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【生态文明关键词】之1.21生物多样性

时间:2019-07-16 08:58:38     来源:生态环境部

          生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称,其定义为生命有机体及其生存的生态综合体的多元化。生物多样性概念是个舶来品,是20世纪80年代末左右传入中国的。目前理解的生物多样性,一般从3个层次进行描述,即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。


       (1)遗传多样性:广义的遗传多样性,是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。但一般所说的遗传多样性,是指种内遗传多样性,即种内所有生物个体所包含的各种遗传物质和遗传信息,既包括了同物种不同种群的基因变异,也包括了同种种群内的基因差异。复杂的生存环境和多种生物起源,是造成遗传多样性的主要原因。丰富的遗传多样的对生物物种维持和繁衍,适应多变的环境、抵抗环境胁迫与灾害都是十分必要的。


       (2)物种多样性:物种多样性是指多种多样的生物种类。物种多样性代表着生物进传空间范围和对特定环境的生态适应性,是进化机制的最主要产物。物种多样性包括两个方面:一方面是指一定区域内的丰富程度,可称为区域物种多样性;另一方面是指生态学方面的物种分布的均匀程度,可称为生态多样性和群落多样性。物种多样性是衡量一个地区生物资源丰富程度的一个客观指标,是生物多样性的核心内涵。


       (3)生态系统多样性:生态系统多样性是指生态系统中生境类型、生物群落和生态过程的丰富程度。本书介绍的主要生态系统类型,包括海洋生态系统、陆地生态系统等都是组成生态系统多样性的重要基础。从生态系统多样性角度来看,中国是地球上生态系统多样性最丰富的国家,包括十大陆地生态系统类型和主要的海洋生态系统。有人还在上述层次上继续增加了景观多样性、文化多样性等,这些都是对生物多样性概念的延伸。一个概念无限扩大就失去了概念的严谨性,因此,本文作者提倡沿用生物多样性这个概念本身的含义,以上述三个层次为主。生物多样性的空间分布有一定的规律。在纬度上,从赤道往两极,物种数目有规律的降低,并且这种格局不仅存在于陆地生态系统中,深海的物种多样性也有相似规律。


          (1)从低纬度到高纬度,物种多样性逐渐减小。纬度本身并未使生物多样性形成梯度,而是一些生物或非生物因素(如总的陆地面积、温度、降水、能量流动、动植物的互利共生等)及其相互作用在与纬度变化一致的多个尺度上影响了生物的多样性。不过,这仅是大尺度规律。有些类群或栖息地中物种多样性不随纬度变化,甚至在多孔真菌、淡水浮游植物中多样性在温带地区有所上升。在有些生物类群中,纬度格局在南北半球的表现不同,如在南半球,树种多样性从赤道到温带比在北半球下降得快。


         (2)经度控制的生物多样性一般取决于离开海洋的距离。如中国北纬43°左右,经度较小,即东北地区分布有森林群落;而随着经度增大,群落结构逐渐降低,由森林改变为森林草原、草原,直到荒漠,表现为随经度增大,生物多样性降低的特点。


           (3)海拔高度对生物多样性的影响。一般地,生物多样性随海拔升高而降低,但在不同水热条件下,表现出不同的垂直分布格局。随着海拔增加,物种多样性逐渐减小,因为海拔增加,可供生物生存利用的土地面积一般是减少的,而物种数和面积大小之间一般为正相关关系。能量流动和温度与海拔呈负相关,也是海拔升高引起多样性降低的原因。


          对于群落尤其植物群落主导的生物多样性,生物多样性空间分布又有其特点:


          在温带陆生植物群落中,湿度中等的群落往往比潮湿或很干燥环境中的群落物种多样性高。在湿度中等的群落中,具密闭林冠而下木生长受抑制的森林群落,其物种多样性要比乔木稀少、下木和草本植物茂密的群落低。常绿针叶林要比落叶阔叶林的物种多样性低。中度扰动强度下,草地群落的物种多样性较高。


           结构简单的生态系统,如海洋、草原、冷热荒漠的物种多样性较低,可通过能量流动和物质循环来解释。随着气候干燥度的增加,物种多样性逐渐减小。岛情物种多样性与其面积、与大陆的距离有关。岛屿上生物定殖率低、灭绝率高、缺乏特殊资源,也引起多样性低。在淡水生态系统中,随盐度增加,物种多样性降低。


          我们今天生活的地球,面临来自人类的严重挑战。工业革命后,人口增加、环境污染、全球气候变化、大气臭氧层消失等生态灾难,制约了人类的发展,生物多样性也以前所未有的速度在减少。目前,全球人口已超过70亿,新近增长的10亿人口仅仅用了12年,伴随的严重问题是自然生态破坏和大规模的物种灭绝。


          生物多样性是人类的食物、水和健康的重要保障。人类是动物大家族的一员,动物自身不能制造食物,需要绿色植物提供。在全球30万种植物中,人类经常利用的农作物不到200种,加上药用植物,所开发利用的也不到1000种。小麦、水稻、玉米是全人类的淀粉来源,大豆、花生是主要的脂肪来源。可以说,没有生物的多样性就没有人类的食物来源。


          生物的多样性又保证了人类必需的水资源。植被通过蒸腾作用将土壤中的水输送到大气,然后参加大气水循环;地球如果没有绿色植被覆盖,水循环就绝对不是今天的样子。


          生物多样性对人类健康有重要的守护功能。我们都知道,在化学制药没有发明前,我们的祖先就是用天然动植物成分充当药物,至今生物制药的主要成分依然是各种动植物;另外,我们呼吸的氧气也是植物制造的。光合作用、生物固氨作用是地球上发生的规模最大的两个生物化学反应。更难得的是,这两个反应是在常温、常压下发生的,没有任何环境污染,是没有任何成本的最完美的化学反应,它们为人类提供了食物、水、氧气和优美的生态环境,这是无法用化学合成产品取代的。生物多样性还具有保持能量合理流动、改良土壤、净化环境、涵养水源、调节气候等多方面的功能。


          中国是世界上生物多样性特别丰富的国家之一,为全球生态系统第一大国、生物多样性第三大国。中国有高等植物3万余种,脊椎动物6347种,分别占世界总种数的10%和14%。中国生物物种不仅数量多,而且特有程度高,生物区系起源古老,成分复杂,并拥有大量的珍稀子遗物种。中国广阔的国土、多样化的气候以及复杂的自然地理条件形成了类型多样化的生态系统,包括森林、草原、荒漠、湿地、海洋与海岸自然生态系统,还有多种多样的农田生态系统,这些多样化的生态系统孕育了丰富的物种多样性。中国有7000年的农业历史,在长期的自然选择和人工选择作用下,为适应形形色色的耕作制度和自然条件,形成了异常丰富的农作物和驯养动物遗传资源。


             非常不幸的是,人类在百身发展的同时,很少考虑到生物多样性的存在。中国是生物多样性受到最严重威胁的国家之一:原始森林由于长期乱砍滥伐、毁林开荒等,已基本不存在了;草原由于超载放牧、毁草开荒等,退化面积达87万平方公里,目前约90%的草地处在不同程度的退化之中。中国十大陆地生态系统无一例外地出现退化现象,就连青藏高原生态系统也不能幸免。以红树林为例,中国红树林主要分布在福建沿岸以南,历史上的最大面积曾达25万公顷,20世纪50年代约剩5万公顷,而现在仅剩1.5万公顷,仅为历史最高时期的6%。高等植物中有4000~5000种受到威胁,占总种数的15%~20%。《濒危野生动植物种国际贸易公约》列出的640个世界性濒危物种中,中国就有156种,约为其总数的25%。中国生物多样性保护形势十分严峻。


          生物多样性保护关系到中国的生存与发展。中国是世界上人口最多、人均资源占有量极低的农业大国,70%左右的人口生活在农村,对生物多样性具有很强的依赖性。近年来经济的持续高速发展,在很大程度上加剧了人口对环境特别是生物多样性的压力。若不立即采取有效措施,遏制当前的恶化态势,中国的可持续发展是不可能实现的。


          迅猛增长的人口是生物多样性丧失的根本原因,人们对自然资源过度利用,忽视生态、经济、社会的可持续发展,导致生物栖息地丧失,外来生物入侵,环境污染严重,使生物多样性受到严重破坏。保护生物多样性的重点是保护物种多样性,建立自然保护区,实行就地保护,这种举措在我国生物多样性保护工作中发挥了不可替代的作用。但目前的自然保护区与社区发展的矛盾日益尖锐,阻碍了保护作用的充分发挥,应通过政府部门、科学家与社区居民共同参与,进行平等对话予以解决。而要实现这一切,须让更多的人加入到生物多样性与环境保护的队伍中来。

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