生物多樣性
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生物多樣性是指一定范圍內(nèi)多種多樣活的有機(jī)體(動(dòng)物、植物、微生物) 有規(guī)律地結(jié)合所構(gòu)成穩(wěn)定的生態(tài)綜合體。 這種多樣包括動(dòng)物、植物、微生物的物種多樣性,物種的遺傳與變異的多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。
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生物多樣性概念
其中,物種的多樣性是生物多樣性的關(guān)鍵,它既體現(xiàn)了生物之間及環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系,又體現(xiàn)了生物資源的豐富性。 我們目前已經(jīng)知道大約有200萬(wàn)種生物,這些形形色色的生物物種就構(gòu)成了生物物種的多樣性。 生物多樣性是生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此
相關(guān)的各種生態(tài)過(guò)程的總和。 有人問(wèn)根據(jù)對(duì)自然界的研究可以推斷造物主的工作有何特點(diǎn),據(jù)說(shuō)英國(guó)科學(xué)家約翰.波頓.桑德森.霍爾丹(J.B.S. Haldane)回答:“過(guò)于喜愛(ài)甲蟲(chóng)?!币?yàn)榧紫x(chóng)是地球上最大的動(dòng)物群。美國(guó)史密森學(xué)會(huì)(Smithsonian Institution)的特里.歐文(Terry Erwin)推斷,多數(shù)未知的甲蟲(chóng)種類可能生存于我們無(wú)法靠近的30米高的熱帶森林樹(shù)冠層。
20世紀(jì)后葉生命科學(xué)各領(lǐng)域取得了巨大的進(jìn)展,特別是分子生物學(xué)的突破性成就,使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的位子起了革命性的變化,很多科學(xué)家認(rèn)為在未來(lái)的自然科學(xué)中生物科學(xué)將成為帶頭學(xué)科,甚至預(yù)言本世紀(jì)是生物學(xué)的世紀(jì)。從事生命科學(xué)研究的專業(yè)人員也越來(lái)越多,例如,在美國(guó)近年統(tǒng)計(jì)48萬(wàn)博士學(xué)位獲得者中從事生命科學(xué)的占51%。在生物科學(xué)諸多的分支中,保護(hù)生物多樣性是當(dāng)前生物科學(xué)最緊迫的任務(wù)之一,也是全球生物學(xué)界共同關(guān)心的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。據(jù)可靠的數(shù)據(jù)說(shuō)明每天約有100多種生物在地球上絕滅,很多生物在沒(méi)有被人類認(rèn)識(shí)以前就消亡了,這對(duì)人類無(wú)疑是一種悲哀和災(zāi)難。保護(hù)生物多樣性的行動(dòng)勢(shì)在必行、迫在眉睫。
生物多樣性是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外最為流行的一個(gè)詞匯。由于自然資源的合理利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),因此生物多樣性的研究和保護(hù)已經(jīng)成為世界各國(guó)普遍重視的一個(gè)問(wèn)題?,F(xiàn)在無(wú)論是聯(lián)合國(guó)還是世界各國(guó)政府每年都投入大量的人力和資金開(kāi)展生物多樣性的研究與保護(hù)工作,一些非政府組織也積極支持和參與全球性的生物多樣性的保護(hù)工作。例如:聯(lián)合國(guó)和世界銀行共同成立的Global Environment Facility每年支出數(shù)億美元支持生物多樣性的保護(hù)。美國(guó)MacArthur Foundation1992年花了$17millions支持生物多樣性的保護(hù)。
1992年,聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)在巴西的里約熱內(nèi)盧舉行,世
界許多國(guó)家都派出代表團(tuán)參加會(huì)議。我國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人也參加了這次盛會(huì)。在這次大會(huì)上,通過(guò)了"生物多樣性公約",標(biāo)志著世界范圍內(nèi)的自然保護(hù)工作進(jìn)入到了一個(gè)的階段,即從以往對(duì)珍稀瀕危物種的保護(hù)轉(zhuǎn)入到了對(duì)生物多樣性的保護(hù)。
什么是生物多樣性
1. 生物多樣性概念的提出
20世紀(jì)以來(lái),隨著世界人口的持續(xù)增長(zhǎng)和人類活動(dòng)范圍與強(qiáng)度的
不斷增加,人類社會(huì)遭遇到一系列前所未有的環(huán)境問(wèn)題,面臨著人口、資源、環(huán)境、糧食和能源等5大危機(jī)。這些問(wèn)題的解決都與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與自然資源的合理利用密切相關(guān)。
第二次世界大戰(zhàn)以后,國(guó)際社會(huì)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)更加關(guān)注生物資源的保護(hù)問(wèn)題,并且在拯救珍稀瀕危物種、防止自然資源的過(guò)度利用等方面開(kāi)展了很多工作。1948年,由聯(lián)合國(guó)和法國(guó)政府創(chuàng)建了世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)。1961年世界
野生生物基金會(huì)建立。1971年,由聯(lián)合國(guó)教科文組織提出了著名的"人與生物圈計(jì)劃"。1980年由IUCN等國(guó)際自然保護(hù)組織編制完成的《世界自然保護(hù)大綱》正式頒布,該大綱提出了要把自然資源的有效保護(hù)與資源的合理利用有機(jī)地結(jié)合起來(lái)的觀點(diǎn),對(duì)促進(jìn)世界各國(guó)加強(qiáng)生物資源的保護(hù)工作起到了極大的推動(dòng)作用。
20世紀(jì)80年代以后,人們?cè)陂_(kāi)展自然保護(hù)的實(shí)踐中逐漸認(rèn)識(shí)到,自然界中各個(gè)物種之間、生物與周圍環(huán)境之間都存在著十分密切的聯(lián)系,因此自然保護(hù)僅僅著眼于對(duì)物種本身進(jìn)行保護(hù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,往往也是難于取得理
想的效果的。要拯救珍稀瀕危物種,不僅要對(duì)所涉及的物種的野生種群進(jìn)行重點(diǎn)保
護(hù),而且還要保護(hù)好它們的棲息地?;蛘哒f(shuō),需要對(duì)物種所在的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)。在這樣的背景下,生物多樣性的概念便應(yīng)運(yùn)而生了?! ?/p>
2. 生物多樣性的定義
生物多樣性(英文為biodiversity 或biological diversity)是
一個(gè)描述自然界多樣性程度的一個(gè)內(nèi)容廣泛的概念。對(duì)于生物多樣性,不同的學(xué)者所下的定義是不同的。例如oNorse et al.(1986)認(rèn)為,生物多樣性體現(xiàn)在多個(gè)層次上。而Wilson等人認(rèn)為, 生物多樣性就是生命形式的多樣性("The diversity of life") (Wilson & Peter, 1988; Wilson, 1992)。孫儒泳(2001)認(rèn)為,生物多樣性一般是指"地球上生命的所有變異"。
在《生物多樣性公約》(Convention on Biological Diversity, 1992)里,生物多樣性的定義是"所有來(lái)源的活的生物體中變異性,這些來(lái)源包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成生態(tài)綜合體;這包括物種內(nèi)、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性(The variability among living organisms from all sources including: inter alia, terrestrial, marine and other aquatic ecosystem and the ecological complexes of which they are part, this includes diversity within species, between species and of ecosystem)"。
在《保護(hù)生物學(xué)》一書(shū)中,蔣志剛等(1997)給生物多樣性所下的定義為:"生物多樣性是生物及其環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過(guò)程的綜合,包括動(dòng)物、植物、微生物和它們所擁有的基因以及它們與其生存環(huán)境形成的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)"
綜合各家的觀點(diǎn),我們認(rèn)為,"生物多樣性是指地球上所有生物(動(dòng)物、植物、微生物等)、它們所包含的基因以及由這些生物與環(huán)境相互作用所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)的多樣化程度"?! ?/p>
3.生物多樣性的主要組成
通常包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)組成部分。
(1)遺傳多樣性
遺傳多樣性是生物多樣性的重要組成部分。廣義的遺傳多樣性是指地球上生物所攜帶的各種遺傳信息的總和。這些遺傳信息儲(chǔ)存在生物個(gè)體的基因之中。因此,遺傳多樣性也就是生物的遺傳基因的多樣性。任何一個(gè)物種或一個(gè)生物個(gè)體都保存著大量的遺傳基因,因此,可被看作是一個(gè)基因庫(kù)(Gene pool)。一個(gè)物種所包含的基因越豐富,它對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力越強(qiáng)?;虻亩鄻有允巧M(jìn)化和物種分化的基礎(chǔ)。
狹義的遺傳多樣性主要是指生物種內(nèi)基因的變化,包括種內(nèi)顯著不同的種群之間以及同一種群內(nèi)的遺傳變異(世界資源研究所,1992)。此外,遺傳多樣性可以表現(xiàn)在多個(gè)層次上,如分子、細(xì)胞、個(gè)體等。在自然界中,對(duì)于絕大多數(shù)有性生殖的物種而言,種群內(nèi)的個(gè)體之間往往沒(méi)有完全一致的基因型,而種群就是由這些具有不同遺傳結(jié)構(gòu)的多個(gè)個(gè)體組成的。
在生物的長(zhǎng)期演化過(guò)程中,遺傳物質(zhì)的改變(或突變)是產(chǎn)生遺傳多樣性的根本原因。遺傳物質(zhì)的突變主要有兩種類型,即染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變化以及基因位點(diǎn)內(nèi)部核苷酸的變化。前者稱為染色體的畸變,后者稱為基因突變(或點(diǎn)突變)。此外,基因重組也可以導(dǎo)致生物產(chǎn)生遺傳變異。
(2)物種多樣性
物種(species)是生物分類的基本單位。對(duì)于什么是物種一直是分類學(xué)家和系統(tǒng)進(jìn)化學(xué)家所討論的問(wèn)題。邁爾(1953)認(rèn)為:物種是能夠(或可能)相互配育的、擁有自然種群的類群,這些類群與其他類群存在著生殖隔離。我國(guó)學(xué)者陳世驤(1978)所下的定義為:物種是繁殖單元,由又連續(xù)又間斷的居群組成;物種是進(jìn)化的單元,是生物系統(tǒng)線上的基本環(huán)節(jié),是分類的基本單元。在分類學(xué)上,確定一個(gè)物種必須同時(shí)考慮形態(tài)的、地理的、遺傳學(xué)的特征。也就是說(shuō),作為一個(gè)物種必須同時(shí)具備如下條件:①具有相對(duì)穩(wěn)定的而一致的形態(tài)學(xué)特征,以便與其他物種相區(qū)別; ②以種群的形式生活在一定的空間內(nèi),占據(jù)著一定的地理分布區(qū),并在該區(qū)域內(nèi)生存和繁衍后代; ③每個(gè)物種具有特定的遺傳基因庫(kù),同種的不同個(gè)體之間可以互相配對(duì)和繁殖后代,不同種的個(gè)體之間存在著生殖隔離,不能配育或即使雜交也不同產(chǎn)生有繁殖能力的后代。
物種多樣性是指地球上動(dòng)物、植物、微生物等生物種類的豐富程度。物種多樣性包括兩個(gè)方面,其一是指一定區(qū)域內(nèi)的物種豐富程度,可稱為區(qū)域物種多樣性;其二是指生態(tài)學(xué)方面的物種分布的均勻程度,可稱為生態(tài)多樣性或群落物種多樣性(蔣志剛等,1997)。物種多樣性是衡量一定地區(qū)生物資源豐富程度的一個(gè)客觀指標(biāo)。
在闡述一個(gè)國(guó)家或地區(qū)生物多樣性豐富程度時(shí),最常用的指標(biāo)是區(qū)域物種多樣性。區(qū)域物種多樣性的測(cè)量有以下三個(gè)指標(biāo):①物種總數(shù),即特定區(qū)域內(nèi)所擁有的特定類群的物種數(shù)目 ;②物種密度,指單位面積內(nèi)的特定類群的物種數(shù)目; ③特有種比例,指在一定區(qū)域內(nèi)某個(gè)特定類群特有種占該地區(qū)物種總數(shù)的比例?! ?/p>
(3) 生態(tài)系統(tǒng)多樣性
生態(tài)系統(tǒng)是各種生物與其周圍環(huán)境所構(gòu)成的自然綜合體。所有的物種都是生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。在生態(tài)系統(tǒng)之中,不僅各個(gè)物種之間相互依賴,彼此制約,而且生物與其周圍的各種環(huán)境因子也是相互作用的。從結(jié)構(gòu)上看,生態(tài)系統(tǒng)主要由生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者所構(gòu)成。生態(tài)系統(tǒng)的功能是對(duì)地球上的各種化學(xué)元素進(jìn)行循環(huán)和維持能量在各組分間的正常流動(dòng)。生態(tài)系統(tǒng)的多樣性主要是指地球上生態(tài)系統(tǒng)組成、功能的多樣性以及各種生態(tài)過(guò)程的多樣性,包括生境的多樣性、生物群落和生態(tài)過(guò)程的多樣化等多個(gè)方面。其中,生境的多樣性是生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的基礎(chǔ),生物群落的多樣化可以反映生態(tài)系統(tǒng)類型的多樣性。
近年來(lái),有些學(xué)者還提出了景觀多樣性(landscape diversity),作為生物多樣性的第四個(gè)層次。景觀是一種大尺度的空間,是由一些相互作用的景觀要素組成的具有高度空間異質(zhì)性的區(qū)域。景觀要素是組成景觀的基本單元,相當(dāng)于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。景觀多樣性是指由不同類型的景觀要素或生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的景觀在空間結(jié)構(gòu)、功能機(jī)制和時(shí)間動(dòng)態(tài)方面的多樣化程度。遺傳傳多樣性是物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎(chǔ)(施立明等1993 葛頌等1994),或者說(shuō)遺傳多樣性是生物多樣性的內(nèi)在形式。物種多樣性是是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基本單元。因此,生態(tài)系統(tǒng)多樣性離不開(kāi)物種的多樣性,也離不開(kāi)不同物種所具有的遺傳多樣性?! ?/p>
4. 生物多樣性公約
生物多樣性公約是國(guó)際社會(huì)所達(dá)成的有關(guān)自然保護(hù)方面的最重要公約之一。該公約于1992年6月5日在聯(lián)合國(guó)所召開(kāi)的里約熱內(nèi)盧世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上通過(guò)的正式通過(guò),并于1993年12月29日起生效(因此每年的12月29日被定為國(guó)際生物多樣性日)。到目前為止,已有 100多個(gè)國(guó)家加入了這個(gè)公約。該公約的秘書(shū)處設(shè)在瑞士的日內(nèi)瓦,最高管理機(jī)構(gòu)為締約方會(huì)議(CoP)。 CoP由各國(guó)政府代表組成。其職責(zé)為:按照公約所規(guī)定的程序通過(guò)生物多樣性公約的修正案、附件及議定書(shū)等。
生物多樣性公約的目標(biāo)是:
(1)保護(hù)生物多樣性及對(duì)資源的持續(xù)利用;
(2)促進(jìn)公平合理地分享由自然資源而產(chǎn)生的利益。
生物多樣性公約的主要內(nèi)容有以下一些方面:
(1)各締約方應(yīng)該編制有關(guān)生物多樣性保護(hù)及持續(xù)利用的國(guó)家戰(zhàn)略、計(jì)劃或方案,或按此目的修改現(xiàn)有的戰(zhàn)略、計(jì)劃或方案。
(2)盡可能并酌情將生物多樣性的保護(hù)及其持續(xù)利用納入到各部門和跨部門的計(jì)劃、方案或政策之中。
(3)酌情采取立法、行政或政策措施,讓提供遺傳資源用于生物技術(shù)研究的締約方,尤其是發(fā)展中國(guó)家,切實(shí)參與有關(guān)的研究。
(4)采取一切可行措施促進(jìn)并推動(dòng)提供遺傳資源的締約方,尤其是發(fā)展中國(guó)家,在公平的基礎(chǔ)上優(yōu)先取得基于其提供資源的生物技術(shù)所產(chǎn)生的成果和收益。
(5)發(fā)達(dá)國(guó)家締約方應(yīng)提供新的額外資金,以使發(fā)展中國(guó)家締約方能夠支付因履行公約所增加的費(fèi)用。
(6)發(fā)展中國(guó)家應(yīng)該切實(shí)履行公約中的各項(xiàng)義務(wù),采取措施保護(hù)本國(guó)的生物多樣性?! ?/p>
生物多樣性的起源與發(fā)展
1.地球上生物演化的歷史
地球上迄今已發(fā)現(xiàn)的最古老的巖石,用放射測(cè)定法測(cè)出的年齡是38億年。但是,通過(guò)測(cè)定隕石和月球巖石的年齡以及其他天文學(xué)的證據(jù)表明,地球與太陽(yáng)系的形成大約在46億年前。
(1)前寒武紀(jì) (5.7億年前)
通過(guò)對(duì)1978-1980年洲西部出土的絲狀化石的研究,表明大約在35億年前,地球上便出現(xiàn)了原核生物。最早的原核生物可能是異養(yǎng)生物。在南非的巖石中所發(fā)現(xiàn)的化石表明,距今31-34億年前藍(lán)藻類(藍(lán)細(xì)菌)開(kāi)始形成。藍(lán)藻是能夠進(jìn)行光合作用的原核生物。大約在20億年前,光合作用所釋放出來(lái)的氧氣使大氣層中開(kāi)始含有氧氣,這可能會(huì)導(dǎo)致許多厭氧生物的滅亡,但甲烷細(xì)菌以及它們的近緣種類仍然在無(wú)氧的環(huán)境中存留至今。由藍(lán)藻和其他原核生物占優(yōu)勢(shì)的時(shí)代大約歷時(shí)20億年。
最早的真核生物的出現(xiàn)大約在距今14-15億前。真核生物的起源是生物演化史上的一個(gè)重大事件,因?yàn)榘殡S著真核生物的形成,染色體、減數(shù)分裂和有性繁殖開(kāi)始出現(xiàn)。在前寒武紀(jì)(8-6.7億年前), 真核生物中的真菌、原生動(dòng)物以及藻類中的幾個(gè)門便形成了,動(dòng)物與植物開(kāi)始出現(xiàn)分化。到前寒武紀(jì)結(jié)束時(shí),腔腸動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物或節(jié)肢動(dòng)物等幾個(gè)動(dòng)物的門開(kāi)始形成。
(2)古生代
寒武紀(jì)(5.7---5.05億年前):在大約距今5億9000萬(wàn)年前,類型豐富多樣的無(wú)脊椎動(dòng)物的出現(xiàn)標(biāo)志著寒武紀(jì)的開(kāi)始。在這個(gè)時(shí)期,以三葉蟲(chóng)為代表的節(jié)肢動(dòng)物門以及腕足動(dòng)物門、軟體動(dòng)物門、多孔動(dòng)物門、棘皮動(dòng)物門的許多綱開(kāi)始形成。這些門類存留至今,仍然有一些種類生存下來(lái)。在距今5.1億年前的海相沉積中,發(fā)現(xiàn)了最早的脊椎動(dòng)物的遺跡-甲胄魚(yú)外甲的碎片。在寒武紀(jì)時(shí),所有動(dòng)物的門都已經(jīng)形成了。
奧陶紀(jì)(5.05---4.38億年前):許多動(dòng)物的門出現(xiàn)適應(yīng)輻射,形成了大量的綱和目。例如棘皮動(dòng)物形成了21個(gè)綱,腔腸動(dòng)物門中珊瑚綱也開(kāi)始出現(xiàn)了。奧陶紀(jì)時(shí)期,無(wú)頜、無(wú)鰭的甲胄魚(yú)大量出現(xiàn)并留下了完整的化石。
志留紀(jì)(距今4.38-4.08億年前):生物多樣性增加,無(wú)頜類出現(xiàn)多樣化。同時(shí),有頜類中的盾皮魚(yú)開(kāi)始出現(xiàn)。維管植物(蕨類)和節(jié)肢動(dòng)物(蝎子、多足類)開(kāi)始侵入陸地。
泥盆紀(jì)(距今4.08-3.60億年前):珊瑚和三葉蟲(chóng)發(fā)生大規(guī)模的適應(yīng)輻射;頭足類出現(xiàn)。無(wú)頜類和盾皮魚(yú)達(dá)到多樣性的高峰。泥盆紀(jì)被稱為"魚(yú)類的時(shí)代",軟骨魚(yú)類和硬骨魚(yú)類陸續(xù)起源并隨后發(fā)生了適應(yīng)輻射。與此同時(shí),兩棲類、苔蘚、維管植物(蕨類、裸子植物)和昆蟲(chóng)起源于這個(gè)時(shí)期。
石炭紀(jì)(距今3.60-2.86億年前):陸生孢子植物(蕨類)繁盛并形成大面積的森林,兩棲動(dòng)物的種類多樣化,并出現(xiàn)最早的爬行類。昆蟲(chóng)發(fā)生適應(yīng)輻射,一些原始的目(直翅目、蜚蠊目、蜉蝣目、同翅目等大量出現(xiàn)。
(3) 中生代
二疊紀(jì)(距今2.86-2.48億年前):爬行動(dòng)物出現(xiàn)適應(yīng)輻射,獸孔類成為占優(yōu)勢(shì)的類群;昆蟲(chóng)的各個(gè)類群多樣化,形成了蜻蜓目、半翅目、脈翅目、鞘翅目、雙翅目等類群。菊石大量增殖。
三疊紀(jì)(距今2.48-2.13億年前):菊石第二次大規(guī)模增殖,海洋無(wú)脊椎動(dòng)物的一些類群(如雙殼類)的多樣性增加。裸子植物開(kāi)始占優(yōu)勢(shì)。爬行類出現(xiàn)適應(yīng)輻射,形成了龜類、魚(yú)龍、蛇頸龍和初龍類(進(jìn)一步形成植龍、鱷類和恐龍)。早期哺乳動(dòng)物出現(xiàn)。大陸開(kāi)始漂移。
侏羅紀(jì)(距今2.13-1.44億年前):恐龍多樣化,翼龍、雷龍、梁龍、劍龍、三角龍等種類出現(xiàn)。原始鳥(niǎo)類(始祖鳥(niǎo)等)出現(xiàn)。古代哺乳動(dòng)物、裸子植物占優(yōu)勢(shì)。大陸繼續(xù)漂移。
白堊紀(jì)(距今0.65-1.44億年前):大多數(shù)大陸分隔開(kāi)來(lái),恐龍繼續(xù)適應(yīng)輻射并在本期結(jié)束時(shí)滅絕。最早的蛇類出現(xiàn)并發(fā)生適應(yīng)輻射。具有現(xiàn)代鳥(niǎo)類特征的黃昏鳥(niǎo)出現(xiàn)。被子植物和哺乳類開(kāi)始多樣化,有袋類與有胎盤類哺乳動(dòng)物開(kāi)始分化。
(4)新生代
第三紀(jì)(距今6500-200萬(wàn)年前):被子植物大規(guī)模的多樣化,并成為在森林中占優(yōu)勢(shì)的組成成分。昆蟲(chóng)發(fā)生適應(yīng)輻射,并形成了大多數(shù)的現(xiàn)代科。脊椎動(dòng)物的許多現(xiàn)代科已經(jīng)形成。
第四紀(jì)(距今200萬(wàn)年前到現(xiàn)在):冰川反復(fù)出現(xiàn),大型哺乳動(dòng)物(如劍齒虎、猛犸象、大型的美洲野牛等)絕滅,人類出現(xiàn)?! ?/p>
物種形成的基本方式
從原有的物種中形成一個(gè)的物種,稱為物種形成。對(duì)于新的物種形成的機(jī)制有不同的假說(shuō),但基因突變、自然選擇是兩個(gè)基本的過(guò)程。在物種形成過(guò)程中,地理隔離和生殖隔離起了十分關(guān)鍵的作用。根據(jù)成種的區(qū)域,大致可以分為異域型、同域型和鄰域型三種。
(1) 異域型的物種形成
一個(gè)物種的多個(gè)種群生活在不同的空間范圍內(nèi),由于地理隔絕使這些種群之間的基因交流出現(xiàn)障礙,導(dǎo)致特定的種群積累著不同的遺傳變異并逐漸形成各自特有的基因庫(kù),最終與原種群產(chǎn)生生殖隔離,形成新的物種。
(2) 同域型的物種形成
生活在同一區(qū)域內(nèi)的物種,由于資源的限制和種群內(nèi)部的激烈競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致生態(tài)位出現(xiàn)分化。占據(jù)不同生態(tài)位的群體出現(xiàn)基因交流的障礙,通過(guò)生殖隔離而形成新的物種。
(3) 鄰域型的物種形成
有些物種的分布區(qū)很廣但擴(kuò)散能力較差,在其分布區(qū)的邊緣地帶的一些種群,由于棲息地環(huán)境的差別而形成基因交流的阻礙,逐漸建立起自己獨(dú)特的基因庫(kù),并形成生殖隔離,最終形成了新的物種?! ?/p>
生物多樣性的形成
生物進(jìn)化的過(guò)程中,物種和物種之間、物種和無(wú)機(jī)環(huán)境之間共同進(jìn)化,導(dǎo)致物種多樣性的形成?! ?/p>
保護(hù)生物多樣性的重要意義
1. 自然資源與生物資源
自然資源是指自然界中人類可以直接獲得并用于生產(chǎn)或生活中的各種物質(zhì)的總和。自然資源一般是指天然存在的自然物。自然界的任何部分,包括土壤、水、森林、草原、礦物、野生動(dòng)植物等物質(zhì),凡是人們可以用于改善自己生產(chǎn)或生活狀況的,均屬于自然資源。1972年聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署將自然資源定義為"在一定的時(shí)間條件下,能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值、提高人類當(dāng)前和未來(lái)福利的自然環(huán)境因素的總稱"。
隨著生產(chǎn)力水平的發(fā)展和人類社會(huì)的進(jìn)步,自然資源的范圍將不斷擴(kuò)大。例如,過(guò)去被認(rèn)為屬于外在因素的空氣、自然風(fēng)景等,現(xiàn)在已經(jīng)屬于自然資源的范疇。
自然資源的比較確切的定義為:在現(xiàn)有的生產(chǎn)力發(fā)展水平和研究情況下,為了滿足人類的生產(chǎn)和生活需要而被利用的自然物質(zhì)和能量。
地球上的自然資源一般包括以下幾種類型:
(1)氣侯資源:包括空氣、熱量、光線、風(fēng)、降水等。
(2)水資源:包括地上水(江、河、湖、海)與地下水兩部分。
(3)礦物資源:金、銀、銅、鐵等各種金屬礦物,各類寶石,及各 種可做建筑的巖石。
(4) 能源:包括太陽(yáng)能、煤、石油、天然氣、核能等。
(5)生物資源:生物資源是自然資源的一個(gè)重要組成部分。是有生命的自然資源。包括動(dòng)、植物和微生物。生物資源和其它非生物資源的不同之處在于:它是一種可再生的自然資源,如果進(jìn)行合理開(kāi)發(fā),能夠長(zhǎng)期予以利用?! ?/p>
2. 生物多樣性的價(jià)值
生物資源也就是生物多樣性,有的生物已被人們作為資源所利用,另有更多生物,人們尚未知其利用價(jià)值是一種潛在的生物資源。生物多樣性的價(jià)值往往不被人們所重視,一般人們利用生物資源時(shí),沒(méi)有經(jīng)過(guò)市場(chǎng)流通而直接被消費(fèi),只是取而用之而已。生物多樣性具有很高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值,在世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中,生物多樣性的開(kāi)發(fā)與利用均占有十分重要的地位。生物多樣性的價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)直接價(jià)值(Direct Value):也叫使用價(jià)值或商品價(jià)值。是人們直接收獲和使用生物資源所形成的價(jià)值。包括消費(fèi)使用價(jià)值和生產(chǎn)使用價(jià)值兩個(gè)方面。
消費(fèi)使用價(jià)值:指不經(jīng)過(guò)市場(chǎng)流通而直接消費(fèi)的一些自然產(chǎn)品的價(jià)值。生物資源對(duì)于居住在出產(chǎn)這些生物資源地區(qū)的人們來(lái)說(shuō)是十分重要的。人們從自然界中獲得薪柴、蔬菜、水果、肉類、毛皮、醫(yī)藥、建筑材料等生活必需品。尤其在一些經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū),利用生物資源是人們維持生計(jì)的主要方式。
例如:
A. 大約80%的世界人口仍主要依賴從植物中獲得的各種藥材(Farnsworth, 1988)。 在亞馬孫河流域有2000多種動(dòng)植物被作為藥用,在中國(guó),能夠入藥的物種多達(dá)5000多種。
B. 木材和動(dòng)物糞便提供了尼泊爾,坦桑尼亞和馬拉維主要能源需求的90%和其它一些國(guó)家的80%(Pearce, 1987)。
C. 在偏僻地區(qū)生活的居民的蛋白質(zhì)主要來(lái)源于狩獵野生動(dòng)物。在非洲,野生動(dòng)物的肉制品在人們食物中占據(jù)了所需蛋白質(zhì)的很高的比例;在尼日利亞為20%,博茨瓦納為40%;扎伊爾為75%;在加納,大約75%的人口的蛋白質(zhì)來(lái)源為動(dòng)物,包括各種魚(yú)類、昆蟲(chóng)和蝸牛;在尼日利亞的一些邊遠(yuǎn)地區(qū),獵物為人類提供的蛋白質(zhì)占其年消耗總量的20%。
D. 在馬來(lái)西亞?wèn)|部的沙撈越(Sarawak),獵人每年捕獲到并吃掉的野豬的價(jià)值可折合成市場(chǎng)價(jià)的40億美元。在全世界范圍內(nèi),每年要捕獲1億噸的魚(yú)類, 主要為野生魚(yú)類,其中有很大一部分被漁民自己吃掉。
生產(chǎn)使用價(jià)值:指商業(yè)上收獲時(shí),用于市場(chǎng)上進(jìn)行流通和銷售的產(chǎn)品的價(jià)值。(生物資源的產(chǎn)品一經(jīng)開(kāi)發(fā),往往會(huì)具有比其自身高出許多的價(jià)值,常見(jiàn)的生物資源產(chǎn)品包括:木材、魚(yú)類、動(dòng)物的毛皮、麝香、鹿茸、藥用動(dòng)植物、蜂蜜、橡膠、樹(shù)脂、水果、染料等)
例如:在美國(guó)西部,可從一種藥鼠李的樹(shù)皮中提取輕瀉劑產(chǎn)品,十分的暢銷,每年約為100萬(wàn)美元,而市場(chǎng)銷售價(jià)更高達(dá)每年7500萬(wàn)美元。在1976-1984年期間,美國(guó)從生物資源方面獲得的利潤(rùn)高達(dá)每年876億美元。
木材是一些發(fā)展中國(guó)家的重要出口產(chǎn)品, 全世界每年的木材產(chǎn)值在750億美元以上。在印度尼西亞,木材是第二大出口產(chǎn)品,地位僅次于石油。從1981-1983年,亞洲,非洲和南美洲出口的木材產(chǎn)品的價(jià)值為平均每年81億美元。
一些非木材的生物產(chǎn)品也具有相當(dāng)重要的地位,例如:印度尼西亞1982年非木材產(chǎn)品的對(duì)外貿(mào)易達(dá)2億美元。
(2)間接價(jià)值:生物資源的間接價(jià)值是與生態(tài)系統(tǒng)功能有關(guān),它并不表現(xiàn)在國(guó)家的核算體制上,但它們的價(jià)值可能大大超過(guò)直接價(jià)值。而且直接價(jià)值常常源于間接價(jià)值,因?yàn)槭斋@的動(dòng)植物物種必須有它們的生存環(huán)境,它們是生態(tài)系統(tǒng)的組成成分。沒(méi)有消費(fèi)和生產(chǎn)使用價(jià)值的物種可能在生態(tài)系統(tǒng)中起著重要作用,并供養(yǎng)那些有使用和消費(fèi)價(jià)值的物種(陳靈芝,1994)。生物多樣性的間接價(jià)值包括非消費(fèi)性使用價(jià)值、選擇價(jià)值、存在價(jià)值和科學(xué)價(jià)值四種價(jià)值。
①非消費(fèi)性使用價(jià)值:保護(hù)生物資源可以為人類社會(huì)帶來(lái)日益增長(zhǎng)的利益,這種效益因地域和物種的不同而各不相同。大致可歸納為以下幾個(gè)方面:
- 光合作用固定太陽(yáng)能,使光能經(jīng)綠色植物進(jìn)入食物鏈,從而給可收獲物種提供維持系統(tǒng)。
- 生態(tài)系統(tǒng)的功能包括傳粉、基因流動(dòng)、異花授精的繁殖功能、維持環(huán)境的效力和對(duì)經(jīng)濟(jì)物種獲取有益遺傳品質(zhì)有影響的物種,保持進(jìn)化過(guò)程,在生態(tài)系統(tǒng)中使競(jìng)爭(zhēng)者之間保持永恒的張力。
- 娛樂(lè)和生態(tài)旅游(recreation and ecotourism)。指人們采用不同的方式利用生物資源開(kāi)展娛樂(lè)活動(dòng)。在不破壞自然環(huán)境的條件下進(jìn)行旅游活動(dòng)稱為生態(tài)旅游。如野外觀鳥(niǎo)、賞花、森林浴等。這些活動(dòng)的價(jià)值也叫休閑價(jià)值。在全世界,生態(tài)旅游可獲取120億美元的收入。例如, 在加拿大,每年大約84%的人口要參與到與野生動(dòng)物有關(guān)的娛樂(lè)活動(dòng)中去(如狩獵、參觀動(dòng)物園、保護(hù)區(qū)旅游等),每年可為加拿大創(chuàng)造約8億美元的收入(Fillon等,1985)。我國(guó)四川省九寨溝,社區(qū)共管。另外,生態(tài)旅游還有一定的生態(tài)教育功能。
- 保護(hù)土壤:受自然植被覆蓋和凋落層保護(hù)的優(yōu)質(zhì)土壤可保持肥力、防止危險(xiǎn)滑坡、保護(hù)海岸和河岸以及防止淤積作用對(duì)珊瑚礁、淡水和近海漁業(yè)的破壞。
- 調(diào)節(jié)氣候: 生態(tài)系統(tǒng)對(duì)大氣候及局部氣候均有調(diào)節(jié)作用包括對(duì)溫度降水和氣流的影響
- 穩(wěn)定水土:在集水區(qū)內(nèi)發(fā)育良好的植被具有調(diào)節(jié)逕流的作用。植物根系深入土壤使土壤對(duì)雨水更具有滲透性。有植被地段比裸地的徑流較為緩慢和均勻。一般在森林覆蓋地區(qū)雨季可減弱洪水干季在河流中仍有流水。例如馬來(lái)西亞森林集水區(qū)內(nèi),每單位面積逕流在高峰期大約相當(dāng)于橡膠園油棕園內(nèi)逕流量的50%。在逕流的低峰期約為種植園的1倍。
②選擇價(jià)值:保護(hù)野生動(dòng)植物資源,以盡可能多的基因,可以為農(nóng)作物或家禽,家畜的育種提供更多的可供選擇的機(jī)會(huì)。例如:家豬與野豬雜交,培育形成了瘦肉型豬的新品種。 家雞目前已有上百個(gè)不同的品種,均來(lái)自于原雞。紫杉和紅豆杉中提取抗癌藥物。(現(xiàn)在自然界的許多野生動(dòng)植物,也許斷時(shí)間內(nèi)人類無(wú)法進(jìn)行利用,其價(jià)值是潛在的。也許我們的子孫后代能發(fā)現(xiàn)其價(jià)值,找到利用它們的途徑。因此多保存一個(gè)物種,就會(huì)為我們的后代多留下一份保貴的財(cái)富。)
③存在價(jià)值:有些物種,盡管其本身的直接價(jià)值很有限,但它的存在能為該地區(qū)人民帶來(lái)某種榮譽(yù)感或心理上的滿足。例如:我國(guó)的大熊貓,金絲猴,褐馬雞等是我國(guó)的特產(chǎn)珍稀動(dòng)物,全國(guó)人民都引以為榮。熊貓已成為中國(guó)的象征。
④科學(xué)價(jià)值:有些動(dòng)植物物種在生物演化歷史上處于十分重要的地位,對(duì)其開(kāi)展研究有助于搞清生物演化的過(guò)程。如一些孑遺物種(銀杏)?! ?/p>
3. 保護(hù)生物多樣性的重要意義
生物多樣性是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。我們的衣、食、住、行及物質(zhì)文化生活的許多方面都與生物多樣性的維持密切相關(guān)。
(1) 首先,生物多樣性為我們提供了食物、纖維、木材、藥材和多種工業(yè)原料。我們的食物全部來(lái)源于自然界,維持生物多樣性,我們的食物品種會(huì)不斷豐富。人民的生活質(zhì)量會(huì)不斷提高,從溫飽型向小康型轉(zhuǎn)變。
(2) 生物多樣性還在保持土壤肥力、保證水質(zhì)以及調(diào)節(jié)氣候等方面發(fā)揮了重要作用。黃河流域曾是我們中華民族的搖籃,在幾千年以前,那里還是一片十分富饒的土地。樹(shù)木林立,百花芬芳,各種野生動(dòng)物四處出沒(méi)。但由于長(zhǎng)期的戰(zhàn)爭(zhēng)及人類過(guò)度地開(kāi)發(fā)利用,這里已變成生物多樣性十分貧乏的地區(qū),到處是黃土荒坡,遇到刮風(fēng)的天氣便是飛沙走石,沙漠化現(xiàn)象十分嚴(yán)重。近年來(lái)由于人工植樹(shù),大搞"三北防護(hù)林"工程,生物多樣性得到了一定程度的恢復(fù),沙漠化進(jìn)程得到了抑制,森林覆蓋率逐年上升,環(huán)境不斷得到改善。
(3) 生物多樣性在大氣層成分、地球表面溫度、地表沉積層氧化還原電位以及PH值等方面的調(diào)控方面發(fā)揮著重要作用。例如,現(xiàn)在地球大氣層中的氧氣含量為21%,供給我們自由呼吸,這主要應(yīng)歸功于植物的光合作用。在地球早期的歷史中,大氣中氧氣的含量要低很多。據(jù)科學(xué)家估計(jì),假如斷絕了植物的光合作用,那么大氣層中的氧氣,將會(huì)由于氧化反應(yīng)在數(shù)千年內(nèi)消耗殆盡。
(4) 生物多樣性的維持,將有益于一些珍稀瀕危物種的保存。我們都知道,任何一個(gè)物種一旦滅絕,便永遠(yuǎn)不可能再生。今天仍生存在我們地球上的物種,尤其是那些處于滅絕邊緣的瀕危物種,一旦消失了,那么人類將永遠(yuǎn)喪失這些寶貴的生物資源。而保護(hù)生物多樣性,特別是保護(hù)瀕危物種,對(duì)于人類后代,對(duì)科學(xué)事業(yè)都具有重大的戰(zhàn)略意義?! ?/p>
生物多樣性與健康
生物多樣性同樣關(guān)系到我們的健康和這個(gè)星球的健康。實(shí)際上,你的健康和這個(gè)星球的健康之間的關(guān)系是密不可分的。
當(dāng)我們生病的時(shí)候,我們依賴自然環(huán)境去幫助我們恢復(fù)健康。多少年以來(lái),人們從自然世界中尋找對(duì)于傷病的治療方法。植物為現(xiàn)代醫(yī)藥提供了有效的成分,比如制作阿斯匹林的成分。順勢(shì)療法的醫(yī)藥也是大量利用植物成分的。從金錢的角度看,入藥的植物的價(jià)值是無(wú)法算清的。世界上這些以植物作為基礎(chǔ)的藥物的總價(jià)值大約是6千億。
生物多樣性的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是多數(shù)人并不了解的,但在醫(yī)藥公司的科學(xué)家們正在忙著從植物中尋找治療一些特定疾病的特定藥物成分。就在不久以前,專家們?cè)谔窖笞仙紭?shù)和馬達(dá)加斯加長(zhǎng)春花中發(fā)現(xiàn)了用于治療癌癥的植物成分。也許,某一天我們能夠從一株植物上發(fā)現(xiàn)殺死艾滋病病毒的植物成分。
傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的醫(yī)生依賴植物和藥草治療疾病已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間了。在現(xiàn)代,人們也十分欣賞傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的療效。比如說(shuō),東部非洲的Maasai人以他們的傳統(tǒng)方式做肉、牛奶或血制品時(shí),他們會(huì)加入一些樹(shù)皮,這樣的方法做出來(lái)可以減少膽固醇。
然而,對(duì)入藥植物和動(dòng)物的收獲也并不都是好事。實(shí)際上,對(duì)這些植物、動(dòng)物的需求導(dǎo)致這些物種瀕危。傳統(tǒng)藥物用烏龜入藥導(dǎo)致這個(gè)物種的極度衰落。
我們反復(fù)地從地球的藥柜中搜尋藥物。我們需要保護(hù)生物多樣性,以便大自然的藥柜能夠儲(chǔ)有現(xiàn)存醫(yī)藥的成分,和未來(lái)我們需要抵制新的疾病時(shí)制造新藥的所需成分?! ?/p>
生物多樣性與你呼吸的空氣
在一些城市中,尤其是在夏天,呼吸外面的空氣是不健康的。我們知道我們必須減少汽車尾氣污染、工廠廢氣污染、發(fā)電廠的空氣污染來(lái)保證現(xiàn)代生活。是的,我們都知道這些,但是你知道生物多樣性對(duì)于環(huán)境的自動(dòng)清潔起著什么樣的作用嗎?你知道生物多樣性幫助清潔空氣嗎?
樹(shù)和其他綠色植物吸入二氧化碳--這種主要由汽車尾氣和工廠排放的產(chǎn)生的溫室氣體,然后還給自然純凈的氧氣。生物多樣性是這個(gè)世界的空氣凈化器。
然而,我們持續(xù)不斷的砍伐樹(shù)木,把它們切開(kāi)運(yùn)往各地。世界上,492種樹(shù)木物種已經(jīng)有瀕臨滅種的危險(xiǎn)。我們已經(jīng)砍伐掉曾經(jīng)裝點(diǎn)著地球的大約一半的樹(shù)木。我們砍伐但不修復(fù),如此已經(jīng)傷害了地球的肺。就像一個(gè)天要抽10包煙的癮君子,一直吸煙,而損壞的肺一塊塊地被切掉。我們的肺還剩多大一塊?
另外,在許多地方,我們引入外來(lái)入侵物種。在過(guò)去的200年里,我們將一些樹(shù)種從世界的這一頭運(yùn)到那一頭。這種行為有的已經(jīng)發(fā)展到一種產(chǎn)業(yè)的規(guī)模,像桉樹(shù)和藤條。也有一些退休人員或旅行者從他們的家鄉(xiāng)將土產(chǎn)的植物或是樹(shù)木帶上,隨他們旅游。
問(wèn)題是,這些植物完全適應(yīng)它們?cè)镜纳L(zhǎng)地,它們卻并不適應(yīng)新的地點(diǎn)生長(zhǎng)。它們也許比當(dāng)?shù)匚锓N需要更多的水,或者需要殺蟲(chóng)劑來(lái)幫助它們不被當(dāng)?shù)氐南x(chóng)子蛀食。
我們必須尊重自然的安排,不要強(qiáng)迫某些特性的改變。順其自然。這樣,地球的肺能呼吸得更舒服些。
生物多樣性與我們喝的水
所有的生命都離不開(kāi)水,所以,生物多樣性也與水資源有關(guān)。
因?yàn)槲覀冎挥杏邢薜乃?-不是說(shuō)我們將來(lái)什么時(shí)候都能從火星上運(yùn)一船下來(lái)--生物多樣性、特殊的不同生態(tài)系統(tǒng)凈化我們的水:森林、土壤和細(xì)菌、小溪與云彩一起運(yùn)作--實(shí)際上是過(guò)濾,才使我們重新喝到水。沒(méi)有生物多樣性,這個(gè)世界就會(huì)變得貧瘠與中毒--更像火星--然后我們就不能再生存在地球上了。
所以,問(wèn)題是,你已經(jīng)準(zhǔn)備好搬到另一個(gè)星球上去生活了嗎?
生物多樣性、氣候和災(zāi)難
你意識(shí)到最近我們一直在遭遇奇怪的氣候嗎?
科學(xué)證據(jù)是無(wú)法駁斥的:地球的氣候正在變化。整個(gè)地球上一直發(fā)生著奇奇怪怪的事情--珊瑚礁死亡、大型泥石流、不尋常的傾天大雨、一些地區(qū)的持續(xù)干旱。不管是因?yàn)楣I(yè)排放原因還是自然因素的原因,世界對(duì)這些現(xiàn)象的應(yīng)付機(jī)制依舊是相互緊密聯(lián)系的,從生態(tài)系統(tǒng)方面到生態(tài)系統(tǒng)中的各類生命間。
例如,在地球上的許多地方,人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)他們砍伐森林后,它們的鄉(xiāng)村和城鎮(zhèn)就容易遭遇洪水。當(dāng)這種洪水來(lái)時(shí),就比以往的洪水要更兇猛、更快速。為什么?不是火箭的推力讓它們變得更快,而是因?yàn)闃?shù)可以用它們的根保持水土。根在濕潮季節(jié)里吸水并在夏天放出水分來(lái)。這是一種自然調(diào)節(jié)方法。
現(xiàn)在你有兩個(gè)選擇:
1, 幫助保護(hù)生物多樣性
2, 什么都不作只是去承受
我們希望你選擇第一項(xiàng)。我們正是那樣做的!
同樣的,人們一點(diǎn)也不考慮生物多樣性,甚至很少考慮風(fēng)暴可能造成的危險(xiǎn)就把珊瑚紅樹(shù)林全部清除。紅樹(shù)林是自然暴雨的良好緩沖區(qū),同時(shí)也是富于生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)它們被砍伐,這個(gè)緩沖區(qū)就不復(fù)存在了,無(wú)論是對(duì)于人類還是其它的物種。
當(dāng)我們忽視我們應(yīng)該得到的教訓(xùn)的時(shí)候,這個(gè)世界上人們的做法導(dǎo)致了這樣的結(jié)果:山坡坍塌,整個(gè)群落全部被沖走,造成生命的喪失。生物多樣性的喪失也正在用極度悲痛的方式傷害著我們?nèi)祟?。也許現(xiàn)在是我們拾起我們?cè)缇驮摰玫降慕逃?xùn)的時(shí)候了?! ?/p>
我國(guó)生物多樣性的一般特點(diǎn)
我國(guó)是地球上生物多樣性最豐富的國(guó)家之一。在全世界占有十分獨(dú)特的地位。1990年生物多樣性專家把我國(guó)生物多樣性排在12個(gè)全球最豐富國(guó)家的第8位。在北半球國(guó)家中,我國(guó)是生物多樣性最為豐富的國(guó)家。我國(guó)生物多樣性的特點(diǎn)如下。
1.物種高度豐富 我國(guó)有高等植物3萬(wàn)余種,僅次于世界高等植物最豐富的巴西和哥倫比亞。
2.特有屬、種繁多 我國(guó)高等植物中特有種最多,約17 300種,占全國(guó)高等植物的57%以上。581種哺乳動(dòng)物中,特有種約110種,約占19%。尤為人們所注意的是有活化石之稱的大熊貓、白鰭豚、水杉、銀杏、銀杉和攀枝花蘇鐵,等等。
3.區(qū)系起源古老 由于中生代末我國(guó)大部分地區(qū)已上升為陸地,在第四紀(jì)冰期又未遭受大陸冰川的影響,所以各地都在不同程度上保存著白堊紀(jì)、第三紀(jì)的古老殘遺成分。如松杉類植物,世界現(xiàn)存7個(gè)科中,我國(guó)有6個(gè)科。動(dòng)物中的大熊貓、白鰭豚、羚羊、揚(yáng)子鱷、大鯢等都是古老孑遺物種。
4.栽培植物、家養(yǎng)動(dòng)物及其野生親緣種的種質(zhì)資源異常豐富 我國(guó)有數(shù)千年的農(nóng)業(yè)開(kāi)墾歷史,很早就對(duì)自然環(huán)境中所蘊(yùn)藏的豐富多彩的遺傳資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用、培植繁育,因而我國(guó)的栽培植物和家養(yǎng)動(dòng)物的豐富度在全世界是獨(dú)一無(wú)二、無(wú)與倫比的。例如,我國(guó)有經(jīng)濟(jì)樹(shù)種1 000種以上。我國(guó)是水稻的原產(chǎn)地之一,有地方品種50 000個(gè);是大豆的故鄉(xiāng),有地方品種20 000個(gè);有藥用植物11 000多種等等。
5.生態(tài)系統(tǒng)的類型豐富 我國(guó)具有陸生生態(tài)系統(tǒng)的各種類型,包括森林、灌叢、草原和稀樹(shù)草原、草甸、荒漠、高山凍原等。由于不同的氣候、土壤等條件,又進(jìn)一步分為各種亞類型約600種。如我國(guó)的森林有針葉林、針闊混交林和闊葉林;草甸有典型草甸、鹽生草甸、沼澤化草甸和高寒草甸等。除此之外,我國(guó)海洋和淡水生態(tài)系統(tǒng)類型也很齊全。
6.空間格局繁復(fù)多樣 我國(guó)地域遼闊,地勢(shì)起伏多山,氣候復(fù)雜多變,從北到南,氣候跨寒溫帶、溫帶、暖溫帶、亞熱帶和熱帶,生物群落包括寒溫帶針葉林、溫帶針闊葉混交林、暖溫帶落葉闊葉林、亞熱帶常綠闊葉林、熱帶季雨林。從東到西,隨著降水量的減少,在北方,針闊葉混交林和落葉闊葉林向西依次更替為草甸草原、典型草原、荒漠化草原、草原化荒漠、典型荒漠和極旱荒漠;在南方,東部亞熱帶常綠闊葉林(分布于江南丘陵)和西部亞熱帶常綠闊葉林(分布于云貴高原)在性質(zhì)上有明顯的不同,發(fā)生不少同屬不同種的物種替代。
生物多樣性同樣關(guān)系到我們的健康和這個(gè)星球的健康。實(shí)際上,你的健康和這個(gè)星球的健康之間的關(guān)系是密不可分的。
當(dāng)我們生病的時(shí)候,我們依賴自然環(huán)境去幫助我們恢復(fù)健康。多少年以來(lái),人們從自然世界中尋找對(duì)于傷病的治療方法。植物為現(xiàn)代醫(yī)藥提供了有效的成分,比如制作阿斯匹林的成分。順勢(shì)療法的醫(yī)藥也是大量利用植物成分的。從金錢的角度看,入藥的植物的價(jià)值是無(wú)法算清的。世界上這些以植物作為基礎(chǔ)的藥物的總價(jià)值大約是6千億。 生物多樣性的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是多數(shù)人并不了解的,但在醫(yī)藥公司的科學(xué)家們正在忙著從植物中尋找治療一些特定疾病的特定藥物成分。就在不久以前,專家們?cè)谔窖笞仙紭?shù)和馬達(dá)加斯加長(zhǎng)春花中發(fā)現(xiàn)了用于治療癌癥的植物成分。也許,某一天我們能夠從一株植物上發(fā)現(xiàn)殺死艾滋病病毒的植物成分?! ?/p>
生物多樣性受威脅的原因
一、 生物多樣性受威脅原因分析
原因1:人口迅猛增加
- 自從有了人類以來(lái),人口的數(shù)量就在增長(zhǎng)。在生產(chǎn)力落后的時(shí)候,人口的數(shù)量受到自然因素如旱災(zāi)、蟲(chóng)災(zāi)、火災(zāi)、水災(zāi)、地震等的控制; 另外,人類自身制造的災(zāi)難如戰(zhàn)爭(zhēng)、貧困也使得人口數(shù)量得以控制.但是,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使人的數(shù)量與壽命都提高了
- 19世紀(jì)工業(yè)革命后,人口的增加就成了全球的主流,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中國(guó)家最為明顯。1830年全球人口只有10億,1930年達(dá)到20億,2000年達(dá)到了60億,現(xiàn)在達(dá)到65億。
- 中國(guó)1790年人口約3億,1860年約4億, 1970年8億人口, 2000年就超過(guò)13億人口了
- 人口增加后,必須擴(kuò)大耕地面積,滿足吃飯的需求,這樣就對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)及生存其中的生物物種產(chǎn)生了最直接的威脅
- 由于人口增長(zhǎng)過(guò)快,加上大躍進(jìn)等政策錯(cuò)誤,我國(guó)形成了大量的退化生態(tài)系統(tǒng)。目前,我國(guó)境內(nèi)水土流失面積約為180萬(wàn)平方公里,占國(guó)土面積的19%,其中黃土高原地區(qū)約80%地方水土流失
- 北方沙漠、戈壁、沙漠化土地面積為149萬(wàn)平方公里,占國(guó)土面積的16%, 1987年已沙漠化土地20萬(wàn)平方公里,潛在沙漠化土地13萬(wàn)平方公里
- 目前有5900萬(wàn)畝農(nóng)田和7400萬(wàn)畝草場(chǎng)受到沙漠化威脅。草原退縮面積13億畝, 每年以2000萬(wàn)畝增加。每年使用農(nóng)藥防治面積23億畝次,劣質(zhì)化肥污染農(nóng)田2500萬(wàn)畝。
原因2: 生境的破碎化
- 生物多樣性減少最重要的原因是生態(tài)系統(tǒng)在自然或人為干擾下偏離自然狀態(tài),生境破碎,生物失去家園
- 與自然系統(tǒng)相比,一般地,退化的生態(tài)系統(tǒng)種類組成變化、群落或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改變,生物多樣性減少,生物生產(chǎn)力降低,土壤和微環(huán)境惡化,生物間相互關(guān)系改變
- Daily(1995)對(duì)造成生態(tài)系統(tǒng)退化和生物多樣性減少的人類活動(dòng)進(jìn)行了排序: 過(guò)度開(kāi)發(fā)(含直接破壞和環(huán)境污染等)占35%,毀林占30%,農(nóng)業(yè)活動(dòng)占28%,過(guò)度收獲薪材占6%,生物工業(yè)占1%。其中前三項(xiàng)人類活動(dòng)占93%,而這些破壞最直觀的結(jié)果是造成了物種生境的破碎化,棲息地環(huán)境的島嶼化
-生物多樣性減少的程度取決于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或過(guò)程受干擾的程度,例如人類對(duì)植物獲取資源過(guò)程的干擾(如過(guò)度灌溉影響植物的水分循環(huán),超量施肥影響生物地球化學(xué)循環(huán))要比對(duì)生產(chǎn)者或消費(fèi)者的直接干擾(如砍伐或獵取)產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)要大
- 一般地,在生態(tài)系統(tǒng)組成成分尚未完全破壞前排除干擾,生態(tài)系統(tǒng)的退化會(huì)停止并開(kāi)始恢復(fù)(例如少量砍伐后森林的恢復(fù)),生物多樣性可能會(huì)增加;但在生態(tài)系統(tǒng)的功能過(guò)程被破壞后排除干擾,生態(tài)系統(tǒng)的退化很難停止,而且有可能會(huì)加劇(例如火燒山地后的林地恢復(fù))。
原因3: 環(huán)境污染
- 隨著人類的發(fā)展,環(huán)境污染也加劇。環(huán)境污染會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)層次的結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài),進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化。環(huán)境污染對(duì)生物多樣性的影響目前有兩個(gè)基本觀點(diǎn): 一是由于生物對(duì)突然發(fā)生的污染在適應(yīng)上可能存在很大的局限性,故生物多樣性會(huì)喪失; 二是污染會(huì)改變生物原有的進(jìn)化和適應(yīng)模式,生物多樣性可能會(huì)向著污染主導(dǎo)的條件下發(fā)展,從而偏離其自然或常規(guī)軌道。環(huán)境污染會(huì)導(dǎo)致生物多樣性在遺傳、種群和生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)層次上降低
- 在遺傳層次上的影響。雖然污染會(huì)導(dǎo)致生物的抵抗相適應(yīng),但最終會(huì)導(dǎo)致遺傳多樣性減少。這是因?yàn)樵谖廴緱l件下,種群的敏感性個(gè)體消失,這些個(gè)體具有特質(zhì)性的遺傳變異因此而消失,進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)種群的遺傳多樣性水平降低;污染引起種群的規(guī)模減小,由于隨機(jī)的遺傳漂變的增加,可能降低種群的遺傳多樣性水平; 污染引起種群數(shù)量減小,以至于達(dá)到了種群的遺傳學(xué)閥值,即使種群最后恢復(fù)到原來(lái)的種群大小時(shí),遺傳變異的來(lái)源也大大降低
- 在種群水平上的影響。物種是以種群的形式存在的,最近研究表明,當(dāng)種群以復(fù)合種群的形式存在時(shí),由于某處的污染會(huì)導(dǎo)致該亞種群消失,而且由于生境的污染,該地方明顯不再適合另一亞種群入侵和定居。此外,由于各物種種群對(duì)污染的抵抗力不同,有些種群會(huì)消失,而有些種群會(huì)存活,但最終的結(jié)果是當(dāng)?shù)匚锓N豐富度會(huì)減少
- 在生態(tài)系統(tǒng)層次上的影響。污染會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài)。嚴(yán)重的污染可能具有趨同性,即將不同的生態(tài)系統(tǒng)類型最終變成基本沒(méi)有生物的死亡區(qū)。一般的污染會(huì)改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致功能的改變。值得指出的是,重金屬或有機(jī)物污染在生態(tài)系統(tǒng)中經(jīng)食物鏈作用,會(huì)有放大效應(yīng),最終會(huì)影響到人類健康。
原因4: 外來(lái)物種入侵
- 外來(lái)種的入侵從字面上理解是增加了一個(gè)地區(qū)的生物多樣性,事實(shí)上,歷史上那些無(wú)害的生物也是通過(guò)人的努力而擴(kuò)大了分布范圍的,一些馴化的作物或動(dòng)物已經(jīng)成了人類的朋友,如我們食物中的馬鈴薯、西紅柿、芝麻、南瓜、白薯、芹菜等;樹(shù)木中的洋槐、英國(guó)梧桐、火炬樹(shù);動(dòng)物飼料中的苜蓿;動(dòng)物中的紅鱒魚(yú)、海灣扇貝等,這些物種進(jìn)入到異國(guó)他鄉(xiāng)帶來(lái)的利益是大于危害的
- 然而,對(duì)于生態(tài)平衡和生物多樣性來(lái)講,生物的入侵畢竟是個(gè)擾亂生態(tài)平衡的過(guò)程,因?yàn)?,任何地區(qū)的生態(tài)平衡和生物多樣性是經(jīng)過(guò)了幾十億年演化的結(jié)果,這種平衡一旦打亂,就會(huì)失去控制而造成危害
- 人們最初引進(jìn)物種時(shí),僅是進(jìn)入了原產(chǎn)地生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)組分,食物網(wǎng)中的一些天敵或者它所控制的物種是沒(méi)有辦法引進(jìn)的,這樣,控制不好成災(zāi)就不可避免,而成災(zāi)的一個(gè)直接后果是對(duì)于當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)多樣性造成危害,甚至是滅頂之災(zāi)
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