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| 生物多樣性及其保育 |
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| 撰寫時間:
2005-10-10
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生物多樣性及其保育
彭少麟
（廣東省特聘教授、中山大學生態與進化研究所所長、
國際生物多樣性計劃中國國家委員會委員）
生物多樣性保護是國際關注的全球環境問題之一。1992年在巴西召開聯合國“環境與發展大會”上多國首腦已簽署了《生物多樣性公約》。中國已制訂了《中國生物多樣性保護行動計劃》。在國際生物多樣性保護日到來之際，本文就生物多樣性及其保育的理論和方法做一簡要介紹。
1、什麼是生物多樣性？
生物多樣性是指各種生命形式的資源，它包括了數百萬種的植物、動物、微生物、各個物種所擁有的基因和由各種生物與環境相互作用所形成的生態系統，以及它們的生態過程。生物多樣性概念包括如下４個層次。
遺傳多樣性。其廣義概念是指地球上所有生物攜帶的遺傳資訊的總和。狹義的概念主要是指種內或群體內不同個體的遺傳變異總和。如家養動物和種植作物大都有多個品種，擁有異常豐富的遺傳多樣性。
物種多樣性。指物種水準上的多樣性。所謂物種是指一類遺傳特徵十分相似、能夠交配繁殖出有繁育能力後代的有機體。地球表面動物、植物、微生物的物種數量，據科學家的估計約 500萬至3000萬種。一般講生物多樣性，主要講這個層次的多樣性。
生態系統多樣性。指在特定區域上多種多樣的生態系統。生態系統由植物群落、動物群落、微生物群落及其棲息地環境的非生命因子（光、空氣、水、土壤等）所組成。群落內部，群落之間以及與棲息環境之間存在著極其複雜的相互關係，主要的生態過程包括能量流動、水分迴圈、養分迴圈、土壤形成、生物之間的相互關係如競爭、捕食、共生、寄生等。
景觀多樣性。指在特定區域上景觀的多樣化，如農業景觀、森林景觀、草地景觀、荒漠景觀、城市景觀，果園景觀等等。景觀的定義是指以一組重復出現的、具有相互影響生態系統組成的異質性陸地區域。景觀的結構、功能和動態是景觀三個最主要特徵。而景觀異質性是作為一個景觀結構屬性，而且結構對功能和過程將產生重要影響。
2、生物多樣性的現狀
一 地球有豐富的生物多樣性
世界的物種估計有500-3000萬種。近年來由於對熱帶森林冠層和深層海底的研究，認為地球上存在的物種有1000-8000萬種。已經定名物種僅有140-170萬種，大部分的物種尚等待被認知（表1）。
表1 世界和中國物種估計數和已知種數統計表 （引自陳靈芝等，1993）
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類群名稱 中國已知種數 世界已知種數 百分比 世界估計種數
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哺乳動物 499 4181 11.9 5000
鳥類 1186 9040 13.1 11000
爬行類 376 63000 5.9 -
兩棲類 274 4010 7.4 -
魚類 2804 21400 13.1 28000
昆蟲 40000 751000 5.3 1500000
高等植物 30000 285750 10.5 300000
真菌 8000 69000 11.6 1500000
細菌 500 3000 16.7 30000
病毒 400 5000 8.0 130000
蕨類 5000 40000 12.5 60000
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二 中國有豐富的生物多樣性
中國是世界上物種最豐富的國家之一，物種數量約佔世界物種總數的 10%左右。中國有高等植物約30000種，僅次於植物區係最豐富的馬來西亞（約45000種）和巴西（約40000種），居世界第三位。
中國存在著大量的古老特有物種和孑遺種，生物區係起源古老是中國生物多樣性的特色。在數十億年以前，陸地聯成巨大板塊，隨著歷史變遷，板塊分離、漂移，今日的印度次大陸（印度板塊）是從現在非洲大陸分離出來，與亞洲板塊碰擊後聯成一塊。中亞的地殼受印度板塊衝擊、擠壓，造成喜馬拉雅山的隆起。中國與北美大陸亦曾經相連，與北美的生物區係有相似之處。中國生物區係古老、豐富的重要原因之一是第四紀冰川時期的影響。當時，北美的南面是墨西哥沙漠，生物向南退卻的後路被切斷，而遭滅絕。歐洲南部橫著一條阿爾卑斯山，至使北歐、中歐及阿爾卑斯山幾乎全部被冰雪所覆蓋，僅僅少數生物在避難所保存下來。而東亞大陸不存在上述障礙，且冰川活動較弱。中國絕大部分地區末受冰川覆蓋。北部受到冰川影響，氣溫下降，當時南部山地氣候仍較濕潤、溫暖，很多生物在這樣的生境下存活下來，成為很多古老物種賴以生存的避難所或是新生類群的發源地。同時也形成豐富的特有現象。如銀杉只生長在中國南部，白暨豚只生在洞庭湖及長江中下游，它們都是中國的特有種。又如柳杉屬只分佈在中國和日本，可稱東亞特有屬。
中國生物的遺傳多樣性亦十分豐富。中國是農業大國，是世界作物重要起源中心之一，栽培植物遺傳多樣性很豐富。中國栽培農作物有 600多種，其中237種起源於本國。每種作物不僅有各種品種，還有野生種和野生親緣種。中國的馴養動物和養殖物種和品種很多，僅家畜和家禽品種及類型6百有餘。
中國的生態系統多樣性豐富。北半球出現的生態系統類型在中國均有出現。有森林、草原和荒漠，濕地（內陸）、海岸和海洋以及農田生態系統。森林生態系統由北向南有寒溫針葉林，溫帶針闊葉混交林，暖溫帶落葉闊葉林和針葉林，亞熱帶常綠闊葉林和針葉林，以及熱帶季雨林、雨林等。草原生態系統可分為溫帶草原、高寒草原和山地草原三大類。荒漠生態系統可分為４類，即小喬木荒漠、灌木荒漠、半灌木和小半灌木荒漠和高寒荒漠。濕地生態系統主要包括湖泊、河流和沼澤。海岸與海洋生態系統可分為海岸灘塗生態系統、河口生態系統、海岸濕地生態系統、紅樹林生態系統、珊湖礁生態系統、海島生態系統和大洋生態系統。農田生態系統更是豐富多樣。
中國的生物多樣性主要有西南、華南和華中三個分佈。廣東是華南分佈中心的關鍵區域。
三 生物多樣性正高速喪失
在過去的2億年中自然界每27年有一種植物物種從地球上消失，每世紀有90多種脊椎動物滅絕。隨著人類活動的加劇，物種滅絕的速度不斷加快，現在物種滅絕的速度是自然滅絕速度的1000倍。很多物種未被定名即已滅絕，生物多樣性的研究、保護和持續、合理地利用急待加強，刻不容緩。中國又是生物多樣性受到最嚴重威脅的國家之一。高等植物中瀕危種高達4000-5000種，佔種數的15%-20%。在"瀕危野生動植物種國際貿易公約(CITES)"列出的640個世界性瀕危物種中，中國就佔156種，約為其總數的1/4，形勢是十分嚴峻的。
3、生物多樣性的價值
一 生物多樣性有直接價值
為人類提供了基本食物。世界上 90%食物來源於20個物種。目前人類所需的糧食的75%是來自小麥、水稻、玉米、馬鈴薯、大麥、甘薯和木薯7種作物。前三種又佔總產量的70%以上。各种家禽、家畜、魚類、海產為人類提供必要的蛋白質，各種蔬菜、水果、菌類均為人類日常生活所必需。無論是作物還是家畜等品種的改良，都需要抗性強的野生種或野生親緣種與它們雜交，以提高它們抗病及抗逆境的能力，
為人類提供藥物。人類生存有關的藥物，大部分是來源於植物、動物和微生物。世界衛生組織統計表明，發展中國家，有 80%的人口依靠傳統的藥物進行治療，發達國家有40%的藥物來源於自然資源，或依靠從大自然發現的化合物，進行化學合成。
為人類提供多種多樣的工業和生產原料。如木材、纖維、橡膠、造紙原料、天然澱粉、油脂等等。甚至煤、原油、天然氣也都是由森林儲藏了幾百萬年前的太陽能所供給。
二 生物多樣性的間接價值
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。生物多樣性的間接價值也可看作環境資源的價值，其意義可以歸納為以下幾個方面：能量固定；調節氣候；穩定水文；保護土壤和生態景觀；貯存必須的營養元素，促進元素迴圈；維持進化過程；對污染物質吸收和分解作用，改善生態環境等。
生物多樣性在社會文化、休閒娛樂、科學、精神、美學及歷史方面也均具重要價值。
4、生物多樣性的保育
一 物種、棲息地、生態系統以及遺傳多樣性的調查和編目
非常重要的工作是植物志、動物志和微生物志的編寫。要解決世界上或某個國家物種和生態系統分佈狀況；確定生物多樣性變化速率，怎樣的變化速率將對群落結構和生態系統過程產生影響；生態系統中關鍵種的確定，它的存在與否對生態系統的結構變化的影響等。
目前世界大量物種受到不同程度的威脅，為了保護生物多樣性，首先要確定物種受威脅程度。現將物種分為滅絕種、瀕危種、易危種、稀有種、未定種五種瀕危等級。目前所劃分的類型，主要是定性的，有一定主觀性，因此受威脅等級的劃分還需要加強研究。
二 開展生物多樣性保護的基礎理論研究
如生物地理學及地理區學、物種生物生態學、生態系統生態學和景觀生態學等，這些是發展保護生物（生態）學的基礎。保護生態學主要解決自然保護中三個迫切的問題，即滅絕、生物多樣性和生態系統過程的維持。主要的研究內容有：種群脆弱性分析；生境片斷化；滅絕的機制；邊緣效應；次生滅絕等。
三 生物多樣性的就地保護
保護生物多樣性，應該同時保護其生存的環境。建立自然保護區對物種進行就地保護是最主要的形式。根據IUCN(1985)對保護區的分類和保護目標，把保護區分為科學（嚴格）保護區、國家公園、自然遺跡保護區、人工維持的野生生物保護區、景觀保護區、自然資源保護區、人類學保護區、多種（資源）經營管理區等8種類別，以及世界歷史遺產保護地。
自然保護區規劃與設計是重要的。保護區的形狀理想的應是圓形，圓形設計可減少保護區內物種擴散距離。如果保護區太長，區內局部發生干擾，物種從中心向邊緣地區擴散效率很低，會形成局部物種滅絕。一般把保護區分成三個部分，即核心區、緩衝區和實驗區。
實踐證明自然保護區是就地保護最有效的方法，應該繼續大力發展自然保護區事業。
四 生物多樣性的遷地保護
植物園、動物園、水族館、種子庫和基因庫的建立都是遷地保護的重要措施。生物多樣性保護應以就地保護為主，對某些瀕危物種而言，遷地保護也是必不可少的手段。遷地保護的物種最終還應回歸大自然，這是在遷地保護過程中應加以注意和探討的問題。
伍 生物多樣性恢復研究
通過發展、試驗和應用恢復生態學原理，加強對被破壞和退化的生態系統恢復的基礎研究，這是提高區域生物多樣性的有效途徑。主要研究生物內部遺傳結構和物種的多樣性與生態系統的功能如生產力、養分迴圈、污染物的貯存和排放等的聯繫；在退化生態系統中，物理和生物因子如何分別地和綜合地影響物種生活史特點以及對種群和群落結構的影響；應用生態學與進化的原理為恢復的研究項目提供研究綱要。
六 其他
生物多樣性保護涉及廣泛的內容，尤其是社會的和人文的。特別要強調生物多樣性保護的法律和法規的制定，只有依法才能最有效的保護。應進一步研究人類對生物多樣性的影響，以及如何保持生物多樣性的可持續利用等。 |
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