第6讲 生物多样性

1、第六章 生物多样性生物多样性(biodiversity)是生物在其漫长的进化过程中形成的，是生物与其生境相互作用的结果。1992年联合国环境与发展大会的“生物多样性公约”第二条用语中对生物多样性作了如下解释：“生物多样性”是指所有来源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构成的生态综合体，包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。1 生物多样性的组成生物多样性包括多层次和多水平，小到分子，大到景观。其中研究最多、意义最重大的主要有遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性四个层次。1） 遗传多样性遗传多样性(genetic diversity)，又叫基因多样性，

2、是生物多样性的重要组成部分，基因多样性是生命进化和物种分化的基础。广义的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。任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因，因此，可被看作是一个基因库(genep001)。一个物种所包含的基因越丰富，它对环境的适应能力越强。狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化，包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异(世界资源研究所，1992)。此外，遗传多样性可以表现在多个层次上，如分子、细胞、个体等。在自然界中，对于绝大多数有性生殖的物种而言，种群内的个体之

3、间往往没有完全一致的基因型，而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。2） 物种多样性物种多样性(species diversity)是生物多样性的中心，是生物多样性最主要的结构和功能单位，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：一方面是指一定区域内的物种丰富程度，可称为区域物种多样性；另一方面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(蒋志刚等，1997)。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。它是根据一定空间范围物种的遗传多样性可以表现在多个层次上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

4、传多样性就越大。但是，一些种的种群增加可能导致其他一些物种的减少，从而导致一定区域内物种多样性减少。3） 生态系统多样性生态系统多样性(ecosystem diversity)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，包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等几个方面。其中，生境的多样性是生态系统多样性形成的基础，生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。在生态系统内部，有的学者用生物量来描述生物多样性，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，其中高等植物占89，藻

5、类、真菌和细菌等低等植物占7.7，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，动物多样性的高低也由植物多样性决定。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，该类系统就很可能将在地球上消失，因此要特别加以保护。4） 景观多样性景观(1andscape)是地球表面的一种空间单位，是人与环境在空间上和在时间上作用在地表面的产物，具体的表现为地形、植被、土地利用和聚落格局相结合而形成的一种特定构形，它凝集着某种自然和文化过程与活动，是比生态系统更高一层次的地表系统。景观多样性(1andscape diversity)是指由不同类

6、型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制、时间和空间尺度动态方面的多样化程度。景观多样性的研究，对土地利用规划、农林牧合理配置、景观设计、城市规划等工作有指导意义，因此，这一类生物多样性也逐步得到人们的重视。目前，景观多样性研究更多地受到地理学者的关注。2 功能 功能经济功能生态功能潜在功能人类食品的供应工农业生产原料医药来源文化和美学价值 生物多样性是人类赖以生存和持续发展的物质基础。生物多样性具有巨大的经济价值、生态价值以及一些潜在的价值，促进人类社会不断向前发展。1） 经济功能 生物多样性的经济价值是其直接价值功能的具体表现，人类从生物多样性的野生和驯化的组分中，得到了所需的

7、全部食品、许多药物和工业原料，同时，生物多样性在娱乐和旅游业中也起着重要的作用。 (1)人类食品的供应 人类靠生物多样性为生，没有生物，特别是植物，人类就无法生存。人类生活水平的提高是建立在利用生物多样性的基础之上的。据生物学家估计，目前地球上约合8万种植物可供人类食用，人们尝过的只有3000余种，并且仅有150多种被大面积种植。占世界食物消费量90的植物不足20种，而小麦、稻谷和玉米这三种就占总产量的70以上；植物蛋白主要来源于豆科植物，豆科植物大约有l万种，人们利用的仅仅是大豆、花生等少数几种。所有的作物都是从野生种逐步驯化而成为广泛栽培的品种，遗传多样性和物种多样性起着重要作用。人类食用

8、的动物少于植物，但是平均l/3的蛋白质是动物提供的(发达国家55，发展中国家20)。动物品种是由野生种经驯化后成为饲养动物，这些动物的品种也非常多，鱼类约有200多万种，而当前人类利用的只有500余种。作为高蛋白的蘑菇，有成千上万种可供食用。 (2)工农业生产原料 生物多样性为人类生产提供了许多生产原料，无论在什么地方，工农业原料大多来自本地的生物资源。植物纤维、木材、蚕丝、白蜡虫、哺乳动物毛皮等都是重要的工业原料。煤、石油、天然气中包含的能量也都是原始森林在地质时期固定的太阳能。现代工业生产需要开发更多可再生的生物资源，以给工业生产提供原材料和新型能源。(3)医药来源 世界上许多药物都是从植

9、物、动物或微生物中提取后，再加工生产的。许多动植物可以直接用作药。热带地区由于物种多样性特别丰富，是医药的重要来源。据世界卫生组织的统计表明，发展中国家80的人口依靠传统的天然药物治疗疾病，发达国家有40的药物来自自然资源。中国药典收取植物类药材400多种，动物类药材49种；本草纲目收载药物1892种。现在已发现，多种植物体内含有抗癌成分。例如：三尖杉中的生物碱对恶性肿瘤，特别是淋巴结癌有显著疗效；绞股蓝含50多种皂苷，对子宫癌、肝癌、肺癌等癌细胞增殖的抑制效果达2080；长春花、美登木、紫杉等都含有抗癌成分。动物对医学研究的另一重要贡献就是作为医药研究的实验动物。由微生物生产的抗生素在医药卫

10、生上也愈来愈显示出巨大的作用。目前，人类还有许多治愈不了的病，需要开发新的医药来根治，生物多样性是其开发研究的基础。(4)文化和美学价值 生物多样性之美，魅力无穷，取之不尽。在绚丽多彩、万紫千红的生命世界中，各种生物千姿百态、变化万千。回到大自然，享受绿色的熏陶，会使人不由自主地与生物界融为一体，使人情绪镇定，心情畅快，获得感官的和谐与愉悦，这对人类的身心健康是十分有利的。与此同时，在与大自然的接触中，人们能够直接地感受到生物多样性的多种功能，陶冶人的情操的同时还可以激发人的灵感，增加自然知识。发挥生物多样性的文化和美学价值，合理地利用生物资源，能够为人类创造巨大的经济利益。2） 生态功能 生

11、物多样性的生态功能是其间接价值的具体表现，通常它并不表现在国家核算体制上，但如果计算出采，它的价值大大超过它的消费和生产性的直接价值。生物多样性的生态功能主要表现在固定太阳能、调节水文学过程、防止水土流失、调节气候、吸收和分解污染物、贮存营养元素并促进养分循环和维持进化过程等方面。现代地球上的生物生存环境是在生物出现之后由生物的作用逐渐创造的，大气层中的氧就应归功于绿色植物的光合作用。植物通过光合作用还能固定太阳能，将CO2、H2O等无机物合成有机物进入食物链，为绝大多数物种的生存提供能量基础。生物的多样性在保持生存环境的稳定、维护自然生态平衡中起重要的作用，难以想像人类能够生存在没有其他生物

12、的地球上。3） 潜在功能 由于人类认识上的局限，难以预测未来会遇到什么问题，需要什么或如何去满足这些需要，更无法确定哪些物种是有用的或有价值的。例如：1979年，在墨西哥一个小山地上发现了一个玉米的新种，但它不是1年生而是多年生。研究人员预测，用这个玉米的新种与现有的玉米杂交，可培育出多年生高产量玉米，估计每年可创的价值高达68亿美元。因此，生物多样性需要我们进一步研究，未来产生的价值难以估量。随着时间的推移，生物多样性的最大价值可能在于为人类提供适应当地和全球变化的机会。生物多样性的未知潜力为人类的生存与发展显示了不可估量的美好前景。 生物多样性的价值是综合的，并不是单一的。例如：森林在维护

13、人类的生存环境和改善陆地的气候条件方面起着重大而不可取代的作用。具体来说，森林的生态效益有涵养水源、保持水土；防风固沙、保护农Eg；净化大气、防治污染等。毫不夸张地说，森林的生态效益(或称环保价值)大大超过它的直接产品的价值。例如：据统计，日本有森林3.75亿亩，森林覆盖率占国土面积的68，每年内贮存水量2300亿吨，防止土壤流失57亿立方米，林内栖息鸟类有8100万只，森林提供氧气5200万吨。按规定单价计算，其总价值相当于日本1972年全国的经费预算。美国森林环保价值和其直接提供的价值之比达9：1。芬兰森林的环保价值为53亿马克，而木材价值不及其l/3。但是，人类活动正在削弱甚至是在破坏生

14、物多样性的这些重要功能。3.生物多样性现状生物多样性的重要性归根结底体现在对人类的有用或有益性，人类的目标是谋求社会经济的持续发展，要达到这一目标，关键是要保护好地球上的生命支持系统，该系统的核心就是生物多样性。20世纪人口数量增长了4倍，世界经济产出增长了18倍，其间伴随着不可持续的消费方式和有害环境技术的应用。随着环境的污染与生态破坏，生物多样性受到严重威胁。目前世界上的生物物种正在以每小时1种的速度消失。而物种一旦消失，就不会再生。1） 全球生物多样性概况世界上到底有多少动植物，人们并不确切地知道，即使不算微生物，普遍可接受的最小数字是500万种，有人估计可能超过1000万种。世界上，已

15、经鉴定和描述过的约有174.2万种，其中哺乳动物4200种、鸟类8700种、爬行动物5100种、两栖动物3100种、鱼类2.1万种、高等维管束植物25万种、低等植物(苔藓、地衣等)15万种，最多的是无脊椎动物昆虫，有近130万种。2） 全球生物多样性面临的危机全球生物多样性面临的危机物种灭绝速度加快生态系统多样性破坏严重森林生态系统草原生态系统海洋生态系统湿地生态系统农业生态系统(1)物种灭绝速度加快 一些物种灭绝了，新的物种又产生了，这种生物生生不息的自然现象在人类诞生前就已经存在了，生物物种的形成、灭绝本是自然界本身具有的规律。据科学家考证，在远古时期，无脊椎动物大约每3000年形成一个新

16、的物种，每3000年灭绝一个物种。但是，这一规律却迅速地随着人类社会的发展而被无情地摧毁着。据科学家们估计，过去的2亿年间，平均大约每100年有90种脊椎动物灭绝，每27年平均1种高等植物灭绝。人类的影响使生物物种的灭绝速度明显增加。由于人类活动的干扰，特别是栖息地的破坏，绝大多数物种在人类还不知道之前，就已经灭绝了。联合国环境规划署的一项报告估计，到2050年，地球上25的物种将有灭绝危险。现在每年都有l万2万个物种灭绝。人类社会发展造成的物种破坏速度是自然状态下的1000倍。生态系统中物种之间是相互依存、互相制约的，每一物种都具有各自特殊的生态功能。有些种类转化成为依赖于其他的物种进行生活

17、，有些种类则成为生态系统中的关键种群，它们对生态系统具有控制作用。一般来说，肉食动物、大型的草食动物或某些植物，在食物链中起关键作用，它们的灭绝，就会导致生态平衡遭到破坏。有资料表明，一种植物灭绝，就有1030种与之相依的生物(如昆虫、高等动物等)也随之消失，从而导致大量其他生物的灭绝。近年来，物种灭绝正以惊人的速度增长。生物物种正在以每小时一种的速度消失。生态学家估计，在过去的50年里，我们失去了几十万个物种，如果以这种速度持续下去，我们有可能在21世纪失去全部活着物种的一半。而过去这样大规模物种灭绝则需发生数千年，有时是数百万年。(2)生态系统多样性破坏严重森林生态系统 森林资源是人类的宝

18、贵财富。森林生态系统能净化空气，调节气候，保持水土，美化环境，提供人们所需要的木材和其他资源。森林生态系统在整个生态体统中有着举足轻重的地位，在森林生态系统为各种植物的生长提供适宜的生存条件、丰富植物群落的生物多样性的同时，也为森林动物提供了充足的食物。但是，迄今为止，人类毁坏的森林已达50亿公顷，使森林覆盖率由54下降到28左右。位于地球赤道一带的热带雨林，被称为“地球的肺”，是天然的动植物园，是地球的生物宝库。仅占陆地面积7的热带雨林包含全球生物物种的l/2，占陆地物种总数的2/3。目前全球的热带雨林，正以每分钟20ha的速率减少，据联合国粮农组织(FAO)和联合国环境规划署估计，每年彻底

19、消失的热带林地达1110万公顷，另有约1000万公顷林地受到严重破坏。如果这种情况继续下去，不出100年，全球的热带雨林将荡然无存，大量珍稀生物也将随热带雨林的消失而灭绝。草原生态系统 草原是世界上重要的陆地生态系统类型之一，也是重要的可更新资源和畜牧业的基地。由于人为的滥垦、滥牧等不合理开发利用以及外来物种的入侵等，现在破坏严重。主要表现为：群落优势种和结构发生改变，草群变矮、变稀，可食性牧草减少，毒草和杂草增加；生产力下降，产草量下降；草原土壤生态条件发生巨变，沙化和风暴严重；固定沙丘复活，流沙掩埋着草原；动植物资源遭到严重破坏，生物多样性下降迅速。海洋生态系统 地球表面70被水覆盖，其中

20、绝大部分是海水。海洋是地球生物圈的一个重要组成部分，哺育着种类繁多的海洋生物。人类的生存和发展与海洋生态系统的平衡和稳定有着密切的联系，而海洋生态系统平衡稳定的基础是海洋生物的多样性。海洋生物作为可再生资源为人类提供大量的食品、药品和工业原料，并且对维护整个地球生物圈的生态平衡起着至关重要的作用。然而，人们在向海洋索取的同时，又自觉不自觉地破坏了海洋环境。目前，海洋生态系统由于过度开发、捕捞、污染、珊瑚礁和红树林的被破坏等多方面原因已遭受了严重的破坏。海洋的生态功能产生重大影响。 滩涂围垦、海洋及海岸工程或人工构造物，以及航道疏浚等活动重则使海洋生态环境彻底丧失，轻则使海洋生物的正常活动受到严

21、重干扰。此外，人类对海洋的开发活动，可能有意或无意地引入新的物种。导致这种新的物种使许多原有的海洋物种因为受到排挤而消失，从而导致海洋生态系统受到影响，海洋生物多样性遭到破坏。 从世界范围来看，世界性的海洋开发活动迅猛发展，预计今后几年将出现更大的热潮。与此同时，也给海洋生物多样性带来了更大的威胁和压力。毫无疑问，如果不采取积极有效的保护工作，海洋生物多样性将可能进一步受到损害，将会造成不可弥补的损失。因此，科学开发海洋资源，治理海洋污染，保护海洋生物多样性已刻不容缓。 湿地生态系统 湿地占全球自然资源总值的45，与森林、海洋并称为全球三大生态系统。湿地独特地连接了地球上的陆地生态系统和海洋生

22、态系统，从而实现地球生命系统的演替与发展。它为人类的生产、生活提供多种资源，如粮食、肉类、鱼类、药材、能源以及多种工业原料，同时它还具有巨大的生态功能和效益，在抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、降解污染、调节气候等方面有着其他生态系统不可替代的作用，因此，如果将森林称为“地球之肺”的话，那么湿地就是当之无愧的“地球之肾”。 湿地生物多样性最为丰富，是自然资源的“天然物种库”。以我国湿地为例，湿地哺乳动物有65种，约占全国总数的13；鸟类有300种，占全国总数的26；爬行类有50种，占全国总数的13；两栖类45种，占全国总数的16；鱼类有1040种，占全国总数的37和世界淡水鱼总类的8以上。我国湿地

23、有高等植物1548种，其中有被子植物1322种、裸子植物10种、蕨类植物39种、苔藓植物167种。40余种国家一类保护的珍稀鸟类约有一半生活在湿地。东北扎龙和江苏盐城的丹顶鹤、江西鄱阳湖和乐北三江的白鹤、天鹅、湖南洞庭湖地区的白鹳、青海湖周围沼泽中的斑头雁、棕头鸥等都是世界闻名的。 长时期以来，人们认为湿地就是荒地，利用价值根本无法与其他自然资源相提并论。正因为如此，湿地本身的生态系统才得以在较长时期内维持着相对平稳的生态平衡。但在工业革命以后，随着世界人口的激增和开发技术的进步，人类开发自然的手段获得了极大发展，由于在巨大的人口压力以及改造自然、征服自然观念的驱使下，人类的足迹几乎踏遍了世界

24、上每一寸土地，湿地也遭到了破坏，大片沉寂的荒原被改造成农田、耕地、城市。从20世纪中后期开始，世界湿地大面积地从人们的视野中消失了。农业生态系统 农业遗传多样性的丧失也是我们面临的严重问题。在过去的100年当中，美国的玉米品种丧失91，番茄品种丧失8l；从20世纪40年代末到70年代，我国的小麦品种从l万种锐减到1000种，丧失了90；在印度尼西亚，1500个当地水稻品种在过去的15年里消失了，74的水稻品种来自同一母系。专家估计，整个世界有经济价值的几百个野生或半栽培的树种，在其全部或部分分布区中已处于被丧失的危险之中。几千年来，人类为自身的生存已经发展大量重要的食用栽培植物和家养动物，但是

25、现代商品化农业只关注较少的几种谷物品种，这些资源正在不断减少。并且，大约30的主要农业家养动物高度濒危。3）我国生物多样性现状我国生物多样性概况 我国地处欧亚大陆东南部，位于北纬351”5334”，东经73135，领土面积约为960万平方千米，海域面积约为300万平方千米。从北到南纬度跨度近50，南北距离约5500km。横跨寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带。从西到东经度跨度约62，东西距离约5200km。我国幅员辽阔，生态环境复杂，是世界作物八大起源中心之一，具有丰富而独特的生物多样性。 我国具有陆地生态系统的各种类型，包括森林212类、竹林36类、灌丛113类、草原55类、草甸77类、荒漠

26、52类、招泽37类，高山冻土、流石滩植被17类，总共599类。 我国是世界上仅决于澳大利亚的第二大草原大国，草原面积近4亿公顷，占国土面积的4l，是我国第一大生态系统，大约是耕地的3倍、林地的1.8倍。 我国湿地资源十分丰富，有沼泽、湖泊、滩涂、盐沼地等天然湿地2500万公顷，以稻田和池塘为主的人工湿地3800万公顷。我国湿地面积有6300万公顷，居世界第四位。根据湿地公约定义的标准，在亚洲947块国际重要湿地中，我国占192块，占这一地区国际重要湿地面积的20以上。 我国海域的海洋生物非常丰富。据初步统计，我国海洋生物物种中的鱼类占世界种类的1.4，蔓足类占24，昆虫类占20，红树植物占43

27、，海鸟占23，头足类占14，造礁珊瑚的物种约占印度西太平洋区系造礁田瑚种数的1/3。我国海域的田瑚礁生态系统、红树林生态系统和河口生态系统都有其独特的生态特征，对于世界海洋生态系统的研究具有特殊而重要的意义。 我国作为地球上生物多样性最丰富的国家之一，有高等植物30000种，占世界10，居第三位。其中裸子植物250种，占世界294，居首位。我国有脊椎动物6347种，占世界14，其中鸟类1244种，居世界首位；鱼类3862种，居世界前列。我国特有物种繁多，其中高等植物17300种，脊椎动物667种。我国经济植物和家养动物的丰富程度居世界首位，驯化物种及野生亲缘种多。世界上有237种栽培植物起源于

28、我国。我国常见的栽培作物有600多种，果树l万多个品种，畜禽400多种。我国生物多样性面临的危机 由于缺乏对生态价值的认识，导致决策的失误，以破坏自然生态系统为代价来获得短期或局部效益的掠夺性开发，致使我国的自然环境总体上仍在恶化，生态破坏的范围仍在扩大，程度在加重，生物多样性受到严重威胁。目前，自然生物资源正在不断地消失或退化，物种灭绝、森林和草场消失、沙漠化扩大、土壤侵蚀增加、水土流失严重、酸雨、全球性气候变暖、生产能力下降、药用植物匮乏、野生动物减少、水灾和旱灾等自然灾害频繁发生以及海岸线侵蚀加剧等，已经严重地妨碍了我国经济的持续发展。 (1)物种面临的危机 我国近3万种高等植物中有40

29、005000种受到威胁，占 总种数的1520，高于世界1015的水平，其中200种高等植物已经灭绝；被子植物有珍稀濒危种1000种，极危种28种，已灭绝或可能灭绝7种；裸子植物濒 危和受威胁63种，极危种14种，灭绝1种；脊椎动物受威胁433种，灭绝和可能灭绝10种。野生动物有400多种处于濒危状态。在濒危野生动植物物种国际贸易公约列出的640个世界性的濒危物种中，我国有156种，约占其总数的l/4，形势十分严峻。 (2)生态系统破坏加剧 我国森林资源长期受到乱砍乱伐、毁林开荒及生态林病虫害的破坏，致使森林特别是天然森林的面积大幅度下降。2000年前，我国森林覆盖率达50，而今天仅有14还不到

30、。目前，天然森林几乎荡然无存，其他生态林也呈岛屿状分散在大面积退化环境中，连绵几十平方千米的天然森林已极为罕见。据统计，我国天然林在19711975年期间为9817万公顷，到19811985年期间下降为8635万公顷。我国每年消耗近2亿立方米的森林资源。仅大兴安岭和云贵高原局部地区因山高路陡攀援不便还剩下点“原始纪念林”，此外几乎再找不到一块“处女林”了。西双版纳的森林已从解放初的1657万亩减少到今天的不足900万亩。 大兴安岭是我国最大的林区之一，茂密的森林和林内密布的沼泽、湖泊是多种生物的繁衍地、集散地，动植物资源十分丰富，在维持松嫩平原生态系统的平衡中起着重要作用，区内的森林和森林湿地

31、系统在调节水源、防洪蓄水、稳定气候等方面也具有极其重要的作用。据统计，全区约有野生维管束植物966种、兽类56种、鸟类257种、两栖爬行类12种和森林昆虫444种。栖息着许多珍贵、濒危物种，国家一、二类保护动物54种，如紫貂、貂熊、黑嘴松鸡、原麝、驼鹿、马鹿、棕熊、雪兔、花尾榛鸡等，以及大量的我国古北界特有的松鸡科鸟类。重点保护植物6种，野生经济植物蕴藏量大，分布广泛。然而，经济发展和人口增多对资源的过度需求引发了对生物多样性的严重破坏。野生动物种类和数量都呈下降趋势，森林和湿地涵养水源、调节气候、保护水土流失等生态功能减弱，导致生态调节能力越来越小，生态环境持续恶化。超强采伐后又经历了198

32、7年特大森林火灾，给寒温带针叶林生态系统生物多样性带来重创，野生动物生存的空间越来越小，致使越来越多的常见物种变为珍稀、濒危物种。保护植物种类由原来的9种增加到21种，渐危植物樟子松呈零星分布，减少了65，红皮云杉、草芙蓉、沙参等药用植物呈减少趋势。 东北的三江平原，是北纬400以北世界上不多见的动植物天堂，境内流域面积在1000km2以上的河流有近50条，天然湖泊200多处，黑龙江、松花江、乌苏里江三条大河汇集于此，生活着近千种国家重点保护动植物。历史上，由于清朝政府严禁汉人迁徙，三江平原的蛮荒状态一直保存到20世纪中叶。50年代以后，由于人口增长，为解决4亿人的吃饭问题，国家组织了十几万军

33、队转业官兵和50余万城市青年来此开荒，大批知识青年踏着没膝的荒草开沟挖渠，翻开了这片沉寂千年的黑土地，使这里成为我国重要的商品粮生产基地。但也产生了一系列的生态环境问题，50年来，三江平原先后经历了4次大规模的开发，原有的湿地迅速消失。1975年三江平原有244万公顷的自然沼泽，占平原面积的48，到1990年仅剩113万公顷，占平原面积的22。由于过度的排水、开垦和捕猎，该地区多种动物已了无踪迹，土地沙化、流失严重，旱涝灾害频繁，使种粮效益大幅度下降，耕地日益贫瘠。1998年发洪水时，由于地表植被破坏严重，大片耕地被冲刷得千沟万壑。曾经一望无际的天然“海绵”，从此千疮百孔。 我国的湿地资源还包

34、括一块世界上独一无二高海拔湿地湿地也面临逐渐退化和消亡的威胁。青藏高原湿地，这块地处暖温带海陆交接地带的黄河三角洲，总面积约8100km2，区内分布着大面积的湿地和盐碱荒地，此外，由于黄河泥沙淤积，每年可形成约21km2的新淤地，是当今世界造陆最快的河流三角洲。独特的地理位置和区内复杂多变的生态系统为生物多样性的存在和发展提供了良好的自然环境条件，大面积的沿海滩涂和芦苇湿地成为许多水禽的栖息地或迁徙途中的中转站。然而，随着对黄河三角洲地区的经济开发，自然生境遭到严重破坏，生物多样性受到严重威胁。 据调查，在20世纪50年代初，黄河三角洲鱼、虾、蟹、贝资源十分丰富，尤其盛产贝类，然而随着水质污染

35、和人为的过度捕捞，水生生物多样性明显降低，鱼、虾、蟹、贝资源急剧减少。水生生物的群落结构也发生了明显的变化，生物群落的年龄结构减小，优质的鱼、虾、蟹、贝资源锐减，幼小杂类生物偏多，生物种群的生产能力下降。 我国近4亿公顷的草原中，由于超载过牧、毁草开荒的影响，退化面积达0.87亿公顷。由于受到过度捕捞、环境污染、生境破坏以及外来生物物种入侵等威胁，我国的海洋生物多样性下降。我国海域主要经济鱼类资源在20世纪60年代初已出现衰退现象，从70年代开始由于捕捞过度，引起各海区沿岸与近海的传统经济鱼类资源出现全面衰退，如大黄鱼、小黄鱼、带鱼等产量急剧下降。近20年来，我国海岸湿地已经丧失219万公顷，

36、全国围垦湖泊面积已达130万公顷以上，消亡的湖泊近1000多个。长江流域的大量湖区湿地人为地转变为农田，号称“千湖之省”的湖北，目前只有湖泊226个，湖面由83万公顷减至24万公顷，这不仅缩小了湿地和水生物种生境，还带来了洪水调节能力下降问题。我国的红树林从20世纪50年代的5万公顷下降到目前的14万公顷，72的天然红树林已经丧失。 生态系统的大面积破坏和退化，不仅表现在总面积的减少，更为严重的是其结构和功能的降低或丧失，使生存于其中的许多物种已变成濒危种或受威胁种。生物多样性锐减的因素 大约35亿年前，地球上出现了生命，就不断地有物种的产生和绝灭，但在过去的5亿年中，地球上曾经生活过的物种，

37、经历了6次大灭绝，大约98的种类在几百万年之间永远地从地球上消失了。引起它们灭绝的原因我们不得而知。但可以肯定，历史上物种灭绝的原因都是环境急剧变化的结果，是自然界的规律。现代生物的灭绝除了自然因素(环境的变化)外，和历史上生物灭绝的根本不同点是：人类的经济活动，直接或间接地导致了现代生物灭绝。 生物多样性丧失的直接原因主要有生态环境丧失和片段化、外来种的侵入、生物资源的过度开发、环境污染、全球气候变化和农业及林业的工业化等。但这些还不是问题的根本所在，根源在于人口的剧增和自然资源的高速度消耗，不断狭窄的农业、林业和渔业的贸易谱，经济系统和政策未能评估环境及其资源的价值，生物资源利用和保护产生

38、的惠益分配的不均衡，知识及其应用的不充分以及法律和制度的不合理。总而言之，人口的剧增及人类活动是造成生物多样性以空前速度丧失的根本原因。1 生物多样性锐减的根本原因 （宏观）11 人口的剧增 人口增长是破坏和改变野生生物栖息地和过度利用生物资源的最主要原因。自从有了人类以来，人口的数量就在增长。但产业革命前，世界人口增长缓慢，到18世纪末，世界人口还不足10亿。19世纪工业革命后，人口的增长就成了全球的主流，在经济发展中国家最为明显。1830年全球人口只有10亿，1930年达到20亿，2000年达到了60亿。近300年来人口增加了6倍，今后30年可能再增加10亿人口。 在生产力落后的时候，人口

39、的数量受到自然因素如旱灾、虫灾、火灾、水灾、地震等的控制；另外，人类自身制造的灾难如战争、贫困也使得人口数量得以控制。对生物多样性的影响不明显。但是，现代科学技术的进步使人的数量与寿命都提高了。人口增加后，不可避免地必须扩大耕地面积，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。世界上的生物系统根本不能接受人们不断增加的对初级生产力的要求，为了解决日益增长的人口对粮食的需求，人们不断通过毁林造田、围湖造田、围海造田等方法扩大耕地面积，使得自然植被直接减少。庞大的人口规模与野生物种争夺空间资源，致使动植物自然生长和栖息的环境急剧缩减。1.2 没有认识到资源和环境的真

40、实价值 人类在破坏生物多样性和环境之前没有认识到资源和环境的真实价值，人类的发展是以破坏资源和环境为代价的。传统资源价值观是以人统治自然为指导思想，以人类中心主义为价值取向的观点。它的具体观点是：“资源无限，取之不尽，用之不竭”；“资源无价，可以无偿使用”；“资源无主，可以谁采谁用”。人类对生态规律的无知，致使人们在生产活动中不是自觉地遵循生态规律来发展经济，而常常是违背生态规律盲目地向大自然宣战，任意地、无度地开采和利用自然资源，其结果是直接或间接地破坏了生物生存的栖息地。生物赖以生存的环境遭到破坏，生物物种也将随之绝灭。生物多样性的丧失，反过来又加剧了自然灾害的频繁发生，进而直接威胁到人类

41、的生存。以破坏自然生态系统为代价来获得短期或局部效益的掠夺性的开发，带来的损失却是久远的，物种的消失和生态过程的改变，给社会造成了永久的、无法弥补的损失。1.3 缺乏科学知识以及已有的知识没有得到很好地利用 人类对生物多样性的急剧丧失负有的责任是不可推卸的，有时候是由于我们知识的缺乏导致的，特别在外来物种入侵和一些环境污染问题上。由于人类不假思索、不加选择地引进外来物种，致使世界许多地区受到外来物种的影响，导致当地的生物多样性遭到破坏。有时，对已有的知识没有充分的利用，也会导致生物多样性的丧失。1.4 片面地追求商品利润 片面地追求商品利润，一切都以经济利益为目的，给生物多样性带来了极大的危害

42、。部分决策人的急功近利和受到地区的、个人的经济利益驱使，破坏了后代人和其他人可持续利用生物多样性的基础。现在，许多经济价值的物种变得濒危或灭绝。人工经济林取代了原始森林。发展农业、林业、渔业、畜牧业时片面追求高产或高效，使农业、林业、渔业、畜牧业品种结构单一化，生物多样性降低。旅游业的发展也导致生物多样性遭到破坏。1.5 保护和利用得到的效益分配不公 生物多样性保护和利用得到的效益分配不公。这既包括在一个国家内不平等，也包括在国家之间的不平等，生物多样性丰富的地区往往是经济比较贫困的地区，它们保护了这些生物多样性，而没得到相应的补偿，或从中获益；不平等的国际贸易使发展中国家大量的生物资源包括遗

43、传资源被发达国家低价甚至无偿地掠夺，而发达国家利用这些资源创造了高价值的生物制品，又倾销到发展中国家谋取高额利润，同时又以保护知识产权等为借口，阻碍发展中国家得到这些技术。其直接后果是有充足的资金支持开发利用生物资源以获取丰厚的利润，保护活动却缺乏经费，有时不得不使保护目标变得极为狭窄和有限，致使生物多样性得不到很好的保护。1.6 法律和制度上的缺陷 就全球而言，特别是在发展中国家，森林锐减，土地沙漠化，动植物灭绝的速度加快，植物特别是珍稀植物日益减少，已成为全球环境保护的首要问题，所以，生物多样性保护要有法可依。但是，大多数国家保护生物资源的法律不健全，或者执行得不得力，甚至有不少法律和政策

44、不利于生物多样性的保护和持续利用。因此，为了进一步更好地保护生物多样性，就必须继续加强立法，强化执法，做到有法可依，有法必依。实现生物多样性保护工作的规范化和法制化。2 生物多样性锐减的直接原因（微观） 造成生物多样性锐减的直接原因有很多，其主要原因有以下几点。第一，改变生态环境。人类对森林的过度开发、对土地的过度开垦、对于植物的大规模的采集及其他经济活动，使野生植物和动物的生存环境发生改变，甚至消失。第二，过度捕杀。人类对野生动物的乱捕滥杀，是野生动物生存的最大威胁。第三，外来物种的引入。给原始野生物种带来巨大的生存威胁。第四，环境污染。工业三废的排放、农药的大量使用等，对生物的生存造成了重

45、大的破坏性影响。2.1 生境破坏 生境的破坏对于自然环境、资源和生物多样性是一个很大的威胁，生境破坏致使环境不再适合生物的生存，从而最终导致生物的灭绝， 目前，大约90的已知临近灭绝的物种的灾难是由于生境破坏引起的。生境破坏的因素有很多，既有自然原因，如火灾、水灾、旱灾、病虫害及气候变化等自然灾害，也有人为原因，如森林大量砍伐、森林或农田城市化、修建公路、机场、围海造田、过度放牧等。(1) 人为因素造成的生境破坏 森林蕴藏着丰富的物种，然而，在18621978年的一百多年时间内，世界森林面积由55亿公顷减少到了25.6亿公顷。热带森林的物种占世界全部物种的50，是地球上生物种群基因最大的贮存库

46、，可是，每年彻底消失的热带林地达1110万公顷，另有约1000万公顷林地受到严重破坏，致使每年有0.5l生长在其中的物种灭绝。我国的东北虎，原来主要分布在小兴安岭和老爷岭， 自20世纪50年代小兴安岭大规模开采以来，原始红松林面积大大缩小，代替原始林的是次生林和树种单一的人工林，这种林的生物多样性较原始红松林大大降低。森林的砍伐，不仅破坏了老虎的栖息地，更主要的是破坏了老虎的主要食物(大型有蹄类)狍、野猪、马鹿等的栖息生境。栖息地的缩小，限制了虎的活动，更容易被盗猎者捕杀。在小的种群内更易发生近亲交配，导致基因恶化，使种群衰退，目前东北虎在野外分布不足20只。我国的国宝大熊猫，现存总数约有10

47、00只，栖息地面积仅有14000km2。森林的破坏和人为的侵扰导致大熊猫分布区和栖息地不断缩小，并且，自然栖息地并不集中，栖息地被分割孤立，种群分布呈现岛屿化。 据估计，19世纪初世界有耕地4.5亿公顷，到1987年扩大到13.7亿公顷，增长2倍有余。这些新辟的耕地大部分是毁林开荒、变牧为农的结果。但同时，土地荒漠化严重，全球大约有25的陆地、近10亿人口受荒漠化危害。土地荒漠化后，生态系统的组成、结构、功能都会改变，生物栖息地遭到破坏，不利于生物物种的分布、运动和繁衍，导致生物多样性的减少，破坏生态系统平衡。(2)自然因素造成的生境破坏 除了人类活动之外， 自然原因也导致生境的破坏。如森林火

48、灾时有发生，各种自然灾害严重破坏生物栖息地，使生物多样性丧失。 世界范围内病虫害的发生率和严重性日益增长，这主要是由于两个因素，一是天然林减少和人工林增加；二是工业区和城区内部及其周围的空气污染。森林病虫鼠害是林业生产的重要生物灾害，是制约人工造林绿化及培育高效速生丰产林可持续发展的因素之一。以我国为例，据国家林业局估计，每年森林病虫鼠害发生面积1666.7万公顷，造成林木生长量减少1713万立方米，损失木材450万立方米，折合人民币为50亿元。在内蒙古大兴安岭林区，每年森林病虫鼠害发生面积不少于7万公顷，仅每年投入的森防经费多达600万元，造成的直接经济损失在l亿元左右。 随着人口剧增，工农

49、业迅速发展，生态破坏不断升级，如大气中的CO2和CO在强光下氧化，并和水汽结合成酸雨，对森林和江河湖泊等生态系统造成严重破坏。更为严重的是CO2等废气导致温室效应；高纬度降水增多，海平面上升；低纬度雨水减少，蒸发量增大，于是在全球范围内，导致的不是洪涝就是干旱，这就是“厄尔尼诺拉尼娜”现象。 在我国近4亿公顷的草原中，易发生火灾的占一半，受灾面积2亿公顷；草地上栖息着各种各样的鼠类，多达170多种，常见种类有80多种，草原鼠虫害发生之处，草原植被遭到严重破坏，地表裸露导致水土流失加剧、沙尘暴迭起等生态问题。22 生物资源的不合理开发和利用 生物资源属可更新资源，只要人类对生物资源进行科学的管理

50、和合理的利用，是可以取之不尽，用之不竭的。然而，由于人口的急剧增长，消费水平的日益提高，人们在衣、食、住、行各方面对生物资源的需求急剧上升，人类对自然资源的利用也大大增加。在市场经济下，一些企业和个人，为了获得更大的利润，只顾自身和眼前利益，不顾整个社会和长远利益，对生物资源进行掠夺式的开发或破坏其生态环境，造成生物多样性大为减少，导致生物资源退化，加速了物种的灭绝。森林的过量开采，渔业资源的过度捕捞，草地的过度放牧和垦殖，野生经济动植物的乱捕滥采等过度开发利用生物资源的行为，使生物多样性遭受严重威胁。在濒临灭绝的脊椎动物中，有3796种的物种受到过度开发的威胁。许多野生动物因被作为“皮可穿、

51、毛可用、肉可食、器官可人药”的开发利用对象而遭到灭顶之灾。象牙、犀牛角、虎皮、熊胆、鸟的羽毛、海龟的蛋、海豹的油更多的是野生动物的肉，无不成为人类待价而沽的商品。许多珍贵树种也在商业利润的驱动下变得极为稀少或濒危了。 由于人口的剧增，人类对水产品的需求量迅速上升，为满足市场的需求，人们不断地缩小渔网的网眼，捕捞幼鱼，不分季节在繁殖期捕捞。1950年，全世界捕捞量达到2000万吨，到20世纪80年代末，捕捞量已超过8500万吨。过渡捕捞的结果导致了鱼类资源的衰退。 作为世界上重要的陆地生态系统类型之一的草原生态系统，由于人为的滥垦、滥牧等不合理开发利用，现在破坏严重。滥垦是指把优良草地开垦为农田

52、，把畜牧区改造成农耕区，结果造成土地沙化，成为沙尘暴的源地之一。草原载畜量是有限的，是根据草原的面积、牧草产量和家畜日采食量核定的，过量放牧结果造成草原退化、载畜能力下降，草原生态持续恶化。此外一些经济、药用植物分布在草原区，近几年对经济、药用植物乱挖已经造成大面积草原区的土地裸露和沙化。我国草原破坏严重，过度利用现象十分普遍，这些草原实际上已成为该地区每一个牧民都可以自由地免费利用的“公共资源”。我国北方部分地区地表环境正变得越来越脆弱，沙尘暴日益严重。 我国森林资源破坏严重。根据第五次森林资源清查结果，19941998年期间，全国每年超限额采伐达8600多万立方米。林地因改变林地用途或征占

53、而转变为非林地的为281万公顷，年均562万公顷。全国每年发生各类破坏森林资源案件达50万起左右，主要原因是国民经济发展，人口膨胀对森林资源形成巨大压力。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，对木材需求进一步加大。2000年我国商品材消费量达115亿立方米，与1981年的7560万立方米相比将近翻了一番，年递增4。进口木材数量由1981年的840万立方米增长到2000年的8000多万立方米(包括纸浆、纸制品、人造板等林产品折算)，20年间增长了915倍，进口额达90多亿美元。预计到2010年，我国木材市场消费量将达214亿立方米，比2000年增加9900万立方米，客观上加重了森林资源的压力。

54、我国自古即有食用和药用野生动植物的传统。而今，随着人民生活水平的不断提高，捕食野生动物在某些地区更成为一种时尚。据调查，因长期过度开发利用，我国南方某些地区的本地区野生动物资源如蛇、龟、穿山甲、巨蜥等资源已消耗殆尽。传统中药大都利用野生动植物资源，一些属于保护动物的药材也被非法出售。对人参、天麻、黄茂、甘草等野生植物的过度采挖，致使这些植物在野外已很难见到。有300多种中成药含有麝香，由于长期以来的大量捕杀，我国从南到北，麝的资源已越来越少。专家警告，如果再不采取有力措施加以保护，也许有一天，麝这种小型的鹿类动物，会比大熊猫还要早灭绝。23 环境污染 与其他因素不同，污染对物种的影响是微妙的、

55、积累的、慢性的，是致生物于死地的“软刀子”，但危害程度与生境丧失不相上下。 环境污染会影响生态系统各个层次的结构、功能和动态，进而导致生态系统退化。环境污染对生物多样性的影响目前有两个基本观点：一是由于生物对突然发生的污染在适应上可能存在很大的局限性，故生物多样性会丧失；二是污染会改变生物原有的进化和适应模式，生物多样性可能会向着污染主导的方向发展，从而偏离其自然或常规轨道。环境污染会导致生物多样性在遗传、种群和生态系统三个层次上降低。 (1)在遗传层次上的影响 虽然污染会导致生物的抵抗和适应，但最终会导致遗传多样性减少。这是因为在污染条件下，种群的敏感性个体消失，这些个体具有特质性的遗传变异

56、而消失，进而导致整个种群的遗传多样性水平降低；污染引起种群的规模减小，由于随机的遗传突变的增加，可能降低种群的遗传多样性水平；污染引起种群数量减小，以至于达到了种群的遗传学阈值，即使种群最后恢复到原来的种群大小时，遗传变异的来源也大大减少。 (2)在种群水平上的影响 物种是以种群的形式存在的，最近研究表明，当种群以复合种群的形式存在时，某处的污染会导致该亚种群消失，而且由于生境的污染，该地方明显不再适合另一亚种群入侵和定居。此外，由于各物种种群对污染的抵抗力不同，有些种群会消失，而有些种群会存活，但最终的结果是当地物种丰富度会减少。 (3)在生态系统层次上的影响 污染会影响生态系统的结构、功能

57、和动态。严重的污染可能具有趋同性，即将不同的生态系统类型最终变成基本没有生物的死亡区。一般的污染会改变生态系统的结构，导致功能的改变。值得指出的是，重金属或有机物污染在生态系统中经食物链作用，有放大效应，最终会影响到人类健康。 随着人类的发展，环境污染不断加剧，污染程度日益严重。人类为了经济目的，急功近利地向自然界排放对环境造成极大危害的有毒物质。化工产品、汽车尾气、工业废水、有毒金属、原油泄漏、固体垃圾、制冷剂、防腐剂、水体污染、酸雨、温室效应等因素都促使地球上各种生命体生存的环境日益恶化。全球每年排放到空气中的铅为200万吨、砷7800t、汞11000t、铅5500t，超出自然背景值203

58、00倍。酸雨可以使被严重污染的河流鱼虾绝迹。 目前，海洋污染也十分严重，海洋污染的来源和种类很多，大陆径流、垃圾倾倒、排污、海产养殖、化学品泄漏、海难事故、大气沉降等都可能造成污染。据统计，全世界每年废水和污水排放量约6000亿吨，高度发展的工业及全球居民城市化是污水排放逐年增加的主要根源；每年农药用量估计在6000万吨以上，化肥用量在200亿吨以上，这其中有l/3被植物吸收或滞留于土壤，2/3以上将随径流汇人海洋。随着海上石油开发和石油贸易的发展，油轮海难造成的石油溢漏事件和海上石油开发造成的石油泄漏事故时有发生。被石油污染的水域将会造成局部缺氧状态，使水生植物的光合作用无法进行，水生动物因缺氧而死亡，给生态系统带来严重危害。石油及石油产品都有一定的毒性，鱼类在极微的浓度下，就会成为油臭鱼。特别是石油和石油产品对幼鱼和鱼卵的影响更大，在受石油污染的水域里孵出的鱼苗，多数为畸形，生命力弱，极易