生物多样性

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生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。 这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。

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目录

生物多样性概念

其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。 我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。 生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此

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相关的各种生态过程的总和。 有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工作有何特点,据说英国科学家约翰.波顿.桑德森.霍尔丹(J.B.S. Haldane)回答:“过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地球上最大的动物群。美国史密森学会(Smithsonian Institution)的特里.欧文(Terry Erwin)推断,多数未知的甲虫种类可能生存于我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。

20世纪后叶生命科学各领域取得了巨大的进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位子起了革命性的变化,很多科学家认为在未来的自然科学中生物科学将成为带头学科,甚至预言本世纪是生物学的世纪。从事生命科学研究的专业人员也越来越多,例如,在美国近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51%。在生物科学诸多的分支中,保护生物多样性是当前生物科学最紧迫的任务之一,也是全球生物学界共同关心的焦点问题之一。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭,很多生物在没有被人类认识以前就消亡了,这对人类无疑是一种悲哀和灾难。保护生物多样性的行动势在必行、迫在眉睫。

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生物多样性是近年来国内外最为流行的一个词汇。由于自然资源的合理利用和生态环境的保护是人类实现可持续发展的基础,因此生物多样性的研究和保护已经成为世界各国普遍重视的一个问题。现在无论是联合国还是世界各国政府每年都投入大量的人力和资金开展生物多样性的研究与保护工作,一些非政府组织也积极支持和参与全球性的生物多样性的保护工作。例如:联合国和世界银行共同成立的Global Environment Facility每年支出数亿美元支持生物多样性的保护。美国MacArthur Foundation1992年花了$17millions支持生物多样性的保护。

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1992年,联合国环境与发展大会在巴西的里约热内卢举行,世

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界许多国家都派出代表团参加会议。我国领导人也参加了这次盛会。在这次大会上,通过了"生物多样性公约",标志着世界范围内的自然保护工作进入到了一个的阶段,即从以往对珍稀濒危物种的保护转入到了对生物多样性的保护。  

什么是生物多样性

1. 生物多样性概念的提出

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20世纪以来,随着世界人口的持续增长和人类活动范围与强度的

森林生态系统

不断增加,人类社会遭遇到一系列前所未有的环境问题,面临着人口、资源、环境、粮食和能源等5大危机。这些问题的解决都与生态环境的保护与自然资源的合理利用密切相关。

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第二次世界大战以后,国际社会在发展经济的同时更加关注生物资源的保护问题,并且在拯救珍稀濒危物种、防止自然资源的过度利用等方面开展了很多工作。1948年,由联合国和法国政府创建了世界自然保护联盟(IUCN)。1961年世界

森林生态系统2

野生生物基金会建立。1971年,由联合国教科文组织提出了著名的"人与生物圈计划"。1980年由IUCN等国际自然保护组织编制完成的《世界自然保护大纲》正式颁布,该大纲提出了要把自然资源的有效保护与资源的合理利用有机地结合起来的观点,对促进世界各国加强生物资源的保护工作起到了极大的推动作用。

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农田生态系统
海洋生态系统

20世纪80年代以后,人们在开展自然保护的实践中逐渐认识到,自然界中各个物种之间、生物与周围环境之间都存在着十分密切的联系,因此自然保护仅仅着眼于对物种本身进行保护是远远不够的,往往也是难于取得理

城市生态系统

想的效果的。要拯救珍稀濒危物种,不仅要对所涉及的物种的野生种群进行重点保

海洋生态系统

护,而且还要保护好它们的栖息地。或者说,需要对物种所在的整个生态系统进行有效的保护。在这样的背景下,生物多样性的概念便应运而生了。  

2. 生物多样性的定义

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生物多样性(英文为biodiversity 或biological diversity)是

森林生态系统

一个描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念。对于生物多样性,不同的学者所下的定义是不同的。例如oNorse et al.(1986)认为,生物多样性体现在多个层次上。而Wilson等人认为, 生物多样性就是生命形式的多样性("The diversity of life") (Wilson & Peter, 1988; Wilson, 1992)。孙儒泳(2001)认为,生物多样性一般是指"地球上生命的所有变异"。

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在《生物多样性公约》(Convention on Biological Diversity, 1992)里,生物多样性的定义是"所有来源的活的生物体中变异性,这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成生态综合体;这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性(The variability among living organisms from all sources including: inter alia, terrestrial, marine and other aquatic ecosystem and the ecological complexes of which they are part, this includes diversity within species, between species and of ecosystem)"。

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在《保护生物学》一书中,蒋志刚等(1997)给生物多样性所下的定义为:"生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合,包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统"

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综合各家的观点,我们认为,"生物多样性是指地球上所有生物(动物、植物、微生物等)、它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度"。  

3.生物多样性的主要组成

通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。

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(1)遗传多样性

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遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。因此,遗传多样性也就是生物的遗传基因的多样性。任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因,因此,可被看作是一个基因库(Gene pool)。一个物种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强。基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。

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狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化,包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异(世界资源研究所,1992)。此外,遗传多样性可以表现在多个层次上,如分子、细胞、个体等。在自然界中,对于绝大多数有性生殖的物种而言,种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型,而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。

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在生物的长期演化过程中,遗传物质的改变(或突变)是产生遗传多样性的根本原因。遗传物质的突变主要有两种类型,即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化。前者称为染色体的畸变,后者称为基因突变(或点突变)。此外,基因重组也可以导致生物产生遗传变异。

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(2)物种多样性

 物种(species)是生物分类的基本单位。对于什么是物种一直是分类学家和系统进化学家所讨论的问题。迈尔(1953)认为:物种是能够(或可能)相互配育的、拥有自然种群的类群,这些类群与其他类群存在着生殖隔离。我国学者陈世骧(1978)所下的定义为:物种是繁殖单元,由又连续又间断的居群组成;物种是进化的单元,是生物系统线上的基本环节,是分类的基本单元。在分类学上,确定一个物种必须同时考虑形态的、地理的、遗传学的特征。也就是说,作为一个物种必须同时具备如下条件:①具有相对稳定的而一致的形态学特征,以便与其他物种相区别; ②以种群的形式生活在一定的空间内,占据着一定的地理分布区,并在该区域内生存和繁衍后代; ③每个物种具有特定的遗传基因库,同种的不同个体之间可以互相配对和繁殖后代,不同种的个体之间存在着生殖隔离,不能配育或即使杂交也不同产生有繁殖能力的后代。

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物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面,其一是指一定区域内的物种丰富程度,可称为区域物种多样性;其二是指生态学方面的物种分布的均匀程度,可称为生态多样性或群落物种多样性(蒋志刚等,1997)。物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。

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在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时,最常用的指标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标:①物种总数,即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目 ;②物种密度,指单位面积内的特定类群的物种数目; ③特有种比例,指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。  

(3) 生态系统多样性

 生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖,彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。从结构上看,生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分间的正常流动。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中,生境的多样性是生态系统多样性形成的基础,生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。

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近年来,有些学者还提出了景观多样性(landscape diversity),作为生物多样性的第四个层次。景观是一种大尺度的空间,是由一些相互作用的景观要素组成的具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元,相当于一个生态系统。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化程度。遗传传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础(施立明等1993 葛颂等1994),或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。物种多样性是是构成生态系统多样性的基本单元。因此,生态系统多样性离不开物种的多样性,也离不开不同物种所具有的遗传多样性。  

4. 生物多样性公约

生物多样性公约是国际社会所达成的有关自然保护方面的最重要公约之一。该公约于1992年6月5日在联合国所召开的里约热内卢世界环境与发展大会上通过的正式通过,并于1993年12月29日起生效(因此每年的12月29日被定为国际生物多样性日)。到目前为止,已有 100多个国家加入了这个公约。该公约的秘书处设在瑞士的日内瓦,最高管理机构为缔约方会议(CoP)。 CoP由各国政府代表组成。其职责为:按照公约所规定的程序通过生物多样性公约的修正案、附件及议定书等。

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生物多样性公约的目标是:

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(1)保护生物多样性及对资源的持续利用;

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(2)促进公平合理地分享由自然资源而产生的利益。

生物多样性公约的主要内容有以下一些方面:

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(1)各缔约方应该编制有关生物多样性保护及持续利用的国家战略、计划或方案,或按此目的修改现有的战略、计划或方案。

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(2)尽可能并酌情将生物多样性的保护及其持续利用纳入到各部门和跨部门的计划、方案或政策之中。

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(3)酌情采取立法、行政或政策措施,让提供遗传资源用于生物技术研究的缔约方,尤其是发展中国家,切实参与有关的研究。

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(4)采取一切可行措施促进并推动提供遗传资源的缔约方,尤其是发展中国家,在公平的基础上优先取得基于其提供资源的生物技术所产生的成果和收益。

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(5)发达国家缔约方应提供新的额外资金,以使发展中国家缔约方能够支付因履行公约所增加的费用。

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(6)发展中国家应该切实履行公约中的各项义务,采取措施保护本国的生物多样性。  

生物多样性的起源与发展

1.地球上生物演化的历史

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地球上迄今已发现的最古老的岩石,用放射测定法测出的年龄是38亿年。但是,通过测定陨石和月球岩石的年龄以及其他天文学的证据表明,地球与太阳系的形成大约在46亿年前。

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(1)前寒武纪 (5.7亿年前)

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 通过对1978-1980年洲西部出土的丝状化石的研究,表明大约在35亿年前,地球上便出现了原核生物。最早的原核生物可能是异养生物。在南非的岩石中所发现的化石表明,距今31-34亿年前蓝藻类(蓝细菌)开始形成。蓝藻是能够进行光合作用的原核生物。大约在20亿年前,光合作用所释放出来的氧气使大气层中开始含有氧气,这可能会导致许多厌氧生物的灭亡,但甲烷细菌以及它们的近缘种类仍然在无氧的环境中存留至今。由蓝藻和其他原核生物占优势的时代大约历时20亿年。

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最早的真核生物的出现大约在距今14-15亿前。真核生物的起源是生物演化史上的一个重大事件,因为伴随着真核生物的形成,染色体、减数分裂和有性繁殖开始出现。在前寒武纪(8-6.7亿年前), 真核生物中的真菌原生动物以及藻类中的几个门便形成了,动物与植物开始出现分化。到前寒武纪结束时,腔肠动物、环节动物或节肢动物等几个动物的门开始形成。

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(2)古生代

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寒武纪(5.7---5.05亿年前):在大约距今5亿9000万年前,类型丰富多样的无脊椎动物的出现标志着寒武纪的开始。在这个时期,以三叶虫为代表的节肢动物门以及腕足动物门、软体动物门、多孔动物门、棘皮动物门的许多纲开始形成。这些门类存留至今,仍然有一些种类生存下来。在距今5.1亿年前的海相沉积中,发现了最早的脊椎动物的遗迹-甲胄鱼外甲的碎片。在寒武纪时,所有动物的门都已经形成了。

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奥陶纪(5.05---4.38亿年前):许多动物的门出现适应辐射,形成了大量的纲和目。例如棘皮动物形成了21个纲,腔肠动物门中珊瑚纲也开始出现了。奥陶纪时期,无颌、无鳍的甲胄鱼大量出现并留下了完整的化石。

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志留纪(距今4.38-4.08亿年前):生物多样性增加,无颌类出现多样化。同时,有颌类中的盾皮鱼开始出现。维管植物(蕨类)和节肢动物(蝎子、多足类)开始侵入陆地。

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泥盆纪(距今4.08-3.60亿年前):珊瑚和三叶虫发生大规模的适应辐射;头足类出现。无颌类和盾皮鱼达到多样性的高峰。泥盆纪被称为"鱼类的时代",软骨鱼类和硬骨鱼类陆续起源并随后发生了适应辐射。与此同时,两栖类、苔藓、维管植物(蕨类、裸子植物)和昆虫起源于这个时期。

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石炭纪(距今3.60-2.86亿年前):陆生孢子植物(蕨类)繁盛并形成大面积的森林,两栖动物的种类多样化,并出现最早的爬行类。昆虫发生适应辐射,一些原始的目(直翅目、蜚蠊目、蜉蝣目同翅目等大量出现。

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(3) 中生代

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二叠纪(距今2.86-2.48亿年前):爬行动物出现适应辐射,兽孔类成为占优势的类群;昆虫的各个类群多样化,形成了蜻蜓目半翅目脉翅目、鞘翅目、双翅目等类群。菊石大量增殖

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三叠纪(距今2.48-2.13亿年前):菊石第二次大规模增殖,海洋无脊椎动物的一些类群(如双壳类)的多样性增加。裸子植物开始占优势。爬行类出现适应辐射,形成了龟类、鱼龙、蛇颈龙和初龙类(进一步形成植龙、鳄类和恐龙)。早期哺乳动物出现。大陆开始漂移。

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侏罗纪(距今2.13-1.44亿年前):恐龙多样化,翼龙、雷龙、梁龙、剑龙、三角龙等种类出现。原始鸟类(始祖鸟等)出现。古代哺乳动物、裸子植物占优势。大陆继续漂移。

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白垩纪(距今0.65-1.44亿年前):大多数大陆分隔开来,恐龙继续适应辐射并在本期结束时灭绝。最早的蛇类出现并发生适应辐射。具有现代鸟类特征的黄昏鸟出现。被子植物和哺乳类开始多样化,有袋类与有胎盘类哺乳动物开始分化。

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(4)新生代

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第三纪(距今6500-200万年前):被子植物大规模的多样化,并成为在森林中占优势的组成成分。昆虫发生适应辐射,并形成了大多数的现代科。脊椎动物的许多现代科已经形成。

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第四纪(距今200万年前到现在):冰川反复出现,大型哺乳动物(如剑齿虎、猛犸象、大型的美洲野牛等)绝灭,人类出现。  

物种形成的基本方式

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从原有的物种中形成一个的物种,称为物种形成。对于新的物种形成的机制有不同的假说,但基因突变、自然选择是两个基本的过程。在物种形成过程中,地理隔离和生殖隔离起了十分关键的作用。根据成种的区域,大致可以分为异域型、同域型和邻域型三种。

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(1) 异域型的物种形成

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一个物种的多个种群生活在不同的空间范围内,由于地理隔绝使这些种群之间的基因交流出现障碍,导致特定的种群积累着不同的遗传变异并逐渐形成各自特有的基因库,最终与原种群产生生殖隔离,形成新的物种。

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(2) 同域型的物种形成

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生活在同一区域内的物种,由于资源的限制和种群内部的激烈竞争,导致生态位出现分化。占据不同生态位的群体出现基因交流的障碍,通过生殖隔离而形成新的物种。

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(3) 邻域型的物种形成

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有些物种的分布区很广但扩散能力较差,在其分布区的边缘地带的一些种群,由于栖息地环境的差别而形成基因交流的阻碍,逐渐建立起自己独特的基因库,并形成生殖隔离,最终形成了新的物种。  

生物多样性的形成

生物进化的过程中,物种和物种之间、物种和无机环境之间共同进化,导致物种多样性的形成。  

保护生物多样性的重要意义

1. 自然资源与生物资源

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自然资源是指自然界中人类可以直接获得并用于生产或生活中的各种物质的总和。自然资源一般是指天然存在的自然物。自然界的任何部分,包括土壤、水、森林、草原、矿物、野生动植物等物质,凡是人们可以用于改善自己生产或生活状况的,均属于自然资源。1972年联合国环境规划署将自然资源定义为"在一定的时间条件下,能够产生经济价值、提高人类当前和未来福利的自然环境因素的总称"。

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随着生产力水平的发展和人类社会的进步,自然资源的范围将不断扩大。例如,过去被认为属于外在因素的空气、自然风景等,现在已经属于自然资源的范畴。

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自然资源的比较确切的定义为:在现有的生产力发展水平和研究情况下,为了满足人类的生产和生活需要而被利用的自然物质和能量。

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地球上的自然资源一般包括以下几种类型:

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(1)气侯资源:包括空气、热量、光线、风、降水等。

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(2)水资源:包括地上水(江、河、湖、海)与地下水两部分。

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(3)矿物资源:金、银、铜、铁等各种金属矿物,各类宝石,及各 种可做建筑的岩石。

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(4) 能源:包括太阳能、煤、石油、天然气、核能等。

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(5)生物资源:生物资源是自然资源的一个重要组成部分。是有生命的自然资源。包括动、植物和微生物。生物资源和其它非生物资源的不同之处在于:它是一种可再生的自然资源,如果进行合理开发,能够长期予以利用。  

2. 生物多样性的价值

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生物资源也就是生物多样性,有的生物已被人们作为资源所利用,另有更多生物,人们尚未知其利用价值是一种潜在的生物资源。生物多样性的价值往往不被人们所重视,一般人们利用生物资源时,没有经过市场流通而直接被消费,只是取而用之而已。生物多样性具有很高的开发利用价值,在世界各国的经济活动中,生物多样性的开发与利用均占有十分重要的地位。生物多样性的价值主要体现在以下几个方面:

(1)直接价值(Direct Value):也叫使用价值或商品价值。是人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。包括消费使用价值和生产使用价值两个方面。

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消费使用价值:指不经过市场流通而直接消费的一些自然产品的价值。生物资源对于居住在出产这些生物资源地区的人们来说是十分重要的。人们从自然界中获得薪柴、蔬菜、水果、肉类、毛皮、医药、建筑材料等生活必需品。尤其在一些经济不发达地区,利用生物资源是人们维持生计的主要方式。

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例如:

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A. 大约80%的世界人口仍主要依赖从植物中获得的各种药材(Farnsworth, 1988)。 在亚马孙河流域有2000多种动植物被作为药用,在中国,能够入药的物种多达5000多种。

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B. 木材和动物粪便提供了尼泊尔,坦桑尼亚和马拉维主要能源需求的90%和其它一些国家的80%(Pearce, 1987)。

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C. 在偏僻地区生活的居民的蛋白质主要来源于狩猎野生动物。在非洲,野生动物的肉制品在人们食物中占据了所需蛋白质的很高的比例;在尼日利亚为20%,博茨瓦纳为40%;扎伊尔为75%;在加纳,大约75%的人口的蛋白质来源为动物,包括各种鱼类、昆虫和蜗牛;在尼日利亚的一些边远地区,猎物为人类提供的蛋白质占其年消耗总量的20%。

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D. 在马来西亚东部的沙捞越(Sarawak),猎人每年捕获到并吃掉的野猪的价值可折合成市场价的40亿美元。在全世界范围内,每年要捕获1亿吨的鱼类, 主要为野生鱼类,其中有很大一部分被渔民自己吃掉。

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生产使用价值:指商业上收获时,用于市场上进行流通和销售的产品的价值。(生物资源的产品一经开发,往往会具有比其自身高出许多的价值,常见的生物资源产品包括:木材、鱼类、动物的毛皮、麝香鹿茸、药用动植物、蜂蜜、橡胶、树脂、水果、染料等)

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例如:在美国西部,可从一种药鼠李的树皮中提取轻泻剂产品,十分的畅销,每年约为100万美元,而市场销售价更高达每年7500万美元。在1976-1984年期间,美国从生物资源方面获得的利润高达每年876亿美元。

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木材是一些发展中国家的重要出口产品, 全世界每年的木材产值在750亿美元以上。在印度尼西亚,木材是第二大出口产品,地位仅次于石油。从1981-1983年,亚洲,非洲和南美洲出口的木材产品的价值为平均每年81亿美元。

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一些非木材的生物产品也具有相当重要的地位,例如:印度尼西亚1982年非木材产品的对外贸易达2亿美元。

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(2)间接价值:生物资源的间接价值是与生态系统功能有关,它并不表现在国家的核算体制上,但它们的价值可能大大超过直接价值。而且直接价值常常源于间接价值,因为收获的动植物物种必须有它们的生存环境,它们是生态系统的组成成分。没有消费和生产使用价值的物种可能在生态系统中起着重要作用,并供养那些有使用和消费价值的物种(陈灵芝,1994)。生物多样性的间接价值包括非消费性使用价值、选择价值、存在价值和科学价值四种价值。

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①非消费性使用价值:保护生物资源可以为人类社会带来日益增长的利益,这种效益因地域和物种的不同而各不相同。大致可归纳为以下几个方面:

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②选择价值:保护野生动植物资源,以尽可能多的基因,可以为农作物或家禽,家畜的育种提供更多的可供选择的机会。例如:家猪与野猪杂交,培育形成了瘦肉型猪的新品种。 家鸡目前已有上百个不同的品种,均来自于原鸡。紫杉和红豆杉中提取抗癌药物。(现在自然界的许多野生动植物,也许断时间内人类无法进行利用,其价值是潜在的。也许我们的子孙后代能发现其价值,找到利用它们的途径。因此多保存一个物种,就会为我们的后代多留下一份保贵的财富。)

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③存在价值:有些物种,尽管其本身的直接价值很有限,但它的存在能为该地区人民带来某种荣誉感或心理上的满足。例如:我国的大熊猫,金丝猴,褐马鸡等是我国的特产珍稀动物,全国人民都引以为荣。熊猫已成为中国的象征。

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④科学价值:有些动植物物种在生物演化历史上处于十分重要的地位,对其开展研究有助于搞清生物演化的过程。如一些孑遗物种(银杏)。  

3. 保护生物多样性的重要意义

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生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础。我们的衣、食、住、行及物质文化生活的许多方面都与生物多样性的维持密切相关。

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(1) 首先,生物多样性为我们提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料。我们的食物全部来源于自然界,维持生物多样性,我们的食物品种会不断丰富。人民的生活质量会不断提高,从温饱型向小康型转变。

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(2) 生物多样性还在保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等方面发挥了重要作用。黄河流域曾是我们中华民族的摇篮,在几千年以前,那里还是一片十分富饶的土地。树木林立,百花芬芳,各种野生动物四处出没。但由于长期的战争及人类过度地开发利用,这里已变成生物多样性十分贫乏的地区,到处是黄土荒坡,遇到刮风的天气便是飞沙走石,沙漠化现象十分严重。近年来由于人工植树,大搞"三北防护林"工程,生物多样性得到了一定程度的恢复,沙漠化进程得到了抑制,森林覆盖率逐年上升,环境不断得到改善。

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(3) 生物多样性在大气层成分、地球表面温度、地表沉积层氧化还原电位以及PH值等方面的调控方面发挥着重要作用。例如,现在地球大气层中的氧气含量为21%,供给我们自由呼吸,这主要应归功于植物的光合作用。在地球早期的历史中,大气中氧气的含量要低很多。据科学家估计,假如断绝了植物的光合作用,那么大气层中的氧气,将会由于氧化反应在数千年内消耗殆尽。

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(4) 生物多样性的维持,将有益于一些珍稀濒危物种的保存。我们都知道,任何一个物种一旦灭绝,便永远不可能再生。今天仍生存在我们地球上的物种,尤其是那些处于灭绝边缘的濒危物种,一旦消失了,那么人类将永远丧失这些宝贵的生物资源。而保护生物多样性,特别是保护濒危物种,对于人类后代,对科学事业都具有重大的战略意义。  

生物多样性与健康

生物多样性同样关系到我们的健康和这个星球的健康。实际上,你的健康和这个星球的健康之间的关系是密不可分的。

当我们生病的时候,我们依赖自然环境去帮助我们恢复健康。多少年以来,人们从自然世界中寻找对于伤病的治疗方法。植物为现代医药提供了有效的成分,比如制作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医药也是大量利用植物成分的。从金钱的角度看,入药的植物的价值是无法算清的。世界上这些以植物作为基础的药物的总价值大约是6千亿。

生物多样性的经济价值是多数人并不了解的,但在医药公司的科学家们正在忙着从植物中寻找治疗一些特定疾病的特定药物成分。就在不久以前,专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分。也许,某一天我们能够从一株植物上发现杀死艾滋病病毒的植物成分。

传统医学的医生依赖植物和药草治疗疾病已经有很长时间了。在现代,人们也十分欣赏传统医学的疗效。比如说,东部非洲的Maasai人以他们的传统方式做肉、牛奶或血制品时,他们会加入一些树皮,这样的方法做出来可以减少胆固醇

然而,对入药植物和动物的收获也并不都是好事。实际上,对这些植物、动物的需求导致这些物种濒危。传统药物用乌龟入药导致这个物种的极度衰落。

我们反复地从地球的药柜中搜寻药物。我们需要保护生物多样性,以便大自然的药柜能够储有现存医药的成分,和未来我们需要抵制新的疾病时制造新药的所需成分。  

生物多样性与你呼吸的空气

在一些城市中,尤其是在夏天,呼吸外面的空气是不健康的。我们知道我们必须减少汽车尾气污染、工厂废气污染、发电厂的空气污染来保证现代生活。是的,我们都知道这些,但是你知道生物多样性对于环境的自动清洁起着什么样的作用吗?你知道生物多样性帮助清洁空气吗?

树和其他绿色植物吸入二氧化碳--这种主要由汽车尾气和工厂排放的产生的温室气体,然后还给自然纯净的氧气。生物多样性是这个世界的空气净化器。

然而,我们持续不断的砍伐树木,把它们切开运往各地。世界上,492种树木物种已经有濒临灭种的危险。我们已经砍伐掉曾经装点着地球的大约一半的树木。我们砍伐但不修复,如此已经伤害了地球的肺。就像一个天要抽10包烟的瘾君子,一直吸烟,而损坏的肺一块块地被切掉。我们的肺还剩多大一块?

另外,在许多地方,我们引入外来入侵物种。在过去的200年里,我们将一些树种从世界的这一头运到那一头。这种行为有的已经发展到一种产业的规模,像桉树和藤条。也有一些退休人员或旅行者从他们的家乡将土产的植物或是树木带上,随他们旅游。

问题是,这些植物完全适应它们原本的生长地,它们却并不适应新的地点生长。它们也许比当地物种需要更多的水,或者需要杀虫剂来帮助它们不被当地的虫子蛀食。

我们必须尊重自然的安排,不要强迫某些特性的改变。顺其自然。这样,地球的肺能呼吸得更舒服些。  

生物多样性与我们喝的水

所有的生命都离不开水,所以,生物多样性也与水资源有关。

因为我们只有有限的水--不是说我们将来什么时候都能从火星上运一船下来--生物多样性、特殊的不同生态系统净化我们的水:森林、土壤和细菌、小溪与云彩一起运作--实际上是过滤,才使我们重新喝到水。没有生物多样性,这个世界就会变得贫瘠与中毒--更像火星--然后我们就不能再生存在地球上了。

所以,问题是,你已经准备好搬到另一个星球上去生活了吗?

生物多样性、气候和灾难

你意识到最近我们一直在遭遇奇怪的气候吗?

科学证据是无法驳斥的:地球的气候正在变化。整个地球上一直发生着奇奇怪怪的事情--珊瑚礁死亡、大型泥石流、不寻常的倾天大雨、一些地区的持续干旱。不管是因为工业排放原因还是自然因素的原因,世界对这些现象的应付机制依旧是相互紧密联系的,从生态系统方面到生态系统中的各类生命间。

例如,在地球上的许多地方,人们发现当他们砍伐森林后,它们的乡村和城镇就容易遭遇洪水。当这种洪水来时,就比以往的洪水要更凶猛、更快速。为什么?不是火箭的推力让它们变得更快,而是因为树可以用它们的根保持水土。根在湿潮季节里吸水并在夏天放出水分来。这是一种自然调节方法。

现在你有两个选择:

1, 帮助保护生物多样性

2, 什么都不作只是去承受

我们希望你选择第一项。我们正是那样做的!

同样的,人们一点也不考虑生物多样性,甚至很少考虑风暴可能造成的危险就把珊瑚红树林全部清除。红树林是自然暴雨的良好缓冲区,同时也是富于生物多样性的生态系统。当它们被砍伐,这个缓冲区就不复存在了,无论是对于人类还是其它的物种。

当我们忽视我们应该得到的教训的时候,这个世界上人们的做法导致了这样的结果:山坡坍塌,整个群落全部被冲走,造成生命的丧失。生物多样性的丧失也正在用极度悲痛的方式伤害着我们人类。也许现在是我们拾起我们早就该得到的教训的时候了。  

我国生物多样性的一般特点

我国是地球上生物多样性最丰富的国家之一。在全世界占有十分独特的地位。1990年生物多样性专家把我国生物多样性排在12个全球最丰富国家的第8位。在北半球国家中,我国是生物多样性最为丰富的国家。我国生物多样性的特点如下。

1.物种高度丰富 我国有高等植物3万余种,仅次于世界高等植物最丰富的巴西和哥伦比亚。

2.特有属、种繁多 我国高等植物中特有种最多,约17 300种,占全国高等植物的57%以上。581种哺乳动物中,特有种约110种,约占19%。尤为人们所注意的是有活化石之称的大熊猫、白鳍豚、水杉、银杏、银杉和攀枝花苏铁,等等。

3.区系起源古老 由于中生代末我国大部分地区已上升为陆地,在第四纪冰期又未遭受大陆冰川的影响,所以各地都在不同程度上保存着白垩纪、第三纪的古老残遗成分。如松杉类植物,世界现存7个科中,我国有6个科。动物中的大熊猫、白鳍豚、羚羊、扬子鳄、大鲵等都是古老孑遗物种。

4.栽培植物、家养动物及其野生亲缘种的种质资源异常丰富 我国有数千年的农业开垦历史,很早就对自然环境中所蕴藏的丰富多彩的遗传资源进行开发利用、培植繁育,因而我国的栽培植物和家养动物的丰富度在全世界是独一无二、无与伦比的。例如,我国有经济树种1 000种以上。我国是水稻的原产地之一,有地方品种50 000个;是大豆的故乡,有地方品种20 000个;有药用植物11 000多种等等。

5.生态系统的类型丰富 我国具有陆生生态系统的各种类型,包括森林、灌丛、草原和稀树草原、草甸、荒漠、高山冻原等。由于不同的气候、土壤等条件,又进一步分为各种亚类型约600种。如我国的森林有针叶林、针阔混交林和阔叶林;草甸有典型草甸、盐生草甸、沼泽化草甸和高寒草甸等。除此之外,我国海洋和淡水生态系统类型也很齐全。

6.空间格局繁复多样 我国地域辽阔,地势起伏多山,气候复杂多变,从北到南,气候跨寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带,生物群落包括寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林。从东到西,随着降水量的减少,在北方,针阔叶混交林和落叶阔叶林向西依次更替为草甸草原、典型草原、荒漠化草原、草原化荒漠、典型荒漠和极旱荒漠;在南方,东部亚热带常绿阔叶林(分布于江南丘陵)和西部亚热带常绿阔叶林(分布于云贵高原)在性质上有明显的不同,发生不少同属不同种的物种替代。

生物多样性同样关系到我们的健康和这个星球的健康。实际上,你的健康和这个星球的健康之间的关系是密不可分的。

当我们生病的时候,我们依赖自然环境去帮助我们恢复健康。多少年以来,人们从自然世界中寻找对于伤病的治疗方法。植物为现代医药提供了有效的成分,比如制作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医药也是大量利用植物成分的。从金钱的角度看,入药的植物的价值是无法算清的。世界上这些以植物作为基础的药物的总价值大约是6千亿。 生物多样性的经济价值是多数人并不了解的,但在医药公司的科学家们正在忙着从植物中寻找治疗一些特定疾病的特定药物成分。就在不久以前,专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分。也许,某一天我们能够从一株植物上发现杀死艾滋病病毒的植物成分。  

生物多样性受威胁的原因

一、 生物多样性受威胁原因分析

原因1:人口迅猛增加

- 自从有了人类以来,人口的数量就在增长。在生产力落后的时候,人口的数量受到自然因素如旱灾、虫灾、火灾水灾地震等的控制; 另外,人类自身制造的灾难如战争、贫困也使得人口数量得以控制.但是,现代科学技术的进步使人的数量与寿命都提高了

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- 19世纪工业革命后,人口的增加就成了全球的主流,在经济发展中国家最为明显。1830年全球人口只有10亿,1930年达到20亿,2000年达到了60亿,现在达到65亿。

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- 中国1790年人口约3亿,1860年约4亿, 1970年8亿人口, 2000年就超过13亿人口了

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- 人口增加后,必须扩大耕地面积,满足吃饭的需求,这样就对自然生态系统及生存其中的生物物种产生了最直接的威胁

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- 由于人口增长过快,加上大跃进等政策错误,我国形成了大量的退化生态系统。目前,我国境内水土流失面积约为180万平方公里,占国土面积的19%,其中黄土高原地区约80%地方水土流失

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- 北方沙漠、戈壁、沙漠化土地面积为149万平方公里,占国土面积的16%, 1987年已沙漠化土地20万平方公里,潜在沙漠化土地13万平方公里

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- 目前有5900万亩农田和7400万亩草场受到沙漠化威胁。草原退缩面积13亿亩, 每年以2000万亩增加。每年使用农药防治面积23亿亩次,劣质化肥污染农田2500万亩。

原因2: 生境的破碎化

- 生物多样性减少最重要的原因是生态系统在自然或人为干扰下偏离自然状态,生境破碎,生物失去家园

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- 与自然系统相比,一般地,退化的生态系统种类组成变化、群落或系统结构改变,生物多样性减少,生物生产力降低,土壤和微环境恶化,生物间相互关系改变

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- Daily(1995)对造成生态系统退化和生物多样性减少的人类活动进行了排序: 过度开发(含直接破坏和环境污染等)占35%,毁林占30%,农业活动占28%,过度收获薪材占6%,生物工业占1%。其中前三项人类活动占93%,而这些破坏最直观的结果是造成了物种生境的破碎化,栖息地环境的岛屿化

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-生物多样性减少的程度取决于生态系统的结构或过程受干扰的程度,例如人类对植物获取资源过程的干扰(如过度灌溉影响植物的水分循环,超量施肥影响生物地球化学循环)要比对生产者或消费者的直接干扰(如砍伐或猎取)产生的负效应要大

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- 一般地,在生态系统组成成分尚未完全破坏前排除干扰,生态系统的退化会停止并开始恢复(例如少量砍伐后森林的恢复),生物多样性可能会增加;但在生态系统的功能过程被破坏后排除干扰,生态系统的退化很难停止,而且有可能会加剧(例如火烧山地后的林地恢复)。

原因3: 环境污染

- 随着人类的发展,环境污染也加剧。环境污染会影响生态系统各个层次的结构、功能和动态,进而导致生态系统退化。环境污染对生物多样性的影响目前有两个基本观点: 一是由于生物对突然发生的污染在适应上可能存在很大的局限性,故生物多样性会丧失; 二是污染会改变生物原有的进化和适应模式,生物多样性可能会向着污染主导的条件下发展,从而偏离其自然或常规轨道。环境污染会导致生物多样性在遗传、种群和生态系统三个层次上降低

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- 在遗传层次上的影响。虽然污染会导致生物的抵抗相适应,但最终会导致遗传多样性减少。这是因为在污染条件下,种群的敏感性个体消失,这些个体具有特质性的遗传变异因此而消失,进而导致整个种群的遗传多样性水平降低;污染引起种群的规模减小,由于随机的遗传漂变的增加,可能降低种群的遗传多样性水平; 污染引起种群数量减小,以至于达到了种群的遗传学阀值,即使种群最后恢复到原来的种群大小时,遗传变异的来源也大大降低

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- 在种群水平上的影响。物种是以种群的形式存在的,最近研究表明,当种群以复合种群的形式存在时,由于某处的污染会导致该亚种群消失,而且由于生境的污染,该地方明显不再适合另一亚种群入侵和定居。此外,由于各物种种群对污染的抵抗力不同,有些种群会消失,而有些种群会存活,但最终的结果是当地物种丰富度会减少

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- 在生态系统层次上的影响。污染会影响生态系统的结构、功能和动态。严重的污染可能具有趋同性,即将不同的生态系统类型最终变成基本没有生物的死亡区。一般的污染会改变生态系统的结构,导致功能的改变。值得指出的是,重金属或有机物污染在生态系统中经食物链作用,会有放大效应,最终会影响到人类健康。

原因4: 外来物种入侵

- 外来种的入侵从字面上理解是增加了一个地区的生物多样性,事实上,历史上那些无害的生物也是通过人的努力而扩大了分布范围的,一些驯化的作物或动物已经成了人类的朋友,如我们食物中的马铃薯、西红柿、芝麻南瓜、白薯、芹菜等;树木中的洋槐、英国梧桐、火炬树;动物饲料中的苜蓿;动物中的红鳟鱼、海湾扇贝等,这些物种进入到异国他乡带来的利益是大于危害的

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- 然而,对于生态平衡和生物多样性来讲,生物的入侵毕竟是个扰乱生态平衡的过程,因为,任何地区的生态平衡和生物多样性是经过了几十亿年演化的结果,这种平衡一旦打乱,就会失去控制而造成危害

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- 人们最初引进物种时,仅是进入了原产地生态系统的一个组分,食物网中的一些天敌或者它所控制的物种是没有办法引进的,这样,控制不好成灾就不可避免,而成灾的一个直接后果是对于当地的生态多样性造成危害,甚至是灭顶之灾

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