郭文月
(南京林業(yè)大學,南京 210037)
新中國成立后我國面臨著人口、糧食和經(jīng)濟發(fā)展壓力。土地改革使得農(nóng)業(yè)得到了很快發(fā)展,解決了生存危機;改革開放使得工業(yè)快速發(fā)展,經(jīng)濟水平得以提升。但是在工農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,毀林開荒、過度放牧、大量使用化石燃料和鋼筋水泥等不合理行為,導致了森林面積縮減,廢水廢氣的排放速率超過自然凈化閾值,森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性減弱,生態(tài)服務功能衰退,引發(fā)一系列環(huán)境問題和社會危機,其中最突出的是氣候變化[1-3]。如何應對這一問題,提高生態(tài)系統(tǒng)服務功能是近年來我國的熱點話題。
相關研究認為生物多樣性有利于維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,增強其抗非生物因子干擾能力[4],解決環(huán)境問題和社會危機。而森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,不僅有各種各樣的生態(tài)服務功能,還能滿足人們日益增多的一些社會化需求,創(chuàng)造巨大的社會經(jīng)濟效益,那么在森林生態(tài)系統(tǒng)中是否也存在這種生物多樣性的正效益,有必要進一步探索。
生物多樣性一詞最早出現(xiàn)于“A Different Kind of Country”一書,書里主要強調了生物多樣性對于保護自然資源有重要貢獻。生物多樣性是指所有存在于陸地、海洋及其他水生生態(tài)系統(tǒng)中的動物、植物和微生物等生命體之間的變異性和多樣性,以及生態(tài)系統(tǒng)各組成部分之間的復雜生態(tài)過程。官方文件里認為它是由物種多樣性、基因多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性構成,但是近年來在一些社會科學研究中,認為功能多樣性和景觀多樣性在生物多樣性效益中也發(fā)揮了很大作用。
從經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益三個角度評價生物多樣性價值。經(jīng)濟效益表現(xiàn)在:生物多樣性提供的木材、工業(yè)原料、資源、肉類和菌菇類食物以及中藥材等有形產(chǎn)品經(jīng)過在市場上流通,被消費使用,帶來經(jīng)濟收入;社會效益表現(xiàn)在:生物多樣性有利于解決能源危機,保障糧食安全,為科研進步提供基因樣本,創(chuàng)造優(yōu)美的社會景觀,提升人類身心愉悅度和幸福感,為藝術創(chuàng)作激發(fā)靈感,保護傳統(tǒng)文化;生態(tài)效益在于豐富的生物多樣性有利于增強生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾力,促進群落發(fā)育,維持生態(tài)平衡,提高自然生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力。
森林能提供防風固沙、保持水土、納碳釋氧、凈化空氣、旅游休閑、積累有機質和調節(jié)局部氣候等多種生態(tài)系統(tǒng)服務[5]。自然生產(chǎn)力這一指標能綜合反映森林生態(tài)系統(tǒng)的整體服務功能,根據(jù)森林生長機理,可以劃分為總初級生產(chǎn)力、凈初級生產(chǎn)力和凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力。總初級生產(chǎn)力(Gross Primary Productivity,GPP)是指綠色植物通過光合作用合成有機物的速率,其合成的有機物用于自養(yǎng)呼吸、異養(yǎng)呼吸以及為其他生態(tài)系統(tǒng)服務提供支撐;凈初級生產(chǎn)力(Net Primary Productivity,NPP)是生產(chǎn)者能用于生長、發(fā)育和繁殖的能量值,等于總初級生產(chǎn)力減去生產(chǎn)者自養(yǎng)呼吸所消耗后的剩余部分,構成陸地碳循環(huán)的主體,是影響生態(tài)系統(tǒng)服務功能的最重要因素;凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力(Net Ecosystem Productivity,NEP)等于凈初級生產(chǎn)力扣除異養(yǎng)呼吸后的剩余部分,最能直觀反映一生態(tài)系統(tǒng)的固碳水平,以0為界,當其大于0時,說明該森林生態(tài)系統(tǒng)起著碳匯作用,相反當其小于0時,說明它是碳源。
長期內,生物多樣性有利于提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務功能[6]。結合因果路徑分析理論,生物多樣性是通過作用于生產(chǎn)力這一中介變量來影響森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能的,生物多樣性和生產(chǎn)力之間有普遍正相關性,自然生產(chǎn)力和森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能也是正相關關系[7]。
圖1 生物多樣性與森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能關系路徑
如圖1所示,物種豐富度、功能多樣性、物種均勻度和物種優(yōu)勢度能較好的反映生物多樣性狀況,森林生產(chǎn)力隨著物種均勻度和豐富度的增加而增加,因為高水平的物種均勻度和豐富度能增加生物功能性狀的多樣性[8],提高資源利用率,加速有機質積累[9],在某些研究中證實生物多樣性對森林生產(chǎn)力的影響程度甚至不低于氣候條件[10],因此,生物多樣性有助于增強森林對于非生物因子的抵抗能力,提高再生和自我恢復性,優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務功能。
我國國土面積遼闊,經(jīng)緯度跨度大,地形復雜多樣,得天獨厚的自然條件孕育了豐富的生物多樣性,在全球排名第八,并具有物種豐富多樣、特有屬種繁多、區(qū)系起源古老、種質資源豐富和生態(tài)系統(tǒng)豐富多彩等特點。然而近年來,全球范圍內生物多樣性銳減,尤其是我國瀕危物種繁多,生物多樣性壓力巨大,造成這一問題的原因,既有人為因素也有自然原因。人類社會向自然界的索取強度隨著經(jīng)濟發(fā)展的加快而提高,過度采伐、捕食、放牧,遠遠超過自然系統(tǒng)的承載力,造成資源枯竭;農(nóng)業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的推進造成土地資源稀缺,致使土地利用方式改變,自然生境和生物棲息范圍縮??;還有工業(yè)生產(chǎn)過度排污、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)隨意使用農(nóng)藥化肥,都會引起水體和土壤質變,引發(fā)環(huán)境污染問題,生物棲息環(huán)境惡化;國家或者地區(qū)間在貿(mào)易過程中,很可能由于忽視關卡檢疫而引起物種入侵,威脅本土生物安全,比如我國曾在集裝箱國際貿(mào)易中,引發(fā)了松材線蟲入侵,對我國森林生物多樣性造成了毀滅性危害。自然原因主要是指由人力不可抗的自然破壞造成的生物多樣性下降,如極端氣候事件、自然火災、雪災、病蟲害、地質災害、海洋災害等。
因此,雖然我國生物多樣性資源豐富,但同時也面臨著人類和自然造成的巨大壓力,生物多樣性下降速度快,尤其是人為原因引起的生物多樣性銳減問題突出,為了維持森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能,亟需采取相應措施,保護生物多樣性。
根據(jù)第二部分分析結論,生物多樣性狀況是森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能的影響因素之一,而人為破壞又是造成生物多樣性銳減的主要原因,因此,可以通過合理措施規(guī)范人類行為來保護生物多樣性,維持森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能。
普及生物多樣性保護觀念,促進生物多樣性主流化。提高大眾的生物多樣性主流意識,是解決生物多樣性下降的根本措施,因為人類是破壞行為的主體,只有從根源上改變人們的錯誤觀念,才能減少破壞行為,使得保護工作取得重大進展。
完善生物多樣性保護法規(guī),增強執(zhí)法監(jiān)管力度。組織行業(yè)專家考察籌備立法,制定專門的生物多樣性保護法規(guī),加大違法懲戒力度,并配以完善的執(zhí)法監(jiān)管程序,確保生物多樣性保護法規(guī)的公平執(zhí)行,是杜絕破壞行為的保障。
加大生物多樣性科研投入,促進保護手段創(chuàng)新。增加生物多樣性的科研投入力度,有利于掌握生物多樣性基礎知識,研發(fā)有效的保護手段應對自然災害、環(huán)境污染和棲息環(huán)境惡化問題,增強生存機率。