人类的生存直接依赖于食物,而食物基本上来源于生物界,人类食用的粮食、油料、肉类、乳类、蔬菜、水果以及饮料都来源于生物。人类目前仅利用20多种植物生产粮食,其实许多其他未被人类利用的植物也可以用来培育为人类生产粮食,还有许多植物和动物经人类培育后可以作为人类提供食物的新来源。根据动物分类学,人类属于杂食动物,生物的多样性可以为人类提供食物的多样性;而食物的多样性,可以为人类提供营养的多样性;营养的多样性,既可以提高人类食物的稳定性,还可以保证和促进人类的身体健康。
生物界向工业提供了大量的原料。植物提供的工业原料有粮食、棉花、油料、木材、橡胶以及树脂等。动物提供的工业原料有肉类、毛皮、蚕丝以及乳类等。其实人类已经利用的生物界提供的工业原料类型还较少,生物界中还有许多物种可以为人类再提供新的工业原料。
生物是许多药物的来源,我国传统医学的中草药中绝大部分来自植物和动物。现代医学对动植物的依赖程度也在不断提高。据报道,发达国家约有40%的药方中,至少有一种药物来源于生物。许多生物可以直接作为药物,有些生物可以作为药物的配料。现在许多药物虽然可以栽培、饲养或合成,但仍离不开野生生物的原型。即使是野生生物,不同的亚种或变异种,其药用有效成分的质量及数量也有很大的差异。随着医学科学的发展,越来越多的生物被发现可作药用。例如热带森林中的美登木、粗榧、裸实、嘉兰等,都能提取抗癌的药物。研究表明许多海洋无脊椎动物可以用来防治高血压、心脏病、神经错乱以及一些由于病毒引起的疾病。从长远看,许多防治疾病的新药要从生物界中去寻找。总之,生物的多样性,为人类提供了药物的多样性。
生物多样性所具有的旅游观赏价值、科学文化价值是难以用金钱价值估量的。如果自然界没有动植物,也就谈不上旅游和休憩。正是雄奇秀丽的山水,森林和草地,与五颜六色、千姿百态的飞禽走兽和花鸟虫鱼相结合,才构成使人欣赏不尽的美景,不仅丰富了人们的精神生活,也为艺术和科学创造提供了灵感的源泉。人类文化的多样性很大程度上源于生物及其环境的多样性。生物多样性可能提供的旅游观赏方面的娱乐服务包括:森林公园、风景名胜区、自然保护区和其他自然景区的生态旅游;动物园、植物园、自然博物馆、水族馆和其他生物性园圃的参观旅游以及与动植物有关的运动和观赏等。近几年,全球兴起了生态旅游热,我国1999年开展了生态旅游为主题的活动,既为保护区筹得发展资金,又对游客进行了热爱环境及保护生物多样性的教育。
生物多样性对现代科学技术的发展具有特殊的贡献。有许多发明创造来自于生物的启示。如仿生学,即源于一些鸟、兽、昆虫等。一些物种引发了人们的灵感,或成为人工智能的仿制原型,如依据响尾蛇的红外线自动用热定位来确定捕捉物位置的原理,成功设计了导弹引导系统;根据昆虫平衡棒具有保持航向不偏离作用的原理,制造了控制高速飞行器和导弹航向稳定作用的振动陀螺仪。此外,动物作为医药等科学研究的实验模型,也为科学技术的发展起着极为重要的作用。
生物多样性的生态价值表现在:植物的光合作用生产有机物质,成为整个地球的生命保障系统;维持全球气体平衡;涵养水源,维持水循环,缓解、减少自然灾害;调节气候、保护农田、保护人类健康;促进土壤形成,保持水土;吸收、分解污染物质,净化环境;美学、娱乐价值,等等。
基因、物种及生态系统的多样性,为人类社会适应自然变化提供了选择的机会和原材料(潜在价值,或称选择价值)。许多动物、植物和微生物种,它们的价值目前还不清楚,如果这些物种遭到破坏,后代人就再没有机会利用或在各种可能性中加以选择。生物多样性消失将会削弱人类社会适应自然变化的能力。因此,保护好生物多样性,对于人类更好地适应未来环境、开辟新的养殖动物和种植植物物种、发现和提取新的药物,为畜禽及农作物品种改良提供遗传物质,控制和治疗疾病等方面提供更多的机会。
近年来,我国科学家对我国生物多样性的经济价值做了研究和评估。中国环境与发展国际合作委员会研究报告提出的中国生物多样性效益及效能的估计值为2470亿~4210亿美元。《中国生物多样性国情研究报告》提出的评估值约为40万亿元人民币。从中我们可以看出,生物多样性的间接价值(生态功能价值)远远大于其直接消费性使用价值。
知识点人工生态系统
人工生态系统是指以人类活动为生态环境中心,按照人类的理想要求建立的生态系统。如城市生态系统,农业生态系统等。人工生态系统的特点是:①社会性。即受人类社会的强烈干预和影响。②易变性,或称不稳定性。易受各种环境因素的影响,并随人类活动而发生变化,自我调节能力差。③开放性。系统本身不能自给自足,依赖于外系统,并受外部的调控。④目的性。系统运行的目的不是为维持自身的平衡,而是为满足人类的需要。所以人工生态系统是由自然环境(包括生物和非生物因素)、社会环境(包括政治、经济、法律等)和人类(包括生活和生产活动)三部分组成的网络结构。人类在系统中既是消费者又是主宰者,人类的生产、生活活动必须遵循生态规律和经济规律,才能维持系统的稳定和发展。
地球生物多样性的现状
地球上的生物多样性是几十亿年进化的结果,是人类宝贵的财富。然而,全球的生态系统正在发生退化和受到破坏,生物多样性面临着严重的威胁。自1600年以来,已有2.1%的哺乳动物、1.3%的鸟类灭绝。据联合国环境规划署报告,目前世界上每分钟有1种植物灭绝,每天有1种动物灭绝,远远高于自然界的本底灭绝速率,而且灭绝的速度越来越快。以鸟类为例,在3500万年前到100万年前,平均每300年有1种灭绝;从100万年到现代,平均每50年有1种灭绝;最近300年间,平均每两年就有1种灭绝;进入20世纪,几乎每年灭绝1种。据国际自然和自然资源保护同盟的统计,目前全球濒临灭绝危险的动物有1000多种,其中鱼类193种、两栖和爬行动物138种、鸟类400多种、哺乳动物305种。农作物品种的消失也十分严重。1949年在我国种植的1万个小麦品种到20世纪70年代初只剩下1000种。在过去的100年中,美国的西红柿品种丧失81%,玉米品种丧失91%。联合国FAO警告说,农作物的均匀化趋势以及生物多样性的丧失将对养活世界上迅速增长的人口构成威胁。我国是生物多样性特别丰富的国家之一,有高等植物30000种,占世界的10%;有脊椎动物6347种,占世界的14%;但生物多样性受到严重威胁。被子植物有珍稀濒危种1000种,极危种28种,已灭绝或可能灭绝7种;裸子植物有珍稀濒危和受威胁种63种,极危种14种,灭绝1种;脊椎动物受威胁433种,灭绝或可能灭绝10种。
生物多样性的丧失常常会减少生态系统的生产力,从而减少自然界向人类提供物质和服务的能力,生物多样性的丧失,动摇了生态系统,弱化了生态系统抵御洪水,旱灾和暴风雨等自然灾害及污染、气候改变等人为压力的能力,人类已经花费了大量的金钱抗御由于采伐森林加剧的洪水和暴风雨,这些损失被认为并将随着全球变暖而增加。
生物多样性的下降也在其他方面损害了人类。人类的文化特征深深地扎根于生态环境,植物和动物作为人类世界的一种符号,保留在旗帜、雕塑和其他形象中,以区分人类和人类社会。我们从自然的美丽和力量中汲取灵感,物种的丧失曾经是作为一种自然现象,但物种灭绝的步伐由于人类活动而急剧地加速了。生态系统正在碎化或消失,无数的物种数量正在减少或已经灭绝,我们正在制造自6500万年前灭绝恐龙的自然灾难以来最大的灭绝危机,这种灭绝是不可逆转的,并且正降临在粮食作物、药品和其他生物资源上,给人类健康带来威胁。如果不明白人类生命的支持系统正在逐步地瓦解,那将是鲁莽的;把其他的生命推向灭绝的边缘是不道德的,也剥夺了当代人及其子孙的生存和发展。