一、你知道物种的概念吗
从林奈开始，我们确定了自然界是由物种组成的；从达尔文开始，我们知道物种是不断演化的。然而，对于物种的标准，即如何定义物种，生物学家们仍争论不休，无法统一标准。直到今天，物种仍是生物学中最具争议的一个概念。然而，物种是生物世界的基本结构单元。
现代普遍接受的物种定义为：物种是一级生物分类单元，代表一群形态上、生理、生化上与其他生物有明显区别的生物。通常这群生物之间可以交换遗传物质，产生有生育能力的后代。这种定义也称为生物种定义，或生殖种定义。
物种与物种以上分类单元不一样，是一个可以随时间而变化的个体集合，是真实的存在。物种是生物多样性，即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性中的基本层次。
到目前为止，读者可能会问：生物为什么以物种存在？
物种是生物对环境异质性的应答，是生物进化的基本单元，是生态系统的基本功能单元。最重要的一点，生物物种的不连续性抵消了有性生殖所带来的遗传不稳定性。所以，生物以物种存在。
然而，物种是一个颇有争议的概念。从达尔文时代开始，物种的概念一直在演化。尽管我们强调生物种的概念，但是在实践中以生殖隔离来区分物种常常是不可取的。然而，若不以生殖隔离来区分物种，物种的分类只能依靠专家的经验标准。在不同的动物类群中，分类学家划分物种的标准不同，大家无法统一物种的标准。现在除了生物种概念以外，还存在模式种、生态种、时间种、分支种等物种概念。
模式种概念：源于柏拉图和亚里士多德的哲学思想，即宇宙的多样性是存在宇宙中的有限数目的“模”。每一个种有标准的形式，即所谓的形态“模”。
唯名论种概念：达尔文在《物种起源》一书中有如下描述“物种这个名词，我认为完全是为了方便起见任意用来表示一群相互密切类似的个体的”。看来，即使专门研究物种起源的达尔文对于物种概念的实质也是不清楚的。（图片1）
群体种概念：生物种是一些具有形态和遗传相似性的种群组成，种内个体的相似性大于种间个体的相似性。
表型种概念：生物种是表型上能识别的生物个体的集合。
生态种概念：物种是生态系统的功能单元，每个物种占据一个生态位。
时间种概念：当一个物种的后代随着时间的演化，当表型的差异足以区别与其祖先区别时，那么，一个新的时间种形成了。
分支种概念：针对物种在空间上是间断分布的而在时间中是连续的之悖论，德国动物学家威利·亨尼希及他的追随者建立了支序理论，他认为与其将生殖隔离作为种的标准，不如将生物进化每个分支事件，即两个线系的衍征产生作为物种的识别标准。
二、全球与中国的物种
40亿年前，海洋开始孕育生命物质，地球生命的脉搏开始跳动。亿万年来，生命不断产生、进化，又不断衰退、灭亡，经历了沧桑巨变，最终演化形成了今天地球上这一生机勃勃、繁花似锦的生命格局。
一、世界上有多少物种？
“世界上有多少物种”这个问题是著名理论生态学家罗伯特·梅的一篇著名论文的标题。令生物分类学家难堪的是，我们还不知道目前地球上生物物种的确切数目。全世界大约有1300万至1400万个物种，但科学家描述过的仅约有175万种。实际上，科学家描述过的物种和被认为是有效物种的准确数目对大多数类群来说是不清楚的。人们对高等植物和脊椎动物的了解相对比较清楚，对其他类群如昆虫、低等无脊椎动物、真菌等次之，最不了解的还是微生物。对某些已经描述过的类群，物种数目是相对准确的。如到1991年已记录的细菌有3058种，但仍然有很大一部分细菌没有被记录(WCMC，1992)。即使已经记录的物种，不同的分类学家的分类标准不完全相同，所以，不同的分类学家估计的物种数目不同。每年世界上都有新的物种被发现。哺乳动物是一个研究得较为深入的类群，但1992年5月在越南的原始森林中仍然发现了一个新属Pseudoryx。几乎是在同一时间，在纳米比亚的热带雨林中也发现了紫葳科的一个新属，是当地森林建群种。May发现，从长度为10米到长度为1厘米的动物长度每减少十分之一，物种数目将增加100倍。如此看来，我们对昆虫、低等无脊椎动物等的物数目了解还远远不够。
二、中国有多少物种？
我国疆域辽阔，地形气候复杂，南北跨越寒、温、热三带，生，态环境多样，孕育了丰富的物种资源。同时，由于中国具有独特的自然历史条件，特别是第三纪后期以来，中国的动植物区系受冰川影响较小，保留了许多北半球其他地区早已绝灭的古老孑遗和残遗的种类（吴征镒，1980）。中国动植物区系具有自己的特色。（图片2）
我国是生物多样性丰富的国家之一，从已记录的物种数目上来看，中国哺乳类物种数目居世界第3位，鸟类物种数目居世界第10位，两栖类物种数目居世界第6位，种子植物物种数目居世界第3位。即使如此，新分类群和新记录仍在不断被发表和增加。各类群研究工作的深度和广度已差异很大，如占生物界56.4%的昆虫(表2-2)，估计在中国有15万种以上的昆虫，而已定名的只有5万l千种左右，约占总数的四分之一(陈灵芝，1993)。相对来说，哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类及鱼类，苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物中已知种数较为清楚（贺金生、马克平，1997）。
三、你需要知道的生物与环境关系
在一个温暖的夏季早晨，当太阳升起的时候，内布拉斯州的一个“小镇”已经充满了生机和活力。一些“居民”在为建设自己的家园而努力工作——它们在地下搞“建设”，那里尽管黑，但颇为凉爽；另一些“居民”正在为早餐采集植物果子；“小镇”上的一些年幼的“居民”在嬉戏玩耍，在草地卜相互追逐。
突然，一位年长者发现一个可怕的影子正在接近——天敌已经出现在天空中！这位年长者大叫了几声，向同伴发出了警告。一瞬间，“小镇”上的“居民”立即躲进了地下室。除了一只鹰在天空中盘旋外，“小镇”变得十分宁静。
你猜出这是一个什么样的“小镇”了吗？答案为，这是一个在内布拉斯州平原的草原犬鼠“小镇”。当这些草原犬鼠在打地洞、寻找食物和躲避鹰的袭击时，它们就与周围的环境发生了相互作用。草原犬鼠既要与生物，如草地和鹰等发生相互作用；又要与非生物，如土壤等发生相互作用。在一个特定的区域中，所有相互作用的生物与非生物构成一个生态系统。
草原仅仅是地球上许多生态系统中的一种。生物能安家的另—些生态系统包括山溪、深海和密林等。
栖息地
草原犬鼠是一种生物。生物生活在一个生态系统中的某个特定的位置。一种生物为了生存、成长和繁殖，必须从其周围的环境中获取所需的食物、水、庇护场所和其他物质。生物生活于其中，并且能给生物提供生存所需物质的场所，称为栖息地。（图片3）
一个独立的生态系统包含了许多的生物栖息地。例如，在一个森林生态系统中，蘑菇长在潮湿的土壤上，野兔生活在森林的地面上，白蚁生活在大树枝干的皮下，啄木鸟则在枝干上筑巢。
生物之所以在不同的栖息地生活，是因为它们有不同的生存需要。草原犬鼠从它的栖息地获取其生存所需的食物和窝巢。草原犬鼠在热带雨林或海岸岩石带上就不能生存。同样，草原满足不了大猩猩、企鹅和寄居蟹的生存需要。
生物因素
每个生物都与它所处的环境中的其他生物和非生物发生相互作用。—个生态系统中的生物部分称为生物因素。草原犬鼠所处的生态系统中的生物因素包括牧草和能提供种子和果仁的植物。捕食草原犬鼠的鹰、鼬、獾也是生物因素。此外，牧草下土壤里的蚯蚓、真菌和细菌也是生物因素。当这些生物分解其他生物的遗体时，它们提供了营养物，使得土壤保持肥沃。
想一想 说出你周围环境中的一个生物因素。
非生物因素
一个生态系统中的非生物部分称为非生物因素。在大草原中对生物产生影响的非生物因素与大多数生态系统的情况是十分相似的。这些非生物因素包括：水、阳光、氧气、温度和土壤等。水一切生物都需要水来维持生命。水也是大多数生物体的主要组成部分。例如，人体大约65%是水，西瓜中的水超过95%。实际上，水对植物和藻类而言是非常重要的，这些生物利用水，与阳光和二氧化碳一起进行光合作用，形成所需的养料。另一些生物通过吃植物和藻类而获得能量。
阳光 阳光对植物的光合作用来说是必不可少的，所以，对于植物、藻类和其他生物来说，阳光是一个需要的非生物因素。在阳光照不到的地方，例如，在黑暗的洞穴里，植物是很难生长的。没有植物和藻类提供食物来源，只有极少数特殊生物能够生存。
氧气 大多数生物需要氧气来维持生命。氧气对人类生命活动是非常重要的，假如没有氧气，我们只能存活几分钟。生活在陆地上的生物从空气中获得氧气，空气中氧气占21%。鱼和其他水生生物从水中获得溶解在其中的氧气。
温度 一个地区的气温特点决定了生活在这个地区生物的种类。例如，如果到炎热的热带岛屿作一次旅行，你将会看到许多棕榈树、漂亮的木槿花和小蜥蜴，这些生物在寒冷的西伯利亚平原不能生存。而具有厚厚毛皮的狼和树枝短粗的矮柳树能适应西伯利亚狂风呼啸的冬季。
有些动物通过改变环境，来克服酷热或严寒的气温状况。例如，北美草原犬鼠在地下挖洞作巢，可以躲避夏季烈日。在寒风刺骨的冬季，它们在洞穴里铺上草，可以保暖。
土壤 土壤由岩石碎片、营养物、空气、水和生物腐烂后的残留物等构成。不同区域的土壤，上述物质的含量也不同。一个区域的土壤类型影响着在这里生长的植物种类。许多动物，如草原犬鼠用土壤本身做窝。数以亿计的微生物，如细菌，也生活在土壤里。这些微生物通过分解其他生物的遗体，在生态系统中扮演了重要的角色。
四、我们来研究一下生物种群吧
什么是生物种群
1900年，一些旅行者在德克萨斯州发现了面积是达拉斯城两倍大的一个草原犬鼠“都市”。这个四通八达的“都市”居然拥有4亿只以上的草原犬鼠！所有这些草原犬鼠属于一个物种，即生物的一个种类。同一物种的生物，具有相同的身体特征，并能相互交配而生育后代。
在—个特定区域中，一个物种的所有成员被称为生物种群。德克萨斯州这个“都市”的4亿只草原犬鼠就是一个生物种群。纽约城所有的鸽子也是一个生物种群。
一块田里所有的雏菊也一样。但是，一个森林中所有的树并不构成一个种群，因为这些树并不属于同一个物种，里面也许有松树、枫树、桦树和其他许多种类的树。
一个生物种群所生活的区域可以是一片草地那么小，也可以是整个草原那么大。研究一种生物的科学家、通常会把他们的研究限制在一个特定区域内的—个生物种群上。例如，他们会研究一个池塘里的蓝鳃鱼种群的数量，或是在佛罗里达州南部大沼泽地研究鳄鱼种群的数量。（图片5）
当然，有些生物种群不会呆在一个固定的区域。例如，要研究长须鲸种群数量，科学家可能要把整个大洋作为研究对象。
怎样来确定种群的大小
确定生物种群大小的方法有：直接和间接的观察、生物取样、标记与再捕获研究。
直接观察 很显然，我们可以用一个一个地数清所有生物个体的方法去确定一个种群的大小。你可以数一数一条河沿岸生活的所有白头鹰，一片森林中所有的红枫树，或者肯尼亚一个山谷里的所有大象。间接观察有时，一个生物种群的成员很少或很难寻找，这时就不宜采用直接观察的方法，而是根据生物的行踪或一些识别物来观察。红石燕筑成的泥窝，每个窝都会有一个小洞口。通过统计这些小洞口，你们能够确定这个区域筑窝的红石燕家庭的数量。假设每个家庭平均有4只红石燕：父母和两个子女。如果这里有120个窝，你就可以推断出红石燕的数量为120乘以4，即480只。
取样 多数情况下，要统计出一个生物种群的准确数量几乎是不可能的。一个种群也许非常大，或者分布在一个很广阔的区域，所以很难找到所有的生物个体，或很难确定哪些生物个体已经被统计过了。因此，生态学家们通常只做一个估计。一个估计值是一个建立在合理假设基础上的一个近似值。
一种估计方式是通过在一个小地域内统计生物的数量（一个样本），再乘以相应的倍数，来确定一个较大地域内生物个体的数量。要得到一个准确的估计，这个小区域应与较大地域具有相同的种群密度。例如，假设你在树林中10米×10米面积上统计有8棵红枫树，如果整片树林的面积是它的100倍，那么你可以把统计数再乘上100，估计出整片树林全部红枫树的数量——约有800棵。
标记与再捕获研究 另一种估计方法是一项称为“标记与再捕获”的技术。这项技术之所以叫这个名称，是因为一些动物先前被捕获，并作上了标记，再放回到自然环境之中。然后再抓捕一批动物，通过这批动物中带标记动物的数量，就能算出该动物整个种群的个体数量。例如，如果第二次抓捕的动物中有一半已做过标记，就意味着第一次样本的动物数量大约是整个总量的一半。（图片6）
这里有一个实例，可以说明标记与再捕获研究的工作过程。首先，在一个地域范围中，用一种非伤害性的捕捉器来捕捉白足鼠。生态学家统计捕获的数量，并在每只白足鼠身上用一些染发剂做上标记，然后把它们放回地里。2周以后，研究人员再次回到原地域，捕捉白足鼠。他们数一数其中有多少白足鼠带有上次被抓获的标记，有多少白足鼠没有做过标记。运用数学方法，科学家能够估计出这个地域白足鼠种群的个体总量。你也可以在这节结束的“生活实验室”里尝试这个方法。
生物种群大小的变化
生态学家经常回到一个特定区域采用上述三种方法中的一种进行研究，经过一段时间，就能监控该区域生物种群的大小。有新成员进入种群，或种群中有成员离开时，种群的大小会发生变化。出生与死亡新的成员加入种群的主要方式是繁衍后代。种群的出生率是指在某个时期内—个种群中生物个体的出生数量。例如，假设一年内有1000只雪雁繁殖了1400只幼雁，这个种群的出生率就是1400只／年。
同样，成员离开种群的主要方式是死亡。死亡率是指在某个时期内一个种群中生物个体的死亡数量。假设在这个雪雁种群中每年有500只死亡，该雪雁种群的死亡率就是500只／年。
种群的平衡 一个种群的出生率大于死亡率，这个种群将增大。即：
出生率>死亡率，种群增大
例如，在雪雁种群中，每年有1400只小雪雁出生，同时有500只雪雁死亡，由于出生率大干死亡率，雪雁种群就增大。
如果死亡率大于出生率，种群就会减小。即：
死亡率>出生率，种群减小
迁入与迁出 当生物个体从某个种群迁出或迁入，也会改变该种群的大小。就像你所生活的城镇，当一些家庭迁入或迁出时，人口就会发生变化。当生物种群的一些成员离开其余的成员时，发生的过程就是迁出。例如，当食物缺乏时，羚羊群中的一些成员为了寻找更好的草地可能会走失。如果它们与原来的种群永久地分离了，它们将不再是这个种群的一部分。
限制因素
一般地说，生存条件好时，一个生物种群就会增大。但是，一个种群不会永远保持增大。它生存环境中的某个因素最终会导致这个种群停止增大。限制因素是指阻碍生物种群增长的环境因素，限制种群的因素主要包括：食物、空间和气候状况。食物生物的生存需要食物。在一个食物缺乏的地方，食物就成为生物种群增长的限制因素。假设长颈鹿每天需要吃10千克树叶才能生存，而一个地方的树要保持正常健康地生长，一天只能提供100千克树叶，那么，5只长颈鹿在这个地方很容易生存，因为它们仅仅需要50千克树叶作食物。但是，15只长颈鹿就不能生存，因为它们没有足够的食物。尽管这里的庇护场所、水和其他资源都没有什么问题，这个生物种群的数量不会超过10只长颈鹿。一个环境所能容纳的生物种群的最大值，称为环境的承载能力。这个环境的承载能力为10只长颈鹿。（图片7）
空间 有种叫憨鲣的鸟，它们耗费一生中的大多数时间进行越洋飞行。它们只在这个岩石海滩上筑巢。但我们可以看到，这个海滩非常拥挤。一对憨鲣鸟如果没有地方筑巢，就不能繁殖自己的后代。这样，这对憨鲣鸟就不能对本种群的增大作出自己的贡献。这就意味着筑巢空间对这些憨鲣鸟来说是一个限制因素。如果这里海滩更大，就有可能使更多的憨鲣鸟在这里筑巢，种群也会随之增大。
空间经常是植物生长的一个限制因素。植物生长空间的大小决定着植物所能获得的阳光、水和其他必需物质的多少。例如，在森林里每年都有许多松树苗发芽。但是，当松树长得越来越大，树木之间靠得越来越紧时，一些松树苗就没有空间去伸展它们的地下根系。枝繁叶茂的树林挡住了松树生长所需的阳光，一些松树苗就会死掉，从而限制了松树的总量。
气候 温度和雨量等气候状况，同样也会限制生物种群的增长。许多种类的昆虫都是在温暖的春天繁殖的。当冬天来临时，第一次霜冻会冻死许多昆虫。昆虫死亡率突然提高，会造成昆虫种群的减小。
一次严重的气候事件会造成大批生物死亡，使种群发生急剧变化。例如，一场洪水或一次飓风会毁掉动物的巢穴，就像毁坏人类的住房一样。如果你生活在美国北部的某个州，你就会看到，初冬的早期霜冻是如何使菜地里西红柿产量减少的。
五、你知道生物之间的相互作用吗？
对于一颗树形仙人掌，如果花一天时间躲藏在一颗仙人掌中观察，你会看到许多物种与这种带刺的植物存在着相互依存的关系。
破晓时分，仙人掌枝干裹藏着的鸟巢中传来叽叽喳喳的叫声。两只红尾稚鹰正准备作第一次飞翔。沿仙人掌躯干再往下，一只幼小的猫头鹰正通过窝巢的小孔向外偷看。这只猫头鹰这么小，你可以把它放在掌心抚弄。一条响尾蛇正穿行在仙人掌之间寻找食物。响尾蛇窥视着不远处的鼩鼱，慢慢靠近它的猎物，刹那间，响尾蛇用它锋利的毒牙咬住了鼩鼱。
太阳下山后，仙人掌周围依然充满生机。在夜间，长鼻蝙蝠吸食仙人掌的花蜜。它们把整个脸都伸进花朵里面，长长的鼻子上沾满白色的花粉。蝙蝠就这样携带着花粉从这一棵飞到那一棵，帮助仙人掌传播花粉，繁衍后代。
适应环境
在这个沙漠生态系统中，每种生物都有自己的特性。物种随着环境变化而进化，随着时间推移而变迁。使生物更好地适应环境的变化过程，称为自然选择。
自然选择的过程是这样的：一个生物种群中的生物个体具有不同的特性；那些具有最能适应环境特性的生物个体常常最易生存和繁衍；它们的后代继承了前辈的遗传特性，因此，能继续成功地繁殖后代；经过一代又一代的进化，具有良好生物遗传特性的生物个体得到了繁衍，而那些不能适应环境变化的生物个体就很难生存和繁衍；随着时间的推移，不适应环境的生物就从生物种群中逐步消失。这个过程就形成了生物种群自身的环境适应性，即生活习性和身体特性，环境适应性使生物种群更好地适应周围的环境。（图片8）
每一种生物都具有适应特定生存条件的多种能力。在沙漠生态系统中，生物的适应能力使每种生物扮演了独一无二的角色。一种生物的独特功能角色，或如何维持生存，生物学上称为小生境。小生境包括生物所吃的食物类型，如何获取这些食物，哪些生物种群是以这类生物作为食物的。小生境也包括这些生物是什么时候和如何繁衍后代的，以及它们生存所需的物质条件。
一个生物的小环境还包括它如何与其他生物相互作用。我们在仙人掌群落的一天中，已经观察到一系列这样的相互作用。生物之间相互作用有三种主要方式：竞争、掠食和共生。
竞争
不同的生物能共享同一个栖息地，例如在仙人掌周围和仙人掌上生活着许多动物。不同的生物也能共享相似的食物，例如，红尾鹰和猫头鹰都生活在仙人掌上，吃相似的食物。然而，这两种生物并不具有完全相同的小生境。红尾鹰是在白天活动的，而猫头鹰主要在夜间活动。如果两个物种具有完全一样的小生境，其中—个物种最终将会消亡。导致这个结果的原因是竞争，即在一个资源有限的栖息地上，生物之间为生存而展开争夺。
一个生态系统不可能满足一个特定栖息地上的所有生物的需要。这里的食物、水和居住场所的数量是有限的，而现存的生物往往具有环境的适应性，使它们能够避免竞争。例如，有三种林莺生活在云杉树上，它们都吃长在云杉树上的昆虫。这些鸟是如何避免为有限的昆虫数量而竞争呢？每一种林莺专门在一棵云杉的某一部位捕食昆虫。三种林莺在不同的部位寻觅食物，使它们得以共存。
掠食
虎纹猫鲨潜伏在清澈的海面下，搜寻在海面上漂浮的幼小的信天翁的影子。鲨鱼看到一只幼小的信天翁正慢慢地游近，突然，鲨鱼冲出水面，用像钳子一样有力的嘴一口咬住信天翁。这两种生物之间的相互作用，对于信天翁而言是一个不幸的结局。
一种生物杀死并吃掉另一种生物，称为掠食。能捕食其他生物的是掠食者，如上述情景中的鲨鱼。而被捕食的生物称为被掠食者，在鲨鱼面前，信天翁便是被掠食者。
掠食者的适应性 掠食者拥有帮助其捕捉和杀死被掠食者的能力。例如，印度豹能在一瞬间跑得非常快，具有很强的追捕猎物的能力。水母的触须含一种有毒物质，能使水中一些小动物失去知觉。（图片9）
你也许会认为掠食者都有钳子般的爪、锋利的牙齿或带毒的刺，而事实上一些植物同样也有捕获猎物的能力。茅膏菜茎被胶黏的球形物所包裹，当苍蝇停在它的上面时，就被粘住了，成为茅膏菜的食物。
有些掠食者具有夜间捕捉猎物的能力，例如，猫头鹰的一双大眼睛能在黑夜里看清猎物。蝙蝠则完全不需要眼睛捕猎，因为蝙蝠通过发射超声波和接收反射波来确定猎物的位置。这一招非常管用，蝙蝠能够在一片漆黑的环境中捕捉到正在飞行的蛾。
被掠食者的适应性
被掠食者如何设法躲避能力高超的掠食者？在下面“探索防御重大适应性变化”里，你将了解一些生物怎样利用独特的外表来保护自己。
掠食行为对种群的影响 掠食行为对生物种群数量的变化具有重要影响。我们学过，当一个生物种群的死亡率超过出生率时，这个种群的个体数量是减少的。如果掠食者非常善于捕食掠食对象的话，其结果常常使这个被掠食的生物种群个体数量减少。但被掠食生物种群个体数量的减少，反过来也会影响掠食生物种群。
共生
共生是两个物种之间的一种亲密关系，其中至少有一个物种能从这种关系中受益。在前一节，仙人掌群落中的许多相互作用都属于共生现象的例子。共生有三种：互惠共生、共栖和寄生。
互惠共生 两个物种都能从这种相互作用中受益，称为互惠共生。仙人掌与长鼻蝙蝠之间的作用就是互惠共生的一个实例。因为仙人掌的花为蝙蝠提供食物，使蝙蝠受益；蝙蝠用鼻子把一棵仙人掌的花粉传给其他仙人掌，使仙人掌受益。
共栖 一个物种受益，而另一个物种既没益处，也没受伤害，两个物种这样的作用称为共栖。红尾鹰与仙人掌之间就是共栖。红尾鹰受惠于仙人掌，它能在仙人掌上筑巢；仙人掌的生长不受红尾鹰的影响。(图片10)
在自然界，共栖并不是非常普遍的，因为两个物种在相互作用时通常不是得到一些好处，就是受到一些伤害。例如，由于猫头鹰要在仙人掌的茎上为它们的窝巢开一个小孔，这对仙人掌就有轻微的伤害。
寄生现象 共生的第三种类型称为寄生。寄生是一种生物生存在另一种生物的体表或体内，并且伤害后者。受益的生物称为寄生虫，提供体表和体内生存环境的生物称为寄主。寄生虫通常比寄主要小。在寄生作用中，寄生虫从这种相互作用中受益，而寄主则被伤害。
你也许熟悉一些普通的寄生虫，如跳蚤、扁虱和蚂蝗等。这些寄生虫能够依附在寄主身卜，并吸寄主的血液。另一些寄生虫则在寄主的体内生存，例如，绦虫就是在狗和狼的消化系统中生存的。
与掠食者不同的是，寄生虫通常不会弄死提供给它们生存环境的生物。如果寄主死了，寄生虫就失去了食物的来源。生活在蛾耳朵内的一种螨虫，就是这方面的一个有趣的例子。螨虫几乎总是生活在蛾的一只耳朵里。如果蛾的两只耳朵都有螨虫的话，蛾的听力会受到严重影响，这样它很可能很快就被天敌——蝙蝠捕获吃掉。
六、你最应该知道的生态系统能量流
红隼从它栖息的橡树枝上扑啦啦飞起，展翅滑翔在点缀着黄花的田野上空。在田野的中间，这只鸟儿停止了滑翔，它像一只巨大的蜂鸟停在空中。尽管有一阵阵风刮来，它的头始终一动不动，因为它正在寻找猎物。红隼以这种方式停在空中是很耗费能量的。但是在这个位置，它可以搜寻下方田野里的食物。
很快，它就发现了正在草丛里大口咀嚼着快要成熟的草籽的一只田鼠。几秒之内，红隼俯冲而下，利爪紧紧抓住了这只田鼠，然后飞回树上享用去了。
与此同时，一只蜘蛛正躲藏在附近花朵的花瓣里。一只毫无防备的蜜蜂在这朵花上停了下来，想要呷一口里面的花蜜。蜘蛛立即抓住蜜蜂，并将毒液注入蜜蜂的身体。在蜜蜂想要动用它致命的一叮之前，蜘蛛的毒液已将它毒死了。(图片11)
这一片阳光照耀的田野就是一个生态系统，它由相互作用的生物和非生物所组成。我们可以看到，这个生态系统中的许多相互作用都涉及捕食。蜘蛛捕食想要吃花蜜的蜜蜂，红隼捕食正在吃草籽的田鼠。生态学家研究这种摄取食物的模式，以了解在一个生态系统中的能量是如何流动的。
能量角色
你参加学校乐队的演奏吗？如果是，你就会知道每一种乐器在演奏一首曲子时都会起到一定的作用。比如，长笛吹出旋律，而鼓则打出节奏。尽管这两种乐器差别很大，但它们在乐队演奏的乐曲中都扮演了重要的角色。同样道理，每一种生物在生态系统的能量流动中都扮演着各自的角色。这个角色是生物小生境的一部分。红隼的角色与它所栖息的那棵大橡树所扮演的角色是不一样的。但是，生态系统的所有成员，像乐队中的所有乐器一样，都是生态系统正常运行所必需的。
一个生物体的能量角色是由它如何获得能量，以及如何与生态系统中的其他生物相互作用所决定。在一个生态系统中，生物扮演的能量角色有三种：生产者、消费者、分解者。
生产者能量首先是以阳光的形式进入大多数生态系统的。一些生物，如植物、藻类和某些微生物能够利用阳光，并将其能量以食物的方式储存起来。生物利用阳光将水和二氧化碳合成糖和淀粉等有机分子。我们可以回忆一下第一章中学过的这一过程，这就是光合作用。
能自己制造食物的生物称为生产者。生产者是生态系统中所有食物的来源。比如，在这一节开头提到的草和橡树就是田野生态系统的生产者。
在少数几个生态系统中，生产者不是通过阳光来获取能量的。在地下极深的岩石中发现了这样的一个生态系统。这些岩石从来没暴露在阳光下，那么能量是如何被带入这一生态系统的呢？生活在这一生态系统中的一些细菌，能够通过利用它所处环境中的天然气、硫化氢中的能量生产自己的食物。
消费者 除了生产者，生态系统中的其他成员都不能自己生产食物。这些生物都依靠生产者而获得食物与能量。以其他生物为食的这些生物就是消费者。
消费者是根据其所吃食物来分类的。只吃植物的消费者称为食草动物。比较常见的食草动物有毛毛虫、牛、鹿等。只吃动物的消费者称为食肉动物。狮子、蜘蛛和蛇都是食肉动物。既吃动物又吃植物的消费者称为杂食动物。乌鸦、熊和人都是杂食动物。
有些食肉动物以腐烂了的动物尸体为食，称为食腐动物。食腐动物包括鲶鱼和秃鹰等。
分解者 如果生态系统中只有生产者和消费者，那会出现什么情况？随着生态系统中的生物不断地从周围环境中吸取水、矿物质和其他原料，这些物质在环境中会越来越少。如果这些物质是不能循环的，那么新的生物就无法生长了。
生态系统中的所有生物都会产生废物，并最终都会死亡。如果这些废物和尸体没有以适当方式从生态系统中去除，它们就会堆积起来，直到盖没所有的活生物。分解废物、生物尸体，并将组成生物的原料重新回归环境的生物就是分解者。主要的两类分解者是细菌和真菌，例如霉菌和蘑菇。在获得孳生所需能量的同时，这些分解者也将小分子物质回归周围的环境中。这些小分子物质可以被其他生物重新利用。
食物链和食物网
我们已经知道，大多数生态系统的能量来源是阳光，并由生产者将其转化为糖和淀粉等有机分子。这些能量被转移到以生产者为食的每一种生物中，然后又转移到以这些消费者（食草动物）为食的其他生物中。
食物链指生物为获取能量而捕食其他生物所发生的一系列关系。你可以从下图的田野生态系统中找出一条食物链。食物链的第一种生物总是生产者，例如田野里的草。第二种生物是指以生产者为食的消费者，称为初级消费者。田鼠就是初级消费者。接下来是次级消费者，它是以初级消费者为食的红隼。
食物链显示了生态系统中能量流动的可能路径。但是就像你不会每天都吃同一种食物一样，生态系统中的生物也是如此。大多数生产者和消费者是许多条食物链中的组成部分。更真实地显示生态系统能量流动的方法就是绘制食物网。一张食物网包含了生态系统中许多相互交叉的食物链。
在上页的食物网中，你可以找出森林生态系统的许多食物链。注意，一种生物在生态系统中可以充当多种角色。比如，像田鼠这样的杂食动物，当吃草时它是初级消费者，但是当它吃蝗虫时它就成了次级消费者。
能量金字塔
当生态系统中的某一种生物吃食时，它就获得了能量。这些生物利用所获得的能量的一部分来运动、生长、繁殖和进行其他生命活动。这意味着食物网中下一级的生物仅能利用上一级的一部分能量。
能量金字塔能够显示出食物网中从一个食物层流向另一个食物层的能量的数量。每一层中的生物需要使用一部分能量来进行生命活动。在生产者这一层，可利用的能量最多。在能量金字塔中，上层可利用的能量总是比下层可利用的能量要少。能量金字塔这个名称就是来自于这个图的形状——底部较宽而顶部较窄。(图片13)
总的来说，食物网中只有10%左右的能量能够从下层向上一层转移，其余90%的能量被生物体的生命活动消耗了，或者以热的形式消失在环境中。正因为这样，大多数的食物网只有3～4个食物层。因为每一层都要消耗掉90%的能量，所以不可能有足够的能量来支撑更多食物层。
但是，处在能量金字塔较高食物层上的生物消耗的能量，并不比较低食物层上生物所需的能量少。因为每一食物层消耗的能量太多了，所以在生产者这一层的能量数量就决定了生态系统能够承载的消费者数目。通常处于食物网最高层的生物是很少的。
七、你了解地球上的生物群落吗
生物群落是指有相似气候和生物的一组生态系统。
实际上，通常某一地区的气候条件——温度和降水量，决定了它的生物群落类型。这是因为气候限制了该地区的植物分布。而植物的类型决定了生活存那里的动物种类。
雨林生物群落
环球考察的第一站是赤道附近的热带雨林。雨林不但炎热而且潮湿，实际上那里时时有倾盆大雨。幸运的是，你没忘记带上雨衣。在一阵阵雨过后，太阳又出来了。尽管阳光灿烂，但穿过浓密的植被层的阳光还是很少。
雨林中层层叠叠到处是植物。你可以看到蕨类、兰花类、藤本类植物等从树枝上挂下来，甚至直接长在其他植物上。在茂盛的植物中间生活着许多种色彩鲜艳的鸟儿，它们就像你身边的无数花朵。
热带雨林 热带雨林位置在赤道附近的炎热地区。热带雨林的典型特征是多雨。炎热的温度一年到头变化不大，终年光照也相当稳定。
热带雨林中物种多得惊人。比如，科学家研究了某一地区雨林中100平方米的范围，找到了300种不同种类的树木。这些树木形成了几个不同的层次。高大的树形成一个顶层称为林冠。有一些特别高大的树木会从林冠中脱颖而出。在林冠的下面足下层林木，这一层的树木稍微矮一点，也包括一些藤本植物。这层中的植物在林冠层形成的树荫里生长良好。再往下，还有些植物在树林的近乎黑暗的底层中茂盛地生长着。
丰富的植物为动物提供了许多栖息地。热带雨林中到底有多少种昆虫至今还是个未知数，但估计有近百万种。这些昆虫供养了种类繁多的鸟儿，这些鸟类又供养了其他种类的动物。虽然地球上热带雨林面积只占了很小的一部分，但它们包含的动植物物种可能要比世界上其他所有陆地生物群落中的物种加起来的总和还要多。
温带雨林 美国西北部大陆的沿海岸线地区，气候在某些方面与热带雨林有点相似。这一地区每年降水量都在3000毫米以上。那里长有一些大树，包括雪松、红木和花旗松，但是很难给这一地区归类。它距热带雨林北缘很远，而且比热带雨林冷得多。于是许多生态学家将这一生态系统称为温带雨林。
沙漠生物群落
环球考察的第二站是沙漠。那里与你刚离开的热带雨林有着天壤之别。从汽车上下来，就进入了酷热的夏季。在中午，你甚至不能在沙漠上行走，因为沙子就像你家浴室热水龙头中的热水那样烫。
沙漠中的年降水量少于250毫米，而水蒸发量远大于降水量。有些极干燥的沙漠，甚至一年内滴水未降。沙漠中一天的温差通常很大，像纳米比亚沙漠这样灼热的沙漠，每当太阳下山后温度会很快降下来。其他的沙漠，如中亚的戈壁沙漠会冷得更快，在冬天甚至会达到冰冻的温度。
生活在沙漠中的生物既要适应缺水状况，又要适应温差大的恶劣条件。例如，树形仙人掌的枝干上有类似手风琴的褶皱一样的折叠。下雨时，仙人掌的枝干就能储存更多的水分。沙漠中的许多动物都是在晚卜出来活动的，这时温度稍微低一点。比如钝尾毒蜥人部分时间呆在凉爽的地下洞穴中，它可以在地底下连续呆上好几个星期。
草原生物群落
环球考察的下一站是大草原。这里的气温要比沙漠里舒服许多。微风带来被太阳烤过的泥土的清香。这片肥沃的土地卜长满了像你一样高的牧草。麻雀在草茎间飞来飞去，寻找着下一顿美餐。受到你脚步声的惊吓，一只兔子逃得无影无踪。
与中纬度地区的其他草原一样，大草原上的降水量要多于沙漠上的降水量，但是这些降水量还不足以生长树木。草原地区年降水量在250～750毫米之间，生长着典型的卓类和其他非木本类植物。靠近赤道的草地称为热带草原，那里的年降水量都大于1200毫米。在热带草原上与草类一起还生长着灌木和小树。
草原是地球上许多大型食草动物的家园，如野牛、羚羊、斑马、犀牛、长颈鹿和袋鼠。在牧养这些大型食草动物的同时，草原自身也得到了保护。大型食草动物限制了小树和灌木的生长，避免小树、灌木与牧草争夺水分和阳光。
环球考察的下一站将带你到另一片森林中去。现在是夏末时节，早晨凉爽，白天仍很炎热。环球考察的一些成员正在忙着记录不计其数的物种。其他一些成员正拿着双筒望远镜，寻找树上正在唱歌的鸟儿。你小心地在林地上走着，以免踩到蜥蜴。金花鼠一受到惊扰就在远处叫个不停。
你现在正处于落叶林生物群落中。这里的树木称为落叶树，每年都会落叶，来年再长出新叶。橡树和枫树是典型的落叶树。落叶林地区年降水量至少为500毫米，足以供给树木及其他植物的生长。这里一年中的气温变化鲜明。树木生长的季节大约是5～6个月。与热带雨林一样，这里不同的植物有不同的高度，从高大的林冠层到林地上的小蕨类植物和苔藓。
森林里各种各样的植物也创造了许多不同的栖息地。同学们可以注意一下，不同种类的鸟儿可以在树林的不同层面中生活，吃其中的昆虫和果实。你可以观察到负鼠、老鼠和臭鼬在地上厚厚的霉烂树叶中寻找食物。在北美洲落叶林中其他常见的动物还包括鸫、白尾鹿和黑熊。
如果你到冬天再回到这一生物群落，你就看不到现在这样多的动物了。许多鸟类都已迁徙到温暖的地区去了。一些哺乳动物进入冬眠状态，以减少能量消耗。哺乳动物在冬眠期间，依靠储存在体内的脂肪生存。
北方针叶林生物群落
现在，环球考察要向北方更冷的气候区域迸发。考察队长声称他能够用嗅觉辨别出下一站是北方针叶林生物群落。当到达目的地时，你看到的是一片云杉和冷杉树包裹的山坡，感受到的是初秋寒冷的气息。你得取出旅行包里的茄克衫和帽子穿戴好。
这个森林里生长着针叶树，它们会结出球形的果子，有像针一样的叶子。这里的冬天是非常寒冷的。年降雪量所达到的积雪是你身高的2～3倍。但那里的夏天还是温暖多雨，可以将所有的雪都融化掉。
能够适应北方针叶林生物群落的树木数量很有限。冷杉、云杉和铁杉是最常见的树种，因为它们厚厚的表面光滑的针形叶能够防止水分的蒸发。由于这个地区一年当中有很长时间水结成了冰，所以，防止水分蒸发是北方针叶林树木必要的适应条件。
北方针叶林中的许多动物以针叶树的果子为食。这些动物包括红松鼠、昆虫以及鸟类，如金翅雀和山雀。一些食草动物如箭猪、鹿、麋鹿、驼鹿和河狸是以树皮和嫩芽为食的。北方针叶林中种类繁多的食草动物也供养了许多大型肉食动物，包括狼、熊、狼獾、猞猁等。
苔原生物群落
当到达环球考察的下一站时，猛烈的风会吹得你流泪。现在的季节是秋天，刺骨寒风使每个成员立即感受到了苔原生物群落的气候特点。苔原生物群落区极度寒冷、干燥。看到深深的雪层，许多人都会觉得奇怪，因为苔原地带的降水量与沙漠一样少。苔原地带的许多土地是终年冰冻着的，称为永冻层。在短暂的夏天，苔原地带的上层土壤会解冻，下层土壤则依然是冰冻着的。
苔原地带的生物包括苔藓、草类、濯木和少量的矮树（如柳树）。放眼四望，大地呈现出棕色和金黄色，这表明短暂的生长季节已经结束了。这里的许多植物都是在夏日长长的光照时间里生长的。这里夏季每天光照时间特别长，气温也是全年中最高的，在北极圈以内的地区，仲夏的太阳是不落的。
如果你曾经在夏天游览过苔原地带，你记得最清楚的动物可能是昆虫。大群的黑蝇和蚊子给许多鸟类提供了食物。这些鸟类也是充分利用这一时期大量的食物和长长的白天，尽量地多吃。冬天到来时，许多乌儿又都迁徙到温暖的南方去了。
苔原地带的哺乳动物有驯鹿、狐狸、狼和野兔。这些动物存冬天会换上厚厚的毛，所以仍然能够呆在那里。那么，冬天苔原上的这些动物以什么为食呢？驯鹿会挖开雪层寻找地衣。地衣是生长在岩石上的真菌和藻类。狼则追踪驯鹿，捕食其中的弱小者。
山脉与冰原
地球陆地上还有一些地方不属于上述几个主要陆地生物群落的任何一个。这些地区包括山脉与覆盖着厚厚冰层的冰原。
你已经知道，从山脚到山峰之间气候条件是会变化的。在山上的不同地方生长着不同种类的植物，栖息着不同的生物。如果你徒步攀越一座高山，你会路过一系列的生物群落。在山脚下，会看到草原；再爬上一点，会看到落叶林；再向上，会看到北方针叶林；最后接近山顶时则看不到树木了，你的周围与长着草皮的苔原地带很相像。
地球上有些陆地终年覆盖着厚厚的冰层。格陵兰岛的大部分和南极洲大陆就属于这一类。有些生物能够适应冰上的生活，如企鹅、北极熊和海豹。
淡水生物群落
环球考察的下一站是水生生物群落。由于地球表面有近3/4的面积被水覆盖，所以人们不会对许多生物安家于水中感到惊奇。水生生物群落包括淡水生物群落和海洋生物群落，它们都受同样的非生物因素影响：温度、光照、氧气和盐度。
对水生生物群落而言，特别重要的因素是阳光。阳光对水中植物的光合作用与陆上植物一样都是必需的。然而，因为水会吸收阳光，只有接近水面或在浅水中才有足够可以进行光合作用的阳光。在水生生物群落中最普通的生产者是藻类，而不是其他植物。
池塘与湖泊 水生生物群落的第一站是平静的池塘。池塘和湖泊是静止的淡水水体。湖泊通常比池塘大而深。池塘常常较浅，即使在池塘的中央，阳光一般也能够到达底部，能让植物在那里生长。有些植物沿着池塘边缘生长，它们的根系生长在土壤中，而叶子却伸到阳光能照到的水面上。在湖泊的中央，水面上漂浮的藻类是主要的生产者。
许多动物都适应静水中的生活。沿着池塘边，你会看到昆虫、田螺、蛙类和蝾螈，翻车鱼生活在水面的上层，以昆虫和水面上的藻类为食。食腐动物，如鲶鱼生活在池塘底部附近。细菌和其他分解者也是以其他生物的遗体为食的。
溪流和河流 当你来到山涧溪流时，你马上会觉察出它与湖泊中静止的水体有些不同。溪流开始的地方称为源头，这些寒冷、清澈的水流得很快。生活在这一水域中的动物必须适应湍急的水流。如鲑鱼拥有流线型的身体，在急流的冲击下仍然能够游泳。昆虫和其他小型动物依靠自身的吸盘或钩子紧紧贴在岩石上。因为植物或藻类很少能在急流中生存，初级的消费者只能依靠落入水中的植物叶子和种子来生存。
溪水在向下游流动中，会汇入其他溪流。水流渐渐变慢。水体也会由于带着泥沙而变浑浊。由于流速缓慢、温度较高，水中所含的氧气较少。有一些生物可以适应在这一段河流的这一流速缓慢的部分中生活。很多植物在河床的鹅卵石堆中扎根生长，为昆虫和蛙类提供了美好的家园。就像每一个生物群落一样，只有适应这一特定栖息地环境的生物才能生存。
海洋生物群落
接下来考察队成员要去的是一些海洋生物群落。海洋中有许多不同的栖息地。这些栖息地中光照、水温、波浪强度和水压都是不同的。不同的生物能够适应不同栖息地的生活环境。
河口湾 第一种栖息地是河口湾，它位于河流的淡水与海洋水相接的地方。由于水体浅，阳光充足，加上由河流带来的大量营养物质，使得河口湾成为许多生物的栖息场所。河口湾地区的主要生产者是植物，如沼泽中的草类，还有水中藻类。这些生物为一系列的动物提供了食物和住所，比如螃蟹、螺蛳、蛤、牡蛎和鱼类。许多生物还将河口湾平静的水域作为繁殖的基地。
潮间带 接下来，你们要沿着岩石海岸线行走。海岸线上最高潮位线与最低潮位线之间的部分就是潮问带。生活在这里的生物必须能够经受住波浪的强烈冲击，温度的突然变化，以及时而在水中时而暴露在空气中的巨大反差。这是一个很难生存的地方。你能看到许多动物，比如吸附在岩石上的藤壶和海星。其他的动物，如蛤、螃蟹则居住在沙滩的洞穴中。
浅海带 现在该向海洋出发，去考察近岸浅海水域了。我们将分小组乘坐考察船考察下一个类型的海洋栖息地。大陆的边缘像一个板架向海洋延伸一小段距离，在最低潮位线的下方是一个浅水区域，称为浅海带，蜿蜒于整个大陆架。与淡水生物群落一样的是，这一地带中的浅水区是适宜进行光合作用的。因此，这一区域的生物十分丰富。许多大鱼群，如沙丁鱼和鲲鱼就是靠这一地带中的海藻生活的。在热带的温暖海域，浅海带可以形成珊瑚礁。虽然珊瑚礁可能看起来像石头，但实际上它是其他许多生物的家园。(图片21)
大洋带 在宽广的海洋中，阳光能够穿透水层几百米。漂浮的海藻就在这一层中进行光合作用。这些海藻是生产者，它是形成大洋中所有食物网的基础。其他的海洋生物，如金枪鱼、剑鱼、鲸都直接或间接地依靠海藻为食。
深海带 深海带位于大洋带中的表层下方。几乎所有的深海带的海底都是一片黑暗。你们需要钻进潜水艇打开前灯来探索这一区域。在没有阳光的地方，生物是如何存活的呢？在这一区域的许多动物都靠下沉的生物遗体生存。深海带的最深处则是那些样子古怪的鱼类的家园，像在黑暗中会发光的大王乌贼和长有一排排锋利牙齿的鱼。
在记录完深海带的观察结果以后，我们的长途环球考察也就结束了。我们终于要回家了。
八、它们与人类有着怎样的关系
环境对健康的影响是复杂的，从环境对人类健康的作用大小看，有直接影响和间接影响。如地震、洪水、海啸、泥石流、火山爆发、高温、低温等可直接导致人的死亡；而生态破坏、环境污染等则导致人的生存环境恶化，或使致病因素增加，或使人体抵抗力下降，从而直接或间接影响人类健康。
从人对环境影响的大小看，有自然本身的因素和人为的因素，或人与自然共同作用。自然本身的因素，包括地质、地理环境条件恶劣，不适宜人类居住的地方。如果人类居住在这些地方，则对生命安全和健康构成威胁，或出现某些与地质地理有关的地方性疾病；人为因素包括生态破坏和环境污染，它们既可直接损害人的生命，也可间接破坏人体的健康，它们是当今环境对人类健康的主要威胁。
生态破坏是指人类不合理地开发、利用自然资源和兴建工程项目而引起的生态环境的退化、原有的生态平衡遭到破坏及由此而衍生的有关环境效应，从而对人类的生存环境产生不利影响的现象。如温室效应带来的全球变暖、水土流失、土地荒漠化、土壤盐碱化、生物多样性减少等等。
由于人类大量砍伐森林，过多燃烧煤炭、石油和天然气，以及汽车大量排放尾气等使温室气体排放增加而产生温室效应。温室效应使全球气温升高，出现气象异常，某些地区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，出现频率提高，自然灾害加剧。更令人担忧的是，由于气温升高，将使两极地区冰川融化，海平面升高，许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁，甚至被海水吞没除这些灾害事件直接损害人的生命、增加伤亡外，也可间接使某些疾病的发病增加。如气象异常的高温导致“中暑”病人增加，而低温则使“冻伤”病人增加。据有关报道，2007年7月席卷欧洲中部和南部的热浪在匈牙利造成将近500人死亡，仅在中部就有230人丧生。持续高温还造成罗马尼亚30人死亡，另有860人在街上昏厥。另据中新网2009年1月8日报道，受到来自西伯利亚和北欧的冷空气影响，欧洲主要地区连日来受到一股寒流侵袭，东部和中部主要地区录得零下31℃至零下10℃度低温，连日来有十多人冻死。(图片22)
全球变暖使万亿年的冰川融化，可能使冷冻在冰川中的不知名病毒复活，从而爆发难以控制的不知名的疾病，犹如2003年爆发流行的“SARS”一样。SARS是英文Severe Acute Respiratory Syndrome的缩写，中文名“严重急性呼吸道综合征”，是非典型肺炎的一种，在中国俗称为“非典”，2003年2月首次发现于中国广东、香港以及越南的河内等地，并迅速蔓延到世界27个国家和地区。开初由于不知道疾病原因，故名“SARS”。后来发现，SARS是一种由变异的冠状病毒引起的高传染性呼吸综合征，大部分感染者表现出急性呼吸困难综合征和急性肺损伤。根据世界卫生组织的统计，截至2003年4月23日，在短短的2个多月时间内，全球已有4288人遭到感染，其中251人死亡。由于最初不知道疾病的原因，曾一度引起全球的恐慌。
2009年3月起，由墨西哥发端的甲型HIN1流感，在世界范围内迅速传播，成千上万人受到感染。
此外，气候反常还会造成人体抵抗力下降、诱发或加重原有疾病。
臭氧层是高空大气中臭氧浓度较高的气层，它能阻碍过多的太阳紫外线照射到地球表面，有效地保护地面一切生物的正常生长。臭氧层的破坏主要是现代生活大量使用的化学物质氟利昂进入平流层，在紫外线作用下分解产生的原子氯通过连锁反应而实现的。
最近研究表明，南极上空15—20千米间的低平流层中臭氧含量已减少了40%—50%，在某些高度，臭氧的损失可能高达95%；北极的平流层中也发生了臭氧损耗。臭氧层的破坏将会增加紫外线β波的辐射强度，而β紫外线则可导致皮肤癌。据资料统计分析，臭氧浓度每降低1%，皮肤癌就增加4%，白内障发生则增加0.6%。到21世纪初，地球中部上空的臭氧层已减少了5%—10%，使皮肤癌患者人数增加了26%。
森林植被的破坏，对人类健康的影响巨大。由于过度的放牧、耕作、滥垦滥伐等人为因素和一系列自然因素的共同作用，致使土地森林面积和植被面积减少，土地质量退化，并逐步沙漠化，加之全球暖化，气象反常，使沙尘暴天气频繁发生。除前面已经谈到的沙尘暴可以直接导致人的伤亡外，还会对人体的健康带来严重的损害。(图片23)
在沙尘暴天气时，大量的尘土被吸入气管和肺，不仅会损害气管和肺组织，破坏呼吸功能，而且还由于尘土中常常含有大量的有害微生物，如果被吸入呼吸道和肺中，则可导致呼吸道和肺部的感染，使呼吸道疾病增加。在医院中可发现，每一次沙尘暴天气过后，患呼吸道疾病的病人都会大量增加。
由于滥砍滥伐、过度开垦使森林植被大量减少，特别是热带雨林的减少，使其吸收二氧化碳、吐出氧气的功能削弱，导致大气中二氧化碳含量增加，这不仅导致温室效应，也导致空气质量下降。另外森林中含有对人体健康很有好处的负氧离子，森林韵减少，导致环境空气中负氧离子下降，使人们感到清新的空气越来越少。空气质量的下降，使呼吸系统疾病发病增加。
森林植被的减少不仅使某些植物物种减少，也导致某些依赖森林的动物物种减少。加上人们的滥捕滥杀、环境污染和引进外来物种等原因，使包括动物、植物和微生物等在内的所有生物物种不断减少，这种生物物种不断减少的现象即为生物多样性减少。
据估计，地球上的物种约有3000万种。自1600年以来，已有724个物种灭绝，目前已有3956个物种濒临灭绝，3647个物种为濒危物种，7240个物种为稀有物种。多数专家认为，地球上生物的1/4可能在未来20—30年内处于灭绝的危险，1990—2020年内，全世界有5%—15%的物种可能灭绝，也就是每天消失40—140个物种。生物多样性的存在对进化和保护生物圈的生命维持系统具有不可替代的作用。生物多样性的减少，不仅可能使具有某种潜在药物作用的植物减少，同时也可能破坏动物原来已经平衡的食物链关系。
俗话说：“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾虾，虾虾吃泥巴。”这就是一种食物链关系。对于食物链上任何一种生物来说，上链生物就是下链生物的天敌，下链生物就是上链生物的食物。天敌的减少或灭绝，必然导致其下链生物的大量繁殖。比如由于人们对老鼠的天敌之一——蛇的大量捕杀，使老鼠现在越来越猖獗。(图片24)
生物多样性的减少，还使原本五彩缤纷的世界变得单调、灰暗；动物物种的减少，使人类的朋友越来越少，人类变得越来越孤独。这也许是现在越来越多的人患上“孤独症”和抑郁症的一个可能的原因吧。
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