生物多样性展望

作者:佚名    文章来源:生命经纬    点击数:    更新时间:2008-12-15
摘要:如果人类的行为没有重大的变化,我们可以预见到2050年,生物多样性和生态系统服务的功能将会发生巨大的变化。大量的物种将会灭绝。现存的面积比较大的热带雨林将会大大减少,而且将会片段化,但是部分地区的温带森林和热带雨林将会保持稳定并有可能增长,尽管后者将会因生物作用而趋向贫瘠。水生生态系统将会发生巨大变化,到时,海洋中体积大的捕食者将会很少,几乎所有地方的淡水生态系统中的生物多样性将大大减少。这些变化本身不会对作为一个物种的人类造成威胁。

到2050年,世界的生物多样性的状况将会怎样?我们能期望从中得到什么产品和服务?首先来进行一些假设:联合国对2050年世界人口数目的估计成立,即到时地球上将会有大概90亿人口——刚好是再增加现在的人口数目的一半(1,2);据政府间气候变化小组(IPCC)预测,到2050年全球平均表面温度将比今天升高1°C t到2°C,大气中CO2浓度将比今天增加0.1‰~0.2‰(3);还有一个可能是最重要的,尽管也是最模糊的假设,人类社会总体上处理事物的方法不会有太大变化。这样,就可以预测出一个也许不太准确的未来。
在这个未来中,直接影响生物多样性的变化的因素——生境的保护,野生种的爆发和外来种的入侵(4)——将会继续发挥重大影响,尽管他们的相对重要性将随着地区和生物群系的不同而不同。综合起来,他们将决定以野生种群数目的下降和野外生境的面积的减少为特征的持续的全球生物多样性的丧失。

灭绝速率
我们用灭绝这个可能是最能表征生物多样性损失的词开始。我们目前对热带生物群系(包含现存的大部分物种)的了解仍有很多不确定性;对灭绝情况记录存在诸多的困难;当我们决定要将物种从濒危的边缘拯救回来时我们现有的能力等等,使估计当前全球物种灭绝速率变地非常困难,更不用说估计将来的灭绝速率了。然而,国际鸟类研究组织根据世界自然保护联盟(IUCN)制定的受威胁的物种的红色名单,得出(附带着很多防止误解的说明):从现在到2050年,大约会有350种鸟类(占目前鸟类的3.5%)将会灭绝(5)。这意味着,对于其他类群——比如哺乳动物和淡水鱼类,将会有更高的灭绝的危险,尽管这些类群的数据并没有鸟类那么完整(4)。
正像估算未来的灭绝速率那样困难一样,从现在已知的生境变迁的速率(6),外推将来的情况也是很困难的。然而,一些大致的格局还是搞清楚的。随着水生资源的采掘达到或者超过最大值,陆地生态系统将承担人口增加带来的吃饭,穿衣,住房等压力的大部分。其余的压力将落在热带地区的发展中国家身上,在这些国家,可以找到陆地生物多样性的绝大部分。

陆地
农产品产量增加的大部分被认为是耕地增加的结果。然而,联合国粮农组织(FAO)指出,以对生产力增加情况的合理的乐观的估计为基础,到2030年,发展中国家至少需要额外增加120公顷耕地(8)。在一个整体效率不是很高的世界里,换算得到的结果可能更大。历史上的先例和现在可利用的土地表明,几乎所有的变化都都将发生南美洲和Saharan以下的非洲。这些适宜的但没有被利用的耕地在这些地区只存在于7个国家:安哥拉、阿根廷、玻利维亚、巴西、哥伦比亚、民主刚果和苏丹(8)。其中的5个是世界上生物多样性最丰富的国家之一,另外两个(安哥拉和苏丹)也有很高的生物多样性(9,10)。尽管对全球生物多样性有着不成比例重要的影响,这些国家大部分的土地将会继续大面积地发生转变。
这里和其它地方的很多变化将是目前仍是热带雨林的土地。因此,片段化和这些森林的丧失将会继续,虽然总体上速率可能比当前低。世界上最大的亚马逊和扎伊尔盆地的连续分布的热带雨林到2050年将会永远地成为历史,这对区域气候格局的变化和全球气候的变化,将会产生尚不可知的影响(目前仍在激烈地讨论着)。对处于热带地区的其它国家,例如印尼、马达加斯加和菲律宾,森林采伐的压力在不远的将来仍然非常大,在这些森林中生存着很多依赖森林的地方性的(分布范围一般非常窄)物种(11,12)。这些地方森林的丧失对生物多样性将会产生特别的重要的影响。
尽管这样,热带地区仍会保持较大的森林覆盖率,其中大部分森林将分布在人不易到达的地方、不适合清除的斜坡上和一些保护区内。在这些地区之外,与现在北半球的温带森林所处位置平行的有些地点的森林覆盖率还会增加(13),因为,日益加快的城市化进程将会使人类放弃这些处于边缘的土地,从而使这些地区的演化状况更趋向于自然的状态。然而,频繁的和失去控制的大火意味着很多地区的这些被遗弃的土地相对而言将会依然趋向退化。另外,由于持续地对野生资源(如灌丛中的食物)的过渡利用,热带地区几乎所有的野地在数量和动物的多样性上将会趋向贫瘠。尽管在某些地区已经有了成功的例子,对这些资源的大范围的可持续开发到目前为止还比较模糊,目前的状况仍将会继续(14)。这意味着很多物种在严格控制的保护区内要么大量地生存下来,要么大量地被排挤。
尽管热带的发展中国家可能会继续遭受持续的生物多样性的丧失,这种状况在很多温带地区的发达国家中似乎也没有看到什么变化。温带地区森林的覆盖率将会继续增长,或者至少会保持稳定,尽管由于气候的变化,森林中的物种的分布和相对多度会发生变化,但他们仍将兴旺地繁殖生长。主要与农田相关的很多野生种的最近衰落的情况将会,也可能不会继续发生。很多情况将依赖于当前的更加“绿色”的消费趋向是否会产生重大的长远的影响。

水生生态系统
我们对水生生态系统和海洋生物多样性最直接和最主要的影响是捕捞。如果当前的趋势继续[细节的内容见(7)],2050年世界海洋生态系统将与今天大不一样。大的种类,尤其是上层的捕食者将会变得极为稀少,有一些将会完全消失,关于海洋有机体对灭绝具有特别的抵抗力的古老的断言将会变成谎言。海洋生态系统,特别是海岸线附近,还将承受大范围的其它的压力,包括丛陆地的河流来的沉积、富营养化,沿海的发展,水产业的变化以及气候变化的影响(9)。缺氧的地区将会扩大,大部分的珊瑚礁将会严重退化,但是有些适宜的物种将从气候变暖重受益,甚至开始大范围地扩展。


 
可利用的数据表明,在过去的30年里,淡水生物多样性的丧失的速度整体上大于陆地和海洋生物多样性的丧失(图1)。世界上很多地区对淡水资源不断增长的需求的压力意味着这种不平衡的生物多样性的丧失将会继续(17)。污染、淤积、开凿运河、水抽取、堤坝建设、过度捕捞和外来种入侵都起到了一定作用,尽管他们各自的作用因地区而不同。对淡水中生物多样性巨大的影响主要发生在热带人口密度比较大的地区,尤其是南亚和东南亚,还有干旱的地区,尽管大范围的水利工程也会对生物多样性产生灾难的影响(18)。虽然在有些发达国家的陆地水域系统中水的质量可能会比较稳定甚至提高,其它的因素,如外来种,在很多地区对生物多样性仍将产生不利的影响。

影响到底有多大?
在评估环境变化的重要性时,我们必须分清大范围的退化和生物多样性的降低之间的关系,前者如多产的、覆盖着森林的斜坡退化成了岩层,后者如因为野生的有机整体中一些特定的种群或物种的消失,或者多样性大,物种丰富的系统被多样性小,系统之间关系不是很密切的非本地种组成的系统替代。后者,当然会对人类的良好的生存状况造成直接的破坏性的影响。评定后者的影响是很困难的。事实上,生态学家和保护生物学家正在努力证明完整的自然的系统比人为早就的系统能为人类提供更多的物质资源。为了获得最大的直接利益,相反的做法确是明显的现状。这个逻辑使我们把1.5亿公顷土地变成了高产的、人工控制的和生物多样性总体低下的农田。甚是当考虑到间接的生态系统服务,如碳吸收、水循环和水土保持,似乎没有证据表明人工控制的、总体生物多样性低下的系统不能提供这样的服务,自然系统的的益处表现地比较充分的地方一般都比较偏远和限于某一地区。
没有什么能比物种灭绝更明显的事情了。人们逐渐达成一个共识,就是在过去的40,000到50,000年间,人类直接或间接地对世界上很多地区所有或者大部分大的陆地动物的灭绝有责任。虽然这些物种只是现存物种的很少的一部分,但是他们无可质疑地对生态系统有重大的作用(21,22)。这意味着,我们目前认为的这些地区(南美、北美,澳大拉西亚,和海洋上所有的岛屿)的“自然”的系统并不是那样,至少它们在我们可度量的时间内仍依照我们的观念生存着。一个有详细记录的例子是新西兰,至少38种相互无竞争的鸟类在几个世纪内减少到了9种,它们中的大部分已处于濒危状态。正像David Steadman最近指出的,“很多生物多样性的危机已经结束了,人类导致了当地动物和植物的消失”(23)。从一个功利性的角度看,新西兰毕竟并没有显示正在承受最终的危机。目前几乎没有证据表明,今天新西兰发生的事情明天将同样,多一点或者少一点,整体上在世界发生。

当然,这决不意味着我们可以继续操控或者滥用生物圈。在某一点上讲,一些危机可能会交叉,产生不可预知但对人类却是灾难性的结果。然而,这些结果更可能由一些其它的因素导致,比如突然的气候变化(24),虽然其中生态系统的变化可能会起到一定作用。

参考文献:

1. J. Cohen, Science 302, 1172 (2003).
2. World Population Prospects: The 2002 Revision (United Nations, ESA/P/WP. 180).
3. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Third Assessment Report (IPCC, Geneva, 2001).
4. See summary data on threatened species at www.redlist.org.
5. BirdLife International, Threatened Birds of the World (Lynx Edicionsand BirdLife International, Barcelona and Cambridge, UK, 2000).
6. M. Jenkins et al., Conserv. Biol. 17, 20 (2003).
7. D. Pauly et al., Science, in press.
8. J. Bruinsma, Ed., World Agriculture: Towards 2015/2030, an FAO Perspective (Earthscan, London, 2003).
9. B. Groombridge, M. D. Jenkins, World Atlas of Biodiversity (Univ. of California Press, Berkeley, 2002).
10. J. O. Caldecott et al., Biodivers. Cons. 5, 699 (1996).
11. A. Balmford, A. Long, Nature 372, 623 (1994).
12. P. Jepson et al., Science 292, 859 (2001).
13. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Global Forest Resources Assessment 2000, FAO Forestry Paper 140.
14. N. Leader-Williams, in Guidance for CITES Scientific Authorities, A. Rosser, M. Haywood, compilers. Occasional Paper of the IUCN Species Survival Commission No. 27 (2002).
15. See, for example, the United Kingdom headline indicators of sustainable development at www.sustainable-development.gov.uk/indicators/headline/index.htm.
16. J. Loh et al., Living Planet Report 2002 (WWF, World Wide Fund for Nature, Gland, Switzerland, 2002).
17. The United Nations World Water Development Report (UNESCO & Berghahn Books, Paris and Oxford, 2003).
18. World Conservation Monitoring Centre (WCMC), Freshwater Biodiversity: A Preliminary Global Assessment (WCMC, World Conservation Press, Cambridge,1998).
19. A. Balmford et al., Science 297, 950 (2002).
20. R. G. Roberts et al., Science 292, 1888 (2001).
21. P. S. Martin, R. G. Klein, Eds., Quaternary Extinctions (University of Arizona Press, Tucson, AZ, 1984).
22. W. Schu¨le, in Tropical Forests in Transition, J. G. Goldhammer, Ed. (Birkha¨user Verlag, Basel, 1992), pp. 45–76.
23. D. W. Steadman, Science 298, 2136 (2002).
24. R. B. Alley et al., Science 299, 2005 (2003).
26. I thank two anonymousreviewersand many friends, in particular N. Ash, H. Coulby, J. Gavrilovic´, T. Hufton, V. Kapos, J. Loh, K. Mackinnon, E. McManus, A. Rosser, A. Stattersfield, and K. Teleki, for discussion and comments.

本文译自 Martin Jenkins.Prospects for Biodiversity.SCIENCE VOL 302 14 NOVEMBER 2003



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