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1、生物多样性的保护和保护生物学二十世纪八十年代，在生物学的某些领域里发生了一些有影响的大事，其中包括对生物多样性的广泛关注和保护生物学的兴起。经过资料的积累和广泛深入的讨论，1988年出版了EOWilson主编的生物多样性，1990年出版了世界自然保护联盟(IUCN)等5个国际组织联合组编的保护世界的生物多样性，从而掀起了世界范围内的保护生物多样性的运动。在这一势头的影响下，在差不多相同的时期内，保护生物学的学术活动显著增加，并于1986年成立了保护生物学学会，1987年创刊了保护生物学季刊。国际上的这一动向介绍到我国相对较迟，在我国报刊和书籍中出现这两个名词还是近一、二年的事。一、生物多样性的
2、保护1生物多样性的定义：生物多样性包含植物、动物和微生物的所有物种及它们所参与的生态系统和生态过程，是用来表述生态系统、物种或基因的数量和变化的术语。通常可从三个不同的水平：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性来考察。2现有物种的数量：根据1985年发表的一些论文统计，地球上已定名的现存物种约为140万种(表l)，其中昆虫约75万种，脊椎动物约4.1万种，植物约25万种。大多数分类学家认为这个数字是很不完全的。EOWilson 1988年估计现存生物总数超过500万种，而TLErwin(1983)根据对亚马逊河流域热带雨林中昆虫的研究，推测节肢动物的物种可达3,000万。Erwin的估计未得
3、到广泛接受。但即使较保守的估计，物种总数也约在500万到1,000万之间。如从基因水平来看，其多样性更为惊人。每个物种都是巨大的遗传信息库。细菌的基因数约1，000，某些真菌约10，000，多数高等植物及少数动物约为400，000个。小家鼠约有100，000个，如把这10万个基因所携带的全部信息用文字印刷出来，约相当于不列颠百科全书自1768年以来出版的15个版本的总和。3生物多样性的价值：包括直接阶值和间接价值。直接价值是显而易见的，人们吃饭、穿衣、住房等主活所需都依赖于物种提供的资源，如食品、医药及工业原料以及为农作物和家畜提供野生基因资源等。中医药利用的植物和动物分别达到7,000种和1
4、,000种。可能有更多可药用的价值尚未被人类发现和认识，如据研究，可用于治病强身的蚂蚁有100多种，其中，治疗早期类风湿病的有效率达97。PrescottAllen等专家计算出野生动植物产生的经济价值占美国国民生产总值的4.5，在19761980年间年均达870亿美元。间接价值主要是指保持生态系统功能所发挥的环境效益，其经济价值难以估算。如光合作用固定日光能，经绿色植物进入自然食物链，养活有直接价值的物种。还有涵养水源，防止水土流失，调节气候等功能。丰富人类的精神生活也是间接价值的重要方面，因为生物多样性是美学、文学、艺术、科学等活动的源泉。4物种的灭绝：自从地球上形成了生命起，物种的灭绝本是
5、进化的自然组成。在几十亿年的进化过程中，正是通过新物种的不断形成，旧物种的不断灭绝，才形成了今天丰富多样的物种。根据对海洋鱼类和海生无脊椎动物化石的研究，在古生代和中生代时，一个物种的寿命约在109万年到1，000万年之间。据Raup(1986)估算，在过去的2亿年中，平均每100万年有90万种脊椎动物灭绝。Myers(1988)粗估在过去的400万年中，平均每27年有1种高等植物灭绝。然而，地质古生物研究表明物种的灭绝速率是不均衡的。在地质史中，以奥陶纪末到白垩纪末，纪录到5次大规模灭绝事件(图1)。发生在二叠纪末的灭绝最严重，海生动物52的科的比石在地层中消失了，这可能招致失去当时海生物种
6、的96。在人类社会出现以后，人类的活动成为物种灭绝的主要因素，已经把许多物种驱向灭绝。物种灭绝的速率已达到可与过去的主要灭绝事件相比的程度。联合国环境署(UNEP)1991年世界环境状况估计：由于全世界农业、医药业和工业的严重影响，在未来的20至30年中，地球总生物多样性的25将处在灭绝的危险之中。在1990年到2020年之间，主要因砍伐森林而消灭的物种，可能占物种总数的515，即每年损失15,00050,000个物种或每年损失40140个物种。这种情况一旦发生，就会造成不可挽回的损失，将严重威胁人类自身的生存。上面介绍的四个方面说明生物多样性的保护是当前的紧迫需要。保护措施有三个主要方面：(
7、1)就地保护，即设立保护区，保护物种及栖息地；(2)迁地保护，把物种迁到植物园、动物园、动物养殖场中种植或词养，收集植物种子在种子库中长期保存；(3)治理化学污染，尤其要控制水污染对水禽和水生动物的毒害及空气污染造成的温室效应。其中前面二项正是保护生物学研究的重点。二、保护生物学1保护生物学的兴起：保护生物学是由多门学科综合而成的新学科。它以资源学科和生物学科为主，也涉及环境科学和社会科学。研究目的是为保存生物多样性提供科学原理和方法。从70年代末开始，保护生物学的学术活动逐渐频繁起来， 1986年正式成立了保护生物学学会， 1987年起每年举行一次学术年会并出版保护生物学季刊。现有会员2,8
8、00余人，成为一支活跃的科研、宣传队伍。在所有重大的有关生物多样性的国际会议上都能听到保护生物学家的声音。1989年在罗马召开的第5届国际兽类学大会上，涉及保护生物学的专题组共有7个。2保护生物学的主要领域(1)可更新资源的持续利用 通常所说的自然资源可以分成三类：一是不可更新的资源，如矿物、石油等；二是取之不尽的资源，如风力、太阳能；三是可更新的资源生物资源。对生物资源进行科学管理，合理利用，就能“取之不尽，用之不竭”。反之，则导致趋于枯竭。19世纪末，苏联中亚的高鼻羚羊残存仅几百头，濒临灭绝。1919年，苏联政府颁布禁猎令并实行科学管理。至1958年，高鼻羚羊恢复发展到200万头左右。以后
9、，每年可捕猎2030万头，成为可持续利用的资源。我国新疆北部也曾有高鼻羚羊分布，因其羚羊角是贵重药材，于1962年前后被捕尽杀绝。在我国，这种乱捕滥猎导致资源枯竭的例子还可举出不少。今后应把可更新资源的持续利用纳入农村综合利用规划，增加经济效益，保护有益的物种。(2)物种复壮种群生存力分析 物种通常由若干个种群组成。在一个种群数量下降过程中，有一个维持该种群生存的最低点。若低于最低点，种群就会坠入趋向灭绝的恶性循环。这个最低点，在保护生物学中称为最小可生存种群，简称MVP。应用有关方法来测算MVP的过程就是种群生存力分析，简称PVA。当发现某物种或它的一个种群的生存受到威胁时，首先进行PVA。
10、国际上已把PVA应用于许多受威胁物种，国内还没有关于PVA的报道。受胁物种等级审定 从70年代开始IUCN陆续出版了包括植物、哺乳类、鸟类、两栖爬行类、鱼类和无脊椎动物等卷的红皮书。在红皮书中，根据各物种的生存受威胁的程度，分为濒危、易危、稀有、未定等级别(详见周开亚， 1991，濒危种。中国农业百科全书生物卷)。红皮书为一些国家和国际的保护计划提供了依据，也为一些国家和地区编写本国本地的红皮书提供了范例。中国也正组织编写，已经发表的中国珍稀濒危保护植物名录，用的是IUCN红皮书的等级系统，对于动物还没有发表划分受胁等级的文件或论文。然而，IUCN没有满足红皮书已经取得的成绩，新近提出了更科学
11、、更客观地反映物种受胁程度的新的等级系统。这就是GMMace和RLande于1991年发表在保护生物学上的一篇文章，题为“评估灭绝的威胁：对IUCN受胁物种等级的再评价”。这是他俩受IUCN物种生存委员会委托对原等级系统进行研究的结果。GMMace和RLande建议新的等级系统分极危、濒危和渐危三级，以种群生存力分析为基础对各级提出了一些简单的定量标准(详见周开亚，受胁物种的等级审定。动物学杂志，印刷中)。饲养下繁殖 这是对濒危动物进行迁地保护的主要方法。通过饲养下繁殖建立的饲养种群，可作为将来夏壮或重建该物种的野生种群的储备。国际上，濒危动物的迁地保护主要是由动物园、水族馆承担的。据统计，全
12、世界动物园、水族馆和其它饲养设施中繁殖的脊椎动物已达3，000仲，其中包括150多种重要物种，共繁殖了540，000个体。我国也有一些受胁动物在饲养下繁殖，如大熊猫、滇金丝猴、白头叶猴、东北虎、华南虎、雪豹、云豹、羚牛、白唇鹿、朱鹮、黑颈鹤、丹顶鹤、黄腹角雉、绿尾虹雉、褐马鸡、扬子鳄等。植物园和种子库 植物园是保护野生植物多样性的基地和研究中心。全世界约有1,300所植物园，我国有100多个。我国植物园已引种栽培的植物达23,000种。植物园对植物多样性进行迁地保护的主要工作包括：受胁植物的调查，鉴定，受胁等级的审定，受胁植物迁地栽培繁殖及向自然生态系统的再引入，受胁植物种子贮存技术等。由于种
13、子易贮存，可节省空间，节约人力物力，因此用种子把其种质资源贮存起来是植物迁地保护的有效方法。目前全世界已有50多个种子库，我国也建立了种子库。目前种子库主要是保存国计民生密切相关的农作物如小麦、玉米、水稻、马铃薯等野生品种和地方品种。但与主要农作物近缘的野生种，绝大部分还未被种子库保存。如水稻，已在种子库中的仅2个野生种，尚待收存的野生种还有70个。物种再引入 就是把饲养下繁殖的动物或在植物园栽培繁殖的植物再引入到自然栖息地，使其得到复壮或重建已在那里消失的种群。历史上最著名的例子是美洲野牛。原来北美大草原上有约6,000万头野牛，到1889年只剩下不到l,000头。后来由布朗克斯动物园饲养繁
14、殖出一群牛，加上少数私人饲养的牛，从1907年开始陆续再引入到几个保护区中，现在这种牛在保护区内生活得自由自在。较近的例子是阿拉伯大羚羊，它于70年代初在野外灭绝。从1982年开始，饲养下繁殖的阿拉伯大羚羊被再引入到阿曼，放到野外，到1990年已有109头，其中80是再引入后出生的。我国也正在进行普氏野马、麋鹿和高鼻羚羊的再引入工作，9匹普氏野马已于1990年4月被放入新疆的戈壁荒漠。(3)栖息地保护 防止物种灭绝最好的方法是在其栖息地就地保护。这些受保护的区域可保持生态系统的基本生态过程，保存区内的物种多样性及遗传变异。因此各国政府都很注意建立各种类型的保护区。1989年的统计表明，全世界已有面积在1,000公顷以上的保护区约4,500个，总面积接近5亿公顷，相当于印度尼西亚国土面积的2倍。我国从1956年开始建设自然保护区，经过30多年的努力，到1989年底共有自然保护区606个，其中以保护森林及野生动植物为主的373个。在许多保护区内，受胁物种的数量已开始回升。矮化砧嫁接的苹果树树冠体积小于乔化砧嫁接的苹果树树冠体积，矮化砧苹果树单株产量低于乔化砧苹果树，所以，栽植矮化苹果树必须根据不同的矮化砧木和不同类型的短枝型品种适当加大栽培密度
