保护生物学(夜里假面译).doc

保护生物学翻译： 07海渔 0721123 苏孙国l 海洋生物与非海洋生物之间的保护差异性。陆地与海洋生态系统，生物种类，以及非常重要的人类思考和处理这两种生态领域的方式之间的不同之处对于管理者定制相关策略有着重要的启示。其中一些关键的不同之处和它们带来的重要的启示如下罗列。1. 海洋比陆地大得多。海洋领域比陆地领域大得多；单单太平洋一个就足以把所有的陆地放进去，即使有两个澳大利亚。差异更甚的，海洋的平均深度在3700米左右，而所有的陆生和淡水生的多细胞生物永远也只生存在几十米厚的薄薄的地表上。因此，海洋包含了大于99%的已发现的生物圈内生物。很多海洋生物，它们能够用主动或者被动的方式在海洋中进行长距离游动，正是这样的生活史，使得它们能够在海洋生态系统中占据着主导地位。对人类实施生物保护措施的启示。每一个国家和海洋管辖区对很多海洋物种和人类活动的范围进行的管理所起的作用是及其微小的。为了在更大的范围内而不是仅仅在自己管辖的陆地领域进行生物保护，关键生态措施是破除国与国之间或者国家内部的作为政府基础的各种空间界限和限制。国家之间管理缺少配合导致了很多问题，比如很多国家正在对一些海洋种群进行开发，而另外少数的一些国家却正在保护这些种群。2. 海水比大气更不透明。可见光以及其他波长的波（包括无线电波）的辐射，对海水的穿透能力都大大小于对大气的穿透能力。在陆地上，天线和卫星观测，可以穿透空气直接观测陆地表面的生物状态，而陆地表面反射回去的波信号也可以被卫星收集。然而，在海洋里，虽然有98%的物种生活在海洋的底层中层甚至表层（Thurman and Burton 2001），从海洋上空飞过的飞机或者卫星只能观测到海水表面以下最多几十米深的深度，飞机和卫星也无法接收到淹没在海水里面的生物体发出的辐射。更甚的是，海平面往上抬高100米与海平面相比，光亮度几乎没变，然后，在100米深的海里，辐射在海水表面的光照只有1%光照被保留了下来，射到这个深度（Garrison 1999）。在深度大于268米的深海里，竟然有不为人知的光合作用的发生（Littler et al.1985），即使是在最清澈的近岸海水里面，水深只要大于70米（通常还更浅）就阻碍了海洋里的水生植物以及能够光合作用的动物比如珊瑚礁的珊瑚虫的生长。除了一些生存在热液口以及冷渗透处化能自养型的生物以外，最根本的，几乎所有的海洋生产繁殖靠的是近岸植物，海洋藻类和（在全球范围内，更大程度的）能够光合作用的浮游植物。对人类实施生物保护措施的启示。对深海物种和生态系统进行遥感观测比在陆地上要难得多。任何影响浅海区的初级生产力和或者更高营养等级包括顶级消费者的行为，都将影响到位于它们下面的深海区的几乎所有的生态活动。3. 海洋有着更加三维的空间立体结构。大气是一种比海水密度小很多的胶体态。大气有着很低的浮力曲线，所以几乎限制了飞行物种和随风飘零的物种的生长空间，几乎所有的陆生生命都是生活中大气的底部。与海洋相比，在陆地上生存的，功能物种更加稀少，也更不显得那么重要，包括哪些食浮游动物生物，浮游植物以及游泳动物。创新性的研究工具，比如爬具，可以用来研究茂密的森林林盖下栖息着的几乎所有陆生多细胞生物生物的分层结构往往只有几米，最多不会超过150米的高度都在科学家能够处理的范围之内。但是，多细胞海洋生物就不一样了，从海面开始一直到达最深的大概1100米的范围内都有生物的存在。甚至，海水总是随着深度的变化，因为温度和盐度的原因，形成不同的密度层，所以海洋有着比陆地复杂得多的立体空间结构。因为海洋里不同深度的生物空间结构，生物群落结构以及生物地理结构都有着巨大差异。例如，热带深海区的生态系统与几千公里远的极地深海区的生态系统相比，比它们的浅海区生态系统的差异性小得多。除了在潮间带，对海洋生物的直接观测和采样都是比较困难的。科学家只能对小于2%的平均深度的海洋，通过潜水器进行观测，潜水艇和遥控的深水观测车具是十分稀少的，由于受到深度，范围和时间周期的影响，以及要花费比陆地生物研究工具的操作要多得多的经费。确实，开发比研究海洋生物多样性要简单得多，例如拖网，能够在比潜水器所能够适应的水层要深得多的地方作业。对人类实施生物保护措施的启示。科学家，大众以及决策者对海洋生物多样性模式和其中存在的危机都知道地比陆地要少得多，预防措施几乎没有对海洋管理起到促进作用的事实让科学家们对于人类活动破坏海洋感到举证困难。很多的海洋浮游生物和游泳动物从来都没有遇到过固态的物体，所以，他们经受不起采样瓶或者其他容器的碰触。海洋的三维结构让生态分布和生态地理模型的地图绘制变得更加困难，二维形象化的地图所起到的作用就大打折扣了。4. 海洋生物的分散阶段往往更小。我们所知道的大多数以微小个体比如合子，孢子，幼虫（小于1mm到几厘米之间）为繁殖模式的海洋物种是通过海流来散布的。很多陆生的植物，真菌和蜘蛛等也是通过细小的繁殖个体来分散的，但是最多数的陆生动物是通过类成体或者成体来分散的，这些个体之间，有一部分足够大的可以直接标记，易于跟踪记录。相反的，微小和易受伤害的海洋繁殖体使得跟踪它们的轨迹显得十分困难。对人类实施生物保护措施的启示。在一个特定的地点对底栖生物和游泳动物的资源进行研究是很困难的，定点研究的方式比如鱼群禁闭系统和和海洋保护区就成了一个很大的问题。基因标记和耳石的化学解析能够更好地帮助科学家理解至关重要的种群的资源降低的流体动力学原理。5. 海洋物种有着更长的分散距离。很多陆生物种能够在本地得到补充，也可以在保护区内得到保护。当生物成体保护区的大小不足以容纳受保护的孤立的群落时，与保护区相通的生态环境可以扩充出来供保护区使用（Beier and Noss 1988）。但是，正如Grantham等人所说，大部分早期生活史为暂时性浮游生物繁殖模式（合子，孢子或者幼虫）的海洋生物，营漂浮生活，在水层中漂流的时间从几分钟一直到大于12个月不等（主要是几天到一个星期），它们以水流的速度1到5km每小时，它们的最大理论分散距离从km不等。有越来越多的证据表明，实际上这些浮游个体的分散距离只有很小的一部分可以达到最大理论值，因为海流产生很多漩涡阻碍了浮游动物向远处漂流（Jones et al.1999；Swearer et al.1999），另一个原因是有些繁殖体有保留停止在出生地附近的习性 （Cowen et al.2000）。尽管如此，远程扩散的潜力暗示着海洋群落流体动力方式（Lip-cius et al.，Chapter 9）即使有不频繁的生殖补充插曲在一个很大的空间尺度里面进行补充，而不像陆地生物系统那样。更甚的是，它们依靠瞬息万变的海流来扩散使得在任何一个方向上的补充都比陆生生物要来的复杂多变；确实，一个普遍的渔业生态学观念是繁殖出来的幼体鱼数量和种群数量上得到的补充量是没有必然联系的。对人类实施生物保护措施的启示。在海洋中，群落之间的联系与陆地是大不一样的。像陆生生物那样的补充通道原理对于受保护的海洋营浮游生活类幼虫的扩散来说是没有意义的，虽然这可能对于迁徙洄游类或定居种类的幼虫或者成体有着重要的意义。独立的保护区并没能总是满足海洋种群，除了那些直接定居生长的或者生命短暂的浮游幼虫。对于浮游生物的补充，对变化的海流如此显著地依赖，那么建立起海洋网络状保护区分布在一个很广泛的范围内将会起到很好的保护效果，这就会使得许多生物种群资源从减少的状态中回升（Crowder et al.2000）。6. 远洋生态系统存在着迅速的空间变化。底部海洋生态系统，就像跟她相对的陆地生态系统一样，往往经过了几年，几十年或者更久才改变了一下位置，不像海面上的瞬息万变。海角葵和岸边的树都不会因为突然的水变冷或者营养变丰富而有大的变化。但是远洋生态系统就不一样了，可以鉴别的海洋生态系统的物理特征，比如洋流，水团，汇聚区，漩涡和上升流，浮游生物和游泳生物在这样的洋流中，就可以在一天扩散到几十千米，或者以潮水的形式诱生出岛屿生态系统，只要几分钟到几个小时。远洋生态系统戏剧般的变化，可以通过叶绿素a的图像来观测（反映浮游植物丰度）或者通过对海面温度的持续多天观测来确定。对人类实施生物保护措施的启示。要对远洋生态系统的分类做出努力，就要求科学家们加深对如此迅速变化的海洋生态系统界限的理解。海洋系统的空间生态学必须能够体现出海洋的水动力原理和三维立体特性，而不能依靠二维的“紧急映射”，那个只能处理陆地生态系统。7. 海洋中的初级生产者和消费者比陆生生物在时间上更加不调和。在陆地上，主导性的初级生产者是固着性的，大个体的和能够长久存活的，几年甚至几百年地存活。在海洋里面，与陆地初级生产者相对应的是浮游的，微小个体的和生命短暂的，只能存活几天到几个月。浮游生物对良性的环境变化所反映出来的是数量上的增长和物种类别组成上的变化比陆生植物要快得多，所以海洋中的初级生产者在空间上和时间上的分布比陆生植物更加不调和。某种浮游植物的繁荣刺激了浮游动物的生长，它们高密度地聚集在一起，吸引着捕食者们的到来。很多种类的鱼，海鸟，海龟和海洋哺乳动物，无论是浅海的还是远洋深海的生态系统，从几百到几千公里远不等的地方，穿过沙漠一般贫瘠的水域，寻到这绿洲一般的朝生暮死的食物丰富的一小片水域。对人类实施生物保护措施的启示。这种密集但是短暂的，对大个体，高经济价值的物种的聚集使得捕杀它们变得非常有利可图（以极端的例子：蓝鳍金枪鱼或者须鲸类，单个个体就可以卖几千美元）。大范围的聚集和移动，使得这些动物更容易中了捕食者的埋伏，比如远洋金枪鱼延绳钓和流刺网，但是这也使得这些物种更难以