《生物多样性面临的威胁及其原因.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物多样性面临的威胁及其原因.doc（9页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、环境科学进展ADVAN C ES IN EN V IRON M EN TAL SC I EN C E第 7 卷第 5 期1 9 9 8 年 1 0 月Vol . 7 , No . 5Oct ., 1 9 9 9生物多样性面临的威胁及其原因张维平(中国环境科学出版社 ,北京 100036)摘要本文探讨了生态系统和物种多样性所面临的威胁 ,指出目前物种灭绝的速度在加快 ,濒危物种在增多 ,生物多样性保护的重点应是濒危物种 。并分析了生物多样性丧失的原因 ,认 为人口过快增加是生物多样性危机的主要根源 。关键词 : 生物多样性 物种灭绝 濒危物种生物多样性是人类生存的条件和经济得以持续发展的基础 。
2、然而 ,近代以来 ,人类数量的过快增加 ,加之对生物资源的滥用和对环境的改变 ,生物多样性受到有史以来最为严 重的威胁 ,使其成为当今世界环境保护的热点问题 ,愈来愈受到国际社会普遍关注 。一 、生物多样性面临的威胁11 生态系统多样性受到威胁人为活动使生态系统不断遭受破坏已成为世界性的环境问题 。生态环境遭受破坏的 主要表现在森林减少 、草原退化 、土地沙漠化 、水土流失 、水质恶化 、湖泊面积减少 、沿海水质恶化 、赤潮发生频繁 、经济资源锐减和自然灾害加剧 等方面 。生态环境的破坏使得森林 、草原 、农田 、水域等 各种生态系统多样性面临着严重的丧失和退化 。森林是陆地生态系统中分布范围
3、最广 ,生物总量 最大的植被类型 。最近 ,联合国粮农组织 ( FAO) 发布的关于全球森林状况的全面的评估 ,报告指出 ,全球森 林面积继续迅速减少 ,据该组织分析 ,森林砍伐主要集 中在发展中国家 ,在 1980 1995 年之间 ,全球森林净 损失 为 1 . 8 亿 hm2 , 即 平 均 每 年 损 失 1200 万 hm2( FAO ,1997) 。热带森林受损情况见图 1 。巴西亚马 孙河流域是热带森林的典型代表 ,森林年砍伐在 2 万图 1 各地区开发热带森林的百分比(1960 - 1990)km2 ,大约有 1/ 3 是对原始森林进行开垦 ,这是该地区毁林的重要手段之一 (图
4、 2) 。根据 1997 年世界资源所 ( WR I) 的估计 ,全世界只剩下 1/ 5 的森林仍然保持着较大面积和相对自然的生态系统 称为“未开发的森林”( 见图 3) 。世界已有 76 个国家丧失了未开发森林 ,另有 11 个国家的未开发森林也只剩下不到 5 % ,并且受到威胁 , 濒临消 失 。只有巴西 、加拿大 、俄罗斯三国保持着较大面积的未开发森林 ,占全球未开发森林的70 % 。森林是全球 50 %90 %的陆上生物的家园 ,它的减少和丧失必将使物种生存受到 严重威胁 。图 2 马西亚马孙地区年毁林数 (1988 - 1996)由于农业不良耕作造成的土地 退化 全 球 已 达 2
5、. 56 亿 hm2 ( 见 图4 ) 。自 1990 年 以 来 , 损 失 年 年 增加 ,每 年 已 有 500 万 600 万 hm2 的土地由于土壤严重退化而丧失 。 我国森林资源长期受到乱砍滥伐 、毁林开荒及森林病虫害的破坏 ,致使森林特别是天然森林的面积大 幅度下降 。2000 年前的中国 ,森林 覆盖率达 50 % ,而今天仅有 14 %还 不到 。目前 , 天然森林几平荡然无 存 ,其他森林也呈岛屿状分散在大面积退化环境中 ,连绵几十平方公 里的 天 然 森 林 已 极 为 罕 见 。据 统 计 ,天然林我国在 19711975 年期 间为 9817 万 hm2 , 到 19
6、81 1985 年期间下降为 8635 万 hm2 。图 3地球上原始森林的现状图 4 人类活动造成的土壤退化水域生态系统也受到了相当严重的破坏 ,近 20 多年来 ,中国海岸湿地已被围垦 700多万公顷 ,加上自然淤涨成陆和人工填海造陆 ,给垦区附近广大水域的海洋生物资源造成 深远的不利影响 。淡水生态系统受到的冲击可能最严重 。长江流域的大量湖区湿地人为地转变为农田 ,湖北号称“千湖之省”,目前只剩下湖泊 326 个 ,湖面由 1250 万亩减至 355万亩 ,还不仅缩小了湿地和水生物种生境 ,还带来了洪水调节能力下降问题 ,同时也堵塞 了某些重要经济鱼类的回游通道 。据我国专家推算 ,1
7、986 年我国与污染有关的生物多样性损失价值 12 . 17 109 元 ,生态破坏经济损失值为 83 . 15 109 元 ,生态破坏损失值是环境污染损失值的 7 倍 ,二者总计为 95 . 32 109 元 ,占当年我国 GN P 的比例为 9 . 84 % 。21 快速丧失的生物物种(1) 全球物种数目林奈开始将地球上的生命群分类后约 240 年的今天 ,世界上究竟有多少生物种仍然 不得而知 。科学家们估计的误差从 360 万种到 1 . 1 亿种之间 ,多数专家保守地估计大约为 1400 万种左右 ,其中昆虫的数量占去大部分 (见表 1) 。目前被人类命名并加以科学地 描述的大约 17
8、0 万种 。仅占估计物种数的 10 %左右 。表 1估计的全球物种数发现a 的物种数量( 103)有效的数量b ,d( 103)估计的物种数量b ,c精确度e物种高 ( 10 3)低 ( 103)病毒细菌 真菌 原生动物 藻类植物 线虫 节肢动物甲壳类动物 蜘蛛类节肢动物 昆虫软体动物 脊椎动物 其它总计1000f3000f2700f200f1000 g5001000 g极差极差 中等 极差 极差 好差447240402702550502006015030010040010001500200400320400200 g1000100000200 g55800111655407595070451
9、15175075300200010050200363515075080002005025013620中等中等 中等 好 中等 极差资料来源 :联合国环境规划署 ,全球生物多样性评估 ( 剑桥大学出版社 ,英国 ,剑桥 ,1995) 表 3 . 1 - 2 ,第 118 页 。注 :a . 包括目前被认可的发现物种的大概数量 。b. 所有估计的可靠性有可能变化较大 。c . 精确度的分类依据 : 小 于 2 为好 ,小于 5 为中等 ,小于 10 为差 ,若不计在计量之内为极差 。f . 通过对寄生在无脊椎宿主身上的特异性和遗传 负荷所作某些假设推断 ,已提出更高的数量 。g. 通过对深海沉积物
10、取样的少量土壤或淤泥样品含量推断 ,已提出更高 的数量 。(2) 物种灭绝速度在加快地球上自 35 亿年前出现生命以来 ,已有数亿种生物生存过 ,如今绝大多数早已消逝 。现存的物种是过去数十亿年进化的结晶 ,是数亿个物种在灭绝中的幸存者 。据古生物学家研究 ,生物进化史中 ,曾出现过 6 次物种大灭绝事件 。第一次发生在约 5 亿年的寒武纪 末期 ,大约 50 %的动物科灭绝了 ;第二次发生在 3 . 5 亿年前 ,30 %的动物科消失了 ; 第三次发生在二叠纪末 ,这次大灭绝不仅影响了海洋生物 ,也影响了陆生生物 ,大约 40 %的动物科消亡了 ,95 %的海洋物种灭绝了 ,此期间 ,许多树
11、种 、两栖动物 、苔藓动物 、腕足动物和 所有的三叶虫都死掉了 ,这些死去的树木残体形成了现代的煤田 ;第四次物种大灭绝发生 在 1 . 85 亿年前 ,35 %的动物科 ,80 %的爬行动物消失了 ; 第五次大灭绝发生于 6500 万年 前的白垩纪 ,在许多海洋生物灭亡的同时 ,统治了地球近两亿年 ,已经辐射适应地球上许多生境的爬行动物恐龙灭绝了 ;第六次 ,也是最近的一次物种大灭绝 ,从一万年前更新世 纪开始 ,以岛屿型物种 ,大型哺乳动物和鸟类的灭绝为标志 。大灭绝并不是即时发生的事 件 ,而通常是一个漫长的累积过程 。六次大灭绝事件 ,主要是由于地质变形和气候变化造 成的 ,最后一次与
12、人类活动密切相关 。物种灭绝作为地球上生命进化史的一种自然现象 ,本是正常事件 。但是 ,自从人类进入工业社会 ,目空一切地参与大自然的事务之后 ,使这个灭绝时间表大大地提前了 ,灭绝 速度大大加快了 。虽然曾出现过 6 次物种大灭绝事件 ,但总体上 ,地质时代物种灭绝的速 度极为缓慢 。如果没有人类的干扰 ,物种平均灭绝的速度是多少呢 ? 科学家们估计 ,过去 的 2 亿年间 ,大约每 100 年平均有 90 种脊椎动物灭绝 ,每 27 年平均有一种高等植物灭 绝 。以此做背景速率 ,人类的干扰使鸟类和哺乳类动物灭绝速度提高 1001000 倍 。地 质时期 ,鸟类平均 300 年灭绝 1
13、种 ,兽类平均 8000 年灭绝一种 ; 到 1600 年至 1700 年 ,每10 年灭绝 1 种动物 ;1850 年至 1950 年 ,鸟兽的平均灭绝速度为每年 1 种了 ,即有 100 多种动物灭绝了 , 而且这种灭绝还在加速度的趋势进行着 ( 科 学 时 报1999 . 4 . 13 ( 5 ) ) 。1600 年以来 ,记录在案的物种灭绝资源已经够惊人的 ,有 724 种高等动物和植物已灭绝(见表 2) 。而绝大多数物种在人类还不知道之前 ,由于人类活动的干扰 ,特别使栖息地的 破坏 ,就已经灭绝了 。粗略地测算 ,生境面积缩小 90 % ,其物种将减少一半 ,其中热带雨 林被砍伐对
14、物种损失的影响更为突出 。估计 19902010 年主要由于砍伐热带森林引起 的物种灭绝可减少世界物种的 5 %15 % (见图 5) 。据联合国环境规划署报告 ,目前世界 上每分钟有 1 种植物灭绝 ,每天有 1 种动物灭绝 ,这种远远高于自然界“本底灭绝速率”上 千倍的局面是对地球生命生存状况与质量的严峻警告 !表 2 1600 年到现在有记录的灭绝自 1600 年以来灭约物种的百分比类 别大 陆岛 屿海 洋总 计大约物种数哺乳动物鸟 类 爬行动物 两栖动物 鱼 类无脊椎动物 维管植物总 计30211222492453705192200149139351200001038311321223
15、983847244000900063004200191001000000 +2500002 . 11 . 30 . 30 . 00 . 10 . 00 . 2来源 : IU CN1988 ( 鱼类和无脊椎动物) ; Nilso n ,1983 ,由 IU CN ,1988 年补充列作灭绝种类 ( 除鱼外的脊椎动物) ; 世界保护监测中心受威胁植物组 1989 年 3 月 15 日 ,个人通讯 ( 植物) ; G. Ver meij ,个人通讯 ( 海洋无脊椎动物) ; Wilso n ,1988 ( 物)图 5 在将来的几十年 ,热带森林物种被认定绝灭的百分比(3) 濒危物种在增多若将物种灭绝
16、视作一个动态过程的话 ,物种灭绝和物种濒危的区别是他们分别处于 某一特定特种走向消邙过程的不同阶段 。生物多样性保护的对象是濒危物种而不是灭绝了的物种 。因此 ,探讨濒危物种对生物多样性保护更有意义 。目前 ,地球上濒危物种的数目 ,植物近 2 万种 ,脊椎动物 3400 多种 ( 见表 3) ,而且还 在继续增加 。表 2濒危物种的现状地球上总的濒危类群数目EXEVRI植 物鱼 类 两栖类 爬行类 无脊椎动物 鸟 类 哺乳类3842322198113833325819372211111723022135939234671416749832041188122375589211032614624
17、64190783435017013551037497EX :灭绝种 , E :濒危种 ,V :受危物种 , R :稀有种 , I :未定种引自 : Reid 和 Miller ,1989 年 ; WCMC ,1989 年未发表的数据 。我国物种受威胁的情况也是惊人的 ,是世界上生物多样性丧失最严重的地区之一 。我国学者从 50 年代以来 。开展了一系列的生物区系与自然资源的考察 ,积累了大量的资料 。国内专家初步统计的结果见表 4 。世界上一般估计温带地区大约有 10 %的植物物种 正处于濒危或临近濒危状态 ,而热带与亚热带地区的濒危数量要比 10 %高得多 。然而 ,我国生物多样性专家分析
18、,由于我国数千年对森林植被及野生植物种的严重破坏 ,其濒危植物种比例估计高达 15 %20 % 。据此推断 ,我国高等植物中濒危和受威胁的种类可能 高达 40005000 种 。生物群落方面的研究表明 ,一种植物与 10 30 种其他生物 ( 如动 物 、真菌) 共存 ,1 种植物灭绝就会引起 1030 种其他生物丢失 ,照此推算 ,我国就会有 4万15 万其他生物的生存受威胁 。表 4 中国主要生物类群的濒危物种数目类群物种总数濒危物种数濒危物种比率 ( %)脊椎动物浦乳类 鸟 类 爬行类 两栖类 鱼 类 小 计高等植物 苔藓植物 蕨类植物 裸子植物 被子植物 小 计合 计581124437
19、6284286263471341821779343323 . 114 . 64 . 52 . 52 . 46 . 822002600200250003000035144288075826100914311 . 33 . 137 . 53 . 33 . 44 . 1资料来源 :根据中国生物多样性行动计划和中国生物多样性国情研究报告整理 。目前 ,数以百计的高等动植物已被列入我国濒危动植物物种红色名单中 。1988 年 12月国务院批准并公布的国家重点保护野生动物名录共 257 种 ,其中一级保护的 96 种 ,二级保护的 161 种 。世界濒危野生动物国际贸易公约规定中所列的 640 种禁止或限
20、制 贸易的濒危动物中 ,我国被列入的就有 156 种 。1984 年国务院环委会公布 、并于 1987 年国家环保局 、中科院修订的中国珍稀保护植物名录共 389 种 。按保护级别分 ,其中一级 重点保护的 8 种 ,他们是桫椤 、银杏 、水杉 、秃杉 、人参 、望天树 、珙桐 、金花茶 ,二级重点保 护的 159 种 ,三级保护的 222 种 ;按类别分 ,其中濒危植物 121 种 ,渐危植物 158 种 。稀有植物 110 种 。二 、生物多样性丧失的原因生物多样性丧失的原因是多方面的 ,有直接的原因 ,也有间接原因 。国内外科学家近几年来已进行了大量的研究 ,认为直接的原因主要包括生境丧
21、失和片段化 、对生物资源的过度地开发利用 、外来种的引进 、环境污染 、气候变化等 。但这些还不是问题的根本所在 。生物多样性危机的根源主要在于人口的增加 ,人类为拓宽自己生态位而对地球上生物产品越来越多地占有和滥用 ,这不可避免地引起生物资源的枯竭和丧失 。本文择要论述几 种主要原因 。11 人口增长人是万物之灵 ,人类能创造环境 ,也能破坏环境 。生物多样性一直伴随着人类社会的 发展而变化 ,特别是工业革命以来 ,生物多样性越来越受到人类活动的威胁 。人类活动引起的自然生态破坏和环境污染日益加剧 。据世界资源报告(19981999) 提供的资料显示 (图 6 和图 7) 世界人口仍在增长
22、,1999 年 10 月 12 日世界人口将突破 60 亿 ,按中等出生率预测 ,2025 年达到 80 亿 ,2050 年达到 94 亿 ( 最低估计为 77 亿 ,最高为 112 亿) 。而 且地区分布极不平衡 ,多数发达国家人口已基本稳定 ,甚至下降 ,而大多数发展中国家 ,尤 其是非洲国家绝对人口仍然快速增长 。图 6 世界人口按地区分类的增长趋势和预测中等出生率预测 (19502050)图 7 按不同的出生率预算的人口 (19502050)我国是人口大国 ,目前人口已经超过 12 亿之多 ,而且继续增长 ,按照联合国人口处预测的数据 ,2050 年我国人口将达到 14 . 8 亿 ,
23、2050 年 15 . 1 亿 。这个预测数据和我国政府 有关部门估计和期望“在下世纪中叶能把中国人口稳定在 14 亿16 亿”的数据( 中国 21世纪议程,1994) 基本吻合 。人口的快速增长 ,是破坏和改变野生生物栖息地和过度利用生物资源的最主要原因 。人们消化 、转化或毁坏光合植物 、藻类和细菌形成的陆地生产力 ,而且随着新技术的发展 ,占用的欲望恶性膨胀 ,这种趋势是不能持续的 ,世界上的生物系统根本不能接受人们不断 增加的对初级生产力的要求 ,以满足人口及其消费的进一步增长 。21 生境丧失 、退化与破碎人类能在短期内把山头削平 ,令河流改道 ,百年内使全球森林减少 50 % ,这
24、种毁灭性 的干预导致的环境突变 ,使许多物种失去相依为命 、赖以为生的生境 ,沦落到灭绝的境地 , 而且这种事态仍在持续着 。在濒临灭绝的脊椎动物中 ,有 67 %的物种遭受生境丧失 、退化与破碎的威胁 。栖息地破坏和片段化已成为我国一些兽类数量减少 、分布区面积缩小 、濒临灭绝的最 重要原因 。许多为保护濒危物种而建立的自然保护区被大面积的已开发地区所包围 ,成为“生态孤岛”。即使在同一山系 ,为保护同一物种而建立的保护区之间 ,也被森林采伐迹地 、居民生活区或其他的人类生产活动区隔绝 ,使被保护物种在保护区之间的必要迁移受 到限制 ,受到保护的物种在其分布区内被分割在互不相连的保护区内 ,
25、形成一个个孤立的小种群 。我国珍贵濒危动物大熊猫的保护就是受到栖息地片段化的严重障碍 。目前我国计划为大熊猫建设绿色走廊 ,就是为了解决这个矛盾 。建立保护走廊带 ,将大熊猫保护区连成网络 。31 生物资源过度开发利用森林的过量开采 ,渔业资源的过度捕捞 ,草地过度放牧和垦殖 ,野生经济动植物的乱 捕滥采等过度开发利用生物资源的行为 ,使生物多样性遭受严重威胁 。在濒临灭绝的脊椎动物中 ,有 37 %的物种是受到过度开发的威胁 。许多野生动物因被作为“皮可穿 、毛可 用 、肉可食 、器官可入药”的开发利用对象而遭灭顶之灾 。象牙 、犀牛角 、虎皮 、熊胆 、鸟的羽毛 、海龟的蛋 、海豹的油 、
26、藏羚绒更多更多的是野生动物的肉 ,无不成为人类待价而沽的商品 。许多珍贵树种也为商业利润的驱动变得极为稀少或濒危了 。人类正是为了满足自己永无止境的欲望 ,而剥夺了野生动物的生存权利 。41 外来种引入外来种的引入导致本地物种的减少 ,甚至取代了本地土生的动植物 。据有关专家估 计 ,人类盲目引种对濒危 、稀有脊椎动物的威胁程度达 19 % ,对岛屿物种则是致命的 。大家比较熟悉的一种风眼莲 (俗称水葫芦) 的植物 ,是几十年前从国外引进的 ,以前只看到它具有繁殖快 、做饲料 、清污等作用 ,我国曾一度把它作为一种净化污水的植物利用 。但引入云南省昆明我国有名的湖泊滇池后 ,其随水体的富营养化
27、而疯长 ,导致水体缺氧造成大批水生生物死亡 。本想利用它的净化作用治理滇池 ,结果不但没有起到治理作用 ,反 而造成更加严重的污染 ,甚至造成整个湖泊水生生物丧失 。51 环境污染1962 年 ,美国莱切尔卡逊编著的寂静的春天引起了全球对农药危害的关注 ,掀起 了近代环境保护运动的历史篇章 。人类为了经济目的 ,急功近利地向自然界排放有毒物质的行为不胜枚举 :化工产品 、汽车尾气 、工业废水 、有毒金属 、原油泄漏 、固体垃圾 、制冷剂 、防腐剂 、水体污染 、酸雨 、温室效应日益恶化 。,等等 ,这些都使地球上各种生命体生存的环境据地球村周刊1999 年 4 月 14 日报道 “: 全球每年
28、排放到空气中的铅为 200 万吨 ,砷 7800 吨 ,汞 11000 吨 ,镉 5500 吨 ,超出自然背景值 20300 倍 。” 我国环境污染形势不容乐观 。根据联合国有关组织最近发布的全世界大气污染最严重的 10 个城市中 ,中国占有 7 席 ,其中北京居第三位 。据中国环境状况公报( 1998) 报 道 “: 中国面临的环境形势依然严峻 。相当多的地区环境污染状况仍然没有得到改变 ,有 的甚至还在加剧 。”我国 1998 年废水排放量达到 395 亿吨 ,其中工业废水排放量 201 亿吨 ,生活污水排放 194 亿吨 ;二氧化硫排放量为 2090 万吨 ,其中工业来源和生活来源分别
29、为 1593 万吨和 497 万吨 ;烟尘 1452 万吨 ,其中工业和生活来源各为 1175 万吨和 277 万 吨 ;工业粉尘 1322 万吨 ;工业固体废物产生量 8 亿吨 ,工业固体废物排放量为 7034 万吨 , 危险废物的产生量为 974 万吨 。酸雨面积约占国土面积的 30 % 。这些数据充分反映了 我国环境污染的严峻性 。造成生物多样性丧失的原因还有许多 ,如农 、林 、渔 、畜牧业品种结构单一化 ,工业化 和城市的发展 ,全球气候变化 ,以及更深层的原因 ,如法律和制度上的缺陷 ,缺乏科学知识 以及已有的知识没有很好得到利用 ,没有认识到资源和环境的真实价值 、生物资源利用和
30、保护产生的效益的占有 、管理和分配的不均衡等 。总之 ,生物多样性丧失是各种因素综合作用的结果 。参 考 文 献1 中国生物多样性国情研究报告编写组 ,中国生物多样性国情研究报告 ,北京 :中国环境科学出版社 ,19982 世界资源研究所等编 ,胡姗姗等译 ,世界资源报告 ( 199899) ,北京 :中国环境科学出版社 ,19993 中国环境与发展国际合作委员会 ,保护中国的生物多样性 ,北京 :中国环境科学出版社 ,19974 蒋志刚等 ,保护生物学 ,浙江 :浙江科学技术出版社 ,19975 国家环境保护总局 ,中国环境状况公报 ,19986 中国生物多样性保护行动计划编写组 ,中国生物
31、多样性保护行动计划 ,北京 :中国环境科学出版社 ,1997王玉庆 ,生物多样性与国际合作 ,世界环境 , ( 3) ,3 - 9 ( 1998)沃尔特 V . 瑞德等 ,让选择继续下去 保护生物多样性的科学基础 ,北京 :中国环境科学出版社 ,1992陈灵芝 ,中国的生物多样性 现状及其保护对策 ,北京 :科学出版社 ,1993 世界资源研究所等 ,全球生物多样性策略 ,北京 :中国标准出版社 ,1993 张维平 ,生物多样性与可持续发展的关系 ,环境科学 ,19 ( 4) ,92 - 96 ( 1998) 郭耕 ,物种灭绝的哀歌 ,科学时报 ,1999 . 4 . 13 ( 5)国家计委等
32、 ,中国 21 世纪议程 ,北京 :中国环境科学出版社 ,199478910111213THREATS FACED WITH BIOD IVERSITYAND THEIR CAUSESZhang Weiping( China Enviro nmental Science Press)ABSTRACTThis paper discusses t he t hreat s wit h w hich t he eco system and species diversit y is f aced.It is indicated t hat t he species extinctio n is sp
33、eeding , t he endangered species are increasing. Endangered species sho uld be t he focal point of bio diversit y co nservatio n . The causes of de2 creasing bio diversit y are analyzed in t he paper . The over increase of human pop ulatio n is t he main so urce t hat makes t he bio diversity crisis.Key words :bio diversit y ; species extinctio n ; endangered species
