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生物多样性为什么重要?终于说清楚了

 江南一鱼6jvvqc 2022-06-30 发布于江西

   说到“生物多样性”,大家的第一反应可能是:“生物多样性,就是指生物的种类很多呗”。

  什么是生物多样性?

  生物多样性是指生物及其环境形成的整体的多样性。

  也就是说,动物、植物、微生物,乃至他们形成的不同的生态系统,都是生物多样性的一部分。自然保护区中一只憨厚可爱的大熊猫,咱们肚子里一个微小的肠道菌落,都是生物多样性的一部分。

生物多样性提出

20世纪以来,随着世界人口的持续增长和人类活动范围与强度的不断增加,人类社会遭遇到一系列前所未有的环境问题,面临着人口、资源、环境、粮食和能源等5大危机。这些问题的解决都与生态环境的保护以及自然资源的合理利用密切相关。
第二次世界大战以后,国际社会在发展经济的同时更加关注生物资源的保护问题,并且在拯救珍稀濒危物种、防止自然资源的过度利用等方面开展了很多工作。1948年,由联合国和法国政府创建了世界自然保护联盟(IUCN)。1961年世界野生生物基金会建立。1971年,由联合国教科文组织提出了著名的“人与生物圈计划”。1980年由IUCN等国际自然保护组织编制完成的《世界自然保护大纲》正式颁布,该大纲提出了要把自然资源的有效保护与资源的合理利用有机地结合起来的观点,对促进世界各国加强生物资源的保护工作起到了极大的推动作用。
20世纪80年代以后,人们在开展自然保护的实践中逐渐认识到,自然界中各个物种之间、生物与周围环境之间都存在着十分密切的联系,因此自然保护仅仅着眼于对物种本身进行保护是远远不够的,往往也是难于取得理想的效果的。要拯救珍稀濒危物种,不仅要对所涉及的物种的野生种群进行重点保护,而且还要保护好它们的栖息地。或者说,需要对物种所在的整个生态系统进行有效的保护。在这样的背景下,生物多样性的概念便应运而生了。
生物多样性内容
具体地说,生物多样性包括:遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次。
遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。因此,遗传多样性也就是生物的遗传基因的多样性。在生物的长期演化过程中,遗传物质的改变(或突变)是产生遗传多样性的根本原因。

(1)遗传多样性是指生物种内的遗传变异。群体内的个体间变异、群体间变异、品种间变异等,研究对象均为同一种。

(2)遗传多样性是指种内可遗传的变异,不包含由于环境和发育引起的变化(可塑型表型)。

(3)遗传多样性的表现是多层次的。包括表型的多态(形态、生理等性状)、染色体的多态(染色体的变异)、蛋白质的多态(同工酶、等位酶等)、基因的多态(复等位基因)。

遗传多样性起源归根结底是遗传物质的改变。图片

遗传多样性大小是长期进化的产物,是其生存适应和发展进化的前提。遗传多样性(Genetic Diversity)越高或遗传变异(Genetic Variation)越丰富,生物对环境变化的适应能力就越强;遗传变异的大小与其进化速率成正比;对遗传多样性的研究有助于探究动物物种稀有或濒危原因及过程。
遗传多样性是保护动物研究的核心之一。不了解种内遗传变异的大小、时空分布及其环境条件的关系,我们就无法采取科学有效的措施来保护人类赖以生存的动物遗传资源基因,来挽救濒于灭绝的动物,保护受到威胁的动物。
物种多样性是生物多样性的核心。物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面,其一是指一定区域内的物种丰富程度,可称为区域物种多样性;其二是指生态学方面的物种分布的均匀程度,可称为生态多样性或群落物种多样性。物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。
关于物种多样性的概念可以从以下三方面来理解:
一定区域内的物种多样性
一定区域内的物种多样性是指在一定区域范围内研究物种的多样化及其变化,包括一定区域内生物区系的状况(如受威胁状况和特有性等)、形成、演化、分布格局及其维持机制等,主要通过区域物种调查,从分类学、系统学和生物地理学角度对一定区域内物种的状况进行研究。在保护生物学领域里提到的物种多样性更多的是从这个角度来理解的,从空间范围来讲相对是比较大的。
特定群落及生态系统单元的物种多样性
特定群落及生态系统单元的物种多样性是指从群落水平上进行研究物种分布的均匀程度,强调物种多群性的生态学意义,如群落的物种组成、物种多样性、生态功能群的划分、物种在能量流和物质流方面的作用等。在生态学领域里提到的物种多样性更多是从这个角度来理解的,从空间范围来讲相对较小。
一定进化阶段或进化支系的物种多样性
从生物演化的角度,物种多样性随时间推移呈现特殊的变化规律,不仅生物物种本身以及物种的集合(分类单元)有起源、发展、退缩和消亡的过程,就是物种多样性整体也有自己特定的演变规律。图片
生态系统多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,包括生态环境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖,彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。
生态系统的类型丰富:我国具有陆生生态系统的各种类型,包括森林、灌丛、草原和稀树草原、草甸、荒漠、高山冻原等。由于不同的气候、土壤等条件,又进一步分为各种亚类型约600种。如我国的森林有针叶林、针阔混交林和阔叶林;草甸有典型草甸、盐生草甸、沼泽化草甸和高寒草甸等。除此之外,我国海洋和淡水生态系统类型也很齐全。生态系统多样性指数的三个类型:α多样性指数、β多样性指数和γ多样性指数。
生态系统多样性是物种多样性的保证。任何生物都要生活在一定的环境中,离开了适宜的环境,生物很难适应。所以只有多种多样的生态系统,才能保证这些生态系统中多种多样的生物的生存,从这个意义上来说,保护生物多样性是重要的一点就是保护生态系统的多样性,生态系统多样性是物种多样性的保证。生物与生物间(同种或不同种)、生物与无机环境间的共同进化形成生物多样性(包括物种多样性、基因或遗传多样性和生态系统多样性)图片

  生物多样性,除了指不同的生物种类外,还包括生态系统构成方式的多样性。也就是说,同样的生物,在不同环境下产生的不同栖息、生长、繁殖方式,也属于不同的生物多样性内容。

  中国有句古话叫做“橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳”,描述的就是这种因环境产生的多样性。

  全球生物多样性现状如何?

  据估算,目前全球物种共有500万-1亿种,而确认发现的仅有200万种[2]。从这个角度看,全球生物种类似乎很是繁多而丰富,生物多样性情况应该一片大好才对。

  但实际上,这其中的大部分物种都是昆虫等一些体型很小的生物。而对生态系统有重要影响的哺乳动物,仅仅有五千多种。

  而且,随着人类活动范围不断加大,对生态系统的影响不断变强,物种灭亡的速度也逐渐增加。

  从2006年开始,地球上的蜜蜂数量开始急剧减少,蜜蜂这一物种灭绝速度开始加大。蜜蜂的减少让植物授粉变得困难,倘若它们彻底灭绝,很多植物的种群延续也会遭受灭顶之灾。  图片

   在澳大利亚,有12种本土特有的蝴蝶已经基本灭绝。蜜蜂、蝴蝶等传粉昆虫的消失可能加速其他动植物的灭绝,最终像雪崩一样,给整个自然界的生物多样性带来灭顶之灾。

  虽然物种的生成与灭绝,是自然界的正常进程,但据测算,人类活动引起的人为灭绝,是非人为灭绝速度的100-1000倍。

  渡渡鸟本来无忧无虑地生活在毛里求斯岛上,可人类发现它们后进行大肆捕杀,1681年渡渡鸟就因为人类猎杀而灭绝。随着人类活动对自然界影响的扩大,生物多样性的现状并不乐观。  图片

  好在,人类逐渐意识到了生物多样性的重要,对生物多样性的保护也渐渐做得越来越好。如今,我国已建立2349个自然保护区,覆盖全国15%的面积,为野生生物群落营造了一片片栖息之地。

中国生物多样性现状?
中国1790年人口约3亿,1860年约4亿,1970年8亿人口,2000年就超过13亿人口了。
人口增加后,必须扩大耕地面积,满足吃饭的需求,这样就对自然生态系统及生存其中的生物物种产生了最直接的威胁。
由于人口增长过快,加上大跃进等政策错误,中国形成了大量的退化生态系统。中国境内水土流失面积约为180万平方公里,占国土面积的19%,其中黄土高原地区约80%地方水土流失。
北方沙漠、戈壁、沙漠化土地面积为149万平方公里,占国土面积的16%,1987年已沙漠化土地20万平方公里,潜在沙漠化土地13万平方公里。
如今有5900万亩农田和7400万亩草场受到沙漠化威胁。草原退缩面积13亿亩,每年以2000万亩增加。每年使用农药防治面积23亿亩次,劣质化肥污染农田2500万亩。
人类对粮食的需求量的增加,在追求土地的增产的过程中不断的改变土地,使土地的生产能力降低,生态系统的单一,使病虫害蔓延加快,降低了生态的稳定性,增加了农业的风险。

  为什么要保护生物多样性?

  进化论中有个说法叫做“适者生存”。照这样说,不适应环境的生物就应该被淘汰才对,那我们为何还要花费力气去保护本就会消失的濒危生物,折腾自己呢?保护生物多样性的意义究竟是什么?

  保护生物多样性,有多方面的考量。

  首先,不同种类的生物具有不同的使用价值。

  从食用、药用到工业原料、从科学研究到美学创造,人类的生活所需离不开物种的缤纷多样。牛肉好吃,但如果世界上只剩这一种肉可以吃,很多人都会迅速觉得索然无味。

  药材研发、或是工业原料提取,也都离不开自然界中存在的神奇物种。例如治疗疟疾的神药——青蒿素,就是从黄花蒿这种植物中提取出来的。  图片

   其次,生物多样性对于生态系统稳定性的维持格外重要。

  物质循环是确保生态系统运转的基础之一,而光合作用与动物呼吸形成的“氧气-二氧化碳循环”打通了无机环境和有机生物之间的循环锁链,保持了大气中的二氧化碳平衡。

  设想一下,如果自然界中的植物种类因人类活动而大幅减少,地球的生态系统就会变得更为脆弱,可能导致大量植物死亡,生态系统崩溃,从而给人类带来灭顶之灾。

  只有保护更多的物种存在,才能加强生态系统的抵抗能力,更好地应对各种危机。  图片

  最后,人类对于生物的认识还不够深入。很多疾病、药物、生命活动的机理至今尚未被研究清楚。

  而生态系统的平衡也是牵一发而动全身,以现在的科技水平,很难准确评估出任一物种消失带来的影响。因此,尽可能保存下更多的物种,能为以后的社会发展、科技进步做好准备,居安思危,是一件百利而无一害的事情。

  如何保护生物多样性?

  既然生物多样性这么重要,那我们要如何保护生物多样性呢?有的人说:那就让生态系统中的生物种类“多多益善”、越多越好!

  但其实,盲目引入新物种,反而可能会对现存的生态系统造成灭顶之灾。

  19世纪,鲤鱼、草鱼等亚洲鱼类被引入美国,以控制过多的昆虫和水生植物的疯长。当时,这些物种确实成功控制了昆虫和水草的数量。但几十年后,美国的民众才反应过来:不对啊,美国五大湖的生态系统,已经快被这些亚洲鲤鱼霸占了!  图片

   “请神容易送神难”,引入亚洲鲤鱼的时候,只要将运送来的亚洲鲤鱼往河里轻轻一丢,“以鱼控虫”的目标就可以成功。但想要治理后来泛滥的亚洲鲤鱼,可就难如登天了。

  此后,美国政府尝试过通过毒素、捕杀、电网驱赶等方式,来控制亚洲鲤鱼的数量,累计花费了一亿美元,但效果并不太理想。2012年,中美绿色合作伙伴关系框架中增加了“密西西比河-长江”绿色合作伙伴项目,这个项目的一部分,就是把中国对于淡水鱼类的研究成果、管理经验介绍给美国,帮助他们控制这些亚洲鲤鱼。

  除了亚洲鲤鱼之外,水葫芦、美洲白蛾、福寿螺等都是非常有名的物种入侵例子。这些新引入物种不仅生长速度快,繁殖能力强,更有惊人的环境适应力——在新的生态环境下缺乏天敌,就迅速成为当地的“生态一霸”,反而大幅破坏了当地的生物多样性,得不偿失。

  因此,对于生物多样性的保护,一定要遵循“因地制宜”的准则。对于濒危生物,应在其活动区域建设对应的自然保护区,用最适宜的环境,保护最合适的动物。例如我国在四川、陕西、甘肃设立的67个大熊猫自然保护区,就是为熊猫们“量身打造”的竹林乐园。  图片

   而对于本土较为脆弱的生态系统,更要加强保护力度,尽量避免外来入侵和人为破坏。过海关的时候严禁携带各种活物,也都是出于对本土生态系统、生物多样性进行保护的考虑。在保护生物多样性的过程中,我们一定要记住:“合适的,才是最好的”。

  构建自然和谐的生态系统,避免一家独大,才是最好的保护。

  参考文献:

  [1]李文华,赵景柱.生态学研究回顾与展望[M].气象出版社, 2004.

  [2]田民,王育新.生物多样性保护现状及发展趋势[J].河北林果研究,2008,23(04):407-409.

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