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生物多样性

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生物多样性的定义编辑本段回目录

在特定地域拥有大量的、极其丰富的各类基因(基因多样)、物种和生态系统(共存的群体)。

生物多样性(英文为biodiversity 或biological diversity)是森林生态系统一个描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念。对于生物多样性,不同的学者所下的定义是不同的。例如oNorse et al.(1986)认为,生物多样性体现在多个层次上。而Wilson等人认为, 生物多样性就是生命形式的多样性("The diversity of life") (Wilson & Peter, 1988; Wilson, 1992)。孙儒泳(2001)认为,生物多样性一般是指"地球上生命的所有变异"。

生物多样性的主要组成编辑本段回目录

 通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。
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(1)遗传多样性

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  遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。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(Gene pool)。一个物种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强。基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。
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  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。
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  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。遗传物质的突变主要有两种类型,即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化。前者称为染色体的畸变,后者称为基因突变(或点突变)。此外,基因重组也可以导致生物产生遗传变异。
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(2)物种多样性

  物种(species)是生物分类的基本单位。对于什么是物种一直是分类学家和系统进化学家所讨论的问题。迈尔(1953)认为:物种是能够(或可能)相互配育的、拥有自然种群的类群,这些类群与其他类群存在着生殖隔离。我国学者陈世骧(1978)所下的定义为:物种是繁殖单元,由又连续又间断的居群组成;物种是进化的单元,是生物系统线上的基本环节,是分类的基本单元。在分类学上,确定一个物种必须同时考虑形态的、地理的、遗传学的特征。也就是说,作为一个物种必须同时具备如下条件:①具有相对稳定的而一致的形态学特征,以便与其他物种相区别; ②以种群的形式生活在一定的空间内,占据着一定的地理分布区,并在该区域内生存和繁衍后代; ③每个物种具有特定的遗传基因库,同种的不同个体之间可以互相配对和繁殖后代,不同种的个体之间存在着生殖隔离,不能配育或即使杂交也不同产生有繁殖能力的后代。
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  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(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。
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  在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时,最常用的指标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标:①物种总数,即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目 ;②物种密度,指单位面积内的特定类群的物种数目; ③特有种比例,指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。
  
(3) 生态系统多样性

  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。从结构上看,生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统的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,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。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。
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  近年来,有些学者还提出了景观多样性(landscape diversity),作为生物多样性的第四个层次。景观是一种大尺度的空间,是由一些相互作用的景观要素组成的具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元,相当于一个生态系统。景观多样性是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化程度。遗传传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础(施立明等1993 葛颂等1994),或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。物种多样性是是构成生态系统多样性的基本单元。因此,生态系统多样性离不开物种的多样性,也离不开不同物种所具有的遗传多样性。

生物多样性的价值编辑本段回目录

  生物资源也就是生物多样性,有的生物已被人们作为资源所利用,另有更多生物,人们尚未知其利用价值是一种潜在的生物资源。生物多样性的价值往往不被人们所重视,一般人们利用生物资源时,没有经过市场流通而直接被消费,只是取而用之而已。生物多样性具有很高的开发利用价值,在世界各国的经济活动中,生物多样性的开发与利用均占有十分重要的地位。生物多样性的价值主要体现在以下几个方面:
  (1)直接价值(Direct Value):也叫使用价值或商品价值。是人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。包括消费使用价值和生产使用价值两个方面。
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  消费使用价值:指不经过市场流通而直接消费的一些自然产品的价值。生物资源对于居住在出产这些生物资源地区的人们来说是十分重要的。人们从自然界中获得薪柴、蔬菜、水果、肉类、毛皮、医药、建筑材料等生活必需品。尤其在一些经济不发达地区,利用生物资源是人们维持生计的主要方式。
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  例如:
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  A. 大约80%的世界人口仍主要依赖从植物中获得的各种药材(Farnsworth, 1988)。 在亚马孙河流域有2000多种动植物被作为药用,在中国,能够入药的物种多达5000多种。
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  B. 木材和动物粪便提供了尼泊尔,坦桑尼亚和马拉维主要能源需求的90%和其它一些国家的80%(Pearce, 1987)。
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  C. 在偏僻地区生活的居民的蛋白质主要来源于狩猎野生动物。在非洲,野生动物的肉制品在人们食物中占据了所需蛋白质的很高的比例;在尼日利亚为20%,博茨瓦纳为40%;扎伊尔为75%;在加纳,大约75%的人口的蛋白质来源为动物,包括各种鱼类、昆虫和蜗牛;在尼日利亚的一些边远地区,猎物为人类提供的蛋白质占其年消耗总量的20%。
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  D. 在马来西亚东部的沙捞越(Sarawak),猎人每年捕获到并吃掉的野猪的价值可折合成市场价的40亿美元。在全世界范围内,每年要捕获1亿吨的鱼类, 主要为野生鱼类,其中有很大一部分被渔民自己吃掉。
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  生产使用价值:指商业上收获时,用于市场上进行流通和销售的产品的价值。(生物资源的产品一经开发,往往会具有比其自身高出许多的价值,常见的生物资源产品包括:木材、鱼类、动物的毛皮、麝香、鹿茸、药用动植物、蜂蜜、橡胶、树脂、水果、染料等)
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  例如:在美国西部,可从一种药鼠李的树皮中提取轻泻剂产品,十分的畅销,每年约为100万美元,而市场销售价更高达每年7500万美元。在1976-1984年期间,美国从生物资源方面获得的利润高达每年876亿美元。
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  木材是一些发展中国家的重要出口产品, 全世界每年的木材产值在750亿美元以上。在印度尼西亚,木材是第二大出口产品,地位仅次于石油。从1981-1983年,亚洲,非洲和南美洲出口的木材产品的价值为平均每年81亿美元。
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  一些非木材的生物产品也具有相当重要的地位,例如:印度尼西亚1982年非木材产品的对外贸易达2亿美元。
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  (2)间接价值:生物资源的间接价值是与生态系统功能有关,它并不表现在国家的核算体制上,但它们的价值可能大大超过直接价值。而且直接价值常常源于间接价值,因为收获的动植物物种必须有它们的生存环境,它们是生态系统的组成成分。没有消费和生产使用价值的物种可能在生态系统中起着重要作用,并供养那些有使用和消费价值的物种(陈灵芝,1994)。生物多样性的间接价值包括非消费性使用价值、选择价值、存在价值和科学价值四种价值。
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  ①非消费性使用价值:保护生物资源可以为人类社会带来日益增长的利益,这种效益因地域和物种的不同而各不相同。大致可归纳为以下几个方面:
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  * 光合作用固定太阳能,使光能经绿色植物进入食物链,从而给可收获物种提供维持系统。
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  * 生态系统的功能包括传粉、基因流动、异花授精的繁殖功能、维持环境的效力和对经济物种获取有益遗传品质有影响的物种,保持进化过程,在生态系统中使竞争者之间保持永恒的张力。
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  * 污染物的吸收和分解,包括有机废物、农药以及空气和水污染物的分解作用。
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  * 娱乐和生态旅游(recreation and ecotourism)。指人们采用不同的方式利用生物资源开展娱乐活动。在不破坏自然环境的条件下进行旅游活动称为生态旅游。如野外观鸟、赏花、森林浴等。这些活动的价值也叫休闲价值。在全世界,生态旅游可获取120亿美元的收入。例如, 在加拿大,每年大约84%的人口要参与到与野生动物有关的娱乐活动中去(如狩猎、参观动物园、保护区旅游等),每年可为加拿大创造约8亿美元的收入(Fillon等,1985)。我国四川省九寨沟,社区共管。另外,生态旅游还有一定的生态教育功能。
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  * 保护土壤:受自然植被覆盖和凋落层保护的优质土壤可保持肥力、防止危险滑坡、保护海岸和河岸以及防止淤积作用对珊瑚礁、淡水和近海渔业的破坏。
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  * 调节气候: 生态系统对大气候及局部气候均有调节作用包括对温度降水和气流的影响
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  * 稳定水文:在集水区内发育良好的植被具有调节迳流的作用。植物根系深入土壤使土壤对雨水更具有渗透性。有植被地段比裸地的径流较为缓慢和均匀。一般在森林覆盖地区雨季可减弱洪水干季在河流中仍有流水。例如马来西亚森林集水区内,每单位面积迳流在高峰期大约相当于橡胶园油棕园内迳流量的50%。在迳流的低峰期约为种植园的1倍。
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  ②选择价值:保护野生动植物资源,以尽可能多的基因,可以为农作物或家禽,家畜的育种提供更多的可供选择的机会。例如:家猪与野猪杂交,培育形成了瘦肉型猪的新品种。 家鸡目前已有上百个不同的品种,均来自于原鸡。紫杉和红豆杉中提取抗癌药物。(现在自然界的许多野生动植物,也许断时间内人类无法进行利用,其价值是潜在的。也许我们的子孙后代能发现其价值,找到利用它们的途径。因此多保存一个物种,就会为我们的后代多留下一份保贵的财富。)
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  ③存在价值:有些物种,尽管其本身的直接价值很有限,但它的存在能为该地区人民带来某种荣誉感或心理上的满足。例如:我国的大熊猫,金丝猴,褐马鸡等是我国的特产珍稀动物,全国人民都引以为荣。熊猫已成为中国的象征。
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  ④科学价值:有些动植物物种在生物演化历史上处于十分重要的地位,对其开展研究有助于搞清生物演化的过程。如一些孑遗物种(银杏)。 3. 保护生物多样性的重要意义
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  生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础。我们的衣、食、住、行及物质文化生活的许多方面都与生物多样性的维持密切相关。
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  (1) 首先,生物多样性为我们提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料。我们的食物全部来源于自然界,维持生物多样性,我们的食物品种会不断丰富。人民的生活质量会不断提高,从温饱型向小康型转变。
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  (2) 生物多样性还在保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等方面发挥了重要作用。黄河流域曾是我们中华民族的摇篮,在几千年以前,那里还是一片十分富饶的土地。树木林立,百花芬芳,各种野生动物四处出没。但由于长期的战争及人类过度地开发利用,这里已变成生物多样性十分贫乏的地区,到处是黄土荒坡,遇到刮风的天气便是飞沙走石,沙漠化现象十分严重。近年来由于人工植树,大搞"三北防护林"工程,生物多样性得到了一定程度的恢复,沙漠化进程得到了抑制,森林覆盖率逐年上升,环境不断得到改善。
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  (3) 生物多样性在大气层成分、地球表面温度、地表沉积层氧化还原电位以及PH值等方面的调控方面发挥着重要作用。例如,现在地球大气层中的氧气含量为21%,供给我们自由呼吸,这主要应归功于植物的光合作用。在地球早期的历史中,大气中氧气的含量要低很多。据科学家估计,假如断绝了植物的光合作用,那么大气层中的氧气,将会由于氧化反应在数千年内消耗殆尽。
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  (4) 生物多样性的维持,将有益于一些珍稀濒危物种的保存。我们都知道,任何一个物种一旦灭绝,便永远不可能再生。今天仍生存在我们地球上的物种,尤其是那些处于灭绝边缘的濒危物种,一旦消失了,那么人类将永远丧失这些宝贵的生物资源。而保护生物多样性,特别是保护濒危物种,对于人类后代,对科学事业都具有重大的战略意义。

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