生物资源概况

2017-06-27 10:58王昊远
科技创新与应用 2017年18期
关键词:生物资源保护利用

王昊远

摘 要:生物资源既可直接用于人们的衣食住行,也是工业生产重要原料的来源。多年来自然生态因缺乏保护而被过度开发,植物资源急剧减少,物种赖以生存的环境被严重破坏。为了可持续发展,人们必须重视与自然的和谐共处,珍惜生物资源力求对其进行合理的利用。

关键词:生物资源;保护;利用

1 生物资源及其重要性

生物资源是地球人赖以生存和发展的基础。生物资源也被叫做“生物遗传资源”,它涵盖我们所生活的这个星球上的一切生物以及微生物遗传资源。在我们地球上所有的自然资源中,生物资源更是不可或缺的一部分。生物资源在农业方面被广泛地加以运用,例如作物、林业、药材和花卉植物遗传资源等。因为生物资源的存在,我们人类才有了这些赖以的生存的必需品,比如大量的食物、薪材、沼气等干物质都是来自绿色植物的,还有很多动植物都可以供人类直接食用。生物资源同时支撑着传统工业的发展,化石能源越用越少,新兴工业技术则要以纤维素等生物资源为主要原料,以利用和改造多种微生物的代谢系统为主要技术手段进行生物加工。除此之外,生物资源还同时为人类提供大量的药物,除传统的中药材外,还有用现代生物和化学技术提取的治疗疟疾的新药青蒿素、蒿甲醚,治疗艾滋病的复方SH等。生物资源因其多样性成为了维持生态系统平衡的基本要素。

2 生物资源利用

2.1 生物资源与食品

野生物种可被人类驯化并进行圈养,也可被用作遗传改良。有的野生物种或者它的变种的个别基因能抵抗虫害,有的则可以用来提高相应作物的产量。得到这些有利基因后,科学家便将这些有用的基因收集并整理成“基因库”,以供利用。自然界中的灾害有的时候是因为某种遗传变异基因的丢失。举个例子来说,在19世纪四十年代,土豆因其产量高而在爱尔兰被大片种植,它暂时缓解了人口和粮食压力,但却大大降低了抵御自然灾害的能力。当时,一种引发土豆枯萎病的真菌(Phytophtorainfestans)首次侵袭爱尔兰,使得土豆变黑枯萎死亡。正是由于当地的土豆品种过于单一,都无法抵抗这种真菌,造成历史上有名的土豆大饥荒,饿死了百万人口。另一方面,利用生物资源丰富基因的多样性,可以帮助作物增加产量。比如,矮化育种、杂交水稻等方式都会让水稻的产量同期增长20%-30%。因为这样,野生物种的多样性遗传基因被广发需求,尤其实在传统的农作物和家养的禽畜领域。比如,墨西哥多年玉米野生近缘种的发现具有很高潜在价值,可栽种出多年生高产玉米。

2.2 生物资源与医学

生物资源在人类医学健康方面发挥着重要作用,生物资源是药品成分的重要一部分。在药物研制过程中,很多功效都要依靠植物的有效成分,上千种抗生素都是源于微生物的,比如,阿司匹林就是在野生物种中发现的。美国食品与药物管理局批准的药物中,有过百种来自天然生物活性物质或其衍生物,抗癌药物过半源于天然生物活性物质或其衍生物[7]。另外,很多新的医药问题不断产生,如心血管疾病、癌症等老年性疾病。这些都被期待可能在生物资源中找到治疗方法。

除了制药方面,生物资源在研究人体生理、疾病致病机理时也起了很大的帮助,如动物模型就是一例。比如,树 这种小型哺乳动物就成功地帮助科学家们建立了很多种医学生物学动物模型并已广泛应用于人孢疹病毒感染、乙肝等疾病的研究中。

2.3 生物资源与能源

新能源可被分为传统生物质能和新型可再生能源,其中新型可再生能源被分为以下几类:太阳能、风能、现代生物质能。生物质是光合作用所产生的有机体。而对于可再生能源来说,生物质能是指“绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物中的能量形式”,这种能量是以生物质为载体的唯一可再生的碳源,可以被转化为常规的固液气三态燃料。生物质能的原始能量来源是太阳,换句话说,生物质能是太阳能的一种表现形式。因此,生物质不仅仅能量巨大而且在地球上分布广发,所以生物质能正在被广发地研究和开发利用。有机物中除矿物燃料以外所有来源于动植物的能源物质均是生物质能,一般林农工业的废弃物、动物的大便等。地球上的生物质能丰富且无害,每年经光合作用产生的物质达上千亿吨,其能量等同于地球能耗量的十倍以上,但是利用率却不到3%。因此可见,生物质能在未来新能源中将发挥重要作用。

3 生物资源濒危状况

20世纪后期,全球人口增加、气候变化,物种多样性锐减,范围几乎涵盖了地球上的动植物等一切生物类群。

据联合国粮农组织,全球林业面积为39亿hm2(改成汉子把,不知道什么单位),因乱砍滥伐每年减少0.4%,热带雨林的减少速度则快1倍。非洲森林覆盖率从60%减至10%;南美洲2/3热带雨林已消失,亚马逊河流域的原始森林已被砍伐过半;东南亚的热带雨林也在迅速消失。

农作物资源的情况更加悲观,1949年我国小麦品种约1万,而如今只有300个左右;我国原产的野生稻和大豆种群数已减少70%至90%,其他国家也如此。我国草药蕴藏量也急剧下降,30多种濒于灭绝,其中354种已列入国家濒危植物名录。

在动物资源方面同样存在很大的问题。粮农组织称,如今每年至少有1种畜禽品种灭绝,目前牛羊猪马和禽类品种约20%有灭绝的迹象。据统计,中国已有10个畜禽地方品种消失,8个濒临灭绝,20个数量在减少。水源干枯污染和过度捕捞导致大量水生生物遭殃,如白鳍豚、鳃鱼和一些冷水性鱼。野生动物的种群数量在下降,如珍禽朱鹦仅有数十只,扬子鳄仅有少数残存于长江中,而这些野生种往往具有独特的品质特性,对于保证人类的安全非常必要。

4 生物资源锐减的缘由

地球上的生物资源骤减几个主要原因是:(1)各种动物的栖息

地的消失及碎片化。随着城市化和工农业发展,森林被乱砍滥伐,草原被过度放牧,生物栖息地不断被破坏消失,大片连接的生态环境被剪断,这种状况很严重地影响了生物维持生存和生态过程的能力。(2)抢夺似的砍伐和掠取。(3)环境污染。(4)生产的集约化和商品化。品种的高度一致性降低了遗传基础和对病虫旱寒等的抵御能力。(5)外来物种的人侵。人类的定居和活动对生物资源破坏严重,尤其在一些岛屿国家。

综上所述,为了实现可持续发展,国家应建立完整的生物资源保护管理體系,注重生物资源的收集和保存,对生物资源保护给予充足的经费支持,并建立相关政策法规逐步规范生物资源工作。

参考文献

[1]刘旭.中国生物种质资源科学报告[M].北京:科学出版社,2003.

[2]方嘉禾.世界生物资源概况[J].植物遗传资源学报,2010,11(2):121-126.

[3]田兴军.生物多样性及其保护生物学[M].北京:化学工业出版社,2005.

[4]段子渊,黄宏文,刘杰,等.保存国家战略生物资源的科学思考与举措[Z].北京:中国科学院生命科学与生物技术局.武汉:中国科学院武汉植物园.

[5]沈培清,郑红,刘汝文,等.中国树 实验动物化研究进展和展望[J].动物学研究,2011,32:109-114.

[6]联合国粮食及农业组织.世界植物遗传资源状况报告[C].国际植物遗传资源技术会议,1996:7-8.

[7]顾万春.王琪森林遗传资源学概论[M].北京:中国科学技术出版社,1998:123-139.

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