成年人视频网站免费在线,伊人婷婷伊人激情婷婷伊人,久久亚洲天天做日日做

首頁(yè) > 保護(hù)界動(dòng)態(tài) > 保護(hù)動(dòng)態(tài)

《生物多樣性》| 中國(guó)生物多樣性研究的30個(gè)核心問(wèn)題

媒體：原創(chuàng) 作者：野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì) 專業(yè)號(hào)：野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì) 2022-11-21 10:45:35

科學(xué)研究是不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程, 凝練核心科學(xué)問(wèn)題對(duì)一個(gè)學(xué)科的發(fā)展至關(guān)重要。2005年, Science在創(chuàng)刊125周年之際發(fā)布了125個(gè)最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問(wèn)題, 其中不少與生態(tài)學(xué)和生物多樣性密切相關(guān)(Kennedy & Norman, 2005)。2013年, 英國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)在學(xué)會(huì)成立100周年之際篩選了生態(tài)學(xué)研究的100個(gè)基本問(wèn)題(Sutherland et al, 2013), 為生態(tài)學(xué)發(fā)展提供了重要參考。

1992年6月1日, 《生物多樣性公約》由聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署發(fā)起的政府間談判委員會(huì)第七次會(huì)議在內(nèi)羅畢通過(guò), 成為生物多樣性領(lǐng)域的重要里程碑。在過(guò)去30年間, 中國(guó)生物多樣性科學(xué)與保護(hù)取得了快速發(fā)展, 研究隊(duì)伍不斷壯大, 自然保護(hù)地體系不斷完善, 新的研究問(wèn)題也不斷涌現(xiàn)。為梳理中國(guó)生物多樣性領(lǐng)域在過(guò)去30年的發(fā)展, 在《生物多樣性》創(chuàng)刊30周年之際, 編委會(huì)組織國(guó)內(nèi)本領(lǐng)域的學(xué)者來(lái)共同凝練生物多樣性研究的30個(gè)核心問(wèn)題。通過(guò)兩輪的問(wèn)題征集, 共收到來(lái)自281名研究人員的763個(gè)問(wèn)題。其中, 來(lái)自編委會(huì)成員和特約顧問(wèn)(共72人)的233個(gè), 來(lái)自其他研究者(共209人)的530個(gè)。這些問(wèn)題涉及到生物多樣性研究的諸多領(lǐng)域, 從中篩選與歸納出30個(gè)核心問(wèn)題, 并非易事。參考英國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)的100個(gè)生態(tài)學(xué)基本問(wèn)題的分類方式(Sutherland et al, 2013), 并結(jié)合所收集問(wèn)題的一些特點(diǎn), 我們從演化與生態(tài)、種群、群落與多樣性、生態(tài)系統(tǒng)與功能、人類影響與全球變化、方法與監(jiān)測(cè)、生物多樣性保護(hù)7個(gè)方面篩選出30個(gè)核心問(wèn)題。

1 演化與生態(tài)

生物學(xué)家杜布贊斯基有句名言: “如果不考慮演化, 生物學(xué)的一切都沒(méi)有意義” (Nothing in biology makes sense except in light of evolution)。生物多樣性的研究當(dāng)然也不例外。問(wèn)題1和2在專家推薦的問(wèn)題中多次出現(xiàn), 也包括在2005年Science列出的125個(gè)問(wèn)題之中。物種是演化的基本單位(Simpson, 1951), 也是生物多樣性的基本單元。本刊2016年第9期專門(mén)組織專題對(duì)“什么是物種” (問(wèn)題1)進(jìn)行討論, 指出“生物多樣性事業(yè)需要科學(xué)、可操作的物種概念” (洪德元, 2016)。關(guān)于物種形成(問(wèn)題2)和多樣化機(jī)制(問(wèn)題3)的研究歷時(shí)已久, 新的證據(jù)和假說(shuō)不斷涌現(xiàn)(薛成等, 2022)。在我國(guó), 東亞地區(qū)生物多樣性的起源和演化問(wèn)題尤為重要, 季風(fēng)氣候、地理隔離、生態(tài)過(guò)程等如何影響并塑造當(dāng)前的生物多樣性格局仍是生物多樣性研究的一個(gè)中心問(wèn)題。同時(shí), 自然雜交、性選擇、表型可塑性等都會(huì)影響物種形成(問(wèn)題4?6), 其內(nèi)在的演化機(jī)制與生態(tài)意義仍待深入探究。

2 種群

作為研究種群生長(zhǎng)、存活、繁殖、滅絕等的分支學(xué)科, 種群生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)中最成熟的分支, 這與其堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)根基和聚焦于物種分布和多度這些最基礎(chǔ)的問(wèn)題密切相關(guān)(Krebs, 2015)。生物種群對(duì)環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制(問(wèn)題7)是種群生態(tài)學(xué)的核心問(wèn)題。在極端環(huán)境下, 生物可能表現(xiàn)出不同的適應(yīng)策略(問(wèn)題8)。厘清種群衰減或滅絕的原因與機(jī)制(問(wèn)題9)是開(kāi)展物種保護(hù)的前提。理解上述問(wèn)題以及提出切實(shí)可行的種群恢復(fù)策略都需要對(duì)種群生活史的深入了解(問(wèn)題10)。本刊近年來(lái)針對(duì)不同生物種群組織了多個(gè)?？瘉?lái)推動(dòng)種群生態(tài)與保護(hù)的工作, 如: 2016年第5期“中國(guó)脊椎動(dòng)物紅色名錄” (蔣志剛等, 2016)、2017年第7期“中國(guó)高等植物紅色名錄” (覃海寧等, 2017)、2020年第3期“中國(guó)極小種群野生植物保護(hù)” (許玥和臧潤(rùn)國(guó), 2022)、2022年第9期“中國(guó)貓科動(dòng)物研究與保護(hù)” (李晟和王天明, 2022)。

3 群落與多樣性

自哈欽森在20世紀(jì)60年代提出“浮游生物悖論” (Hutchinson, 1961), 群落生態(tài)學(xué)迎來(lái)了持續(xù)30多年的百家爭(zhēng)鳴, 新的理論和假說(shuō)不斷涌現(xiàn)(Vellend, 2016; 王少鵬等, 2022), 但始終缺乏普適性的理論, 以至于英國(guó)生態(tài)學(xué)家John Lawton指出“群落生態(tài)學(xué)一片混亂” (Community ecology is a mess) (Lawton, 1999)。2001年, Stephen Hubbell的專著《生物多樣性與生物地理學(xué)的統(tǒng)一中性理論》(The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography)開(kāi)啟了一輪新的論戰(zhàn)(Hubbell, 2001), 但關(guān)于“生物多樣性是如何維持的” (問(wèn)題11)目前仍缺少一個(gè)統(tǒng)一的理論體系(Vellend, 2016; Leibold & Chase, 2018; 王少鵬等, 2022)。稀有種作為群落物種組成的主體, 理解其在維持多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能中的作用(問(wèn)題12)對(duì)于生物多樣性研究和保護(hù)都具有重要意義。生物間相互作用是驅(qū)動(dòng)群落過(guò)程與動(dòng)態(tài)的關(guān)鍵, 但關(guān)于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(種內(nèi)和種間競(jìng)爭(zhēng))和不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間如何共同作用來(lái)影響群落構(gòu)建尚不明確(問(wèn)題13)。當(dāng)前物種共存研究多聚焦在較小的局域群落, 生態(tài)學(xué)家逐漸認(rèn)識(shí)到局域尺度的多樣性受到區(qū)域物種庫(kù)、地質(zhì)歷史等的影響(Ricklefs, 1987); 局域群落的多樣性是否以及如何受到區(qū)域群落的調(diào)控(問(wèn)題14)對(duì)于理解多尺度的生物多樣性維持至關(guān)重要。山地環(huán)境的異質(zhì)性被認(rèn)為是造成熱帶高生物多樣性形成與維持的重要機(jī)制之一(Janzen, 1967), 理解山地區(qū)域高的生物多樣性及其成因(問(wèn)題15)對(duì)我國(guó)和全球生物多樣性保護(hù)都具有重要意義(Mi et al, 2021)。隨著基因組學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展, 動(dòng)植物與微生物共生關(guān)系(問(wèn)題16)成為生物間相互作用研究的熱點(diǎn)話題(高程等, 2022)。由于微型生物在演化策略、擴(kuò)散方式等方面與大型生物存在較大差異, 宏生態(tài)學(xué)(macroecology)的格局及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制在這些類群之間是否存在差異(問(wèn)題17)? 檢驗(yàn)這一問(wèn)題對(duì)于尋求生態(tài)學(xué)的普適性規(guī)律有重要意義(Vellend, 2016)。

4 生態(tài)系統(tǒng)與功能

生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系是近年來(lái)生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)話題。這一主題在我們收集的問(wèn)題中出現(xiàn)次數(shù)也非常多。生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系已通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)和野外調(diào)查數(shù)據(jù)等進(jìn)行檢驗(yàn), 多數(shù)結(jié)果發(fā)現(xiàn)植物多樣性越高, 群落生產(chǎn)力越高、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗入侵能力等也越強(qiáng), 但對(duì)結(jié)果的解釋仍存在諸多爭(zhēng)議, 主要表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)或采樣設(shè)計(jì)的有效性、多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能作用的機(jī)理、野外與控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性等(徐煒等, 2016)。不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物多樣性對(duì)生物系統(tǒng)多功能性的影響在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)仍將是生態(tài)學(xué)的熱點(diǎn)之一(問(wèn)題18), 尤其是地下生物多樣性(土壤動(dòng)物、微生物等)對(duì)地上生物的反饋機(jī)制及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響機(jī)制(傅聲雷等, 2022) (問(wèn)題19)。物種功能性狀因代表了生物多樣性的功能維度, 可能與生態(tài)功能存在更強(qiáng)的聯(lián)系, 該假說(shuō)的真實(shí)性尚需進(jìn)一步的檢驗(yàn)(問(wèn)題20)。

5 人類影響與全球變化

人類活動(dòng)極大地改變了地球上大部分地方的自然狀況, 因人類威脅而瀕臨滅絕的物種比任何時(shí)候都多(IPBES, 2019)。生物入侵(劉艷杰等, 2022)、氣候變化(井新等, 2022)、人類活動(dòng)等正在重塑著局域、區(qū)域和全球尺度的生物物種組成、群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)功能(問(wèn)題21), 一些關(guān)鍵的生物類群則面臨著大范圍的衰退(問(wèn)題22)。近年來(lái), 極端氣候事件(如干旱、野火等)發(fā)生頻率不斷增加, 這些快速的環(huán)境變化對(duì)生物群落可能造成極大影響(問(wèn)題23)。為應(yīng)對(duì)這些急劇變化的環(huán)境, 聯(lián)合國(guó)大會(huì)提出了“聯(lián)合國(guó)生態(tài)恢復(fù)十年(2021?2030)”倡議, 退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)需建立在生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)之上(問(wèn)題24)。

6 方法與監(jiān)測(cè)

地球上有多少物種存在(問(wèn)題25)是生物多樣性研究的最基本問(wèn)題。我國(guó)在物種監(jiān)測(cè)和編目等方面開(kāi)展了大量基礎(chǔ)性工作, 為了解我國(guó)物種多樣性現(xiàn)狀提供了重要資料(Mi et al, 2021), 但這些數(shù)據(jù)在生物類群(如昆蟲(chóng)、苔蘚植物、土壤動(dòng)物等)和地理區(qū)域等方面存在較大偏差。近年來(lái), 新監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)(如紅外相機(jī)、遙感、基因組學(xué)、公眾科學(xué)等)在極大地改變著我們的調(diào)查方式(問(wèn)題26), 也在逐漸減少著在物種名錄、分布、生活史特征、時(shí)間動(dòng)態(tài)等方面的知識(shí)空缺(Hortal et al, 2015; 張健, 2017)。除了監(jiān)測(cè)手段的革新, 生物多樣性研究也需要在數(shù)據(jù)分析方法和思維方式上的改變。由于生命系統(tǒng)的復(fù)雜性, 生態(tài)學(xué)家常因研究結(jié)果的不可重復(fù)性及難以進(jìn)行尺度推演和預(yù)測(cè)而備受批評(píng)(Currie, 2019), 生物多樣性科學(xué)的發(fā)展需要通過(guò)數(shù)據(jù)分析方法的創(chuàng)新來(lái)提高其預(yù)測(cè)能力(問(wèn)題27)。同時(shí), 高質(zhì)量的生物多樣性研究也需要海量的、高質(zhì)量的、可發(fā)現(xiàn)、可訪問(wèn)、可互操作和可再用的大數(shù)據(jù)作為支撐。推動(dòng)高質(zhì)量的生物多樣性數(shù)據(jù)共享對(duì)于提升生物多樣性研究深度和廣度、科學(xué)制定多樣性保護(hù)政策至關(guān)重要(問(wèn)題28)。本刊出版的新物種年度報(bào)告(如2021年第8期、2022年第8期)、紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)(如2014年第6期、2019年第3期、2021年第9期)、遙感監(jiān)測(cè)(如2018年第8期)、數(shù)據(jù)論文(如2016年第12期、2021年第9期)等都是在這些方面的探索與努力。

7 生物多樣性保護(hù)

當(dāng)前, 全球生物多樣性正面臨著人類活動(dòng)、氣候變化等的嚴(yán)重威脅。新冠疫情的暴發(fā)與蔓延也讓我們認(rèn)識(shí)到生物多樣性與人類健康的緊密聯(lián)系, 讓我們重新審視人與自然之間的關(guān)系(呂植, 2020)。在我們收集到的問(wèn)題中, 有很多是與生物多樣性保護(hù)相關(guān)的, 涉及到不同生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、自然保護(hù)地管理、國(guó)家公園建設(shè)、人類健康等, 我們將這些問(wèn)題歸納為問(wèn)題29?30。對(duì)于這兩個(gè)問(wèn)題的回答, 都沒(méi)有單一的解決方案, 而是需要建立在上面提到的28個(gè)核心問(wèn)題回答的基礎(chǔ)之上, 構(gòu)建與完善生物多樣性科學(xué)、保護(hù)與管理的網(wǎng)絡(luò)體系。

30個(gè)問(wèn)題：

(1)什么是物種？

(2)什么決定了物種多樣性?

(3)重要生物類群起源和多樣化的過(guò)程、動(dòng)因和機(jī)制是什么？

(4)自然雜交在生物適應(yīng)性進(jìn)化中的作用有哪些？

(5)生物性別多樣性的演化機(jī)制與生態(tài)意義是什么？

(6)表型可塑性如何影響生物演化的路徑？

(7)物種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制是什么？

(8)物種如何適應(yīng)極端環(huán)境(如: 高山、深海等)？

(9)生物瀕危或滅絕的原因與機(jī)制是什么？

(10)哪些生活史特征決定了自然種群的完整性及其對(duì)擾動(dòng)的恢復(fù)力？

(11)生物多樣性是如何維持的？

(12)稀有物種對(duì)維持生物多樣性和生態(tài)功能有多重要？

(13)生物間相互作用與營(yíng)養(yǎng)級(jí)聯(lián)如何影響生物多樣性？

(14)局域群落的物種多樣性在多大程度上受到擴(kuò)散限制和區(qū)域物種庫(kù)的調(diào)控？

(15)為什么山地系統(tǒng)具有更高的物種多樣性？

(16)動(dòng)植物與共生微生物的協(xié)同進(jìn)化機(jī)制是什么?

(17)宏生態(tài)格局(如: 物種?多度分布、種?面積關(guān)系)是否同樣適用于大型生物和微型生物, 以及同樣的格局是否源于同樣的生態(tài)過(guò)程？

(18)生物多樣性變化如何影響和改變生態(tài)系統(tǒng)功能？

(19)地上與地下生物多樣性的關(guān)聯(lián)及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響是怎樣的?

(20)物種功能性狀多大程度上可以預(yù)測(cè)群落特征以及生態(tài)系統(tǒng)功能變化？

(21)生物入侵、氣候變化、人類活動(dòng)等影響生物多樣性的內(nèi)在機(jī)制與演化后果是什么？

(22)關(guān)鍵生物類群(大型動(dòng)物、頂級(jí)捕食者、傳粉者等)衰退的關(guān)鍵影響因素和驅(qū)動(dòng)機(jī)制是什么？

(23)生物群落如何響應(yīng)與適應(yīng)不斷增加的極端氣候事件？

(24)如何確定退化生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)目標(biāo)并重建包括復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與持續(xù)性？

(25)地球上有多少物種？中國(guó)有多少物種？

(26)如何開(kāi)發(fā)和推廣適用于生物多樣性調(diào)查、監(jiān)測(cè)和研究的新方法與新技術(shù)？

(27)如何結(jié)合多尺度、多類型的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提高對(duì)生物多樣性相關(guān)屬性的預(yù)測(cè)精度？

(28)如何生產(chǎn)和共享高質(zhì)量的生物多樣性數(shù)據(jù)？

(29)如何建立保障生物多樣性保護(hù)決策和行動(dòng)科學(xué)性和有效性的機(jī)制？

(30)生物多樣性如何影響人類精神與生理健康?

8 小結(jié)

本文從281名研究人員的763個(gè)問(wèn)題中篩選出生物多樣性研究的30個(gè)核心問(wèn)題。這些問(wèn)題部分反映了人們當(dāng)前對(duì)生物多樣性研究的認(rèn)知程度。毋庸置疑, 這些問(wèn)題的篩選難免存在偏頗。在《生物多樣性》創(chuàng)刊30周年之際, 我們僅希望能夠以此為契機(jī), 促進(jìn)我國(guó)生物多樣性相關(guān)的研究人員對(duì)本領(lǐng)域核心問(wèn)題的思考與探討, 并不斷“提出新的問(wèn)題、新的可能性, 從新的角度來(lái)看舊問(wèn)題” (Einstein & Infeld, 1938), 這樣才標(biāo)志著生物多樣性科學(xué)的真正進(jìn)步, 并為生物多樣性保護(hù)的短期和長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)與行動(dòng)提供依據(jù)。

致謝:感謝281名生物多樣性研究者對(duì)調(diào)查問(wèn)卷的反饋。感謝郝占慶教授的建議與討論, 感謝華東師范大學(xué)王瀟然、張然、楊賢宇、陳佳樂(lè)、王宇卓、田中平、劉鵬程等幫忙整理問(wèn)卷。

掃碼關(guān)注我們

生物多樣性