生物多样性

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科学上的、哲学上的和偶尔来自公众的对于特定的濒危物种的关注,可以上溯到几个世纪以前,但人们直到最近才开始对人类能够系统地减少地球上现存的物种而感到担忧。这只是在“二战”后才开始有所变化的,当时,为数不多的一些科学家开始认真考虑人类对世界生物群落的繁衍的影响。在20世纪50和60年代,这些忧虑首先得到了零散的阐述,又经历了大约20多年的观察和争论,它们才日渐成熟,并最终举足轻重起来。在科学界,生物多样性(biological diversity)这一术语及其简称(biodiversity)是在20世纪70和80年代以来才逐渐广为人知的。但是,从科学和大众的角度对二者的使用却是在20世纪80年代期间,尤其是在1986年那场有关这一主题的会议之后出现了激增。

那次会议在华盛顿特区召开,著名生物学家E.O.威尔逊(E.O.Wilson)是会议的组织者。会议论文结集出版,并取了一个恰当的题目——《生物多样性》(Biodiversity),这本书敲响了警钟。威尔逊写道,这本书“传达了刻不容缓的警告,10亿年来,环境促进了生命形式的多样性,而我们却在迅速改变并破坏着环境”。全球新闻机构注意到这个讯息,并广而告之,它们从公众和科学界对于全球环境状况的越来越多的担心中获得力量,这些状况从热带森林砍伐到臭氧层空洞,不一而足。在相当短的时间里,有关全球物种灭绝的忧虑已经成为环境政治的一个关键特征,生物多样性这个术语也已成为世界流行词汇的一部分。[1]

1979-2012年北极圈海冰覆盖的范围

生物多样性拥有很大的吸引力,但是在科学实践中,它被证明是一种难用和迟钝的工具。准确地说,这是什么意思?衡量什么,以及如何衡量?举例而言,生物多样性意味着遗传多样性、物种多样性,还是“种群”(意指同一物种之间因地理上的不同而有所区别的动物或植物种群)多样性呢?即使商定了一种衡量方法,那又如何?许多科学家声称,关注那些衡量和维持生态系统的运行与健康的生物景观,而非着迷于物种的多少或遗传物质的数量,将会好得多。这些问题仍在激烈的辩论之中,但是科学家承认,物种多样性是一种简单的、容易被理解的衡量方法,它拥有强烈的公众反响。按照这种说法,即使存在着缺陷,物种灭绝仍然是衡量全球生物衰减的最切实可行的一种方法。[2]

尝试对世界上的物种进行识别和编目的努力始于几十年前,但是无论生物学家为此付出的努力多么热切而持久,他们也只能估算现存物种的总数。这些估算彼此出入很大,从几百万到一个亿或更多不等。生物学家已经倾向于靠近这个范围的下限,但他们也坦率地承认,他们给出的数据只是粗略估算。部分差别与哪些内容被囊括进来有关——例如,是否包括诸如细菌之类的微生物在内,但是,这个问题起因于一个简单的事实,即大多数物种仍不为科学所知。业已经过科学家识别和“描述”的物种还不到200万,且其中只有很少一部分已经得到了详尽的评估。在已获得描述的物种里,无脊椎动物又处于支配地位(约为所有物种的75%),接下来是植物(18%)和脊椎动物(不到4%)。[3]

关于大多数生命形式位于何处,在这个问题上则有更多的共识。南美洲、非洲和东南亚的热带丛林涵盖了世界上大多数的物种。人们认为,仅占地球10%的表面上就拥有地球物种种类的1/2~2/3。阔叶雨林拥有的物种最多。到目前为止,在那儿发现了最多的已经得到描述的哺乳动物、鸟类和两栖动物。热带雨林还拥有最为丰富的植物种类,尽管在其他区域和生物群系中也有广泛的植物生物多样性,就像在地中海盆地和南非的开普省那样。例如,在厄瓜多尔,大小相当于一座体育场的一片低地雨林就拥有1000多种植物。人们认为,仅厄瓜多尔(一个面积约略等于英国的小国家)一国所拥有的植物种类比整个欧洲加起来还多40%。在植物生物多样性规模的较低一端,是世界上的沙漠(尽管有极少数的沙漠反其道而行之,拥有相对丰富的植物生物多样性)和位于非常高(北)纬度的地区。[4]

陆生物种只是世界生物多样性的一个组成部分。其余物种存在于世界上的大洋和大海以及淡水水域中,尽管在后者中的较少一些。一些科学家曾估计,世界上可能有15%的物种生活在海洋里,但无可否认,这只是推测出的结果。尽管淡水系统只占世界总面积和水域的一小部分,但它们也拥有相对大量的物种,根据某些估算的结果,在全部已被描述的物种中有多达7%的物种生存在淡水系统中。估算物种数量和丰富程度的困难会因水下环境的性质而加剧:大洋和大海是广阔无垠的,从而海洋环境可能是异常难于触及和研究的。结果造成在整个20世纪,关于海洋生物多样性和丰富程度的知识远远落后于陆生物种的相关知识。这一情况只是从最近才开始有所转变。[5]

海洋和湖泊似乎显示出与陆地生态系统的某些相似之处。举例而言,水生生物并非均匀地分布在全球水域当中。某些水生生态系统和热带雨林一样,拥有令人难以置信的丰富的物种。大陆架、珊瑚礁系统以及海洋中那些受到营养丰富的洋流影响的海域(像是纽芬兰大浅滩)就拥有着极为丰富的物种和/或生物多样性。(例如,仅在新喀里多尼亚附近热带海域的一处地点,进行了一次统计软体动物种类的尝试,就发现了2738种不同的物种。)此外,大部分的海洋则是相对贫瘠的,与世界上的陆地沙漠相似。而且,与陆生物种的情形一样的是,有大量的水生生物并不具备高度的移动性。某些特定的物种,尤其是大型中上层鱼类(某些种类的鲸、海豚、鲨鱼和其他深海鱼类)确实会进行长途迁徙,但这却并不适用于许许多多其他种类的水生生物。许多物种只能在特定的栖息地生存,并因而只能在少数地点为人所发现。因此,和陆地系统一样地,特有分布(endemism)是淡水和海水生态系统的一个重要特征。例如,鲇科鱼(grouper)是一种广泛存活于热带水域和亚热带水域的鱼类,但是对于个别种类的鲇科鱼而言,人们只有在特定地点才会发现它们。[6]

人们开始尝试估算全球物种数量,这一行为背后的主要动机源自对物种衰减的忧虑。特别是在过去的30年间,科学越来越聚焦于人类是否开启了“第六次灭绝”的进程,意味着这一次物种的大量消亡在规模上堪比这颗行星历史上前五次已知发生的此类事件,其中距今最近的一次发生在6500万年前。科学上对大规模物种灭绝的忧虑和对热带森林砍伐及其影响的高度关注恰好同时出现,二者都发生在20世纪70和80年代期间。生物学家开始推测,人类活动正迫使大量物种走向灭绝,这种速度远比正常速率或“本底”速率(“background” rate)要快得多。无独有偶,生物学家E.O.威尔逊再次成为将这一观念纳入主流的前沿学者,在1986年,他计算出人类活动在世界上的雨林中所造成的物种灭绝的速度是正常速度的1000~10 000倍之多。从那以后,许多其他的生物学家也得出了对真实灭绝率的不同估算,未知的物种数量和对于人类影响的不确切的评估又一次共同造成了这些差异。不过,他们普遍承认,当前速率超出了本底速率许多倍。此外,他们还普遍认可,人类越来越多地干涉地球生态系统是导致20世纪下半叶迅猛增长的灭绝率的原因所在。截至2000年,一些科学家推算出,或许已经有多达25万个物种在20世纪里走向了灭绝,并且他们担心会有多达10倍,甚至20倍于此的物种将于21世纪消失不见。因为大多数物种在未能得到科学家描述之前就已不复存在,所以大多数在20世纪灭绝的物种属于生物学上的未知物种。[7]

列出世界上濒危物种的主意早在20世纪20年代就已付诸实施,但是欧洲的资源保护主义者直到1949年才给出了第一份暂定名录,有14种哺乳动物和13种鸟类名列其中。同一年,这些资源保护主义者创建了世界自然保护联盟(IUPN),其中有联合国教科文组织的首位总干事朱利安·赫胥黎(Julian Huxley),他是作家奥尔德斯·赫胥黎(Aldous Huxley)的哥哥。该组织的总部设在瑞士,以保护“全世界的生物群落”为己任。在20世纪50年代期间,世界自然资源保护联盟(IUCN,1956年,该组织名称中的“Protection”一词为“Conservation”一词所取代)开始制定濒危物种的名录,并且在20世纪60年代,名录开始得以出版。它如今以《濒危物种红色名录》(Red List of Threatened Species)为世人所知,这些由成千上万名科学家编订而成的名录是最受人推崇的全球性的评估结果。尽管他们为制定红色名录付出了巨大的努力,但也只能涉及全部物种里很少一部分。2012年发布的名录包含了近64 000个物种,其中约有2万种(32%)被归类为濒危物种。这份名录对陆生物种的关注有着巨大的倾向性,对鸟类、哺乳动物、两栖动物以及某些种类的植物要比对水生物种更为了解。[8]

[1]E.O.Wilson, “Editor’s Foreword,” in Biodiversity, ed.E.O.Wilson with Frances M.Peter(Washington, DC: National Academy Press,1988), v; Williams, Deforesting the Earth,437-446.

[2]Gordon H.Orians and Martha J.Groom, “Global Biodiversity: Patterns and Processes,” in Principles of Conservation Biology, ed.Martha J.Groom, Gary K.Meffe, and C.Ronald Carroll (Sunderland, MA: Sinauer Associates,2006),30-31; Catherine Badgley, “The Multiple Scales of Biodiversity,” Paleobiology 29, no.1(Winter 2003): 11-13; Martin Jenkins, “Prospects for Biodiversity,” Science 302, no.5648(November 14,2003): 1175.对于不同的观点,可见例如,Geerat J.Vermeij and Lindsey R.Leighton, “Does Global Diversity Mean Anything?,”Paleobiology 29, no.1(Winter 2003): 3-7; D.M.J.S.Bowman, “Death of Biodiversity: The Urgent Need for Global Ecology,” Global Ecology and Biogeography Letters 7, no.4(July 1998): 237-240。

[3]Craig Hilton-Taylor et al., “State of the World’s Species,” in Wildlife in a Changing World:An Analysis of the 2008 IUCN Red List of Threatened Species, ed.Jean-Christophe Vié, Craig Hilton-Taylor, and Simon N.Stuart (Gland, Switzerland: International Union for Conservation of Nature and Natural Resources,2009),15-17; James P.Collins and Martha L.Crump, Extinction in Our Times: Global Amphibian Decline (New York: Oxford University Press,2009),1-2; Orians and Groom, “Global Biodiversity,”33-34.

[4]Jean Mutke te al., “Terrestrial Plant Diversity,” in Plant Conservation: A Natural History Approach,ed.Gary A.Krupnick and W.John Kress (Chicago: University of Chicago Press,2005),15-25;Simon L.Lewis, “Tropical Forests and the Changing Earth System,” Philosophical Transactions:Biological Sciences 361, no.1465, Reviews (January 29,2006): 195-196.

[5]Michael L.McKinney, “Is Marine Biodiversity at Less Risk? Evidence and Implications,”Diversity and Distributions 4, no.1(January 1998): 3-8; Beth A.Polidoro et al., “Status of the World’s Marine Species,” in Vié, Hilton-Taylor, and Stuart, Wildlife,55.

[6]Paul K.Dayton, “The Importance of the Natural Sciences to Conservation,” American Naturalist 162, no.1(July 2003): 2; Polidoro et al., “Status,”57-58.

[7]E.O.Wilson, “The Current State of Biological Diversity,” in Wilson and Peter,Biodiversity,12-13; David S.Woodruff, “Declines of Biomes and Biotas and the Future of Evolution,”Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America 98, no.10(May 8,2001): 5471-5476.关于估算物种灭绝的数量及其因素的困难,参见Richard G.Davies et al., “Human Impacts and the Global Distribution of Extinction Risk,”Proceedings: Biological Sciences 273, no.1598(September 7,2006): 2127-2133; Bruce A.Stein and Warren L.Wagner, “Current Plant Extinctions: Chiaroscuro in Shades of Green,” in Krupnick and Kress, Plant Conservation,59-60; A.D.Barnosky et al., “Has the Earth’s Sixth Mass Extinction Already Arrived?,” Nature 471(March 3,2011): 51-57.

[8]William Adams, Against Extinction: The Story of Conservation (London: Earth-scan,2004),4750; J.Donald Hughes, “Biodiversity in World History,” in The Face of the Earth: Environment and World History, ed.J.Donald Hughes (Armonk, NY: M.E.Sharpe,2000),35; Jean Christophe Vié et al., “The IUCN Red List: A Key Conservation Tool,” in Vié, Hilton-Taylor,and Stuart, Wildlife,1-13; Hilton-Taylor et al., “State of the World’s Species,”15-42; 2012年的红色名录见网站http://www.iucnredlist.org/。


气候科学与气候政治的交汇陆地生物多样性的变迁