行 有 关 测 定 ,建立 连续 的 浮游 生物 的 监测 网 络 (Quartley and Reid 1996)。 在 不 同 的 地 区 或 生态 系统 ,应 在 一 定 的 时 间 间 隔 ( 一 般 5 和 车 ) 将 变 化 情况 和 有 关 评价 作 为 向 目前 的 区 域 性 海洋 公约 \ 大 型 海洋 生态 系统 研 究 (Sherman 1994) 或 UNEP 区 域 性 海洋 规划 等 所 提交 报告 的 一 部 分 。 从 评价 中 得 出 的 一 些 建议 的 实施 是 每 个 签约 国 或 多 国 组 织 (如 欧盟 ) 等 有 关 当 局 的 责任 。 3.4.2 TERR 卫星 和 精密 数学 模型 的 出 现 使 我 们 对 海洋 变化 的 理解 发 生 了 革命 。 初级 生产 是 海洋 中 所 有 生命 体 的 碳 源 (中 洋 养 和 类 似 的 产生 甲 烧 的 系统 和 硫 系统 除外 )。 在 1978 年 11 月 和 1986 年 6 月 间 , 大 型 气象 试验 卫星 “ (Nimbus)7 号 卫星 携带 着 一 个 实验 多 光谱 * 海 岸 区 彩色 扫描 器 "(Cost Zone Colour Scanner,CZCS) ,测定 433 nm.520 nm、 550 nm 和 670 nm 处 - 104 - 的 反射 辐射 (Feldman et al. 1989)。 可 惜 扫描 器 只 工作 了 很 短 的 一 段 时 间 ,因为 它 在 进行 区 分 叶绿素 、 浅 水 中 的 悬浮 沉积 物 和 溶解 的 有 机 物 (DOMJ) 等 物质 的 计算 上 存在 一 些 困 难 。 经 过 处 理 众 多 的 卫星 图 像 ( 如 CZCS 及 其 继任 者 1997 年 9 月 的 海洋 WiFS 规划 所 获得 的 图 像 等 ) ,以 获 得 世界 范围 内 叶绿素 分 布 的 复合 全 球 图 像 。 某 些 复合 图 像 可 以 从 NASA 万 维 网 的 网 站 上 下 载 。 图 像 显示 出 在 靠近 极 区 温带 西风 带 区 、 上 消 地 区 及 太平 洋 和 大 西洋 沿 赤 道 的 逆流 区 浮游 植物 的 生物 量 水 平 较 高 。 北 大 西 洋 的 季节 性 复合 图 像 显 示 出 叶绿素 在 春季 最 大 值 向 西北 方向 扩展 、 在 秋 末 向 南部 萎缩 的 趋势 。AVHRR 图 像 起 初 是 用 来 测量 大 海 表面 温度 变化 的 ,从 其 白色 的 反射 上 也 可 以 反映 出 球 石 藻 水 华 的 存在 (coccolithophore bloom)(Holligon et al. 1989) 。CZCS 海洋 WiFS 和 AVHRR 的 图 像 都 清 楚 地 表明 了 海洋 生态 系统 巨大 的 空间 变化 ,不 同 的 海洋 中 存在 的 强烈 反 差 , 以 及 广泛 发 生 的 季节 性 差异 。 这 些 图 像 为 我 们 提供 了 一 系列 新 的 工 具 , 可 以 发 展 一 个 全 世界 海洋 的 分 类 系统 。 3.4.3 生物 地 理 分 类 对 海洋 生态 系统 管理 的 途径 需要 代表 全 部 的 动 植物 多 样 性 ,并 注意 那些 惟一 的 、 特 有 的 或 者 特殊 的 特征 。 在 第 一 阶段 ,需要 确定 海洋 不 同 地 理 区 的 分 类 代表 ,同时 结合 监测 对 策 对 随时 间 而 产生 的 变化 进行 评估 。 定期 的 地 区 性 评估 应 该 作为 管理 周期 中 的 一 个 部 分 。 建 立 一 个 可 操作 的 全 球 陆地 观察 系统 (GTOS) 和 全 球 海 洋 观 察 系统 (GOOS) 的 计划 正在 发 展 中 (IGBP 1992 ,OECD 1994) ,该 系统 包含 了 这 个 结构 的 多 个 方面 。 陆 地 生态 学 家 已 经 将 陆地 分 为 生物 群 区 ,代表 不 同 的 植被 类 型 ,如 冻 原 、 北 美 夏 旱 灌 木 群 落 、 草原、 热带 雨 林 温带 常 绿林 、 泰 加 林 、 沙 漠 高山 带 ` 温 带 落 叶 林 和 极地 冰 区 等 。 研 究 表明 这 些 生物 群 区 间 的 边界 具有 一 定 的 物 理 基 础 ,可 以 结合 一 些 有 限 的 测量 来 确定 ,如 温度 .坡度 海拔、 纬度 太阳 辐射 降雨 和 土壤 类 型 等 。 卫 星 图 像 的 应 用 可 大 大 促进 这 些 生物 群 区 的 区 域 性 制图 ,这 些 信 息 可 以 作为 对 生产 量 和 碳 流动 进行 模拟 的 基础 。 Longhurst〈《1995) 最 近 根 据 浮 游 植 物 生 物 量 和 生产 量 提出 了 一 个 关 于 全 世界 海洋 的 分 类 系统 ,这 个 系统 可 以 与 陆地 生物 群 区 相等 同 。 他 的 这 个 分 类 系统 是 基于 海洋 物理 特征 和 物理 过 程 如 何 影响 浮游 海藻 的 生长 “3 等 知识 而 建立 的 。 为 了 确定 浮游 植物 的 季节 性 生长 周期 ,他 应 用 予 可 能 的 最 高 分 辩 率 ,汇集 了 全 球 了 xl 精度 的 数据 集 , 包 括 混合 层 的 深度 ` 温 度 .密度 .表面 营养 物 浓度 和 太阳 辐射 。1" 栅 格 上 的 表面 叶绿素 分 布 可 以 从 1978 一 1986 年 间 也 是 在 1" 栅 格 上 的 CZCS 每 月 平均 的 卫星 数据 中 获 得 。 光 照 深度 .与 初级 生产 相 耦 合 的 光照 深度 和 浮游 植物 的 损失 项 可 以 根据 以 上 变量 ,利用 数学 模型 而 计算 得 到 (Sathyendranath et al. 1995). 根据 以 上 信息 ,Longhurst (1995) 提出 了 将 海洋 划分 为 4 个 生物 群 区 和 56 个 生物 地 球 化 学 省 。4 个 生物 群 区 的 特征 如 下 : 西风 带 生物 群 区 :混合 层 深 度 的 区 域 , 受 局 部 风 和 辐射 的 控制 。 信 风 生物 群 区 :混合 层 深 度 在 海洋 范围 的 尺度 上 进行 调节 的 区 域 , 经 常 具 有 远 距 离 的 大 风 。 极 区 生物 群 区 : 易 受 到 由 于 冰 块 融化 产生 的 表面 盐分 层 的 影响 (包括 th DX Yt Fe ) AY HK 海 兰 生物 群 区 : 混合 层 深 度 受 海岸 过 程 影响 为 主 的 浅海 区 (<200m). 这 些 生 物 群 区 和 生物 省 季节 性 变化 的 边界 一 旦 建立 ,就 可 以 形成 海 洋 系 统管 理 的 定量 基础 ,包括 初级 和 次 级 生产 者 渔场 的 容纳 量 和 生物 多 样 性 。 由 于 生境 退化 污染 . 富 营 养 化 和 对 海洋 资源 的 过 度 利 用 ,海岸 生态 系统 处 在 高 度 受 威胁 的 状态 。 全 世界 接近 95% 的 渔业 产量 是 来 自 海岸 水 域 。 某 些 鱼 类 ,尤其 在 上 涌 地 区 ,已 表现 出 优势 海洋 种 类 的 迅速 变化 ， 称 为 "生物 量 反 转 器 "(biomass flip) 。 生产 量 下 降 已 经 产生 了 了 巨大 的 经 济 和 生物 学 影响 。 但 关于 这 些 变化 的 真正 原因 尚未 完全 清楚 。 可 能 是 由 于 过 度 捕捞 、 自 然 环境 变化 和 可 能 的 气候 变化 等 因素 联合 作用 造成 的 。 为 了 解决 海岸 环境 的 这 些 问 题 ,根据 测 海 学 .水文 地 理学 .生产 力 和 营养 依 赖 的 种 群 等 方面 的 相似 性 ,可 定性 地 将 全 球 海 洋 分 为 约 50 个 大 海洋 生态 系统 (LME)(IOC 1993)。 这 些 大 生态 系统 的 确定 ,就 可 以 使 区 域 性 多 国 组 织 的 途径 应 用 于 “研究 .监测 和 减轻 胁迫 压力 ” 这 个 建议 认识 到 了 LME 的 管理 是 一 个 不 断 发 展 的 科学 和 地 理 政治 过 程 , 但 也 感觉 到 对 理解 影响 LME 的 生物 量 和 长 期 可 持续 性 的 大 尺度 变化 的 驱动 因子 ,现在 已 有 充足 的 可 利用 信息 。Longhurst 的 方法 意味 着 对 于 LME 现在 已 经 有 了 可 定量 的 结构 ,并且 最 终 可 能 决定 每 个 LE 的 渔业 承载 量 。 ”106 - 3.4.4 浮游 动物 Longhurst 的 生态 系统 分 类 是 以 相对 粗略 的 藻类 生物 量 的 估计 为 基 础 的 。 我 们 知道 ,现在 的 浮游 动物 的 种 类 可 以 较 大 地 影响 浮游 植物 的 成 分 和 能 达到 的 初级 生产 力 水 平 , 但 我 们 对 于 动物 取 食 者 的 了 解 却 少 得 多 。 Longhurst(1985 ) 综 合 了 全 世界 14 个 不 同 区 域内 不 同 浮游 动物 相对 贡献 的 全 球 变化 。Longhurst(1985 ) 的 图 1 强调 了 在 世界 海洋 的 不 同 地 区 发 现 的 “平均 "浮游 动物 组 成 的 明显 差异 。 任 何 管理 系统 的 有 效 管 理 现在 都 急需 Longhurst 确定 的 这 些 生 物 群 区 和 生物 省 大 大 改善 的 有 关 浮 游 动 物 的 生态 学 和 季节 性 演 替 的 知识 。 对 浮游 动物 作为 取 食 者 在 海洋 生态 系统 中 的 中 心地 位 和 鱼 类 幼体 及 海洋 鱼 类 的 主要 食物 资源 的 认识 在 许多 国际 GLOBEC 管辖 下 的 国家 规划 中 有 重要 体现 (GLOBEC 1997)。 3.4.5 长 期 监测 对 于 Longhurst 确定 的 所 有 重点 省 的 长 期 监测 在 任何 形成 的 海洋 管 理 系统 中 是 必需 的 。Tinker(1994) 确 定 一 个 监测 网 络 具 有 下 列 用 途 : © 生物 群 区 生态 学 模型 的 参数 化 及 验证 。 。 在 政策 和 条 例 的 形成 中 辐 政 府 提供 详细 的 变化 情况 。 。 ”提供 包括 社会 经 济 研究 和 模型 的 有 关 信 息 。 。 监测 生物 多 样 性 的 变化 。 这 些 应 用 的 价值 随 着 每 年 数据 的 积累 会 日 趋 增加 ,首先 为 对 自然 的 和 人 类 活动 影响 引起 的 变化 进行 评价 提供 了 基本 标准 。 在 不 同时 间 内 连 续 进 行 的 标准 定量 测定 ,对 于 确定 环境 动力 引起 的 趋势 .周期 性 现象 和 时 沸 效 应 是 必要 的 ,其 结果 可 用 以 验证 有 关 假 说 及 数学 模型 的 输入 。 由 于 浮游 生物 是 大 范围 内 驱动 因子 的 综合 体现 者 ,监测 浮游 生物 的 变化 可 以 提供 气候 或 污染 影响 的 早期 警示 (Taylor 1995) 。 任 何 规划 都 要 认真 确定 其 目标 ;在 任何 规划 开始 前 ,其 对 策 和 仪器 设备 都 应 考虑 周全 。 由 于 长 期 研究 规划 不 容易 赢得 投资 机 构 的 赞同 ,这 些 目标 都 需要 不 断 进 行 重新 评 ffi. Duarte 等 (1992 ) 指 出 许多 长 期 的 监测 规划 已 开始 ,但 是 很 少 延 续 4 年 以 上 。 ¢ 107 - 日 前 仅 有 两 个 深入 的 长 期 监测 浮游 动物 的 规划 (CPR 和 CalCOFI) 可 以 描述 季节 性 和 年 际 的 变化 。CalCOFI 调查 计划 调查 了 加 州 西海 岸 的 浮 游 动物 ,从 1984 年 起 ,每 月 通过 垂直 拖网 在 同一 地 点 沿海 岸 外 一 系列 样 带 进行 取样 。 这 些 样 品 中 的 动物 种 类 尚未 鉴定 出 来 ,只 有 生物 量 大 小 被 测量 了 ,但 这 些 结果 已 表明 了 丰富 度 具 有 明显 的 下 降 趋 势 (Roemmich and McGowan 1995). 这 种 大 的 变化 说 明了 在 每 一 个 海洋 生物 群 区 的 关 键 地 点 ,尤其 在 南部 海洋 ,建立 长 期 的 监测 规划 是 非常 必要 的 。 这 些 规 划 需要 确定 所 观察 到 的 下 降 趋 势 是 否 也 在 南半球 发 生 并 确定 这 些 变化 是 否 可 能 是 由 于 气候 变化 所 致 。 1931 年 开始 的 连续 性 浮游 生物 记录 调查 是 世界 上 惟一 能 提供 在 海 洋 盆 地 范围 10 海里 间隔 对 浮游 动物 (和 浮游 植物 ) 丰 度 定 量 计数 的 一 个 调查 (Gamble 1994) 。 在 这 个 调查 中 所 用 的 机 器 是 用 沿 着 正常 路 线 航行 的 商务 船只 拖 着 的 。 自 调查 开始 至 今 ,已 分 析 了 将 近 200 000 个 样品 ,区 分 出 400 个 不 同 的 浮游 动 植物 区 系 。 这 个 调查 描述 了 浮游 生物 在 大 的 空 间 区 域 和 长 的 时 间 范 围 内 时 空 变 化 的 一 致 性 格局 。CPR 数据 显示 的 丰 度 降 低 的 一 般 趋 势 与 CalCOFI 的 结果 相 一 致 (Reid and Hunt 1998)。 密 度 制约 因子 在 控制 浮游 生物 多 样 性 中 的 重要 性 在 最 近 利 用 CPR 数据 的 分 析 结 果 中 得 到 证 实 (Planque and Ibanez 1996 ,Tavylor 199$)。 利 用 志愿 的 机 会 船只 在 原 位 监测 浮游 生物 的 这 种 CPR 途径 已 被 确立 为 在 GOOS 内 建立 全 球 性 观察 系统 的 未 来 计划 中 的 一 种 方式 (OECD 1994)。 3.4.6 新 技术 将 来 为 了 在 Longhurst 利用 的 空间 和 较 短 的 时 间 尺 度 上 对 海洋 进行 评估 和 有 关 测定 ,还 需要 发 展 和 应 用 一 些 新 的 仪器 设备 。 由 于 研究 船只 耗费 时 间 太 多 ,利用 可 能 的 船只 进行 帮助 拖 搜 测定 系统 是 这 种 途径 的 最 好 平台 。 在 固定 的 或 变化 的 深度 上 进行 工作 的 新 的 拖 搜 体现 在 已 经 可 以 得 到 (Aiken et al. 1995 ,Quartley and Reid 1996) , 这 种 拖 搜 体 状 似 航 天 飞 机 ,这 样 能 够 携带 许多 仪器 设备 。 数 据 可 以 储存 在 机 器 中 以 后 取出 ;或 以 实时 模式 通过 电缆 传输 到 船 板 上 的 计算 机 ,这 样 也 可 以 通过 卫星 传 到 岸 上 的 实验 室 中 。 第 一 批 数据 正在 利用 这 种 连续 浮游 生物 和 环境 记录 仪 (CEFER) 获 得 ,这 种 仪器 也 具有 “连续 "的 浮游 生物 的 取样 机 能 。 经 过 适 * 108 - 当 的 比较 ,可 以 及 时 地 将 这 些 新 设备 的 测定 结果 与 目前 储存 的 CPR 数据 库 进 行 整合 。 此 外 ,为 测定 垂直 剖面 上 生态 系统 各 变量 的 数据 的 固定 泪 位 以 及 测定 关键 物理 和 化 学 参数 的 相关 设备 也 正在 发 展 或 试用 中 ,并 且 有 可 能 对 海洋 管理 提供 新 的 重要 的 信息 。 3.4.7 渔业 管理 在 200 海里 限制 内 海洋 中 生命 资源 的 管理 是 每 个 国家 或 联合 国 海洋 法 公约 (UNCLOS) 管 辖 之 下 的 多 国联 盟 (如 欧盟 等 ) 的 责任 。 这 个 公约 包含 了 渔业 持续 管理 .生境 和 物种 的 保护 以 及 保护 和 保持 海洋 环境 免 受 污染 影响 的 特别 条 款 (Ducrotoy 1996)。UNCLOS 也 涉及 了 鱼 类 资源 和 在 专属 经 济 区 (exclusive economic zone) 与 开放 的 海洋 区 之 间 迁 移 的 海洋 : 哺乳 动物 。 但 是 ,关于 所 有 这 些 不 断 变化 的 需求 应 该 如 何 制订 (国际 组 织 应 对 此 负责 ) 及 应 用 什么 样 的 管理 系统 等 还 不 十 分 清楚 。 国 际 捕 鲸 委员 会 应 该 包括 捕 鲸 业 和 一 些 特殊 公约 ,如 北大 西洋 甸 类 公约 中 包含 的 其 他 迁徙 性 资源 。 联 合 国正 在 发 展 一 个 “ 跨 区 和 高 度 迁 徙 鱼 类 资源 的 协议 ”， 联合 国 粮农 组 织 正在 准备 一 个 “可 靠 渔业 的 操作 法 规 "。 海洋 是 世界 上 真正 最 后 的 自然 旷 野 ,但 即使 在 这 个 地 方 ,由 于 许多 物 种 的 活动 性 和 和 群 聚 等 特征 ,人 类 已 过 分 开发 了 许多 的 鱼 类 和 海洋 哺乳 动 物 ,以 至 于 使 它们 近 于 灭绝 ,有 些 则 已 经 灭绝 。 在 世界 范围 内 , 鱼 类 资源 已 急剧 下 降 (FAO 1995 ,House of Lords SCST 1996) ,同时 伴随 着 其 他 不 同 物 种 对 资源 贡献 的 巨大 变化 。 例 如 ,1988 年 在 北海 鱼 类 的 捕获 量 (North Sea Task Force 1993) 达 2 680 70St ,而 这 些 鱼 类 主要 是 在 一 些 工 业 渔 场 捕获 的 小 型 鱼 种 。 二 战 后 直接 用 于 人 类 消耗 的 海洋 鲁 鱼 的 产量 产 生 了 巨大 变化 。 一 些 被 抛弃 的 鱼 类 (一 般 是 个 体 较 小 而 按 规定 被 扔 回 海 中 ) 和 深海 中 的 生物 (多 数 已 死亡 ) 又 增加 了 额外 的 吨位 。 目 前 ,北海 鱼 类 资源 每 年 有 30% 一 40% 的 生物 量 被 捕获 。 若 从 生态 系统 中 碳 流动 的 角 度 考 虑 ,我 们 可 以 设想 对 这 些 鱼 类 的 浮游 生物 食物 资源 的 密度 制约 效应 。 它们 的 自然 死亡 率 是 很 高 的 ,但 尽管 捕获 的 范围 很 大 ,从 食物 链 的 低 营养 级 解释 这 些 正 反馈 或 负 反 馈 的 证 据 却 不 明确 。 目前 ,世界 大 多 数 地 区 的 渔业 管理 是 建立 在 一 个 “总 的 可 允许 捕获 量 “ 系 统 的 基础 上 的 (TAC) ,该 系统 是 以 个 别 物种 资源 的 评估 为 基础 的 。 *。 109 - 实际 的 渔业 是 建立 在 多 个 物种 的 捕获 基础 上 的 ,这 样 现 有 的 模型 并 不 能 对 多 物种 资源 的 捕获 配额 提供 建议 。 在 许多 渔业 中 ,捕获 量 中 有 较 大 的 比例 ( 某 些 超过 50% ) 是 由 寿命 为 1 一 2a 大 的 工业 种 类 所 组 成 的 。 至 于 它们 对 长 期 生存 的 有 重要 价值 的 物种 会 产生 什么 样 的 影响 , 目前 尚 无 法 确定 。 在 欧洲 103 种 确定 配额 的 鱼 中 ,只 有 39 种 所 确定 的 安全 捕获 量 有 “足够 的 科学 资料 ”作为 依据 (House of lords SCST 1996). 现存 的 管理 系统 并 没有 考虑 到 渔民 他们 的 船上 只 和 船 队 的 捕获 能 力 。 目前 采用 的 一 个 过 时 的 系统 是 在 欧盟 共有 渔业 政策 之 下 运行 。 在 通过 利 用 复杂 的 电子 鱼 类 发 现 装置 装备 的 新 型 大 型 船只 面前 ,任何 可 能 产生 的 捕 鱼 压 力 的 减轻 都 会 被 抵消 。 以 自然 定额 为 基础 的 欧洲 委员 会 渔业 政策 也 被 证 明 不 起 任何 约束 作用 。 为 了 发 展 持续 性 渔业 ,迫切 需要 建立 一 个 具有 预防 措施 的 管理 系统 的 “共同 渔业 保护 政策 "。 这 个 政策 需要 以 船 队 中 各 船只 的 捕获 能 力 和 对 所 捕获 的 不 同 物种 的 资源 估计 等 方面 的 综合 管 理 为 基础 。 所 有 的 可 持续 性 资源 包括 效 鱼 . 钱 鱼 及 甚 他 非 目的 种 类 必须 得 到 保证 ,其 他 附带 捕 迭 的 种 类 都 应 通过 对 捕 鱼 时 间 和 地 点 的 选择 进行 控制 。 现 已 认识 到 梁 状 拖网 造成 的 深 权 和 丢弃 物 可 能 正在 对 底 栖 生物 产 生 影 响 (North Sea Task Force 1993) 。 有 关 如 何 降低 丢弃 物 和 拖网 影响 的 方法 还 需要 发 展 。 除 了 开发 捕 鱼 船 和 鱼网 外 ,建立 永久 保护 区 或 建立 规模 因 年 内 季节 变化 而 异 的 禁 渔 区 也 应 作为 今后 的 可 能 方法 。 3.4.8 生物 多 样 性 UNCED 于 1992 年 已 认识 到 对 有 机 体 多 样 性 知识 的 基本 缺乏 ;急需 发 展 解决 这 个 问题 的 有 关 对 策 。《 全 球 生 物 多 样 性 评估 》(Heyword 1995) 一 书 综述 了 这 个 问题 并 确定 了 四 种 类 型 的 多 样 性 , 即 生态 多 样 性 (从 生物 群 区 到 种 类 ) 有 机 体 的 多 样 性 (从 界 到 种 群 ) .遗传 的 多 样 性 (从 种 群 到 核 酸 ) 和 文化 多 样 性 。 该 报告 认识 到 了 当今 关于 世界 生物 群 区 和 生态 系统 知识 的 有 限 性 ,还 不 存在 一 个 单一 的 分 类 系统 用 以 测量 生态 群落 的 多 样 性。 我 们 关于 海洋 生物 多 样 性 的 知识 比 陆地 系统 要 少 得 多 ,同样 ,海洋 生 物 多 样 性 受 人 类 活动 的 威胁 也 相对 低 得 多 。 迄 今 在 海洋 环境 中 进行 的 捕 获 已 限制 在 大 型 种 类 、 鱼 类 、 贝 类 和 海洋 哺乳 动物 。 最 近 人 们 已 将 重点 放 在 引入 种 的 作用 上 。 一 些 藻类 水 华 或 有 毒 的 藻类 被 认为 是 通过 船只 压 航 - 110 - 水 分 中 休眠 包 吉 带 进来 的 。 其 他 明显 属于 引进 的 物种 可 能 在 其 新 环境 中 成 为 优势 种 ,从 而 可 完全 改变 当地 的 生态 系统 ,如 黑海 。 人 们 对 于 引入 事 件 的 了 解 程度 或 者 对 于 人 类 活动 导致 的 环境 变化 的 反应 程度 (如 富 营 养 化 ) 等 ,还 不 是 很 清楚 。 保 护 海洋 生物 多 样 性 的 策略 应 该 与 在 局 部 海域 正 在 发 展 的 管理 结构 整合 起 来 。 3.4.9 ”区域 性 公约 区 域 性 海洋 公约 和 UNEP. 区 域 性 海洋 规划 包含 的 地 区 为 我 们 提供 了 一 个 包含 海洋 生态 系统 的 整体 管理 的 框架 。 波 罗 的 海 的 赫尔辛基 公约 包含 了 评价 生物 多 样 性 和 上 自然 保护 的 有 关 责 任 ,在 1998 年 OSPAR 公约 (东北 大 西洋 ) 中 又 增加 了 一 个 新 的 关于 物种 和 生境 方面 的 附件 。 全 世界 海洋 生态 系统 的 管理 问题 又 因为 社会 经 济 因素 进一步 复杂 化 了 。 只 有 相对 较 少 的 海洋 部 分 , 即 在 12 海里 以 内 ,由 海岸 沿海 国家 控制 ， 从 此 到 200 海里 则 受 海 洋 法 管辖 (OECD 1994)。 很 少 国家 能 具备 这 个 和 Fi ,或 者 在 许多 情况 下 倾向 于 管理 这 些 “ 国 家 "水 域 。 生 物 区 系 和 生态 系 统 由 于 其 活动 性 ,并 不 遵从 这 些 国家 的 边界 。 在 一 个 国家 受到 保护 的 一 个 种 群 可 能 会 进入 另 一 个 国家 不 受 保护 的 水 域 。 一 些 国 家 如 日 本 把 很 大 的 精力 放 在 海洋 资源 的 利用 上 ,会 到 很 远 的 海域 去 掠 取 更 高 价值 的 海洋 产品 。 Reid(1994) 描 述 了 北海 部 长 会 议 以 及 他 们 的 相关 预备 队 和 北海 特 遗 队 (NSTF) 如 何 被 证 明 是 一 个 有 效 的 管理 工具 ,在 改善 北海 的 环境 方面 取得 了 实质 性 的 进展 。 由 于 这 些 进展 集中 在 诸如 减少 营养 物质 和 杀 虫 剂 及 停止 问 海 洋 中 倾倒 垃圾 等 方面 ,部 长 们 确实 建立 了 保护 生境 和 物种 的 相关 程序 ,并 已 认识 到 了 确定 生境 的 生态 网 络 以 及 启动 长 期 生境 监测 的 必要 性 。 对 北海 的 管理 周期 已 在 1984、1987 1990 和 1995 年 的 四 次 北海 部 长 会 议 得 到 了 重复 (Reid， 印 刷 中 )。 根 据 修改 后 的 OSPAR, ,用 在 北海 成 功 的 管理 程序 将 被 应 用 于 整个 东北 大 西洋 地 区 ,2000 年 该 管理 程序 将 从 南部 的 直布罗陀 (Gibraltar) 延 伸 到 北极 ,从 东部 的 卡特 加 特 海峡 (Kat- tegat) 到 430W ” 。 * BE fe 43°W. 一 一 译 者 注 « SER * 3.4.10 结论 UNCED 关于 海洋 的 宣言 确定 了 发 展 全 球 海 洋 持续 管理 系统 的 迫切 需求 ,这 一 点 在 下 面 给 予 简要 介绍 。UNCED 也 认识 到 能 力 建 设 的 普遍 重要 性 ,及 其 监测 和 达到 海洋 资源 发 展 目 标 之 间 相 联系 的 重要 性 。 。 防止 .减少 和 控制 海洋 环境 的 退化 ,以 维持 和 改善 其 生命 支持 能 力 和 生产 能 力 。 。 挖掘 和 增加 海洋 生命 资源 的 潜力 以 满足 人 类 的 营养 需求 ,及 其 社会 经 济 和 发 展 目标 。 ，。 准 动 海岸 沿海 区 域 和 海洋 环境 的 综合 管理 和 持续 发 展 。 由 于 许多 决策 都 具有 政治 和 资源 的 含义 ,如 OSPAR、 赫 尔 辛 基 公 约 、 巴塞 罗 那 公约 和 CEMLR 等 区 域 性 海洋 公约 将 会 作为 综合 管理 途径 的 一 部 分 ,是 最 适合 将 这 些 宣言 推 向 前 进 的 公约 。 减 少 污染 和 富 营 养 化 、 维 持 生物 多 样 性 和 保护 生境 的 管理 途径 已 在 一 些 区 域 性 公约 中 体现 。 尽 管 在 现在 的 公约 中 已 经 取得 了 巨大 的 进展 ,但 仍 有 许多 问题 需要 解决 ,例如 至 今 尚 不 清楚 许多 进入 海洋 环境 的 污染 物 混 合 后 所 造成 的 影响 ”试图 解决 这 些 问题 所 需要 的 新 的 生物 效应 的 技术 正在 发 展 中 ,这 些 新 技术 正 用 来 提供 预警 系统 和 帮助 确定 优先 行动 。 海 岸 200 海里 以 内 海洋 生命 资源 的 管理 是 每 一 个 国家 的 职责 ,但 目前 还 没有 包括 在 区 域 性 公约 中 。 许 多 海 是 治 线 的 国家 并 没有 对 这 些 资源 实行 保护 性 的 管理 措施 ,有 必要 将 持续 性 利用 生物 资源 的 区 域 性 途径 应 用 于 UNCLOS 的 条 款 中 。 现在 只 有 少数 区 域 性 公约 承担 保护 海岸 环境 的 责任 。 到 目前 为 止 ， 多 数 公 约 还 是 集中 在 污染 问题 上 。 对 于 公约 中 没有 包含 的 海洋 区 域 ， UNEP 联合 协调 了 一 个 区 域 性 海洋 规划 。 在 这 个 规划 中 ,投入 的 行动 和 资金 在 不 同 地 区 有 很 大 的 变化 。 在 UNEP 规划 内 的 区 域 性 海域 ,有 必要 确定 他 们 作为 区 域 性 公约 的 地 位 。 由 于 大 海洋 生态 系统 (LME) 规 划 正 在 局 部 海域 实施 ,这 可 以 作为 形成 初始 的 区 域 性 协议 的 基础 ,这 些 协议 以 、 后 可 能 会 发 展 成 为 公约 。 在 发 展 新 的 区 域 性 公约 时 ， 应 该 从 当今 出 闫 组 织 中 汲取 经 验 。 当 新 的 公约 建立 时 ,应 该 具有 实际 的 、 以 Longhurst (1995) 提出 的 分 类 系统 做 参考 的 自 Ro. 机 会 船只 的 利用 和 连续 性 浮游 生物 和 环境 记 ' 112 ， 录 仪 的 应 用 ,结合 卫星 图 像 的 信息 ,是 一 个 在 这 些 生物 省 区 为 获得 长 期 广 泛 的 空间 信息 具有 一 定投 资 效益 的 方法 。 所 有 区 域 性 公约 应 该 员 有 以 可 持续 性 方式 管理 和 保护 其 确定 的 海洋 环境 的 全 部 责任 ,并 包含 一 些 有 关 生境 、 物 种 及 其 保护 \ 水 质 海岸 管理 和 生命 海洋 资源 等 特别 条 款 。 还 应 包括 与 其 相关 的 全 球 性 公约 建立 联系 的 机 制 。 一 个 管理 周期 ,包括 一 个 经 过 周密 计划 的 监测 规划 和 在 大 约 5 年 间隔 常规 评价 的 报告 ,应 该 是 每 : 一 个 公约 不 可 分 割 的 一 部 分 。 如 果 可 能 的 话 , 确 立 一 个 在 世界 范围 内 对 所 有 区 域 进行 评价 的 固定 的 报告 日 期 ,这 样 每 隔 一 段 时 间 就 可 能 产生 一 个 综合 的 全 球 评估 。 和 4 了 解 生态 系统 的 功能 ,评述 什么 是 或 应 该 需要 管理 和 保护 的 以 及 科学 如 何 发 挥 作用 4.1 生态 科学 与 陆地 生态 系统 管理 Phil Ineson 无 论 在 区 域 尺度 还 是 在 全 球 范围 内 ,我 们 都 能 够 觉察 到 人 类 活动 已 经 对 地 球 产生 了 剧烈 的 影响 。 为 确保 在 这 些 尺度 内 人 类 实施 的 管理 体制 都 具有 可 持续 性 ,拥有 人 类 活动 对 生态 系统 影响 的 基本 信息 是 至 关 重 要 的 。 并 且 , 只 有 将 这 些 信 息 融 人 区 域 生 态 系统 管理 中 ,它们 才 具 有 令 人 信 服 的 价值 。 对 这 些 信 息 的 需求 是 显而易见 的 ， 而 且 已 有 了 由 此 而 产生 的 政治 和 社会 变化 的 证 据 。 例 如 ,由 于 科学 合理 的 论证 ,全 球 范 围 内 氟 里 昂 ( 氧 氟 烃 ) 的 生产 和 使 用 已 经 发 生 了 巨大 变化 。 然 而 ,更 多 的 例子 是 由 于 科学 上 的 疑义 ,或 科学 家 不 能 说 服 “ 管 理 者 ” ,使 这 些 信息 不 能 运用 于 实践 ,这 对 于 人 类 社会 及 其 管理 下 的 生态 系统 都 是 一 种 遗憾 。 下 面 ,以 我 们 所 研究 的 “酸雨 为 例 加 以 说 明 。 关于 科学 在 生态 系统 管理 中 的 价值 存 有 许多 争议 ,其 核心 问题 是 “ 什 么 是 科学 ”。 对 于 这 个 问题 有 许多 理论 与 实践 上 的 探索 ,我 认为 最 实用 的 定义 是 “归纳 和 验证 假设 "。 生 态 学 起 源 于 人 类 对 “自然 历史 ”的 研究 ,其 结果 导致 了 一 门 学 科 的 产生 ,这 门 科 学 倚重 于 观察 ,而 不 是 将 观察 结果 归 化 为 可 验证 的 假说 。 Likens 等 (1977) 开 拓 性 的 工作 ,其 重要 性 在 于 他 们 将 生态 学 带 入 了 一 个 新 的 时 代 , 即 在 生态 系统 水 平 上 进行 可 控 实 验 。 然 而 ,一 些 批评 家 担 心 这 种 在 生态 学 上 倾向 于 实验 性 操作 的 做 法 走 得 过 远 ,有 损 于 基本 观测 和 格局 分 析 (Lawton 1996)。 有 两 个 方面 必须 加 以 考虑 :如 果 缺 乏 续 密 的 观察 ,假说 或 是 无 效 或 是 与 实际 不 符 ; 如 果 不 对 假说 进行 验证 ,生态 学 便 ' 114 - 不 能 称 之 为 一 门 科 学 。 遗 憾 的 是 ,科学 的 方法 常 与 技术 及 其 使 用 互相 混 清 , 对 生态 系统 任何 参数 的 量化 都 会 被 贴 上 “生态 系统 学 "的 标签 。 酸 度 计 精 确 到 小 数 点 后 面 几 位 并 不 能 立刻 使 测定 变 得 科学 ;同样 地 , 主 成 分 分 析 的 运用 也 不 能 使 观察 阶段 更 “科学 "“。 他 们 过 于 频繁 地 蔡 换 科学 过 程 的 第 二 个 阶段 ,成 为 那些 “没有 假说 的 人 的 最 后 一 个 手段 ”。 管理 者 不 会 仅 赁 生态 学 家 的 主观 推测 而 采取 行动 一 一 他 们 需要 强 有 力 的 证 据 ,连同 可 供 选 择 的 各 种 方案 及 投入 与 产 出 方面 的 信息 。 不 幸 的 是 ,有 关 环 境 变 化 或 受 损 的 后 果 及 其 成 因 的 证 据 通常 难以 获得 ,特别 是 当 有 利害 关系 的 当事人 和 希望 实情 不 被 证 实时 。 对 合理 的 科学 根据 的 需求 变 得 明显 了 ,虽然 参考 的 科学 出 版 物 在 提供 科学 根据 方面 占有 中 心 at 但 这 些 科学 出 版 物 必 然 难于 为 管理 者 或 外 行 所 用 。 为 了 说 明 如 何 将 基础 科学 研究 的 结果 运用 到 生态 系统 管理 中 去 ,我 们 回顾 一 下 由 20 世纪 中 叶 开 始 的 “酸雨 "争论 到 酸性 污染 物 沉 降 靖 值 确 定 的 整个 过 程 。 首 先 ,有 必要 在 全 球 斥 度 上 对 相关 问题 进行 如 实 评述 。 4.1.2 全 球 概况 1. 大 气 的 组 成 地 球 周围 大 气 的 化 学 组 成 并 不 是 一 成 不 变 的 ,除却 人 类 活动 引起 的 近期 变化 外 ,最 剧烈 的 大 气 成 分 变化 源 自 地 球 上 生命 的 进化 ( 表 4.1)。 表 4.1 显 示 , 生 物 圈 的 发 展 是 与 所 有 大 气 主 要 成 分 浓度 的 变化 密切 相关 的 ,并 对 地 球 的 自然 环境 产生 了 深远 而 又 复杂 的 影响 。 例 如 ,如 果 大 气 中 缺乏 “温室 "气体 CO, ,那么 地 球 表 面 就 会 冻结 (Ramanathan 1988) ;如 果 O, 的 浓度 从 目前 的 21% 降 至 13% 以 下 ,那么 燃料 就 不 能 点 燃 ; 如 果 O, 浓度 高 于 25% ,即使 湿 的 有 机 物质 也 能 够 很 容易 燃烧 (Schlesinger 1991)。 正 如 我 们 所 知道 的 ,如 果 想 要 生命 继续 在 地 球 上 繁衍 ,就 必须 维 持 大 气 目前 的 组 成 。 大 气 组 成 处 于 动态 平衡 状态 。 工 业 化 和 土地 利用 变化 对 大 气 CO, 浓度 的 影响 ,给 我 们 提供 了 一 个 人 类 活动 影响 大 气 组 成 的 明显 例子 。 就 全 球 斥 度 而 言 ,大 气 中 CO, 浓度 的 变化 受到 植物 光合 作用 和 土壤 呼吸 作 用 的 共同 调节 。 大 气 CO, 浓度 由 于 在 不 断 增 加 ,目前 已 经 达到 了 0.035 % 的 水 平 ,并 且 具 有 明显 的 季节 与 纬度 变化 (Conway et al. 1988). . 115 . 表 4.1 火星 金星 和 地 球 的 大 气 组 成 与 环境 特征 k #B 您 * 是 地 球 ( 出 现 生命 前 ) ”地球 (现在 ) 表面 温度 -53 474 240 一 340 ter 大 气压 力 Xbar 0.007 92 60 1 大 气 组 成 CO,/% 95 96.5 98 0.035 CH,/(nl/L) 0.0 0.0 0.6" : i N,/% 7 3.5 1.9 79 O,/% 0.13 i 0.0 21 Ar/% 1.6 70.0 0.1 1.0 数据 来 源 于 Owen 和 Biemann(1976) .Nozette 和 Lewis(1982) #l Lovelock(1989) 。 估计 在 21 世纪 中 期 ,大气 的 CO, 浓度 有 可 能 增加 到 0.060% ,从 表 4.1 中 所 列 的 数据 和 全 球 温度 差异 率 为 0.000% 到 0.035% 来 看 ,这 个 结果 非 第 令 人 担忧 。 对 大 气 浓度 增加 的 全 部 后 果 目 前 尚 处 于 猜测 阶段 (IPCC 1995). | 2. 封闭 系统 除却 一 些 流星 发 射 物 和 偶 见 光子 穿 出 地 球 外 ,地 球 基 本 上 是 二 个 封 财 系统 ,所 以 ,我 们 可 以 部 分 地 对 地 球 周围 的 元 素 动态 进行 概算 。Garrels 和 Lerman(1981) 给 出 了 一 个 关于 沉积 型 库 的 示意 模型 和 元 素 在 地 球 表 面 转移 的 过 程 (图 4.1)。 给 出 的 转化 结果 是 在 生物 圈 储 藏 增加 了 15mol CHO。 该 模型 中 关键 的 假设 是 :与 地 球 外 壳 中 矿物 质 的 转移 对 比 , 海 洋 和 大 气 中 主要 元 素 的 库 量 未 发 生 显著 变化 。 根 据 该 假设 的 周转 结果 如 图 4.1 所 示 , 固 定 在 有 机 质 中 的 氧 和 碳 素 大 部 分 来 源 于 碳酸 铂 和 碳酸 钙 。 由 于 这 些 转 移 需要 Ca? * 从 石灰 石 中 释放 到 海洋 ,而 Ca+ 在 海水 中 的 浓 度 基本 保持 恒定 ,从 而 导致 了 石 襄 的 沉积 和 黄 铁 矿 的 迁移 ;得 出 的 结论 是 :地 球 是 一 个 封闭 系统 ,遵循 热力 学 定律 ,因此 必须 要 具备 图 $.1 所 示 的 反应 链 。 上 述 分 析 清 楚 地 表明 ,对 于 其 他 元 素 而 言 ,任何 一 个 较 大 的 人 为 驱动 的 转化 都 将 导致 相似 的 连锁 反应 ,通过 对 “酸雨 现象 ”得 出 的 科学 数据 ， 也 可 以 十 分 清楚 地 证 实 这 种 连锁 反应 。 * 116 - 图 4.1 地 球 表面 生物 地 球 化 学 循环 的 主要 “ 库 ? 和 转移 量 ,转移 量 的 例子 是 生 物 圈 增 加 15mol 储藏 的 结果 (Garrels and Lerman 1981). 4.1.3 酸雨 问题 1. 全 球 硫 循环 100 多 年 前 ,英国 化 学 家 R.A.Smith 在 描述 曼彻斯特 这 座 工 业 城 市 周 围 的 空气 和 降雨 质量 时 ,首次 提出 了 ”酸雨 ”的 概念 (Smith 1872). ie BRAY 是 ,人 们 对 这 些 早 期 的 警告 并 未 给 予 充分 重视 。 直 到 20 世纪 50 年 代 , 当 环 境 化 学 家 们 发 现 来 源 于 工业 区 的 硫 已 影响 到 附近 甚至 本 国之 外 的 目 然 生 态 系统 时 ,人 们 才 开 始 认识 到 污染 物 通过 大 气 的 传输 和 沉降 所 导致 的 严重 后 果 。 此 后 ,在 众多 瑞典 科学 家 研究 工作 的 基础 上 ,形成 了 1972 年 联合 国 “人 类 环境 ”大 会 的 主题 报告 (Sweden s Case Study 1971) ,确定 硫 污 染 及 其 导致 的 酸化 是 工业 化 国家 当时 所 面临 的 主要 污染 问题 之 一 。 尽管 对 这 一 结论 持 有 很 大 怀疑 ,但 全 球 的 生态 学 家 还 是 开始 进行 协 同 研究 ,力图 在 大 范围 内 揭示 酸雨 酸化 所 导致 的 影响 。 在 大 西洋 两 岸 , 通 过 大 量 的 工作 ,包括 对 湖泊 (Batterbee et al. 1990) 和 和 森林 (Hallbacken and Tamm 1986) 生 态 系 统 进行 的 经 典 研 究 积 累 了 大 量 证 据 , 得 出 了 一 个 骇 人 听闻 的 结论 , 即 人 类 大 量 的 化 石 燃料 燃烧 已 对 北半球 的 许多 自然 生态 系 二 统 造成 了 不 可 估量 的 损害 。 认识 该 问题 本 质 的 最 好 途径 是 对 全 球 硫 平衡 状况 和 人 类 活动 的 影响 进行 全 面 评 佑 (Granat et al. 1976, 4.2). 该 评估 着 重 考察 了 人 类 活动 对 全 球 硫 循环 的 影响 ,揭示 出 化 石 燃料 的 使 用 是 硫 在 全 球 范围 内 迁移 的 主要 途径 ,在 量 上 已 经 超过 了 火山 爆发 的 释放 而 与 全 球 风 化 途径 相当 (图 4.2)。 人 类 活动 已 经 极 大 地 道 转 了 硫 循环 的 原 有 模式 ,形成 了 硫 由 陆地 向 海洋 的 净 转 移 ,这 与 工业 革命 前 的 情景 正 相 反 。 图 4.2 ”全球 硫 循环 的 主要 转化 途径 (Tga |) Granat 等 (1976 ) 显然 ,当地 球 被 看 做 是 一 个 封闭 系统 时 (图 4.1) ,这 样 巨 大 的 转移 执 必 对 其 他 元 素 的 循环 产生 影响 。 通 过 对 这 些 效应 的 科学 评价 ,一 些 基 本 的 ,重要 的 生物 地 球 化 学 原理 得 到 了 进一步 完善 AAT MESA 统 的 深入 理解 和 科学 管理 。 如 果 希 望 将 科学 研究 中 得 到 的 知识 运用 于 环 境 管理 中 ,那么 这 些 原理 就 必须 让 管理 者 了 解 。 以 下 简要 地 概述 四 个 原 理 , 并 在 随后 的 案例 中 运用 它们 。 2. 原理 1: 植 物 冠 层 的 重要 性 通过 对 陆地 生态 系统 硫 循环 实测 数据 的 整合 与 深入 分 析 可 以 看 出 ， 和 大 多 数 系统 是 不 平衡 的 ,需要 修正 对 这 些 系统 中 硫 输 入 量 的 估计 。 早 期 工作 已 经 证 实 了 林 冠 在 获取 Na 和 Cl 等 海洋 盐分 中 的 重要 作用 (Carlisle et al. 1966) ,并 且 硫 的 非 自 然 的 干 沉降 输入 常常 相当 于 或 超过 湿 沉 降 (DoE 1990)。 图 4.3 显示 了 对 英国 高 地 两 个 相 邻 地 区 (高 位 沼泽 和 和 森林 区 ) 所 和 硫 沉积 的 估计 结果 ,重点 说 明 植 被 变化 对 这 些 元 素 在 自然 生态 系统 中 沉积 的 影响 ,以 及 对 土壤 与 水 体 等 的 连带 影响 。 现 在 ,土地 利用 和 空气 中 拓 、 硫 污 染 物 的 和 干 沉 积 已 成 为 计算 环境 负荷 装 值 时 必须 考虑 的 重要 因素 (Hornung and Skeffington 1993) 。 WERE FTA 干 沉降 图 4.3 英格兰 高 地 高 沼 地 和 森林 中 所 和 硫 的 输入 植被 也 有 助 于 调控 土壤 表面 的 物理 条 件 ,可 充当 隔离 层 保护 土壤 免 受 极 端 温 度 的 影响 ,以 及 通过 调控 土壤 水 分 莹 发 损失 与 树冠 截流 来 改变 水 分 状况 。 3. 原理 2: 氢 循环 的 重要 性 我 们 已 经 知道 氮 循 环 在 控制 自然 和 农业 生态 系统 的 酸化 过 程 中 的 重 要 性 。 它 主要 是 将 NH4 转化 为 NO ,这 个 转化 反应 使 1Imol NH4 产生 2mol 的 H (图 4.4)。 该 过 程 称 之 为 氮 的 硝化 作用 , 它 是 氮 循 环 中 最 关 - 119 - 键 的 反应 之 一 ,对 土壤 酸化 \ 水 污染、 陆地 生态 系统 氮 损 失 以 及 痕 量 气 体 一 一 氧化 亚 氮 的 产生 等 都 具有 重要 影响 。 要 想 全 面 地 评价 生态 系统 管 理 体 制 对 酸化 的 全 部 涵义 ,就 必须 认识 氮 循 环 的 全 过 程 。 图 4.4 是 一 个 简化 了 的 氮 循 环 示意 图 , 氮 素 由 大 气 氮 库 中 的 N2 经 有 机 态 氮 再 返回 到 大 气 中 ,构成 氮 循 环 的 框架 结构 。 其 中 ,特别 重要 的 反 应 是 从 有 机 质 中 释放 氮 ( 矿 化 作用 ) 和 和 握 在 土壤 中 的 无 机 转化 。 无 机 态 所 在 植物 营养 中 扮演 着 至 关 重 要 的 角色 , 它 进 入 植物 组 织 中 ,转化 成 有 机 态 氮 ( 图 4.4)。 大 气 中 的 Ny 控制 了 地 球 上 生命 中 氮 的 数量 , 靠 有 限 的 细菌 将 大 气 中 的 N, 固定 (固氮 ), 靠 大 量 的 细菌 通过 反 硝 化 作用 再 返回 到 大 Po 同化 作用 NH, N, 硝化 作用 反 硝 化 作用 硝化 作用 NO, Al4.4 毛 循 环 示意 图 从 目前 的 分 析 看 ,我 们 记 住 一 点 就 足够 了 , 那 就 是 有 机 质 分 解 主要 产 生 须 , 氨 通 过 硝化 细菌 转化 成 NO; ,伴随 着 酸 的 产生 。 4. 原理 3: 阴阳 离子 必须 平衡 个 言 而 喻 ,生态 系统 不 能 超越 或 违背 物理 和 化 学 规律 ,但 是 ,生态 学 家 却 花 费 了 大 量 精力 来 证 明 已 建立 的 阴阳 离子 平衡 理论 能 够 适用 于 生态 系统 及 其 组 分 与 物流 。 在 陆地 生态 系统 中 ,添加 大 量 的 游离 离子 如 SO2- : 120; 等 ,将 不 可 避免 地 对 阳离子 和 阴离子 的 平衡 产生 影响 ,就 像 地 球 元 素 必 须 保持 平衡 一 样 (图 4.1)。H2SO4 作为 “酸雨 "输入 到 森林 和 其 他 自然 生态 系统 中 ,或 者 会 导致 通过 林 冠 和 土壤 转运 的 HSO4 的 增加 ,或 者 更 有 可 能 导致 ”的 存留 和 Ca 或 Mg 等 阳离子 的 大 量 损失 。 无 论 结果 如 何 , 阴 离子 和 阳离子 在 生态 系统 的 各 个 部 分 ,包括 树木 吸收 、 土 壤 交 换 和 径流 化 学 过 程 等 都 将 维持 平衡 。 Wookey 和 Ineson(1991) 用 实验 演示 了 上 述 阴 阳离子 平衡 过 程 。 在 实验 中 ,他 们 将 正在 分 解 的 枯 落 叶片 放置 在 一 个 票 蒸 系统 内 ,进行 不 同 水 HY) SO, 处理, 在 枯 落 叶片 下 用 过 滤器 收集 各 种 离子 并 进行 测定 。 图 4.5 给 出 了 暴露 于 浓度 不 断 增 加 的 大 气 SO, 下 的 枯 叶 的 漫 出 液 中 阴 、 阳离子 R eo XH 6% 二 中 人 S25 * 大 oe .%. & >< SO, 平 均 浓 度 (nl/L) RM HET Co 钙 离 子 A eas Mm 铁 离子 硝酸 离子 PS LT 钾 离 子 钠 离 AMS 硫酸 根 离子 图 4.5 土壤 中 叶片 凋落 物 淋 洗 出 的 阳 离 和 阴离子 受 SO。， 浓度 不 断 升 高 的 影响 。 注 意 淋 溶 物 的 增加 和 阴 、 阳 离子 的 平衡 ( 详 见 Wookey and Ineson 1991) 阳离子 的 浓度 。 数 据 表 明 : 在 SO, 浓度 较 高 时 ,其 干 沉降 的 增加 导致 了 SO; 淋 溶 的 增加 。 为 了 维持 枯 落 物 和 径流 液 中 电荷 的 平衡 , 枯 落 物 不 得 不 释放 出 阳离子 ,如 Ca? * 、 Mg 和 于 -离子 等 以 平衡 SO4- ,从 而 导致 了 枯 落 物 失重 和 分 解 速度 的 降低 。 大 气 化 学 组 成 非常 微小 的 变化 也 有 可 能 + fer * 通过 生物 地 球 化 学 胁迫 ,或 通过 对 生态 系统 中 一 些 关 键 物 种 的 毒害 作用 而 对 生态 系统 过 程 产生 较 大 的 影响 (Newsham et al. 1992). 5. 原理 4: 土壤 缓冲 区 的 重要 性 不 同 的 土壤 对 酸化 的 反应 并 不 相同 ,Ulrich(1986) 根 据 土 壤 对 酸化 胁迫 的 反应 ,将 土壤 缓冲 区 分 为 三 大 类 。 第 一 类 包括 碱 性 土壤 , 贮 有 大 量 的 阳离子 ,在 很 大 程度 上 不 受 酸性 输入 物 的 损害 ;第 二 类 是 处 在 阳离子 交 换 缓 冲 范围 内 (cation exchange buffer range, CEBR;pH4.2~5.0) ,通过 增 加 土壤 交换 区 的 阳离子 释放 来 与 酸性 输入 物 发 生 反应 ,这 类 似 于 上 述 枯 落 物 层 的 反应 行为 ;第 三 类 是 处 在 铝 缓 冲 范 围 内 (aluminum buffer range, ABR;pH3.0 一 4.2) ,几乎 没有 阳离子 交换 能 力 ,对 酸化 的 反应 是 释放 铝 。 分 类 所 依据 的 pH 的 确定 十 分 关键 ,各 类 型 间 的 物理 化 学 界限 与 “开关 ” 极为 类 似 。 这 些 区 别 对 于 确定 酸化 过 程 对 土壤 溶液 和 水 流 中 APT HK 度 的 影响 是 至 关 重 要 的 ,进而 可 确定 酸化 对 生态 系统 敏感 部 分 ,如 树 根 的 毒害 作用 (Ulrich et al. 1980) 和 对 鱼 类 的 危害 程度 (CLAG 1995). 4.1.4 总 结 与 实例 以 上 4 个 原理 提供 了 一 个 总 体 框架 ,以 便于 了 解 和 预测 管理 措施 对 生态 系统 的 生物 地 球 化 学 循环 有 何 种 影响 。 为 易于 将 他 们 结合 进 生 态 系 统管 理 的 思想 中 ,我 们 特别 地 将 他 们 从 科学 观察 结果 中 归纳 出 来 。 作 为 复杂 生态 系统 的 日 常 管理 者 ,他 们 要 想 理解 和 接受 生态 学 研究 结果 还 存 在 痢 很 大 的 困难 。 我 认为 以 上 4 条 原理 对 于 他 们 是 可 以 接受 、 适 用 和 容 多 理解 的 ,这 提供 了 一 条 将 生态 学 基础 研究 与 管理 者 联系 起 来 的 重要 途 我 们 试 着 将 上 述 4 条 原理 应 用 于 森林 砍伐 管理 。 森 林 砍 伐 对 水 体质 量具 有 重大 影响 ,包括 对 鱼 类 种 群 的 损害 。 应 用 上 述 原理 ,我 们 将 系统 地 讨论 森林 砍伐 对 生物 地 球 化 学 过 程 的 影响 。 原理 1: 植 物 冠 层 的 重要 性 。 砍 伐 使 林 冠 结构 发 生 较 大 变化 ,成 年 树 木 迅 速 被 较 小 的 植物 和 零星 分 布 的 个 体 或 新 生 幼 树 所 替代 。 冠 层 破坏 后 ,最初 是 降低 了 系统 “截获 "污染 物 的 能 力 ,接着 将 引起 土壤 和 地 表 永 楷 闻 成 分 的 相应 变化 。 砍 伐 后 ,空气 沉降 减少 ,所 和 硫 的 干 沉降 下 降 。 森 林 “和 砍伐 实验 证 实 了 这 种 预测 ,砍伐 后 溪流 和 河水 中 的 钠 、 氯 离子 和 硫酸 根 浓 度 都 降低 了 ( 见 Reynolds et al. 1992; Adamson and Hornung 1990 )。 显 然 ,森林 周围 的 大 气质 量 对 于 这 种 结果 具有 决定 性 作用 ,远离 海洋 或 者 靠 近 工 业 区 的 森林 将 对 水 体质 量 产生 不 同 的 影响 ,其 结果 在 很 大 程度 上 是 可 以 预测 的 。 原理 2: 氮 循环 的 重要 性 。 和 森林 砍伐 的 第 二 个 影响 是 使 林 下 地 表 有 机 质 贮 量 发 生变 化 。 林 下 较为 干 冷 的 小 气候 限制 了 有 机 质 的 分 解 ,从 而 造成 有 机 质 的 积累 。 林 冠 层 消失 后 We oH WBMES? AAI 有 机 质 的 分 解 ,促进 了 有 机 氮 的 矿 化 ,从 而 提高 了 硝化 潜力 和 产生 酸化 的 可 能 性 。 因 此 ,从 图 4.6 可 以 看 出 ,砍伐 后 地 表 水 中 具有 较 高 的 硝酸 根 浓 度 。 硝 酸根 的 释放 量 往往 是 一 个 地 区 氮肥 水 平 的 标志 。 原理 3: 阴 阳离子 平衡 的 必要 性 。 在 森林 砍伐 的 例子 中 应 用 该 原理 将 得 到 这 样 的 结论 , 即 系统 中 硝酸 根 增加 后 ,为 了 维持 阴阳 离子 的 平衡 必须 损失 掉 一 部 分 阳离子 。 但 是 ,要 确定 哪 种 阳离子 是 主要 的 损失 者 ,还 需要 有 关 土 壤 缓冲 性 的 知识 。 原理 4: 土 壤 缓冲 区 的 重要 性 。 土 壤 缓冲 性 将 决定 用 哪 一 种 阳离子 来 平衡 由 土壤 有 机 气 分 解 和 硝化 产生 的 硝酸 根 。 本 例 中 的 土壤 属于 铝 组 冲 类 型 ,因此 可 以 推测 铝 离 子 将 有 所 损失 。 图 4.6 清楚 地 显示 了 这 一 点 ， 表明 在 该 地 区 砍伐 森林 会 造成 淡水 中 铝 离子 的 增加 ,进而 使 淡水 无 冰 椎 动物 群落 枯竭 并 对 鱼 类 产生 很 大 的 毒害 作用 。 4.1.5 At 上 述 原 理 是 生态 系统 生物 地 球 化 学 基础 研究 的 产物 ,多 数 来 源 于 酸 十 对 森林 生态 系统 的 破坏 效应 的 积极 研究 。 每 年 我 都 要 向 森林 管理 人 员 讲授 这 些 原 理 ,他 们 很 容易 理解 和 接受 ,并 且 在 决策 时 根据 这 些 原 理 进 行 条 林 砍伐 的 风险 评估 。 他 们 会 考虑 土壤 pH、 氮 素 状 态 和 砍伐 前 空气 污染 水 平 ,并 在 此 基础 上 做 出 决策 。 如 果 仅 仅 满 足 于 研究 论文 的 收集 ,那么 这 些 重要 的 生态 学 发 现 可 能 会 错过 最 适合 运用 它们 的 读者 。 “酸雨 "问题 的 讨论 以 及 由 此 得 到 的 一 些 重 要 结果 ,对 于 解决 由 化 石 燃 料 燃烧 引起 的 一 系列 问题 具有 根本 性 的 作用 。 应 用 这 些 研 究 成 果 推 动 了 有 关 法 规 的 形成 ,确定 了 一 系列 生态 系统 中 酸性 污染 物 沉 降 的 负荷 阔 值 。 - 123 - 浓度 人 Heq/L) -51 -37 -233 -9 5 19 33. 47-6 73, 89103 - 砍伐 前 或 后 的 星期 数 Al( 无 机 MCAeq/L) 251 -37 323 号 ”9 33° 7 砍伐 前 或 后 的 星期 数 图 4.6， 森 林 植 被 的 砍伐 对 土壤 水 化 学 的 影响 a. 平 均 硝 酸根 ; b. Al 浓度 的 变化 (数据 来 自 Regnolds et al. 1992) 己 经 使 一 些 敏 感 种 群 免 于 污染 的 损害 。 另 外 ,这 方面 研究 的 副产品 是 加 深 了 对 生态 系统 功能 的 认识 ,促成 了 更 加 可 靠 和 科学 的 管理 策略 。 自 然 生 态 系统 保护 的 反对 者 似乎 已 经 没有 市 场 ,生态 科学 扮演 了 至 关 重要 的 角色 。 . 124 - 4.1.6 致谢 本 文 所 阐述 的 大 部 分 内 容 来 自 英 国 环境 部 和 欧洲 共同 体委 员 会 资助 项 目的 研究 结果 。 4.2 物种 分 布 与 环境 变化 和 从 立地 尺度 到 时 观 尺度 的 思考 _ Brian Huntley 第 四 纪 古 生态 学 证 据 表明 ,物种 对 环境 变化 的 主要 反应 是 其 分 布 的 变 化 。 预 测 的 未 来 气候 变化 在 大 小 上 与 第 四 纪 最 后 一 次 最 大 冰川 以 来 的 气 候 变化 相当 ,但 物种 分 布 范围 的 变化 速率 可 能 比 第 四 纪 的 记录 要 快 10 倍 。 物种 空间 反应 的 一 个 关键 特征 是 其 个 体 性 。 因 此 ,在 茶 一 时 间 和 地 点 共 存在 一 起 组 成 一 个 群落 的 物种 在 另外 的 时 间 和 地 点 将 分 别 加 入 到 种 类 组 成 上 不 同 的 群落 中 去 。 群 落 和 生态 系统 实际 上 是 不 能 长 期 不 变 地 维持 下 去 的 。 当 环 境 改变 时 , 随 着 新 物种 的 侵 和 人 和 旧 物 种 的 消失 ,一 个 立地 的 生态 系统 在 物种 组 成 上 发 生变 化 。 在 景观 太 度 上 ,物种 在 不 同 立地 间 迁 移 , 甚 至 景观 的 生态 系统 结构 也 会 发 生变 化 。 生 态 系统 管理 的 目的 常常 是 保护 稀有 或 受 威胁 的 物种 。 在 立地 扩 度 上 ,这 些 物 种 常常 是 那些 当 环境 条 件 改变 时 首先 不 再 适应 其 立地 的 物种 ;它们 可 能 位 于 其 分 布 区 的 边缘 ,即使 对 一 点 小 变化 也 非常 敏感 。 但 对 另外 一 些 黎 有 物种 来 讲 ,这 种 环境 变化 可 能 是 有 利 的 ;这 些 物种 也 可 能 位 于 分 布 区 的 边缘 ,但 环境 的 变化 可 能 扩 大 其 分 布 范 围 。 在 对 一 个 立地 斥 度 的 生态 系统 的 管理 工作 中 ,必须 接受 物种 的 得 与 失 旋 是 环境 变化 带 来 的 不 可 避免 的 后 果 这 一 事实 ;制订 管理 计划 时 必须 考虑 到 生态 系统 对 环境 变化 的 动态 反应 ,而 不 是 人 为 限制 或 阻止 这 种 动态 反应 。 同样 ,在 景观 太 度 上 ,生态 系统 管理 也 必须 考虑 到 物种 分 布 的 固有 的 动态 性 。 一 个 被 划分 为 不 同 单位 以 用 于 不 同 目的 的 景观 ,如 果 景 观 结构 - 125 、 的 尺度 不 合适 ,可 能 会 明显 地 抑制 这 种 动态 性 。 然 而 ,任何 一 种 尺度 都 不 可 能 对 所 有 的 生物 类 群 都 合适 。 生 态 系统 管理 者 必须 寻求 发 展 那些 在 不 同 的 空间 尺度 上 都 有 “粒度 "的 景观 。 只 有 如 此 才能 有 效 地 应 对 环境 的 变化 。 大 多 数 生态 学 家 和 生物 地 理学 家 都 会 同意 物种 的 分 布 通常 取决 于 它 们 对 环境 的 忍受 程度 和 (或 ) 对 环境 的 需求 (Good 1931, Woodward 1987) 。 许 多 人 也 会 同意 这 一 概论 在 不 同 的 空间 尺度 上 都 是 正确 的 ,尽管 在 不 同 的 空间 尺度 环境 因素 的 不 同方 面 会 变 得 相对 更 为 重要 。 从 第 四 纪 古 生 态 学 角度 来 看 ,这 一 概论 很 明显 地 也 适用 于 物种 分 布 的 时 间 变 兹 式 样 (Huntly and Webb 1989). ALL, A] Wi AE AY FE HE BS 导致 物种 分 布 的 改变 。 在 本 文中 ， 我 将 先 简要 评述 有 关 物 种 对 晚 第 四 纪 环 境 条 件 变 化 产生 应 的 证 据 , 并 提出 这 些 反 应 的 关键 特征 ;然后 探讨 物种 对 预测 的 未 来 环 境 变化 的 最 可 能 的 反应 是 什么 ,以 及 怎样 建立 这 些 反 应 的 模型 ;最 后 ,在 给 出 一 些 基 本 结论 之 前 ,我 将 讨论 这 些 反应 在 管理 以 保护 生物 多 样 性 为 目的 的 生态 系统 中 的 意义 。 在 讨论 的 每 一 阶段 ,我 都 会 考虑 空间 尺度 的 重要 性 。 我 考虑 的 尺度 从 单个 的 立地 (1lhm” 或 更 小 的 面积 ) 到 景观 (100 一 100 000 km? 的 面积 )。 4.2.2 物种 对 过 去 的 环境 变化 如 何 反 应 众所周知 ,在 晚 第 四 纪 相 对 较 近 的 地 质 历史 时 期 ,全 球 环境 曾经 有 大 规模 的 变化 (Wright et al. 1993) 。2 万 年 以 前 ,地球 处 于 第 四 纪 冰 期 的 最 晚 阶段 ,巨大 的 冰 被 在 北美 东北 部 和 芬 诺 斯 坎 底 亚 (Fennoscandia) 地 区 特 别 发 育 (Denton and Hughes 1981)。 估 计 当 时 全 球 平均 温度 比 现在 大 约 低 5SC(Folland et al. 1990) ,海平 面 大 约 低 120 m(Fairbanks 1989) ,大 气 CO, 浓度 约 为 190 wl/L(Barnola et al. 1987), CH, 浓度 约 为 350 nl/L (Chappellaz et al. 1990) 。 这 些 地 球 条 件 还 导致 形成 了 与 现在 不 同 的 大 气 环流 (Kutzbach and Guetter 1986) 和 海洋 环流 (Imbrie et al. 1992)。 这 - 126 > 种 大 气 环 流 和 海洋 环流 的 不 同 又 导致 了 地 区 和 季节 性 气候 差异 ;当然 这 种 差异 与 目前 相 比 要 小 得 多 。 温 度 圭 的 极端 差异 发 现 于 北大 西洋 地 区 ， 该 处 洋 面 温度 在 夏季 时 要 比 现在 低 1SC (CLIMAP 项 目 成 员 1984) ,在 欧 浏 西北 部 ,冬季 温度 可 能 要 比 现 在 低 30 以 上 (Atkinson et al. 1987; GE al,1993 ) 。 人 随后 ,大 约 在 15 000 ~ 10 000 年 前 期 间 ,不 断 变化 的 季节 性 太阳 照射 (COHMAP 1988) 引 起 冰 被 大 量 融 化 。 在 同一 时 期 ,海平 面 大 致 上 升 至 现 有 水 平 ,大气 中 的 CO, 和 CH, 浓度 也 分 别 上 升 到 大 约 280 pl/L 和 600 nl/L。 全 球 平均 温度 也 差不多 升 至 现 有 水 平 。 当 然 这 样 说 掩盖 了 在 一 些 地 区 温度 提高 更 多 而 在 另 一 些 地 区 却 依 然 比 现在 冷 这 个 事实 。 在 这 一 时 期 ,大气 和 海洋 环流 式样 也 被 重新 改变 (Kutzbch and Guetter 1986, Imbrie et al. 1992，1993;Huntly, 印 刷 中 ); 由 于 距 今 12 000 一 9000 年 间 北半球 夏季 太阳 照射 达到 最 大 ,大 气 环流 的 一 些 方面 相对 于 现在 得 到 了 加 强 。 特 别 是 非洲 和 亚洲 季风 在 这 个 时 期 加 强 了 ,导致 与 现在 相 比 许多 于 旱地 区 降雨 量 的 增加 (Street-Perrott and Perrott 1993 ) 。 冰川 消失 后 ,季节 性 的 太阳 照射 规律 继续 变化 ,多少 有 点 像 最 后 一 次 最 大 冰川 时 的 情况 。 这 就 导致 了 大 气 和 海洋 环流 式样 的 继续 变化 ,并 因 此 导致 了 持续 的 地 区 和 季节 性 气候 变化 。 除 了 这 些 较 小 矿 度 的 气候 变化 外 ,还 有 其 他 诸如 太阳 能 输出 的 波动 .火山 爆发 以 及 气候 系统 内 在 的 不 稳 定性 (如 厄尔尼诺 现象 ) 等 因素 引起 的 气候 波动 。 物 种 对 这 些 复杂 环境 变 化 的 反应 被 很 好 地 记录 在 晚 第 四 纪 的 陆 生 生物 淡水 生物 和 海洋 生物 的 几 大 生物 类 群 的 化 石 中 。 一 条 主要 的 证 据 来 自 于 孢 粉 学 (Huntley 1990) ,记录 了 陆 生 高 等 植物 对 环境 变化 的 反应 。 当 然 这 一 证 据 也 得 到 了 其 他 古 植被 证 据 尤 其 是 植物 大 化 石 证 据 的 补充 。 自 最 后 一 次 冰期 以 来 的 这 段 时 间 ,北美 和 欧洲 的 孢 粉 学 资料 特别 丰富 。 这 些 资料 都 已 用 于 绘制 所 谓 的 等 花粉 线 图 ,这 些 图 描绘 了 每 个 花粉 类 群 (pollen taxa) 过 去 的 分 布 式样 和 多 度 (Bernabo and Webb 1997, Webb 1998, Huntley and Birks 1983, Huntley 1988) 。 将 这 些 图 按 顺序 排列 起 来 就 可 以 推测 那些 产生 这 些 花 粉 的 植物 在 分 布 上 的 变化 速率 和 幅度 ,图 4.7 就 是 这 样 一 个 例子 。 这 样 的 研究 结果 显示 ,从 冰川 期 的 最 大 分 布 范围 变化 到 全 新 世 的 最 大 分 布 范 围 ,北美 和 欧洲 这 两 个 地 区 的 许多 树木 类 群 的 分 布 区 范围 移动 了 2000 一 3000km。 作 为 一 个 长 期 的 平均 值 , 分 布 区 边缘 典型 地 以 每 年 ”网 人、 图 4.7 7K I) ( Fagus sylvatica ) 在 欧洲 的 等 花粉 线 图 (isopoll map) 序 列 以 2000 年 为 时 间 间 隔 的 一 系列 等 花粉 线 图 ,描述 了 自 上 次 冰期 以 来 水 青冈 在 欧洲 的 分 布 和 多 度 的 变化 式样 。2% 的 等 花粉 线 [ 这 一 数值 表示 水 青冈 在 当地 分 布 稀 邪 (Huntley and Birks 1983)] 通 过 这 些 地 图 的 速率 用 于 估计 200 一 300Ma 之 间 长 期 平均 迁 移 速 率 (Huntley and Birks 1983,Huntley 1988) 。 这 些 图 以 2% .10% Al 20% 的 花粉 值 为 等 粉 线 绘制 [ 据 Huntley(1988) 重 绘 ] 。 “250 一 500m 的 速率 推进 (Huntley and Webb 1989)。 有 一 些 例外 的 类 和 群 可 以 推进 得 更 快 ,例如 云 杉 属 (Picea ) 植 物 以 每 年 2km 的 速率 推进 (Ritchie and MacDonald 1986 ,Huntley 1988) 。 物种 分 布 的 这 种 大 规模 的 变化 的 一 个 关键 特征 是 它们 的 个 体 性 , 即 每 个 物种 根据 自身 对 环境 的 特定 的 忍耐 和 (或 ) 对 环境 的 需求 各 自 做 出 反 应 。 其 结果 就 是 晚 第 四 纪 聚 集 在 一 起 的 一 些 物种 今天 已 经 不 再 共存 二 处 J (West 1964,Huntley 1991,Huntley 1996)。 这 一 现象 不 仅 可 以 在 我 们 鲜 完 聚集 在 一 起 的 高 等 植物 化 石 时 见 到 ,而 且 在 无 养 椎 动物 和 陆 生 兰 椎 动物 中 也 同样 普遍 (Graham and Grimm 1990 ) 。 - ts 。 物种 对 环境 变化 反应 的 第 二 个 明显 特征 见于 地 理 隔 离 的 或 海拔 高 度 强烈 起 伏 的 边缘 地 区 的 植物 区 系 。 在 这 样 的 地 区 (一 个 极端 的 例子 是 新 西 兰 ) ,大 型 的 空间 取代 不 可 能 发 生 。 相 反 , 物 种 的 分 布 只 在 其 空间 分 布 范围 内 发 生 弥 补 性 的 变化 。 这 样 ,那些 当初 占据 着 广阔 分 布 范 围 的 物种 在 改变 了 的 环境 条 件 下 被 严格 地 限制 分 布 在 有 合适 的 微 生 境 能 满足 它们 的 环境 条 件 的 某 些 地 域 , 而 那些 先前 被 限定 在 不 同 微 生 境 中 的 物种 将 会 向 外 扩展 ,占据 广阔 的 分 布 范 围 (McGlone 1988 , McGlone et al. 1993 ) 。 这 种 反应 与 在 广阔 的 大 陆地 区 所 观察 到 的 广泛 的 空间 "迁移 "没有 本 质 区 别 。 其 主要 差异 只 是 尺度 上 的 不 同 。 确 实 , 与 此 相同 的 地 方 性 反应 式样 在 较 大 的 大 陆地 区 内 的 海拔 高 度 强烈 起 伏 的 地 区 也 可 以 记录 到 ,如 北美 洲 西 南部 (Thompson 1988 ,Thompson et al. 1993) ;这 一 式样 还 可 以 在 一 些 其 他 地 区 或 其 他 时 间 显 示 大 范围 空间 迁移 的 类 群 中 见 到 ,比如 上 次 订 期 中 的 意大利 中 生 森 林 树 种 (Huntley et al. 1996)。 在 这 种 反应 式样 中 物种 的 表现 也 是 个 体 性 的 。 无 论 太 度 如 何 , 与 上 述 一 般 空 间 反 应 不 同 的 另外 两 种 反应 式样 也 必 须 考 虑 到 。 第 一 ,物种 在 不 变动 地 点 时 也 可 能 适应 变化 的 环境 。 虽 然 大 多 数 物 种 具有 一 定 程 度 的 表 型 可 塑性 和 一 些 能 使 它们 表现 出 适应 性 反应 的 种 内 遗传 多 样 性 ,但 这 些 机 制 只 为 它们 提供 了 适应 像 第 四 纪 这 种 规模 的 环境 变化 的 有 限 机 会 。 已 观察 到 的 一 个 这 样 的 适应 性 反应 是 一 些小 型 哺乳 动物 的 体型 大 小 发 生 了 变化 (Smith et al. 1995) ;一 些 甲 壳 动 物 在 外 充 形 态 上 也 表现 出 类 似 的 适应 性 变化 (Rousseau 1997)。 在 这 两 个 例子 中 ,在 任何 一 个 地 点 的 地 层 序 列 中 所 观察 到 的 物种 适应 性 变化 的 方向 都 随 着 环境 变化 的 方向 发 生 逆 转 而 发 生 逆 转 ; 这 种 适应 性 变化 仅仅 反映 了 生态 梯度 的 变化 ;这 种 生态 梯度 变化 还 可 在 同一 物种 现代 地 理 分 布 区 的 不 同 部 分 取样 而 来 的 个 体 中 观察 到 。 因 此 这 些 明 显 的 适应 性 反应 最 好 认 为 只 不 过 是 物种 空间 反应 的 一 个 不 可 避免 的 结果 , 正 是 这 一 结果 致使 那 些 具有 不 同形 态 特 征 的 不 同 基因 型 在 环境 改变 时 迁移 到 某 一 地 点 。 更 本 质 的 对 环境 变化 的 适应 需要 遗传 进化 。 这 种 适应 发 生 很 慢 , 以 至 于 不 能 认为 与 对 上 次 冰川 消失 期 间 发 生 的 那样 快速 和 大 规模 的 变化 做 出 的 反应 有 关系 。 这 并 不 是 说 第 四 纪 时 生物 没有 发 生 进 化 ,事实 上 特别 是 陆 生 兰 椎 动物 中 的 一 些 类 群 经 历 了 实质 性 的 进化 (Lister 1993), 而 只 是 提出 这 种 过 去 确实 发 生 过 的 进化 可 能 是 对 自从 第 三 纪 以 来 就 已 经 发 生 ”2 的 更 长 期 的 全 球 环境 变化 的 反应 ,但 这 种 反应 对 第 四 纪 发 生 的 更 为 快速 的 环境 波动 而 言 是 无 效 的 (Bennett 1990). 在 物种 既 没有 “迁移 "也 没有 进化 的 情况 下 ,它们 面临 的 第 二 个 选择 就 是 灭绝 (Stuart 1993)。 事 实 上 ,虽然 许多 物种 在 第 四 纪 已 经 灭绝 了 ， 但 其 中 许多 不 可 能 是 因为 没有 对 变化 的 环境 做 出 空间 调节 而 灭绝 的 ,更 大 的 可 能 是 因为 它们 生存 所 需要 的 环境 条 件 在 空间 或 时 间 上 或 在 两 方面 同 时 发 生 了 间断 而 灭绝 的 。 另 一 种 可 能 是 ,比如 对 一 些 营 固着 生活 的 长 寿 命 的 生物 如 树木 而 言 , 当 一 次 极端 快速 的 环境 变化 发 生 时 ,如 果 它 们 不 能 足够 快速 地 做 出 调节 ,就 可 能 灭绝 。 人 类 捕杀 在 一 些 较 大 型 养 椎 动物 的 绝 灭 中 至 少 起 有 部 分 作用 也 是 不 能 排除 的 因素 (Stuart 1993)。 从 单个 立地 这 一 斥 度 来 看 ,生物 对 第 四 纪 环 境 变 化 的 反应 经 常 是 一 个 立地 的 动 、 植 物 区 系 在 冰期 和 间 冰 期 间 完 全 被 另外 的 动 、 植 物 区 系 所 取 代 。 在 景观 尺度 上 ,这 一 点 对 更 大 范围 的 大 陆 陆 地 中 的 许多 部 分 也 是 正 确 的 。 但 在 一 些 具 有 极端 的 海拔 高 度 起 伏 的 景观 中 ,虽然 在 冰期 和 间 冰 期 这 两 个 极端 之 间 ,区 系 中 各 组 成 类 群 的 相对 多 度 通常 有 很 大 的 变化 ,但 在 环境 变化 过 程 中 相当 比例 的 动物 和 (或 ) 植 物 区 系 会 保存 下 来 。 此 外 ， 对 许多 立地 和 景观 而 言 ,将 冰期 的 生物 类 群 与 间 冰 期 的 生物 类 群 进行 对 比 是 一 种 过 于 简单 化 的 作法 ;环境 存在 连续 的 变化 过 程 , 从 而 不 同 的 间 冰 期 的 生物 群落 也 不 同 (Watts 1988)。 在 许多 情况 下 环境 在 全 新 世 有 变 化 ,例如 斯 堪 的 纳 维 亚 北部 森林 中 的 优势 种 云 杉 (Picea abies ) 就 是 在 中 全 新 世 之 后 因为 环境 变化 而 得 到 发 展 的 (Huntley and Birks 1983) 。 在 许 多 没有 发 生 冰 川 的 地 区 ,普遍 存在 的 生物 群落 就 是 那 种 在 “ 半 冰 期 " 称 件 下 的 生物 群落 ,这 种 " 半 冰 期 ”条件 在 第 四 纪 曾 长 时 期 占 优 势 (Watts et all. 1996, De-Beaulieu and Reille 1984) 。 4.2.3 物种 对 预测 的 环境 变化 的 可 能 反应 项 测 的 未 来 全 球 环境 变化 在 大 小 上 与 上 次 冰川 消失 过 程 中 所 发 生 的 全 球 环 境 变 化 相当 (Houghton et al. 1996) 。 由 于 大 气温 室 效 应 气体 的 辐 射 效 应 的 加 倍 ， 全 球 平均 温度 可 能 升 高 1.5 一 4.SC (Mitchell et al. 1990). $5 SRF ENE Je 0-16 Be OB a TE A i] 显 的 地 域 性 和 季节 性 差别 ,因为 有 些 地 区 Pl AEA a DR , A ae): 程度 可 能 比 冬季 全 球 的 平均 变 暖 程度 高 3 一 4 倍 。 这 种 变 暖 在 很 大 程度 上 是 预计 的 在 21 世纪 中 期 大 气 中 的 CO, 和 CH, 浓度 将 分 别 增高 到 400 一 500mlML 和 2200 一 3300mlLL 的 结果 (Schimel et al. 1996). Ab, 其 他 一 些 温 室 气体 也 在 不 断 增 加 (NzO、 对 流 层 的 O; 层 ) ,而 完全 人 为 产 生 的 CFC 既是 温室 气体 又 是 使 平流 层 臭 氧 层 变 薄 的 一 个 主要 原因 ,因此 也 是 引起 到 达 地 面 的 紫外 线 通 量 增 加 的 原因 。 如 此 大 程度 的 全 球 变 暖 必 然 导 致 一 些 极 地 冰 盖 和 山地 冰 被 的 融化 ， 这 种 融化 和 直接 的 热膨胀 将 导致 海平 面 升 高 。 正 如 过 去 发 生 的 变化 那 样 ,这 也 可 能 对 大 气 和 海洋 环流 产生 明显 的 影响 。 大 气 环流 的 变化 将 导 致 降水 式样 的 变化 和 区 域 性 温度 的 变化 。 海 洋 环流 变化 最 先 可 能 引起 海 洋 冰 盖 的 季节 范围 和 持续 期 长 短 的 变化 。 正 如 许多 模拟 实验 结果 所 显示 的 那样 ,如 果 热 - 盐 循环 的 重要 特征 被 改变 了 ,海洋 环流 变化 还 有 可 能 对 大 气 产 生 较 大 的 反馈 作用 (Houghton et al. 1996). 最 后 ,也 许 更 为 重要 的 是 ,全 球 平均 温度 的 增加 将 比 全 新 世 ( 过 去 10 000 年 ) 发 生 的 任何 增加 都 更 快 更 大 ,而且 甚至 可 能 比 在 冰川 消失 期 发 生 的 增加 还 要 快 。 根 据 目 前 的 预测 ,在 1990 一 2100 年 间 ,全 球 平均 温度 将 升 高 1.0 一 3.SY (Houghton et al. 1996) 。 对 这 一 时 期 全 球 平 均 温 度 升 高 的 最 佳 估 计 是 2.07 ,等 于 每 10 年 升 高 约 0.27 。 对 上 一 次 冰川 消失 过 程 中 全 球 平 均 温度 升 高 做 出 估计 是 困难 的 ,因为 大 部 分 古 气候 记录 的 仅仅 是 一 些 地 方 或 地 区 性 的 变化 。 虽 然 记 录 的 过 去 许多 温度 变化 是 极 快 的 ,但 这 样 的 证 据 还 不 能 表明 全 球 平均 温度 曾 以 每 100 年 高 于 约 0.2Y 的 速率 升 高 过 。 即 使 将 来 证 明 全 球 平均 温度 在 冰川 消失 期 间 曾 以 比 这 一 速率 快 得 多 的 速率 升 高 过 ,我们 似乎 也 可 以 没有 什么 疑问 地 认为 全 球 平 均 温 度 在 第 四 纪 ( 过 去 2.4Ma) 时 从 来 没有 升 高 到 下 一 两 个 世纪 中 预期 要 升 高 到 的 水 平 。 虽然 第 四 纪 的 记录 不 可 能 精确 地 告诉 我 们 单个 的 分 类 群 或 主要 生态 交错 带 对 这 些 预测 的 反应 是 什么 ,但 它们 的 确 是 能 给 我 们 提供 有 关 这 些 反应 的 原理 和 机 制 的 惟一 证 据 。 简 捷 地 讲 ,物种 将 在 空间 上 发 生 迁 移 ,以 追踪 其 需求 的 环境 条 件 ,而 且 每 个 物种 是 独自 这 样 做 的 。 分 布 范 围 的 洪 在 变化 大 小 可 通过 对 由 气候 决定 的 物种 分 布 范 围 建 立 模型 而 做 出 估计 (Huntley et al. 1995,Huntley 1995) , 而 在 它们 的 潜在 分 布 区 内 物种 对 这 些 变化 的 调节 的 动态 可 以 用 扩散 和 迁移 模型 进行 模拟 (Collingham et al. Ya 1996)。 前 面 这 种 将 物种 现 有 分 布 范 围 与 现在 的 气候 相关 而 建立 的 静态 模型 可 用 于 模拟 物种 在 几 种 可 能 的 气候 背景 下 的 潜在 分 布 范围 。 这 样 的 模拟 表明 ,对 许多 物种 来 说 ,其 分 布 区 边缘 变化 的 范围 要 达 数 百 甚 至 1000km ,或 更 多 ,才能 与 由 于 大 气 中 温室 气体 辐射 效应 的 加 倍 而 引起 的 气候 变化 达到 平衡 (Huntley et al. 1995,Huntley 1995)。 图 4.8 是 这 方 面 的 一 个 例子 。 温 室 气体 辐射 效应 的 加 倍 预期 将 在 21 世纪 中 期 发 生 。 最 近 的 对 全 球 平均 变 暖 的 估计 是 相对 于 1990 年 做 出 的 ,温度 将 升 高 1.0~3.5C ,最 佳 估计 ”是 到 公元 2100 年 时 上 升 2.0C(Houghtoa et al. 1996)。 许 多 物种 的 扩散 和 迁移 能 力 不 足 以 使 它们 将 它们 的 分 布 区 维持 到 与 它们 的 潜在 分 布 区 如 此 快速 的 变化 保持 平衡 (Davis 1989)。 动 态 模 型 研究 结果 表明 生境 的 破碎 化 会 进一步 阻碍 物种 的 迁移 反应 ,从 而 致使 它们 更 不 能 跟 上 其 潜在 分 布 区 的 变化 (Collingham 1995, Collingham et al. 1996) 。 用 建 模 方法 得 到 的 结果 如 图 4.9 Pras. 我 们 可 以 预计 到 由 如 此 快速 的 气候 变化 导致 的 对 生态 系统 产生 影 啊 的 两 种 结局 。 在 不 同 的 分 类 群 中 ,由 于 其 生活 史 的 不 同 阶段 对 气候 变化 的 耐 受 力 不 同 ,气候 变化 对 其 产生 影响 的 结局 的 范围 和 强度 也 会 不 同 : 对 固着 生活 的 生物 来 讲 ,气候 变 化 对 其 产生 影响 的 结局 的 范围 和 强度 由 于 其 寿命 长 得 和 生境 受 干扰 的 频 度 不 同 而 有 变化 。 可 以 预计 当 气 候 变 暖和 (或 ) 变 干燥 时 ,那些 其 耐 “ 暖 ?或 耐 干 ”的 极限 是 由 成 熟 个 体 的 生理 耐 受 性 所 决定 的 类 群 在 其 分 布 区 的 那些 已 接近 “上 暖 ” 或 “干燥 ”极限 的 地 方 将 很 快 被 消灭 。 相 反 ,那些 由 于 在 繁殖 的 某 一 阶段 因 对 环境 敏感 而 分 布 范 围 有 限 的 类 群 的 成 熟 个 体 ,只 要 能 避 开 干扰 ,也 许 会 在 已 不 再 适合 于 繁殖 的 条 件 下 度 过 其 生活 史 的 其 他 阶段 ;但 一 次 干扰 或 某 一 极端 事件 也 会 导致 这 样 的 分 布 区 边缘 已 不 再 与 气候 保持 平衡 的 类 群 的 广泛 消失 。 在 其 分 布 区 中 的 那些 已 达 "寒冷 "极限 的 地 方 ,分 类 群 对 气候 变化 的 反应 是 由 它们 扩散 并 占据 因 气 候 变 暖 而 变 得 适宜 生存 的 地 区 的 能 力 所 制 约 的 。 第 一 种 结局 是 ,许多 生态 系统 将 会 以 比 新 物种 进入 快 得 多 的 速度 失 去 原 有 物种 。 这 将 导致 生态 系统 生物 多 样 性 的 全 面 减 少 ,并 给 像 杂 草 性 种 夫 这 样 的 机 会 主义 者 提供 占据 由 此 而 产生 的 空隙 的 机 会 。 其 结果 可 能 会 导致 产生 由 以 采用 废墟 性 植物 生存 对 策 ( 根 据 Grime ss 主 组 成 的 更 均一 的 生态 系统 。 虽 然 如 果 时 间 足 够 长 ,这些 更 具 竞争 力 或 更 抗 逆境 的 新 的 生态 系统 成 分 会 保留 下 来 ,生物 多 样 性 也 会 恢复 ,但 这 是 oie ° TF WB BG Ss GH Fy 2 fi YE BONY Tad * FAB Ls GH Fy 2G SR BY 1) sti GH S796 EY Tid a Bd Ce O° Bd Ged ee TOY FEI A “OO JK 4H (ESOT TOYOTA ) fie BA WA Vo BY TBC GH OY 2S "L, BH BE EY ik “CS BY Sy £5 GH Yok Bl 3a. 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1 ; - , 1 完全 被 另外 的 种 类 取代 ,但 如 果 发 生 这 种 取代 之 后 该 立地 中 的 物种 数目 仍然 相同 ,该 立地 的 物种 水 平 上 的 生物 多 样 性 就 得 以 维持 。 在 景观 斥 度 上 ,这 个 问题 变 得 更 为 复杂 ;在 对 某 种 环境 变化 做 了 调节 后 ,一 些 景观 中 (naga ne lt 环境 变化 前 相同 或 变 小 了 。 在 全 球 尺 度 上 ,至 少 在 短期 内 ,物种 水 平 的 多 样 性 受 环境 影响 的 结果 是 中 性 的 或 负增长 的 。 由 于 环境 变化 太 快 而 使 物 种 无 法 对 其 分 布 区 做 出 必要 的 空间 调整 ,或 者 环境 变化 导致 了 一 些 至 少 在 一 些 地 区 存在 的 时 期 长 得 足以 使 得 适应 这 些 条 件 的 物种 产生 进化 的 环 境 条 件 的 丧失 ,都 会 使 物种 水 平 的 生物 多 样 性 出 现 负 增长 的 结果 。 预 测 的 全 球 变 暖 因为 两 方面 的 原因 而 对 生物 多 样 性 造成 威胁 :一 是 预测 的 全 球 变 暖 对 许多 物种 来 说 过 于 迅速 ,使 它们 不 能 维持 其 分 布 区 与 变化 着 的 环境 保持 平衡 ;二 是 全 球 将 比 第 四 纪 变 得 更 暖和 , 带 来 了 那些 被 特 化 的 极 地 种 和 高 山 种 占据 的 环境 条 件 的 丧失 。 如 果 考 虑 到 由 于 环境 破坏 和 全 球 变 暖 中 人 类 活动 造成 的 物种 灭绝 的 规模 ,那么 时 间 尺 度 问 题 就 显得 重要 了 。 从 地 质 学 记录 来 看 ,如 果 有 足够 的 时 间 ,全 球 生物 多 样 性 可 以 通过 进化 而 从 大 规模 的 灭绝 事件 中 得 到 恢 复 。 因 此 我 们 可 以 提出 由 人 为 造成 的 物种 灭绝 不 可 能 永久 地 改变 全 球 生 物 多 样 性 的 论点 ,但 这 个 论点 只 能 是 在 全 球 生 物 多 样 性 的 恢复 有 非常 长 期 的 时 间 来 进行 的 条 件 下 才能 成 立 。 在 地 质 记 录 中 ,大 规模 的 物种 灭绝 事件 发 生 后 ,恢复 全 球 生 物 多 样 性 需要 10’ 年 时 间或 更 长 。 另 一 方面 我 们 还 应 该 认识 到 由 于 物种 的 进化 过 程 和 环境 的 变化 过 程 都 是 连续 的 , 物 种 的 灭绝 实际 上 存在 一 定 的 背景 水 平 ,因此 和 希望 永远 保存 地 球 上 的 所 有 物种 是 不 现实 的 。 我 们 应 采纳 的 时 间 尺 度 和 观点 是 ,要 认识 到 通过 进化 来 恢复 由 于 异常 快速 的 灭绝 速率 而 造成 的 生物 多 样 性 的 丧失 是 一 个 很 漫 长 的 过 程 。 因 此 ,我 们 必须 联系 到 物种 灭绝 的 背景 速率 来 估计 人 为 造成 的 物种 灭绝 。 在 20 世纪 和 21 世纪 这 一 段 短 时 间 内 由 人 类 引起 的 任何 过 度 的 物种 灭绝 可 能 需要 几 百 万 年 的 时 间 才 能 通过 进化 得 以 恢复 。 从 人 类 的 角度 来 讲 , 生 物 多 样 性 在 这 样 大 的 时 间 尺 度 中 的 丧失 就 完全 可 以 认为 是 永久 的 丧失 了 ;毕竟 人 类 作为 一 个 物种 在 地 球 上 的 存在 大 约 只 有 100 000 万 年 ( 例 见 Malasse 1993) ,而 解剖 结构 上 已 与 现代 人 相同 而 与 尼 安 德 特 人 不 同 的 人 类 ,只 不 过 在 距 今 约 40 000 的 上 次 冰期 期 间 才 进入 欧 洲 (Stuart 1993 ) 。 + £57 : 综 上 所 述 ,可 以 看 出 ,只 有 在 全 球 尺 度 上 ,保护 生物 多 样 性 才 是 一 个 有 用 的 概念 ;只 有 从 人 类 的 时 间 尺 度 来 考虑 ,保护 物种 多 样 性 才 有 意义 。 然而 ,一 定 程度 的 生物 多 样 性 的 丧失 看 来 也 是 不 可 避免 的 ,因为 即使 现在 对 温室 气体 的 释放 实行 严格 的 控制 ,但 由 于 至 今 还 滞后 于 温室 气体 释放 的 气候 系统 达到 新 的 平衡 ,21 世纪 全 球 仍然 会 有 所 变 暖 。 就 全 球 范围 而 言 ,最 受 威胁 的 是 那些 分 布 于 高 纬度 和 (或 ) 高 海拔 地 区 的 物种 , 即 那些 极 端 耐 寒 的 物种 当地 球 变 暖 时 会 首先 消失 。 其 中 山地 物种 可 能 会 因 以 下 两 种 原因 而 受到 更 大 的 威胁 :第 一 ,虽然 极地 地 区 可 能 变 暖 ,但 将 继续 保持 同样 低 的 太阳 照射 强度 .长 期 黑暗 的 冬季 以 及 长 期 白 展 的 夏季 ,这 些 因 素 结合 在 一 起 会 使 许多 洪 在 的 和 人 侵 者 不 能 进入 ;第 二 ,山地 物种 经 常 分 布 于 孤立 的 高 海拔 地 区 ,其 迁徙 能 力 比 许多 高 纬度 物种 更 受 限制 ,后 者 向 极地 地 区 的 迁徙 没有 什么 大 的 障碍 。 将 上 述 结论 置 于 英国 的 背景 并 在 景观 尺度 上 来 考虑 ,我们 可 以 预言 ， 凯 恩 格 姆 斯 (Cairngorms) 国 家 自然 保护 区 将 在 下 世纪 失去 一 些 分 布 于 较 高 海拔 高 度 的 物种 ,而 现在 这 一 保护 区 就 是 针对 这 些 物 种 建立 的 。 局 限 分 布 于 北向 的 高 地 或 到 达 山 顶 地 区 的 植物 种 类 如 Luzula arcuata , Sax- ifraga rivularis, & ® Juncus trifidus 会 受到 威胁 ,其 他 高 海拔 物种 如 Plectrophenaxnivalis , Charadrius morinellus #il Lagopus mutus 也 一 样 会 受到 威胁 。 这 种 丧失 可 能 是 不 能 避免 的 ,因此 保护 区 的 管理 者 在 对 保护 区 及 其 所 在 地 区 的 景观 的 保护 做 计划 时 必须 有 动态 的 和 更 广 的 观点 。 如 采 我 们 采取 一 种 更 广 和 更 实际 的 观点 ,那么 可 以 说 只 狭隘 地 注意 保护 英 国 的 物种 (而 这 些 物 种 在 斯 堪 的 纳 维 亚 山区 现在 和 将 来 都 可 能 比 英 国 要 多 ) 的 作法 实际 上 是 分 散 了 我 们 的 注意 力 , 使 我 们 不 能 将 精力 集中 在 怎样 用 一 种 方法 来 管理 保护 区 和 景观 ,从 而 保证 最 大 数目 的 物种 能 从 不 可 避 免 的 环境 变化 中 幸存 下 来 。 在 立地 斥 度 上 (许多 自然 保护 区 在 这 个 尺度 ) ,至 少 是 在 北欧 那些 被 人 类 活动 高 度 改 变 了 的 地 区 和 北美 的 大 部 分 地 区 ,上 述 问题 尤为 突出 。 因为 这 样 的 立地 是 用 一 种 相当 狭隘 的 保护 标准 建立 的 ,这 些 立 地 靠近 那 芭 要 保护 的 物种 的 分 布 区 的 边缘 和 (或 ) 要 保护 的 生态 系统 分 布 区 的 边 租 。 如 果 这 些 分 布 区 边缘 因为 气候 变化 而 扩展 ,那么 这 样 的 立地 作为 引 起 扩展 开始 之 源 ,就 显得 十 分 重要 了 。 然 而 ,许多 立地 位 于 那些 将 来 要 退 主 而 不 是 要 扩展 的 分 布 区 边缘 ,因此 这 些 立地 中 的 物种 可 能 会 迅速 改变 ; - 138 + 如 果 持 一 种 狭隘 的 保护 观点 和 (或 ) 用 法 律 规定 只 有 当 要 保护 的 那些 特定 物种 在 立地 内 继续 存在 时 该 立地 才 有 “保护 价值 " ,这 样 的 立地 就 注定 要 失去 这 种 价值 。 因 此 采用 一 种 更 广 的 保护 观点 是 必要 的 。 一 个 自然 保护 区 的 价值 在 于 它 能 够 为 物种 对 不 断 变化 的 环境 做 出 动态 反应 提供 多 少 机 会 ,而 不 在 于 该 保护 区 在 某 一 时 刻 含 有 多 少 物 种 。 让 我 们 引 一 个 虽然 陈 旧 但 又 适当 的 例子 :由 英国 皇家 乌 类 保护 协会 (Royal Society for the Pro- tection of Birds) 建 立 的 位 于 Loch Garten 的 保护 区 并 不 因为 当 冬 季 来 临 时 处 于 繁殖 期 的 哆 (Pandioz haliaetus ) 及 其 后 代 开 始 一 年 一 度 的 向 非洲 的 迁徙 而 失去 其 保护 价值 。 我 们 需要 采取 像 我 们 看 待 物 种 每 年 都 会 进行 的 季节 性 迁徙 一 样 的 观点 来 对 竺 物种 针对 长 期 的 气候 变化 而 进行 的 更 长 期 的 迁移 。 我 们 还 可 以 把 这 种 观点 扩 而 广 之 。 目 前 一 种 已 普遍 认同 的 观 点 是 ,如 果 要 成 功 地 保护 许多 一 年 一 度 的 迁徙 者 ,那么 在 其 迁徙 路 线 上 必 须 为 其 提供 有 利 条 件 ,如 对 迁徙 时 经 过 南欧 一 些 地 区 的 猛 售 和 燕 雀 类 乌 类 ,应 当 使 它们 不 被 捕猎 ,而 对 迁徙 的 海 鸟 ,如 红 腹 滨 竟 (Caliadris canu- tus) ,应 该 为 它们 在 越冬 期 所 处 的 温带 纬度 地 区 和 在 繁殖 期 生活 的 北极 高 地 之 间 提 供 寄 歇 的 地 方 。 对 于 那些 物种 针对 不 断 变 化 的 环境 而 进行 的 长 期 迁徙 过 程 中 必须 经 过 的 景观 ,上 述 做 法 也 是 对 的 ;对 保护 区 或 更 大 范 围 的 景观 中 的 所 有 物种 都 应 当 给 予 相 同 的 保护 ,而且 在 景观 的 管理 中 应 当 注 意 为 物种 提供 靠 得 足 够 近 的 适宜 的 生境 斑 块 。 这 样 的 生境 斑 块 可 以 作为 不 同 的 保护 区 之 间 的 “驿站 ?或 “ 垫 脚 石 ”, 而 保护 区 是 主要 的 安全 区 ， 其 中 的 野生 物种 可 以 维持 为 其 迁移 “加 油 ? 所 需 的 居 群 。 4.2.5 结论 一 一 保护 一 个 动态 变化 的 世界 的 对 策 我 们 必须 清楚 地 认识 到 ,在 一 个 变化 的 世界 中 ,建立 自然 保护 区 网 络 是 成 功 保护 生物 多 样 性 的 必要 条 件 ,但 不 是 充分 条 件 。 物 种 将 努力 实现 它们 对 气候 条 件 适应 的 “潜力 ” ,以 各 自 的 迁移 来 应 对 不 断 变化 的 全 球 环 境 ,但 这 些 条 件 本 身 在 景观 中 不 断 变化 ,其 变化 速率 之 快 可 能 会 使 物种 的 迁移 不 能 与 之 保持 同步 。 在 未 来 的 几 个 世纪 里 ,由 于 人 类 活动 加 快 了 全 球 气候 变化 ,生物 多 样 性 的 成 功 保护 要 求 对 景观 中 任何 地 方 的 物种 都 给 予 同样 的 保护 。 如 果 不 进 行 这 样 全 面 的 保护 ,那么 那些 可 能 成 为 后 代 的 父母 的 个 体 当 环境 发 生变 化 时 将 不 能 够 进行 必要 的 迁移 。 - 139 - 然而 ,虽然 无 论 物种 位 于 保护 区 与 否 都 对 其 进行 同等 的 保护 的 做 法 是 成 功 地 保护 生物 多 样 性 的 必要 条 件 ,但 也 不 是 充分 条 件 。 在 许多 景观 中 .目前 定 为 保护 区 的 那些 地 区 在 位 置 上 相对 孤立 ,经常 被 大 片 管理 不 善 的 景观 与 相 邻 的 保护 区 隔 开 。 因 此 ,对 这 些 位 于 保护 区 中 间 的 景观 进行 管理 ,使 其 能 为 物种 的 迁移 提供 生境 斑 块 以 促进 迁移 ,也 同样 是 必要 的 。 至 于 景观 管理 采用 哪 种 方式 才 最 为 恰当 则 取决 于 我 们 所 关注 的 生物 的 生 物 学 特性 。 如 果 我 们 考虑 的 是 一 种 季节 性 迁徙 的 鸣 禽 或 甚至 蝴蝶 ,或 者 一 种 不 迁徙 但 广泛 分 布 的 食肉 动物 ,那么 那些 相隔 数 十 乃至 数 百 公里 之 各 的 隔离 生境 斑 块 在 气候 发 生变 化 时 也 往往 会 被 占据 。 在 另 一 个 极端 ， 如 果 我 们 考虑 的 是 一 种 营 固着 生活 的 生物 , 它 本 身 和 (或 ) 其 繁殖 体 都 只 有 有 限 的 扩散 能 力 ,而 且 这 种 生物 又 有 相对 特殊 的 生境 要 求 时 , 那 委 即 使 生境 间 的 间断 只 有 几 百 米 ,也 会 显著 地 限制 这 种 生物 进行 长 期 迁徙 的 速 因此 ,为 了 促进 生物 的 迁移 ,无 论 生 物 的 扩散 能 力 如 何 ,设计 景观 时 都 应 当 考虑 到 在 广泛 的 尺度 上 为 生物 提供 生境 斑 块 和 异 质 生 境 。 总 体 的 目的 应 当 是 为 生物 提供 具有 不 同 自然 生境 类 型 的 连续 的 斑 块 网 络 ,依靠 这 个 网 络 ,物种 可 以 针对 环境 的 变化 动态 地 调整 它们 的 分 布 区 。 对 某 些 生物 而 言 , 树 篇 RSS .铁路 边缘 以 及 河道 都 可 能 为 其 提供 一 定 程 度 上 连 续 的 生境 ,这 样 的 生境 可 以 为 能 移动 的 生物 的 扩散 提供 保护 路 线 ,或 者 可 以 为 固着 生活 的 生物 提供 线 状 生境 ,使 其 能 从 一 个 较 大 的 具有 适宜 生 壤 的 地 区 扩散 到 另 一 个 地 区 。 对 其 他 具有 更 强 的 通过 不 适应 地 区 能 为 的 生 物 而 言 ,即使 生境 之 间 的 距离 达 1km 或 更 远 , 它 们 的 生境 实际 上 也 是 连 续 的 。 据 此 ,我 们 可 以 提出 一 种 景观 设计 和 管理 的 模型 。 虽 然 这 种 模型 也 强调 要 重视 建立 保护 区 ,但 只 是 把 这 些 保护 区 看 成 一 个 全 面 的 网 络 结构 中 的 结 点 。 这 些 结 点 及 其 连接 的 网 络 必须 在 大 范围 的 空间 尺度 上 都 有 “粒度 "。 孤 立 的 树 篇 树种 可 以 连接 约 0.1hmz BY “1B AK “IV BRK ML AT WL 连接 约 Lam? 的 林地 斑 块 ,而 构成 这 个 网 络 中 的 结 点 的 林地 保护 区 可 以 达 10hm? 或 更 大 ,这 样 的 林地 保护 区 之 间 可 以 相隔 10km REA, BA 其 他 生境 类 型 如 草地 、 荒 林 、 淡 水 和 水 滨 地 区 等 的 类 似 的 斑 块 结构 也 应 谋 入 同一 景观 中 。 在 许多 受 人 类 活动 强烈 影响 的 地 区 ,要 转变 到 这 种 景观 设计 和 管理 模式 ,就 必须 指定 当前 一 些 农用 土地 用 于 建立 必要 的 生境 开 ”140 ， 块 。 通 常 这 样 的 生境 斑 块 在 最 初 可 能 必须 再 生 或 “创造 "出 来 。 目 前 在 一 些 地 区 ,例如 在 欧 共 体内 ,在 一 些 地 方 不 再 开展 深入 的 农业 活动 ,这 就 提 供 了 一 个 理想 的 机 遇 ,使 我 们 可 以 采取 步骤 去 发 展 出 与 在 动态 环境 中 保 护 野 生动 物 相 适宜 的 更 具 弹 性 的 景观 ,但 这 一 机 遇 尚 未 实现 。 保护 区 内 的 生态 系统 管理 也 应 该 重新 考虑 , 目前 那 种 针对 静态 环境 而 设计 的 保护 管理 模式 必须 用 一 种 基于 对 环境 和 其 中 的 物种 的 动态 性 质 的 认识 而 提出 的 方式 来 取代 。 许 多 保护 机 构 对 其 建立 的 自然 保护 区 的 管 理 计 划 是 根据 保护 区 具有 某 些 特殊 保护 价值 的 生物 或 群落 而 制订 的 。 根 据 这 种 计划 而 确定 的 对 策 的 目的 只 是 在 于 确保 保护 区 内 这 些 有 保护 价值 的 生物 或 群落 的 持续 存在 。 将 来 ,工作 的 重点 应 转向 到 保护 保护 区 的 自 然 生 境 类 型 (Hunter et al. 1988) ,使 这 样 的 自然 生境 类 型 能 持续 存在 下 去 ,同时 也 要 注意 使 保护 区 能 让 新 物种 容易 居留 ,并 让 原 有 的 物种 能 持续 产生 后 代 和 繁殖 体 。 将 物种 迁移 \ 人 为 地 使 它们 "迁移 "到 新 的 合适 的 生境 ,这 种 做 法 只 能 作为 最 后 的 手段 。 这 种 做 法 主要 是 因为 我 们 对 生物 和 生态 系统 的 无 知 而 造成 的 。 我 们 无 法 对 无 脊椎 动物 区 系 或 者 大 多 数 地 区 的 土壤 动 ` 植 物 区 系 中 的 组 成 物种 进行 有 效 的 迁移 ,因为 我 们 不 知道 那里 生活 着 哪些 物种 。 我 们 对 影响 大 多 数 物种 分 布 的 环境 决定 因子 也 知道 相对 较 少 ,以 至 于 我 们 或 者 是 采用 “地毯 式 又 炸 ” 的 方式 大 范围 地 引进 许多 并 不 适合 的 物种 ， 或 者 是 对 有 限 的 引种 物种 进行 广泛 的 “园艺 载 培 "以 确保 成 功 ,而 最 后 却 归于 失败 。 只 有 少数 生物 类 群 , 如 那些 局 限 分 布 于 孤立 的 山顶 或 其 他 岛 屿 状 生境 中 的 生物 类 群 ,通过 迁移 来 对 它们 进行 保护 才 证 明 是 惟一 的 选 FE ,因为 即使 最 完善 的 景观 管理 也 不 能 在 这 样 的 生境 之 间 为 物种 的 迁移 提供 必要 的 “ 垫 脚 石 ”。 最 后 ,值得 指出 的 是 ,虽然 上 述 讨 论 主 要 列举 英国 和 欧洲 的 例子 ,但 有 关 原 理 适 用 于 全 世界 。 当 环境 发 生变 化 时 ,所 有 生物 都 会 改变 其 地 理 分 布 。 人 类 的 一 些 活 动 ,包括 猜 杀 、 偷 杀 或 以 其 他 方式 开发 利用 保护 区 以 外 的 野生 动物 ,以 及 为 了 开明 土 地 或 以 不 能 持续 利用 的 方式 利用 自然 产 品 而 造成 生境 的 破坏 ,是 一 种 全 球 性 的 现象 。 除 非 我 们 能 学 会 用 一 种 能 使 野生 物种 存活 下 去 ,并 能 满足 它们 进行 动态 分 布 调节 的 要 求 的 方式 来 管理 我 们 周围 的 世界 ,同时 调整 我 们 的 行动 以 限制 这 些 行 动 对 全 球 环境 的 影响 ,否则 ,在 未 来 的 一 \ 两 个 世纪 成 功 地 保护 全 球 生 物 多 样 性 的 前 景 . 141 - 将 确实 是 严峻 的 。 4.2.6 致谢 我 感谢 Edward Maltby 邀请 我 参加 首届 Sibthorp 研讨 会 ,感谢 Sue Belbin 对 研讨 会 的 有 效 组 织 ,感谢 Sibthorp 基金 的 董事 们 提供 资助 使 这 次 研讨 会 成 为 可 能 。 研 讨 会 的 许多 其 他 参与 者 对 我 报告 中 提出 的 观点 提 供 了 有 用 的 反馈 意见 和 讨论 ,本文 也 因此 而 获 益 。 我 还 要 感谢 陆地 生态 研究 所 (Institute of Terrestrial Ecology ) 提供 土地 利用 的 数据 ,以 及 Yvonne Collingham WY ## By 2 会 制 和 人 允许 插入 图 4.9, 4.3 湿地 生态 系统 功能 :一 种 支持 决策 的 专家 系统 方法 Edward Maltby 仅仅 依靠 传统 的 自然 资源 保护 方式 ， 以 达到 合理 保护 和 管理 世界 湿 地 生态 系统 的 目的 是 不 可 能 的 。 由 于 湿地 对 人 类 和 野生 生物 的 广泛 意 机 对 高 度 敏感 和 迅速 消失 的 湿地 资源 进行 管 NE 这 全 和 并 且 已 经 明确 湿地 的 功能 是 多 方面 的 ,对 社会 的 许多 层面 都 十 分 重要 。 这 种 功能 过 程 应 用 的 一 个 基本 问题 是 湿地 生态 系统 极其 复杂 多 样 ,其 功能 不 完全 相同 ,作用 程度 也 不 相同 。 根 据 湿地 多 样 性 和 变异 性 ,有 必要 建立 一 个 程序 ,以 能 够 :中 预 测 茶 个 湿地 执行 某 项 功能 的 可 能 性 ;@ 评 价 其 执行 某 项 功能 的 范围 ;G 评 佑 该 项 功能 受 一 系列 人 类 与 环境 影响 的 程度 。 学 术 界 越 来 越 注 意 到 控制 湿地 功能 的 那些 重要 过 程 ,并 且 做 了 许多 对 这 些 功 能 经 济 价值 评估 的 尝 试 。 但 是 在 科学 文献 中 ,有 关 这 方面 的 资料 仍然 十 分 有 限 。 为 改善 湿地 资源 管理 的 策略 ,最 重要 的 是 要 将 科学 基础 知识 解 译 转 变 成 具体 的 程序 , 供 决策 者 和 非 专 业 人 员 使 用 。 这 一 方案 在 美国 已 善 遍 BES ,但 到 有 目前 为 止 ,在 其 他 国家 仍然 是 个 空白 ,并且 从 总 体 上 来 说 , 它 还 缺乏 经 验 性 科学 论证 的 能 力 。 由 欧洲 委员 会 主要 资助 ,英国 环境 里 和 国家 环境 研究 委员 会 (NERC) 部 分 资助 ,最 近 的 工作 着 重建 立 了 欧洲 河 羡 湿 地 生态 系统 的 类 似 程序 。 - 142 - 4.3.1 前言 越 来 越 多 的 科学 证 据 表 明 湿 地 生态 系统 在 维持 环境 质量 以 及 维护 人 类 和 野生 生物 健康 和 福利 方面 发 挥 了 重要 作用 。 然 而 ,传统 的 自然 保护 方式 基于 就 地 保护 ,其 指标 也 不 外 乎 是 生物 多 样 性 自然 性 独特 人 性、 稀有 性 和 代表 性 ,以 此 为 基础 的 科学 和 政策 都 不 足以 维持 全 球 湿 地 生态 系统 的 数量 和 质量 (Mialtby et al. 1994)。 这 意味 着 ,除了 其 他 事物 之 外 :中 对 湿地 的 科学 研究 仍然 缺乏 广度 和 深度 .重点 和 相关 性 或 应 用 性 ;@) 与 社会 其 他 优先 发 展 目标 相 比 ,湿地 政策 相当 无 力 ;@ 缺 乏 贯 彻 科学 进步 或 政策 目标 的 机 制 。 湿地 生态 系统 的 退化 或 消失 常常 取决 于 生态 学 或 自然 保护 与 社会 经 济 发 展 需要 之 间 的 内 在 矛盾 。 要 使 社会 从 湿地 生态 系统 中 最 大 可 能 地 获 得 利益 ,必须 打破 这 种 双重 观念 。 无 论 是 有 意 的 行动 ,如 排水 .采矿 和 建 设 , 还 是 无 意 的 农业 与 工业 污染 ,河流 整治 与 地 下 水 堵塞 等 ,对 欧洲 乃至 全 球 湿 地 资源 的 范围 和 性 质 都 会 产生 强烈 的 影响 。 中 世纪 欧洲 湿地 只 是 小 部 分 (可 能 还 不 足 一 半 ) 被 保留 下 来 ,原生 湿地 几乎 功 然 无 存 。 而 且 , 导 致 湿地 退化 和 消失 的 压力 依然 存在 。 在 整个 欧洲 ,有关 人 允许 抽取 更 多 地 表 和 地 下 水 的 新 的 申请 仍 在 继续 ， 同时 地 下 水 位 的 下 降 ,加 上 近年 来 连续 的 旱情 已 经 导致 英国 南部 和 东部 河岸 湿地 的 和 干 油 。Tablas de Damiel 国家 公园 ,作为 Ramsar 公约 下 被 指 定 为 具有 世界 意义 的 湿地 ,由 于 地 下 水 位 的 下 降 使 这 块 湿 地 经 常 呈 现 真 正 的 沙漠 状态 (Liamas 1988). 4H Acheloos 河流 的 改道 计划 将 严重 地 影响 Messolonghi 沿岸 的 湿地 群 。 尽 管 如 此 ,仍然 还 有 许多 计划 旨 在 兴建 所 坝 来 调控 整个 欧洲 河流 的 流量 ,包括 像 多 瑙 河 (Danube) 和 阿 列 埃 河 (Allier) 这 样 的 大 型 河流 。 在 匈牙利 - 斯洛伐克 边境 的 Szeged-Fherto 地 区 建造 的 新 堤坝 对 地 下 水 的 补充 `. 运 动 和 水 质 的 影响 所 引起 的 巨大 争议 远 超 过 对 自然 保护 的 影响 。 自然 保护 重要 性 的 传统 测度 对 欧洲 具有 明显 特征 的 有 ”宝石 之 称 的 湿地 的 认识 和 保护 十 分 成 功 。 然 而 ,即使 是 最 强 有 力 的 立地 保护 措施 也 会 受挫 ,因为 可 能 受到 来 自 上 游 或 就 直接 来 自 于 湿地 周边 的 水 分 供应 和 水 分 质量 的 影响 。 对 整个 流域 盆地 如 果 没 有 强 有 力 的 水 源 和 更 广泛 景观 * 943 * 过 程 的 管理 ,要 消除 这 些 影响 是 不 可 能 的 。 在 那些 不 考虑 其 广泛 功能 重 要 性 的 决策 面前 ,欧洲 湿地 资源 已 经 并 且 继 续 处 于 一 种 无 助 状态 。 政 治 家 和 整个 社会 都 没有 认识 到 湿地 的 如 下 功能 .直接 或 间接 地 为 人 类 (时 生生 物 ) 提 供 产品 和 服务 ;@ 维 持 环境 质量 。 基于 生态 系统 的 湿地 保护 与 管理 认识 到 物质 流动 和 个 体 物 种 、 群 落 和 种 群 的 动态 在 确定 其 功能 和 性 质 中 的 重要 性 。 有 效 持续 的 自然 资源 管 理 需 要 认识 到 食物 网 .营养 循环 和 水 分 运动 中 的 复杂 连接 关系 。 虽 然 这 些 连 接 关系 发 生 在 不 同 的 尺度 水 平 , 但 可 以 借助 生态 系统 模型 来 进行 有 的 和 让。 4.3.2 湿地 的 功能 湿地 中 的 水 文 .生物 、 化 学 和 物理 等 自然 发 生 过 程 构成 了 生态 系统 的 功能 ,如 地 下 水 位 的 涨 落 洪水 控制 营养 转化 \ 生 产 力 和 生境 的 发 育 或 维 持 。 这 些 过 程 的 相互 作用 使 生态 系统 各 组 分 /构件 得 以 维持 ,如 水 分 律 土壤 特性 、 孔 院 水 、\ 动 植物 种 群 、 营 养 库 、 土 壤 及 沉积 物 特性 等 。 生 态 系统 为 人 类 和 野生 生物 提供 产品 ,如 森林 野生 资源 、 渔 产品 、 放 牧 资源 等 。 生 态 系统 本 身 具 有 的 特征 包含 生物 多 样 性 文化 独特 性 或 文化 遗产 。 生态 系统 动态 的 所 有 这 三 方面 特性 都 直接 或 间接 地 为 人 类 提供 利益 (图 4.10)。 然 而 ,湿地 系统 总 是 处 在 动态 变化 过 程 之 中 ,引起 上 述 功 能 特征 上 的 显著 差异 。 这 样 ,对 某 一 特定 湿地 功能 (比如 湿地 对 水 质 的 维 持 ) 的 人 类 价值 就 会 有 本 质 的 差异 。 现 有 的 科学 基础 仍 不 足以 解释 不 同 湿地 生态 系统 如 何 运转 ,不 同 的 环境 因子 及 它们 之 间 的 相互 作用 又 是 如 何 调节 其 功能 的 (Maltby 1991)。 同 时 ,经 济 学 家 也 仅仅 是 刚 开 始 考虑 赋 子 湿 地 功能 .产品 和 属性 以 价值 的 可 能 性 及 其 含义 (Barbier et al. 1997, Costanza 1984, Turner 1991 ,Crowards 1995). 对 湿地 更 有 效 地 保护 和 更 合理 地 管理 取决 于 对 特定 湿地 系统 真实 状 况 的 预测 ,以 及 对 人 类 活动 影响 湿地 功能 .产品 和 属性 的 方式 的 认识 。 因 为 这 些 人 类 活动 可 能 对 湿地 生态 系统 特征 ,以 及 所 维持 的 社会 价值 产生 aide ix— aa 2 生态 系统 结构 地 貌 、 水 文 、 土 Hk. WK A 湿地 功能 水 文 功能 ， 生 物 地 球 化 学 功能 ， 生 态 功能 湿地 动态 水 平 特征 属性 awa 生物 多 样 性 社会 利益 水 平 文化 独特 性 继承 性 科学 性 图 4.10 生态 系统 功能 、. 过程 和 结构 .社会 价值 功能 服务 .物质 供应 、 特 征 属 性 之 间 的 相互 作用 (Maltby et al. 1996) 4.3.3 湿地 生态 系统 保护 与 管理 的 功能 方法 的 基本 原理 大 量 论据 文 持 这 样 一 种 观点 , 即 功能 分 析 手 段 对 于 能 够 解决 决策 制 定 和 规划 困境 的 系统 的 开发 是 至 关 重 要 的 。 (1) 通过 确定 土地 利用 的 适度 和 强度 与 功能 之 间 的 关系 、 特 定 湿 地 耐 受 洪水 或 肥料 承载 的 能 力 湿地 对 人 类 干扰 的 自我 恢复 能 力 ,使 日 益 稀 有 的 资源 能 够 得 到 更 好 (如 更 有 效 、 更 合理 ) 地 利用 。 这 与 全 面 执行 Ram- sar 公约 中 所 要 求 的 “理智 地 利用 ” (wise use) 的 概念 是 一 致 的 。 (2) 把 湿地 看 成 是 生态 系统 ,而 不 是 生境 的 途径 ,可 以 认识 到 生态 与 环境 之 间 许 多 层面 的 相互 作用 ,而 不 是 局 限于 狭隘 的 保护 观点 。 (3) 该 途径 也 适用 于 经 济 分 析 。 这 有 利于 生态 系统 动态 功能 效应 转 化 为 经 济 术语 ,这 样 可 以 使 影响 的 结果 得 到 更 合理 地 计量 。 这 些 术 语 比 . 145 > 那些 诸如 与 生物 多 样 性 相关 的 过 道义 或 学 术 论点 更 容易 得 到 大 众 和 政治 家 们 的 理解 。 (4) 功能 途径 的 含义 和 益处 可 以 延伸 至 对 水 资源 、 二 地 资源 的 合理 利用 ,提高 环境 质量 以 及 人 类 健康 和 福利 。 对 政府 议程 来 说 ， 这 些 方 面 高 度 引 人 注意 ,从 而 更 有 可 能 获得 财政 支持 。 (5) 功能 分 析 对 政治 改革 有 了 吸引 力 。 这 一 点 在 欧洲 委员 会 (Euro- pean Commission) 湿地 理智 的 利用 与 保护 "[COM(95)0189] 文 件 中 已 经 明确 。 欧 盟 (EU) 已 经 将 其 作为 一 个 重要 规划 工具 ,这 将 是 该 方法 在 国家 层面 上 应 用 的 重要 驱动 力 。 (6) 如 果 分 析 是 建立 在 合理 的 科学 基础 上 ,那么 对 湿地 功能 的 评价 就 必然 导致 更 有 效 的 环境 保护 。 这 源 于 更 加 精确 瞄准 具有 某 种 独特 效益 的 湿地 系统 的 能 力 。 在 此 ,至 少 有 两 个 重要 方面 需要 考虑 : 1) 最 合理 地 使 用 有 限 资 金 , 也 就 是 说 花 最 少 的 钱 取 得 最 大 的 效益 ; 2) 基于 某 些 实际 测定 或 可 能 成 功 的 预测 ,来 确定 优先 保护 、 重 建 或 恢复 的 地 区 。 4.3.4 欧洲 湿地 生态 系统 功能 分 析 (FAEWE) 的 开发 程序 理想 的 功能 分 析 程 序 理论 上 必须 实现 如 下 目标 : (1) 提供 一 个 综合 性 (而 且 可 快速 评估 ) 的 分 析 工 具 , 来 帮助 规划 者 解决 土地 利用 布局 .活动 的 许可 、 集 水 区 布局 中 出 现 的 分 歧 或 困境 。 (2) 为 湿地 生态 系统 功能 维持 所 需要 的 最 适 ( 或 许 最 低 ) 条 件 提供 指 导 。 (3) 确定 改变 湿地 功能 的 影响 水 平 。 (4) 提供 生态 系统 稳定 性 忍耐 水 平和 抗 变化 能 力 的 指示 。 然而 很 清楚 ,程序 的 使 用 与 执行 需要 新 的 或 更 加 综合 的 执行 当局 法 律 责任 的 解释 ,以 及 新 的 或 现 有 法 规 的 修改 和 综合 培训 。 这 些 附 加 条 件 得 到 满足 的 程度 取决 于 特定 的 使 用 者 ,比如 是 非 政府 组 织 (NGO) 或 科学 学 术 团体 ,还 是 法 定 或 法 规 团 体 。 例 如 在 美国 ,已 经 建立 起 来 的 程序 明确 啊 应 了 美国 国家 湿地 政策 和 《清洁 水 法 案 》 第 404 节 的 条 例 。 这 里 有 两 种 选择 :由 为 满足 抱 有 直观 目标 和 分 别 的 可 利用 产品 需求 的 用 户 去 制作 产 品 ;人 为 满足 大 多 数 使 用 者 的 需要 形成 一 种 通用 的 整体 框架 ,其 中 可 选择 . 146 ， 使 用 个 别 协议 ,这 样 就 不 可 避免 地 只 能 先 满足 有 限 的 一 些 类 似 协 议 。 一 个 大 型 的 国际 性 跨 学 科 重 大 项 目 , 即 欧洲 湿地 生态 系统 功能 分 析 (FAEWE) ,得 到 了 欧洲 委员 会 (EC)DGXII 的 资助 ,其 目的 是 首先 建立 欧 洲 河 岸 环境 区 域内 湿地 的 评估 程序 (Maltby et al. 1996) 。 这 个 程序 的 总 体内 部 结构 如 图 4.11 所 示 。 程 序 所 采纳 的 “专家 "系统 的 方法 包括 经 验 研究 和 专家 解析 ,提供 了 加 强 分 析 的 知识 基础 。 这 个 程序 是 为 评价 某 一 ” 特殊 功能 或 系列 功能 而 设计 的 ,并 且 可 以 进行 单一 或 组 合 功能 的 预测 。 评价 包含 三 个 水 平 , 即 定性 \ 定 量 和 详尽 的 监测 与 模拟 水 平 。 一 旦 用 户 确 立 评估 目标 并 因此 确定 了 使 用 有 关 程 序 的 途径 ,就 需要 收集 信息 ,并 对 这 些 信息 以 一 种 恰当 的 方式 进行 综合 以 完成 评估 。 FAEWE 使 用 桌面 HGMU aeatn 定性 水 平 感 兴 趣 的 功能 评价 ;， 对 感 兴趣 的 功能 影响 评价 ; 整体 功能 评价 ; 对 整体 功能 影响 的 评价 ; 定量 水 平 fe 感 兴 趣 的 功能 评价 ， 对 感 兴 趣 的 功能 影响 评价 ; 整体 功能 评价 ; 对 整体 功能 影响 的 评价 ; . 2 nae «echo a VA 模拟 和 监测 程序 | E FAEWE 程序 Al 4.11 功能 评估 程序 内 在 路 径 示 意图 数据 库 的 建立 为 使 用 者 整合 所 需要 的 信息 提供 方法 和 协议 。 程 序 的 这 一 部 分 细 分 为 桌面 研究 和 野外 研究 。 桌 面 研究 直接 引导 用 户 进 入 研究 所 需 的 或 有 价值 的 现存 数据 源 ,比如 地 瑶 图 .土壤 图 \ 水文 资料 和 航空 昭 片 。 数 据 库 的 细节 部 分 给 出 数据 所 需 的 准确 属性 ,附录 部 分 提供 了 每 个 .147 ， 欧盟 成 员 国 的 数据 源 的 详细 资料 。 然 后 ， orenevsaoign 切 步 的 景观 评估 ， 同时 让 用 户 在 进行 野外 实地 评估 之 前 对 研究 产生 一 个 作为 保护 地 区 的 标志 5 员 有 重大 保护 或 环境 价值 的 地 点 或 地 区 ， 随后 被 确定 。 有 时 该 符号 的 识 别 可 能 终止 功能 评价 。 桌面 研究 中 所 确认 的 信息 空白 可 能 阻碍 评 佑 的 顺 利 进 行 , 而 且 对 某 些 用 户 而 言 ， 评估 过 程 极 有 可 能 在 这 一 阶段 终止 。 野外 评估 的 基础 是 7k 3c Hh 5 $4 3c (hydrogeomorphic unit, HGMU) J 确定 和 描述 。 这 些 单元 是 具有 匀 质 的 地 形 、 水 文 或 水 文 地 质 以 及 正常 条 件 下 匀 质 的 土壤 的 区 域 。 HGMU 描述 方法 的 重要 原则 是 允许 非 专 家 用 户 将 湿地 立地 划分 为 或 多 或 少 匀 质 的 单元 。 其 结果 是 得 到 一 张 完整 的 野 外 图 和 有 标注 的 记录 纸 , 记 录 纸 上 的 每 个 HGMU 单元 都 分 配 一 个 特定 识别 码 。HGMU 被 认为 是 基本 的 景观 模块 (landscape building block) , AR 表 了 能 用 功能 术语 定义 的 最 小 可 识别 面积 。 一 旦 完成 某 个 地 点 HGMU 的 描绘 ， 用 户 就 可 以 开始 进入 功能 评 人 程序 。 这 种 定性 评估 将 从 下 列 3 个 选择 中 提供 一 个 简单 的 结果 陈述 : 四 功能 正常 运行 ;@ 功 能 正在 运行 ,但 局 限于 较 小 程度 水 平 ;@@ 功 能 不 能 正常 运行 。 例如 ,用 户 想 要 对 洪水 控制 功能 (短期 或 长 期 贮 水 ) 做 出 评 佑 ,而 且 愉 需要 湿地 执行 该 功能 的 能 力 的 简单 定性 陈述 ,那么 3 个 可 能 评 佑 结 采 是 : 四 功能 正常 运行 ,湿地 可 以 长 期 或 短期 存 贮 水 分 ,从 而 降低 洪峰 的 释放 ， 有 助 于 减轻 和 调整 降水 下 游 的 洪涝 灾害 ;@ 功 能 正在 运行 ,但 局 限于 较 小 的 程度 ,湿地 可 以 存 贮 洪水 ,但 对 洪峰 释放 和 降水 下 游 地 区 的 总 体 影响 微 不 足 道 ;@ 功 能 不 能 正常 运行 ,湿地 无 法 存 贮 洪水 。 基于 对 每 个 过 程 “ 控 制 变量 ”的 评价 ,这 个 评估 程序 可 以 对 维持 感 兴 趣 功能 的 所 有 过 程 做 出 一 个 评估 。 实 际 评估 采取 “决策 树 " 的 形式 ,允许 用 户 根据 提供 给 一 系列 评估 问题 的 答案 ,通过 “决策 树 " 的 分 支 来 选取 变 量 路 径 。 最 终 的 “功能 ?评估 以 对 复合 “过 程 ?评估 的 评价 为 基础 。 当前 的 研究 主要 在 开发 将 湿地 功能 价值 转化 成 经 济 价值 所 必须 的 协 汉 和 工具 ,而 且 将 方法 从 某 一 特定 立地 的 尺度 推广 至 更 大 的 小 流域 斥 度 。 为 了 更 好 地 决策 ,当前 的 重点 是 将 功能 分 析 程 序 转变 为 实用 工具 。 这 一 阶段 的 工作 正在 “欧洲 湿地 生态 系统 功能 分 析 技 术 操 作 规程 . (PROTOWET) 这 一 新 项 目下 进行 。 类 似 这 样 的 决策 支持 系统 不 但 对 满 。 148 - 二 AAA 足 当 前 湿地 保护 和 管理 是 必要 的 ,对 其 他 生态 系统 类 型 也 是 这 样 。 4.3.5 应 用 功能 方法 进行 湄公河 三 角 洲 的 生态 系统 管理 和 乡 HIER AFB ( Melaleuca ) RPK YE He KR AA AK 52 8 A A = FAA AS 社会 的 生存 (Duc 1991), 44.2 概括 了 该 湿地 生态 系统 产品 的 直接 用 途 ,更 加 详细 的 讨论 见 Maltby 等 (1996) ,Safford 和 Maltby(1997), KE 白 千 层 森 林 在 美 越战 争 期 间 因 化 学 脱 叶 剂 汽油 弹 和 炸弹 的 使 用 而 受到 破坏 ,其 他 一 些 地 区 也 因 开 挖 运河、 种 植 水 稻 而 干 泗 。 大 片 干 泗 土 地 也 因 土壤 中 洪 在 酸化 的 硫酸 盐 的 氧化 ,导致 土壤 酸化 而 进一步 地 被 废弃 (Maltby et al. 1996) 。， 虽然 种 植 人 工 林 代替 了 消失 的 和 森林 ,但 未 加 控制 的 火烧 和 过 度 利 用 大 大 降低 了 恢复 作用 的 效果 。 有 报道 显示 :仅仅 在 最 近 10 FA, An Giang 省 白 千 层 森 林 面 积 由 原来 的 40 000hm?* 减少 到 现在 的 不 足 4 000hm“。 白 千 层 森 林 消 失 导 致 了 当地 经 济 、 环 境 和 生态 的 如 下 变化 : 。 重要 经 济 资源 的 消失 ; 。 增加 了 局 部 气候 对 山地 和 森林 和 红 树 林 的 压力 ; 。 局 部 气候 尤其 是 高 温 的 交替 变化 ; 。 水 质 下 降 ; 。 由 水 体 引 发 的 疾病 增加 ; © ”重要 野生 生物 生境 消失 。 白 千 层 物 种 具有 附 受 洪涛 的 能 力 , 这 就 意味 着 土壤 物质 中 有 潜在 酸 化 作用 的 硫酸 盐 在 还 原状 态 下 能 够 维持 下 来 ,而 且 通 过 氧化 作用 被 强烈 酸化 的 物质 能 够 回复 到 酸化 受 抑制 时 的 状态 。 森 林 为 许多 疹 椎 、 无 兰 椎 动物 种 类 提供 生境 ,包括 鳍 鱼 淡水 虾 等 。Duc(1991) 鉴 定 出 白 千 层 森 林 有 哺乳 动物 23 种 , 鸟 类 91 种 MET 38 种 和 峙 类 11 种 ,濒危 鸟 类 包 分 实际 的 生物 多 样 性 还 无 从 查考 ,但 表 4.3 概括 了 其 重要 性 。 由 于 白 千 层 条 林 生 境 范 围 和 质量 (如 结构 变化 ) 的 下 降 , 那 里 的 生物 多 样 性 已 经 大 大 减少 了 。 虽 然 白 千 层 恢复 与 重建 对 生物 多 样 性 是 至 关 重 要 的 ,但 是 恢复 的 迫切 原因 来 自 社 会 经 济 发 展 方 面 。 仅 仅 木 材 产 品 的 经 济 价值 分 析 就 表明 其 收入 已 远 高 于 种 植 水 稻 所 获得 的 和 利益。 蜂蜜 、 鱼 、 香 。 149 ， #4.2 和 白 千 层 湿 地 生态 系统 的 直接 应 用 和 价值 用 处 和 价值 产品 或 属性 在 20 世纪 90 年 代 的 重要 性 燃料 白 千 层 木材 | 优质 木炭 湄公河 三 角 洲 78% 的 能 源 . ee ABR MAR, PKR + KE 分 又 来 自白 千 层 森林 白 千 层 木 材 。 理想 柱 材 主要 被 当地 居民 和 城市 利 。 耐水 性 强 用 为 其 他 地 区 捕获 的 鱼 种 提 | 白 千 层 地 区 为 湄公河 三 角 供养 殖 场 和 繁育 场所 洲 内 陆 提 供 32% 的 鱼 产 品 (14 500t) ,甚至 可 能 更 多 白 千 层 植 物 葵 叶 | 。 薰 馆 分 离 的 油 类 白 千 层 地 区 估计 价值 为 40 抗菌 及 其 他 药 用 特征 “| 美元 /hm? ,是 湄公河 三 角 洲 Long An 省 重要 工业 材料 来 源 e AN —— eB RE RR BP 盛 , 本 土 蜜蜂 物种 丰富 品 。 白 千 层 蜂 蜜 在 湄公河 il pcan = fe WP Be 。 简便 易 行 的 方法 广泛 适用 于 白 千 层 森 林 及 周边 地 区 可 收获 的 动 植物 | 。 白 千 层 生态 系 统 中 ( 除 | 在 有 资源 的 地 方 往往 是 高 强度 收获 ,如 蛇 类 、 龟 类 、 甲 TOR 路 齿 类 动物 及 野生 稻 区 系 种 类 鱼 以 外 ) 的 一 些 物种 是 重要 的 蛋白 质 源 仍然 普遍 缺乏 持续 利 用 的 观念 nie PATRI | 与 一 系列 传统 医药 有 关 的 | 可 引用 的 资料 很 少 ,但 产量 : 植物 种 物种 仍然 在 不 断 增加 白 千 层 及 其 他 植 | 。 白 千 层 嫩 枝 适合 于 山羊 A te te 8 物 。 沼泽 苦 草 是 水 牛 的 饲料 eae AT ee & RRB. Hs & OB Lk | 没有 有 关 资 料 BLAKE Be Safford and Maltby 1997, 精油 和 其 他 非 木 材 产品 的 产量 进一步 加 大 了 这 一 差异 。 如 果 将 水 质 价 值 洪涝 控制 ,水 供应 以 及 直接 或 间接 的 生物 多 样 性 价值 也 考虑 在 内 , 那 么 饮 复 后 的 白 千 层 森 林 生 态 系统 对 当地 农村 发 展 潜在 的 重要 作用 是 无 可 争议 的 。 ‘ 150 * 食物 - = 三 A 2 Rl pom dit J My BE & 5 ee pei Ie = Eat 表 4.3 和 白 千 层 生 态 系统 生物 多 样 性 的 价值 价值 产生 价值 的 原因 当前 的 重要 性 白 千 层 森 林 是 植被 恢复 计划 的 重 基因 来 源 基因 库 要 基因 来 源 植被 恢复 的 重要 基因 来 。 对 生境 形成 并 不 了 解 白 千 层 是 越南 重要 研究 基地 ,但 其 他 parading, & 5 papacterr eile se Fre bbe WET 。 白 千 层 森林 是 湄公河 三 角 洲 | 。 对 生物 区 系 了 解 甚 少 (例如 缺乏 无 野生 生物 生境 最 丰富 的 地 区 | | APMED BERL) 野生 生物 保护 a 。 大 片 地 区 仍 被 认为 不 重要 。 被 破坏 后 的 生境 可 被 恢复 , 稀 | 。 许 多 稀有 物种 因 生境 破坏 和 狩猎 。 有 物种 可 望 再 迁 和 人 .等 干扰 而 减少 BH RES AE AMM FL oh Dy FE iil 了 害虫 危害 并 传粉 到 白 千 层 以 外 | 没有 进行 重要 性 评估 的 地 方 旅游 白 千 层 天 然 林 和 相关 湿地 景色 宜 | 利用 很 差 ,但 越南 旅游 业 和 生态 旅游 A, SREB 总 体 上 发 展 迅速 迄今 ,已 经 恢复 的 日 千 层 森林 的 维持 尚未 有 成 功 的 实例 ,仅仅 强调 了 在 持续 土地 利用 行动 的 实施 中 基本 的 社会 或 制度 的 结构 或 组 织 问题 的 重 要 性 。 当 地 居民 极端 的 贫困 ,加 上 土地 缺乏 的 问题 ,意味 着 :中 不 可 能 等 上 5 一 10a 来 认识 白 千 层 森 林 恢 复 与 重建 的 巨大 效益 ;@ 非 法 和 不 受 控制 的 开采 利用 毁灭 了 和 森林 。 Darwin 白 千 层 湿地 计划 将 英国 和 越南 Cantho 大 学 的 科学 家 联合 在 一 起 ,共同 创立 了 一 个 支持 当地 农村 发 展 的 综合 的 生态 系统 管理 功能 途 径 (Safford et al. 1997) 。 它 的 逻辑 思想 基于 可 以 从 未 受 破坏 但 可 以 出 人 和 利用 的 日 千 层 森林 功能 中 获得 多 重 利益 。 方 案 的 实施 依赖 于 将 工作 扩 展 到 个 体 农 户 和 机 构 ,以 便 在 拥有 产权 的 土地 上 建立 白 千 层 森 林 小 块 样 地 ,或 通过 建立 一 种 机 制 ,使 得 没有 土地 的 贫困 人 口 从 当前 被 保护 或 法 律 茶 止 进入 的 大 面积 森林 地 区 的 产品 中 获取 利益 。 显 然 ,除非 贫穷 问题 的 基本 根源 至 少 部 分 地 得 到 缓解 ,并 且 建 立 更 多 的 制度 上 的 机 制 ,否则 生态 系统 功能 的 真实 潜在 价值 不 可 能 实现 。 这 将 不 可 避免 地 导致 土地 和 水 资 源 的 继续 退化 ,生物 多 样 性 的 消失 ,以 及 人 类 福利 的 降低 。 传粉 与 害虫 控制 9 4.3.6 ”结论 保护 生态 系统 功能 途径 的 重要 性 越 来 越 得 到 认可 。 从 传统 的 面向 物 种 和 生境 向 功能 途径 转变 的 显著 优点 是 证 明了 生态 系统 功能 更 广泛 的 效 益 。 诸 如 水 质 .洪涝 控制 、 渔 业 维 持 等 环境 利益 都 与 人 类 价值 密切 相关 ， 并 服从 经 济 分 析 。 这 并 不 是 人 为 贬低 生物 多 样 性 的 基本 价值 ,及 其 作为 物种 或 野生 生物 的 通俗 表达 意义 。 然 而 ,功能 途径 更 容易 被 大 众 理解 和 政治 家 使 用 ,实现 更 加 明了 的 自然 资源 保护 决策 。 为 了 使 生态 系统 功能 途径 方法 更 好 地 转化 成 决策 ,开发 恰当 的 工具 是 十 分 必要 的 。 欧 洲 湿地 生态 系统 功能 分 析 程 序 就 是 这 种 工具 的 典型 例子 。 它 们 将 基础 科学 和 决 策 制订 联系 起 来 ,为 其 他 生态 系统 功能 分 析 提供 了 模式 。 这 个 程序 最 终 在 发 达 国家 的 正式 规划 过 程 中 可 能 得 到 接受 ,但 在 发 展 中 国家 ,除非 基本 的 社会 和 制度 问题 得 到 克服 ,和 否则 这 一 程序 仍然 得 不 到 重视 。 在 这 样 的 情况 下 ,生态 系统 管理 必须 调整 BA SAA + 地 缺乏 等 实际 情况 。 仅 仅 依靠 科学 不 能 解决 重要 自然 资源 的 保护 问题 。 然而 ,通过 协同 其 他 拯救 措施 ,来 减轻 人 类 给 生态 系统 的 压力 ,科学 有 助 于 给 管理 者 提供 维持 或 加 强生 态 系统 功能 的 基本 原理 ,使 之 更 好 地 造福 人 类 社会 和 野生 生物 。 4.3.7 致谢 本 研究 得 到 了 欧洲 委员 会 DGXII( 合 同 号 为 CT90-0084 , CT95-0559 和 ENV4-CT95-0064) 以 及 英国 Darwin 启动 基金 的 资助 。 4.4 生态 系统 管理 一 一 非洲 南部 概观 Hillary M. Masundire 所 有 的 生态 系统 基本 上 都 包括 生物 和 物理 两 方面 的 属性 。 所 有 生态 系统 都 有 输入 ,在 其 内 部 进行 一 系列 过 程 , 并 产生 输出 。 图 4.12 描述 了 * 152 - 生态 系统 的 结构 和 功能 。 生产 和 消费 水 | 水 养分 生态 系统 特性 养分 mt Can oe 淤泥 物 物种 组 成 生态 系统 产品 毒物 生物 多 样 性 (木材 、 草 、 鱼 、 美学 价值 肉 、 果 等 ) 文化 价值 等 4.12 简单 生态 系统 模型 管理 生态 系统 是 指 为 了 某 种 特殊 目的 ,对 生态 系统 结构 或 功能 的 一 些 方 面 进 行 有 意 压 缩 或 放大 。 这 个 特殊 目的 由 人 类 确定 , 即 管理 生态 系 统 是 为 了 满足 人 类 的 需要 和 欲望。 管理 包括 控制 输入 生态 系统 的 物质 水 平 , 因 为 这 些 输入 物质 (如 营养 物 .污染 物 .气体 .水 和 洪 泥 ) 将 会 以 某 种 方 式 改 变 某 个 特定 生态 系统 的 结构 和 (或 ) 正 常 的 功能 。 生 态 系统 管理 或 许 还 包括 发 生 于 生态 系统 内 部 过 程 的 人 为 有 意识 的 调控 。 即 为 了 控制 和 调 节 生 态 系统 输出 物 的 质量 和 数量 ,人 为 促进 或 抑制 某 些 过 程 。 生 态 系统 管理 有 时 也 指 人 为 有 意识 地 控制 生态 系统 产品 , 即 有 选择 地 收获 生态 系 统 产 品 。 从 根本 上 讲 , 上 述 生 态 系统 管理 的 方方面面 具有 通用 性 。 北方 与 南方 间 的 差异 由 多 方面 的 原因 引起 。 一 些 差异 因 南 北方 生态 系统 中 物理 和 生物 组 分 的 不 同 而 产生 ,因此 ,控制 .调整 或 改变 生态 系统 功能 过 程 速 率 无 论 在 种 类 或 强度 两 方面 都 可 能 不 同 。 不 同 的 管理 目标 、、 对 生态 系统 价值 和 属性 的 不 同 认 识 ,都 导致 生态 系统 管理 的 差异 。 例 如 ， 近年 来 ,特别 是 在 1971 年 的 Ramsar 会 议 之 后 ,湿地 生态 系统 已 受到 极 大 关注 。 出 现 了 大 量 的 关于 湿地 保护 的 文献 (Naiman and Decamps 1990, Dugan 1990, Maltby 1991, Matiza and Chabwela 1992, Masundire et al. 1995) 。 在 南部 , FF Ae ZESE WN , Me Hh SK RD. ate TA tf BY 生动 物 ) 和 娱乐 活动 的 源 果 ,它们 必须 受到 保护 以 便 为 依赖 它们 的 社区 继 续 提 供 这 些 利 益 。 北 方 保 护 湿 地 的 观念 极 大 程度 地 受到 湿地 作为 水 禽 (waterfow]) 栖 息 地 的 影响 。 保 护 水 禽 的 栖息 地 是 因为 水 禽 在 功能 上 重 要 性 和 它们 的 美学 价值 呢 ,或 是 完全 为 了 水 禽 种 群 的 保护 呢 ? 对 此 ,我 还 ~ i * 不 很 清楚 。 所 以 ,南部 和 北部 的 生态 系统 管理 的 特定 目标 有 差异 。 本 文 介 绍 了 有 关 北 方 希望 管理 或 者 影响 南方 的 生态 系统 管理 的 论 点 ,所 提出 的 理由 对 南方 人 来 说 简直 是 不 可 思议 ,根本 就 是 微不足道 。 本 文 重点 是 一 般 性 地 讨论 非洲 亚 撒 哈 拉 沙 漠 (sub-Saharan Africa) ,特别 地 列举 了 一 些 南 部 非洲 (Southern Africa) 的 例子 。 4.4.2 PBR 生态 系统 管理 可 以 与 管理 相提并论 。 如 果 没 有 资源 管理 ,资源 开发 就 无 持续 性 (Murphree 1991)。 实 际 上 , 当 资 源 的 所 有 权 不 确定 或 者 完全 不 存在 时 ,资源 管理 就 很 困难 。 在 这 种 情况 下 ,资源 是 共有 财产 ,它们 的 管理 意味 着 共有 的 悲剧 与 灾难 (Hardin 1968)。 这 种 情景 是 由 于 资源 使 用 者 不 拥有 资源 ,每 一 个 使 用 者 的 目标 都 是 及 时 得 到 最 大 的 利益 ,因为 这 些 资 源 在 将 来 是 否 仍然 可 持续 利用 并 无 保证 。 就 拿 渔业 管理 来 说 吧 ,每 一 位 渔夫 外 出 就 是 想 在 任何 时 间 都 获得 最 大 捕获 量 ; 而 其 他 人 会 捕获 那 些 为 未 来 收获 而 留 下 的 鱼 ,这 样 恶 性 循环 , 鱼 群 枯竭 。 在 南部 非洲 ,所 有 关系 未 明确 确定 的 资源 比 个 人 拥有 的 资源 更 易 过 度 开 发 或 快速 退化 s 如 果 想 一 般 地 了 解 目前 撒哈拉 沙漠 南部 的 非洲 ,特别 是 南非 资源 消亡 和 生态 系统 管理 的 情况 ,那么 ,就 有 必要 回顾 一 下 非洲 的 现代 史 ( 匈 图 4.13). 400 年 前 ,在 很 大 程度 上 对 欧洲 人 和 一 定 程 度 上 对 亚洲 人 而 言 ,非洲 仅仅 是 这 些 地 区 农奴 劳动 力 的 策 源 地 。 为 了 寻找 更 多 的 奴隶 ,欧洲 的 奴 隶 贩 子 渐 渐 向 内 陆 推进 , 随 着 贸易 的 深入 ,商贩 认识 到 非洲 还 有 贵重 的 、 可 以 贸易 的 资源 如 黄金 和 象牙 。 因 而 ,到 1700 年 时 ,贸易 已 多 样 化 ,包括 黄金 ,象牙 和 其 他 贵重 资源 。1833 年 农奴 制度 的 废除 和 矿物 以 及 其 他 自 然 资 源 的 发 现 引 发 了 欧洲 人 更 持久 占有 的 和 欲望。 到 1800 年 ,欧洲 开发 者 和 传教 士 已 深入 到 非洲 内 陆 ,他们 引起 了 “非洲 殖 藏 着 不 可 估量 的 等 待 开 发 的 财富 "的 报道 。 到 1900 年 ,欧洲 国家 纷纷 卷 人 了 掠夺 非洲 的 行列 中 。 然后 ,非洲 就 变 成 了 没有 特定 物 主 的 区 域 , 变 成 了 一 个 公开 的 可 以 索取 的 公共 财 产 资源 。 那 些 乱糟糟 的 争夺 ,形成 了 瓜分 非洲 的 格局 。 财 产 扑 分 征 防 止 共 有 灾难 发 生 的 一 种 办 法 。 到 1914 年 ,柏林 会 议 划 定 了 非洲 国家 间 目 前 的 国界 线 ,非洲 财产 瓜 > —— Oe ee ee | Pe wanes [] sara RA | ig 殖民 阶段 4 1890~1960 (4 掠夺 殖民 地 1900 1995 1950 利比里亚 1800 1910 奴隶 与 传教 士 1700 1800 好 望 角 奴隶 贸易 1600 图 4.13 非洲 :1600 一 1995 年 (修改 自 Moss 1978) 分 到 了 顶点 。Meoss(1978) 描 述 了 那些 随意 产生 的 国家 边界 ,在 某 种 程度 上 ,把 同一 社会 群体 一 分 为 二 ,他 们 发 现 彼此 处 于 不 同 的 国家 ,遵循 不 同 的 外 国法 律 ,而 当地 社区 的 利益 却 未 被 考虑 。 欧洲 国家 享有 了 他 们 通过 财产 瓜分 所 获得 优惠 权 , 拥 有 了 领地 势力 » £55 - 范围 。 他 们 拥有 土地 ,资源 ,甚至 人 民 。 从 南部 概观 ,殖民 扩张 的 目的 ,是 获得 物质 和 人 力 等 自由 资源 。 其 最 终结 果 是 殖民 者 占有 生产 方式 ,并 把 他 们 的 价值 观 BEBE .文化 和 传统 强加 给 殖民 地 国家 。 他 们 阻拦 甚至 禁止 土著 人 文化 实践 活动 。 土 著 人 失去 了 他 们 最 宝贵 的 资源 一 一 土地 ,也 失 去 了 大 量 的 乡土 传统 和 文化 ,其 中 也 包括 那些 为 促进 资源 持续 利用 的 文 化 实践 活动 ,他们 不 能 再 按 过 去 惯用 的 方法 进行 生态 系统 的 管理 。 40 年 前 ,非洲 殖民 地 开始 为 摆脱 殖民 统治 、 争 取 自 由 而 战 。 民 族 主 义 领 导 者 呼吁 它们 的 民众 支持 。 他 们 集成 的 特别 观点 包括 殖民 者 :@ 已 剥夺 了 民众 的 生产 方式 ;@ 和 剥夺 了 民众 创造 财富 的 资源 ;Q@ 制 订 了 一 些 与 土著 人 的 利益 无 关 而 满足 了 殖民 者 需要 的 制度 和 法 规 ; 四 通过 轻视 、 压 抑 .甚至 禁止 土著 人 的 文化 活动 等 方式 使 其 完全 丧失 了 大 的 尊严 。 在 很 多 非洲 国家 ,恢复 生产 方式 就 意味 着 土地 回 到 非洲 人 手中 , 因 此 ,人 们 就 恢复 了 失去 的 人 格 尊严 ,这 种 恢复 愿望 在 解放 者 的 激发 下 ,成 为 了 独立 抗争 的 导火线 。 从 殖民 主义 统治 中 争取 独立 的 方法 有 谈判 、 民 众 不 服从 和 持久 的 武装 冲突 等 。 独 立 斗争 伴随 着 非洲 人 民 参 与 政治 的 过 程 。 殖 民 者 制订 的 所 有 法 律 法 规 大体 上 都 是 错误 的 ,不 应 当 遵 守 ,除非 殖 民 者 将 政治 权力 还 给 人 民 。 殖 民政 府 的 法 律 应 当 毫 无 选择 地 不 矛 服 从 。 那些 与 生态 系统 管理 相关 的 法 律 和 规则 也 作为 独立 斗争 的 一 部 分 遭 到 整个 民众 的 反抗 。 如 果 殖 民 者 命令 农民 应 该 在 他 们 的 土地 上 挖掘 田 二 , 解 放 者 则 告诉 农民 不 要 那么 做 ;如 果 殖 民 者 命令 人 们 不 要 沿 河岸 的 斜坡 上 耕作 ， 那么 解放 者 告诉 人 们 的 则 恰恰 相反 ,如 此 等 等 。 解 放 者 命令 农民 用 土壤 填 满 了 因为 殖民 者 想 让 农民 用 此 盛 水 浸 洗 他 们 的 牲畜 。 根 据 殖 民 者 的 观 点 ,为 牛 施 浸 礼 能 控制 寄生 吸血 性 扁 乱 ;而 按 解 放 者 的 意识 ,为 牛 施 浸 礼 是 为 殖民 者 提供 管理 数据 ,殖民 者 用 此 数据 可 以 命令 他 们 削减 牛 的 头 数 。 像 南 非 津巴布韦 和 纳米 比 亚 等 国家 最 近 才 取得 独立 ,这 些 国家 的 人 民 对 资源 保 护 和 生态 系统 管理 的 态度 仍然 受到 解放 斗争 热情 的 很 大 影响 。 与 上 面 简单 综述 的 政治 背景 相对 的 是 ,殖民 者 带 来 了 资源 利用 和 管 理 的 观念 、 概 念 和 方法 。 这 些 与 当地 人 传统 的 做 法 并 不 需要 融 为 二 体 。 为 了 他 们 的 信誉 ,各 国政 府 确实 想 实施 保护 和 生态 系统 管理 战略 。 但 是 ， 大 量 事实 表明 ,当地 民众 没有 受过 有 关 新 技术 知识 的 教育 ,殖民 者 也 完全 忽略 了 当地 民众 已 拥有 的 保护 办 法 。 当 地 人 为 食肉 而 猎 射 野生 动物 , 痢 猎 队 征 得 疯长 的 同意 便 成 群 结 队 地 去 狩猎 。 在 许多 情况 下 ,在 确定 好 的 - 156 ， SS —— 狩猎 季节 , 举行 隆重 的 狩 狂 仪式。 今天 ,在 赞比亚 西部 , 勤 拟 尼 喀 商 长 (Chief Lewanika) 领 导 下 的 特 洛 滋 人 (Thlozi people) 仍 然 按照 这 种 模式 进 行 狩 猎 ; 而 在 大 多 数 南部 非洲 的 社会 群体 中 ,狩猎 传统 已 完全 章 到 共 止 。 4.3.3 土地 使 用 ( 权 ) 在 非洲 ,由 殖民 者 引进 的 土地 使 用 体系 是 整个 解放 斗争 的 核心 。 在 津 巴 布 志和 南非 ,黑人 被 隔离 在 他 们 自己 的 区 域内 ;在 津巴布韦 和 南非 ， 分 别称 之 为 “部 落 托 管 土地 ”(Tribal Trust Lands) 和 家 园 (Homelands) 。 在 非洲 其 他 殖民 地 区 域 “PR BB Hh (Reserve) "这 一 术语 通常 指 为 非 浏 人保 留 的 地 方 。 土 著 人 生活 的 地 方 多 数 为 贫 将 的 不 毛 之 地 或 者 气候 恶劣 之 地 。 对 土著 人 来 说 ,保留 地 的 产生 意味 着 人 迫使 他 们 永远 地 失去 了 家 园 和 强迫 性 迁移 。 强 人 迫 性 移民 和 搬迁 户 的 任何 反抗 都 遭 到 了 殖民 政府 当局 的 残酷 对 待 。 津巴布韦 , 那 时 叫 南 罗 得 西亚 (Southern Rhodesia) , 它 的 土地 使 用 体 系 为 我 们 提供 了 一 个 很 好 的 土地 使 用 范例 。 表 4.4 Ba EE 表 4.4 津巴布韦 独立 前 的 土地 政策 英国 南非 公司 买 了 特许 白人 殖民 者 从 土著 人 中 获 取 土 地 权利 权 ,并 用 它 作为 占有 土地 的 基础 1889 土地 让 与 法 在 殖民 者 获取 大 量 土地 的 < < 土著 人 保护 区 随意 建立 1898 议会 土著 居民 保护 区 法 ama Ton; pele 在 低 生 产 潜力 的 区 域 大 多 数 生 产 力 最 高 的 十 rs 1930 | 土地 分 配 法 (LAA) ie 地 成 为 了 白人 拥有 的 大 型 商业 农场 实施 土地 私有 , 减 畜 ,将 保 | 土著 人 大 量 抵制 ,支持 民 1951 土著 人 土地 畜牧 法 护 耕 作 措 施 介绍 给 土著 人 | 族 主义 者 的 政策 ,该 法 律 小 块 土地 使 用 者 在 1961 年 废弃 将 土著 人 的 土地 转变 为 部 | 在 该 法 作用 下 ,高 人 口 和 1965 部 落 托 管 土地 法 落 托 管 , 建 立 土 地 托管 代 | 家 畜 种 群 ,导致 了 大 量 土 理 地 退化 取代 1930 年 的 土地 分 配 1969 “| 土地 使 用 权 法 法 ,在 少数 白人 和 多 数 黑 人 间 各 半分 配 土 地 结合 部 落 托管 法 ,该 法 等 同 于 南非 种 族 隔 离 政策 修改 自 Rukuni, 1994, es 157 - 前 的 土地 政策 变化 史 ,许多 与 合理 的 自然 资源 管理 (生态 系统 管理 ) 有 关 的 问题 都 源 于 这 时 期 的 土地 管理 史 。 土 著 人 进行 独立 斗争 的 关键 问题 是 夺回 自己 的 土地 ,独立 后 ,土著 人 最 大 的 盼望 是 纠正 在 土著 人 和 殖民 者 间 极 不 平等 的 土地 分 配 政策 。 930 Ha + Ms 3) BEDE HSA A A 和 在 独立 后 的 时 代 里 ,政府 企图 解决 土地 争端 ,通过 了 两 部 议会 法 案 。 第 一 部 是 1981 年 颁布 的 公共 地 法 (the Communal Lands) , 它 将 部 落 托 管 的 土地 转 变 成 公共 地 ,把 土地 管理 权 从 传统 首领 中 转移 到 选举 产生 的 行政 区 议会 第 二 部 法 律 是 1985 年 颁布 的 土地 获得 法 (Land Acquisition Ace) FREE 的 修正 案 。 通 过 该 法 律 ,政府 有 权 从 大 型 的 商业 农场 购买 土地 ,用 它 来 重 新 安置 土著 人 。 但 在 某 种 意义 上 ,土地 所 有 关系 仍然 存在 问题 , 即 公共 地 居住 者 没有 拥有 自己 使 用 的 土地 ,土地 仍然 属于 国家 政府 。 一 片 土地 的 生产 力 能 够 由 土壤 的 肥力 或 降雨 量 水 平 或 由 两 者 相 结合 进行 推断 。 据 此 ,可 将 津巴布韦 划分 为 五 个 农业 生态 区 ( 表 4.5)。 农 业 生态 区 1 具有 最 大 的 生产 潜力 ,而 农业 生态 区 5 则 生产 潜力 最 小 。 高 生 表 4.5 津巴布韦 农业 生态 区 分 类 % /mm 1 专门 林业 、 集 约 经 营 牧 业 、| 74% 大 型 商业 、24% 和 多 样 化 7000 1000 茶 、 WME. macademia 坚 | 公共 和 2% 7) — 果 和 其 他 种 植 园 作物 | 用 地 2 tel: 74% 大 型 商业 、22% ene 58 600 750~ 1000) 集约 经 营 牧 业 公共 和 4% 小 型 商业 用 地 49% \、43% nema je | 650 ~ 800 re. se 76) Ae ee 用 地 ae ee 有 58 600 450 一 600 | it RED. AB 公共 和 4% 小 型 商业 用 地 5 有 35% 大 型 商业 、45% 公共 和 20% 国家 公 有 58 600 言 , 降雨 | 粗放 牧 业 和 游乐 大 农场 Fa FA BP OF 量 太 低 且 不 规律 - 158 « oo mae se i tee 产 潜力 区 由 不 超过 总 人 口 3% 的 白人 占有 ,而 大 多 数 黑 人 则 被 限制 于 边 ZRH HRS XM 直到 1980 年 独立 时 ,大 型 的 商业 农场 完全 被 白人 殖民 者 农场 主 私人 占有 。 表 4.5 描述 的 公有 土地 几乎 没有 居住 白人 。 表 4.5 清楚 表明 :大 多 数 生产 力 高 的 农业 生态 区 工 和 II 为 殖民 者 白人 保留 ,而 大 量 黑人 共同 居住 在 生产 潜力 低 的 农业 生态 区 信和 YV 。 4.4.4 所 有 权 上 述 的 土地 使 用 体系 允许 个 人 在 大 型 的 商业 耕作 区 拥有 土地 及 其 资 源 ,而 在 公共 区 域 , 则 由 政府 拥有 所 有 的 土地 及 其 资源 。 后 者 保留 着 开放 的 土地 利用 体制 ,而 前 者 规定 了 土地 所 有 者 的 特权 。 因 此 ,在 资源 开采 方 面 ,公共 区 域 遭 受到 前 面 提出 的 所 谓 的 公有 悲剧 与 灾难 。 在 缺乏 明确 的 资源 所 有 权 条 件 下 ,资源 管理 (生态 系统 管理 ) 实 际 上 无 从 谈 起 。 没 有 任 何 一 个 个 体 使 用 者 或 团体 使 用 者 会 对 他 们 管理 的 赖 以 生存 的 资源 (生态 系统 ) 承 担 责任 。 这 种 使 用 体系 的 总 体 结局 是 :资源 管理 (生态 系统 管理 ) 是 资源 拥有 者 的 责任 ,在 大 型 的 商业 农庄 ,土地 拥有 者 就 是 土地 使 用 者 ; 而 在 公共 地 上 ,资源 使 用 者 不 是 狭义 的 土地 拥有 者 。 公共 区 域 土壤 严重 侵蚀 ,草场 过 度 放 牧 ,森林 乱 砍 小 伐 ,显示 出 环境 高 度 退化 ,尤其 是 野生 动物 被 严重 耗 尽 。 生 活 在 公共 区 域 的 土著 人 满怀 妒 意 地 看 着 白人 拥有 的 商业 农场 中 的 丰富 资源 。 土 著 人 就 侵入 大 型 的 商 业 农 场 中 去 偷 猎 野 生动 物 、 薪 材 和 其 他 自然 资源 。1975 年 , 罗 得 西亚 政 府 把 属于 政府 土地 上 的 野生 动物 拥有 与 利用 权 交 给 土地 拥有 者 (白人 )。 私人 土地 拥有 者 为 了 他 们 的 直接 利益 ,管理 他 们 的 土地 和 其 他 资源 。 一 些 大 商业 农场 主 把 野生 动物 作为 他 们 日 常 耕作 的 增加 内 容 。 目 前 , 津 巴 布 韦 有 许多 私人 和 狩 狂 场 ,以 狩猎 和 现场 拍摄 狩猎 活动 为 主要 的 经 济 活动 。 这 样 就 羡 励 他 们 正确 地 管理 他 们 的 资源 和 生态 系统 。 在 公共 区 域内 ,由 于 任何 个 人 或 群体 都 没有 合法 的 土地 使 用 权 ,难以 确定 从 通过 上 述 相似 的 生态 系统 管理 奖励 而 获取 效益 的 管理 单位 。 尽 管 如 此 ,国家 公园 和 野生 动物 管理 部 仍然 引进 了 一 个 乡土 资源 管理 计划 ,被 称 之 为 “公共 区 域 乡 土 资源 管理 计划 ”(Communal Areas Management Pro- > [pe - gramme for Indigenous Resources) ,现在 以 其 缩写 ”CAMPFIRE ”而 广 为 人 - 知 。CAMPFIRE 的 目的 主要 包括 为 了 重新 构建 津巴布韦 乡村 的 控制 系 统 ,给 人 们 提供 选择 使 用 自然 资源 的 方式 ,给 公共 区 域 的 人 们 资源 所 有 权 以 便 他 们 对 使 用 自然 资源 尤其 是 利用 野生 动物 承担 相应 的 责任 和 义务 (Child 1996)。 此 处 的 “人 们 ?是 由 被 认为 与 最 基层 群众 最 接近 的 地 方 政 府 结 构 集 体 代 表 的 。 这 样 的 政府 机 构 就 是 地 区 议会 。 在 此 不 必 详 细 说 明 和 分 析 CAMPFIRE, 只 是 说 明 这 个 项 目的 目的 是 通过 给 予 当 地 居民 资源 所 有 权 , 尽 力 授权 当地 居民 ,尽管 非 直接 但 也 全 心 全 意 地 管理 他 们 自己 的 资源 和 生态 系统 。 目 前 ,这 个 项 目 已 成 功 , 且 已 计划 作为 别 国 的 典范 。 4.4.5 独立 后 独立 前 ,当地 民众 对 殖民 政府 制订 的 保护 措施 和 保护 法 规 表 示人 怀疑 ， 在 前 面 已 经 间接 提 到 。 独 立 后 的 政府 已 经 并 很 可 能 仍然 劝说 当地 人 们 去 遵守 保护 法 规 ,说 服 民众 保护 法 规 关 系 到 他 们 的 切身 利益 ;但 在 独立 前 ， 为 争取 独立 ,他 们 曾 鼓 励 民 众 不 去 遵守 这 些 同 样 的 保护 法 规 , 因 而 当地 民 从 有 可 能 更 怀疑 独立 后 的 政府 为 推行 保护 法 规 而 做 的 种 种 努力 。 在 许多 非洲 国家 里 ,独立 后 ,他 们 的 生态 保护 法 规 并 无 太 大 的 改变 ， 因此 ,人 们 已 经 或 至 今 仍 然 感到 在 某 种 程度 上 受到 欺骗 。 他 们 光 求 变化 ， 但 在 许多 情况 下 都 没有 变 成 现实 。 政 府 甚 至 强迫 他 们 挖掘 田 二 、 为 其 牛 施 浸 礼 、 削 减 载 冀 量 不 要 在 斜坡 上 耕 犁 等 ;这 些 都 是 在 独立 之 前 殖民 主 义 肴 说 过 的 事情 ,他们 都 不 应 该 做 ,而 现在 政府 又 让 其 做 。 因 此 ,他们 问 : “独立 在 哪里 ?” 殖民 政府 没有 做 ,在 独立 后 的 政府 也 未 能 顺利 完成 的 事 ,就 是 教育 培 训 当地 民众 ,让 他 们 懂得 保护 生态 法 背后 的 道理 与 合理 性 。 因 为 不 把 资 深 所 有 权 转 移 给 资源 使 用 者 ( 即 当地 民众 ) ,独立 后 的 政府 就 被 视 为 与 殖 民政 府 相 似 。 独 立 后 的 非洲 涌现 了 一 批 新 的 本 土 的 精英 ; 他 们 中 的 很 多 人 曾经 或 现在 为 政治 领袖 ,特别 是 部 级 领导 。 在 津 巴 布 志 , 大 约 80% 的 人 口 仍然 生活 在 公共 地 区 域 , 他 们 仍然 未 拥有 他 们 赖 以 生存 的 土地 。 资 涛 刊 用 和 管理 仍然 是 公共 的 。 在 许多 公共 区 域 ,生态 系统 退化 仍然 是 带 普遍 性 的 问题 。 * 160 - ———E————— = _ —_e UO SS Eee 4.4.6 政治 贫困 和 “非洲 式 的 民主 ” 南部 非洲 国家 的 殖民 史 创 造 了 一 个 惯例 :掌握 政权 实质 上 就 等 于 拥 有 财富 。 依 靠 他 们 的 政治 敏感 性 ,那些 过 去 的 穷人 一 下 子 变 成 富翁 。 因 为 这 些 人 并 不 一 定 是 专业 人 士 ,一 旦 失去 政治 地 位 就 意味 着 沦 回 到 贫穷 。 所 以 ,他 们 有 时 不 惜 一 切 代价 ,尽力 紧 紧 把 握 住 其 政治 地 位 。 在 那里 , 政 治 领袖 常 冒 着 失去 他 们 政治 地 位 的 危险 ,提倡 不 受 欢 迎 但 又 正确 的 立法 ; 在 这 种 不 稳定 的 环境 条 件 下 ,合理 的 资源 和 生态 系统 管理 也 常 惨 遭 厄 运 。 许多 拥有 私人 土地 的 国民 不 是 目前 的 就 是 以 前 的 政治 领袖 。 很 多 非洲 国家 赞同 民主 政府 的 主张 。 非 洲 传统 的 政权 结构 基本 上 是 君主 立宪 制 ,西方 式 的 民主 加 在 了 这 种 传统 的 政权 体制 上 。 在 非洲 ,领袖 天 生 是 领袖 , 按 血 统 继承 , 代 代 相传 。 无 论处 于 哪 一 领导 层次 的 官员 ,多 数 都 喜欢 通过 民主 当选 但 又 强烈 地 抵制 通过 民主 的 方式 下 台 。 对 非洲 民 主 进 行 简单 的 分 析 或 许 有 建设 性 的 意义 。 津巴布韦 有 一 位 政治 领导 在 位 16 年 之 久 , 他 按 上 帝 的 意愿 , 列 上 议 事 日 程 ,准备 继续 执政 下 一 个 6 年 任期 ,完成 他 的 全 部 领导 生涯 ,直到 期 满 , 任 该 职位 长 达 22 年 。 赞 比 亚 和 马 拉 维 由 同一 总 统 任职 ,已 经 分 别 长 达 27 年 和 30 年。 博茨瓦纳 肯尼亚、 莫桑比克 和 安哥拉 近年 有 了 他 们 的 第 二 位 总 统 ,所 有 的 这 些 总 统 都 是 在 其 前 任 死 后 登基 继 位 。 在 非洲 的 其 他 地 方 ,政治 领袖 上 人 台 ,但 接着 被 通过 军事 政变 赶 下 台 , 使 这 里 政治 领导 较 快 地 变更 。 这 种 模式 也 存在 于 其 他 很 多 组 织 结构 方面 ,例如 在 津 巴 布 韦 ,有 两 个 主要 的 农户 组 织 (联盟 ) , 即 商 业 农户 联合 会 和 津巴布韦 农户 联 合 会 。 商 业 农户 联合 会 主要 由 白人 组 成 ,每 年 改选 新 的 主席 ;津巴布韦 农 户 联盟 主要 由 黑人 组 成 ,有 一 个 黑人 主席 ,已 执政 20 多 年 。 在 大 多 数 非洲 国家 的 政治 议程 日 程 中 ,资源 和 生态 系统 管理 的 地 位 极 低 ,一些 土著 居民 感到 殖民 主义 者 被 新 的 黑人 政治 精英 简单 地 取代 ,这 些 黑人 政客 在 位 时 尽 其 所 能 ,猎取 财富 。 土 著 人 仍然 未 意识 到 他 们 现在 拥有 其 赖 以 生存 的 资源 ,事实 上 , 自 独 立 后 他 们 对 资源 管理 的 态度 或 许 变 得 麻木 了 。 | 4.4.7 新 殖民 主义 还 是 全 球 经 济 ? 已 经 意识 到 ,通过 发 展 “ 公 共 区 域 乡 土 资源 管理 计划 -和 其 他 类 似 的 基于 资源 管理 计划 的 团体 来 正确 管理 资源 /生态 系统 是 困难 的 ,除非 对 管 理 者 来 说 这 些 计 划 有 经 济 价值 。 近 年 来 ,与 非洲 经 济 总 的 下 请 背景 相 比 ， 旅游 业 是 其 经 济 增长 的 部 门 之 一 ,而 商品 价格 持续 下 落 、 农 业 产量 下 降 。 旅游 方面 的 增长 主要 体现 在 低 容 量 、 低 影响 而 高 费用 支付 旅游 。 吸 引 旅 游 者 的 主要 是 旷野 的 氛围 和 在 南部 非洲 几 个 省 区 仍然 丰富 的 生物 多 样 性 。 目 前 ,这 是 正确 管理 资源 和 生态 系统 的 主要 目标 。 旅游 增长 作为 资源 和 生态 系统 管理 的 主要 目的 也 产生 了 一 个 问题 ， 即 旅游 主要 适应 吸引 来 自 曾 经 是 殖民 国家 的 外 国 游客 。 这 就 在 当地 人 中 间 产 生 一 种 看 法 :推动 正确 的 自然 资源 和 生态 系统 管理 是 为 了 外 国人 的 利益 ,而 以 牺牲 那些 需要 更 多 土地 生产 更 多 食物 的 当地 居民 的 利益 为 代 价 。 需 要 从 野生 动物 身上 得 到 肉食 的 土著 人 看 不 到 那些 游客 环绕 了 整整 半 个 世界 来 此 拍 一 张 肥 壮 雄 象 或 一 对 交配 狮子 的 照片 给 他 们 带 来 的 好 处 。 冀 牧 生产 是 非洲 博茨瓦纳 的 主要 经 济 活动 。1996 年 的 第 一 季度 , 博 葡 瓦 纳西 北部 恩 格 阿 密 地 区 (Ngami District) 爆 发 了 牛 肺病 。 俄 克 阿 洼 格 三 角 洲 (Okavango Delta) 位 于 恩 格 阿 密 地 区 ,是 博茨瓦纳 的 主要 旅游 区 。 为 了 控制 和 阻止 牛 肺病 的 发 病 和 传播 速度 ,政府 命令 销毁 该 区 的 所 A+. HAP , 浇 上 煤油 ,烧毁 并 埋 在 很 多 墓穴 种 。 在 这 个 行动 中 ,至 少 销毁 了 25 万 头 牛 。 一 些 政治 活动 家 告诉 人 们 :政府 消灭 牛 是 为 了 促进 俄 到 阿 洼 格 三 角 洲 野生 动物 的 发 展 ,进而 促进 旅游 业 的 兴旺 。 4.4.8 展望 只 有 当 土 闭 人 从 他 们 的 生活 的 生态 系统 中 获得 直接 经 济 利益 的 时 候 , 他 们 才 会 接受 、 理 解 和 参与 自然 资源 与 生态 系统 的 管理 ,并 把 旅游 作 为 其 管理 目的 之 一 。 必 须 通 过 将 资源 和 系统 的 所 有 权 授 予 他 们 ,准许 他 们 管理 自己 的 生态 系统 ;必须 通过 不 同 层次 的 教育 和 培训 ,使 其 能 够 制 订 、 认 识 和 实施 生态 系统 管理 的 技术 决策 。 .162 - 非洲 独立 后 ， 公 共 区 域 乡 土 资 源 管 理 计划 "是 基于 社区 的 目 然 资 源 管理 计划 之 一 。 这 些 计 划 在 民众 参与 方面 和 在 生态 系统 使 用 者 所 有 权 方 面 , 有 其 措施 ;生态 系统 使 用 者 有 权 决 定 自 己 的 管理 目标 和 实现 目标 的 措 施 。 这 些 计 划 也 承认 传统 知识 和 实践 ,并 把 它们 与 科学 理论 和 现代 科学 建议 相 结合 。 在 这 些 努 力 中 的 关键 观念 是 可 持续 性 。 这 些 生态 系统 管理 计划 的 成 功 取决 于 人 们 对 生态 系统 的 各 种 利用 后 采 的 日 益 关 心 和 拥有 所 有 权 的 生态 系统 使 用 者 为 其 行动 承担 的 责任 心 以 及 使 用 者 从 其 管理 的 生态 系统 中 直接 获得 的 经 济 利益 。 所 以 ,生态 系统 使 用 者 和 管理 者 一 定 要 把 它们 和 所 管理 的 生态 系统 视 为 一 个 有 机 的 统一 体 。 “SS 、* 参考 文 献 Aberg J, Jansson G, Swenson J E, Angelstam P. 1995. The effect of matrix on the occurrence of hazel grouse ( Bonasa bonasia ) in isolated habitat fragments. Oecologia 103:265~269 Acreman M C. 1997. Principles of water management for people and the environment. American As- sociation for the Advancement of Science : Acreman M C and Lahmann E. 1995 Water management and protected areas. Parks 二 1~5 Adamson J K and Hornung M. 1990. The effect of clearfelling a Sitka spruce ( Picea shield ) plan- tation on solute concentrations in drainage water. Journal of Hydrology 116:287~297 Aiken J, Williams R, Bellan I and Burt R. 1995. Measurements of upper ocean structure using aquashuttle from ships of opportunity and research vessels. Oceans 95: Challenges of our chang- ing global environment. Marine Tedmoltey Society, Washington DC, USA 1, 502~519 Alverson D L, Freeberg M H, Murawski S A and Pope J G. 1994. A global assessment of fisheries by catch and discard. FAO Technical Report 339. FAO, Rome, Italy Akeroyd J. 1995. Towards a spirit of wilderness. Plant Talk 3:2 Andersen U V. 1995. Succession and soil development in man-made coastal ecosystems at the Baltic Sea. Nordic Journal of Botany 15: 91~104 .Arrow K, Bolin B, Costanza R, Dasgupta P, Folke C, Holling C S, Jansson B -O, Levin S, Maler K -G, Perrings C and Pimentel D. 1995. Economic growth, carrying capacity, and the environ- ment. Science 268:520~ 521 ; Atkinson T C, Briffa K R and Coope G R. 1987. Seasonal temperatures in Britain during the past 22,000 years reconstructed using beetle remains. Nature 325:587~ 593 Balaganskaya E D and Lysnes H. 1995. Restoration of polluted soils. Ecosystem Research Report 10: Global Change and Arctic Terrestrial Ecosystems. Office for official Publications of the Euro- pean Union, Luxembourg Balmford A. 1996. Extinction filters and current resilience: the significance of past selection pressures for conservation biology. Trends in Ecology and Evolution 11:19~196 Balmford A and Long A. 1994. Avian endemism and forest loss. Nature 372:623~ 624 Barbier E, Acreman M C and Knowler D. 1997. Economic Evaluation of wetlands: a guide for policy makers and planners. Ramsar, Gland, Switzerland . Barnola J M, Raynaud D, Korotkevich Y S and Lorius C. 1987. Vostoc ice core provides 160 000- years record of atmospheric CO,. Nature 329:408~ 414 Battarbee RW. 1995(Editor). Acid Rain and its Impact : The Critical Loads Debate. Ensis Pub- lishing, London 164 - Batterbee R. W., Mason J., Renberg I. and Talling J F (Editors). 1990. Paleolimnology and Lake Acidification. Royal Society, London, UK Bazely D R and Jefferies R L. 1989. Leaf and shoot demography of an arctic stoloniferous grass, Puc- cinella phryganodes, in response to grazing. Journal of Ecology 77:811~ 822 Beerling D J, Chaloner W G, Huntley B, Pearson J A and Tootly M J. 1993. Stomatal density re- sponds to the glacial cycle of environmental change. Proceedings of the Rroyal Society of Lon- don, B 251: 133~138 Bell G, Lechowicz M J, Appenzeller A, Chandler M, DeBlois E, Jackson L, Mackenzie B, Preziosi R, Schallenberg M and Tinker N. 1993. The spatial structure of the physical environment. Oe- cologia 96:114~121 Bell J N B. 1994 (Editor). The Ecological Effects of Increased Aerial Deposition of Nitrogen . British Ecological Society Ecological Issues No. 5. Field Studies Council, Montford Bridge Bennett K D. 1990. Milankovitch cycles and their effects on species in ecological and evolutionary time. Paleobiology 16:11~21 Bernabo J C and Webb T, [J . 1997. Changing patterns in the Holocene pollen record from northeast- ern North America: a mapped summary. Quaternary Research 8:64~96 Bierregaard R O. 1996. Biological dynamics of forest fragments. In The Conservation Atlas of Trop- ical Forests: The Americas edited by C. S. Harcourt and J. A. Sayer. Simon and Schuster, New York and London Bond W J. 1993. Keystone species. In Biodiversity and Ecosystem Function edited by E. D. Schulze and H. A. L. Mooney. Springer, Berlin, Germany Botkin A D. 1990. Discordant Harmonies: a New Ecology for the Twenty-first Century. Oxford University Press, New York, USA Bradshaw A D. 1987. Restoration: an acid test for ecology. In Restoration Ecology-a Synthetic Ap- proach to Ecological Research edited by W. R. Jordan, M. E. Gilpin, and J. D. Aber. Cam- bridge University Press, Cambridge, UK Bradshaw A D. 1995. Introduction. In Restoration Ecology in Europe edited by K. M. Urbanska and K. Grodzinska. Geobotanical Institute SFIT. , Zurich, Switzerland Bradshaw A D. 1997. Importance of soil in restoration science. pp. 33 ~ 64 in Restoration Ecology -and Sustainable Development edited by K. M. Urbanska, N. R. Webb and P. J. Edwards. Cambridge University Press, Cambridge, UK Bradshaw A D and Chadwick M J. 1980. The Restoration of Land. Blackwell Scientific Publica- tions, Oxford, UK Broker, W. 1963. Genetisch-physiologische Untersuchungenm iiber die Zinkvertr-glibhkeit von Si- lene inflata Sm. Flora 153:122~ 156 Brooks T M and Balmford A. 1996. Atlantic forest extinetions. Nature 380(6570): 115 Brown K S and Brown G G. 1992. Habitat alteration and species loss in Brazilian forests. In Tropical Deforestation and Species Extinction edited by T. C. Whitmore and J. A. Sayer. Chapman and °° Hall, London, UK Budiansky S. 1994. Extinction or miscalculation. Nature 370:105 Caldwell L. 1970. The ecosystem as a criterion for public land policy. Natural Resources Journal 10: 203 ~ 221 Carlisle A, Brown A F H and White E J. 1996. The organic matter and nutrient elements in the pre- cipitation beneath a sessile oak (Quercus petrae) woodland. Journal of Ecology 54:87~98 Carson R. 1962. Silent Spring. Hamish Hamilton, London, UK Cebrian J and Duarte C M. 1995. Plant growth-rate dependence of detrital carbon storage in ecosys- tems. Science 268: 1606 ~ 1608 Chambers R. 1993. Challenging the Professions. Frontiers for rural development. Intermediate Technology Publications, London, UK Chappellaz J, Barnola J M, Raynaud D, Korotkevich Y S and Lorius C. 1990. ice-core record of at- mospheric methane over the part 160,000 years. Nature 345: 127~131 : Chesson P and Huntly N. 1989. Short-term instabilities and long-term community dynamics. Trends in Ecology and Evolution 7: 107~108 Child B. 1996. The practice and principles of community-based wildlife management in Zimbabwe: the CAMPFIRE programme. Biodiversity and Conservation 5: 369~ 398 Clarkson D T. 1966. Aluminium tolerance in species within the genus Agrostis. Journal bf Ecology 54: 167~ 168 CLAG. 1995. Critical Loads of Acid Deposition for United Kingdom Freshwaters. Critical Loads Ad- visory Group, Department of the Environment, London, UK CLIMAP. Project Members 1984. The last Interglacial Ocean. Quaternary Research 21: 123~224 COHMAP. 1988. Climatic change of the last 18,000 years: Observations and model simulations. Science 241: 1043 ~ 1052 Collar N J, Crosby M J and Stattersfield A J. 1994. Birds to Watch 2. The World List of Threat- ened Birds. BirdLife International, Cambridge Collingham Y C. 1995. The development of a spatially explicit landscape-scale model of migration and its application to investigate the response of trees to climate change. Ph. D. thesis, Durham, UK Collingham Y C, Hill MO, Huntley B. 1996. The migration of sessile organisms: a simulation model with measurable parameters. Journal of Vegetation Science 7: 831~846 Conway T J, Tans P, Waterman L S, Thoning K W, Masarie K A and Gammon R H. 1988. Atmo- spheric carbon dioxide measurements in the remote global troposphere 1981 ~ 1984. Tellus 40B: 81~115 Coope G R. 1978. Constancy of insect species versus inconstancy of Quaternary environments. In Diversity of Insect Faunas. Symposia of the Royal Entomological Society of London 9 edited by L. A. Mound and N. Waloff. Blackwell Scientific, Oxford, UK Coope G R. 1995. The effects of Quaternary climatic changes on insect populations: lessons from the 166 - past. In Insects in a Changing Environment edited by R. Harrington and N. E. Stork. Aca- demic Press, London, UK | Corlett R T and Turner I M. 1997. Long-term survival in tropical forest remnants in Singapore and Hong Kong in tropical forest remnants In Ecology, Management and Conservation of Frag- mented communities edited by W. F. Laurence, R. O. Bierregaard and C. Moritz. University of Chicago Press, Chicago, USA Craighead F. 1979. Track of the Grizzly. Sierra Club Books, San Francisco, California Critical Loads Advisory Group. 1995. Critical Loads of Acid Deposition for United Kingdom Fresh- waters. Critical Loads Advisory Group, Department of the Environment, London, UK Czech B and Krausman P R. 1997. Implications of an ecosystem management literature review. Wildlife Society Bulletin 25: 667~675 Davis M B. 1981. Quaternary history and the stability of forest communities. In Forest Succession . Concepts and Application edited by D. C. West, H. H. Shugart, and D. B. Botkin. Springer- Verlag, New York, USA Davis M B. 1986. Climatic instability, time lags, and community disequilibrium. In Community Ecology edited by J. Diamond and T. J. Case. Harper and Row, New York, USA Davis M B. 1989. Lags in vegetation response to greenhouse warming. Climatic Change 15: 75 ~ 82 Davis S D, Heywood V H and Hamilton A C. (Editors) 1994~1997. Centers of Plant Diversity-a Guide and Strategy for their Conservation. Vol. 1 (1994) Europe, Africa, South West Asia and The Middle East. Vol. 2 (1995) Asia, Australasia and the Pacific. Vol. 3 (1997) The Americas. WWF/IUCN, IUCN Publications Unit, Cambridge, UK De-Beaulieu J -L and Reille M. 1984. A long upper Pleistocene pollen record from Les Echets, near Lyon, France. Boreas 13: 111~132 Denslow J S. 1985. Disturbance-mediated coexistence of species. In The Ecology of Natural Distur- bance and Patch Dynamics edited by S. T. A. Pickett and P. S. White. Academic Press, Or- lando FL. USA Denton G H and Hughes T J (Editors). 1981. The Last Great Ice Sheet. Wiley, New York, USA Diamond J M and May R M. 1981. Island biogeography and the design of natural reserves. In Theo- retical Ecology. Principles and Applications edited by R. M. May. Blackwell Scientific, Ox- ford Didham R K, Ghazoul J, Stork N E and Davis A J. 1996. Insects in fragmented forests: a functional approach. Trends in Ecology ad Evolution 11:225~260 Dinerstein E and Wikramanayake E D. 1993. Beyond ‘hotspots’: how to prioritize investments in biodiversity in the Indo-Pacific region. Conservation Biology 7:701~704 Dinerstein E, Wikramanayake E D and Forney M. 1995. Conserving the reservoirs and remnants of tropical moist forest in the Indo-Pacific region. In Ecology , Conservation , and Management of Southeast Asian Rainforests edited by R. B. Primack and T. E. Lovejoy. Yale University Press, New Haven, USA 167 - DoE. 1990. Acid Deposition in the United Kingdom 1986 一 1988. Department of the Environment, London, UK . Drayton B and Primack R. 1996. Plant species lost in an isolated conservation area in metropolitan Boston from 1894 to 1993. Conservation Biology 10:30~39 Duarte C M, Cebrian J and Marba N. 1992. Uncertainty of detecting sea change. Nature 356:190 Duc L D. 1991 Proceedings of the Workshop on Melaleuca Rehabilitation and Management, Long Xuyen, An Giang, 14~18 May 1991. Agricultural Publishing House, Hanoi, Vietnam Dudley N. 1992. Forests in Trouble: A review of the status of temperate forests worldwide. Worldwide Fund for Nature, Gland, Switzerland , Dugan P J. 1990. Wetland conservation: a review of current issues and required action. IUCN, Gland, Switzerland Ehrlich P R, Ehrlich A H and Holdren J P. 1997. Ecoscience: Population, resources , | environ- ment. Freeman, San Francisco . Ehrlich P R and Wilson E O. 1991. Biodiversity studies: Science and policy. Science 253:758 ~ 762 Elias S A. 1991. Insects and climate change. BioScience 41:552~599 _ Ewel J J. 1987. Restoration is the ultimate test of ecological theory. In Restoration Ecology Synthetic Approach to Ecological Research edited by W. R. Jordan, M. E. Gilpin, and J. D. Aber. Cambridge University Press, Cambridge, UK Fairbanks R G. 1989. A 17,000-year glacio-eustatic sea level record: Influence of glacial melting rates on the Younger Dryas event and deep-ocean circulation. Nature 342: 637~642 FAO. 1995. The state of world fisheries and aquaculture. FAO, Rome, Italy Feldman G et al. 1989. Ocean color. Availability of the global data set. Eos, Trans Am geophys. U- nion 70 :634~ 641 Fliieler PR. 1992. Experimentelle Untersuchungen iiber Keimung und Etablierung von alpinen Legu- minosen. Ver ffentlichungen des Geobotanischen Institutes der ETH Stiftung Riibel Ziirich , No. 110 Folland C K, Karl T R and Vinnikovk K Y. 1990. Observed climate variations and change. In Cli- mate Change: The IPCC Scientific Assessment edited by J.T. Houghton, G.J. Jenkins and J. J. Ephraums. Cambridge University Press, Cambridge, UK Foster D R,Schoonmaker P K and Pickett S T A. 1990. Insights from palaeoecology to community ecology. Trends in Ecology and Evolution 5:119~122 Frankel O, Brown A H D and Burdon J J. 1995. The Conservation of Plant Diversity. Cambridge University Press, Cambridge, UK Gamble J C. 1994. Long-term Planktonic Time Series as Monitors of Marine Environmental Change. In Long-term Experiments in Agricultural and Ecological Sciences edited by R. A. Leigh and A. E. Johnston. CAB International, Wallingford, UK Garrels R M and Lerman A. 1981. Phanerozoic cycles of sedimentary carbon and sulphur; Proceed- ings of the National Academy of Sciences U.S.A. 78 :4652 ~ 4656 168 - Gasser M. 1989. Bedeutung der vegetativen Phase bei alpinen Pflanzen fiir die biologische Erosions- bek-mpfung in der alpinen Stufe. Berichte des Geobotanischen Institutes ETH, Stiftung Riirich Ziirich 55:151~176 Gaston K J. 1994. Rarity. Chapman and Hall, London, UK Gaston K J and Blackburn T M. 1995. Birds, Body size and the threat of extinction. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, B 347; 205~212 Gates D M. 1993. Climate Change and its Biological Consequences. Sinauer Associates, Sunder- land, MA, USA Gentry A H. 1982. Neotropical floristic diversity: phytogenetic connections between Central and South America, Pleistocene climatic fluctuations, or an accident of the Andean orogeny? Annals of the Missouri Botanical Garden 69:557 ~ 593 GLOBEC. 1997. Global Ocean Ecosystem Dynamics (GLOBEC) Science Plan. IGBP Report 40, GLOBEC Report 9. International Geosphere Biosphere Programme, Stockholm, Sweden Goldsmith B (Editor). 1991. Monitoring for Conservation and Ecology. Chapman and Hall, New York, USA j Gomez-Pompa A, Vasquez-Yanes C and Guevara S. 1972. The tropical rain forest: a non-renewable resource. Science ( Washington D. C.) 177:762~765 Good R. 1931. A theory of plant geography. New Phytologist 30: 11~171 Graham R W and Grimm E C. 1990. Effects of Global Climate Change on the Patterns of Terrestrial Biological Communities. Trends in Ecology and Evolution 5:289~292 Graham R W, Lundelius E L, Jr, Graham M A, Schroeder E K, Toomey RS, [ll , Anderson, E. , Barnosky, A. D., Burns, J. A. , Churcher, C. S., Grayson, D. K., Guthrie, R. D. , Har- ington, C. R., Jefferson, G. T., Martin, L. D., McDonald, H. G., Morlan, R. E., Semken, H. A., Jr., Webb, D. , Werdelin, L. and Wilson, M. C. 1996. Spatial response of mammals to late Quaternary environmental fluctuations. Sciences 272 : 1601 ~ 1606 Granat L, Rodhe H and Hallberg R O. 1976. the global sulphur cycle. Ecological Bulletins ( Stock- hoim ) 22:89~ 134 Gregory R P G and Bradshaw A D. 1965. Heavy metal tolerance in populations of Agrostis tenuis Sibth. And other grasses. New Phytologist 64:131~ 143 Grime J P. 1978. Plant strategies and vegetation processes. John Wiley and Sons, New York, USA Grime J P and Hunt R. 1975. Relative growth-rate: its range and adaptive significance in a local flo- ra. Journal of Ecology 63:393~ 422 Guiot J, de Beaulieu J L, Cheddadi R, David F, Ponel P and Reille M. 1993. The Climate in West- ern Europe During the Last Glacial Interglacial Cycle Derived from Pollen and Insect Remains. Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology 103 :73 ~ 93 Gustafsson M and Lannér-Herrera C. 1997. Overview of the Brassica oleracaea complex: their dis- tribution and ecological specificities. In Proceedings of the Workshops on the Conservation of the Wild Relatives of European Cultivated Plants. ( Bocconea7) edited by B. Valdés, V. H. Hey- 169 - wood, F. M. Raimondo and D. Zohary. Azienda Foreste Demaniali della Regione Siciliana, Palermo, Italy Hallbacken L and Tamm C O. 1986. Changes in soil acidity from 1927 to 1982 ~ 1984 in a forest area of south-west Sweden. Scandinavian Journal of Forest Research 1 :219—232 Halley J M. 1996. Ecology, evolution, and 1/f-noise. Trends in Ecology and Evolution 11:33~37 , Hannah L, Lohse D, Hutchinson C, Car J L and Lankerani A. 1994. A preliminary inventory of hu- man disturbance of world ecosystems. Ambio 23:246~ 250 Hanski I. 1994. Spatial scale, patchiness and population dynamics on land. Philosophical Transac- tion of Royal Society London B 343; 19~25 、Hanski I, Moilanen A and Gyllenberg M. 1996. Minimum viable metapopulation size. American Naturalist 147:527~541 Hanski I, Pakkula T, Kuussaari M and Guangchun L. 1995. Metapopulation persistence ak an en- dangered butterfly in a fragmented landscape. Oikos 72:21~28 Hardin G. 1968. The tragedy of the commons. Science CLXII:713~ 727 Harper J L. 1987. The heuristic value of restoration ecology. In Restoration Ecology-a Synthetic Ap- proach to Ecological Research edited by W. R. Jordan, M. E. Gilpin, and J. D. Aber. Cam- bridge University Press, Cambridge, UK ’ Harrison S. 1994. Metapopulations and conservation. In Large-scale Ecology and Conservation Biol- ogy edited by P. J. Edwards, R. M. May and N. R. Webb. Blackwell Science, Oxford, UK Hasler A R. 1992. Experimentelle Untersuchungen iiber klonal wachsende alpine Leguminosen. Ver _Sffentlichungen des Gebobotanischen Institutes der ETH Stiftung Riibel Zurich No.111 Heywood V H(Editor). 1995. The Global Biodiversity Assessment. United Nations Environment Programme. Cambridge University Press, Cambridge, UK Heywood V H,Mace G M, May R M and Stuart S N. 1994. Uncertainties in extinction rates. Na- ture 368: 105 Heywood V H and Stuart N. 1992. Species extinctions in tropical forests. In Tropical Deforestation and Species Extinction edited by T. C Whitmore and J. A. Sayer. Chapman and Hall, Lon- don, UK Hobbs R and Lleras E. 1995. Chapter 13.4 Protecting and restoring ecosystems, species, populations and genetic diversity. In Global Biodiversity Assessment edited by V. H. Heywood. Cambridge University Press, Cambridge, UK Holligan P M, Aarup T and Groom S B. 1989. The North Sea: Satellite Colour Atlas. Continental Shelf Research 9(8): 667~765 Holling C S. 1973. Resilience and stability of ecological systems. Annual Review of Ecology and Systematics 4:1~23 Hornby A S. 1974. Oxford Advanced Learner’ s Dictionary of Current English . Oxford university Press, Oxford, UK Hornung M and Skeffington R A. 1993. Critical Loads: concepts and Applications. ITE Sympo- - 170 - sium 28, HMSO, London, UK Houghton J T, Meira Filho L G, Callander B A Harris N, Kattenberg A and Maskell K (Editors). 1996. Climate change 1995: The Science of Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, UK House of Lords Select Committee on Rides and Technology. 1996. Fish stock conservation and management . Session 95~96, HL Paper 25, 2nd Report. Stationary Office, UK Hunt E G and Bischoff A I. 1960. Inimical effects on wildlife of periodic DDD applications to Clear Lake. California Fish and Game 1:91~106 Hunter M L, Jacobson G L and Webb T. [ll 1988. Palaeoecology and the coarse-filter approach to maintaining biological diversity. Conservation Biology 2: 375~385 . Huntley B. 1988. Glacial and Holocene vegetation history: Europe. In Vegetation History edited by B. a and T. Webb, III. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands Huntley B. 1990. Studying global change: The contribution of Quaternary playnology. Palaeo- geography, Palaeoclimatology, Palaeoecology ( Global and Planetary Change Section) 82: 53-61 Huntley B. 1991. How plants respond to climate change: migration rates, individualism and the con- sequences for plant communities. Annals of Botany 67: 15~22 Huntley B. 1995. Plant species’ response to climate change: implications for the conservation of Eu- ropean birds. Ibis 137 (Supplement 1): 127~138 Huntley B. 1996. Quaternary palaeoecology and ecology. Quaternary Science Reviews 15:591~ 606 Huntley B. In press. The influence of a changing climate. pp. 3~11 in Ecology and Landscape De- velopment: History of the Mersey basin edited by E. F. Greenwood. National Museums and Galleries of Merseyside, Liverpool, UK Huntley B, Berry P M, McDonald A P, Cramer W P. 1995. Modelling present and potential future ranges of some European higher plants using climate response surfaces. Journal of Biogeography 22 :967 ~ 1001 Huntley B and Birks HJ B. 1983. An atlas of past and present pollen maps for Europe : 0 ~ 13 000 B. P. Cambridge University Press, Cambridge, UK Huntley B, Collingham Y C, Hill MO. 1996. Tree species’ response to environmental changes dur- ing the last glacial: evaluating alternative hypotheses using a spatially-explicit migration model. Italian Journal of Quaternary Science 9:617~ 626 Huntley B and Webb T, []. 1989. Migration: species’ response to climatic variations caused by changes in the earth’s orbit. Journal of Biogeography 16:5~ 19 IGBP. 1992. Global Change Reducing Uncertainties. International Geosphere-Biosphere Pro- gramme, The Royal Swedish Academy of Sciences, Stockholm. Imbrie J, Berger A, Boyle E A, Clemens S C, Duffy A, Howard W R, Kukla G, Kutzbach J, Mar- tinson D G, McIntyre A, Mix AC, Molfino B, Morley J J, Peterson L C, Pisias N G, Prell W L, Raymo M E, Shackleton N J and Toggweiler J R. 1993. On the structure and origin of major 171 - glaciation cycles. 2. the 100 ,000-year cycle. Palaeoceanography 8:699 ~ 735 Imbire J, Boyle E A, Clemens SC, Duffy A, Howard W R, Kukla G, kutzbach J, Martinson D G, McIntyre A, Mix A C, Molfino B, Morley J J, Peterson L C, Pisias N G, Prell W L, Raymo M E, Shackleton N J and Toggweiler J R. 1992. On the structure and origin of major glaciation cycles. 1. Linear responses to Milankovitch forcing. Palaeoceanography 7:701 ~738 Interagency Ecosystem Management Task Force 1995. The Ecosystem Approach ; Healthy ecosystems and sustainable economies. US Department Commerce, Springfield, VA, USA Intergovernmental Oceanographic Commission (JOC) and Sir Alister Hardy Foundation for Ocean Sci- ence (SHAFOS). 1991. Monitoring the health of the ocean: Defining the role of the Continu- ous Plankton Recorder in global ecosystem studies. UNESCO, Paris, France Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC). 1993. Assessment and Monitoring of Large Marine Ecosystems. UNESCO: 1~51 IPCC. 1995. Climate Change 1995. IPCC Scientific Assessment. Cambridge University Press, Cambridge, UK IUCN. 1995. IUCN Red List Categories. IUCN, Gland, Switzerland IUCN/UNEP/WWF. 1993. Caring for the Earth: A strategy for survival. Mitchell Beazley, London, UK Jalas J and Suonminen J (Editors). 1972. Atlas Florae Europaeae: Vol. 1. Pteridophyta (Psilotaceae to Azollaceae). Societas Biologica Fennica Vanamo, Helsinki, Finland Jalas J and Suonminen J (Editors). 1976. Atlas Florae Europaeae: Vol. 3. Salicaceae to Bal- anophoraceae. Societas Biologica Fennica Vanamo, Helsinki, Finland ' Jefferies R L, Gadallah F L, Srivastava D S and Wilson D J. 1995. Desertification and trophic cas- cades in arctic coastal ecosystems: A potential climate change scenario? European Commission Ecosystem Research Report 10: Global Change and Arctic Terrestrial Ecosystems. Office for Of- ficial Publications of the European Union, Luxembourg Jensen M E and Bourgeron P S. 1994 (Editors). Volume I: Ecosystem Management : principles and applications. Gen. Tech. Rep. RNW-GTR-318, USDA, Forest Service, Portland, USA Johnson I, Elliott C, Acreman M C. 1996. Ecological acceptable flows Phase Il . Report to Envi- ronment Agency. Institute of Hydrology, Wallingford, UK Jones C G and Lawton J H. 1995 (Editors). Linking Species and Ecosystems. Chapman and Hall, New York Jowett D. 1964. Population studies on lead tolerant Agrostis tenuis. Evolution 18: 70~80 Katenin A E. 1995. Plant communities of Populus balsamifera as a testimony of more favourable past climatic conditions. European Commission Ecosystem Report 10: Global Change and Arc- tic Terrestrial Ecosystems, pp. 249 ~ 252. Office for Official Publications of the European Union, Luxembourg Keigley R B. 1988. Developing methods of restoring vegetation communities while preserving genetic integrity. Proceedings of 8th High Altitude Revegetation Workshop, Colorado State University 172 - Information Series 61: 129~ 138 Knight D H. 1975. A phytosociological analysis of species-rich tropical forest on Barro Colorado Is- land, Panama. Ecological Monographs 45; 259~284 Koopowitz H, Thornhill A D and Andersen M. 1994. A general stochastic model for the prediction of biodiversity losses based on habitat conversion. Conservation Biology 8:425 ~ 438 Korner C. 1996. The response of complex multispecies systems to elevated CO*. In Global Change and Terrestrial Ecosystems edited by B. H. Walker, and W. L. Steffen. Cambridge University Press, Cambridge, UK Kotanen P and Jefferies R L. 1987. The leaf and shoot demography of grazed and ungrazed plants of Carex subspathacea. Journal of Ecology 75: 961~975 Kutzbach’ JE and Guetter P J. 1986. The influence of changing orbital parameters and surface bound- ary conditions on climatic simulations for the past 18,000 years. Journal of the Atmospheric Sci- ences 43: 1726~1759 Lande R and Schemske D W. 1985. The evolution of self-fertilisation and inbreeding depression in plants. I. Genetic models. Evolution 39; 24~40 » Lawton J H. 1994. What do species do in ecosystems? Oikos 71: 367~374 Lawton J H. 1995. Population dynamic principles. In Extinction Rates edited by J. H. Lawton and R. M. May. Oxford Univ. Press. Oxford, UK _ Lawton J H. 1996. Patterns in ecology. Oikos 75: 145~147 Lawton J H. 1996. Population abundances, geographic ranges and conservation: 1994 Witherby Memorial Lecture. Bird Study 43:3~19 Lawton J H and Brown V K. 1993. Redundancy in ecosystems. In Biodiversity and Ecosystem Function edited by E.-D. Schulze, and H. A. Mooney. Springer-Verlag, Berlin Lawton J H and Jones C G. 1993. Linking species and ecosystem perspectives. Trends in Ecology and Evolution 8: 311~313 Lawton J H and May R M. 1995 (Editors). Extinction Rates. Oxford University Press, Oxford, UK Leopold A. 1949. A Sand County Almanac. Oxford University Press. New York, USA Likens G E, Bormann F H, Pierce R S, Eaton J S and Johnson N M. 1977. Biogeochemistry of a Forested Ecosystem . Springer-Verlag, New York, USA Lister A M. 1993. ‘Gradualistic’ evolution: Its interpretation in Quaternary large mammal species. Quaternary International 19: 77~84 Llamas M R. 1988. Conflicts between wetland conservation and groundwater exploitation: Two case histories in Spain. Environ. Geol, Water Science 11: 241~251 Longhurst A. 1985. The structure and evolution of plankton communities. Prog. Oceanog. 15, 1~ 35 Longhurst A. 1995. Seasonal cycles of pelagic production and consumption. Prog. Oceanog. 36: 77 ~ 167 £75: Lovelock J E. 1979. Gaia. A new look at life on Earth. Oxford University Press, Oxford, UK Lovelock J E. 1989. The Ages of Gaia. Oxford University Press, Oxford, UK Lubchenco J, Olson A M, Brubaker L B, Carpenter S R, Holland M M, Hubbell S P, Levin S A, MacMahon J A, Matson P A, Melillo J M, Mooney H A, Peterson C H, Pulliam H R, Real L A, Regal P J and Risser P G. 1991. The sustainable biosphere initiative: an ecological research agenda. Ecology 72: 371~412 MacArthur R H and Wilson E O. 1967 The Theory of Island Biogeography. Princeton University Press, Princeton, USA Malassé A D. 1993. Continuity and discontinuity during hominization. Quaternary International 19:85~98 Malone C R. 1996. The Federal ecosystem management initiative in the USA. In Environmental Sustainability: case studies on the prospects of science and ethics edited by J. Lemons, R. Goodland and L. Westra. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, Netherlands Maltby E. 1991. Wetlands-their status and role in the biosphere. In Plant Life Under Oxygen De- privation edited by M. B. Jackson, D. D. Davies and H. Lambers. S. P. B. Academic Pub- lishing, The Hague, The Netherlands Maltby E, Blackwell M S A and Hogan D V. 1997. Wetlands in the landscape-linking policy to func- tion. In Wetlands: Landscape and institutional perspectives. Proceedings of the 4th workshop of the Global Wetlands Economics Network (GWEN) edited by Tore Soderqvist. Beijer Inter- national Institute of Ecological Economics, The Royal Swedish Academy of Sciences, Sweden Maltby E, Hogan D V, Immirzi C P, Tellam J H and van der Peiji M J. 1994. Building a new ap- proach to the investigation and assessment of wetland ecosystem functioning. pp 637 ~ 658 in Global Wetlands: Old World and new edited by W. J. Mitsch. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands Maltby E, Hogan D V, and McInnes R J. 1996. Functional Analysis of European Wetland Ecosys- tems. Phase | Final Repot.. European Commission Ecosystems Research Report 18. European Commission, Luxembourg . Mangel M, Talbot L M, Meffe G K et al. 1996. Principles for the conservation of wild living re- sources. Ecological Applications 6(2) :338 ~ 362 Margules C R. 1987. Single large or several small reserves? In Nature Conservation: The Role of Remnants of native Vegetation edited by D. A. Saunders, G. W. Arnold, A. A. Burbidge and A. J. M. Hopkins. Surrey Beatty and Sens Pty in association with CSIRO and CALM Masundire H M,Eyeson K N and Mpuchane S F. (Editors) 1995. Proceeding of the conference on wetlands management in Botswana: Botswana Wetlands Co-ordination Committee, Kasana, Botswana Matiza T and Chabwela H N.1992. Wetlands conservation conference for southern Africa; Proceed- ings of the SADCC conference held in Gaborone, Botswana. IUCN, Gland, Switzerland May R M and Oster G F. 1976 Bifurcation and dynamic complexity in simple ecological models. 174 - American Naturalist 110: 573~599 McGlone M S. 1988. Glacial and Holocene vegetation history: New Zealand. In Vegetation History: Vol. 7 edited by B. Huntley and T. Webb, [ll . Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands McGlone M S, Salinger M J and Moar N T. 1993. Palaeovegetation studies of New Zealand’ s climate since the last glacial maximum. In Global Climates since the Last Glacial Maximum edited by H. E. Wright, Jr., J.E. Kutzbach, T. Webb, [], W. F. Ruddiman, F. A. Street-Perrott and P. J. Bartlein. University of Minnesota Press, Minneapolis, USA McNeely J A. 1995. Chapter. 11.2 The impact of human activity on biodiversity in Global Biodiver- sity Assessment edited by V. H. Heywood. Cambridge University Press. Cambridge, UK Meisterhans E. 1988. Vegetationsentwicklung auf Skipistenplanierungen in der alpinen Vegetation- sstufe bei Daves) Veréf; 有 des Geobotanischen Institutes ETH Stiftung Riibel Ziirich No. 97 Miller K R. 1996. Balancing the Scales: Guidelines for increasing biodiversity’ s chance through bioregional management. World Resources Institute, Washington DC. Mills L S, Soulé M E and Doak D F. 1993. The keystone species concept in ecology and conserva- tion. Bio Science 43:219~ 224 Milner-Gulland E J. 1994. A population model for the management of saiga antelope. Journal of Applied Ecology 31:25~ 39 Milton S J and Dean W R J. 1995. How useful is the keystone species concept, and can it be applied to Acacia erioloba in the Kalahari Desert? Zeitschrift fiir Oekologie und Naturschutz 4; 147~ 156 Mitchell J F B. 1983. The seasonal response of a general circulation model to changes in CO, and sea temperatures. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 109 :113~152 Mitchell J F B, Manabe S, Meleshko V and Tokioka T. 1990. Equilibrium climate change and its implications for the future. In Climate Change: The IPCC Scientific Assessment edited by J. T. Houghton, G. J. Jenkins and J. J. Ephraums. Cambridge University Press, Cambridge, UK Moloney K A and Levin S A. 1996. The effects of disturbance architecture on landscape-level popula- tion dynamic. Ecology 77: 375~394 ~ Mooney H A and Koch G W. 1994. The impact of rising CO, concentrations on the terrestrial bio- sphere. Ambio 23: 74~76 Moran G F and Hopper S D. 1987. Conservation of the genetic resources of rare and widespread euca- lypts in remnant vegetation. In Nature Conservation: The role of remnants of native vegetation edited by D. A. Saunders, G. W. Arnold, A. A. Burbidge and A. J. M. Hopkins. Surrey Beatty and Sons Pty in association with CSIRO and CALM Morris D W. 1995. Earth’s peeling veneer of life. Nature 373: 25 Moss B, Balls H and Irvine K. 1985. Isolation of Broads as a Technique for Restoration ..BARS 11. in Broads Authority, Norwich, UK Moss P. 1978. Modern World History. Granada Publishing, New York, USA Murphree M W. 1991. Communities as institutions for resource management. Paper Presented at the National Conference on Environment and Development , Maputo, Mozambique Naeem S, Thompson L J, Lawler S P, Lawton J H ‘aid Woodfin R M. 1994. Declining biodiversity can alter the performance of ecosystems. Nature 368; 734~737 Naeem S, Thompson L J, Lawler S P, Lawton J H and Woodfin R M. 1995. Empirical evidence that declining biodiversity may alter the performance of terrestrial ecosystems. Philosophical Transactions of the royal Society of London, B 347: 249~262 Naiman R Jand Decamps H. (Editors). 1990. The ecology and management of aquatic-terrestrial ecotones. Parthenon Publishing Group, New York, USA Neenan M. 1960. The effects of soil acidity on the growth of cereals with particular reference to the differential reaction of varieties thereto. Plant and Soil 12: 324~338 Newmark W D. 1985. Legal and biotic boundaries of Western North American national parks: A problem of congruence. Biological Conservation 33: 197~208 Newsham K K, Frankland J C, Boddy L and Ineson P. 1992. Effects of dry deposited oid diox- ide on fungal decomposition of angiosperm litter. I. Changes in communities of fungal sapro- trophs. New Phytologist 122: 97~110 * Nilsson Ch and Grelsson G. 1995. The fragility of ecosystems: a review. Journal of Applied Ecology 32: 677~692 “se North Sea Task Force. 1993. North Sea Quality Status Report. Oslo and Paris Commissions, Lon- don. Olsen and Olsen, Fredensborg, Denmark Noss R F and Cooperrider A Y. 1994. Saving Nature’ s Legacy: Protecting and Restoring Biodi- versity. Island Press, Washington DC Nozette S and Lewis J S. 1982. Venus: Chemical weathering of igneous rocks and buffering of atmo- spheric composition. Science 216: 181~ 183 | -Odum E P. 1969. The strategy of Ecosystem Development. Science 164: 262~270 Onions C T (Editor). The Shorter Oxford English Dictionary. Clarendon Press, Oxford, UK Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD). 1994. Occeanaenahy- OECD, Paris. France Owen T and Biemann K. 1976. Composition of the atmosphere at the surface of Mars: Detection of argon-36 and preliminary analysis. Science 193: 801 ~803 Paice J P. 1974. The Ecological History of Grizedale Forest, Cumbria, with Particular Reference to Tilia cordata Mill. M. Sc. Thesis, University of Lancaster, UK Paige K N and Whitham T G. 1987. Overcompensation in response to mammalian herbivory: the advantage of being eaten. American Naturalist 129: 407~416 Paine R T. 91~93 176 - 1969. A note on trophic complexity and community stability. American Naturalist 103: » Parker V T and Pickett S T A. 1997. Restoration as an ecosystem process: implications of the mod- ern ecological paradigm. pp 17~ 32 in Restoration Ecology and Sustainable Development edited by K. M. Urbanska, N. R. Webb and P. J. Edwards. Cambridge University Press, Cam- bridge, UK Pauly D and Christensen V. 1995. Primary production required to sustain global fisheries. Nature 374: 255~257 。 Phillips O L and Gentry A H. 1994. Increasing turnover through time in tropical forests. Science 263 :954~ 958 «Pickett S T A and Parker V T. 1994. Avoiding the old pitfalls-opportunities in a new discipline. Restoration Ecology 2: 180~ 189 Pickett S T A, Parker V T and Fiedler P. 1992. The new paradigm in ecology: implications for con- servation biology above the species level. In Conservation Biology: the theory and practice of nature conservation , preservation and management edited by P. Fiedler and S. Jain. Chapman and Hall, New York. USA Pigott C D. 1991. Biological Flora of the British Isles; Tilia cordata Miller. Journal of Ecology 79: 1147~ 1207 Pigott CD. 1992. Are the distributions of species determined by failure to set seed? In Fruit and Seed Production edited by C. Marshall and J. Grace. Cambridge University Press, Cambridge, UK Pigott C D and Huntley J P. 1981. Factors controlling the distribution of Tilia cordata at the northern limits of its geographical range. [J]. Nature and causes of seed sterility. New Phytologist 87: 817 ~ 839 Pimm S. 1984. The complexity and stability of ecosystems. Nature 307; 321~326 Pimm S. 1991. The Balance of Nature? University of Chicago Press, Chicago, USA Pimm S. 1996. The lonely Earth. World Conservation 1/96: 8~9 Pimm S L and Lawton J H. 1977. Number of trophic levels in ecological communities. Nature 268: 329 ~ 331 Pimm S L. and Redfern A. 1988. The variability of population densities. Nature 334: 613~614 Pimm S L, Rusell G J, Gittleman J L and Brooks T M. 1995. The future of biodiversity. Science 269 :347 ~ 350 Pirot J-Y and Meynell P J. 1998. Ecosystem Management: Lessons from around the World. The World Bank, Washington D. C., USA Planque B and Ibanez F. 1996. Longterm-time series in Calanus finmarchicus abundance-a question of space? Oceanologica Acta 29, 159~ 164 PNCS. 1992. The Pakistan National Conservation Strategy. IUCN, Karachi, Pakistan Poffenberger M and McGean B. (Editors) 1996. Village Voices, Village Choice. Joint forest man- agement in India. Oxford University Press, Oxford, UK Polunin N and Worthington E B. 1990. On the use and misuse of the term ‘ecosystem’. Environ- 177 - mental Conservation 17(3): 174 Prat S. 1934. Der Erblichkeit der Resistenz gegen Kupfer. Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft 52: 65~ 67 Primack R. 1998. Essentials of Conservation Biology. 2nd Edition . Sinaur Associates, Sunderland, Massachusetts, USA Quartley C and Reid P C. 1996. Long-term oceanographic datasets. Sea Technology 37 (3): 68~70 Rahel F J. 1990. The hierarchical nature of community persistence: a problem of scale. American Naturalist 136; 328~ 344 Rainboth W J. 1996. FAO Species Field Guide for Fisheries, Fishes of the Cambodian Mekong . FAO, Rome, Italy Ramanathan V. 1988. The greenhouse theory of climate change: A test by an inadvertent global experiment. Science 240: 293~299 ' Ratcliffe D. 1977. A Nature Conservation Review. Cambridge University Press, Cambridge, UK Reid P C. 1994. The North Sea Ministerial Process: Conclusions of the Intermediate Ministerial Meeting, December 1993. Marine Environmental Management. Review of Events in 1993 and Future Trends 1(20): 81~86 Reid P C The North Sea Ecosystem; Status Report. In the Gulf Of Mexico Large Marine Ecosystem. Edited by H. kumpf, K. Steidinger and K. Shermann. Blackwell Science. Inc. Oxford, UK Reid P C and Hunt H G. 1998. Are observed changes in the plankton of the North Atalantic and North Sea linked to climate change? 2nd International Conference on Pelagic Biogeography. IOC Workshop Report No. 142, 310~315. IOC/UJNESCO, Paris, France Reid W V. 1992. How many species will there be? In Tropical Deforestation and Species Extinction edited by T. C. Whitmore and J. A. Sayer. Chapman and Hall, London, UK Reynolds B, Stevens P A, Adamson J K, Hughes S and Roberts J D. 1992. Effects of clearfelling on stream and soil water aluminium chemistry in three UK forests. Environmental Pollution 77: 157~ 165 Ritchie J C and MacDonald G M. 1986. The patterns of post-glacial spread of white spruce. Journal of Biogeography 13: 527~540 Roemmich D and McGowan J. 1995. Climatic warming and the decline of zooplankton in the Califor- nia Current. Science 267, 1324~ 1326 Roozen A J M and Westhoff V. 1985. A study on long term salt marsh succession suing permanent plots. Vegetatio 61: 23~32 Rousseau D-D. 1997. The weight of internal and external constraints on Pupiliia muscorum L (Gas- tropoda: Stylommatophora) during the Quaternary in Europe. In Past and Future Rapid Envi- ronmental Changes: The spatial and evolutionary responses of terrestrial biota edited by B. Huntley, W. Cramer, A. V. Morgan, H. C. Prentice and J. R. M. Allen. Springer-Verlag, Berlin, Germany Rukuni M. 1994. The evolution of Agricultural Policy: 1890~~1990. In Zimbabwe’ s Agricultural 178 。 Revolution edited by M. Rukuni and C. K. Eicher. University of Zimbabwe Publications, Harare, Zimbabwe Safford R J and Maltby E. 1997. The overlooked values of Melaleuca wetlands. In Towards Sus- tainable Management of Tram Chim National Reserve, Vietnam. Proceedings of a workshop on balancing economic development with environmental conservation edited by R. J. Safford, D. V. Ni, E. Maltby and V. -T. Xuan. Royal Holloway Institute for Environmental Research, London, UK Safford R J, NiD V, Maltby E and Xuan V-T (Editors). 1997. Towards Sustainable Management of Tram Chim National Reserve, Vietnam. Royal Holloway Institute for Environmental Re- search, Virginia Water, UK Safriel U N, Anikster Y and Valdman M. 1997 Management of nature reserves for conservation of wild relatives and the significance of marginal populations. In Proceedings of the Workshops on the Conservation of the Wild Relatives of European Cultivated Plants. ( Bocconea 7) edited by B. Valdés, V. H. Heywood, F. M. Raimondo and D. Zohary. Azienda Foreste Demaniali della Regione Siciliana, Palermo, Italy Sathyendranath S, Longhurst A, Caverhill C M and Platt T. 1995. Regionally and seasonally differ- entiated primary production in the North Atlantic. Deep-Sea Research 42, 1773 ~ 1802 Saunders D A, Hobbs R J and Margules C R. 1991. Biological consequences of ecosystem fragmenta- tion: a review. Conservation Biology 5: 18~32 Schemske D W, Husband B C, Ruckelhaus M H, Goodwillie C, Parker I M and Bishop J G. 1994. Evaluating approaches to the conservation of rare and endangered plants. Ecology 75: 584~ 606 Schimel D, Alves D, Enting I, Heimann M, Joos F, Raynaud D, Wigley T, Prather M, Derwent R, Enhalt D, Fraser P, Sanhueza E, Zhou X, Jonas P, Charlson R, Rodhe H, Sadasivan S, Shine K P, Fouquart Y, Ramaswamy V, Solomon §S, Srinivasan J, Albritton D, Isaksen I, Lal M and Wuebbles D. 1996. Radiative Forcing of Climate Change. In Climate Change 1995: the stience of climate change edited by J. T. Houghton, L.G. Meira Filho, B. A. Callander, N. Harris, A. Kattenberg and K. Maskell. Cambridge University Press, Cambridge, UK Schlesinger M E and Zhao Z-C. 1989. Seasonal climatic changes induced by doubled CO) as simulated by the OSU atmospheric GCM/mixed- layer ocean model. Journal of climate 2: 459~ 495 Schlesinger W H. 1991 Biogeochemistry: An Analysis of global change. Academic Press, New York, USA Sherman K. 1994. Sustainability, biomass yields, and health of coastal ecosystems: An ecological perspective. Mar. Ecol. Prog. Ser. 112, 277~301 Simberloff D. 1992. Do species-area curves predict extinction in fragmented forest? In Tropical Deforestation and Species Extinction edited by T. C. Whitmore and J. A. Sayer. Chapman and Hall, London, UK Simon J. 1994. Scarcity or Abundance?: A debate on the environment. (with N. Myers) W. W. Norton, New York, USA 179 * Smith F A, Betancourt J L and Brown J H. 1995. Evolution of body size in the woodrat over the past 25,000 years of climate change. Science 270: 2012~2014 Smith R A. 1872. Air and Rain. Longmans Green and Co. Ltd. , London, UK Soulé M E. 1986. Conservation biology and the “real world”. In Conservation Biology: The science of scarcity and diversity edited by M. Soulé. Sinauer Ass. , Sunderland, Mass. USA Soulé M E (Editor). 1987. Viable Populations for Conservation. Cambridge University Press, Cambridge Spence D H N. 1957. Studies on the vegetation of Shetland. Journal of Ecology 45: 917~945 Steadman D W. 1995. Prehistoric extinctions of Pacific island birds: biodiversity meets zooarchaeolo- gy. Science 267: 1123~1131 Steele J H. 1985. A comparison of terrestrial and marine ecological systems. Nature 313: 355~358 Steele J H. 1991. Can ecological theory cross the land-sea boundary? Journal of Theoretical Biology 153, 426~436 Strahm W. 1989. Plant Red Data Book for Rodrigues. Koeltz Scientific Books, Konigstein, for IUCN, The World Conservation Union j : Strahm W. 1996. Conservation of the flora of the Mascarene Islands. Curtis’ s Botanical Magazine 13(4) :228~238 . Street-Perrott F A. and Perrott R A. 1993. Holocene vegetation, lake levels, and climate of Africa. In Global Climates since the Last Glacial Maximum edited by H. E. Wright, Jr., J. E. Kutzbach, T. Webb, III, W. F. Ruddiman, F. A. Street-Perrott and P. J. Bartlein, Univer- sity of Minnesota Press, Minneapolis, USA Stuart A J. 1993. The failure of evolution: Late Quaternary mammalian extinctions in the Holarctic. Quaternary International 19: 101 ~107 Sweden’ s Case Study. 1971. Air Pollution Across National Boundaries. The Impact in the Environ- ment. Royal Ministry of Foreign Affairs and Royal Ministry of Agriculture, Stockholm. Sweden Tansley AG. 1935. The use and abuse of vegetational concepts and terms. Ecology 16: 284 ~ 307 Taylor AH. 1995. North-south shifts of the Gulf Stream and their climatic connection with the abun- dance of zooplankton in the UK and its surrounding seas. ICES Journal of Marine Science 52, 711~721 Thomas C D and Jones T M. 1993. Partial recovery of a skipper butterfly ( Hesperia comma ) from population refuges: Lessons for conservation in a fragmented landscape. Journal of Animal Ecology 62: 472~ 481 Thomas C D, Thomas J A and Warren M S. 1992. Distribution of occupied and vacant butterfly habi- tats in fragmented landscapes. Oecologia 92: 563~ 567 Thompson R S. 1988. Glacial and Holocene vegetation history: Western North America. In Vegeta- tion History: Vol. 7 edited by B. Huntley and T. Webb. Il]. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands Thompson RS, Whitlock C, Bartlein P J, Harrison S P and Spaulding W G. 1993. Climatic changes 180 - in the western United States since 18,000 yr B. P. In Global Climates since the Last Glacial maximum edited by H. E. Wright, Jr., J. E. Kutzbach, T. Webb, Il, W. F. Ruddiman, F. A. Street-Perrott and P. J. Bartlein. University of Minnesota Press, Minneapolis, USA Tilman D. 1996. Biodiversity: population versus ecosystem stability. Ecology 77: 350~ 363 .Tilman D and Downing J A. 1994. Biodiversity and stability in grasslands. Nature 367: 363~ 365 Tilman D, May R. M, Lehman C L and Nowak M A. 1994. Habitat destruction and the extinction debt. Nature 371: 65~ 66 aTilman D, Wedin D and Knops J. 1996. Productivity and sustainability influenced by biodiversity in grassland ecosystems. Nature 379: 718~720 Tinker P B. 1994. Monitoring Environmental Change Through Networks. In Long-term Experi- ments in Agricultural and Ecological Sciences edited by R. A. Leigh and A. E. Johnston. CAB International, Wallingford, UK Tischkov A A. 1996. Secondary succession of arctic ecosystems in relation to tundra restoration. In Disturbance and recovery in Arctic Lands: An ecological perspective edited by R. M. M. Crawford. Kluver Publishers, Dordrecht, The Netherlands Tschurr R F. 1990. Single-ramet-cloning (SRC) and multi-ramet-cloning( MRC) : an example of ba- sic and applied revegetation research. Proceedings of 9th High Altitude Revegetation Workshop : Colorado Water Resources Research Information Series 63: 234~237 Tschurr R F. 1992. Experimentelle Untersuchungen iiber das Regenerationsverhalten bei alpinen Pflanzen. Ver ffentlichungen des Institutes ETH Sitftung Riibel Zurich No. 108 Turner I M. 1996. Species loss in fragments of tropical rain forest: a review of the evidence. Journal of Applied Ecology 33: 200~219 Turner I M. and Corlett, R T. 1996. The conservation value of small, isolated fragments of lowland tropical rain forest. Trends in Ecology and Evolution 11: 330~333 Turner I M, Tan H T W, Wee Y C Ali Bin Ibrahim Chew P T and Corlett R T. 1994. A study of plant species extinction in Singapore: lessons from the conservation of tropical biodiversity. Con- servation Biology 8: 705~712 Turner R K. 1991. Wetlands and economic management. Ambio 20(2): 59~63 Ulrich B. 1986 Natural and anthropogenic components of soil acidification. Zeitschrift fr Pflanzenerndbrung und Bédenkunde 149; 702 ~217 Ulrich B, Mayer R and Khann P K. 1980. Chemical changes due to acid precipitation in a loess- derived soil in central Europe. Soil Science 130: 193~199 Urbanska K M. 1995a. Ecological restoration above the timberline and its demographic assessment. In Restoration Ecology in Europe edited by K. M. Urbanska and K. Grodzinska. Geobotanical Institute SFIT, Zurich, Switzerland Urbanska K M. 1995b. Biodiversity assessment in ecological restoration above the timberline. Biodi- versity and Conservation 4: 679~695 Urbanska K M. 1996. Reproductive behaviour of arctic/alpine plants and ecological restoration. pp. 181 - ¢ 481 ~501 in Disturbance and recovery in Arctic Lands: An ecological perspective edited by R. M. M. Crawford. Kluver Publishers, Dordrecht, The Netherlands Urbanska K M. 1997a. Restoration ecology of alpine and arctic areas: are the classical concepts of niche and succession directly applicable? pp. 189 ~ 200 in Restoration Ecology and Sustainable Development edited by K. M. Urbanska, N. R. Webb and P. J. Edwards. Cambridge Univer- sity Press, Cambridge, UK . Urbanska K M. 1997b. Safe sites-interface of plant population ecology and restoration ecology. pp. 81~110 in Restoration Ecology and Sustainable Development edited by K. M. Urbanska, N. R. Webb and P. J. Edwards. Cambridge University Press, Cambridge, UK Urbanska K-M. Hefti-Holenstenstein, B. and Elmer, G. 1987. Performance of some alpine grassed in single-tiller cloning experiments and the subsequent revegetation trials above the timberline. Berichte des Geobotanischen Institutes ETH Stiftung Riibel Zurich 53: 64~90 Valdés B, Heywood V H, Raimondo F M and Zohary D (Editors). 1997. Proceedings of the Work- shops on the Conservation of the Wild Relatives of European Cultivated Plants. ( Bocconea 7). Azienda Foreste Demaniali della Regione Siciliana, Palermo, Italy “van der Maarel E, Boot R van Dorp D and Rijnties J. 1985. Vegetation succession on the dunes near Oostvoorne, The Netherlands: A comparison of the vegetation in 1959 and 1980. Vegetatio 58: 137 ~T87 Van Dyne G M. 1969. The Ecosystem Concept in Natural Resource Management. Academic Press, New York, USA Vilchek G E and Bykova O Y. 1992. The origin of regional ecological problems within the northern Tyumen oblast, Russia. Arctic and Alpine Research 24: 99~107 Vitousek P M. 1992. Global environmental change: An introduction. Annual Review of Ecology and Systematics 23: 1~14 Vitousek P, Ehrlich P, Ehrlich A and Matson P. 1986. Human appropriation of the products of pho- tosynthesis. BioScience 36: 368 ~ 373 Vogt K A, Gordon J C, Wargo J P, and Vogt D J. 1997. Ecosystems: Balancing science with man- agement. Springer-Verlag Inc. , New York, USA Walker D. 1989. Diversity and stability. In Ecological Concepts edited by J. M. Cherrett. Blackwell Scientific Publishers, Oxford, UK | Walter H. 1960. Standortlebre ( Analytische-okologische Geobotanik ) . Einfiibrung in die Phytolo- gie; Grundlagen der Pflanzenverbreitung. Ulmer, Stuttgart, Germany Watt KE F. 1968. Ecology and Resource Management: A quantitative approach. McGraw-Hill, New York, USA Watts W A. 1988. Late-Tertiary and Pleistocene vegetation history: Europe. In Vegetation History : Vol.7 edited by B. Huntley and T. Webb, III. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands Watts W A, Allen J R M, Huntley B. 1996. Vegetation history and climate of the Last Glacial at 182 - - Laghi di Monticchio, southern Italy. Quaternary Science Reviews WCMC. 1992. Global Biodiversity: Status of the Earth’ s living resources. Chapman and Hall, London, UK Webb T, Il. 1988. Glacial and Holocene vegetation history; Eastern North America. In Vegetation History edited by B. Huntley and T. Webb, III. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands West R G. 1964. Inter-relations of ecology and Quaternary palaeobotany. Journal of Ecology 52 (Supplement) : 47 ~ 57 Westman W E. 1991. Ecological restoration projects: measuring their performance. Environmental - Professional 13; 207~215 Westra L. 1994. An Environmental Proposal for Ethics: The principle of integrity. Rowman, Lanham, USA. | Whitmore T C. 1975. Tropical Rainforests of the Far East. Oxford University Press, London, UK Wilhalm T. 1996. Clonal Growth and Fragmentation in the Alpine Tussock-forming Grass Poa alpina. PhD. Thesis. Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, Switzerland Willis K G. and Garrod G D. 1992. Amenity value of forests in Great Britain and its impact on the 、 internal rate of return from forestry. Forestry 65(3): 331~346 ‘Wood C A. 1994 Ecosystem management: achieving the new land ethic. Renewable Resources Jour- nal 12(Spring): 6~ 12 Woodward F I. 1987. Climate and Plant Distribution. Cambridge University Press, Cambridge, UK Wookey P A and Ineson P. 1991. Chemical changes in decomposing forest litter in response to atmo- spheric sulphur dioxide. Journal of Soil Science 42: 615~628 Wookey P A, Robinson C H, Parsons AN, Welker J M, Callaghan T V and Lee J A. 1995. Envi- ronmental constraints on the growth, photosynthesis and reproductive development of Dryas oc- topetala at a high Arctic polar semi-desert, Svalbard. O6ecologia 102: 478 ~ 489 World Bank. 1997. Animals under threat. Dissemination Notes 57. World Bank Environment Department, Washington D. C., USA World Resources Institute. 1994. World Resources 1994~ 1995. A guide to the global environ- ment. Oxford University Press, Oxford, UK Wright H E, Jr Kutzbach J E, Webb T, III Ruddiman W F, Street-Perrott F A and Bartlein P J (Editors). 1993. Global Climates since the last glacial Maximum. University of Minnesota Press, Minneapolis, USA - x: 参与 编写 的 作者 及 通讯 地 址 Mike Acreman Institute of Hydrology，Crowmarsh Gifford, Wallingford, Oxfordshire OX10 8BB UK Tundi Agardy Conservation International 2501 M Street, Washongton DC 20037 USA Gerardo Budowski Apartado 198, 2300 Curridabat, San Jose, COSTA RICA Brian Drayton Biology Department, Boston University, Boston, MA 02215 USA Vernon H Heywood School of Plant Sciences, The University of Reading, Whiteknights, PO Box 221, Reading RG6 6AS, UK Martin Holdgate 35 Wingate Way, Trumpington, Com- - 184 - John H. Lawton NERC Centre for Population Biology, Imperial College, Silwood Park, Ascot, SLS7PY 9 UK Edward Maltby Royal Holloway Institute for Environmental Research and Department of Geography, Royal Holloway, University of London, Huntersdale, Callow Hill, Virginia Water GU25 4LN UK Hillary M Masundire Department of Biological Sciences University of Botswana, P Bag 0022 Gaborone, BOTSWANA Richard B. Primack Biology Department, Boston University Boston, MA 02215 USA | Philip C. Reid Sir Alister Hardy Foundation for Ocean Science The Laboratory, Citadel Hill Plymouth, PL1 2PB UK Krystyna M. Urbanska Swiss Federal Institute of Technology, bridge Geobotany, Zurichbergstrasse 38, CB2 2HD UK Ch-8044 Zurich, SWITZERLAND Brian Huntley Antony G. Weir Environmental Research Centre, Royal Holloway Institute for University of Durham, Departmen of Environmental Research, Royal Holloway Biological Sciences, South Road, Durham University of London, Huntersdale, DH1 3LE, UK Callow Hill, Virginia Water GU25 4LN UK Phil Ineson Soil Ecology Section, Merlewood Research Station, Institute of Terrestrial Ecology, Grange-over-Sands, LA11 6JU,UK - 455. = 本 书 译 者 分 工 表 目录 前言. 序 等 有 关内 容 以 及 1.1、1.2 节 :康乐 博士 ; 1.3 一 1.6 节 : 蒋 志 刚 博 士 ; 1.7 节 : 韩 兴国 博士 ; 1.8~1.10 节 : 白 永 飞 博士 ; 1.11 节 : 黄 建 辉 、 邢 雪 荣 博士 ; 2.1 节 : 桑 卫 国 博 士 ; 3.1 节 : 张 淑敏 博士 ; 3.2 节 : 苏 荣 辉 先生 ; 3.3 节 : 苹 峰 博士 ; 3.4 节 : 王 德 华 博 士 ; 4.1 节 :类 治平 先生 ; 4.2 节 : 张 树 义 、 张 知 彬 博士 ; 4.3 节 : 叶 万 辉 、 温 达 志 、 梁 晓 东 博 士 ; 4.4 节 : 潘 开 文博 士 。 校订 人 员 分 工 表 目录 前言. 序 等 有 关内 容 ,1.1 一 1.10,3.3,3.4,4.3 节 由 黄 建 辉 博士 校订 ;2.1,3.1,3.2,4.1 节 由 李 凌 浩 博士 校订 ;1.11,4.2 节 由 杨 亲 二 博士 校订 ;4.4 节 由 韩 兴国 博士 校订 。 一 一 pe VIN Dew. >. 所 图 书包 “16 vii C0000 ne weenie 4. 000027504 PD nae e 003. | _ 生态 系 统管 理 :科学 与 社会 问题 a pee ant ‘ \ whe sq ° a ae ; : < THX fo 的 NS ne ee ee SN ae > *s ete i a ECOSYSTEM MANAGEMENT QUESTIONS FOR SCIENCE AND SOCIETY ISBN 7-03-011069-2 9°787030 NT