生物多樣性(生態學術語)

生物多樣性(生態學術語)

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生物多樣性,生態學術語,是一個描述自然界多樣性程度的一個內容廣泛的概念,不同學者提出了多種定義。

在《保護生物學》一書中,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境形成的生態複合體以及與此相關的各種生態過程的綜合,包括動物、植物、微生物和它們所擁有的基因以及它們與其生存環境形成的複雜的生態系統"。

基本介紹

  • 中文名:生物多樣性
  • 外文名:biodiversity
  • 條件:一定時間和一定地區
  • 關鍵:物種的多樣性
定義,組成,概念提出,研究進展,基因演化,物種增多,保護措施,重要價值,重要意義,多樣性特點,威脅原因,

定義

生物多樣性(英文為biodiversity 或biological diversity)是一個描述自然界多樣性程度的一個內容廣泛的概念。對於生物多樣性,不同的學者所下的定義是不同的。例如oNorse et al.(1986)認為,生物多樣性體現在多個層次上。而Wilson等人認為, 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)認為,生物多樣性一般是指"地球上生命的所有變異"。在《保護生物學》一書中,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境形成的生態複合體以及與此相關的各種生態過程的綜合,包括動物、植物、微生物和它們所擁有的基因以及它們與其生存環境形成的複雜的生態系統"。

組成

通常包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個組成部分。
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。這些遺傳信息儲存在生物個體的基因之中。因此,遺傳多樣性也就是生物的遺傳基因的多樣性。任何一個物種或一個生物個體都保存著大量的遺傳基因,因此,可被看作是一個基因庫(Gene pool)。一個物種所包含的基因越豐富,它對環境的適應能力越強。基因的多樣性是生命進化和物種分化的基礎。
狹義的遺傳多樣性主要是指生物種內基因的變化,包括種內顯著不同的種群之間以及同一種群內的遺傳變異(世界資源研究所,1992)。此外,遺傳多樣性可以表現在多個層次上,如分子、細胞、個體等。在自然界中,對於絕大多數有性生殖的物種而言,種群內的個體之間往往沒有完全一致的基因型,而種群就是由這些具有不同遺傳結構的多個個體組成的。
在生物的長期演化過程中,遺傳物質的改變(或突變)是產生遺傳多樣性的根本原因。遺傳物質的突變主要有兩種類型,即染色體數目和結構的變化以及基因位點內部核苷酸的變化。前者稱為染色體的畸變,後者稱為基因突變(或點突變)。此外,基因重組也可以導致生物產生遺傳變異。
物種多樣性
這是生物多樣性的核心。物種(species)是生物分類的基本單位。對於什麼是物種一直是分類學家和系統進化學家所討論的問題。邁爾(1953)認為: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。中國學者陳世驤(1978)所下的定義為:物種是繁殖單元,由又連續又間斷的居群組成;物種是進化的單元,是生物系統線上的基本環節,是分類的基本單元。在分類學上,確定一個物種必須同時考慮形態的、地理的、遺傳學的特徵。也就是說,作為一個物種必須同時具備如下條件:①具有相對穩定的而一致的形態學特徵,以便與其他物種相區別; ②以種群的形式生活在一定的空間內,占據著一定的地理分布區,並在該區域內生存和繁衍後代; ③每個物種具有特定的遺傳基因庫,同種的不同個體之間可以互相配對和繁殖後代,不同種的個體之間存在著生殖隔離,不能配育或即使雜交也不同產生有繁殖能力的後代。
物種多樣性是指地球上動物、植物、微生物等生物種類的豐富程度。物種多樣性包括兩個方面,其一是指一定區域內的物種豐富程度,可稱為區域物種多樣性;其二是指生態學方面的物種分布的均勻程度,可稱為生態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生物資源豐富程度的一個客觀指標。
在闡述一個國家或地區生物多樣性豐富程度時,最常用的指標是區域物種多樣性。區域物種多樣性的測量有以下三個指標:①物種總數,即特定區域內所擁有的特定類群的物種數目 ;②物種密度,指單位面積內的特定類群的物種數目; ③特有種比例,指在一定區域內某個特定類群特有種占該地區物種總數的比例。
生態系統多樣性
生態系統是各種生物與其周圍環境所構成的自然綜合體。所有的物種都是生態系統的組成部分。在生態系統之中,不僅各個物種之間相互依賴,彼此制約,而且生物與其周圍的各種環境因子也是相互作用的。從結構上看,生態系統主要由生產者、消費者、分解者所構成。生態系統的功能是對地球上的各種化學元素進行循環和維持能量在各組分之間的正常流動。生態系統的多樣性主要是指地球上生態系統組成、功能的多樣性以及各種生態過程的多樣性,包括生境的多樣性、生物群落和生態過程的多樣化等多個方面。其中,生境的多樣性是生態系統多樣性形成的基礎,生物群落的多樣化可以反映生態系統類型的多樣性。
近年來,有些學者還提出了景觀多樣性(landscape diversity),作為生物多樣性的第四個層次。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性的區域。景觀要素是組成景觀的基本單元,相當於一個生態系統。景觀多樣性是指由不同類型的景觀要素或生態系統構成的景觀在空間結構、功能機制和時間動態方面的多樣化程度。遺傳傳多樣性是物種多樣性和生態系統多樣性的基礎(施立明等1993 葛頌等1994),或者說遺傳多樣性是生物多樣性的內在形式。物種多樣性是是構成生態系統多樣性的基本單元。因此,生態系統多樣性離不開物種的多樣性,也離不開不同物種所具有的遺傳多樣性。

概念提出

20世紀以來,隨著世界人口的持續增長和人類活動範圍與強度的不斷增加,人類社會遭遇到一系列前所未有的環境問題,面臨著人口、資源、環境、糧食和能源等5大危機。這些問題的解決都與生態環境的保護以及自然資源的合理利用密切相關。
森林生態系統森林生態系統
第二次世界大戰以後,國際社會在發展經濟的同時更加關注生物資源的保護問題,並且在拯救珍稀瀕危物種、防止自然資源的過度利用等方面開展了很多工作。1948年,由聯合國和法國政府創建了世界自然保護聯盟(IUCN)。1961年世界野生生物基金會建立。1971年,由聯合國教科文組織提出了著名的"人與生物圈計畫"。1980年由IUCN等國際自然保護組織編制完成的《世界自然保護大綱》正式頒布,該大綱提出了要把自然資源的有效保護與資源的合理利用有機地結合起來的觀點,對促進世界各國加強生登記費物資源的保護工作起到了極大的推動作用。
森林生態系統2森林生態系統2
20世紀80年代以後,人們在開展自然保護的實踐中逐漸認識到,自然界中各個物種之間、生物與周圍環境之間都存在著十分密切的聯繫,因此自然保護僅僅著眼於對物種本身進行保護是遠遠不夠的,往往也是難於取得理想的效果的。要拯救珍稀瀕危物種,不僅要對所涉及的物種的野生種群進行重點保護,而且還要保護好它們的棲息地。或者說,需要對物種所在的整個生態系統進行有效的保護。在這樣的背景下,生物多樣性的概念便應運而生了。
海洋生態系統海洋生態系統
城市生態系統城市生態系統

研究進展

基因演化

生物多樣性是如何從有限的基因庫演化而來的呢?越來越多的科學證據顯示,驚人複雜性的關鍵在於轉錄因子對基因表達的調控。隨著越來越多生物的基因組被測序,人們發現基因組中的基因總數並不能反映生物的複雜性,而轉錄因子往往以多種組合的形式起作用,由此帶來了更大的複雜性。
研究人員通過單顆粒冷凍電子顯微鏡,發現TFIID轉錄因子有兩種不同的結構狀態並存。這兩種狀態(標準態和重排態)的差別只在於一個亞結構元件lobe A的易位,而這一結構轉換能夠起始轉錄,將DNA的遺傳學信息轉錄到RNA中以便進行蛋白合成。儘管在多細胞動物的進化過程中,蛋白編碼基因的數量相對穩定,但DNA調控元件的數量卻在顯著增加,研究人員發現TFIID存在兩種結構和功能形式,展示了轉錄因子組合調控基因表達水平從而增加多樣性的機制。

物種增多

全球生物多樣性重組 研究稱物種數量未降反增。
2014年5月,美國佛蒙特大學、聖安德魯斯大學和蘇格蘭和緬因大學的一項新的物種研究並未對此有所發現。相反研究人員驚訝地發現,隨著時間的推移,從極地到熱帶,從海洋到陸地,很多地方的物種數量甚至有所增加。

保護措施

就地保護
為了保護生物多樣性,把包含保護對象在內的一定面積的陸地或水體劃分出來,進行保護和管理。比如,建立自然保護區實行就地保護。自然保護區是有代表性的自然系統、珍稀瀕危野生動植物種的天然分布區,包括自然遺蹟、陸地、陸地水體、海域等不同類型的生態系統。自然保護區還具備科學研究、科普宣傳、生態旅遊的重要功能。
遷地保護是在生物多樣性分布的異地,通過建立動物園、植物園、樹木園、野生動物園、種子庫、基因庫、水族館等不同形式的保護設施,對那些比較珍貴的物種、具有觀賞價值的物種或其基因實施由人工輔助的保護。遷地保護目的只是使即將滅絕的物種找到一個暫時生存的空間,待其元氣得到恢復、具備自然生存能力的時候,還是要讓被保護者重新回到生態系統中。
建立基因庫
人們已經開始建立基因庫,來實現保存物種的願望。比如,為了保護作物的栽培種及其會滅絕的野生親緣種,建立全球性的基因庫網。大多數基因庫貯藏著穀類、薯類和豆類等主要農作物的種子。
構建法律體系
人們還必須運用法律手段,完善相關法律制度,來保護生物多樣性。比如,加強對外來物種引入的評估和審批,實現統一監督管理。建立基金制度,保證國家專門撥款,爭取個人、社會和國際組織的捐款和援助,為實踐工作的開展提供強有力的經濟支持等。

重要價值

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值是一種潛在的生物資源。生物多樣性的價值往往不被人們所重視,一般人們利用生物資源時,沒有經過市場流通而直接被消費,只是取而用之而已。生物多樣性具有很高的開發利用價值,在世界各國的經濟活動中,生物多樣性的開發與利用均占有十分重要的地位。生物多樣性的價值主要體現在以下幾個方面:
⑴直接價值(Direct Value):也叫使用價值或商品價值。是人們直接收穫和使用生物資源所形成的價值。包括消費使用價值和生產使用價值兩個方面。
消費使用價值:指不經過市場流通而直接消費的一些自然產品的價值。生物資源對於居住在出產這些生物資源地區的人們來說是十分重要的。人們從自然界中獲得薪柴、蔬菜、水果、肉類、毛皮、醫藥、建築材料等生活必需品。尤其在一些經濟不發達地區,利用生物資源是人們維持生計的主要方式。
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多種動植物被作為藥用,在中國,能夠入藥的物種多達5000多種。
B. 木材和動物糞便提供了尼泊爾,坦尚尼亞和馬拉威主要能源需求的90%和其它一些國家的80%(Pearce,1987)。
C. 在偏僻地區生活的居民的蛋白質主要來源於狩獵野生動物。在非洲,野生動物的肉製品在人們食物中占據了所需蛋白質的很高的比例;在奈及利亞為20%,波札那為40%;薩伊為75%;在加納,大約75%的人口的蛋白質來源為動物,包括各種魚類、昆蟲和蝸牛;在奈及利亞的一些邊遠地區,獵物為人類提供的蛋白質占其年消耗總量的20%。
D. 在馬來西亞東部的沙撈越(Sarawak),獵人每年捕獲到並吃掉的野豬的價值可折合成市場價的40億美元。在全世界範圍內,每年要捕獲1億噸的魚類, 主要為野生魚類,其中有很大一部分被漁民自己吃掉。
生產使用價值:指商業上收穫時,用於市場上進行流通和銷售的產品的價值。(生物資源的產品一經開發,往往會具有比其自身高出許多的價值,常見的生物資源產品包括:木材、魚類、動物的毛皮、麝香、鹿茸、藥用動植物、蜂蜜、橡膠、樹脂、水果、染料等。)
例如:在美國西部,可從一種藥鼠李的樹皮中提取輕瀉劑產品,十分的暢銷,每年約為100萬美元,而市場銷售價更高達每年7500萬美元。在1976-1984年期間,美國從生物資源方面獲得的利潤高達每年876億美元。
木材是一些開發中國家的重要出口產品,全世界每年的木材產值在750億美元以上。在印度尼西亞,木材是第二大出口產品,地位僅次於石油。從1981-1983年,亞洲,非洲和南美洲出口的木材產品的價值為平均每年81億美元。
一些非木材的生物產品也具有相當重要的地位,例如:印度尼西亞1982年非木材產品的對外貿易達2億美元。
⑵間接價值:生物資源的間接價值是與生態系統功能有關,它並不表現在國家的核算體制上,但它們的價值可能大大超過直接價值。而且直接價值常常源於間接價值,因為收穫的動植物物種必須有它們的生存環境,它們是生態系統的組成成分。沒有消費和生產使用價值的物種可能在生態系統中起著重要作用,並供養那些有使用和消費價值的物種(陳靈芝,1994)。生物多樣性的間接價值包括非消費性使用價值、選擇價值、存在價值和科學價值四種價值。
①非消費性使用價值:保護生物資源可以為人類社會帶來日益增長的利益,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方面:
* 光合作用固定太陽能,使光能經綠色植物進入食物鏈,從而給可收穫物種提供維持系統。
* 生態系統的功能包括傳粉、基因流動、異花授精的繁殖功能、維持環境的效力和對經濟物種獲取有益遺傳品質有影響的物種,保持進化過程,在生態系統中使競爭者之間保持永恆的張力。
* 污染物的吸收和分解,包括有機廢物、農藥以及空氣和水污染物的分解作用。
* 娛樂和生態旅遊(recreation and ecotourism)。指人們採用不同的方式利用生物資源開展娛樂活動。在不破壞自然環境的條件下進行旅遊活動稱為生態旅遊。如野外觀鳥、賞花、森林浴等。這些活動的價值也叫休閒價值。在全世界,生態旅遊可獲取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物有關的娛樂活動中去(如狩獵、參觀動物園、保護區旅遊等),每年可為加拿大創造約8億美元的收入(Fillon等,1985)。中國四川省九寨溝,社區共管。另外,生態旅遊還有一定的生態教育功能。
* 保護土壤:受自然植被覆蓋和凋落層保護的優質土壤可保持肥力、防止危險滑坡、保護海岸和河岸以及防止淤積作用對珊瑚礁、淡水和近海漁業的破壞。
* 調節氣候:生態系統對大氣候及局部氣候均有調節作用包括對溫度降水和氣流的影響。
* 穩定水土:在集水區內發育良好的植被具有調節逕流的作用。植物根系深入土壤使土壤對雨水更具有滲透性。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雨季可減弱洪水乾季在河流中仍有流水。例如馬來西亞森林集水區內,每單位面積逕流在高峰期大約相當於橡膠園油棕園內逕流量的50%。在逕流的低峰期約為種植園的1倍。
②選擇價值:保護野生動植物資源,以儘可能多的基因,可以為農作物或家禽,家畜的育種提供更多的可供選擇的機會。例如:家豬與野豬雜交,培育形成了瘦肉型豬的新品種。家雞已有上百個不同的品種,均來自於原雞。紫杉和紅豆杉中提取抗癌藥物。(自然界的許多野生動植物,也許短時間內人類無法進行利用,其價值是潛在的。也許我們的子孫後代能發現其價值,找到利用它們的途徑。因此多保存一個物種,就會為我們的後代多留下一份保貴的財富。)
③存在價值:有些物種,儘管其本身的直接價值很有限,但它的存在能為該地區人民帶來某種榮譽感或心理上的滿足。例如:中國的大熊貓金絲猴褐馬雞等是中國的特產珍稀動物,全國人民都引以為榮。熊貓已成為中國的象徵。
④科學價值:有些動植物物種在生物演化歷史上處於十分重要的地位,對其開展研究有助於搞清生物演化的過程。如一些孑遺物種(銀杏)。

重要意義

生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的基礎。我們的衣、食、住、行及物質文化生活的許多方面都與生物多樣性的維持密切相關。
⑴ 首先,生物多樣性為我們提供了食物、纖維、木材、藥材和多種工業原料。我們的食物全部來源於自然界,維持生物多樣性,我們的食物品種會不斷豐富。人民的生活質量會不斷提高,從溫飽型向小康型轉變。
⑵ 生物多樣性還在保持土壤肥力、保證水質以及調節氣候等方面發揮了重要作用。黃河流域曾是我們中華民族的搖籃,在幾千年以前,那裡還是一片十分富饒的土地。樹木林立,百花芬芳,各種野生動物四處出沒。但由於長期的戰爭及人類過度地開發利用,這裡已變成生物多樣性十分貧乏的地區,到處是黃土荒坡,遇到颳風的天氣便是飛沙走石,沙漠化現象十分嚴重。由於人工植樹,大搞"三北防護林"工程,生物多樣性得到了一定程度的恢復,沙漠化進程得到了抑制,森林覆蓋率逐年上升,環境不斷得到改善。
⑶ 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值等方面的調控方面發揮著重要作用。例如,地球大氣層中的氧氣含量為21%,供給我們自由呼吸,這主要應歸功於植物的光合作用。在地球早期的歷史中,大氣中氧氣的含量要低很多。據科學家估計,假如斷絕了植物的光合作用,那么大氣層中的氧氣,將會由於氧化反應在數千年內消耗殆盡。
⑷ 生物多樣性的維持,將有益於一些珍稀瀕危物種的保存。我們都知道,任何一個物種一旦滅絕,便永遠不可能再生。如今仍生存在我們地球上的物種,尤其是那些處於滅絕邊緣的瀕危物種,一旦消失了,那么人類將永遠喪失這些寶貴的生物資源。而保護生物多樣性,特別是保護瀕危物種,對於人類後代,對科學事業都具有重大的戰略意義。

多樣性特點

中國是地球上生物多樣性最豐富的國家之一。在全世界占有十分獨特的地位。1990年生物多樣性專家把中國生物多樣性排在12個全球最豐富國家的第8位。在北半球國家中,中國是生物多樣性最為豐富的國家。中國生物多樣性的特點如下。
1.物種高度豐富 中國有高等植物3萬餘種,僅次於世界高等植物最豐富的巴西和哥倫比亞
2.特有屬、種繁多 中國高等植物中特有種最多,約17 300種,占全國高等植物的57%以上。581種哺乳動物中,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.區系起源古老 由於中生代末中國大部分地區已上升為陸地,在第四紀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、第三紀的古老殘遺成分。如松杉類植物,世界現存7個科中,中國有6個科。動物中的大熊貓、白鰭豚、羚羊、揚子鱷、大鯢等都是古老孑遺物種。
4.栽培植物、家養動物及其野生親緣種的種質資源異常豐富 中國有數千年的農業開墾歷史,很早就對自然環境中所蘊藏的豐富多彩的遺傳資源進行開發利用、培植繁育,因而中國的栽培植物和家養動物的豐富度在全世界是獨一無二、無與倫比的。例如,我國有經濟樹種1 000種以上。中國是水稻的原產地之一,有地方品種50 000個;是大豆的故鄉,有地方品種20 000個;有藥用植物11 000多種等等。
5.生態系統的類型豐富 中國具有陸生生態系統的各種類型,包括森林、灌叢、草原和稀樹草原、草甸、荒漠、高山凍原等。由於不同的氣候、土壤等條件,又進一步分為各種亞類型約600種。如中國的森林有針葉林、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,中國海洋和淡水生態系統類型也很齊全。
6.空間格局繁複多樣 中國地域遼闊,地勢起伏多山,氣候覆雜多變,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(分布於江南丘陵)和西部亞熱帶常綠闊葉林(分布於雲貴高原)在性質上有明顯的不同,發生不少同屬不同種的物種替代。

威脅原因

近年來, 物種滅絕的加劇, 遺傳多樣性的減少, 以及生態系統特別是熱帶森林的大規模破壞, 引起了國際社會對生物多樣性問題的極大關注. 生物多樣性喪失的直接原因主要有生境喪失和片段化、外來種的侵入、生物資源的過渡開發、環境污染、全球氣候變化和工業化的農業及林業等. 但這些還不是問題的根本所在. 根源在於人口的劇增和自然資源消耗的高速度、不斷狹窄的農業、林業和漁業的貿易譜、經濟系統和政策未能評估環境及其資源的價值、生物資源利用和保護產生的惠益分配的不均衡、知識及其套用的不充分以及法律和制度的不合理. 總而言之, 人類活動是造成生物多樣性以空前速度喪失的根本原因。
原因1
- 自從有了人類以來,人口的數量就在增長。在生產力落後的時候,人口的數量受到自然因素如旱災蟲災、火災、水災、地震等的控制;另外,人類自身製造的災難如戰爭、貧困也使得人口數量得以控制.但是,現代科學技術的進步使人的數量與壽命都提高了。
- 19世紀工業革命後,人口的增加就成了全球的主流,在經濟開發中國家最為明顯。1830年全球人口只有10億,1930年達到20億,2000年達到了60億,如今達到65億。
- 中國1790年人口約3億,1860年約4億,1970年8億人口,2000年就超過13億人口了。
- 人口增加後,必須擴大耕地面積,滿足吃飯的需求,這樣就對自然生態系統及生存其中的生物物種產生了最直接的威脅。
- 由於人口增長過快,加上大躍進等政策錯誤,中國形成了大量的退化生態系統。中國境內水土流失面積約為180萬平方公里,占國土面積的19%,其中黃土高原地區約80%地方水土流失。
- 北方沙漠、戈壁、沙漠化土地面積為149萬平方公里,占國土面積的16%, 1987年已沙漠化土地20萬平方公里,潛在沙漠化土地13萬平方公里。
- 如今有5900萬畝農田和7400萬畝草場受到沙漠化威脅。草原退縮面積13億畝,每年以2000萬畝增加。每年使用農藥防治面積23億畝次,劣質化肥污染農田2500萬畝。
人類對糧食的需求量的增加,在追求土地的增產的過程中不斷的改變土地,使土地的生產能力降低,生態系統的單一,使病蟲害蔓延加快,降低了生態的穩定性,增加了農業的風險。
原因2
-生物多樣性減少最重要的原因是生態系統在自然或人為干擾下偏離自然狀態,生境破碎,生物失去家園。
- 與自然系統相比,一般地,退化的生態系統種類組成變化、群落或系統結構改變,生物多樣性減少,生物生產力降低,土壤和微環境惡化,生物間相互關係改變。
- Daily(1995)對造成生態系統退化和生物多樣性減少的人類活動進行了排序:過度開發(含直接破壞和環境污染等)占35%,毀林占30%,農業活動占28%,過度收穫薪材占6%,生物工業占1%。其中前三項人類活動占93%,而這些破壞最直觀的結果是造成了物種生境的破碎化,棲息地環境的島嶼化。
-生物多樣性減少的程度取決於生態系統的結構或過程受干擾的程度,例如人類對植物獲取資源過程的干擾(如過度灌溉影響植物的水分循環,超量施肥影響生物地球化學循環)要比對生產者或消費者的直接干擾(如砍伐或獵取)產生的負效應要大。
- 一般地,在生態系統組成成分尚未完全破壞前排除干擾,生態系統的退化會停止並開始恢復(例如少量砍伐後森林的恢復),生物多樣性可能會增加;但在生態系統的功能過程被破壞後排除干擾,生態系統的退化很難停止,而且有可能會加劇(例如火燒山地後的林地恢復)。
原因3
- 隨著人類的發展,環境污染也加劇。環境污染會影響生態系統各個層次的結構、功能和動態,進而導致生態系統退化。環境污染對生物多樣性的影響目前有兩個基本觀點:一是由於生物對突然發生的污染在適應上可能存在很大的局限性,故生物多樣性會喪失;二是污染會改變生物原有的進化和適應模式,生物多樣性可能會向著污染主導的條件下發展,從而偏離其自然或常規軌道。環境污染會導致生物多樣性在遺傳、種群和生態系統三個層次上降低。
- 在遺傳層次上的影響。雖然污染會導致生物的抵抗相適應,但最終會導致遺傳多樣性減少。這是因為在污染條件下,種群的敏感性個體消失,這些個體具有特質性的遺傳變異因此而消失,進而導致整個種群的遺傳多樣性水平降低;污染引起種群的規模減小,由於隨機的遺傳漂變的增加,可能降低種群的遺傳多樣性水平;污染引起種群數量減小,以至於達到了種群的遺傳學閥值,即使種群最後恢復到原來的種群大小時,遺傳變異的來源也大大降低。
- 在種群水平上的影響。物種是以種群的形式存在的,研究表明,當種群以複合種群的形式存在時,由於某處的污染會導致該亞種群消失,而且由於生境的污染,該地方明顯不再適合另一亞種群入侵和定居。此外,由於各物種種群對污染的抵抗力不同,有些種群會消失,而有些種群會存活,但最終的結果是當地物種豐富度會減少。
- 在生態系統層次上的影響。污染會影響生態系統的結構、功能和動態。嚴重的污染可能具有趨同性,即將不同的生態系統類型最終變成基本沒有生物的死亡區。一般的污染會改變生態系統的結構,導致功能的改變。值得指出的是,重金屬或有機物污染在生態系統中經食物鏈作用,會有放大效應,最終會影響到人類健康。
原因4
- 外來種的入侵從字面上理解是增加了一個地區的生物多樣性,事實上,歷史上那些無害的生物也是通過人的努力而擴大了分布範圍的,一些馴化的作物或動物已經成了人類的朋友,如我們食物中的馬鈴薯、西紅柿、芝麻、南瓜、白薯、芹菜等;樹木中的洋槐、英國梧桐、火炬樹;動物飼料中的苜蓿;動物中的紅鱒魚、海灣扇貝等,這些物種進入到異國他鄉帶來的利益是大於危害的。
- 然而,對於生態平衡和生物多樣性來講,生物的入侵畢竟是個擾亂生態平衡的過程,因為,任何地區的生態平衡和生物多樣性是經過了幾十億年演化的結果,這種平衡一旦打亂,就會失去控制而造成危害。
- 人們最初引進物種時,僅是進入了原產地生態系統的一個組分,食物網中的一些天敵或者它所控制的物種是沒有辦法引進的,這樣,控制不好成災就不可避免,而成災的一個直接後果是對於當地的生態多樣性造成危害,甚至是滅頂之災。
原因5
都市化能夠塑造環境,然而其途徑卻如此依賴於城市發展的地域和方式。在一項試圖勾勒城市化在未來幾十年內如何影響全球生物多樣性和碳循環的研究中,科學家對於城市可能如何增長進行了詳細的預測。
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城市增長勢頭迅猛,特別是在開發中國家變化最大。聯合國(UN)預計,在未來40年裡,城市將吸收全世界增加的所有人口——大約23億人。考慮到研究小組的預測結果,即全世界城市地區將在2030年翻一番,Seto認為,如今作出的明智決定依然會產生巨大的影響。她希望保護團體能夠開始考慮“城市化熱點地區”,並有助於塑造對生物多樣性負起責任的下一代城市基礎設施。

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