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现代生物科学导论|生物多样性价值与生态系统服务【复旦大学赵斌教授公开课】

 生态学时空 2021-11-20

下面我们要讲的专题是:生物多样性的价值与生态系统服务。

生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果,是地球生命赖以生存的物质基础,也是维持生态系统相对平衡的必要条件,某个物种或者某些物种的的消亡,可能会引起整个系统失衡甚至崩溃。同时,各种生物之间相互关联、相互依存,具有重要的生态功能,也是人类发展的重要条件。总之,生物多样性对于维持生态平衡、稳定环境具有关键性作用,为全人类带来了巨大的利益和难以估计的经济价值。

生物多样性具有什么价值?不同学者可能有不同的想法,大多数人认为,生物多样性的价值!具有层次性,人类在评估时,应分別考虑生物多样性对人类的价值和对生态系统的价值。对自然界而言,生物多样性能保持生物的适应力与生态系统的稳定。对人类本身而言,自然界中各式各样的生物及环境是人类解决食物及生存等各方面问题的重要资源,一般我们在讨论中包括以下几个方面:直接价值、间接使用价值、潜在使用价值和存在价值。下面我们分别来进行讲述。

生物多样性的直接价值,可以概括为:衣食住行乐。首先,自然界的动植物提供给人类所需的皮毛、皮革、纤维等各种原料。人类从自然界中几乎得到了所需的全部食品。作为人类基本食物的农作物、家禽和家畜等均源自野生物种,目前也是培育新品种不可缺少的原材料。自然界的动植物还可以提供给人类所需的木材、油料、香料、胶脂等各种原料。此外,生物多样性还有美学价值,可以陶冶人们的情操,美化人们的生活。许多时候,生物多样性还能激发人们文学艺术创作的灵感。

无论哪一种生态系统,野生生物都是其中不可缺少的组成成分。在生态系统中,野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系,它们共同维系着生态系统的结构和功能。野生生物一旦减少了,生态系统的稳定性就要遭到破坏,人类的生存环境也就要受到影响。我们现在发现,物种多样性对科学技术的发展都是不可或缺的。比如,仿生学的发展离不开丰富而奇异的生物世界。生物多样性是维持生态系统相对平衡的必要条件,某些物种的消亡可能引起整个系统失衡甚至崩溃。生物多样性的间接价值主要与其功能有关:固定太阳能、调节水文、防止水土流失、调节气候、吸收分解污染物、贮存营养元素并促进养分循环和维持进化过程等方面都与生物多样性间接相关。许多目前认为无足轻重的物种,可能有着重要的价值。

生物多样性的潜在使用价值。今天,没有人敢确定现在还未被利用的那些物种在将来也不会有利用的价值。栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料也很难确定。物种是多种药物的来源,随着医学研究的深入,越来越多的物种被发现可作药用。任何一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生,它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此,对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物,同样应当珍惜和保护。

生物多样性的存在价值,是指伦理或道德价值,自然界多种多样的物种及其系统的存在,有利于地球生命支持系统功能的保持及其结构的稳定。存在价值常常受保护愿望来决定,反映出人们对自然的同情和责任。一个物种的存在价值有多大,它的消失究竟带来多大的损失,目前人们还难以准确评估,正如人们不能评估一只恐龙的存在价值一样。

有关保护生物学的认识,让我们对生物多样性保护的思想产生了一个非常重要的改变,那就是保护的焦点从物种,转移到其所栖息的生态系统。比如,我们这里所说的明星物种,熊猫与红豆杉,除了他们自己仍然会得到和过去一样的重视之外,它们所属的生态系统,里面也包含了数千种非常不起眼的物种,也将赋予同等的价值,这价值足以成为我们极力保护它们的理由,同时也保护了那些不起眼的非明星种。所以,个别物种保护的重要意义也就在此。

大熊猫已在地球上生存了至少800万年,被誉为“活化石”和“中国国宝”。它已经成为一种象征,保护大熊猫也同时宣传了动物保护的理念,这样客观上保护了其他物种的栖息地。所以世界自然基金会WWF也选用熊猫作为他们组织的LOGO和形象大使。大熊猫是世界生物多样性保护的旗舰物种。除此之外,大熊猫是现在仅在中国存在的特有物种,同时熊猫自古就被古人发现并记载下来,因此大熊猫作为中国的符号,有着超越物种本身的价值,熊猫外交被认为是大陆和其他地区和其他国家友好的标志。

土壤微生物和土壤动物(蚯蚓、马陆)可分解有机质,释出植物所需的养分,使得碳、氮、磷这些营养元素能在生物与非生物间运行,不断循环。植物生产氧气、净化空气、调节大气、过滤有害物质。蜜蜂、蝴蝶、蝙蝠、鸟类等动物为各种植物授粉,植物才能结实累累。人类的粮作食物有1/3都要仰赖这些自然授粉的机制。许多作物害虫受到昆虫、鸟类、真菌、细菌等天敌的控制,用天敌维持生态平衡,要比用杀虫剂安全得多!湿地生态系吸收并循环养分、净化废物。热带雨林及海洋有平衡碳、氧、调节气候的功能。被破坏的生态系统,其中的物种、基因也会跟着消失,再也回不来了。

生态系统提供四类服务,包括

(1)供应服务:是人类可从生态系统中获得的物质收获,如食物、水、纤维、木材和燃料。

(2)调节服务:是调节生态系统过程所产生的效益,如调节空气质量和土壤肥力,预防洪涝灾害和疾病,或作物授粉。

(3)支持服务:是所有生态系统必不可少的,如为动植物提供生存空间,支撑

物种多样性的存在,以及保持遗传多样性。

(4)文化服务:是人类从生态系统中获得的非物质效益,如启发美学和工程灵感,展示文化特性,满足精神需求。

来源:http://www./ecosystem-services-biodiversity/zh/

生态系统可以为人类提供水,食物,木材和其他一些物品等物质利益,被称为“ 供应服务 ”。这有些服务是通过市场交易完成的,但是在许多农村,他们可能直接依靠生态系统所提供的服务来谋生,在这种情况下,生态系统所提供的服务价值可能比在市场上所反映的价格更重要一些。农业,林业和渔业都会或多或少地受生态系统所提供服务的影响。首先是食物:几乎所有的生态系统都为种植,收集,狩猎或收获食物提供了条件。其次,是原材料:生态系统提供了很多种材料,包括木材,生物燃料和动植物纤维。还有淡水:没有水,就没有生命。生态系统不但可以提供持续循环的水,还可以储存水资源。最后呢,是药用资源:自然生态系统提供各种生物材料,不管是现代医学还是传统医学,都利用它们来进行药物开发。

来源:http://www./ecosystem-services-biodiversity/zh/

接着是调节服务,它可以保持空气和土壤质量,提供洪水和疾病控制,还有生态系统为农作物所提供的授粉过程。与前面一个服务相比,它们通常是不可见的,因此大多被认为是理所当然的。只有当它们遭到破坏时,才发现所造成的损失是巨大的并且难于恢复。这大体上包括,维持局域气候和空气质量、碳封存和碳储存、减缓极端事件影响、废水处理、防止土壤侵蚀并维持土壤肥力、授粉、生物防治、水流调节等等。

来源:http://www./ecosystem-services-biodiversity/zh/

生态系统的支持服务,就是为植物或动物提供生活空间,保持多样的动植物资源,这是所有生态系统及其服务的基础。其中,为物种提供栖息地,也就是生态系统为植物和动物提供生活空间,并维持其他生态系统服务等复杂过程的多样性。一些生境具有非常多的物种数量,会比其他生物多样性更具遗传多样性,这就是我们所称的“生物多样性热点区域”。其次,维护遗传多样性,也就是为开发适应当地的品种以及商业作物和牲畜的提供基因库。

来源:http://www./ecosystem-services-biodiversity/zh/

如果说前面的生态系统服务都是物质性的利益,那么还有一个非物质性的利益,称为“文化服务”。包括审美,文化认同感,家园感,以及与自然环境相关的精神体验。在许多情况下,文化服务是与自然联系在一起的最重要价值。娱乐和身心健康,可以接触大自然在维持身心健康方面发挥着重要作用。旅游,可以让游客享受大自然这种服务除了对游客有好处,还让自然旅游服务提供者有了赚钱的机会。美学欣赏和文化,艺术与设计的灵感:动物,植物和生态系统一直是我们的艺术,文化和设计的灵感之源,同样也会激励科学的发展。精神体验和场所感:自然是大多数宗教的共同元素。自然遗产,精神归属感,传统知识和相关习俗对于人们产生归属感非常重要。

来源:http://www./ecosystem-services-biodiversity/zh/

这张表告诉我们,农业、畜牧业、林业和渔业既受益于生态系统服务,也提供生态系统服务。这些领域对生态系统服务的影响可能是有利的,也可能是不利的。

虽然人们日益认识到生物多样性,是一个对于今世后代都有着巨大价值的全球性资产,但某些人类活动却导致物种数量大幅减少。特别是1980年代,国际社会开始意识到生物多样性对地球、对人类生活的重要,于是着手制定一系列的国际公约。1993年12月29日,最重要的《生物多样性公约》正式订定并生效了,规定世界各国要尽力保护地球上复杂多样的生物资源。国际生物多样性日的诞生,最初是为了纪念这个公约的制定。但是,12月29日是许多国家的圣诞与新年假期,为了更方便、更有效地进行纪念活动和联合国大会决议的宣传,决定从2001年起,将国际生物多样性日由12月29日改为5月22日。这样,每年都有一个主题,可进行相关的纪念活动。

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