生态系统健康与生物多样性*

生态系统健康学是一门研究人类活动、社会组织、自然系统及人类健康的整合性学科,主要探讨资源环境管理对策,以及生态系统健康与人类健康的关系。生态系统健康是人类健康的基础,是人类可持续发展的重要前提,维护生态系统健康,保护生物多样性,也就是维护人类生存的机会。人类健康依附于健康的生态系统功能和服务日益为人们所认识,关注和理解生物多样性、生态系统健康、人类健康之间的相互联系已成为全球可持续发展的必要条件。本文着重综述了生态系统健康的研究内容及全球环境变化背景下生物多样性的变化对生态系统健康的影响效应。     

发刊词

随着我国改革开放、对外贸易和市场经济的迅速发展,社会经济和生态环境中的生物安全问题日益突出。全球气候变暖加剧了自然物种行为变异,频繁的国际贸易加剧了自然物种迁移,人类的生产活动和生境恶化改变了物种生存策略,外来入侵生物对生态环境、生物多样性、农林业生产、对外贸易及人类健康造成了巨大的影响,而且这些灾害极易因环境条件、人类社会活动等的变化而发生灾变,危害极大,     

推进生物多样性保护与人类健康的共同发展——One Health

随着新冠肺炎(COVID-19)的暴发, 野生动物、生物多样性和人类健康的关系再次引起广泛讨论。近20年来, 国际社会对于生物多样性与健康的研究日益增多, 并将它作为生物多样性保护与研究的重要方向之一。One Health作为一个新的理念框架, 通过交叉学科的研究和行动来推动包括人、所有其他动物及环境的健康。这个理念被不同国家、国际组织及协定所接纳及推广, 包括《生物多样性公约》等。本文通过总结近些年生物多样性对健康的影响方式、One Health的定义与发展历史、进入生物多样性议程的过程, 提出中国应用One Health改进相关野生动物管理以降低公共卫生危机的可能性的建议, 以及One Health框架内增强生物多样性保护所需的研究方向。One Health在中国的应用与发展应重视生物多样性研究和保护在其中的作用, 利用在景观生态学、群落内物种关系动态变化、气候变化影响、土地利用变化模式与趋势的研究, 与人类健康相结合, 提高One Health在应对公共健康和环境健康风险方面的准确性与及时性。同时, 需要加强我国在野生动物管理方面的投入和力度, 增强生物多样性保护与公共健康的联系, 将预警与干预措施前移, 减少疾病暴发带来的社会经济成本。     

2011和2019年生物多样性维护型国家重点生态功能区状态及变化评估

适时掌握国家生物多样性维护型重点生态功能区的生境质量状况及其变化特征,是国家生物多样性保护战略规划及措施实施的重要科学依据。针对生物多样性维护型国家重点生态功能区,重点考虑生态系统结构与功能、人类活动的生态胁迫、人类社会响应3方面影响因素,构建生物多样性综合评估指标体系,评估了生物多样性维护型国家重点生态功能区2011和2019年的状况及变化。结果表明：（1）从2011到2019年,生物多样性维护国家重点生态功能区内人口以迁出为主,但路网密度显著上升,人类干扰指数和生态空间破碎度仍然呈增加趋势;（2）2011和2019年,各生物多样性维护型生态功能区综合评估指数BDI总体上均维持在0.4以上,生境质量总体上处于中、良等级范围内;（3）从2011年到2019年,各生态功能区BDI值平均从0.582上升到了0.606,中、良等级的功能区占比从61.5%提升到了76.9%;（4）从2011年到2019年,有2个生态功能区的BDI值出现下降,占比15.4%。近十多年内,生物多样性维护型国家重点生态功能区总体上呈现持续向好的变化趋势,但人口密度、路网建设、生态空间破碎度等因素,仍然是今后一定时期内国家生物多样性保护面临的关键压力,而加大保护区面积并严格控制,是缓解压力的有效途径。     

乡村生态景观生物多样性研究热点和趋势——基于文献计量研究

乡村生态景观生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分,是乡村景观构建、评价和乡村宜居发展的重要保障。以Web of Science中1990-2020年522篇相关文献为研究对象,运用文献计量工具CiteSpace绘制文献共被引和关键词共现网络知识图谱,重点考察转折点、高突现及高被引文献,理清乡村生态景观生物多样性研究的发展脉络、热点与趋势。研究发现:(1)乡村生态景观生物多样性研究的发展可分3阶段,即萌芽期(1993-2002年),该期为乡村生态景观生物多样性研究指引了方向,提出了城市化对乡村生物多样性的影响;蓄势期(2003-2010年),该期以Hansen在2005年发表的探究生物多样性对景观变化的响应机制文章为节点,重点研究如何可持续地进行乡村生态景观生物多样性的恢复与保护;发展期(2011-2020年),突现性文献为2014年Beilin发表的文章,研究重点转向社会生态系统,即从生态、经济和社会多维度出发研究乡村生态景观生物多样性;(2)乡村生态景观生物多样性研究主线变化从大量的案例研究,到城市化对乡村生态景观生物多样性影响的理论归纳,再到将理论用于实践并持续保护乡村生态景观生物多样性;(3)乡村生态景观生物多样性研究热点变化从城市化对乡村生态景观生物多样性的影响,到乡村可持续发展,再到保证人类可持续生计。未来应加强以下工作:(1)研究和建立适用于不同乡村生态景观建设的规划体系;(2)研究和创新乡村生态景观生态系统多样性的维护技术;(3)研究和构建乡村生态景观生物多样性的监控预警机制。最终的研究目标均指向如何将乡村生态景观生物多样性更好地服务于人类社会。     

气候变化对传染病爆发流行的影响研究进展

全球气候变化已影响到传染病发生、传播与变化的各个环节,从病原体及其携带者、传播途径和人体自身抵抗力等方面直接或间接影响传染病的发病趋势,从而对人类健康造成了巨大的威胁。所以加强对气候变化与传染病间关系、预测预报研究,对进一步认识、预防和控制传染病的爆发流行具有重要意义。本文首先阐述了全球气候变化对生物物种的地理分布和人类健康的影响,气候变化改变了生物物种的地理分布范围,增加了某些物种的潜在分布区域,并造成生物物侯期的改变;同时,极端气候事件成为导致种群数量波动的一个重要驱动力。气候变化对人类健康有直接和间接影响,它使得传染病发病率增加、传染病分布范围扩大、人群对疾病易感性增强。文章重点评述了气候变化对疟疾、登革热、霍乱、流行性乙型脑炎、流感、SARS、肠道传染病、鼠疫、血吸虫病等常见传染病流行机制和传播过程的影响研究进展。评述了传染病和气象因子关系分析中常用的定性和定量分析方法,传统的研究多以定性分析为主,方法较单一;目前,利用流行病学资料与同期的气象因子进行单因素相关分析、多元回归分析是常用的研究方法;主成分回归分析、逐步判别分析、灰色关联分析法、RS和GIS等方法近年来逐渐得到应用;数学建模、实验室生物学仿真实验方法是今后需强化的方向。提出了该研究领域国内外研究普遍存在和亟待解决的问题,针对目前的研究现状和存在的问题,提出了未来的研究重点和发展方向。     

全球变化和生物多样性的样带研究国际研讨会

全球变化和生物多样性的样带研究国际研讨会由于人为活动而引起温室气体放散的剧增造成了全球性的温室效应,导致了全球气候变化,必将对生态系统的结构、功能及人类社会产生重大影响。在过去的１０年中,全球变化和生物多样性研究已越来越多地引起了各国科研工作者和政府...     

气候变化与生物多样性之间的复杂关系和反馈机制

气候变化与生物多样性丧失是人类社会正在经历的两大变化。气候变化影响生物多样性的方方面面, 是导致生物多样性丧失的一个主要驱动因子; 反过来, 生物多样性丧失会加剧气候变化。因此, 阻止甚至扭转气候变化和生物多样性丧失是当前人类社会亟需解决的全球性问题,但我们对气候变化与生物多样性之间的复杂关系和反馈机制尚缺乏清晰认识。本文总结了近年气候变化与生物多样性变化的研究进展, 重点概述了不同组织层次、空间尺度和维度的生物多样性对气候变化的响应和反馈等相关领域的研究进展和存在的主要问题。结果发现多数研究关注气候变化对生物多样性的直接影响, 涉及到生物多样性的不同组织层次、维度和营养级, 但针对气候变化间接影响的研究仍然较少, 机理研究同样需要加强; 生物多样性对生态系统功能影响的环境依赖和尺度推演、生物多样性对生态系统多功能性的作用机理和量化方法是当前研究面临的挑战; 生物多样性对生态系统响应气候变化的作用机制尚无统一的认识; 生物多样性对气候变化的正、负反馈效应是国内外研究的盲点。最后, 本文展望了未来发展方向和需要解决的关键科学问题, 包括多因子气候变化对生物多样性的影响; 减缓和适应气候变化的措施如何惠益于生物多样性保护; 生物多样性与生态系统功能的理论如何应用到现实世界; 生物多样性保护对实现碳中和目标的贡献。     

浅议野生动物与人类共患疾病

可能以野生动物为病源的SARS的爆发和流行,使得人们更加关注野生动物传染性疾病对人类健康的威胁。特别是近30年来新出现的多种传染病,自然宿主几乎都是野生动物。本文就野生动物与人类的共患疾病做了简单的历史回顾。新的野生动物传染病的出现提示：如何避免和应对类似事件的再度发生或减少发生的频次、如何处理人与野生动物之间的关系等问题迫在眉睫,而解决这些问题的根本在于人类应该认识自身的位置,尊重自然和其它生命,采取各种有效的措施,保障人类与野生动物安全接触。只有保证生态系统和生物多样性的健康,才能真正维护人类自身的健康。     

生物多样性与森林生态系统健康的几个关键问题

生物多样性和生态系统健康问的关系,是生态学领域的一个重大科学问题,近年来已成为关注的热点.首先,生物多样性在复杂的时空尺度上维持着生态系统过程的运行,是生态系统功能得以维持的生物基础;其次,生物多样性是生态系统抗干扰能力、恢复能力及适应环境变化能力的物质基础.生态系统健康的维持取决于系统的生物多样性、可再生能力和生产力,维护生物多样性是生态系统管理计划中不可缺少的部分;第三,对生态系统健康程度的评价,很大程度上依赖于对生态过程的认识,而生物多样性及其生态系统功能又是认识和了解生态过程的基础.本文通过对森林生态系统异质性、种间关系及关键种、外来物种入侵、"绿色沙漠"等问题的论述,阐述了生物多样性与森林生态系统健康之间的关系,提出了我国所面临的问题和相应的对策.     

浙江省生物多样性特征分析

近年来,随着生物遗传资源获取与惠益共享、外来物种入侵、转基因生物安全、生物燃料对生物多样性的影响等新问题的出现,生物多样性保护受到国际社会和各国政府的高度重视。生物多样性是人类社会赖以生存和发展的重要基础,是全球可持续发展的重要组成部分。目前,生物多样性及生物资源的保护、开发、利用已成为衡量一个国家和地区综合实力和可持续发展能力的重要指标之一。准确可靠地掌握生物多样性信息是生物多样性保护科学决策的基础。     

人类口腔小生境微生物的多样性

本文论述了人类口腔中微生物的物种多样性,口腔小生境的复杂性与微生物多样性的关系,以及口腔中微生物变化与人类疾病和健康的关系。     

生物文化多样性研究进展

生物文化多样性包括生物多样性、文化多样性和二者之间的复杂联系,是保持自然界和人类社会健康的基础。由于其内涵丰富、涉及学科众多、研究内容广泛,在研究时把握研究对象及相应尺度尤为重要。生物多样性和文化多样性通过自然和社会的各种因素紧密连接在一起,表现为空间上的重合、共同的进化过程以及受到共同的威胁。对生物多样性和文化多样性进行共同保护是减缓生物多样性丧失和保护传统文化的有效途径。主要从生物多样性和文化多样性的关系、传统生态知识、文化景观等三大方面对相关研究进行了梳理,并指出了主要发展趋势。我国学者在生物文化多样性研究的一些领域做出了富有特色和价值的工作,但在保持我国优势和特色领域发展的同时,还需紧跟国际热点和趋势,在机制与系统分析、生物文化多样性的环境影响、生物文化多样性的保护与管理等方面加强研究。     

城市土壤微生物多样性研究进展

城市化对生物多样性的影响是当前生态学研究的热点之一, 引起了人们的广泛关注。土壤微生物多样性是城市生物多样性的重要组成部分, 对维持城市生态系统的健康稳定具有重要意义和作用。近年来, 已有研究关注城市土壤微生物群落结构及多样性, 回答了一些关键问题, 但缺乏系统的总结与论述。基于此, 本文分析了城市化对土壤微生物特性、群落组成、功能和多样性的影响, 总结了影响城市土壤微生物多样性的主要因素, 发现城市化改变了土壤微生物组成和功能, 并且对细菌和真菌多样性的影响存在差异, 城市环境因子通过直接和间接作用共同影响土壤微生物多样性。进一步探讨了城市土壤微生物多样性的维持与保护, 并对今后城市土壤微生物研究需要关注的问题进行了展望, 包括: (1)城市化对城市绿地土壤微生物多样性的影响机制; (2)城市土壤微生物多样性变化对生态系统多功能性的影响; (3)土壤微生物多样性与人类健康的关系。以期为城市土壤生物多样性保护研究提供参考。     

全球气候变化下的海洋生物多样性

正当前人类社会发展改变了整个地球生态系统,地球历史进入了全新的人类世(Anthropocene)阶段(Steffen et al,2007)。人类活动对海洋生态系统及其生物多样性造成越来越显著的影响,尤以全球气候变化(global climate change)对海洋生物多样性的改变最为深刻,且影响面较广。全球气候变化主要表现在人类活动造成的化石燃料向大气排放过多的CO2而引起海水表层升温、海平面上升、降雨改变、海洋表层海水酸化、海流变化及紫外线辐射增强等一系列环境改变     

青藏高原高寒草地地下生物多样性: 进展、问题与展望

栖息于土壤中的微生物和微型动物种类繁多、数量巨大, 在对地上生物多样性的调控和在生态系统功能与服务的维系中, 具有举足轻重的作用。虽然对土壤微生物以及土壤动物已经开展了广泛的调查, 但是整体上对于地下生物多样性的分布格局、驱动机制及其对全球变化的响应与适应过程, 仍缺乏深刻的认识。青藏高原是全球变化的敏感区域, 其中高寒草地是高原最主要的植被类型, 占高原面积的60%左右, 在高寒生态系统生物多样性维持中具有重要意义。近年来, 已有大量研究关注于高寒草地地下生物多样性, 但是缺乏系统的总结与论述。基于此, 本文从细菌、真菌、古菌、线虫、节肢动物五大土壤生物类群出发, 阐述了青藏高原高寒草地的地下物种丰富度、分布格局及其影响因素, 重点探讨了它们对气候变化和人类活动的响应, 并就未来高寒草地地下生物多样性亟需关注的关键问题进行了展望, 包括: (1)地下各个生物类群的分布格局、各类群之间的联系及驱动机制; (2)地上与地下生物多样性耦联的机制; (3)地下生物多样性对生态系统功能和健康的影响; (4)地下生物多样性的调控实验研究。     

中国生物多样性研究的30个核心问题

在联合国《生物多样性公约》生效30年和《生物多样性》创刊30周年之际, 我们通过问卷调查从281名中国研究人员收集到763个生物多样性相关的研究问题, 通过归纳与整理, 并参考英国生态学会提出的100个生态学基本问题, 从中筛选出30个核心问题。这些问题涉及7个方面: 演化与生态(6个问题)、种群(4个问题)、群落与多样性(7个问题)、生态系统与功能(3个问题)、人类影响与全球变化(4个问题)、方法与监测(4个问题)、生物多样性保护(2个问题)。前5个方面主要聚焦在物种形成、生物多样性维持等的关键过程与机制、生物多样性与生态功能关系、全球变化对生物多样性的影响机制等, 第6方面主要涉及生物监测与预测、数据共享等, 第7方面涉及多样性保护、自然与人类健康关系这两个与公众息息相关的重要话题。这30个问题的筛选难免存在偏颇, 希望能以此为契机, 促进我国生物多样性研究人员对本领域核心问题的深入思考与探讨。     

生物多样性国际研究态势分析

生物多样性研究是综合性和高度交叉性的跨学科研究领域,是1997年底Science周刊上预测的1998年及近期的6个重大科学热点之一。检索1986—2008年间SCIE文献数据库中关于生物多样性的研究论文(article,proceedings paper和review),利用Thomson Data Analyzer(TDA)分析工具和Aureka分析平台进行数据挖掘。分析表明,该研究涉及多个学科领域,近年来在生态学领域的论文数量增加最多,而生物多样性保护、进化生物学、生物化学与分子生物学方面的论文增长速度较快。生物多样性研究越来越重视全球变化和人类社会对生物多样性的影响,DNA技术和基因工程等先进技术在生物多样性研究和保护中的作用也更加突出。     

农业景观异质性对生物多样性与生态系统服务的影响研究进展

农业景观是人类生活所需资料的最主要来源地,农业景观及其提供的生物多样性和生态系统服务是影响人类福祉的最主要因素之一。系统梳理了景观异质性变化对生物多样性和生态系统服务影响的相关研究,总结指出:(1)农业景观格局变化会强烈的影响着区域生物多样性和生态系统服务,但总体上更关注了空间异质性,对于时间和功能异质性的研究仍需加强;(2)尺度效应、大尺度上景观背景的差异、种间差异、营养级联效应等会对景观异质性和生物多样性、生态系统服务间的关系产生显著的、综合的、交互的影响效应。未来区域农业景观中如何通过景观构建和管理措施的施行来确保生物多样性与生态系统服务供给的持续稳定仍需进一步加强以下内容的研究:景观异质性变化在时间上和功能上的影响效应及其阈值的探讨;跨尺度、多因素、多物种类群与多生态系统服务的综合及其交互作用;不同生物类群和不同生态系统服务间的权衡;景观异质性提高与有效生境面积下降及其引起的生物随机丧失间的权衡等问题。     

苏南主要森林类型的生物多样性调查与比较研究

维护生物多样性是森林的重要功能之一,也是森林可持续发展的重要内容。森林生态系统具有高生物多样性的特点,是生物多样性保护的重要领域。保护生物多样性的目的在于生物资源的持续增长和人类对生物资源的持续利用,以满足实施持续发展战略的需要。过去生物多样性的保护...