上海交通大学：《生物技术与人类》通识课程教学资源（阅读理解）赵舟.doc_大学文库

文献： Causes,consequences and ethics of biodiversity 生物多样性的起因、结果和准则背景知识：地球最显著的特征在于生命的存在，生命的特征在于多样性。然而世界范围内因为人类的活动，物种正在加速的减少，多样性不断削减。多样性己经不仅是引起科学的兴趣，也在逐渐成为一个担忧的问题。那么物种多样性的损失是否会对生态系统造成影响，生物多样性是否决定着生态系统稳定性、产量和其他方面的功能？1993年舒尔茨和穆尼的编辑出版，引起了新一轮多样性对生态系统可能作用研究的兴趣。但生物己不再是一个简单观察描述的学科，它需要田间的实验结果、机械理论和定量观测三条线路的证据来证明观点。多位科学家尝试了解这个问题。普维斯回顾了最近有关生物多样性和生态系统的稳定性、生产力、养分动态的实验、理论和观察性研究。加斯顿总结了全球生物多样性的模式及这些模式的可能解释。马古斯和普莱西讨论了生物多样性保护的策略。经过研究，多样性与生态系统得出了一些结论。生物多样性对生态系统有作用。生物物种越显多样性，植物群落的生产力越大，生态系统的稳定性越好、养分保持能力越强。这也通过了实验的验证，包括北美和欧洲的8个不同地方草原田间试验，表明植物种类下降一半时，产量下降10%-20%，而当植物种类较少时，土壤养分也更易丢失，进一步降低了生产能力。理论、实践都表明物种稀少容易带来生态系统的变化。物种多样性维持稳定性的原因可以看作这三个部分。首先，每一个物种都会在环境变化时自主回应产生变化，当物种足够多时，这些变化均匀遍布，整体即生态系统的变化将减小。其次，同一营养级的生物会互相竞争，一种减少则另一种增多，共同维持整体上营养级的稳定。最后，时间稳定性的测量计算变化性与平均丰度有关，物种丰度的增加会稳定性测量的比率增加。这样物种多样性使得系统稳定性增加。总的来说，生物多样性对于生态系统的很多方面都显示了重要的影响作用。我们应当把它加入到物种组成、土壤类型、气候等因素当中。虽然生态系统向人类社会提供基础必要的物质，人们对于生态系统的运行仍缺乏了解，这导致了人类低估了多样性的影响

文献： Causes, consequences and ethics of biodiversity 生物多样性的起因、结果和准则背景知识：地球最显著的特征在于生命的存在，生命的特征在于多样性。然而世界范围内因为人类的活动，物种正在加速的减少，多样性不断削减。多样性已经不仅是引起科学的兴趣，也在逐渐成为一个担忧的问题。那么物种多样性的损失是否会对生态系统造成影响，生物多样性是否决定着生态系统稳定性、产量和其他方面的功能？1993 年舒尔茨和穆尼的编辑出版，引起了新一轮多样性对生态系统可能作用研究的兴趣。但生物已不再是一个简单观察描述的学科，它需要田间的实验结果、机械理论和定量观测三条线路的证据来证明观点。多位科学家尝试了解这个问题。普维斯回顾了最近有关生物多样性和生态系统的稳定性、生产力、养分动态的实验、理论和观察性研究。加斯顿总结了全球生物多样性的模式及这些模式的可能解释。马古斯和普莱西讨论了生物多样性保护的策略。经过研究，多样性与生态系统得出了一些结论。生物多样性对生态系统有作用。生物物种越显多样性，植物群落的生产力越大，生态系统的稳定性越好、养分保持能力越强。这也通过了实验的验证，包括北美和欧洲的 8 个不同地方草原田间试验，表明植物种类下降一半时，产量下降 10%-20%，而当植物种类较少时，土壤养分也更易丢失，进一步降低了生产能力。理论、实践都表明物种稀少容易带来生态系统的变化。物种多样性维持稳定性的原因可以看作这三个部分。首先，每一个物种都会在环境变化时自主回应产生变化，当物种足够多时，这些变化均匀遍布，整体即生态系统的变化将减小。其次，同一营养级的生物会互相竞争，一种减少则另一种增多，共同维持整体上营养级的稳定。最后，时间稳定性的测量计算变化性与平均丰度有关，物种丰度的增加会稳定性测量的比率增加。这样物种多样性使得系统稳定性增加。总的来说，生物多样性对于生态系统的很多方面都显示了重要的影响作用。我们应当把它加入到物种组成、土壤类型、气候等因素当中。虽然生态系统向人类社会提供基础必要的物质，人们对于生态系统的运行仍缺乏了解，这导致了人类低估了多样性的影响

在此基础上，我们进一步探讨多样性如何影响生态系统。我们不了解为什么世界上会存在多样性，但允许相关物种共同生活在同一个生态系统的过程在影响系统的生产力、养分和稳定性。具体来说，生活在一个地区的物种会与其他物种相互作用，而也就是不同物种之间的相互作用为多样性带来了对生态系统的影响。目前共存的机制目前还没有清晰的定义。大体来说，共存需要持续的种间权衡，物种的进化能力来处理因素如制约其健康和丰度。但存在许多潜在的权衡：物种可能共存因为竞争能力和散布能力的权衡、竞争能力和躲避疾病、躲避捕食能力的权衡、在平均环境下生存能力和资源充足下生存能力的权衡和它们争夺可利用资源的能力权衡。经过研究，己经得出共存机制极大的影响着多样性对于生态系统的作用。当一个系统生物多种间共存，对系统的利用会覆盖更多的生存条件，特定的物种会利用特定的条件，这使得在整个系统层面，资源会得到更为有效的利用。另一方面，如果种间相互作用是基于直接的对抗，而不是资源使用的效率，就会有一种间竞争能力和效率之间的权衡。物种会在低丰度竞争中实现更大的生产力。因为多样性增加了竞争的优势，会呈现低收益的物种，最后平均的生产率相对于多样性是一个递减函数。实验结果表明，生产力相对于植物物种多样性是一个递增函数。基于此，他们预测通过生态位分化共存的机制可能比通过对抗共存的机制在大自然中更普遍。换句话说，自然像一个自由市场经济，是由物种间开放的效率竞争产生的结构，而不是优先购买权和其它垄断行为形成的经济结构。相对于复杂系统包含很多营养级，这样的猜测可能是不成熟的。然而，如果希望运用生态知识帮助创建一个可持续的人类经济，必须强调经济学和生态学概念之间的联系。现在地球上存在的物种是经过超过30亿年的自然选择，拥有合适的效率、生产力和特殊作用。这些生物是能源和材料转换的催化剂。另外他们可以回收废物，创造饮用水，驱动全球生物地球化学循环，创建和维护一个有氧环境，通过温室气体调节全球气候影响和当地气候的影响，通过蒸腾作用产生土壤肥力。此外，地球的生物多样性是所有农作物、所有牲畜和许多药物和杀虫剂的源泉，其中三个作物玉米、水稻和小麦提供大约60%的人类的食物供应。这些作物的可行性还包括保持较高的遗传多样性，可以发展有抗性的新型植株。从长远来看，粮食稳定需要从目前野生植物中开发新的作物。像所有的其他生物一样，人类社会同样经历权衡。生物多样性的丧失会影响生态系统提供的物质和服务，但许多危害生物多样性的行为同时提供有价值的社会福利。这样从各种途径获得的社会净收益存在一个权衡。应对各种资源数量和状态的改变，这种权衡自身也通

在此基础上，我们进一步探讨多样性如何影响生态系统。我们不了解为什么世界上会存在多样性，但允许相关物种共同生活在同一个生态系统的过程在影响系统的生产力、养分和稳定性。具体来说，生活在一个地区的物种会与其他物种相互作用，而也就是不同物种之间的相互作用为多样性带来了对生态系统的影响。目前共存的机制目前还没有清晰的定义。大体来说，共存需要持续的种间权衡，物种的进化能力来处理因素如制约其健康和丰度。但存在许多潜在的权衡：物种可能共存因为竞争能力和散布能力的权衡、竞争能力和躲避疾病、躲避捕食能力的权衡、在平均环境下生存能力和资源充足下生存能力的权衡和它们争夺可利用资源的能力权衡。经过研究，已经得出共存机制极大的影响着多样性对于生态系统的作用。当一个系统生物多种间共存，对系统的利用会覆盖更多的生存条件，特定的物种会利用特定的条件，这使得在整个系统层面，资源会得到更为有效的利用。另一方面，如果种间相互作用是基于直接的对抗,而不是资源使用的效率，就会有一种间竞争能力和效率之间的权衡。物种会在低丰度竞争中实现更大的生产力。因为多样性增加了竞争的优势,会呈现低收益的物种,最后平均的生产率相对于多样性是一个递减函数。实验结果表明,生产力相对于植物物种多样性是一个递增函数。基于此，他们预测通过生态位分化共存的机制可能比通过对抗共存的机制在大自然中更普遍。换句话说,自然像一个自由市场经济, 是由物种间开放的效率竞争产生的结构，而不是优先购买权和其它垄断行为形成的经济结构。相对于复杂系统包含很多营养级，这样的猜测可能是不成熟的。然而, 如果希望运用生态知识帮助创建一个可持续的人类经济，必须强调经济学和生态学概念之间的联系。现在地球上存在的物种是经过超过 30 亿年的自然选择，拥有合适的效率、生产力和特殊作用。这些生物是能源和材料转换的催化剂。另外他们可以回收废物，创造饮用水,驱动全球生物地球化学循环，创建和维护一个有氧环境，通过温室气体调节全球气候影响和当地气候的影响，通过蒸腾作用产生土壤肥力。此外，地球的生物多样性是所有农作物、所有牲畜和许多药物和杀虫剂的源泉，其中三个作物玉米、水稻和小麦提供大约 60%的人类的食物供应。这些作物的可行性还包括保持较高的遗传多样性，可以发展有抗性的新型植株。从长远来看,粮食稳定需要从目前野生植物中开发新的作物。像所有的其他生物一样，人类社会同样经历权衡。生物多样性的丧失会影响生态系统提供的物质和服务，但许多危害生物多样性的行为同时提供有价值的社会福利。这样从各种途径获得的社会净收益存在一个权衡。应对各种资源数量和状态的改变，这种权衡自身也通

过时间发生变化。过去一个世纪里，随着全球人口增加了3.7倍，人均国内生产总值、合理地消费，增加了4.6倍。生物资源的数量和状态迅速改变。从社会角度来看相比于250年前现在明显不同。对于政策和伦理科学同样有很大的贡献。尽管这些贡献可能不如同行的评议期刊，但只这样看是目光短浅的。根本上，社会投资于科学，而科学知识造福社会的进步。科学必须以一个开放的、无偏见的态度在相关问题上做出贡献。因为人类控制全球生态系统的出现，社会面临着新的艰难的取舍。这些取舍包括权衡当前利益与未来环境损害的成本，权衡小部分人的利益和多数人的付出。研究需要量化这些权衡，对生物多样性迄今为止所做的工作有一个良好的开端。另外，在生态学和经济学之间的联系上，需要量化替代行为的目前和长期的成本和收益。不可避免地，无论是有意还是偶然，世界将在100年或1000年由人类掌控。因此指导规划的原则必须基于科学和伦理。准则应当做到在个人和社会之间、当代和后代之间分摊成本和收益。一个可持续的世界需要一个准则，其最终纳入文化保持与宪法权利法案一样持久或者作为宗教戒律。只有我们预知到这样做，只有我们意识到使用生物多样性程度，地球才将保留其最鲜明的特征，即其生物多样性。创新点：文章在对物种共存机制的描述中，用经济模式来类比。验证生物多样性与生产力的关系，需要考虑物种共存的机制，考虑种间相互作用是基于资源使用的效率还是直接的对抗。生态系统中物种共存的机制更多的是通过生态位分化共存，是由物种间开放的效率竞争决定，相较而言自然更像是一个自由市场经济。另一方面，直接对抗共存的机制就更像是优先购买权和一些垄断行为，当然在自然中较少存在这样的机制。利用生物物种间的权衡，探讨人类社会的收益付出问题。生物多样性的消失会影响人来社会一些物质的获得，但一些破坏的行为往往又会带来其他的收益。我们不可能为了维护环境而放弃自主能动性，需要的是寻找一个合适的平衡点，收取最大的利益。当然，我们也不能仅仅局限在现在。考虑当代与后代，考虑个人与社会，我们最需要的就是一个在之间平衡收益付出的准则，这将有益于社会的发展，也会最有效应最有持续性的保留物种多样性。主要感想：

过时间发生变化。过去一个世纪里，随着全球人口增加了 3.7 倍，人均国内生产总值、合理地消费，增加了 4.6 倍。生物资源的数量和状态迅速改变。从社会角度来看相比于 250 年前现在明显不同。对于政策和伦理科学同样有很大的贡献。尽管这些贡献可能不如同行的评议期刊，但只这样看是目光短浅的。根本上，社会投资于科学，而科学知识造福社会的进步。科学必须以一个开放的、无偏见的态度在相关问题上做出贡献。因为人类控制全球生态系统的出现,社会面临着新的艰难的取舍。这些取舍包括权衡当前利益与未来环境损害的成本，权衡小部分人的利益和多数人的付出。研究需要量化这些权衡, 对生物多样性迄今为止所做的工作有一个良好的开端。另外，在生态学和经济学之间的联系上,需要量化替代行为的目前和长期的成本和收益。不可避免地, 无论是有意还是偶然，世界将在 100 年或 1000 年由人类掌控。因此指导规划的原则必须基于科学和伦理。准则应当做到在个人和社会之间、当代和后代之间分摊成本和收益。一个可持续的世界需要一个准则，其最终纳入文化保持与宪法权利法案一样持久或者作为宗教戒律。只有我们预知到这样做，只有我们意识到使用生物多样性程度，地球才将保留其最鲜明的特征，即其生物多样性。创新点：文章在对物种共存机制的描述中，用经济模式来类比。验证生物多样性与生产力的关系，需要考虑物种共存的机制，考虑种间相互作用是基于资源使用的效率还是直接的对抗。生态系统中物种共存的机制更多的是通过生态位分化共存，是由物种间开放的效率竞争决定，相较而言自然更像是一个自由市场经济。另一方面，直接对抗共存的机制就更像是优先购买权和一些垄断行为，当然在自然中较少存在这样的机制。利用生物物种间的权衡，探讨人类社会的收益付出问题。生物多样性的消失会影响人来社会一些物质的获得，但一些破坏的行为往往又会带来其他的收益。我们不可能为了维护环境而放弃自主能动性，需要的是寻找一个合适的平衡点，收取最大的利益。当然，我们也不能仅仅局限在现在。考虑当代与后代，考虑个人与社会，我们最需要的就是一个在之间平衡收益付出的准则，这将有益于社会的发展，也会最有效应最有持续性的保留物种多样性。主要感想：