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第一章
生物多样性概述

第一节 生物多样性的含义

一、生物多样性概念

生物多样性(biodiversity)指的是群落的特征或属性,是描述一个生物群落的结构特征和物种的丰富程度的一个概念。随着生物多样性研究逐渐深入,人们发现由于地质气候变迁和人为干扰,世界很多地区生物多样性在逐渐减少,甚至一些珍贵的物种在灭绝,人们开始意识到保护生物多样性的重要。生物多样性是地球上最珍贵的资源,是人类社会赖以生存和发展的基本食物、药物和工业原料的主要来源和维持生态平衡的要素。地球上生物多样性经过了约30亿年自然演化,是人类共同的自然资源。根据联合国于1992年6月1日通过的《生物多样性公约》第2条规定,生物多样性即为所有来源的活的生物体中的变异性,这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体。它包括物种内、物种间和生态系统的多样性。通常所说的生物多样性,就是地球上所有生物体及其所构成的综合体。

生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次。第一,遗传多样性,又叫基因多样性。它是指种内基因的变化,包括种内显著不同的种群间和同一种群内的遗传变异。种内的多样性是物种以上各水平的多样性的最重要的来源。遗传变异、生活史特点、种群动态及其遗传结构等决定或影响着一个物种与其他物种及其环境相互作用的方式。基因是一种遗传信息的化学单位,它能从上一代传到下一代。遗传多样性大都发生在分子水平和基因水平,并且都与DNA的物理化学性质紧密相关。第二,物种多样性。物种多样性是指物种水平上的生物多样性。它是用一定空间范围的物种数量和分布特征来衡量的。一般来说,一个种的种群越大,它的遗传多样性就越大。但是一些种的种群增加可能导致其它一些种的衰退,而使一定区域内物种多样性减少。物种多样性主要是从分类学、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。物种多样性的现状,物种多样性的形成、演化及维持机制等是物种多样性的主要研究内容。第三,生态系统多样性。它是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境差异以及生态过程的多样性,这里生境主要指无机环境,如地貌、气候、土壤、水文等。生境多样性是生物群落多样性甚至是整个生物多样性形成的基本条件。生物群落多样性主要指群落的组成、结构和动态方面的多样性。从物种组成方面研究群落的组织水平或多样化程度的工作已有较长的历史,方法也比较成熟。在生态系统内部,也有学者用生物量来描述其多样性的,它包含了生态系统中各种生物数量比例的差异,也反映了生态系统结构和功能的多样化。根据世界保护联盟的估计,各种生态系统平均每平方米有6kg生物量,其中89%是高等植物,7.7%是藻类、真菌和细菌等低等植物,动物只占3.6%。植物多样性是动物多样性进化和保存的基础。它也决定着动物多样性的高低。生态系统的类型变化也是生态系统多样性研究的重要内容。有些生态系统有它的独特性,一旦遭到破坏,就难以恢复,该类系统将在地球上消失,所以要特别加以保护。第四,景观多样性。景观多样性是指与环境和植被动态相联系的景观斑块的空间分布标志。景观是由斑块、廊道和背景基质所构成的空间上的叠合体,班王块是景观的均质单元,廊道是联系斑块的桥梁和纽带(如防火带、防火林);基质是景观中面积最大,最连续的部分,在景观动态中起重要作用。人们在谈到景观时往往首先想到宏观类型的地理景观,如高山、湖泊、草原、森林、沙漠、沼泽等等。景观多样化会为被保护的物种提供多种类型的小生境。生物多样性对人类具有极其重要的价值。生物资源可供人类消费,具有直接的价值;生物多样性可维持生物的功能,因此具有生态的价值;生物多样性包含丰富的物种信息,因此具有科学研究和生产潜力的价值;生物多样性维持的完美壮丽的生态系统是大自然供奉给人类的特殊的美,因此具有它的美学价值。

二、生物多样性概念的历史渊源

生态学领域,生物多样性即为群落的特征、属性,主要是对生物群落的结构特征与物种丰富度的描述。随着很多学者学术论文的发表,生物多样性的研究实现了实质性飞跃,生物多样性的概念冲破了物种和物种丰富度的范围限定。特别是从20世纪80年代末期以来,生物多样性成为热门话题,无论是社会传媒、政府机关还是学术界都参与其中,人们将生物多样性看作现代生物研究的轴心,并将其与人口、资源、环境相糅合,初衷是唤醒全人类的生物多样性意识,为人类社会赖以生存的生物资源提供力所能及的保护。但是,随着学术界对生物多样研究的不断加深,人们逐渐意识到,生物多样性在主客观因素的作用下正面临着数量急剧下降的威胁,个别稀有物种在地球上几乎无踪迹可寻,基于此,人们认识到了生物多样性保护的重要性。生物多样性意义重大,其不但是人类生存所需食物、药物、工业原料的基本材料供应,同时还是生态平衡得以实现的重要保证。因此,对于当下人类社会所存在的资源短缺、环境污染、人口过剩等问题,其解决的实现与生物多样性密切相关。

生物多样性是地球生物30亿年自然演变的结果,是人类社会的公共财富。在自然界,随着地质以及气候要素的持续演变,无论是在遗传、物种还是生态上,生物多样性都有新类型持续出现,当然,也有一些生物类型彻底的灭绝了。所谓生物多样性,不过是一定地区、一定时间内,基因、物种、生态复合体三者的集合与彼此作用。生物多样性由生命物质的各种形态、行为、生理以及生化过程的多样性构成,而形态上的多样性则是由核酸的多样性决定的。很多时候,人们都将生物多样性直接解释为物种多样性,然而物种的多样性迄今为止尚未被明确,因此将生物多样性与物种多样性等同是不合理的。不难发现,即使是生活在一起的物种,其在生态上彼此之间也存在作用力,具体有竞争、寄生、捕食等多种形式。信息的交流、合作与交配虽然多发生在种内,但有时候也发生在种间。种群之间、物种之间生物多样性的连续性更多地体现在数量上。达尔文(1859)经过长时间研究对物种的进化做出了解释:物种进化是通过自然选择实现的。原因在于,生物的多样性归根结底属于遗传的多样性,并非物种数量多寡的问题。

20世纪90年代末,我国在生物多样性领域取得了长足发展,与生物多样性相关的学术专著相继问世,《生物多样性》杂志也是在这一时期创办的。虽然与其他国家相比,我国在生物多样性的研究领域起步较晚,但势头迅猛。在很多学者看来,生物多样性是生物及其与环境形成的复合体以及相关的生态过程的总和,具体表现为生态系统的多样性与景观的多样性。但实际上,学者们的研究多集中在物种、生态系统、景观多样性上,至于遗传多样性则少有涉及。与此同时,对于生态系统多样性、景观多样性的提法,部分学者表示反对,在他们看来,生态系统主要由两部分构成,即有机体群落、无机环境。很明显,无机环境是不存在生物多样性的。总之,生物多样性理念多有学者提及,但在具体内涵的给定上,差别明显。一般有以下几个观点:第一,认为生物多样性是生命有机体、生态复合体的多样化与变异性。所谓多样性,即为不同事物、不同事物之间相对频率的数量。而生物多样性,其组织水平多样化,生态系统乃至分子遗传的化学机构都被包括在内。所以,生物多样性内涵丰富,既包含各种生态系统、物种、基因,还包含相互间的丰富度。第二,认为生物多样性是一个概括性术语,其是自然界有机体的多样化,具有由两部分组成,即基因多样性、基因集合体。第三,认为生物多样性包含全部植物、动物、微生物、生态系统以及生物在生态系统中所参与的各种生态过程。此时,生物多样性这一概念显得太过庞杂不清。第四,认为所谓生物多样性,即是指一定地区,环境、生态系统或地球上所有生命有机体在基因、分类以及生态系统上的多样化。第五,认为生物多样性,顾名思义即为地球上所有生命的多样化,具体包括基因、物种、生态系统、生物参与下的生态过程。第六,认为生物多样性是指生命由集体、生物群落和与生境有关的生态复合体的全部及其内部和相互之间的相异性和多样化。第七,认为所谓生物多样性,即为生物有机体所有水平的多样化。

由此可以看出,虽然对什么是生物多样性,学者们因为出发点的不同而提出了不一样的观点。然而他们却存在相通之处,即都是通过多样化、多样性词语的反复运用来对生物多样性进行解释,在具体含义的解释上,往往含糊其辞。这也就使得生物多样性概念含糊不清,表达困难。但值得肯定的是,虽然学者们在对生物多样性进行概念释义的时候,运用了同语反复,然而其均是以以下三个独立属性为着眼点的:①组成水平。单元的统一性和变异性。②结构水平。物理组织或单元的格局。③功能水平。生态和进化过程。简言之即为,生物总量有多少?如何分布?有什么作用?

综上所述,所谓生物多样性,即为不同层次、不同等级的生命系统、生物类群、生命与非生命复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。无论植物、动物、微生物以及它们所携带的基因、所形成的群落、所引发的各类生态现象都被包括在内。 ZuFNtSFRK2Pb2o0lOXGVcFck4B7Z/2jGSfxPtE5idv/bPEQXdD7nbYb4rTABvY5s

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