植物受威脅及其優(yōu)先保護(hù)
玉龍
國際自然和自然資源保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)在1978年出版的《植物紅皮書》一書中指出:在全世分布的約250000種維管束植物中,估計約有20000~25000種(占整個區(qū)成分的百分之10)處于很稀少(rarity)或受嚴(yán)重威脅的狀況(Gren,1978年)。1978年彼德雷文以世界上多樣性最高的生態(tài)系統(tǒng)的快速解體(尤其在熱帶)為主要根據(jù),認(rèn)為今后20~30年間,地球生物多樣性總量的1/4將面監(jiān)滅絕的嚴(yán)重威脅(Gaven,1978年)。IUCN的一項研究認(rèn)為,在世界上需要保護(hù)的植物有50000種,其中20000種已知為受威脅植物,15000為可能受威脅種,另處15000種具有經(jīng)濟價值。假如我們的目標(biāo)是在植物園中遷地保存其中一半的植物樣本,同時在所有植物園中有250參加這項工作總結(jié)作,那么每個植物園平均保存200~300種,而實際上有的植物園保存多,有的少(許定發(fā),秦惠貞等譯,1990年)。我國世界上植物種類最多的國家之一,1993年出版的《中國的生物多樣性》一書指出:我國有種子植物約27000種,瀕危物種比例估計高達(dá)百分之15~20,達(dá)4000~5000種(陳靈芝等,1993年)。所以對于稀有、瀕危植物保護(hù)的任務(wù)是重大而緊迫的,必須分一個先后、緩急。
植物受威脅和滅絕的原因:
正如上述,包括植物在內(nèi)的生物的滅絕是一個自然的過程。一般認(rèn)為椎動物物種平均生存期為500萬年,在過去的2億年中平均每100萬年有90萬種動物滅絕,其滅絕的“背景速率”(backgroundrate)是每世紀(jì)約90種(Raup,1986年),而高等植物則大約4種(Myers,1988)。在歷史上生物滅絕也往往由于重大地質(zhì)歷史事件或環(huán)境急劇變化而出現(xiàn)“集體滅絕”(mass’extinc-tion),如較多的說法是小行星對地球的沖擊造成了6500萬年前的恐龍消失。而在近代,生物受威脅和滅絕的原因則主要來自于人類的社會行為。
1.生物多樣性喪失的基要原因
在近代,人口的劇增,科技的進(jìn)步導(dǎo)致離人類對自然資源無節(jié)制的濫用由此而造成了全球生態(tài)環(huán)境的急劇變化,使生物多樣性(biodiversity)面臨著自身進(jìn)化的某些原因和人類嚴(yán)重干擾的雙重脅近,正在出現(xiàn)一個由人類因素引起的“集體滅絕”過程。對于近代生物多樣性喪失的原因,智者見智、仁者見仁、這里介紹的是世界資源研究所(WRI)等在1992年出版的《全球生物多樣性策略》一書中的見解(WRI,1992年),它具有一定的代表性。
(1)非持續(xù)性的人口增長和自然資源消耗的高速率
在大多數(shù)生育率高的國家,大約半數(shù)人口的年齡低于16歲,由此形成的人口統(tǒng)計的態(tài)勢(momentum)~亦即由于大量人口將到達(dá)生育年齡,今后幾年,將劉生育高峰時期~意味著在下半個世紀(jì),極可能在較長時期內(nèi),全球人口將不斷地增加,除非發(fā)生災(zāi)變(見圖1),以后每30年,世界人口就有可能增加10億。人口增長的速率和幅度以及全球人口最終達(dá)到穩(wěn)定的數(shù)值(對生物多樣性至關(guān)重要的考慮)取決于社會和經(jīng)濟措施,尤其是發(fā)展中國經(jīng)濟發(fā)展的速度。
隨著人口數(shù)量增加和新技術(shù)發(fā)展,人類占用地球上資源的欲望惡性膨脹。人們消耗、轉(zhuǎn)化或毀壞光合植物、藻類和細(xì)菌形成的陸地生產(chǎn)力的百分之39,而光合植物、藻類和細(xì)菌形成的陸地生產(chǎn)力卻是整個生命系統(tǒng)獲得能量的根本來源。這種趨勢是不能持續(xù)的。世界上的生物系統(tǒng)根本不能接受人們不斷增加的對初級和產(chǎn)力的要求,以滿足人口及其消耗的進(jìn)一步增長。自然資源庫的內(nèi)在的限制將相應(yīng)限制依賴它的人類數(shù)量。誠然,一個生態(tài)系統(tǒng)的(或在這種情況下,一個行星的)“生態(tài)承載能力(ecologicalcarryingcapacity)”由于技術(shù)的發(fā)展而增(就農(nóng)業(yè)史證實的那樣),
但不管怎么說,消耗的最終限制也是一個現(xiàn)實。關(guān)鍵性的環(huán)境資源正處于逆境中。污染物的排放包括溫室氣體,已經(jīng)使生態(tài)系統(tǒng)忍受力和大氣擴散能力負(fù)擔(dān)過重。臭氧層的耗竭、酸雨和空氣污染都對今天的生物多樣性產(chǎn)生了重大的傷害,將來的危害可能更為嚴(yán)重(尤其是當(dāng)氣候變化加速時)。礦物和非再生資源的過度消耗以及能量過度利用和浪費,尤其是工業(yè)化國家,使得這些問題更加嚴(yán)重。發(fā)達(dá)國家對這些沖擊應(yīng)負(fù)主要責(zé)任,他們應(yīng)迅速轉(zhuǎn)為持續(xù)發(fā)展的生活方式。假如預(yù)計增的人口被容納,且未超過地球承載能力的限制,那么新的發(fā)展格局是極為必要的。
(2)不斷狹窄地取自農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)的貿(mào)易譜
長期以來,世界是一個由相對自治的地區(qū)拼湊起一煌混雜物。知識、生存策略和社會結(jié)構(gòu)在每一個地區(qū)或多或少獨立地進(jìn)化,但人們對環(huán)境的要求很少超過自然的承受能力。在森林地區(qū),傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化不會顯著地影響多樣性,因為那人口密度低、市場壓力較小以及作為傳統(tǒng)的生存策略的支柱的移動耕作、打獵、捕魚和林產(chǎn)口的集貿(mào)的合,處一種良好的平衡之中,沒有哪個小集體能夠削弱整個生物多樣性,有的甚至鞏固了生物多樣性。但是,上一個世紀(jì)出現(xiàn)的根據(jù)相對優(yōu)勢和特殊性的原則進(jìn)行的全球經(jīng)濟交流不僅增加了單一性,而且也增加了相互依賴性。
農(nóng)業(yè)上,經(jīng)營集中在種類要較少的作物,這些作物在世界經(jīng)濟里具有一定優(yōu)勢。作物種類數(shù)量的降低,當(dāng)?shù)氐墓痰?xì)菌、菌根、捕食者、傳粉者、種子傳播者其他一些在傳統(tǒng)系統(tǒng)中通過幾個世紀(jì)共同進(jìn)化的物種消失了?;?、殺蟲劑和旨在最短時間里尋求最大量和效益的高產(chǎn)量品種的使用加劇了這一損失。在森林地區(qū),快速和全面原森林轉(zhuǎn)變〔經(jīng)常向單優(yōu)種群的濟作物(cashcrops)〕正在廣泛蔓延。當(dāng)咖啡或棕櫚油跌價時,種植場即使棄之不管,可能很快地向生物學(xué)上多樣化的森林轉(zhuǎn)變。同樣,大的球市場鼓勵現(xiàn)在被稱為地毯式捕魚(blanketfishing)方式的發(fā)展。例如單絲浮網(wǎng)捕獲大量的目的物種,地也捕獲大量的“無辜的”海洋哺乳動物、鳥及被稱為非目的種的魚類。
(3)經(jīng)濟系統(tǒng)和政策未能評估環(huán)境及其資源的價值
許多自然系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化(如森林或濕地向農(nóng)場和牧場的轉(zhuǎn)化),無論在經(jīng)濟上,還是在生物學(xué)上都是低效益的。這種轉(zhuǎn)化之所以發(fā)生,部分是由于自然生境在經(jīng)濟上通常被低估了。
有幾個原因可以導(dǎo)致對生物資源的錯誤估價。
首先,許多生物資源被直接消耗而從不進(jìn)入市場。在林產(chǎn)品中,鋸材、紙漿、原材、藤條和樹膠可能進(jìn)入市場,而當(dāng)?shù)鼐用袷斋@的大部分食品、薪炭木材和藥用植物以及森林向河流提供的清水進(jìn)入市場。因此,原木和其他一些潛在的消耗利用的經(jīng)濟價值被過高地估計了,而持續(xù)利用的價值(包括美學(xué)和精神效益)卻被低估了,同此產(chǎn)生了踐踏森林的動力。
其次,生物多樣性的利益在很大程度上是“共有的財富”,沒有任何個人可以宣稱有它。例如,濕地的保護(hù)對公眾有實質(zhì)性的和明顯的益處,但是這種好處是如此分散以致于沒能形成濕地保護(hù)的市場動力。這種低估為政府的策略提供了辯護(hù)。例如為謀求稅收,更進(jìn)一步鼓勵濕地利用向更大的市場價值的方向轉(zhuǎn)化。
第三,森林產(chǎn)權(quán)更有可能被賦予那些清除森林其他自然植被定居的人,而不以森林為棲息地并依賴自然林產(chǎn)品的持續(xù)收獲而生活的人。正當(dāng)?shù)呢敭a(chǎn)權(quán)利也同樣很容易讓那些生活在城里或工作在正規(guī)經(jīng)濟區(qū)的人們獲得,其本身更偏愛木材等產(chǎn)品的采掘與交易而非那些只有有限市場價值產(chǎn)品的持續(xù)收獲。任何財產(chǎn)權(quán)的不確定性將會削弱管理的積極性而鼓勵過度利用。不會有多少農(nóng)民愿意種植一小片林子,如果5年以后這片林子不為他們所擁有。那些不從旅游業(yè)受益而只要食物的人們,更有可能殺死而不是保護(hù)野生動物。那些與資源關(guān)系不大的人們關(guān)心可能性也最小。假如改變資源意味建立擁有關(guān)系的話,則人們最有可能這樣做。
正確評價的生物學(xué)上多樣化自然系統(tǒng)是主要的經(jīng)濟資產(chǎn)。但由于這樣的系統(tǒng)往往被低估,生物多樣性保護(hù)常被認(rèn)為是耗資而不是投資。為保護(hù)全球和國家的生物多樣性,糾正這一錯誤是極為必要的。
(4)生物資源利用和保護(hù)產(chǎn)生的效益的占有、管理和分配的不均衡。
在大多數(shù)國家,生和資源和土地以及它們提供的所有效益的擁有與控制是與生物多樣性保護(hù)及持續(xù)生存(sustainableliving)相對立的方式來分配的。大多數(shù)國家物種的迅速枯竭和生境的破壞就是一個例證。在這些國家里,大多數(shù)土地被少數(shù)人所占有。通過過度伐木圍捕而得到的暴利流進(jìn)少數(shù)人的腰包,而依賴這些資源持續(xù)生產(chǎn)的當(dāng)?shù)鼐用駝t為之付出代價。
第二個問題來自決定資源控制集中化環(huán)境政策的責(zé)任從根本上說掌握在城里人的手里。在許多社會里,婦女管理著環(huán)境,同時擁有多得多的關(guān)于生物多樣性對耕作和健康價值的知識。
第三個問題是國際貿(mào)易、信貸和技術(shù)轉(zhuǎn)讓政策和實踐的方式鼓勵了諸如(且經(jīng)常加劇了)在一個國家內(nèi)發(fā)現(xiàn)的那些不均衡。截止1988年,發(fā)展中國家向工業(yè)化國家凈轉(zhuǎn)讓了325億美元的資源,不包括其他不涉及其直接資金流動的隱含的資源轉(zhuǎn)讓(到這一個十年初為止)因資源貿(mào)易而流向發(fā)展中國家的資金已達(dá)426億美元。為了保護(hù)生物多樣性,工業(yè)化國家使這種流通逆轉(zhuǎn)。假如發(fā)展中國家繼續(xù)被拒之于市場之外,無法接觸到新技術(shù),背負(fù)沉重的債務(wù),那么他們可能既沒有辦法也沒有動力為了未來而保護(hù)他資源。
(5)知識及其應(yīng)用的不足
科學(xué)家仍然沒有恰關(guān)于自然生態(tài)系統(tǒng)及其大量組成成分的知識。這種無知與對自然有傳統(tǒng)的了解的文化的破壞混雜在一起。即使在某些地方存在這方在這方面的知識,也很難傳播到?jīng)Q策者那里,因而他們經(jīng)常無法作出正確反映生物多樣性的、科學(xué)的、經(jīng)濟的、社會的和倫理的價值的決策。同樣在中央決策者和地方社區(qū)之間沒有當(dāng)?shù)男畔⒔粨Q,而地方要直接地依賴于生物資源,并且他們的生活正受到不適當(dāng)?shù)陌l(fā)展項目和其他行動的危害。最后的困難來自公眾很不愿意接受降低過度資源消耗的政策,不管它多么具有邏輯性和必要性。
(6)法律和制度系統(tǒng)促進(jìn)了非持續(xù)性利用
生態(tài)和經(jīng)濟現(xiàn)實明確要求生物多樣性保護(hù)和經(jīng)營的部門實行交叉(crosssectoral)的方法。但許多國家和國際制度按僵化的部門條例起作用,而許多環(huán)境機關(guān)小,且缺乏獎金。無論在國際水平還是在一個國家內(nèi)都已引入部門交叉協(xié)調(diào)機制,但還需證明其有效性。
第二個問題是政府和全局計劃的過分集中,阻止了地方補充作用,挫傷了地方參與的積極性,關(guān)閉了民間團體和非政府組織的參與渠道。
第三個問題是大部隊發(fā)自然保護(hù)主管機構(gòu)和組織軟弱無力。沒有幾個組織機構(gòu)具有人力或財力,即使是支持一個最小計劃的資金。他們的努力通常不連續(xù)和重復(fù);他們的的自然保護(hù)計劃既不全面,也無政策性,同時,他們也沒有把就地和遷地保護(hù)的方法與技術(shù)結(jié)合在一起。
除此以外,許多國家缺乏一個合適的有關(guān)環(huán)境的法律系統(tǒng)和其他保證措施以保護(hù)環(huán)境主資源的持續(xù)利用。在許多發(fā)展中國家,傳統(tǒng)的較好地保護(hù)生物資源的法律已經(jīng)被較差的法律系統(tǒng)所代替。國家決策和規(guī)劃過程不起作用,促進(jìn)環(huán)境保護(hù)的手段的利用不充分,且基本的科學(xué)知識缺乏。
主要因為這些法律和制度的限制,生物多樣性保護(hù)基本上還是零碎的,地集中于傳統(tǒng)的野生生物保護(hù)技術(shù)(在這里有個保護(hù)區(qū),在那又有一管理瀕危物種或受危物種的機構(gòu))。即使翻幾番,這種努力也很難滿足物種的生境需求,尤其那些遷徙動物更是如此,因為保護(hù)區(qū)的土地利用改變了水分的供給,引進(jìn)了污染物,改變了小氣候。這些努力不能保證資源持續(xù)利用策略的完整性,而這正是生物多樣性保護(hù)的核心。
區(qū)域范圍內(nèi)管理方法要滿足整個生物群落的生境需要,地要將保護(hù)與區(qū)域發(fā)展結(jié)合起來。在大多數(shù)情況下,將整個區(qū)域劃為國家公園、森林保護(hù)區(qū)或海洋保護(hù)區(qū)時不恰當(dāng)?shù)?。但是缺乏管理人為的和野生的生態(tài)系統(tǒng)合體的綜合技術(shù)和權(quán)威,阻礙了正確的區(qū)域管理。能結(jié)合生物多樣性保護(hù)(biodiversityconservation)進(jìn)行有效發(fā)展和資源管理的足夠大的地區(qū),一般隸屬于不同的地方、州或省政府的管轄,有的甚至包含了兩個或更多個國家,這是一個行政上的夢魘。
2.生物多樣性喪失的機制
對于生物多樣性喪失的機制,國內(nèi)外較多的是從人類對生物資源所產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境等方面去探討或論述。在這里,除了引用了《全球生物多樣性策略》一書(WRI,1992年)關(guān)于生物多樣性喪失的機制加以說明外,也把近年來的一些研究結(jié)果加以補充。
(1)生境喪失和片斷化
在過去幾十年,當(dāng)人口資源消耗增長時,相對未受干擾的生態(tài)系統(tǒng)面積已縮小。沿著中美洲太平洋海岸,百分之98的熱帶干性林已經(jīng)消失。在1961的至1985年之間,泰國失去了百分之22的紅樹林,事實上剩下的能一處未受干擾。在淡水生態(tài)系統(tǒng)中,大壩破壞了大部分的江河與溪流生境。在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,海岸的發(fā)展破壞了珊瑚和近海群落。在熱帶森林中,森林損失的主要原因是邊緣農(nóng)業(yè)(marginalagriculture)的擴張,雖然三些特殊的地區(qū),商用木材采伐可能是一個更大的問題。
根據(jù)筆者等的研究(許再富,1994年),我國滇南西雙版納的小片斷熱帶雨林(龍山林)經(jīng)過30多年的演化,雖然木本植物的種數(shù)變化不大,但物種多樣性指數(shù)卻下降了百分之24。在群落的不同層次中,物種消失率和新增率都是喬木(A、B、C層)<灌木(D層);在喬木層中則是A<B<C;就物種的不同確限度(speciesofex-clusivenessofcommunity)而言,消失率和新增率都是特征種(charactersp.)<適宜種(preferrentsp.)<隨宜種(indifferentsp.)>外來種(exoticsp.)。這些變化除了“邊緣效應(yīng)”(edgeeffect)外,還因為群落內(nèi)小氣候由“涼濕”(cold-wet)向“干暖”(dry-warm)轉(zhuǎn)化的“內(nèi)凜效應(yīng)”(internaleffect)而引起的。
(2)引入物種
引入物種與很多有記錄物種的滅絕有關(guān),島嶼上尤其如此,在這些孤立的生態(tài)系統(tǒng)里,一個新的捕食者、競爭者或病原體會對不能與其共同進(jìn)物種很快造成危害。在夏威夷,大約86種引種植物嚴(yán)重地危害了當(dāng)?shù)纳锒鄻有?;一種引進(jìn)樹種現(xiàn)在已經(jīng)取代了超過3萬元英畝的當(dāng)森林。
(3)植物和動物種的過度利用
大量的森林、魚類和野生生物資源已經(jīng)遭到過度開發(fā),有時達(dá)到了滅絕的程度。厴史上,大海雀和旅人鴿(passengerpigeon)屈從此等壓力;黎巴嫩雪輥經(jīng)覆蓋50萬公頃的土地,而今只有零星分布的小塊森林。在1958年至1970年間,秘魯鰻的過分利用使其種群大小和捕獲率急劇地減少了。今天,蘇門答臘和爪哇犀牛已經(jīng)被捕殺到這絕種的邊緣,大量的椎動物不于這樣一種狀況。許多滅絕物種成了人們的盤中餐,而搜尋珍稀商品(明顯的例子有牙)和用作寵物、獵奇、收藏品也危及了某些種群,是使另一些群慘遭滅絕。
(4)土壤、水和大氣污染
污染物脅近生態(tài)系統(tǒng),如污染沿著食物鏈地產(chǎn)生危害,使一些敏感種種群減少或消失。自從引用新的滅鼠劑以后,英國的谷倉貓頭鷹(barnowl)種群減少了百分之10;1985年,用來控制西班牙考塔道納拿(CotaDonana)國家公園邊界小龍蝦的非法殺蟲劑殺死了大約3萬只鳥。部分由于嚴(yán)重空氣污染,波蘭奧吉考(Qjcow)國家公園的大約43個物種消失了。由于工業(yè)排放重金屬和農(nóng)業(yè)灌溉帶來的鹽漬化,土壤微生物也受到危害。酸雨使得斯堪的那維亞和北美幾千個湖泊和池塘處于真正的無生命狀態(tài),并與其他類型的空氣污染耦合,損害了整個歐洲的森林。海洋污染,尤其是來自非點源的(non-pointsources),污染了地中海和世界上許多港灣和近海區(qū)。
(5) 全球氣候變化
在未來幾十年,空氣污染的一個巨大的副效應(yīng)(side effect)~全球變暖,將對世界上的生命造成巨大破壞。人類引起的大氣中溫室氣體(green house gases)的增加可能導(dǎo)致下一個世紀(jì)大氣溫度上升1~3℃(2~5℉),同時海平面將抬升1~2米。溫度每增加1℃,就會使陸地物種的忍受極限向極地轉(zhuǎn)移125千米,或在山地垂直高度上上升150米。許多物種的再分布可能跟不上預(yù)期的氣候變化,因此生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能可能發(fā)生較大的改變。在美國,下一個世紀(jì)海平面抬升將至少淹沒80個正處于滅絕境地的物種的人部生境。根據(jù)更為極端的預(yù)測,由于海平面抬升,世界上許多島嶼將完全被淹沒,分布其上的所有植物和動物也處于一種逆境狀況。在環(huán)繞它們的受干擾的陸地,也無法為它們的物種找到合適的生境。
根據(jù)近年來的一些研究,全球氣候的溫室效應(yīng)(green house effect)不僅使很多物種在水平和垂直高度分布跟不上氣候的變化,而且對生態(tài)民系統(tǒng)中所形成的物種平衡以及協(xié)同進(jìn)化(coevolution)關(guān)于也起了較大的干擾作用。如上述的西雙版納片斷熱帶雨林的群落內(nèi)部由“涼濕”向“干暖”轉(zhuǎn)化,雖然林內(nèi)的相對濕度還明顯高于林緣和林外,但林內(nèi)、林緣和林外的氣溫已無明顯的差異。由于這種變化,打破了生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)穩(wěn)定性,物種間的競爭與協(xié)調(diào)狀況也起了變化,使百分之42熱帶雨林成分(喬木)沒有更生苗,具連續(xù)種群(continued population)僅占喬木種類的百分之18。此外,熱帶雨林中的很多物種是靠其授粉的植物種繁殖能力。這樣。在的所研究熱帶雨林群落中,從1959年至1991年的30多年里,在群落中已消失的物種已占觀察種類的百分之38(許再富等,1994年)。
(6) 工業(yè)化農(nóng)業(yè)和林業(yè)
直到本世紀(jì),世界上農(nóng)場主和牧場主培育和保存了大量的作物和牲畜品種。但由于現(xiàn)代育種程序及提高生產(chǎn)力的方式(即種植少量的對水、肥和農(nóng)藥有良好的作物品種),使得農(nóng)業(yè)上的作物多樣性迅速減少。與此相似,許多森林生態(tài)系統(tǒng)向高產(chǎn)的單一樹種人工林轉(zhuǎn)變,看上去很像一塊玉米地而非自然林。甚至比農(nóng)作物基因更少的樹木基因被遷地保護(hù),作為防止病蟲害的保險策略。