大量使用外來物種
要說外來物種,首先要明白生態系統的含義。
生態系統是由生物及其生存環境組成的相互作用的動態復合體。這是壹個看似簡單的概念,但其內涵卻被人們忽略了。中國搞了幾十年植被恢復,卻壹直沒有真正搞明白壹個問題——什麽是生態系統?更不用說按照生態系統的自然規律進行植被恢復的工作了。
生態系統是經過數百年的長期進化形成的。其中,活著的動物和植物不僅適應當地的自然地理和氣候條件,更重要的是,它們在物種之間形成了非常復雜的相互作用關系,使得這個生態系統成為壹個穩定的、自我維持的系統。因此,壹個生態系統中的物種組成和比例絕不是任意的。
外來物種是壹個生態系統,在這個生態系統中不存在這樣的物種,它是通過人類活動跨越不可逾越的空間障礙而進來的。在自然情況下,自然或地理條件構成了物種遷徙的障礙,依靠物種的自然擴散能力進入新的生態系統是相當困難的。但是現在人類的活動,不管是有意還是無意,使得物種的遷徙越來越頻繁。
如果這些外來物種在新的生態系統中站穩腳跟,能夠自行繁殖和擴散,並對當地的生態系統和景觀造成明顯的改變,就成為外來入侵物種。因此,“外來”的概念不是以國界來定義的,而是以生態系統來定義的。經常有人問為什麽四大魚也變成了外來物種?它們不是中國的本土物種嗎?沒錯,四姑達是中國南方的本地土著物種,但如果引入雲南、青海、新疆等高海拔地區的水域,就會變成外來物種。雲南高海拔水域生物多樣性減少的主要原因是外來物種的入侵。
植被恢復的第二個誤區:
忽視健康生態系統需求的異質性
自然生態系統具有異質性,包括物種組成、空間結構、年齡結構和資源利用。這些異質性為許多動植物的生存提供了各種機會和條件,因此有利於提高生物多樣性水平。
然而,在人工林建設過程中,忽略了天然林對異質性的要求,形成的人工林具有均壹性的特征。
這是兩個相鄰的北方森林,上面是自然火災後的幼林,下面是火災幸存的成熟林。物種組成和空間結構存在顯著差異。
人工林往往是單壹樹種,年齡結構也是壹樣的。為了均勻,也是等間距的行列排列。這樣很難形成樹木之間的自然競爭,更難形成高低層次、層次豐富的結構。這些樹長大後,樹冠都是壹樣的高度,容易遮擋大部分陽光,制約林下其他植物的生長。
大部分天然林年齡交錯,總有發育良好的幼樹、補充的喬木層和成熟的喬木層,使森林系統得以自持。不同的動物往往需要生活在不同層次的空間結構中,不同的鳥類可能生活在樹冠、中層喬木、近地面的灌木中,也可能生活在地面上。植物也有很多類型,如喜光、耐陰等。耐蔭植物必須有上層植物遮擋陽光才能生存。
所有自然生態系統的這些異質性將在其自身演替過程的不同階段發生變化。比如幼林,由於林冠不飽滿,往往有大量的光線透射到地面,林下植被生長旺盛,物種繁多。而成熟林的林冠封閉性好,限制了林下植被的生長,所以林下植被不如幼林豐富多樣。因此,同壹自然植被、成熟林和幼林中植物種類的組成和數量是不同的,相應地生活在其中的動物類群和數量也有很大差異。
但是所有的自然生態系統,甚至成熟的森林,都有壹定程度和規模的空隙。這是因為小規模的幹擾總是存在的,如樹木的倒下(由於樹木自然死亡或暴風雨等自然因素)、大型動物(如大象)或大群動物(如獼猴或羚牛)的活動,這些幹擾改變了身體狀況。樹冠打開後,喜光的幼苗會趁機生長發育。
忽略了物種間的生態互動。
壹個生態系統之所以具有自我更新和維護的能力,是因為物種之間存在著密切的相互作用,而這些物種之間的相互作用是維持生態系統健康的基礎。
大部分植物的種子能傳播擴散,有的甚至生根發芽,靠的就是傳播種子的媒介動物;控制病蟲害的天敵動物控制吃植被或致病的生物數量,使生態系統不會因為某些昆蟲的過度繁殖而崩潰;雕落物和倒下的樹木餵養了許多動物,尤其是土壤動物和微生物;分解雕落物、加速土壤養分循環的動物,在維持生態系統正常的養分循環中發揮著重要作用。
沒有授粉或傳播種子,樹木和其他植物就無法繁殖和傳播。我們應該保護野生動物,充分發揮它們作為傳粉者和種子攜帶者的作用。
昆蟲授粉在大多數植物的繁殖中起著重要的作用。
種子是通過粘在動物的皮毛或羽毛上來傳播的。
有些動物吃水果,種子是隨糞便傳播的。其他的,如吃針葉樹種子的鳥類,偶爾會在采集食物時傳播種子。靈長類動物、野雞、鴿子和果蝠以這種方式傳播大果實,而夜鶯和畫眉等小鳥則傳播漿果的小種子。所有這些都可以顯著加速植被的自然擴張。熱帶和亞熱帶地區最重要的種子傳播者包括哺乳動物中的果蝠、獼猴、長臂猿和果子貍,鳥類中的啄木鳥、犀鳥、鴿子、寬嘴鳥、烏鴉、貓頭鷹、夜鶯、斜眼、噪音鳥、啄木鳥等。
在植被恢復初期,選擇灌木或其他小果實數量較多的小植物,如懸鉤子、花楸等,吸引野生動植物以幼葉、花或果實為食。如果只種植常綠針葉樹和常青樹,鳥類和其他動物將很難在這種環境下生存。
在植被恢復的過程中,必須考慮野生動物和植物之間的關系,並認為采取適當措施促進這種良好關系的建立是必要的壹步。此外,物種之間的這種關系可以用來加快植被的恢復。
在距離森林邊緣數百米的地方為膽小的動物(如野雞)或速生的食物源種植遮蔭和覆蓋植物,會吸引鳥類走進或飛過空地覓食,同時留下森林中的其他種子。幼林缺乏樹洞,設計合理的盒子可以為啄木鳥、貓頭鷹、山雀等鳥類以及蝙蝠提供臨時的巢穴或棲息地,蝙蝠可以吃掉大量威脅樹木生存的昆蟲。動物也可以在適當的地方配備水源。
這些動物的出現可以帶來其他自然植被區的植物種子,這些種子可以生根發芽,促進這壹地區的植被逐漸恢復為自然植被。
豐富的水源(如圖中滴水的水龍頭)和食物資源可以吸引鳥類,促進自然傳播。
許多人認為垃圾是生態系統的廢物,從森林中取走垃圾不會給生態系統帶來不利影響。這其實是不正確的。從森林中清除枯枝落葉作為柴火通常會導致生態系統進化的停滯或退化。它還掃走了城市中的垃圾,這也破壞了生態系統的正常營養循環和健康。
把枯枝落葉層的森林拿走當柴火通常會導致生態系統進化的停滯或退化。
枯木和雕落物對森林的功能和恢復非常重要。森林中的養分循環和能量流動主要依靠枯木和雕落物。雕落物是植物生長過程中從土壤和空氣中吸收養分的唯壹途徑,光合作用形成的碳水化合物回歸土壤。沒有這個過程,土壤中的肥力就會逐漸耗盡。而且地表覆蓋落葉可以減少陽光直射,減少雨水的侵蝕,保持地表濕潤,天冷時提高土壤溫度,天熱時降低土壤溫度。落葉的覆蓋為地面動物的生存提供了條件,增加了動物的數量和活動。這些動物(包括小型無脊椎動物和微生物)的活動促進了土壤的改良,加速了生態系統的物質循環。
被垃圾覆蓋的地方的生命活動非常復雜多樣。它們是生態系統的重要組成部分,充滿活力,發揮著非常重要的生態功能。
許多蕨類植物和苔蘚植物在倒下的樹上發芽。
倒下的木材通常含有高比例的碳、氮和磷以及礦物質元素,如鉀、鈣、鎂和鈉。倒下的樹上的真菌可以固氮。樹木(如冷杉、鐵杉)的種子和蕨類、苔蘚的孢子在腐爛的倒下的樹上萌發,也能為幼苗提供營養和水分。倒木上不利於幼苗存活的病原體比林地少。
許多微生物、無脊椎動物、爬行動物、兩棲動物、鳥類和哺乳動物依靠倒下的樹木提供庇護和食物。這將有助於控制森林害蟲,進壹步促進生態系統的恢復。人工清除倒下的樹木會降低土壤肥力和森林的生態功能。
植被恢復的第四個誤區:
忽視農業區的植被恢復。
圖為大量泥土被風吹走。
我國農業生產的典型模式是大面積連片農田,蟲害頻發,使得農業依賴農藥,土壤營養只消耗不歸還,使得農業依賴化肥。如今,農業區已成為生物多樣性的重要障礙之壹。動植物很難跨越這麽大的空間範圍,找到天然的植被、水和食物棲息。化肥和殺蟲劑也成為當地野生動物的致命威脅。
我們還必須承認,農業地區的土壤退化和荒漠化是中國北方荒漠化的壹個重要原因。圖中石面上方是以前農業區的土面位置。30多年過去了,可以清楚地看到被風吹走的土層深達3米。
北方的農田是沙塵的重要來源。
根據2002年《中國人類發展報告》,預計東北黑土層將在50年內消失。黑龍江和吉林是我國重要的糧食生產基地,總面積117800平方公裏,年產日常糧食約10萬噸。該地區水土流失已威脅到總土地面積的38%,年均上層土壤流失量為0.3-1 cm。在20世紀50年代,黑土層的深度是60-70厘米,但現在已經消失了壹半以上。在黑土層完全喪失的地方,土地的大部分生產力已經喪失。據估計,按照目前的土壤流失速度,農場現有的黑土層將在半個世紀內完全消失。由於自然生育率下降,估計每年的經濟損失在5000萬到6543.8+億美元之間。此外,它還導致生態惡化和更頻繁的洪水、幹旱和沙塵暴。
不僅要盡快停止開墾新的農田,而且要加強現有農業區植被的恢復和維護。
最好的辦法是保存農業區的馬賽克自然植被。
農業地區的天然植被可以飼養天敵,幫助控制農業害蟲。
在農業區為野生動物保留當地自然植被帶或斑塊,作為害蟲控制和授粉媒介。這不僅可以改善水文狀況,為作物提供遮蔭和防沙保護,還可以保護生物多樣性及其景觀價值。同樣,在農村地區的大壩、路邊或未使用的地塊種植當地樹木也可以緩解當地對燃料的需求,減少對自然植被的壓力。另壹項研究表明,農業地區的自然植被可以為當地的畜禽提供蔭涼和保護,並可以增加畜禽的產量。恢復河流兩岸的植被可以作為控制鼠害的策略。
此外,保持自然植被的這種連通性對物種保護具有重要意義。WWF曾經在西雙版納做過壹個實驗。傣族聚集區有壹個習俗,在自己家附近保留壹些自然植被,供奉為“龍山”。這些自然植被面積從幾公頃到數百公頃不等。對這些大小不壹的“龍山”的研究表明,自然植被面積越大,鳥類的種類就越多。除了兩個例子,壹個是小樹林,和相鄰的大樹林只隔著壹條30米寬的河;另壹片離最近的大森林有2公裏多,卻被蜿蜒曲折的河床連接起來,河床岸邊有壹排樹,大部分只有壹棵樹那麽寬。這片區域的鳥類種類和兩公裏外的大森林壹樣多。
可見,植被斑塊的連通性對維持當地物種的生存、數量和多樣性具有重要作用。農業地區的自然植被在很大程度上在這方面發揮了重要作用,並在物種的遷移、停留和擴張中發揮了關鍵作用。因此,應加強農業區自然植被的恢復。這些恢復的自然植被可以成為重要物種的棲息之地,對農業防沙治沙、水土保持、減少對農藥的依賴大有裨益。
植被恢復的第五個誤區:
覆蓋率經常被用作唯壹的評估標準。
我們需要有壹定的指標來衡量植被恢復的成功與否。我們還需要知道正在進行的植被恢復工作是否按照我們的預期目標進行。這些目標包括環境效益、生物多樣性保護和經濟可持續性。監測將有助於隨著情況的變化相應地調整管理措施。因此,植被恢復過程中的監測也非常重要。但長期以來,我們往往把植被覆蓋率作為植被恢復成功與否的唯壹標準。事實證明這是非常錯誤的。
以川西南為例。這兩張是西昌地區的邛海湖。從圖片上看,森林覆蓋率很好。這是40-20年前空運過來的雲南松林。
壹個生態系統是否健康,需要很多評價標準。
但是當妳在樹林裏看的時候,妳知道這是壹個非常不健康的森林。林下植物種類很少或沒有。妳可以想象這片森林在雨季能儲存多少水,在旱季能釋放多少水,能為當地的生物多樣性貢獻多少。這樣思考之後,我們還能想到這樣的森林有多成功嗎?
壹個地區的植被恢復怎樣才算成功?
當水土保持是主要目標時,監測系統應明顯強調植被在水土保持中的有效性。這包括測量雨季和旱季徑流的變化以及水流中的泥沙含量。有效降水系數是壹個重要的指標,它衡量了滲入土壤中層和底層的降水,表明了土壤吸收水分的能力。
監測生態完整性也很重要。生物多樣性是壹個很好的指標,因為它代表了壹個地區的生態系統是否健康及其發展方向。物種多樣性(或物種數量)是指標之壹。當然,這個指標要慎用。壹方面,物種的數量與生態系統的健康程度不壹定成正比,有人認為外來入侵物種也增加了本地物種的數量。生態系統本身的結構變化、不同森林層優勢種的組成以及優勢種的均勻性是生態完整性的重要組成部分。
另壹種方法是監測生態過程。比如營養物質和能量的流動,分解速率和生產力,以及生態系統中主要生態功能群(分解者、食草動物、種子傳播者、食肉動物等)的豐富程度。),以及關鍵物種和受保護特殊物種(瀕危物種、野生近緣物種、昆蟲生物群落等)的種群數量。)也是重要指標。
植被恢復的第六個誤區:
缺乏對當地瀕危物種需求的考慮
植被恢復的種類和規模應根據當地動植物的需要來考慮。保護瀕危(或旗艦)動植物是當前自然保護的重要目標之壹。如果從當地瀕危物種的需求出發,考慮選擇適宜的物種和適宜的方法,壹方面將有利於這些瀕危物種的生存,同時也將極大地有利於當地其他物種的保護和恢復。
壹些瀕危物種有特定的生態需求。比如遷徙水鳥的生存,需要恢復重要地方的濕地植被。熱帶吃水果的動物,如長臂猿,需要封閉的樹冠才能在家裏四處走動,吃不同果樹的水果。這些樹的果實要錯開,保證長臂猿壹年四季都能找到食物。但這只有在相當復雜多變的常綠森林中才有可能。長臂猿不能生活在人工純林或者沒有食物的森林裏(比如無花果)。同樣,食肉動物也不能生活在與世隔絕的小森林裏,因為沒有足夠的狩獵基地來養活壹個自給自足的種群。因此,要種植可以作為野生動物棲息地的森林,必須考慮棲息地斑塊的大小和物種混合的程度。
大熊貓分布圖:顯示棲息地的劃分。
連通性原則非常重要。2002年,世界著名的《科學》雜誌上有壹篇文章叫《變化景觀中的大熊貓》。在這篇文章中,作者指出,大熊貓棲息地的壹大問題是植被破壞導致的種群隔離,這使得不同棲息地的大熊貓難以相互交流,從而造成近親繁殖,最終導致種群下降。左圖為大熊貓棲息地分割圖。目前,我國的禁伐、退耕還林、天然林保護工程和自然保護區建設工程為大熊貓的生存提供了良好的機遇,其棲息地可能會得到很大的改善和提升。那麽,在這些地區進行植被恢復時,我們應該積極考慮如何促進這些分割的斑塊之間的連通性。這些地區應該用什麽物種,如果還種植外來物種(日本落葉松和案樹)或者其他單壹的經濟作物,實際上對大熊貓的保護是不利的。
中國各地幾乎都有壹定數量的瀕危物種,每個地區的植被恢復都需要根據當地的生態情況和瀕危物種的需要來考慮。
植被恢復的第七個誤區:
城市綠化忽視了植被的生態功能。
城市中的園林、公園、綠地過於強調觀賞價值,忽視了其生態價值。他們種植大量的花卉和常綠樹種(松柏、萬年青等。)壹年壹次,但是他們不考慮這些植物在這個地區有多大的生態價值,能不能飼養當地的動物,這樣的植被能不能在沒有人類幫助的情況下正常生長,給人類帶來好處。
由於城市人口密度大,鋼筋混凝土建築多,城市裏的人對居住環境要求不高。城市裏不能有自然植被嗎?當然不是。以下是作者在加拿大和美國的城市拍攝的壹組圖片。它也是壹座城市,但裏面的公園以自然植被為主。
有人問要求城市這麽大的地方恢復自然植被是否過分,能否實現也是個問題。
但是下面壹組圖就很能說明問題了。這是四川都江堰的壹個小岔口。對比這三種植被,情況就壹目了然了。作者仔細數了數右腳上的天然斑塊。光是高大的樹木就有12種,隱藏在樹冠下的灌木和草的數量至少會多幾倍。相對而言,另外兩側的植被過於人工,生態功能非常有限,需要大量的除草、施肥、澆水等人工維護。而這壹小塊自然植被如此之小,說明任何壹個小的雕落物都可以恢復到有足夠的生態功能。
很多人厭倦了城市環境,但大多數人還是要住在城市裏。我們能做些什麽來改善我們的城市環境?
除了減少汙染源,改善城市生態條件是提高城市人民生活質量的最佳途徑。這就要求我們在城市綠化中以實現城市植被的完整生態功能為主要目標。植被的基本生態功能包括:
1.水土保持的作用。除了高大的樹木,還要加強對地表灌木的撫育。人們不太註意灌木和地表植被。事實上,灌木和地表植被在水土保持、隔離噪音以及為鳥類和其他動物提供食物方面發揮著非常重要的作用。
2.自我更新的能力,或者說我們已經恢復的植被應該是獨立的或者最低限度地依賴於人類的幫助。這些植被必須適應當地的環境,包括水、土壤、溫度等。,需要能夠繁殖擴散,營養能夠正常循環,病蟲害能夠被足夠多的天敵控制。
被遺棄的魚
這條鉆進程心旅行鞋裏休息的小魚,屬於鮟鱇科的厚唇魚,無意中也成了“愛鞋族”。往海裏扔東西是不文明的。但其實也有小生物巧妙地把它變成了自己的家。這給了我們壹個啟示,我們可以有意識地為生物提供藏身、休息和棲息的環境,有利於更多種類和數量的生物生存。
3.飼養當地動植物的能力。這就要求在植被恢復過程中要充分考慮當地動植物的需求。種植動物可以食用和棲息的植物,這是我們經常種植的常青樹,如松樹、常青樹等無法提供的。種植各種植物來滿足不同動物的需求。還需要為動物提供水源和合適的棲息地。比如左圖報道,扔在海裏的球鞋成了魚的棲身之所。當然,我們不鼓勵在河流或池塘裏亂扔垃圾,但這給了我們壹個啟發:城市裏的人工池塘壹直是用光滑的鋼筋混凝土建成的。為了生物的需要,我們可以把表面弄得凹凸不平,放壹些有利於水生生物藏身的洞或通道的東西,加上土壤或天然沈積物,有意識地促進淺水區植被的生長。周圍的土地也需要保持良好的植被,使水中和陸地的植被融為壹體,交界處形成生物最豐富的地方,人類活動要適當遠離這些區域。可設置適合自然環境的隱蔽式觀賞路徑和橋梁,成為城市居民觀察和欣賞野生動植物季節變化、郊遊休閑、宣傳保護教育的重要場所。
總之,在城市,尤其是像中國這樣自然資源已經非常貧乏,生態破壞非常嚴重的國家,城市綠化的主要目標應該是恢復自然生態,盡量減少不自然的展示。
我國園林部門除了發展各種觀賞植物外,還應從提高城市植被生態功能的角度,充分重視城市自然生態的研究和修復。
建立充滿活力的人工池塘是改善城市生態環境的重要組成部分。
讓我們公園成長的是當地的自然植被,它能為生活在城市的人們提供更多的服務:清新的空氣、幹凈的地下水、少噪音、少汙染,除了美觀。