栖息地破坏是什么?关于栖息地破坏的详细介绍

创闻科学2020-11-17 12:21:11

栖息地破坏(Habitat destruction)是自然栖息地变得无法供其本土物种生长的过程。在这个过程中,以前在这个地方生活的种群被破坏或转移到其他地方,使得生物多样性减少。 人类活动破坏生境生境主要是为了获取自然资源用于工业生产和城市化建设。规划农田是栖息地破坏的主要原因。栖息地破坏的其他重要原因包括采矿、伐木、拖网捕鱼和城市扩张。栖息地破坏目前被列为物种灭绝的全球主要原因。 这是一个自然环境变化的过程,可能由栖息地碎片化、地质变化和气候变化引起 ,或通过人类活动,如入侵物种的引入、生态系统养分耗竭等引起。

生境丧失(habitat loss)和生境减少(habitat reduction)这两个术语也在更广泛的意义上被使用,包括由水和噪音污染等其他因素造成的生境丧失。

对生物的影响

最简单的说法是,当一个栖息地被破坏时,占据该栖息地的植物、动物和其他生物的承载能力降低,因此种群数量减少和灭绝的可能性变得更大。 也许对生物和生物多样性最大的威胁是栖息地丧失的过程。 坦普尔(1986)发现82%的濒危鸟类物种受到栖息地丧失的严重威胁。大多数两栖动物物种也受到栖息地丧失的威胁, 一些物种现在只在改变过的栖息地繁殖。 生活范围有限的地方性特有生物受生境破坏的影响最大,主要是因为这些生物在世界其他地方找不到,因此种群得到恢复的机会较小。许多地方性生物的生存条件非常苛刻,只能在特定的生态系统中找到,由此也更易灭绝。灭绝也可能发生在栖息地被破坏后很久,这种现象被称为灭绝债务(extinction debt)。栖息地的破坏也会减小某些生物种群的生活范围。这可能导致遗传多样性减少,并可能产生不育后代,因为这些生物与它们种群中的相关生物或不同物种交配的可能性更高。最著名的例子之一是其对中国大熊猫的影响,大熊猫曾经在中国全境被发现。但现在,由于20世纪大规模的森林砍伐,它只出现在中国西南部支离破碎的和孤立的地区。

地理

玻利维亚森林砍伐的卫星照片。这片原本干燥的热带森林,现在正被开垦成种植大豆的土地。[1]

生物多样性热点地区(Biodiversity hotspots)主要在热带,特有物种高度集中,当所有热点地区结合在一起时,可能包含世界一半以上的陆地物种。 这些热点地区正遭受栖息地的丧失和破坏。高人口密度地区和大多数岛屿上的自然栖息地都已经被破坏(WRI,2003年)。遭受极端栖息地破坏的岛屿包括新西兰、马达加斯加、菲律宾和日本。 南亚和东亚——特别是中国、印度、马来西亚、印度尼西亚和日本——以及西非的许多地区人口极其稠密,几乎没有自然栖息地。靠近人口稠密的沿海城市的海域也面临着珊瑚礁或其他海洋生境退化的问题。这些地区包括亚洲和非洲的东海岸、南美洲的北海岸、加勒比海及其他相关岛屿。

农业不可持续发展或政府不稳定的地区(二者很可能同时发生)通常会经历大范围的生境破坏。 中美洲、撒哈拉以南非洲和南美洲亚马逊热带雨林地区是农业不可持续和/或政府管理不善的主要地区。

农业产量高的地区往往对生境的破坏程度最高。 在美国,不到25%的本土植被保留在东部和中西部的一些地方。 在整个欧洲,只有15%的土地没有受到人类活动的影响。

生态系统

墨西哥南部的丛林被用作农业用地

大多数关于栖息地破坏的关注都集中在热带雨林。最初存在于世界各地的热带雨林栖息地有大约1600万平方公里,今天还剩不到900万平方公里。 目前的森林砍伐率是每年16万平方公里,这相当于每年损失大约1%的原始森林栖息地。

其他森林生态系统遭受的破坏和热带雨林一样多。农业生产和伐木严重破坏了至少94%的温带阔叶林;由于人类活动,许多古老的森林植被已经丧失了98%以上的原有面积。 热带干落叶林比热带雨林更容易清理和焚烧,更适合农业和畜牧业;因此,中美洲太平洋海岸只剩不到0.1%的干森林,马达加斯加只剩不到8%的干森林保持原始状态。

苏门答腊,Taman Nasional Kerinci Seblat (Kerinci Seblat国家公园)内新开垦的土地附近的农民。

平原和沙漠地区的退化程度较小。世界上只有10-20%的旱地,包括温带草原、热带稀树草原、灌木、灌丛和落叶森林有所退化。 但是包括在这10-20%的土地中的是大约900万平方公里的季节性干旱土地,被人类通过沙漠化过程将其转化为沙漠。 另一方面,北美的高杆草原只有不到3%没有被转换成农田。

湿地和海洋地区遭受了高度的生境破坏。仅在过去的200年里,美国就有50%以上的湿地遭到破坏。 60%到70%的欧洲湿地已经被完全破坏。 在英国,过去60年中对沿海住房和旅游业的需求增加导致海洋生境减少。海平面和温度的上升导致了土壤侵蚀、洪水和英国海洋生态系统质量的下降。 大约20%的海洋沿海地区已经被人类高度改造。 五分之一的珊瑚礁也遭到破坏,另有五分之一的珊瑚礁因过度捕捞、污染和入侵物种而严重退化;仅菲律宾就有90%的珊瑚礁被摧毁。 最后,全球超过35%的红树林生态系统也已经被破坏。

自然原因

化石资料中详细记录了火山活动、火灾和气候变化等自然过程对栖息地的破坏。 一项研究表明,三亿年前欧美大陆热带雨林的栖息地碎片化导致了两栖动物多样性的巨大损失,但同时干燥的气候刺激了爬行动物多样性的爆发。

人为原因

砍伐后的森林和亚马逊雨林的道路。

人类造成的栖息地破坏包括将森林转换成土地等,如可耕地面积增加、城市扩张、基础设施发展和其他人为造成的土地特征变化。生境退化、碎片化和污染是人类造成的生境破坏的一个方面。它们不一定会过度破坏生境,但会导致生境崩溃。荒漠化、毁林和珊瑚礁退化是沙漠、森林、珊瑚礁生境特定的破坏类型。

艾斯特和兰宾(2002年)评估了152个热带森林覆盖率净损失的案例,以确定热带森林砍伐的近因和根本原因。他们以每个参数作为重要因素,将案例用百分比表示,得出了最重要的近因和根本原因的定量优先顺序。近因分为农业扩张(96%)、基础设施扩张(72%)和木材开采(67%)几大类。因此,根据这项研究,森林向农田的转化是热带森林砍伐的主要原因。具体类别揭示了热带森林砍伐的进一步原因:运输扩展(64%)、商业木材提取(52%)、永久种植(48%)、牧牛(46%)、轮垦(刀耕火种法)种植(41%)、自给农业(40%)和家用燃料木材提取(28%)。一个结果是,轮垦并不是世界所有地区毁林的主要原因,而交通运输延伸(包括修建新道路)是导致毁林的最大的单一直接因素。

全球变暖

温室效应导致的全球气温上升使得栖息地破坏,危及包括北极熊在内的各种物种。 融化的冰盖导致海平面上升和洪水,威胁着全球的自然栖息地和物种。

驱动力

上海的南京路

虽然上述活动是生境破坏的近因或直接原因,因为它们实际上破坏了生境,但这仍然不能回答为什么人类破坏生境。导致人类破坏栖息地的力量被称为驱动力(drivers)。人口、经济、社会政治、科技和文化驱动因素都导致了栖息地的破坏。

人口驱动因素包括不断扩大的人口;人口随时间增长的速度;给定区域(城市与农村)、生态系统类型和国家中人口的空间分布;以及某些地区的贫困、年龄、计划生育、性别和教育状况的综合影响。 全球人口的指数增长大多发生在生物多样性热点地区或其附近。 这也许可以解释为什么在114个国家中,人口密度这一因素解释了受威胁物种数量变化的87.9%,这提供了无可争辩的证据,证明人类在生物多样性减少中发挥了最大的作用。 人口的激增和人们向物种丰富地区的迁移使得保护工作不仅更加紧迫,而且更有可能与当地的人类发生利益冲突。 这些地区本地人的高人口密度与贫困状况直接相关,其中大多数人缺乏教育和计划生育。

根据上一节所述的艾斯特和兰宾(2002)研究,潜在的驱动力按以下顺序排列(在152个案例中,这些因素发挥了重要作用):经济因素(81%)、制度或政策因素(78%)、技术因素(70%)、文化或社会政治因素(66%)和人口因素(61%)。主要经济因素包括木材市场的商业化和增长(68%),这是由国家和国际需求驱动的;城市工业增长(38%);土地、劳动力、燃料和木材的低国内成本(32%);主要是经济作物的产品价格上涨(25%)。体制和政策因素包括关于土地开发的正式毁林政策(40%)、包括殖民化和基础设施改善在内的经济增长(34%)以及对陆上活动的补贴(26%);产权和土地使用权无保障(44%);以及腐败、违法或管理不善等政策失误(42%)。主要技术因素是木材工业中技术应用不佳(45%)导致浪费的伐木做法。在文化和社会政治因素的大类中有公众态度和价值观(63%)、个人/家庭行为(53%)、公众对森林环境的不关心(43%)、缺少基本价值观(36%)和个人的不关心(32%)。人口因素是殖民定居者迁移到人口稀少的森林地区(38%)和这些地区人口密度增加(第一个因素造成的结果)(25%)。

砍伐森林的近因和根本原因之间的反馈和相互作用可以放大这一过程。道路建设具有最大的反馈效应,因为它导致并与新定居点的建立和更多人的定居相互作用,从而使得木材(伐木)和食品市场的增长。 这些市场的增长反过来又推动了农业和伐木业的商业化。当这些产业商业化时,它们必须通过使用更大或更现代的机械变得更有效率,这些机械对栖息地的影响往往比传统的耕作和伐木方法更大。不管是哪种方式,更多的土地被更快地清理出来进入商业市场。这个常见的反馈例子表明了近因和根本原因之间的密切关系。

对人口的影响

特里娜飓风过后,原本保护墨西哥湾沿岸的沿海湿地的排水和开发导致了路易斯安那州新奥尔良市的严重洪灾。[1]

栖息地的破坏极大地增加了一个地区面对自然灾害的脆弱性,如洪水和干旱、作物歉收、疾病传播和水污染。 另一方面,拥有良好管理实践的健康生态系统将减少这些事件发生的机会,或者至少减轻不利影响。

农业用地实际上可能遭受周围景观的破坏。在过去的50年中,由于侵蚀、盐碱化、压实、养分耗竭、污染和城市化,农业用地周围生境的破坏已经使全世界约40%的农业用地退化。 当其被破坏时,人类也失去了对自然栖息地的直接利用。观鸟、狩猎和钓鱼等娱乐用途以及生态旅游等美学用途通常依赖于几乎不受干扰的栖息地。许多人重视自然世界的复杂性,并对世界范围内自然栖息地和动植物物种的丧失感到不安。

栖息地破坏对人类最深远的影响可能是许多有价值的生态系统服务功能的丧失。栖息地的破坏改变了氮、磷、硫和碳的循环,增加了酸雨、藻类大量繁殖以及河流和海洋鱼类死亡的频率和严重程度,并要对全球气候变化付巨大责任。 有一项生态系统服务的重要性正在得到更好的理解,那就是气候调节。在当地范围内,树木提供防风林和遮荫;在区域范围内,植物蒸腾作用回收雨水并保持恒定的年降雨量;在全球范围内,来自世界各地的植物(尤其是热带雨林中的树木)通过光合作用隔离二氧化碳来对抗大气中温室气体的积累。 由于栖息地破坏而减少或完全丧失的其他生态系统服务包括流域管理、固氮、产氧、授粉、 废物处理(即分解和固定有毒污染物),以及污水或农业径流的营养物再循环。

仅热带雨林树木的损失就意味着地球生产氧气和消耗二氧化碳的能力大幅下降。二氧化碳的增加是全球气候变化的主要原因之一,这使得这些服务功能变得更加重要。

生物多样性的丧失可能不会直接影响人类,但失去许多物种以及生态系统多样性的间接影响是巨大的。当生物多样性丧失时,环境就失去了许多在生态系统中发挥宝贵和独特作用的物种。环境及其所有居民依靠生物多样性从极端环境条件中恢复。当生物多样性被强烈破坏时,地震、洪水或火山爆发等灾难性事件都可能会导致生态系统崩溃,而人类显然会因此遭受损失。生物多样性的丧失也意味着人类正在失去原本可以作为生物控制剂的动物和可能提供高产作物品种的植物,治疗现有或未来疾病或癌症的药物,以及新的农业抗性作物品种,来抵抗抗杀虫剂的昆虫或有毒真菌、病毒和细菌菌株。

生境破坏的负面影响通常对农村人口比对城市人口更直接。 在全球范围内,当自然生境遭到破坏时,穷人遭受的痛苦最大,因为自然生境的减少意味着人均自然资源的减少,但更富有的人和国家只需支付更多的钱,就能继续获得超过其人均份额的自然资源。

另一种观察栖息地破坏的负面影响的方法是观察破坏特定栖息地的机会成本。换句话说,人们拿走一个特定的栖息地会失去什么?一个国家可以通过将林地转化为行间作物农业来增加其粮食供应,但当它能够提供自然资源或服务,如净水、木材、生态旅游或洪水调节和干旱控制时,同一块土地的价值可能会大得多。

展望

全球人口的快速增长大大增加了世界的粮食需求。简单的逻辑表明更多的人需要更多的食物。事实上,随着世界人口的急剧增长,在未来30年内,农业产量将需要增加至少50%。 在过去,不断向新的土地和土壤扩张促进了粮食生产,以满足全球粮食需求。然而,这种简单的解决方案将不再可行,因为超过98%的适合农业生产的土地已经在使用或退化到无法修复的程度。

即将到来的全球粮食危机将是栖息地破坏的主要来源。农民将会不顾一切地从同样数量的土地上生产更多的食物,因此他们将会使用更多的肥料,对环境表现出较少的关注来满足市场需求。其他人将寻找新的土地或将其他土地用途转化为农业。农业集约化将以环境和居民为代价而变得广泛。物种将直接面对栖息地破坏或间接破碎、退化或污染,进而被赶出栖息地。任何保护世界剩余自然栖息地和生物多样性的努力都将直接与人类对自然资源日益增长的需求相竞争,特别是新的农业用地。

解决方法

夏威夷珊瑚礁上的绿海龟(Chelonia mydas)虽然濒临绝种的海龟已经受到保护,但人类发展导致的栖息地丧失是绿海龟失去筑巢海滩的主要原因。

在大多数热带森林被砍伐的情况下,三到四个根本原因导致了两到三个直接原因。 这意味着控制热带森林砍伐的普遍政策无法解决每个国家森林砍伐的近因和根本原因的独特组合。 任何地方、国家或国际在制定和执行毁林政策之前,政府领导人必须对特定地区或国家毁林的近因和潜在驱动力的复杂组合有详细的了解。 这个概念,连同艾斯特和兰宾研究的许多其他热带森林砍伐的结果,可以很容易地应用于一般的栖息地破坏。政府领导人需要通过解决潜在的驱动力来采取行动,而不仅仅是处理直接原因。从更广泛的意义上来说,地方、国家和国际各级的政府机构需要强调以下几点:

  1. 考虑自然栖息地提供的许多不可替代的生态系统服务。
  2. 保护自然栖息地的完整。
  3. 教育公众自然栖息地和生物多样性的重要性。
  4. 在人口快速增长的地区发展计划生育项目。
  5. 在不增加总生产用地的情况下,寻找增加农业产量的生态途径。
  6. 保护栖息地走廊,以最大限度地减少先前对破碎栖息地造成的破坏。
  7. 减少人口和扩张。除了在全球范围内改善避孕方法,促进性别平等也有很大好处。当妇女接受同样的教育(决策权)时,这通常会导致较小的家庭。