生物多样性的研究进展

生物多样性的研究进展

徐宗俦 

(安顺市科学技术协会 安顺561000)

摘 要：本文针对一些业务技术干部、群众甚至专业技术人员对生物多样性的误解和似是而非的认识，重点对生物多样性的提出、含义、内容和发展方向，作了较系统的介绍，以引起人们的理解和广泛关注。

关键词：生物 多样性 研究  

1 生物多样性的提出

生物多样性(biodiversity)是近年来国内外最为流行的一个词汇。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。

早在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。联合国环境与发展大会1992年在巴西的里约热内卢举行，世界许多国家都派出代表团参加会议，我国领导人也参加了这次盛会。会上通过的《生物多样性公约》(Convention on Biological Diversity)，标志着世界范围内的自然保护工作进入到了一个新的阶段，即从以往对珍稀濒危物种的保护转入到了对生物多样性的保护。

由于自然资源的合理利用和生态环境的保护是人类实现可持续发展的基础，因此生物多样性的研究和保护已经成为世界各国普遍重视的一个问题。现在无论是联合国还是世界各国每年都投入大量的人力和资金开展生物多样性的研究与保护工作，一些非组织也积极支持和参与全球性的生物多样性的保护工作。 

2 生物多样性的概念和意义

生物多样性就是地球上所有生物以及由这些生物组成的系统的变异性。生物多样性包括所有自然世界的资源：植物、动物、微生物和它们得以生存的生态系统，同样也包括构造出生命的重要基石——遗传物质的多样性。“生物多样性”可以说造就了世界的超级市场。人们赖已生存的食物诸如土豆、稻、玉米、小麦、棉花、各种蔬菜水果、肉类等等，都是“生物多样性”的产物；通俗讲，“生物多样性”是：在一个相当大的生态区域内，各种生物间、各种生物与环境间的相处状况以及它们对环境的反映状况。可见，“生物多样性”并不是有些人所想象韵就是把籼稻、糯稻间杂种植在一块田那么简单。

据可靠的数据表明，地球上大约每天有100多种生物在绝灭，很多生物在没有被人类认识以前就消亡了，这对人类无疑是一种悲哀和灾难。保护生物多样性的行动势在必行、迫在眉睫。

保护生物多样性的关键是保护生态系统。生态系统是不同物种生存的环境。比如，热带雨林是一个生态系统，就是城市中心的公园也可视为是一个生态系统，还有森林或者海边的沙滩、红树林，以及沿海河口这样的沼泽、湿地，都是生态系统。当生态系统健康时，它是许多物种，包括植物、昆虫、鸟类、大型高等动物等的家。

迄今为止，人类已经识别了175万个物种，但是科学家们认为，实际上地球上存在有1300万或1亿种物种。重要的事情是所有的这些物种是与其它物种相互联系的，正如同我们依赖植物和动物为食一样。如果其中一个特定的物种失去了它的栖息地或者不再找得到它常吃的食物，就会灭绝掉。整个食物网(不仅仅是食物链)就会破碎。而修补是一件很困难甚至是不可能的事。当我们在生命之网中灭掉了一种物种，整个的网将变得摇摇欲坠。灭绝掉足够的物种就会撼动整个使生命在这个地球上变得可能的结构。

生物多样性应当是人类生存的起码条件，保护生物多样性就是保护人类所居住的这个星球——地球自身。生物多样性不仅提供人类的衣、食、住、行，而且和人类健康之间的关系也是密不可分的，例如传统医学的医生依赖植物和药草治疗疾病已经有很长时间了，直到现代，人们也十分欣赏传统医学的疗效；况且，现代医药(一般所说的“西医”)的药物成分绝大多数是从植物中提取的有效成分，以后还会更多。比如制作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医药也是大量利用植物成分的。前不久科学家们从太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物有效成分；从某种植物中发现和提取杀死艾滋病病毒的药用成分已见端倪。

3 生物多样性面临的压力

人类对食物、能源和其他自然资源的不断增加的需求，对于生物多样性来讲，无疑是种巨大的压力。人类在过去较长时期里对待生物多样性问题处于一种无知与冷漠的态度，诸如：在开发和利用自然中存在的短视行为，不考虑长期的生态影响；人类的生产、生活日益加重了空气、水、土壤的污染；缺乏对生物多样性的经济利益的鉴别，以至盲目地发掘某些生物的利用价值，即在防止过渡利用利用自然资源和相应的管理上存在严重的疏漏；人类通过移民、旅行和国际贸易的增加，加大了对自然生态负面的影响如对局部区域的压力，而又缺乏适时修复的理念和措施；过渡地捕杀陆生动物及过度捕捞水生生物；还有其他凡是危及生物多样性的行为，其中最为典型的实例应当是对大气、水源、土壤的不可逆转(至少难以逆转)的污染，使生物赖以生存的空间进一步恶化。这些，都是因为人类的污染和损害物种的自然栖息地——生态系统导致的结果。

因此，我们必须认识到，世界是一个相互依存的整体，由自然和人类社会所组成。任何一方的存在和兴旺都依赖于其他方面的存在和兴旺。人类自身也是自然的一部分，与其他物种一样是永恒生态规律的对象。所有生命都依赖于自然系统的不间断的运转，才能保证了能量营养物质对生存的供应，人类的一切活动必须是在与自然的和谐平衡中进行。所以，人类必须担负起保护生态以实现生物多样性的责任。

4 生物多样性的内容

生物多样性是地球上动物、植物、微生物及其所构成的生态综合体。它通常包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观系统多样性等四个组成部分。

4.1 遗传多样性（genetic diversity)

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(Genepool)。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。

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。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。

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。

4.2物种多样性(species diversity)

物种(species)是生物分类的基本单位。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。

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。物种是繁殖单元；物种是进化的单元。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会产生有繁殖能力的后代。

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。

4.3 生态系统多样性(ecosystem diversity)

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，起码要建立：海洋生态系统、森林生态系统、草原生态系统、湖泊生态系统、农田生态系统、城市生态系统。

4.4景观系统多样性(Landscape diversity)

是指不同类型的、人类居住的空间景观结构、功能机制和时间动态方面的多样化及其变异，是城市生态系统的具体化。景观系统多样性作为一个发展中的专业，景观设计(Landscape Design)将在生物多样性保护中起着决定性的作用，在环境日益人工化、并逐步向智能化方向发展的情况下，仍然可以通过人居环境中的林地、绿带、水库和人工或天然池塘及湖泊的巧妙布置，来使生物多样性保持在很高的程度。景观系统多样性不但应考虑经济效益和城、乡环境的景观美，同时考虑生物种类在保护景观系统的多样性以及在生物多样性保护中所起的决定性作用。生物多样性保护中的景观系统，越来越受到人们的广泛注意，主要是因为景观多样性系统从两个方面体现了现代生物多样性：一是以物种为核心的景观途径，另一种是以景观元素为核心和出发点的途径。前者首先确定物种，然后根据物种的生态特性来设计景观格局，后者则以各种尺度的景观元素作为保护对象，根据其空间位置和关系设计景观格局。五种空间战略被认为有利于生物多样性的保护，包括：保护核心栖息地、建立缓冲区、构筑廊道、增加景观异质性和引入或恢复栖息地。其中，景观多样性应建立在如下三个方面的概念上，即：景观系统的空间构型对生态过程和环境的作用；生物进化的空间轨迹与景观系统；景观系统存在的阻力与潜在的生态基础。如果将物种运动和生态过程作为一个能动的景观系统过程来对待，就将会有一种全新的生物多样性。

5  我国生物多样性研究进展和取得的成就

生物界为人类提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料，捉供了保持土壤肥力、保障水质以及调节气候等生态服务功能，它关系着人类的安康福祉和文化完整性，特别是关系到我国的环境、资源的安全，这些都是勿庸置疑的。我国提出的以人为本、全面协调可持续发展的科学发展观，以及建立包括“人与自然和谐”在内的和谐社会，其科学内涵的真缔就在于生物多样性。

我国在生物多样性研究领域起步较晚，基础也薄弱。但由于我国幅员辽阔，是世界生物多样性最丰富的国家之一，高等植物30000余种，脊椎动物6347种，均居世界前列；其次，生物物种的特有性高，复杂多样的生态环境使中国拥有大量特有的物种和稀有物种；第三，生物区系起源古老；第四，经济物种异常丰富。虽然进行过多次全国性大规模的生物资源普查，但仍处于家底不甚清晰的状态。无论从本国的实际需要，还是从缩小与国际同类研究的差距，全面深入地开展中国生物多样性的保护生物学等基础研究已成为当务之急。但是，我国在保持生物多样性方面还存在一些问题：生态环境退化的局面还没有得到根本遏制；各种开发建设的人为破坏仍在继续，物种生存面临着严重威胁；外来入侵物种危害日趋严重；生物遗传资源流失问题突出，保护和管理不到位；西部地区生物多样性急需采取抢救性保护措施。当代人应当其不可更新资源的消费，要把这种消费水平维持在仅仅满足社会的基本需要，并应对更新资源进行抚育，确保持续的生产力。

虽然我国在生物多样性研究起步较晚，但动作迅速，特别是在签定《生物多样性公约》之后，经过一系列的努力，取得了有目共瞩的成就。十多年来，我国为保护生物多样性和履行国际公约，积极认真地开展了一系列工作，有力地促进了国民经济和社会的可持续发展。

一是建立健全机构：建立和完善了国家履行世界性公约的协调机制，自1993年中国批准《生物多样性公约》后，经批准，成立了由国家环保总局牵头的中国履行《生物多样性公约》工作协调组，目前已有22个部门和单位参加，使生物多样性研究与实施有了坚强的组织保证。 二是建立健全研究机构和学术团体：中国科学院、中国林业科学研究院的一些研究所、教育部系统的大专院校、各省市的地方科研机构以及中国动物学会、中国植物学会、中国生态学会等学术团体，都有大批的专家学者从事生物多样性保护的研究工作。与此同时，很多大专院校、科研机构都在具有代表性区域建立了生物多样性调查(考察)、研究、试验基地。他们的研究成果为开展生物多样性保护提供了科学依据。三是建立健全了民间自然保护组织：近年来我国陆续成立了一些民间自然保护团体，如我国建立了跨地区、跨专业领域的“中国生物多样性保护基金会”，广泛协调各方面力量，调动了社会各个方面的积极性，深入开展生物多样性的研究工作。中国野生动物保护协会、自然之友、绿色家园、地球村、大学生绿色营等。在开展生物多样性的宣传教育、科学普及、协助有关职能部门在开展生物多样性的调查、保护方面发挥了重要的作用。

四是加强立法和依法监管：已制定并颁布实施了包括《自然保护区条例》在内的有关生物多样性保律、法规20多项，有关部门和地方每年都联合或分别组织一系列执法检查，严厉打击和查处破坏生物多样性违法活动；制定和实施科学保护规划，制定并实施了《中国生物多样性保护行动计划》、《中国自然保护区发展规划纲要》、《中国生物多样性国情研究报告》、《中国国家生物安全框架》等保护管理规划和科学规范。

五是抢救性地建立于一批自然保护区：仅以截止2004年底，中国已建立各级各类自然保护区2194个，保护区面积约占陆地国土面积近16％，初步形成了分布广泛、类型多样的保护区网络体系。

六是参与并推动全球行动，开展广泛的国际合作交流：通过与世界银行、联合国开发署、全球环境基金和一些国家机构等的合作，引进保护技术和资金，有力提高了中国保护与可持续利用生物多样性的能力。

七是开展宣传教育和科学研究，提高了社会公众的生物多样性保护意识：生物多样性保护已经从一个科学理念转化为大量的具体行动和保护举措，在我国经济社会的许多层面展现了新的风貌。经过广泛地、不懈地努力，利用各种场合，学习、宣传、贯彻和落实科学发展观，采取各种有效形式宣传保护生物多样性，在广大中、小学生中把保护生物多样性的教育作为课堂内外的主要学习和实践的内容；同时，以“绿色GTP”作为各级政绩的考核指标，从而加大环境保护力度，实现人与自然的和谐。 (参考文献：24篇，略)