无脊椎动物是地球生态系统的调节者。作为地球生态系统的重要基础,无脊椎动物从授粉、土壤形成和养分循环,到具有重要经济价值的生态旅游等,为人类提供了多种与我们日常生活息息相关的必要服务。

 

糖果蟹

 

  几乎所有成为人类食物来源的海洋鱼类在它们生命的某个时期都以无脊椎动物为食,而人类或直接食用无脊椎动物,如贝类和甲壳类动物或无脊椎动物的副产品。无脊椎动物为农作物授粉,处理各种废物,为人类提供众多的其他服务,但我们却很少意识甚至完全忽略它们对地球生态和人类生存的重要性。以下是无脊椎动物对地球生态和人类生存所作的一些贡献。
 

无可替代的生态调节作用

  在水生环境中,许多无脊椎动物,如虾、磷虾、蟹足类、双壳类、海绵和刺细胞动物等,在水体营养循环,甚至污染物去除中起着无可替代的作用。它们在进食过程中,过滤河水或海水中的悬浮物质和食物颗粒,除去水体中的泥沙、营养物质、藻类和细菌等,这类物质过多有可能导致水体生态系统失衡。据估计,一只牡蛎一天24小时内可过滤多达124公升的水,遗憾的是,目前全球范围内牡蛎的数量已减少了85%,37%的江口河口和28%的生态区域内,已失去了牡蛎的这种净化功能。
 
  淡水蚌类是世界许多湖泊和河流的主要滤食动物,在淡水生态系统的自我调节中起着重要作用。每只蚌类每天可过滤40公升水,可帮助分解和去除水体中过多的浮游植物、细菌和有机物质,保持水体透明度;海绵一天中过滤的海水是其身体的1万倍;身长只有5毫米的甲壳类动物水蚤,每天过滤水量可达80毫升。
 
  穴居蚌和其他穴居的大型无脊椎动物通过搅动底层水体,增加氧气和水中沉积物的含量。此外,由于它们对水质变化的敏感性,是淡水生态系统水体健康的重要指标。
 
  浮游生物在海洋生态系统中也有着重要意义,包括硅藻、散线虫、腰鞭毛虫、有孔虫类、片脚类动物、磷虾、桡足类动物、樽海鞘以及海胆、海星、甲壳类动物、海洋蠕虫、海蜗牛和大多数鱼类的幼虫形式,它们对营养水平、海水温度和污染程度等极为敏感,它们的生物丰度可以用来确定生态系统的健康水平。
 
  珊瑚礁为估计6万种植物和动物提供了产卵、养育后代的小生境,同时还为海草、红树林提供生态环境支持。珊瑚礁保护海岸线免受风暴和侵蚀的破坏,为人类提供食物、古玩、药物原料和水产品等。珊瑚礁在地球化学循环中也发挥了重要作用――通过固氮作用和二氧化碳吸收能力维持全球碳平衡和钙平衡。
 
  2000年加勒比海地区健康的珊瑚礁系统在海洋渔业中产生的经济效益估计超过了3亿美元,而到2015年,退化的珊瑚礁将可能导致经济损失约1亿美元。珊瑚礁不但是海洋生态系统的重要组成部分,还为人类提供了潜水游憩和观赏野生海洋生物的机会。
 

为农作物和野生植物授粉

  无脊椎动物是陆地生态系统中不可缺少的一部分,粮食生产在很大程度上依赖于蜜蜂和其他昆虫的授粉,大多数植物的生长需要依靠如蜜蜂、大黄蜂、黄蜂、蛾子、蝴蝶、甲虫等无脊椎动物,以保证全球人类的食物供应。例如在欧盟国家,大约84%农作物和80%的野生植物花卉都要依靠昆虫授粉,它们对全球经济的贡献估计约达1 530亿欧元,相当于约9%的农业产值,而消失的传粉昆虫所带来的经济损失估计在1 900亿~3 100亿欧元之间。
 
  据联合国粮农组织(FAO)估计,全球范围内,大约有三分之一的农作物依靠昆虫和其他动物的授粉,在对100种农作物的授粉过程中,野生蜜蜂占了71%,昆虫提供和保障了许多粮食作物的安全性。昆虫的授粉服务为人类提供了重要的食物来源,如农作物、水果、坚果和蔬菜等。同样有证据表明,授粉不足或低授粉活动导致了作物产量下降或歉收。
 
  多样化的无脊椎动物生命形式,从海绵、珊瑚虫、软体动物、蜘蛛到昆虫,它们的身体形态和生理功能之多样和不同令人惊异。通过授粉完成其生命周期就是其生理功能之一,这一生理功能至关重要,不仅植物生长依赖于它们,对于人类社会也是至关重要的――农业生产依赖于许多授粉昆虫,才能生产出我们所需要的水果、粮食等作物。
 

土壤养分循环和废物处理

  无脊椎动物中,蚯蚓为土壤松土通气和肥沃土壤,昆虫加速土壤的养分分解和循环,分解腐烂植物和其他废物,清洁净化水体等,甲虫掩埋和分解野生动物和养殖牲畜的粪便等废物,将营养物质转移进入土壤,提高土壤养分循环,帮助去除放牧土地表面的牲畜粪便,减少寄生虫孳生感染牲畜和控制病虫害。作为养分循环的一部分,许多昆虫将死亡动物的营养分解释放到土壤中,成为植物能够吸收的营养物质,提供了为土壤施肥的有价值的生态系统服务,包括地下水中的无脊椎动物在碳和营养物质的生物地球化学循环中起着重要的作用。
 
  一些生物如潮虫、蚂蚁、跳虫、蚯蚓、蜘蛛、金龟子幼虫、蜗牛、蛞蝓、蟋蟀、甲虫等都有助于维持土壤肥力,它们的日常运动和摄食活动帮助了有机营养物质的分解。爱尔兰的一项研究估计,土壤肥力和营养元素循环带来的价值高达每年10亿欧元。显然,如果提供这些服务的物种减少甚至消失,对于人类社会经济造成的损失将是难以估量的。
 

不可或缺的食物链环节

  无脊椎动物是大多数水生和陆地群落食物链的重要一环,它们由食草动物、食肉动物和食腐动物等多种多样的生命形式构成,在食物链的各个环节都发挥着无可替代的作用。在海洋生物栖息地,它们是鸟类、鱼类和哺乳动物,甚至其他无脊椎动物主要食物来源。无脊椎动物同样也是人类重要的食物来源之一。
 
  例如,海洋里的螃蟹、虾、贻贝、牡蛎和鱿鱼等拥有重要的经济价值,是许多国家重要的收入来源之一。陆生软体动物在地中海地区被广泛食用,那里的人们普遍养殖蜗牛等无脊椎动物,并在当地市场形成商业化规模。
 
  据FAO估计,2009年全球冻虾出口为171.8万吨,价值近100亿美元,同年印度尼西亚水母出口为6 520吨,为这个国家创收1 193万美元。
 
  美国和欧洲的龙虾可能是世界上数量最多的物种。2100年仅美国缅因州龙虾捕捞的商业价值就达3.35亿美元,一些地区的龙虾数量还在不断增加之中。龙虾捕捞业不仅给人类提供了丰富的食物,也为这些地区的经济做出了巨大贡献。其他一些海洋无脊椎动物,无论是野生的或人工养殖的,都为人们提供了重要的食物来源,同时具有较高的经济价值。
 

其他源自无脊椎动物产品

  无脊椎动物为人类提供的直接服务有食物和药物等。例如,陆生、淡水和海洋生态系统的无脊椎动物为全世界数以百万计的人们提供重要的蛋白质来源,由于部分无脊椎动物可直接食用,成为了一些地区的食物来源之一。
 
  人类直接利用无脊椎动物并不只限于食物消耗,许多无脊椎动物还提供对人类有用的材料和化合物,如纤维、染料、矿物材料和药物等。巴拿马和秘鲁西北部地区一种双壳类海洋生物的贝壳具有重要的历史文化意义,在哥伦布之前的安第斯文明中,这种软体动物是一种重要的装饰物,在当地甚至一度用作货币,在一些古老的仪式中和当地经济中发挥着重要的作用,拥有历史文化和经济价值。欧洲一些海洋软体动物,以其绚丽的贝壳(如梳骨螺和欧氏芋螺)和美味的肉质(如贻贝,牡蛎和竹蛏等)而拥有极高的观赏价值和经济价值。
 
  骨螺科的一些海洋生物被用来生产蓝色和紫色的染料,染制包括罗马帝王长袍在内的各式服饰。芋螺科的一种毒蜗牛是制药业非常有用的资源,这些蜗牛虽然行动迟缓,却仍然不失为出色的捕猎者――拥有一种可以迅速麻痹猎物神经递质的毒素。如今,从中提取出的神经毒素生产的强效麻醉药物已走向市场。
 
  “蓝色生物技术”是指海洋生物技术的应用,已知具有广泛用途的有:从海洋毒蜗牛中提取神经毒素生产有效止痛药,从蚌类中分离出的一种新颖胶,从水母中获取荧光物质,以及用珊瑚制造的人工骨骼等。
 
  桑蚕吐丝生产丝绸已有悠久的历史,从蜗牛等软体动物身上可获得染料用于纺织品,此外,许多种类的海绵可用于生产清洁或其他用途的纤维,这仅仅是无脊椎动物为人类提供无尽服务的例子之一。
 

防治农业虫害和生态旅游

  在过去几十年里,人们普遍利用无脊椎动物进行害虫防治,以控制植物病害。害虫天敌通过捕食、寄生和致病原等途径消灭害虫,减少或避免害虫对农作物造成的危害。随着科学家对生物控制途径了解越来越深入,以虫治虫的方法也得到越来越普遍的应用。
 
  甲虫、蜘蛛等是一些农业害虫的主要天敌,被视为重要的天然杀虫剂,对维持健康的农业系统有着显著的贡献。赤眼蜂(一种寄生蜂)被用来对付庄稼害虫玉米螟,后者的幼虫对玉米作物造成严重的损害――赤眼蜂将卵产在玉米螟的卵中,待其幼虫发育成熟之日,也就是玉米螟卵被彻底消灭之时。
 
  利用无脊椎动物消灭农业害虫可极大地节省杀虫剂成本。例如,1979年~1980年间,津巴布韦一个最大的柑橘产地,以生物控制法代替广效性杀虫剂消灭害虫红圆蚧,节省了50%的灭虫成本。1974年~1975年间,新西兰通过引进寄生蜂消灭粘虫,节省了50万美元。此外,据美国加州大学的一项研究估计,生物控制中引进害虫天敌所花的每一美元,通过防止农作物产量和质量下降或减少害虫防治成本,获得的经济效益高达2 500%。
 
  研究同时表明,2008年仅在加勒比海地区的潜水旅游业就带来了20亿美元的经济收益,而全球范围内珊瑚礁的娱乐休闲价值每年每公顷约为3 000美元,一些无脊椎动物的栖息地已成为极受欢迎的旅游景点:新西兰洞穴成千上万发光蠕虫吸引着一批又一批的游客;坦桑尼亚的塞伦盖蒂国家公园数百万羚羊迁徙的壮观景象吸引了众多游客的到来;墨西哥越冬黑脉金斑蝶的回归盛景也吸引了来自全世界各地的旅游者――蝴蝶生物圈保护区已被联合国教科文组织列为世界遗产保护地。
 

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什么是自然资本?

  自然资本是指维系人类福祉的生态财富和环境财富,是人类生存必需的资源,其形式包括:物种、栖息地和生态系统。我们可能对财富资本更为熟悉――比如一个储蓄账户或一笔价值不菲的财富。将生态系统和生物多样性称为“自然资本”是一种比较新颖的说法,正如金融资本的储蓄帐户会产生额外的利息,自然资本的“利息”就是以生态系统服务的形式给人类带来大量的利益。
 
  生态系统服务直接来自于自然资本,为人类源源不断地提供可再生的材料、资源和能源,诸如食物和燃料的生成、为农作物授粉、水体净化、养分循环和气候调节等。如果没有生物多样性的存在和互相作用,这些生态过程就不会出现。因此,自然资源和生态系统服务可被视为自然资本的“红利”。
 
  自然资本经常被用来泛指有着紧密联系的生物多样性、自然资源和生态系统服务。人类要充分认识到自然资本对人类生存的重要性,并通过评估监测,更好地保护生物多样性和自然环境,以维系人类长久的福祉。