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十: 人与自然(上)

(2006-10-23 08:07:44) 下一个

---当物种灭绝的多米诺骨牌纷纷倒下时,作为其中之一的人类能幸免吗?---


人与生物圈

地球上的所有生物,均为一个宏大的,相互依存的系统的一部分,它们依赖于我们这个星球上无生命的无生命的组成部分并与之相互作用。这些部分包括:大气,海洋,淡水,岩石和土壤。我们人类完全依赖的生物群落,是生物圈。

生物圈包括陆地生态系统(森林,草原,荒漠,冰原等等),海洋生态系统和淡水生态系统。

人,是生物圈中占统治地位的生物,有能力大规模地改变生物圈,使之为人类的需要服务。但是,人类仅仅是生物圈中的一个成员,我们的生存依赖于生物圈所提供的生活资料。在地球上出现人类后的很长一段时间里,人类和周围生物及环境处于一种合理和谐的平衡状态。

大约一万年前,人类学会了栽培植物。随着生产力的不断提高,人类的活动范围增加,需求增长,对环境的影响和冲击日益加剧,使生物圈的面貌发生了极大的变化。

20世纪60年代后,人口的膨胀,世界资源的大量消耗引起的相对短缺,大范围的环境污染,不得不使我们从生物圈的角度去重新考虑生存现状。

地球人口以35年左右翻一番的速度猛增猛涨,而地球上可耕种地有限,滥垦,滥牧,滥伐,使全球植被逐渐减少,大面积的水土流失,耕地的质量下降,并严重到发生荒漠化。

环境污染已经成为世界性的重大问题。工业排放的含硫氧化物和氮氧化物的烟雾,造成酸雨;燃烧油,煤,翻耕地排出的CO
2 弥散于全球的大气,可能因其向下反射地表红外辐射而提高气温;喷气式飞行器排放的氮氧化物,也会减少高空臭氧,削弱对太阳紫外线的屏蔽作用。

必须对人类及环境的错综复杂的关系进行详细周密的定量研究,才能对地球,对人类的命运有一些清醒的认识,从而学会自我控制。

我们面临着时代的转折,可以继续以长远利益为代价,使环境单纯地满足我们眼前的需要,或者,保护生命珍贵的多样性,让人类的生存不要太早地面对危机。

全球生物多样性

生物多样性,是指一个地区内基因,物种,生态系统多样性的总和。遗传多样性指种内基因的变化;物种多样性是一个地区内物种的变化;而生态系统多样性的测定是最困难的,因为群落的边界(物种的联结),以及生态系统的边界都是模糊的。

从某个角度说,人类文化的多样性,也可以是生物多样性的一部分,很多特征表现出人们在特殊环境下如何生存的手段和策略。文化的多样性表现在语言,宗教信仰,艺术,音乐,社会结构等诸多人类社会特征的多样性上,有助于我们适应不断变化莫测的外界。

生命的绝对多样化(sheer variety)具有巨大的价值。当一个生态系统的物种多样性发生变化时,即物种灭绝或物种引进后的效应,生态系统对污染的吸收,土壤肥力,小气候的维持,水的净化,以及其他不可估量的功能都会同样发生变化。

当大象从非洲的传统分布区域大量消失后,生态系统由草地恢复为疏林,疏林的野生动物又回来了。当海獭几乎被皮货商们从阿留申群岛根除时,海胆种群壮大,抑制了大型海草的繁殖。

生境的丧失,不仅促使物种灭绝,它自身也代表了生物多样性的丧失。不断丧失的生物多样性,是人类需求与自然能力之间不能平衡的可信的一个量度。

生物多样性丧失的基本原因,有非持续性的人口增长和自然资源消耗的高速率;不断狭窄地取自农业,林业,渔业的贸易谱,比如,单丝浮网捕获大量的目的物种,同时也捕获了大量的“无辜”的海洋哺乳动物,鸟类,及其非目的种鱼类;经济系统和政策不能正确地评估环境和资源的价值;生物淘汰利用和保护产生的效益的占有,管理,分配之间的不均衡;生物知识量与应用的不足;另外,还有法律和制度系统,直接或间接地促成了非持续性的利用。

那么,生物多样性保护的目的是什么呢?

通过不减少基因与物种的多样化或不破坏重要的生境和生态系统的方式,保护和利用生物资源,以保证生物多样性能够持续地发展。

生态平衡的砝码

在自然界,生物的个体总是组成种群,不同的种群彼此相互依赖,相互作用而形成群落。群落和它所在的无生命环境组成生物地理复合体--生态系统。

在生态系统中,不同种群具备不同的功能和作用。比如,绿色植物是生产者,它利用日光能制造食物;动物,包括人类在内,是消费者;细菌和真菌是分解者。任何一个生物,它的外部形态,内部结构和功能,生活习惯和行为,跟它在生态系统中的作用和地位是相对适应的,这是自然选择的结果。

生态系统的稳定调节,是通过反馈机制实现的。当种群的个体数量增加到一定的程度,食物必然短缺,竞争加剧,导致出生率下降,死亡率上升,迫使种群个体重新接近稳定的水平。反过来,种群的个体数量减少到一定程度时,食物充裕,竞争减少,为个体数量的恢复创造条件。

在这些过程中,数量的增减作为一种信息回输到系统当中,称作“反馈”,若结果与原趋势相反,则被成为“负反馈”,这种通过信息传输的调节过程,就是生态系统的信息流。

平衡,是对一个系统而言,生态系统是生物圈中的基本功能单元,总在不断地进行物质循环和能量交换。倘若一个生态系统的各个因素,在很长的时间力能够保持相对协调的动态平衡,这就是我们通常所说的生态平衡(ecological equilibrium)了。

因此,生态系统的衡量,看是否处于生态平衡,要考察三个方面,即结构上的协调,功能上的和谐,输出和输入物质数量上的平衡。

人类的活动范围日益扩大,所以生态平衡的问题不仅存在于自然系统中各个生物群体内部,群体之间,群体和环境之间,更存在于人类的经济生活和社会活动的许多方面。

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评论
艾丽思笔记 回复 悄悄话 青青,

我旅行的时候,也和你一样,喜欢看人,看自然,看文化...

如果有一天,我们也能一起去旅行,那得多棒!

很喜欢你的补充,希望多听到你的看法:))
苗青青 回复 悄悄话 生物多样性丧失的原因和保护的措施,我想到我们有过两个案子。

有一个国家制定了生物保护的技术法规, 保证捕捞金枪鱼时,不把游在鱼群上面的海豚网住, 捕海虾时,不把海龟捕入网内。 不使用保护海豚海龟保护措施的, 捕来的鱼虾不准上市销售。 这些保护的目的是大家都能认同的,措施只要不是变相的贸易限制, 也都是国际社会支持的。

很同意你说的, “人类文化的多样性,也可以是生物多样性的一部分”。

旅行的时候, 我喜欢看人类学博物馆,看当地人吃穿住行的特点, 很有意思。 还有, 世界各地的民间舞蹈也都各有特色,能看出来各个民族性格的差异,人的多姿多彩。

你写的生态平衡的概念也很有启发。

祝好!
艾丽思笔记 回复 悄悄话 雷鸟提到的这个试验,我也是印象深刻,记得当时追着看各种关于它的报道,虽然还不怎么懂。

人类有时过于相信自己,以为什么都可以做到,以为破坏了一个大自然,还能再造出一个新的来。

有些错误是不可原谅的,因为不是一切都可以重新再来。

谢谢雷鸟的补充!
Thunder_Bird 回复 悄悄话 上世纪 80 年代末在美国 Arizona 州的 Oracle 建起了一个人造生物圈,叫 Biosphere-II,占地 3.15 英亩 (大概三个足球场大小)。Biosphere-II 是一个完全封闭的系统,与外界连气体交换都没有。它的目的是检验人与其他物种在这样一个系统里面长期生存的可能性。这个人造生物圈有地球上几乎所有有代表性的物种和地质地貌。原来的设想是,里面的植物用太阳能和二氧化碳进行光合作用,给动物提供食物和氧气;而动物代谢产生的二氧化碳再被植物吸收和利用,以达到良性循环。

遗憾的是,90年代初实验开始不久,就发现里面除香蕉外,其它作物都长不好。而且氧气的浓度以每月 0.5% 的速度下降,不仅就稀薄到不能维持人的生存了。

这个实验表明建造一个能自我维持 (self-sustained) 的生物圈并非易事。如果 Biosphere-I (地球)遭到破坏,别指望移民到其他星球另建一个生物圈--起码目前不行。所以,还是好好爱好我们的地球母亲吧。

谢谢 IRIS。
艾丽思笔记 回复 悄悄话 这部分的表述很枯燥,是人与生物圈,生态平衡等方面的基本概念。

下一部分将谈到自然保护区。
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