生物学家通过研究有记载的灭绝事件和分析栖息地减少的趋势，估计物种灭绝的速率。从史前时期以来，人类几乎对全球各地的生物多样性都有不同程度的破坏。物种地域性和热点在自然状态下，如果一个物种仅仅生活在一定的地理范围内，而在其它地区没有分布，我们就称它的分布具有为地域性（endemic）。一个地域性物种的生存范围可能非常大，例如黑樱桃树（Prunusserotina）位于北美洲所有的温带地区。然而更典型的是，地域性物种具有相对狭小的特定分布范围。例如，科莫多巨蜥只生活在印度尼西亚群岛的一些小岛之上，而夏威夷菊只生活在夏威夷岛的casterCaliformnia-HimaiayasprovinceHawFaPhilippinesColombianChocoSri LankaWestern EcuadorADvonninsularCoastMalaysiaNorthernuoensiandAustraliaUpBorneoNewCaledoniaAmazonisEasterAtlanticforestMadagaCapetloralSouthwesttregionofCentral ChileAustraliaprovinceeasternBrazilArterMvers.1988.1991图31.4地域性物种集中分布的“热点”。这些地区有很多地域性物种，它们都极易灭绝。资料来源：AfterMyers，1988，1991。Ivorycoast象牙海岸Capefloralprovince好望角地区SriLanka斯里兰卡EasternArcforests坦桑尼亚EasternMadagascar马达加斯加东部WesternGhat印度西部EasternHimalayas喜马拉雅东麓PeninsularMalaysia马来西亚半岛Philipines菲律宾群岛Hawaii夏威夷群岛QueenslandAustralia昆士兰地区NorthernBorneo北加里曼丹WesternEcuador厄瓜多尔西部SouthwestAustralia澳大利亚西南部NewCaledonia新卡里多尼亚岛：ColumbianChoco哥伦比亚西部CaliforniaFloralprovince加利福尼亚西部CentralChile智利中部UplandsofwesternAmazonia西亚马孙丘陵地区AtlanticforestregionofeasternBrazil巴西大西洋沿岸火山口附近。相对隔离的地理区域，例如湖泊、山峰和大洋上的岛屿，这些地区的物种通常具有相当明显的地域性特征，经常面临灭绝的危险。在美国，不同州的地域性植物的物种数截然不同，有379种植物只生活在德克萨斯州而不在其它任何地
生物学家通过研究有记载的灭绝事件和分析栖息地减少的趋势，估计物种灭绝的 ，估计物种灭绝的 速率。从史前时期以来 。从史前时期以来，人类几乎对全球各地的生物多样性都有不同程度的破坏 ，人类几乎对全球各地的生物多样性都有不同程度的破坏。 物种地域性和热点 在自然状态下 ，如果一个物种仅仅生活在一定的地理范围内，而在其它地区 没有分布，我们就称它的分布具有为地域性(endemic)。一个地域性物种的生存 (endemic) 范围可能非常大，例如黑樱桃树（Prunus serotina）位于北美洲所有的温带地 区。然而更典型的是，地域性物种具有相对狭小的特定分布范围。例如，科莫多 巨蜥只生活在印度尼西亚群岛的一些小岛之上，而夏威夷菊只生活在夏威夷岛的 火山口附近。 相对隔离的地理区域，例如湖泊、山峰和大洋上的岛屿，这些地区的物种通 常具有相当明显的地域性特征，经常面临灭绝的危险。在美国，不同州的地域性 植物的物种数截然不同，有 379 种植物只生活在德克萨斯州而不在其它任何地 图 31.4 地域性物种集中分布的“热点”。这些地区有很多地域性物种，它们都极易灭绝。 资料来源：After Myers，1988，1991。 Ivory coast 象牙海岸 Cape floral province 好望角地区 Sri Lanka 斯里兰卡 Eastern Arc forests 坦桑尼亚 Eastern Madagascar 马达加斯加东部 Western Ghat 印度西部 Eastern Himalayas 喜马拉雅东麓 Peninsular Malaysia 马来西亚半岛 Philipines 菲律宾群岛 Hawaii 夏威夷群岛 Northern Borneo 北加里曼丹 Queensland Australia 昆士兰地区 Southwest Australia 澳大利亚西南部 Western Ecuador 厄瓜多尔西部 New Caledonia 新卡里多尼亚岛 Columbian Choco 哥伦比亚西部 California Floral province 加利福尼亚西部 Central Chile 智利中部 Uplands of western Amazonia 西亚马孙丘陵地区 Atlantic forest region of eastern Brazil 巴西大西洋沿岸
区，而纽约只有一种地域性植物。加利福尼亚有许多不同类型的栖息地，包括沙漠、山地、海岸、原始森林、草原等等类型，因此它拥有比其它州更多的地域性物种。在世界范围内，地域性物种显著集中在若干“热点”地区，这里的气候和栖息地通常具有鲜明的地域性特征。这些热点主要位于马达加斯加、热带雨林、喜玛拉雅东部和地中海气候区（加利福尼亚、南非和澳大利亚）（图31.4和表31.2）。然而不幸的是，这些地区的栖息地正在迅速的遭受着破坏，最终导致物种灭绝。在马达加斯加岛，据估计有90%的原始森林已经消失，而这个岛上85%的物种在世界其它地方没有分布。在巴西的大西洋沿岸，森林破坏的程度更加触目惊心，高达95%的原始森林已经消失。表31.2“热点”地区地域性脊椎动物的物种数量地区哺乳动物爬行动物两栖动物巴西大西洋沿岸73602536063210南美洲Choco地区11115965菲律宾426947加里曼丹北部75024澳大利亚西南部84301187马达加斯加岛91919好望角（南非）301617加利福尼亚西部6560新卡里多尼亚岛755116中国中南部资料来源：Myersetal的数据，2000地球上一些地区的物种具有显著的地域性特征。不幸的是，这些地区的栖息地正在迅速的消失，生活在其中的地域性物种正处于极大的危机之中。失去生物多样性会有什么样的后果？物种消失将会导致怎样的后果？生物多样性具有什么价值？它的价值可以分为三个部分：（1）直接的经济价值一一我们可以直接从植物、动物或其它物种
区，而纽约只有一种地域性植物。加利福尼亚有许多不同类型的栖息地，包括沙 漠、山地、海岸、原始森林、草原等等类型，因此它拥有比其它州更多的地域性 物种。 在世界范围内，地域性物种显著集中在若干“热点”地区，这里的气候和栖 息地通常具有鲜明的地域性特征。这些热点主要位于马达加斯加、热带雨林、喜 玛拉雅东部和地中海气候区（加利福尼亚、南非和澳大利亚）（图 31.4 和表 31.2）。然而不幸的是，这些地区的栖息地正在迅速的遭受着破坏，最终导致物 种灭绝。在马达加斯加岛，据估计有 90%的原始森林已经消失，而这个岛上 85% 的物种在世界其它地方没有分布。在巴西的大西洋沿岸，森林破坏的程度更加触 目惊心，高达 95%的原始森林已经消失。 地球上一些地区的物种具有显著的地域性特征。不幸的是，这些地区的栖息地正 ，这些地区的栖息地正 在迅速的消失，生活在其中的地域性物种正处于极大的危机之中 ，生活在其中的地域性物种正处于极大的危机之中。 失去生物多样性会有什么样的后果？ 物种消失将会导致怎样的后果？生物多样性具有什么价值？它的价值可以 分为三个部分：（1）直接的经济价值——我们可以直接从植物、动物或其它物种 表 31.2 “热点”地区地域性脊椎动物的物种数量 ”地区地域性脊椎动物的物种数量 地区 哺乳动物 爬行动物 两栖动物 巴西大西洋沿岸 73 60 253 南美洲 Chocó 地区 60 63 210 菲律宾 111 159 65 加里曼丹北部 42 69 47 澳大利亚西南部 7 50 24 马达加斯加岛 84 301 187 好望角（南非） 9 19 19 加利福尼亚西部 30 16 17 新卡里多尼亚岛 6 56 0 中国中南部 75 16 51 资料来源：Myers et al 的数据，2000
中获得的经济利益；（2）间接的经济价值一一由物种间接创造的经济价值；（3）伦理和美学价值直接经济价值许多物种都具有直接经济价值，可以用作食物、药物、纺织原料、能源以及建筑材料。比如说，人们将一小部分热带和半干旱地区的野生植物加以化，从而构成了如今图31.5蕃薇色的长春花。从马达加斯加的长春花(Cathiarantfus主要的粮食来源。在将roseus)中提取出两种药用成分一一长春花碱和新长春花碱，它们均对治疗儿童的白血病有较好的疗效，将存活率从20%来，我们也许能够从野提高到95%以上。生植物中寻找到可以改良品种或抵御病虫害的新基因。目前大约40%药物的活性成份都从动植物中提取。阿斯匹林，世界上用途最广泛的药物，最初是从一种热带柳树一一Salixalba的叶中提取的。马达加斯加岛的一种蔷薇色长春花（Catharanthusroseus），能够产生治疗白血病的有效成分（图31.5）。最近几十年内，生物学家们逐步完善了一项技术，可以使基因从一个生物体转移至另一个生物体。我们可以从其它物种中提取基因，为我所用，就像第19章中探讨的一样。基因勘探（geneprospecting)计划，即寻找有经济价值的动植物基因的计划已经启动。目前我们已经能够研究全部生物界中非常微小的一部分，检测他们的基因是否具有经济价值。通过保护生物多样性，在未来我们将有可能不断地找到对我们有益的新基因。间接经济价值生物群落的多样性对保持整个生态系统的健全至关重要。多样化的生物群落能够保持自然水质，缓冲洪水和干旱对生态系统的影响，还能够保护十壤，防止
中获得的经济利益；（2）间接的经济价值——由物种间接创造的经济价值；（3） 伦理和美学价值 直接经济价值 许多物种都具有 直接经济价值，可以用 作食物、药物、纺织原 料、能源以及建筑材 料。比如说，人们将一 小部分热带和半干旱 地区的野生植物加以 驯化，从而构成了如今 主要的粮食来源。在将 来，我们也许能够从野 生植物中寻找到可以 改良品种或抵御病虫害的新基因。 目前大约 40%药物的活性成份都从动植物中提取。阿斯匹林，世界上用途最 广泛的药物，最初是从一种热带柳树——Salix alba 的叶中提取的。马达加斯 加岛的一种蔷薇色长春花(Catharanthus roseus)，能够产生治疗白血病的有效 成分（图 31.5）。 最近几十年内，生物学家们逐步完善了一项技术，可以使基因从一个生物体 转移至另一个生物体。我们可以从其它物种中提取基因，为我所用，就像第 19 章中探讨的一样。基因勘探(gene prospecting)计划 (gene prospecting) ，即寻找有经济价值的动植 物基因的计划已经启动。目前我们已经能够研究全部生物界中非常微小的一部 分，检测他们的基因是否具有经济价值。通过保护生物多样性，在未来我们将有 可能不断地找到对我们有益的新基因。 间接经济价值 生物群落的多样性对保持整个生态系统的健全至关重要。多样化的生物群落 能够保持自然水质，缓冲洪水和干旱对生态系统的影响，还能够保护土壤，防止 图 31.5 蔷薇色的长春花。从马达加斯加的长春花(Catharanthus roseus) 中提取出两种药用成分——长春花碱和新长春花碱， 它们均对治疗儿童的白血病有较好的疗效，将存活率从 20% 提高到 95%以上
资源和营养物质的流失。另外，它还能够改善当地气候，吸收污染物，以及促进有机废物的分解和矿物质的循环。如果生物多样性被严重破坏，世界环境将会在大范围出现不稳定，这将导致土地沙漠化和生产力减少，还将导致积水、矿化、以及其它许多我们不希望看到的结果。虽然我们已经认识到保持物种多样性对维持生态系统健全的重要性，但是我们对生态系统和生物群落如何作用知之甚少。预测一个物种的消失会带来什么样的后果，以及这种后果的严重程度如何，这些问题我们似乎不大可能解决。这里不妨做一个类比。在我们面前有一份波音客机的零件表，随机更改一个零件的号码会有什么样的结果呢？当然，你可能会把一个坐垫变成了一卷卫生纸；但是，你同样有可能将一个支持机翼的关键部件变成了一支铅笔。关键在于，在承担不了失败之前，你不应该去冒险。类似的，我们不知道某个物种的消失会对整个生态系统产生什么样的影响；破坏生物多样性无异于在同生态系统的未来打赌。而对赌注，甚至整个赌局，我们几乎一无所知。伦理学和美学价值许多人认为保护生物多样性是一个伦理学问题，认为即便它们对人类没有直接的或者间接的经济价值，每一个物种都有其自身的生存权利。很明显，人类有利用和破坏其它物种的能力，但是在伦理学方面，他们没有这样做的权利。许多人认为能力和责任是不能割裂的，作为能够消灭其它物种的唯一物种，作为能够意识到我们所作所为的唯一物种，我们人类就有责任充当我们周围其它生命的守卫者。面对一朵漂亮的花或一头高贵的大象，几乎没有人会否认生物多样性的美学价值；但是我们为什么会认为这种美感同样是有价值的呢？或许我们能做的只是在它永久地消失时，感受那一份失落的帐然生物多样性有巨大的直接和间接的经济价值，它可以服务于我们衣食住行的各个方面，它可以使我们所赖以生存的生态系统保持健全。生物多样性可以为我们提供美的享受，同样物种自身的生存权利也是其价值的体现31.2脆弱的物种更可能灭绝
资源和营养物质的流失。另外，它还能够改善当地气候，吸收污染物，以及促进 有机废物的分解和矿物质的循环。如果生物多样性被严重破坏，世界环境将会在 大范围出现不稳定，这将导致土地沙漠化和生产力减少，还将导致积水、矿化、 以及其它许多我们不希望看到的结果。 虽然我们已经认识到保持物种多样性对维持生态系统健全的重要性，但是我 们对生态系统和生物群落如何作用知之甚少。预测一个物种的消失会带来什么样 的后果，以及这种后果的严重程度如何，这些问题我们似乎不大可能解决。这里 不妨做一个类比。在我们面前有一份波音客机的零件表，随机更改一个零件的号 码会有什么样的结果呢？当然，你可能会把一个坐垫变成了一卷卫生纸；但是， 你同样有可能将一个支持机翼的关键部件变成了一支铅笔。关键在于，在承担不 了失败之前，你不应该去冒险。类似的，我们不知道某个物种的消失会对整个生 态系统产生什么样的影响；破坏生物多样性无异于在同生态系统的未来打赌。而 对赌注，甚至整个赌局，我们几乎一无所知。 伦理学和美学价值 许多人认为保护生物多样性是一个伦理学问题，认为即使它们对人类没有直 接的或者间接的经济价值，每一个物种都有其自身的生存权利。很明显，人类有 利用和破坏其它物种的能力，但是在伦理学方面，他们没有这样做的权利。许多 人认为能力和责任是不能割裂的，作为能够消灭其它物种的唯一物种，作为能够 意识到我们所作所为的唯一物种，我们人类就有责任充当我们周围其它生命的守 卫者。 面对一朵漂亮的花或一头高贵的大象，几乎没有人会否认生物多样性的美学 价值；但是我们为什么会认为这种美感同样是有价值的呢？或许我们能做的只是 在它永久地消失时，感受那一份失落的怅然。 生物多样性有巨大的直接和间接的经济价值，它可以服务于我们衣食住行的各个 ，它可以服务于我们衣食住行的各个 方面，它可以使我们所赖以生存的生态系统保持健全 ，它可以使我们所赖以生存的生态系统保持健全。生物多样性可以为我们提 。生物多样性可以为我们提 供美的享受，同样物种自身的生存权利也是其价值的体现 ，同样物种自身的生存权利也是其价值的体现。 31.2 脆弱的物种更可能灭绝
预测哪一物种更容易灭绝生物学家如何估计某一特定物种是否容易灭绝？保护生物学家们通过研究该物种的种群大小及其栖息地的变化，来解释这一问题。种群数量迅速收缩、栖息地遭受严重破坏（图31.6）或者生活地域非常狭小的物种通常被认为是濒危物种。种群生存能力分析定量地确定某一物种所面临的危险并不是一项简单的工作。保护生物学图31.6栖息地的减少。在这次对华盛顿州家用“最小成活种群（minimusviable国家森林的砍伐中，儿乎没有树木存活下来。同时，鹿、鸟类和其它动物的栖息地population(MVP)）”来粗略地估计某也被破坏了。除非通过植树重新营造一块栖息地，否则，这片栖息地就从真正意义一种群可能灭绝的危险程度。最小成活上“丧失”了。种群是指一个种群要维持或增加它的个体数量所必需的最少个体数或种群密度。一些小的种群面临严峻的灭绝危险，而另外一些同样小的种群灭绝的危险很小甚至没有。保护生物学家利用种群生存能力分析（populationviabilityanalysis（PVA)）来估计在一段时间内（通常是1o0年），种群的大小如何影响某一物种可能灭绝的危险程度。许多因素必须考虑进PVA。其中两个特别重要的因素是：种群变动随机性（出生率和死亡率的随机变化）和种群遗传随机性（种群水平基因变异的波动。种群变动随机性与影响种群规模的随机事件有关。种群规模越小，受到诸如传染病或环境十扰（如洪水或大火）等随机事件影响的口能性便越大，种群也就更容易灭绝。类似的，小的种群更容易由于遗传漂变（第20章）而损失变异，因此更容易产生短期或长期的基因多样性的丧失。由于这些原因，小的种群尤其面临着灭绝的危险。许多物种皇间隔种群分布，即许多小种群各自占据一小块适宜的栖息地（第24章）。每一个亚种群可能非常小，面临着灭绝的危险；但是其它种群的个体可
预测哪一物种更容易灭绝 生物学家如何估计某一特定物种 是否容易灭绝？保护生物学家们通过 研究该物种的种群大小及其栖息地的 变化，来解释这一问题。种群数量迅速 收缩、栖息地遭受严重破坏（图 31.6） 或者生活地域非常狭小的物种通常被 认为是濒危物种。 种群生存能力分析 定量地确定某一物种所面临的危 险并不是一项简单的工作。保护生物学 家用“最小成活种群（minimus viable （minimus viable population(MVP)） population(MVP)）”来粗略地估计某 一种群可能灭绝的危险程度。最小成活 种群是指一个种群要维持或增加它的 个体数量所必需的最少个体数或种群密度。 一些小的种群面临严峻的灭绝危险，而另外一些同样小的种群灭绝的危险很 小甚至没有。保护生物学家利用种群生存能力分析（population viability （population viability analysis (PVA)） analysis (PVA)）来估计在一段时间内（通常是 100 年），种群的大小如何影响 某一物种可能灭绝的危险程度。许多因素必须考虑进 PVA。其中两个特别重要的 因素是：种群变动随机性（出生率和死亡率的随机变化）和种群遗传随机性（种 群水平基因变异的波动）。种群变动随机性与影响种群规模的随机事件有关。种 群规模越小，受到诸如传染病或环境干扰（如洪水或大火）等随机事件影响的可 能性便越大，种群也就更容易灭绝。类似的，小的种群更容易由于遗传漂变（第 20 章）而损失变异，因此更容易产生短期或长期的基因多样性的丧失。由于这 些原因，小的种群尤其面临着灭绝的危险。 许多物种呈间隔种群分布，即许多小种群各自占据一小块适宜的栖息地（第 24 章）。每一个亚种群可能非常小，面临着灭绝的危险；但是其它种群的个体可 图 31.6 栖息地的减少。在这次对华盛顿州 国家森林的砍伐中，几乎没有树木存活下 来。同时，鹿、鸟类和其它动物的栖息地 也被破坏了。除非通过植树重新营造一块 栖息地，否则，这片栖息地就从真正意义 上“丧失”了