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20世紀以來，隨著世界人口的持續增長、人類活動范圍與強度的不斷增加，人類社會遭遇到一系列前所未有的生態環境問題，面臨著人口、資源、環境、糧食和能源等5大危機。這些問題的解決都與生態環境的保護與自然資源的合理利用密切相關。20世紀80年代以后，人們在開展自然保護的實踐中逐漸認識到，自然界中各個物種之間、生物與周圍環境之間都存在著十分密切的聯系，自然保護僅僅著眼于對物種本身進行保護是遠遠不夠的，往往也難于取得理想的效果。要拯救珍稀瀕危物種，不僅要對所涉及物種的野生種群進行重點保護，而且還要保護好它們的棲息地，或者說，需要對物種所在的整個生態系統進行有效的保護。在這樣的背景下，生物多樣性的概念便應運而生了。

《生物多樣性公約》對“生物多樣性”作了定義：“所有來源的活的生物體中變異性，這些來源包括陸地、海洋和其他水生生態系統及其所構成生態綜合體等；這包括物種內、物種之間和生態系統的多樣性。”也就是說，生物多樣性就是指生物（動物、植物、微生物）及其環境形成的生態復合體以及與此相關的各種生態過程的綜合。生物多樣性是一個等級系統，包括多個層次或水平，從基因、細胞、組織、器官、個體、種群到群落、生態系統、景觀，每個層次都存在豐富的變化，都存在著多樣性。但理論與實踐上比較重要的有物種多樣性、遺傳多樣性（或稱基因多樣性）和生態系統多樣性三個層次。物種多樣性、遺傳多樣性均與生態系統多樣性密不可分，生態系統的退化導致系統內物種多樣性和遺傳多樣性降低；生態系統的毀滅使其中許多生物失去了賴以生存的環境條件而在當地消失。

生物多樣性是地球的免疫系統

濕地是地球之腎，具有凈化水體、調蓄水量、蓄洪防旱、調節氣候等功能。森林是地球之肺，靠光合作用吸收大量的二氧化碳并釋放氧氣，維系了大氣中二氧化碳和氧氣的平衡，凈化了環境，使人類不斷地獲得新鮮空氣。我們可以把生物多樣性的功能與作用比作地球的免疫系統。

當一個健康的人受到病菌侵襲的時候，其免疫系統會迅速做出聯動反應，保護人體不受病菌的侵害。正如人類的免疫系統保護著人體的健康一樣，生物多樣性也在保護著生態系統的健康。一個健康的生態系統，能夠自我維持其功能，保持機能的穩定，對干擾具有一定的抵抗力和恢復力，并且具有一系列的生態服務功能，包括涵養水源、凈化水質和空氣、鞏固堤岸、防止土壤侵蝕、降低洪峰、改善地方氣候、吸收污染物等。上世紀 70年代，英國科學家洛夫洛克就提出了一個看法，其核心思想就是把地球看作是一個生命有機體，它具有自我調節的能力，而維持著這個有機體正常運轉的關鍵性要素，就是生物多樣性。

生物多樣性的免疫功能在于維持生態系統的穩定性。這里的穩定性主要包括兩個方面，一個是抵抗力，另一個是恢復力。抵抗力是指生態系統免受外界干擾而保持原狀的能力。而恢復力是受到外界干擾后回到原來狀態的能力。

一般地，生物多樣性越高，其系統的抗干擾能力越強，也就越穩定。物種的特征各不相同，物種多樣性高的生態系統包含了能夠抵御各種環境擾動的物種，從而降低了擾動對系統所造成的影響。健康的天然森林生態系統在群落組成上是多物種的，個體之間年齡差異呈現多層次性，食物網交錯復雜，這使得天然林具有很強的抗干擾能力，恢復能力也很強。與之相反的是人工林生態系統所表現出來的同質性，如物種組成單一、所有個體都處于相同的演替階段等特征，使得它們一旦遭到較大的干擾，抵抗能力往往比較弱。

物種多樣性水平直接影響群落的恢復力。擾動對群落結構和功能的影響主要是打破了群落原來的平衡，導致群落格局的紊亂。物種多樣性豐富的群落中，具有不同生物學特性的種群對某一特定擾動的反映以及擾動后的恢復情況各不相同，擾動后的群落可能留下足以占據現有生態位的種源。

生物多樣性保護人類的健康

人類健康與否，尤其是接觸到許多傳染病的風險，可能取決于自然生態系統中生物多樣性的維持。研究表明，超過60%的人類病原體是由動物傳染給人的，其大部分的傳染媒介是節肢動物物種。現有證據表明，豐富的野生生物物種將有助于減少野生病原菌感染人類。

森林中有許多植物可以用于治病。較大的外科手術需要的箭毒堿，為印第安人所發現。這種藥物是從南美熱帶森林里生長的一種植物提取的。另一種外科手術藥品毒扁豆堿，則是從西非熱帶森林中的加拉巴豆屬植物中提取的。如果施行心臟手術，就需使用東南亞熱帶雨林中的蛇根木提取物，以保持心臟跳動。蘿芙木也是促進心臟有規律跳動的一種藥物。在印度有人用蛇根木治療蛇咬傷、痢疾、霍亂、發燒和神經錯亂。20世紀40年代后期，西方醫學家發現蛇根木這種植物還有降低血壓和治療精神分裂癥的作用。

在我國，傳說中的醫藥發明者神農氏就有“神農嘗百草”的傳說。炎帝神農氏為給民眾尋找治病解讀良藥，幾乎嚼嘗過所有植物，“一日遇七十毒”。我國很多地區還是著名的中藥產地，例如四川瓦屋山的中草藥種類達 2000余種，常用的有280余種，其中杜仲、黃連、厚樸、紅豆杉、薯蕷等規模較大；湖北神農架的民間草藥十分豐富，且有“頭頂一顆珠”、“江邊一碗水”、“文王一支筆”和“七葉一枝花”這“四個一”更是聞名海內外。我國的中醫、藏醫等也使用了大量的野生動植物藥物。例如，現知最早的本草著作《神農本草經》收載有包括動物、植物、礦物在內的藥物共365 種；明朝李時珍著的《本草綱目》收錄植物藥有881種，附錄61種，共 942種。這些傳統醫藥經典著作，如今成為我國醫藥資源開發的寶庫。

我國歷經380多次鼠瘧篩選，抗瘧青蒿于1971年篩選成功；1972年從中藥青蒿中分離得到抗瘧有效單體，命名為青蒿素，對鼠瘧、猴瘧的原蟲抑制率達到100%；1973年經臨床研究取得與實驗室一致的結果，抗瘧新藥青蒿素由此誕生。中國女藥學家屠呦呦因創制新型抗瘧藥——青蒿素和雙氫青蒿素的貢獻，獲得了諾貝爾獎。據世界衛生組織2009年的統計，全球感染瘧疾者多達2.5億人，將近一百萬人因感染瘧原蟲而死亡。實踐充分證明，青蒿素是目前防治瘧疾療效最好的藥物，否則2.5億瘧疾感染者中，還會有更多的人喪失生命。青蒿素的發現，顯示了天然抗瘧疾藥物在化學結構上的獨特性，而且其在臨床上所表現出來的有效性和抗多藥耐藥性的特點，使其至發現40年后的今天仍然在國際上受到廣泛的重視，成為具有重大國際影響力的傳統藥用植物研究的經典之作。

出于保護野生動植物資源的目的，我國正在進行藥用植物的引種栽培和藥用動物的馴養以及替代藥物的研究工作。如今，我國已經能對不少名貴或短缺藥材進行異地引種，以及藥用動物的馴養，并取得一定的成效。如原依靠進口的西洋參在國內引種成功；天麻原產貴州而今在陜西大面積引種；人工培育牛黃，人工養鹿取茸，人工養麝及活麝取香，人工蟲草菌的培養等。隨著我國醫療事業和科學技術的進步，我國中藥材的人工培養、馴化以及替代等可持續利用工作必將取得新的進展，為人們的身體健康提供更加高效而安全的保障。

生物多樣性豐富人類的生活

人類的歷史是一部不斷與災害斗爭的歷史。而病蟲災害作為最嚴重的生物災害之一，受到極度重視。人們不斷地總結應對病蟲害的經驗，治本與治標緊密結合。利用生物多樣性防治病蟲害是一種良好的治本措施，是一項生態措施，值得提倡與進一步研究。

森林生物多樣性與林木病蟲害發生有著十分密切的關系。一個生態系統中的各種生物是相互依賴、相互制約的，其中某一些生物種消失必然會打破這種協調關系，導致結構和功能的失調。森林病蟲害的發生和危害正是生物多樣性破壞、生態系統結構和功能失調的一種外在表現。大面積單一樹種和無性系造林的日益普及，原有森林生物多樣性遭破壞，生物關系失調，森林生態系統的自我防御和維持能力喪失，導致病蟲害日益加劇。

許多研究表明，林下植被蓋度是影響松林昆蟲種群發展的最關鍵的因子。加強松林保護，封山育林，增加松林中植物物種多樣性，對提高松林有益昆蟲種群數量，從而增強對松毛蟲災害的控制能力是有益的。因此，在病蟲害防治中必須充分認識生物多樣性保護的重要性。改善和提高生物多樣性，走生態防治道路，是控制病蟲害，促進可持續發展的關鍵。

研究表明，林地植物多樣性增加，能增加森林土壤微生物的多樣性和活性。而天然林和人工林相比之所以具有很高的維持土壤肥力能力，關鍵在于它有多種多樣的動植物種類，豐富的微生物群體。物種的多樣性能促進林地的養分循環，形成良好的土壤性質。植物根系呼吸放出的大量能量支持著復雜的土壤生物群落。研究發現，土壤桿菌屬的許多種明顯集中在植物的根際，根際土壤中的土壤桿菌比非根際土壤高1000倍。而且土壤細菌的代謝活性和代謝多樣性隨著植物數量的對數和植物功能組的數量呈直線上升。此外植被的多樣性對土壤微生物碳、氮源的利用也具有重要影響。林下植物越多，土壤中細菌、放線菌、真菌數量也越多，特別是氮轉化的芽孢桿菌等顯著增加，土壤中水解酶、氧化還原酶類活性都明顯提高，腐殖質組成改善，水穩性團聚體增加，營養元素含量提高，土壤肥力增強。因此，森林中的生物多樣性對土壤的肥力具有重要的影響。

此外，隨著社會主義市場經濟體制建立，各種生產受市場變化影響加大，作為對自然有最大依賴性的林草行業，豐富的物種多樣性和遺傳多樣性，將為我們提供多種多樣的選擇機會。隨著社會進步，木材消費方式也將發生變化，傳統用材方式改變，消費量減少，而紙槳材、人造板材、裝飾板材和珍貴細木工家具材需求量將會增加。所以，樟類、櫟類、白蠟類、楝科、胡桃科等闊葉樹種的造林將相應提高，與此相應的基因型選擇和雜交育種的作用會更突出，豐富的物種資源更為重要，它將為科學綠化和林業生產提供大量選擇機會，滿足木材生產和木質能源的生產需要。

生物多樣性有利于抵御外來物種入侵

隨著全球經濟一體化、貿易的大幅增長和旅游業的蓬勃發展，物種無意或有意傳播的機會大大增加。全球氣候變化、自然生境和生態系統退化使外來物種更容易產生和入侵。外來入侵物種問題已受到國際社會的廣泛關注。

通常情況下，一個入侵種對本地群落的影響首先決定于入侵者是否能夠在新的生境中生存和繁衍，即生態系統或群落的可入侵性。生態系統的可入侵性與本地物種對入侵的抵抗能力有關。這種防止入侵物種的建群、增長、存活和繁殖的能力可能因群落中的物種組成和多樣性的變異而有所差異。許多研究表明，物種多樣性和功能群多樣性增加可以在很大范圍內提高外來物種入侵的抵御能力。而且，一些物種在賦予群落的入侵抵抗力中可能起著關鍵作用。因此，維持本地物種可以減少外來物種入侵的機會，生物多樣性喪失將降低生境的入侵抵抗力。

生物多樣性能夠增加生態系統對外來種入侵的抵御能力，維護生態系統的健康。一些野外觀測與科學試驗都表明生物多樣性與可入侵性存在著負相關。比如紫莖澤蘭和飛機草是我國南方地區主要的外來入侵植物，野外的觀測表明，生物多樣性低，特別是退化的生態系統，比較容易被這兩種植物入侵；而在物種組成比較豐富，物種多樣性高的生境中沒有紫莖澤蘭和飛機草的分布。從全球角度上講，物種豐富的熱帶地區比溫帶地區的外來種少。

生物多樣性低的群落更容易被入侵，這是因為：相對比較簡單的植物和動物群落，其所達成的平衡更容易被打破。而物種豐富的生態系統能夠形成相互聯系的生態關系網絡以抵抗入侵。比如，農田是人為的簡化了的群落，也是入侵和暴發最容易發生的地方。熱帶雨林中幾乎沒有害蟲的暴發又是支持多樣性抵御入侵的又一個例子。本地種豐富的植物群落，可能減少了可利用的光和營養，增強了群落中物種間競爭的壓力，所有的生態位都已經被占據了，從而減少了外來種入侵成功率。越是物種多樣的群落就越穩定，因此就對外來種入侵具有更大抵抗力。

生物多樣性可減少森林火災

近幾十年來，由于氣候變化的不斷加劇，氣溫逐年升高，降水減少，從而導致森林火災發生的幾率大大提高。森林火災存在著很多的危害性：直接燒毀大量森林資源，破壞森林環境繼而造成地質災害，使生物多樣性遭受嚴重破壞，造成環境污染和巨大的經濟損失，直接威脅到人民生命的安全。

研究表明，生物多樣性在防治火災上扮演著重要的角色。在世界一些地區，天然林區能很好地適應有規律的火災。生物多樣性對森林火災的控制 , 主要是通過在森林火災易發地區種植耐火闊葉樹種，建立有效的防火隔離帶；通過營造闊葉防火林帶，使針葉樹冠呈不連續分布；也可采取合理的撫育措施，減少林內陽性雜草，調節林內的枯枝分布，降低林分的燃燒性。合理的混交林分可以提高生產力，改善森林生態環境，提高林分的抗火能力，還對防止土壤灰化，促進枯落物的分解有積極作用。將難燃的闊葉防火樹種與易燃的針葉樹按合理的比例和方式混交，形成微觀密集型防火網絡體系，不但可以提高林分生產力，發揮森林的多種效益，同時還可以降低林分燃燒性，提高森林自身抗御火災的能力。

由于森林火災是在開放環境中自由燃燒，必然受可燃物特征與分布、空氣濕度、地形與風場等因素的影響，而所有這些因素又在森林燃燒過程中相互影響，構成了森林火災的復雜性與隨機性。防火林帶阻火機理有 3 個層次：防火林帶的火環境、防火林帶樹種、防火林帶結構。其中防火林帶的結構有3種形式：單層結構、復層結構和矮林結構。緊密結構的林帶要比單層林的防火效果好。從垂直結構看，多樣性高的林內陰濕，林火不易蔓延，而且可以有效地阻止飛火的傳播。林帶郁閉度大可以抑制陽性雜草的滋生，不利于地表火的蔓延。國內現有的防火林帶大多數是單層林。防火林帶對森林火災的阻隔作用不僅是由于防火林帶選用樹種葉片含水量高，不易燃燒，而且防火林帶可以形成林帶內小環境，不利于森林火災的發生與蔓延。

生物多樣性在調節區域和全球尺度的氣候方面也起著十分重要的作用。生態系統強烈影響著氣候和空氣質量，因為它是包括碳在內的化學物質的源和匯，而且，由于植被的物理屬性，它也影響著熱量和水的交換。因此生物多樣性也可通過調節全球氣候變化從而間接的對森林火災的減少產生影響。

生物多樣性面臨的威脅

一個物種、一個品種乃至一個基因能繁榮一個產業、繁榮一個國家。生物多樣性的未知潛力為人類的生存與發展展示了不可估量的美好前景。然而，人類的經濟社會活動不可超越自然生態系統的承載閾值，超過了這個閾值就要遭受大自然的無情報復。在上下約萬年的人類文明長河中，一些古老文明國家和地區，如古埃及文明、古巴比倫文明、古地中海文明和印度恒河文明、美洲瑪雅文明等，之所以消亡、衰落，其共同的根源，就是過伐森林、過度放牧、過度墾荒和盲目灌溉等，使廣袤的森林、草原植被遭到毀壞，河道淤塞，水土流失加劇，土地沙化、鹽堿化，肥沃的表土遭到侵蝕、剝離，失去了作物生長所需的大量礦物質營養，于是隨著土地生產力的衰竭，它所支持的文明也就必然日漸衰落、消亡。我國黃河文明的興盛與衰落，根本原因亦在于自然生態系統的繁茂與破壞。“順自然生態規律者興，逆自然生態規律者亡”。這是人類社會發展的一條鐵律。

在自然選擇規律支配下，物種滅絕是不可避免的。在過去二億五千萬年中，重要的物種滅絕事件大約每隔二千六百萬年就發生一次。但是，自人類大規模農業生產以來，人類行為一直在推進物種滅絕。近幾十年來，物種滅絕的速度顯然加快了，照目前的情況推算，在本世紀末，地球上存在的物種將進一步減少15％－20％，其消失的速度將由每年一種提高到每小時一種，這比物種自然消失的速度將近快了1000倍。

健康的環境意味著系統內所有組分（包括生態系統、生物群落、物種、種群等）均處于良好狀態。然而，由于世界人口的不斷增長，越來越多地利用地球的自然資源，加快了物種滅絕的速率，使得生物多樣性降低，地球的免疫系統受到破壞。目前全球生物多樣性喪失的趨勢仍沒有得到有效遏制，棲息地破壞、人類過度采伐、外來種入侵、全球氣候變化這些因素仍在威脅著全球的生物多樣性。

棲息地破壞是造成生物多樣性喪失的最主要原因。近幾十年來，由于全球人口的增長，人與自然的矛盾日益突出，生物多樣性也受到了巨大的壓力。農業開發、城市化、工程建設等人類活動正日益侵蝕和破壞野生動植物的棲息地。森林覆蓋了全球陸地表面面積的三分之一，森林中棲息著一半以上的陸生動物和植物物種。但是全球毀林（主要是轉變為農業用地）的速度是非常驚人的。棲息地破壞的一個嚴重后果是生境破碎化，物種被隔絕在支離破碎的環境中，種群之間的基因交流受到阻隔，影響物種的繁衍。如西雙版納部分地區橡膠園取代森林之后，使得當地特有種白頰長臂猿數量急劇減少，成為世界上最瀕危的物種之一。

人類的巨大需求以及經濟利益的驅動，使全球生物資源遭受過度乃至掠奪式的開發和利用。如果單單滿足人類基本生活需求不一定導致物種的滅絕和生境的破壞，自然資源的低效浪費使用和過度消耗也是生物多樣性下降的主要因素。偷獵野生動物、濫采野生植物并進行非法貿易，曾經造成了一些珍稀瀕危動植物的數量下降并幾近滅絕，比較知名的種類有老虎、蘇鐵、蘭科植物等。

從20世紀以來，各國記錄到的外來物種數量一直在上升。外來入侵物種常常比本地物種具有更強的生存和適應能力，通過壓制和排擠本地物種，形成單優勢種群，危及本地物種的生存。研究發現，外來物種使本地的哺乳動物、鳥類和兩棲動物面臨更大的危脅，并且是淡水貝類滅絕的第二大原因。在歐洲的11000種外來物種，有十分之一觀察到生態影響。在我國，外來入侵物種已呈現傳入數量增多、傳入頻率加快、蔓延范圍擴大、危害加劇、損失加重的態勢。

聯合國政府間氣候變化委員會發布的第四次評估報告顯示：20世紀全球溫度平均上升了0.6度，海平面平均上升了17厘米，極端氣候事件的頻率和強度也在不斷增加。越來越多的數據表明，溫度升高、降水格局變化及其他氣候極端事件，已經對生態系統的生物多樣性造成了影響。目前，氣候變化已成為威脅生物多樣性的主要因素之一，且預計在今后的幾十年中，將越來越成為生物多樣性喪失的主要直接驅動力。聯合國政府間氣候變化委員會的評估認為80% 的物種受到了氣候變化的影響，主要表現在以下幾個方面：氣候變化造成了動植物候期的改變，如植物生物期延長、鳥類遷徙時間改變，而這些已經造成了生態紊亂；氣候變化使動植物向高海拔和高緯度地區遷移，而這帶來了生態系統的改變；氣候變化使物種的棲息環境改變，使病蟲害增強，影響了物種的繁衍和種群增長。

來源：科學綠化微信公眾號