生境的破坏、片断化与退化

一、 人类的冲击和生境干扰 2. 气候的变化
环境问题对人类影响的深度和广度已经达到前所未有的程 度。不计战争等因素，人类面临的最大危机是全球气候 变暖。
第一节 人类的冲击和生境干扰
二、目前人类的冲击 （二）、生境干扰 2、 气候的变化 “温室效应”：大气中的温室气体，主要是二氧化 碳和甲烷以及新气体（如氯—碳），是乎正在加 热我们的地球。据预测，在未来的50年里，地球 将平均变暖1－4℃。如果未来的环境条件变化得 比以前快，那么许多物种就不能足够快的进化来 适应，也就无法继续生存。
第一节 人类的冲击和生境干扰
二、目前人类的冲击 （三）、对资源的过渡开发 1、野生生物种群的过度开发 （2）观赏植物贸易 对某些植物的需求已经造成了它们的过度开发。例 如兰花和仙人掌。 （3）动物器官贸易 动物的头、皮肤、爪子，象牙，犀牛等。虎在19世 纪大约有10万只左右，今天野外种群的数量已不 足7000只，被IUCN列为濒危种。（虎的器官在大
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（三）工业文明时代加剧了对环境的破坏 • 开始于西欧的工业革命，使人类活动达到了新的规模，也 给环境带来了全新的冲击，由局部性变成了全球性的。 • 然而，受“人定胜天”、“改造自然”等一系列思想的影 响，人类不断的向自然索取自然资源，环境破坏越来越严 重。 • 为了谋取经济利益，人们开始肆无忌惮的开发利用土地， 砍伐森林，甚至围湖造田，生态环境遭受了严重破坏。植 被的破坏，引起了水土的流失、土地沙化、山洪爆发、河 流泛滥等一系列严重后果。
生境的破坏、片断化与退化
对生物多样性的影响
Contents
一、 人类的冲击和生境干扰 二、生境片断化 三、生境退化 四、海洋生态环境破坏
名词解释
• 生境破坏：是指人类活动或自然灾害引起自然生境发生功能性改变，
从而无法满足生活于该生境的原有物种生存的过程或现象。
• 生境退化：生境破坏会导致生境质量和支持生物群落能力的下降的
由于1979－1988年间对象牙的合法开发程度过大，因而导致象牙贸易的禁止
一、 人类的冲击和生境干扰
生境的破坏及其模式 （一）生境破坏 1. 对生物多样性下降最大的威胁是生境丧失
保护生物多样性最关键的手段是保护生境。生境的丧失对现今趋于灭 绝的脊椎动物是最大的威胁,对于植物、无脊椎动物、真菌也是如此。 现在世界上许多国家,绝大多数的原始生境都已毁灭,61个热带国家中 有49个国家50%以上的野生生境已遭到破坏。在亚热带国家中,足有 65％的野生生物生境已不再存在,其中孟加拉国高达94％,香港97%。 保护一个物种的关键因素是它仍然还有多少原始生境存留。
现象。
• 生境丧失：持续的生境退化和直接的生境破坏会导致生境丧失。 • 生境破碎化：当局部的生境丧失逐渐积累，导致原来成片的生境支
离破碎，被分割成若干相互隔离、不连续的小生境时，就出现了生境 破碎化（habitat fragmentation）的现象。
一、 人类的冲击和生境干扰
一、人类的兴起及其与自然的关系 在距今约10000-12000年前(即第一次农业革命)，人类的生 存一直都要依赖于可得到的自然资源，那时候地球上的人 口不到500万。农业革命使人口得到了增长，到铜器时代开 始的时候（距今约5000年前），世界人口增加到了1亿。今 天全球人口猛增至60亿，在过去的100年里，人口还出现了 指数增长。
一、 人类的冲击和生境干扰
（一）与环境的早期关系 • 早期的人类都是狩猎采集者，用原始的工具来获取猎物和 采掘野菜。人类当时对环境的影响，与其它大型动物的影 响相比差别很小。那时候的人口数量波动可能取决于能否 在局部的环境找到食物，也取决于疾病的蔓延程度。早期 人类对环境的影响较小，而环境对人类的影响较大。 • 人类对环境产生的第一次大的冲击，可能是自从使用了火 之后。
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（二）旧大陆的早期农业 • 早在距今11000年前，中东就发现了驯养牲畜的良好证据， 第一批家畜大概是山羊和绵羊。几乎可以肯定：它们对草 本植物的强度啃食，给当地植被带来过深刻的影响。有证 据表明，农业活动很快就带来了环境问题。 • 对土地的高强度利用，似乎还部分引发了北非和地中海地 区广泛扩展的气候变化和荒漠化，因为它破坏了森林，侵 蚀了土壤，接下来又可能造成普遍的饥荒和许多早期文明 的消失。
一、 人类的冲击和生境干扰 生境干扰 干扰有多种形式，这里讨论污染、气候的变化、 物种的引入和疾病以及对资源的过度开发。 1.污染（pollution）：
大规模的工业过程都要烧煤，也要融化金属，产生二氧化 硫和二氧化氮等污染物质。它们不仅造成当地局部污染， 还会被风所携带，其它有毒物质如重金属和合成有机化合 物，被倒进江河。农业上，大量的使用合成化学肥料和杀 虫剂，它们对非目标生物所起到的作用，一个是“富营养 化”污染，另一个是“毒性”污染。
• “一个较大的连续生境变成了一系列被不同于原有生境的基底生境所 隔离的较小的缀块，其缀块总面积小于原有生境”。根据这个定义， 生境片段化对原有生境格局的影响包括了四个基本的作用： ① 生境总量的减少 ② 缀块数量的增加 ③ 缀块面积的减少 ④ 缀块隔离度的增加。缀块泛指与周围环境在外貌或性质上不同，并具有一定内部均质性的空间单元
一、 人类的冲击和生境干扰
3．其他受到威胁的生境
除雨林之外,其他生境也受到严重破坏而面临毁灭。例如: (1)热带干旱林 与热带雨林相比,热带干旱林更适于被开垦用于发展农业 和畜牧业。 (2)湿地和水生生境 湿地(沼泽地)作为鱼类、无脊椎动物和鸟类的栖息地 是相当重要的。中国的湿地面积仅次于加拿大,居世界第二位。位居黑 龙江省的三江平原,其沼泽已大面积被开恳为农田并建立了诸多农场群。 （3）草地 与其他生境类型相比,草地更容易被转化为农田,或由于过度放 牧而荒漠化,或因为开垦农田将大片草地分割成无数的小块。
一、 人类的冲击和生境干扰 4.生物多样性另一个威胁是生境 的沙漠化
由于人类活动,许多生态环境在季节性干 燥的气候中退化为人为沙漠,被称之为沙漠 化。这些生物群落既包括热带草地、灌丛、 落叶性的森林,也包括地中海地区、澳大利 亚西南部、南非、智利和南加利福尼亚的 温带灌木地。连续耕作,特别是在干旱多风 的年份就会导致土壤侵蚀和失去蓄水能力。 家畜,如牛、羊对牧草的过度取食,砍伐木 本植物作为薪炭材等都会使生物群落进一 步退化,进而失去表土层,直到形成沙漠。
二、生境片断化
• 生境片断化是指由于人 类活动造成的生境破碎, 对生态系统的影响很大, 使片断状生境中的生物 因子和非生物因子都发 生了一系列变化,生境片 断化将物种种群分割为 若干个小种群,影响物种 的迁入和迁出,基因的流 动受阻,遗传变异丧失, 加之小种群易于灭绝,结 果使种群遗传多样性减 少,从而加速物种灭绝的 进程.
二、生境片断化 生境的片断化
生境片断化是一个大面积生境逐步缩小并分割为两个或 更多小块的过程。生境常常被道路、农田、城镇及其他较 大的人类活动场地分割成小块。 生境被破坏最极端的情形就是原有森林景观大部分变成农 田,仅残留小块树林。这种状况比作生物地理学中的岛屿 化模式,森林片断正如同农田海洋中的岛屿生境。岛屿化 常发生在生境面积急骤减少的情况下,但是如果原有生境 地被公路、铁路、水沟、电线网络、篱笆、防火道或限制 生物自由活动的其他障碍物分开,即使生境面积减少程度 很小,也会发生生境岛屿化。
二、生境片断化
• 生境片断化对生物多样性的影响 （一）生境片断化与物种流动性
1. 2. 3. 使物种扩散和建立种群的机会减少 使动物搜寻能力降低 限制了动物的求偶、交配活动
(二)边际效应
生境片断化增加了许多新的边界，具有更大的边缘面积，片断化生境的 各个部分的中心距边缘更近。新边界的小环境明显不同于生境内部,光、 温度、湿度、风和偶发火灾对小气候有着重大的影响。这就是所谓边际 效应。 边际效应中任何一个因素都会对岛屿化生境物种的生存和组成造成巨大 影响。
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二、生境的破坏及其模式 2.受到威胁的热带雨林
热带雨林的毁灭与物种的丧失已成为同义词。虽然热带湿润森林仅占 地球面积的7%,但其拥有的物种数量占全球物种的50%以上。全球原有 热带雨林的面积在1600万平方公里左右,但到1982年,热带雨林面积仅 剩950万平方公里,相当于美国的大陆面积。现在,热带雨林正以每年20 万平方公里的速度递减,其中10万平方公里完全毁灭,10万平方公里发 生退化。依据目前对雨林毁灭的速度来推测,在2040年地球上除了很少 一部分得到保护外,最后将不再有热带雨林存在。事实上,情况比预测 的更加严峻。
第二节 生境的破坏及其片断化
二、生境的破坏及其模式 （一） 生境破坏 1． 对生物多样性下降最大的威胁是生境丧失
保护生物多样性最关键的手段是保护生境。生境的丧失对现今趋 于灭绝的脊椎动物是最大的威胁,对于植物、无脊椎动物、真 菌也是如此。现在世界上许多国家,绝大多数的原始生境都已 毁灭,61个热带国家中有49个国家50%以上的野生生境已遭到破 坏(IUCN/UNEP,1986b,c)。在亚热带国家中,足有65％的野生生 物生境已不再存在,其中孟加拉国高达94％,香港97%,斯里兰卡 83 ％ , 越 南 和 印 度 均 为 80% 。 保护一个物种的关键因素是它仍然还有多少原始生境存留 (IUCN/UNEP,1986d)。
一、 人类的冲击和生境干扰 3.物种的引入和疾病
• 人们故意引入的物种,既包括有用的 农作物或家畜,也包括人们所熟悉的 和审美娱乐用的其他物种,如园林植 物和鸣禽。此外,由于无意的带入,人 类还帮助了许多物种扩散,使它们 “偷渡”和移居到新的地区。 • 病原微生物是另一类重要的外来有害 生物。它们被带到一个新的地方,当 地的动、植物对它们几乎没有抗性, 于是便引起病害的流行。
二、生境片断化
• 生境片断化主要是物种扩散和建立种群的机会减少。许 多林内的鸟、哺乳动物和昆虫不愿穿过哪怕是很短距离 的开阔地。如果它们冒险进入到开阔地,等候在外面的鹰、 猫头鹰、鹟和猫就会把它们吃掉。一旦哺乳动物的扩散 受到限制,依赖于动物及昆虫传播它们种子的植物不可避 免地受到影响。物种数量就不可避免地出现下降。 • 生境片断化的另一个危害是使动物的搜寻能力降低。许 多动物种类,无论是单一的个体,还是社会性的群体,都需 要能够在分布区内自由地穿越境地在星散资源中觅食。
第二节 生境的破坏及其片断化
二、生境的破坏及其模式 二）生境破坏的模式 (1)残余生境的总面积变小。
(2)相对于总面积的边缘(edge)比值增大。 (3)平均而言,碎片中的任何指定地点都比过去更接近于边缘。 (4)平均而言,每块碎片都比过去更孤立于其他碎片。 正像我们将要看到的那样,上述的每一个方面都能给群落、物种 及其种群带来深远的影响。片断化过程还能以不同的模式出现 (图),生境破坏既能在各个斑块(patches)中发生,也能曲线式 地横跨景观(landscape)。道路和高压电线等线性要素还能把 生境切开,并将其分割成较小的单元。
一、 人类的冲击和生境干扰 4.对资源的过度开发
1 野生生物种群的过度开发
1. 2. 3. 宠物贸易（比如鹦鹉，现在已有多种处于灭绝的边缘。） 观赏植物贸易（例如兰花和仙人掌。） 动物器官贸易（ 动物的头、皮肤、爪子，象牙，犀牛等）
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非生物资源的过度开发
1. 石油：不可再生，并且给野生生物带来间接的影响，主要是 通过污染和改变气候。 2. 淡水：地球上许多地方，地表水已经满足不了人类的需求了， 人们不得不从地下的蓄水层(天然地下水库)里抽取淡水。可 是，如果对水的抽取率太高，地下的储备也会被耗尽，水位 还会因此而降低。

一、 人类的冲击和生境干扰 二、目前人类对环境的冲击 生境的破坏
生境破坏的水平在欧洲可能是最高的，因为那里人口密集， 工业活动广泛，而且长期开展。在发展中国家，生境破坏 的模式和原因可能是非常不同的。它们不再与经济增长有 关，而是可能源于当地人民的贫穷和缺少土地。许多保护 生物学家认为，他们所面对的各种自然保护问题，多数是 人口迅速增长的副作用带来的。