【doc】无量山国家级自然保护区及其周边地区生态系统多样性测度

【doc】无量山国家级自然保护区及其周边地区生态系统多样性测度 无量山国家级自然保护区及其周边地区生 态系统多样性测度 安徽农业科学.JoumalofAnhuiAgn,Sci,2008.36(6):2426—2428,2435责任编辑李洪 责任校对李洪 无量山国家级自然保护区及其周边地区生态系统多样性测度 卢双珍,喻庆国,曹顺伟(云南省林业调查规划院,云南昆明650051) 摘要利用斑块数,斑块面积,丰富度密度,多样性指数,均匀度指数和优势度指数对 无量山国家级自然保护区及其周边地区的温凉性 针叶林生态系统,暖热性针叶林生态系统,暖性落叶阔叶林生态系统,季风常绿阔 叶林生态系统,中山湿性常绿阔叶林生态系统,半湿润 常绿阔叶林生态系统,其他生态系统等15个生态系统的多样性进行了测度.结果 表明:研究区15个生态系统中,中山湿性常绿阔叶林 生态系统是优势生态系统,其他生态系统是劣势生态系统,其他13个生态系统位 于两者之间.此结果符合研究区的实际情况. 关键词生态系统;生态系统多样性;指数;测度;自然保护区;周边地区 中图分类号x171.1文献标识码A文章编号o517—6611(2?8)06—02426—03 Mtmmrem~t0f重啦sIanDiversityinWulianl~anNationalNatureR;e】 rveanditsAdjacentAreainYuimanProvince LU~mang-zhenetal(YanmnInstituteforForestInventor),andPlanning,Kanming,Yuanan65O051) AbsmletInthispapertheecosystemdiversityof15ecosystems(CO0lconiferousforestecosystem,warm-heatconiferousforesteco6ffstem,wai1Tldeciduous forestecosystem.monsoonevergreenbroadleavesforestecosystem,wetnessevergreenbro~eavesforestecosystem,otherecosystemandothers)inWuliang— shannationalnatB.r~l't~el'veanditsadjacentareainYunnanProvinceweremeasuredwith6indexes(patchnumber,patcharea,richnessdensityindex, Shannon-enerdiversityindex,evennessindexanddominanceindex).eresultswereasfoI10 WS-"thewetnessevergreenbroadleafforesteeosystena惴 thepreponderantecosystem,otherecosystemwastheinferiorecosystem.andthe13othereco systemswereallinbetwinpreponderantandinferiorsysterns. rI1resultswerealSOinlinewiththepracticalsituationsofthes山dyarea, KeywordsEcosystem;Ecosystemdiversity;hMex;Measul~ment;NatureRse? e;Adjacenta】1巴a 地球上的生物都有各不相同的特征及生存环境,它们相 互间存在着错综复杂的关系,这就是生物多样性的体现_1. 生物多样l'~(Biologicaldiversity或biodiversity)的概念虽已广泛 使用于媒体和科学刊物,但没有一个严格,统一的定义_2一. 全国科学技术名词审定委员会2OO7年在《生态学名词》中定 义,生物多样性是指生物类群层次结构和功能的多样性_3. 生物多样性是生命系统的基本特征.生命系统是一个等级 系统,包括基因,细胞,组织,器官,物种,种群,群落,生态系 统,景观等多个层次或水平.每个层次都具有丰富的变化, 即都存在着多样性_4J.因此,生物多样性是一个内涵十分广 泛的重要概念,但在生物多样性所包括的多个层次或水平 中,研究较多,意义重大的主要有遗传多样性,物种多样性, 生态系统多样性和景观多样性4个层次E5j.从目前生物多 样性测度的研究成果看,研究最多,最广泛,相对较成熟的是 物种多样性,其次是基因多样性和景观多样性,生态系统多 样性最少. 物种(species)是能相互繁殖并享有一个共同基因库的一 群个体.种群(population)是指在一定空间中生活,相互影 响,彼此能交配繁殖的同种个体的集合.生物群落(biocom. munity)简称群落(community),是指在相同时间聚集在一定地 域或生境中各种生物种群的集合.生态系统是指在一定空 间范围内生物群落与其非生命环境通过能量流动,物质循环 和信息传递形成的相互作用,相互依存的动态复合体.景观 是由不同生态系统类型所组成的异质性地理空间单元_33. 也就是说生态系统是由生物群落和非生命环境共同组成的 一 个生态学功能单位j.目前,生态系统多样性测度方法主 要有两种:一是用生物群落层次的物种多样性测度代替生态 系统多样性测度,这是目前生态系统多样性测度的主 流_4l7..;二是用景观多样性的测度方法来进行生态系统多 作者简介卢双珍(1966一),女,云南建水人,高YL_r_程师,从事林业 调查规划工作. 收稿日期20O7.10-30 样性测度,这种做法目前报道的实例不多,在国内仅见闻大 中等l11j的少量研究. 从生命等级系统看,生态系统是处于生物群落之上景观 之下的生命系统层次,它比生物群落更具有宏观性,反映的 是生物群落与非生命环境所构成的地域性地理特征.从生 态系统构成看,也是生物群落与非生命环境所构成的地域性 地理特征.也就是说,生态系统的大小可用面积来衡量和表 达.虽然生物群落是生态系统的核心部分,但以群落多样性 的测度来代替整个生态系统的多样性测度,还是不太适宜. 所以,在此采用景观多样性的测度方法,在云南无量山国家 级自然保护区及其周边地区进行生态系统多样性的测度探 讨.周边地区是指自然保护区界线以外3,5km范围内按 自然地形(山脊或山沟)区划出来的区域_l.因为自然保护 区与周边地区构成一个有机整体,自然保护区和周边地区的 生态系统在维护生态平衡中共同起着重要作用,所以,把自 然保护区及其周边地区作为一个整体来研究1. 1研究区概况 研究区位于云南省普洱市的景东彝族自治县,镇沅彝族 哈尼族拉祜族自治县以及大理白族自治州的南涧彝族自治 县,包括无量山国家级自然保护区及其周边地区;介于东经 100~1920',100~45Off,北纬24~17Off,24~5420'之间,其内的 无量山山体呈西北到东南走向,南北长约86km,东西最宽处 约15km,最窄处约3.5km,总面积74239hm2.无量山国家 级自然保护区因地处无量山山脉而得名,是以保护国家重点 保护野生动物黑冠长臂猿为代表的野生生物类型自然保护 区】.保护区仅涉及南涧和景东2县,位于两县结合部,周 边地区涉及南涧,景东和镇沅3县.按保护区和周边地区 分,保护区面积31313hm2,占42.2%;周边地区面积42926 h,占57.8%.按县分,南涧县21158hm2,占28.5%;景东 县50631hm2,占68.2%;镇沅县2450hm2,占3.3%[16】. 保护区及周边地区森林资源相当丰富,有林地覆盖率 78.6%,灌木林覆盖率9,5%,森林覆盖率88,1%_16j.无量山 国家级自然保护区内有面积最广且几乎处于原始状态的中 36卷6期卢双珍等无量山国家级自然保护区及其周边地区生态系统多样性测度 2427 山湿性常绿阔叶林植被类型,该植被类型是国家工级重点保 护野生动物——黑长臂猿的主要栖息地?. 2数据与方法 2.1研究数据该研究使用2001年无量山国家级自然保护 区综合科学考察的植被资料和2004年出版的《无量山国家级 自然保护区》中的植被数据[,并按《云南植被》的植被分类 系统统计植被亚型,具体见表1. 表1无量山国家级自然保护区及其周边地区植被亚型面积统计 risible1AreasofthevegetationsubtypesinWuliangshanNationalNatureReserveanditsadja centarea 代码植被亚型斑块数面积//h代码植被亚型斑块数面积//hrd CodeVegetationsubtypePatchnumberAreaCodeVegetationsubtypePatchnumberArea 1温凉性针叶林6615,89亚高山杜鹃灌丛141275.0 2暖温性针叶林705043,810萌生栎类灌丛765213.7 3暖热性针叶林312313,211陡岩灌草丛381038.6 4暖性落叶阔叶林15815,012草丛1101781.4 5季风常绿阔叶林598870.013木本人工植被2093510.9 6中山湿性常绿阔叶林1629151,514草本人工植被1659199,5 7半湿润常绿阔叶林142741,115其他967,3 8山顶苔藓矮林82602.2合计84074239.0 注:?木本人工植被指由木本经济植物组成的人工群落;?草本人工植被指草本经 济作物和粮食作物组成的人工群落;?把岩石裸露地,居民地,水 域等合称其他,纳入保护区的植被亚型统计. 2.2研究方法 2.2.1生态系统分类.地球表面上生态系统的类型极其多 样,由于不同的学者采用的分类原则和标准不同,国内外至 今尚无统一的生态系统分类系统_6J.在该研究区中,参照 《云南植被》的植被分类系统中的植被亚型进行生态系统分 类,共分为温凉性针叶林生态系统,暖温性针叶林生态系统, 暖热性针叶林生态系统,暖性落叶阔叶林生态系统,季风常 绿阔叶林生态系统,中山湿性常绿阔叶林生态系统,半湿润 常绿阔叶林生态系统,山顶苔藓矮林生态系统,亚高山杜鹃 灌丛生态系统,萌生栎类灌丛生态系统,陡岩灌草丛生态系 统,草丛生态系统,木本人工植被生态系统,草本人工植被生 态系统和其他生态系统15个类型,代码分别为1,2,3,4,5,6, 7,8,9,10,11,12131415 2.2.2生态系统分类数据库的建立.在ArcView软件中,用 研究区2001年无量山国家级自然保护区综合科学考察的植 被数字化资料,在其属性库中增加生态系统分类一个字段, 并赋予研究区每个生态系统的分类代码就可建立生态系统 分类数据库. 2.2.3生态系统多样性测度方法.景观多样性测度惯用的 指数有丰富度指数,多样性指数,均匀度指数和优势度指数. 为了增强丰富度,均匀度和优势度之间的可比性,也经常使 用它们的相对性指数,即标准化后取值0,1(或0%,100%) 的指数J.在生态系统多样性测度中也借用这些指数测度 生态系统的多样性. 2.2.3.1生态系统丰富度指数.表示某一研究区域内生态 系统类型数多少的定量指标,可用绝对生态系统丰富度,相 对生态系统丰富度和生态系统丰富度密度来表示.在比较 不同生态系统类型时,用相对生态系统丰富度和生态系统丰 富度密度更为适宜_2. 绝对生态系统丰富度是指生态系统类型的数目,其计算 公式:=,式中为绝对生态系统丰富度,为生态系统 类型数(下同). 相对生态系统丰富度是指生态系统类型的斑块数与生 态系统类型斑块数最大值的比率,其计算公式: , : 孚或R:孚×100%k:12..,mfnmm 式中,为相对生态系统丰富度,mk为生态系统类型k的斑 块数(下同),m为生态系统类型k的斑块数的最大值. 生态系统丰富度密度是指单位面积(hm2)内生态系统类 型k的斑块数目,其计算公式[]: :或:mk×100%k:1,2,…, zakzak 式中,为生态系统丰富度密度,A为生态系统类型k的面 积(下同).R,t>0.其值越小,人为干扰的程度越低,生态系 统被分割的程度越小,生态系统破碎化程度越低;其值越大, 人为干扰的程度越高,生态系统被分割的程度越大,生态系 统破碎化程度越高. 2.2.3.2生态系统多样性指数.最常用的是Shannon.Wiener 多样性指数(H),也称为Shannon-Weaver多样性指数(H)或 Shannon多样性指数(H).其计算公式: H=一~PklnPkk=1,2,…, 式中,为第k个生态系统类型出现的概率,通常以该生态 系统类型k的面积占生态系统总面积的比例来估算(下同), 即Pk=A/A,k=1,2,…,,式中A为所有生态系统类型的 面积之和,即生态系统总面积.H?0,无上限.0表示生态 系统由单一类型构成,生态系统是均质的;由2个以上类型 构成的生态系统所占的比例相等时,其多样性指数最高;各 生态系统类型所占比例差别增大,则生态系统多样性下 降[21,23]. 2.2.3.3生态系统均匀度指数.描述生态系统中不同斑块 的分布均匀程度,通常以多样性指数与其最大值的比来表 示.若以Shannon.Wiener多样性指数为例,其计算公式: E:: 式中,E为生态系统均匀度指数;H一为Shannon.Wiener多样 性指数的最大值(下同).E>0.其值越大,生态系统各组成 成分分配越均匀[21,23]. 2428安徽农业科学20O8生 2.2.3.4生态系统优势度指数.用来描述生态系统多样性 与最大生态系统多样性之间的偏差.若以Shannon.Wiener多 样性指数为例,其计算公式: D=H,一日 式中,D为生态系统优势度指数.DI>0.其值越大,各类型 所占比例的差别大,生态系统优势度降低;其值越小,各类型 所占的比例相当,生态系统优势度增大;其值为0,各生态系 统类型比例相等,生态系统间不存在优势状况_2引. 3结果与分析 从生态系统分类数据库所提取的研究区各生态系统的 斑块数和面积,经统计和计算,得到研究区各种生态系统多 样性指数,绝对生态系统丰富度R=15,生态系统丰富度密 度(),生态系统多样性指数(H),生态系统均匀度指数(E) 和生态系统优势度指数(D)的计算结果见表2. 由表2可见,斑块数最多的是木本人工植被生态系统, 最少的是温凉性针叶林生态系统;面积最大的是中山湿性常 绿阔叶林生态系统,最小的是其他生态系统;生态系统丰富 度密度()最大的是其他生态系统,最小的是中山湿性常绿 阔叶林生态系统,说明其他生态系统的破碎化程度最大,中 山湿性常绿阔叶林生态系统的最小;生态系统多样性指数 (H)最大的是中山湿性常绿阔叶林生态系统,最小的是其他 生态系统,说明中山湿性常绿阔叶林生态系统的多样性最丰 富,其他生态系统最不丰富;生态系统均匀度指数(E)最大的 是中山湿性常绿阔叶林生态系统,最小的是其他生态系统, 说明中山湿性常绿阔叶林生态系统分布最均匀,其他生态系 统分布最不均匀;生态系统优势度指数(D)最大的是其他生 态系统,最小的是中山湿性常绿阔叶林生态系统,说明中山 湿性常绿阔叶林生态系统优势度最显着,其他生态系统优势 度最不显着. 表2生态系统多样性指数 .B山Ie2Theindicesofecosystemdiversity 4结论 (1)在研究区的15个生态系统中,中山湿性常绿阔叶林 生态系统因其面积最大,破碎化程度最小,多样性最丰富,分 布最均匀和优势度最显着成为优势生态系统,而其他生态系 统因其面积最小,破碎化程度最大,多样性最不丰富,分布最 不均匀和优势度最不显着成为劣势生态系统,其他13个生 态系统位于优势生态系统和劣势生态系统之间.此研究结 果与实隋况一致. (2)从生态系统多样性测度结果看,使用景观多样性测 度中惯用的丰富度指数,多样性指数,均匀度指数和优势度 指数进行生态系统多样性测度是一种有益的途径. 参考文献 [1]吴庆余.基础生命科学[M].北京:高等教育出版社,2002:14. [2]孙儒泳.生物多样性的启迪[M].上海:上海科技教育出版社,2O00:1. [3]生态学名词审定委员会.生态学名词[M].北京:科学出版社,2007:38, 42,54,71,93,126. [4]蒋志刚,马克平,韩兴国.保护生物学[M].杭外I:浙江科学技术出版社, 1997:40. [5]马克平.试论生物多样性的概念[J].生物多样性,1993,1(1):20—22. [6]丁圣彦.生态学一面向人类生存环境的科学价值观[M].北京:科学 出版社,2O04:92—94. [7]马克平,生物群落多样性的测度方法[M]//中国科学院生物多样性委 员会.生物多样性研究的原理与方法.北京:中国科学技术出版社, 1994:142—166. [8]唐海萍,张新时.中国东北样带的生态系统多样性梯度研究[J].第四 纪研究,1999(5):479. [9]尹五元.云南铜壁关自然保护区生物多样性保护研究[J].西南林学院 ,2003,23(2):1—4. [10]吴甘霖.生态系统多样性的测度方法及其应用分析[J].安庆师范学 院:自然科学版,2O04,10(3):l8—21. [11]闻大中.试论农业生态系统的多样性[J].应用生态,1995,6(1):97 — 103. [12]苏维词.喀斯特区域生态系统多样性刍议[J].中国岩溶,1996,15(3): 217—222. [13]苏维词.浅沦喀斯特区域生态系统多样性[J].贵州环保科技,1996,2 (1):42—48. [14]许健民,闻大中,罗良国,等.我国主要类型农业地区农田生态系统多 样性的研究[J].应用生态,1997,8(1):37—42. [15]杨学军,姜志林,刘茂松.溧阳地区森林景观的生态系统多样性研究 [J].农村生态环境,1998,14(3):5—8. [16]喻庆国.基于自然度的森林景观时空分异研究[D].北京:北京林业大 学林学院,2007:40—41,46. [17]喻庆国.3s技术在保护区及周边地区林地变化监测中的应用[J].林 业资源管理,20(6):一67. 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(下转第2435页) 36卷6期李坤峰等重庆市农村水环境现状与保护措施探讨2435 意识不强,随便将垃圾往河里倒,使城乡水面率降低和河道 水体遭受污染,原有起储水滞洪作用的河流,湖泊,库塘等水 环境载体被填平或埋管填平,河流变成敞开式的"下水道", 致使很多河流小溪成为"黑河".有些饮用水源也受到污染, 只能到很远处取水,旱时由政府的供水车供水. 4水环境治理对策 4.1提高乡镇企业的污水治理水平对乡镇企业要统筹规 ,强制治理严重污染的乡镇企业,逐步完善下水 划,合理布局 道系统,并建设对应的污水处理设施.实行警示 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ,强化 水患意识的宣传,教育.应用高浓度难降解有机工业废水处 理技术,高级氧化技术,生物脱氮,废水中有机污染物的回收 提取技术,提高企业的污水治理技术,减少企业对农村水环 境的污染. 4.2科技下乡帮助农民有效改善灌溉和施肥方式,减少 肥料流失;加强土壤和化肥等检验与监测,科学定量施肥;增 加有机肥的使用;加强植树造林,加强对石漠化耕地的改造, 防止土壤和肥料的流失.开发,推广和应用生物防治病虫害 技术,减少农药使用量. 4.3加强养殖业废水排泄物的处理对家禽及养殖业合理 布局,控制发展规模,加强和改进对养殖场排泄物的综合利 用,鼓励建立沼气池,制定污水排泄物排放标准. 4.4建设节水型社会?加强规划管理,优化配置水资源. 在摸清水资源状况的基础上,认真研究制定水资源综合利用 规划,按照水资源可持续利用的原则,合理确定乡镇企业规 模,优化产业结构.加强城市污水,雨水,微咸水等非传统水 的开发利用,凡是能够利用上述非传统水资源的工业企业, 应大力应用非传统水源,努力节约优质水资源.?调整乡镇 的产业结构,大力发展节水型经济.根据自身的水资源情 况,水环境容量,调整优化经济结构和产业布局,大力压缩耗 水量大,用水效率低,水污染严重的产业,严格限制高耗水型 工业项目的发展;积极发展节水型产业和企业,并通过技术 革新改造等手段,加大企业节水工作力度,努力降低耗水量. ?进一步深化供水价格改革.乡镇用水要按照用水性质,实 行分类计价,实行阶梯式水价和季节性浮动水价等制度.农 业是用水大户,发展节水型农业不仅可以减少农业用水量, 减少水资源的使用,同时可减少化肥,农药随排灌流失,从而 减少其对水环境的污染.大力推行喷灌,滴灌等节水技术, 制订合理的用水定额,减少输水损失,实行科学灌水. 4.5提高村民保护水环境意识各村建立固定的垃圾堆, 并及时分类处理,避免将垃圾集合后倒入河水,造成二次污 染;塑料制品不宜焚烧.各村干部可利用农闲时间,开展有 关环保的知识讲座,采用多种宣传方式向农民讲述环保的重 要性,鼓励人们使用肥皂,少用洗衣粉,减少水中磷的污染. 4.6河道整治河道整治是改善农村水环境的主要手段. 尽可能不要裁弯取直,保持自然河流中河岸线不规则主流, 浅滩,急流相间的格局,护岸尽量少用人工材料如混凝土等 构造,以保留水土交换空间.鉴于目前采用砌石护岸渠的河 道整治方式,不宜大范围推广,在河道整治中应充分考虑河 流固有的适宜生物生育的良好环境,砌石护岸不宜高于常水 位,在河岸的高水位淹没处应增加绿化,保障鱼类和动物的 生息环境,在确保河道防洪,水资源利用功能的同时,创造优 美的自然环境. 5结论 从总体看,目前社会对农村水污染问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 还不够重视,农 村水污染已经严重威胁着广大农民的身体健康,有效地保护 水环境不仅是农民的迫切要求,也是农业发展的迫切需要, 而保护最有效的措施是控制污染.针对当地农村的实际情 况,制定相应的保护与治理措施,界定水资源的功能区和保 护区,确定保护目标和对策,实行警示制度,强化水患意识的 宣传,教育.重点是控制危害水体的污染源排放,切实限制 污染性农药,化肥和饲料的使用量,防止水体富营养化,改变 面广量大的污染现状.妥善处理好污染源的点,线,面,体的 关系,合理布置污染源的网络工程,尽可能减少工程投资,真 正做到可持续发展. 参考文献 [1]刁成泰,陈菲,吕韬,等.岩溶槽谷地区的土地利用和土地整理[J].中 国岩溶,2002,21(1):44—50. 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