生物多样性减少的原因分析
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生物多样性减少的原因分析范文第1篇
关键词：生物多样性原因可持续利用保护对策
引言
生物多样性是人类社会赖以生存和发展的环境基础，也是当今国际社会环境和发展的研究热点问题之一。中国是全球生物多样性最丰富的家之一，它有的生物物种数量约占全球的十分之一，是全球生物多样性保护的重要地区。但是由于自然、人为及制度方面的原因，中国的生物多样性正遭受着严重的损失和破坏，保护生物多样性已成为摆在人们面前的急中之急、重中之重的事情。本文旨在通过对这些原因的分析，提出建设性意见，以资探讨。
一、生物多样性概述
1.1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。
1.2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。
1.3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。
二、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。
2.1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。
2.2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。
2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3环境污染
2.2.3.1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。
2.2.3.2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。
2.2.3.3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。
2.2.4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。
2.3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。
三、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。
3.1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1.04万个多，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。
3.2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。
3.3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。
3.4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。
3.5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。
参考文献：
[1]王羲国际环境法法律出版社1998
[2]韩德培主编环境保护法教程法律出版社1998
[3]曹志平生态环境可持续管理中国环境科学出版社2001
[4]毛文永、刘剑平全球环境问题与对策中国科学技术出版社1993
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[6]熊治延环境生物学武汉大学出版社2000
[7]中国外来物种黑名单科学生活2004（3）
生物多样性减少的原因分析范文第2篇
新人教版高中生物必修三第六章涉及关于生物多样性的内容，这部分内容的教学难点在于：概念过于抽象，书本表述过于简单，使一线教师在教学中很难将其与社会、科技的发展联系起来，学生也只能死记硬背，学习效果较差。实际上，在高中进行生物多样性概念学习时，完全可以引用书上的内容引申开去，启发学生进行发散性思维，考虑学生已经具备较强的逻辑思维能力，教师可设计相关问题，引导学生搜集材料，分析材料中逻辑的正确性，进行深入思考。
以下介绍一种通过生物多样性的概念，引导学生理论联系实际，进行深入思考的教学过程：
一、生物多样性的分布格局
在介绍清楚生物多样性概念的基础上，强调生物多样性受到气候因素的影响，产生了生物多样性在全球分布模式的不同。从赤道到两极，生物多样性随温度的降低呈现递减趋势。沿海拔高度的上升，气温下降，生物多样性亦呈下降趋势。沿海水深度，光线减弱，温度降低，生物多样性同样下降。由此可见，在水分充足的情况下，生物多样性应该与温度正相关。
媒体关于气候变暖对生物多样性影响的报道，主流媒体认为，人为地大量排放CO2导致全球气候变暖，由此得出物种将在全球气温上升的大背景下加速灭绝，生物多样性将呈迅速下降趋势。
矛盾产生了：生物多样性在全球的分布模式是与温度正相关，为何全球气候变暖反而导致生物多样性下降？
二、分析以上结论的逻辑关系
人类工业活动大量排放二氧化碳空气中二氧化碳浓度持续增加二氧化碳不阻挡太阳辐射中的可见光，吸收红外线，地面热辐射无法逃逸外太空，大气温度逐年增加冰川融化，不能再反射太阳光两极地区的陆地和海洋底部永久冻土层融化，大量比二氧化碳级别更高的温室气体甲烷被释放出来地球加速升温，一发不可收拾过度炎热的气候摧毁岌岌可危的生物圈生物多样性下降，人类生存受到威胁。
三、请学生分析上述逻辑链条的漏洞
引导学生思考以下问题：（1）目前的地球大气温度在地质史上处于什么状态？（2）全球气候是否在持续变暖？（3）气候变暖是二氧化碳引起的吗？（4）生物多样性与气候之间究竟是一种什么关系？
在这个环节，教师需要对有关上述问题的各种不同观点加以了解。
距人类最近的第四纪大冰期于200万年前开始，截至目前，第四纪大冰期中至少有6个冰期，依次上溯分别为：玉木、里斯、民德、贡兹、多瑙、比贝等。目前，人类还远远没有走出第四纪大冰期，甚至极有可能尚未走出玉木冰期，目前不过处于玉木冰期所属的最近一次亚冰期和下一次亚冰期之间的一个气候相对温暖的短暂亚冰期内。
气候变暖的权威数据来自“政府间气候变化专门委员会”（IPCC），2007年，其第一工作组的第四次评估报告称：由于自1750年以来的人类活动影响，全球大气二氧化碳、甲烷和氧化亚氮浓度已明显增加，目前已经远远超出了根据冰芯记录得到的工业化前几千年中的浓度值。全球大气二氧化碳浓度的增加，主要由于化石燃料的使用和土地利用变化，而甲烷和氧化亚氮浓度的变化则主要是由于农业。气候的变暖是毫不含糊的，目前从全球平均气温和海温升高、大范围雪和冰融化以及海平面上升的观测中得到的证据支持了这一观点。在大陆、区域和洋盆尺度上，已观测到气候的多种长期变化，包括北极的温度和冰、大范围的降水量、海水盐度、风场以及包括干旱、强降水、热浪和热带气旋强度在内的极端天气方面的变化。但2009年哥本哈根气候大会召开之前的“气候门”事件（涉嫌操纵气候数据）影响了该报告的可信度。
大气二氧化碳与气温变化的因果关系学术界并未形成定论。究竟是人类大量排放二氧化碳导致气温升高，还是太阳辐射增强导致气温上升，从而加大了海洋、冻土层中二氧化碳和其他温室气体的排放？就此问题学术界一直在争论。英国布里斯托尔大学日前公报说，该校研究人员通过分析历史观测数据发现，自1850年以来，留在大气中的二氧化碳占其总排放量的比例长期稳定，几乎没有什么变化。但从那时到现在，人类排放的二氧化碳量已从每年约20亿吨增长至约350亿吨，这意味着地球吸收了越来越多的二氧化碳。另一种观点认为，气候变暖的主导因素是太阳辐射的增强和气候自身活动性的影响。
生物多样性与气候的关系一直是学术界研究的热点问题，目前主流观点是生物多样性受到温度上升的影响会加快丧失速度。主要的原因有：生态环境的退化与丧失；物种向更高纬度和海拔迁移；生物物候期的变化，这种变化正造成生态紊乱；动物繁殖受影响；病虫害增强。但反对的声音也存在，即生物多样性在气候转暖时可能有所增加。证据主要有地质史上的泥盆纪、侏罗纪、新生代等温暖期都伴随着生物多样性的极大丰富；另外，最新研究表明全球变暖对热带雨林的生物多样性没有影响，二氧化碳浓度的升高以及气候变暖有利于那些生长迅速的树木，升高的二氧化碳浓度是否扮演了一个肥料的角色而提高绿色植物的光合效率，尚是一个未解之谜；较高的温度可能加速产生新物种的进化速度。
四、师生辩证分析、总结
通过对以上问题的思考，学生应该对生物多样性与气候的关系得出自己的结论，形成自己的认识。在生物教学中处理生物多样性与气候变化的相互关系时应持的态度：重视现状，“不能无忧，不必过虑”，而不必过虑的前提是不能无忧。特别是在很多现象尚未得到合理解释，人类对自然所知甚少的情况下，减少温室气体的排放，节约资源，保持环境，保护珍稀濒危动植物资源，保护森林、草地、湿地等自然生态系统等做法，仍为明智之举。为了人类的未来，采取谨慎的态度总是有益无害的。
同时应告知学生，目前人类对自然界，尤其是生态系统中基本问题的认识还非常浅薄，在很多问题未得出明确结论的情况下，面对海量的媒体报道，要学会筛选合理的信息，对任何问题都要关注其正反两方面的观点，从而避免陷入认识误区。
参考文献：
[1]国家气候变化对策协调小组办公室，中国21世纪议程管理中心.全球气候变化：人类面临的挑战.商务印书馆，2004.
生物多样性减少的原因分析范文第3篇
近年来，台湾生物科学推动的方向仍以探讨生命现象的基础研究为主，研究范畴涉及由分子至个体层级探讨生命现象的运作到生物与自然的交互作用。自2012年起，台湾科技主管部门资助生物科学专题研究计划除了原有的生物生化及分子生物、动物及植物等三个学科外，又增加一门仿生学。
根据近日台湾科技主管部门下属“生命科学研究推动中心”发表的报告，2015年岛内共有346项生物科学类个人型研究计划提出申请，其中有191项属于生物化学领域，67项属于动物学领域，53项属于植物学领域，12项属于仿生学领域，申请计划的通过率平均为42%。
目前台湾生物科W基础研究重点包括：分子及细胞生物学、蛋白质的结构与功能、细胞核结构与功能研究、细胞互动与信息传递、发育生物学、遗传与生物发育、神经与认知科学、植物生长与发育、生物逆境学、动/植物与环境之互动、动/植物及微生物生化及代谢体体学、蛋白体及基因学、化学生物学、醣类科学、结构生物学及分子生物物理学等，大体而言尚能与国际研究发展趋势接轨，论文品质也不断提升，进步明显。
在生物多样性领域，2015年台湾科技主管部门共资助计划174项，其中一般型研究计划有121项、整合型计划6项（含29个子计划）、双边对外合作研究计划3项（均为台俄合作）和两岸合作研究计划8项。补助的计划中与分子遗传、基因和天然物开发相关的有55项，系统分类及亲缘地理的计划有45项，生态研究的计划则有49项。整体而言，学门的及质量都有提升。
来自台湾科技主管部门下属“生命科学研究推动中心”的报告承认，近年来由于岛内大学师资人数/研究人口大幅增加，使得研究计划申请件数暴增，令一些极具潜力的计划在激烈竞争下，失去获得台湾科技主管部门资助的机会。此外，不乏新人在超过新人阶段后即因竞争不过研究成果优秀的资深老师而落败。目前除了台湾中研院的研究员外，一般学校教师若无法获得台湾科技主管部门计划补助，即立即失去所有资源，使研究无法继续进行，研究生也顿失依靠，不但重挫未来人才的培育系统，也造成这些研究人力浪费。
如今，生物科学的发展越来越依赖高科技生物研究仪器与分析技术，包括先进的高通量测序仪、高解析液相层析仪、介面分子高定义分析质谱仪系统、X光绕射仪、蛋白质晶体筛选仪、代谢体核心实验室与影像分析核心实验室等。2009年起，台湾科技主管部门为配合“生技起飞钻石行动方案”，特专门公开征求岛内公立大学提出充实生物科技研究共用仪器设备的申请，共补助岛内23所高校，大幅提升了台湾生物科技的国际竞争力。
与10年前比，台湾生物科学研究有明显进步，相当多的实验室都能够稳定做出扎实的研究，每年有数量稳定的在各领域的重要期刊上。部分实验室近年来研究成果丰硕，在国际上具有重要地位，陆续有在顶尖期刊上。这些论文大部分出自中央研究院的实验室与研究型大学。
台湾生物科学研究项目中，不少已获得科技整合创新结果。例如开发新一代高通量测量蛋白质降解速率技术，建立崭新的药物开发平台；利用纳米线对离子浓度变化的敏感性，开发以往技术所无法达成的技术平台，使研究人员在神经细胞膜上可通透钾离子的相关通道开启时，便可探测到钾离子的出现，并测得其实际浓度。此相关研究除有助了解神经兴奋活性的机转外，更可应用于相关疾病如癞痫等的研究，解出植物焦磷酸水解酶蛋白分子结构。该成果除了让科学家了解植物代谢物再利用的机制，也可应用在也具有焦磷酸水解酶的破伤风杆菌、牙周病菌及螺旋杆菌等病原菌的抗菌标靶药物的研发。
在经济效益方面，台湾生物科学研究课题中，不乏具有许多成果具商品化价值，例如提高农作物硝酸盐吸收力，研发能抵抗病原菌的作物，建立崭新的药物开发平台，培育抗病毒种虾病，开发原菌前标靶药物等。
此外，部分成果也可提升人类的福祉，例如植物的硝酸盐感应机制的研究成果，有助于农业育种，或是利用转基因技术来改良作物竞争硝酸盐的能力；解析人类病理与生理作用机制，如老化相关的问题；说明胎儿防御与母体ABO血型不相容而产生溶血症的分子机制；探究细胞自噬作用与癌症或神经退化等人类疾病的关联性等。
代表性成果
近年台湾科学家在生物科学取得代表性成果有：
小核仁RNA是一类小型RNA分子，可引导核糖体RNA或小核RNA的化学修饰（如甲基化）；这些化学修饰可以影响核糖体以及剪接体的活性。2008年，台湾中研院植物暨微生物学所研究团队在进行资料库分析时发现，小核仁RNA的两端最常有相对应小型RNA分子的出现。他们根据这个发现，发展出一个生物资讯运算法则，用以注解阿拉伯芥中的小核仁RNA基因家族。该研究成果显示，有效分析小型RNA资料库可以应用于发现新的小核仁RNA基因，并且可以增进现有小核仁RNA基因注解的正确性。
鳃为鱼类因应酸碱及盐度变化的主要器官。鳃上一群特化的离子调节细胞――富粒线体细胞则负担了主要的离子运输功能。近年来，台湾中研院细胞与个体生物学所研究人员以斑马鱼为研究对象，在稍早的研究中发现，斑马鱼的皮肤及鳃上存在3型离子调节细胞，分别是富钠钾泵细胞（NaR细胞）、富氢泵细胞（HR细胞）及钠氯共同运输蛋白细胞（NCC细胞）。其中HR细胞负责氢离子的排除，因而被认为与酸性环境的适应有关。2009年，他们针对果蝇转录因子在斑马鱼中的同源基因（zgcm2），研究其在斑马鱼HR细胞分化及功能调节中所扮演的角色，发现不但氢泵的表现受到抑制，斑马鱼表皮的HR细胞也完全消失；此外，体表的氢离子浓度也随之下降，证明zgcm2的弱化抑制了HR细胞的分化及生理功能。本研究首次证明斑马鱼成体细胞受到酸性环境刺激时，通过与胚胎发育时期相同的细胞分化机制进行生理功能调节。
水稻是唯一耐水淹的主要作物，但是分子机制一直未被了解。2009年，中研院分子生物所余淑美发现“蛋白激酶”（CIPK15）为调控水稻耐水淹的关键基因。当水稻种子在水淹状态下，将缺氧信息传递到CIPK15，接着再调控细胞内具有监测能量多寡及感应逆境的多功能蛋白激酶（SnRK1A），然后通过糖信息传递途径在水稻种子内大量制造淀粉水解酶，将淀粉转化成糖，同时大量制造酒精脱氢酶，将糖发酵产生能量，使种子有足够碳水化合物及能量而能够在水中发芽。俟小苗快速生长至水面可以呼吸更多空气后，根部以同样原理制造碳水化合物及能量，而使植株可在半淹水稻田中生长。其他谷类作物及杂草并无这些能力，因此无法在水中发芽及生长。这个发现揭开数千年来所有谷类作物中，只有水稻种子可在水中发芽及成长的秘密，对于目前全球种植水稻以水淹方式防治杂草，以及其他耐淹水作物的育种都有重大影响。
肥胖不但造成个人罹患心脏及糖尿等慢性疾病的机会，也耗费掉大量医疗资源。不少尝试减肥，常发现其努力减去的体重会在短期内恢复。为了进一步探讨复胖的生理原因，2011年，中研院分子生物所研究人员利用线虫动物模式并设计一连串体内实验，进而证明复胖是与脂肪组织的代谢能力被引发有关。研究发现，类胰岛素生长因子及其信息传递链在受到饥饿压力时能激发细胞内生物合成效率，被激发的生合成效率将促使细胞在重新获得能量时，能够快速制造并储存脂肪，故能在较短的时间内，囤积比原本储存量更多的脂肪，造成再次制造储存的脂肪超过原先因饥饿所流失的量。
酵母菌因应不同的h境逆境会引发一个全面性的基因表现变化，称为“环境逆境反应”，这对于生物个体的存活非常重要，并且进而能对于不同的逆境压力达到保护细胞活性的作用。2013年，台湾中研院植物与微生物研究所罗瞪发现，组蛋白去甲基酶Rph1参与许多环境压力逆境反应相关基因的表现，主要机制是通过直接结合启动子区域作为转录抑制因子。在许多Rph1调控的基因启动子都可以发现类似逆境反应序列（STRE）的辨认序列5'-CCCCTWA-3'，在DNA损伤和氧化压力的逆境下，Rph1会离开染色质以促使转录活化因子启动基因表现。此研究结果证实组蛋白去甲基酶Rph1作为转录抑制因子的调节作用，并显示Rph1可能扮演着多种逆境讯号的调节柩纽，帮助细胞有效地因应不同的环境逆境。
2012年，台湾中研院生物多样中心王忠信藉由红火蚁基因的研究，发现在红火蚁的基因中，有一段含有600个以上基因的区域，无法进行基因重组，此区域被称为“超级基因”，而此“超级基因”所在的染色体即为“社群染色体”，其特性与人类的两种性染色体X与Y十分相近；也就是说，个体的表征与行为，会由其染色体的组合（XX或XY）来决定。单蚁后族群的个体仅带有一种社群染色体（如雌性的XX染色体），而多蚁后族群中的个体则带有两种社群染色体（如雄性的XY染色体）。这些不同社群染色体的组合，造成了单蚁后或多蚁后族群中的蚁后与工蚁的行为与特征的差异。
光是植物生长环境中相当重要的因子之一。植物可以通过不同光敏素的光接受体来感受自然环境中光的波长、强度、方向和光周期，调控从种子萌发到开花结果的整个植物生长发育。2013年，台湾大学植物科学研究所吴克强以模式植物阿拉伯芥为研究对象，探讨植物组蛋白去乙酰化酵素HDACs参与调控植物生长发育的分子机制，发现组蛋白去乙酰化酵素HDA15可以和光敏素结合因子其中之一的PIF3结合，调控下游基因表现。在黑暗情况下，PIF3会结合在其调控的基因启动子，并和HDA15结合，通过HDA15的去乙酰化作用将该基因染色质上的乙酰基移除，抑制该基因表现。光照后，光敏素会进入细胞核和PIF3结合，促使PIF3快速被蛋白酶体分解，同时HDA15也会离开该基因，进而促进基因表现活化，包括叶绿素生合成以及光合作用。这些结果显示植物叶片的发育受到表观遗传的调控，产生各种不同型态的叶片外观。
中山大学江友中以多基因分析苏铁属亚洲分布的东方苏铁组、韦德苏铁组和叉叶苏铁组种化历程研究，利用AFLP全基因组扫描技术和多基因序列矩阵进行遗传混杂程度评估，发现各个物种间具有一定比例的共有性遗传组成，显示物种间因为共享祖先多型性或是种化后仍有基因交流未中断现象所造成，物种分歧时间与第四纪更新世冰河时期时间交迭，推测由此环境变迁导致物种迁移、灭绝与扩散。台东苏铁与琉球苏铁二物种与祖先物种的有效族群大小差异显著，显示二物种在种化后应经历瓶颈效应，造成有效族群下降现象，基因交流方向为由琉球苏铁流向台东苏铁，显示此二物种在物种形成后因持续的基因交流现象导致至今仍维持并系群亲缘关系。
成功大学李亚夫开展行为适应与翼手目群聚结构的功能性研究，以恒春半岛低海拔热带林区栖息的食虫性蝙蝠群聚为对象，期间更增加实验地，跨海到日本西表岛收集岛上3种食虫性蝙蝠资料，研究这些蝙蝠种类在体型、翼形、头颅形态、使用超音波结构的特质等一些重要生态形值上的差异，并与其飞行模式、觅食方法、食性、环境选择连结，探讨蝙蝠超音波的演化适应，并分析评估恒春半岛低海拔热带林中二种定频蝙蝠（蹄鼻蝠与叶鼻蝠）对于栖地利用的弹性以及对边缘栖地的敏感度。
台湾海洋大学林绣美开展海洋红藻海索面目分子亲源关系、囊果胚胎发育和生物地理学研究，利用分子序列分析以及囊果胚胎发育比较，发现粉枝藻科的藻种多样性较过去的纪录高出许多。目前的研究成果已陆续发表，包括来自台湾粉枝藻科的4个新属以及3个台湾新纪录种以及5～10种有待正式发表的疑是世界新种。截至目前，台湾粉枝藻科藻种多样性已增加至15属30种以上。此研究除了在增进海藻多样性在台湾的分布及藻种丰富度之外，也由粉枝藻科藻种多样性的研究证明，台湾红藻多样性的分布热点主要为台湾南部屏东县车城乡海口村至东南方的风吹沙沿海的浅海区和在东南方的离岛兰屿。研究成果除了在学术上证明台湾海藻相为西太平洋的热带区的分布热点之外，也可作为规划海洋保育区政策的参考。
生物多样性
在生物多样性方面，台湾科技主管部门下属“生命科学研究推动中心”每年都会规划不同的研究重点。例如2012年的研究重点以珊瑚礁为主，在台湾海域划出5个生物多样性热点。2013年的研究重点则主要是针对陆域动物。目前台湾陆域动物的分布资料中较详细的为鸟类、蛙类、爬虫类和蝶类，从这四大类动物先分析潜在的热点地区，资料分析现正进行中。资料分析完成后将邀请岛内相关动物类群的专家学者举行陆域动物生物多样性热点制定会议，以求能达成共识，制定至少3个陆域动物的生物多样性热点。在陆域动物生物多样性热点订定后，将以相同模式推动陆域植物生物多样性热点的工作。
由台湾科技主管部门与农业主管部门所补助中研院生物多样性中心建立“台湾生物多样性资讯网”（TaiBIF）、“台湾物种名录”（TaiCOL）及“台湾生命大百科”（TaiEOL），以推动跨“部会”生物多样性资料的搜集与整合为目标，同时也采用国际惯用资料库标本、资讯通讯协定与软件工具，分别与GBIF（全球生物多样性）、COL（世界物种名录）及EOL（生命大百科）等国际组织进行交流和实质合作，目前已取得的重要成果包括：
“台湾生物多样性资讯网”（TaiBIF）为GBIF台湾节点之一，负责推动及整合台湾生物多样性资料并与国际进行资讯交换及接轨。在导入Darwincore、TAPIR及IPT后已完成跨“部会”的资讯基础建设，并整合台湾大部分标本馆资料及机构的生态调查资料，目前共有8个资料提供者、32个资料集及251万份资料可在TaiBIF网站提供查询。
“台湾物种名录”（TaiCOL）迄今已收录病毒495种、细菌1439种、古菌6种、原生生物1359种、原藻1944种、真菌6232种、植物8545种、动物36824种，总计1+7界、59门、143纲、667目、3，260科、18，989属、56，844种，外加76，185份同种异名，大致上已经涵盖台湾地区大部分的物种，目前仍在持续增修中。
自2012年9月TaiBIF团队与EOL签订合作备忘录后，截至2014年8月，TaiEOL已提供中文解说2，827种与照片资料2，850份，同时邀请EOL资讯小组组长Nathan Wilson来台演讲，并讨论双方定期资料交换的格式与运作。目前繁体中文界面已于10月正式上线，日后将规划持续翻译EOL网站中与计划推广及生物多样性相关的内容。TaiEOL网站目前已累计收录文字资料11，403种及照片15，518张。
“台湾生命大百科”（TaiEOL）收录台湾物种中文解说资料与各种与物种相关之多媒体资料，已于2011年10月与国际EOL正式签约合作。2014年TaiEOL提供台湾鱼类资料库2，827种鱼类解说与2，850张鱼类照片给EOL，已经可以网上查询，资料也得以通过国际平台与世界各国和地区专家民众交流。
台湾作为GBIF的会员之一，长期耕耘与参与相关的活动，配合GBIF建立区域支持能力，从2012年起陆续办理“亚太地区工作坊”，有机会促成与邻近国家和地区更多实质交流合作。
2013年编纂完成并正式出版的生物志共2册，包括《台湾藤壶志II》和《台湾真菌志》第二版，共包括有1620种，在先前累积的基础上更进一步增进对台湾各类生物资源的了解。各册生物志除了提供各类群生物的正式学名、中文名、异名、形态描述、鉴别特征、地理分布等基本资料外，并附有绘图或彩色照片，且提供目前已知最新的生物学资讯，以方便比对并提供作为生物多样性及相关领域研究及应用之参考，具有非常重要的应用价值。
在开展生态复育方面，台湾研究人员正在研究废弃盐田的生态复育策略。以台江公园盐田文化村为例，在台南市七股区至安平区海堤沿线进行植物族群组成调查，总计维管束植物63科、206属、325种，其中以禾本科（45种）、豆科（44种）、菊科（31种）、莎草科（23种）及大戟科（21种），占总数的一半，区域内包括数量稀少的流苏菜、老虎心及变叶立牵牛等，范围内包含多处农耕地及废弃耕地，发现外来种及归化种族群种类显著增加，如菊科的红花、大戟科的蓖麻、豆科的刺轴含羞草等。这项研究还提供了该区域内适合种植植物的建议。
另外，台湾研究人员还开展森林多样性对于土壤微生物族群结构的影响调查，已确定全台湾森林土壤微生物多样性监测地点，并在后龙海岸林、桶后溪针阔叶林、鸳鸯湖桧木林、莲华池试验林、塔塔加森林及草原、合欢山森林及草原等各处样区，采用16SrRNA基因库和焦磷酸测序技术比较各生态系土壤微生物的族群结构，并藉由生物多样性资讯交换机制与各类或各机构数据库的建立与整合，定期增修补充各项数据库的内容。迄今以基因库技术共获得3，436条序列，以焦磷酸测序技术则获得252，800条序列。
未来台湾科技主管部门除继续鼓励研究人员在既有基础上进行个人（自由）型前瞻创新研究外，也将积极推动尖端计划、跨领域整合型计划及任务型导向计划，针对重要生物议题如微型核醣核酸调控基因网络及其在生理与病理上的功能角色、正常生理及逆境/疾病生理状况下的细胞代谢体学、逆境生物学及其基因调控网络、神经及认知科学等进行深入研究。
台湾科技主管部门下属“生命科学研究推动中心”发表的报告认为，台湾的研究人员薪资比日、韩、新加坡与香港等地要低许多，不利于台湾争取国际级杰出人才。与日、韩等国相比，台湾投入生物科学发展的经费相对偏低。台湾在研究经费的增幅跟不上研究人口的增幅，造成研究经费普遍不足。加上岛内近年来广设大学，需要许多师资，使得许多年轻人才尚未积累足够的经验与独立研究能力，就可以获得教职，也因此导致台湾一些年轻研究人员缺乏国际经验，研究竞争力薄弱。
在亚洲，台湾的基础生物学研究远远落后于日本，比起韩国及中国大陆的科学提升速度，台湾也不及。这种现象若持续发生，将会影响台湾在这方面的竞争力与发展空间。
近年来岛内学生赴海外深造的比例降低，间接影向岛内研究人才的国际视野及国际交流活动，降低学术竞争力。相比于临近亚洲国家和地区积极国际化的现况，台湾国际化脚步程度偏低。特别是在生物多样性研究方面，台湾得天独厚，位于全球生物多样性最高的地区，且四面环海具有高山深海，故生物多样性丰富且涵盖多样区系的生物，且约四分之一的物种为台湾所特有，全球重要生态系统几乎都可以在台湾发现，包括珊瑚礁、红树林、海草床、舄湖、海底热泉、深海、湿地、湖泊、溪流、高山寒原、高山箭竹草原、阔叶林、热带季风林与农田等，因此台湾在环境可持续及生态学的学术研究具有创新以及与国际竞争的条件。但也因生物多样性十分高，需要很多不同生物类群的分类学家才能彻底了解台湾的物种多样性。
在生物多样性研究的三个层次中，分子遗传和陆域生态岛内的研究人力充足，唯分类学和海洋生态的研究人力较为缺乏。分学是传统科学，但因为历史因素，岛内分类人才在1945年后才开始培养；虽然一度人才济济，但在上世纪90年代生物科技兴起后，很少有年轻学生愿意投入分类学研究，以致目前岛内分类人才青黄不接，使得台湾的丰富生物多样性目前仍普遍了解不足，并有后继研究乏力的情况发生。
至于生态系多样性研究，台湾陆域的传统生态学家众多，且不少大专院校开设有相关系所，故生态人才传承培育较无问题，唯岛内海洋生态的研究起步较晚，研究人才较为短缺。
另外，生物多样性科学着重跨领域和不同层次的整合，台湾目前跨领域的生态系模拟、生态与功能性基因及计算基因学的人才都普遍匮乏；且岛内分类和生态学者对分子遗传分析及基因科学和技术的理解不多，直接涉入的更少，也缺乏与基因相关学者沟通的机会，导致失去运用分子遗传基因学知识的机会，这也是提升台湾生物多样性研究极待解决的问题。
生物多样性减少的原因分析范文第4篇
关键词植物遗传资源；保护与利用；市场化机制；国际制度
1前言
随着生物技术的迅猛发展，利用植物遗传资源有目的地改良植物的性状与品质，为人类解决粮食、健康和环境等21世纪重大问题提供了诱人的前景。长期以来，人们对植物遗传资源的保护与利用，主要作为技术、生态和伦理问题而得到广泛、深入的研究，但有关经济政策与制度方面的探讨则至今仍相当滞后。随着植物物种资源的不断减少和因生物技术迅猛发展对遗传资源需求的不断增加，作为“人类自然遗产”的植物遗传资源已逐步由公共物品转变为稀缺物品。与此同时，由于植物遗传资源分布和生物技术开发与应用水平存在明显的国际差异，尤其是缺少相应的市场化机制以及现有国际多边体系的失效，以致使物种资源相对贫乏的西方发达国家使用了地球上大部分植物遗传资源，而植物遗传资源丰富的发展中国家却受技术、资金等制约大都仍处于植物基因材料无偿提供者的位置。在此背景下，如何以联合国《生物多样性公约》所确立的遗传资源效益公平分享为目标，利用市场化保护与利用机制，建立公正、有效的国际多边体系与制度，提高各国尤其是发展中国家保护植物遗传资源的积极性，以保证全球植物物种资源的安全，实现人类对植物遗传资源的可持续利用，近年来已引起有关国际组织和经济学家的广泛关注。本文在探讨植物遗传资源市场化保护与利用机制的基础上，以现有国际多边体系为出发点，提出未来国际制度安排的可能选择。
2植物遗传资源保护与利用的市场化机制
2.1经济价值概念与市场化界限
遗传多样性作为生物多样性的核心部分，是物种多样性和生态多样性的重要来源与基础。与一般物品不同，植物遗传资源作为一种经济资源有自身独特的特点。它不仅具有遗传信息的多样性和代际共存性，而且以其稀缺性和功能不可替代性为主要特征。但人们在认识与确定植物遗传资源的经济价值时，所涉及的概念不是一般意义上的“遗传信息的多样性”，而是“遗传信息的功能和稀缺性”。因为在通常情况下遗传信息的功能很少体现在某一单一基因，而是大多表现为含有多基因组合的遗传功能，所以“遗传编码功能"(geneticallycodedfunction)被经济学家认为是评价植物遗传资源经济价值和研究其市场化保护与利用机制的基础[1]。随着生物技术的发展，植物遗传资源对当今药业工业和从长远来看对农业更有实际意义的将是“遗传编码信息"（geneticallycodedinformation，下简称GCI）[2]。虽然植物遗传资源对解决农业、健康和环境等问题将起十分重要的作用，但由于人类目前认识上的局限，尤其依靠现有的基因辨认与测序技术，一种植物物种及其遗传编码信息的经济价值又是很难明确量化的。根据Munasinghe[3]和VonBraun[2]等人的研究，植物物种与遗传资源的理论经济价值可借助下图（资料来源：文献2和3）所示来分类与评价。
图1植物物种与遗传资源的经济价值及其分类
Fig.1Economicvalueofplant-geneticresourcesanditsclassification
值得注意的是，图1在构划出植物遗传资源的经济价值及其细分的同时，也显示出植物遗传资源作为经济资源的市场化可能与界限。如果将市场化机制作为植物遗传资源分配的手段，其作用与意义在图中将从左到右递减（参见文献2）。同时，植物遗传资源的缩减可能在某种程度上会造成在上图中所示的“可利用价值”与“不可利用价值”之间的冲突，如果植物遗传资源的开发与利用对后者产生负面效应。这种效应不仅关系到遗传编码信息市场化交换方案的设计，而且涉及到植物遗传资源市场化后将可能对资源保护产生的消极影响。因此，如何消除因遗传资源市场化对保护在经济上没有利用价值的植物遗传资源的不利影响，将是制度安排中需要注意的问题。
2.2供求趋势与保护效应内部化
从全球范围内看，植物遗传资源与遗传编码信息的供给，大致可分为两个方面：一是保存在各国及国际农业与生物研究机构的基因库里的“离位”样本材料(ex-situaccessions)；二是以发展中国家为主的原产地栽培植物及其野生近缘，即所谓的“原位”样本材料(in-situaccessions)。据联合国粮农组织统计，至1996年，全世界保存在基因库内的植物遗传资源共达200多万样本材料，其中大约有60万样本材料属于国际农业研究机构并在联合国粮农组织的监管之下[4]。
在过去的几十年里，植物遗传资源和GCI“原位”样本材料的供给因野生植物和原产地栽培作物的不断破坏而明显减少，而其原因又是十分复杂的。除了自然力的影响和人类活动的干扰，长期以来植物遗传资源被视为可自由获取、非排它性和非竞争性的公共物品，没有形成相应的市场化体系和与此相联系的保护制度与组织的失效，从而造成植物遗传资源利用上的掠夺和保护上的积极性下降[5]。
在植物遗传资源供给减少的同时，随着生物技术尤其是基因辨认与测序技术的迅速发展及其信息体系的日趋完善，将使GCI获取与保存的边际成本不断下降，其结果是部分地减轻了因物种多样性破坏而引起的GCI供给短缺程度。因此，在其它条件不变的情况下，未来植物遗传资源市场化交换价格的上升幅度可能比预计的要小。另一方面，植物遗传资源的需求却因生物工程技术在农业、医药、环境等领域应用的进一步扩大将呈急增的趋势。可以预见，在短期内，随着生物技术的发展，植物遗传资源的经济价值将因多样化需求而提高。但从长远看，尤其随着转基因技术的进一步成熟，将有可能使原生植物物种对植物与农作物育种的重要性呈现不断下降的趋势。
由于世界各国拥有的植物遗传资源的数量与保护程度以及生物技术水平的不同，以致保护植物遗传资源的成本和效用也具有明显的国际差异，并由此进一步形成因植物遗传资源保护或破坏而产生的外部效应[6]。如果从一个国家范围内考察，该国的植物遗传资源保护与利用会形成社会（或私人）成本和与此相应的社会（或私人）效用。如果该国拥有的植物遗传资源被其它国家的科研机构或生物技术企业无偿地获得并用于农业、药业等领域的开发与应用，那么这个国家所保护的植物遗传资源还具有国际效用。在一个国家内，私人投资于植物遗传资源保护而产生的效用与该国的社会效用之间也可能存在一定的差异，因为，私人投资的目标大多并不在于促进植物遗传资源在非直接利用价值方面的保护。因此，如果从植物遗传资源保护所产生的社会效用来看，私人投资则是次优化的。与此同时，如果一个国家所保护的植物遗传资源具有国际效用，并且其保护行为没有得到任何补偿，那么，在这种情况下，也会诱发该国保护植物遗传资源的积极性的下降。对此，一个典型例证就是自20世纪60年代以来国际上建立了一些在国际农业研究顾问委员会(CGIAR)监管下、作为“准公共物品”的植物遗传资源基因库。
从经济学意义上分析，若一个国家的植物遗传资源同时具有国内效用和国际效用，则在该国遗传资源保护的边际成本与边际效用之间将可能出现3种不同的理论均衡：国内私人均衡、国内社会均衡和国际均衡（参见图2，作者根据文献2更改）。这3种不同的均衡状态反映了该国植物遗传资源保护程度的差异性。
图2不同均衡状态下植物遗传资源的优化保护水平
Fig.2Optimalprotectionlevelsofplant-geneticresourcesunderdifferentequilibriumsituations
从图2可以看出，如果这个国家对植物遗传资源采取有关保护政策与措施，在以期实现资源保护量为Qns的同时，还要达到国际优化水平Qg，则需要国际社会或有关资源受益机构采取相应的经济支持行动，因为在大于资源保护量Qns点时，该国资源保护的边际社会成本已超过边际社会效用。为了使该国的资源保护量达到国际优化水平Qg，国际社会或资源受益机构所采取的措施应该是，要么使该国植物遗传资源保护者或机构有权参与其资源利用效益的分配，向该国转移一部分因利用其遗传资源产生的国际效用，实现遗传资源保护效应的“内部化”；要么向该国提供至少相当于图中面积为BCE的补偿资金，在经济上对该国的植物遗传资源保护行为进行补偿。只有在植物遗传资源保护效应实现内部化或得到补偿的情况下，该国的植物遗传资源保护水平达到Qg在经济上才是合理的，并有助于保持或提高该国保护植物遗传资源的积极性。因此，植物遗传资源保护效应的“内部化”或“补偿”机制应该成为探索公正、有效的国际保护与利用制度，实现全球植物遗传资源可持续利用的基础。
3植物遗传资源保护与利用的国际多边体系与制度创新
3.1完善国际多边体系——制度创新的出发点
在过去的几十年里，国际上在植物遗传资源保护与利用方面已形成两种基本制度：一是对基因尚未改良的植物物种资源如野生品种和农民种植的原生植物作为可自由获取物品来处理；二是对作物新品种承认育种者权利的“知识产权制度”。例如，1961年制订的《植物新品种保护国际协定》(UPOV)就是以保护植物育种者权利为目标，规范新品种交易行为的国际性文件。此后，有关植物新品种的专利权制度得到确立并逐步扩大品种范围。这种专利权制度甚至在世界贸易组织(WTO)框架文件之一《知识产权贸易》(TRIPs)中也可找到有关条文。1992年在联合国环境与发展大会上通过、至今已有175个国家签署的联合国《生物多样性公约》是一部对生物多样性和植物遗传资源保护与可持续利用具有深远意义的国际性文件，它在主张各国承担保护生物多样性国际义务的同时，强调了所谓的“遗传资源效益的公平分享”
原则[7]。1993年联合国粮农组织制定的《粮农植物遗传资源的国际承诺》提出的“农民权”概念[8]，则在肯定农民对“保护、改善和提供植物遗传资源”所作贡献的同时，主张农民也应该有权利获得一部分的“资源保护效益”。1996年在德国莱比锡有150多个国家参与、以植物遗传资源可持续利用为目标的“世界行动计划”，已视为各国承认原产植物品种价值和承担植物遗传资源保护义务的开始。为全面履行《生物多样性公约》和有关法律的文字与精神，1999年5月在北京召开了有数十个国家参加的有关植物遗传资源共享的国际会议。该次会议制定的《关于遗传资源取得和利益分享的植物园共同政策准则》，提出尊重各国对其遗传资源的，维护资源原产国和其他各级各类资源托管者的利益，并强调建立和完善遗传资源效益的分享机制，为保护和可持续利用植物遗传资源提供鼓励和帮助[9]。在这些国际多边协议与文件中，植物遗传资源的保护与利用在政策和制度方面还存在以下4个主要问题：①植物遗传资源的国家所有权；②植物遗传资源的获取方式与条件；③植物遗传资源效益在“遗传资源所有者”与“遗传资源使用者”之间的公平分享；④为各国尤其是发展中国家保护植物遗传资源提供国际资金支持。
如何完善已有、但在内容上又未能充分体现经济激励机制和在法律上还未具有真正约束力的国际多边协议，将是国际社会面临的一种挑战，也是全球植物遗传资源保护与利用制度创新的出发点。在未来的国际多边体系中，必须明确地承认植物遗传资源的国家所有权，关注各资源所有国和有关机构保护植物遗传资源的积极性，尤其是按照联合国《生物多样性公约》所确立的“遗传资源效益的公平分享”原则，处理好资源所有国与资源利用者之间的资源效益分配问题。在此，要充分体现出全部参与植物遗传资源保护与开发利用的国家或机构都应是受益者的特点，但这并不意味着参与者之间在利益分配上是均等的。所以，以何种方式实现遗传资源效益的公正、合理分配将是完善国际多边体系的中心议题。如果在协议中未对利益分配作出明确的规定，并及时解决可能出现的各种纠纷，则会容易导致国际多边体系的失效或解体。此外，在制定与实施国际多边协议时，应考虑植物遗传资源利用部门如农业与医药工业之间存在的产业差异性，尤其是植物育种企业从事其产业活动的特殊性。植物育种企业应该与生物技术工业企业有不同的制度性环境，生物技术企业可以在竞争条件下与资源拥有国政府或机构达成获取、利用与开发植物遗传资源的双边协议。
3.2制度创新的可能选择
在完善现有国际多边体系的基础上，按照遗传资源效益的公平分享原则，国际社会应该考虑建立国际植物遗传资源“交易所”，从而为体现资源所有权和实现资源保护效应的“内部化”提供必要的制度性条件。植物遗传资源“交易所”应设计为资源供给者与需求者实现资源交换的中介机构，它提供有关来自原产地国家的特殊植物遗传材料的种类和数量以及需求等技术经济信息。“交易所”的服务要以植物遗传资源供求双方在资金补偿、技术合作和知识产权保护方面达成双边协议为目标，充分考虑到以不同资源开发为目标的供求双方之间的交易成本与效益，以降低正处于培育中的植物遗传资源市场的不确定性。但是，应该指出的是，植物遗传资源“交易所”的建立与发展必须以资源所有权得到充分保护、以GCI为基础的遗传资源功能价值得到明确确认为基本条件，同时又有赖于资源使用者的生物技术进步和最终产品市场的发展，以及必须避免因植物遗传资源市场化交易使物种资源的长期、潜在的经济价值转化为短期的商业利益。
值得指出的是，在目前尚缺乏国际植物遗传资源市场的情况下，国际社会利用《生物多样性公约》履约金建立的“生物多样性基金”，不仅可为保护生物多样性和植物遗传资源提供特别项目资助，在经济上对遗传资源保护国进行一定的补偿，而且还可以起到“风险资本金”的作用，促进有关机构对植物遗传资源保护、科学研究和开发利用的投资。因此，“生物多样性基金”的这种基本功能最终将有助于遗传资源市场化保护与利用机制的形成。但是，考虑到全球植物遗传资源保护问题的复杂性，国际基金机制应该有一明确、公开的评价方法和控制计划，以便在实施中充分发挥国际基金的使用效果。
对在经济利用价值上尚未明确的植物遗传资源，可通过“生物多样性合作社”的方式，以建立植物遗传资源保护与利用的补偿机制。与农业合作社类似，“生物多样性合作社”可以设想为植物遗传资源效益与谈判主体相结合的一种垂直型联合组织。在这种合作方式中，资源所有者向资源利用者提供遗传材料，并对植物遗传资源开发利用的最终产品的经济收入拥有一定的比例，实现遗传资源效益的补偿。补偿标准可根据植物遗传资源的数量、意义、濒临灭绝程度和保存与开发价值，以及原产国的经济收入水平等方面协商加以确定。随着这种合作方式的逐步制度化，将可使之逐步培育发展成为“低级的遗传资源市场”。
4结束语
随着野生植物和原产地栽培作物的不断减少和因生物技术迅猛发展对遗传资源需求的不断增加，植物遗传资源正由以往的公共物品转变为私有物品，它预示着以“遗传编码信息"为基础的国际植物遗传资源市场化保护与利用机制的逐步形成。按照《生物多样性公约》，承认植物遗传资源的国家所有权和坚持资源保护效益的公正、合理分配，完善和建立有效的国际多边体系与制度，将有助于提高世界尤其是各发展中国家保护植物遗传资源的积极性，以保证全球植物遗传资源安全，实现人类对植物遗传资源的可持续利用。植物资源丰富的发展中国家不应再把自己置于遗传基因材料无偿提供者的位置上，而是应在做好本国植物遗传资源及其分布的确认等技术性工作、关注国际生物技术与市场信息、加强遗传资源出口管制、完善国家关于遗传资源的法律法规等制度性条件的同时，充分利用市场化保护与利用机制，积极开展以“参与”或“补偿”方式为基础的多种形式的国际合作，为本国植物遗传资源保护提供资金支持，以提高本国的遗传资源保护能力和生物技术研究与开发能力。
参考文献
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生物多样性减少的原因分析范文第5篇
关键词：练湖；湿地生境；生态修复；生境构建；群落；太湖流域
中图分类号：Q149；TU986 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）12-3047-04
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.12.014
Abstract： Wetland， as one of the ecosystems with highest biodiversity and ecological benefits， was severely damaged in the process of urban construction， leading to considerable habitat loss and biodiversity decline. This study， guided by the theory of habitat restoration，aimed at recovering the biodiversity of Lianhu wetland， improving the ecological environment quality and maintaining the local ecological balance. According to the ecological environment characteristics of different regions， the study constructed ecological islands， forest wetlands and riparian habitats by using ecological restoration techniques， such as ecological dredging，biomanipulation， plant floating bed and so on. Based on terrain shaping， ecosystem structure and functions were optimized by planting emergeent， floating and submerged plants， as well as stocking aquatic animals such as zoobenthos， fishes and shrimps. The study restored plant and aquatic animal communities， which finally formed healthy ecosystems.
Key words： Lianhu； wetland habitat； ecological restoration； habitat construction； community； Taihu basin
生境是指生物生存、繁衍的空间及其所需资源和环境条件的总和，包括生物与非生物环境部分[1，2]。生境破坏被认为是物种灭绝的主要原因[3]。在中国快速城镇化进程中，随着城市建设用地的扩张，湿地、森林、草地等生态用地不断被侵占，生物的生境大量丧失[4]，其中湿地生境成为受人类活动影响最大的自然生态系统之一[5]。传统的城市建设往往只注重对滨水岸带的硬化、渠化，忽视了湿地的自然生态功能，导致原有的深潭、浅滩、灌丛等生物赖以生存的自然生境受到严重破坏，水体污染，生物多样性和生态系统服务功能下降[6]。湿地生境修复是在生态学理念的指导下，通过生态工程措施对受损的生境进行恢复与重建，旨在使其结构和功能恢复到干扰前的自然或生态平衡状态[7]。近年来，随着新型城镇化和生态文明建设的推进，湿地生境修复日益受到人们的重视，成为改善城市生态环境质量的有效途径之一。
湿地资源是丹阳重要的自然生态资本，尤其是练湖片区河网密布，独特的水文、地理条件孕育了相对完善的湿地生态系统。但由于对湿地保护的认识不足，练湖片区湿地资源受到严重的破坏，面积逐渐减少，环境质量逐步下降，生态功能日益退化。基于湿地生态修复相关理论并结合练湖现状生态环境特征，对练湖湿地生境修复进行了研究，以期改善练湖水体自净能力，恢复生物多样性，维持区域生态平衡，为练湖片区的生态文明建设和可持续发展提供支撑。
1 研究区概况
丹阳市位于长江中下游湿地生态区重要湿地-太湖流域的西片区，练湖紧邻丹阳市主城区，历史上是一个重要的拦洪蓄水人工湖泊（图1），与京杭大运河相连，可以调节运河水位，以减少洪水对丹阳城区的破坏。进入20世纪以来，练湖逐渐被开垦为田地，湿地面积急剧下降，仅存水面多为鱼塘，湿地功能几近丧失，成为太湖流域西片区的主要污染源之一。
近年来，丹阳市开始高度重视练湖湿地的恢复工作，开展了一系列生态保护与修复工作，湿地面积有所恢复。目前，练湖地区（即研究区，面积约23 km2）主要由鱼塘、农田、林地、河流组成（图2），集合了浅滩、河流、森林等多种生境类型，具有一定的美学和科研价值。然而，研究区鱼塘和农田间多为泥质塘埂，部分河道为天然或者砌石护坡（图3），对污染物的拦截和净化作用较差，再加上水土流失影响，区域水质整体较差，生物多样性较低，生境相对脆弱，生态系统结构和功能有待修复。
2 研究方法
练湖生态系统修复主要通过对生境的重构来实现（图4）。采用底泥生态疏浚、生物操纵、植物浮床等多种生态修复技术相结合的生境构建技术，规划生态岛屿、森林湿地、滨岸带等多种类型的湿地生境。在地形塑造的基础上，通过对生态系统结构和功能进行优化调整，恢复湿地植物群落、水生动物群落，为更多生物提供更多栖息繁衍空间，并从营养环节来控制水体富营养化，拦截并分解富含氮、磷的营养物，使其转变为人类需要的终产品（如鱼、菱角、藕等水产品），修复受损生境，最终形成结构合理的生态系统。
3 结果与分析
3.1 生态岛屿构建
生态岛屿构建是利用地形改造与底泥生态疏浚技术，将清淤疏浚的底泥在合适的区域堆积成岛，引入较耐污的水生植物进行生境改善[8]，同时也会为鸟类、鱼类等生物提供栖息的场所，对景观美化和提高生物多样性起到较好的效果。
3.1.1 总体布局 在下练湖湿地局部静水区域或河弯缓流区域选取面积较大、人为干扰较少的湖心区域，利用鱼塘田埂泥土堆建若干座湖心生态岛。通过对植被、滩地的合理规划，分别形成挺水植被、湿地森林、草滩、水面、浅滩沼泽、灌丛、滩地等不同生境类型，为鸟类、鱼类的栖息、繁殖创造多样的生境。由于硬质底泥环境区不利于水生植物的生长，应设置大片的滩地，少量或不进行人工植被种植，供大型水禽栖息和繁殖。对于堆积淤泥处，采用木桩或块石固定，减少水土流失，为水生植被的生长营造适宜的土壤和水环境，并选用根系发达的植物改善土壤理化性质，再合理恢复植物群落，构建适宜特定物种栖息、繁殖的生境。生态恢复后，岛上严禁各类开发建设，控制人类活动与生态岛的直接距离应大于100 m。
3.1.2 植物群落构建 根据不同鸟类的生活习性，合理配置，营造鸟类栖息地和繁殖地。岛内植物选择以蜜源、鸟喜植物为主，为招鸟、引鸟提供食物源，吸引更多的水禽来此聚居。岛屿朝向湖心一侧附近，尽量不种植高大的乔木，为鸟类的飞翔和降落提供充足的净空[9]。水体沿岸非滩涂滨岸要保证水生植物多样性，先种植芦苇等生存能力较强的先锋物种，改善物质循环过程以及水体和底泥条件，便于其他湿地植物物种后续进入。待水质水色显著提高后，可种植其他具有观赏价值的品种，从水底到水面到岸边，形成横向和纵向群落梯度带，构建观赏性优良的“水上森林”。具体植物配置方案为：木本植物选用水杉、枫杨等，灌木选用枸杞、构树等，挺水植被选用芦苇、香蒲、荷花等，浮叶植被选用睡莲、菱角等，沉水植物选用狐尾藻、苦草等。
3.1.3 水生动物群落构建 建立大型滤食性动物功能群，重点投放蚌类、螺类等底栖动物和鲫鱼、鲢鱼等鱼类，并利用柳桩、鱼槽砖等为滤食性动物营造栖息地。
3.2 森林湿地生境构建
森林湿地是湿地的一个重要类型，森林湿地以耐水湿的木本植物为主，可以为林鸟、小型水生动物提供生存和繁衍的场所[10]，其构建目的是提高水上森林植被的生物多样性，使水质得到净化，为生物提供更多的栖息地。
3.2.1 总体布局 森林湿地生境区（图5）主要位于上练湖湖湾处的杉树林。在湖岸选取面积较大、地势低洼的地段进行森林湿地恢复，适当开挖，疏通水系，保证该区域多数时间被水浸没，并在原有植被基础上进行适当改造，合理栽培本地湿生乔木，投放少量水生动物，构建完整的森林湿地生态系统，限制该区域的人为活动。
3.2.2 植物群落构建 采用湿生木本-挺水植物-沉水植物相结合的种植模式，因地制宜选用耐水湿型木本植物，如水杉、池杉、落羽杉、垂柳、箕柳、白蜡树等，并根据各类树种耐水湿程度不同，在森林湿地的不同区域合理配植；挺水植物可以配植芦苇、荷花等；沉水植物可以配植苦草、金鱼藻等。
3.2.3 水生动物群落构建 建立撕食型、杂食型动物功能群，重点投放主要杂食群种类，包括河虾、克氏原螯虾、泥鳅、黄鳝等，并利用块石、水生植物为其营造适宜的生境。
3.3 滨岸带生境构建
滨岸带是陆地和水域生态系统的过渡地带，具有生物生境、水土保持、固岸护坡、污染防治、休闲娱乐等重要生态功能[11]。湖泊滨岸带生态修复是控制湖泊富营养化的重要手段，修复良好的滨岸带可以显著提高水体自净能力，促进恢复生物多样性[12]。滨岸带的污染物截留和降解功能是通过营养物质的富集和再分配过程来实现，而水土保持功能则是通过泥沙等固体悬浮物的沉积作用实现。因此，根据练湖湿地滨岸带沉积平衡条件不同，将其分为沉积型滨岸带和侵蚀型滨岸带进行生境构建。
3.3.1 沉积型滨岸带生境构建 沉积型滨岸带（图6）坡度较缓，水流速度相对较慢，往往位于岸带凹陷部位，形成河湾、湖湾等，容易沉积水体中的固体悬浮物，水位季度变化明显，适合多种水生植物生长，其生长周期内能够吸收大量水体中的污染物，具有很强的水体净化能力。对于沉积型滨岸带生境，应恢复其沉积功能，强化其对悬浮物的吸附及对氮、磷的吸收转化能力，实现水体净化作用。通过地形塑造，减缓该区域的水流速度，并恢复沼泽型植被，水流减缓后固体悬浮物容易在此处沉积，水生植物存活率也会提高。水生植被群落形成后，该区域将会朝着良性方向发展，自然形成较为稳定的生境。
1）总体布局。根据水位的变化，恢复选择相应的乡土物种，从水面朝河岸依次营造以下植被序列：沉水植被-挺水植被-水生草本-湿生灌木-乔木。重点恢复沉水植被和挺水植被，加强该区域的沉积作用，减缓水流，截留营养元素，实现对富营养水体的净化。
2）植物群落构建。在滨岸道路两侧构建以垂柳、桂花、紫薇为主的曲线型林草带；在大型滩地构建以芦苇、菖蒲、美人蕉为主的植物群落；在浅水区营造以香蒲、荷、睡莲等为主的挺水、浮水植物群落；在深水区培育以菹草、轮叶黑藻、苦草、眼子菜等为主的沉水植物群落。
3）水生动物群落构建。由于该区域在部分时间段无水流动，人工投放存活率不高，并且前期的生态构建主要依靠水生植被的恢复，随着生态环境的改善，该区域会吸引大量水生动物栖息，故不需要特意投放水生动物。
3.3.2 侵蚀型滨岸带生境构建 侵蚀型滨岸带（图7）坡度较陡，水流较急，位于岸带向河流凸出部位，由于风力、水流的作用容易发生侵蚀，造成水土流失，并且该类滨岸带截留污染物能力较差，对湖泊水环境影响较大。针对该生境的修复，应加强岸线的稳定，采取如固定措施，消浪防风，减少水土流失，为植被营造良好的生境，同时不能影响湖泊水体与滨岸地下水交换。
1）总体布局。在种植根系发达的湿地植物的基础上，采用石笼、散抛块石或木桩加固。根据不同地段的水流侵蚀能力，在滨岸带坡地上放置不同大小的石块或石笼，以防止水流冲刷并恢复滨岸植被。部分较陡区域还可采用木桩加固，防止滑坡，维持岸线的稳定。由于局部区域坡度较陡，水位较深，挺水植被难以形成群落，可采用植物浮床技术，既能够净化水质、美化景观，又能够为水生生物提供栖息空间。
2）植物群落构建。采用乔木-灌木-草本与挺水植物-沉水植物结合的配植模式。陆生植物可采用垂柳、水杉、美人蕉等搭配，增加景观效果；挺水植物根系可以采用如芦苇、茭白等搭配，既能稳固岸线，又可吸收水体中的氮、磷等营养元素，净化水质。宜采用密植的方式，主要建群种为芦苇，经过自然演替可发展出伴生种，包括水蔗草、莲、水芹、菱、荇菜、马来眼子菜、轮藻、水鳖等。植物浮床应根据水质条件配置，可供选择的有美人蕉、千屈菜、香根草等。
3）水生动物群落构建。建立撕食性、刮食性动物功能群，重点投放撕食性、刮食群种类，包括河虾、克氏原螯虾、田螺、环棱螺等。利用块石、木桩等，为主要水生动物提供不同栖息地，形成多种底栖动物群落。
4 小结
基于生态修复理论和生境构建技术，针对练湖湿地生态环境特征，分别构建了生态岛屿、森林湿地和滨岸带生境，恢复了湿地生物群落，形成了结构合理的生态系统，为改善练湖片区水质，提高区域生物多样性和生态系统稳定性提供了科学支撑。研究成果可为城市水系规划、河道整治规划、湿地景观规划等各类规划及研究提供参考。
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