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自然 / biodiversity

生物多样性

生物多样性是基因、物种和生态系统层面的生命多样性,涵盖生物差异、生态关系及其构成的生命系统。

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生物多样性是指生物及其所在生态系统的多样性与变异性。它涵盖物种内部、物种之间以及生态系统之间的差异,而不只是某个地方生物种类的数量。《生物多样性公约》采用的定义包括陆地、海洋和其他水域中的生物,以及它们所属的生态复合体。因此,生物多样性既涉及生物组成部分,也涉及将这些部分联系起来的关系。(cbd.int)

生物多样性的层次

描述生物多样性时,通常采用三个相互关联的层次作为框架:

  • **遗传多样性**是指物种内部的变异,包括个体之间和种群之间的差异。它涵盖与基因有关的可遗传差异,既包括野生种群中的变异,也包括农作物品种和家畜品种之间的变异。
  • 物种多样性关注群落或区域内物种的多样程度,以及各物种所占的相对比例。
  • 生态系统多样性关注生态系统的多样程度,包括其中的生物群落、物理环境及其相互作用。一片兼有林地、草地和湿地的景观,就体现了这一层次的多样性。(cbd.int)

这些层次彼此相关,但不能相互替代。一个物种可能在继续存续的同时丧失遗传变异;一个生态系统的物种数量也可能大致不变,但物种组成已经发生变化。生物多样性不仅包括人们熟悉的植物和动物,也包括驯化生物以及微生物等不易察觉的生命。因此,它的范围比野生生物更广。(cbd.int)

测量与解读

没有任何单一指标能够涵盖生物多样性的所有维度。**物种丰富度**统计的是特定区域内记录到的物种数量。均匀度描述的是个体在各物种之间分布的均等程度。两个群落的物种丰富度可能相同,但如果一个群落由某一物种占据绝对优势,而另一个群落中各物种的个体数量相近,两者就会有显著差异。因此,解读物种数量时,还需要结合各物种的个体数量及群落组成。(nps.gov)

其他方法则考察遗传变异、生态性状或进化关系。**功能多样性**描述的是与生态过程有关的特征差异,例如摄食策略或资源利用方式的差异。纳入进化关系的指标,可以区分亲缘关系密切的生物之间的多样性与跨越较远进化谱系的多样性。这些视角能够揭示仅凭物种数量无法察觉的变化。(cbd.int)

指标的选择取决于所研究的问题。评估可以考察种群数量、生物分布、生态系统面积,或遗传变异的变化。仅用物种丰富度作为指标并不完整,因为生物多样性还具有数量、空间位置和生态作用等维度。因此,要进行有意义的比较,必须明确测量的是哪一部分,而不能将所有生物多样性指标视为等同。(cbd.int)

进化起源

生物多样性是进化的产物。在可遗传变异、环境条件和自然选择对一代又一代生物的共同塑造下,生物逐渐分化,形成了多样性。古生物学中的化石记录记载了生命随时间发生的变化,包括各类生物的出现与消失。遗传学、解剖学和分子生物学的证据与化石相互补充,共同用于重建这段历史。今天的生物多样性代表着这段进化历史中延续至今的分支,而不是一份固定不变的生物名录。(nps.gov)

生态关系也影响着生物多样性发挥作用的方式。生物彼此之间以及与周围物理环境之间存在相互作用,因此,某一物种消失会造成什么后果,部分取决于它的作用及其与其他组成部分的联系。相应地,生态学和保护工作中的生态系统方法,考察物种内部、物种之间以及生物与环境之间的关系,而不是孤立地看待每个生物组成部分。(cbd.int)

生态系统功能及其对人类的意义

生物多样性影响生物量生产和分解作用等过程。不同物种获取资源的方式以及对生态功能的贡献可能各不相同。实验研究已证明,多样性与生态系统功能表现之间存在联系:一项持续十年的草地实验发现,植物物种丰富度越高,生产力及生产量随时间变化的稳定性也越高。(nature.com)

这些关系取决于具体情境。稳定性可以指抵抗干扰的能力、干扰后的恢复能力,或随时间推移波动减小的程度,而这些性质未必会作出相同的响应。有些实验发现,多样性增加虽然提高了时间稳定性,却降低了抵抗增温影响的能力。因此,生物多样性并不意味着所有生态系统功能或所有稳定性指标都会一致提高。(nature.com)

人类从生命系统中获得的益处,通常被称为生态系统服务。这些服务包括食物和生物材料的供给、传粉以及环境条件的调节。生物多样性还具有文化意义,并为农业及其他活动提供遗传资源。它的价值不限于能够直接在市场上出售的产品;《公约》承认其生态、遗传、科学、文化及内在价值。(ipbes.net)

丧失与主要压力

生物多样性丧失包括种群数量下降、遗传变异流失、生态系统退化以及物种灭绝。生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台在其2019年全球评估中估计,约有一百万种动物和植物面临灭绝威胁。这是基于评估得出的估计值,并非已经灭绝的物种数量。(ipbes.net)

该评估确定了五项主要直接驱动因素:土地和海洋利用变化、生物资源的直接开发利用、气候变化、污染以及外来入侵物种。这些因素在不同环境中的重要性各不相同。在陆地和淡水系统中,土地利用变化的相对影响最大;而在海洋系统中,直接开发利用,尤其是捕捞,造成的相对影响最大。这些压力可能同时发挥作用。(ipbes.net)

保护与国际框架

保护工作包括在生物的天然生境中加以保护、在这些生境之外维持种群、促进可持续利用,以及开展生态恢复。《公约》将自然环境中的就地保护与自然环境之外的迁地保护加以区分。其三项目标是保护生物多样性、可持续利用生物多样性,以及公平、公正地分享利用遗传资源所产生的惠益。(cbd.int)

2022年12月通过的《昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架》设定了23项面向2030年的目标。其中包括确保至少30%的陆地和内陆水域,以及至少30%的海洋和沿海区域,得到有效保护和管理;同时确保至少30%的退化生态系统得到有效恢复。保护目标还明确提出了生态代表性、连通性、公平治理,以及尊重土著人民和地方社区权利等要求。(cbd.int)