生物环境.doc

第七章生物环境地球上所有的生物构成整个地球生命支持系统,提供人类生存和发展第一节生物多样性 一、生物多样性添加与前面多样性的联系(一)生物多样性的定义生物多样性(Biodiversity或Biologicaldiversity)是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以万计的植物、动物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统,它是生命系统的基本特征。生物多样性是一个内涵十分广泛的重要概念,包括多个层次或水平,目前探讨比较多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。遗传多样性(icdiversity)主要是指种内不同种群之间和同一种群内不同个体的遗传变异的总和,发生在分子和基因水平,又称基因多样性,是物种多样性和生态系统多样性的基础。物种多样性(Speciesdiversity)是指物种水平的生物多样性。一是指一定区域内物种的总和的,二是指生态学方面的物种分布的均匀程度。生态系统多样性(Ecosystemdiversity)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、生物群落和生态过程变化的多样性。景观多样性(Landscapediversity)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或变异性。亦有人提出,人类文化多样性包括语言、宗教信仰、艺术、社会结构等人类社会特征的多样性,也是生物多样性的一部分。如同生物多样性一样,人类文化的一些特征表现出人们在特殊环境下生存的策略,有助于人们适应不断变化的外界条件。生物多样性有许多指标来定量地表征,最简单的是物种丰度(speciesrichness),是指群落中发现物种的数目,用于物种水平的多样性。Whittaker(1972)根据这些多样性指数的运用目的和范畴将它们分为三类:a多样性指数、b多样性指数和g多样性指数。a多样性指数用以测度群落内的物种多样性,与物种丰度概念接近;b多样性指数用以测度群落的物种多样性沿着环境梯度变化的速率;g多样性指数则是一定区域内总的物种多样性的度量。(二)生物多样性的分布生物多样性并不是均匀地分布于世界,物种最丰富的自然环境在热带雨林、珊瑚礁、热带湖泊及深海区,热带雨林中种类最多的生物类群是昆虫纲。热带雨林生物种类极其丰富(7%的面积拥有世界一半以上的物种),群落结构复杂,能流与物质流的速率很高,是陆地生态系统中生产力最高的类型。生物多样性在各国之间分布不均衡,全球12个“生物多样性大国”(墨西哥、哥伦比亚、巴西、秘鲁、厄瓜多尔、赞比亚、扎伊尔(刚果(金))、马达加斯加、印度尼西亚、马来西亚、印度、中国、澳大利亚),这些国家拥有全世界60-70%的生物多样性。从全球范围看,南北两极生物多样性最少,热带集中大部分生物种类。物种丰富度与地形、气候及局部环境的复杂性等有关。海拔升高,太阳辐射降低,降雨量减少,物种丰富度随之减少。复杂地形使不同群体交流受阻,导致新物种形成。(三)生物多样性的价值生物多样性提供了地球生命的基础,包括人类生存的基础。生物资源的价值包括比较容易觉察的人们直接收获或使用的产品—直接价值,以及难以直接衡量的间接价值(包括生态价值,社会价值等)。生物多样性的直接价值体现在提供食物、药物、多种工业原料和科学研究等,按照非生产性消费和进入市场的可以分为消耗使用价值和生产使用价值。人类消耗的食物,目前都是来自植物的,人类90%的食物来源于100个物种,仅小麦、水稻和玉米三个物种就提供70%以上的粮食。发展中国家有80%的人口依靠传统的药物进行治疗,发达国家有40%的药物来源于自然资源或依靠从大自然发现的化合物进行化学合成。此外生物多样性还为人类提供多种多样的工业原料,如木材、纤维、橡胶等,甚至煤、原油、天然气也都是由森林储藏了几百万年前的太阳能所供给。遗传多样性是改良生物品质的源泉,许多优良作物、畜禽品种来源于野生种群。许多生物是科学研究的实验材料,在动物学、进化学、生态学、遗传学、现代医学、仿生学等学科领域里发挥着重要作用。生物多样性的间接价值体现在环境作用、生态价值等方面,通常不被考虑进入国家经济的宏观指标(如GDP,国民收入)之中,但是其价值往往大于直接价值。全球生态系统所提供的服务估计为每年平均为33万亿美元超过全球国民生产总值(18万亿美元/年)(孙儒泳,生物多样性,人类赖以生存的基础,科学时报,1999-10-23)。根据有关部门的估计,我国生物多样性价值初步统计为:直接使用价值达2000亿美元/年,间接使用价值达4万亿美元/年。生物间接价值主要体现在生态价值上:1、地球上生态系统的初级生产力,主要都是依靠植物通过光合作用固定太阳能使光能通过绿色植物进入食物链,为所有物种包括人类提供生