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泰山植被研究论文

发布时间:2024-07-02 14:13:50

泰山植被研究论文

美丽山东山东是一个历史悠久,美丽富饶的省份。山东有风景壮丽的泰山,它植被丰富,树木葱郁,水源充足,地势复杂,为各类野生动物提供了完美的条件。据调查,泰山现有兽类20种,鸟类150余种,昆虫类873种,鱼类也很多,是野生动物的家园。泰山还有许多石刻,书体高雅,制作精巧,是泰山一道美丽的风景线。山东济南“天下第一泉”的趵突泉,它位于济南市中心,南靠千佛山,东临泉城广场,北望大明湖,面积158亩。趵突泉最早见于古代文献济南名泉,迄今长达3543年,亦有“槛泉”、“娥英水”、“温泉”、“瀑流泉”、“三股水”等名。它一年四季的温度恒定在18摄氏度左右,是一个非常神奇的泉。在山东还有中国第二大油田——胜利油田,分布范围很广,在东营、滨州、德州、济南、潍坊、淄博、聊城、烟台8个市的28个县(区),主要位于黄河下游的东营市。那一个个抽油机像磕头虫一样,日夜不停地忙碌,为人类作出了巨大的贡献。可是人们大量砍伐树木,造成水土流失,森林减少,汽车排出的有毒气体对空气和人类造成了很大的危害。其实,环保并不是很难的事情,他就是一个好习惯,是由微不足道的小事积累而成的,比如说,少用一次性饭盒,一次性饭盒、筷子等等,都是环保。让我们从小事做起,从身边做起,从一点一滴做起,共建美丽山东。

气候变化对旅游业的影响越来越显著,相关研究也备受关注。论文以泰山风景名胜区作为例证,从旅游景观和旅游业两个方面探讨了气候变化对北方山岳型景区的影响,前者又从气象景观、自然景观和人文景观等三个方面进行具体的阐释和分析。论文在最后探讨了气候变化对北方山岳型景区影响的响应,即应对气候变化具体策略和采取的措施问题。具体的研究成果如下:(1)在北方山岳型景区气象景观中可观日出天数与降雨天数呈现负相关,云海出现天数与降雨天数呈现正相关。就泰山风景名胜区1961-2005年的降雨天数存在着减少趋势,使得可观日出天数有增加的趋势,而可观云海天数有减少趋势。(2)气候变化对北方山岳型景区自然景观的影响主要表现在两个方面:一是气候变暖对植被的影响;二是降水变化对水体景观的影响。对植被的影响利用植物物候观测数据,以叶芽开放期和开始落叶期两个指标,选取泰山的刺槐和梧桐两种植物进行研究分析,发现景区植物覆被的“绿色”色态和景致有一定的延长。对水体景观的影响与降雨量和温度有着直接的关系,泰山风景区水体景观有着极为明显的季节性,景区水体景观液态下可观赏日数有增加的趋势。(3)气候变化对北方山岳型景区人文景观的影响,是通过降雨量、降水成分、风速和岩性等因素对泰山时刻的影响进行分析的,发现:泰山石刻受破坏的程度与降雨量呈现正相关,存在年际变化特征;泰山降水成分呈现酸性趋势,石刻受水蚀作用愈剧烈;泰山石刻风化过程的年变化比较均衡;泰山石刻受岩体影响较小。(4)气候变化对北方山岳型景区旅游业的影响,主要体现在对旅游者出游动机、旅游者活动过程中的旅游体验和灾害性天气对北方山岳型景区旅游业的影响。泰山风景区各月及年度的游客量与降雨天数不存在相关性,与月均温变化相吻合。气候变化对旅游体验质量的影响分析是通过旅游舒适度的评价来体现的,发现泰山风景区旅游舒适度状况呈现夏半年和冬半年两极分化的状态,“非常适合”旅游的月份是9月,“适合”旅游的月份是3-10月。(5)北方山岳型景区对气候变化的响应主要体现在总体策略、旅游景观、旅游产品及灾害性天气等四个方面。

总论与展望1, 加强森林公园建设,保护森林资源自然环境是由大大小小的生态系统组成的,必须保持相对平衡.森林是陆地最大的生态系统,是自然界物质和能量交换的重要枢纽,对于地上,地面,地下环境有多方面的影响,如果把森林看做单纯的木材生产基地去砍伐,而且是掠夺式的经营,不顾植被具有极为重要的防止环境恶化功能(涵养水源,保护水土,防风固沙,调节气候,维护生态平衡等等),那么最终破坏森林的恶果将是人类自身的灾难.从古巴比伦王国的消失到全球性的温室效应,无不证明了一这点.森林公园则是在社会文明的发展中形成的一个相对独立的生态经济系统,是以人类,生物和环境的协同发展为原则,以自然资源的持续利用和生态环境的改善为宗旨,它们所追求的目标是:即满足当代人的生活需求,且自身得到发展,又要保护生态环境,不对后人的发展构成危害.这就为在此基础上开展各项生态旅游活动提供了一个理想的区域环境.1982年,我国建立了第一个森林公园--张家界国家森林公园,她以神奇的地貌和优美的环境向世人一展森林公园的风姿,为中国的生态旅游开创了一个成功的范例.截至1996年底,全国已建立不同类型,不同层次的森林公园811处,年吸引游客达5000多万人次.随着森林公园旅游人数的增加,旅游活动与生态环境的保护必然产生矛盾,引起诸如土壤,植被,水质和野生动植物的环境问题.另外我国森林公园大都是在国有林场的基础上建立和发展起来的,因经营方式的转变,这就带来了一个更新观念和提高对森林价值和生态环境的再认识问题.因此,有效地保护生态环境,加强森林公园建设是保证生态旅游持续发展的一项重要措施.中国资源的保护应注意以下两方面:(1) 加强生态管理,使之持久协调发展森林是一个整体,森林除木头外,还有许多其它物种,它是一个由许多成份构成的复杂系统.如果把森林看做单纯的木材生产基地去砍伐,而且是掠夺式的经营,那么我们采了木头,却恶化甚至是毁灭了其它资源的生存环境,得不偿失.当然也不能发挥森林资源的全部效益.但我们保护森林,并不是完全任其自然.自然森林也会自然枯萎,如不砍伐,任其自生自灭,也是浪费资源.所以在不过度改变森林结构的前提下,进行采大留小有计划,有选择的开采,以实现生态,社会,经济三大效益的可持续发展. (2) 严厉打击森林犯罪 1998年10月21日,最高人民法院,最高人民检察院,国家林业局,公安部,监察部联合发出《关于严厉打击破坏森林资源违法犯罪活动专项斗争的通知》,经过全国各级森林公安机关和各部门的艰苦努力,打击处理了一批违法犯罪分子,收回了一批被毁坏和被长期占用的林地.截至1998年12月底,全国森林公安机关共查处各类森林和野生动物案件26369起,打击处理违法犯罪人员28131人,其中刑事拘留791人,逮捕681人,为国家挽回了直接经济损失2928万元,收缴木材46351立方米,野生动物209365头(只),收回林地58305亩,取得显著成绩.但是,林区治安的几个突出问题仍未从根本上得到解决,一些基层单位,干部法制观念淡薄,毁林开荒,乱占林地的现象仍时有发生;犯罪分子在严打斗争开展后仍顶风作案,如云南省昆明市现每月从市区运往外省的保护动物仍在1吨左右;盗伐,哄抢国有林木,非法运输,销售木材在一些地区仍很严重;有些地区地方保护主义严重,打击森林犯罪力度不够.因此针对上述情况,要加强森林立法工作,加强法制宣传教育,依法保护森林.只要我们按照法律严格执行,加大打击力度,森林建设就有了根本的保障.2, 统一规化,有序开发做好旅游开发规划,贯彻资源和环境保护的思想,这不仅是使开发取得成功的保障,也是预防资源和环境遭到破坏的重要措施.因此,在编制旅游区总体规划时,必须对旅游区的地质资源,生物资源和涉及到环境质量的各类资源进行认真的调查,以便针对开展旅游活动所带来的环境损害进行足够的准备,并采取积极措施,消除或减少污染源,加强对环境质量的监测.为保证生态旅游的环境质量的高品位,旅游区的有关建设必须遵循适度地有序地分层次开发的原则,不允许任何形式的有损自然的开发行动.每个项目都必须进行环境影响评估,要从生态角度严格控制服务设施的规模,数量,色彩,用料,造型和风格,提倡以自然景观为主,就地取材,依景就势,体现自然之美,对那些高投入,高污染,高消费等刺激经济增长的项目坚决制止.经济开发可以在风景区以外的广大土地上进行.即使是配合风景区的旅游,其主要服务设施也完全可以在风景区外围建设.古今中外名山,风景区和国家公园都是精神活动的场所而非经济场所.我国古代,五岳山下都设有"镇","镇"就是专门提供服务设施的.宋代规定泰山的外围7里内"禁樵采".元代规定40里外的徂徕山禁止砍柴,都是为了保护泰山.美国规定商业开发要在国家公园以外的地方,其黄石国家公园自被发现建立后,不仅禁猎,禁伐,而且陆续迁走了居住其中的印第安土著.德国阿尔卑斯山国家公园的面积达300多平方公里,公园内并无一条索道,若干条索道都是设在公园之外的.这些发挥功能区分,区内观景,区外经商的优良传统,我们可以借鉴.如将旅游设施建在山脚下,山上不修索道,这样游 人势必在山脚下的宾馆住宿,当地赚取住宿费和餐饮费肯定高于索道费,而且游人分散于各处,大大缓解了因乘索道造成的山顶过分拥挤.在可持续发展的理论指导下,现有的生态技术,资金条件以及人们的环保意识还达不到维护生态平衡要求的情况下,必须将宝贵的生态资源留给子孙后代,而不是开发殆尽.旅游区的环境容量问题,应加强研究,在旅游区的环境容量未确定之前,必须控制旅游业的发展速度.对一些重点保护的景区,必须防止太多的游人进入,即使是一般旅游区,也应严格控制超容量吸引游人.因为,环境容量是有限的,破坏容易修复难,一旦旅游超过了环境容量,造成了巨大的环境破坏,再来治理就十分困难,甚至是不可能的. 3, 增强环保意识,强化法制观念鉴于旅游作为一种产业对环境的特殊影响和累计性的破坏,生态旅游一定要加强环境立法和管理.严格执法和遵守我国的《环境保护法》,《森林法》,《文物保护法》,《野生动植物保护法》等与旅游密切相关的环境保护法律和法规,并针对旅游业对环境影响有潜在性,持续性和累计性的特点,增加补充规定.如增加对旅游的环境保护税收,用于修复被损环境的管理.地方政府和旅游有关部门应认真学习和贯彻执行有关的法律,法规,增强法制观念,例如对生态保护区的开发,要根据环境法律,规定哪些部分严禁开发,哪些部分可以开发以及开发的规模,开放的季节和可接待的人数等等.又如规定哪些地区禁止带火种,禁止狩猎和毁坏林木,禁止遗弃垃圾和生活用品.对违法侵害自然资源者,加大执法力度,使其承担相应的民事和刑事责任. 思想意识比法规更重要.我国在生态旅游的生态规划和生态教育方面都很薄弱,旅游业主要以盈利创收为目的,不少旅游区根本不进行环境影响评价就开始营业.在旅游景点,很少设立宣传生态意识的宣传栏,导游们的导游词中也很少触及生态道德教育的问题.而且,旅游业的干部及导游中大多数人也未接受过系统的生态教育和生态道德教育.因此,我们在倡导生态旅游时,必须树立生态保护第一的思想,加强宣传教育,转变全民观念.具体做法一是要通过立法,把对旅游区的环境影响评价及对策真正落实到每一个景点,并要求所有的旅游管理人员,导游都必须经过系统的生态教育;旅游业是无烟工业","旅游资源可再生"的观念以及对旅游开发的环境效应评估认识不足的现象,切实把旅游环境当成旅游业的生命和形象.从可持续发展的战略眼光,把发展旅游业的目标与立足点建立在保证当代和几代,几十代人的旅游需要上,并以这种思想观念为指导,做好环境保护的各项具体工作.二是把生态教育和生态道德教育纳入国家教育计划,在小学,中学和大学国情教育中增设这方面的教育内容.使我们的子孙后代从小就开始重视自然资源的持续利用,爱护自然景观和人文景观,保护野生动物和植物,理解大自然,热爱大自然,使生态善恶观,生态良心,生态正义,生态义务成为青年的自觉行为和道德规范.三是充分利用旅游这一生动活泼的大学校,使生态旅游的全过程,成为生态教育和生态道德教育的全过程.使旅游者在大自然中唤起绿色的激情,绿色的愉悦,绿色的思考,体验大自然的谐;天人合一"的传统文化,达到热爱自然,师法自然,启迪人生的目的.在大自然中接受生态教育和生态道德教育,使每一个人旅游者从自己做起,从每一件保护自然的小事做起.

泰山,东望黄海,西襟黄河,前瞻孔孟故里,背依泉城济南,以拔地能天之势峙于中国东方,以五岳独尊的盛名称誉古今,可视为中华民族的精神象征,华夏历史文化的缩影,1982年,被国务院列为第一批国家重点风景名胜区,1987年,被联合国教科组织列为世界遗产,是融自然与文化遗产为一体的世界名山。 泰山人文历史悠久,文化遗产丰厚。根据近现代考古发掘证明,泰山周围自远古时是繁衍的中心地带之一。沂源奥陶纪石灰岩洞穴遗址内,有旧石器晚期的少女臼齿其特征较北京猿人进步,故称“智人牙齿”。泰山南麓大汶口遗址和北麓的龙山城子崖遗址均属新石器时期的文化遗存。大汶口文化和龙山文化为研究母 系氏族社向父系氏族社会过渡、原始社会解体和阶级和产生、国家的兴起、文字的起源提供了翔实的资料,百五千年前的大汶口文化时期相当于炎黄时期,四千年前的龙山文化时期则相当于尧舜禹时期。我国传说中的三皇五帝中,有伏羲、黄帝、舜、颛顼等4人出生于泰山周围,7个建都于泰山周围,所以王国维说:“自上古以来,帝王之都皆在东方。大之虚在陈(今河南淮阳),大庭氏之库在鲁,黄帝邑于涿鹿之阿,少与颛顼之虚皆在鲁卫,帝喾居亳(今河南偃师)。”自伏羲至炎帝、黄帝、颛顼等华族均发祥于泰山。黄帝生于曲阜燕北的寿丘,活动于泰山周围,《韩非子•十过篇》载,黄帝曾令鬼神于泰山之上。《黄帝玄女战法》说,黄帝曾于泰山之上接受女兵法;黄帝战胜蚩尤后曾为“泰山之稽”。 近几年对城子崖遗址的继续发掘与研究,验证了部分远古传说中的人物和事件的真实性。龙山文化时期的城址和夏商周上古三代城址的发掘,证实了《吴越春秋》所载尧舜时期的”鲧筑城以卫君,造廓以守民,此城廓之始也”是比较可靠的。东夷人高大无比善射弓、后异射日、蚩尤首先将铜兵器用于战争、少昊之子把弓用于战争传说,均在大汶口文化及龙山文化遗址中得到了证实。因此,泰山大汶口文化和龙山文化是三皇五帝活动的结果。 夏商周时期,禹的祖先是黄帝和颛顼,泰山东侧的蒙山,又名东泰山,是夏族的发祥地,一直被三代祭祀。商代的“相土之东都”建在泰山脚下。周天子封长子伯禽于泰山之阳建立了鲁国,封贵戚姜太公到泰山之阴建立了齐国。春秋战国时,齐桓公在泰山会盟诸侯,一匡天下;沿泰山分水岭建千里长城以为防线。 泰山,由于地处祖国东方,东方是太阳出升的地方,按五行属木,四时属春,五常为仁,八卦为震,星宿为苍龙,所以泰山被古人视为紫气之源,吉祥之地,神灵之宅,万物发育之所,成为天的象征,神的化身。于是凡是所谓“受命于天”的帝王,为答谢天帝“授命”之恩,便要到接近天庭的泰山之巅积土筑坛,增泰山之高以祭天,表示功归于天:而后再到泰山前接近地祗的梁父、社首、蒿里、云云等小丘设坛祭地,表示厚上加厚,福广恩厚以热能地,这就是历代帝王狂热追求的泰山封禅大典。一代帝王如能登封泰山,即被子视为国家鼎盛、天下太平的标志,皇帝本人俨然也成了“奉天承运”的“真龙天子”了。司马迁在《史记•封禅书》中引《管子•封禅篇》:“古者封泰山禅梁父者七十二家。”东汉王充在《论衡•书虚篇》中记述:“百王太平,升封泰山。泰山之上,封(夯土台基)可见者七十有二,纷纶漂灭者不可胜数。”古籍载,黄帝狩泰山时,大象驾辕,六龙拉四,尤在前开路,虎狼在后护卫,群鬼列侍保驾,从神簇拥陪行,风伯扫除,雨师洒道,蟒蛇伏地凤凰覆其上。《封禅书》又开车,无怀氏、伏羲、神农、炎帝、颛顼、帝喾、尧、舜封泰山禅云云,禹封泰山会稽(即今蒙山),汤封泰山禅云云,周成王封社首。大汶口文化遗址中,发掘出了中国最早的图象文字,唐兰先生释为“炅”,上为日,中为火,下部是山。就明五千年前的先民们就在泰山烧柴祭日,后来发展为封禅大典,成为大统一、大融洽合、大团结的象征。 关于封禅活动真正有据可查的始于《史记》,它较全面而翔实地记载了秦汉封禅。秦始皇、秦二世、汉光武帝、汉章帝、汉安帝、隋文帝、唐高宗、唐玄宗、宋真宗、清康熙、清乾隆等接踵登封告祭,刻石纪功。其中汉武帝8次东巡登封,乾隆帝11次朝拜泰山。历代帝王借助泰山的神威巩固其统治,而泰山又因封禅告祭被抬到与天帝相齐的神圣高度。所以郭沫若在《读随园诗话札记》中说:“所谓东方主生,帝出乎震,于是泰山便威灵赫赫了。自秦汉以来,历代帝王封禅,也就是向泰山朝拜。比帝王还要高一等,因而也不敢藐视泰山了。”他们为宏扬“君权神授”,便大兴土木,刻石纪功,留下了大量的遗址、遗迹、遗物。 泰山宗教源远流长,土生土长的泰山神祗与全国性的道教和世界性的佛教共荣共存,三者之间相互渗透,相互影响,共同发展,进一步充实了大统一、大融合、大团结的泰山精神。 佛教于公元4世纪中期传入泰山。公元351年高僧朗公首先 到泰山岱阴创建了朗公寺和灵岩寺。魏晋南北朝时期,泰山较大的寺院有谷山玉皇寺、神 宝寺、普照寺等。著名的泰山经石峪是北齐人所刻的佛教经典《金刚经》。唐宋时,灵岩寺极 为鼎盛,唐宰相李吉甫反把泰山灵岩寺称为天下"四绝"之一。泰山道教早在战国时就有方 士隐居岱阴岩洞;秦汉后词庙林立,保留至今的有王母池(群王庵)、老君堂、斗母宫(龙泉观)、碧霞祠、后石坞庙、元始天尊庙等。其中以王母池为最早,创建于公元220年以前;以碧霞祠影响最大。泰山是王母娘娘神话传说的发祥地。早在魏晋时期就建有王母池道观。王母池位于泰山南麓环山路东首,古称“群玉庵”,又名“瑶池”。三国魏曹植有“东过王母庐”的诗句,唐李白有“朝饮王母池”的吟咏 。 2 泰山的人文美学底蕴 对泰山的审美,历史上曾经历过“自然崇拜”,“比德”和“畅神”三个阶段,随着时代的发展,审美和科学的结合是必然的。北京大学哲学系杨辛教授曾多次考察泰山,著有《泰山美学考察》,开创了泰山现代美学的研究,对泰山美学考察、总结构成泰山主要自然特征”雄伟“的诸因素和历史文化对泰山自然的整体艺术构思及多方成的渗透影响,使美的感受不断推向高峰。在风景欣赏中结合智势。杨辛的泰山诗:“高而可登,雄而可亲。松石为骨,清泉为心。呼吸宇宙,吐呐风云。海天为怀,华夏之魂。”是对泰山美学的高度概括。 泰山历经几千年的开发建设,形成了中国山岳风景的典型代表:即以富有美感的自然景观为基础。渗透着区域综合性的人文景观。根据中国传统的山水观,把富有美学价值和科学价值的自然景观同悠久的历史文化有机地结合起来,从而形成了内容丰富的自然与人文浑然一体的泰山风景美的特点。 泰山风景名胜区是以泰山主峰为中心,呈放射形分布。泰山的美学从事主要体现在自然景观美、人文景观美和自然与人文融合而成的山体高大及表形的的雄伟。其自然因素首先是主峰崛起于华北大平原东侧,凌驾于齐鲁丘陵之上,平原和丘陵产生了强烈的对比,具有通天拔地之势。尤其是南坡,景观更为雄壮:山东省势陡峻,主峰突兀,山峦层层叠起,群峰拱岱,形成“一鉴众山小”的高旷气势。其次,泰山山脉绵亘200多公里,基础宽大,形体集中,使人产生安稳感和厚重感,所谓“稳如泰山”、“重如泰山”就是上述自然特征在人们心理上的反应。 泰山的人文景观美,是反映一切与自然景观相协调、相融合的人为因素。人文景观主要包犄建筑物、构筑物、石刻及道路等,其创作是根据地形特点和封禅、游览、观赏、宗教告示活动的需要而设计的;其布局重点是从祭地的社首山(即今蒿里山东侧,建国后因凿石而毁)至告天的玉皇顶,约在10公里的登山盘道两侧,把整个泰山作为完整的自然空问,进行了整体构思。在这条景观带上大体分为三重空间:一是以泰安城为中心的人间闹市;二是以城西南过奈河桥至蒿里山为阴曹地府;三是以城北岱宗坊为起点,沿长达5800多级的天梯盘道直至岱顶天庭仙界。 泰山与泰安城是山城一体,泰安城是因帝王封禅和黎民百姓朝山进香及游览观光发展而成。岱庙是泰安城中轴线上的主体建筑,轴线从城区南门开始,经通天街延伸到岱宗坊,然后与天梯相接,使山与城不仅在功能上,而且在建筑空间的序列上形成一体,从空间序列看,是按登封活动的程序资助第展开,贯穿着一促由人境到仙界的过渡阶段;痤地形上看,是由缓坡、斜坡直至陡坡,人们由低到高。步步登上天庭;从建筑规模上看,是由严整到自由,因自然环境的不同而异; 从意境上看,是由人间帝王宫殿上达苍穹,渐入佳境;再通过三里一旗杆、五里一牌坊的漫长盘道为连接,形成了一条极为壮观的封禅祭礼序列景观。 泰山古建筑最突出的特点是充分利用地理环境,巧妙地借用自然地势,以人工之力加强和美化自然环境。其一,在位置的选择上,充分利用泰山南坡断层陡峭之势,造成登天梯的意境;游人沿中溪而上,人在谷中而行,属于封闭型自然景观,渐至岱顶才豁然开朗;对祭天活动来说,前奏长,对比强烈,造成步步登高、引人入胜和扣人心弦的心理状态。其二,在建筑单体或群体位置的选择与建筑结构的设计上,既有跨道而建的门户建筑,又有登山转折处的导向性建筑;即有临溪而建的赏罚分明景建筑。也有半山悬挂的宗教建筑;同时,还有耸立于岱麓和岱顶的金碧辉煌的祭祀建筑群。其三,从建筑结构、材料、装饰及以庭院为单元的群体组合上,都能适应地形环境多变的要求,充分体现因景而设、因境而建的特点。另外,有一些寺庙和书院,建于深山密林之中或青峦秀水之间。这些建筑因功能不同,对环境的选择也不同,不同的环境对建筑造型的要求也不不一样,这就需要在二者之间以耱默契。如岱顶南天门的位置选择和建筑形象的创作上,则是人工借自然之势,自然又凭人工之力的杰作。泰山西北麓的娄敬洞山,是人工借助岩洞洞口的险要之势,筑室为老君堂、三清殿、仙姑庙等,使寺庙悬挂于半山云雾之中,主自然岩洞有了生机。 泰山古建筑的造型艺术,不仅在建筑与绘画、雕刻、山石、林木浑为一体,而且还为我们留下了顺应大自然的建筑典范,以其特有的艺术形象去协调和加强自然美,去表现和深化自然环境。 泰山碑刻是中国书法艺术的宝库,也是中华民族的文化教育珍品,是天然的书法展览。它们都是因事而立,因地而书,因景而刻,因石而制,赙景交融,点缀风眩。其文字,既有洋洋数千言的长篇巨制,也有一字之惊;既有帝王御言,也有黔黎之说。其形式,既有龟趺螭首、精雕细磨之作,也有粗犷片石之刻。其书法艺术,既有真草隶篆,也有四体揉融;既有如斗大字,也有蝇头小楷;既有古拙若痴者,也有龙飞凤舞者;既有大家手笔,也有石工之书。真乃瑰丽多姿,琳琅满目,把泰山妆扮得更加庄严典雅。 3 结束语: 泰山这座世界自然与文化遗产以其雄伟瑰丽屹立于东方之巅。通过泰山,我们可以了解古老的中国传统文化的特色,深刻地认识那是几千年来中华民族伟大的象征。泰山的意义绝不仅仅局限在现代社会的旅游价值,泰山之所以独特,更在于她是中华文化兴衰更替的见证者。弘扬中华民族文化,让全世界了解中华传统文化的价值,是我们当今对优秀传统文化的一种虔诚。泰山遗产即是中华民族的,也是全人类的宝贵财富。

植被多样性研究论文

认识生物的多样性是为了更好地保护和合理利用生物的多样性。保护生物的多样性是可持续发展的重要内容。因此,本章特别注重情感、态度和价值观的教育。 保护生物的多样性是一项艰巨的任务,涉及到方方面面的问题,在本章有限的篇幅里不可能详尽地介绍,从学生的认知水平和接受能力看也没有必要。因此,教师应注意避免加重学生的负担,应把教学重点放在了解生物多样性面临的威胁及其原因,参与保护生物多样性的宣传和行动上。 本章的“角色扮演”是一个新的栏目,这一栏目是培养学生收集资料、口头表达能力、与人合作和发扬民主思想的一个好的载体,其意图是让学生通过一个具体事例“辩论和协商怎样保护白头叶猴”,来理解和学会处理在实施保护生物多样性过程中,所涉及到的重大问题及各种关系,发展解决实际问题的决策能力。因此,应引起教师的足够重视。 本章的“课外实践”栏目“设计并安放人工鸟巢”,是让学生参与保护生物多样性的一项活动。在这个活动中,学生既能形成爱鸟的情感,又能获得一定的技能,教师应把这一活动作为教学活动的重要内容。 一、教学目标 1.举例说明生物多样性面临的威胁及其原因。 2.关注我国特有的珍稀动植物。 3.说出保护生物多样性的主要措施。 4.参与一种珍稀动物或植物保护的辩论和协商活动,提高保护生物多样性的公民意识。 二、教学策略 保护生物的多样性是现代社会的热门话题之一,教师可以收集一些宣传片供学生上课时观看,这样更有利于形成强烈的视觉和语言效果,体验保护生物多样性的紧迫性和艰巨性。因此,本章的教学策略可充分运用现代传播媒体,灵活多变和创造性地开展教学活动。 关于生物多样性面临的威胁,教材主要从两个方面进行说明。第一个方面是17世纪以来鸟类和哺乳类灭绝的数据;第二个方面是我国特有的部分珍稀动植物图片及文字说明。建议教师把教学重点放在第二个方面上。除了课本提供的几种动植物外,教师还应启发学生列举我国还有哪些特有的珍稀动植物,并指出我国特有的珍稀动植物种类很多,在世界上位居前列。另外,教师还可以播放一些珍稀动植物的录像片,以便进一步增强学生热爱动植物和热爱祖国的情感。 关于生物多样性面临威胁的原因,教材列举了4个具体事例,分别从滥砍乱伐、滥捕乱杀、环境污染和外来物种的入侵等四个方面进行说明,这样做避免了空泛说教,能给学生留下较深的印象。教师在进行教学活动时,不要只注重于事例本身,而应通过讨论题引导学生分析是人类的哪些行为导致了生物多样性面临威胁,并进一步引导学生思考身边是否有这些行为,自觉地宣传和保护生物的多样性。 保护生物多样性的主要措施是建立自然保护区,即就地保护。在这里教师应强调依法保护。只有严格按照法律办事,才能保护好生物的多样性,实现可持续发展。 本章的角色扮演活动非常具有针对性,这是因为在我国人与大象、与野猪、与大熊猫等野生动物争地的现象常有发生。本章中的角色扮演活动,虽然是以白头叶猴为例进行说明的,但并不是要求每位教师都必须以这个事例开展活动,而是以这个事例为模本,结合当地某种珍稀动物或植物为例进行辩论和协商活动。这样做会更具有针对性,更能形成学生的参与意识和公民意识。为了保证角色扮演活动的成功,课前应组织学生做好充分准备,如收集必要的背景资料,让角色扮演者写好发言提纲等。在准备过程中,教师应注意不要过多地限制学生,应让学生充分发挥想像力,独立完成角色扮演的任务。 本章的技能训练有两层意思:一是训练学生根据鸟类的足形推测其栖息环境和种类;二是提醒学生,要爱护鸟类,要与违法捕杀野生鸟类的行为作斗争。 本章教学还应注意以下问题。 1.教师在教学活动中不要过分局限于教材,可灵活补充身边正在发生的或新闻媒体正在报道的鲜活事例。 2.在条件许可的情况下,可调动学生举办我国特有的珍稀动植物图片展,也可举办保护生物多样性的宣传板画活动,使保护生物多样性落实在具体的行动中。 3.可以组织课外活动,对当地某种亟待保护的珍稀动植物或破坏生物多样性的行为进行调查研究,并形成书面文字,向当地政府的有关部门或当地新闻媒体反映。 三、参考答案 资料分析 1.森林大面积减少使森林生态系统遭到破坏,造成空气、地面湿度降低,使许多植物,尤其是阴湿植物减少或衰亡;同时由于动物失去了栖息地和食物,一些动物种类数量急剧减少,以至濒临灭绝。 2.是非法武装盗猎分子对藏羚羊疯狂的捕杀造成的。 3.生活污水排入水体,大大促进了水体的富营养化,使藻类植物和其他浮游生物大量繁殖。这些生物遗体被分解时,大量消耗水中氧气,并产生有毒物质,从而导致鱼类和其他水生生物大量死亡,种类和数量锐减。 4.水葫芦的疯长,使得其他水生植物和水生动物失去生存空间和营养物质,导致其他水生植物和水生动物的种类和数量减少。 5.除以上因素外,还有大气污染,过度捕捞,过度利用,农、林、渔、畜牧业品种结构单一化,工业化和城市的发展,以及法律法规不健全和全球气候变化等。 技能训练 执法人员判断该餐馆出售的食品中有野生鸟类,是根据该餐馆垃圾桶中鸟的足与家禽的足有明显的不同,野生鸟类的足有尖锐的钩曲或细长的腿。 从几种鸟足的形态来看:左图所示的足,粗大有力,爪锐利而钩曲,是猛禽类的足。猫头鹰、苍鹰和秃鹫等都属于猛禽类。它们以捕食小动物为食,以树栖生活为主,也有的生活在岩洞中。中图所示的足,短而健壮,两趾向前,两趾向后,趾端有尖利的勾爪,适于攀缘,是攀禽类的足。啄木鸟、杜鹃等都属于攀禽类。它们以昆虫为食,以树栖生活为主。右图所示的足,趾间少蹼,腿细长,适于在浅水中行走,是涉禽类的足。丹顶鹤、白鹭等都属于涉禽类。它们以水中鱼、虾及水生小动物为食,适于在近水浅滩或沼泽地中行走。 练习 2.鼠、蚊、蝇等有害动物由于繁殖力强,对人类和部分动物有害,但他们是食物链中的一环,对维持生态系统的平衡有重要的作用。因此,尽管这些动物对人类直接有害,但不应该完全消灭它们,而应该是控制其发展,使之维持在一定数量。 四、背景资料 鸟类的几大生态类群 根据鸟类的生活习性和形态结构特点,可以把它们分成不同的生态类群,主要有鸣禽类、游禽类、走禽类、鹑鸡类、猛禽类、攀禽类、涉禽类(后三种见参考答案中“技能训练”部分)。 鸣禽类 鸣禽类的足短而细,三趾向前,一趾向后。鸣禽类大都善于鸣啭,巧于营巢。常见的种类有家燕、画眉、黄鹂、百灵等。 游禽类 游禽类的足短,趾间有蹼,善于游泳。游禽类通常在水上或近水处生活。常见的种类有豆雁、天鹅、鸬鹚和鸳鸯等。 走禽类 走禽类的足趾减少。翼退化,胸骨上没有龙骨突,善于行走。走禽类是体型最大的鸟类类群,主要分布在非洲和南美洲的沙漠和草原地带。常见的种类有鸵鸟、鸸鹋等。 鹑鸡类 鹑鸡类的后肢中型而强健,趾端有钩爪,善走,不善飞,常以爪拨土觅食。常见的种类有鸡、鹌鹑和环颈雉等。褐马鸡和绿孔雀等珍稀鸟类也属于鹑鸡类。 生物多样性面临威胁的原因 人为因素是生物多样性面临威胁的主要原因。这包括以下四个方面。 生存环境的改变和破坏 这是我国生物多样性面临威胁的主要原因。我国人口的增长和经济的发展,对自然资源的需求越来越多。森林的超量砍伐、草原的过度开垦、过度放牧,以及围湖造田、沼泽开垦、过度利用土地和水资源等,都导致野生生物生存环境遭到破坏,甚至消失,影响到物种的正常生存。例如,过去北大荒(东北的沼泽湿地)曾出现的“棒打狍子瓢舀鱼,野鸡飞到饭锅里”的情景已随着大规模的农垦而消失。我国的脊椎动物由于这方面的原因而造成濒危或灭绝的物种,约占全部濒危或灭绝的物种的67%。 栖息地缩小和破坏已成为我国一些动物数量减少、分布区面积缩小、濒临灭绝的最重要原因。许多为保护濒危物种而建立的自然保护区被大面积的已开发地区所包围,成为“生态孤岛”。由于森林采伐迹地、居民生活区或其他的人类生产活动区的隔绝,使被保护动物在保护区内部的必要迁移受到限制,受到保护的物种在其分布区内被分割在互不相连的保护区内,形成一个个孤立的小种群。例如,我国珍贵濒危动物大熊猫的保护就受到栖息地破坏的严重威胁。 掠夺式的开发利用 滥捕乱杀和滥采乱伐使我国的生物多样性受到严重威胁。例如,在濒临灭绝的脊椎动物中,有37%的物种受到过度开发的威胁。许多野生动物因被作为“皮可穿、毛可用、肉可食、器官可入药”的开发利用对象而遭到灭顶之灾。 环境污染 据《中国环境状况公报》(1998)报道,我国1998年废水排放量达到395亿吨,二氧化硫排放量为2 090万吨,烟尘1 452万吨,工业粉尘1 322万吨,工业固体废物排放量7 034万吨,酸雨面积约占国土面积的30%。我国不少河流和湖泊由于遭到了工业废水和生活污水的污染,而导致水生生物大量减少或消失。 外来物种的影响 外来物种的引入使原有物种的生存受到威胁。例如,大米草是60年代从美国引进到福建的一种植物,当时认为它有保护海堤、做饲料和燃料的用途。由于大米草的繁殖能力极强,很快遍布9 338 hm2海滩,致使鱼虾及贝类等水产品遭到毁灭性打击,其中霞浦县200多种生物濒于绝迹。 造成生物多样性面临威胁的原因还有很多,如农、林、渔、畜牧业品种结构单一化,工业化和城市的发展,全球气候变化;以及更深层的原因,如法律和制度上的缺陷,缺乏科学知识,没有认识到资源和环境的真实价值,生物资源利用和保护产生的效益在占有、管理和分配上的不均衡等。总之,生物多样性面临威胁是各种因素综合作用的结果。 生物多样性的保护 生物多样性的保护,主要包括就地保护、迁地保护、开展生物多样性保护的科学研究、制定生物多样性保护的法律和政策,以及开展生物多样性保护方面的宣传和教育,等等。下面简要介绍其中的就地保护和迁地保护。 就地保护 就地保护是生物多样性保护中最为有效的一项措施。就地保护是指为了保护生物多样性,把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来,进行保护和管理。就地保护的对象,主要包括有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然集中分布区等。就地保护主要指建立自然保护区。我国于1956年在广东省肇庆市的鼎湖山,建立了第一个自然保护区——鼎湖山自然保护区。截止到1999年底,我国已建成自然保护区1 146个,约占陆地国土总面积的8.8%。到2000年初,我国已经有16个自然保护区加入到“世界生物圈保护区网”中。 迁地保护 迁地保护是指为了保护生物多样性,把因生存条件不复存在,物种数量极少或难以找到配偶等原因,而生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理。迁地保护是就地保护的补充,它为行将灭绝的生物提供了生存的最后机会。 长白山和青海湖鸟岛自然保护区简介 长白山自然保护区和青海湖鸟岛自然保护区都是驰名中外的国家级自然保护区。 长白山自然保护区 长白山自然保护区位于吉林省东部,与朝鲜接壤,保护区的中心是以长白山天池为主的火山群。长白山平均海拔500~1 000 m,是松花江、图门江和鸭绿江的发源地。在这里有茫茫的原始森林和各种珍稀动植物,是景观独特、举世难寻的动植物“博物馆”。 据统计,长白山自然保护区生存着1 800多种高等植物,栖息着50多种哺乳动物,280多种鸟类,50多种鱼类和1 000多种昆虫。长白山的密林深处盛产五味子等珍贵药材,野生动物有濒临灭绝的东北虎以及紫貂、水獭、黑熊等。 1961年,国家在这里建立了面积达190 000 hm2的长白山自然保护区。长白山自然保护区已加入“世界生物圈保护区网”。 青海湖鸟岛自然保护区 青海湖位于青海省东北部大通山、日月山和青海南山之间,因断层陷落而成。面积为4 635 km2,湖面海拔3 196 m,是我国最大的内陆湖和最大的咸水湖。 青海湖中有5个小岛,其中以鸟岛最为著名。鸟岛面积只有 km2,岛上生活着许多鸟,主要有斑头雁、棕头鸥、鱼鸥、鸬鹚、燕鸥、黑颈鹤、天鹅、赤麻鸭等10多种鸟类,尤其以前4种最多,约占全岛鸟群总数的70%。有人估计,每年大约有10万只鸟在岛上繁殖育雏。人若登上鸟岛,铺天盖地而来的鸟群会使人产生无立足之地的感觉。 鸟岛主要由卵石和沙砾构成,土层瘠薄,再加上地处青藏高原,冬长夏短,多风少雨,干燥寒冷,日夜温差大,只有少数禾本科植物和豆科植物形成稀疏植被覆盖在地表。吸引成千上万只鸟来这里繁衍生息的是青海湖中丰富的鱼类资源。生活在鸟岛上的鸟类,大都以湖中丰富的鱼类为食。青海湖中的鱼类主要是湟鱼。每年春季,鸟群便成群结队地从南方飞来,它们各自选择舒适的地方,筑巢安家,求偶产卵,孵育幼雏。深秋时节,它们又各自带着子女离岛南飞,度过寒冬。 潘文石教授与白头叶猴的研究 教材中有一个角色扮演活动“辩论和协商怎样保护白头叶猴”。为了顺利开展这项活动,下面介绍有关白头叶猴及其保护的一些背景资料。 白头叶猴别名花叶猴,属于猴科,学名为Presbytis leucocephalus,是我国特有种,有人认为是黑叶猴的一个亚种。白头叶猴的头部连同冠毛及颈部和上肩均为白色,像戴一顶白色风帽,手、足背面亦杂有白色,尾的一段为白色。生活于热带、亚热带丛林中,善于攀缘,不仅能在树上悠荡,也会攀登悬崖。常聚集成家族小群生活,有一定的活动范围和路线,并有相对固定的栖息地。一般栖息于峭壁的岩洞和石缝中。以嫩叶、芽、花、果为食。 白头叶猴产于我国广西崇左、扶绥一带。分布狭窄,数量稀少,是我国一级保护动物,在国外还没有活体和标本。白头叶猴与人类的亲缘关系非常近,具有很多与人类相同的遗传基因,而且具有复杂的社会形态。因此,科学家认为白头叶猴的研究价值并不亚于我国的另一特有种——大熊猫。 最早对白头叶猴进行系统科学研究的是潘文石教授。潘文石教授是北京大学生命科学学院大熊猫及野生动物保护研究中心主任,是国际公认的大熊猫研究权威。因为他对动物的社会行为课题一直很感兴趣,希望研究一种与人类更接近的灵长类动物的社会行为,于是选择白头叶猴作为研究对象。 潘文石教授在研究白头叶猴的过程中,发现由于栖息地减少及偷猎者的双重打击,广西特有的白头叶猴在野外只剩下约700只,比大熊猫还稀少。因此,开展保护行动是当务之急。 潘文石教授是怎样保护白头叶猴的呢?一方面,他率领科研小组对白头叶猴的地理分布、种群数量、繁殖组群等进行观察研究;另一方面又不遗余力地向当地农民和政府部门宣传环保知识,并用自己节省下来的财物帮助当地农民改善做饭条件和教育条件。与在秦岭研究大熊猫时相比,他这次更注重寻找一种从根本上解决生态危机的办法。 1996年,潘文石教授和他的同事刚开始研究白头叶猴时,住在简陋废弃的兵营里,从没洗过澡,顿顿方便面,每天只是进山看猴子,这引起当时的县委书记的注意,他请这些学者进城吃饭和洗澡。于是,潘教授认识了许多当地领导,有机会向他们介绍自己的工作,讲保护白头叶猴和它们生存环境的重要性;讲“生态旅游”对保护白头叶猴和发展当地经济的意义。1997年初,按照潘教授的建议,县里关闭了一座采石场。次年又关闭了另一座采石场。后来那里成为白头叶猴一个7口之家的领地。 潘教授走访与白头叶猴比邻而生的雷寨村村民时发现,当地村民喝的是混浊的池塘水。池塘里还有水牛在洗澡,村里许多人肝肿大,青年人想参军都不合格。他把问题反映给了县领导。县政府拨款在雷寨修建了蓄水池,引山泉水进村。雷寨人喝上了清水,潘教授自然赢得了老百姓的拥戴,村民们不再偷猎了,有的还教育外来的偷猎者。有一次,三个当地农民在山里救出一只被铁夹子夹住的白头叶猴,他们把受伤的猴子送到潘教授的研究小组。经过包扎以后,猴子被送回大自然,农民们没要一分钱。这些都使学者们认识到,帮助当地老百姓就是帮助白头叶猴。 1998年5月,潘教授邀请一对美国朋友访问崇左,并参观了附近的巴兰屯村简陋的小学校,为这所学校争取到了万美元的捐款。2000年10月,潘教授在美国接受了5万美元的保罗·盖地野生动物保护奖,不久又获得10万元人民币的福特汽车环保奖。他决定把钱用于在雷寨和巴兰屯两村推广使用沼气。他说:“沼气能代替木材为农民提供燃料,这样,农民能放弃砍伐白头叶猴赖以生存的山林。” 他的善意和慷慨得到了回报。如今,当地农民的环保意识有了根本的改变,偷猎动物的行为已基本得到扼制,烧山垦荒毁林的传统生产方式被政府明令禁止了。保护生态环境,爱护野生动物的观念已深入人心。而且,崇左县政府已于2001年3月投入200多万元把兵营改建成了白头叶猴的研究基地。北京大学医学部也在崇左建起了医疗站。医疗站对所有人开放——所有这些努力的回报都将是白头叶猴的福音。 经过几年的努力,潘文石科研小组欣喜地发现到2001年6月为止,广西崇左县境内的20多平方公里的研究基地内,白头叶猴已由1996年的不足百只增加到212只。潘文石的梦想——“把当地美丽的喀斯特地貌风光与世界独一无二的白头叶猴两大资源合理利用,开发成为一种全新的环保旅游产业,以求兼顾环境保护和经济增长的可持续发展”就要成为现实。世界上惟一的白头叶猴生态公园将于2002年在广西崇左县建立。这个生态公园,总面积约24 km2,总投资3 000万元左右,在这里生活着世界上最大的白头叶猴种群,总共有18群约240只。 国家重点保护野生植物名录(第一批) 1999年8月4日,国务院正式批准公布了《国家重点保护野生植物名录(第一批)》。下面是《名录(第一批)》中一级保护植物的内容。 光叶蕨、玉龙蕨、水韭属(所有种)、巨柏、苏铁属(所有种)、银杏、百山祖冷杉、梵净山冷杉、元宝山冷杉、资源冷杉(大院冷杉)、银杉、巧家五针松、长白松、台湾穗花杉、云南穗花杉、红豆杉属(所有种)、水松、水杉、长喙毛茛泽泻、普陀鹅耳枥、天目铁木、伯乐树(钟萼木)、膝柄木、萼翅藤、革苞菊、东京龙脑香、狭叶坡垒、坡垒、多毛坡垒、望天树、貉藻、瑶山苣苔、单座苣苔、报春苣苔、辐花苣苔、华山新麦草、银缕梅、长蕊木兰、单性木兰、落叶木莲、华盖木、峨眉拟单性木兰、藤枣、莼菜、珙桐、光叶珙桐、云南蓝果树、合柱金莲木、独叶草、异形玉叶金花、掌叶木。 《生物多样性公约》和“国际生物多样性日” 《生物多样性公约》是1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过的,并于1993年12月29日正式生效。迄今为止,已有160多个国家批准,接受或核准了该公约。为纪念《生物多样性公约》正式生效这一有意义的日子,更为认真履行公约,唤起全社会广泛参与生物多样性保护行动,提高公众保护生物多样性的意识,联合国大会于1994年12月29日这天决议:决定从1995年起,每年的12月29日(后改为每年的5月22日)为“国际生物多样性日”。在这一天里,世界各国都举行大规模的各种纪念活动。 《生物多样性公约》是生物多样性保护进程中的具有划时代意义的文件,是关系到人类社会可持续发展的国际性公约,是全面探讨生物多样性的第一个全球性协议,是世界各国保护生物多样性,可持续地利用生物资源和公平地分享遗传资源所创效益的庄重承诺。 《生物多样性公约》生效以来,极大地促进了全球生物多样性保护行动。联合国有关国际组织和世界各国政府积极行动,认真履行,一起为保护全人类的共同财富而努力。 我国是世界上最先加入该公约的少数国家之一,是最先批准该公约的发展中国家。我国于1993年底就编制完成了《中国生物多样性保护行动计划》,并于1998年完成了《中国生物多样性国情研究报告》。为指导和推动我国的生物多样性保护,加强国际合作提供了很好的基础。

1 森林植被保护对可持续发展的重大作用[3 ]森林是地球上陆地生态系统的主体,生态系统的各个要素如土壤、水、空气、气候、物种繁衍和多样化等等,均与森林的存在和发展紧密相关。森林不仅为人类提供木材和林产品,而且具有吸收二氧化碳,释放氧气,调节气温,增加空气湿度和降雨,生产和保护土壤,涵养和保护水源,调节水循环,防止水土流失,防风固沙,优化气候及野生动植物多样性等多种生态功能。因此森林直接维系着地球生态和人类的生存和发展。2 森林植被破坏对人类社会发展所造成的恶果2. 1 温室效应去森林消耗自然界二氧化碳的能力,使地球表面温度升高。科学家预测到21世纪中叶,二氧化碳浓度增加一倍,全球平均气温升高1. 5℃~310℃,高纬地区气温升高4℃~10℃,引起两极冰川融化,海平面将上升0. 5米到1. 4米,沿海地区及城市将难逃淹没厄运[ 2 ] 。2. 2 气候异常,旱涝灾害[ 2 ]森林植被破坏一方面使土地丧失保水功能,空气中缺乏蒸发的水分而降雨稀少,出现气候干旱,水资源短缺;失去森林对太阳幅射的遮挡,天气变得炎热高温,造成农作物失收,从而引发饥荒。另一方面减弱了土壤的渗水性,缩短了水分在地表停留时间,导致雨季时发生洪涝灾害[ 4 ] 。2. 3 水土流失[ 1 ]大面积砍伐森林造成水土流失的后果:其一是大量表层耕作土壤流失、地力下降、作物减产。中国每年流失50多亿吨土壤中,含氮、磷、钾肥料4千多万吨,相当于中国肥料工业年产量1 /2。其二是淤积水库,缩减利用功能和寿命。建国以来全国水库库容已淤积1000 亿M3 ,占同期总库容25% ( 1993年) 。其三是淤塞江河湖泊[ 2 ] 。2. 4 动、植物资源灭绝,生物多样性减少[ 2 ]森林植被的毁坏,破坏了生态系统的自动调节能力,引起生态失调甚至造成生态系统崩溃。物种灭绝对生态系统的打击是极其沉重的。首先,灭绝的物种切断了食物链之间构成的生物网,引起多米诺骨牌式的连锁反应,使更多生物灭绝;其次,物种灭绝破坏了生态系统内生物之间的相互制衡,此消彼长近一步破坏生态平衡;第三,物种灭绝削弱了生态系统内各具特长的众多物种相互补充以提高自身适应环境的能力和抵御外界侵袭及重新恢复构造的能力;森林的破坏使自然界亿万年发展历史形成的物种大量消亡,生物灭绝将直接威胁人类的生存发展。3 森林植被遭到大规模破坏的原因3. 1 为了满足人口增长对粮食的需求人们大量地砍林开荒,加剧林地土壤侵蚀,严重损害森林植被的再生和恢复能力,造成对森林的严重破坏。3. 2 人口增加对林产品的强劲需求诱发过量采伐人口增长相应引起建筑、家具等对木材林产品需求的迅速扩大,造成林业的过量采伐,森林消耗量大大超过其生长量,森林资源陷于枯竭。3. 3 工业污染排放带来的酸雨对森林植被造成的损害酸雨是矿物燃料燃烧和冶炼过程中产生的硫和氮的氧化物排入大气,与水汽化合生成二氧化硫和氮氧化物,它们与降水化合构成酸性雨。酸雨的直接损害是侵蚀树叶,阻碍树木呼吸,造成土壤酸化变质,腐蚀树木根系。3. 4 中国在森林资源和生态环境的价值认识上指导思想和政策失误造成政策失灵和管理失灵建国后曾长时期实行的错误人口政策是中国社会发展中典型的政策失误,造成人口几乎翻两番。目前的诸多社会经济、环境资源问题无不与剧增的人口有关。80年代以前“以粮为纲”的农业发展战略违背了因地制宜的生态经济原则,破坏农林之间相互促进的内在关系,造成森林资源环境的大破坏。“剪刀差”政策虽然加速工业基础的发展,却打击了森林资源环境保护的积极性,造成耗竭性开发利用,将林业当作单纯性原材料生产部门,重采伐,轻抚育,造成采伐大于更新,森林面积逐年缩小,生态环境不断恶化。不合理的资源定价方式导致资源市场价格严重扭曲,表现为自然生态资源无价,资源产品低价。使用者无须支付环境成本就可以开发利用资源环境,将生态环境损失转嫁社会和他人承担,造成森林资源开发利用的“外部不经济性”。在资源与环境管理上的制度和法律法规不健全,缺乏权威性的统一管理体制,各地方各部门为局部利益抢夺资源和推诿责任,造成资源名为国有实为无主,破坏资源、破坏生态环境的现象屡有发生而执法部门难于遏止。3. 5 生产技术科学水平落后粗放式开发,缺乏替代能源研究。中国对森林资源的开发利用技术上落后,林地与蓄积量比例低,造林成活保存率、成林成材率都很低。原木制材损耗过高,工艺落后,综合利用率低,浪费严重。缺乏对替代能源的研究开发,造成对森林资源和生态环境的压力持续增大。4 要提倡环境保护与可持续发展战略[ 3 ]环境保护可持续发展由思想的形成到战略的提出。从1962年美国海洋生物学家R·卡逊发表《寂静的春天》和1972年由多国科学家组成的罗马俱乐部出版《增长的极限》,到1972年6月5日联合国的“斯德哥尔摩人类环境会议”提出可持续发展的思想和1987年联合国环发委员会研究报告《我们共同的未来》首次正式提出可持续发展的定义:“即满足当代人的幸福,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”,再到1992年6月联合国里约热内卢环发大会提出全球可持续发展战略,可持续发展经历由观念的形成到全球战略的提出和行动纲领付诸实施的阶段,得到许多国际组织和各国政府的赞同。可持续发展思想的产生是由于人类在社会发展实践中认识到,传统的经济发展虽然带来巨大财富,同时也造成严重的资源滥用和破坏[ 3 ] ,并危及人类今后的生存和发展。可持续发展与生态资源保护两者关系密切[ 3 ] :要实现可持续发展就必须保护和改善人类赖以生存和发展的自然环境;同时资源环境保护也离不开可持续发展,经济发展中产生的环境问题,只能在经济发展中解决。可持续发展是人类对于发展的认识飞跃和正确抉择。5 建立建全可持续发展的森林资源管理体系[ 3 ]5. 1 改变传统经济增长模式,将森林资源和生态环境的保护纳入国民经济增长范畴传统的国民生产总值(GDP)作为宏观经济增长指标忽视了经济社会系统对森林生态的影响,没有将经济增长带来对森林资源和生态环境的消耗和破坏所造成的影响及损失考虑在内,往往助长以环境和自然资源的迅速消耗加快经济产出的增长方式。因此在计算国民生产增长值时,应在国民生产总值(GDP)中减去生态环境损失和自然资源(资本)存量,才能真实反映经济发展。5. 2 将森林资源及生态环境纳入市场经济轨道,实行森林的资源环境资本化和价格合理化[ 1 ]长期以来,中国在森林资源问题上存在着“产品高价,原料低价,环境无价”的严重价格扭曲现象,其主要根源是自然资源生态环境无价的观点及其派生的不合理定价方法,它既影响了资源开发部门生产积极性,阻碍这些部门技术改造和技术进步,也导致森林资源的滥用和浪费,再加上资源环境成本的外部不经济性,结果造成市场失灵。为了发挥市场调节资源利用者积极性的作用,保障森林资源的持续利用,必须将资源及产品开发利用中造成的环境破坏成本纳入价格体系,使外部成本内在化。5. 3 完善资源产权制度一是建立健全资源资产管理制度,强化森林资源的国家所有权。森林是国家重要财富,应当建立和实施有效的资产管理制度[ 3 ] ,防止国有资源部门化和地区化,造成国有资源流失。二是实行资源资本化,使所有权与经营使用权分开,对资源使用者实行资源有偿使用和转让,在市场价值规律的作用下,促使资源使用者保护森林资源。5. 4 保持稳定的森林资源基础,建立以合理利用资源为核心的发展战略森林资源保持合理存量水平,一要保持一定比例的森林覆盖率。国内外专家研究认为,一国的森林覆盖率必须达到30%并分布均匀,才能具备比较完善和明显的整体生态功能。而中国目前森林覆盖率只有12%,要实现森林资源的可持续利用、植树造林,任重道远。二要建立一定面积的自然保护区,保持一定比例的自然原生地,以保持生物多样性。按国家总体水平的标准,自然原生地应保持在5%以上,中国已达到4%,除了继续扩大保护区面积外,还应加强对自然保护区的有效管理。合理利用森林资源。中国森林环境问题本质上主要是由于资源不合理利用和浪费造成的。人们长期把森林资源看成无价的公共物品,对资源不合理利用和浪费无动于衷。因此必须认识到中国资源短缺的严重现实,建立以合理利用资源为核心的发展战略,才能有效减缓经济发展和人口增长对资源和环境的压力,保证森林资源的可持续发展。6 实现森林资源可持续发展的措施6. 1 法制是森林资源可持续发展的有力保障可持续发展是持续的稳定发展,必须依靠长期稳定的基本政策才能保证有效实施,只有法律的稳定性才能满足发展对政策稳定性的基本要求[ 3 ] ;可持续发展是一种全面的发展,涉及众多领域、行业和部门,既要求经济上的数量增长,又要求发展所需的质量改善,因此各有关利益主体之间的利害关系错综复杂,必须运用法律才能予以调整;6. 2 法制建设包括法律和制度的建立及完善[ 1 ]一方面是森林资源和生态环境法律体系的建立和完善。中国的宪法、中国参加的国际条约、生态环境资源保护的基本法律及其具体实施规定,已形成基本的法律保障体系。另一方面是管理制度的建立和完善,禁止滥砍乱伐,贯彻造管并举,造多于伐,采育结合,综合利用的方针。通过政府部门自上而下的建立一整套森林资源管理体制实施管理。6. 3 实现森林资源可持续发展的经济手段[ 5 ]经济手段是通过价格、税收、财政、信贷等经济杠杆调节经济活动与森林资源保护之间关系,从影响成本和效益入手, 使得价格反映全部社会成本[ 5 ] ,通过确立环境和资源的合理价格,促进资源的有效利用和合理配置,促使资源环境使用人的行为符合可持续发展的需要,达到改善生态环境和森林资源持续利用的目标。经济手段是多方面的[ 5 ] ,包括:在市场条件下,建立环境税收制度、资源有偿使用制度、生态补偿税费制度、资源政策定价等。依靠价值规律和供求关系强化森林植被保护。6. 4 依靠科学技术进步保护森林资源生态环境在环境恶化与经济发展两难境地中寻求可持续发展,依靠科学技术进步无疑占有重要地位,应当把现代科学技术和现代化管理作为森林资源持续发展的主要支柱,将森林资源保护纳入科学技术进步轨道[ 1 ] 。因此一要确认森林资源在国民经济中重要位置,逐渐加大政府保护的投入比重;二要加强环保的科研和开发,发挥科技在环保工作中的支持作用;三要做好科技成果的评价和推广,使科研成果通过技术市场尽快投入到实用中产生效益。6. 5 可持续发展中的公众参与[ 1 ]公众参与对可持续发展战略实施起着重要作用。人类是森林资源的使用者和受益者,也是破坏者。为了实现森林资源的可持续发展,要求人们改变思想,建立可持续发展世界观,用符合可持续发展的方法改变破坏森林植被的行为。公众参与是实现可持续发展的重要手段[ 1 ] 。可持续发展战略是一项系统工程,涉及众多领域和行业,群众参与至关重要。在中国,通过教育和宣传普及环保思想,通过公众讨论和建议参与立法,通过群众和舆论监督参与执法,特别是全民义务植树运动,树立了公众参与可持续发展战略实施的典范。

生物多样性biodiversity是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,由遗传(基因 )多样性,物种多样性和生态系统多样性等部分组成。遗传(基因)多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式,可分为区域物种多样性和群落物种(生态)多样性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。遗传(基因)多样性和物种多样性是生物多样性研究的基础,生态系统多样性是生物多样性研究的重点。有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工作有何特点,据说英国科学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹(. Haldane)回答:“过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地球上最大的动物群。美国史密森学会(Smithsonian Institution)的特里·欧文(Terry Erwin)推断,多数未知的甲虫种类可能生存于我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。生物多样性与健康 】生物多样性同样关系到我们的健康和这个星球的健康。实际上,你的健康和这个星球的健康之间的关系是密不可分的。当我们生病的时候,我们依赖自然环境去帮助我们恢复健康。多少年以来,人们从自然世界中寻找对于伤病的治疗方法。植物为现代医药提供了有效的成分,比如制作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医药也是大量利用植物成分的。从金钱的角度看,入药的植物的价值是无法算清的。世界上这些以植物作为基础的药物的总价值大约是6千亿。生物多样性的经济价值是多数人并不了解的,但在医药公司的科学家们正在忙着从植物中寻找治疗一些特定疾病的特定药物成分。就在不久以前,专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分。也许,某一天我们能够从一株植物上发现杀死艾滋病病毒的植物成分。传统医学的医生依赖植物和药草治疗疾病已经有很长时间了。在现代,人们也十分欣赏传统医学的疗效。比如说,东部非洲的Maasai人以他们的传统方式做肉、牛奶或血制品时,他们会加入一些树皮,这样的方法做出来可以减少胆固醇。然而,对入药植物和动物的收获也并不都是好事。实际上,对这些植物、动物的需求导致这些物种濒危。传统药物用乌龟入药导致这个物种的极度衰落。我们反复地从地球的药柜中搜寻药物。我们需要保护生物多样性,以便大自然的药柜能够储有现存医药的成分,和未来我们需要抵制新的疾病时制造新药的所需成分。生物多样性与你呼吸的空气 】在一些城市中,尤其是在夏天,呼吸外面的空气是不健康的。我们知道我们必须减少汽车尾气污染、工厂废气污染、发电厂的空气污染来保证现代生活。是的,我们都知道这些,但是你知道生物多样性对于环境的自动清洁起着什么样的作用吗?你知道生物多样性帮助清洁空气吗?树和其他绿色植物吸入二氧化碳--这种主要由汽车尾气和工厂排放的产生的温室气体,然后还给自然纯净的氧气。生物多样性是这个世界的空气净化器。然而,我们持续不断的砍伐树木,把它们切开运往各地。世界上,492种树木物种已经有濒临灭种的危险。我们已经砍伐掉曾经装点着地球的大约一半的树木。我们砍伐但不修复,如此已经伤害了地球的肺。就像一个一天要抽10包烟的瘾君子,一直吸烟,而损坏的肺一块块地被切掉。我们的肺还剩多大一块?另外,在许多地方,我们引入外来入侵物种。在过去的200年里,我们将一些树种从世界的这一头运到那一头。这种行为有的已经发展到一种产业的规模,像桉树和藤条。也有一些退休人员或旅行者从他们的家乡将土产的植物或是树木带上,随他们旅游。问题是,这些植物完全适应它们原本的生长地,它们却并不适应新的地点生长。它们也许比当地物种需要更多的水,或者需要杀虫剂来帮助它们不被当地的虫子蛀食。我们必须尊重自然的安排,不要强迫某些特性的改变。顺其自然。这样,地球的肺能呼吸得更舒服些。生物多样性与我们喝的水 】所有的生命都离不开水,所以,生物多样性也与水资源有关。因为我们只有有限的水--不是说我们将来什么时候都能从火星上运一船下来--生物多样性、特殊的不同生态系统净化我们的水:森林、土壤和细菌、小溪与云彩一起运作--实际上是过滤,才使我们重新喝到水。没有生物多样性,这个世界就会变得贫瘠与中毒--更像火星--然后我们就不能再生存在地球上了。所以,问题是,你已经准备好搬到另一个星球上去生活了吗?【生物多样性、气候和灾难 】你意识到最近我们一直在遭遇奇怪的气候吗?科学证据是无法驳斥的:地球的气候正在变化。整个地球上一直发生着奇奇怪怪的事情--珊瑚礁死亡、大型泥石流、不寻常的倾天大雨、一些地区的持续干旱。不管是因为工业排放原因还是自然因素的原因,世界对这些现象的应付机制依旧是相互紧密联系的,从生态系统方面到生态系统中的各类生命间。例如,在地球上的许多地方,人们发现当他们砍伐森林后,它们的乡村和城镇就容易遭遇洪水。当这种洪水来时,就比以往的洪水要更凶猛、更快速。为什么?不是火箭的推力让它们变得更快,而是因为树可以用它们的根保持水土。根在湿潮季节里吸水并在夏天放出水分来。这是一种自然调节方法。

自然界为什么会出现这么丰富多采,千姿百态的植物呢?因为每一种植物,只能在适应于它的环境条件下生长和发育,但环境条件千变万化,在不断地改变,植物也必须不断地发生变异和更新,同它相适应。产生的新性状,有的可以遗传给后代,新的后代又可能产生新的变异。植物既有不断进行自我复制的遗传性、又有不断变异的特殊性。由于有变异,植物界才能从最简单的原始单细胞植物,逐步发展并联合成群体,又从群体进化为多细胞的植物体。这种由简单到复杂,由低等到高等的一系列进化过程,都和外界环境条件的变化,发生密切的联系。下面列举几种生活于不同环境中的植物类型。 水生植物现存的各种水生显花植物,是由陆生植物再度退回水域的次生现象。有的是全株沉没于水中;有的是植株的叶片漂浮于水面,或仅植株的一部份挺出水面。例如金鱼藻Ceratophyllum demersum,狐尾藻 Myriophyllum spicatum都是沉水植物;其表皮细胞壁变得很薄,没有角质层、腊被或木栓层;植物体的各个部位都能直接从水中吸取水分和无机盐,因此根系往往退化或仅用于固着;输导系统也随之减弱,但水中的空气很稀薄,因此体内产生多而大的气室,可以贮存大量的空气,一方面有助于光合作用和呼吸作用时进行气体交换;同时可使植株漂浮于水的上层而不至下沉。其叶子细裂成丝状,是适应水中光线微弱的特点,细裂的叶片可增加与光的接触面,茎叶及表皮细胞都有叶绿体可以增强利用光能的能力。另一些植物,如风眼兰Eichhornia dpeciosa叶柄中部有膨大如胡芦状的气囊。水鳖Hydrocharis dubia气室位于每个叶片的背面。水龙 Jussieua repens 在植物体上产生许多棒状的白色呼吸根,根内贮满了空气。这些都是专门的浮水装置,可使植物体漂浮于水面上,能够获得充分的阳光和空气,这类植物称为浮水植物。还有香蒲Typha latifolia 荸荠 Eleocharia dulcis等挺水植物;植物体的大部分挺出水面,对阳光和空气的需求可以得到满足;但下部沉没于水中,气体交换仍较困难,所以体内的通气组织也较发达。干旱荒漠植物在气候非常干旱,年雨量较少(仅几十毫米,甚至几毫米),而且60%~80%集中于夏季,其它时间就更加干旱。由于土壤严重缺水,常常引起盐渍化现象。有机物质极为缺乏。植物要在这样的环境中生活,必须有抵抗极度干旱的能力;增强吸水力,减少水份丧失和大量贮存水份等特性。但不同的种类其抗旱的方式也各不相同;例如仙人掌属Opuntia(图1)和大戟属Euphorbia的某些种类,它们之所以能生活在沙漠地带,是因其茎变成肥胖而肉质化,叶子退化,体内的薄壁细胞能贮存大量的水;贮存的水份有时可达本身重量的95%。同时体表层角质化,气孔深深下陷。细胞内有丰富的粘液,这些都可使水份蒸发变得极为缓慢。在长期缺水的情况下仍能维持生活。有人做过这样的实验:将1棵体重公斤的仙人球移入室内,六年没有给水,六年后这棵仙人球仅蒸发掉11公斤的水。总之旱生植物整个新陈代谢都极为缓慢。这是它们在生存斗争中获得的适应性。盐生植物不论在沿海的海滨、干涸的内陆湖或是盐湖附近,都有盐土出现。土壤中除食盐外,还有石膏,钙盐和镁盐,盐土中的交换性钠起加水作用,生成氢氧化钠,再与土壤中的二氧化碳化合,生成碳酸钠,即成为碱土。这种高盐的生活环境一般的植物是无法生长的,但却有一些喜欢多盐,并且具有特殊适应能力的植物,能世世代代生活在此。例如:滨藜属Atriplex,碱蓬属Saeda,海乳草属Glaux等。它们对不同气温和海拔都有很强的适应能力。只要是含盐的土壤,不管是青藏高原或东南沿海,都能看到它们的踪迹。它们的外部形态与内部结构和旱生植物有许多相似的特征;因盐土使它们产生生理干旱,所以植物体变成肉质,体内含有很高的水份,可达体重的90%以上。并积累大量的盐份,可达4%左右,因此细胞液的渗透压很高,可达40—100大气压,根系也很发达,这就保证植物可以从高盐的土壤中吸收到足够的水份。并可将体内多余盐份通过茎叶的分泌腺排出体外,称为泌盐作用。另一种类型的盐生植物是生长在我国南方的海滩上,构成海滩森林──红树林,它们是由红树 Rhizophora apiculata(图 2)、海莲Bruguiera sexangula、榄李Lumnitzera racemosa……等种类组成。涨潮时整个植物被海水淹没,退潮时暴露于海滩上,它们不但要适应海水和沼泽泥中的盐份,还要抵抗海潮和波浪的冲击。它们除具有一般盐生植物的特点外,还在树干的下部产生许多支柱很,向下弯曲成拱形并深深扎入泥土中,使植株能牢牢地固定在泥滩上。这种根还有呼吸的功能,因沼泽泥土中空气极少,体内的通气组织相当发达,下陷的气孔、皮孔等都有助于体内外气体交换。有些还可以产生一种呼吸根,露出地面,执行气体交换。由于长期生长在海潮涨落及海水冲击的环境,种子难于得到一个稳定的萌发环境,繁殖的方式也发生了变化,种子成熟后并不脱离母体,而是在母体上发育成幼胚,具有一个粗壮棒形的胚轴,它们可从母体吸取大量的养料,贮存于幼胚内,长到一定程度脱离母体,借助本身的重量下堕而插入沼泽泥土中,几小时后胚轴即长出侧根,将幼苗固定在海滩上。部分幼胚可能被海水冲走,只要碰到合适的泥滩,就能很快生长发育。这种过程称为胎生现象。高山植物在高原地区,特别是在4000米以上的山顶,常年积雪不化,气温极低,年平均温度在0 ℃以下;风力又大,紫外线很强,土壤脊薄,水份稀少;就在这样的雪线下仍有一些不畏严寒,傲然挺立在雪山上的植物生存着。如雪莲Saussurea medusa(图3),个体矮小,茎节强烈的缩短,莲座状的叶序紧贴地面,呈半球形,有利于抵抗高山疾风的吹袭。又能从地表面获得稍高的温度。既可防寒,又可减少水份的丧失,还能将过强的阳光,特别是紫外线反射出去,免于伤害体内的组织。并有粗壮而深长的根系,可从砾石缝中或瘠薄的土壤中吸收水分和无机盐。这些形态特征是他们战胜恶劣环境的重要武器,是长期适应环境的结果。森林下的植物生长在森林下的植物,对光线的要求是很敏感的,因为光线被乔木层和灌木层所遮蔽,能射入林下的光线极为稀少,但阳光又是植物生命活动中不可缺少的。林下的草本植物必然要为本身的生存及如何获得阳光去斗争,有些种类就向着喜欢荫蔽的方向发展。例如天南星Arisaema consanguineum,重楼 Paris fargesii,其叶片变成大而宽,又薄又光滑,成水平展开,叶绿体的体积增大,这些都有利于吸收微弱的阳光。另一些种类,它们变成附生生活,例如石斛Dendrobium nobile,硬叶兰Cymbidium pendulum (图4)它们附生在乔木树干或分枝上,使植株能上升到比较容易获得阳光的空间。在林下还能见到这样一类植物,它们的茎干变得特别细长而柔韧,如异萼藤 Porana racemosa,石蒲藤Pothos chinensis,蛇葡萄 Ampelopsis brevipedunculata,它们产生特殊的攀援器官,攀援上升或以茎干缠绕于其他树上;使其叶子可以到达森林的上层,保证可以获得光合作用所需要的阳光,称为藤本植物。还有一些是以缩短生活史周期的方式来适应林下的生境,例如银莲花属Anemone和紫堇属Corydalis的某些种。当早春,森林的上层──落叶的乔、灌木还未长出叶子,这是森林下阳光最充足的时候,它们就破土而出,极其迅速的长出茎叶,并很快的开花结果,在短短的几个星期之内,完成它的整个生活史过程,等到乔、灌木的叶子生长齐全,阻碍阳光透入林下时,它们早已完成了这一代的生活史命,已将种子散布出去,称为短命植物。寄生植物在植物界也有一小部分植物,它们和动物一样,体内没有叶绿素,不能进行光合作用,自己不能制造有机物质,而是靠寄生在它种植物体上,吸收寄主体内的养料来营养自己,称为异养植物或寄生植物如兔丝子 Cuscuta chinensis 无根藤 Cassythe filiformis,锁阳 Cynomorium coccineum,它们的叶子都退化了,植物也不再呈绿色。另一些种类,虽然也有寄生的特性,其根仍然插入它种植物的体内,吸收寄主的水份和部分养料,但其叶子仍正常发育,细胞中的叶绿素仍可进行光合作用,制造有机物质,兼有自养的特性。这部分植物称为半寄生植物例如桑寄生Loranthus parasiticus,就是这类植物的代表。共生植物在我们收获花生Arachis hypogaea和大豆Glycine soja的时候,常常可以看到根系上有一粒粒像砂粒的东西,那叫根瘤,因为有根瘤菌Bacterium生活在根的组织中,并在根细胞中繁殖,使得该处的组织反常发展,而成根瘤。这些植物可以提供给固氮根瘤菌所需要的水份和无机盐,及居住场所,而固氮的根瘤菌可将空气中的游离氮固定为可利用的氮源,除供固氮的根瘤菌本身所需外,还可提供给花生或大豆利用,这两种不同的植物共同生活在一起,互利互惠,互为补充,使各自都能在生存斗争中得到好处。因这种共生的特性对种族的保存和发展有利,而被一代代的遗传下来,并发展为一支强大的队伍,豆科植物和一些其它的植物都有和根瘤菌共生的现象。食虫植物在我们日常生活中一般很少有人注意到植物也能吃动物。植物界确有一些种类,它们长期生活在缺氮的环境中,只靠根系从土壤中吸取氮源是不够的;必须发展其它的获氮途径。例如狸藻Utricularia aurea(图5)它们生活在酸性的小池塘或水沟中,氮素营养很缺,生活环境迫使其植物体不得不产生变异。经过自然选择,及遗传的作用,其部分叶片发展成鼠笼式的捕虫囊;囊口有门(瓣膜)及触毛。在水中游动的小虫子碰到囊口的触毛,门立即打开,小虫子随着水流进入囊内,该门的构造是只能进不能出,进入囊内的小虫再也出不来了。溺死在囊内的消化液中,因囊内壁有许多能分泌消化酶的腺细胞,这种酶能把虫体的蛋白质分解消化,以补充植物体对氮素的需要。还有猪笼草Nepenthes mirabilis其捕虫囊像个瓶形,是部分叶柄的变态,囊口的小盖才是叶片本身。茅膏菜 Drosora peltata叶片变成具有许多腺毛的捕虫器,它们都能分泌消化蛋白质的酶,将虫体的蛋白质转化为本身所需的氮素。

泰山的文化价值研究论文

这个只能自己大脑出行才能想出来。这个一定要认真仔细去思考。你一定可以完成的。

泰山历史文化的特点与价值,在于它的久远性、连续性、丰富性及其特殊的历史地位的精神文化作用。所谓久远性,是指泰山的人文历史,几乎与中华民族的文明史同龄。从考古发掘来看,在新旧石器时代(5—40万年前),泰山地区就有人类活动。四五千年前,泰山南麓的大汶口文化,北麓的龙山文化,已成为中华民族东方文化的重要发源地

五岳之首,帝王之山

泰山的历史文化渊源久远,从名山发展史来看,其主要内容包括:山神崇拜与帝王封禅祭祀历史、群众性的宗教活动历史、文化墨客的游览观赏历史、农民起义史,以及科学研究历史等。

自秦始皇开始到清代,先后有13代帝王引次亲登泰山封禅或祭祀,另外有24代帝王遣官祭祀72次。泰山北部有名刹灵岩寺,寺内有建于唐朝的辟支塔,千佛殿以及墓塔林,是价值很高的石文化遗产。

泰山风景区面积很大,纵深约有几十公里。上山有几条登山步道,还有公路和索道纵横其间,可以结合徒步、乘坐旅游车、乘索道等方式游览。

泰山风景区共有四个入口,分别为红门、天外村、天烛峰和桃花峪,每个入口均有一条路线通往山顶区域的岱顶旅游区。

红门、天外村位于前山,一般常规的游览路线为红门或天外村上山,当天或第二天再从其他路线下山,为了不走回头路,大多游客会从桃花峪处下山,天烛峰因距离远且道路难行,多为户外背包客路线。

遥感植被生态研究论文

发生温室效应,两极和高山冰川融化,海平面上升,气候发生变化。

森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨王照利、黄生、张敏中、马胜利(国家林业局西北林业规划设计院,遥感计算中心,西安710048)本文发表于<陕西林业科技>2005 摘要: 目前,多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。 关键词:SPOT5 遥感数据,森林资源调查、数据处理DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORYWang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048) Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China. Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion. The complete steps of image processing for forest inventory are words: SPOT5 image data,forest inventory, data processing 前言 卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率(光谱和空间)、多时相、周期性、信息量丰富等特点,所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星(即SPOT5星)发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米(短波红外空间分辨率为20米),但全色波段空间分辨率达到米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析,在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下,SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查,可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中,尤其,是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践,结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。 1.SPOT5卫星遥感数据特点 SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术,具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道,轨道高度约832Km,轨道倾角 ,每天绕地球14圈多,重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能,使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)和1台宽视域植被探测仪(VGT)。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果,认为HRG的波段设置(见表1)足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。 2.SPOT5数据的处理方法和过程 SPOT5数据处理工作流程: 遥感数据的订购 订购数据时,用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号(PATH/ROW)。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差,间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据,比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察,用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据,但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。 根据我们对SPOT5遥感数据的使用,对于森林资源调查,北方9,10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品,在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品,用户可根据自己的工作需要进行处理,同时也可减少费用。 基础数据准备 大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1:10000地形图和1:25000数字高程模型(DEM)。 将1:1万地形图扫描,扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正,纠正精度控制在毫米内。从测绘部门购买的1:1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影,而1:万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时,将校正好的1:1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。 对于没有1:1万地形图的地区,建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。 几何正射校正 正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。 以校正好的1:1万地形图为基准,在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时,应先进行全色波段数据校正,然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正,且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀,影像的边缘部分布要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定,根据我们的经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。 辐射校正 用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。 波段组合 根据SPOT5数据波谱特征(表1),各波段分别记录反映了植被的不同特征方面:B4(SWIR)短波红外反映植物和土壤的含水量,利于植被水分状况和长势分析;B3(NIR)近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感;B2(RED)红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感;B1(VIS)可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米,使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰,例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。 影像数据融合 对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户,进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据(层)的特征,融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段,影像融合分为:像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息,应进行像元级的数据融合,将米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。像元级数据融合的方法多种多样,根据数据融合的目的,即最大限度的突显森林植被信息,应选取B4、B3、B2和PAN波段,根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想: 遥感影像地图 将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合,叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息,按1:1万地形图分幅生成1:1万纸质图作为外业手图。 3. 结果和讨论 几何精度 利用SPOT5物理模型,采用1:1万地形图和万DEM ,经过正射校正处理,可使影像的几何精度控制在2个像元内(<10米),达到1:1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。 波段选择 对于没有全色波段的情况,SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中,林分类型信息提取是最为重要的环节,所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。 融合效果 融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率,丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性,提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。 参考文献 1.周成虎,杨晓梅,骆剑承等.《遥感影像地学理解与分析》,科学出版社,北京,2001,3-4. 2.赵英时.《遥感应用分析原理与方法》,科学出版社,北京, 3.北京视宝卫星图像有限公司.《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》,2004,68-70. 4.Christine Pohl. Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,世纪遥感与GIS的发展 来源: 李德仁 时间: 2005-08-11-23:09 浏览次数: 79 21世纪遥感与GIS的发展李德仁 (武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞瑜路129号,430079) 摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。 关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测 中图法分类号:P208; 随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。 1 遥感技术的主要发展趋势 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率) 从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300km)、航天飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、无人飞机等;传感器有框幅式光学相机、缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。 卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的,高光谱分辨率已达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(Terra)和EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜,可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-INSAR,特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如,美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR,实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制 确定影像目标的实地位置(三维坐标),解决影像目标在哪儿(Where)是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级,在卫星遥感的条件下,其精度可达到m级。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量(LIDAR),自动生成数字表面模型(DSM),并可推算出数字高程模型(DEM)。 美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪(SLA)安装在航天飞机上,企图建立基于SLA的全球控制点数据库,激光点大小为100m,间隔为750m,每秒10个脉冲;随后又提出了地学激光测高系统(GLAS)计划,已于2002年12月19日将该卫星IICESat(cloud and land elevation satellite)发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光(1064nm)和可见绿光(532nm)的短脉冲(4ns)。激光脉冲频率为40次/s,激光点大小实地为70m,间隔为170m,其高程精度要明显高于SRTM,可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。 法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号,通过测定多普勒频移,以精确解求卫星的空间坐标,具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度,精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道,3个坐标方向达到±5cm精度,对于SPOT 5和Envisat,可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素,直接进行无地面控制的正射像片制作,精度可达到±15m,完全可以满足国家安全和西部开发的需求。 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化 从影像数据中自动提取地物目标,解决它的属性和语义(What)是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上,影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术,基于统计和基于结构的目标识别与分类,处理的对象既包括高分辨率影像,也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大,数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化 利用遥感影像自动进行变化监测(What change)关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大,周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现,实时自动化监测已成为研究的一个热点。 自动变化监测研究包括利用新旧影像(DOM)的对比、新影像与旧数字地图(DLS)的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像(或数字地图)进行配准,然后再提取变化目标,这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行,实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器,将数据处理在轨完成,发送回来的直接为信息,而不一定为影像数据。 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用 “数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后,我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设,2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上,2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中,摄影测量与遥感将用来建设DOM(数字正射影像)、DEM(数字高程模型)、DLG(数字线划图)和CP(控制点数据库)。如果要建立全国1m分辨率影像数据库,其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率,其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。 “数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题,涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面,有室内各种三维激光扫描与成像仪器,还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后,可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真,而且可以按照时间序列,将历史文化在时间隧道中再现,对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。 全定量化遥感方法将走向实用 从遥感科学的本质讲,通过对地球表层(包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层)的遥感,其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性,所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程,而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演,而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累,多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟,相信在21世纪,估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化,遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化,才可能真正实现自动化和实时化。 2 GIS技术的主要发展趋势 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2] GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段,目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求,形成了面向对象的数据模型和三库(图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库)一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化,更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台,以大型关系数据库(Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理,成为当前GIS技术的主流趋势。 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化 在传统的GIS中,空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前,空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD(level of detail)技术的多比例尺空间数据库,在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据,多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大,在显示不同比例尺数据时,可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用,真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛,已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等,基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外,可以同时拥有一个Cyber空间。 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识 GIS是以应用导向的空间信息技术,空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用,它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立,从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译,以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来,从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段,但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究,其应用前景是不可估量的。 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业 随着计算机通讯网络(包括有线和无线网)的大容量和高速化,GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库,将可提供全社会各行各业的应用需要。因此,联邦数据库和互操作(federal databases & interoperability)问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享,GIS规律功能模块的互操作与共享,以及多点之间的相同工作,这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费,而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件,这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。 目前已兴起的LBS和MLS,即基于位置的服务和移动定位服务,突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关,成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户,若每人每月为MLS支付10元费用,全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来,地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务(geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime)。 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系 笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]:(1)地球空间信息的基准,包括几何基准、物理基准和时间基准;(2)地球空间信息标准,包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全

南京大学国际地球系统科学研究所和地理与海洋科学学院张永光教授、居为民教授和陈镜明院士团队在全球变化和陆地碳循环领域取得重要进展。未来全球变暖的速率及陆地生态系统对全球变暖的响应是Science 杂志列出的未来25年需要解决的125个重大科学问题之一。工业革命以来,人类活动造成大气中二氧化碳(CO2)的浓度持续上升。CO2浓度的不断增加,在通过温室效应导致全球变暖的同时,也提高了植被的光合作用速率(即CO2施肥效应),增加陆地生态系统吸收大气CO2的能力(即碳汇能力),从而减缓全球变暖的速率。研究表明,大气CO2施肥效应是造成近几十年来全球陆地生态系统碳汇显著增加的决定性因素,也是全球变绿的主要驱动因子之一。因此,在全球尺度定量化评估CO2施肥效应,并分析其时空变化格局,有助于准确评估全球陆地生态系统的固碳能力以及其变化趋势、降低未来气候变化预测的不确定性十分重要。尽管基于控制实验可以在叶片和冠层尺度对CO2施肥效应的机理进行了的研究,但控制实验的数量、空间分布和物种代表性有限,全球尺度CO2施肥效应的时空变化得定量评估尚不清楚。长时间序列遥感观测为全球CO2施肥效应研究提供了数据基础。因此,该研究首先基于系列卫星传感器的观测数据,研制了1982-2015年全球新型植被指数(NIRv)数据,验证其作为全球植被光合作用(总初级生产力,GPP)指示器的可行性;在此基础上,构建了准确评估全球CO2施肥效应的检测-归因模型,揭示了近四十年全球CO2施肥效应的时空变化特征,评价了结果的可能不确定性;最后,结合欧洲ICP Forests等机构提供的欧洲地区叶片氮磷观测和全球陆地水储量等遥感数据,揭示了全球CO2施肥效应时空变化的可能原因。研究表明,全球CO2施肥效应在近四十年呈现显著的下降的趋势(图1);2001-2015年的全球CO2施肥效应比1982-1996年显著降低(图1)。全球超过70-80%的陆地植被区域CO2施肥效应呈现下降的趋势,欧洲、西伯利亚、南美洲和非洲大部以及澳大利亚西部地区尤为明显;在少部分地区CO2施肥效应存在着上升的趋势,例如东南亚部分地区和澳大利亚东部地区(图2)。多个生态系统模型同样能够模拟出全球CO2施肥效应的下降趋势,但显著低于基于遥感数据的结果。图1:全球陆地生态系统CO2施肥效应的长期时间变化趋势(A)以及1982-1996和2001-2015年全球CO2施肥效应的直方图图2:全球CO2施肥效应时间变化趋势的空间分布,(A)多源遥感数据监测结果平均值;(B)光能利用率模型结果;(C)多个生态系统模型结果平均值;(D) 不同方法结果的全球平均值进一步利用欧洲地区超过3万余条森林叶片关键养分(氮和磷)浓度观测数据的分析结果表明,欧洲植被叶片氮和磷浓度有显著的下降趋势,叶片氮和磷浓度的变化显著影响CO2施肥效应的变化趋势(图3)。以陆地水储量遥感数据作为水分供应指标,研究发现遥感GPP对水分供应的敏感性显著增强,表明植被对水分胁迫的响应更为敏感,水分供应状况的变化可能是CO2施肥效应下降的原因之一。图3:营养元素(氮和磷)的变化对CO2施肥效应的影响南京大学国际地球系统科学研究所和地理与海洋科学学院陈镜明院士、居为民教授和张永光教授团队在主持的全球变化重大科学计划、全球变化及应对重点研发计划、江苏省杰青和国家自然科学基金重点国际合作等项目支持下,致力于植被遥感、全球陆地生态碳通量优化计算、全球陆地生态系统碳源汇演变特征及其驱动机制研究。由张永光教授领衔的这项研究,基于团队多年的不断积淀,将植被遥感与全球变化生态学研究相结合,首次对近四十年全球CO2施肥效应的时空变化格局进行了定量化评估。该研究成果对深入理解全球变化背景下陆地生态系统的响应机制、更为准确估算全球陆地生态系统碳收支、更为精准预测未来气候变暖的速率均具有十分重要的意义。研究成果以"Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis"为题发表在最新一期学术刊物Science 上。论文第一作者为王松寒副研究员,张永光教授为通讯作者,居为民教授和陈镜明院士为主要共同作者,南京大学为唯一第一作者和唯一通讯单位。这项研究的主要完成人员来自国际地球系统科学研究所和地理与海洋科学学院。巴塞罗那自治大学Josep Penuelas教授、法国环境与气候科学实验室Philippe Ciais教授、欧盟研究联合中心Alessandro Cescatti博士、比利时安特卫普大学Ivan Janssens教授和美国卡内基研究所的Joseph A. Berry院士等作为主要合作者参加了这项研究工作。此项研究得到国家重点研发计划"全球变化及应对"重点专项(2016YFA0600200)、国家自然科学基金委(42071388)和江苏省杰出青年科学基金(BK20170018)等项目的支持,并在相关数据获取和验证方面得到了国内外合作实验室的大力支持。

2007区域生态环境综合信息图谱的分类与案例分析———以福建省为例摘要:生态环境图谱类型的划分是自然资源合理开发利用和治理及地学信息图谱研究的基础。该文采用系统分析的思路,在总结对比分析前人对土地利用/土地覆被、植被、地貌、景观以及生态环境等的分类研究的基础上,依据地学信息图谱的方法论,借助遥感和地理信息系统等技术,构建生态环境综合信息图谱分类的系统, 并以福建省为例,提出福建省生态环境图谱的分类系统。关键词: 生态环境; 综合信息图谱; 引言被、植被、地貌、景观以及生态环境等的分类研究的基础上,依据地学信息图谱的方法论,借助遥感和生态环境是对人类的生存和发展产生直接或地理信息系统等技术,构建生态环境综合信息图谱间接作用的各种环境要素的集合以及人类本身对分类指标体系,并以福建省为例,提出福建省生态环境的作用[1]。它是由生命系统和环境系统中各种环境图谱的分类系统,这对正确把握福建省生态环性质不同、运动状态不一的物质所组成,通过它们境的空间分布和发展规律,指导生态环境建设和管之间不断的物质循环和能量流动的相互作用,并在理具有积极的意义。人类社会经济活动的影响下,形成具有特定结构和功能的有机整体[2]。2 生态环境类型及其体系分析生态环境综合信息图谱是一种是以计算机技术和“3S”技术为基础,利用地学信息图谱的方法论生态环境及各要素的分类是生态环境结构和探求如何将生态环境中的各种海量信息资料按照功能研究的基础, 是生态环境规划和管理的前提。一定的规则进行挖掘、提炼、抽象和表达,以科学、由于生态环境其内涵、外延及所处的地位的不同而有效的方式准确表达生态环境的现象和内在规律,有不同的分类方案,再加上研究者研究目的和侧重指导并便于不同学科的人们对生态环境进行更深点的不同,所以生态环境分类体系各不相同。入的研究。生态环境综合信息图谱研究的首要任务我国地理学界对土地类型的研究甚多,将土地是按照地表自然界的真实情况,历史形成的地域差类型理解为“以地表环境自然地理各要素相互作用异,阐明生态环境区域分异的空间格局;生态环境综所形成的自然综合体”, 实际上近似于生态环境类合信息图谱的类型反映了这种区域的差异[3]。生态型的划分。20世纪80年代初编制的中国1∶100万环境图谱的类型划分是生态环境时空格局演变分土地类型图的分类中,第一级以水热条件和生物气析、质量评价,建立图谱特征与属性描述指标,图谱候带等为依据将全国分为12个土地纲, 第二级依数学模型的设计、图谱演示与检索系统研制的基础据地貌类型划分土地类共125种,第三级以植被和和前提[4]。土壤为指标划分土地型[6,7]。这些土地类型实质上已本文在总结对比分析前人对土地利用/土地覆相当于生态环境类型,但它们只是考虑了土地的自收稿日期:2006-05-15; 修回日期: 2006-06-14.资助项目:国家自然科学基金(40371096);福建省教育厅基金资助项目(JA04265);福建省青年科技人才创新项目(2006F3110)。007年然属性而未考虑人类活动所产生的土地利用变化,性的相似性和差异性程度续分或归并。在分区的基因此并不能全部反映实际存在的多种多样的生态础上再进行分类,更能使分类工作在相对一致的区环境类型。域内更有针对性,有利于实践中推广应用。景观生态分类是与生态环境分类相关的分类纵观各种相关体系的典型分类方法 (如表1),体系。根据中华人民共和国国家标准GB10112-88:首先可以看出以水热条件和生物气候带为大区控确定术语的一般原则与方法[8],即术语的内涵和外制是比较统一的,另外按照人类影响强度划分生态延互相重合的基本原则,“生态环境”和“景观”两个环境类型已渐成为主流。术语相关[9~11]。“全国生态环境建设规划”根据同一生态环境3 生态环境综合信息图谱的分类系统类型的地貌、气候、土壤及植被等自然条件具有明显相似性而首先将全国划分为 8 个生态环境类型分类目标与原则区,即:(1)黄河中上游地区;(2)长江中上游地区;生态环境综合信息图谱的分类既要包括地球(3)“三北”风沙综合防治区;(4)南方丘陵红壤区;表面各环境要素的分布组合状况,也要包括人类活(5)北方土石山区;(6)东北黑土漫岗区;(7)青藏高动对自然环境的利用状况,同时又要反映地学信息原冻融保护区;(8)草原区。而刘胤汉等[12]在陕西省图谱地理规律特点。通过地学认知和图形的思维,生态环境分类中, 首先按照生态环境整体结构、基对大量的空间实践进行数据挖掘、归类合并、分类本属性和功能特点划分为区域生态环境、城乡聚落定位,以谱系的形式表现,使图谱类型所表达的内生态环境和水域生态环境三大系统。其中区域生态容具有明确的空间定位概念[15]。环境系统根据区位、环境背景值和人类干扰等划分借鉴土地利用、景观和植被等的分类系统,区为7个生态环境亚区,在亚区的基础上再按照土地域生态环境综合信息图谱的分类坚持以下原则:利用/土地覆被方式区分出耕地、园地、养殖地、草灌(1)区域分异原则,是划分生态环境区的理论地、人工林灌草地、半自然状态林地、内陆湿地、风基础,也是类型划分的最基本原则。景旅游地、独立工矿地和未利用地等10大类。这种(2)分区与分类相结合原则, 由于生态环境的生态环境分类法是根据生态环境中各组分及其属地理空间规律和地理过程都具有一定的区域相似表1 植被、土地利用、景观和生态环境分类体系对比举例 Contrast with classification system between vegetation,land-use,landscape and eco-environment in China注:“★”表示有3种以上的体系有相关的分类类型。不同的区位、环境背景值和人类活动都影响生分析法对指标进行设置和筛选[17]。态环境综合信息图谱类型的属性与质量,在空间和(1)指标因子权重分析时间上具有明显的区域特征。采用定性与定量相结合的方法,首先进行频度(3)综合性和主导因素相结合原则, 既考虑多统计,利用万方期刊数据库对1998~2005年有关生个因子同时综合作用于区域环境的,又要抓住影响态环境分区分类指标的159篇文献进行频度统计,整个生态环境的主导因素,各因素的特点及其组合从中选取近年来研究者使用频度较高的指标。其次差异是类型划分的主要依据。在分类目的和原则的基础上进行专家咨询打分。最(4)正确评估人类活动在生态环境中的作用,后利用层次分析法,通过分析计算,得出因子权重由于人口密度和经济结构的差异,使得在区域内人值,并结合模糊聚类分析,得出权重值≥为一级为地造成生态环境的差异,使得对于不同的生态环分区指标,≥ 为二级分类指标,≥ 为三级境类型,人类的影响程度是不同的。分类指标(如表2)。(5)类型的划分除了要考虑自然、经济和社会条件等方面相似性和差异性外,还需考虑生态环境表2 生态环境综合信息图谱分类指标权重系数存在问题及今后治理、保护和建设方向的一致性, Weight valuesfor indicesof制定相应的措施,促进区域的可持续发展。eco-environment classification(6)系统性原则,地学信息图谱的方法论要求图谱类型的划分要抽象、概括和归纳提炼,力求从纷繁复杂的生态环境中提取地学 “基因”图谱,更体现“谱”的特点[16]。利用图的形式将大量数据进行归类合并,抽象形成谱系。综合信息图谱类型的归纳和提炼的过程(图1)。(2)一级生态环境区的划分生态环境在宏观上表现为一系列不同类型的空间组合和连续分布[2]。另一方面,不同生态环境区的地理特征是决定地学信息图谱归纳提炼的客观依据。一切选取化简和概括方法的应用,各种提炼指标的确定以及对抽象对象重要性的评价等都必须受到区域地理特点的制约。故一般认为气候条件是大中尺度下生态环境分异的主要决定因素,地貌是改变水热因子分布的主要因素[2,18,19]。因此,划分图1 生态环境信息图谱研究的技术路线生态环境区的主要指标:①气候气象指标:干燥度、 The processofstudyingTuPu type of eco-environment年均温、≥10℃积温、最冷月和最热月平均温。②地貌指标:海拔高度、起伏高度、相似的地貌类型和特指标选择与体系构建征。遵循上述的分类方案和原则,借鉴其他相关的(3)二级生态环境类型的划分分类体系,考虑到所利用的遥感影像数据源(Land-在区域生态环境分区的基础上,二级生态环境sat TM和ETM) 的精度以及编码方式的选择等因类型的分类指标采用地表覆被的自然属性和利用素,为了使指标体系的建立能客观地反映划分内容属性,根据地表覆被中的自然生态系统的植被种类的地域分异规律,体现区域的主要特征,我们分别组成和外貌形态以及人工生态系统的功能和利用采用频度统计法、理论分析法、专家咨询法和层次状况,将各个生态环境区划分为森林、草地、稀疏或2007年无植被地、水体湿地、农田和人工建筑等6大类(表种类和外貌形态; 水体湿地和人工建筑的分类指3)。此次解译是以ARC/INFO和ArcView作为软件标:成因、规模和利用状况。平台,ETM遥感图像为背景数据源, 在人机交互作业的方式下进行矢量图形数据和属性数据的提取,4 应用案例分析得到区域二级生态环境分类的空间分布图。福建省位于我国的东南沿海,背山面海,其北、表3 生态环境综合信息图谱分类系统西、南面基本上由海拔1000m以上的山地与浙江、 The classification system ofTuPu type of江西、广东隔开,因而在地貌和水系上成为相对独eco-environment立的自然地理单元。而相对独立的地貌和水系对于气候、土壤和植被等其他自然要素的形成和分布都有深刻的影响,使得福建省生态环境表现出很大的相对独立性。但由于区域经济增长方式比较粗放,对资源消耗和破坏也不断扩大,产生了一些如工业污染、土壤侵蚀、植被破坏、水土流失等一系列的环境问题。据此,结合社会经济数据,将福建省划分为5个生态环境区,即:闽西闽西北山地盆谷生态环境区、闽中中低山山原生态环境区、闽东北沿海生态环境区、闽东南低山台丘平原生态环境区和闽东南沿海半岛岛屿生态环境区。对各个生态环境区首先按照植被和土地利用状况区分出森林、草地、稀疏或无植被、水域湿地、农田和人工建筑 6 大类生态环境类型。最后,在6大生态环境类型中,再根据各个生态环境区的内部差异划分第三级图谱类型。全省共有80种生态环境类型(如图2)。5 结论生态环境综合信息图谱分类方案是在充分考(4)三级生态环境类型的划分虑区域的生态特征、环境空间结构、生态系统服务为了使三级生态环境类型的划分能反映区域功能、生态环境问题及人类活动的影响等指标,进生态环境类型质量的空间分布,就必须对遥感影像行生态环境的类型划分和空间定位。在生态环境区特征(光谱特征、辐射特征、几何特征和变化规律的划分过程中,首先强调区域内的基本的地质地貌等)进行综合分析,客观地反映生态环境综合特征,构造和区域气候的自然分异基础;其次,突出人类实现专题几何图形和属性信息的提取。根据各个生活动的作用。随着人口的增加和经济社会的发展,态环境区的具体特征, 为了体现信息图谱高度集人类对生态环境的影响越来越大,不少地区自然的成、形象表达和揭示机理规律的思想,在第三级分痕迹日益减少, 取而代之的是人类活动的强烈干类中,相同的生态环境类型应具有相似的土地利用/扰。将人类活动较为强烈的类型划分出来,体现自土地覆被状况、相似的生态环境问题及相似的人类然和人类影响并重的思想;最后,关注了区域的主活动规律。因此,第三级生态环境类型的划分采取要生态环境问题。为了便于对区域生态环境进行管的指标:①生态环境问题指标:生态环境敏感性与理和建设, 加强对生态环境问题的治理与改善,本脆弱性已经出现的主要生态环境问题。②森林、草次分类将一些典型的生态环境问题单独分类,如低地、农田、荒漠和稀疏或无植被地的分类指标:植被覆盖高侵蚀针叶林、高覆盖低侵蚀针叶林等生态环区域生态环境综合信息图谱的分类与案例分析· 89 ·图2 福建省生态环境综合信息图谱类型图 Typesofcomprehensive information TuPu ofeco-environmentin Fujian境类型。总之,福建省生态环境图谱类型的分类方类型图的分类系统. 自然资源,1980,(3).案,具有较强的可操作性,体现出未来生态环境的[7] 中国 1∶100 万土地类型编委会. 中国 1∶100 万土地类型变化趋势,以利达到改善和优化生态环境的目的。图(J-47). 北京:测绘出版社,1988.[8] 中华人民共和国国家标准GB10112-88: 确定术语的一般原则与方法参考文献. 北京:中国标准出版社, 1989,1~10.[9] 肖笃宁, 钟林生. 景观分类与评价的生态原则. 应用生态[1] 赵廷宁, 丁国栋, 马履一. 生态环境建设与管理. 北京:中学报,1998, 9(2):217~221.国环境科学出版社,2004,2~3.[10] 蒋卫国, 谢志仁, 王文杰 等. 基于“3S”技术的安徽省景[2] 刘胤汉, 管海晏, 李厚地 等. 西北五省(区)生态环境综观生态分类系统研究. 水土保持研究, 2002, 9(3):236~合分区及其建设对策. 地理科学进展,2002,21(5):403~.[11] 王岩松, 沈 波. 松辽流域景观分类研究. 水土保持科技[3] 廖 克. 地球信息图谱与数字地球. 地理研究,2001,20情报,2001(6):36~38.(1):56~61.[12] 刘胤汉, 岳大鹏, 管海晏 等. 陕西省生态环境分类与评[4] 廖 克, 陈文惠. 生态环境动态监测与管理信息系统的设价研究. 中国生态农业学报, 2003,11(2):159~161.计与建设. 测绘科学,2004,29(6):11~14.[13] 吴传钧, 郭焕成. 中国土地利用. 北京: 科学出版社,[5] Zonneveld I S. Land Ecology. Amsterdam:SPB , 1995, 200.[14] 中国植被编辑委员会. 中国植被. 北京: 科学出版社,[6] 赵松乔, 申元村. 全国1∶100 万及重点省区1:20 万土地·90·地 球 信 息 科 学2007年1980.[19]杨勤业, 李双成. 中国生态地域划分的若干问题. 生态学[15]廖 克. 中国自然景观综合信息图谱的建立原则与方法.报,1999,19(5):596~601.地理学报,2001,56(增刊):19~25.[20]陈百明. 基于区域制定土地可持续利用指标体系的分区[16] 廖 克. 地学信息图谱的探讨与展望. 地球信息科学,方案. 地理科学进展,2001,20(3):247~(1):14~20.[21]吴幼恭. 福建省综合自然区划. “福建省自然地图集”.福[17] 曹利军, 王华东. 可持续发展评价指标体系建立原理与建科学技术出版社,1998.方法依据. 环境科学学报,1998,18(5):526~532.[22] 廖 克. 生态环境遥感综合系列制图方法. 地理学报,[18] 郑达贤. 福建自然区划新方案———一个作为环境建设、2005,60(3):479~486.评价和管理的自然基础的新区划方案. 福建地理,

药用被子植物研究论文

藻 类藻类植物是地球上最重要的初级生产者,它们光合同化生产有机碳的总量约为高等植物的7倍,同时固氮藻类(和固氮细菌)每年约能固定亿t的氮素。因此,藻类不仅是人类和动物极其重要的食物源,而且它们光合作用中放出的氧也是大气中氧的最重要的来源。不言而喻,它们对自然生态系统的物质循环及环境质量有着深刻的影响。藻类植物广泛地分布在海洋和各种内陆水体中(包括湖泊、水库、江河、溪水、沼泽、池塘、泉水、冰雪等)以及潮湿地表,其中生长在内陆淡水水体中的为淡水藻,分布于海洋和内陆咸水水体中的为咸水藻。中国的藻类包括有:原核生物中的蓝藻门;原生生物的硅藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门、裸藻门以及属于植物界的红藻门、褐藻门、绿藻门和轮藻门,其中海藻已记录的共2458种(详细情况将在海洋一节中讨论),这里仅讨论中国淡水藻类的多样性及其所受威胁。1、中国淡水藻类的多样性由于中国幅员辽阔,自然环境复杂多样,使得中国淡水藻类资源也十分丰富而多样。近一个世纪的调查研究表明,淡水藻类中的各个门类在中国都有发现,而且种类都非常丰富。已知全世界藻类植物约有40000种,其中淡水藻类有25000种左右,而中国已发现的(包括已报道的和已鉴定但未报道的)淡水藻类约9000种。但是,由于国内尚有不少地区未进行过藻类调查,即使已进行藻类调查的有些地区,也并不十分全面,加之多数门类的淡水藻类在中国的调查研究还缺乏深度和广度,因此中国淡水藻类的物种数应远远超过9000种,估计约有12000至15000种(按占世界淡水藻类种数的50%~60%计)。淡水红藻和褐藻,它们是海陆演变过程中残留在淡水中的孑遗生物,几乎都生长在清洁、温度偏低、且较稳定的水体环境中,如泉水、井水、溪水中(特别是泉水环境),其分布区相当狭窄,而且具有一定的封闭性。它们在这些环境中长期适应的结果,形成了不少珍稀特有的种类,这对研究地球环境的变化及生物自身的演变具有较高的学术价值。它们在世界各地的淡水中均分布得较稀少,在中国,半个世纪以来对这些藻类的采集研究,发现有些种类仅记录到一次。这样的藻类共有12种,包括淡水褐藻类的层状石皮藻(Lithoderma zonatum),以及淡水红藻类的绞纽串珠藻(Batrachospermum intortum)、中华串珠藻(B. sinense)、中华链珠藻(Sirodotia sinica)、中华鱼子菜(Lemanea sinica)和鹧鸪菜窄变种(Caloglossa leprieurii var. angusta)等,它们应该列入珍稀物种。2、中国淡水藻类资源受威胁的状况(1)物种受威胁的状况 虽然中国的淡水藻类资源非常丰富,但是由于自然环境的变化和人类的活动(特别是工业和城市的发展),有些罕见的种已遭受灭绝或处于濒临灭绝的境地,其中受威胁最严重的是淡水红藻和褐藻。近几十年来,中国北方许多地区由于气候干旱或工业发展而过量抽采地下水,引起地下水位下降,使一些著名泉区的水源枯竭或濒临枯竭。泉城济南、山西晋祠和娘子关的泉源就是著名的例子。泉水枯竭,使那些依赖泉水环境生长的特有藻类(特别是淡水红藻)面临厄运,有些已荡然无存。淡水褐藻更为珍稀,中国仅在40年代初于四川重庆嘉陵江中发现过,几十年来由于环境的演变,也已消失。最近10多年来,中国经济高速发展,不少泉水资源得到了开发利用,但是由于人们对泉水环境缺乏保护意识,因而造成生长在其中的淡水红藻和其他泉水生物面临濒危,有的甚至灭绝。南京浦口珍珠泉,过去生长有十分丰富的淡水红藻:外界串珠藻(Batrachos-permum ectocarpum)和美芒藻(Compsopogon spp.)。但是随着旅游区的开发,如今那里的红藻几乎绝迹。山西太原晋祠也有外果串珠藻生长,1994年去调查时尚有部分存在。1995年由于泉水枯竭,已经消亡。可以设想那些正在进行开发的泉源(旅游或饮料),如果不注意对泉源环境的保护,那么藻类和其他泉水生物也可能面临同样的厄运。在其他生长大型淡水藻类的水体中,也往往由于人类活动引起环境变化,招致大型淡水藻类的消失,如江苏阳澄湖,湖中大型轮藻植物出现成片死亡。又如武汉东湖中的原来主要藻类——鼓藻类(desmids),它们主要生长在清洁的水体中,但自70年代以来由于富营养化过程的加剧,逐渐被蓝藻、绿球藻等耐污藻类所取代。类似的情况,已是十分常见。(2)物种多样性结构受破坏的状况 在正常情况下,一个生态系统(特别是水生生态系统)中,藻类群落的物种结构保持着良好的多样性状态,即种类多,但每个种的个体不多,这时藻类群落发挥出良好的生态效益——保持水质良好状态,且水产丰富。但是当水生生态系统发生逆向转化——受重金属污染或高度富营养化时,藻类群落物种结构的多样性被破坏,某些物种超常生长而导致有害的赤潮(海洋中)或水华(淡水中)发生,并造成管道阻塞,水质恶化,危及渔业生产,甚至出现鱼类中毒现象。随着工业化和城市化进程的加快,这种严重的环境问题已屡见不鲜。中国常见的能形成有害水华的藻类有:蓝藻,常有毒,其中主要的是微囊藻(Microcystis),还有鱼腥藻(Anabaena)、项圈藻(Anabaenopsis)、颤藻(Oscillatoria)、束丝藻(Aphanizomenon)等,它们在中国许多地方都有大面积的发生,危害很大;小定鞭藻(Prymnesium parvum),属定鞭藻类,有毒,它们的水华已引起多起养殖鱼类的中毒事件;硅藻,也偶有大面积发生,其中以1991年冬春之交,湖北省汉江发生的约200km范围的硅藻水华——梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)最为典型,这次水华造成很大危害,严重地影响了武汉市和沿江地区的工业生产和居民生活。3、中国淡水藻类的保护从上述可知,中国淡水藻类资源虽很丰富,但目前已受到严重的威胁,如不及时采取措施进行保护,许多珍稀种类可能很快灭绝。特别应该指出的是,当前人们对生物多样性保护的注意力主要放在大型动、植物上,对像藻类这样的微型生物很少注意,这一情况必须改变。在保护大型动、植物的同时,应加强对小型植物的保护。地 衣1、中国地衣的多样性地衣是一群特殊的真菌,这群特殊真菌通常只是与藻类或蓝细菌处于互惠共生的生态系统中才能生存于自然界。因此,地衣本身也是共生生态系统多样性的体现。全世界迄今已知的地衣物种约20000种,而中国还不到2000种。就在这2000种中约200种为中国所特有。然而,无论是全世界或中国实际存在的地衣物种远不止这个数字。尤其是中国地衣物种多样性的调查研究才刚刚起步。2、中国珍稀濒危地衣及其受威胁状况由于大气污染和森林采伐,中国许多地方地衣多样性面临威胁。依存于森林树皮附生的中国及东亚特有种,如黄袋衣(Hypogymnia hypotrypa)、粉黄袋衣(H. hypotrypella)、霜袋衣(H. pruinosa)、蜡光袋衣(H. laccata)、横断山袋衣(H. hengduanensis)以及云南石耳(Umbilicaria yunnana)等种类的生存都面临着威胁。因为,它们的兴衰存亡与森林生态系统多样性的兴衰存亡息息相关。如产于云南丽江和台湾阿里山松林中的中国特有附生种中华疱脐衣(Lasallia mayebarae)在系统演化上具有重要意义。然而,在云南丽江,这种世界珍稀物种已被森林火灾所吞噬。随着旅游业的大规模发展,特产于华山岩石上的世界珍奇地衣华脐鳞(Rhizoplaca huashanensis)的生存也面临威胁。此外,在抗癌和抗艾滋病毒方面具有潜力的东亚食用地衣美味石耳(U. esculenta)也因无节制的采收与买卖而在中国庐山等地濒临绝迹。若不采取必要的保护措施,在日用香料工业中颇受青睐的扁枝衣(Evernia mesomorpha)和丛枝树花(Ramalina fastigiata),与抗前列腺炎药物有关的戴氏石蕊(Cladonia delavayi)以及在降血压方面有效的地茶(Thamnolia vermicularis)和雪地茶(Th. subuliformis)等地衣的生存也逃不脱因无节制采收与开发所带来的厄运。3、对地衣的保护由于人类对地衣本质的认识经历了一个漫长的过程,在开发利用方面,地衣尚处于“未开垦的处女地”状态。因而,它是一个潜力很大的生物资源宝库。此外,地衣在自然界生长极为缓慢,加强对地衣的保护以便可持续利用已是我们所面临的迫切任务。保护地衣多样性除了必须保护它赖以生存的森林生态系统多样性以外,应注意以下保护和可持续利用的措施:(1)对于日用化工香料、药用和食用地衣资源应采取分区、按年、有计划、有节制地轮换采收。(2)对于在科学上有重要意义的世界珍稀物种,如陕西华山的华脐鳞,云南丽江的中华疱脐衣,以及庐山的美味石耳等中国和东亚特有种,应选择合适地段,建立珍稀地衣保护小区加以保护。(3)对上述一些重要地衣同时还应采取菌、藻分离真培养,进行室内保存。对地衣物种进行多层次的系列保护措施是地衣物种多样性保护和可持续利用的重要方向。(4)加强对中国地衣物种多样性的调查、采集、分离、培养和研究,以便在地衣多样性遭受破坏之前使之受到保护,研究和可持续利用。苔 藓1、苔藓植物的多样性中国的苔藓植物十分丰富。全世界有苔藓植物23000种,中国有2200种,占全世界的。中国苔藓植物的特点是:(1)特有类群丰富。根据近几十年调查的结果,仅见于中国的特有苔藓属和主要分布于亚洲东部(仅少数涉及邻近地区)的东亚特有苔藓属共35个,占中国苔藓植物属数的%。它们共含有48个种、亚种或变种,占中国苔藓植物种总数的%(表1)。这些特有属、种在中国西南部横断山区、长江流域中游山区和东南沿海山区存在3个分布中心(表2);(2)在系统发生上居关键位置的类群多,如原始类型藻苔目(Takakiales)藻苔科(Takakiaceae)藻苔属(Takakia)的两个种;藻苔(T. lepidozioides)和角叶藻苔(T. ceratophylla)在中国西藏地区的察隅、波密及米林县的高寒山地都有发现;(3)热带、亚热带成分占优势。3、苔藓植物的保护苔藓植物除了科学价值外,还有很重要的经济价值。在药用方面,苔藓作为“清热解毒”的中草药已有数百年历史。明朝李时珍在《本草纲目》中就记载了金发藓(Polytrichum commune)和暖地大叶藓(Rhodobryum giganteum)等,暖地大叶藓长期以来在中国西南地区被称作“茴心草”,用来治疗心血管病。传统上,泥炭藓属(Sphagnum)植物或泥炭一直是花卉、苗木栽培或移植的重要包扎材料和园艺肥料,迄今尚无更佳的替代物。中国历来是世界上五倍子出口的主要国家之一。经过近半个世纪的研究,中国科学家发现,在五倍子生产周期中,苔藓植物作为五倍子蚜虫的冬寄主是五倍子增产不可缺少的一个环节。迄今为止,至少已发现有约20种苔藓植物可作为五倍子蚜虫的冬寄主植物。此外,苔藓还是监测环境污染的良好指示植物。苔藓与地衣对大气中的SO2,CO和HF反应极为敏感。在中国,钟帽藓(Venturiella sinensis)、高领藓(Glyphomitrium humilli-mum)和兜瓣耳叶苔(Frullania muscicola)等均系常见的树干附生种类,它们对大气污染有较强的敏感性,可在环境监测方面加以利用。总之,苔藓植物与人类的生存有密切的关系,对它们的保护我们必须给以高度的注意。蕨类植物1、中国蕨类植物的多样性全世界有蕨类植物10 000~12 000种,中国有2 200~2 600种,占世界种数的22%。由于中国地域广大,自然条件复杂多样,除了热带少数科属外,中国拥有的科属数几乎占世界的95%,这说明中国的蕨类植物有极高的多样性。中国分布有在探讨物种进化系统问题上十分重要的种类,如原始类群裸蕨纲的松叶蕨(Psilotum mudum)、天星蕨(Christensenia)。有些属如光叶蕨(Cystoathyrium)、中国蕨(Sinopteris),其分布区狭小,为中国特有,它们的发现对研究该科中属的演化关系有一定意义。而在四川东部长江沿岸发现的圆肾铁线蕨(Adiantum reniforme),其原产地在大西洋的Madeira群岛。中国变种荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var. sinense)的出现,为研究间断分布及中国和非洲蕨类种的关系提供了很好的材料。能生长在海拔4350m高山寒冻荒漠的严酷环境中的玉龙蕨(Sorolepidium glaciale)是研究蕨类形态和生态条件关系的重要属种。仅产中国西南的湖南石灰岩壁的荚囊蕨(Struthiopteris eburnea)是典型的石灰岩钙质土的重要种属。根据不完全统计,中国特有的蕨类植物有500~600种,占已知中国蕨类植物的25%左右,重要特有属及代表种见表1。2、蕨类植物受威胁和濒危状况随各地区植物考察的深入,不断有蕨类植物新种被发现,但与此同时也有一些种由于环境改变或人为破坏而消失或濒临灭绝(表2)。除上面提到的特有和濒危属种(表1和表2)外。还有些种类虽然不限产中国,但在中国仅局部地区有分布,如鹿角蕨(Platycerium wallichii)仅产靠近缅甸边境的盈江,而埃及苹(Marsilea aegyptica)仅产新疆的局部水域。像这些种类的个体数量不多,分布区狭窄,如不保护,很易绝灭。类似的濒危种类还有很多,估计约占中国蕨类总数的30%左右,其中重要的有101种(表3)。导致蕨类植物濒危有以下多种原因:(1)森林破坏,造成空气湿度降低,以及地下水位下降,使原有生态环境改变,影响植物种的生存和繁殖,如1963年在四川二郎山团牛坪海拔2450m处林下发现的光叶蕨,1984年专程前往该地,发现森林消失,气候干燥,只在灌丛中找到一株。(2)工农业建设事业的发展使局部地区一些植物种消失,如中华水韭,荷叶铁线蕨。(3)由于对一些药用及观赏植物只宣传其价值,而不强调保护的重要,使一些蕨类植物遭受毁灭性的摧残,如鹿角蕨近年已难见到。(4)旅游区对一些小型稀少植物不加保护,致使其遭践踏而无法生长,如瓶儿小草(Ophioglossum thermale)。3、加强对蕨类植物的保护蕨类植物与人们的生活有密切关系,它们之中很多种是传统的中药和民间草药,约占全部种类的10%。如贯众(Cyrtomium fortunei)、海金沙(Lygodium japonica)、骨碎补(Davallia barometz)能够健骨补肾,还有绵马鳞毛蕨(Dryopteris crassirhizoma)和石韦(Pyrrosia)等。又如金毛狗脊蕨(Cibotium baronetz)具有补肝肾,强腰膝的功效,近年来出口需求量很大,每年超过百吨。虽然这个种分布较广,也不能不限量出口加以保护。蕨类植物多为阴生,叶质坚厚,宜作观叶植物及插花的切叶材料。还有少数种类如菜蕨(Cal-lipteris esculenta)、蕨(Pteridium aquilinum var. Latiusculum)、荚果蕨(Matteuccia struthiopteris)等的拳卷叶芽,加工后可作蔬菜并出口;满江红(Azolla imbricata)的叶下具有和蓝藻中的念珠藻共生结构,可固定空气中的氮,是水稻的优良绿肥。总之,蕨类植物与其他绿色植物一道共同创造了地球表面人类生存所必需的环境条件。因此,加强对蕨类植物的保护是我们不可推卸的责任。首先,对急需保护的一些稀有濒危种类应建立专门的保护区,如贵州赤水的桫椤自然保护区。其次,对某些特殊植物因建设需要不能保证在原地生存,如长江三峡工程的启动,受威胁的荷叶铁线蕨需要在相同或相近的气候土壤环境条件的安全地点建立试验场,促使其能在野生条件下易地繁衍。同时加强宣传,提高广大群众和干部对生物多样性保护的认识,禁止对某些有经济价值蕨类植物的滥采乱挖也很重要。裸子植物裸子植物是原始的种子植物,其发生发展历史悠久。最初的裸子植物出现在古生代,在中生代至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。现代生存的裸子植物有不少种类出现于第三纪,后又经过冰川时期而保留下来,并繁衍至今的。据统计,目前全世界生存的裸子植物约有850种,隶属于79属和15科,其种数虽仅为被子植物种数的,但却分布于世界各地,特别是在北半球的寒温带和亚热带的中山至高山带常组成大面积的各类针叶林。1、中国裸子植物的多样性中国疆域辽阔,气候和地貌类型复杂。在中生代至新生代第三纪一直是温暖的气候,第四纪冰期时又没有直接受到北方大陆冰盖的破坏,基本上保持了第三纪以来比较稳定的气候,致使中国的裸子植物区系具有种类丰富,起源古老,多古残遗和孑遗成分,特有成分繁多和针叶林类型多样等特征。据统计,中国的裸子植物有10科34属约250种,分别为世界现存裸子植物科、属、种总数的%、%和%,是世界上裸子植物最丰富的国家。在中国的裸子植物中有许多是北半球其他地区早已灭绝的古残遗种或孑遗种,并常为特有的单型属或少型属。如特有单种科——银杏科(Ginkgoaceae);特有单型属有水杉(Metasequoia)、水松(Glyptostrobus)、银杉(Cathaya)、金钱松(Pseudolarix)和白豆杉(Pseudotaxus);半特有单型属和少型属有台湾杉(Taiwania)、杉木(Cunninghamia)、福建柏(Fokienia)、侧柏(Platy-cladus)、穗花杉(Amentotaxus)和油杉(Keteleeria),以及残遗种,如多种苏铁(Cycas spp.)、冷杉(Abies spp.)等。中国的裸子植物虽仅为被子植物种数的,但其所形成的针叶林面积却略高于阔叶林面积,约占森林总面积的52%。在中国东北、华北及西北地区的针叶林中裸子植物物种较少,在西南地区针叶林中则有丰富的裸子植物物种。在华南、华中及华东地区除原生针叶林外,更常见的是大面积人工杉木林、马尾松林和柏木林。2、中国裸子植物面临的威胁及其保护问题虽然中国具有极为丰富的裸子植物物种及森林资源,但由于多数裸子植物树干端直、材质优良和出材率高,所以其所组成的针叶林常作为优先采伐的对象,使利该资源正在受到强烈的人类活动的威胁和破坏。如50年代中国最大的针叶林区——东北大、小兴安岭及长白山区的天然林被不同程度地开发利用,60年代至70年代另一大针叶林区——西南横断山区的天然林又相继被强烈采伐,仅在交通不便的深山和河谷深切的山坡陡壁,以及自然保护区内尚有天然针叶林保存。华中、华东和华南地区,因人口密集和经济发展的需求,中山地带的各类天然针叶林多被砍伐,代之而起的是人工马尾松林、杉木林和柏木林。随着各类天然针叶林采伐和破坏,原有生态环境发生改变,加快了林下生物消失和濒危的速度。同时,具有重要观赏价值和经济价值的裸子植物亦破坏严重,如攀枝花苏铁(Cycas panzhihuaensis)、贵州苏铁(C. guizhouensis)、多歧苏铁(C. multipinnata)和叉叶苏铁(C. micholitzii)均在新发表或新的分布点发现后就遭到大肆破坏。三尖杉(粗榧)属(Cephalotaxus)和红豆杉(紫杉)属(Taxus)植物自60年代和80年代末至90年代初发现为新型抗癌药用植物后,就立即遭到大规模采伐破坏,使资源急剧减少。中国有平均海拔4500m以上的巨大青藏高原,也有广阔的平原低地,山岭重叠、河川纵横、气候多样、地质古老,这些是决定中国生物多样性丰富多彩的主要因素,在被子植物方面表现最为清楚,中国被子植物多样性至少有以下三个特点,(1)生态类型齐备 各种生活型的植物从乔木、半乔木(如梭梭属(Haloxylon))、灌木、半灌木(如沙拐枣属(Calligonum))、小半灌木(如蒿属(Artemisia))、直到多年生草和一年生草,无不具有。生态类群方面,从高山冻原植物(如多瓣木(Dryas octopetala)、松毛翠(Phyllodoce caerulea))到热带雨林种类;从超旱生荒漠植物到潮湿低地的湿生、水生种类;从高寒风大环境的青藏高原垫状植物到华南热带海滨的红树林,各种类型都有代表。各个气候带都有大量代表科属,例如,桦木科(Betulaceae)、壳斗科栎属(Quercus)的落叶树种,以及杨柳科(Salicaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、小檗科(Berberidaceae)等是温带的代表;樟科(Lauraceae)、木兰科(Magnoliaceae)、山茶科(Theaceae)、壳斗科的常绿树种,金缕梅科(Hamamelidaceae)以及冬青科(Aquifoliaceae)、五加科(Araliaceae)、蓝果树科(Nyssaceae),还有单种的连香树科(Cercidiphyllaceae)和水青树科(Tetracentraceae)等是亚热带的代表;至于中国热带森林中包含的科就更多了,常见的科有龙脑香科(Dipterocarpaceae)、番荔枝科(Annonaceae)、橄榄科(Burseraceae)、山榄科(Sapotaceae)、楝科(Melisceae)、藤黄科(Guttiferae)、使君子科(Combretaceae)、天料木科(Samydaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)和四数木科(Datiscaceae)等。(2)原始古老成分很多 在植物系统学研究中,被认为是比较原始的或早期发生的被子植物类群,在中国分布不少,有些仅仅分布于中国。中国的木兰科(Magnoliaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、水青树科、连香树科、三白草科(Saururaceae)、金粟兰科(Chloranthaceae)、金缕梅科和木通科(Lardizabalaceae)等科的植物,在研究被子植物的起源和系统发育方面的重要性,早已为中外学者所公认。近年来,中国在被子植物化石的发现和研究方面取得了丰硕的成果,这些成果对于揭示被于植物的物种多样性,以及揭示被子植物的系统发育,都有十分重要的意义。(3)特有类型极其丰富 中国被子植物有极其多种多样的分布区类型,其中特有类型所占比重极大。到目前为止,统计中国被子植物持有属共有246个,特有种约17000种。古老孑遗种伯乐树(Bretschneidera sinensis)、连香树(Cercidiphyllum japonicum)、领春木(Euptelea pleiospermum)、昆栏树(Trochodendron aralioides)、银缕梅(单氏木)(Shaniodendron subaequalum)、水青树(Tetracentron sinensis)、半日花(Helianthe-mum songoricum)、四合木(Tetracena mongolica)、鹅掌楸(Liriodendron chinensis)和珙桐(Davidia involucrata)等都是中国特有的例子。这些植物的研究对于认识中国乃至世界被子植物的系统发育和物种多样性形成的历史过程都是极为重要的。中国被子植物特有属、种主要分布于秦岭-大别山一线以南,横断山脉以东的东南部地区,其中又有三个特有属、种分布相对集中的待有现象中心:(i)川东-鄂西-湘西北中心,这里的被子植物特有木本属几乎均为落叶乔木或灌木,具有温带性质;(ii)川西-滇西北中心,即横断山脉南段,这里的草本属在全部属中占的比例较高,被子植物的木本属几乎全为落叶乔木或灌木,青藏高原的快速和强烈隆升使本区产生大量新特有种,大大丰富了中国被子植物的多样性;(iii)滇东南-桂西中心,由于地理位置偏南,处于北回归线附近,居泛北极植物区和古热带植物区的分界线上,其乔木持有屑中几乎一半为常绿植物,特有藤本届全部为木质藤本植物,它们所隶屑的科均为热带分布的科,显示出明显的热带性。3、大力加强对中国被子植物的保护被子植物在大型植物中数量最多,而且与人类的衣、食、医药、工业原料等关系最为密切。被子植物大量灭绝无疑会对人类造成很大的威胁,因而我们必须格外重视对被子植物的保护。为了有效保护它们,必须研究它们受威胁的方式、程度和灭绝过程,从而制定合理的保护策略。在这方面,进行种群存活力的分析(PVA),确定最小能存活种群(MVP)是核心内容。在目前尚无条件对每一个种进行深入的PVA分析的情况下,把保护的范围适当扩大是有必要的,否则,一个种灭绝以后,就再也不能挽回了。与此同时,应该特别重视减少造成物种濒危和灭绝的因素,如防止森林破坏,禁止对有经济价值的种类的过度采挖,尽量多建立一些保护区,加强保护区的管理,必要时采取迁地保护措施(变野生为栽培)等等。所有这些,还必须以立法和政策加以保证。只有这祥,中国丰富的被子植物物种多样性才能得到有效的保护,使它不仅为中国人民,也为全人类的福祉作出应有贡献。

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