保育生物学

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发展澳大利亚霍普顿瀑布的旅游业同时,人们亦在努力保育当地生态。

保育生物学英语:Conservation biology)又称保护生物学,是一门研究自然及地球上生物多样性的学科,目的是要保护各种生物物种、栖息地和整个生态系统,避免其受到物种过快灭绝及生物交互作用崩溃的威胁。[1][2] 它结合多个学术领域,包括科学、经济学和自然资源管理[3][4][5][6]

保育伦理是基于保育生物学的发现。

目录

名称的由来

“Conservation biology”这一术语源于1978年由生物学家Bruce Wilcox 与 Michael E. Soulé在加州大学圣地牙哥分校的一场会议的标题。科学家在会议中提醒众人,应该更加关注如热带森林遭到砍伐、物种消失以及种内遗传多样性受到侵蚀之问题[7]。此次会议致使人们尝试弥合学术层面如生态学与物种生物学,以及实行层面如保育策略与实践之间的落差。保育生物学以及生物多样性的概念一出现,便奠定了现今永续发展的学科与策略基础。由众多学科作为基础的保育生物学一产生,使得一些学科发展出新的分枝,包括保育遗传学、保育社会学、保育行为学及保育生理学

内涵

世界各地既有的生物系统正迅速衰退,使得保育生物学被称为“死线学科”(Discipline with a deadline)[8]。在研究物种分布、迁徙、数量、有效种群大小、近交衰退,及稀有或濒危物种的最小存活种群上,保育生物学与生态学密切相关。面对原生动植物群落,保育生物学家也密切地研究复育生态学,致力于了解受到大环境所影响之生物族群或群集栖地,与其相关的正、负面因素。当人们对于生态多样性、族群、物种及遗传之保持、损失及恢复等相关议题有更多的关心,将影响生物多样性及其学科,进而维持保育生物学发展。这些担心均源于一项评估:接下来的50年间,全世界50%的植物将会消失[9],这将助长贫困、饑荒并彻底改变这个星球的发展进程[10][11]

保育生物学家研究并教育大众生物多样性丧失、物种灭绝以及人类为了维持正常生活而对环境所造成的负面影响,其中的趋向及过程。无论是在野外或办公室,在政府、大学、非营利组织及企业中,总有保育生物学家投身其中。他们被资助去研究、监控,并登录全球的各个方面及其与社会的关系。该主题非常多样,因为这是生物学与社会学跨领域的结合。基于伦理、道德以及科学因素,有些人成为保育生物学相关工作及职业的支持者,号召全世界面对目前的生物多样性的危机。组织与个人可以透过参与当地保育研究、监控及教育等行动计画,进而面对生物多样性危机。[3][4][5][6]

历史

保育自然资源是根本问题。除非解决该问题,否则处理其他任何问题都是事倍功半的。
The conservation of natural indian resources is the fundamental problem. Unless we solve that problem, it will avail us little to solve all others.

——– 西奥多·罗斯福[12]

自然资源的保育

现在有个新现象,人们开始意识到必须维持与保护全球生物多样性,进而努力展开相关行动。现在对于自然资源的保育,是上个世纪保育概念的继续。人类的需要与大自然之间的直接关系,促成资源伦理的诞生。对于人类长期发展而言,国家必须制定相关法令亦或公众抵制相关产品,以防止自然资源被少数人贪婪的利用,进而牵连社会其他层面的供应。人们到底要如何尊重并管理自然资源?这样的社会性难题通常被称为“共有财的悲哀”。

有鉴于此,保育生物学家追溯关于公共资源的基本伦理,并以其协调各样文化以解决相关的冲突。例如,阿拉斯加的特里吉特与加拿大的海达双方,基于尊重,对于捕捞西北太平洋中的红鲑有着资源分界、规范以及限制存在。基本上,这些规则是由当地部落的酋长指导之下产生的,因为他们知晓并管理每条溪与河的生命脉络。其实在历史上就有许多相似的例子,不少文化都对共有自然资源抱持着尊重的心态,进而遵循传统的规则、仪式以及团体行为,借此管理资源的使用。

所以,在早期的信仰与哲学著作中,也能找到关于保育伦理学的论述。比如道教、神道教、印度教以及佛教。在希腊哲学中,也可见柏拉图感叹草场退化:“如是说,还剩什么?只剩病痛所累的躯体;带走了沃土所承的丰满,只剩一团赤裸骨架。”在圣经中,借着摩西所颁布的律法,神命令人每七年就要停止耕作一年,好让土地休养生息。然而,在 18 世纪以前,许多欧洲文化认定欣赏大自然是一种异教徒的观点。人们诋毁荒野,并且推崇农业发展。虽然如此,在西元 680 年时,圣卡斯伯特在英国的法尔群岛就已以建立野生动物保护区以回应他的信仰。

早期的博物学家

随着许多大型探险活动的发展受到欧洲及北美大众的欢迎,自然史的研究俨然成为十八世纪时最重要且急迫的工作之一。到了1900年代,全世界的自然史博物馆在德国就有150间,而英国及美国各有250间,法国更有300间之多。同时(约18世纪末20世纪初),保护主义以及保育主义的思维也因此而开始得到了发展。

到了19世纪初期,在亚历山大.冯.洪保德、查尔斯.莱尔,以及查尔斯.达尔文等人的努力之下,开启了生物地理学的研究领域。由于19世纪时的人们对于自然史研究相当着迷,“成为第一个收集到珍稀标本的收藏家”已成为一股热潮,但这么做的目的只是担心这些物种会因为其他同好而灭绝。因此,虽然18、19世纪许多博物学家们的工作应该是去激发大众对于大自然的热爱以及促成环境保护组织的兴起,但若从他们当时留下的著作看来,以现代的标准而言,显然对于保育的重要性仍较不具一定的敏感度,因为他们会杀死数百个样本仅满足自己收藏的喜好。

自然保育运动

现在保育生物学的起源,可追朔到18世纪末的启蒙运动时代,特别是在英格兰及苏格兰地区。在许多为思想家当中,尤其以詹姆斯.伯尼特,描述了保护大自然(preserving nature)的重要性,但其早期许多的重要论述主要源自于基督教神学。

而最早具有科学性质的生态保育原则,则落实于英属印度的森林。此保育伦理发展始于三大核心原则:(一)人类的活动破坏了大自然。(二)作为一个公民,为了我们的后代子孙,保护自然环境是我们的义务及责任。(三)最后,为了确保这项义务成功地落实,应该使用科学化且以经验做为基础的方法进行。詹姆斯•拉纳尔•德马丁爵士是推动此一思想相当著名的人物,他出版了许多临床局部解剖学(medico-topographical reports)的报告,并证明了大型的森林砍筏活动及旱化现象将会造成土地大规模的破坏。他也致力于进行游说活动,使英属印度通过森林保育的制度化,并成立林业部门。

于是清奈(旧称:马德拉斯)的税务局遂于1842年开始了当地的保育工作,并以亚历山大.吉布森为首,其作为一位专业的植物学家,他有系统的实施具科学基础的森林保育计画。这是世界上第一个森林保育管理的实例。最终于1855年时,印度总督达尔豪西侯爵开启了世界第一个具永久性且大规模的森林保育计画。此一范例很快就传到其他殖民地,甚至连美国也受到影响,美国并于1872年成立了世界第一个国家公园-黄石国家公园。

到了19世纪末,保育(conservation)一词才开始被广泛使用,其内容涉及资源管理,主要是出于经济因素的考量,比如:自然资源,如:林产、渔产、野生动物、农耕、牧场,以及矿产等。此外,也包括森林保护(林业)、野生动物(野生动物保护区)、绿地、荒野,以及水域。而就在这个时期,第一个自然保育法立法了,同时也成立了第一个自然保育团体。1896年,在海鸟保护团体(即后来的“皇家鸟类保护协会”)及一位备受推崇的鸟类学家-阿弗列.牛顿的广泛游说下,英国通过了世界第一个自然保育法-《海鸟保护法案》。同时,牛顿也在1872年促成了第一个野生动物保护法,此法保护动物免于繁殖季节期间受到伤害,以防止其因此而灭绝。

第一个自然保育团体即是皇家鸟类保护协会,它于1889年成立于曼彻斯特,当时他们提倡反对利用凤头䴙䴘及三趾鸥的皮肤及羽毛制作成皮草。最初,他们被称为“羽毛联盟”。该组织后来得到了普及,最终于克罗伊登将皮草及羽毛联盟合并成为皇家鸟类保护协会。国民信托成立于1895年,其宣言为:“……对于国家及土地的永久保存,……保存(到目前为止实际可行)其自然的部分”

在美国,1891年的《森林储备法》赋予了总统撤销原有可以自由放牧的公共领域,并加以管制成为森林保育区。美国早期重要的环境保护运动领袖-约翰.缪尔在1892年成立了赛拉俱乐部(或称:山峦俱乐部、山峦协会、赛拉山俱乐部、高山协会)并在1895年成立纽约动物学会(今国际野生生物保护学会)。1901年到1909年期间, 一系列的国家森林在美国第26届总统狄奥多.罗斯福的努力下纷纷成立。1916年的《国家公园法》,包含了“不伤害的利用”条款,在约翰.缪尔的努力下,最终导致在1959年撤除了在恐龙国家公园建造水坝想法。

在20世纪,加拿大的公务员,包括:查尔斯.戈登.休伊特以及詹姆士.哈金等人持续领导野生动物保育的运动。

全球保育工作

于二十世纪中叶,开始出现针对个别物种的保育工作,其中最显著的是由纽约动物协会所进行的南美洲大型猫科动物保育工作。纽约动物协会从二十世纪初开始,致力于发展及建立特定物种之保育,进行必要的保育研究,以确立最适保育地点,并作为其保育工作之首要任务。Henry Fairfield Osborn Jr., Carl E. Akeley, Archie Carr 及 Archie Carr III以此保育工作而闻名当代。例如Akeley,他曾带领探险队至维龙加山脉观察野生山地大猩猩,并确信该物种及其区域需优先保育。他也说服比利时的Albert I采取保卫山地大猩猩的行动,并于现在的刚果民主共和国建立阿尔贝特国家公园(后改名为维龙加国家公园)。

约1970年,在美国的濒危物种法案及加拿大的受威胁物种法案之引导下,澳洲、瑞典、英国等国制定了生物多样性行动计划(SARA),上百种特定物种的保护计划亦接踵而至。值得注意的是,联合国采取了保育重要性突出的文化或自然地点做为人类共同遗产的行动,且该计划于1972年被联合国教科文组织大会采用。截至2006年,联合国教科文组织共列出830个人类共同遗产地点、644个人类共同遗产文化、162个人类共同遗产自然景观。美国为第一个积极于国内推行生物保育法的国家,并接连批准濒危物种法案(1966)与国家环境政策法案(1970),他们投入大量的资金及保护措施,以保育大范围的栖息地,和研究受威胁物种。美国保育活动的开展及法规的建立,激发了世界各地其他保育活动之发展,以印度为例,亦在1972年通过了野生动物保育法。

在1980年,值得注意的发展是城市保育运动的兴起。某个成立于英国伯明罕的当地组织,在英国各城市间串联且迅速发展城市保育运动,甚至扩及海外。此运动虽被视为草根性的群众运动,但其早期发展主要得益于城市野生动物的学术研究。城市保育运动最初被视为激进份子的保育运动观点,但却渐渐与人类活动密不可分,现今已成为保育思想的主流。目前已有大量的研究工作集中在城市保育生物学上,而保育生物学协会创始于1985年。

至1992年,世界上大多数国家已承诺遵从生物多样性公约原则,并依此原则来进行生物多样性之保育;随后,许多国家开始在其境内鉴别及保护濒危物种,并执行保护相关栖息地的生物多样性之行动计划。在1990年后期,出现了越来越多的专业部门,如日趋成熟的生态与环境管理协会和生态协会。

自2000年以来,景观规划保育的概念已崛起,而较少强调单一物种或单一栖息地的聚焦行动。有别于由多数主流保育人士提倡的生态系统方法,一些知名物种之保育方式亦备受关注。生态学证实了生物圈的运作方式,以人类、其他物种和自然环境三者之间复杂的交互关系为例,蓬勃发展的人口与相关农业、工业与其伴随而来之污染,这些证实了生态系统的稳定关系是极易被瓦解扰乱。

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最能呈现出人类对于动物或植物的无知的一句话莫过于是:“这东西有什么好?”如果土地整体的自我运行机制是完善的,那么每一部分都会是完善的,不论我们是否了解这样的概念。如果某一时代的生物,在这万古的过程中,已建立我们所不了解的机制,那我们怎么可以愚蠢地摒弃自以为看似无用的部分?土地有其睿智的修复机制,其首要预防方式就是保持每个运作齿轮的存在。

The last word in ignorance is the man who says of an animal or plant: "What good is it?" If the land mechanism as a whole is good, then every part is good, whether we understand it or not. If the biota, in the course of aeons, has built something we like but do not understand, then who but a fool would discard seemingly useless parts? To keep every cog and wheel is the first precaution of intelligent tinkering.

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——李奥波 ,《沙乡年鉴》

概念与架构

量测灭绝的速度

灭绝率有许多种测量方式。保育生物学家量测并应用化石纪录、栖地损失率以及许多其他的变量作为灭绝率统计量测数,如生物多样性的损失作为栖地损失率及位置占有率的函数以得到相关统计量。岛屿生物地理学可能是对于与保育生物学最重要的贡献,以科学知识建立关于如何评估物种灭绝的速率及物种灭绝的过程。现况而言,每几年就会再次评估单一物种的灭绝率。

量测持续不间断的物种损失是很复杂的,因为事实上大多数的地球物种并未被记载或评估。有关究竟有多少物种存在(从三百六十万到一亿一千一百七十万) 到多少物种被确认(从一百五十万到八百万),其预估之量测值歧异极大。只有不到百分之一的物种真正被记载及研究,而非仅仅认知到他们的存在。从前述的数字来看,国际自然保护联盟纪载有百分之二十三的脊椎动物、百分之五的无脊椎动物,以及百分之七十的植物被评估为濒危或备受生存威胁的物种。

系统性的保育计画

系统性的保育计画是个有效的方法,寻求并建立有效且有效率之保育设计的形式,并与在地社群共同支持本地生态系统之发展,以获取及支持生物多样性价值为其最高指导原则。Margules and Pressey鉴定在系统性计画方法中有六种互联的阶段:

  1. 计画区域的生物多样性资料之编篡
  2. 计画区域的保育目标之鉴定
  3. 审视既存保育区域
  4. 选定增订保育区域
  5. 修复保育之行动
  6. 维持保育区域之需求价值

保育生物学家定期准备详尽的保育计画为以配合相关单位之补助计画,或有效地协调他们的行动计划并鉴定最佳管理方针(例如[64])。保育生物学之系统化策略通常采用地理资讯系统以协助决定施行进程。

保育生理学:保育的自我运行机制

Steven J. Cooke及其同僚定义了保育生理学:一门整合性的专业科学并应用于生理学层面及相关工具、以及描述生物多样性及生态学意义的知识;了解并预测生物、群体及生态系统如何回应环境变迁及压力源;解决广阔范围之跨分类群(如微生物界、植物界动物界) 的保育问题。生理学被视为是有最广泛可能的术语,包含了各种规模之功能性及机械性的回应,而保育则包含了发展细致的策略以重建族群及复育生态系、说明保育政策、建立决策工具,以及管理自然资源。保育生理学特别与执行人员息息相关,其原因在于人对于环境会产生潜在之因果关系并带来造成族群下降的影响因素。

保育生物学是一门专业

保育生物学协会是由全球保育专家所组成,他们致力于促进科学及实践生物多样性保育。除了生物学的专业外,保育生物学还涵盖哲学、法学、经济学、人道主义、艺术、人类学,及教育等范畴,其遗传与演化的相关研究及知识比生物学领域更为广阔,但生物学仍为实践保育生物学最主要的专业训练。

生物学家在提倡大自然的内在价值时,保育生态学仍能是一门客观的科学吗?当保育学家在支持一个政策时,如进行建设但破坏生物栖息地或是不开发但得以保留健全的生态系统,保育生物学家的选择是否包含了个人的偏见? 如同所有科学家支持某些价值观,保育生态学家也是如此。保育生物学家建议以符合科学、动机、逻辑和价值观的方式规划管理计画,并且合理且理智地实行自然资源管理。这种建议类似于专业医学上倡导选择健康的生活方式,两者虽使用各自的方法,但其结果皆对人类有益。

保育生物学界近来有个概念正逐渐形成,即是保育生育学应具有其领导性,并提倡应使保育生物学转化为更有效的学科,且能向社会传达并概述生物保育问题的全貌。这个活动提出了一个类似于适当的管理经济方法的领导方法。其概念应避开历史上权势,权利,和统治的概念,并建立在一个新的哲学或前卫理论。适当的保育领导地位能反应出其能更公平应用在以启发,明确,合宜的交流手段带动其他人成为将社会改变的更有意义的一员。合适的保育领导地位和互助计画常做为保育生物学家在组织机构中的利器,例如aldo Leopold的领导计画。

方法

保育又分为在原生地点保育濒临绝种的原位保育,或是在自然栖地以外执行的异域保育。原位保育包括保护或整顿栖息地本身,如:大量的环境保留区,或是防止保育种被掠食。当原位育种太难或无法实行时,异域保育即可应用在某些或是所有的物种上。

另外,也可采用被称为保护主义者的不干扰方法。保护学者主张能让出一个区域是能完全停止来自人类的干涉以保存大自然和物种的存在。[5]就这一点而言,保育学家和保护学者对于社会问题有不同的看法,如为社会和生态系统两者寻求对接合保育生物及社会都公平的解决方案。

有些保护学者则着重在没有人存在的情况下,世界可能更具有生物多样性。

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地球上尚有2/3未被动物开辟成栖地,而若没有人类的影响这些四足动物的多样性可能指数增长

Animals have not yet invaded 2/3 of Earth's habitats, and it could be that without human influence the diversity of tetrapods will continue to increase in an exponential fashion.

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——sahney等人

伦理和价值

保育生物学家是实践(practice)生物学和社会科学伦理的跨领域研究员。根据禅宗的说法,自然保育者必须以合乎科学性及道德性的方式维护生物多样性,以此为最高原则。经过对生物多样性的探究,保育生物学家得出自然资源保护伦理,也就是(which identify what measures will deliver)):将最好的资源给予最多的人并得以持续最长的时间。

某些保育生物学家主张自然界(nature)有其固有价值,这份价值无关乎人类的利益或功利主义。这份固有价值同时也确保了一个物种甚至是一段基因的重要性。无论是一个物种甚至是一段基因,都对其所属的生态系十分重要。Aldo Leopold是一位古典的思想家及作家,他的哲学、伦理思想以及著作仍受到现代保育生物学家所推崇。他的著作通常较适合受过专业训练者阅读。

保育生物的优先项目

国际自然保护联盟IUCN组织了世界各地的科学家和研究机构共同监控自然界的状态变化以因应物种的绝种危机。IUCN每年会在他的红皮书上更新所有物种的保育等级。IUCN的红皮书是一项国际间重要的动物保育工具书,我们可以透过其目录上的保育等级来识别哪些物种是需要受到保育的。

根据物种消失比率,保育生物学家指出:第六次物种大灭绝将市场生物多样性的灾难,为此我们在关注这些稀有的、地区性的及濒危的物种之上,要采取更多不同的行动。关于生物多样性流失的观测,我们需要对生态系变化,如迁徙进行广泛的检查;以及全面的对生物多样性进行超越物种等级(基因、族群、环境差异)的观察。大量的,有系统性的而快速的生物多样性流失,限制了生态系透过基因网络以及生态系差异而组成的自我更新功能;而这正威胁着人类的福祉。当生物的保育等级被广泛的应用在保育生物管理上,许多科学家强调这将造成许多一般物种本身,或其栖地遭到人类所开发利用。此外,即便一般物种他们在生态系之中扮演着主要的脚色,他们的价值仍经常被低估。

虽然保育学界大多数强调维持生物多样性的重要性,他们争论著有关于生物多样性组成的部分有如何优化基因、物种或生态系统。而至今主流的方法一直是努力保护濒危物种的生物多样性热点,但一些科学家和环保团体(如大自然保护协会)认为应投入在生物多样性的冷点,会更符合成本效益、逻辑以及符合社论。他们认为付出在发现、命名并绘制出每一个物种的分布图是一种不明智的保育计画。他们提出理解物种的生态作用之重要性为更好的方式。从生物多样性的热点及冷点可以意识到单位基因浓度、物种和生态系统是不均匀的分布在地球表面。例如:有44%的维管束植物和35%四种类型的脊椎动物都被侷限于地球陆地表面1.4%的25个热点区。

那些赞成优先设定冷点的争论者提出有些其他需考虑生物多样性之外的措施。他们指出只重视热点而不重视社会和生态与广大的地球生态系统联系的重要性。据估计地球表面的36%,涵盖了世界38.9%的脊椎动物,缺乏特有种有资格作为生物多样性热点。此外,措施显示最大限度地保护生物多样性,并没有任何纪录生态系统服务会优于随机选择的区域。族群级别的生物多样性(也就是"冷点")正在以10倍的速度消失当中。在解决生物质与特有种的重要程度,在文献中被凸显出作为一个保育生物学的问题,测量全球生态系统碳储量的威胁程度。热点优先的做法就不会大量投入于草原、赛伦盖蒂、北极或北方针叶林的地方。这些区域有助于极多的族群生物多样性和生态系统服务, 包括文化价值和行星养分的循环。

赞成热点作法的人指出,物种是全球生态系统中不可取代的组成部分,他们都集中于最受威胁的区域,因此应该得到最大的保护策略。国际自然保护联盟濒危物种红色名录的分类,是正在运行中保护热点保护方法的一个例子;不属于稀有或特有的物种已经在他们的维基百科文章被列入最低关注或是占的比重很小。这是一个热点的办法因为优先设置目标物种层级的关注超过族群层级或生物量。物种丰富度和遗传多样性有助于生态系统的产生与稳定(生态系统的进程)、适应性及生物量的演变。然而,双方一致认为保护生物多样性是必要的,以减少灭绝速度和找出自然界的内在价值;争论的关键在于如何以最具成本效益的方式先优先考虑节约有限的资源。

经济价值和自然资本

自然学家已经开始与领先全球的经济学家合作,尝试判断如何计算自然的财富及服务,使这些价值可以出现于全球市场交易。这样的计算系统将会被称为自然资本,举例来说,注册一生态系统价值后才可将之开发使用。世界自然基金会(WWF)公告了生命星球报告书,并在一千六百八十六种脊椎动物中监测约五千的种群(哺乳类,鸟类,鱼类,爬行动物两栖动物),同趋势报告显示可如股市的同样的方式被预测,并提出了全球生物多样性指数[90]。这样来看自然于全球经济利益的测量模式是已经被G8+5领导和欧盟委员会所认可的。

大自然维持着多种生态系造福人类的服务[91][92],地球上许多生态系服务是属于全球公共财,没有上市可能也因此不具有价码和价值。当股票市场中出现了金融危机,那么华尔街的交易员就无法从事买卖股票的工作,就如同一生命星球的自然资本是只能存于生态系统中,并没有自然的股票市场,也没有所谓的投资组合在于海马、两栖动物、昆虫、以及其他持续给予生态系统服务的生物,使之赋与其社会价值。社会的生态足迹已经超过了三成此星球生态系统之生物自体再生的能力限制,如1970至2005脊椎动物物种下降的数目。

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生态信贷的紧缩是对于全球的挑战。生命星球报告2008年已告诉我们多于四分之三的人口居住在生态负债的国家中--他们的国家对自然的消耗力已经超出其生物承载力。因此我们大多都都凭籍刻划(和日渐透支)于世界其他地区的生态资本上,来维持我们目前的生活方式、我们经济的成长。

The ecological credit crunch is a global challenge. The Living Planet Report 2008 tells us that more than three-quarters of the world's people live in nations that are ecological debtors – their national consumption has outstripped their country's biocapacity. Thus, most of us are propping up our current lifestyles, and our economic growth, by drawing (and increasingly overdrawing) upon the ecological capital of other parts of the world.

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——WWF生命星球报告

那些固有的自然经济发挥了维持人类生活的重要关键,包括全球大气变化的调控、授粉作物、防治病虫害[94] 、循环土壤养分、净化我们的饮用水、供予药物及医疗等福利,并且以无法实质量化的物质改善我们的生活品质。这是一种相互关系与关联,于市场和自然资本间、于不平衡的社会收入及消失的生物多样性之间。这也意味着,在最高速率生物多样性消失的地方也是贫富最不平均的地方。虽然自然资本于市场方向比较下无法完全比拟于人类价值计算,一生态系统服务的衡量显示其贡献达到每年数万亿美元。举例来说,北美森林的其中一段已被分配了2500亿美元的年度价值,另一例子中,蜜蜂的授粉行为估计每年给予了100至180亿美元。生态系统服务的价值在一新西兰岛屿上已经可估计出对国家极佳的贡献的国家生产总值(GDP)。因为人类社会的消耗超出了地球生物自体再生的能力 ,星球的财富正逐渐遗失于一种不可思议的速度上。尽管生物多样性及生态系统具有其弹性,但失去它们可能面临的危机就是人类无法经由科学技术创造并重建多种生态系统及其功能。

策略物种的概念

关键物种

有一些物种称为关键物种,他们为支撑生态系统的核心枢纽。失去这些物种的结果不仅会造成生态系统功能的崩解,而且也造成共存物种的毁灭。关键物种的重要性,可借由大海牛学名:Hydrodamalis gigas)的灭绝中看见与之相互影响的海獭、海胆海藻。海藻床的生长在浅水区形成育幼地、生物庇护所,也支持着食物链。海胆的食物是海藻,而海獭以海胆为食。当海獭因被过度捕捉,族群数量迅速下滑,海胆开始无限制地掠夺海藻床和造成当地生态系统崩溃。若任其发展,海胆会摧毁浅水区生态,而大海牛的食物来源是海藻床生物群,这加速了大海牛的灭亡。海獭被认为是关键物种,因为在海藻床的许多共存族群都依赖海獭存活。然而,这个问题被Turvey 和 Risley抱持存疑,他们发现大海牛单独狩猎会驱使牠们的灭绝。

指标物种

一个指标物种对生存环境要求严格,因此牠们成为观测生态系统是否健康的指标。一些动物,如两栖类半透膜皮肤和湿地的关联性,可以有一个对环境伤害敏感的物种就如同矿工的金丝雀。指标物种透过努力通过环境的退化来监测污染或一些靠近人类的活动范围。监测指标物种可以用来测量影响,如果一个重要的环境影响那就可以商量或修改实行计画,如通过不同森林治疗或管理方案,或是测量一杀虫剂对森林的伤害可能造成冲击生态系的健康。 政府机构、顾问或是非政府组织都定期监测指标物种,然而,有许多限制结合实际上的考量的方法才能接近有效。通常建议监测多种指标物种指标(基因、族群、物种、群落和景观),才能有效保护测量,防止伤害复杂化而且通常不可预测,由生态动力学回答。(Noss, 1997[107]:88–89)

护伞种和旗舰种

护伞种其中一例为帝王蝶,是因为牠会长迁和其观赏价值。帝王蝶迁徙路线遍布北美,覆蓋许多生态系和需要极大的空间生存。给予帝王蝶任何保护将会同时庇护其他物种和栖地在牠的保护伞下。一护伞种时常做为旗舰物种,像是大熊猫、蓝鲸、老虎、山地猩猩和帝王蝶,这些常抓住公众的注意和吸引支持保护行动。

背景和发展趋势

保育生物学家研究的趋势和进程从古生物过去到现在的生态,因为他们获得相关的物种灭绝上下文的理解。它被普遍认为已经出现了登记在地球历史上五大全球性生物大灭绝。这些措施包括:奥陶系(440万年前)、泥盆世(370万年前)、二叠纪 - 三叠纪(245万年前)、三叠纪 - 侏罗纪(200万年前)和白垩纪 - 第三纪灭绝事件(66万年前)灭绝。在过去1万年,人类的影响,地球的生态系统已经非常广泛,以至于科学家很难估算损失的物种数;也就是说砍伐森林,珊瑚礁的破坏,湿地排水和其他人类行为的比率仍在进行比人类物种的评估快得多。最新地球生命力报告由世界自然基金会估计,我们已经超出了地球的生物再生能力,需要1.5地球支持放在我们的天然资源的需求。

第六次灭绝 :全新世灭绝事件

生物学家正在处理,并公布从地球表明的各个角落证据表明,人类可能造成的第六和最大的行星灭绝事件 。有人建议,我们正生活在一个前所未有的时代物种灭绝,也被称为全新世灭绝事件的数字。全球灭绝速度可能比天然本底灭绝速度高出约10万倍。据估计,三分之二的哺乳动物,属单的一半的哺乳类动物体重至少44千克(97磅)的在过去5万年灭绝。据推测,这第六个灭绝时期是独一无二的,因为它是要被另一个生物剂在地球的4个十亿年历史的过程中造成第一大灭绝。全球两栖动物评估报导,两栖动物在全球范围内下降比其他任何脊椎动物组快,与正在濒临灭绝所有幸存的物种超过32% 。幸存的人口是在那些受到威胁的43%持续下降。自从80年代中期灭绝的实际利率已经超过了211倍速率从化石记录测量。然而,“目前的两栖类物种灭绝速度范围可以从25,039到45,474倍的背景灭绝率两栖动物。”全球灭绝发生趋势正被监视每一个主要的脊椎动物中。例如,所有哺乳动物的23%和所有鸟类的12%是红上市由国际自然保护联盟的(自然保护联盟),这意味着它们也面临灭绝的危险。

海洋和珊瑚礁的状况

全球珊瑚礁世界评估报告持续激烈及快速的下降,到2000年,全球27%珊瑚礁生态系统已经崩溃了。跌幅最大的时期发生在一个戏剧性的”漂白”事件,1998年,世界上16%的珊瑚礁在不到一年的时间消失了。珊瑚白化是由环经压力,包括海洋温度和酸度的增加,造成共生藻类的释放和珊瑚死亡。珊瑚礁之生物多样性的衰落和灭绝风险在过去十年里急遽的上升。珊瑚礁预计在下个世纪灭绝,将对经济有巨大的影响,威胁著全球生物多样性的平衡,并危及亿万人民的粮食安全。珊瑚礁覆蓋全球的海洋,在保护生物学中有着重要的作用。

此预测无疑会出现极端,但很难想像在人类行为没有根本改变下没有什么变化发生的情境。
These predictions will undoubtedly appear extreme, but it is difficult to imagine how such changes will not come to pass without fundamental changes in human behavior.

——J.B. 杰克逊[11]:11463

由于二氧化碳的增加,海洋受到酸化的威胁。这对严重依赖海洋自然资源的社会是一个最大的威胁。有人担忧,广大的海洋物种装无法进化或是适应海洋的化学变化。90%的大型生物(大于50kg),开阳金枪鱼、旗鱼以及鲨鱼消失在报导中,避免大规模灭绝的前景似乎不太可能。鉴于目前的科学调查趋势,海洋将只有少数幸存的多细胞有机体以及微生物留下来称霸海洋生态系统。

脊椎动物其他族群

不被社会关注接受以及吸引资金的脊椎动物族群也被提出病严重关切。这些措施包括真菌(包括地衣物种)、无脊椎动物(尤其是昆虫)和生物多样性的地方,绝大数说显示植物群落。真菌和昆虫的保育,在保育生物学有举足轻重的地位。由于菌根共生体的分解和回收,对森林的可持续性发展至关重要。昆虫在生物圈的价值很大,因为他们在数量上超过其他所有生物群体的物种丰富度。陆地上最大的生物质能是在植物中,这是由于昆虫的关系。昆虫这个伟大的生态价值抵销了社会对这些不愉快的美学的反应。

在昆虫世界里已经引起公众的关注的事件之一是蜜蜂消失的神祕案件,蜜蜂授粉是种类繁多的农作物一个不可或缺的生态服务。蜜蜂离开蜂巢或蜂群突然消失的情况并不少见。然而在16个月期间从2006年到2007年,全美国577养蜂人中,29%表示他们的农场地高达76%的蜂群崩坏症候群(Colony Collapse Disorder)的损失。突如其来的蜜蜂统计的损失将放置在解决农业的应变。大规模下跌的原因让科学家费解。害虫、农药和全球暖化都被认为是可能原因。

另一个链接昆虫、森林和气候变化的保护生物学的亮点是加拿大不列颠哥伦比亚省的山松甲虫。这是自1999年以来出没470000平方公里林地造成的疫情。大不列颠哥伦比亚省的政府已经编制了解决这个问题的行动计划。

-{“}-
在松树甲虫疫情爆发后,这个森林立即受到影响,从一个小静碳转换到一个大的静碳源。在最糟糕的年岁,不列颠哥伦比亚省的甲虫爆发所产生的影响相当于加拿大在1959年至1999年的森林火灾平均每年排放量的75%。

This impact [pine beetle epidemic] converted the forest from a small net carbon sink to a large net carbon source both during and immediately after the outbreak. In the worst year, the impacts resulting from the beetle outbreak in British Columbia were equivalent to 75% of the average annual direct forest fire emissions from all of Canada during 1959–1999.

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——Kurz et al.[13]

寄生虫的保护生物学

寄生虫大部分濒临灭绝,其中有几个是被人类或家畜消灭的害虫,然而,大部分都是无害的。威胁包括宿主种群的衰落或分裂,或宿主物种的灭绝。

生物多样性的威胁

许多生物多样性,包括疾病和气候变化的威胁,都达到了保护区的界定内,让他们“不那么受保护”(例如黄石国家公园) 。气候变化,例如,经常被援引作为一个严重的威胁在这方面,因为有物种灭绝和二氧化碳释放到大气之间的反馈回路。生态系统储存和循环大量的碳规管全球条件。影响全球变暖增加了对全球生物多样性的物种大灭绝灾难性威胁。,预计到2050年将范围所有物种的15%到37%,或在未来50年的50%的物种将面临灭绝的威胁。

一些最显著的威胁对于生物多样性和生态系统过程,包括气候变化,大规模的农业,森林砍伐,过度放牧,斜线和烧农业,城市发展,野生动物贸易,光污染和农药的使用。 栖息地破碎化带来的更加严峻的挑战之一,因为全球涵盖的保护区只覆蓋了地球表面的11.5%。道路是一个原因,以及死亡率为许多类型的动物的直接来源,但它们也可以具有一些有益的效果。分散和缺乏联保护区的一个显著后果是动物迁徙的在全球范围内的减少。保护生物学考虑到数十亿的生物量吨,负责整个地球物质循环,迁移的减少是一件严肃的事情。

人类活动直接或间接地与当前的灭绝痉的几乎层层有关。
Human activities are associated directly or indirectly with nearly every aspect of the current extinction spasm.

——Wake and Vredenburg[14]

这些数字并不意味着人类活动必定造成无法弥补的伤害到生物圈。这些与各级养护管理和规划对生物多样性,从基因到生态系统,也有案例在人类持续发展与自然共存[15]。 然而扭转目前的大灭绝,可能为时已晚。

参考文献

  1. Wilcox, Bruce A.; Soule, Michael E.; Soule, Michael E.. Conservation biology: an evolutionary-ecoloogical perspective. Sunderland, Mass: Sinauer Associates. 1980. ISBN 0-87893-800-1. 
  2. Soule ME; Soule, Michael E.. What is Conservation Biology?. BioScience. American Institute of Biological Sciences. 1986, 35 (11): 727–34. doi:10.2307/1310054. 
  3. 3.0 3.1 Soule, Michael E.. Conservation Biology: The Science of Scarcity and Diversity. Sinauer Associates. 1986: p. 584. ISBN 978-0-87893-795-0. 
  4. 4.0 4.1 Hunter, Malcolm L.. Fundamentals of conservation biology. Oxford: Blackwell Science. 1996. ISBN 0-86542-371-7. 
  5. 5.0 5.1 Meffe, Gary K.; Martha J. Groom. Principles of conservation biology. 3rd. Sunderland, Mass: Sinauer Associates. 2006. ISBN 0-87893-518-5. 
  6. 6.0 6.1 van Dyke, Fred. Conservation Biology: Foundations, Concepts, Applications, 2nd ed.. Springer Verlag. 2008: p. 478. ISBN 978-1-4020-6890-4. 
  7. J. Douglas. 1978. Biologists urge US endowment for conservation. Nature Vol. 275, 14 September 1978. Kat Williams . 1978. Natural Sciences. Science News. September 30, 1978.
  8. Wilson, Edward Raymond. The future of life. Boston: Little, Brown. 2002. ISBN 0-316-64853-1. 
  9. Koh LP, Dunn RR, Sodhi NS, Colwell RK, Proctor HC, Smith VS. Species coextinctions and the biodiversity crisis. Science. September 2004, 305 (5690): 1632–4. doi:10.1126/science.1101101. PMID 15361627. 
  10. Millennium Ecosystem Assessment (2005). Ecosystems and Human Well-being: Biodiversity Synthesis. World Resources Institute, Washington, DC.[1]
  11. 11.0 11.1 Jackson JB. Ecological extinction and evolution in the brave new ocean. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. August 2008, 105 (Suppl 1): 11458–65. doi:10.1073/pnas.0802812105. PMID 18695220. PMC 2556419. 
  12. Theodore Roosevelt, Address to the Deep Waterway Convention Memphis, TN, October 4, 1907
  13. Kurz WA, Dymond CC, Stinson G, et al.. Mountain pine beetle and forest carbon feedback to climate change. Nature. April 2008, 452 (7190): 987–90. doi:10.1038/nature06777. PMID 18432244. 
  14. Wake DB, Vredenburg VT. Are we in the midst of the sixth mass extinction? A view from the world of amphibians. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. August 2008, 105 (Suppl 1): 11466–73. doi:10.1073/pnas.0801921105. PMID 18695221. PMC 2556420. 
  15. G. Schmidt. 2005. Ecology & Anthropology: A Field Without Future? Ecological and Environmental Anthropology. 1(1): 13-15. [2]


参考来源

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