天鹅湖国家级自然保护区夏季鸟类多样性调查-大学论文.doc

天鹅湖国家级自然保护区夏季鸟类多样性调查
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摘 要
地球是人类和其他生物目前唯一的家园，我们越来越越深刻地认识到保护生物多样性性，谋求人与自然和谐共处的重要性。2012年7月,对荣成大天鹅国家级自然保护区的鸟类资源进行系统的调查，共纪录到鸟类26种，隶属10目，与山东周围国家级自然保护区对比，荣成天鹅湖夏季鸟类群落多样性指数较低。并对此提出保护建议。
关 键 词
生物多样性，天鹅湖国家级自然保护区，鸟类多样性
Abstract
The earth is the only home not only for human beings, but also for the other organisms. We have been deeply aware of the importance of biological diversity conservation, and of seeking harmony between man and nature. We carried out a systematic survey on birds resources in Rongcheng Swan Lake Nature Reserve during July of 2012, and result show that 26 species belonging to 10 families under 5 orders are recorded. Among these birds, there are 2 species of resident birds, 1 specie of summer migrants, 1 species of winter migrants, 5 species of passage migrants. The population diversity index of winter birds in Rongcheng Swan Lake is lower than that of surrounding region. Finally, some suggestions were come up with for the protection of wildlife resources in this area.

Key Word
Biodiversity, Cyguns cyguns, national nature reserve, birds diversity
一、综述
（一）生物多样性的概念及其意义
1.生物多样性的概念
早在四百年前， Federico.Casi就以公式化的方式第一次提出了“生物多样性”这一概念[1]。虽然巳时代久远，这位大师的事迹渐渐消逝在历史的长河中，他的理念也曾一度被人类所淡忘，但是现如今先贤的功绩又再次推动我们前进。自从工业革命以来，人类的生产力水平有了质的飞跃，实现了快速的发展，在短短一百多年间所实现的突破与发展已超过了工业革命以前数千年的总和，然而在我们创造巨大社会财富的同时，我们也失去了许多自然资源[2, 3]。生态环境不断恶化，大量物种灭绝。目前，我们正在经历自6500万年前恐龙灭绝以来最大的一次物种灭绝事件。我们以地球数十万年的积累换取了一百多年间的飞速发展，但我们所赖以生存的唯一家园-地球却已是满目疮痍，遍体鳞伤。当我们在发展时，我们的美丽的家园却因我们的过度索取而濒临破碎，在将来如何能够做到与自然和谐相处，守护我们目前唯一的家园——地球，谋求人类社会可持续发展，已成为全世界所共同关注的问题。在这种形势下，在1991由国际科联（ICSU）所属的国际生物联合会（IUBS）、环境问题科学委员会(SCOPE)及联合国教科文组织（UNESCO）共同发起了“DIVERSTAS”计划。此计划是目前为止唯一致力于在全世界范围内致力于合作开展生物多样性研究的合作计划。以生物多样性的生态系统功能；生物多样性的起源、维持和丧失；生物多样性的编目和监测等三方面的为主要研究内容[4-7]。在1992年制定的《生物多样性公约》中对生物多样性定义为：“所有来源的活的生物体中变异性，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成生态综合体；这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性” [4-6]。此公约对签约国具有一定的法律约束性，其目标是保护生物多样性、生物多样性组成、成分的可持续利用、以公平合理的方式共享遗传资源的商业利益和其他形式的利用[7]。公约以在保护濒临灭绝的植物和动物，最大限度地保护地球上的多种多样的生物资源为宗旨，目的是造福于当代和子孙后代。联合国环境规划署（UNEP）于1995年在其关于全球生物多样性的巨著 《全球生物多样性评估》中将生物多样性定义为“生物和他们组成的系统的总体多样性忽然变异性”。对“生物多样性”的研究以涉及多个层次诸多方面层次，目前为止我们所主要关注并研究较深入的为遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性及景观多样性这四方面核心内容[11-13]。
①遗传多样性
遗传多样性是生物多样性的重要组成部分，是物种多样性、生态多样性的基础，保护生物多样性的核心就在于保护遗传多样性。广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和[12]。狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化，包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异。此外，遗传多样性可以表现在多个层次上，如分子、细胞、个体等。在自然界中，对于绝大多数有性生殖的物种而言，种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型，而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。在漫长的进化过程中，通过遗传物质的改变（或突变）是产生遗传多样性，进一步产生不同个体间的差异性，逐渐产生物种的多样性，最后经过漫长的演变过程形成生物多样性[16-20]。
遗传多样性强调的是现有种质的遗传变异库存量，它既是生物遗传变异的历史积累，有反映了生物的进化过程，同时也是现有生物适应现有环境和未来未知环境的遗传基础。遗传多样性的丧失包括已有的遗传基因库的减小和新的遗传变异来源的降低两方面。遗传变异性的丧失会导致生物对未来环境适应性的降低，大量珍贵的遗传信息消失，进而使人类进一步发展的工程中所依托的生物资源的减少[8]。
②物种多样性
物种是生物分类的基本单位。物种多样性是生物多样性在物种水平上的表现形式，包括两方面的含义，一是指一定区域内物种的总和，主要是从分类学、系统学和生物地理学角度对一区域内物种的状况进行研究，也称为区域物种多样性；二是指生态学方面的物种分布的均匀度，在这方面研究时常常在群落水平上进行，故也称为生态多样性或群落多样性[12, 22, 23]。共分为三个研究方向：
（1）特定地理区域的物种多样性。是在一定区域范围内研究物种多样性。认识一个地区内物种的多样化，主要通过区域物种调查，从分类学、系统学和生物地理学角度对一定区域内物种的状况进行研究。
（2）特定群落及生态系统单元的物种多样性。是从生态学角度对群落的结构水平进行研究，强调物种多样性的生态学意义，如群落的物种组成、物种多样性程度、生态功能群的划分、物种在能量流和物质流中的作用等。
（3）一定进化时段或进化支系的物种多样性。从生物演化角度看，物种多样性随时间推移呈现特殊的变化规律，不仅生物物种本身以及物种的集合（ 分类单元）有起源、发展、退缩和消亡的过程，就是物种多样性整体也有自己特定的演变规律[12, 23-25]。
通过这些方面的研究，对物种多样性与生态功能的关系，先后提出了很多学说，如：
(1)多样性-稳定性假说（diversitystability hypothesis）；MacArthur和Elton提出的该假说认为生态系统组成的多样性与稳定性存在某种程度的相关性，在多数情况下，通过增加生态系统内的多样性，可促进系统的稳定性[9]。按照Pimm[10]的理论， 对于一个有更多物种的群落第一，要使得群落更加稳定，就需要物种间的联结变得更小；第二，群落内种群的弹性将变得更小；第三，当一个种物丢失以后，群落内种类成分和生物量的变化有较大的变化；第四，一个物种丢失后的状态将保持更长时间。而对于一个种间联结较多的群落。第一，要使群落保持稳定，就必需包含较少的物种。第二，当一个物种丢失以后，其它物种丢失的可能性较大；第三，群落中种群的弹力较大；第四，群落的种类成分能保持较长时间稳定；第五，当一个物种丢失以后， 生物量则很难恢复。
(2)冗余种假说(redundancy hypothesis)；澳大利亚生态学家B. H. Walker在1992年最早提出，认为某些物种在生态功能上有相当程度的重叠，因此其中某一个物种的丢失不会给生态系统带来太大影响的一种假说。那些高冗余的物种对于保护生物学工作来说，则有较低的优先权。冗余是对生态系统功能丧失的一种保险[11, 12]。
(3)铆钉假说 (rivet-popper hypothesis)；美国生态学家P. R. Ehrlich等人提出，认为生态系统中每个物种都具有同样重要的功能，每一个物种好比一架精制飞机上的每颗铆钉，任何一个物种的丢失或灭绝都会导致严重的事故或系统的变故。并断定一个生态系统功能将由于物种的不断丢失而受到影响，也即生态系统中物种保存越多，其功能相对维持得越好[13]。
(4)不确定假说 (idiosyncratic hypothesis)；不确定假说表示生态系统功能随着物种多样性的变化而变化，但变化的大小和方向却是不能预测的[14]。
(5)无效假说 (null hypothesis)；无效假说(也称零假说) 是指生态系统中物种的去除和增加对生态系统的功能没有影响，或者说生态系统功能对物种数目的增加或减少不敏感[15]。
(6)补偿/关键种假说 ( compensatory/ keystone species hypothesis)；大多数生态学家认为在影响生态系统功能过程方面，物种丰富度的作用有一个阈值。当多样性低于该阈值时，生态系统功能将随着多样性的降低而不断降低；而高于该值时，多样性的大小变化对生态系统功能的影响甚微[16]。
(7)单调／驼峰模型假说 (monotonic/unimodal hypothesis)；生态学家长期以来对多样性和生产力之间的关系怀有浓厚的兴趣。在讨论多样性的纬度梯度格局时，生产力也一直被认为是形成这种格局的一个重要因素。而在最近几年，在讨论生态系统功能与物种多样性之间的关系时，生产力又被认为是受生物多样性影响的一个重要的生态系统功能特征。在论及有关多样性与生产力之间关系时，目前已提出了两种假说。一种假说认为，多样性与生产力之间的关系是一种单调变化关系，即在生产力增加时，多样性也增加(但可能会达到一个极值；另一种假说认为，多样性和生产力呈一种单峰曲线形式(状似驼峰，故也称为驼峰模型，即多样性在低水平时随生产力的增加而增加，但最终在达到足够高的生产力时反而降低[17]。
(8)非线性假说 (non-linear hypothesis)；这是一个与扰动和生态系统域值有关的假说对于一个生态系统域值存在的位点以及反应曲线的形状，目前还无法取得一致的意见[18]。同时，一个特殊的物种对决定域值的位点是否有至关重要的作用，还存在许多不确定性[19-21]
(9)弱相互作用假说 (weak interaction hypothesis)；有关弱相互作用的假说都是建立在食物网理论的基础上。生态学模型显示，复杂性通常使得食物网变得不稳定，并且预测食物网不应该像自然界所表现的那样积聚许多相互作用的物种[22]。
③生态系统多样性
生态系统的概念是英国生态学家坦斯利于1935年提出来的，在20世纪40年代，美国生态学家林德曼在研究湖泊生态系统时，受到我国“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴”这一谚语的启发，提出了食物链的概念，他又受到“一山不能存二虎”的启发，提出了生态金字塔的理论，使人们认识到生态系统的营养结构和能量流动的特点。
生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中，不仅各个物种之间相互依赖，彼此制约，而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。从结构上看，生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统多样是指生物圈内生境，生物群落和生态过程的多样性以及生态生态系统内的差异，生态过程变化的惊人的多样性[23]。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性，包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中，生境的多样性是生态系统多样性形成的基础，生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。目前已知的生态系统中以热带雨林、湿地和珊瑚礁这三大生态系统的生物多样性最高，这三大生态系统也是目前地球上初级生产力最高的生态系统[24]。生态系统多样性主要包括生态系统结构多样性和生态系统类型多样性两方面。
  (1) 生态系统结构多样性 生态系统中生物种类及各种生物的种群数量均具有一定的时间分布和空间配置，在一定时期内处于相对稳定的状态，从而使生态系统能保持一个相对稳定的形态结构。分为空间配置多样性、时间配置多样性和生态系统的营养结构多样性。
(2) 生态系统类型的多样性 环境系统的多样性是生态系统多样性形成的基础，因此，它是划分生态类型多样性的主要依据。同时也存在按照生态系统与人类和关系、生态系统的能量输入模式等划分。不同学者的划分标准不同，所给出的生态系统类型也不同，通常，有多少种类型的生物群落，就有多少种类型的生态系统。
④景观多样性
景观是一种大尺度的空间，是由一些相互作用的景观要素组成的具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元，相当于一个生态系统。景观多样性是指景观结构、功能和时间变化方面的多样性，是景观水平上生物组成多样化程度的表征。在较大的时空尺度上，景观多样性构成了其它层次生物多样性的背景，并制约着这些层次生物多样性的时空格局及其变化[25]。具体表现为地形、植被、土地利用和群落格局相结合形成的一种特定构型，它凝聚着某种自然和文化过程与活动，是比生态系统更高一个层次的地表系统。它揭示了景观的复杂性。景观结构主要指景观元素的大小、形状、类型、数量及空间相合，景观结构及其变化是自然、生物和社会要素相互作用的结果，影响着物种的分布、动物的运动、营养元素的迁移、地表径流和土壤侵蚀。景观功能是指物质能量和物种在景观元素之间的流动，长期的物质和能量流动可改变景观结构，同时又受到景观结构的制约。景观动态是指景观结构和功能随时间的变化过程。根据研究内容，景观多样性可分为景观类型多样性、结构多样性和斑块多样性。景观类型多样性是指景观中类型的丰富程度和复杂度；格局多样性指景观类型空间分布的多样性及类型之间的空间关系；斑块多样性是指景观中斑块数目及形状等特征的多样性性[26, 27]。景观多样性是生物多样性研究的一个重要方面，对区域景观多样性的研究不仅要进行定性分析和定量统计，还应进行定位空间制图。景观多样性可用多样性指数、优势度、相对丰富度、修改的分维数等指数来测定。在地理信息系统的支持下，多样性指数对栅格化的景观类型图进行分析操作，可产生出景观多样性图。景观多样性的空间制图不仅便于分析景观格局和过程的相互关系，而且将景观多样性研究与景观规划衔接起来，景观多样性图可直接用于景观和土地利用规划过程[26]。
2.生物多样性现状
在过去的2亿年中，自然界每27年就有一种植物物种从地球上消失，每世纪有90多种脊椎动物灭绝。随着人类活动的加剧，物种灭绝的速度不断加快，很多物种未被订名即已灭绝，大量的基因丧失，不同类型的生态系统面积锐减。无法再现的基因、物种和生态系统正以人类历史上前所未有的速度消失。如果不立即采取有效措施，人类将面临着能否继续以其固有的方式生活的挑战.生物多样性的保护研究和持续、合理地利用急待加强，刻不容缓[28]。
2005年由 95 个国家的 1360 位科学家完成的《千年生态系统评估》发现，过去 50 年间由人类活动带来的生物多样性变化比人类历史上的任何时期都要快，实际上，我们目前正在引发地球史上的第六次重大物种灭绝事件[29]。自然界中物种的灭绝并不是现代才有的过程。恐龙在6500万年前(远在人类出现于地球之前)就已经灭绝了。科学家发现在约40亿年前，地球上曾经生活过的物种，经历了5次大灭绝，大约98%的种类在几百万年之间永远地从地球上消失了。但是现代生物的灭绝除了自然因素外，人类的经济活动，直接或间接的导致了现代生物灭绝。这些活动主要包括；第一，改变生态环境。人类对森林的过度开发、土地的过度开垦、对于植物的大规模的采集及其他经济活动，使野生植物和动物的生存环境发生改变，甚至消失。第二，过度捕杀。人类对野生动物的乱捕滥杀，是野生动物生存的最大威胁。第三，外来物种的引入，给原始野生物种带来巨大的生存威胁。第四，环境污染。工业三废的排放、农药的大量使用等，对生物的生存产生了重大的破坏影响。
污染导致生态系统复杂性降低主要表现为生态系统的结构趋于简单化，食物网简化，食物链不完整；生态系统的物质循环路径减少或不畅通。能量供给渠道减少，供给程度降低，信息传递受阻。导致生态系统复杂性降低的原因主要表现在2个方面，一是污染直接影响物种的生存和发展，从根本上影响了生态系统的结构和功能基础；二是污染大大降低了初级生产，从而使依托强大初级生产量才能建立起来的各级消费类群没有足够的物质和能量支持，生态系统的结构和功能趋于简单化[8]。
生物多样性保护是自然保护中的一个重要部分，Fairfield Osborn在《我们被掠夺的星球》(1948)中提到“自然界的各种因素和力量协调地活动，地球上不能没有森林、草地、土壤、水分和动物，如果缺少其中任何一样，地球将死亡，像月亮一样。”1962年Rachael Carson的《寂静的春天》的出版，标志着这一阶段的开始。
中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一，同时也面临着世界上最严重的人口压力和快速经济发展带来的严重威胁。植被破坏、生物入侵、野生生物资源过度利用、水资源耗竭、沙漠化等问题，使中国濒危物种的数量不断上升。最新的中国物种红色名录评估工作研究发现，中国物种受威胁的程度远远大于通常的估计。受到不同程度威胁和接近受威胁的比例，哺乳类分别超过40% 和7%、鸟类超过11%和8%、爬行类超过16%和17%、两栖类超过30%和13%。目前足有 60 亿人生活在地球上，到本世纪中叶还有可能新增9亿人口。每个人都有权享有充足的清洁水、食物、住房和能源，而满足这些方面的需要势必造成深远的生态影响。生物多样性依靠生态系统发挥功能。而健全的生态系统作出的贡献反过来成为人类幸福的基础。生态系统的这些贡献不但满足人类生存的基本物质需求，而且还支持幸福生活的其他方面[30]。
3.生物多样性的价值
生物多样性受各种变异促成因素的影响，而它本身也是改变生态系统功能的一个因素。它可以直接或间接地促进生态系统的产物。生物多样性具有直接的、间接的和潜在的等多方面价值，在提供食物、工业原料、医药等来源，维系自然界物质循环、能量转换、净化环境、改良土壤、控制病虫害了、涵养水源、保持水土、调节小气候、促进生物进化和自然演替等方面发挥重要的作用。生物多样性为筛选和培育抗病虫、抗干旱、耐盐碱、耐土壤瘠薄的新品种提供了种质资源。生物多样性还是实现生物节水战略、能源替代战略的物质基础，也是文学艺术创造和科学技术发明的重要源泉之一。近代遗传工程的突起，更昭示了生物多样性对人类未来发展的重要意义。一旦扰乱了生态系统功能，由此带来的生物多样性丧失就会使得生态系统更加容易受到打击和破坏，从而减弱生态系统的复原能力，并减少其为人类需求做出贡献的能力[31]。
人类在经过了无数的自然灾害和惨痛的教训之后，才对保护生物多样性的意义有所认识；从对自然界的肆意掠夺，把自然资源看成取之不尽、用之不竭的源泉，到某些物种消失、灭绝，才意识到问题的严重性。今天，对自然资源的保护和对生物多样性的保护已被经提到各国议事日程上。这是人类认识观念的一次飞跃，人类与自然和谐相处、共同存亡，每一物种在自然循环中都起着不可替代的作用[32, 33]。生物多样性和自然保护是基于生物资源对人类有着不可估量的价值。对于人类来说，生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值以及伦理价值[34]。
①直接价值：生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料及其他生活、生产原料。期使用价值是人们普遍认可的。
②间接使用价值：生物多样性具有重要的生态功能。在生态系统中，野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们共同维系着生态系统的结构和功能。提供了人类生存的基本条件（如：食物、水和呼吸的空气），保护人类免受自然灾害和疾病之苦（如，调节气候、洪水和病虫害）。野生生物一旦减少了，生态系统的稳定性就要遭到破坏，人类的生存环境也就要受到影响。又被称为生态服务系统。
③潜在使用价值：野生生物种类繁多，人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数，大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定，这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。可以为后代人提供选择则机会，例如抗性基因等。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生，它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此，对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物，同样应当珍惜和保护。
④伦理价值；伦理价值，如生物多样性在物种起源中的作用、自然的精神和土、美学的价值，以及所有物种相互依存等观念。生物多样性的存在在许多方面是无法用经济价值来进行衡量的生物多样性是地球生命的基础。它的重要的社会经济伦理和文化价值无时不在宗教、艺术、文学、兴趣爱好以及社会各界对生物多样性保护的理解与支持等方面反映出来。
4.生物多样性在自然保护区中的意义
生物多样性自然保护区是生物多样性的主要保存地，也是可持续发展的基础自然保护区资源内含有重要的资源储备．其中资源的数量和质量不仅可以保证当代人而且可以保证后代人持续地从中获取三大效益．即经济效益、生态效益和社会效益的自然资本存量．而且保证这一资本存量即满足当代人的需要又满足后代人需要的代际平衡。因此自然保护区的价值基础还在于有效地维持恒定的自然资本存量，而且会在长期的自然进化中产生一些新的利用价值。如果我们打破了生物自然进化进程或途径，不能实现这个自然资本存量相对恒定，我们就会因此丧失可持续发展的机会[35-38] 。
生物多样性保护是指对遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性进行保护；其自然保护区是散布在人为生态系统中的岛状地。它们的存在与发展，受到人类活动的强烈影响。自然保护区的效应，取决于保护区与外界的有效隔离及区内群落自身的维持能力。在环境综合治理中，保护区系统与多种经营系统的相互协调是维持生物与物种多样性、永续利用生物资源的必要前提[39]。
导致生物多样性丧失即有自然原因，也有人为因素。具体而言，主要包括 6 个方面；1栖息地的消失， 2栖息地(景观)的破碎化，3外来种的入侵和疾病的扩散，4过度开发利用，5水、空气和土壤的污染， 6气候的改变。其中，栖息地的消失和破碎是生物多样性消失的最主要原因之一。栖息地的消失直接导致物种的迅速消亡，而栖息地的破碎化则导致栖息地内部环境条件的改变，使物种缺乏足够大的栖息和运动空间，并有利于外来物种的侵入。适应于在大的整体景观中生存的物种一般扩散能力都很弱，所以最易受到破碎化的影响。
5.自然保护区的地位和角色
自然保护区是人类面对自身发展引起的生态环境恶化和生物多样性急剧丧失所采取的一项保护性措施[40]。生物多样性保护是指对遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性进行保护；其保护措施主要分为就地保护和迁地保护2种形式。
目前认为，生境的“就地保护”是生物多样性保护最为有效的保护办法。就地保护不仅保护了所在生境中的物种个体、种群和群落，而且还维持了所在区域生态系统中能量和物质运动的过程，保证了物种的正常发育与进化过程以及物种与其环境间的生态学过程．并保护了物种在原生环境下的生存能力和种内遗传变异国家为了保护珍贵和濒危动、植物以及各种典型的生态系统，保护珍贵的地质剖面，为进行自然保护教育、科研和宣传活动提供场所，并在指定的区域内开展旅游和生产活动而划定的特殊区域的总称。保护对象还包括有特殊意义的文化遗迹等。 又称自然禁伐禁猎区 (sanctuary)、自然保护地(nature protected area)等。自然保护区往往是一些珍贵、稀有的动、植物种的集中分布区，候鸟繁殖、越冬或迁徙的停歇地，以及某些饲养动物和栽培植物野生近缘种的集中产地，具有典型性或特殊性的生态系统；也常是风光绮丽的天然风景区，具有特殊保护价值的地质剖面、化石产地或冰川遗迹、岩溶、瀑布、温泉、火山口以及陨石的所在地等。
 自然保护区是一个泛称，实际上，由于建立的目的、要求和本身所具备的条件不同，而有多种类型。按照保护的主要对象来划分，自然保护区可以分为生态系统类型保护区、生物物种保护区和自然遗迹保护区3类；按照保护区的性质来划分，自然保护区可以分为科研保护区、国家公园（即风景名胜区）、管理区和资源管理保护区4类。不管保护区的类型如何，其总体要求是以保护为主，在不影响保护的前提下，把科学研究、教育、生产和旅游等活动有机地结合起来，使它的生态、社会和经济效益都得到充分展示。自然保护区保留了一定面积的各种类型的生态系统，可以为子孙后代留下天然的“本底”。这个天然的“本底”是今后在利用、改造自然时应遵循的途径，为人们提供评价标准以及预计人类活动将会引起的后果。
自然保护区是研究各类生态系统自然过程的基本规律、研究物种的生态特性的重要基地，也是环境保护工作中观察生态系统动态平衡、取得监测基准的地方。当然它也是教育实验的好场所。自然界的美景能令人心旷神怡，而且良好的情绪可使人精神焕发，燃起生活和创造的热情。所以自然界的美景是人类健康、灵感和创作的源泉[41]。
6.生物多样性的保护措施
①就地保护
就地保护是指以建立自然保护区或保护点的方式，将有价值的自然生态系统和野生生物及其生态环境保护起来，借用这种办法维持生态系统内的物质能量流动与生物的繁衍与进化。据国家环保局统计，截止到2010年，全国已建立各级各类自然保护区2588处，总面积149万平方公里，占陆地国土面积的14.9％。目前认为，生境的“就地保护”是生物多样性保护最为有效的保护办法。就地保护不仅保护了所在生境中的物种个体、种群和群落，而且还维持了所在区域生态系统中能量和物质运动的过程，保证了物种的正常发育与进化过程以及物种与其环境间的生态学过程．并保护了物种在原生环境下的生存能力和种内遗传变异。就地保护就是建立保护区，通过对自然保护区的建设和有效管理，从而使生物多样性得到切实的人为保护。目前我国的自然保护区，其中大多数都是进行生物多样性的就地保护[42-44]。
自然保护区是散布在人为生态系统中的岛状地。它们的存在与发展，受到人类活动的强烈影响。自然保护区的效应，取决于保护区与外界的有效隔离及区内群落自身的维持能力。在环境综合治理中，保护区系统与多种经营系统的相互协调是维持生物与物种多样性、永续利用生物资源的必要前提。
②迁地保护
迁地保护:是指为了保护生物多样性，把因生存条件不复存在，物种数量极少或难以找到配偶扥原因，而生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁殖中心，进行特殊的保护和管理。
迁地保护是为行将灭绝的生物提供了生存的最后机会。一般情况下，当物种的种群数量极低，或者物种原有生存环境被自然或者人为因素破坏甚至不复存在时，迁地保护成为保护物种的重要手段。通过迁地保护，可以深入认识被保护生物的形态学特征、系统和进化关系、生长发育等生物学规律，从而为就地保护的管理和检测提供依据，迁地保护的最高目标是建立野生群落。
③离体保存
离体保存是指利用现代技术，特别是低温技术，将生物体的一部分进行长期贮存以保存物种的种质。常用的方法是建立植物种子库、动物细胞库等。在过去10年中，世界上兴建了一批保存重要粮食作物品种资源的种子库，较大规模的有50多家，多半在发展中国家。小麦、玉米、燕麦、马铃薯、高梁及水稻等主要作物的90%以上品种资源已收集和保存起来，世界各地种子库中登记入库的植物种质标本已达200万个。在动物离体保存方面，一批具有现代化管理水平的细胞库、精子库、配子库和胚胎库已经建成，用超低温技术成功地保存了一批野生和驯化动物的精液、胚胎和组织培养物[45, 46]。
要通过保护生态来保护生物多样性。要依法保护生物多样性。生物多样性保护涉及多学科、多行业、多部门、多层次，是一项综合性强且又十分复杂的工作，鉴于此项工作的特殊性紧迫性，必须尽快地制定适当的法律和管理条例，以法保护。要珍惜和保护土地、森林、草原、水等自然资源，严厉制止乱占耕地和破坏森林的行为，从重从快从严打击破坏生物多样性的违法犯罪。在加强保护的同时，合理开发利用自然资源，完善自然资源有偿使用制度和价格体系，建立自然资源更新的经济补偿机制，坚持经济和生物多样性保护同步规划、同步实施、同步发展，使所有经济建设项目都符合生态良性循环的要求。大力宣传保护生物多样性，调动全民保护生物多样性的积极性。要各级领导部门、科技工作者、企事业单位、各行各业和广大人民共同关注和努力保护生物多样性，使之认识到保护生物多样性就是保护人类自已，自觉行动保护人类生存环境和物质财富，使生物多样性的持续利用与加快经济发展有机结合，使地球成为人类安居乐业的美好家园[47]。
为了维护生态安全，改善生态环境质量，世界各国和国际组织对抢救濒危种质资源。保护生物多样性高度重视。美国从1897~1970年这73年中，共派出考察队150次，其中到中国考察达20次。50年代在拉丁美洲 收集各种类型玉米种质1 800份；到阿根廷、巴西收集花生；到意大利、希腊、土耳其收集豌豆；70年代到非洲收集牧草、薯类；到土耳其、伊朗收集小麦和豆科作物。到1996年美国已收集各类作物种质资源达26.8万份人长期库保存，成为世界资源大国[48-50]。
（二）湿地保护的重要性
湿地，被称为“地球之肾”，与森林、海洋并列为全球三大生态系统类型，它是水陆相互作用形成的独特生态系统，具有季节或常年积水、生长或栖息喜湿动植物等基本特征，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。
1971年在拉姆萨尔通过了《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（简称《湿地公约》），该公约第一条第一款对湿地作了界定，湿地国际官方文本的汉译为：“为本公约的目的，湿地系指不问其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过六米的水域。湿地在保护环境方起着极其重要的作用。湿地可以调节降水量不均所带来的洪涝与干旱；湖泊、江河、水库等大量水面及其水生植物可以调节气候；湿地植被的自然特性可以防止和减轻对海岸线、河口湾和江河、湖岸的侵蚀；在地势较低的沿海地区，下层基底是可以渗透的，淡水一般位于较深的咸水上面，通常由沿海的淡水湿地所保持，因此，湿地可以防止海水入侵，保证生态群落和居民的用水供应，防止土地盐碱化；湿地流入到蓄水层的水，可以成为浅层地下水系统的一部分，使之得以保存和及时补充；湿地生态系统大量介于水陆之间，具有丰富的动植物物种。
湿地的生态效益：(1)维持生物多样性。湿地的生物多样性占有非常重要的地位。湿地仅占全球表面积的6%，却为世界20%的生物提供了生存条件[51]。依赖湿地生存、繁衍的野生动植物极为丰富，其中有许多是珍稀特有的物种，是生物多样性丰富的重要地区和濒危鸟类、迁徙候鸟以及其它野生动物的栖息繁殖地。(2)调蓄洪水，防止自然灾害。湿地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用，是蓄水防洪的天然"海绵"。(3)降解污染物。湿地生长的湿地植物、微生物也可以通过物理过滤、生物吸收和化学合成与分解等把人类排入湖泊、河流等湿地的有毒有害物质降解和转化为无毒无害甚至有益的物质。同时，湿地有助于减缓水流的速度，当含有毒物质和杂质的流水经过湿地时，流速减慢，有利于毒物和杂质的沉淀和排除。湿地在降解污染和净化水质上的强大功能使其被誉为“地球之肾”[52]。
湿地的经济效益[53]：(1)提供丰富的动植物产品。中国鱼产量和水稻产量都居世界第一位；湿地提供的莲、藕、菱、及浅海水域的一些鱼、虾、贝、藻类等是富有营养的副食品；有些湿地动植物还可入药；有许多动植物还是发展轻工业的重要原材料，如芦苇就是重要的造纸原料；湿地动植物资源的利用还间接带动了加工业的发展；中国的农业、渔业、牧业和副业生产在相当程度上要依赖于湿地提供的自然资源。(2)提供水资源。水是人类不可缺少的生态要素，湿地是人类发展工、农业生产用水和城市生活用水的主要来源。我国众多的沼泽、河流、湖泊和水库在输水、储水和供水方面发挥着巨大效益。
湿地的社会效益[54]：观光与旅游。湿地具有自然观光、旅游、娱乐等美学方面的功能，中国有许多重要的旅游风景区都分布在湿地区域。滨海的沙滩、海水是重要的旅游资源，还有不少湖泊因自然景色壮观秀丽而吸引人们，被辟为旅游和疗养圣地。滇池、太湖、洱海、杭州西湖等都是著名的风景区，除可创造直接的经济效益外，还具有重要的文化价值。
　　沼泽湿地特殊的自然环境虽有利于一些植物的生长，却不是哺乳动物种群的理想家园，只是鸟类能在这里获得特殊的享受。因为水草丛生的沼泽环境，为各种鸟类提供了丰富的食物来源和营巢、避敌的良好条件。鸟类是湿地生态系统中最活跃、最引人注目的组成部分，并且在湿地能量流动和维持生态系统的稳定方面起着举足轻重的作用．湿地环境的变化将直接影响鸟类的生态和种群的发展，因而湿地鸟类可以作为监测湿地环境变化的一项客观生物指标[55]。
二、调查地点与方法
（一）调查地点
1．地理位置
荣成大天鹅自然保护区位于山东半岛最东端的荣成市，N 36°58′—37°25′，E122°23′—122°35′。位于山东省最东端荣成市境内，是中国北方最大的天鹅越冬栖息地。天鹅湖湿地以其优美的风景和独特的生态景观，被列为国家级自然保护区。
荣成大天鹅自然保护区是现今世界上最大的大天鹅越冬栖息地之一，近10年来，种群数量一直保持在3 000只以上，成为世界上冬季栖息大天鹅数量最多、最集中的地方之一[56]。
2．地貌和气候
荣成大天鹅国家级自然保护区，北、东、南上面濒临黄海，由众多港湾和浅海滩涂组成，总面积10 500平方公里。属暖温带季风型大陆性气候区，受冷暖空气交替影响，四季分明，年平均气温11. 4℃，极端最高气温36. 8℃， 最低气温- 18. 3℃[57]。 天鹅湖地区是典型的沙坝-泻湖类型，为少有的典型的沙嘴型湾顶泻湖，保护区内水生生物资源十分丰富，为各种水禽提供着充足的营养[58, 59]。平均日照时数2 578.5h，无霜期214天，平均降水量786mm。保护区属暖温带落叶阔叶林区，主要植被类型为沙生植被、盐生草甸、水域植被、灌丛等，植被演替规律非常明显。由于保护区地处陆地和水生生态系统之间的过渡带，涵盖了盐沼、草本沼泽、岩石海岸、河口湾、潮间滩涂、浅海水域等各种湿地类型。
3．生态环境
荣成天鹅湖国家级自然保护区以保护大天鹅等濒危鸟类和湿地生态系统为主，是鸟类南迁北移的重要中转站和越冬栖息地，每年有近万只大天鹅来此越冬，是世界上已知最大的大天鹅越冬种群栖息地。保护区内存在芦苇沼泽、滩涂和浅海及泻湖四种湿地类型。沙坝-泻湖体系曾经是保护区内典型的海岸地貌，但随着近年来当地经济的发展，许多原有海岸地貌被认为改造成养殖池，河岸等，保护区的景观属于海陆过渡带，具有显著的生态系统多样性和特殊的保护与科研价值。
保护区属暖温带落