生境的破坏、片断化与退化 人类的冲击和生境干扰 一、人类的兴起及其与自然的关系 在距今约10000-12000年前,即第一次农业革命之前,人类的生存一直都要依赖于可得到的自然资源,那时候地球上的人口不到500万。农业革命使人口得到了增长,到铜器时代开始的时候(距今约5000年前),世界人口增加到了1亿。今天全球人口猛增至60亿,在过去的100年里,人口还出现了指数增长。 (一)、与环境的早期关系 早期的人类都是狩猎采集者,他们用原始的工具来获取猎物和采掘野菜。人类当时对环境的影响,与其它大型动物的影响相比差别很小。那时候的人口数量波动可能取决于能否在局部的环境找到食物,也取决于疾病的蔓延程度。简言之,早期人类对环境的影响较小,而环境对人类的影响较大。 人类对环境产生的第一次大的冲击,可能是自从使用了火之后。这方面的证据来自于东非的考古地点,可追溯到距今60000年前。闪电造成的自然火灾不断出现在较干燥的地方,但人类却增加了它们出现的频率。早期人们用火是为了驱赶暗藏的猎物,或者借以改善草原来吸引猎物,可后者加上使用木材,却使草原不断增多,还以牺牲森林作为代价。 (二)、旧大陆的早期农业 早在距今11000年前,中东就发现了驯养牲畜的良好证据,第一批家畜大概是山羊和绵羊。几乎可以肯定:它们对草本植物的强度啃食,给当地植被带来过深刻的影响。有证据表明,农业活动很快就带来了环境问题。某些地区的农业一旦发达,就可能迅速提高那里的人口密度。对土地的高强度利用,似乎还部分引发了北非和地中海地区广泛扩展的气候变化和荒漠化,因为它破坏了森林,侵蚀了土壤,接下来又可能造成普遍的饥荒和许多早期文明的消失。距今2800年前,希腊诗人荷马(Homer)所记录的土壤侵蚀,在当时可能已经是个很严重的问题。 荒漠化——人类冲击环境的另一个议题。 (三)、工业文明时代加剧了对环境的破坏 开始于西欧的工业革命,使人类活动达到了新的规模,也给环境带来了一整套全新的冲击,由局部性变成了全球性的。然而,受“拓疆伦理”、“人定胜天”、“改造自然”等一系列思想的影响,人类不断的向自然索取自然资源,环境破坏越来越严重。 拓疆伦理有以下三条原则: (1)、取之不尽,一切为我:在这条原则中,地球被视为人类所需资源的无限提供者。 (2)、人类不属于自然,可豁免于自然法则:源于宗教哲学的这条原则,使人类把自己视为特殊,特殊到与其他生物世界在某种程度上没有差别。 (3)、人类的成功源于对自然的控制:由于不属于自然,人类就要与大自然抗争,而且必须战胜和控制自然以获得自身的成功。 工业社会的到来,极大的改变了人们的生活方式,人们不再愿意坐在马车里面观光,而是坐在各式各样喷着黑烟的机动车辆里和时间赛跑;农民也不再满足“采菊东篱下,悠然见南山”的田园生活。为了谋取经济利益,人们开始肆无忌惮的开发利用土地,砍伐森林,甚至围湖造田,生态环境遭受了严重破坏。植被的破坏,引起了水土的流失、土地沙化、山洪爆发、河流泛滥等一系列严重后果。 据考证,地球上最大的非洲撒哈拉大沙漠,5000年前曾经是一片大草原,由于生态系统遭到破坏,先由草原变为荒漠,又由荒漠退化到今日的沙漠戈壁。 值得高兴的是,我们的国家和整个社会都认识到了保护自然,维持生态平衡的重要性和迫切性,现在正在积极治理和保护。 二、目前人类的冲击 (一)、生境的破坏 生境破坏的水平在欧洲可能是最高的,因为那里人口密集,工业活动广泛,而且长期开展。在发展中国家,生境破坏的模式和原因可能是非常不同的。它们不再与经济增长有关,而是可能源于当地人民的贫穷和缺少土地。许多保护生物学家认为,他们所面对的各种自然保护问题,多数是人口迅速增长的副作用带来的。这部分内容将在后面介绍。 (二)、生境干扰 干扰有多种形式,这里主要集中讨论污染、气候的变化、物种的引入和疾病以及对资源的过渡开发。 1.污染(pollution): 大规模的工业过程都要烧煤,也要融化金属,产生二氧化硫和二氧化氮等污染物质。它们不仅造成当地局部污染,还会被风所携带,其它有毒物质如重金属和合成有机化合物,被倒进江河。 农业上,大量的使用合成化学肥料和杀虫剂,它们对非目标生物所起到的作用,一个是“富营养化(eutrophication)”,另一个是“毒性(toxicity)”。 气候的变化 环境问题对人类影响的深度和广度已经达到前所未有的程度。不计战争等因素,人类面临的最大危机是全球气候变暖。人类排放的温室气体如二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫等是造成全球气候变暖的主要原因。 “温室效应”:大气中的温室气体,主要是二氧化碳和甲烷以及新气体(如氯—碳),是乎正在加热我们的地球。据预测,在未来的50年里,地球将平均变暖1-4℃。如果未来的环境条件变化得比以前快,那么许多物种就不能足够快的进化来适应,也就无法继续生存。 物种的引入和疾病 人类是旅居者,并已经移民到了地球陆地上的多数地点。随着人类共同旅居的还有人们故意引入的物种,既包括有用的农作物或家畜,也包括人们所熟悉的和审美娱乐用的其他物种,如园林植物和鸣禽。此外,由于无意的带入,人类还帮助了许多物种扩散,使它们“偷渡"和移居到新的地区。这两种情况中所提到的物种,都对当地的动、植物区系有着毁灭性的冲击。简单的例子就是山羊的引入,尤其是在热带和亚热带岛屿上的山羊引入。由于地的植物区系抵抗不了山羊的过度啃食,结果使那里的某些独一无二的植物群落都遭到了破坏。 病原微生物是另一类重要的外来有害生物。它们被带到一个新的地方,当地的动、植物对它们几乎没有抗性,于是便引起病害的流行。例如,在中国,绝大多数板栗树对枯萎病有抗性,只有生长衰弱的树木容易感染这种真菌性的病害而死亡。然而,在本世纪初期,当已感染此病的中国板栗树被引种到美国纽约市时,板栗枯萎病便扩散传染给缺乏抗性的美国板栗树。在短短的几十年内,美国境内几乎全部板栗树均因感染此病害而死亡。受外来病害影响的物种名单既多又广,包括欧洲的小龙虾和北美洲的黑足雪绍(blad-footed ferrets)。 (三)、对资源的过渡开发 人口和人均能量需求的不断增加,直接造成了对许多自然资源的过度开发。不可更新的能源,如化石燃料正在被用光。可更新的能源如水、木材以及鱼的野生种群,也没有得到可持续的管理,处于枯竭的危险之中。 1、野生生物种群的过度开发 尽管我们已经有了发达而精细的农业体系,但获取野生动物、植物资源仍然是人类的一项主要活动。虽然原始人身边的某些动植物资源也会被过度开发,但这一切都发生在局部的水平上。 (1)宠物贸易 人们对高档罕见宠物的需求正在增加,特别是西方国家。这就给某些物种赋予了货币价值,必然因此而导致过度开发。比如鹦鹉,现在已有多种处于灭绝的边缘。20世纪80年代时,南美出口的鹦鹉就已知有200多万只,非法出口的肯定会更多。 (2)观赏植物贸易 对某些植物的需求已经造成了它们的过度开发。例如兰花和仙人掌。 (3)动物器官贸易 动物的头、皮肤、爪子,象牙,犀牛等。虎在19世纪大约有10万只左右,今天野外种群的数量已不足7000只,被IUCN列为濒危种。(虎的器官在大多亚洲国家,成了地位的象征,或者是传统的医药)。 2、非生物资源的过度开发 (1)石油:不可再生,并且给野生生物带来间接的影响,主要是通过污染和改变气候。 (2)淡水:地球上许多地方,地表水已经满足不了人类的需求了,人们不得不从地下的蓄水层(天然地下水库)里抽取淡水。可是,如果对水的抽取率太高,地下的储备也会被耗尽,水位还会因此而降低。 有机体多样性的下降并非直接归因于人类开发的野蛮暴行,而是由于人口数量的增加和人类行为导致生境的毁灭(Ehrlich 1988),下面我们就来介绍生境的破坏。 生境的破坏及其片断化 一、人口剧增与资源利用 在几千年的漫长岁月中,地球上人口总数一直处在一种相对稳定的状态。在新石器时代,地球上居民总数估计为600-1000万,以后的一段长时期中,人口数仅以每年0.002%的增长率缓慢增长。大约在公元前1世纪,人口的自然增长率才接近每年0.1%,而公元1世纪初,全世界人口总数约为3-4亿。至公元1800年,全世界总人口数已增至10亿。这种人口缓慢增长的势头,在18-19世纪的欧洲工业革命过程中被打破,西欧的人口增长率约在每年1.2-1.4%,这是第一次人口大爆炸。第二次人口大爆炸发生在本世纪50年代至60年代的亚洲、非洲和拉丁美洲,人口增长率从20世纪上半叶的每年0.9%,一下子提高到60年代末的2.5%。在公元1800年,全世界人口总数为10亿,到1987年已高达50亿。到本世纪末,全世界人口总数预计可达60亿。 人类对自然的利用包括利用薪炭材、野生肉食、野生植物以及将大量的自然生境转变成农业和居住用地。因此,人口数量增加的本身就是生物多样性丧失的部分原因。一些保护生物学家认为,控制人口数量是保护生物多样性的关键(Meffe et al,1993)。 由于贫穷和没有土地,生活在农村的人毁掉了许多生物群落并捕杀濒危物种,使之灭绝。在许多情况下,生境的破坏是与世界经济有关的大工业和商业发展所带来的结果。为了获取利润,诸如矿产、畜牧、水产、林业、种植农业、制造业和水利建设等项目得以迅速发展。然而,由于这些项目的重点放在近期利益上,对自然资源的开发通常是耗竭式的,不可持续的。结果造成自然资源环境长期生命力的损耗,而且也最后危害了人民和赖以生存的资源基础(Primack,1993)。 面对急剧增加的人口,大自然的资源显得十分有限。某种资源总是有限的,而人类对资源的需求似乎是无限的,加之在世界范围内对自然资源不合理的利用,使生物多样性丧失甚至灭绝。 二、生境的破坏及其模式 生境破坏 对生物多样性下降最大的威胁是生境丧失 保护生物多样性最关键的手段是保护生境。生境的丧失对现今趋于灭绝的脊椎动物是最大的威胁,对于植物、无脊椎动物、真菌也是如此。现在世界上许多国家,绝大多数的原始生境都已毁灭,61个热带国家中有49个国家50%以上的野生生境已遭到破坏(IUCN/UNEP,1986b,c)。在亚热带国家中,足有65%的野生生物生境已不再存在,其中孟加拉国高达94%,香港97%,斯里兰卡83%,越南和印度均为80%。保护一个物种的关键因素是它仍然还有多少原始生境存留(IUCN/UNEP,1986d)。 2.受到威胁的热带雨林 热带雨林的毁灭与物种的丧失已成为同义词。虽然热带湿润森林仅占地球面积的7%,但其拥有的物种数量占全球物种的50%以上。全球原有热带雨林的面积在1600万平方公里左右,但到1982年,热带雨林面积仅剩950万平方公里,相当于美国的大陆面积。1985年再次统计,显示出这三年丧失了100万平方公里。现在,热带雨林正以每年20万平方公里的速度递减,其中10万平方公里完全毁灭,10万平方公里发生退化。依据目前对雨林毁灭的速度来推测,在2040年地球上除了很少一部分得到保护外,最后将不再有热带雨林存在。事实上,情况比预测的更加严峻,因为世界上人口还在不断增加,贫穷仍在扩大,对不断缩小的热带雨林的需求愈来愈大。 3.其他受到威胁的生境 除雨林之外,其他生境也受到严重破坏而面临毁灭。例如: (1)热带干旱林(Tropical dry forests) 与热带雨林相比,热带干旱林更适于被开垦用于发展农业和畜牧业。由于这一特点,中美洲干旱林的人口密度比其邻近的雨林高出5倍以上(Murphy and Lngo,1986)。 (2)湿地和水生生境(Wetland and aquatic habitats) 湿地(沼泽地)作为鱼类、无脊椎动物和鸟类的栖息地是相当重要的。中国的湿地面积仅次于加拿大,居世界第二位。位居黑龙江省的三江平原,其沼泽已大面积被开恳为农田并建立了诸多农场群。在过去200年中,美国一半以上的湿地遭到破坏,导致美国东南部40-50%的淡水蜗牛种类灭绝或濒临灭绝(Maltdy,1988)。 (3)草地(Grassland) 与其他生境类型相比,草地更容易被转化为农田,或由于过度放牧而荒漠化,或因为开垦农田将大片草地分割成无数的小块。在我国,严重退化的草地已达7300万公顷,缺水草地3600万公顷,草地退化、沙化、盐碱化呈上升趋势。 生物多样性另一个威胁是生境的沙漠化 由于人类活动,许多生态环境在季节性干燥的气候中退化为人为沙漠,被称之为沙漠化。这些生物群落既包括热带草地、灌丛、落叶性的森林,也包括地中海地区、澳大利亚西南部、南非、智利和南加利福尼亚的温带灌木地。某种情况下,这些土地可能适于耕种,但是连续耕作,特别是在干旱多风的年份就会导致土壤侵蚀和失去蓄水能力。家畜,如牛、羊对牧草的过度取食,砍伐木本植物作为薪炭材等都会使生物群落进一步退化,进而失去表土层,直到形成沙漠。 1992年在巴西里约热内卢召开的“联合国环境与发展大会”,首次把荒漠化防治列为全球环境治理优先采取行动的领域,并写入了《21世纪议程》。 (二)生境破坏的模式 在人类活动的某个阶段,自然区域虽然有幸不会遭到完全的破坏,但结果几乎总是出现连续生境的断裂,并使其破碎成一些较小的区域。不过,断裂的模式在细节上也是多种多样的。生境片断化(habitat fragmentation)是一个过程,通过它,大而连续的生境不仅会减少,还会断裂成两块以上的碎片。在大块生境遭到破坏并可能逐渐消失的同时,残余的碎片也会产生不同于原有生境的一些变化,并主要表现在以下几个重要的方面: (1)残余生境的总面积变小。 (2)相对于总面积的边缘(edge)比值增大。 (3)平均而言,碎片中的任何指定地点都比过去更接近于边缘。 (4)平均而言,每块碎片都比过去更孤立于其他碎片。 正像我们将要看到的那样,上述的每一个方面都能给群落、物种及其种群带来深远的影响。片断化过程还能以不同的模式出现(图),生境破坏既能在各个斑块(patches)中发生,也能曲线式地横跨景观(landscape)。道路和高压电线等线性要素还能把生境切开,并将其分割成较小的单元。 三、生境的片断化 生境片断化是一个大面积生境逐步缩小并分割为两个或更多小块的过程(Wilcove et al,1986;Lovejoy et al,1986)。原先覆盖面积很大的生境,现在常常被道路、农田、城镇及其他较大的人类活动场地分割成小块。 生境被破坏时,常常留下像补了一样的生境残片(图),这些原始生境片断经常与那些高度改变的逆退景观相互隔离。可以想象最极端的情形就是原有森林景观大部分变成农田,仅残留小块树林。这种状况比作生物地理学中的岛屿化模式,森林片断正如同农田海洋中的岛屿生境。岛屿化常发生在生境面积急骤减少的情况下,但是,如果原有生境地被公路、铁路、水沟、电线网络、篱笆、防火道或限制生物自由活动的其他障碍物分开,即使生境面积减少程度很小,也会发生生境岛屿化。 生境片断化会导致一个地区原始生境面积减少,同时形成大量边界生境区以及使分布区向边界的距离大大减少。生境的丧失对生物多样性的作用非常明显:受到破坏的生境可能就是某一个特有物种生活的区域。片断化的生境可能会使物种扩散以及群落的建立受到限制,它对物种的正常散布和移居活动产生直接障碍。 生境片断化主要是物种扩散和建立种群的机会减少。许多林内的鸟、哺乳动物和昆虫不愿穿过哪怕是很短距离的开阔地(Lovejoy et al,1986;Bierrgaard et al,1992)。如果它们冒险进入到开阔地,等候在外面的鹰、猫头鹰、鹟(flycatchers)和猫就会把它们吃掉。一旦哺乳动物的扩散受到限制,依赖于动物及昆虫传播它们种子的植物不可避免地受到影响。物种数量就不可避免地出现下降。生境片断化的另一个危害是使动物的搜寻能力降低。许多动物种类,无论是单一的个体,还是社会性的群体,都需要能够在分布区内自由地穿越境地在星散资源中觅食。 岛屿化的另一个影响表现在对动物的求偶、交配产生限制,以致于影响动物的繁殖。当蝴蝶、蜜蜂等媒介昆虫的活动受到限制时,植物种子繁殖同样也会降低。生境的片断化可能会加速种群数量的下降和灭绝,因为广泛分布的种群被分成几个亚种后,每一个亚种群被限制在一定的区域。小种群由于交配困难,遗传漂移和其他问题会变得更加脆弱。 生境片断化导致种群变小后,还会出现物种对天敌的集体防御降低、群体觅食的效率降低、社会融合的崩溃以及性别比例的不均等等严重后果。 第三节 生境的污染与退化 即使一个生境没有受到明显破坏和片断化的影响,其生物群落和物种仍然会受到人类活动的明显干扰。外部因素可能不会使群落内的优势种发生变化,但是一些不明显的、非直接造成危害的因素可能会使生物群落受到损害,使物种趋于灭绝。例如:温带落叶林频繁发生的地表火灾使生境发生退化。虽然这些林火不会使大树致死,但是林下丰富的多年生野花群落和昆虫区系会由此而逐渐消失。众所周知,在孤立片断的草原上,偶发的自然火有助于维护自然条件。然而,频繁的人为火灾会降低草原上的生物多样性,因为只有那些耐火的种类才能在火灾过后得以生存。航海和潜水活动频繁的区域里,潜水装置、船壳和铁锚常与珊珊礁碰撞,它使脆弱的物种群落发生退化。然而,勾生境退化具有最微妙影响的因素仍是环境污染。杀虫剂、化工产品及废物、工厂和汽车排出的废气和受侵蚀山脚下堆积的沉淀物等都是严重的污染源,并以杀虫剂的危害尤为严重主由于污染物对水质、大气质量甚至全球气候造成了如此大的影响,所以引起了人们极大臼关注。波斯湾战争中出现的大量原油喷发和500口油井大火对环境造成的污染是显而易见和灾难性的(Canby 1991)。 生境的污染主要表现在生物赖以生存的大气环境的污染和水环境的污染。污染是造成生境退化的重要因素,生物多样性随着生境的被污染而受到严重影响。 1.大气污染 由于经济快速发展(其中有相当大的部分是不可持续发展)及城市化、工业化的加速,致使大气中的二氧化碳、甲烷、氮氧化物、二氧化硫及其他有害烟尘大幅度增加。 目前,国际上普遍关注的全球性大气污染有三个问题:一是二氧化碳、甲烷的大量排放导致气候变暖(即“温室效应”);二是二氧化硫、氮氧化物的大量排放引起酸雨(即酸沉降);三是氯氟烃类化合物的大量排放引起臭氧层的破坏。这些大气变化、大气污染不仅使人类,同样是生物多样性遭受其害。 (1)酸雨:冶炼工业和以煤、油为燃料的电厂等在生产的工程中向空气中释放巨量的硝酸盐和硫酸盐,它们与大气中的湿气结合而产生硝酸和硫酸。这些酸与云系统结合从而极大地降低雨水的pH值。随即酸雨又降低了土壤水分以及水体、如池塘、湖泊等的pH值。就其本身来说、酸性正在破坏许多动植物物种。由于酸雨增加了水体的酸度,许多鱼类要么不能产卵、要么全部死亡。酸度增加和水体污染或许是最近全世界两栖类种群剧烈衰落的两个因素。绝大多数两栖类至少在其生活史的部分阶段依赖各种水体。水中pH值的降低相应地引起卵和幼体的死亡率增加。酸性也能抑制微生物的分解过程,降低矿物质的再循环率和生态系统约生产力。 (2)臭氧产生和氮沉积:汽车、发电厂和其它工业活动释放作为废弃物约碳氢化合物和氮氧化合物。在太阳光存在时、这些化学品与大气反应而产生臭氧和其它次级化学品,统称为光化学烟雾。尽管在上部大气层中的臭氧对过滤掉有伤害作用的紫外光辐射有重要作用、但地表层的高密度臭氧能破坏植物的组织,使它们变得脆弱,从而危害生物群落,减少农业产量。一旦这些空中的氮化物被雨水和尘埃沉降到地面,将导致这种养分达到具有潜在毒性的水平、全世界的生物群落都能够因此而被破坏。 (3)有毒金属:含铅汽油、采矿和冶炼操作及其它工业活动向大气中释放大量的铅、锌和其它有毒金属。这些化合物对植物和动物的生命具有直接的毒性。 2.水体污染 水体污染对人类会产生严重的恶果。它能够破坏我们的食物资源、污染饮用水,进入到水体中的有机物对人类的健康产生直接和长期的危害。总的看来,水污染主要对水生生物群落构成严重的威胁(Moyh and Leidy1992)。河流、湖泊和海洋成了工业废水和居民排污的场所。杀虫剂、杀草剂、原油产品和重金属(如水银、铅和锌)、去污剂和工业废水都会将水生环境中的生物置于死地。即使这些生物不是直接被杀死,污染物也能使它们生活环境发生改变而不再适于生存。与陆地上的垃圾堆放地产生影响不同,水体中的污染会随着水流而大面积扩散。在水中,即使是很低浓度的污染物也会由于生物富集的作用而达到致死的剂量。未受污染的水体常常只含较低浓度的氮和磷,而这种环境中生活的有机物也已适应了这种条件。它们通过吸收大量的水来使这些化合物累积到自身需要的浓度。当这些生物在受污染的水中吸收它们所需的营养时,不仅吸收了营养物质,同时也吸收了污染物,最终使自己中毒,而取食水生生物的有机体会使自身遭到毒害。即使基本的矿物质对动植物生命是有益的,但是,高浓度则对生物产生毒害作用。居民排污、农业肥料、去污剂和工业废水通常导致一个过程形成即“营养富集培养”(cultural eutrophication),排放很高浓度的氮和磷进入水系统。虽然少量的氮素有利于植物和动物的生长,但是人类造成的高浓度氮素是极度有害的。高浓度氮素常常诱发藻类的滋生,使水面生长一层厚厚的藻类,以至于与浮游生物之间互相竞争,并遮掉水体底部生物所需的阳光。一旦出现这个过程,水体中的生物多样性就开始下降,藻类滋生变成厚厚的一层时,下层的藻类会死亡而沉入水底,水中腐生性的细菌和真菌开始分解这些加人的营养物并吸收水中的氧气。一旦氧气被消耗殆尽,大量的生物就会死亡。由此,水体中只有能够忍受污染物和低浓度氧气的生物才能生存,生物多样性出现严重下降。 我国的七大水系(长江水系,黄河水系,珠江水系,淮河水系,海滦河水系,大辽河水系,松花江水系)及一些大的湖泊(滇池,巢湖,南四湖,洪泽湖,太湖,洞庭湖,镜泊湖,博斯腾湖等)和近海水域均不同程度被污染。水中的污染物主要来自工业废水、生活用水、残留农药等,主要污染因子有氮、磷、砷、汞重金属等。水体中的污物会随着水的流动而扩散,造成更大面积的污染。 3.农药污染 1962年雷切尔·卡森所著的《寂静的春天》引起了全球对杀虫剂危害性的关注。这本书以DDT和其他有机氯杀虫剂为中心内容,描述了它们被用于杀死植物上的害虫和水体中的蚊子,而农药又进入到食物链中杀死野生种群的过程。特别值得一提的是:鸟类取食大量接触过DDT并把它富集于自身组织中的昆虫、鱼和其它动物。经过这个过程,鸟体内含有很高浓度的农药,它们常产下不正常的薄壳卵,孵化过程中极易遭到损坏。这就危害到这些鸟类的抚育幼鸟和种群,特别是猛禽类,如鹰和雕在世界范围内的数量大大下降。在湖泊和港湾,DDT和其他农药在肉食性鱼类和海洋哺乳动物如海豚体内富集。认识到了这种危害之后,一些工业化国家开始禁用DDT和结构稳定的杀虫剂,美国1972年通过了禁用这些农药的法律。采取了禁用措施之后,鸟的种群得以恢复。但是世界上其他国家仍在使用这类农药,仍然是一个值得关注的问题。 4.全球气候变化 大气中的二氧化碳、甲烷和其它微量气体和水蒸气(以云的形式存在)能够阻止能量以热的形式离开地球,减缓热量离开地球辐射回太空的速度。由于这些气体就像温室的玻璃—样,对光线是透明的,但当能量一旦转变为热量后,就将其束缚住而不能离开温室,这些气体因此就被称为温室气体。 温室效应曾经在促进地球生命的繁荣上起过重要作用——没有它,地 球表面的温度相会剧烈下降。但是,今天存在的问题是,由于人类活动造成温室气体的密度不断增加以至于它们能够影响地球的气候,引发了—段地球变暖的“插曲“。许多科学家相信,温室气体含量的增加已经影响到了世界的气候、并且这些影响在未来还会加强(Gates l993)。最有力的证据似乎表明在20世纪中世界的气候变暖了0.5℃。在气象学家中有一个越来越广泛的共识,即大气中二氧化碳和其它气体的不断增加,将导致在整个21世纪气候可能变暖2—6℃。达种人为造成的气候变暖,将导致许多物种的灭绝。因为物种个能很快调节自己以适应比自然过程快得多的变化。暖温也会造成冰山消融和格陵兰冰盖的收缩。对许多生活于特定水下深度以获取正确的光线、水流组合的珊瑚种类来说,海平面持续上升具备潜在的危害。某些有可能生长得不够快而赶上海平面上升速度的珊瑚礁,将渐渐被“溺死”(Grigg and Eppl989)。全球气候变化和大气中二氧化碳含量的持续上升可能会使生物群落从根本上改变,使那些能够适应新条件的物种得到繁荣(Bazzaz and Fajer 1992)。 5.“白色污染”: 对生境造成污染的另一个突出问题是越来越引起人们关注的“白色污染”。“白色污染”是指废弃的难以降解塑料制品对生境的污染。这些塑料制品包括塑料袋、塑料包装、一次性聚苯乙烯快餐饭盒、资料餐具杯盘以及电器发泡填塞物、塑料饮料瓶等等。 据有关资料表明,目前我国每年消费塑料量在600万吨左右,而回收塑料至多30万吨左右,未经回收处理的大量“白色”废塑料就散落在各地,造成对生态环境的污染,形势十分严峻。废弃在土壤、原野中的废塑料(包括农用塑料薄膜),要两百年以上才能自然化解,这将会使土壤退化,会使农作物及天然植被的生长受到影响;抛弃在水体中和陆地上的废塑料制品,甚至被动物误作食品吞入,导致动物死亡。