自然保护区的设计原则 自然保护区的设计原则是什么

更新时间: 2024-04-25 06:46:12

导语:自然保护区的设计原则是什么?自然保护区的设计原则是保护自然生态系统、维护生物多样性和促进生态平衡的基石,首先,保护区应当根据具体地理环境和生态特征科学划分,合理规划不同功能区域,如核心区、缓冲区和实验区等,下面就一起去看看自然保护区的设计原则吧!

自然保护区的设计原则

自然保护区

在自然保护过程中形成的各种类型的自然保护区中,较大的是原始自然保护区和国家公园。原始自然保护区最初是人们无意识设立的,其目的是出于宗教或娱乐,诸如自然物朝拜处、狩猎保留地或动物保护区等。第一个国家公园是美国黄石公园,它建立于1872年,随后国家公园在英、美等国迅速发展。20世纪70年代以来保护生物学工作者意识到,以某一类生物资源或某一濒危物种为对象的资源保护工作,已不再能满足保护全球生物多样性的要求。他们将目光转向保护自然资源和物种赖以生存的生态系统和栖息地,呼吁各国政府在特有种、稀有种、濒危种、受危种以及生态系统关键种分布的地区和“生物多样性的热点地区”建立各种类型的自然保护区。

1.保护区的选址原则。传统的生态学是以自然平衡观作为理论基础的,认为生态系统有一个平衡稳定点,具有可预测的顶极状态,如果系统受到干扰,能进行自我调节,返回顶极状态。按照该理论,则有可能通过不受人类影响的封闭措施(如建立保护区)成功地保护生物多样性。但近20年出现的耗散结构理论认为,生态系统与周围环境进行着物质、能量与信息的交换,易受到对其内在结构与功能的周期性干扰。

耗散结构理论更加强调过程、动态和内容,而不是稳定点。耗散结构是一种新的非平衡态理论,是动态、开放理论,更接近于自然生态系统。可见,将一个与周围环境隔离的群落或生态系统作为保护区是不易被保护的。自然保护区在自然干扰(也包括人为干扰)的作用下,可能引起状态改变。非平衡状态理论认为,简单地将保护区封闭起来,排除人为的干扰,不能达到保护生物多样性的目的。只有将物种、群落与变化过程相结合,才能达到保护的目的。

物种、基因与生态系统多样性在地球上并不存在一致的分布格局。由于人类活动的影响,自然生境退化与破碎化使得生物多样性的分布格局复杂多变。传统的自然保护区大多设在可利用资源少、生物多样性低的地区,是根据风景点、娱乐和经济标准而设立的。现代保护生物学认为,在进行自然保护区的选址时,应该采用从上到下的阶梯方法来作决策,应考虑到生物的分布与生物多样性数量特征的热点地区。

斯科特(Scott)等(1993年)提出的间隙分析(GAP)就是在较大空间上提供物种组成、分布与保护状态的概况,寻求没有出现在生物多样性保护区中的植被类型和物种多样性保护空白地区,在土地管理实践中或通过新建保护区来填补这些空白地区。

近100年来,人们对保护区选址原则进行了大量的讨论,提出了不同的标准。一般来说,自然保护区的确立原则包括:

(1)典型性在不同自然地理区域中选择有代表性生物群落的地区建立保护区,以保护自然资源和自然环境,探索生物发展演化的自然规律。保护区所代表的自然地理区域的范畴对确定该保护区类型和级别有着至关重要的意义。

(2)稀有性稀有种、地方特有种或群落及其独特生境,以及汇集了一群稀有种的所谓动植物避难所的地区,在保护区选址中具有特别重要的优先地位。

(3)脆弱性对环境改变敏感的生态系统具有较高的保护价值,但它们的保护比较困难,需要特殊的管理。

多样性保护区中群落的数量多寡和群落的类型取决于保护区立地条件的多样性以及植被的发生历史因素,这也是保护区选址的重要依据。

(5)自然性这里表示自然生态系统未受人类影响的程度。自然性对于建立以科学研究为目的的保护区或保护区的核心区的选择具有特别重要的意义。

(6)感染力虽然从经济的观点来看,不同物种具有不同的利用价值,但是,由于科学技术的发展和认识的深化,一些动植物新的经济价值不断被发现。不同的物种和生物类型是不可替代的。就这个意义上说,各个物种、生物群落和自然景观都是等价的。因此从科学观点来看,很难断言哪一种生物群落类型或哪一物种更为重要。由于人类的感觉和偏见,不同的有机体有不同的感染力。虽然这一标准只是人类的感觉要求,但对于选择风景保护区来说仍很重要。

(7)潜在价值一些地域由于各种原因遭到了破坏,如森林采伐、沼泽排水和草原火烧等。在这种情况下,如能进行适当的人工管理或减少人类干扰,通过自然的演替,原有的生态系统可以得到恢复,有可能发展成为比现在价值更大的保护区。

(8)科研潜力包括一个地区的科研历史、科研基础和进行科研的潜在价值。

上述选择自然保护区的标准有时可能是互相交叉、互为补充的,例如一个具有代表性的保护区可能同时具有多样性、天然性、科研价值。有些标准则可能相互矛盾,相互排斥,如一个稀有的保护对象往往很难具有典型性或代表性等。因此,保护区的选择是一个十分复杂的问题,运用上述标准进行选择和评价时,必须与建立自然保护区的目的结合起来,以保护物种多样性最丰富的地区,保护面积大、功能完整的生物群落或生态系统的典型代表,以及保护特有种或特有兴趣的群体。

应在不同尺度上考虑代表性与生物多样性。生物多样性的另一个重要尺度是种在狭窄分布范围内的特有性。特有性的中心是许多特有种共存的地方。特有性与物种丰富度不是完全相关的,特有性高的地区是在真正的岛屿、隔离山峰及沙漠绿洲等特殊生境。因为具有局部性,所以特有种存在较高的灭绝危险,应该将其列入保护区之内。各个国家和地区要求保护特有的动植物区系、生境和生态过程,这也是特有性与代表性的统一。

2.保护区的形状与大小原则。面积大的保护区与面积较小的保护区相比,大的保护区能较好地保护物种和生态系统。因为大的保护区能保护更多的物种,一些物种(特别是大型脊椎动物)在小的保护区内容易灭绝。保护区的大小也是生境质量的函数。保护区的大小可能部分地代表关键资源的数量与类型。就维持某一物种有效种群而言,低质量的资源比高质量资源需要更大的面积。

一个保护区的重要程度随面积的增加而提高。一般而言,自然保护区面积越大,则保护的生态系统越稳定,其中的生物种群越安全。但自然保护区的建设必须与经济发展相协调,自然保护区面积越大,可供生产和资源开发的区域则越小。这与人口众多和土地资源贫乏的国家发展经济是不相适应的。为了兼顾长远利益和眼前利益,自然保护区只能限于一定的面积。因此,保护区面积的适宜性是十分重要的。

保护区面积应根据保护对象和目的而定。应以物种—面积关系、生态系统的物种多样性与稳定性以及岛屿生物地理学为理论基础来确定保护区的面积。通常物种数量与其生存空间存在着明显关系,在一个区域内,随着面积的增加,物种数目也增加,但面积增加到一定程度,物种数目并不一定再无限地增加。目前保护区大多是孤立地分布在人为活动的环境中,呈岛屿状分布。

自然保护区

按照岛屿生物学理论,随着岛屿上物种数目的增多,物种迁入率下降,但灭绝率提高。物种数随面积的变化符合下面的关系式:S=C×Az式中:S为物种数;A为岛屿面积;C、z为常数。C值主要取决于测度单位及栖息地和生物类型,z值一般在0.24~0.34之间。保护区的大小也与遗传多样性的保持有关。在小保护区中生活的小种群的遗传多样性低,更加容易受到对种群生存力有负作用的随机性因素的影响。与试验饲养种群相似,小的种群容易导致遗传漂变和有奠基者效应的遗传异质性消失。

保护区的大小也关系到生态系统能否维持正常的功能。物种的多样性与保护区面积都与维持生态系统的稳定性有关。面积小的生境斑块,维持的物种相对较少,容易受到外来生物的干扰。只有在保护区面积达到一定大小后才能保持正常功能。因此,在考虑保护区面积时,应尽可能包括有代表性的生态系统类型及其演替序列。

保护区大小的确定还应该考虑到干扰与环境变化的作用,特别是全球变暖对保护区的影响。据国际上不同全球环流模型的预测,到21世纪20年代至30年代,全球平均温度将增加1.5~4.5℃,雨量将增加7%~15%。许多温带植被将向北移动数百公里或向高海拔地区移动数百米,多数地区的气候、生境条件有大的变化。所以在设计保护区大小时,还应该充分考虑到全球变化的影响。保护区的面积应尽可能地大,使得生态系统对气候的变化自然地适应。选址时还必须优先考虑有完整的海拔梯度的地区。

威尔逊和韦利斯(Wilson&Willis,1975)认为,由于考虑到保护区的边缘效应,则狭长形的保护区不如圆形的好。圆形保护区可以减少边缘效应,狭长形的保护区造价高,受人为的影响也大。所以,保护区的最佳形状是圆形。如果采用南北向的狭长形自然保护区,则要保持足够的宽度。

关于建立一个大保护区好还是小保护区好的问题,曾经是70年代争论的焦点之一。大多数研究认为,一个大的保护区比几个小的保护区好。这是因为大的保护区可以包含有更多的物种。由于小保护区的隔离作用,保护区的物种数可能超过保护区的承载能力,从而使有些物种灭绝,这种现象称为“物种松弛”。一般说来,那些完全依赖于当地植被、需要大的领地和种群密度较低的物种很容易在保护区内发生灭绝。

然而,反对者认为,小保护区虽然容易发生局部灭绝,但能在相对大的范围内保护相当数量的代表生境。因为大的保护区划分成较小的保护区后,有利于提高生物避免灾难性突发事件(如火灾、传染病)的能力。多个小的保护区具有生境的多样性,保护的物种会更多。

3.保护区内部的功能分区原则。保护区的内部功能分区区划是生物多样性保护区的一个全新的观点。在进行保护区内部区划时,一般分为三部分,即核心区、缓冲区和实验区。将生物多样性保护与生物资源持续利用结合起来,是传统的封闭式保护区概念上的突破。

(1)核心区是原生生态系统和物种保存最好的地段,应严格保护,严禁任何狩猎与砍伐。其主要任务是保护基因和物种多样性,并可以进行生态系统基本规律的研究。

(2)缓冲区一般应位于核心区的周围,可以包括一部分原生性的生态系统类型和由演替系列所占据的受过干扰的地段。缓冲区一方面可以防止对核心区的影响和破坏,另一方面可用于某些实验性和生产性的科学研究。但在该区进行科学实验不应该破坏其群落生态环境,可进行植被演替和合理采伐与更新实验,以及野生经济生物的栽培或驯养等。

(3)实验区缓冲区周围还要划出相当面积作为实验区,用作发展本地的特有生物资源的场地,也可以作为野生动植物的就地繁育基地,还可以根据当地经济发展的需要,建立各种类型的人工生态系统,为本区域的生物多样性恢复进行示范。此外,还可以在当地推广实验区的成果,为当地人民谋利益。