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生物多样性及其保护安庆一中杨卫东生物多样性的概念生物多样性(Biodiversity)的概念，当今已经广泛使用于普通媒体和科学刊物，但还没有一个严格、统一的定义。一般地说，它指地球上生命的所有变异。那就是说，生物多样性包括数以百万计的动物、植物和微生物；也包括生物与其环境所形成的生态复合体，如物种的种群、生物群落和生态系统。生物多样性是生物进化的结果大家都知道，生物是进化的，当今地球上生活着的生物是长期进化的结果。生物进化历史证明，随着地球环境的变化，地球上不断有新物种产生，也不断有不适应的物种被淘汰。因此，生物多样性是不断变化着的。生物多样性是人类赖以持续生存的基础:人类的食物主要来源于生物，自然生长的或人工种植或养殖的。人类穿的、用的，大多也直接或间接地依赖于生物。所谓化石燃料，煤和石油，也都是过去埋藏在地下的生物体演变而来的。因此，人类如果要在地球上持续生存下去，人类就必须认真地把生物多样性保育好。一．生物多样性价值1992年，在巴西里约日内卢召开的地球最高级会议上，通过了国际生物多样性公约，它标志着生物多样性保育已经成为全世界各国领导和公众普遍关心的重大问题。(1)直接使用价值自然种群和生态系统作为生物资源而被利用已经有好多世纪了。它们给人类提供了食物、纤维、药物（如各种中药、维生素、鱼油等）和燃料、建材等的使用价值，这些是人们普遍认识的。值得一提的是医学价值，世界上有25%到50%的药物来源于天然植物产品,特别是发展中国家。我国的中医、藏医和蒙医，在西医没有引入以前，天然植物和动物是药物的主要来源。由于西药往往有副作用，现在许多国家的医药界和大药物公司对新的植物产物、海洋生物产物发生兴趣。例如，玫瑰长春花是20世纪40年代发现的、用于治疗白血球过多症的著名医用植物。这种植物产生的长春花生物碱、长春新碱和长春花碱，现在可以在实验室合成。長春花（夾竹桃科）Vincarosea多年生草本植物，主要栽培作觀賞用。單葉對生，矩圓形。花冠成盆狀或風車狀，下部呈管狀，花紫、紅或白色。雌雄蕊藏於花管內。屬有毒性植物。农作物及其相关植物物种的生物多样性的价值同样值得强调，这是因为它们的遗传多样性给植物育种工作者提供了创造新品种的潜在机会。像增加产量一样，植物育种工作者可以利用这些变异去创造有更好病虫害抵抗力的、提高水的利用和营养物效率的、或其它所期望特征的新品种。另一个原因是，作为农作物的物种多样性，却由于使用现代农业技术而剧烈地下降了。例如，菲律宾1970年前种植水稻3500个品种，现在仅有5个占优势的品种，损失达99%以上。欧洲小麦品种损失达90%，美国玉米品种损失超过85%。而作物缺乏遗产多样性也使它更易受病原体和害虫所攻击。(2)间接使用价值对环境和生命维持系统的调节功能。（例如CO2和O2平衡、水土保持、土壤形成、净化环境等）这部分以往被认为是人们可以“免费”使用的、公共的自然恩施。生物多样性的间接价值，明显地大于可以作为买卖价值的直接使用价值。但是人们在实践中往往事前没有意识到，例如水体的生物净化作用、陆地森林和草地的净化作用。直到20世纪50年代环境问题的提出才被逐渐认识到的，并开始了种种保护措施。要使公众和政府认识生物多样性保育的重大意义，其困难在于人们如何把自然系统有价值的种种成分都能把握住，并加以定量（把非财政利益翻译为财政利益）。由于传统的经济学并没有估计这类生物资源的间接价值，很多学者认为，发展生态经济学是当前重要的任务。(3)伦理或道德价值（ethicalvalue）:认为每种生物都有自己的生存权利。对伦理价值还是有争论的概念，所谓“深生态学家deepecologists就持有这种观点。哲学家把价值分为工具主义价值和内在价值两类，道德价值属于内在价值之一。二、生物多样性丧失加剧的认识近百年来，物种、种群（包括作物、家畜和家禽品种），以及自然生态环境的丧失过程都有明显加速。(1)物种损失一般认为，生物多样性包括物种多样性，遗传多样性和生态系统多样性。而遗传多样性实际上包含在物种个体之中。生物物种的灭绝是自然过程，但是灭绝的速度和方式，由于人类活动对地球的影响而大大加速。有学者估计，自1600年以来，人类已经导致75%的物种灭绝。众所皆知的,渡渡鸟(Raphuscucullatus)、多毛的长毛象(Mammuthusprimigenius)、塔斯曼尼亚狼(Thylacinuscynocephalus)和恐鸟(Diornidmaximus)都是由于人类捕猎而灭亡的。有些种是被过度商业利用而处于灭绝边缘的：如在肯尼亚和乌干达，有85-89%的象是被偷猎掉的。许多鲸类物种是由于过度捕捞而濒危的，而像海豚和海鸟一样非捕捞对象，则由于偶然闯入捕捞网死亡而濒危的。有大量的种是因生态环境破坏而损失的；有一个估计达到每天100种以上。更加敏感的是，通过改变管理而使生态发生变化，例如除去放牧、通过气候变化，对于特定的种可能有深刻的影响。好收获呀！Reidh和Miller（1989）估计，鸟、兽两类，1600-1700年间的灭绝率分别为2.1%和1.3%，即大约每10年灭绝一种；而1850-1950年期间，上升到大约每两年灭绝一种。1600年以来的灭绝，古生物家称为地质史上的第六次大灭绝，它大约是已往地质年代“自然”灭绝的100-1000倍。我好羡慕他，人类都有自己的家！可哪儿才是我们的家？1999年7月，在美国举行的国际植物大会上，动植物学家指出，人类活动破坏了地球上的生态环境，正令自然界的动植物加速走向灭绝，若情况持续，估计21世纪后半叶地球上将会有三分之一至三分之二的物种消失。人类的活动亦明显地改变了海洋生态。目前世界各大洲沿岸已有五十个「死亡海域」，这是因为其氧气含量甚至不足以维持低等生命而得名。国际保护自然联盟1996年发现世界现存的大约4500种哺乳类动物中，面临绝种的已占二成四，9500种鸟类中则有一成二即将灭绝。大约十万种木本植物中，濒临绝种的约占百分之六,其中有一千种左右已是朝不保夕。人类应该怎样做？地球上许多生态系统的生物多样性及其生态环境的损失，表现在面积剧烈地减少，被改变或被破坏。湿地是被人类开发最剧烈的系统之一。新西兰有90%的湿地从欧洲殖民以来已经损失。美国从1492年以来，几乎100%的自然草地已经损失。欧洲的温带森林已经大部分被破坏。利用人造卫星技术可以监测全球森林的损失，估计是170000km2/a(从1991年到2000年)。世界上25%的珊瑚礁已经消失菲律宾外海退化的珊瑚礁从生态系统多样性丧失对人类社会的影响而言，今以我国1998年长江洪水危害根源为例：长江上中游森林破坏造成的水土流失和下游湖泊、湿地的围垦和开发导致调节洪水能力的减弱，无疑是其中的两大重要原因，它们都与生态系统多样性功能的丧失有密切的关系。这个例子也说明，要深入了解生物多样性丧失的危害性，其关键是科学地理解生物多样性的各种生态系统功能及其变化机理。人类活动对地球的影响现今人类居住的地球,其最重要的变化是它已成为“人类统治的星球”。虽然人们对于这些变化已有较多报道，但对于其影响的规模、总体和复杂性的估计还是很不够的。Vitousek等提出了下列6个结论：A、从工业革命以来，大气的二氧化碳浓度提高了30%；B、人工固氮的总量已经超过了天然固氮总量；C、被人类利用的地表淡水，已经超过可用总量的1/2；D、近二千年来，地球上大概有1/4的鸟类物种已经灭绝；E、有1/3到1/2的陆地面积已经被人类活动所改变；F、接近2/3的海洋渔业资源已经过捕或耗尽。人类各种活动使生态系统的物种多样性减低。(A)英国Yirkshire的原始草甸(湿地生态系统之一)，有丰富的植物、昆虫和鸟类。(B)变成农作物田以后，在全世界都看到类似的土地利用改变对于生态系统生物多样性的改变集约化过程中作物多样性的下降。Mexico、倭瓜混种(上)。单种种植的玉米（右）。世界耗氮量逐年上升示意图——高氮促使热带海洋植物生长、、、、、——但是生物多样性明显减少！化石燃料二氧化碳释放量的地理分布，主要分布在北温带经济发达区域世界渔业利用强度与相对生物量关系过度的变化利用渔获物大小此外，还出现一些新的变化：（1）大量不易分解的的新化学合成物品，如DDT、二恶英等被不断生产出来和释放到大自然中；（2）在这些新化学物品中，只有少数的种类，其变化动态得到监察；（3）新化学物品的生物学后果，尤其是它们之间的协同作用，大部分还是未知的；特别是那些对于激素系统和生长发育的影响有密切关系的化学物品，与人类健康息息相关。这些化学的、物理的和生物的变化，有许多正在改变着地球系统的功能，最引人注目的有：①、全球气候的变化；②、臭氧层的破坏；③、生物多样性的丧失；④、地球上各种生态系统的结构和功能的改变。环境定义的扩展Wilson认为，人类已进入“进入环境世纪”。Lubchenco则想进一步扩大“环境问题的项目”，把人类健康、经济和社会正义等都列为重要的环境项目。人类健康1.良好的空气质量、清洁的饮用水、干净无污染的食品、最低的无毒化学物和紫外辐射的暴露等都已经成为人类健康的重要问题。这是一些明显的例子。2．还有一些不很明显的例子：土地利用实践、气候变化以及人口密度对于许多疾病的发生和传播的变化；一些流行病的新变化，如莱姆关节炎，锥虫病、吸血虫病、霍乱、黄热病等的加剧，都是由于土地利用变化而引起的；在亚马逊河地区，由于造路和运输木材，加上人口密度的增加，疟疾的发生和扩散更加猖獗（例如，锥虫病、疟疾和寄生虫）3.又如，人工固氮使大气中“温室气体”大为增加，酸雨增多加强，水体酸化加速，引起长期的渔获量下降；陆地土壤的酸化使陆地和水体生态系统中的植物和动物多样性减少；而水体的藻类大爆发，即水华和赤潮频繁发生，引起成百万鱼的死亡，同时也引起如记忆缺失、肾脏和肝脏的疾病。经济有一个令人信服的例子，纽约城的饮用水，原来是靠Catkill山区的流域，其生态系统提供了过滤和净化水的服务。后来水流系统被污水和来自农田的径流所污染，并超过饮用水质指标。Chichilnisky等估算：建立净化和过滤工厂需消耗600-800万美元，而且每年运转费300万；而让生态系统提供净化和过滤的功能，仅需100万。社会公正社会公正，也与环境问题有密切联系。东南亚、印度、中南美的高强度养虾业在短期中给少数私有企业带来了巨大利润，但是长期地破坏了沿海的红树林.红树林生态系统为当地人提供食物、纤维和净化水、聚集沉积物和控制洪水等其他服务。正如有的学者所认为的，目前生物多样性的保护与持续利用，已经成为人类与环境领域的中心议题。一般说来，人口密集的城市中的化学物污染（如汽车尾气、燃料利用中产生的二氧化硫等，相对于自然生态系统的服务功能和地区或全球生态过程来说，后者显然是更加难以对付的。《联合国年鉴》34卷2期17-21页中刊登的自然保护管理局副局长CarterRobers的文章中说：“生物多样性的损失将威胁自然的平衡”、“生物多样性不仅在保证人类生活质量上是重要的，而且是人类生存所必须的”。上面我们用较多的时间比较详细的说明了生物多样性的价值、对人类生存的威胁状况及其挑战性，那么我们应该怎样去解决呢？当前世界公众和各国领导都重视的生物多样性问题，其焦点主要是生物多样性的保育，目的指向保护人类生存的地球，或我们共同的未来。已经提出了各种设想的补救途径，我们首先谈一谈重要的原理。(1)一定要协调好人与自然的相互关系当前主要是降低改变地球及其生态系统的速度：包括控制人口增长、有效地利用自然资源（有限）、污染物质的资源化（重复利用）等。这里值得一提《SCIENCE》1996/11/15一期刊登的“生物圈2号”实验失败的教训。为了试验人类能否离开地球而生存，从1984起，美国耗资2亿美元在Arizona建造了几乎密封的“生物圈2号”（我们生活着的地球是“生物圈1号），年运行费达数百万。内有土、气、水和多样化的动植物和微生物，设想供8名研究人员生活2年。失败的主要原因是：由于肥沃的土壤中微生物分解作用导致大气氧含量下降到1