水体生物多样性研究方法论文

生物多样性概述 生物多样性的概念、含义1992年6月召开的联合国环境与发展大会上各国签署的《生物多样性公约》第二条对生物多样性作如下解释：所有来源的形形色色生物体，这些来源除其他外包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体。1994年我国政府制订并公布的《中华人民共和国生物多样性保护行动计划》对生物多样性作如下概念：所谓生物多样性就是地球上所有的生物、植物、动物和微生物及其所构成的综合体。但上述对生物多样性的概念缺乏全面性、准确性和简练性，故本文将生物多样性定义为反映地球上所有生物及其生境和所包含的组成部分的综合体。生物多样性包含三层含义，即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。三者之间既有区别又有联系。遗传多样性是指某个物种内个体的变异性；物种多样性是指地球上生命有机体的多样性；生态系统多样性是指生物圈内生境、生态群落和生态过程的多样性以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。三者之中生态系统多样性是基础，而物种多样性是关键，遗传多样性含有的潜在价值最大。 生物多样性的意义生物多样性与人类的生存和发展有着密切的关系,每个层次生物多样性的都有着重要的实用价值和意义。物种的多样性为人类提供了大量野生和养殖的植物、鱼类及动物产品；遗传多样性则对培育新品种、改良老品种有着重要的作用，如人们可利用一些农作物的原始种群、野生亲远种和地方品种培育高产、优质和抗病的作物。在生态系统中的最重要的作用就是改善生态系统的调节能力，维持生态平衡。因此生物多样性不仅能为人类提供丰富的自然资源，满足人类社会对食品、药物、能源、工业原料、旅游、娱乐、科学研究、教育等的直接需求，而且能维持生态系统的功能、调节气候、保持土壤肥力、净化空气和水，从而支持人类社会的经济活动和其它活动。此外生物多样性直接影响着中国的文化多样性. 我国生物多样性现状我国在1987年公布的《中国珍稀濒危保护植物名录》第一期中，公布的濒危种类有121种，受威胁的158种，稀有的110种，共计389种，其中一类保护植物8种、二类的157种、三类的22种。另据中国红皮书的估计显示，超过1/10即500多种脊椎动物物种和15%~20%即400~500种高等植物已经受到威胁。而我国对境内的物种及其数量尚无确切的统计数字，尤其对濒危物种的调查尚不全面。出现的问题是有些国家未列入濒危物种名录的物种面临生存威胁，有的甚至濒临灭绝，而另一些则由于人为的保护、繁育、利用而使种群数量有所增减，因而有必要调整其保护级别或划出、划入保护之列，尤其值得一提的是药用动植物，如黄草，急待保护。此外，近年来野生生物贸易已经对中国的生物多样性产生了较大影响。由于粮食、中医药、服装等对野生生物的需求日益增加，野生动植物的非法交易也急剧增长，对几种濒危动植物物种以及一些没有列入国家保护名单之内的动植物物种数量已经构成威胁。如：藏羚羊。2.生物多样性损失的主要原因生物多样性的丧失，既有自然发生的，也有因自然发生的，但就目前而言，人类活动（特别是近两个世纪以来）无疑是生物多样性的损失的最主要原因。此外制度特别是法律制度的不健全，则是引起损失的另一主要原因。 自然原因一是物种本身的生物学特性。其一是物种的形成与灭绝是一种自然过程，化石记录表明，多数物种的限定寿命平均为100~1000万年。其二是物种对环境的适应能力或变异性、适应性比较差，在环境发生较大变化时难以适应，因此而面临灭绝的危险。如大熊猫，其濒危的原因除气候变化和人类活动以外，与其本身食性狭窄、生殖能力低等身体特征有关。二是环境突变（天灾），如地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害。 人为原因由于人类对生物多样性对人类的重要性认识不够，同时又过多的重视经济发展，而对生物多样性保护意识淡薄，从而导致生境破坏时有发生；对生物资源开发过度，有些甚至是掠夺式的开发；环境污染严重；对外来物种入侵问题重视不够以及制度的不健全，这些都是导致生物多样性减少的主要原因。 生境的丧失、片断化、退化栖息地破坏和片段化已成为我国一些兽类数量减少、分布区缩小和濒临灭绝的主要原因。伐木和占地是中国生境被破坏的两大主要原因。天然林的大幅度减少直接威胁到从苔藓、地衣到高等物种的生存。此外伐木也是导致森林火灾的一个主要原因，中国在过去25年内因森林火灾共损失了860万公顷的森林。以农业和建设为目的的占用森林、湿地和草原则是生境破坏的另一个原因。据估计，中国目前农田的1/3本来是处女林，这一问题在中国热带地区尤为严重。而在过去的半个世纪里，沿海湿地的一半左右已经发生改变,高原湖泊周围的湿地也损失严重。另外，1950~1980年间中国湖泊面积减少1/10。生境的片断化是指一个面积大而连续的生境被分割成两个或更多小块残片并逐渐缩小的过程。多种人类活动都可能导致生境的片断化。如铁路、公路、水沟、电话网络、农田以及其他可能限制--生物自由活动的分隔物，和自然保护区内修筑公路等人为设施。特别是由于这些人为设施的建立，使得动物的活动受到限制，从而影响其觅食、迁徙和繁殖，而且植物的花粉和种子的散布也会受到影响。因而引起动植物种群数量下降并引起局部灭绝。同时由于生境的片断化，阳光、温度、湿度及风的变化，也会导致一些物种濒危、甚至灭绝。另外生境的片断化有助于外来物种的入侵，进而威胁到原由物种的生存。生境退化则是生境部分的失去原有功能，如由于经济发展、过度放牧等原因，使得草场退化严重，引起草原生物生理机能衰退，从而对其生存构成威胁。草原的退化。 掠夺式的过度开发许多生物资源对人类具有直接的经济价值。随着人口的增加和全球商业化体系的建立和发展，人类对之的需求随之迅速上升，其结果导致对这些资源的过度开发并使生物多样性下降。而当商业市场对某种野生生物资源有较大需求，通常会导致对该种生物的过度开发。典型的实例是人类对海洋鲸类的猎捕活动与鲸类数量的消长之间的关系。我国许多药用植物，如人参、天麻、砂仁、七叶一枝花、黄草、罗汉果等，野生的植株都已经很有限了，如果仍不加限制必然导致灭绝。其中偷猎、滥挖走私野生动物行为对生物的多样性威胁最严重。 环境污染 水体污染水体污染能够对水生生物（特别是鱼类）生命周期的任何发展阶段，产生亚致死或致死作用，影响他们的捕食、寻食和繁殖。其中亚致死的水体污染对水体生物多样性的影响更为突出、普遍、久远。在这种环境中的生物繁殖能力下降、生长缓慢或者死于环境胁迫有关的疾病。而水体富营养化能使水体生物多样性显著下降，昆明滇池即是一例。 土壤污染土壤污染通常会使当地植被退化，甚至变成不毛之地，同时土壤动物也会变的稀少甚至绝迹，其生物多样性比未受污染区显著下降。如矿区、尾矿堆积地一、矿区废弃地以及垃圾填埋废弃地都少有树木生长。 空气污染人类排放到大气中的各种有毒有害物质均能对生物体产生不同程度的损失，并对生态系统构成危害。经各种途径进入空气的二氧化硫、氨、臭氧等能直接杀死生物。来自冶炼厂废气中的有毒金属能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等温室气体的所引发的温室效应等造成的生物多样性损害、减少越来越受到国际社会关注和重视 ，特别是温室效应引起的全球变暖和酸雨对生物多样性的影响。 外来物种入侵外来物种入侵对生物多样性造成了很大威胁。其入侵方式有三种：一是由于农林牧渔业生产，城市公园和绿化、景观美化、观赏等目的的有意引进或改进，如在滇池泛滥的水葫芦、转基因生物；二是随贸易运输旅游等活动传入的物种，即无意引进，如因船舶压仓水、土等带来得新物种；三是靠自身传播能力或借助自然力而传入，即自然入侵，如在西南地区危害深广的紫茎泽兰、飞机草。在全球濒危物种植物名录中，大约有35% ~46%是部分或完全有外来物种入侵引起的。2002年来自南美洲亚马逊河的食人鱼又名食人鲳在我国掀起轩然大波。其一旦流入某一水域达到一定规模时，可能会大量屠杀其他鱼类，给生态平衡和生物多样性带来危机，造成不可估量的损失。 制度原因虽然我国在保护生物多样性方面取得一定成绩，但由于制度特别是法律制度的不健全，使生物多样性遭受了不必要的损失。主要表现在：虽然国家已把环境保护的成效纳入政绩考核之中，但有些地方政府并未把此真正纳入工作计划；对生物多样性有影响的重要部门（如农业、林业、渔业、科研机构等）对此重视够，缺少相关具体实施细则、行动及专业人员。自然保护区是保护物种及其生境的有效方法，我国已建立数目众多的保护区，但相对与国土总面积而言是不够的，而且部分保护区管理混乱、土地权属不清等也需要完善。在法律制度方面，虽已实施《自然保护区条例》多年，但毕竟在法律效力上位阶较低，调整面窄，处罚力度不够，故需要进行新的立法以保护自然保护区、物种及其生境。而在外来生物入侵问题上，虽有一些法规涉及，如《进出境动物检疫法》但没有专门法规对此做相应调整，法律漏洞较大。此外，由于经济发展；新的城镇、水坝、水库、矿区的开发、建设；旅游活动以及国际合作不充分也会对生物多样性构成威胁。3.保护对策保护生物样多性不仅需要加快治理环境污染，把保护工作纳入国民经济发展计划，更重要的是在生态系统水平上采取保护措施，传统的做法主要是建立自然保护，通过排除或减少人为干扰来保护生态脆弱区，在一般情况下，确是保护某些物种或生态系统的有效途径。但存在许多问题，需要加以完善，有必要通过立法的途径解决，主要是对自然保护区进行立法。鉴于外来物种对生物样多性的影响日益严重，而我国却没有专门立法保护措施，故建议建立外来物种管理法规体系。而且随着人口和用地的不断增长，被动的保护已很难真正达到保护的目的，为此提出可持续利用生物资源。同时生物多样性对全人类都有着深远的意义，需要各国政府和人民的积极参与，故特别强调国际合作和加强国民教育。 建立、完善自然保护区和制定《自然保护区立法》自然保护区是具有保护自然环境和自然资源的双重性质，并且是一定的空间范围的区域。在我国指对有代表性的自然生态系统、珍惜濒危野生动植物物种的天然集中分布区和具有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在地的陆地水域和海域，依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。据《世界资源》1997年的统计，全世界已建立较大面积的保护区万个多，其无论在保有物种、遗传、生态系统的多样性还是在保护物种生境上都起了非常重要的作用，但各国也意识到，由于缺法相关法律保护，自然保护区建设、管理混乱，保护区内开发与保护矛盾突出，乱砍、滥挖偷猎行为时有不断，造成一些自然保护区破坏严重。因此，许多国家对自然保护区和国家公园进行了专门立法。如，英国《国家公园和乡土利用法》，日本的《自然公园法〉澳大利亚的国家公园与野生生物保护法》 加拿大的《国家公园法》，韩国的《自然公园法》 等。另外，一些国家制定了自然保护区或生物多样性保护方面的综合性法律，并将自然保护区纳入其中。例如，日本的《自然保全法》、新西兰的《自然保护法》、韩国的《自然环境保护法》等。这些法在保护生物多样性上取得很大成效。所以无论是按国际通行做法还是从我国国情出发，都有必要抓紧制定一部《自然保护区法》，对由于自然保护区的保护、建设、管理、开发和利用而产生和存在的社会关系进行调整。建议在原有法规中法律制度：如审批制度、分级分区制度、管理制度、检查应急制度的基础上，修改和完善相关法律制度，如分类性保护和管理制度、监督管理体制、投入保障制度，借鉴国外相关先进经验，创设新的法律制度，如功能区划制度和社会影响评价制度。 防止外来物种和建立外来物种管理法规体系外来物种入侵不仅对当地生物构成威胁，同时对经济和人体健康带来不可估量的损失，因此一些国家对此进行了立法。如美国先后颁布或制修订了《野生动物保护法》、《外来物种预防和执行法》、《国家入侵生物法》、《外来有害生物预防和控制法》、《联邦有害杂草法》等；新西兰《生物安全法》等。我国虽有一些法律法规涉及外来物种管理，如根据《野生动物保护法》（1988）农业 和林业局分别建立了水生和陆生野生动物引进审批制度；《野生植物保护条例》（1996）、《进出境动植物检疫法》、《动物防疫法》和《植物检疫条例》。但是目前尚无针对外来物种入侵的专门法规。《中国生物多样性保护行动计划》涉及到 外来入侵物种物种，但未制定专门针对外来物种入侵的行动计划，所以中国急待制定相关法律法规以确保生态安全和保护本国生物多样性。如设立引种许可证制度和环境影响评价制度，建立外来物种入侵预警机制。另外，对外来物种进行普查和有计划清除，也很有必要。 在保护中持续利用生物资源虽然全世界已建立众多自然保护区、国家公园等多形式保护方法方式，但相对于地球生物圈而言，其保护的生物多样性是有限的。因此人们认识到，有效和长期可信的保护生物多样性的方法是持续利用生物资源。指对生物资源的利用应以使生物多样性在所有层次上得以保护、再生和发展。对保护而言，没有合理利用也就没有保护。利用自然保护和发展旅游业就是一例。不但有经济效益，实际上也是宣传群众、教育群众，从而获得广大人民群众的广泛支持。这本身就是社会效益的体现，也是自然保护的价值体现。另外建议对生物多样性有影响的重要部门（如农业、林业、渔业、科研机构）制定生物多样性保护规划，并将其纳入他们的生产计划中，鼓励生物的资源利用方式的多样化。包括根据当地资源的实际情况实施传统的农业和林业措施；推进科研与教育；采取必要的办法使保护区免受人类活动的影响和进行迁地保护。 国家合作与行动在生物多样性问题上，世界各国的共识是生物多样性问题不是局部的、地区的问题，而是全球性的问题。联合国有关组织、世界科学界和各国政府部门认为国际合作是推进生物多样性保护的重要方面。因此我国政府应积极的参与国际合作加入协定，联合打击跨国非法贸易与捕猎。加强科研协作，但要注意主权与产权问题。我国已加入的公约协定有《濒危野生动植物国际贸易公约》、《国际捕鲸公约》、《生物多样性公约》、《热带木材协定》、《关于保护特别水禽的重要湿地公约》等等，为了更好的保护我国生物多样性，应积极的开展国际合作，并制定相关的实施计划与细则，在必要的情况下制定相关行政法规或法律。 加强环保教育从整体和局部看，国民素质的高低直接关系到生态环境及生物多样性的好坏，大量资料表明，凡是受环保教育程度越低的国家和地区，通常生态环境破坏频率越高、程度越深、问题也越多。而对生物多样性的可持续发展这一社会问题来说，除发展外，更多的应加强民众教育，广泛、通俗、持之以恒地开展与环境相关的文化教育、法律宣传，培育本地化的亲生态人口。特别值得重视和提倡的是利用当地文化、习俗、传统、信仰、宗教和习惯中的环保意识和思想，如民族地区的龙山、凤水，进行宣传教育。另建议在中小学中专门开设环境课程或在自然、化学、生物、地理及中进行环保教育，尤其值得重视的是课外活动。此外，加快对全国生物多样性的清查；根据实际情况变更动植物保护级别；恢复破坏的生态系统；及对一些重点珍稀濒危物种进行人工繁育和扩群工作，也很有必要。总之，一个物种的消亡往往不是单个因素作用的结果，而是多个因素综合作用的结果。所以，生物多样性的保护工作是一件综合性的工程，需要各方面的参与，不仅需要政府，更需要民众；不仅需要单个学科，更需要多学科；不仅是一个国家或地区，而是全球的共同参与与合作。