海洋生物多樣性研究進展

于雯雯 ，張虎 ，張建明 ，彭建新 ，賁成愷 ，袁健美

（1．江蘇省海洋水產(chǎn)研究所，江蘇 南通 226007；2．南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210023；3．江蘇省海洋漁業(yè)指揮部，江蘇 南通 226000）

在全球變暖和人類干擾活動的共同作用下，海洋生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)出生物多樣性喪失，食物網(wǎng)變化，漁業(yè)資源衰竭等危機，不但降低了海洋自我調(diào)節(jié)能力，而且降低了為人類社會提供服務(wù)的潛力。中國是世界上生物多樣性最豐富但同時受威脅程度也最嚴(yán)重的國家之一[1]。我國學(xué)者雖然已開展大量研究工作，但與國際水平尚有差距，還需加強生物多樣性的基礎(chǔ)研究，從多個方面認識生物多樣性的變化過程及發(fā)生機理，以此提出更有效的保護措施。

1 概念

1992年《生物多樣性公約》將生物多樣性解釋為：所有來源的形形色色的生物體，這些來源包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成的生態(tài)綜合體[2]。

生物多樣性通?？梢詣澐譃槿齻€層面：生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性。生態(tài)系統(tǒng)多樣性即生物圈內(nèi)的生境、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)之間的多樣化以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的生境差異、生態(tài)過程演變的多樣性[3]。物種多樣性即一個區(qū)域內(nèi)物種多樣化的狀況，一般從分類學(xué)、系統(tǒng)學(xué)以及生物地理學(xué)等角度進行分析[3]。遺傳多樣性即種內(nèi)基因變化情況，包括種群間和種群內(nèi)的遺傳變異[4]。近年來，景觀多樣性漸漸受到社會的重視，成為又一個層面的生物多樣性。

2 國際生物多樣性主要研究計劃

2.1 生物多樣性公約（CBD）

1992年6月產(chǎn)生了《保護生物多樣性公約》，1993年12月29日該公約正式成為具有法律約束效力的國際法，為世界環(huán)境保護領(lǐng)域中生物保護和國際合作等方面的工作提供了法律依據(jù)和政策指導(dǎo)。

CBD認為生物多樣性指標(biāo)是概括環(huán)境問題、表明生物多樣性狀態(tài)和趨勢的重要工具，利用該指標(biāo)可以評價國家生物多樣性保護與可持續(xù)利用的狀況，指導(dǎo)保護行動和政府決策。歷次締約國大會（Conference of the Parties，COP）也把生物多樣性評價作為重要議題，形成了一系列的決議和3次《全球生物多樣性展望（Global Biodiversity Outlook，GBO）》評價報告。

2.2 國際生物多樣性計劃（DIVERSITAS）

DIVERSITAS成立于1991年，是研究國際環(huán)境變化的四大計劃之一。自成立以來，DIVERSITAS的研究內(nèi)容經(jīng)過了多次修改：最初是生物多樣性的起源、保護和喪失；生物多樣性的編目和分類；對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響。1996年增加了：生物多樣性監(jiān)測、保護、恢復(fù)和可持續(xù)利用；土壤和沉積物、海洋、微生物和內(nèi)陸水的生物多樣性以及影響生物多樣性的人類因素。內(nèi)容的增加使生物多樣性研究更全面，而且與人類之間的關(guān)系也受到了更多的關(guān)注[5,6]。2003年DIVERSITAS又確立了“生物發(fā)現(xiàn)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、生物可持續(xù)性”這3個核心研究計劃[7]。監(jiān)測生物多樣性變化；評價全球生物多樣性現(xiàn)狀；認知和預(yù)測生物多樣性變化等內(nèi)容成為研究的焦點。

2.3 國際海洋生物普查計劃（Census of Marine Life,CoML）

CoML是一個對海洋生物多樣性、分布和豐富程度進行評估和解釋的國際性研究計劃，實施周期是2000—2010年，在同類國際合作計劃中它也是規(guī)模最大、調(diào)查面積最廣、花費最多的一個。CoML從基因、物種和種群三個層面建立了海洋生物多樣性的研究體系，記錄了全球海洋生物的種類、數(shù)量及其分布情況，某些海洋生物過去、現(xiàn)在的棲息地，以及未來可能出現(xiàn)的地方都可以通過圖像展示出來。CoML的研究范圍很廣，研究內(nèi)容主要現(xiàn)場調(diào)查、種群歷史以及種群預(yù)測等研究[8]。我國于2004年成立CoML中國學(xué)術(shù)委員會，不但促進了中國海洋生物多樣性研究的發(fā)展，也加快了與國際水平的接軌。

除了以上幾種國際研究計劃，還形成了一些多學(xué)科交叉的全球性生物多樣性計劃，比如生命之樹（TOL）計劃、國際生命條碼計劃（IBOL）、世界保護聯(lián)盟（IUCN）等，不同領(lǐng)域的學(xué)者在這些平臺上，為建立一個綜合的、交叉的大科學(xué)研究框架共同努力。

3 我國生物多樣性調(diào)查工作的開展情況

建國以來，我國學(xué)者在生物多樣性調(diào)查方面開展了一系列的工作，出版了《中國植物志》、《中國植被》、《中國植被圖》、《中國海藻志》、《中國動物志》、《海洋科學(xué)集刊》、西沙群島、南沙群島海域綜合調(diào)查報告專著等近400卷冊生物多樣性方面的著作；開展了生態(tài)環(huán)境調(diào)查；進行了生物資源的調(diào)查，如1995—2003年的全國濕地資源調(diào)查、歷次全國森林資源清查等。這些工作的開展，都為我國生物多樣性研究和評價提供了不可或缺的參考資料。為盡CBD締約國義務(wù)，從2007年開始，我國開展了“省域生物多樣性調(diào)查與評估”工作，借此清晰展示了我國生物多樣性整體分布格局，也為今后相關(guān)工作積累了寶貴的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

雖然生物多樣性研究早期主要集中于陸地，但國家一直保持對海洋研究的重視。海洋是一個龐大的、復(fù)雜的、動態(tài)變化的生態(tài)系統(tǒng)，原針對陸地的成熟分析方法不能直接應(yīng)用于海洋研究，為此我國對海洋進行了大量的探索工作：我國第一艘海洋綜合調(diào)查船——金星號，自1957年開始服役后參與了渤海、北黃海西部海洋綜合調(diào)查，全國海洋綜合調(diào)查，南海中部、東北部綜合調(diào)查，全國海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查，南沙群島及其鄰近海區(qū)綜合科學(xué)調(diào)查和全國海島資源綜合調(diào)查[9]；近海海洋綜合調(diào)查與評價（908專項），它是二十一世紀(jì)以來開展的較全面的調(diào)查活動。除此之外，各省海洋漁業(yè)主管部門每年都會有計劃地對所管轄海域開展海洋生態(tài)環(huán)境和漁業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測工作。以上這些調(diào)查工作都為學(xué)者們研究海洋生態(tài)系統(tǒng)和海洋生物多樣性積累了大量的基礎(chǔ)資料。

4 生物多樣性評價

4.1 評價指標(biāo)

評價指標(biāo)的確定是開展生物多樣性評價的首要任務(wù)，為了評價生物多樣性狀況和趨勢，Reid（1993）在PSIR模型基礎(chǔ)上提出了由12個指標(biāo)組成的指標(biāo)體系[10]。CBD第7次締約國大會（2004年）上，為了評價全球生物多樣性保護工作的實施進展，初步確定了由7個方面18個指標(biāo)組成的指標(biāo)體系，該體系中的與海洋生物多樣性價值直接相關(guān)的指標(biāo)和評價方法——“海洋營養(yǎng)指數(shù)”一直沿用至今。隨后，在CBD相關(guān)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，許多國家、組織和學(xué)者根據(jù)實際情況，先后提出了適合于當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有栽u價指標(biāo)體系，并開展了不同尺度（全球、地區(qū)和國家等）的海洋生物多樣性指標(biāo)和評價方法的研究工作[11-18]。我國對生物多樣性指標(biāo)的研究起步較晚，張崢等從生態(tài)系統(tǒng)和物種兩個層面評價了濕地生物多樣性現(xiàn)狀，具體選取了物種稀有性、物種多度、物種地區(qū)分布、物種相對豐度、生境類型和人類威脅等6個評價指標(biāo)[19]。萬本太等[20]用5個指標(biāo)（植被垂直層譜的完整性、物種豐富度、物種特有性、生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性和外來物種入侵度）確立了生物多樣性綜合評價方法。俞煒煒等人[21]在壓力-狀態(tài)-相應(yīng)（PSR）的評價框架基礎(chǔ)上，分析了在生境物理破壞、外來種入侵、海洋污染和過度捕撈的情況下環(huán)境、社會和經(jīng)濟的響應(yīng)情況，從生境多樣性、生態(tài)系統(tǒng)完整性、物種多樣性和珍稀瀕危物種4個方面出發(fā)，構(gòu)建了適合于海洋生物多樣性評價的指標(biāo)體系。

評價指標(biāo)的選擇是整個評價工作的基礎(chǔ)，需在現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合該地特點，構(gòu)建更適合于當(dāng)?shù)靥卣鞯闹笜?biāo)體系。海洋生物多樣性評價則需要考慮海洋生態(tài)系統(tǒng)的特殊性（連通性、復(fù)雜性、多變性），開發(fā)適合于海洋生態(tài)系統(tǒng)的評價體系。目前的評價體系采用的主要是物種數(shù)、群落多樣性指數(shù)、海洋營養(yǎng)級指數(shù)、分類多樣性指數(shù)等單個指標(biāo)[22-25]。由于海洋生態(tài)系統(tǒng)特殊性的存在，越來越多的學(xué)者嘗試使用綜合的價值評估方法[26-35]，充分考慮生態(tài)系統(tǒng)中的各要素，更全面地進行評估。

4.2 評價方法

目前對生態(tài)系統(tǒng)的評價主要分成外在價值和內(nèi)在價值兩類。外在價值強調(diào)其能夠滿足人類某種需要或結(jié)果的價值[36]。內(nèi)在價值是其區(qū)別于其他的本質(zhì)屬性[37]，是不以人類需求為參考的，生態(tài)系統(tǒng)自身所固有的價值。實際應(yīng)用中，學(xué)者們存在不同見解，有學(xué)者認為內(nèi)在價值不能用于對比表述，而外在價值能夠被評估比較，因此更適合環(huán)保決策[38]；但是也有學(xué)者認為將自然的內(nèi)在價值貨幣化是不對的，因為人類對自然的利用是有限的，而自然有無窮的內(nèi)在價值，這種偏差會造成人類無規(guī)范、無限制地掠奪自然資源，使生境發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的破壞，因此要想長期保護生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵還是評價其內(nèi)在價值[39]。《美國瀕危物種法案》和美國濕地保護都是基于生物擁有生存的權(quán)利，是有內(nèi)在價值的觀點[40]。

不同評價方法的結(jié)果展示手段也不同，一般有兩種表現(xiàn)形式：貨幣形式和運用GIS手段。外在價值多以貨幣形式體現(xiàn)，比如將生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值和經(jīng)濟價值貨幣化[41-43]；內(nèi)在價值研究結(jié)果多通過GIS手段，繪制一張生物價值基線圖，直觀地展示生物價值的空間分布情況，幫助海洋行政主管部門對海洋進行合理開發(fā)利用，通過空間規(guī)劃和建立保護區(qū)，實現(xiàn)海洋可持續(xù)開發(fā)利用[26-27,44-45]。兩種評價方法各有偏重，實際應(yīng)用中要根據(jù)實際需求合理選擇。

5 建議及展望

①借鑒國外生物多樣性立法經(jīng)驗，結(jié)合中國國情，完善法律環(huán)境，依法管理。②統(tǒng)一采樣方法，提高數(shù)據(jù)可比性，建立一套有效的開放共享體系。③進行中小尺度的評估，尤其加強對重要生態(tài)系統(tǒng)和脆弱生態(tài)系統(tǒng)的探索。④實現(xiàn)隨監(jiān)測數(shù)據(jù)更新對模型的及時調(diào)整，即加強評估模型的靈活性，提高評估可信度。⑤加強學(xué)科交叉，從不同領(lǐng)域研究海洋生物多樣性，多角度認識海洋生態(tài)系統(tǒng)，用多種形式展示生態(tài)系統(tǒng)的演變規(guī)律，科學(xué)評價海洋，合理保護海洋，最終實現(xiàn)海洋的可持續(xù)發(fā)展。