生物资源的特性

5.1.2　生物资源的特性

1）生物资源的多样性

到目前为止，世界上经过鉴定的生物大约有170万种，其中哺乳动物约4 200种、鸟类8 700种、爬行动物5 100种、两栖动物2 100种、鱼类2.1万种、无脊椎动物约130万种，已经描述过的维管束植物大约有25万种，还有15万种低等植物，如苔藓、地衣等（见表5-1）。

表5-1　全球不同类群的生物种数

但全球生物种的实际数量肯定大大超过上述数目，其主要原因是热带生物种类极为丰富，而目前我们知道的又最少。根据发现新种的速率，可推测各大生物类群最高种数是:哺乳动物4 300种、鸟类9 000种、爬行动物6 000种、两栖动物3 500种、鱼类2.3万种、无脊椎动物约440万种、维管束植物28万种、无维管束植物约20万种（见表5 1）。因此估计的生物种数中，普遍认可接受的数字是约500万种，但也有很多科学家认为总数可能超过1 000万种。

目前我国已知高等植物约有27 000余种，隶属于353科，3184属，其中190属为我国所特有。乔木树种2 000种之多，特别是裸子植物，全世界共有12科、71属、近800种，我国就有11科（其中南洋杉科为引种栽培）、71属、240余种。针叶树的总种数约占世界同类植物的1/3。裸子植物中的银杏、银杉、金钱松、台湾杉、白豆杉等都是我国特有的珍稀孑遗植物。被子植物占世界总科数的53%以上，其总种数仅次于马来西亚（约45 000种）和巴西（40 000种），居世界第三位。被子植物中富含古老的类群和特有的种，如珙桐、香果树、昆栏树、连香树、鹅掌楸、水青树等（见表5-2）。许多中外植物学家认为，我国植物最丰富的西南地区，可能是被子植物发生的摇篮和分化中心。

表5-2　中国主要植物种类

（刘明光，1999）

在丰富的植物种类中有许多十分珍贵而稀有的树种。现已被列为国家重点保护的珍贵树种有银杉、秃杉、水杉、紫檀、降香、黄檀、格木、蚬木、金丝李、铁力木、坡垒、珙桐、桫椤、红桧、香果树以及红杉、麦吊杉、黄杉、假含笑、楠木、花榈木、红椿、麻楝、金花茶、青皮、石梓等300余种。

我国约有兽类414种、鸟类1 175种、两栖动物196种、爬行动物315种、鱼类2 000余种。在这些丰富的动物种类中，有许多珍稀特有的动物资源，其中尤以大熊猫、金丝猴、白唇鹿、褐马鸡、黑颈鹤、黄腹角雉、扬子鳄等为代表。经济价值较高的鹿、麝、麂、黄羊等的种类和资源也十分丰富。属于国家一类保护动物的就达68种，其中大熊猫及在我国秦岭等地发现的朱鹮以及金丝猴、羚羊、野骆驼、野马、白豚、丹顶鹤、白鹳、褐马鸡、扬子鳄等为其重要代表。属于二、三类保护动物的有小熊猫、水鹿、貂熊、红腹角雉、白冠长属雉、双角犀鸟、藏马鸡、大鲵、小灵猫、猕猴、白鹇、天鹅、绿孔雀等近100种。

我国是世界淡水生物资源最丰富的国家之一，仅鱼类而言就有800余种，其中半数以上是我国特有种类，有许多具有较高的经济价值和重要的科学研究价值。例如在东北的黑龙江水系、新疆的额尔齐斯河水系生长的一些冷水性鱼类，如大马哈鱼、指罗鱼、细鳞鱼、黑龙江茴鱼、狗鱼、江鳕和拟鲤等，虽非我国所特有，但具有重要的经济价值。在东北的几条河流中还生活有圆口纲的八目鳗的三个种，作为一个重要的进化单元，具有重要的科学意义。黄河、长江中下游平原地区是现存的一些淡水鱼类的起源和发育中心，除青、草、鲢、团头鲂等已驯养的养殖品种外，野生的白鲟、胭脂鱼、鱼、鳤鱼、鲴鱼、铜鱼等既是经济鱼类，又是我国特有品种。

丰富的动植物区系和复杂的自然条件，形成多种多样的生物类型。仅以陆地生态系统而言，除赤道雨林外，几乎所有北半球的植被类型在我国都有分布。森林中包括寒温带针叶林、温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林以及热带季雨林和雨林。除森林外还有灌丛、草原、荒漠、冻原和高山植被以及隐域性的草甸、沼泽和水生植被。中国植被分类中仅高中级单位就包括10个植被类型组，29个植被类型和70余个群系。

2）生物资源的可再生性

生物资源可以不断自然更新和人为养殖扩展，这是它的基本特性。生物资源和非生物资源的根本区别在于生物资源可以不断地自然更新和人为地繁殖扩大，同时，生物资源生命过程的进行可维持一定的生物储量。生物资源可再生性的实质是在于生态系统中的能量流动和物质循环，使生物资源得到不断地更新和发展。从这种意义上来讲，生物资源是无限的、可以永续利用的。在适宜的生态条件下，生物资源可以通过个体增长、繁殖后代和变异等过程来维持和增加其资源量，它的资源量是一个变数而不是常数。在正确管理和维护下，生物资源量可以逐渐增加，但如果利用不合理那么其资源量就会越来越少，并产生退化、解体，甚至物种灭绝和生态系统丧失，而且这一过程是不可逆转的。所以，生物资源的可再生性也是有一定限度的，在利用生物资源时，必须注意不能“涸泽而渔”，必须首先保护这种不断更新的生产能力，以达到长期利用的目的。

人们利用生物资源可再生的特征，可栽培和扩大植物的生长范围，驯化和培养优良的动物种。如我国在1963年从英国南部海滩引入了一种耐盐耐淹的海滩先锋植物大米草，从开始的21株草苗发展到54万亩，大米草人工植被建立以后，使原来的光海滩发生了一系列的变化，既提高了滩涂土壤的肥力，又起到了保滩护岸的作用。近几年来我国还驯化、引进培育成功了一批优良牧草种子，建立了人工优良牧草种子繁育基地，对数百种我国野生和国外引进的优良牧草品种进行了驯化、引种、培育，获得了很好的成果。又如，我国野生动物的驯养工作也有很大的发展，已经建立了相当数量的驯养场，饲养的品种有马鹿、梅花鹿、白唇鹿、麝、水貂、狐、黄鼬、紫貂、水獭、果子狸、大灵猫、小灵猫等等。从而使生物资源不仅从种属的种类、范围上得到扩大，而且个体数量上也得到极大的增殖。

生物资源中的植物、动物和微生物是构成生态系统的极为重要的组成部分，其中用光合作用自制养料为营养方式的绿色植物是自然界的生产者；自己不能制造养料，以摄食他物为营养方式的动物，则是自然界的消费者；一般自己不能制造养料，以分解和吸收动植物残体为主要营养方式的是微生物。这三者之间是紧密相连、缺一不可的。只要生态系统中能量流动和物质循环畅通无阻，这个系统就不会受到削弱或间断，生物资源就能源源不断地更新和发展。生物资源之所以是一种再生性资源，其实质就在这里。因此，如何运用这一规律，掌握这一极为重要的特性，使生物资源不断再生并获得最高的生产力，是极为重要的。

3）生物资源的地域性

由于地球自然条件的复杂性，以及生物区系发生迁移的历史因素和人类活动影响等的不同，生物资源的种类数量、质量以及生物类型等方面表现出明显的地区差异。

世界上的很多物种分布广泛，几乎在全球各大陆均有分布，称为广布种。比如鱼鹰在除极地外的不少湖泊、河流和海滨地区均有分布。而有的物种分布只局限于特定的区域，称为特有种。比如珙桐科、钟萼树科和栿仲科只分布于我国的部分地区，为我国的特有种。另外有少数物种分布范围极其局限，只严格分布于一个小的区域内，或者分布虽广，但个体极其稀少和分散，称为稀有种。比如我国的大熊猫、扬子鳄等物种，原先分布很广，但其种群密度极低，都属于稀有种。从蕴藏量和使用量的角度看，广布种构成了生物资源的主要部分，但稀有种、特有种因其稀缺性和独特性而具有广布种无法相比的高价值。

在各自然地带中，有些地带物种丰富，如热带地区的物种占世界全部种数的三分之二左右，湿润热带森林仅占陆地面积的7%，却占有全部物种的50%左右，在这些森林中至少生长着9万种，甚至可能多达12万种维管束植物。在厄瓜多尔西部的里约帕勒克研究站，在1.7km²的面积内发现了1 025种植物，这是世界上记载植物种最多的地方。反之，在整个北温带却只有5万种有花植物，加拿大广阔的冻原和北方森林仅发现22种蛇。如果全球有500万种生物，其中拉丁美洲的热带森林可能生存着100万种植物和动物，在南亚和东南亚约有75万种，非洲约有33万种。

世界的有些地区，地理或生态的隔离促进了物种形成，并且也造成物种迁移的困难，因此物种特有现象突出。如夏威夷有花植物的种或变种的数量多达2 400种以上，其中97%是特有种。在非洲南部的马拉维湖中有200多种丽鱼科的鱼，除四种以外全部是特有种。

在我国，动植物种类的一半以上集中在云南、四川和西藏的东南部。植被类型的地域差异从我国的植被图上就可以看出，划分成寒温带针叶林区、温带针阔叶混交林区、暖温带落叶阔叶林区、亚热带常绿阔叶林区、热带雨林季雨林区、温带草原区、温带荒漠区和青藏高原高寒植被区八个大区。我国农业方面的生物资源的地域差异也很明显，如果作一个粗线条的划分，东从大兴安岭起，斜向内蒙古高原南侧，连接黄土高原，再斜向青藏高原东部连一条线，这条线的东南为农区，西北侧为牧区。我国森林主要分布在降水大于400mm的地区。

生物资源的地域差异性是人类开发利用它的重要依据之一，也是不同类型生物资源繁殖种群、扩大分布区、提高品质等的限制因素之一。

4）生物资源的可解体性

各种生物资源，其遗传潜力的基因库存在于该种生物的种群之中，任何生物的个体都不能代表其种的基因库。人类的干扰和自然灾害等容易引起物种世代顺序的破裂，从而威胁到种的繁殖和生存。当种群个体少到一定数量时，这种生物的遗传基因便有丧失的危险，从而导致物种的解体。

国际自然与自然资源保护同盟（IVCN）列举了受到威胁物种的三种主要类型:①已濒于灭绝的物种，因近期种群更新受到威胁而处于危险中的物种；②因种群数量或地理分布范围日益下降而长期处于脆弱状态的物种；③稀有种。根据研究成果报道，在温带地区的加拿大、美国等近二十个国家约有四分之一的哺乳动物受到威胁，其中德国、荷兰、奥地利和西班牙受到威胁的哺乳动物占到40%以上。瑞士、荷兰、奥地利和西班牙受到威胁的鸟类达到33%～60%。丹麦五种爬行动物中的四种以及十四种两栖动物的个体数量正在急剧减少。在非洲各国，全球性濒危哺乳动物种类和濒危物种数量比例不同，其中扎伊尔达到17%，尼日利亚达到18%。南非西南部的“开普敦植物王国”是世界上植物种类最丰富和最具特色的地区，在6 000多种植物中，特有种占70%，由于农业活动等影响，至少使2 000种植物受到威胁。

由于生物物种本身的特性，使得有些物种比其他物种更为脆弱。许多受威胁物种的种群都是小型的或地方性的，比如美国密歇根北部格特兰有一种苔莺，目前已经减少到大约只有400只，这种孤立或近亲繁殖的种群，在遇到各种自然灾害时易受到伤害。岛屿物种也是十分脆弱的，它们几乎在没有任何捕食者或食草动物情况下生长发育，缺乏正常的防御机制和能力，当人类将捕食动物或食草动物引进岛屿时，许多乡土种就被消灭了。比如16世纪欧洲人到南大西洋的圣赫勒岛上定居，引进的山羊泛滥成灾，岛上33种特有植物已有22种灭绝。繁殖速度缓慢的动物往往是大型哺乳动物或鸟类，它们可以代表另一类脆弱状态的生物类群，比如加利福尼亚的秃鹰，现在野生的数量不足10只，这种鸟至少要长到6岁才能繁殖，一对秃鹰本身的更新需要10～15年时间。有些动物需要广阔的面积才能维持自己的种群，比如在几个非洲天然野生公园中，1只非洲狮需要40km²的地域才能找到足够的捕获物。

5）生物资源的周期性

生物资源的大多数内在功能，特别是生物量积累量、干物质成分、种群密度、生态幅、系统稳定性等都呈现出一定的日变化、季变化、年变化和年际变化，表现出周期性的特点。这种变化或多或少是由生态系统中生物活动的周期性变化决定的。

单位面积内活的生物干物质量称为生物量，这是一个不断变化的数值。比如绿色植物白天生物量大而夜晚生物量小，草原牲畜在仲秋时节生物量积累最大，而大多数生态系统在达到顶级之前的生物量最大。同时，生物体内的糖类、蛋白质、脂肪等干物质成分以及各种特殊化学物质常在昼夜之间和不同季节之间相互转化，特别是植物在成熟之前水分含量偏多，而糖类等干物质较少。在种群范围内单位面积的个体数量称为种群密度，它也明显地表现出年际周期变化，比如许多果树品种都有“大年小年”现象。生态幅是指一定生物种类对生态因子的适应范围。在不同发育阶段，生物的生态幅变化很大，许多植物的生态幅在繁殖期（花期）最窄，称为生态临界期，这一期间生物对外界干扰极为敏感。

6）生物资源的相对稳定性

生物在一定范围内具有减缓外部压力、维护自身稳定性的自我调节能力，这决定了生物资源在受到外界环境压力的情况下可以保持相对的稳定状态。生物资源的相对稳定性主要表现在三个方面。首先表现在生物及生态系统抵御外部压力而保持稳定的能力，称为抵抗性，比如荒漠植物在干旱来临之时会关闭部分甚至全部气孔来保持水分；而冷血动物壁虎可以通过在一天不断移动位置来适应气温的日变化。其次表现在生物及生态系统在经受干扰后保持原有功能的能力，称为缓冲性，比如草类在经过一定程度的啃食后仍可不断更新生长。生物资源的相对稳定性还表现在生物及生态系统在经受外部干扰而被破坏后，自然恢复并接近原来平衡点的能力，称为恢复性，比如森林在经历火灾之后，可通过自然演替达到新的顶级状态。生物资源的相对稳定性保证了生物资源在人类适度的开发利用中可以恢复和不断补充，但这种稳定性只是相对的，有其严格的阈值，一旦开发强度超过这一阈值，生物资源必然受到破坏，乃至资源枯竭。