生物多样性及其保育

彭少麟 （广东省特聘教授、中山大学生态与进化研究所所长、国际生物多样性计划中国国家委员会委员）

生物多样性保护是国际关注的全球环境问题之一。1992年在巴西召开联合国“环境与发展大会”上多国首脑已签署了《生物多样性公约》。中国已制订了《中国生物多样性保护行动计划》。在国际生物多样性保护日到来之际，本文就生物多样性及其保育的理论和方法做一简要介绍。

1、什么是生物多样性？

生物多样性是指各种生命形式的资源，它包括了数百万种的植物、动物、微生物、各个物种所拥有的基因和由各种生物与环境相互作用所形成的生态系统，以及它们的生态过程。生物多样性概念包括如下４个层次。

遗传多样性。其广义概念是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和。狭义的概念主要是指种内或群体内不同个体的遗传变异总和。如家养动物和种植作物大都有多个品种，拥有异常丰富的遗传多样性。

物种多样性。指物种水平上的多样性。所谓物种是指一类遗传特征十分相似、能够交配繁殖出有繁育能力后代的有机体。地球表面动物、植物、微生物的物种数量，据科学家的估计约 500万至3000万种。一般讲生物多样性，主要讲这个层次的多样性。

生态系统多样性。指在特定区域上多种多样的生态系统。生态系统由植物群落、动物群落、微生物群落及其栖息地环境的非生命因子（光、空气、水、土壤等）所组成。群落内部，群落之间以及与栖息环境之间存在着极其复杂的相互关系，主要的生态过程包括能量流动、水分循环、养分循环、土壤形成、生物之间的相互关系如竞争、捕食、共生、寄生等。

景观多样性。指在特定区域上景观的多样化，如农业景观、森林景观、草地景观、荒漠景观、城市景观，果园景观等等。景观的定义是指以一组重复出现的、具有相互影响生态系统组成的异质性陆地区域。景观的结构、功能和动态是景观三个最主要特征。而景观异质性是作为一个景观结构属性，而且结构对功能和过程将产生重要影响。

2、生物多样性的现状

⑴ 地球有丰富的生物多样性

世界的物种估计有500-3000万种。近年来由于对热带森林冠层和深层海底的研究，认为地球上存在的物种有1000-8000万种。已经定名物种仅有140-170万种，大部分的物种尚等待被认知（表1）。

表1 世界和中国物种估计数和已知种数统计表 （引自陈灵芝等，1993）

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类群名称 中国已知种数 世界已知种数 百分比 世界估计种数

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哺乳动物 499 4181 11.9 5000

鸟类 1186 9040 13.1 11000

爬行类 376 63000 5.9 -

两栖类 274 4010 7.4 -

鱼类 2804 21400 13.1 28000

昆虫 40000 751000 5.3 1500000

高等植物 30000 285750 10.5 300000

真菌 8000 69000 11.6 1500000

细菌 500 3000 16.7 30000

病毒 400 5000 8.0 130000

蕨类 5000 40000 12.5 60000

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⑵ 中国有丰富的生物多样性

中国是世界上物种最丰富的国家之一，物种数量约占世界物种总数的 10%左右。中国有高等植物约30000种，仅次于植物区系最丰富的马来西亚（约45000种）和巴西（约40000种），居世界第三位。

中国存在着大量的古老特有物种和孑遗种，生物区系起源古老是中国生物多样性的特色。在数十亿年以前，陆地联成巨大板块，随着历史变迁，板块分离、漂移，今日的印度次大陆（印度板块）是从现在非洲大陆分离出来，与亚洲板块碰击后联成一块。中亚的地壳受印度板块冲击、挤压，造成喜马拉雅山的隆起。中国与北美大陆亦曾经相连，与北美的生物区系有相似之处。中国生物区系古老、丰富的重要原因之一是第四纪冰川时期的影响。当时，北美的南面是墨西哥沙漠，生物向南退却的后路被切断，而遭灭绝。欧洲南部横着一条阿尔卑斯山，至使北欧、中欧及阿尔卑斯山几乎全部被冰雪所覆盖，仅仅少数生物在避难所保存下来。而东亚大陆不存在上述障碍，且冰川活动较弱。中国绝大部分地区末受冰川覆盖。北部受到冰川影响，气温下降，当时南部山地气候仍较湿润、温暖，很多生物在这样的生境下存活下来，成为很多古老物种赖以生存的避难所或是新生类群的发源地。同时也形成丰富的特有现象。如银杉只生长在中国南部，白暨豚只生在洞庭湖及长江中下游，它们都是中国的特有种。又如柳杉属只分布在中国和日本，可称东亚特有属。

中国生物的遗传多样性亦十分丰富。中国是农业大国，是世界作物重要起源中心之一，栽培植物遗传多样性很丰富。中国栽培农作物有 600多种，其中237种起源于本国。每种作物不仅有各种品种，还有野生种和野生亲缘种。中国的驯养动物和养殖物种和品种很多，仅家畜和家禽品种及类型6百有余。

中国的生态系统多样性丰富。北半球出现的生态系统类型在中国均有出现。有森林、草原和荒漠，湿地（内陆）、海岸和海洋以及农田生态系统。森林生态系统由北向南有寒温针叶林，温带针阔叶混交林，暖温带落叶阔叶林和针叶林，亚热带常绿阔叶林和针叶林，以及热带季雨林、雨林等。草原生态系统可分为温带草原、高寒草原和山地草原三大类。荒漠生态系统可分为４类，即小乔木荒漠、灌木荒漠、半灌木和小半灌木荒漠和高寒荒漠。湿地生态系统主要包括湖泊、河流和沼泽。海岸与海洋生态系统可分为海岸滩涂生态系统、河口生态系统、海岸湿地生态系统、红树林生态系统、珊湖礁生态系统、海岛生态系统和大洋生态系统。农田生态系统更是丰富多样。

中国的生物多样性主要有西南、华南和华中三个分布。广东是华南分布中心的关键区域。

⑶ 生物多样性正高速丧失

在过去的2亿年中自然界每27年有一种植物物种从地球上消失，每世纪有90多种脊椎动物灭绝。随着人类活动的加剧，物种灭绝的速度不断加快，现在物种灭绝的速度是自然灭绝速度的1000倍。很多物种未被定名即已灭绝，生物多样性的研究、保护和持续、合理地利用急待加强，刻不容缓。中国又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。高等植物中濒危种高达4000-5000种，占种数的15%-20%。在"濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)"列出的640个世界性濒危物种中，中国就占156种，约为其总数的1/4，形势是十分严峻的。

3、生物多样性的价值

⑴ 生物多样性有直接价值

为人类提供了基本食物。世界上 90%食物来源于20个物种。目前人类所需的粮食的75%是来自小麦、水稻、玉米、马铃薯、大麦、甘薯和木薯7种作物。前三种又占总产量的70%以上。各种家禽、家畜、鱼类、海产为人类提供必要的蛋白质，各种蔬菜、水果、菌类均为人类日常生活所必需。无论是作物还是家畜等品种的改良，都需要抗性强的野生种或野生亲缘种与它们杂交，以提高它们抗病及抗逆境的能力，

为人类提供药物。人类生存有关的药物，大部分是来源于植物、动物和微生物。世界卫生组织统计表明，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。

为人类提供多种多样的工业和生产原料。如木材、纤维、橡胶、造纸原料、天然淀粉、油脂等等。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。

⑵ 生物多样性的间接价值

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。生物多样性的间接价值也可看作环境资源的价值，其意义可以归纳为以下几个方面：能量固定；调节气候；稳定水文；保护土壤和生态景观；贮存必须的营养元素，促进元素循环；维持进化过程；对污染物质吸收和分解作用，改善生态环境等。

生物多样性在社会文化、休闲娱乐、科学、精神、美学及历史方面也均具重要价值。

4、生物多样性的保育

⑴ 物种、栖息地、生态系统以及遗传多样性的调查和编目

非常重要的工作是植物志、动物志和微生物志的编写。要解决世界上或某个国家物种和生态系统分布状况；确定生物多样性变化速率，怎样的变化速率将对群落结构和生态系统过程产生影响；生态系统中关键种的确定，它的存在与否对生态系统的结构变化的影响等。

目前世界大量物种受到不同程度的威胁，为了保护生物多样性，首先要确定物种受威胁程度。现将物种分为灭绝种、濒危种、易危种、稀有种、未定种五种濒危等级。目前所划分的类型，主要是定性的，有一定主观性，因此受威胁等级的划分还需要加强研究。

⑵ 开展生物多样性保护的基础理论研究

如生物地理学及地理区学、物种生物生态学、生态系统生态学和景观生态学等，这些是发展保护生物（生态）学的基础。保护生态学主要解决自然保护中三个迫切的问题，即灭绝、生物多样性和生态系统过程的维持。主要的研究内容有：种群脆弱性分析；生境片断化；灭绝的机制；边缘效应；次生灭绝等。

⑶ 生物多样性的就地保护

保护生物多样性，应该同时保护其生存的环境。建立自然保护区对物种进行就地保护是最主要的形式。根据IUCN(1985)对保护区的分类和保护目标，把保护区分为科学（严格）保护区、国家公园、自然遗迹保护区、人工维持的野生生物保护区、景观保护区、自然资源保护区、人类学保护区、多种（资源）经营管理区等8种类别，以及世界历史遗产保护地。

自然保护区规划与设计是重要的。保护区的形状理想的应是圆形，圆形设计可减少保护区内物种扩散距离。如果保护区太长，区内局部发生干扰，物种从中心向边缘地区扩散效率很低，会形成局部物种灭绝。一般把保护区分成三个部分，即核心区、缓冲区和实验区。

实践证明自然保护区是就地保护最有效的方法，应该继续大力发展自然保护区事业。

⑷ 生物多样性的迁地保护

植物园、动物园、水族馆、种子库和基因库的建立都是迁地保护的重要措施。生物多样性保护应以就地保护为主，对某些濒危物种而言，迁地保护也是必不可少的手段。迁地保护的物种最终还应回归大自然，这是在迁地保护过程中应加以注意和探讨的问题。

⑸ 生物多样性恢复研究

通过发展、试验和应用恢复生态学原理，加强对被破坏和退化的生态系统恢复的基础研究，这是提高区域生物多样性的有效途径。主要研究生物内部遗传结构和物种的多样性与生态系统的功能如生产力、养分循环、污染物的贮存和排放等的联系；在退化生态系统中，物理和生物因子如何分别地和综合地影响物种生活史特点以及对种群和群落结构的影响；应用生态学与进化的原理为恢复的研究项目提供研究纲要。

⑹ 其它

生物多样性保护涉及广泛的内容，尤其是社会的和人文的。特别要强调生物多样性保护的法律和法规的制定，只有依法才能最有效的保护。应进一步研究人类对生物多样性的影响，以及如何保持生物多样性的可持续利用等。