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曲建升廖琴:气候变暖可影响入侵植物天敌分布
  文章来源:中国科学报 发布时间:2013-09-09 【字号: 小  中  大   

内蒙古乌兰察布草原上的牛群 戎可摄

  由于全球环境变化、工业化和人口剧增,地球的生物多样性正在快速降低,农牧业的养殖物种也未能幸免。根据最近一段时期联合国粮农组织等机构和科学家发布的研究成果,作为人类食物最重要来源的养殖物种多样性正加速消失,如果不着力加强对这些动植物物种多样性的保护和利用,许多养殖生物品种会永远消失,进而威胁人类福祉和生存安全。本文基于对养殖物种多样性价值和状况的调查,分析了养殖物种生物多样性减少的原因,并对我国养殖物种多样性的保护工作提出了建议,以避免养殖物种多样性降低的潜在风险。
  养殖物种多样性的价值
  养殖物种多样性对满足人类基本粮食需求至关重要。养殖物种为人类提供了谷物、蔬菜、糖、肉、奶等食物,以及药物、皮革、纤维、燃料、材料、畜力等物资或服务。在农业植物多样性的野生和驯化组分中,人类能够得到维持基本生命所需的全部能量,2010年世界人口状况报告预测,2050年全球人口将由现在的60多亿增加到90多亿,因此农业植物和畜牧生产必须有一个巨大的增长才能满足未来人口增加的需求。
  养殖物种遗传资源的多样性是支撑经济发展的重要基础性资源,这一点对发展中国家尤为重要。如:世界上大约70%的农村穷人以牲畜(养殖、畜力耕作或运输等)作为其生计的主要来源。这些资源的多样性以及有关物种对干旱、潮湿、冷热等极端条件的适应能力,在地球上一些最不适宜居住的地区使得人的生计成为可能。目前养殖动物资源已占发展中国家国内农业生产总值的30%左右,到2030 年预计增长到39%。
  养殖物种在许多方面还具有重要的科学价值。如一些物种、品种和种群具有珍贵的DNA密码顺序、特殊的生理特性和适应能力等。此外,养殖物种多样性对维持生态系统平衡也发挥了重要的作用。农业植物能保持土壤、涵养水分、调节气候,而家畜品种可提供关键的农业生态系统功能,如营养循环、种子散布和生境保持等。
  养殖物种生物多样性状况
  人类种植和养殖的动植物的遗传资源在可持续发展、消除饥饿与减轻贫困方面具有极为重要的作用,但它们往往没有得到充分利用和保护。据联合国粮农组织估计,工业化畜牧生产正在以6倍于传统放牧方式的速度增长。其结果是:目前世界上大部分的畜牧生产只能依赖有限的畜禽物种和品种,在人类驯化的30 多种哺乳动物和禽类中,14个品种提供了90%的肉类食品,牛、绵羊、山羊、猪和鸡这5个最主要的畜牧物种占到肉类食品消费量的一半以上。在约30000种可食用的植物物种中,30种农作物提供了95%的粮食产量,其中水稻、小麦、玉米、小米和高粱这5种农作物的产量占粮食总产量的60%以上。
  世界粮农组织全球家畜遗传资源数据库保存的7600多个家畜品种中,有190个品种已经在过去15年中灭绝,另有1500种则被视为有灭绝危险的品种。2000~2006年间,已经有超过60个品种永远地从地球上消失,其平均速度几乎为每个月一种。虽然有关品种数量的信息不足或过时,难以对家畜多样性的真实状况作出估计,但最新的统计数字显示,全球约22%的家畜品种仍面临灭绝危险。中国在1983~2003年的20年间,41.9%的畜禽地方品种群体数量有不同程度的下降。
  在农作物方面,从1900~2000年的100年间,世界各地的农民因种植具有单一遗传性的高产品种而放弃了地方作物的多种经营,导致约75%的作物遗传多样性丧失。中国在20世纪40年代种植的水稻品种有46000多个,但目前种植的品种不到1000个,其中面积在1万公顷以上的只有300个左右;20世纪40年代种植的小麦品种有13000多个,其中80%以上是地方品种,而20世纪末种植的品种只有500~600个,其中90%以上是选育品种。
  养殖物种生物多样性减少的原因
  目前,对养殖物种和品种灭绝的原因尚未开展系统深入的研究。在许多情况下,一个品种的濒危都是多种因素的综合作用,总体来看,养殖物种遗传多样性减少的原因主要包括以下几点:
  (1)市场利益驱动。出于成本和效益的考虑,全球农牧产品的需求增长大部分由高投入、高产出的极少数种类和品种的集约化生产来满足。例如,超过1/3的全球猪肉供应量由极少数的商业性品种提供;85%的蛋类产量来自很少几种商业性产蛋禽类品种;2/3的奶类需求由高产出奶牛品种或其杂交品种满足;生物燃料的生产挤压了粮食作物的种植空间等。
  (2)外来物种的引进。一些发达国家输出一些“优良”的畜禽和作物品种,并与进口国当地的品种进行杂交,甚至取而代之。由于缺少及时的保护措施和激励机制,许多发展中国家的农民意识不到本地品种的优越性,而盲目使用外来品种,导致本地物种的减少。
  (3)全球环境变化等自然因素的影响。环境变化对农牧业生产具有重要影响,一些品种在环境变化中生存能力下降、产品的品质降低,逐步为更适宜新环境的品种所替代。如:全球气温上升和高温天气将影响家畜的生殖活动;干旱、洪涝等自然灾害导致地方农牧品种减少;自然栖息地的丧失及环境退化,包括森林砍伐、荒漠化或河流盆地改造等造成的农牧产品生产面积减少;水、土壤、饲料和牧草因环境变化而品质下降;动物疾病的传病媒介因气温升高其影响范围和致病性增强,很多传统品种受到威胁。
  (4)不断增长的人口对农牧产品需求增长导致高产出品种更受青睐。随着全球人口的剧增,以及食物结构的变化,全球对粮食、蔬菜、肉、蛋、奶等的需求量总体快速上升,年均粮食消费需求增长接近2%,但由于土地面积、生产成本的约束,粮食供应压力不断增大,具有更高生产力的新农牧品种成为首选并不断扩大。
  (5)生物技术的发展及其不加限制的滥用也是影响养殖物种多样性的重要因素。如提供用新型生物技术开发的产量更高的改良品种,会导致小规模农场主忽视他们的传统品种。使用遗传基础狭窄的转基因作物会导致基因流失。利用生殖生物技术从发达国家引进的遗传材料可能使现存的已经适应的遗传材料变弱或丧失。
  国际养殖物种多样性保护的主要举措与借鉴意义
  1.国际养殖物种多样性保护的主要举措
  农牧产品物种和品种过于单一,增加了农牧业应对自然灾害、病虫害和传染病的脆弱性。一些本地农牧品种消失,也降低了农牧物种遗传多样性的丰度,不利于农牧业的可持续发展,虽然一些本地品种在当前看来不一定有很高的价值,但它们关系到动物遗传资源的未来。
  联合国粮农组织等国际机构和学者已经开始关注养殖物种遗传多样性减少的巨大风险,认为采取果断措施遏制养殖物种遗传多样性的减少已成为一项刻不容缓的任务,一旦发现受威胁品种,各国政府应当及时采取监测和保护措施。
  一些国家针对养殖物种多样性保护开展了补救措施,如:美国开展了遗传多样性的系统评估,并致力建立和丰富品种冷冻保存中心库;日本通过将本地牛品种用特殊商标进行销售的办法进行保存,鼓励消费者积极购买本地的畜牧产品;印度尼西亚利用原生境保存计划和精液超低温保存方式保护巴厘牛;摩洛哥严格限制用地方绵羊与进口品种进行杂交。许多国家也在采取行动,制止对粮食和农业具有重要作用的家畜遗传资源的不断流失,其行动范围从保护计划到物种数量调查,以及有关多样性问题的政策和法律框架的制定。此外,德国、挪威和瑞士政府向粮农组织信托基金账户提供了超过100万美元的捐款,以支持《动物遗传资源全球行动计划》的实施。总体来看,养殖物种多样性的保护工作在发达国家发展较为显著,非洲、拉丁美洲和加勒比地区的许多国家在这方面的工作仍较落后。
  2.对我国养殖物种多样性保护的建议
  国际养殖物种多样性的保护工作,对我国相关工作具有以下借鉴意义:
  (1)加强养殖物种资源开发和保护工作的规范管理。我国对物种资源的保护工作一直较为重视,制定了生物资源保护的相关法规和技术标准,国务院办公厅也在2004年颁发《关于加强生物物种资源保护和管理的通知》,对包括农牧物种在内的物种资源保护和管理工作作出了全面的部署。但总体而言,我国仍需要从国家粮食安全、农牧产品国际竞争力以及农牧业可持续发展的高度,全面加强本地物种保护与开发、新驯化动物的规范管理、外来物种管控、基因技术应用等方面的工作。
  (2)加强养殖生物品种的鉴定工作,健全品种名录并落实物种保存和保护工作。我国于20世纪50年代以来已先后开展多次畜禽和农作物物种调查工作,目前基本摸清我国农牧品种家底,但品种名录的空白填补与动态更新工作跟进不足,本地品种保护的积极性不足,原生境保护工作滞后,濒危物种境况堪忧。
  (3)提高公众对养殖物种多样性作用和价值的认识,形成保护地方物种资源的共识。通过地方物种资源保护的知识普及工作,引导并促进地方物种资源的消费,降低对引进物种和进口食材的依赖,鼓励基于传统种植和养殖方式的地方物种保护的民间投资,将物种多样性保护工作与经济发展相结合,大力培育具有更高的疾病和病虫害抵御能力和环境变化适应能力的本地品种。
  (4)加强相关研发投入,支持养殖生物多样性的保护工作。农牧品种的鉴别、保护和可持续发展工作依赖于生物技术和基因技术的发展,但我国在物种资源筛选、基因资源保存、外来物种引进、野生物种驯化等方面的科技支持仍嫌不足,制约了我国的物种资源保护工作的快速发展,在国际遗传资源保存工作中竞争力明显不足。
(作者单位:国家科学图书馆兰州分馆,海洋之神8590vip资源环境科学信息中心)

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