高校野生动植物专业实习的改革探索

2011-02-12栾晓峰

中国林业教育 2011年5期

栾晓峰魏钰杨洁

(北京林业大学自然保护区学院,北京 100083)

中国是世界上野生动植物资源最丰富的国家之一,但随着工业化进程的加快和社会经济的高速发展,这些资源正面临着前所未有的威胁与挑战,越来越多的物种正以史无前例的速度灭绝或处于濒危状态。导致野生动植物资源破坏的常见因素有生境破坏、环境污染、砍猎盗伐、全球变暖等[1]。此外,在以高校为代表的教育机构和众多科研院所开展的野外实习、科研活动中,生物标本采集对动植物资源的破坏程度是十分严重的。但这并未引起有关方面的足够关注,所以笔者认为有必要在数量上明确野外实习、科研活动对野生动植物资源所造成破坏的严重性。笔者以北京市为样本,对目前高校生物类教学动植物标本采集现状及其对野生动植物资源的影响进行了统计分析,并针对存在的问题提出了相应的改革建议,包括政策法规的完善、实习模式的改革、高校生物资源共享平台的搭建等。

一、我国野生动植物资源的现状

中国是世界上生物资源最丰富的国家之一,动植物种类分别占世界动植物总数的10%左右,生物多样性也在世界上占有重要的地位[2]。在动物资源方面,仅脊椎动物就有6347种,约占世界总数的14%[3];同时,包括昆虫在内的无脊椎动物、低等动物和真菌、细菌、放线菌等,种类更为繁多,但是由于大部分种类迄今尚未被认识,所以目前尚难作出确切的数量估计[4]。在植物资源方面,我国有高等植物30000余种,仅次于世界上高等植物最丰富的巴西和哥伦比亚,位居世界第3位[5]。此外,我国生物物种特有性高,高等植物中的特有种最多,约为17300种,占中国高等植物总种数的57%以上;在581种哺乳类动物中,也有特有种约 110种,占总数的19%[3]。

虽然我国具有高度丰富的物种多样性,但近年来人口的增长和经济的发展,使自然资源的需求不断增大,致使许多动物和植物严重濒危[1]。初步统计显示,我国大约有398种脊椎动物濒危,占中国脊椎动物总数的6.3%左右;有高等植物濒危种1009种,占总数的3.4%[5]。尤其是近50年来,我国有200种植物灭绝,高等植物受威胁种已达4000～5000种,占总种数的13%～17%[5]。《濒危野生动植物国际贸易公约》附录资料显示,在640种世界性濒危物种中,我国就占156种,约为其总数的25%[6]。另外,国务院环境保护委员会于1984年公布的《中国珍稀濒危保护植物名录》(第1册)确定的珍稀濒危植物有354种,其中一级的8种、二级的143种、三级的 203种。此外,近百年来,我国已有约10余种动物绝迹[7]。

二、高校野生动植物专业实习的现状

野外实习是高校生物科学相关专业教学计划规定的实践教学的重要组成部分。通过野外实习,可以巩固学生的理论知识,培养学习兴趣,锻炼其野外实践、独立思考的能力,促进综合素质的提高。在野外实习过程中,标本采集是常用的一种实践模式,在高校已延续了几十年。其重要作用主要体现在以下方面:①为学生提供了一个接触自然界的机会,可以加深学生对物种表型特征的感性认识,提高实习质量;②方便学生对生物种类的分类学习,同时采集标本是学生之间交互学习或集中学习的重要方式;③采集的标本作为充实标本室的重要来源,不仅可以用于以后的植物学和动物学教学,而且有利于学生开展进一步的观察和研究。

(一)野生动植物专业实习涉及的专业

我国高校涉及动植物标本采集实习的专业很多,在传统专业中有农林类、医药类、生物类等大类,在新兴专业中主要有生态环境类。其中,各大类又可以进一步细分:①农林类,主要包括农学、园艺学、植物保护、种子科学与工程、草业科学、林学、森林资源保护与游憩、野生动物与自然保护区管理、园林、水保、农业资源与环境、动物科学等专业;②医药类,主要包括中药学、生物医药学等专业;③生物类,主要包括生物教学、生物科学、生物技术等专业;④生态环境类,主要包括环境科学、生态学、资源环境科学等专业。

(二)野生动植物专业实习的方式

高校野生动植物专业实习的方式主要是以野外认识、采集和制作标本为主,可以从采集形式、采集时间、采集地点和采集数量等方面对其进行描述。

1.采集形式

在标本采集过程中,植物标本占有较大的比重。大多数教学要求植物标本采集为整株采集,而非构件采集。例如,要求尽量采集各部分器官都具备的植物;对较大的植株,可分别采集根、茎、叶、花等各部分,然后再合制成1份标本。

另外,动物标本的采集和制作也是实习的重要方面。但是,由于目前中大型动物的猎杀已经被禁止,且考虑到高校实习条件的限制,所以采集的动物标本以昆虫类居多。对动物昆虫标本的采集和制作,大多数教学的要求是采集不同种类的个体。

2.采集时间

标本采集时间的确定将直接影响采集的质量。高校一般都会在动植物分布多、生长旺盛的季节安排野外实习,以方便学生的采集工作。以北方植物的采集为例,一般安排在每年的6月底到7月初。这时,既能看到森林的垂直分布,又可看到亚高山草甸大部分植物开花的景象;尤其是可以采到各种植物标本[8]。

3.采集地点

实习地点的选择是保证实习内容完成的重要前提,是搞好实习的关键。一般而言,高校教师在野外实习之前的准备中,都会对实习地点进行细致的分析,选择具有不同类型的典型景观、生态环境良好、动植物种类丰富、人为干扰较少的地区。这样,不仅方便师生的出行,更有利于学生的标本采集,从而满足教学的需要。

4.采集数量

我国高校的类型复杂、数量巨大,所以要对全国生物学相关专业的野外实习状况进行全面的调查显然是不现实的。考虑到北京的高校数量居全国首位,且几乎涵盖了各种高校类型,具有较好的典型性,所以笔者选择北京的高校为统计样本。通过北京各高校的招生网站、招生简章等途径,笔者对北京市2008年各高校的招生信息进行了收集,并以此为依据推算了全国的招生情况,进而估算了全国的野生植物标本采集量。

根据北京林业大学、南京林业大学生物及相关专业规定的野外实习植物标本采集要求,一般实习结束后要求学生上交的标本数量为20种/人左右;再考虑到采集及制作过程中会毁坏和废弃一些植株,所以共需采集的植物标本量应为40～100株/人。笔者以此为参考标准,对我国高等学校年植物标本采集规模进行了初步估算。具体推算过程如下:2008年北京市高校涉及标本采集的专业共招生4396人,据此推算2008年全国高校涉及标本采集的专业招生数为130588人;根据人均采集植物标本量40～100株计算,我国每年因高校标本采集需要耗费约520万～1300万株野生植物,其数目极为庞大。

三、实习方式对野生动植物资源的影响

野外实习中标本采集工作的意义固然重大,但必须认识到这种传统的教学实习方式给生态环境带来了巨大的压力,具体包括直接影响和间接影响2个方面。

(一)直接影响

目前,高校在野外实习中采用的标本采集方式多为粗放型,没有从生态环境承受力的角度做科学、合理的规划。其造成的影响可以从植物实习和动物实习2个方面进行分析。

在植物实习中,粗放型的标本采集方式具体表现为:第一,教师将标本采集数和种类作为学生实习的考核依据,导致学生在实习中遵循多多益善的原则,疯狂地采集植物标本,甚至不惜花费大力气采集一些罕见植物,以提高实习成绩。因此,在高校的植物标本采集中,有很大一部分是较稀有和罕见的物种。在这样的实习宗旨指导下,高校的野生动植物专业实习对植物资源造成了极大的破坏和浪费;尤其是对那些少见种而言,其破坏作用更为明显。第二,教师通常要求学生对小型植物进行整株采摘,对大型植物进行构件采集。这样的采集方式,对小型植物的打击几乎是毁灭性的,若采集数量巨大,足可以造成部分地区部分物种的消失,尤其是稀有种和特有种;对大型植物而言,一些构件的丧失将会直接影响部分植株正常的生长和新陈代谢,从而导致整个植株的衰败甚至死亡。这种粗放的采集方式不仅对野生植物资源本身产生了巨大的威胁,而且也不利于维持生态平衡。第三,高校野生动植物专业实习中的标本采集不是针对单一物种,而是对所有野生动植物物种的全面掠夺;并且这种掠夺是长期的。尤其是随着我国高校办学规模的不断扩大,其破坏性有继续扩大的趋势。

在动物实习中,标本采集同样也造成了巨大的负面影响。国家出台的政策规定,除昆虫以外,对其他动物不允许随意捕捉并制作成标本。从理论上讲,这是对我国野生动物资源的保护。然而,在现实中,由于国家的保护政策向大型的动物类群倾斜,再加上人们的动物保护意识较薄弱,所以许多环节动物、软体动物、节肢动物等无脊椎动物的保护很难引起人们的关注,对其采取的保护措施则更少。目前,许多这样的无脊椎动物类群已处于濒临灭绝或正在迅速减少的状态。例如,南海的珊瑚资源已经受到了很大的破坏,云南珍贵的蝴蝶种类也日渐减少。不管这些情况是否与高校的实习采集有关系,但是在生物多样性正处于严重破坏的情况下,高校的实习再大量地、无节制地过度采集动物标本,则无疑会加重这种情况的恶化,对动物种群的生存能力造成极大的破坏[9]。

(二)间接影响

生态系统是一个有机的整体,各物种以种群的形式通过食物链和食物网生存于其中,相互之间存在着千丝万缕的联系。在具有复杂食物网的生态系统中,一种生物的消失虽不至于引起整个生态系统的失调,但是食物网系统中一些关键物种的消失或者破坏则可能引起这个系统的剧烈波动[10]。在高校野生动植物专业实习的过程中,教师很少进行生态系统稳定性的教育,而学生往往只关注其感兴趣的某些物种。这就会导致在高校长期实习的地区某些物种急剧减少,从而减弱了生态系统食物网的复杂程度,引起系统内一系列的连锁反应,甚至引起整个系统的崩溃。

四、高校野生动植物专业实习改革的对策与建议

为了有效地解决高校野生动植物专业实习对动植物资源的破坏问题,笔者认为应该从认知层到决策层对高校实习和科研过程中的标本采集进行改革和完善。

(一)完善相应的法规、政策和制度

完善当前的政策法规,加大管理力度,是解决目前高校标本采集对野生动植物资源破坏严重问题的根本措施。

1.法律法规

我国涉及自然资源、动植物资源保护的法律法规较为欠缺。现行的法律法规大体主要包括《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国野生动物保护法》和《中华人民共和国野生植物保护条例》。这些法律虽然规定了要保护野生动植物资源及生态环境,但是对因标本采集而产生的破坏问题显然没有足够的认识,这一问题甚至没有被纳入法律考虑的范围。因此,笔者建议国家应进一步完善当前的法律法规,对各种威胁野生动植物资源的行为采取更有力的约束措施;特别是对破坏受国家、地方保护的植物和稀有植物的行为,必须明确规定处罚措施。一旦出现非法的采集和破坏行为,应予以严厉打击,在最大程度上控制此类行为的再发生。

2.政策和制度

除了法律法规上的欠缺以外,我国在野生动植物资源保护方面的政策和制度也不够完善,从而导致动植物标本过度采集的问题处于“无人管辖、难以管辖”的状态。为此,国家和地方的有关机构以及高校都应充分认识到标本采集破坏动植物资源的危害性,制定和完善相关政策,为减轻标本采集对动植物资源的负面影响提供有力的政策保障;要推动高校教学实习机制的改革,规范野生动植物实习的方式和内容,引导高校和科研单位采取健康的、对动植物资源影响程度较小的野外实习方式和标本采集方式。

(二)改变固有的野外实习模式

野外实习模式的改变是从实践层面展开的行动。笔者建议,高校应从控制标本采集量、更加注重观察和改变标本制作内容等方面,改革粗放型的野外实习模式,以减少对野生动植物资源的伤害。

1.控制标本采集量

高校通过学生的野外实习开展标本采集工作已持续了几十年。对大部分高校而言,目前已保存了一定数量的标本,基本能够满足当前的教学需求,已不必再大量地采集补充。从这个角度来讲,很多高校完全可以减少标本的采集量,而利用标本室已有的标本进行教学,以减少动植物资源的浪费,缓解对自然产生的压力。

2.从注重采集转变为注重观察

并非所有的实习都要通过实物采集的方式才能取得预期的成效,尤其是对以认知为主要目的的生物分类学实习而言,完全可以摒弃原先的采集实习方式,而采用以观察为主的新型实习方式。因此,笔者建议,高校应将生物学相关专业的野生动植物专业实习的重点从注重采集转移到注重观察上,同时对学生加强生态环境教育。

3.改变标本制作内容

对一些必须进行标本采集的实习环节而言,笔者认为,高校教师应鼓励学生采集本地数量较多、分布较广、较为常见的植物种类,要以提高动手能力和认识自然环境的能力为主要目的,而不要追求采集种类的多样化以及采集数量稀少的物种,从而避免对稀有种生态系统产生较大的影响。

(三)应用现代技术开展数字化教学

数字化教学是教学改革的大势所趋。高校应充分发挥数字化技术在生物教学中的作用,一方面紧跟时代步伐,高效、全面地吸收当代生物学发展的前沿信息;另一方面,倡导在数字化环境中进行实验和实习,使实践教学更为清洁卫生,以避免对生态环境产生较大的压力。应用现代技术开展数字化教学的方式有很多种,其中采用多媒体开展教学就是值得提倡的新型、环保的教学方式。例如,可以用拍照的方式对植物进行实地的多角度、多时间段的拍照并定位,然后经过数字化处理建立动植物数字媒体库。

(四)兴建长期稳定的教学实习基地

兴建长期稳定的教学实习基地对生物学相关专业的实践教学具有重要的意义。其优点主要有以下几个方面:第一,可以将分散的实习活动相对集中起来,以减少标本采集所造成的负面影响。第二,通过完善教学实习基地的管理制度、优化管理措施等,推动标本采集工作的规范化,努力将其负面影响程度降到最低。第三,可以让学生亲自参与教学实习基地的建设,从而使其更好地认识生物,增加学生接触自然的机会,培养学生热爱自然、呵护生态的意识。