概论 第一节 保护生物学的定义及研究内容 一、保护生物学的定义 保护生物学是刚刚诞生十多年的一门新兴学科。近半个世纪以来,由于社会迈入后工业文明的历史阶段,人类已经领悟到,我们居住的地球正在进入一个动植物物种空前大量灭绝的时代,而灭绝对人类的未来是可怕的,人类必需扭转这种趋势。为此,一门危机学科——保护生物学应运而生。鉴于紧迫的社会需求、大量的研究素材与课题、丰厚的科学基金与资助,以及期刊《保护生物学》的问世,使保护生物学很快成为一门世人瞩目的前沿学科。在很多发达国家以至于全球,保护生物学基本原理已家喻户晓或正在媒体中广为传播,"生态平衡"、"生态危机"、"环境保护"、"保护野生动植物就是保护人类自己"、"可持续发展"等已成为日常生活用语。所以,保护生物学应该是21世纪每个人,特别是大学生必需通晓的科学。 保护生物学,是在1978年由生态学家米切尔·苏勒(Michel Soule)首次组织国际会议并提出“建立|一门交叉学科,可以帮助拯救由人类造成大量灭绝中的动植物”的建议,以后由Soule、Pau1t Ehrlich 和Jared Diamond (加利福尼亚大学)等学者的共同努力下,逐步发展起来。 由于该门学科出现的时间仅十多年,目前还处于迅速发展阶段,对其基本含义尚有不同的说法,还未能形成确切的定义。但一般认为保护生物学是基础科学与应用科学、自然科学与社会科学双交叉的一门综合学科(图1-1) 保护生物学：一门价值取向与处理危机的科学。 保护生物学与生态学的关系就像是急诊与保健，或战争与政治之间的关系。 *研究生物多样保护的科学,即研究从保护生物物种及其生存环境着手来保护生物多样性的科学。 *研究生物多样保护的科学,即研究从保护生物物种及其生存环境着手来保护生物多样性的科学。 *研究人类社会活动和环境变化对生物多样性的影响，以及如何对自然生态系统进行有效的管理与保护，使之能够为人类持续利用的一门学科。 *研究直接或间接受人类活动或其它因子干扰的物种、群落、生态系统的生物学。 *研究保护物种，保存生物多样性和持续利用生物资源问题的学科。 *我国著名生物学家蒋志刚、马克平认为是：*研究生物多样性保护的科学，即研究从保护生物物种及其生存环境着手来保护生物多样性的科学。 二、保护生物学的研究内容 保护生物学有两个目的：第一是研究人类对生物多样性的影响；其次是研究防止物种灭绝的有效途径。 经过生物学家多年的研究实践,对当今物种大量灭绝的基本因素,主要关注到四个方面(Soule,1985；Wilson,1985; Reaka-Kudla等，1996)： ①生物多样性受到的威胁是前所未有的,在生物历史上,以前从未出现过有如此众多物种在如此短的时间内遭受灭绝的威胁； ②由于人类人口激增和科学技术的加速进步,人类生产力的迅猛发展,生物多样性受到的威胁也空前严重。而世界上物种丰富的国家,却都是经济文化落后的贫困国家,危机的症结在于世界财富分配不均； ③当今科学家已认识到,许多对生物多样性的胁迫因素是协同性的,例如酸雨、过度采伐森林和捕猎等因素结合起来,往往出现倍增的恶果(Myers1987)； ④人们必将逐渐认识到,危害生物多样性必然会危害人类自身,因为人类生存所需要得到的天然物质、粮食、药材、水、空气和其它一切物品及设施,都来自于大自然。 现代生物学有两个发展方向:一个是以分子生物学为代表向微观分析方向发展,在分子水平上探索生命的奥秘,如基因工程、克隆技术等分子生物学研究;另一个是以生态学为代表向宏观综合方向进取,在生物个体、种群、群落和生态系统四个层次上寻求生命系统的奥秘(苏智先,1993)。保护生物学就是宏观生物学中主要的学科之一。保护生物学研究内容正在以下几个领域中活跃的进行着： 小种群的生存机制 物种的最小可生存种群应如何确定是当前研究的一个热点问题。这在许多具体珍稀濒危物种的保护研究中,有着重要的意义。例如大熊猫、黑猩猩、朱鹮等物种研究中,都有着至关重要的地位。在生物进化的长河中,由于生存环境的复杂性和物种个体的扩散,往往形成了许多小种群。而一个物种的命运最终取决于构成该物种的所有小种群的命运。随着小种群内近亲交配系数的逐代上升,遗传杂合性逐代降低,导致种群的适合度下降,最终导致一个小种群的灭绝。 物种濒危灾绝机制 当今生物多样性保护的着眼点是减缓现有物种的灭绝速率,特别是减缓那些单型科、单型属的灭绝;其次是研究防止那些生态系统中的旗舰种(Flagship species)、关键种(Keystone species)灭绝的措施。其中的关键,是从物种生物学机制和外部生态环境着手,探讨物种灭绝的可预防性。 关键种的概念与类型 在生物群落中，某些种类对决定大多数其他种类在群落中的持续生存能力具有重要意义，它们的存在与否会影响到整个生态系统的结构与功能，这些物种即称这之为关键种（keystone species）或关键种组(keystone group)。 关键种的应以优先保护，因为假如其在保护地丧失，众多其他物种也会随之丧失。 由于许多热带昆虫的取食行为表现出高度的专性，仅只靠一种或少数有关植物种维持生命。Raven（1976）宣称每一种热带植物的灭亡会潜在性地导致一连串的灭绝事件发生，即带来10-30种昆虫的丧失。甚至单个植物种的灭绝会消亡掉数百种昆虫。 生境破碎问题 研究的热点有生境破碎的动态近况、生境破碎与生境异质性、生境斑块的隔离程度、边缘效应与岛屿效应,生境斑块中种群生灭动态、生境斑块的微气候环境以及在破碎生境中维持生物多样性的措施等。 自然保护区理论 实践证明建立自然保护区是一项行之有效的保护措施,在世界进入世纪之交的历史时期,我国的自然保护区的数量和占地面积比例正在快速发展之中。一个成功的自然保护区,涉及到位置、大小、形状、保护区之间的网络联系，怎样减少自然保护区的边缘效应和破碎效应，怎样建设自然保护区间的生境走廊,特别是保护区的管理等都是急待深入研究的问题。 公众教育 鉴于人类的活动是影响当今自然界物种大量灭绝的主要因素,加之人类在生态环境中的能动地位,所以公众的环境知识、保护意识、预期行为,往往成为保护成功与失败的关键因素。许多国家在公众教育,保护意识方面已经积累了较为丰富的经验。我国部分地区在建立人类生活与生物生存和谐方面也取得了可喜的成绩。但就整体而言,当前保护意识和行为的状况依然十分严峻，令人堪忧。如何更贴切、更有效地提高我国公众的环境知识、保护意识水平,已引起政府和学术界的日益重视。国际社会最新的公众教育思想有两条:其一是可持续发展教育,其二是当地人的参与。正在引起国内相关学者及政府职能部门的重视。 保护法与执法 对大自然中的野生动植物及其生态环境的保护,以法律的形式固定下来,是人类社会文明的重要进步。我国近30年来,已先后制定了野生动物保护法和野生植物保护法,成绩显著。但由于时间尚短,在执法方面力量薄弱,对保护法的认识和重视还不能到位,加之社会上吃野味的不良风气的盛行，不知怎样举报，法不治众等诸多情况还没有得到妥善的解决，许多工作正在逐步完善之中。 第二节 保护生物学的产生与发展 一、保护生物学思想的起源 保护生物学思想的起源,可以追溯到人类社会和自然界之间关系的宗教和哲学信仰问题(Hargroue,1986;Callicott,1994)。全世界的许多宗教中,人们把当时尚不能认识的客观事物,包括植物和动物与周围的环境联系起来。 (一)中国起源 1.思想起源 早在5 000多年前黄帝时代,我们的先民就产生了一种崇敬自然,崇敬万物的情感,中华民族就有了较为自觉的"天人"观念。这在《史记·历书》中已有记载:太史公曰:"神农以前尚矣。…于是有天地神祗物类之官,是谓五宫,各司其序,不相乱也"。说的是天地万物不仅对人有养育之恩,还有自己运行规律,不能被人类随意干扰和打乱。《商君·画策》说:"黄帝之世,不麛（mi）不卵(即不捕幼鹿,不取鸟卵),官无供备之民,死不得用橔(节约木材)"。这说明远在黄帝时代,中国就已经有了明确的保护野生动物和森林资源的思想。 中国古代的思想家们,一直在追求一种"天人合一"的最高精神境界。就从中国哲学发展的主流——儒家和道家而言,都是在追求天人合一的最高理想。在《易经》中,深刻地阐述了天人关系。"有天地,然后有万物,天地感而万物生","天地细蕴,万物化醇"。说的是天地万物是人类赖以生存的前提,同为天地所生的鸟兽草木和人都是神圣的,人与天地万物和睦相处天下才能太平:人如果不与天道合一,人类就不可能存在。 孔子说:“伐一木、杀一兽,不以其时,非孝也”(《礼记·祭义》),他主张“钓而不纲,弋不射宿”,即捕鱼用钓而不可用网,射鸟不可射夜宿之鸟,即不能绝灭性地捕猎,这也反映了孔子保护动物资源,可持续利用的思想。.. 战国时另一思想家荀子也认为:“草木荣华滋硕之时,则斧斤不入山林,不矢其生,不绝其长也……”苟子已经提出了永续利用自然资源的思想。.. 道教思想家老子在其《道德经》中说:"天得一以清,地得一以宁,神得一以灵,谷得一以盈,万物得一以生"。老子所谓的"一",就是平衡,天道失去了平衡,就要裂一一天时不正、水旱交回、瘟疫流行。地道失去了平衡,就要"发"一一地震、山崩、泥石流、大火。农业失去了平衡,就会发生饥荒。万物失去了平衡,物种就会绝灭……总之,老子提出了,人们不能任意胡为去破坏人与自然之间的平衡。.. 庄子进一步发展了老子的思想,他理想的社会是人与自然的完全彻底的融合,"禽兽成群、草木遂长;是故禽兽可羁而游,鸟鹊之巢可攀援而窥"。在庄子描述的理想社会里,人同万物都在纯粹的大自然中自然而然地生生灭灭,平等和睦相处,最后达到"天地与我并生,万物与我为一"(《庄子·齐物论》)的最高理想境界。 佛教教义认为,人类与其居住和生存的环境是相互依存的,它们之间只有融合谐调,才能共存共荣。认为一切生命现象,不论是高级的还是低级的,不论是有智慧的还是精神现象比较低的,都有生存的权利,并坚决反对除人类以外的一切动物都是被创造出来供人享用的论点。 2．古今诗歌（文学艺术）永恒的主题——热爱大自然 先看王羲之的《兰亭集序》:"……此地有崇山峻岭,茂林修竹;又有清清激湍,映带左右,引以为流觞曲水",人们一提到这篇文字,往往先想到它是书法极品,其实它的内容也很美,它把人们引人了“崇山峻岭”、“茂林修竹”、“清流激湍”的美境之中。 东晋的陶渊明是著名的田园诗人,请看他在《归田园居》中的"方宅十余亩,草室八九间,榆柳荫后檐,桃李罗堂前……狗吠深巷中,鸡鸣桑树巅……久在樊笼里,复得返自然",诗中描述了田园风光,桃红、柳绿、鸡鸣、犬吠,人与自然生物和谐相处的美好境界。 李白在中国文学史上是最明亮的一颗星,是诗歌王国中的无冕之王。李白的诗歌不仅为中华文化增添异彩,也是全人类文化宝库中的瑰宝,他的诗歌为全世界人民所传涌。杰出的社会活动家路易·艾黎先生在李白故里题词说:"对全世界青年来说,李白的精神告诉我们:‘人是自然的一部分'。在当今瞬息万变的世界中,这种精神往往被泯没"。这段题词指出了李白精神的现代价值。读了李白的诗谁都会热爱壮美的大自然,热爱自然界中的一草一木、一鸟一鱼,李白的诗歌就是进行保护自然、爱护生物的生动教材。 在中国古代还有许多诗人以他们的诗歌,讴歌大自然,如杜甫的"两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天"。苏东坡的"春风袅袅泛崇光,香雾空潦月转廊,只恐夜深花睡去,故烧高烛照红妆","竹外桃花两三枝,春江水暖鸭先知"之类的诗句。 保护生物的意识渗透到我国人民生活中,形成了一些良好的风俗习惯。如我们的祖先给与人们生活密切相合的动植物,也定了过年的日子:如"一鸡"(即正月初一鸡过年)、"二狗"、"三猪"、“四羊”“五牛”、“六马”、"七人"、"八蚕"、"九龙"、十虎"。这种排法并没有把人排在第一天,而是排在第七天(即正月初七为人过年),其内涵是说人与诸种动物是平等的。如正月初八是蚕的年,在传说的发明养蚕的嫘（lei）祖的诞生地一一四川盐亭,就要到嫘祖庙中举行隆重的祭祀蚕神的典礼。二月十二日这一天是花神的生日,人们要种花敬花;清明节这一天,人们要在祖坟上垒坟植树;四月八日这一天,人们要放鱼鳖入河,放鸟归山,农历十月初一是牛的生日,人们在这一天要祭祀牛神,让牛休息一天。 3.最古老的政府保护机构和最古老的自然保护法 中国在四千多年前就开始出现了保护生物的制度、法令和执行生物保护制度的机构。《尚书·尧典》记述了舜任命伯益担任"虞"的官职,"虞"就是我国、也是世界上最早的自然保护机构。据说伯益精通禽兽知识,又善模仿百鸟语言, "虞"的设立在中国延续了4 000多年,而且机构日趋完善,周代有:①泽虞,负责管理和保护湖泊、湿地的动植物;②山虞,负责管理保护山林野生动植物资源;③林衡,负责巡视林木,检察护林人员保护森林的情况;④川衡,负责巡视河流湖泊;⑤迹人,管理狞猎地区,监督围猎禁令的执行。 中国也是世界上最早用立法的手段来保护动植物的国家。夏、商、周等朝代都制定了保护和管理山林的制度与禁令,据《逸周书·大禹篇》记载《禹禁》中规定:"春三月,山林不登斧斤,以成草木之长;川泽不入网罟,以成鱼鳖之长",《禹禁》可认为是世界上最早的自然资源保护法。 综上所述,可以说明保护生物学思想,在中国 5 000年前就已经产生,2000-3000年前,中国的思想家们已经在古典哲学的思想中,提出了"天人合一"观点,要求人与自然和谐相处;历代的统治者又设立了日趋完备的生物保护机构,制定了保护生物的法令。保护大自然的思想还渗透到宗教文学艺术,社会风俗习惯中,使保护大自然已经成为中华民族的优秀文化传统。可以认为这也是中华民族5000年来,能够持续发展并屹立于世界东方的原因之一。 （二）世界范围的起源 在西方耶稣一一基督圣经的传统中,荒野被看成是罪恶之渊或鬼怪出没之处。在《新约全书》中,耶稣走向荒野试图对抗魔鬼的引诱。在欧洲思想中,占优势的观点认为上帝将自然供人享用,而且人类不论如何使用它都是正确的。西方哲学占优势的信条是自然应转化为财富,尽可能快地用于为人民谋福利(Locke,1690)。这种对自然以人类为中心论,导致了自16世纪以来欧洲殖民地大量资源被开发和退化。这种自然原始积累政策给予那些享有殖民权的居民获得了财富和利益,而当地人民的需求则被忽视,特别是在西方工业革命以来,生产力和科学技术得到迅速发展,人类征服自然的能力大大提高。当时美洲、亚洲、非洲和澳大利亚被认为是地大物博,自然资源是取之不尽,用之不竭的。这种哲学没有顾及自然资源的长远后果,不仅在西方,而且在全球范围内,都造成了极大的危害和影响(Primack,1994)。 现代保护生物学的许多论点在1000年前或更早的东方学者的著作中已经提出。物种遭到灭绝的可能性已被野牛在1627年从欧洲丧失所证实(野牛BOS primigenius)。波兰政府在1564年建立自然保护区并占禁止狩猎,这些保护区是代表人类早期为保护一种动物而精心设立的成果,他们为保存这种唯一残存的野牛-一一欧洲野牛确实做了许多工作,然而保护野牛(现代牛的原种)行动终归在欧洲失败。在英国,许多在生态上有重要意义的物种大约同时从野生状态中消亡:鹤、鹤、硕鸨、鹗、海鹰、野猪、狼等。其它物种的数量也迅速减少,其中具代表性的是雕的减少。这些惊人的变化,促使欧洲自然保护运动形成,并导致1865年成立公用地、空地、和步道保护协会,1899年成立鸟类保护协会。由于英国的自然环境已被超强度的开发利用,以致于今日英国的自然保护区只占国土总面积的不到1%。 二、保护生物学的诞生和现状 保护生物学的诞生 随着生物多样性问题的日益突出,以及相关研究资料的积累,急需资料信息交流的形式与期刊。于是,应从事生物保护的众多生物学家的意愿,1978年第一届国际保护生物学大会在美国圣地亚哥动物园召开。1985年,保护生物学会成立。现在,保护生物学会成为北美会员人数增长最快的一个学会。 从90年代开始,北美的许多大学设立了保护生物学专业,并已开设了16个以上的研究生点,此专业目前已经成为大学生们喜欢选修的热门专业。许多基金会,包括美国国家科学基金会,都将保护生物学作为优先资助领域。联合国环境规划署和世界银行也为生物多样性和可持续发展研究投入了大量的资金。现在保护生物学专业期刊已增加至多种(Conservation Biology;Biological Conservation以及Biodiversity and Conservation),则为保护生物学家们提供了交流科研成果、传播保护生物学知识的园地(蒋志刚、马克平、戴兴国,1998)。 (二)我国保护生物学研究概况 中国保护生物学研究当前存在两方面的特点：一方面起步较晚,力量薄弱,大多数物种受威胁状态不明，重点保护动植物缺乏长期的、系统的有效监测；许多新方法和新技术还没有应用;许多自然保护区虽然已经建立,但是其设计与管理水平有待进一步提高(蒋志刚等,1997)。另一方面,我国政府高度重视,科技人员积极努力,在许多保护领域已开始取得了显著成效。 主要情况归纳如下: ①广泛开展了自然环境和资源的调查工作。国家各有关机构以及各省市自治区组织完成的较大规模的考察活动就达近百次,积累了一定的资料。但尚未建立起有效的物种动态的长期监测体系,资料的分析研究工作还有待深入,调查范围和内容还需进一步完善; ②建成了一批自然保护区,新的保护区的规划和建设正在进行之中。目前我国各类型的自然保护区总数已达1146个,约占国土总面积的10%,就这点而言,我国的发展步伐比较迅速。但一些保护区面积过小,管理水平偏低,受过专门教育的技术人员不足,这些问题还急待解决。 ③自然保护的科研、教育、宣传、立法和国际合作等工作已全面展开。目前最为急需的是培养一批训练有素的保护生物学家。据初步调查,我国绝大部分大学生物系,尚未把保护生物学,生物多样性保护和有关生态学列入课程计划,这显然已落后于社会的发展进程。 ④部分珍稀物种保护和引种驯养工作已积极开展起来,建立了一批各种类型的动植物园,拯救中心等。对现有的人工饲养种群的机构,应在新的保护思想指导下,进行改进,防止这些机构成为消耗野生动物的地方。 ⑤一些保护生物学研究机构相继建立。专门的组织协调机构一一中国科学院生物多样性委员会、中国科学院生态系统研究网络科学委员会已经率先建立。中国科学院昆明动物研究所于1992年在国内率先成立了"保护生物学中心";四川师范学院生物系随后也建立了"生物多样性研究中心";一些分工更专一的研究机构也相继出现,如"川西北保护大熊猫教育研究中心"。这些研究机构以保护生物学的基本原理为指导,通过与国内外有关部门的合作,已经或正在开展有关自然环境和资源考察;珍稀濒危物种的生态学、行为学和保护遗传学等研究;生殖工程技术保存种质资源的研究;建立初具规模的动植物物种保护管理数据库信息系统(朱建国等,1994);开展了对保护区内和周边栖息地社区公众的保护意识教育等活动,并通过培训等方式开展对保护区管理人员的专业培训。这些对推动和促进我国保护生物学的研究和实践工作都起到了积极作用。