生物多樣性(Biodiversity)是生命變化的程度[1]。這可以是指在一個區域、生物群系或行星範圍之內的基因變化、物種變化或生態系統變化[1]。陸地生物多樣性在靠近赤道的低緯度地區往往是最高的[2],這似乎是由於溫暖的氣候和高初級生產的結果[3]。海洋生物多樣性在西太平洋沿海海岸,和在各大洋中緯度帶往往是最高的,在那裡海洋表面溫度最高[4]。 雨林是生物多樣性在這個星球上的一個例子,並且通常擁有大量的物種多樣性。這是在塞內加爾的尼奧科羅科巴國家公園内的岡比亞河。 生物多樣性是生物界一個較新的概念。簡單來說,是指所有不同種類的生命,生活在一個地球上,其相互交替、影響令地球生態得到平衡。亦可解釋為:單位面積內生物種種類的數目,表示生物群落中顯示生態地位多樣化與基因變異。最後,生物多樣性是為維護生態平衡,且有公約。 生物多樣性包括三個層面:遺傳多样性(基因多樣性)、物种多样性、生态系统多样性。 命名及詞源编辑
定義编辑「生物多樣性」最常用來取代另外兩個定義更明確且歷史悠久的術語—物種多樣性和及物種豐富度。[15]生物學家最常把生物多樣性定義為「某個地區的基因、物種和生態系的總和」[17],這個定義的優點是它對於先前已確定的生物品種傳統類型,做了完整的呈現:
其他定義包括: Wilcox(1982年)编辑國際自然保護聯盟(IUCN)為了1982年世界國家公園會議委託 Bruce A. Wilcox 撰寫論文,文中首先提出與前述說明相一致的明確定義。[21]Wilcox 的定義是「生物的多樣性,指的是生命形式在生物系統各個層面(分子、有機體、類群、物種及生態系)中的多元樣態」。[21] 基因的角度(1984年)编辑Wilcox 在1984年指出,可以從基因的角度將生物多樣性定義為「等位基因、基因及有機體的多樣性」,聚焦在驅動著生物演化的突變和基因水平轉移等過程。[21] 聯合國(1992年)编辑1992 年聯合國地球高峰會將「生物的多樣性」定義為「所有來源的的形形色色生物體,除了別的事物之外,包括陸地、海洋、水生生態系統及其他生態區域所構成的生態綜合體;這包括物種內部、物種之間與生態系統的多樣性」。此定義用於聯合國《生物多樣性公約》。[22] Gaston 及 Spicer(2004年)编辑Gaston 及 Spicer 在《生物多樣性導論》中的定義是「生命在各種生物組織層級的多元樣態」。[23] 糧農組織(2019年)编辑聯合國糧食及農業組織(FAO) 將生物多樣性定義為「生物體(包括物種內部和物種之間)及其所屬的生態系統間所存在的變異性。」[24] 森林生物多樣性编辑森林生物多樣性是個廣義的術語,意指所有在森林地區發現的生命類型及其扮演的生態角色。因此,森林生物多樣性不僅涵蓋樹木,還包括生長棲息在森林區的植物、動物、微生物及其關連的基因多樣性。我們可以從不同的層級來探討森林生物多樣性,包括生態系統、景觀、物種、種群和基因。各層級內部和層級彼此間都可能發生複雜的交互作用。在生物多樣性豐富的森林裡,複雜的交互作用讓生物體得以適應不斷變化的環境條件並維持生態系統的完整功能。 生物多樣性公約(CBD)締約方大會在COP2 II/9號決議的附件中,公開認定「森林生物多樣性源於數千年乃至數百萬年的演化過程,而這些演化過程本身是由生態力量所驅動的,例如氣候、火災、物種間的競爭和牽制。此外,森林生態系統的多樣性(無論是物理上或是生物學上)所帶來的高級別適應能力,正是森林生態系統不可缺少生物多樣性的特徵。甚至在特定的森林生態系統中,維持生態循環交替過程,其實就是在維持生物多樣性。」[25] 分佈编辑陸地脊椎動物現存物種分佈狀況,紅色代表生物多樣性最高,集中在赤道地區,越往極地生物多樣性越低,即光譜終端的藍色。(Mannion 2014) 生物多樣性並非平均分佈,無論從跨全球角度或特定區域內部來看,差異都很大。姑且不論個別因素,世上所有生物(生物群系)的多樣性都取決於溫度、降水、海拔、土壤、地理及其他物種的生存樣態。研究生物、物種和生態系的空間分佈科學稱為生物地理學。[26][27] 熱帶和某些特定局部地區(例如好望角植物保護區)的生物多樣性總是比較高,而極地地區的生物多樣性則普遍較低。長久處於潮濕氣候的熱帶雨林(例如厄瓜多爾的亞蘇尼國家公園)的生物多樣性更是高得非比尋常。[28][29] 一般認為地球陸地生物多樣性是海洋生物多樣性的25倍。[30]而陸地生物多樣性幾乎都含藏在森林之中。因此,要保護世上的生物多樣性,幾乎就取決於人類用何種方式來運用全世界的森林,以及和森林間有什麼樣的互動。[25] 根據2011年新的估算方式,地球上的物種總計有870萬種,其中約有210萬種生存於海洋中。[31]然而這個算法恐怕不足以呈現微生物的多樣性。[32]森林是80%兩棲動物、75%鳥類和68%哺乳動物的棲息地。大約60%維管植物生長在熱帶森林中。紅樹林是許多魚類和貝類的繁殖生長之處,並有助於攔截沉積物,以免對海草草甸及珊瑚礁產生不良影響,間接保護了無數海洋物種的棲息區。[25] 森林生物多樣性隨著森林類型、地理、氣候、土壤及人類運用方式等因素而有差異。[33]大多數溫帶地區森林所孕育的動植物物種相對較少,且這些物種的地理分佈較大;而非洲、南美、東南亞山地森林、澳大利亞、巴西沿海、加勒比群島、中美洲低地森林及東南亞島嶼的物種,其地理分佈較小。[33]人口及農業用地密集的地區,例如歐洲、孟加拉部分地區、中國、印度及北美,其生物多樣性的完整性較差;北非、澳大利亞南部、巴西沿海、馬達加斯加及南非也被認定是生物多樣性嚴重不完整的地區。[33] 緯度梯度编辑一般來說,生物多樣性由熱帶地區往極地遞減,即低緯度地區的物種比高緯度地區的物種多,通常稱為「物種多樣性的緯度梯度」(LDG)。某些生態因素可能都對緯度梯度的形成有所影響,但終極因素是赤道的平均溫度高於極地的平均溫度。[34][35][36] 儘管陸地生物多樣性從赤道往極地下降,[37]有些研究還是認為緯度梯度在水域生態系統中尚未經證實,尤其是在海洋生態系統。[38]寄生蟲的緯度分佈似乎不遵循這個規則。[26] 2016年,有人提出「碎形生物多樣性」的假說來說明生物多樣性緯度梯度。[39]研究中將物種庫的大小和生態系統的碎形性質結合起來,以說明梯度的一般模式。該假設將溫度、濕度和初級淨生產量(NPP)視為生態系統利基的主要變量,同時是生態四維空間的軸。通過這種方式可能建構出碎形超維空間,向赤道移動時其碎形維數會增加到三個。[40] 生物多樣性熱點编辑生物多樣性熱點指的是擁有大量特有種的地區,而這些特有種正處於棲地嚴重破壞的危機中。[41]「熱點」一詞由 Norman Myers 於1988年開始使用。雖然熱點遍布世界各地,但以森林區為主,且大多位於熱帶地區。[42][43][44][45] 巴西的大西洋沿岸森林就被歸類為這種熱點,該地區有大約20,000種植物、1,350 種脊椎動物和數百萬種昆蟲,其中大約一半是當地的特有種。[46][47]哥倫比亞的特點是生物多樣性高,以全球地區面積單位來看,其特有種比例最高,擁有的當地特有物種(在其他任何地方都沒有發現的野生物種)比任何國家都多。地球上大約有10%物種都可以在哥倫比亞找到,包括1,900多種鳥類,比歐洲加上北美的總數還多;哥倫比亞並擁有世上10%哺乳動物、14%兩棲動物和18%鳥類的物種。馬達加斯加島及印度也相當引人注目。[48]馬達加斯加島西北方乾燥落葉林及低地雨林的特有種比率同樣很高;[49][50]島嶼自6,600萬年前與非洲大陸分離之後,許多物種及生態系統都已經獨立演化。[51]印尼17,000個島嶼佔地約1,904,560平方公里,擁有世上10%開花植物、12%哺乳動物及17%爬行動物、兩棲動物和鳥類的物種,以及將近2.4億人口。[52]許多地區之所以擁有較高生物多樣性或較多特有種,乃是源自於棲地的特異性使得當地生物需要有非凡的適應力才能存活,例如高山氣候環境或北歐酸性泥炭沼澤。[53] 要精準測量生物多樣性的差異之處是相當困難的。不同研究人員彼此的抽樣偏差也可能會造成對現代生物多樣性所做的實證研究出現偏向。英國牧師Gilbert White 在《賽爾本村自然史》(1768年)說得明白:「整個自然如此豐富,以至於嚴格檢證後,賽爾本村出產了最多種類的動植物。」[54] 演化编辑主條目:演化
-5000 — – -4500 — – -4000 — – -3500 — – -3000 — – -2500 — – -2000 — – -1500 — – -1000 — – -500 — – 0 — 歷史编辑生物多樣性歷經35億年演化而成。[55]雖然科學上仍未確定生命的起源,但有證據表明,生命形式可能在地球形成後僅僅幾億年間就已經被安排妥當。25億年前,所有生命都還是由微生物組成,諸如古菌、細菌、單細胞原生動物和原生生物。[32] 顯生宙海洋生物多樣性的趨勢。請注意:一個屬(genus)中只要有一個物種(speciaes)尚未滅絕,這個屬就算存在;因此從物種的角度來看,生物多樣性的損失可能比圖示的嚴重。 顯生宙(過去5.4億年)生物多樣性肇始於寒武紀大爆發期間的快速增長,這個時期幾乎出現了所有多細胞生物的各個分門。[56]接下來的4億年,無脊椎動物的整體多樣性趨勢並不明顯,脊椎動物的整體多樣性趨勢則呈現指數增長。生物多樣性急劇上升經常隨著周期性的、多樣性大量喪失(生物集群滅絕)之後發生。[18]例如石炭紀雨林崩潰事件令生物多樣性減損甚鉅。[57]最嚴重的是2.51億年前的二疊紀-三疊紀滅絕事件,脊椎動物花了3,000萬年才得以恢復到原本的多樣性數量。[58] 往昔的生物多樣性被稱為古生物多樣性。化石記錄顯示過去幾百萬年的生物多樣性可能是最豐富的。[18]然而並非所有科學家都支持這個觀點,因為化石紀錄會受到近期地質剖面的可用性和保存狀況的影響,導致不確定性。[59]也有科學家認為,人工重建的標本經過採樣校正後,現代的生物多樣性可能和3億年前相去不遠[56];別的科學家還是認為化石記錄合理地反映了生命的多樣化。[18]目前全球的宏觀物種多樣性的估計為200萬至1億種不等,最佳估計值為大約900萬種,[31]絕大多數是節肢動物。[60]排除自然淘汰的情況,生物多樣性似乎持續增加中。[61] 多樣化编辑地球承載生命的能力是否會限制同時存活的生命數量,造成物種數量有其上限,尚有爭議。 根據紀錄來看,海洋中的生命多樣性呈現邏輯斯諦函數增長模式,但是陸地上的生命多樣性(昆蟲、植物和四足動物)卻呈現指數增長模式。[18]如同〈全球分類學多樣性、生態學多樣性及陸地上脊椎動物擴張之間的聯繫〉一文所述,「四足動物的擴張尚未達到潛能64%,要不是被人類影響,四足動物生態學多樣性及分類學多樣性將繼續呈現指數增長,直到大部分或所有的可用生態空間被填滿為止。」[18] 隨著時間的推移,生物多樣性似乎持續增長,特別是在每次大規模滅絕事件之後。[62] 另一方面,顯生宙生態變化與雙曲函數模型(廣泛用於族群生物學、人口學、宏觀社會學及化石生物多樣性)的相關性,高於與指數模型和邏輯斯諦函數模型的相關性。邏輯斯諦函數模型意味著生物多樣性的變化必然是由一階的正回饋(更多祖先,更多後代)或負回饋(資源限制)所帶動。雙曲函數模型則屬於二階的正回饋。[63]由於物種間競爭的強度不同所導致的二階回饋強度有所差異,或許可以解釋在二疊紀-三疊紀滅絕事件後,菊石亞綱的物種多樣化再生速度比雙殼綱來得更快。[64]世界人口增長的雙曲函數模式源於人口規模及科技增長率之間的二階正回饋。[65]生物多樣性增長的雙曲函數特徵同樣可以用多樣性及群落結構複雜性之間的回饋來解釋。生物多樣性曲線與人口增長曲線的相似性,可能是因為兩者的雙曲函數趨勢都奠基於周期性與隨機動力學之間的互動消長。[65][66] 大多數生物學家都認為人類出現以後的時期算是一種新的大規模滅絕事件,稱為全新世滅絕事件,主要是人類帶給環境的衝擊所造成的。[67]也有人主張按造目前的物種滅絕速度,不出100年地球上大多數物種就會全部消失。[68]另一方面,我們還是經常發現新物種,平均每年有5到10,000個新物種出現,其中大多數是昆蟲;另外還有許多物種雖然已經被發現卻還沒分類,例如將近90%節肢動物都尚未分類。[60] 生態系統服務编辑普遍的生態系統服務编辑更多資訊請見:生態系統服務 「生態系統服務是生態系統為人類提供的整套利益[69]」。大自然的物種或生物群是所有生態系統的守護者。自然界就像是巨大的固定資產銀行帳戶,只要資產維持得宜,就能夠無限期地支付維持生命的紅利。[70]生態系統服務分為四種類型: 1.供應服務:可再生資源的產出,例如食品、木材、淡水。[69] 2.調節服務:減緩環境變化,例如調節氣候、控制病蟲害。[69] 3.文化服務:提供給人類的價值和樂趣,例如景觀美學、文化遺產、戶外休閒及精神意涵。[71] 4.支持服務:讓整體生態系統服務得以運作,例如授粉、養分循環、光合作用以及初級生產量。[72] 生物多樣性對生態系統服務的影響有許多說法,尤其是供應服務及調節服務。對「同行評審」文獻做詳盡調查以評估相關的36項主張後,獲得一致認可的有14項,正反意見不一有6項,被認定為錯誤有3項,證據不足以得到明確結論的有13項。[69] 生物多樣性的增加對於生態系統服務的影響,究竟是提升、減損或是有利有弊,說明如下: 對服務有所提升编辑供應服務编辑
調節服務编辑
對服務有利有弊编辑供應服務编辑
調節服務编辑
對服務有所減損编辑供應服務编辑
調節服務编辑
1997年 Robert Costanza 與同事們共同發表了生態系統服務的全球預估平均價值(不包括傳統市場)為每年33萬億美元。[87] 自石器時代以來,由於人類活動的宰制,物種減損率已經超過了平均基礎減損率,估計為化石記錄中典型減損率的100至10,000倍。生物多樣性還提供了許多非物質的利益,包括精神及美學價值、知識系統和教育。[88] 農業编辑農業多樣性可以分為兩類:第一類是基因多樣性,即同物種內的基因變異,以馬鈴薯(Solanum tuberosum)為例,就有許多不同的類型及品種,在美國可能不會把赤褐色馬鈴薯、紫薯及其他新品種馬鈴薯混為一談。雖屬一個物種,但是彼此不同。 第二類是物種多樣性,即不同物種的數量和類型。想像一下許多小農都會在田裡種上各種作物,像土豆、胡蘿蔔、辣椒、生菜等,就知道物種多樣性的意思。 農業多樣性也可以區分為「計劃多樣性」及「連帶多樣性」。這種分類是人類依造功能所定,而不是生命或多樣性的內在特徵。計劃多樣性包括鼓勵或輔導農民種植及飼養的作物及牲畜,例如農作物、植披、作物共生產品及家禽家畜等等。相對的,連帶多樣性就是種植作物時不請自來的生物多樣性,例如種植牧草就會吸引食草動物、帶來各種雜草及病原體等。[89] 連帶多樣性可能有利有弊。有利的是增加野生授粉者(例如野生蜜蜂和食蚜蠅)可提高作物授粉率[90],天敵變多可防治害蟲,以及帶來抗體可抑制病原體。連帶多樣性對農田好處不少,並提供多種生態系統服務,諸如防治害蟲、促進養分循環及提升授粉率,都可以支持作物生產。[91] 如何控制「連帶多樣性」所帶來的傷害,是農民務農時面臨的重大挑戰之一。在單一耕作中,通常是使用整套技術來作農損控管,包含可以殺傷生物的殺蟲劑、機械化工具和基因工程改造技術,之後就可以輪作作物。雖然有些混作農民使用相同的技術,也採用綜合蟲害管理策略及加強勞力密集策略,但是混作農民通常較不依賴資本、生物技術及能源。 我們之所以可以選擇攝取多樣化的食物,部分原因是農作物的物種多樣性以及基因多樣性。如果單一作物耕作失敗,在土地上重新種植新作物靠的就是農業多樣性:例如害蟲危害了小麥,如果我們隔年改成種植更耐蟲害的小麥品種,靠的就是基因多樣性;如果我們放棄生產小麥改種其他作物,靠的就是物種多樣性。就算在單一耕作為主力的農業社會,某些時候也依賴著生物多樣性。
單一栽培是導致農業災損的重要因素,諸如19世紀末期歐洲葡萄酒工業的崩壞以及1970年美國南部玉米葉枯病大流行。[94] 雖然僅僅20種植物就供應了80%的人類食物,[95]人類運用的其他植物還是至少有40,000種。[96]地球上倖存的生物多樣性仍是寶貴資源,讓人類適合使用的食物及相關產品種類還有選擇的餘裕,只不過目前的物種滅絕速度已經限縮了這種潛力。[68] 人類健康编辑種種科學證據顯示生物多樣性的減損會影響全人類的健康,生物多樣性攸關人類健康儼然成了國際政治議題,[97][98][99]並與氣候變遷議題密切相關,[100]因為氣候變遷帶給人類許多健康風險,對生物多樣性變化都有連帶影響(例如人口和疾病媒介的分布變化、淡水不足、對農業生物多樣性和食物資源的衝擊等)。紐約巴德學院生態學家 Felicia Keesing 和康乃爾大學阿特金森永續未來中心(ACSF)環境副主任 Drew Harvell 共同完成並發表在《自然》雜誌的研究報告〈物種消失有害健康〉指出:最有可能因為氣候變遷而滅絕的物種,多數是可以緩和傳染病傳播的物種;而得以倖存的物種,往往是增加疾病傳播的物種,例如西尼羅河病毒、萊姆疏螺旋體和漢他病毒。[101] 地球上飲用水的需求不斷增長,而水資源卻愈見缺乏,對未來人類健康形成一大挑戰。部分原因在於供水商與保護水資源團體之間的拉扯,持續增加供水量以及保護水資源如何取捨。[102]此外,雖然清潔水的配額有所增加,但是在世界某些地方還是有分配不公的情形。根據世界衛生組織2018年的調查,全球只有71%人口的飲水安全有經過妥善處理。[103] 其他受生物多樣性影響的人類健康問題,還有飲食健康、營養安全、傳染病、醫學和醫藥資源、社會及心理健康。[104]眾所周知,生物多樣性對於減少災害風險、災後援救及恢復工作,都發揮著重要作用。[105][106] 根據聯合國環境規劃署的說法,某種病原體(例如病毒)在人種多樣化的人群中遭到抵抗的機會較高。換句話說,在基因相近的人群中,病原體比較容易蔓延。以COVID-19大流行來說,在人種多樣性較高的地區染病的機會較小。[107] 生物多樣性也是發現新藥物與供給藥物資源的重要後援。[108][109]大部分藥物都是直接或間接地從生物衍生而來:美國市場上至少50%藥物化合物衍生自植物、動物和微生物,而世界上約80%人口的初級保健都直接仰仗天然藥材(無論是現代醫學或傳統療法)。[98]野生物種的醫學潛力被加以研究的只有一小部分。生物多樣性對於整個仿生學領域的進步相當重要。市場分析及生物多樣性科學的證據顯示,1980年代中期以降,製藥產業的產量下降可以歸因於藥物生產已經從採集天然產物(生物探勘)轉向基因組學及化學合成,由於生物探勘的開發成本可能高於尚待發現的藥物價值,這一點的確可能難以激勵公司在自由市場上尋找藥物來源[110];不過天然產品對於當前經濟命脈及健康發展所提供的建樹還是歷史悠久不容抹煞。[111][112]海洋生態系統特別重要,[113]不恰當的生物探勘會讓生物多樣性減損加劇,採集資源時也容易違反當地的法律。[114][115][116] 商業和工業编辑許多工業材料都直接產自生物來源,包括建材、纖維、染料、橡膠及油品。要確保水、木材、紙張、纖維和食物等資源的安全,生物多樣性也很重要。[117][118][119]從後果來看,生物多樣性減低是企業發展的重要風險因子,也會威脅到長期經濟永續發展。[120][121] 休閒、文化和美學價值编辑生物多樣性讓休閒活動更具看頭,諸如賞鳥或自然史研究等。還有許多受人們歡迎的活動(如園地栽培及水族飼養)也很依賴於生物多樣性。這些活動所涉及的物種數以萬計,但其中大多數還沒有被開發出商業利益。 孕育著奇珍異獸奇花異草的原始自然區,與商業收藏家、供應商、育種傳播者,以及促進人們對珍稀生物之理解及品味的人,三者間關係複雜且不足為外人道也。大眾如何看待稀有生物往往反映了人們的內在價值。 用哲學角度來思考,對人類而言,生物多樣性自身就有本質上的美學和精神價值。這種想法可以讓人們在評估熱帶雨林和生態領域為什麼值得保護時,除了考慮對人類有什麼用處外,還有其他選項可以平衡意見。[122] 生態服務编辑生物多樣性支持許多生態系統服務:
生物多樣性有助於調節大氣和供水的部分化學作用,並直接關係著水淨化、養分循環和沃土補給。從人們控制環境的實驗來看,要建立生態系統來滿足人類的需求實屬困難;[123]例如幾乎無法模仿昆蟲授粉的過程,就算試著用無人航空載具來當作人工授粉媒介好像也幫不上忙。[124]2003年,光是授粉相關經濟活動的產值就上看146億美元。[125] 物種總數编辑
根據Mora及其同事的評估,陸地物種的總數約為870萬,而海洋物種的數量要少得多,約為220萬。其中真核生物估計值應該相當可信,但是原核生物估計值可能只達到實際數量的下限。[126]其他估計數字如下:
由於滅絕速度已經加快,許多現存物種可能在被加以描述前就滅絕了。[138]不出所料,動物界中被研究最多的種群是鳥類和哺乳動物,研究最少的是魚類和節肢動物。[139] 測量生物多樣性编辑靠經驗來測量生物多樣性有很多種客觀方法,每個測量涉及特定的數據使用方式,並可能與基因的多樣性有關。生物多樣性的測量方式,通常以某個地理區域在某段時間內生物分類學上的豐富度為準。 物種損失率编辑
上個世紀開始,人們越來越常觀察到生物多樣性減少的情形。 2007年德國聯邦環境部長西格瑪·嘉布瑞爾引用數據,說到了2050年將有多達30%的物種滅絕,[141]每年有高達14萬種的物種消失(基於物種面積理論),[142]其中包括大約八分之一的已知植物物種。[143]這些數字說明了生態在實務上是不可能永續發展的,因為每年滅絕的物種太多,而新發現的物種太少。幾乎所有科學家都認同目前物種減少的速度是人類歷史上最劇烈的,比背景滅絕率要高出數百倍,[143][144][145]預計在未來幾年還會增加。[145][146][147]至2012年止,研究發現25%哺乳動物物種可能在20年內滅絕。[148] 從絕對數字來看,世界野生動物基金會2016年的研究指出,1970年以來地球已經失去了58%的生物多樣性。[149]〈2014年地球生命力報告〉說「全球哺乳動物、鳥類、爬行動物、兩棲動物和魚類的平均數量,大概只剩40年前的一半」。消失的野生物種中,陸地動物佔39%,海洋動物佔39%,淡水動物佔76%。拉丁美洲的生物多樣性損失最大,下降了83%。高收入國家的生物多樣性雖然增加了10%,卻被低收入國家的損失所抵消。哪怕高收入國家投入生態的資源是低收入國家的五倍,情況依舊嚴峻,因為富裕國家將資源枯竭問題轉嫁給較貧窮國家,結果就讓較貧窮國家的生態系統蒙受巨大損失。[150] 2017年發表在《公共科學圖書館:綜合》(PLOS One)上的研究發現,過去25年間德國的昆蟲生物質下降了四分之三。[151]薩塞克斯大學的Dave Goulson團隊研究發現,人類「正在開發大片土地的方式,似乎對大多數生命的存活並不友善,於是人類目前彷彿也置身於生態末日浩劫中。昆蟲如果消失,萬物將會崩逝。」[152] 世界野生動物基金會2020年發布的報告說「生物多樣性正以人類史上前所未見的速度遭受破壞」。1970年至2016年間,人類考察過的物種種群有68%遭到摧毀。[153] 威脅编辑全球森林地貌完整指數圖(2019 年),用人為改造程度來衡量森林狀況。( 0 = 改造幅度最大; 10= 改造幅度最小。)[154] 有許多物種在2006年被正式列為稀有種、瀕危物種或受威脅物種;另外估計還有數百萬的物種也處於危險之中,只是尚未被正式認證。依照《國際自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》標準所評估的40,177個物種中,2006年約有40%被列為瀕臨滅絕的物種,總共有16,119種。根據2022年的定義及標準,受威脅物種—即被列為極危(CR)、瀕危 (EN)或易危(VU)的物種—已增加至41,459種,佔了《IUCN紅色名錄》已評估物種的28%;[155]但是IUCN 2022年所評估的物種總數,僅僅佔了全球已編入目錄之物種總數的7%,換言之,《紅皮書》尚未評估的1,983,982個物種中究竟有多少是受威脅的,很難一望而知。[156]生物多樣性喪失的五個主要驅動因素是:棲息地喪失、入侵物種、過度開發(竭澤而漁、焚林而獵帶來的生存壓力)、污染及氣候變遷。 《槍炮、病菌與鋼鐵》的作者賈德·戴蒙把棲息地破壞、過度捕撈、外來物種和二次滅絕形容成「邪惡四重奏」。[157] E.O.威爾遜則喜歡用首字母縮略字HIPPO(河馬的英文俗稱)來指代棲息地破壞(Habitat destruction, )、入侵物種(Invasive species)、污染(Pollution)、人口過多(human over-Population)及過度捕撈(Over-harvesting)。[158][159] 根據國際自然保護聯盟(IUCN)的研究,直接對生態保護造成威脅的主要有11類[160]:
棲息地破壞编辑主條目:棲息地破壞 玻利維亞境內的亞馬遜雨林,日益增加的森林砍伐及道路建設已經引起大眾關注,這些都代表著人類持續入侵野生地區、過度開採資源並且更加危及生物多樣性。 破壞棲息地對物種滅絕的影響甚鉅,特別是破壞熱帶雨林。[161]危害棲息地的因素有:過度消耗、人口過多、土地利用方式改變、森林砍伐[162]、污染(空氣污染、水污染、土壤污染)和全球暖化或氣候變遷。[163][164] 棲息地大小和物種數量的關係是系統性的。體型較大的物種以及生存在低緯度地區、森林或海洋中的物種,對棲息地面積減少更敏感。[165]轉型成「均一」標準化生態系統(例如,砍伐森林後的單一耕作)徹底地破壞了原本孕育著多樣化物種的棲息地。哪怕是最簡單的農業形式—清理土地、排乾水分、抑制雜草、防治害蟲以及只培育少樣馴化作物或動物—都會損害生物多樣性。有些國家對財產權的規範[166]、法規寬鬆及執法怠惰都加重了森林砍伐及棲息地破壞的情形。[167] 美國國家科學基金會2007年進行的研究發現,生物多樣性和基因多樣性是相互依存的——維持物種之間的多樣性就是維持物種內的基因多樣性,反之亦然。「如果從生態系統中消除某類物種,那麼系統循環可能就會中斷,並由單一物種主導整個生態群。」[168]根據2005年千禧年生態系統評估,目前最受威脅的生態系統主要都生存在淡水中。全球生物多樣性資訊機構和法國國家永續發展研究所(MNHNP)合作的「淡水動物多樣性評估」也證實了這個說法。[169] 棲息地破壞也會造成「共同滅絕」,即某個物種與其他物種一損俱損的狀況,例如甲蟲及其攝食或寄生的植物。[170] 2019年的報告揭露,英國原本的蜜蜂和其他授粉昆蟲棲息地,已經有將近四分之一再也不見牠們的蹤影。自1980年代以來,英國大約有三分之一的蜜蜂和食蚜蠅的數量遽減,嚴重影響生物多樣性及糧食生產。工業化農業、擴大使用殺蟲劑、疾病、入侵物種和氣候變化,正在威脅昆蟲們及其撐持之農業的未來。[171]另一份研究則說,如果再不阻止棲息地破壞、農藥毒害、入侵物種和氣候變化等人類活動,破壞昆蟲多樣性的速度,50年內整個生態系統將會崩潰。[172] 引進物種及入侵物種编辑諸如河流、海洋、山脈及沙漠等大型屏障,藉由「異域物種形成」過程,讓屏障兩側的生物能夠獨立進化,因而拓展了生物多樣性。所謂入侵物種就是穿透自然屏障從而解除自己原本生存限制的物種。少了屏障的限制,入侵物種就可以攻佔新的領地,通常在佔據本土物種的生態棲位或是搶走本土物種賴以維生的資源之後,入侵物種就取代了本土物種。 保守估計從1900年初開始,物種入侵的數量一直在上升。人類有意無意所遷徙的物種越來越多。有時候入侵物種會對新棲地造成巨大的變化及破壞(例如:五大湖地區的斑馬貽貝和光蠟瘦吉丁蟲,以及北美大西洋沿岸的獅子魚)。有證據顯示入侵物種往往在新棲地中頗具競爭力,因為比較不會被病原體干擾。[173]還有些令人驚訝的證據說,物種豐富的生態群最好同時含藏多一點本地物種及外來物種[174],也就是說多樣化的生態系統才更有彈性去抵抗入侵的動植物。[175]重要的是:入侵物種會導致滅絕嗎?許多研究都是探討入侵物種對當地物種造成的影響,[176]倒沒有提到滅絕問題。入侵物種似乎會增加當地區域內平均物種多樣性(α多樣性),但是減少了區域內物種和本地物種間的多樣性比例(β多樣性)。整體多樣性(γ多樣性)或許會出於種種原因使得物種滅絕而降低,[177]但就算是危害最深的入侵物種(例如:荷蘭榆樹病、光蠟瘦吉丁蟲、北美的栗枯病)也沒有造成其寄宿物種的滅絕;更普遍的情形毋寧是局部地區滅絕、群體數量不足及物種同質化。人類活動常常是物種能夠越過屏障入侵新區域的原因,[178]例如引進動植物來當作食物或其他用途。因此,人類活動所促成的物種遷移到新地區並成為入侵物種,發生時間大幅縮短,比歷史上的物種擴張所花的時間都要短得多。 並非所有被引進的物種都是入侵物種,也不是所有入侵物種都是故意引進的。斑馬貽貝入侵美國水道是意外事件;另外像夏威夷的貓鼬,雖然是有意引進的但沒有達到引進目的(晝行性貓鼬不容易碰到夜行性老鼠);其他還有印尼和馬來西亞,引進油棕雖然產生可觀的經濟利益,伴隨的卻是代價高昂的意外後果,例如單一耕作油棕所需的大範圍土地導致森林砍伐及生態破壞;土壤侵蝕、空氣及水污染、氣候變遷等等負面環境影響;還有對當地人群的生活及權益所造成的社會問題。[179] 最後,引進物種可能對它所取代之物種的依存物種造成意料之外的影響。在比利時,由於東歐傳播過來的黑刺李抽新芽的時間比當地同類植物要早得多,因而改變了以葉子為食的棕色線灰蝶(Thecla betulae)的攝食習慣。引進新物種往往會造成地方傳染病,也會讓本地物種無法與之競爭,難以生存。外來生物可能是捕食者、寄生物,或者單純只是對養份、水份和光線的需求比本土物種更有優勢。 如今,許多國家已經進口相當多的外來物種,特別是農作物和觀賞植物,繁殖後甚至超過本土的動植物數量。例如,葛根從東南亞傳入加拿大和美國後,已經對某些地區的生物多樣性造成威脅。[180]大自然其實已經提供緩解氣候變遷的有效方法,就是維持生物多樣性。[181] 價值编辑生物多樣性的價值包括為人類提供食物、藥物、工業原料、燃料,提供生態系統服務,以及供娛樂、藝術欣賞等。這些價值大致可以分為直接價值和間接價值兩類,除此有時也包括潛在價值,即尚未被發掘的價值。 威脅编辑造成生物多樣性降低的可能原因包括:
艾德華·威爾森將棲地破壞(Habitat destruction)、入侵物種(Invasive species)、污染(Pollution)、人口過多(human over-Population)和過度開發(Over-harvesting)五個字選出代表性的字母,組成首字母縮略字HIPPO[182][183]。這個字在英語有河馬的意思。 参考文献编辑
外部連結编辑
参见编辑
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