生物多樣性研究進展探討

屈江波

（鄭州城市職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 452370）

生物多樣性的研究，是當(dāng)今生物學(xué)領(lǐng)域研究的重點所在。隨著全球生態(tài)環(huán)境的變化，生態(tài)發(fā)展的危機也愈發(fā)受到學(xué)術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注，成為了學(xué)術(shù)領(lǐng)域研究的主要課題。為解決當(dāng)前的生態(tài)問題，需要進一步明確生物多樣性的內(nèi)涵，同時總結(jié)研究歷史與研究成果，才能找到未來的研究發(fā)展方向，進而在實際上推動生物多樣性研究不斷前行。

1 生物多樣性相關(guān)概念總結(jié)

1.1 物種多樣性

所謂物種，主要是指基于相近的遺傳特征所繁育出的，且具備生殖能力的生物種群。物種多樣性這一概念所表達的是從物種這一指標(biāo)出發(fā)的生物多樣性。衡量的基準(zhǔn)是特定范圍之內(nèi)，不同物種的分布數(shù)量以及分布的特點。一般情況下，某一物種的種群規(guī)模，決定著種群的遺傳多樣性。但是種群的平衡機制是十分復(fù)雜的，隨著不同物種的種群規(guī)模的不斷擴大，很可能引發(fā)其他種群的規(guī)?？s小甚至是嚴(yán)重衰退。預(yù)估全球的生物種類數(shù)約在兩百萬以上，經(jīng)過人類描述或是已定名的物種數(shù)普遍認(rèn)為在一百四十萬到一百七十萬種左右。即是說當(dāng)前依然有諸多物種是并未被發(fā)現(xiàn)與了解的。

1.2 遺傳多樣性

所謂遺傳多樣性，這一概念所表達的，是物種隨著族群不斷繁衍使得規(guī)模的擴大而逐漸產(chǎn)生的基因變化，包括同一物種在遺傳過程中所產(chǎn)生的基因變異，以及不同種群之間所體現(xiàn)出的基因差異。種內(nèi)的遺傳多樣性，其體現(xiàn)是以物種為基準(zhǔn)，不同的物種會體現(xiàn)出不同水平的多樣性。決定遺傳的要素包括種群遺傳的體系構(gòu)成、變異情況、種群動態(tài)、生活背景等等，是物種與物種以及物種與環(huán)境間的交互所產(chǎn)生的影響。

1.3 生態(tài)系統(tǒng)多樣性

生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，主要表述的是生物圈內(nèi)不同種族群落與生境、生態(tài)過程所呈現(xiàn)出的多樣化特征，此外也包括系統(tǒng)生境差異以及生態(tài)過程變化所呈現(xiàn)出的多樣性。生境即是無機的生存環(huán)境，這也是形成生物種群乃至于整體多樣性的必要條件。生物群落的多樣性，主要體現(xiàn)在生物群落的構(gòu)成要素以及動態(tài)等方面。此外生態(tài)系統(tǒng)的多樣性研究也包括對于生態(tài)系統(tǒng)類型變化的研究。部分種族的生態(tài)系統(tǒng)尤其特殊的屬性，一旦遭受外界環(huán)境或是人為破壞，會很難恢復(fù)，甚至是無法恢復(fù)?？梢娢锓N之間以及物種與環(huán)境之間的相互影響是十分復(fù)雜的。

2 生物多樣性研究的歷史背景

自上世紀(jì)以來，世界人口的不斷增加以及工業(yè)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，導(dǎo)致人類社會對于自然資源需求量愈發(fā)迫切。特別是對于自然生物資源的大規(guī)模開發(fā)，已經(jīng)背離了可持續(xù)發(fā)展的原則，加之環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重，導(dǎo)致許多生物物種面臨嚴(yán)重衰退甚至是滅絕的危機。這樣的生態(tài)發(fā)展趨勢，也使得人類社會的經(jīng)濟發(fā)展受到了制約。據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，地球上的哺乳動物與鳥類，近二百年來均呈現(xiàn)出大范圍的瀕危甚至是滅絕趨勢。瀕危的哺乳動物多達四百零六種，鳥類為五百九十三種，魚類為二百四十二種，爬行動物為二百零九種，此外還有諸多其他種類。已滅絕的種哺乳動物多達一百零六種，已滅絕的鳥類多達一百二十七種。位于赤帶的熱帶雨林是地球的資源庫，是資源保存良好的天然植物園。但是當(dāng)前全球熱帶雨林的減少速率接近每分鐘20 公頃，如果始終按照這樣的速率減少，全球熱帶雨林將在百年之內(nèi)徹底消失，大量珍惜物種也會因此滅絕，這將給人類社會帶來巨大的損失，甚至威脅社會的可持續(xù)發(fā)展。面對這一趨勢，人類與自然之間的和諧共存成為了當(dāng)下研究的重點，也成為了社會發(fā)展的基本目標(biāo)。特別是在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，國際社會為了追求可持續(xù)的、穩(wěn)定的發(fā)展，對于生物資源的保護更提起了充分重視，并且開展了許多關(guān)于自然資源的利用管理以及珍稀瀕危物種保護方面的相關(guān)工作。上世紀(jì)八十年代以后，在探索自然保護相關(guān)對策以及落實相關(guān)措施的過程中，大眾開始關(guān)注自然界中的生態(tài)影響，即是不同物種之間以及物種與環(huán)境之間所產(chǎn)生的影響，如果物種保護的研究范圍始終局限于物種之間的關(guān)系，則很難取得理想的效果，只有在對物種本身多樣性展開研究的同時，針對不同物種所處的生態(tài)系統(tǒng)也展開研究，才能得到可靠的結(jié)論。自此，生物多樣性的概念得到了更加全面的解讀，但研究過程中也產(chǎn)生了更多爭議。里約熱內(nèi)盧于一九九二年六月召開聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會，這是至關(guān)重要的一個舉措。會上有一百五十余個國家，包括我國在內(nèi)，均簽署通過了“生物多樣性公約”，并且于次年的十二月二十九日正式生效。這一公約的簽署意義重大，公約的簽署完成，代表著生物資源的保護、開發(fā)、利用以及生物多樣性的研究邁上了新的臺階。自上個世紀(jì)以來，人類社會發(fā)展過程中所面臨的一系列難題，包括資源、人口、環(huán)境、能源以及糧食等等，只有隨著物種多樣化的研究不斷深入以及相關(guān)措施的落實，才有望得到解決[1]。

3 生物多樣性的研究進展

3.1 國際生物多樣性科學(xué)研究規(guī)劃

一九九六年七月，多家權(quán)威的國際性組織共同建立了國際生物多樣性研究的相關(guān)科學(xué)研究規(guī)劃，這是生物多樣性研究的重要一步。這一規(guī)劃中的特殊研究領(lǐng)域包括以下幾個方面：其一是微生物生物多樣性研究；其二是土壤中生物以及其他沉淀物質(zhì)的研究；其三是淡水與海洋生物的多樣性研究；其四是人文因素對于生物多樣性的影響。其核心研究計劃主要包括以下幾項：其一是要開展系統(tǒng)學(xué)研究，對于生物多樣性的具體分類及編目進行明確；其二是要明確生物多樣性的相關(guān)背景、多樣性的維系、發(fā)展規(guī)律等；其三是要探索生物多樣性對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響；其四是要做好生物多樣性的狀態(tài)監(jiān)察；其五是要放眼于生物多樣性的維系、修復(fù)以及相關(guān)資源的合理利用。在這一研究計劃當(dāng)中，生態(tài)系統(tǒng)的功能是研究的重點所在。

3.2 物種多樣性的研究

物種多樣性的研究內(nèi)容包含許多方面，物種多樣性體系的構(gòu)成、演變、當(dāng)前狀態(tài)以及后續(xù)的保護、維系都在研究范圍之內(nèi)。此外隨著物種危機的發(fā)現(xiàn)，對于物種生存危機的預(yù)估（即是否瀕危，是否滅絕）、生存情況的監(jiān)測、種族滅絕的相關(guān)因素、規(guī)律等的分析以及物種資源的利用與物種多樣性的有效保護等等。特別是物種多樣性的編目，是不可忽視的關(guān)鍵工作，也是一項難度高、持續(xù)周期長的工作，而且需要隨著對物種的研究探索而不斷完善編目，因此更要提起重視。當(dāng)前世界范圍內(nèi)對于物種整體數(shù)量預(yù)估甚至不能得出一個相對精準(zhǔn)的數(shù)量級，物種的變化始終在持續(xù)。需要經(jīng)過大量的調(diào)查研究，才能跟上物種發(fā)展變化的進度。我國自上世紀(jì)的五十年代已經(jīng)開始在全國各地組織專家團隊，大范圍開展生物資源、植被以及區(qū)系的相關(guān)綜合調(diào)查研究。并且基于研究的結(jié)論陸續(xù)編著了地區(qū)性與全國性的相關(guān)專著，成為了研究的有利依據(jù)。當(dāng)前國內(nèi)針對瀕危的、受威脅的物種展開了廣泛研究，了解這些物種的瀕危機制以及瀕危狀態(tài)、滅絕速率等等。這樣的研究同樣為后續(xù)的生物保護以及環(huán)境修復(fù)等工作提供了更多的信息依據(jù)，同時也豐富了大眾對于物種多樣性發(fā)展的相關(guān)知識認(rèn)知。美國方面，自一九七三年《瀕危物種法令》出臺后，便開始全力開展相關(guān)研究，而我國的針對性研究，是自上世紀(jì)八十年代開始。一九九三年起，我國的自然科學(xué)基金建立，相關(guān)研究正式、全面開展。我國的生物學(xué)領(lǐng)域研究主要針對十種最具代表性的瀕危植物展開，研究從多個方向展開，包括從生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、生殖學(xué)等多個角度入手，展開了全面化、立體化的研究，這是我國瀕危植物研究的重要開端。

3.3 遺傳多樣性的研究

物種的遺傳多樣性，是物種長期進化過程所產(chǎn)生的必然發(fā)展趨勢，也是推動物種長久發(fā)展繁衍的必要條件。對于遺傳多樣性的研究，最早開始于十九世紀(jì)中葉，早期的遺傳變異研究，主要是在表型性狀以及染色體水平上，在染色體水平研究過程中，發(fā)現(xiàn)了自然植物種群中的大量變異情況，染色體結(jié)構(gòu)的變異便是其中的一種。迄今為止，利用凝膠技術(shù)針對遺傳變異所展開的研究，已經(jīng)得出了諸多相關(guān)資料，為后續(xù)研究提供了充分的理論依據(jù)。此外在研究過程中，逐步建立起了更加科學(xué)的檢測方法體系，用于開展遺傳與基因相關(guān)的檢測。上世紀(jì)八十年代，分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展更帶動了遺傳多樣性研究的進一步加深，為遺傳多樣性檢測的更加精準(zhǔn)可靠的檢測手段，特別是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)，其發(fā)展為DNA 分析提供了更加有效的手段。隨著研究的不斷深入，等位酶水平研究的比重越來越重，已然形成了更加完整可靠的數(shù)據(jù)處理與分析方法體系。DNA 水平的分析技術(shù)雖然目前依然正處于發(fā)展完善的過程中，但是其優(yōu)勢卻是得到廣泛認(rèn)可的。這一分析技術(shù)具備靈敏、精準(zhǔn)、快捷等諸多優(yōu)勢，因此已經(jīng)逐漸成為了主要的研究手段[2]。

3.4 生態(tài)系統(tǒng)多樣性的研究

生態(tài)系統(tǒng)多樣性的研究內(nèi)容主要包括生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成、相關(guān)因素、相關(guān)的多樣化調(diào)查、多樣化的維系與發(fā)展機制、生物多樣性動態(tài)的監(jiān)測以及編目等等。研究熱點主要包括人類社會發(fā)展所帶來的生態(tài)影響、多樣性情況的預(yù)估以及長期的動態(tài)監(jiān)測、信息收集等。人類活動的影響則是研究的重中之重，因為這也是對生態(tài)平衡維系影響最大的因素。針對研究的核心內(nèi)容，當(dāng)前已有諸多學(xué)者提出了不同論點，包括對于人類活動的負(fù)面影響分析以及相應(yīng)的監(jiān)測、維護方式探究。通過不斷的探索，我國中科院自一九五零年以來，為做好生態(tài)結(jié)構(gòu)、演變、物種長消的監(jiān)測與研究，已經(jīng)在全國范圍內(nèi)設(shè)立了六十四個生態(tài)定位站，并且在研究過程當(dāng)中已經(jīng)有了許多重要發(fā)現(xiàn)，并取得了諸多可喜的研究成果，這是生物多樣性研究的重要一步，是未來發(fā)展的希望。

3.5 近年來我國在生物多樣性研究方面所做的工作

人類當(dāng)前對于生物多樣性重要性的了解，以及對于自然生態(tài)的保護意識在很久以前便已經(jīng)產(chǎn)生。但是作為一門復(fù)雜的、交叉性的學(xué)科，生物多樣性的發(fā)展起步卻相對較晚，在上世紀(jì)九十年代初，我國對這一方面的研究才有了初步進展。中國科學(xué)院于一九九零年成立了專門的研究工作小組，這一研究小組經(jīng)過不斷發(fā)展，規(guī)模逐漸擴大，演變?yōu)閷ｉT委員會。三年后，我國的首個相關(guān)刊物誕生，即《生物多樣性》。這一刊物從多個方向展開了討論與研究，包括生物的物種、生態(tài)系統(tǒng)、多樣性遺傳乃至景觀等不同層次，均提出了相關(guān)論點。相關(guān)的科學(xué)工作者已經(jīng)付出了艱辛的努力，大力開展研究工作，并且已經(jīng)通過研究取得了諸多重要的研究成果。包括對于DNA、蛋白質(zhì)與染色體多態(tài)性的測定等等，都是有著重要意義的研究。隨著研究工作的開展，物種多樣性的研究所占比越來越大，內(nèi)容主要集中于區(qū)、系的組成。而生態(tài)系統(tǒng)的多樣性研究，主要研究內(nèi)容是不同生態(tài)環(huán)境下生物群落的構(gòu)成變化以及生境類型的差異，而并未廣泛開展關(guān)于景觀多樣性的研究，部分學(xué)者則將研究重點放在了群落生物多樣性的發(fā)生與維系以及生態(tài)交錯帶的生物多樣性等等。

3.6 國際生物多樣性研究的熱點

國際層面的生物多樣性研究，當(dāng)前的研究內(nèi)容主要集中在以下幾個方面：其一是針對生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)功能研究；其二是生物多樣性的調(diào)查、編目與信息庫的完善；其三是物種的瀕危機制及物種保護的具體措施；其四是人類社會發(fā)展進步所帶來的影響；其五是長期動態(tài)監(jiān)測以及相關(guān)信息的收集、整合、分析；其六是生物多樣性保護技術(shù)的研發(fā)以及相關(guān)保護措施的落實；其七是非野生動植物與其野生近緣種的遺傳關(guān)系研究。這些研究工作的開展，對于生物多樣性的理論充實以及對策落實、技術(shù)發(fā)展都有著重要意義。有了充分的調(diào)查研究基礎(chǔ)，后續(xù)的實踐工作開展才能更加順利；了解自然物種生態(tài)產(chǎn)生、發(fā)展、維系與消亡的規(guī)律，才有可能避免更多物種的消亡，維系自然生態(tài)的平衡。這不僅是關(guān)系到我國未來發(fā)展的重要任務(wù)，更是關(guān)系到全人類生存的基本問題，如果當(dāng)前缺乏重視，人類的可持續(xù)發(fā)展將面臨重大危機，可見生物多樣性研究的重要性是不可忽視的，只有對相關(guān)研究提起重視，才能走出環(huán)境惡化、生物不斷滅絕的困境，讓人類社會發(fā)展對于自然生態(tài)的影響盡可能得到降低，這是人道主義的基本體現(xiàn)，也是社會長久發(fā)展的訴求，是人類種族延續(xù)的必要條件[3]。

4 結(jié)語

生物多樣性的研究，目的是為推動人與自然的和諧共處，對于人類社會的可持續(xù)發(fā)展有著決定性影響。為了滿足未來的人類社會發(fā)展需求，滿足社會大眾的基本生存需要，生物多樣性的研究必須要不斷持續(xù)，并且要不斷有新的進展，將生態(tài)保護的相應(yīng)措施落實到位，將相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用到實踐當(dāng)中，才能達成人與自然和諧共存的最終目標(biāo)。