2008年10月9日星期四

重视生态落实环保

APACE流域行动计划资料备查01

一九九二年六月五日(地球环保日)于巴西里约热内卢举行地球高峰会议并通过二十一世纪议程(Agenda 21),其中两个很重要的主轴议题是「生物多样性」(Biodiversity)及「永续发展」(Sustainable Development)。

继之,美国成立国家永续发展委员会并由前副总统高尔主持,也出了一本书:「Sustainable America」其中对永续发展下了定义。永续发展是建立在「本世代的发展需求与欲望不能伤害到下一代的生存发展」的观念上。其英文原意为:「Sustainable Development:Development which meets the needs and aspirations of current generations without compromising those of further generations.」。

换言之,本世代对资源及环境的利用开发,不可以伤及下一代的开发;本世代享有的权益不可以影响下一代子孙们的权益。因此,人类各世代在开发的过程中不能遗忘资源的有限性及公平性,只图这世代的利益而遗忘下一代的权益,这个发展必然不会永续。

因此,人类对未来的永续发展必须建构在环境及资源的载荷量(carrying capacity)的观念上。

所谓「生物多样性」是在生命世界中存在的不同或差异,生命世界里由最小的DNA(遗传物质)、基因、细胞、组织、器官、个体、族群,乃至生态系,都存在着差异或不同。因此生命科学家努力去了解每一层次生命的结构与功能、而有遗传多样性、物种多样性和生态系多样性。地球上的任何生物都扮演着不同的角色;有的扮演生产者、消费者、清除者或分解者。每个角色都非常重要而不可或缺。如果缺了一环则生态系会不稳定,导致生命的灭亡。因此,生命世界的每一份子都有其生存的意义及价值,不是我们人类可以刻意忽视或遗弃的。

台湾民间有一句话:「一枝草,一点露」,其意义是每枝草都蕴藏不同的生机及物质。譬如,一般人常以为杂草令人讨厌,其实杂草包括水草、药草、禾草、野草等,经人类的经营管理而成为有价值的作物。尤其在未来的二十一世纪,生物科技的突飞猛进,已使过去完全被漠视的杂草及野草可能转变为最珍贵的物种。

未来,我们可将其植物中内含抗盐分、抗旱、抗寒、抗虫及抗病等基因转殖到作物或森林植物上,使作物能具抗环境压力或解决全球变迁所导致的许多环境问题,如污染、沙漠化、土壤盐化及浸水等,对人类福祉将提供重要贡献。

近年来,先进的科学大国对种源、基因及物种多样性的研究与保存不遗余力,其目的就是要使全地球上所有生物都能存活下来,以进一步提供人类的福祉。

生物的多样化也提供生命及自然界复杂的交互作用:譬如,相生、相克、竞争、共生、寄生及附生等。越复杂的交互作用,使生态系更趋稳定,人类依赖此稳定的生态系才得永续。

环境保护及自然保育就是为保障「生物多样性」所必要的措施。因此,在人类社会的各行各业都必须重视及落实「生物多样性」的观念。

二十一世纪到底是什么样的世界?人类追求的是什么?

如果人类一味的延续过去的老思维,人类能幸存到永续吗?许多的问题值得我们深思,值得认真去改革。
尤其是人与自然间关系的和谐和共处上,必须优先加以重视。

由各地许多的环境保护个事件可以看出,部份国人仍沉醉于经济挂帅而忘记做为地球村公民的责任与义务。

我们若在环境保护和自然保育上不重视而以经济为前题时,则台湾的国际信誉及生存机会就会越来越小,甚至将遭世人之谴责与唾弃。

相反的,如果我们在自然保育及永续发展上做得有声有色,进而能成为亚太甚或是之楷模时,中国就会屹立不摇迎接任何挑战。

做为二十一世纪地球村的公民,我们必须「思虑全球,动手本土」、「重视生态,落实环保」。

近年来,分子生物学之研究突飞猛进,生物技街中植物转殖(transgenic plant)已成为相当可利用的工具。

由于芒草之广泛适应力及对环境污染之耐性特别显著,此植物之遗传基因适应不同环境之研究更形重要,也就是生态遗传学(ecological genetics)及分子生物学( molecular ecology)将成为未来芒草前瞻的研究。

若吾人能彻底了解芒草植物适应各种不同环境之机制,则吾人可将其适应的基因转殖于类缘相近的禾草如甘燕、玉米等经济作物上,则可改良该作物以适应旱地,盐分地及寒冷地,则对未来人类粮食及资源或可疏解。

再者,将适应重金属污染的芒草大量栽植于污染地则土壤中的有毒重金属亦可渐渐被除去,生产的芒草纤维则可做为纸浆或能源的来源,对人类的福祉将做出贡献。

目前大地已面临土壤沙漠化,土壤盐化及土壤污染问题,若将芒草之研究成果应用于改善全球变迁的问题,

则芒草研究的前景似一片光明。

三十年前,芒草的生态学研究乏人问津。

周昌弘本人在一九七二年回台后,展开芒草的生态学研究,并选五节芒(Miscanthus floridulus)及高山芒(M. transmorrisonensis)的优势机制做深入探讨,而发现该二种芒草极具相克作用潜能,以抑制当地杂草生长而作为一优势种。

在林间,它成为不易除的杂草,但却有护坡及水土保持的功能。不同生态型的芒草在植物相克作用潜能上亦有相当程度的差异。

在族群生态的研究上,吾等走过全岛及离岛,采集一百多个族群,利用聚丙烯酰胺胶电泳法以分析在不同族群中的芒草叶中同功酵素如过氧化酵素(peroxidase),酯酵素(esterase)出现之不同而进一步做群丛之分析(cluster analysis)而归纳出不同生态型。

以同样方法分析绿岛及兰屿的芒草族而提出族群分布不连续(dis-continuum)假说,此与过去Mclntosh提出植被连续说(continuum)观念回异。

更进一步,取用台糖研究所从各地选植的一百多个族群以进行台湾芒草演化路径的研究而提出其可能的演化趋势为中国芒,台湾芒,五节芒,黄金芒,最后形成高山芒。

上述族群研究有待以分子生物的方法来厘清。最近,吾等以逢机扩增多型性DNA(简RAPD)及限制酵素片段多型性(简称RELP)方法以证实上述工作。

我国台湾地区芒草植物广布于各地,从海埔地、河床地、废耕的农地、山坡地、开旷后的废地,到公路两旁的新生地、丘陵地、台地等。

从低海拔到高海拔3000公尺均有其踪影,从本岛到离岛如绿岛、兰屿、澎湖、金门及马祖也有之。

从适应不同栖地的观点,它可以生长在高盐分地,重金属土壤,干旱地区,及中性或微湿性土地上。

它有如此广大的适应能力,故其遗传变异(异质度)及杂交频率非常高,致台湾芒草种不易厘清也是主要原因。


台湾芒草植物几乎整年都可开花,低海拔在九月至十一月延至笠年四月,高海拔则在秋冬过后才开花。

若依开花花期来做为分类的依据则甚不妥。

在生理生态的研究上,周昌弘研究室与台湾省畜试所许福星博士合作研究

芒草种子发芽生理之机制及耐重金属,铜,锌,铅,汞,镉等的毒性研究而发现其耐重金属能力相当高,

且与族群分布之地形高度有关。


另外,吾等发现在不同高度的芒草族群因适应温度上之不同而产生不同的变异或生态种。

很显然地,在1000公尺以下为一群丛,IOOO一1600公尺为一群丛,1600公尺在2200公尺为另一群丛,但至2400公尺以上则为高山芒群丛,其中2200-2400公尺则为过度群丛。

这些有趣的研究将以分子生物的方法探究之。然而,我们将低海拔和社(1000公尺)的五节芒及高海拔塔塔加鞍部(2600公尺)的高山芒互相移植,则发现五节芒移到塔塔加鞍部时只能过二个冬天,但高山芒移到低海拔和社则已过了六年,生长仍然很好,此显示高山芒具适应寒温的基因,而五节芒则否。

此亦引申解释上述五节芒由低海拔到高海拔变异及演化的路径。

尤有进者,兴大翁仁宪教授最近和周昌弘合作研究的工作中亦指出芒草光合作用的特性与一般C4植物不同,

它与栖地之水势能,雨量分布,渗透压有阙,显示芒草极具耐旱及易驯化之能力。

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