发布时间:2024-02-03 16:08:51
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇关于生物多样性的调查,期待它们能激发您的灵感。
调查课题:公众对生物多样性认知情况调查问卷
调查时间:2013年7月10日—16日
调查目的:
近年来因环境污染事件引发的公众活动,见证了公众环境保护意识提升,也见证了公众参与在环境保护活动中发挥的重要作用。作为环境保护中的一个新兴议题,生物多样性保护对于人们来说尚显陌生。然而国际社会早以各种方式促进与提升人们对此的关注与推动。我国于2010年颁布《中国生物多样性保护战略与行动计划》(2011—2030年)中就特别提出“建立生物多样性保护公众参与机制与伙伴关系”,要求“研究建立社会各方参与的生物多样性保护联盟,组织开展生物多样性保护活动”。
为了更全面地了解中国公众关于生物多样性议题的认知情况,本刊就公众对生物多样性议题认知情况展开调查问卷,力求了解公众对生物多样性议题的态度、认知水平和实践概况,并希望这一结果能给相关各方在开展生物多样性议题的项目时提供基本数据或信息支持。
调查过程:
此次调查通过网上提供问卷和网下发放问卷的方式进行,共回收问卷92份,其中有效问卷87份。此报告以87份有效问卷为基础进行分析。
调查报告内容:
(一)调查结果
问卷结果显示,对于生物多样性概念,很了解和了解一些的人占受调查人数的10%左右,完全不了解的约占9%,了解一些的约占78%。其中,在对生物多样性概念很了解的群体里,约88%的被调查者是通过学习或工作这一渠道获得相关知识的。而在对生物多样性概念不太了解的受访者中,通过学校学习获得相关知识的占25.86%,在工作中获得相关知识的占24.14%,通过媒体和网络获得相关知识的占50%。
在生物多样性中最突出的议题中,80%的被调查者认为“动物种类减少”是最突出的问题,16%的被调查者认为“植物种类减少”是最突出的问题。
对于导致生物多样性减少原因的问题回答中,86.21%的被调查者认为人类活动是导致生物多样性减少的主要原因,9.2%的被调查者认为气候变化是最主要的原因。
关于我国生物多样性政策一题的回答中,没有人对我国生物多样性政策很了解,有所了解的占52%,完全不了解的占48%。
在我国保护生物多样性的不足之处,82.67%的被调查者认为最大的问题是“生物多样性保护意识差”,其次是国家相关政策没有多到实处。此外,也有部分受访者认为,检测系统和检测程序缺乏一致性和透明度也是问题之一。
在保护生物多样性议题上,谁起主导作用一题的回答中,68.97%的被访者认为政府应该起主导作用。认为企业起主导作用的占13.79%。认为社会公益团体和个人其主导作用各占10.34%。但在如何看待生物多样性和企业履行社会责任的关系方面,89.33%的被访者认为两者关系密切,认为关系不大的约占6.9%。
在保护生物多样性的实践方面,“珍爱稀有动物”排在第一位,其次是不随意倾倒有毒物质、低碳出行和减少一次性生活用品。再其次为不从境外携带外来物种,不随意放生龟鳖等生物。
(二)调查分析和结论
1、公众对生物多样性认知不多
从调查的整体来看,公众普遍对生物多样性这一议题还不是很了解。不过,尽管人们对这一议题稍显陌生,但对于保护生物多样性及其在实践中践行这一理念,被调查者大都持肯定看法,表示愿意更多了解相关知识和规范自己的行为以保护生物多样性。本刊建议,应该进一步加强生物多样性议题的宣传,通过媒体、网络等渠道向大众传播生物多样性的相关知识。
2、生物多样性认知不受地域、教育背景、年龄限制
公众对生物多样性知识的掌握和其受教育程度、居住城市、年龄等没有必然联系。从受访者的居住城市来看,居住在一线、二线城市的受访者和居住在三线等中小受访者对于生物多样性议题的了解并没有明显区别。因此,居住在发达城市的人并不比欠发达地区的人们掌握更多生物多样性的知识。其次,在接受调查的人群中,本科学历以下、学士、硕士、博士群体中,对生物多样性议题的了解比例相差不多。此外,在20岁—40岁群体中,对生物多样性议题的了解也并无太大差别。这说明,年龄、高学历或者居住在发达地区并不必然意味着拥有更多机会去了解生物多样性议题。
3、公众认知渠道单一
受访者大都认为保护生物多样性的最有效的渠道是政府,这一方面反映了政府在生物多样性议题作了主要工作。但同时也说明,在生物多样性议题上,大众仍没有意识到生物多样性不仅仅是政府的责任,还是企业、公益组织和个人的责任。为此,本刊建议,不仅是政府,包括企业、行业组织、NGO组织、甚至个人都可以发起生物多样性保护的行动、倡议甚至运动,并且注意加强各类组织之间的合作,扩大生物多样性活动的影响力。
4、公众期待企业开展生物多样性保护
大多数受访者认为生物多样性遭到破坏的主要原因是人类活动,认为企业的经营活动等所带来的环境污染问题导致物种减少。因此,绝大多数受访者认为企业在履行社会责任和保护生物多样性方面密切关系。这说明,今后随着生物多样性议题在公众的普及,相关企业在保护生物多样性方面将面临来自公众越来越多的关注。这意味着企业将在生物多样性保护中承担越来越重要的责任与压力。
参考文献的撰写是体现了作者对科学的严谨态度,论文当中引用的内容是可以查阅到的,也为同一研究的作者提供正确的阅读方向。下面是学术参考网的小编整理的关于生物多样性论文参考文献,给大家在写作当中参考欣赏。
生物多样性论文参考文献:
[1]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.
[2]李斌,蒋步新,李化雨.论生物多样性的价值[J].环境保护科学(第28卷),2002(4):49.
[3]高振宇,徐海根.中国――俄罗斯生物多样性信息管理研究[M].北京:中国环境科学出版社,2000.
[4]杨建新.生物多样――人类持续发展的自然基础的研究[J].环境科学进展,1993(3):30.
[5]马克平,米湘成,魏伟,等.生物多样性研究中的几个热点问题.中国生物多样性保护与研究进展[M].北京:气象出版社,2004.
[6]徐海根,丁晖,吴军,等.2010年生物多样性目标:指标与进展[J].生态与农村环境学报,2010,26(4):289~293.
生物多样性论文参考文献:
[1]陈灵芝.中国的生物多样性现状及其保护对策[M].北京:科学出版社,1994.
[2]李文华.中国的自然保护区[M].北京:商务印书馆,1984.
[3]国家环境保护局自然保护司.珍稀濒危植物保护与研究[M].北京:中国环境科学出版社,1991.
[4]宋朝枢.自然保护区工作手册[M].北京:中国林业出版社,1988.
[5]马克平.监测是评估生物多样性保护进展的有效途径[J].生物多样性,2011,19(2):125~126.
生物多样性论文参考文献:
[1].周子杨,黄先才,孟玲,谢桐洲,李保平;有机稻田埂植物上节肢动物多样性[J];生态学杂志;2011年07期
[2].吴玉红,蔡青年,林超文,黄晶晶,程序;地埂植物篱对大型土壤动物多样性的影响[J];生态学报;2009年10期
[3].简永兴,李仁东,王建波,陈家宽;鄱阳湖滩地水生植物多样性调查及滩地植被的遥感研究[J];植物生态学报;2001年05期
[4].官昭瑛,何莹,安玉蓉,蔡吉花,童晓立;外来植物凋落物分解对底栖动物多样性及其摄食功能群的影响[J];生态学报;2010年11期
[5].魏彦昌,吴炳方,张喜旺,杜鑫;生物多样性遥感研究进展[J];地球科学进展;2008年09期
[6].岳天祥;生物多样性遥感研究方法浅议[J];生物多样性;2000年03期
[7].徐文婷,吴炳方;遥感用于森林生物多样性监测的进展[J];生态学报;2005年05期
[8].郭中伟,李典谟,甘雅玲;森林生态系统生物多样性的遥感评估[J];生态学报;2001年08期
[9].方彬,陈波,张元;生物多样性遥感监测尺度选择及制图研究[J];地理与地理信息科学;2007年06期
[10].黎道洪,罗蓉;贵州和尚洞不同光带内软体动物、节肢动物和脊索动物的多样性及分布研究[J];中国岩溶;1999年02期
[11].刘红,袁兴中;曲阜孔林土壤动物多样性研究[J];应用生态学报;1999年05期
[12].金翠霞,吴亚,王冬兰;稻田节肢动物群落多样性[J];昆虫学报;1990年03期
[13].朱巽,袁金荣,林仲桂,朱雅安;衡阳盆地土壤动物多样性研究[J];生态学杂志;2004年04期
2002年召开的《生物多样性公约》第六次缔约方大会上通过的VI/7A号决定,要求各缔约方制定关于把与生物多样性相关问题纳入环境影响评估及战略环境评估立法或进程的准则[1]。2006年召开的《生物多样性公约》第八次缔约方大会上通过了“关于涵盖生物多样性各个方面的影响评估的自愿性准则”的第VIII/28号决定[2]。我国是最早签署《生物多样性公约》的国家之一,政府积极采取措施履行公约规定的义务。2003年9月1日起施行《中华人民共和国环境影响评价法》(以下简称《环评法》),首次提出对规划进行环境影响评价。要求“国务院有关部门、设区的市级以上地方人民政府及其有关部门,对其组织编制的土地利用的有关规划,区域、流域、海域的建设、开发利用规划,应当在规划编制过程中组织进行环境影响评价,编写该规划有关环境影响的篇章或者说明”;“对工业、农业、畜牧业、林业、能源、水利、交通、城市建设、旅游、自然资源开发的有关专项规划,应当在该专项规划草案上报审批前,组织进行环境影响评价,并向审批该专项规划的机关提出环境影响报告书”。这就意味着国家正式把针对规划的战略环境评价放在了重要位置[3]。2009年10月1日起施行的《规划环境影响评价条例》(以下简称《条例》),是在《环评法》的法律框架下,从规范管理的角度出发,对法律不明确之处予以明确,对法律的原则规定予以细化,通过进一步完善规划环评程序,明确实施主体,落实相关方的法律责任、权力和义务。《条例》的出台,表明国家对规划环境影响评价的执法力度将进一步加强[4]。其中直接归属农业部门的有农业、畜牧业专项规划,涉农的有土地、区域、流域、海域等有关规划。2010年9月环保部发文“中国生物多样性保护战略与行动计划(2011—2030年)”,在条目五“生物多样性保护优先领域与行动”中设立优先领域二“将生物多样性保护纳入部门和区域规划,促进持续利用”,要求“开展生物多样性影响评价试点”[5]。我国是生物多样性大国,生物多样性居世界第八位。我国又是世界上人口最多、约85%左右的人口在农村的农业大国,对生物多样性具有很强的依赖性。农业部门制定的农业规划以及其他部门制定的涉农规划,绝大部分是在农区实施的。农区是由原本丰富多样的生物地理就界开发而来,农区边际土地仍然是生物多样性相对富集的区域,农区生物多样性也是国家生物多样性的重要组成部分。开展农业规划环评生物多样性影响评价是农区生物多样性保护与管理的基础,也是环评不可缺少的内容。
2生物多样性影响评价基本内涵与主要内容
2.1基本内涵
生物多样性保护是生态和环境保护的核心内容之一,而环境影响评价是从源头保护生物多样性的重要途径。农业规划环评中生物多样性影响评价的基本内涵就是:农业规划实施对规划区域的遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性可能带来的影响进行分析、预测与评估,提出避免、预防或减轻不良影响的对策和措施,建立监测机制并跟踪评价,持续改进达到保护目的。
2.2主要内容
农业规划生物多样性影响评价的主要内容有4方面:
(1)分析预测规划实施可能会影响到实施区域生物多样性的哪些方面。关于生物多样性影响评价的分析尺度,目前比较公认的是遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。随着景观生态学的发展,将景观生物多样性纳入生物多样性保护的层次;
(2)对影响可能造成的后果加以评价包括短期影响、长期影响、直接影响、间接影响、累积影响等,影响是否有利,是否可恢复等。
(3)针对生物多样性各层次的影响,需要采取哪些预防和保护措施;
(4)建立长期监测生物多样性的机制,跟踪和预测生物多样性的变化趋势。
3农业规划环境影响评价中生物多样性影响评价基本程序
根据农业规划环评中生物多样性影响评价的基本内涵,其基本程序包括规划分析、现状调查与分析、影响要素识别、影响预测与评价、预防和保护措施、监测与跟踪评价等。
3.1规划分析
规划分析首先是规划的协调性分析,规划协调性分析可以帮助了解规划政策背景[6],分析规划与相关政策法规的一致性、与产业政策的符合性、与国家及地方有关规划的符合性,同时避免不同部门、不同层次间规划缺少衔接以及冲突[7]。包括外部协调性分析和内部协调性分析。外部协调性主要是分析规划目标的合理性与限制性,内部协调性是分析规划界定的主要内容之间是否存在冲突等。其次是分析规划的有关内容,包括规划的编制背景、规划的目标、规划的对象、规划的具体内容、实施方案、实施范围、实施期限等。第三是分析规划的不确定性[8]。各级政府和部门编制的规划其协调与衔接状况对规划的实施具有不确定性、规划本身的远期不确定性、规划的具体项目的不确定性、污染物排放量的不确定性等。
3.2现状调查与分析
根据生物多样性的层次及保护需要,调查农业规划实施区域生物多样性历史演替过程和现状。重点调查分析以下区域的生物多样性:(1)具有生态学意义的保护目标;(2)具有美学意义的保护目标;(3)具有科学文化意义的保护目标;(4)具有经济价值的保护目标;(5)重要生态功能区和具有社会安全意义的保护目标;(6)生态脆弱区;(7)人类建立的各种具有生态环境保护意义的对象等[9]。
3.3影响识别、预测与评估
生物多样性影响识别是在分析农业规划目标及总体方案的基础上,通过一定方法找出农业规划所确定的某个项目或活动对生物多样性影响的各种变化指标,说明生物多样性影响的性质、程度及可能的影响范围。影响识别主要包括以下3方面:(1)影响主体识别。识别农业规划的目标、指标和总体方案及其执行主体,主要是可能给生物多样性带来影响的农业规划活动等具体的规划实施内容以及这些规划实施内容具体的执行主体。(2)影响受体识别。识别规划区域内主要的生物多样性资源:包括遗传多样性与重要农业种质资源、物种与生境多样性、生态系统多样性,如自然保护区、风景名胜区、湿地、农田、水土流失重点治理区等的组成结构、面积和分布等;景观多样性,包括景观类型多样性、斑块多样性、景观异质性和稳定性等。特别应了解该区域农业生产活动的历史与现状、是否产生过或者现在仍然存在一些严重的生态问题,因为这些生态问题往往与生物多样性直接相关。(3)影响效应识别。识别主体(农业规划)与受体(生物多样性)的相互关系,确定农业规划对生物多样性的显著影响及关键影响因子。对生物多样性影响的强度,关注影响发生的背景。影响强度包括影响范围、影响过程和影响性质(包括有利/不利、可逆/不可逆);影响发生的背景包括产生地点、影响时间以及受影响者的具体情况。在上述影响识别的基础上,结合规划的总体目标及在不同的阶段或期限予以实施的情况,预测规划实施的不同阶段或期限可能造成的生物多样性影响并进行评估。
3.4预防措施与保护方案
由于农业规划实施范围较大,具有宏观性,规划环境影响评价的生物多样性保护也需从大的范围和宏观上进行把握。制定具体的预防措施和保护方案,应依次按照预防措施、最小化措施、减量化措施、修复补救措施、重建措施序列原则进行[9]。物种及其生境(栖息地)是各层次生物多样性表现形式和基础,对于重要物种的保护要以就地保护为主,迁地保护为辅。物种与其生境具有不可分割的联系,保护原生境及其里面的生物资源是保护生物多样性及其资源永存的最符合自然规律的手段,也是“生态系统方法”的基本原理之一。迁地保护措施也很重要,但它是在原生境遭到严重破坏和就地保护已经不可靠的情况下的辅助手段。
3.5监测与跟踪评价
由于生物多样性影响的表现具有滞后性特点,应建立长期监测机制,对生物多样性保护目标动态变化进行跟踪监测,分析生物多样性变化的趋势,预防可能产生不良影响的因素,及时调整保护措施,确保生物多样性保护的有效性。
4农区生物多样性影响评价层次及特点
农业是一种直接利用生物多样性的产业,包括直接利用生物多样性的资源材料以及模拟生态系统的初级生产(植物种植业)和次级生产(动物养殖业)等全部生产过程;而且还包括进一步利用生态系统中的有机物腐解过程使之转化为农业经济作物(食用菌养殖、微生物造肥、生产沼气等)。考虑到农业规划主要是在农区实施,这里的农区不是仅局限于种植业区域的“小农区”,是包括农牧渔业生产活动范围的“大农区”,因此,就农区和农业而言,生物多样性可分为农区遗传多样性、农区物种及生境多样性、农区生态系统多样性、农区景观多样性、农业产业结构多样性几个尺度水平[10-11]。
4.1农区遗传多样性影响评价特点
遗传多样性是生物多样性的基本组成部分,是物种多样性和生态系统多样性的基础。它通常被认为是种内不同群体之间和一个群体内不同个体之间的遗传变异总和。遗传多样性是以物种为载体表现的,可以从形态特征、生理特征、细胞学特征、基因位点及DNA序列等不同方面来体现。农区遗传多样性影响评价应主要关注:
(1)农业活动使得生境破碎、消失引起物种种群缩小、消失导致遗传多样性丧失;
(2)外来物种入侵排挤当地种,使得遗传多样性丧失;
(3)农业新品种发展项目,对遗传多样性产生的影响;
(4)转基因作物可能引起的遗传多样性的变化及丧失[12]。由于受科学研究的限制,在现实中只对少量的物种进行过比较全面的遗传多样性研究,在遗传多样性层次评估生物多样性影响目前还不具有普遍意义。在环评工作中,建议把遗传多样性影响评价的内容与物种多样性、生态多样性影响评价融合在一起描述,更易于操作。
4.2农区物种及生境多样性影响评价特点
在我国几千年的农业栽培和养殖实践过程中,培育了大量食用与经济性能优良的作物、果树、家禽、家畜。我国栽培作物种和亚种有600多个,其中已知约237种为我国自古以来的土生栽培种,位居世界前列,被认为是世界三大农业起源中心之一。其中粮食作物30多种,蔬菜200多种,牧草与饲料作物约400多种。果树约300种,茶品种600多个,桑有15个种,共1000多个品种。家养动物品种和类群包括特种经济动物和家养昆虫在内,品种和类群有2000多个。除了农业经济物种外,在农田、湖泊与河流等湿地生态系统及荒山草坡生态系统中还有大量野生动植物物种和类群。稻田中野生动物主要以两栖类、爬行类动物和某些鸟类为主;重要杂草约有200多种。旱地生态系统中也生长着丰富的农作物伴生物种,如有记录的农田杂草有73科、560多种,对农作物有害的动物与昆虫约1300多种,天敌生物近2000种,其中仅棉田的重要天敌蜘蛛就有21科、89属、205种[11]。这些构成了我国农区物种及生境多样性。在环评实际工作中,对农业规划实施区域内的物种及生境的全部评价是不现实的,也不符合农业规划环评宏观性的特点。在满足农区生物多样性保护要求下,物种及生境多样性影响评价应针对区域关键物种及生境进行重点评价。
(1)保护物种。被国际、国家、地方、部门或保护组织明确列入保护名录的物种。主要评价保护物种分布状态、种群结构及现存数量、保护级别、濒危程度、生境特点、对环境的敏感程度、农业规划实施对保护物种的影响程度、就地保护和迁地保。护实施的可行性等;
(2)地方特有种。其分布范围狭窄、生境条件苛刻,当分布的区域环境改变,有可能造成这些物种灭绝。主要评价特有种的特有性(国际特有、国家特有、地方特有、区域特有)、濒危程度、生境特殊性、受影响程度、就地保护和迁地保护实施的难易程度等;
(3)重要的农业种质资源。是我国农业生产活动的基础,关注其受保护的状态,受影响程度,入库保存情况;
(4)栽培和家养生物的野生近缘种和野生类型。起源于我国的栽培作物不仅种类多,而且具有野生近缘种的也多,它们是农业生物多样性的宝贵遗传资源;家养生物的野生型是潜在进行品种改良的重要遗传资源。这些遗传资源的价值难以估量,在评价中应重点确认这些物种的存在、数量、生境条件、濒危程度、受影响和潜在影响程度、保护措施等;
(5)其他物种,规划实施区域受到较多关注的物种,具有文化及文物特点的物种等。
4.3农区生态系统多样性影响评价特点
我国农区生态系统按其基本类型可以分为6类:农田(水田与旱地)生态系统、种植园(水果、干果、蔬菜、茶叶、桑、药材、花卉和其他特殊经济作物)生态系统、草原与草地生态系统、水产水域生态系统(陆地水域和海洋水域,与湿地生态系统基本类同)、集约化养殖场系统和农区边际土地生态系统[11]。农业规划实施不确定性的特征,在对农区生态系统多样性影响的质(影响性质、影响类型、影响因素)和量(影响程度、时空规律、发生概率)上有更多不确定性。农区生态系统多样性影响评价主要是:
(1)生态系统类型结构和功能完整性;
(2)生态系统的脆弱性和整体变化趋势;
(3)生态系统的服务功能及生态承载力;
(4)农业规划实施可能的影响方式、范围、强度和持续时间;
(5)受影响强度、范围和持续时间,影响的结果是否有利、是否可逆;
(6)生态系统抗干扰的能力、恢复能力和生态系统的功能维系;
(7)预防与保护措施实施的可行性。
4.4农区景观多样性影响评价特点
景观多样性是继遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性被提出的生物多样性研究的第四个主要层次。这4个层次之间的关系依次为遗传多样性产生了物种的多样性,物种多样性与生境多样性构成了生态系统的多样性,多样性的生态系统聚合并相互作用又构成了景观的多样性。农区景观范围多指大农业或是整个农业区域,因此对具有战略定位的农业规划进行景观多样性影响评价是非常重要的。农业规划实施对农区景观多样性影响,主要关注(1)对景观类型多样性影响,景观类型的分布面积和空间结构等发生明显变化、影响强度、指标物种濒危程度、变化是否可恢复;(2)对景观斑块多样性影响,镶嵌地块间生境的异质性、连通性是影响生物多样性的重要因素。农区残存的非农作性生境,包括农田边际土地、岛状野生生境、灌木带、林地、水塘、沟渠、荒地和休耕地等受影响的程度,这些生境破碎化程度,影响强度是否可逆;(3)对景观格局多样性影响,地块内物种的异质性和共生性影响物种多样性丰富程度。农业活动方式变化、人为干扰强度、外源性物质流入(农用化学品等)、外源性遗传物质入侵(转基因种植、外来物种入侵等)的影响。
4.5农业产业结构多样性评价特点
农业产业结构多样性用以描述包括农、林、牧、副、渔各业的组成比例与结构变化,它反映着某一区域农业生产的总体状况,这也是农业规划中重要的篇章。应重点分析农业规划实施区域规划实施前后,农、林、牧、副、渔各业的组成比例与结构可能产生的变化,这一变化对当地生物多样性可能产生的影响,分析影响的范围、强度持续时间、是否有利、是否可逆等,重点评估当地生物多样性变化可能带来的经济价值变化。
一、萌芽阶段:利用价值保护
20世纪50、60年代之前,并不存在现代意义上的国际环境法;相应的,保护生物多样性的国际法也处于萌芽状态。这一阶段的国际法主要是根据个别物种对于人类的利用价值(主要是经济价值)提供保护,而对生物物种的内在价值、生态系统以及生物多样性等方面则很少涉及。历史上,野生生物的利用和保护一直被认为是国内法的事项,反映了各国对其自然资源的永久。不过,尽管国家拥有重要的利益,野生生物很长时间以来便是国际合作的内容。
因为野生生物的活动范围并不总是停留在某个国家的政治和地理疆界之内。例如侯鸟等在多个国家间迁徙的物种,其保护就需要进行国际合作。类似的,其栖息地横跨几个国家、或者位于国家管辖范围之外的国际公域的非迁徙物种,其保护也自然需要进行国际合作。由此,生物多样性保护国际法逐渐形成。19世纪60年代开始,欧洲出现了早期的保护生物物种的国际条约,主要有1867年《英法渔业公约》、1882年《北海过量捕鱼公约》、1886年的《莱茵河流域捕捞大马哈鱼的管理条约》、1902年3月《保护农业益鸟公约》、1911年《保护海豹条约》等[1]。通过这些生物保护条约,缔约国通过谈判分配了各种资源资源(主要是鱼类以及海豹)的开发权,希望能够达到某种可持续捕获的水平。实际上,诸如海豹条约等早期的野生生物保护条约是最早反映可持续发展思想的条约———即最大限度的可持续产出的概念。此后,很多环境主义者不断呼吁要禁止对野生生物的商业性开发。
在此背景下,国际社会通过了一些比较重要的保护生物多样性的国际条约,如1933年《保护天然动植物公约》、1946年《国际捕鲸管制公约》、1950年《国际鸟类保护公约》和1951年《国际植物保护公约》等[2]413。例如,国际捕鲸委员会,最初是一个在成员国间分配捕鲸量的组织,现在逐渐转变为禁止商业性捕鲸的机构。国际捕鲸委员会充分说明了当时国际野生生物法内的主要焦点,即如何在开发与保护之间进行适当的平衡。早期的条约很少考虑野生生物的保护问题,而是专注于如何在不同利益国之间进行资源的分配。随着环境关注的日益提升,这些野生生物条约开始将其兴趣由在缔约国之间分配资源,转变为实现可持续的开发水平,即“可持续产出”。不过,在很多情况下,实现生物资源可持续产出的努力并无法成功。有时候,国际条约缔结的太晚,错过了将种群保持在能够可持续产出的水平上的时机。另外,关于可持续捕获水平的准确估计,在科学上还缺乏充分的认识。而且,即使科学家发现了确定的数字,关于开发的政治压力也是促使决策者确定不可持续的水平。
在这一阶段,保护生物多样性国际法体现出三大特点:首先,除少数条约规定了现代意义上的环境保护手段和措施、具有真正的生态保护含义外,绝大多数公约所表现的是一种短期的功利主义,[2]28即:侧重于保护渔业资源、海豹等经济性的资源,或对某一物种经济利益的保护,忽略了对其维护生态平衡的作用的保护;目的是为了保护相邻国家间的经济利益,而非保护环境。其次,这一时期的生物多样性保护手段是不充分的,主要采取的方法是简单的禁捕、禁采、禁伐。一般而言,“最通常的做法是禁止捕获属于某个特定物种的个别生物,而不考虑该物种的生存条件是否存在。”[2]235第三,它采用的是一种跨界解决方式,参与这些国际法的主要是与保护对象有直接利益关系的少数边界相邻的国家。
二、初步形成阶段:内在价值保护
二战后,各国忙于战后重建恢复经济,世界经济和国际贸易的发展规模也不断增大,开始出现一些全球性的环境问题;各国对资源能源的不合理开发和利用也带来了严重的危机。此时,环境科学和生物科学得以兴起并迅速发展,其研究成果促使人们不断深化对生物物种的内在价值的认识。所谓内在价值,是指自然界每一个有生命的或者具有潜在生命的物体都具有某种神圣并且应当受到尊重的价值。此时,人们已经认识到,各个物种之间内在价值是平等的;以是否可以为人类服务为标准来判断生物物种资源的价值,本身就是一种物种的偏见。在这种背景下,一系列旨在保护生物资源的国际法律文件应运而生,现代意义上的保护生物多样性国际法也开始正式形成和发展。在这一时期,国际社会依然缔结了一些对物种的利用价值进行保护的公约和协定,但更多的国际文件开始侧重于对生物的内在价值进行保护。例如,1973年通过的《濒危物种国际贸易条约》(CITES公约)形成了一套详细的、但也是比较复杂的管理制度,涵盖数千种动植物。事实证明,这种类型的国际合作也是应对国际经济活动(主要是不断增加的野生动物和植物贸易)对生物带来负面影响所必需的。尽管有旨在控制物种国际贸易的CITES公约以及旨在保护迁徙物种的多项公约,但是野生生物物种在很多地区还是出现了丧失的现象。
有些是商业开发的原因,但更多的是栖息地遭到破坏的原因,特别是对那些迁徙物种。这就促成了1971年《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》和1972年《保护世界文化和自然遗产公约》的出台。这些条约旨在为保护具有特别重要性的生物栖息地提供资源和政治意愿。除了上述国际条约外,比较重要的国际法律文件还有1968年《非洲自然和自然资源保护公约》、1973年《濒危野生动植物物种国际贸易公约》、1979年《野生动物迁徙物种保护公约》、1979年《欧洲野生生物和自然生境保护公约》、1980年的《南极海洋生物资源养护公约》、1982年《联合国海洋法公约》和1986年《南太平洋地区自然资源和环境保护的公约》,等等。这一阶段,保护生物多样性国际法的主要特点有:首先,在国际立法的指导思想上,重新认识了人与自然的关系,开始从最初的功利主义、注重保护对象的经济效用转向注意内在价值和其它非经济价值。如1973年《濒危野生动植物物种国际贸易公约》开宗明义,宣布“许多美丽的、种类繁多的野生动物和植物是地球自然系统中无可替代的一部分,为了我们这一代和今后世世代代,必须加以保护”。其次,保护手段日渐丰富。通常,这些公约不仅保护个别物种,而且会保护其栖息地,并考虑到可能影响该物种和栖息地的所有生态要素;同时,为了保护、保存、展出、恢复和利用各种保护对象,公约通常要求各缔约国综合采取法律、科学、技术、行政和财政措施等多种手段。第三,很多公约开始采用一种全球视角,将保护对象确定为具有人类共同利益的事项,号召所有国家、而不是少数与保护对象有直接利益关系的相邻国家在全球范围内进行保护。
三、迅速发展阶段:生态系统保护
不过,在相当长的一段时间内,保护生物的国际法一直饱受“缺乏广泛的战略或政策”之诟病。在1972年和1992年之间,国际社会针对那些具有较大商业价值的特定物种或品种,制定了300多项专门的国际环境协定曾试图减缓和扭转生物流失的局面。但随着生物多样性的继续流失,人们发现野生生物单行立法的方式不足以保护地球上的生物多样性。而且,生物保护学家发现,过于保护某种珍惜动植物,会使决策者对其它形式动植物的保护。
显然,应当采取更加有效的措施。20世纪90年代前后,可持续发展的理念逐渐深入人心。基于对环境和生态系统的整体性、环境问题的综合性等特点的认识,人们了结到针对个别的物种或栖息地采取的保护措施,并不能从整体上解决生物多样性问题,必须改变传统做法,另辟蹊径。因此,他们呼吁制定一项广泛的框架公约,以涵盖威胁地球上生命形式多样性的各种危险。通过保护生态系统的健康来保护生物多样性,是一项全新的保护方式。尽管1940年《西半球》也承认生态系统保护的重要性,但是几乎没有认真实施过这方面的规定。28年后一项区域公约———《非洲自然和自然资源保护公约》也更加重视生态系统的保护。在全球范围内,最初体现这种思想的是软法文件,如1980年《世界自然保护战略》和1982年《世界自然》。特别是《世界自然》,它是世界自然保护同盟(IUCN)纪念1972年斯德哥尔摩会议召开10周年所发起并促成联合国大会通过的的一项国际法文件,也是是在人与自然关系方面进展最大也是最具创新性的一项国际文件。该措辞严厉,但它只是一项不具有法律约束力的软法文件。尽管如此,该也成为生物多样性保护理念转变的里程碑。最终,《世界自然》所蕴涵的广泛的、整体性的保护理念体现在1992年《生物多样性公约》中。
从1984年到1987年,IUCN发起了第二轮的努力,它起草并完善了一系列可以被纳入生物多样性公约的条款。IUCN的建议条款集中草拟了全球为保护遗传、物种和生态系系统层次的生物多样性所需付诸的行动,特别是在保护区内外的就地保护措施,以及关于财务机制的详细建议。但是,各国政府拒绝将IUCN的建议作为进行谈判的基础。尽管如此,IUCN的努力为吸引全球关注以及对生物多样性的支持发挥了重要的作用。一直到了1987年,联合国环境署(UnitedNationsEnvironmentProgramme,UNEP)意识到经过多年的努力,生物多样性的消失不但没有减缓,而且每况愈下,保护生物多样性的行动迫在眉睫。于是,UNEP成立了一个特别工作组(adhocWorkingGroup)来调查是否有必要以及有没有可能“制定一项综合性公约的意愿以及可能的形式,以便使该领域的活动合理化,并解决其它可能处于该公约调整范围内的领域的活动”(UNEP,GCRes.14/26.1987)。该项“包容性”(umbrella)公约(01)的最初目的是涵盖当时及未来所有的环境保护与生物保护公约,为各种野生生物以及生物栖息地的国际条约提供协调的框架。
该特别工作组小组在1988年的第一次会议所做的结论是既有各公约只提到生物多样性保护的特定问题,并不能充分满足全球生物多样性保护的全面需求。当时已签订的公约,只涵盖了一些国际重要的自然地点(如《世界自然与文化遗产保护公约》)、濒绝物种的贸易威胁(如《华盛顿公约》)、某类特定的生态系统(如《湿地公约》)和某一种群的物种(如《迁移物种公约》)。当然,除此之外还有一些区域性的自然资源保护公约和相关法律文件。不过,就算所有这些公约加起来,也不足以保障全球的生物多样性。最终,特别工作组达成共识,统一现行的国际条约在政治上、法律上以及技术上都很难行得通,应当建立一或多个具有约束力的全球法律机制,特别是可以在既有公约之上建立一个新的框架性(framework)条约(2),以保护全球生物多样性。在工作组活动期间,很多国家、特别是南方国家不愿意接受一项主要考虑生物多样性保护的公约。发展中国家并不看好新的全球化条约的前景;而且他们普遍担心,推动这样一个“议程”会阻止他们通过利用自然资源,从而影响其社会和经济的发展。
相反,他们认为,该公约还应当考虑生物多样性和生物技术的可持续利用问题。经过一个长期的争论,发展中国家利用他们拥有丰富生物资源的事实,从发达国家取得了一系列让步。这些让步包括从发达国家获得财政支持和技术转移(如生物工艺和监测技术);有关管理生物工艺的议定书;承认当地保护生物多样性的社团;规定在某种条件下允许国家公平合理分享由利用其遗传资源所产生的各种利益。这种方法等于是让发达国家的政府和公司承担义务,将利用从发展中国家取得的遗传资源而获得的产品利益与它分享,发展中国家要求他们得到发展的权利,至少是他们的所有权。在草案中内容中,拥有丰富生物资源的发展中国家也成功地获得了法律的认可,承认他们对自己的生物资源完全拥有权利。这些资源不再如同国际社会过去所认为的那样,是全人类的共同遗产。正式谈判开始于1991年,UNEP的工作组被改组为“生物多样性公约政府间谈判委员会”(IntergovernmentalNegotiatingCommitteeforaConventiononBiologicalDiversity,INC)。最终,谈判被纳入到1992年里约联合国环境与发展会议(UNCED)的筹备活动中,被期望能够在该次会议上开放签署。在里约会议之前达成协定的压力具有两个效果。一方面,它促使各国尽快达成妥协并形成协议。
另一方面,谈判的达成很仓促,留下了一个若干条款相互冲突、而且含混不清的文本。最终文本在1992年5月22日,即筹备委员会会议的最后一天完成,供两周后开始的里约会议开放签署。根据《生物多样性公约》第36条之规定,公约在第30个缔约国(蒙古)批准加入书交存之日的90天之后(亦即1993年12月29日)生效。该公约没有为保护生物多样性提供具体的标准或者措施,它也没有为最初设想的所有物种和生物多样性法提供框架。不过,它确实涵盖了地球上所有的生命多样性,并为各国的保护努力提供了重要的指导。此后,保护生物多样性的国际法也经历了一个较为迅速的发展时期。从数量上看,这一阶段,保护生物多样性的国际法增长的并不是很多,但是几乎所有的法律文件都体现了全新的保护理念,主要有1992年《波罗的海海洋环境保护公约》、1992年《生物多样性公约》、1995年《地中海生物多样性特别保护区议定书》、1995年8月在纽约签订的《跨界鱼类种群和高度洄游鱼类种群的养护与管理协定》、1999年《莱茵河保护公约》,2000年《卡塔赫纳生物安全议定书》、2003年《非洲自然与自然资源保护公约》(修订版)等。
这一阶段,保护生物多样性国际法的特点主要体现为三个方面:首先,以1992年《生物多样性公约》为典型,各公约都奉行了综合生态系统保护(IntegratedEcosystemProtection)的理念。即承认并重视人和生态系统以及生物多样性之间存在的必然联系,要求全面、综合地理解和对待生态系统和生物多样性及其各个组分、它们的自然特征、人类社会对它们的依赖,以及社会、经济、政治、文化因素对生态系统和生物多样性的影响。其次,这些公约将生物多样性的保育与持续利用、生物资源的获取与惠益分享等看似冲突的问题之间找到了联系的纽带,在保护目标上实现了动态的平衡。而这种保护方法,也更容易达到预期的目标和效果。第三,它们遵循了一种全球解决的思路,要求将地球上的生态系统和生物多样性作为一个整体来进行保护,而无论其政治边界如何;同时,各国都有义务为了全球利益而保护在本国境内的生物多样性。
四、生物多样性保护国际法的发展趋势
综上可见,生物多样性保护国际法是为了适应国际社会应对日益严重的人类环境问题的需要而应运而生的,是现代国际法发展到一定历史阶段的必然产物。生物多样性保护国际法的产生条件至少有以下三个:(1)生物多样性问题日益严重,已经危及到国际社会的共同利益;(2)现行国际法缺乏应对、解决这种问题的有效机制;(3)世界各国对形成了保护全球生物多样性的共同政治意愿,并致力于发展有效的国际法律机制。可以说,没有国际法的存在与发展,也就没有生物多样性保护国际法的产生与发展。不过,生物多样性保护国际法的发展远未达到成熟的地步。美国学者凯尔森曾指出:“一般国际法由于其分散化,具有原始法律的性质”。[3]如果说人类法律的起源与发展大致遵循着如下的轨迹:“原始习惯不成文习惯法成文习惯法(习惯法汇编)国家法”,那么现今的国际法尚处于世界水平的“习惯法编纂”时期———只不过,与文明之初的成文习惯法相比,它增加(或称“吸收”)了更多技术化的成分———要真正达到高级形态的国家法,还有一段十分漫长的路程要走。从某种意义上讲,就现代国际法自身的发展来说,“现今的国际法尚处于世界水平的原始法时期”[4]。国际法尚且如此,作为国际环境法最新分支的生物多样性保护国际法的发展更是显得薄弱,离达到基本满足国际社会可持续发展的要求还有很长的路要走。生物多样性保护国际法的不足之处,至少体现在以下几个方面:
1.生物多样性保护国际法的法律规范发展不足。首先,构成生物多样性保护国际法基础并代表其发展方向的一些重要原则,如可持续发展原则、共同但有区别的责任原则、代际公平原则等,尚未发展成为国际习惯法规则、而被国际社会采纳具有法律约束力的国际法规范。其次,法律规范尚不完善。目前很多领域(如外来物种入侵防治等)缺乏有效的规则;已有生物多样性保护国际法加以调整的领域,也因为条约形式更多地采用框架公约模式、内容上道德宣示重于法律强制,从而导致其保护力度有重大欠缺。可以说,目前生物多样性保护国际法律规范所调整的生物多样性保护国际法律关系的范围及深度都无法满足国际社会的需要。
2.生物多样性保护国际法虽已初步形成了一个体系,但这个体系本身并不完善,尚未形成一个层次分明、结构合理、内部协调统一的整体。而且,国际社会缺乏一个指导生物多样性保护国际法发展的整体规划,条约的发展仍以零星、分散是形式出现;现有的《21世纪议程》层次不够,国际法委员会也缺乏这方面的相关职责,其关于发展国际法的方案由于只是软法文件而只能对各国其建议作用。
3.实施生物多样性保护国际法的国际组织机构不健全。国际社会缺乏一个具有强制力、可以保证各国平等参与、对国际生物多样性事务予以监督协调的国际机构。目前的联合国环境规划署、《生物多样性公约》秘书处等都不足以承担此重任。4.国际生物多样性保护的监督、管理、激励和制裁机制没有形成。由于缺乏有权威的超国家机构,作为法律基本特征的生物多样性保护国际法的强制力极其薄弱,甚至可以说可以说是刚刚萌芽,生物多样性保护国际法的实施在很大程度上只能依靠人类的道德机制。5.各国在生物多样性保护和持续利用问题上的共同政治意愿与各国在政治、经济利益上的巨大差异之间的鸿沟难以弥合,这从根本上制约着国际生物多样性立法与实施朝着更高的方向发展。[5]面对这种局面,国际社会开始在各个方面进行积极的努力,并取得了一定成果,其中以《21世纪议程》中有关国际环境法的规定及其实施最为重要。《21世纪议程》第39章“国际法律文件和机制”提出了“评价和促进(国际环境法的)效力,以及通过各项考虑到普遍原则和所有国家的特殊不同需要和所关心问题的有效国际协定或文件,来促进环境与发展政策的结合”的总目标,并为此提出了8项目标和4个方面的活动领域。作为国际环境法的一个主要部门,生物多样性国际法的发展自然也要遵循《21世纪议程》确定的目标和实施方案。
结合《21世纪议程》所作的行为计划和生物多样性保护国际法发展现状,笔者认为生物多样性保护国际法今后将在以下几个方面得到较大发展:
1.发展中国家参与生物多样性领域国际立法与实施的作用不断加强,生物多样性保护国际法也将会更多的反映发展中国家的特殊情况和不同需要,生物多样性保护国际法成为发展中国家建立新的国际经济秩序的有力武器,这亦是生物多样性保护国际法突破其“瓶颈”、获得新发展的前提;
2.国际组织、特别是非政府组织、跨国公司和个人在生物多样性保护国际法上的地位不断得到确认和提高;
关键词 转基因作物;作物多样性;农业生态系统多样性;育种
中图分类号 Q344+.11 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)02-0015-04
Abstract The potential impact of transgenic crops on biodiversity has been a topic of interest both in China and abroad. This paper reviewed the advances of the researches that based on the impact of transgenic crops on crop biodiversity and agro-biodiversity. The agro-biodiversity included following aspects:the major influence on soil communities of micro- and other organisms from transgenic crops;the effect of herbicide-resistant transgenic crops on the composition of weed communities;the effect of insect-resistant transgenic crops on target pest and non-target organisms;and the herbicides and pesticides application effect on transgenic crops. Based on the review,the conclusion may be drown that transgenic crops could continue to decrease the pressure on biodiversity. The negative factors should be reduced to the lowest level of the new variety breeding of transgenic plants.
Key words transgenic crop;crop biodiversity;agro-biodiversity;breeding
生物多样性的物质实体就是资源,是人类赖以生存的物质基础。人类基本的食物和各种工业原料源自生物多样性,一些非常有价值的育种性状(如抗病抗虫性状、优质性状和高产性状)的基因也来自生物多样性[1]。生物多样性在生态系统的维持中起着重要的作用,同时,生态系统的稳定性是作物生物多样性存在的基础,两者相辅相成。随着现代生物技术的应用,转基因作物对农业生物多样性和农业生态的影响受到了广泛的关注[1-3]。转基因作物到底该不该种植这一话题也一直是媒体和群众的热议话题之一,转基因作物对农业生物多样性的影响主要包括抗除草剂转基因作物、转Bt抗虫作物的种植对生物多样性的影响和转基因作物的杂草和害虫的田间管理两部分内容。该文综述了转基因作物对作物多样性和农业生态多样性影响的国内外研究进展,旨在为转基因作物育种的发展提供参考。
1 转基因作物的种植对作物多样性的影响
作物多样性大致有2层含义,第一是指栽培作物种类的多样性;第二是指同一作物种类品种和生态类型的多样性。合理安排作物布局,保持农田作物种类的多样性,对增加粮食生产的稳定性具有重要的意义。近年来,转基因作物也有一定面积的种植,在农业生产上得到较多的应用。转基因作物的种植也在影响生物多样性。
转基因作物对生物多样性的潜在影响已经是一个大家普遍感兴趣的话题,在生物多样性公约签署的背景下,这一话题更受到关注。在最近的综述文章中,著名生态学家Carpenter[4]从遗传多样性的角度分析了大量文献中报道的转基因作物对环境的影响,范围涉及到具体作物、农场范围及更大的区域规模。目前在转基因经济作物种植地区,通过增加保护性耕种措施、减少杀虫剂使用和使用更加环保的除草剂等方法降低了农业对生物多样性的影响。
一般来说,在耕地上进行的农业生产效率越高,产量越高,可持续性则越强,生物多样性受到的危害则越小。转基因作物产量的增加也缓解了将更多土地转换为农业用地的压力,间接有利于生物多样性。农业对生物多样性最直接的消极影响是造成自然栖息地的大量丧失,这是由维持自然生态系统平衡必须的土地过多地转化为农业用地所造成的。Carpenter[4]发现大量且不断增长的论文显示,转基因作物的种植已经提高了产量,尤其是在发展中国家更为明显。一份由Carpenter对全球农民所做的调查发现[5],发展中国家作物平均产量的增加率:抗虫玉米为16%,抗虫棉为30%,而在一份对抗除草剂玉米的单独研究中,产量增加率是85%。发达国家农民的产量报告显示,抗除草剂棉花没有变化,抗除草剂大豆增加了7%。Brookes等[6]估计,产量提高带来的好处是减少了土地转化为农业用地。他们还估计,如果不使用生物技术,可能会有264万hm2土地被用于粮食和油料作物的生产。
保护作物的多样性是被广泛认可的,更多的品种和物种多样性能够让农业系统在不同环境条件下保持生产力的平衡。随着转基因作物的推广,对作物基因多样性减少的担心随之增加,因为育种项目将目光投向很少一部分有价值的品种。3项研究(美国关于棉花和大豆的研究、印度关于棉花的研究)已经分析了转基因作物的引入对作物基因多样性的影响。在美国对棉花和大豆基因多样性的研究得出的结论是转基因作物的推广对生物多样性的影响非常小,几乎为零。相反,印度Bt抗虫棉,因为刚开始只在少数品种中利用转基因技术导致了农场品种生物多样性的下降,但是随着时间的推移,更多的抗虫棉品种得以使用,这种现象得到缓解[5]。Carpenter[4]认为,长远看来,转基因作物通过增加未充分利用的替代作物的数量使他们更适于大范围的驯养种植,从而增加了作物生物多样性。
2 转基因作物种植对农业生态系统部分物种的影响
农业生态系统是人们利用农业生物与非生物环境之间以及生物种群之间相互作用而建立起来的并按人类社会需求进行物质生产的有机整体。农业生态系统的目标是最大程度地获取高产、优质产品,以满足人口不断增长的需要,其生物多样性的组分和功能与自然生态系统的有所不同。农业生态系统的物种可分为生产性生物种(productivity biota),如农作物、林木、饲养动物等,其多样性对系统的生产力、稳定性起重要作用;资源性生物种(resource biota),如传粉昆虫、害虫天敌、微生物等,其多样性对系统内的传粉作用、害虫生物控制、资源分解、促进养分循环有着重要的作用,从而间接影响系统的稳定性和生产力;破坏性生物种(destructive biota),如杂草、害虫等,这些影响系统生产力的生物种是被控制的对象。
2.1 转基因作物对微生物和土壤生物群落的影响
农业生物多样性对微生物和土壤生物群体有主要作用,同时这些微生物和生物群体对土壤系统的功能有根本影响,如氮循环、废物的分解、营养的调动。许多研究对转Bt作物对土壤生物群落的潜在影响进行了深入分析。Icoz and Stotzky[7]基于70篇科学论文对Bt作物对土壤生态系统的影响研究进行了充分的论述。发现转Bt植物对土壤中微生物组群的影响程度大小表现为从无影响到轻微影响再到显著影响,他们是不同地理环境、温度、植物品种和土壤类型作用的结果,一般来说,土壤类型的作用是暂时的,与Cry蛋白的存在无关。总体来说,Cry蛋白很少或者没有对潮虫、跳虫、螨虫、蚯蚓、线虫、原生动物有毒性作用,关 潇等[8]利用普通水稻和转基因水稻作为材料,研究对土壤生物群落的影响,结果表明,非转基因组土壤微生物群落结构特征具有一定的相似性,转基因组也具有类似的土壤微生物群落结构;转基因水稻与非转基因组相比,土壤微生物生物总量差异不显著,转Bt基因水稻根际土壤中的细菌、真菌、放线菌随季节变化趋势明显,转基因组与非转基因组之间无显著差异(P>0.05),影响较小。
在美国东北部进行的一项研究中,Hoheisel和Fleischer[9]调查了瓢虫和它的食物(蚜虫和花粉)的季节动态,他们的研究对象是一个蔬菜农场系统,包括Bt甜玉米、Bt马铃薯和转基因抗虫南瓜。结果表明:转基因蔬菜作物对瓢虫提供了保护,减少了25%的农药使用。在一份包含同样作物的相似研究中,Leslie等[10]比较了在种植转基因作物及近等基因系的环境中鞘翅目和蚁科在土表的聚居状态,并未发现物种丰富度和物种组成有什么不同,但发现转基因蔬菜需要的杀虫剂更少。结果表明:遗传修饰技术育种可以被应用于蔬菜病虫害的综合管理系统中,为转基因蔬菜提供了新的有效的方法来控制害虫和病原菌的传播[11-12]。
2.2 抗除草剂转基因作物对杂草群落的影响
转基因植物田间释放带来的主要问题之一,就是抗性基因通过基因流转移到野生植株,从而给农田生态环境造成潜在的危害,所以在释放前对其潜在的基因漂移做出确切的评估是很必要的。转基因作物的一个主要关注点在于转基因性状向杂草的任意传播。已经有一些转基因逃离和杂草获得抗除草剂选择优势的证据[13-14]。抗除草剂基因从转基因作物品种向近亲杂草的转移的风险已经在大田作物如芥菜/油菜、甜菜中得到证实[15-16]。Rose等[17]证实,“转基因缓和策略”可能会对野生芥菜和油菜之间的杂交产生不良的遗传负担。转基因缓和措施是一种对作物有利的矮化基因,但对杂草防控来说是有害的(杂草由于基因组成变化比同类的非转基因杂草长得更快)。这一发现提出一个观点,即转基因植物总是赋予野生亲缘植物所谓的健壮基因,使其更加强壮,具有转变成超越同类的潜力并成为超级杂草,此外,Palaudelmàs等[18]发现,部分转基因玉米活力低,很少结实和形成花粉,造成异花授粉率低。这样,对转基因植物的种植提出了一系列新的生态和经济问题,让科学家和政策制定者去考虑转基因的限制问题。
作物生产实践对杂草群落的组成有着显著的影响。当地主要杂草种类的变化现象称为杂草演变。在耐除草剂作物系统中,这样的转变和杂草管理是密切相关的,其中的耕作方式和除草剂的使用对杂草群落的演变有显著影响。有文献报道,在抗草甘膦作物中,有40种杂草(密切相关的物种的不同组群)的丰富度增加[4]。同一时间,在对美国6个州玉米、大豆和棉花的调查中,36%~70%的种植者反映:种植抗草甘膦作物,再实行轮作之后,杂草压力已经降低。化学除草剂的使用也导致耐农药杂草种群的发展,从而使杂草群落发生变化。在全球的15个国家中已经发现21种抗草甘膦杂草[4]。抗草甘膦杂草的出现需要调整杂草控制项目内容,采取一些实际措施控制抗性种群。
抗除草剂转基因作物的引进已经和更多的保护性耕种措施联系在一起,这些措施包括减少径流、增加水分下渗和减少侵蚀等。在抗除草剂转基因作物较大的种植国――美国和阿根廷,保护性耕作的应用趋势已经得到广泛关注,并开展了相关研究。然而,在这2个国家引进转基因抗草甘膦作物之前,保护性耕种早已被一些种植者采用。一些研究已经显示,保护性耕种与转基因抗草甘膦作物之间有着积极的双向因果关系。
2.3 转基因Bt抗虫作物对非靶标生物的影响
转基因抗虫作物自1996年被批准商业化种植以来,它的抗虫性和经济效益已得到了普遍肯定。Storer等[19]指出,预计种植转Bt作物对农业生产最主要、最直接的影响是这些作物成为防治目标害虫的理想物种,通常情况下,害虫以这些作物作为主要食物来源,并且能够在较大范围内移动。种植转Bt作物可自然形成较大范围的区域害虫的抑制,不仅减少了技术开发者的损失,还通过减少粮食损失或者减少使用害虫控制措施(例如农药)使非技术开发者和其他作物种植者获益[4]。
转基因抗虫作物对非靶标生物的影响是多方面的,例如转基因抗虫作物的长期种植以后,次要害虫是否上升为主要害虫,是否会影响有益昆虫,包括重要经济昆虫、捕食性和寄生性天敌以及重要蝶类的种类及种群数量等,构成转基因抗虫作物生态风险评估的重要内容。有研究调查了转Bt玉米和棉花的引进对害虫种群区域性暴发的影响,美国多地种植Bt玉米和棉花的地方以及中国种植Bt棉花地方的区域性害虫抑制的效果[4]。转基因作物对陆地上非靶标无脊椎动物的影响已经是大量室内试验和区域研究的课题。截至2008年底,已经有超过360篇关于Bt作物对非靶标生物影响的原创论文被发表[20]。Naranjo对9种来自17个国家的转Bt作物的135项基于实验室的研究及来自13个国家的5种Bt作物的63项基于实验田的研究,并采用meta分析技术进行分析。一般来说,实验室研究比实验田研究有更多重大发现的机会,这至少在生物研究的差异中得到解释,同时实验室研究相比实验田研究有更多的蛋白质暴露机会。实验田研究表现出更少的对非靶标生物的有害影响,同时杀虫剂对非靶标生物影响比Bt作物大得多[20-21]。最近越来越多的关于Bt作物对非靶标生物影响的研究与Naranjo的结论一致[4]。杨 艳等[22]在总结国内外相关研究数据的基础上,系统分析了转基因抗虫作物对非靶标蝶类和蚕类昆虫的潜在影响,指出虽然蚕类和蝶类昆虫对Cry1或Cry2类杀虫蛋白敏感,但在自然条件下,这类非靶标昆虫暴露于Cry杀虫蛋白的水平很低,抗鳞翅目害虫转基因作物的种植对田间蝶类昆虫的种群密度影响不显著,不会给我国的蚕丝产业带来负面影响。李丽莉等[23]认为转基因抗虫作物的花粉或花蜜是一些重要经济昆虫,如蜜蜂、熊蜂和一些寄生蜂,甚至捕食性天敌的食物来源,另外,花粉飘落到一些鳞翅目昆虫如家蚕或重要蝶类昆虫的寄主植物上,直接或间接对这些昆虫造成一定影响。目前大多数研究表明转基因抗虫作物对非靶标昆虫,特别是对有益昆虫没有明显的不利影响。
3 除草剂和杀虫剂在转基因作物上的应用
转基因作物的害虫和杂草的田间管理已经导致了除草剂和杀虫剂的使用。如果种植遗传修饰抗虫作物的农民减少了针对主要害虫的广谱杀虫剂的使用,那么植物保护部门自然会抑制次要害虫的种群,以便保护鸟类、啮齿类动物和两栖动物捕食的多样性和丰富度。除了研究转基因作物对非靶标生物影响及与传统做法相比较外,一些研究还确定了自遗传修饰作物引进后农药的变化量。与阿根廷、澳大利亚、中国、印度和美国的传统作物相比,农药总活性物成分减少14%~75%[4]。Brookes和Barfoot[24]指出,农民种植转基因作物可以减少喷洒9.1%的农药,通常除草剂和杀虫剂使用量的17.9%就可以达到防治效果,减少了对环境的影响。研究强调,转基因作物明显降低了作物种植区温室气体的排放,这些温室气体的排放量相当于2010年大街上860万辆汽车尾气的排放量。另外,很少研究得到耐除草剂转基因作物对除草剂使用量变化的数据,或许是因为耐除草剂转基因作物的用药情况影响不同种类、数量除草剂的使用,因此,除草剂使用量的变化并不能作为环境影响的一个指标。一些研究已经采用环境指标来观察杀虫剂使用的变化,包括耐除草剂和耐杀虫剂作物,在转基因作物上的农药使用情况与常规作物相比都表现降低了对环境的影响[4]。
Bennet等[25]对生物周期调查表明,耐除草剂的转基因甜菜比传统甜菜对环境有更小的损害。因为转基因甜菜减少了除草剂制造、运输和田地使用过程中的用量。美国科学院认为,随着时间的推移,转基因作物的一些效益预计会下降,随着该技术被运用到更多的作物上,潜在的效益和风险也可能变得越来越大[26]。例如,自从1991年,Bt棉花植株在中国棉花生产中有效控制了棉铃虫的危害,减少了农药的使用,增加了中国农民的收入。然而,2004年得到的数据显示:这些效益正在被用量剧增的其他农药削弱,这些农药被用于控制次要害虫[27]。这种现象已经被Wang等[27]证实,他曾经发现由于种植Bt棉花,防控次要害虫的问题和杀虫剂用量减少相比并没那么重要。在美国,据环保局报道,另一种大田害虫(根虫)已经演变成对Bt毒素具有抵抗力[28]。
4 转基因作物对生物多样性的压力和转基因植物新品种选育
转基因作物在过去15年间已经被商业化种植,从中可以看出生物多样性对生态平衡有积极影响。通过增加产量、减少杀虫剂使用、使用更多更环保的除草剂和采取保护性耕种措施,转基因作物已经促进了农业的可持续发展。许多研究认为,转基因作物对环境的影响很小,几乎为零[4,20]。最近,美国国家研究委员会作出了一份对转基因作物种植对农业可持续发展的综合评价:一般来说,相比较于传统种植的非转基因作物,转基因作物对环境有较小的负面影响[26]。因此,随着全球农业系统的扩展,现代农业育种技术可以在现有农业用地的基础上提高产量,在未来30~40年农业可预计养活继续增加的世界人口,转基因作物能够继续减少对生物多样性的压力,育种人员对保护生物多样性作出了巨大贡献[29]。
自然界中基因的横向转移现象广泛存在,转基因技术即是模仿自然界中的基因横向转移。自1996年转基因作物产业化以来,已累计推广15亿hm2,2013年种植面积达到1.752亿hm2,是1996年的100倍以上。目前,全世界27个国家种植转基因作物,其中,19个发展中国家种植面积占54%,巴西达4 030万hm2;美国是最大的转基因作物种植国(7 010万hm2),种植面积约90%为转基因品种[30]。2008年我国启动“转基因生物新品种培育重大科技专项”重点支持水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、猪、牛、羊生物的转基因技术研发。万建民[31]基于系统比较分析,建议我国进一步加强转基因植物研发能力建设,夯实转基因育种研究基础,突破转基因核心技术,培育转基因植物新品种,加强产、学、研紧密结合,培育具有自主创新能力和市场竞争力的大型企业,同时加强科普宣传,营造良好的社会氛围,推进我国生物型新兴产业的快速发展。
5 展望
从目前看来,转基因抗除草剂和害虫作物的种植,对农业生物多样性的影响轻微。从长远的角度考虑,转基因作物的推广可以通过增加产量、减少杀虫剂的应用、使用更环保的除草剂及采用保护性耕作措施促进农业的可持续发展;这也从农业生物多样性视角表明我国应发展转基因植物育种。当然,任何事物的发展具有两面性,加之转基因作物研究的时间相对传统作物较短,应该把转基因作物对生物多样性的潜在负面影响降到最低,以便更好地为农业生产服务。
6 参考文献
[1] 聂呈荣,王建武,骆世明.转基因植物对农业生物多样性的影响[J].应用生态学报,2003,14(8):1369-137.
[2] ALTIERI M A.The ecological impacts of transgenic crops on agro-ecosystem health[J].Ecosyst Health,2000,16:13-23.
[3] LESLIE T W,HOHEISEL G A,BIDDINGER D J,et al.Transgenes Sustain Epigeal Insect Biodiversity in Diversified Vegetable Farm Systems[J].Environmental Entomology,2007,36:234-244.
[4] CARPENTER J.Impacts of GM Crops on Biodiversity[J].GM Crops,2011,22:7-23.
[5] CARPENTER J E.Peer-Reviewed Surveys Indicate Positive Impact of Commercialized GM Crops[J].Nature Biotechnology,2010,28:319-321.
[6] BROOKES G,YU T H,TOKGOZ S,et al.The Production and Price Impact of Biotech Corn,Canola,and Soybean Rops[C].AgBioForum,2010,13:25-52.
[7] ICOZ I,STOTZKY G.Fate and Effects of Insect-Resistant Bt Crops in Soil Ecosystems[J].Soil Biology and Biochemistry,2008,40:559-586.
[8] 关潇,吴刚,王敏.转Bt基因水稻对土壤微生物群落结构的影响[J].湖北农业科学,2015,12(5):1046-1052.
[9] HOHEISEL G A,FLEISCHE S J.Coccinelids,Aphids,and Pollen in Diversified Vegetable Fields with Transgenic and Isoline Cultivars[J].Journal of Insect Science,2007,27:1-12.
[10] LESLIE T W,HOHEISEL G A,BIDDINGER D J,et al.Transgenes Sustain Epigeal Insect Biodiversity in Diversified Vegetable Farm Systems[J].Environmental Entomology,2007,36:234-244.
[11] DIAS J S,ORTIZ R.Transgenic Vegetable Crops:Progress,Potentials and Prospects[J].Plant Breeding Reviews,2012,35:151-246.
[12] DIAS J S,ORTIZ R.Transgenic Vegetables for 21st Century Horticulture[J].Acta Horticulturae,2013,74:15-30.
[13] HANSEN L B,SIEGISMUND H R,J?RGENSEN R B.Progressive Introgression between Brassica napus(Oilseed Rape)and B. rapa[J].Heredity,2003,91:276-283.
[14] STEWART-JR,C N,HALFHILL M D,WARWICK S I.Transgene Introgression from Genetically Modified Crops to Their Wild Relatives[J].Nature Reviews Genetics,2003,24:806-817.
[15] BOUDRY P,BROOMBERG K,SAUMITOU-LAPRADE P,et al.Gene Escape in Transgenic Sugar Beet:What Can Be Learned from Molecular Studies of Weed Beet Populations? Proceedings of the 3rd International Symposium on the Biosafety,Results of Field Tests of Genetically-Modified Plants and Microorganisms[C].University of California,Division of Agriculture and Natural Resources,Oakland,1994:75-83.
[16] 郑爱琴,强胜,宋小玲.抗除草剂转基因油菜与野芥菜的杂交1代与5种常规栽培油菜回交后代的适合度[J].应用与环境生物学报,2014,20(3):337-344.
[17] ROSE C W,MILLWOOD R J,MOON H S,et al.Genetic Load and Transgenic Mitigating Genes in Transgenic Brassica rapa(Field Mustard)×Brassica napus(Oilseed Rape)Hybrid Populations[J].BMC Biotechno-logy,2009,9:93-103.
[18] PALAUDELMAS M,PENAS G,MELE E,et al.Effect of Volunteers on Maize Gene Flow[J].Transgenic Research,2009,18:583-594.
[19] STORER N P,DIVELY G P,HERMAN R A.Landscape Effects of Insect-Resistant Genetically Modified Crop[M].New York,Springer,2008:52-60.
[20] NARANJO S E.Impacts of Bt Crops on Non-Target Invertebrates and Insecticide Use Patterns[J].CAB Reviews:Perspectives in Agriculture,Veterinary Science,Nutrition and Natural Resources,2009,4:1-23.
[21] DUAN J J,LUNDGREN J G,NARANJO S,et al.Extrapolating Non-Target Risk of Bt Crops from Laboratory to Field[J].Biology Letters,2009,6:74-77.
[22] 杨艳,李云河,曹凤勤,等.转Bt基因抗虫作物对鳞翅目非靶标昆虫生态影响的研究进展[J].生物安全学报,2014,23(4):224-237.
[23] 李丽莉,王振营,何康来,等.转基因抗虫作物对非靶标昆虫的影响[J].生态学报,2004,24(8):1797-1806.
[24] BROOKES G,BARFOOT P.Global Economic and Environmental Ben-efits of GM Crops Continue to Rise[M].Bioportfolio,UK-based PG Economics,2012:126-139.
[25] BENNET R,PHIPPS R,STRANGE A,et al.Environmental and Human Health Impacts of Growing Genetically Modified Herbicide-Tolerant Sugar Beet:A Life-Cycle Assessment[J].Plant Biotechnology Journal,2004,2:273-278.
[26] DAVID E E.National Research Council. The Impact of Genetically Engineered Crops on Farm Sustainability in the United States[M].Washington DC:National Academies,2010:21-27.
[27] WANG S,JUST D R,PINSTRUP-ANDERSEN P.Bt-Cotton and Secondary Pests[J].International Journal of Biotechnology,2008,10:113.
[28] GASSMANN A J,PETZOLD-MAXWELL J L,KEWESHAN R,et al.Field-Evolved Resistance to Bt Maize by Western Corn Rootworm[J].PLoS ONE,2011,16:226-239.
[29] SILVA DIAS J C.Plant Breeding for Harmony between Modern Agriculture Production and the Environment[J].Agricultural Sciences,2015,16:87-116.