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生物多樣性保護(hù)的景觀規(guī)劃途徑

2008-01-03 15:19    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  摘要:景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)在生物多樣性保護(hù)中起作決定性的作用;诓煌谋Wo(hù)哲學(xué),生物多樣性保護(hù)的景觀規(guī)劃途徑主要可分為兩種:一是以物種為核心的景觀規(guī)劃途徑,另一種是以景觀元素為核心和出發(fā)點(diǎn)的規(guī)劃途徑。前者首先確定物種,然后根據(jù)物種的生態(tài)特性來(lái)設(shè)計(jì)景觀格局,后者則以各種尺度的景觀元素作為保護(hù)對(duì)象,根據(jù)其空間位置和關(guān)系設(shè)計(jì)景觀格局。五種空間戰(zhàn)略被認(rèn)為有利于生物多樣性的保護(hù),包括保護(hù)核心棲息地、建立緩沖區(qū)、構(gòu)筑廊道、增加景觀異質(zhì)性和引入或恢復(fù)棲息地。落實(shí)這些空間戰(zhàn)略必須首先回答選擇什么和在什么地方設(shè)計(jì)上述景元素的問題。對(duì)此,目前尚沒有很好的答案。

  傳統(tǒng)的生物保護(hù)戰(zhàn)略被動(dòng)地強(qiáng)調(diào)現(xiàn)存瀕危物種和景觀元素的保護(hù),如果將物種運(yùn)動(dòng)和生態(tài)過程作為一個(gè)能動(dòng)的景觀控制過程來(lái)對(duì)待,我們將會(huì)有一種全新的景觀規(guī)劃途徑。其中有三個(gè)方面的概念對(duì)這種新的景觀規(guī)劃途徑有啟發(fā)意義:即景觀的空間構(gòu)型對(duì)生態(tài)過程的作用,生物進(jìn)化空間軌跡與景觀格局設(shè)計(jì)及景觀阻力與潛在的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)。景觀生態(tài)安全格局正是在這些方向上的一個(gè)新的探索。

  關(guān)鍵詞:生物多樣性,生物保護(hù),景觀生態(tài),景觀規(guī)劃

  1.生物多樣性保護(hù)的景觀規(guī)劃途徑

  景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)在生物多樣性保護(hù)中的意義已引起生物學(xué)家的高度重視,用Wilson(1992,P317)的話說(shuō)“作為一個(gè)發(fā)展中的專業(yè),景觀設(shè)計(jì)(Landscape Design)將在(生物多樣性)保護(hù)中起著決定性的作用,在環(huán)境日益人工化的情況下,仍然可以通過林地、綠帶、水系、水庫(kù)和人工池塘及湖泊的巧妙布置來(lái)使生物多樣性保持在很高的程度。總體規(guī)劃不但考慮經(jīng)濟(jì)效益和美,同時(shí)考慮生物種類的保護(hù)”。

  生物多樣性(Biodiversity)包含三個(gè)層次的含意:(i)遺傳多樣性,即指所有遺傳信息的總和,它包含在動(dòng)植物和微生物個(gè)體的基因內(nèi);(ii)物種多樣性,即生命機(jī)體的變化和多樣化;(iii)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性,而棲息地、生物群落和生物圈內(nèi)生態(tài)過程的多樣化(見 McNeely等1990;Soule1991;NAS1992)。相應(yīng)的生物多樣性保護(hù)也分別在環(huán)環(huán)相扣的多個(gè)生物空間等級(jí)層次(Biospatial hierarchy)上進(jìn)行,即(i)景觀或生態(tài)系統(tǒng)綜合體層次,(ii)群落層次,(iii)物種層次,(iv)種群層次和(v) 基因?qū)哟。生物多樣性的空間等級(jí)層次與空間位置和格局緊密相關(guān), 這也正是本文關(guān)于生物保護(hù)景觀規(guī)劃討論的出發(fā)點(diǎn)。

  總起來(lái)講,生物多樣性保護(hù)可分為兩種途徑:以物種為中心的途徑和以生態(tài)系統(tǒng)為中心的途徑。前者強(qiáng)調(diào)瀕危物種本身的保護(hù),而后者則強(qiáng)調(diào)景觀系統(tǒng)和自然地的整體保護(hù),力圖通過保護(hù)景觀的多樣性來(lái)實(shí)現(xiàn)生物多樣性的保護(hù)。保護(hù)戰(zhàn)略上的兩種不同途徑也體現(xiàn)在以生物保護(hù)為目的的景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中:以物種為出發(fā)點(diǎn)的的規(guī)劃途徑和以景觀元素為出發(fā)點(diǎn)的的規(guī)劃途徑。盡管兩者都考慮物種和生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的保護(hù),但前者的規(guī)劃過程是從物種到景觀格局,而后者是從景觀元素到景觀格局。

  1.1以物種為出發(fā)點(diǎn)的景觀規(guī)劃途徑該規(guī)劃方法強(qiáng)調(diào),使景觀生態(tài)規(guī)劃具有意義的充分必要條件是選準(zhǔn)保護(hù)對(duì)象,并對(duì)其習(xí)性、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和所有相關(guān)信息有充分的了解。以此為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)針對(duì)特定物種的景觀保護(hù)格局。一個(gè)整體優(yōu)化的生物保護(hù)景觀格局是由多個(gè)以單一物種保護(hù)為對(duì)象的景觀最佳格局的疊加與諧調(diào)(Amstel等1988;Selm 1988)。這一途徑一般可分為下列五個(gè)步驟:(i)根據(jù)物種的重要性,選擇目前的或潛在的保護(hù)對(duì)象。

  (ii)收集關(guān)于保護(hù)對(duì)象的信息,包括查閱文獻(xiàn),明確適合于每一保護(hù)對(duì)象的最佳景觀結(jié)構(gòu)。

 。╥ii)匯總和比較所有保護(hù)對(duì)象對(duì)景觀的需要。

 。╥v)修改保護(hù)物種清單以取得保護(hù)的諧調(diào)與一致性。

 。╲)綜合以單一物種保護(hù)為目的的景觀規(guī)劃來(lái)獲得某一地域的總體生物保護(hù)景觀規(guī)劃。

  如果有足夠詳盡的關(guān)于物種及其相關(guān)聯(lián)系的信息的話, 以物種為中心的景觀規(guī)劃途徑可以說(shuō)是,最有效和科學(xué)的生物保護(hù)途徑。但是,這一途徑一開始就將可能遇到規(guī)劃師和生物學(xué)家都無(wú)法解決的問題,即什么物種應(yīng)優(yōu)先保護(hù)的問題。人們一般從三個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇優(yōu)先保護(hù)的物種:(i)目前的稀有、特有性,受協(xié)狀態(tài)及其實(shí)用性,大型哺乳動(dòng)物和那些被列入國(guó)際瀕危物種名單之列的物種顯然應(yīng)作為首選的保護(hù)對(duì)象。往往被作為首選對(duì)象。

 。╥i)物種在生態(tài)系統(tǒng)及群落中的地位。保護(hù)對(duì)象應(yīng)對(duì)維護(hù)整體生態(tài)平衡有關(guān)鍵作用。

 。╥ii)物種的進(jìn)化意義。一種雜草可能本身很不起眼,在群落內(nèi)也表現(xiàn)不出重要意義,但卻有可能對(duì)進(jìn)化史及未來(lái)生物多樣性的發(fā)展有重要價(jià)值。用進(jìn)化的觀點(diǎn)來(lái)進(jìn)行生物多樣性保護(hù)比被動(dòng)地保護(hù)現(xiàn)存的瀕危物種更具有意義(Edwin 1991)。

  1.2以景觀元素保護(hù)為出發(fā)點(diǎn)的途徑這一途徑并不基于對(duì)單一物種的深入研究來(lái)作景觀規(guī)劃,而是把生物空間等級(jí)系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)對(duì)待。集中針對(duì)景觀的整體特征如景觀的連續(xù)性,異質(zhì)性和景觀的動(dòng)態(tài)變化來(lái)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。該途徑認(rèn)為,現(xiàn)實(shí)的生態(tài)過程發(fā)生在一個(gè)時(shí)空嵌合體中,包含生物等級(jí)系統(tǒng)的各個(gè)層次。而批評(píng)以物種或群落保護(hù)為對(duì)象的規(guī)劃只是偏面地解決了一個(gè)連續(xù)的復(fù)雜系列的局部和片段(Noss and Harris,1986)。因此,以景觀元素為核心的整體規(guī)劃途徑強(qiáng)調(diào)以下的步驟(Harris 1984, Noss and Harris 1986; Noss1991):(i)生態(tài)過程和生物多樣性成份包含在一個(gè)廣泛的時(shí)空尺度上,因此,一個(gè)全面的規(guī)劃應(yīng)該以生物等級(jí)系統(tǒng)的各個(gè)層次的受協(xié)成分或節(jié)點(diǎn)(Node)作為保護(hù)對(duì)象。強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)的多樣性,這些節(jié)點(diǎn)小到一棵孤樹或一個(gè)森林斑塊,大到國(guó)家公園和自然保護(hù)區(qū)。而對(duì)單一物種本身則不作深入考察。

 。╥i)因?yàn)榫坝^的破碎和分割被認(rèn)為是危脅生物多樣性的一個(gè)最重要因素,所以,規(guī)劃強(qiáng)調(diào)景觀的連結(jié)關(guān)系和格局設(shè)計(jì)。規(guī)劃的目標(biāo)是將每一景觀中各種大小的節(jié)點(diǎn)連接成為整體的保護(hù)網(wǎng)絡(luò),并在區(qū)域和大陸尺度上建立景觀保護(hù)體系。

 。╥ii)景觀及其保護(hù)必須從時(shí)空系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)的、飄移的嵌合體(Shifting Mosaic)角度來(lái)認(rèn)識(shí)和理解。所以,生物多樣性保護(hù)的景觀規(guī)劃旨在維護(hù)嵌合體的穩(wěn)定性,綜合考慮保護(hù)及發(fā)展規(guī)劃,以實(shí)現(xiàn)景觀的可持續(xù)性。

  與以物種為核心的規(guī)劃不同,以景觀元素為核心的規(guī)劃的第一步不是確定單一物種作為保護(hù)對(duì)象與研究其特性,而是首先分析現(xiàn)存景觀元素及相互間的空間聯(lián)系或障礙,然后提出方案來(lái)利用和改進(jìn)現(xiàn)存的格局,建立景觀保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施(Conservation Infrastruture)。包括在現(xiàn)有景觀格局基礎(chǔ)上,加寬景觀元素間的聯(lián)接廊道、增加景觀的多樣性、引入新的景觀斑塊和調(diào)整土地利用格局。此景觀元素為核心的規(guī)劃途徑的理論指導(dǎo)包括島嶼生物地理學(xué)(Island Biogeography)和景觀生態(tài)學(xué)。景觀的連續(xù)性、異質(zhì)性、動(dòng)態(tài)和飄移等是規(guī)劃著重考慮的景觀特性。

  這一規(guī)劃途徑的一個(gè)典型代表是所謂的景觀群島模式(Archipelago Model),或稱為綜合利用模式(Multiple-use Model,簡(jiǎn)稱MUMs)(Harris,1984;Noss and Harris 1986)。這一模式包括一個(gè)絕對(duì)保護(hù)的核心區(qū)和周圍緩沖區(qū)。沿核心區(qū)向外人類活動(dòng)強(qiáng)度逐漸增加。核心區(qū)是生物多樣性等級(jí)系統(tǒng)中任一層次上的某一節(jié)點(diǎn)。

  一個(gè)關(guān)于整體景觀保護(hù)的類似的概念是所謂的景觀補(bǔ)償區(qū)網(wǎng)絡(luò)(Network of Landscape Compensative Areas),這一概念強(qiáng)調(diào)景觀規(guī)劃和管理的一個(gè)最重要原則是景觀的多樣性和最優(yōu)格局。而這樣一種最優(yōu)格局表現(xiàn)為地域內(nèi)多層次的景觀補(bǔ)償系統(tǒng)和生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(Mander等1988)。這一理想的景觀格局實(shí)際上是一個(gè)等邊六角形。在這樣一個(gè)六角形中,景觀的生態(tài)多樣性和穩(wěn)定性通過多層次的生態(tài)過渡帶和補(bǔ)償區(qū)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

  以景觀元素為導(dǎo)向的規(guī)劃避免了上述的以特定物種為核心的規(guī)劃途徑的缺點(diǎn),而從整體上來(lái)設(shè)計(jì)全面的、包容的景觀格局。對(duì)于景觀這一復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),這似乎是合理的。問題是,這種從形式出發(fā)的景觀格局設(shè)計(jì)是否能滿足內(nèi)容即物種的保護(hù)需要?景觀格局是為誰(shuí)而設(shè)計(jì)的?

  2.多樣性保護(hù)的空間戰(zhàn)略

  生物多樣性的喪失主要有以下六方面的原因:(i)棲息地的消失; (ii)棲息地(景觀)的破碎化;(iii)外來(lái)種的入侵和疾病的擴(kuò)散;(iv)過度開發(fā)利用;(v)水、空氣和土壤的污染;和(vi)氣候的改變其中,棲息地的消失和破碎是生物多樣性消失的最主要原因之一。在中國(guó)尤其如此(BCCA,1992)。棲息地的消失直接導(dǎo)致物種的迅速消亡,而棲息地的破碎化則導(dǎo)致棲息地內(nèi)部環(huán)境條件的改變,使物種缺乏足夠大的棲息和運(yùn)動(dòng)空間,并有利于外來(lái)物種的侵入。適應(yīng)于在大的整體景觀中生存的物種一般擴(kuò)散能力都很弱,所以最易受到破碎化的影響。

  盡管生物保護(hù)的景觀規(guī)劃途徑有所不同,一些空間戰(zhàn)略都被普遍認(rèn)為是有效的。這些戰(zhàn)略對(duì)克服上述人為擾有積極作用。包括:

 。╥)建立絕對(duì)保護(hù)的棲息地核心區(qū);

  (ii)建立緩沖區(qū)以減少外圍人為活動(dòng)對(duì)核心區(qū)的干擾;

 。╥ii)在棲息地之間建立廊道;

 。╥v)增加景觀的異質(zhì)性;

 。╲)在關(guān)鍵性的部位引入或恢復(fù)鄉(xiāng)土景觀斑塊。

  2.1絕對(duì)保護(hù)核這是自然保護(hù)中最傳統(tǒng)的戰(zhàn)略,其基本思想是將保護(hù)對(duì)象(殘遺斑塊或?yàn)l危物種棲息地)盡量完整地保護(hù)起來(lái),并將人類活動(dòng)排斥在核心區(qū)周圍的緩沖區(qū)以外。

  島嶼生物地理學(xué)強(qiáng)調(diào)自然保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)中的面積和臨近關(guān)系。這一理論最早由Preston(1962)和MacArthur及Wilson(1963,1967)等首先提出并發(fā)展。這一理論假設(shè)一個(gè)島上的物種數(shù)目最終將趨于一種動(dòng)態(tài)平衡。導(dǎo)致平衡的兩種過程是物種的遷入和滅絕。達(dá)到平衡狀態(tài)的物種數(shù)主要取決于島嶼的大小和島嶼離種源的距離,即面積效應(yīng)(Area Effect)和距離效應(yīng)(Distance Effect)。也就是說(shuō),一個(gè)小的保護(hù)區(qū)不但最終將只能允許少數(shù)物種的生存,并在一開始就使物種迅速消亡。而遠(yuǎn)離種源的保護(hù)地,則很難使物種有再遷入來(lái)取代消亡的個(gè)體。這一假設(shè)或多或少在海洋島嶼和孤立的陸地殘遺斑塊的觀察中得到證實(shí)(見Frankel and Soule,1981; Harris1984;Forman and Godron 1986; Forman 1995)。但是,陸地景觀斑塊與海洋島嶼的狀況有很大差異(Forman 1979; Harris 1984),目前還沒有一個(gè)有效的途徑來(lái)衡量陸地景觀斑塊隔離狀況。有學(xué)者提出用景觀阻力(Landscape Resistance)來(lái)衡量棲息地斑塊間的隔離程度(Forman and Godronz1986;Formam 1995)。影響景觀阻力的因素包括景觀的基相質(zhì)地和邊界頻率等。Kanaapen等(1992)提出用最小累積阻力來(lái)衡量隔離程度。

  島嶼生物地理學(xué)的越大越好和越近越好的基本原則在今天仍被廣為接受,但也有不同的看法(如Simberloff and Abele 1976),認(rèn)為幾個(gè)小的保護(hù)區(qū)可能比一個(gè)大型保護(hù)區(qū)有更多的優(yōu)越性。一些反映面積和物種及種群關(guān)系的門檻為規(guī)劃提供了有用的指導(dǎo)。其中之一是種群健康所需要的最小面積(ViableMinimum Area)。對(duì)此,有兩條法則,即近期法則和長(zhǎng)期法則。近期法則主張最小的有效種群數(shù)是50;長(zhǎng)期法則主張最小種群數(shù)為200-500,這樣才能保證生物保護(hù)的長(zhǎng)期安全。根據(jù)這兩個(gè)門檻,可以相應(yīng)地確定最小面積(Frankel and Soule 1981;Harris 1984)。根據(jù)島嶼生物地理學(xué),物種與面積之間存在著以下的關(guān)系(MacArthur and Wilson 1967)

  其中S和A分別是物種數(shù)和面積(公頃), C和z是特定物種及環(huán)境條件下的參數(shù)。盡管C和Z因具體情況變化很大(見Wilcox 1980),這一公式指出,當(dāng)棲息地斑塊很小時(shí)保護(hù)面積的微小增加會(huì)導(dǎo)致物種的大幅度增加,而當(dāng)棲息地斑塊很大時(shí),其面積的進(jìn)一步擴(kuò)大只能增加少量的物種。根據(jù)這一特點(diǎn),一般認(rèn)為保護(hù)區(qū)的面積每減少十倍,物種數(shù)將損失30%.

  另一種門檻變量是破碎度。根據(jù)采伐的模擬表明,景觀中至少有50-70%的原有森林生境才能保護(hù)物種及生態(tài)過程的健康和維持正常秩序(Franklin and Forman 1987)

  2.2緩沖區(qū)緩沖區(qū)(Buffer Zones)或過渡帶(Transition Zones)的功能是保護(hù)核心區(qū)的生態(tài)過程和自然演替,減少外界景觀人為干擾帶來(lái)的沖擊。通常的方法是在保護(hù)核心區(qū)周圍劃一輔助性的保護(hù)和管理范圍。但試圖在保護(hù)核周圍建立緩沖區(qū)的設(shè)想往往會(huì)落空,原因是緩沖區(qū)土地的所有權(quán)法律上不屬于保護(hù)區(qū)管理部門(見McNee1y 1992)。在有的情況下保護(hù)區(qū)內(nèi)部也設(shè)緩沖區(qū)。但是,國(guó)際上關(guān)于如何劃分緩沖區(qū)的技術(shù)問題一直沒有解決。也就是說(shuō)緩沖區(qū)應(yīng)該劃到什么地方,如何劃才最有利于保護(hù)同時(shí)不給當(dāng)?shù)鼐用駧?lái)過分的經(jīng)濟(jì)損失。顯然,以保護(hù)核心為中心同心圓式地劃分緩沖區(qū)的做法是不科學(xué)的。一個(gè)新的劃分緩沖區(qū)的途徑是利用阻力面的等阻線來(lái)確定其邊界和形狀(Yu,1995a-b,1996a)。阻力面類似與地形表面,其中有緩坡和陡坡,呈現(xiàn)一些門檻特征。據(jù)此來(lái)劃分緩沖區(qū)不但可以有效地利用土地,而且,可以判別緩沖區(qū)合理的形狀和格局,減少緩沖區(qū)劃分的盲目性。

  2.3建立廊道(Corridor)

  對(duì)抗景觀破碎化的一個(gè)重要空間戰(zhàn)略是在相對(duì)孤立的棲息地斑塊之間建立聯(lián)系。其中最主要的是建立廊道。生態(tài)學(xué)家們普遍認(rèn)為,通過廊道將孤立的棲息地斑塊與大型的種源棲息地相聯(lián)接有利于物種的持續(xù),和增加生物多樣性(見Forman and Godron 1986;Harris and Scheck 1991;Saunders and Hobbe 1991;Forman 1995)。這一觀點(diǎn)最近在景觀規(guī)劃和設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)得到認(rèn)真的對(duì)待(Smith and Hellmund 1993)。

  理論上講,相似的棲息地斑塊之間通過廊道可以增加基因的交換和物種流動(dòng),給缺乏空間擴(kuò)散能力的物種提供一個(gè)連續(xù)的棲息地網(wǎng)絡(luò),增加物種重新遷入的機(jī)會(huì)和提供鄉(xiāng)土物種生存的機(jī)會(huì)。許多實(shí)地觀察也證實(shí)了廊道的這種功能(詳見Harris and Scheck 1991;Forman 1995)。

  廊道的聯(lián)系和輻射功能使他們成為促進(jìn)未來(lái)生物多樣性進(jìn)化的重要景觀結(jié)構(gòu)(Erwin 1991)。根據(jù)這一功能,廊道的設(shè)計(jì)應(yīng)與生物進(jìn)化的軌跡相適應(yīng),聯(lián)接重要的物種源以保護(hù)不斷的物種交流和輻射。

  但是,廊道的意義也不能過分地強(qiáng)調(diào)。他們有時(shí)并不能起到聯(lián)系鄉(xiāng)土棲息地的作用。相反,他們有可能對(duì)鄉(xiāng)土物種帶來(lái)危害。在大尺度空間上的一個(gè)例子是南北美大陸聯(lián)接的形成在過去幾百萬(wàn)年內(nèi)導(dǎo)致生物多樣性的災(zāi)難性的損失(May 1978;Gould 1993, p347)。在小尺度上的觀察也證明廊道對(duì)鄉(xiāng)土物種的危害性(見Harris and Sheck 1991)。對(duì)某些生態(tài)過程有促進(jìn)作用的廊道,恰恰對(duì)某些物種的運(yùn)動(dòng)有阻礙作用。聯(lián)結(jié)孤立棲息地之間的廊道往往會(huì)引導(dǎo)天敵的進(jìn)入,或外來(lái)物種的侵入而危協(xié)到鄉(xiāng)土物種的生存。美國(guó)佛羅里達(dá)州的開發(fā)就有許多這樣的問題。外來(lái)物種沿著交通廊道侵入景觀深處,危協(xié)鄉(xiāng)土物種的生存(見Harris and Scheck 1991)。

  由于廊道功能的這些矛盾,要求景觀設(shè)計(jì)師謹(jǐn)慎考慮如何使廊道有利于鄉(xiāng)土生物多樣性的保護(hù)。特別應(yīng)注重以下幾個(gè)方面的考慮(Harris and sheck 1991):(i)多于一條廊道:多一條廊道就相當(dāng)于為物種的空間運(yùn)動(dòng)多增加一個(gè)可選擇的途徑,為其安全增加一份保險(xiǎn)。

  (ii)鄉(xiāng)土特性:構(gòu)成廊道的植被本身應(yīng)是鄉(xiāng)土植物。

 。╥ii)越寬越好:廊道必須與種源棲息地相聯(lián)接,必須有足夠的寬度。否則,廊道不但起不到空間聯(lián)系的效用,而且,可能引導(dǎo)外來(lái)物種的入侵。至于多寬的廊道較為合適,目前尚無(wú)定論,但越寬越好是一條基本原則。

  至于針對(duì)某一種動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的廊道,當(dāng)?shù)氐纳锖蜕鷳B(tài)專家的經(jīng)驗(yàn)往往能提供最可靠的參考(Binford等1993)

 。╥v)自然的本底: 廊道應(yīng)是自然的或是對(duì)原有自然廊道的恢復(fù)。任何人為設(shè)計(jì)的廊道都必須與自然的景觀格局,如水系格局相適應(yīng)。其它聯(lián)接破碎斑塊的方式包括建立動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的“跳板”(Stepping Stones),改造棲息地斑塊之間的質(zhì)地和減少景觀中的硬性邊界頻度等以減少動(dòng)物穿越景觀的阻力。

  2.4 增加景觀的異質(zhì)性(Heterogeneity)

  實(shí)驗(yàn)觀察和模擬研究都顯示,景觀異質(zhì)性或時(shí)空的嵌斑特性(Patchenes)有利于物種的生存和連續(xù)及整體生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定(Turner 1987; Pickett and Thompson 1978;Kolasa and Pickett 1991; Renshaw 1991; Kozakienicz 1995; Forman 1995)。許多物種需要兩種或多種棲息地環(huán)境。景觀的空間格局與時(shí)間更替一樣可能會(huì)顯得雜亂無(wú)章。但這種動(dòng)態(tài)和交替抹去了景觀中的劇烈性的變化,使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。所以,保護(hù)和有意識(shí)地增加景觀的異質(zhì)性有時(shí)是必要的。(Frankel and Soule 1981; Hayes等1987)。增加異質(zhì)性的人為措施包括控制性的火燒或水淹、采伐等。

  2.5恢復(fù)棲息地另一種代價(jià)很高的生物保護(hù)戰(zhàn)略是棲息地的恢復(fù),在關(guān)鍵性的部位引進(jìn)鄉(xiāng)土棲息地斑塊,作為孤立棲息地之間的“跳板”,或增加一個(gè)適宜于保護(hù)對(duì)象的棲息地。這樣可以大大增強(qiáng)生物多樣性保護(hù)的效果,同時(shí)也可提高景觀的美學(xué)價(jià)值(Hayes等1987;Morris1987)。

  上述多種生物多樣性的保護(hù)戰(zhàn)略都在不同程度上有積極作用。關(guān)鍵的問題是在什么地方和怎樣來(lái)構(gòu)建上述空間結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)略。也就是說(shuō)在什么地方劃分緩沖區(qū)?在什么地方建廊道來(lái)聯(lián)接棲息地斑塊?在什么地方引入新的斑塊來(lái)有效地影響生態(tài)過程? 這些問題還遠(yuǎn)未得到解決。

  3.生物保護(hù)的景觀規(guī)劃途徑討論

  3.1 普遍的缺陷和應(yīng)改進(jìn)的方面上述關(guān)于生物保護(hù)的景觀規(guī)劃途徑和空間戰(zhàn)略總起來(lái)有以下兩個(gè)方面的不足:(i)被動(dòng)的途徑除少數(shù)例外,目前生物保護(hù)多采用被動(dòng)方式。生物多樣性或鄉(xiāng)土棲息地被作為被動(dòng)的保護(hù)對(duì)象,被圈在一定的地區(qū)或限制在一定的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。如果把生物對(duì)景觀的利用作為一個(gè)能動(dòng)的生態(tài)過程,一種對(duì)景觀的競(jìng)爭(zhēng)性的控制過程,情景可能會(huì)很不一樣。在這種假設(shè)下,通過識(shí)別關(guān)鍵性的景觀局部和空間聯(lián)系,而利用物種自身的對(duì)空間的探索和侵占能力來(lái)保護(hù)生物多樣性。這也正是景觀生態(tài)安全格局(Ecological Security Patterns)概念的基本出發(fā)點(diǎn)之一(Yu 1995a-c,1996a-b)。

 。╥i)局限于對(duì)“實(shí)體”景觀的保護(hù)由于上述關(guān)于把物種作為被動(dòng)對(duì)象保護(hù)在特定地域和現(xiàn)存景觀元素中的局限性,生物保護(hù)中的景觀生態(tài)研究和規(guī)劃往往注重現(xiàn)有景觀元素及格局與生物運(yùn)動(dòng)過程的關(guān)系 (Laver and Haine-Young 1993)或偏于記載和再現(xiàn)現(xiàn)存的景觀實(shí)體元素而對(duì)景觀的另一半,即作為景觀實(shí)體元素背景的部分研究很少。 而恰恰是這部分“虛體”景觀,如作為景觀中森林斑塊背景的農(nóng)用基質(zhì),對(duì)物種的空間運(yùn)動(dòng)起作很重要的作用。那么,在這種景觀基質(zhì)、或背景中是否存在著某種隱藏的或是潛在的結(jié)構(gòu),影響、甚致控制著景觀生態(tài)過程呢?

  由于上述兩個(gè)局限性,生物保護(hù)的上述空間戰(zhàn)略的有效性也就值得懷疑了。如傳統(tǒng)的緩沖區(qū)的劃分方法,和根據(jù)現(xiàn)存的自然結(jié)構(gòu)來(lái)建立廊道并相信物種能利用其進(jìn)行空間運(yùn)動(dòng)等都值得進(jìn)一步討論。

  所以,下列三個(gè)問題依然存在:

 。╝)如果要選擇某一棲息地進(jìn)行保護(hù)應(yīng)如何選擇,包括什么和在什么位置。

 。╞)如果兩個(gè)或多個(gè)孤立的棲息之間需要構(gòu)筑廊道,什么地方設(shè)廊道才具有高效性。

  (c)如果恢復(fù)一個(gè)退化的景觀,應(yīng)在什么地方著手,才可以使恢復(fù)過程更有效,包括有效地使鄉(xiāng)土物種得以維持和繁衍,和有效地阻止外來(lái)物種的侵入。

  對(duì)這些問題的回答不但需要考察現(xiàn)存景觀元素及其空間格局,同時(shí)還應(yīng)研究潛在的景觀基礎(chǔ)設(shè)施。景觀生態(tài)安全格局理論在這方面作了初步的探討(Yu 1995a-c, 1996a-b)

  3.2 一些具有啟發(fā)意義的概念針對(duì)上述普遍采用的景觀規(guī)劃和空間戰(zhàn)略的局限性,有學(xué)者提出了一些新的概念和模式。盡管這些新概念仍很大程度上還停留在理論階段。但對(duì)未來(lái)生物保護(hù)的景觀規(guī)劃發(fā)有重要的啟發(fā)意義。

  (i)景觀的空間構(gòu)型概念(Spatial Configuration)

  這一概念強(qiáng)調(diào)景觀的構(gòu)型,即景觀元素的毗鄰關(guān)系。景觀的空間構(gòu)型可能比籠統(tǒng)意義上的景觀異質(zhì)性或景觀的嵌合體特性更具有意義(Forman 1990, 1995)但關(guān)于這一設(shè)想尚沒有進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)觀察的支持。

  同樣的設(shè)想也包含在森林的群島模式之中,這一模式主要討論破碎化的殘遺森林景觀的空間分布(Harrs 1984)。該模式強(qiáng)調(diào)斑塊在聯(lián)系整體群島系統(tǒng)中的作用應(yīng)作為斑塊被選作為保護(hù)對(duì)象的首要因素。單一斑塊選擇作為保護(hù)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)包括:①空間位置,②總的物種豐富性,③對(duì)特有區(qū)系成分生存和延續(xù)的意義,④發(fā)生遺傳變異的可能性。而“選擇棲息地島嶼保護(hù)地的壓倒一切的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是其在整體景觀生態(tài)系統(tǒng)中的作?quot;(Harris 1984, p158)。

 。╥i)進(jìn)化動(dòng)態(tài)世系概念(Evolutionary Dynamic Lineage)

  這一概念認(rèn)為,目前生物保護(hù)的戰(zhàn)略基本上是保護(hù)那些正走向滅絕的稀有物種,而這并不是我們所需的。 應(yīng)該保護(hù)的是進(jìn)化的過程(Erwin 1991)。 那些對(duì)當(dāng)代進(jìn)化過程有重要意義的關(guān)鍵地區(qū)應(yīng)作為我們的保護(hù)和管理重點(diǎn)。 根據(jù)物種進(jìn)化的空間軌@瓷杓憑骯凵;窬鄭攀股銼;哂幸庖宥ψ魑頤墻窈笈Φ姆較頡?/p>

 。3)景觀阻力的概念(Landscape Reristance)

  用景觀阻力來(lái)衡量景觀中棲息地島嶼的隔離狀態(tài)在景觀生態(tài)規(guī)劃中具有重要意義(Forman 1995)。 景觀阻力根據(jù)景觀介面特征和距離來(lái)衡量物種穿越景觀時(shí)遇到的阻力。其中一個(gè)最具有吸引力的阻力計(jì)算模型是最小累積阻力模型(Minimum Cumulative Resistance 即MCR)(Knaapen等1992;Yu 1995a-b,1996a)。根據(jù)MCR可以得到一個(gè)阻力表面。根據(jù)阻力表面的上的某些空間屬性,包括點(diǎn)線面特征可以判別對(duì)控制生態(tài)流和運(yùn)動(dòng)有關(guān)鍵意義的潛在的戰(zhàn)略性局部、位置和空間聯(lián)系,即景觀生態(tài)安全格局,它們對(duì)保護(hù)生物多樣性和維護(hù)生態(tài)過程的健康與安全具有重要意義;诰坝^生態(tài)安全格局進(jìn)行景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)可以使生物保護(hù)和景觀改變具有高效性(Yu 1995a-c,1996a-b)。

  總之,景觀生態(tài)學(xué),保護(hù)生物學(xué)和島嶼生物地理學(xué)的研究成果為生物保護(hù)提供了豐富的經(jīng)驗(yàn)積累和理論指導(dǎo),而景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)在生態(tài)學(xué)的理論和經(jīng)驗(yàn)與生物多樣性保護(hù)實(shí)踐之間構(gòu)筑了一道橋梁,其專業(yè)前景是廣闊而富于挑戰(zhàn)性的。

延伸閱讀:生物 多樣性 保護(hù)
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