对生物多样性和生态安全的认识

对生物多样性和生态安全的认识王育礼摘要：本文是读《大自然可不那么简单》（大卫·铃木）一文的读后感想，大卫·铃木这篇文章从通俗易懂的一个角度提出了大自然深奥而又脆弱的一面，揭示了生物之间相互依存，相互制约的关系。作为一次作业，本文参考相关文献，仅从生物入侵导致生物多样性的变化，从而带来生态安全的隐患，以及这三者之间的关系，最后提出相关的防护手段和措施。引言近年来，世界生物多样性受到日趋严重的威胁，造成这种情况的因素很多，有自然的，也有人为的。其中，生物入侵正成为威胁生物多样性的重要因素之一。地质历史上，由于海洋、山脉、河流和沙漠等自然障碍隔离，使各地形成许多特有物种和生态系统。但是，随着国际贸易和旅游事业的发展，人类交往日益频繁，外来物种通过多种渠道进入原栖息地之外的其它地方，使自然隔离作用大大减小，产生了一系列问题。对生态、经济和社会形成的不利影响受到人们的关注和学术界、政府机构的高度重视。1、生物入侵生物入侵(biologicalinvasion)是指生物由原生存地经自然的或人为的途径侵入到另一个新环境，对入侵地的生物多样性、农林牧渔业生产以及人类健康造成经济损失或生态的过程。对于特定的生态系统与栖境来说，任何非本地的生物都叫外来生物(alienorganism)。因而外来生物或外来种(alienspecies)通常是指物种出现在它正常的自然分布范围之外的一个相对概念。而外来入侵种(alieninvasivespecies,AIS)是指对生态系统、栖境、物种、人类健康带来威胁的外来种。外来物种可通过3种途径成功入侵:一是引人用于农林牧渔生产、生态环境改造与恢复、景观美化、观赏等目的的物种尔后演变为入侵种(有意识地引进);二是随着贸易、运输、旅游等活动而传入的物种(无意识地引进);三是靠自身的扩散传播力或借助于自然力量而传入(自然人侵)。伴随着外来种有意无意的引进和传播，高山大海等自然屏障的作用已变得越来越小。2、外来种入侵的影响2．1外来种入侵对物种多样性的影响在自然界长期的进化历程中，物种之间相互协调，互相制约，将各自的种群限制在一定的栖境和数量，形成稳定的生态系统。当外来种进入新的栖息环境后，如果脱离了人为控制逸为野生，在适宜的气候、土壤、水分及传播条件下，极易扩散蔓延而成为入侵种，且因其繁殖速度很快，易形成大面积单优群落，破坏当地动、植物，危及当地濒危动、植物的生存，造成生物多样性的丧失。外来种通过种间竞争，占据本地物种生态位，使本地物种失去生存空间，改变了食物链或食物网络的组成和结构，外来物种的侵入干扰了原生境的生物地球化学循环。加之入侵种对土壤肥力的吸收力强，能极大地消耗土壤养分，对土壤的可耕性破坏十分严重，对原生态系统的结构、功能及生态环境产生严重干扰与破坏。昆明滇池1000hm2的水面上布满凤眼莲，使得滇池内很多水生生物处于灭绝边缘，20世纪60年代,滇池主要的水生植物有16种，水生动物68种，但到了80年代，大部分水生植物相继消亡,水生动物也从68种下降到30种。2．2外来种入侵对遗传多样性的影响外来物种的入侵可导致生境片断化，大而连续的生境变成空间上相对隔离的小生境，当种群被分割成不同数目的小种群后，种群的杂合度和等位基因多样性迅速降低，引起遗传多样性的丧失。一些小种群的消失也加速了种群遗传变异的减少，虽然迁移(基因流)可减轻种群分割所带来的效应，但不足以弥补种群波动的影响，或局部种群的灭绝。因此,生境片断化将增加种群的自交率，长期维持这种状况，种群的繁育系统将有两种不同的后果：一种是物种进化出适应近交的机制，最终可能导致自交的产生。另一种是因种群近交，可能会存在较严重的近交衰退，导致种群的适合度降低，使该残留的小种群局部灭。外来种通过竞争性排斥、生态位替代、杂交、基因渗入及捕食改变着本土种的进化路径，而其本身在与本土种和新的非生物环境相互作用过程中得以进化。外来种的入侵、扩散和基因流动，与本地种长期共处，协同进化，导致生物同源化和物种均匀化。2．3外来种入侵对景观多样性的影响景观多样性是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性，它反映了景观的复杂程度。对景观而言，外来物种入侵是一种严重的干扰类型，其造成的生态影响是深远的，在较大程度上改变了原来的景观面貌和景观生态过程，破坏了原有景观的自然性和完整性。外来物种人侵、生物多样性与生态安全的关系外来入侵物种对生物多样性的破坏主要表现在以下几个方面:1）占据本地物种生态位，使本地物种失去生存空间;2）与本地种竞争食物或直接杀死本地物种，威胁本地物种生存;3）分泌释放化学物质，抑制其它物种生长;4）通过形成大面积单优群落，降低物种多样性，使依赖于当地物种多样性生存的其它物种没有适宜的栖息环境;5）大量利用本地土壤水分，不利于水土保持;6）破坏景观的自然性和完整性，影响遗传多样性。生物多样性维护生态安全:生物多样性是维持基本生态过程和生命系统的物质基础，也是生态安全的基础;生物多样性的保护有利于维护生态系统的完整性，保持生物圈的稳定性，从而维护生态安全;生物多样性为人类的生存和发展提供产品和服务，是生态安全状况的重要指标;生物多样性具有潜在的价值，对人类今后的生存和发展及维持生态安全具有重要的意义。总之，生物多样性犹如一道屏障，维护着生态安全，使其不受外来物种人侵的危害(如图)图1外来物种引起的生物多样性与生态安全关系2．4外来入侵生物的预防与管理对策按照国际《生物多样性公约》(theConventiononBiologicalDiversity)及生物安全卡塔赫拉协议(theCartagenaProtocolonBiosafety)中的有关条款要求，签约国应阻止引人对生态系统、栖境、物种、人类健康带来威胁的外来物种〔包括活体遗传改良和修饰生物)，建立和维护有效的方法与技术控制和根除已入侵的外来有害物种。国家能力建设是成功解决入侵生物种问题的关键。中国是一个农业大国，任何种类的生物入侵无疑会对特定的生态系统和区域造成巨大的生态与经济损失。在承诺和履行生物多样性及生物安全性等国际公约的前提下，既要有效地防止异域有害生物的入侵，保卫中国国家生态安全，又要对国际社会提供可用的信息及经验。因此，国家能力的建设应包括:(1)监管能力:根据我国的国情，建立健全有关预防、管理、防治外来有害生物的国家政策法规和条例，充分执行已有的政策、法令及条例。完善已有的动植物检疫法。成立跨部门、多学科的外来入侵物专家工作组。(2)狙击能力:建立黑色、白色、灰色名单，改革根据“黑名单”建立的针对性、指定性检疫体系，执行全面检疫体系(在没有证据说明进境外来生物无害之前，均应将其视为有害，禁止或限制其入境)，将外来有害生物拒之于国门之外(外检)。对已侵入但仅局部发生的外来有害生物，要采取严格的内检措施，防止其扩散与蔓延。(3)预警能力:发展早期预警系统，建立风险评估体系。一方面，根据信息资料对可能入侵的生物进行风险评估与预警，加强防范措施与制定应急控制技术;另一方面，对已入侵生物的危害、分布、蔓延和流行进行风险评估与警示，加强监测与实施有效的技术予以扑灭、根除和控制。(4)快速反应能力:构建快速反应机制与体系，一旦发现有害的入侵生物有能力快速地予以清除或消灭。这需要政府的支待、训练有素的专业人员、必要的仪器设备及可使用的经费。(5)信息处理能力:建立国家外来有害生物信息库和专门网站，与国际机构(SCOPE,UNEP,I6'-CN),国际项目计划(GISP,DIVERSITAS)等交流信息;与国际、地区有关机构开展有关共同问题的合作或协作研究。(6)教育宣传能力:建立外来入侵生物培训中心/网，在正确识别入侵生物及其危害，预防、清除、控制和灭绝外来入侵生物的管理方法，风险与环境影响评估，生态系统的恢复等方面，对有关人员进行技术培训。通过各种媒体对公众进行教育与宣传。3、结语随着国际贸易往来、旅游业的发展，生物入侵已经不是遥远的传说，而是在我们农业生产，环境保护，国家安全等方面的现实问题。即便如此，人们依然没有对生态安全问题予以重视，在这一领域的信息不足，知识不够，法规不健全，管理不到位等。参考文献[1]李博.生态学.北京:高等教育出版社,2000[2]杨志峰刘静玲等.环境科学概论.北京:高等教育出版社,2004[3]万方浩、郭建英、王德辉，中国外来入侵生物的危害与管理对策，生物多样性，2002,10(1)：119一125[4]李若愚侯明明魏艳卿华，云南省生物多样性与生态安全形势研究，资源开发与市场2007,23(5):442-446[5]郭传友王中生方炎明，外来种入侵与生态安全，南京林业大学学报（自然科学版）,200327(2)