生物多样性的优缺点

17 Mar 2025 | 阅读 17 分钟

地球上所有生命形式的多样性,从基因和微生物到完整的生态系统,如森林或珊瑚礁,被称为生物多样性。经过 50 亿年的演变,并日益受到人类的影响,我们现在拥有了我们所目睹的这种多样性。我们依赖于生物多样性的生命之网来满足各种必需品,包括营养、水、药物、稳定的气候和经济进步。自然界是全球 GDP 的主要贡献者。超过 10 亿人的生计依赖于树木,超过 50% 的碳排放被陆地和海洋吸收。

Advantages and Disadvantages of Biodiversity

然而,大自然正面临困境。未来几十年内,多达一百万种物种可能灭绝。森林砍伐正在将不可替代的生态系统,例如亚马逊雨林的部分地区,从碳汇转变为碳源。85% 的湿地,包括吸收碳的红树林沼泽和盐沼,已经消失。

为什么生物多样性如此重要?

“生物多样性是我们拥有的最珍贵和最重要的事物之一。” 虽然我们经常认为它只是好看,令人愉悦,但事实远不止于此。没有生物多样性,人类和动物的生命将完全无法生存。我们依赖大自然提供清洁的水和食物、许多药物,以及避免洪水等重大天气事件的能力。我们周围的自然生态系统为我们提供了很多;它们对我们所知的生活至关重要。我们错误地认为,移除一个物种或一块垃圾就能解决一切问题,但许多动物和植被以我们并不总是理解的方式彼此紧密相连。

“生物多样性的丧失是一场巨大的灾难,因为它对我们的长期生存至关重要。” 近年来,我们对气候变化给予了如此多的关注,虽然这是一个我们都应该非常认真对待的问题,但如果我们只解决气候问题而忽视生物多样性灾难,很可能会发生大规模灭绝。它也指人类以及动物和植物的大规模灭绝。

当然,那是一个可怕的想法,但我们必须同时解决这两个问题。它们是平等且互补的问题。如果我们不解决生物多样性灾难,我们就有可能耗尽食物,并经历越来越严重的自然灾害。我们侵占自然区域越多,像 COVID-19 这样的动物源性疾病传播给人类的可能性就越大。我们必须阻止并扭转当前的下降趋势。

生物多样性的形式

1. 物种多样性

“物种多样性”是指在特定区域内可以找到的不同物种的种类。它代表了生物多样性最基本的层面。它涵盖了从不同类型的植物到细菌的每一个物种。

2. 遗传多样性

它指的是生物体基因构成上的差异。一个物种的每个成员的基因构成都与其他成员不同。同一物种的成员之间略有差异。例如,人类自身就表现出很大的变异。正因为如此,每个人都有独特的外观。稻米、小麦、小米、大麦和其他植物都属于同一物种,但有多种形式。

3. 生态多样性

生物和非生物物体及其相互作用的集合。生态生物多样性是指植物和动物物种的多样性,它们共存并由食物网和食物链连接。它是区域内许多生态系统之间可以观察到的多样性。生态多样性存在于各种环境中,例如沙漠、雨林、红树林等。

鉴于仍有许多物种尚待发现,科学家们对全球层面的多样性程度感到好奇。他们还研究在特定环境(例如湖泊、草原、苔原或森林)中可以找到的物种数量。在一片草地上可以找到甲虫、蛇、羚羊等许多物种。热带地区温暖潮湿的气候是支持最大生物多样性的生态系统中植物生长的最佳环境设置的例子。生态系统中也存在肉眼无法感知的小物种。

微观检查土壤或水样会显示出大量的微生物和其他微小生物。世界上有些地区的生物多样性高于其他地区,包括墨西哥、非洲、亚马逊、美国西南部和马达加斯加的部分地区。热点地区是生物多样性水平异常高的地方。热点地区也是特有物种的家园,这些物种只能在一个地方找到。

为了生存和保护其生态系统,地球上的所有物种都相互合作。例如,牛在牧场上吃草。牛产生的粪便随后补充土壤养分并促进进一步的草生长。此外,农田可以用这种肥料施肥。人类从许多物种中受益匪浅,尤其是在食物、住所和医药领域。

然而,由于人类消费主义以及破坏甚至摧毁生态系统的其他做法,地球上大部分的生物多样性正处于危险之中。

对生物多样性的威胁包括人口扩张、污染和气候变化。由于这些问题,物种灭绝的速度以惊人的速度增加。一些专家预测,在下个世纪,地球上任何一半的物种都将灭绝。需要采取保护措施来维持生物多样性,并拯救脆弱物种及其自然栖息地。

野生动物通常是生活在城市和城镇的人们在电视上观看的东西。然而,事实是,生物多样性最终有助于您呼吸、饮水和进食的能力。例如,没有植物就没有氧气,没有蜜蜂授粉就没有水果或坚果。其他不那么明显,例如树木可以过滤城市中的烟雾,珊瑚和红树林沼泽可以为沿海居民提供重要的防飓风和海啸保护。

另一些看起来很奇怪,例如蜘蛛猴和热带陆龟,它们似乎与保持稳定温度无关。然而,最能去除大气中二氧化碳的浓密硬木树依赖于这些大型食果动物传播它们的种子。科学家们在研究每个生态系统时发现了许多这样的关系,所有这些关系都经过数千年的进化而精细调整。如果未受损,这将导致一个完美平衡、健康的系统,支持一个健康、可持续运行的世界。

人类也受益于生物多样性的纯粹财富。一种在树懒毛皮上生长的真菌可以对抗癌症,这只是从自然界中提取的众多新型药物之一。拥有驯化动物和植物的野生变种也很重要,因为其中一些可能已经知道如何应对饥荒或盐碱土壤等问题。如果价值由金钱决定,生态系统服务预计价值数十亿美元,是全球 GDP 的两倍。数千个物种中的每一个从美学角度来看都是独特的;它们都是自然美景的杰作,一旦被破坏,就无法恢复。

第六次大灭绝

在漫长的生命历史中,曾发生过五次物种灾难性灭绝,由大规模火山爆发、漫长的冰期、陨石撞击和大陆碰撞引起。然而,其他研究人员认为第六次大灭绝已经开始。

这次大灭绝显著不同,因为它是由一个物种——我们——引起的,而不是地质或环境变化。今天,世界上“初级生产”的 25-40%(即植物收集并所有多样性赖以生存的能量)被我们和我们的动物消耗。在全世界,我们已经演变成贪婪的顶级掠食者。

据估计,按重量计算,人类和家养动物占世界陆生脊椎动物的 97%,野生物种仅占 3%。我们主导地位的另一个结果是,人类以许多不同的方式影响着进化,最显著的是通过动物和植物的驯化,但也通过基因操纵甚至野生动物保护区的管理。

什么是可行的?

唯一的解决方案是为大自然提供它所需的空间和保护。显而易见的方法是建立野生动物保护区,目前全球有 15% 的陆地和 7% 的水域受到保护。然而,有些人认为至少 50% 的面积应该保留给大自然。

人口不断增加是一个问题,如果野生动物保护区让当地人难以谋生,它们就无效。一个极端的例子是非洲犀牛和大象面临的偷猎问题。秘诀在于提高动物在活着时的价值,例如通过促进旅游业或为因野生捕食者而损失牲畜的农民提供补偿。但这可能需要艰难的决定。许多人对大型狩猎“战利品狩猎”持反对态度。如果狩猎是合乎道德的,例如只保护和屠宰年迈的狮子,并且所得资金用于大面积的土地,是否应该允许?

我们都可以尽一份力。当土地被用于牲畜、大豆、棕榈油、木材和皮革时,大部分野生动物被清除。我们大多数人经常使用这些产品,因为棕榈油存在于许多食物和个人护理用品中。减少肉类消费,特别是牛肉(其环境足迹过大),以及只选择可持续的选择都是有益的。

另一种策略是将生态服务(作为“自然资本”提供)的财务价值量化,以强调生物多样性的重要性。这有时可以带来实际的节省。纽约在过去 20 年中投资了 20 亿美元来保护为该市提供清洁水的生物流域。

由于其成功,90% 的水不需要进一步过滤;建造一个水处理设施将耗资 100 亿美元。

接下来,是什么?

找到生物多样性丧失何时转变为生态系统灾难的阈值是一个首要问题。生物多样性是巨大的,研究资金稀缺,但加速分析——从实时 DNA 测序到使用机器学习自动识别动物——可能会有所帮助。

甚至有一个项目旨在为所有生物(包括单细胞生物、植物和动物)创建开放源代码基因组数据库。它认为,开发商业机会,例如受亚马逊蚂蚁启发的自动驾驶汽车算法,可能会为保护地球生物多样性提供动力。

然而,其他科学家认为,生物多样性的糟糕状况已经足够明显,唯一缺乏的是政治意愿。全球协议《生物多样性公约》(CBD)制定了若干目标。其中一些目标可能会实现。其他目标,例如确保全球渔业在特定日期前可持续发展,则不会。CBD 196 个成员的下一次会议将于 11 月在开罗举行。E. O. Wilson 教授在他 1985 年的著作中得出以下结论:“既然这是我们可能认识的最后一个有生命的星球,让我们齐心协力,好好利用它。” 这个呼吁需要立即得到回应。

在过去的万年里,人类将物种在全球范围内移动,也颠覆了数千亿年建立起来的复杂生命网络。这些入侵物种有能力摧毁从未进化出防御机制的生态系统。例如,啮齿动物在信天翁的巢穴中捕食幼鸟,以及鳢鱼在美国各地破坏本地物种。

在达到 2.52 亿年前“大灭绝”中观察到的 95% 的灭绝率之前,还有更多的工作要做,并非所有科学家都认为第六次大灭绝已经开始。但所有科学家都一致认为,当前的生物多样性丧失表明我们正在朝那个方向发展。

生物多样性到底有多多样化?

生物多样性令人惊叹地多样化。物种是最容易考虑的因素。估计有 17 亿种动物、植物和真菌,但可能还有 8 到 900 万种,甚至可能多达 1 亿种。热带地区是生物多样性的中心,物种繁多。例如,婆罗洲森林的 15 公顷区域内的树种数量与整个北美洲的树种数量相同。

最近对遗传多样性的研究表明,某些以前被认为是一个物种的生物可能属于多个物种。如果将细菌和病毒也包括在内,不同生物的数量可能达到数十亿。一勺土壤中可能发现 10,000 到 50,000 种不同的细菌,它们最终提供了所有食物的 90%。在人类甚至认识到许多物种或了解它们在生命周期中的重要性之前,它们的消失令人担忧。

情况有多糟糕?

像我们这样的大型哺乳动物是研究最透彻的。例如,过去一个世纪,老虎的数量减少了 97%。以渡渡鸟或猛犸象为例,它们是人类在许多地方已经灭绝的更大物种。现在物种灭绝的速度估计比人类开始统治世界之前快 1000 倍,甚至可能比 6500 万年前大规模陨石撞击导致恐龙灭绝后的损失还要快。

由于数据不足,国际自然保护联盟“红色名录”只评估了 5% 的已知物种。然而,它表明一些最著名的分类群,包括 13% 的鸟类、41% 的两栖动物和 25% 的哺乳动物,都处于脆弱状态。该群体最后一个成员的离开(根据定义是罕见的)提供了生物多样性侵蚀的一个清晰但有限的窗口。新的研究正在通过关注物种总数量的下降来审视世界上最普遍动物的困境。

结果令人震惊。自 1970 年以来,地球上幸存的生物数量减少了一半,数十亿个独特的种群从全球各个角落消失。学者们将野生动物的巨大损失描述为“生物灭绝”和“基于人类文明的可怕攻击”,这与科学文章通常沉闷的语气不同。

海下情况如何?

尽管人类没有鳃,但水生生物并未受到保护。地球三分之二被海洋覆盖,情况并不比其他地方好,甚至可能更不为人知。超过 30 亿人严重依赖海鲜作为营养来源,但长期过度捕捞导致渔获量自 1996 年达到高点以来逐渐下降,现在一半以上的海洋被用于工业捕捞。

是什么正在消灭生物多样性?

我们是,尤其是随着地球上生活的人口越来越多,野生区域正在被破坏,以便为农场、房屋和工业设施让路。第一阶段通常是砍伐森林,2016 年,全球有 3000 万公顷的森林被破坏,相当于英国和爱尔兰的面积。另一个重要方面是为食物和偷猎而进行的非法狩猎。超过 300 种动物物种——包括黑猩猩、河马和蝙蝠——正在被人为活动消灭。

持久的工业污染物严重影响虎鲸和海豚,这证明污染也是一个怪物。一种被认为是全球宠物行业引入的真菌疾病导致青蛙数量下降幅度最大,这是全球贸易的另一个负面影响。

此外,老鼠和其他极具破坏性的入侵物种由于全球运输而传播到世界各地。河流和湖泊可能是受影响最严重的环境,自 1970 年以来,由于大量用于农作物和人类的水资源抽取以及污染和水坝,那里的水生动物种群下降了 81%。

生物多样性的下降会比气候变化对人类造成更大的危害吗?

是的,由于人类活动,地球上没有任何事物正在经历更大的重大变化。即使需要数百年或数千年,气候变化也是可逆的。然而,一旦一个物种灭绝,特别是科学尚未发现的物种,就无法回头。

目前尚不清楚地球在经历广泛的生态崩溃之前可能失去多少生物多样性。然而,一种方法已经评估了所谓的“行星边界”,即地球系统相遇的点,这些点指定了“人类安全的操作环境”。在九个因素中,只有生物多样性破坏和氮污染被预测已经超出,而不是二氧化碳水平、淡水消耗和臭氧损失。

生物多样性的优势

在过去的 50 年中,由于土地和海洋利用的极端变化以及自然资源的过度利用,生物多样性以前所未有的速度丧失。在一个日益城市化的世界中,自然栖息地正以惊人的速度转变为城市区域。城市历来对自然生态系统和生物多样性构成威胁,但它们也可能为解决方案做出贡献。

以下 10 项优势清单表明地方政府需要促进城市生物多样性

1. 确保自然生态系统健康

受保护的绿地和水体提供重要的生态系统服务。城市可以通过建设连接城市绿地的线性公园和绿色走廊来维持健康的生物多样性并维护这些重要的生态系统。

2. 改善空气质量

由于汽车中大量燃烧化石燃料,空气质量是许多地方的一个问题,也是一些地方政府的首要关注点。通过吸收大气中的二氧化碳并释放氧气,生物多样性可以帮助改善空气质量并降低哮喘等呼吸道疾病的患病率。

3. 确保含水层和水库中有更多、质量更好的水

城市可以通过在其边界内保护野生动物来减少柏油路面区域并增加渗透区域。雨水可以渗入土壤,最终到达含水层和水坝。根部作为天然过滤器,可以减少进入水库的泥沙和其他污染物数量。

4. 防止山体滑坡,降低水土流失风险

失去植被覆盖的退化区域很容易受到直接降雨和强风的破坏。这些天气事件会使斜坡不稳定,移动泥沙,并因淋溶而导致土壤退化,从而增加山体滑坡的风险。通过在脆弱地区保持生物多样性,我们可以减少这些影响,并提供更大的土壤稳定性和质量。

5. 降低严重事件的可能性

生物多样性对气候调节至关重要。叶片的蒸发促进雨云的形成并增加空气湿度,而植物的根系则允许更多的水进入土壤并有助于其长时间保持水分。这些因素以及许多其他因素可以减轻火灾、洪水和干旱等灾难性事件的影响。

6. 控制有害动物,预防疾病

我们通过保护生物多样性来维持食物链。捕食性动物可以通过这种方式控制对人类健康构成威胁的生物数量。例如,臭鼬以蝎子为食,鱼以蚊子幼虫为食。

7. 鼓励健康的城市食品系统

授粉由各种生物(主要是蜜蜂等昆虫)完成。这个过程将产生可供人类和野生动物食用的水果、种子和其他物品。为了养活居住在城市的庞大人口,授粉确保了农林业、绿化带和城市花园的活力。

8. 增加热舒适度

生物多样性促进更温和的温度和更高的空气湿度,确保舒适的条件和更强的幸福感。这尤其适用于枝繁叶茂的树木。

9. 改善福祉和生活质量

我们知道社交互动和户外娱乐对人类的成长和福祉至关重要。通过保持生物多样性,城市可以为社交和娱乐活动提供安全健康的场所。

10. 教育人们与其他物种和谐共处

目前,城市居住着世界一半以上的人口。此外,在这个环境中做出的决策直接影响我们的日常生活。因此,鼓励与生态系统和平共处的氛围,以强调其对人类的重要性至关重要。

生物多样性的缺点

1. 生物多样性丧失的经济影响

当然,生物多样性的全球经济价值位居第一。考虑到生态系统服务——例如开花、灌溉、表土再生以及如果大自然无法自行处理就可能需要补偿的其他活动——物种多样性的价值确实被估计为数十亿。因此,仅森林砍伐一项就被计算出每年给全球造成 2 到 5 万亿美元的损失。

2. 粮食安全减弱

不仅仅是森林砍伐和偷猎导致生物多样性丧失。另一个问题是新物种的扩散。这些新物种加剧了当地物种之间的竞争,并经常导致本地物种灭绝。世界上大多数农民都在经历这种情况。此外,当地人正在被取代,取而代之的是来自外国品种的进口牲畜。这导致全球牛群数量减少,更容易受到感染、干旱和气候变化的影响,从而导致粮食安全普遍下降。

3. 疾病暴露增加

疾病传播和生物多样性丧失对人类健康有两个深远影响。首先,它增加了当地人口中携带疾病的动物比例。研究发现,最适合在严重破碎的生态系统中生存的物种也充当最活跃的感染媒介。随着栖息地破碎和缩小,这些动物繁殖并超过通常不传播疾病的物种。由于栖息地破碎,人类与这些携带疾病的动物接触得更密切、更频繁。

4. 更多不确定天气

问任何农民或沿海居民,如果天气预报看起来只是决定是否带伞的问题,他们对天气预报有何感受。异常天气、恶劣的冬季以及与历史常态显著偏离的天气都是可能导致干旱、破坏和驱逐的重大问题。事实证明,物种灭绝——即使是被入侵物种取代的物种——也会导致更不可预测的天气。

5. 生计丧失

生物多样性,更不用说健康的生态系统,对于从农民到渔民的每个人的可持续生计都至关重要。例如,依赖海洋生态系统丰富资源的整个社会也会随之崩溃。无论是污染、人口过剩、海洋酸化,还是这些因素和其他因素的混合,人类都对周围生态系统的消亡负有责任。

6. 自然景观的丧失

当然,大自然对人类的重要性超越了其实际用途。虽然对自然世界的科学知识不会减少其壮丽,但它的实际贬值无疑会。

7. 由于栖息地丧失和退化,大多数物种的食物供应和生存空间减少或消失,这被定义为任何稀疏、破碎或被破坏的自然环境。不动的物种经常灭绝。

8. 入侵物种可能通过竞争食物和栖息地等资源来导致本地物种数量减少。入侵物种是非本地生物,它们严重改变或扰乱它们入侵的生态系统。入侵物种可以通过人类引入或自然迁移到新地点而传播。

9. 过度捕捞,即捕捞野禽、鱼类或其他生物的数量超过幸存种群能够补充的数量,导致某些物种数量锐减,同时也将其他物种推向灭绝。

10. 污染——定义为任何化学物质或任何形式的能量以比其能够被还原、消化、再利用或以某种无害形式储存的速度更快地添加到生态系统中——通过对暴露的生物造成健康问题,导致生物多样性丧失。在极少数情况下,暴露可能发生在足以导致立即死亡或危及物种生存的繁殖问题的剂量下。

11. 工业和其他人为影响是全球变暖引起的气候变化的罪魁祸首,全球变暖是由化石燃料燃烧引起的地球温度变化。化石燃料的燃烧释放温室气体,这些气体增强了大气吸收红外辐射(热能)并将其保留的能力。这会影响温度和降水趋势。


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