生物多样性--中文百科全书

基本概念

生物多样性（英语：biodiversity 或 biological diversity），又称物种岐异度，是生物界一个较为崭新之概念。简单来说，是指所有不同种类的生命，生活在一个地球上，其相互交替、影响令地球生态得到平衡。

主要特点

物种的多样性是生物多样性的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。我们目前已经知道大约有200万种生物，这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工作有何特点，据说英国科学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹（J.B.S. Haldane）回答：“过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地球上最大的动物群。美国史密森学会（Smithsonian Institution）的特裏·欧文（Terry Erwin）推断，多数未知的甲虫种类可能生存于我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。

20世纪后叶生命科学各领域取得了巨大的进展，特别是分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位子起了革命性的变化，很多科学家认为在未来的自然科学中生物科学将成为带头学科，甚至预言本世纪是生物学的世纪。从事生命科学研究的专业人员也越来越多，例如，在美国近年统计48万博士学位得主中从事生命科学的佔51%。在生物科学诸多的分支中，保护生物多样性是当前生物科学最紧迫的任务之一，也是全球生物学界共同关心的焦点问题之一。据可靠的资料说明每天约有100多种生物在地球上绝灭，很多生物在没有被人类认识以前就消亡了，这对人类无疑是一种悲哀和灾难。保护生物多样性的行动势在必行、迫在眉睫。

历史渊源

生物多样性是近年来国内外最为流行的一个辞彙。由于自然资源的合理利用和生态环境的保护是人类实现可持续发展的基础，因此生物多样性的研究和保护已经成为世界各国普遍重视的一个问题。现在无论是联合国还是世界各国政府每年都投入大量的人力和资金开展生物多样性的研究与保护工作，一些非政府组织也积极支持和参与全球性的生物多样性的保护工作。例如：联合国和世界银行共同成立的Global Environment Facility每年支出数亿美元支持生物多样性的保护。美国MacArthur Foundation1992年花了$17millions支持生物多样性的保护。

当今社会对生物多样性的关注

1992年，联合国环境与发展大会在巴西的裏约热内卢举行，世界许多国家都派出代表团参加会议。中国领导人也参加了这次盛会。在这次大会上，通过了"生物多样性公约"，标志着世界範围内的自然保护工作进入到了一个新的阶段，即从以往对珍稀濒危物种的保护转入到了对生物多样性的保护。

主要组成

通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。

遗传多样性

遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。因此，遗传多样性也就是生物的遗传基因的多样性。任何一个物种或一个生物个体都储存着大量的遗传基因，因此，可被看作是一个基因库（Gene pool）。一个物种所包含的基因越丰富，它对环境的适应能力越强。基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。

狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化，包括种内显着不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异（世界资源研究所，1992）。此外，遗传多样性可以表现在多个层次上，如分子、细胞、个体等。在自然界中，对于绝大多数有性生殖的物种而言，种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型，而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。

在生物的长期演化过程中，遗传物质的改变（或突变）是产生遗传多样性的根本原因。遗传物质的突变主要有两种类型，即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化。前者称为染色体的畸变，后者称为基因突变（或点突变）。此外，基因重组也可以导致生物产生遗传变异。

物种多样性

这是生物多样性的核心。物种（species）是生物分类的基本单位。对于什麽是物种一直是分类学家和系统进化学家所讨论的问题。迈尔(1953）认为：物种是能够（或可能）相互配育的、拥有自然种群的类群，这些类群与其他类群存在着生殖隔离。中国学者陈世骧(1978）所下的定义为：物种是繁殖单元，由又连续又间断的居群组成；物种是进化的单元，是生物系统线上的基本环节，是分类的基本单元。在分类学上，确定一个物种必须同时考虑形态的、地理的、遗传学的特征。也就是说，作为一个物种必须同时具备如下条件：①具有相对稳定的而一致的形态学特征，以便与其他物种相区别； ②以种群的形式生活在一定的空间内，佔据着一定的地理分布区，并在该区域内生存和繁衍后代； ③每个物种具有特定的遗传基因库，同种的不同个体之间可以互相配对和繁殖后代，不同种的个体之间存在着生殖隔离，不能配育或即使杂交也不同产生有繁殖能力的后代。

物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面，其一是指一定区域内的物种丰富程度，可称为区域物种多样性；其二是指生态学方面的物种分布的均匀程度，可称为生态多样性或群落物种多样性（蒋志刚等，1997）。物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。

在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时，最常用的指标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标：①物种总数，即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目；②物种密度，指单位面积内的特定类群的物种数目； ③特有种比例，指在一定区域内某个特定类群特有种佔该地区物种总数的比例。

生态系统多样性

生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中，不仅各个物种之间相互依赖，彼此製约，而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。从结构上看，生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行迴圈和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性，包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中，生境的多样性是生态系统多样性形成的基础，生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。

近年来，有些学者还提出了景观多样性（landscape diversity），作为生物多样性的第四个层次。景观是一种大尺度的空间，是由一些相互作用的景观要素组成的具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元，相当于一个生态系统。景观多样性是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机製和时间动态方面的多样化程度。遗传传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础（施立明等1993 葛颂等1994），或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。物种多样性是是构成生态系统多样性的基本单元。因此，生态系统多样性离不开物种的多样性，也离不开不同物种所具有的遗传多样性。

生物多样性公约

生物多样性公约是国际社会所达成的有关自然保护方面的最重要公约之一。该公约于1992年6月5日在联合国所召开的裏约热内卢世界环境与发展大会上通过的正式通过，并于1993年12月29日起生效（因此每年的12月29日被定为国际生物多样性日），2001年根据第55届联合国大会第201号决议，国际生物多样性日由原来的每年12月29日改为5月22日。到目前为止，已有 100多个国家加入了这个公约。该公约的秘书处设在瑞士的日内瓦，最高管理机构为缔约方会议（CoP）。CoP由各国政府代表组成。其职责为：按照公约所规定的程式通过生物多样性公约的修正案、附属档案及议定书等。

生物多样性公约的目标

⑴保护生物多样性及对资源的持续利用；

⑵促进公平合理地分享由自然资源而产生的利益。

生物多样性公约的主要内容

⑴各缔约方应该编製有关生物多样性保护及持续利用的国家战略、计画或方案，或按此目的修改现有的战略、计画或方案。

⑵尽可能并酌情将生物多样性的保护及其持续利用纳入到各部门和跨部门的计画、方案或政策之中。

⑶酌情採取立法、行政或政策措施，让提供遗传资源用于生物技术研究的缔约方，尤其是开发中国家，切实参与有关的研究。

⑷採取一切可行措施促进并推动提供遗传资源的缔约方，尤其是开发中国家，在公平的基础上优先取得基于其提供资源的生物技术所产生的成果和收益。

⑸发达国家缔约方应提供新的额外资金，以使开发中国家缔约方能够支付因履行公约所增加的费用。

⑹开发中国家应该切实履行公约中的各项义务，採取措施保护本国的生物多样性。

其他资料

地球上生物演化的历史

概述

地球上迄今已发现的最古老的岩石，用放射测定法测出的年龄是38亿年。但是，通过测定陨石和月球岩石的年龄以及其他天文学的证据表明，地球与太阳系的形成大约在46亿年前。

前寒武纪 (5.7亿年前）

通过对1978-1980年澳洲西部出土的丝状化石的研究，表明大约在35亿年前，地球上便出现了原核生物。最早的原核生物可能是异养生物。在南非的岩石中所发现的化石表明，距今31-34亿年前蓝藻类（蓝细菌）开始形成。蓝藻是能够进行光合作用的原核生物。大约在20亿年前，光合作用所释放出来的氧气使大气层中开始含有氧气，这可能会导致许多厌氧生物的灭亡，但甲烷细菌以及它们的近缘种类仍然在无氧的环境中存留至今。由蓝藻和其他原核生物佔优势的时代大约历时20亿年。

最早的真核生物的出现大约在距今14-15亿前。真核生物的起源是生物演化史上的一个重大事件，因为伴随着真核生物的形成，染色体、减数分裂和有性繁殖开始出现。在前寒武纪（8-6.7亿年前），真核生物中的真菌、原生动物以及藻类中的几个门便形成了，动物与植物开始出现分化。到前寒武纪结束时，腔肠动物、环节动物或节肢动物等几个动物的门开始形成。

古生代

寒武纪(5.7---5.05亿年前）：在大约距今5亿9000万年前，类型丰富多样的无脊椎动物的出现标志着寒武纪的开始。在这个时期，以三叶虫为代表的节肢动物门以及腕足动物门、软体动物门、多孔动物门、棘皮动物门的许多纲开始形成。这些门类存留至今，仍然有一些种类生存下来。在距今5.1亿年前的海相沉积中，发现了最早的脊椎动物的遗迹-甲胄鱼外甲的碎片。在寒武纪时，所有动物的门都已经形成了。

奥陶纪(5.05---4.38亿年前）：许多动物的门出现适应辐射，形成了大量的纲和目。例如棘皮动物形成了21个纲，腔肠动物门中珊瑚纲也开始出现了。奥陶纪时期，无颌、无鳍的甲胄鱼大量出现并留下了完整的化石。

志留纪（距今4.38-4.08亿年前）：生物多样性增加，无颌类出现多样化。同时，有颌类中的盾皮鱼开始出现。维管植物（蕨类）和节肢动物（蝎子、多足类）开始侵入陆地。

泥盆纪（距今4.08-3.60亿年前）：珊瑚和三叶虫发生大规模的适应辐射；头足类出现。无颌类和盾皮鱼达到多样性的高峰。泥盆纪被称为"鱼类的时代"，软骨鱼类和硬骨鱼类陆续起源并随后发生了适应辐射。与此同时，两栖类、苔藓、维管植物（蕨类、裸子植物）和昆虫起源于这个时期。

石炭纪（距今3.60-2.86亿年前）：陆生孢子植物（蕨类）繁盛并形成大面积的森林，两栖动物的种类多样化，并出现最早的爬行类。昆虫发生适应辐射，一些原始的目（直翅目、蜚蠊目、蜉蝣目、同翅目等大量出现。

中生代

二叠纪（距今2.86-2.48亿年前）：爬行动物出现适应辐射，兽孔类成为佔优势的类群；昆虫的各个类群多样化，形成了蜻蜓目、半翅目、脉翅目、鞘翅目、双翅目等类群。菊石大量增殖。

三叠纪（距今2.48-2.13亿年前）：菊石第二次大规模增殖，海洋无脊椎动物的一些类群（如双壳类）的多样性增加。裸子植物开始佔优势。爬行类出现适应辐射，形成了龟类、鱼龙、蛇颈龙和初龙类（进一步形成植龙、鳄类和恐龙）。早期哺乳动物出现。大陆开始漂移。

侏罗纪（距今2.13-1.44亿年前）：恐龙多样化，翼龙、雷龙、梁龙、剑龙、三角龙等种类出现。原始鸟类（始祖鸟等）出现。古代哺乳动物、裸子植物佔优势。大陆继续漂移。

白垩纪（距今0.65-1.44亿年前）：大多数大陆分隔开来，恐龙继续适应辐射并在本期结束时灭绝。最早的蛇类出现并发生适应辐射。具有现代鸟类特征的黄昏鸟出现。被子植物和哺乳类开始多样化，有袋类与有胎盘类哺乳动物开始分化。

新生代

第三纪（距今6500-200万年前）：被子植物大规模的多样化，并成为在森林中佔优势的组成成分。昆虫发生适应辐射，并形成了大多数的现代科。脊椎动物的许多现代科已经形成。

第四纪（距今200万年前到现在）：冰川反复出现，大型哺乳动物（如剑齿虎、猛犸象、大型的美洲野牛等）绝灭，人类出现。

物种形成方式

概述

从原有的物种中形成一个新的物种，称为物种形成。对于新的物种形成的机製有不同的假说，但基因突变、自然选择是两个基本的过程。在物种形成过程中，地理隔离和生殖隔离起了十分关键的作用。根据成种的区域，大致可以分为异域型、同域型和邻域型三种。

异域型的物种形成

一个物种的多个种群生活在不同的空间範围内，由于地理隔绝使这些种群之间的基因交流出现障碍，导致特定的种群积累着不同的遗传变异并逐渐形成各自特有的基因库，最终与原种群产生生殖隔离，形成新的物种。

同域型的物种形成

生活在同一区域内的物种，由于资源的限製和种群内部的激烈竞争，导致生态位出现分化。佔据不同生态位的群体出现基因交流的障碍，通过生殖隔离而形成新的物种。

邻域型的物种形成

有些物种的分布区很广但扩散能力较差，在其分布区的边缘地带的一些种群，由于栖息地环境的差别而形成基因交流的阻碍，逐渐建立起自己独特的基因库，并形成生殖隔离，最终形成了新的物种。

形成

生物进化的过程中，物种和物种之间、物种和无机环境之间共同进化，导致物种多样性的形成。

生物与健康

生物多样性同样关系到我们的健康和这个星球的健康。实际上，你的健康和这个星球的健康之间的关系是密不可分的。

当我们生病的时候，我们依赖自然环境去帮助我们恢复健康。多少年以来，人们从自然世界中寻找对于伤病的治疗方法。植物为现代医葯提供了有效的成分，比如製作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医葯也是大量利用植物成分的。从金钱的角度看，入葯的植物的价值是无法算清的。世界上这些以植物作为基础的葯物的总价值大约是6千亿。

生物多样性的经济价值是多数人并不了解的，但在医葯公司的科学家们正在忙着从植物中寻找治疗一些特定疾病的特定葯物成分。就在不久以前，专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分。也许，某一天我们能够从一株植物上发现杀死艾滋病病毒的植物成分。

传统医学的医生依赖植物和葯草治疗疾病已经有很长时间了。在现代，人们也十分欣赏传统医学的疗效。比如说，东部非洲的Maasai人以他们的传统方式做肉、牛奶或血製品时，他们会加入一些树皮，这样的方法做出来可以减少胆固醇。

然而，对入葯植物和动物的收获也并不都是好事。实际上，对这些植物、动物的需求导致这些物种濒危。传统葯物用乌龟入葯导致这个物种的极度衰落。

我们反复地从地球的葯柜中搜寻葯物。我们需要保护生物多样性，以便大自然的葯柜能够储有现存医葯的成分，和未来我们需要抵製新的疾病时製造新葯的所需成分。

生物与空气

在一些城市中，尤其是在夏天，呼吸外面的空气是不健康的。我们知道我们必须减少汽车尾气污染、工厂废气污染、发电厂的空气污染来保证现代生活。是的，我们都知道这些，但是你知道生物多样性对于环境的自动清洁起着什麽样的作用吗？你知道生物多样性帮助清洁空气吗？

树和其他绿色植物吸入二氧化碳--这种主要由汽车尾气和工厂排放的产生的温室气体，然后还给自然纯凈的氧气。生物多样性是这个世界的空气凈化器。

然而，我们持续不断的砍伐树木，把它们切开运往各地。世界上，492种树木物种已经有濒临灭种的危险。我们已经砍伐掉曾经装点着地球的大约一半的树木。我们砍伐但不修复，如此已经伤害了地球的肺。就像一个一天要抽10包烟的瘾君子，一直吸烟，而损坏的肺一块块地被切掉。我们的肺还剩多大一块？

另外，在许多地方，我们引入外来入侵物种。在过去的200年裏，我们将一些树种从世界的这一头运到那一头。这种行为有的已经发展到一种产业的规模，像桉树和藤条。也有一些退休人员或旅行者从他们的家乡将土产的植物或是树木带上，随他们旅游。

问题是，这些植物完全适应它们原本的生长地，它们却并不适应新的地点生长。它们也许比当地物种需要更多的水，或者需要杀虫剂来帮助它们不被当地的虫子蛀食。

我们必须尊重自然的安排，不要强迫某些特徵的改变。顺其自然。这样，地球的肺能呼吸得更舒服些。

同名杂志

一. 基本情况

　　《生物多样性》是国内唯一全面报道生物多样性研究成果的综合性学术刊物，是在国际、国内对生物多样性保育及可持续利用日益关注的情势下，于1993年我国签署《生物多样性公约》之际诞生的。它最早把生物多样性这一崭新的概念引入中国，对普及生物多样性保护知识，促进中国的生物多样性保护事业起到了不可磨灭的作用。一直以来，《生物多样性》(由季刊发展为双月刊)本着立足国内、面向国际的原则，凭着其前瞻性的研究论文和读者至上的服务宗旨, 已成为反映中国生物多样性研究和发展水準的、国内生物学领域公认的高水準学术刊物，受到作者和读者的高度评价。

《生物多样性》自创刊之日起，就紧跟国际期刊的办刊範式，重视关系国计民生的热点问题(如生物安全、遗传资源获取与惠益分享、外来种入侵等)，关注国家重大工程(如三峡工程)对生物多样性的影响，重视特色领域的报道(如濒危物种的保护、遗传资源保护战略、自然保护区管理等)。得到了许多着名科学家的大力支持，发表了一批前瞻性、有重大社会经济影响的文章。

《生物多样性》自创刊发表的全部文章早在1999年就已全文上网，是国内最早实现开放获取的期刊之一；2002年建立了自己独立的中、英文网站，可通过关键字、题目、作者、卷、期等多种条件检索，提供PDF和html两种形式流览档案，网上还提供全文流览和下载排名等信息，提升期刊的显示度和影响力。2010年对网站改版，实现模糊检索；增加提前发表等功能，做到文章一经录用即时上网，使录用的文章以最快的速度被读者检索、查询到；增加专刊版块，有效推介和宣传；增加新书介绍和书评，及时提供行业内动态信息等。

主要栏目：研究报告、简报、综述、技术与方法、管理

二. 报道领域

(1) 生物多样性的起源、分布、演化及机製

(2) 保护遗传学

(3) 分子生态学

(4) 入侵生物学

(5) 遗传改性生物体的释放对在地生物多样性的影响及其监控

(6) 重大生态工程对生物多样性的影响及其风险评估

三. 被引用情况

1993年创刊以来发表的文章被国内外读者广泛引用。国内影响因子稳步提高，在生物学期刊中连续多年位列前四位，2006年居第一；文章被引比例在90%以上。根据Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED)资料不完全统计(2010年12月检索)，所发表论文中被SCI刊物引用的超过500篇，文章被引比例达53%。

影响因子学科排名20041.295420051.129420061.639120071.434420081.474420091.5534

四. 被国内外的收录情况

国际：(1) 国际农业和生物科学文摘（CAB Abstracts）；(2) 美国（Biosis Previews）；(3) 美国《化学文摘》（CA）；(4) 俄罗斯《文摘杂志》（AJ）；(5) 美国《动物学记录》(Zoological Record) 。

国内：(1) 北京大学图书馆《中文核心期刊要目总览》；(2)《中文期刊资料库》；(3)《中国科学文献资料库》；(4)《中国学术期刊》（全文库）；(5)《中国期刊网》；(6)《中国科学引文资料库》（CSCD）；(7)《中国学术期刊综合评价资料库》；(8)《中国科技论文统计与分析资料库》（CSTPCD）；(9)《中国生物学文摘》；(10)《中国林业文摘》；(11)《中国水产文摘》；(12)《中国农业科技文献资料库》；(13)《中国地理科学文摘》；(14)《中国学术期刊文摘》（中、英文版）等。

五. 获得的奖励和资助

(1) 2008、2009、2010、2011年已连续四年获“中国科协精品科技期刊工程项目”B类资助。中国科协自2006年起全面推进精品科技期刊发展战略，以期培育国际知名科技期刊（A类项目）、国内领衔科技期刊（B类项目）和精品后备科技期刊（C类项目）。

(2) 2007、2008、2009、2010年已连续四年荣获“百种中国杰出学术期刊”称号。根据核心版引证报告定期公布中国科技论文集与引文资料库收录的中国科技论文集统计源期刊的20余个科学计量指标，以此为基础，研製了综合评价指标体系。採用层次分析法，由专家打分确定了重要指标的权重。并分学科对每种期刊进行综合评定。2002年公布了第一届名单。

(3) 2008年荣获“中国精品科技期刊”称号。科技部自2000年以来，先后立项进行了“中国精品科技期刊战略研究”和“中国精品科技期刊服务与保障系统”的研究工作，为提升中国科技期刊的整体水準，提出了打造精品科技期刊的概念。因此，有力地推动了中国科技期刊的评价体系研究。2008年公布了第一批300种中国精品科技期刊和23种国际化精品科技期刊名单。300种中国精品科技期刊在2009年表现如下：有40种影响因子排在本学科第1/位，有30种期刊影响因子排在本学科的第二位，26种排在本学科第三位，50种的总被引频次排在本学科第一位，138种综合评价总分排在本学科前3名。遴选周期为3年。2011年将再一次进行评价。

(4) “外来植物黄顶菊的入侵警报及防控对策”一文(作者高贤明等, 2004年第2期)入选“2008年中国百篇最具影响国内文章”。这是採用Pagerank演算法，从2004–2008年间中国科技论文与引文资料库收录的文章中评选。此演算法不仅考虑了被引用次数，还考虑每次引用的重要性差别。

(5) “舟山群岛四种兽人为捕杀活动的初步研究”一文入选浙江省《高中语文读本必修五》（浙江文艺出版社2008年8月出版）。

(6) 2001年中国自然科学学术期刊显示度生物学类排名第三。

(7) 2000年获中国科学院优秀期刊三等奖

六. 发展历程大事记

1993年创刊，为季刊，成立第一届编委会，主编为钱迎倩研究员。

1998年组建第二届编委会，主编为韩兴国研究员。

1999年将创刊以来刊登的所有论文实现全文上网，可供读者免费流览和下载全文，是国内最先实现网上获取的少数几个期刊之一。

2001年改为大16开，彩色封面，英文刊名由Chinese Biodiversity改为Biodiversity Science。

2002年第2期起，改为铜版纸印刷，后建立了自己独立网站。

2003年由季刊改为双月刊。

2004年成立第三届编委会，主编为汪小全研究员。