土地利用变化对生物对样性的影响-生态环境学报.docVIP

土地利用变化对生物多样性的影响 吴建国，吕佳佳 中国环境科学研究院，北京 100012 土地利用变化对生物多样性影响是生物多样性受到威胁的重要因素。文对土地利用变化对基因多样性、物种多样性、生态系统多样性影响方面的研究进行了总结分析，并提出了新的展望。土地利用变化对基因多样性的影响涉及了对物种生境的隔离、农牧业活动对物种改良和生境条件的改变方面，目前还主要集中在对少数物种繁殖过程方面影响的研究；土地利用变化对物种多样性影响包括对物种优势度和丰富度、种间关系、物种分布格局、物种入侵和灭绝方面的影响，目前对物种丰富性和多样性影响方面研究较多，对物种灭绝、物种入侵和种间关系影响方面的研究极少，且还限于大型动物和植物，对微生物和小型动植物研究却很少；土地利用变化对生态系统的影响涉及了对生态系统结构组成及分布方面的影响。另外，目前缺少土地利用变化对基因多样性、物种多样性和生态系统多样性综合影响方面的研究，难以量化和预测土地利用变化对生物多样性影响效应。未来需要综合考虑基因多样性、物种多样性和生态系统多样性方面，系统开展土地利用变化对生物多样性影响的趋势和机制方面的研究，定量预测土地利用变化对生物多样性的影响。 土地利用变化生物多样性影响中图分类号：X1 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（200）0-1276-06 生物多样性指一定空间范围内多种多样活有机体总称，它既是生物与环境间复杂相互关系的体现，也是生物资源丰富多彩的标志。生物多样性通常主要包括基因、物种和生态系统多样性几个层次。生物多样性是人类赖以生存的基础，一方面给人类提供基本的环境，另一方面又提供丰富的资源。生物多样性直接影响生态系统的稳定性和持续性。 在史前时代，自然过程和自然因素是影响生物多样性的基本因素。自人类社会以来，人类活动又成为影响生物多样性的主要因素。历史上，战争和社会文明的变迁是影响生物多样性的重要因素[1]。在当前，土地利用及其变化（包括森林变成农田或草地及农田或草地上造林、城市化、工矿活动、交通及建筑等过程）是影响生物多样性的主要因素。有效栖息地面积是决定物种丰富性和生态系统多样性主要因子[2]。栖息地破碎化和丧失是生物多样性受到威胁的主要驱动因素[3]。土地利用变化是导致栖息地破碎和散失的主要过程。如放牧、森林、草原变成农田或城市、工矿开采及交通建筑使自然生态系统破碎化，以及农牧业活动对物种选择等都影响着物种多样性和基因多样性。最大限度地保护生物多样性是当前国际社会关注的热点，1992年153个国家签署了生物多样性公约使保护生物多样性成为世界性的联合行动。科学认识土地利用变化对生物多样性影响对合理利用和保护生物多样性将具有十分重要的理论和现实意义。 土地利用变化对地球环境的影响是自人类出现就已经存在，真正引起全球广泛关注却是始于上个世纪90年代。生物多样性散失在自史前时代就已经存在，而生物多样性锐减和保护问题却是上个世纪80年代才引起了广泛关注。生物多样性是当前全球环境变化研究的重要内容，土地利用影响是其中核心之一。土地利用变化对生物多样性影响包括基因多样性、物种多样性、生态系统过程、栖息地破碎化等的变化过程和趋势等。土地利用变化对生物多样性的影响的研究内容主要包括土地利用变化对生物多样性的影响的趋势、原因和机制。本文对国内外近期对土地利用变化对基因生物多样性、物种多样性和生态系统多样性影响的研究进行一些总结，希望进一步研究提供一些思路。 基因多样性是物种内变种和小种，是物种长期进化中由杂交而形成的基因变异的总和。遗传多样性涉及染色体多样性、蛋白质多样性和DNA多样性等。由于物种基因多样性的复杂性，对遗传多样性的概念尚未完全定论。Mcnelly等[4]认为遗传多样性是存在于植物、动物和微生物个体中遗传信息的综合。Solbrig 等[5]指出生物遗传变异最终来自分子水平，与核酸物理化学性质密切联系。遗传学界普遍认为遗传多样性指种群间和群体内的遗传变异。 物种基因多样性与物种繁殖过程相关，而繁殖过程又与栖息地分布和面积密切相关。土地利用变化使物种栖息地改变而使物种繁殖和基因组成发生改变，尤其使物种的基因结构发生变化。目前普遍认为热带森林树木的基因结构最易受森林破碎化的影响，主要因为许多热带树木种群密度低，动物传粉败育率较高。农牧业活动对物种长期选择，也引起物种内基因变异。另外，土地利用变化引起的气候和土壤环境的变化也将引起基因多样性改变。 土地利用变化对基因多样性的影响的研究主要集中栖息地破碎化对植物繁殖及花粉、果实和种子形成相关参数、基因结构和遗传过程影响[6]、森林破碎化对树木花粉密度和种子形成的影响[7]、对树木种群基因结构影响[6]等方面。土地利用变化对动物的基因多样性和微生物基因多样性的影响方面研究报道较少。