海洋生物多樣性研究進展

于雯雯 ，張虎 ，張建明 ，彭建新 ，賁成愷 ，袁健美

（1．江蘇省海洋水產研究所，江蘇 南通 226007；2．南京大學地理與海洋科學學院，江蘇 南京 210023；3．江蘇省海洋漁業指揮部，江蘇 南通 226000）

在全球變暖和人類干擾活動的共同作用下，海洋生態系統呈現出生物多樣性喪失，食物網變化，漁業資源衰竭等危機，不但降低了海洋自我調節能力，而且降低了為人類社會提供服務的潛力。中國是世界上生物多樣性最豐富但同時受威脅程度也最嚴重的國家之一[1]。我國學者雖然已開展大量研究工作，但與國際水平尚有差距，還需加強生物多樣性的基礎研究，從多個方面認識生物多樣性的變化過程及發生機理，以此提出更有效的保護措施。

1 概念

1992年《生物多樣性公約》將生物多樣性解釋為：所有來源的形形色色的生物體，這些來源包括陸地、海洋和其他水生生態系統及其所構成的生態綜合體[2]。

生物多樣性通常可以劃分為三個層面：生態系統多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性。生態系統多樣性即生物圈內的生境、生物群落和生態系統之間的多樣化以及生態系統內部的生境差異、生態過程演變的多樣性[3]。物種多樣性即一個區域內物種多樣化的狀況，一般從分類學、系統學以及生物地理學等角度進行分析[3]。遺傳多樣性即種內基因變化情況，包括種群間和種群內的遺傳變異[4]。近年來，景觀多樣性漸漸受到社會的重視，成為又一個層面的生物多樣性。

2 國際生物多樣性主要研究計劃

2.1 生物多樣性公約（CBD）

1992年6月產生了《保護生物多樣性公約》，1993年12月29日該公約正式成為具有法律約束效力的國際法，為世界環境保護領域中生物保護和國際合作等方面的工作提供了法律依據和政策指導。

CBD認為生物多樣性指標是概括環境問題、表明生物多樣性狀態和趨勢的重要工具，利用該指標可以評價國家生物多樣性保護與可持續利用的狀況，指導保護行動和政府決策。歷次締約國大會（Conference of the Parties，COP）也把生物多樣性評價作為重要議題，形成了一系列的決議和3次《全球生物多樣性展望（Global Biodiversity Outlook，GBO）》評價報告。

2.2 國際生物多樣性計劃（DIVERSITAS）

DIVERSITAS成立于1991年，是研究國際環境變化的四大計劃之一。自成立以來，DIVERSITAS的研究內容經過了多次修改：最初是生物多樣性的起源、保護和喪失；生物多樣性的編目和分類；對生態系統功能的影響。1996年增加了：生物多樣性監測、保護、恢復和可持續利用；土壤和沉積物、海洋、微生物和內陸水的生物多樣性以及影響生物多樣性的人類因素。內容的增加使生物多樣性研究更全面，而且與人類之間的關系也受到了更多的關注[5,6]。2003年DIVERSITAS又確立了“生物發現、生態系統服務、生物可持續性”這3個核心研究計劃[7]。監測生物多樣性變化；評價全球生物多樣性現狀；認知和預測生物多樣性變化等內容成為研究的焦點。

2.3 國際海洋生物普查計劃（Census of Marine Life,CoML）

CoML是一個對海洋生物多樣性、分布和豐富程度進行評估和解釋的國際性研究計劃，實施周期是2000—2010年，在同類國際合作計劃中它也是規模最大、調查面積最廣、花費最多的一個。CoML從基因、物種和種群三個層面建立了海洋生物多樣性的研究體系，記錄了全球海洋生物的種類、數量及其分布情況，某些海洋生物過去、現在的棲息地，以及未來可能出現的地方都可以通過圖像展示出來。CoML的研究范圍很廣，研究內容主要現場調查、種群歷史以及種群預測等研究[8]。我國于2004年成立CoML中國學術委員會，不但促進了中國海洋生物多樣性研究的發展，也加快了與國際水平的接軌。

除了以上幾種國際研究計劃，還形成了一些多學科交叉的全球性生物多樣性計劃，比如生命之樹（TOL）計劃、國際生命條碼計劃（IBOL）、世界保護聯盟（IUCN）等，不同領域的學者在這些平臺上，為建立一個綜合的、交叉的大科學研究框架共同努力。

3 我國生物多樣性調查工作的開展情況

建國以來，我國學者在生物多樣性調查方面開展了一系列的工作，出版了《中國植物志》、《中國植被》、《中國植被圖》、《中國海藻志》、《中國動物志》、《海洋科學集刊》、西沙群島、南沙群島海域綜合調查報告專著等近400卷冊生物多樣性方面的著作；開展了生態環境調查；進行了生物資源的調查，如1995—2003年的全國濕地資源調查、歷次全國森林資源清查等。這些工作的開展，都為我國生物多樣性研究和評價提供了不可或缺的參考資料。為盡CBD締約國義務，從2007年開始，我國開展了“省域生物多樣性調查與評估”工作，借此清晰展示了我國生物多樣性整體分布格局，也為今后相關工作積累了寶貴的基礎數據。

雖然生物多樣性研究早期主要集中于陸地，但國家一直保持對海洋研究的重視。海洋是一個龐大的、復雜的、動態變化的生態系統，原針對陸地的成熟分析方法不能直接應用于海洋研究，為此我國對海洋進行了大量的探索工作：我國第一艘海洋綜合調查船——金星號，自1957年開始服役后參與了渤海、北黃海西部海洋綜合調查，全國海洋綜合調查，南海中部、東北部綜合調查，全國海岸帶和海涂資源綜合調查，南沙群島及其鄰近海區綜合科學調查和全國海島資源綜合調查[9]；近海海洋綜合調查與評價（908專項），它是二十一世紀以來開展的較全面的調查活動。除此之外，各省海洋漁業主管部門每年都會有計劃地對所管轄海域開展海洋生態環境和漁業資源調查與監測工作。以上這些調查工作都為學者們研究海洋生態系統和海洋生物多樣性積累了大量的基礎資料。

4 生物多樣性評價

4.1 評價指標

評價指標的確定是開展生物多樣性評價的首要任務，為了評價生物多樣性狀況和趨勢，Reid（1993）在PSIR模型基礎上提出了由12個指標組成的指標體系[10]。CBD第7次締約國大會（2004年）上，為了評價全球生物多樣性保護工作的實施進展，初步確定了由7個方面18個指標組成的指標體系，該體系中的與海洋生物多樣性價值直接相關的指標和評價方法——“海洋營養指數”一直沿用至今。隨后，在CBD相關指標體系的基礎上，許多國家、組織和學者根據實際情況，先后提出了適合于當地的生物多樣性評價指標體系，并開展了不同尺度（全球、地區和國家等）的海洋生物多樣性指標和評價方法的研究工作[11-18]。我國對生物多樣性指標的研究起步較晚，張崢等從生態系統和物種兩個層面評價了濕地生物多樣性現狀，具體選取了物種稀有性、物種多度、物種地區分布、物種相對豐度、生境類型和人類威脅等6個評價指標[19]。萬本太等[20]用5個指標（植被垂直層譜的完整性、物種豐富度、物種特有性、生態系統類型多樣性和外來物種入侵度）確立了生物多樣性綜合評價方法。俞煒煒等人[21]在壓力-狀態-相應（PSR）的評價框架基礎上，分析了在生境物理破壞、外來種入侵、海洋污染和過度捕撈的情況下環境、社會和經濟的響應情況，從生境多樣性、生態系統完整性、物種多樣性和珍稀瀕危物種4個方面出發，構建了適合于海洋生物多樣性評價的指標體系。

評價指標的選擇是整個評價工作的基礎，需在現有成果的基礎上，結合該地特點，構建更適合于當地特征的指標體系。海洋生物多樣性評價則需要考慮海洋生態系統的特殊性（連通性、復雜性、多變性），開發適合于海洋生態系統的評價體系。目前的評價體系采用的主要是物種數、群落多樣性指數、海洋營養級指數、分類多樣性指數等單個指標[22-25]。由于海洋生態系統特殊性的存在，越來越多的學者嘗試使用綜合的價值評估方法[26-35]，充分考慮生態系統中的各要素，更全面地進行評估。

4.2 評價方法

目前對生態系統的評價主要分成外在價值和內在價值兩類。外在價值強調其能夠滿足人類某種需要或結果的價值[36]。內在價值是其區別于其他的本質屬性[37]，是不以人類需求為參考的，生態系統自身所固有的價值。實際應用中，學者們存在不同見解，有學者認為內在價值不能用于對比表述，而外在價值能夠被評估比較，因此更適合環保決策[38]；但是也有學者認為將自然的內在價值貨幣化是不對的，因為人類對自然的利用是有限的，而自然有無窮的內在價值，這種偏差會造成人類無規范、無限制地掠奪自然資源，使生境發生不可逆轉的破壞，因此要想長期保護生態系統關鍵還是評價其內在價值[39]。《美國瀕危物種法案》和美國濕地保護都是基于生物擁有生存的權利，是有內在價值的觀點[40]。

不同評價方法的結果展示手段也不同，一般有兩種表現形式：貨幣形式和運用GIS手段。外在價值多以貨幣形式體現，比如將生態系統的服務價值和經濟價值貨幣化[41-43]；內在價值研究結果多通過GIS手段，繪制一張生物價值基線圖，直觀地展示生物價值的空間分布情況，幫助海洋行政主管部門對海洋進行合理開發利用，通過空間規劃和建立保護區，實現海洋可持續開發利用[26-27,44-45]。兩種評價方法各有偏重，實際應用中要根據實際需求合理選擇。

5 建議及展望

①借鑒國外生物多樣性立法經驗，結合中國國情，完善法律環境，依法管理。②統一采樣方法，提高數據可比性，建立一套有效的開放共享體系。③進行中小尺度的評估，尤其加強對重要生態系統和脆弱生態系統的探索。④實現隨監測數據更新對模型的及時調整，即加強評估模型的靈活性，提高評估可信度。⑤加強學科交叉，從不同領域研究海洋生物多樣性，多角度認識海洋生態系統，用多種形式展示生態系統的演變規律，科學評價海洋，合理保護海洋，最終實現海洋的可持續發展。