张文慧,高金伟,姜智飞,窦勇,高建忠,周文礼,通信作者
(1. 天津农学院 水产学院,天津市水产生态与养殖重点实验室,天津 300384;2. 天津市泥鳅育种与高效利用技术企业重点实验室,天津 301800)
中国两栖类资源开发利用与保护探讨
张文慧1,高金伟1,姜智飞1,窦勇1,高建忠2,周文礼1,通信作者
(1. 天津农学院 水产学院,天津市水产生态与养殖重点实验室,天津 300384;2. 天津市泥鳅育种与高效利用技术企业重点实验室,天津 301800)
目前,中国两栖类资源种类丰富,有很大的开发利用潜力。但由于气候变化、环境污染、疾病频发以及资源过度利用等原因,导致两栖类资源栖息地破坏,物种数量减少,有些物种甚至濒临灭绝。本文重点对两栖类资源开发利用现状、两栖类资源减少的原因进行阐述,并提出两栖类资源的保护措施,旨在为两栖类资源利用及保护提供科学参考。
两栖类资源;开发利用;受胁原因;保护措施
我国两栖类动物资源种类丰富,中华大蟾蜍、大鲵等特有和濒危珍稀物种是重要的药物资源,而且具有经济利用价值[1]。两栖类皮肤形成了抵御病原感染的第一道防线,其分泌的生物活性物质开发利用前景广阔[2]。此外,两栖类资源特有的生态价值也无可取代[3]。近年来,随着环境污染问题的出现及生态资源的破坏,两栖类动物生存也受到了严重威胁。本文着重阐述两栖类资源现状、利用价值,并分析两栖类种类不断减少的原因,提出保护及恢复两栖类资源的措施及展望,旨在为两栖类资源及其保护提供科学参考。
两栖动物是最原始的陆生脊椎动物,依赖水域或潮湿的环境生活,由于其形态及机能比较特殊,既能适应陆地生存条件,又能适应水中的生活。但是,由于两栖类动物的运动能力比较差,不能远距离迁移,一般分布在低纬度、低海拔、潜在蒸发量较高的沿海地区[4]。因此,两栖类动物生活的地理区域比较稳定,可以为动物地理区划研究提供可靠的依据。
我国地域辽阔,地形各异,两栖类种类繁多,特有种占有较高比例。根据《中国物种红色名录》(2004版)记载,我国记载的两栖类物种有321种,特有种236种,隶属3目11科47属,占我国两栖动物的73.5%[5]。目前,我国两栖类已知种增加到398种[6],其中四川省和云南省的两栖类资源种类比较多。尽管我国两栖类资源丰富,但由于全球变暖等气候原因以及人类活动的影响,生态环境逐渐恶化,两栖类的生存环境遭到极大破坏,部分两栖类动物甚至面临濒临灭绝的危险[7]。据初步统计,我国两栖类物种目前有279种,其中濒危物种7种,濒危种的比例为2.5%[8]。因此,合理利用两栖类资源,加强两栖类资源的保护势在必行。
2.1 药用功能
两栖类资源是具有极大开发价值的药物宝库,我国利用两栖类药物历史悠久,早在《本草纲目》中就有记载两栖类的药用价值。目前,药用两栖类已达30余种,蟾酥、羌活鱼等享誉国内外。两栖类皮肤中含有大量酶、毒素、活性肽、生物胺和甾类化合物,其中活性肽和生物胺种类极其丰富。此外,两栖类动物被誉为活性肽和生物胺的贮存库,在两栖类动物皮肤分泌液中的活性肽含量是哺乳类10万倍以上。
针对两栖类资源的药用价值,我国学者对红瘰疣螈、华西蟾蜍、大蹼铃蟾等常见两栖类动物皮肤分泌活性物质进行了筛选,获得了 6种活性物质,并克隆基因600多个,申请专利12项[9],这些研究成果为进一步开发利用两栖类资源的药用价值奠定了坚实基础。
2.2 食用和观赏价值
两栖类资源种类繁多,分布广泛,具有较高的利用价值。我国可食用两栖类大概有40种,常见有田鸡、牛蛙等,都是很好的食用两栖类,其肉质鲜美,营养丰富,有极高的营养价值,可以补充人体所需要的氨基酸和微量元素。此外,越来越多的人对两栖类爬行动物青睐有加,这也使得两栖类在观赏动物中所占比重加大,还有一些外形优美的两栖类动物经常被动物园、博物馆等地养殖,用于观赏。
2.3 生态作用
两栖类资源在生态系统的监测与平衡过程中起着重要作用。由于两栖类动物与自然界中的其他物种及环境因子都有着密切的联系,一旦两栖类动物的健康出现问题,那么其所生存的生态系统也会相继出现问题。因此,两栖类动物的健康状况可以很好地反映其生存环境状况的优劣,起到了生态环境监测作用。同时,青蛙、蟾蜍等两栖类是生态系统中重要的组成部分,在其生存的食物链中,既是捕食者又是被捕食者,在捕食昆虫、鸟类、小型哺乳动物的同时,又被鱼类、哺乳类动物所捕食,在维持生态平衡方面起着重要的作用。
3.1 环境污染、气候变化
在某些地区,大量生活污水、化学污水被排放到天然水域中,使水体污染严重,从而导致两栖类物种受到极大影响。许多两栖类物种在酸性条件下(pH<5.0),繁殖会出现问题,水环境酸化会对两栖类生物的分布、繁殖及生存产生巨大的影响。
全球温室效应显著,气候变暖,冰川消融,海平面上升,土地荒漠化严重,生态系统受到了影响。1906年至今,全球温度上升了0.74 ℃[10]。气候变化直接、间接地影响着两栖类的数量。生态环境的改变是两栖类资源减少的主要原因,由于人类对森林的乱砍乱伐、农田开垦、道路建设等活动,造成森林、湿地、水域等环境改变,从而改变了两栖类的栖息环境,导致两栖类生存范围减少,进而导致其种群数量减少甚至灭亡。研究发现,我国大部分受胁物种的减少是由于环境的改变引起的。
3.2 生物入侵和资源过度利用
对于一个稳定的生态系统来说,蚊鱼、鲑鱼等外来物种入侵严重威胁了两栖类生物资源。引入外来物种进入生态系统后,会与土著种争夺有限资源,或捕食本土物种,或传播疾病,这些因素都会导致当地物种减少,也包括两栖类物种的减少。例如美国牛蛙,在入侵后不仅会与本地两栖类动物竞争栖息地,还会捕食本土两栖类动物[11]。
近几年,由于经济快速发展,生活质量提高,人们餐桌上的食物构成也发生了一系列变化,一些两栖类悄然之间登上了人们的餐桌,人们在享受口福之时,却没有注意到两栖类物种数量变化。此外,有一些两栖类具有极高的经济价值,这使得乱捕滥杀现象严重,法律意识的淡薄使得珍贵的两栖类在交易市场上随处可见。人类的种种违法活动,极大地破坏了两栖类资源,使得资源总量减少。
3.3 疾病频发
流行性疾病的频发是两栖类资源减少的原因之一。由于生态环境的失衡,生存环境污染严重,这就使得一些细菌或者病原体出现变异,更容易出现大规模的流行性疾病。细菌、霉菌、原生动物、卵菌及寄生虫等病原体会引发流行性疾病,比如壶菌、虹彩病毒、铜绿假单胞菌、亲水性气单胞菌、水霉菌等,均可导致两栖类大量死亡[12],特别是生活在遭到破坏的环境中的两栖类,其免疫力与之前相比较差,更容易感染疾病。在我国,山溪鲵和西藏山溪鲵受到危胁的主要原因是疾病发生。
3.4 其他因素作用
研究表明,紫外线可能会引起两栖类胚胎或幼体死亡,从而导致两栖类物种减少[13-14]。一些两栖类物种所含的光解酶活性比较低,修复因紫外线照射所致的DNA损伤的能力较差,长期紫外线照射会增加两栖类胚胎或幼体的死亡率。近年来,由于臭氧层的破坏,紫外线更加强烈,对两栖类的影响更加严重。但是,紫外线辐射对两栖类物种种类减少的具体原因仍有待进一步研究。
此外,两栖类物种数量的下降是多种生物和非生物因素共同作用的结果[15]。臭氧层破坏、紫外线辐射增强、生态环境改变、外来物种入侵、疾病的爆发、环境污染、气候变化等,这些因素的协同作用均导致两栖类生物的减少甚至濒临灭绝。值得注意的是,这些因素产生的根源与人类的破坏活动有关。
4.1 改善生存环境
环境污染给两栖类甚至整个生态都带来了极大的影响。环境污染导致两栖类免疫力下降乃至死亡,减少环境污染并治理环境污染势在必行。减少温室气体的排放从而减小温室效应的影响,减少氟利昂的排放从而降低紫外线的影响,控制生活污水及工业废水的排放,改善水环境,进而改善两栖类的生存环境。与此同时,应严格禁止森林被砍伐,湿地被破坏,减少围湖造田等生产活动,建立两栖类的自然保护区。
4.2 加强法制建设
加强法制宣传,认真贯彻执行《野生动物保护法》[16-17],提高公民的法律意识,对于破坏生态环境、贩卖两栖类的不法分子进行严厉打击与严肃处理。只有国家相关部门建立完善的法律制度,做到有法可依、执法必严、违法必纠,才能从根源上解决,从真正意义上最大限度地做到“保护野生动物”。加强立法,对两栖类物种进行合理的开发利用,用法律限定捕捉的时间与数量,使两栖类的数量维持在一个稳定的范围内。
4.3 科学保护与利用两栖类资源
科学保护两栖类资源,科学养殖林蛙、大鲵等珍稀、濒危及具有药用价值和经济价值的两栖类物种,加强生物技术的研究。开展两栖类资源调查,从根源上进行保护,就地保护。严格控制病原菌的蔓延,减少疾病的爆发。控制外来物种的入侵,建立一套完整的防御系统,防止两栖类天敌的入侵,一旦发现入侵,及时采取措施快速清除。
两栖类资源是我国自然资源的宝库,开发利用潜力巨大。在两栖类动物体中发现的抗菌肽的种类不断增加,其功能不仅有抗微生物活性,还可以抗肿瘤、促进伤口愈合,有望成为一类新型抗菌药物和其他临床药物。因此,需加强已知抗菌肽的研究,进行药理实验和临床实验,并研发新型药物。两栖类动物除了药用价值外,还具有很高的观赏食用价值,应该在现有的养殖技术上,提高两栖类动物的养殖水平,最大程度上利用两栖类资源。此外,两栖类动物在生态系统中起着重要调节作用,还具有生态环境监测作用,利用两栖类动物的这一特性,可以监测环境的变化,研究其监测机理,研发更多的环境监测仪器。
尽管两栖类资源备受关注,但目前对两栖类资源的研究与保护十分有限。今后应重点加强野外调查,增强对两栖类生物的研究和认识,深入了解两栖类的形态结构、分布特点、种群变化等,为下一步的科学研究及对两栖类的保护提供科学依据。此外,环境污染、外来生物入侵、资源过度开发利用等因素只是影响两栖类物种种类及数量下降的一部分原因,其他原因仍然扑朔迷离,明确两栖类物种下降的原因,找到抵御危害的方法,并采取保护措施,科学合理地利用两栖类自然资源迫在眉睫,两栖类动物栖息地环境也亟待改善。本文提出的两栖类资源的保护措施及展望,为两栖类资源利用及保护提供了科学参考。
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责任编辑:张爱婷
Discussion of Protection and Utilization of Amphibian Populations in China
ZHANG Wen-hui1, GAO Jin-wei1, JIANG Zhi-fei1, DOU Yong1, GAO Jian-zhong2,ZHOU Wen-li1, Corresponding Author
(1. Tianjin Key Laboratory of Aqua-ecology and Aquaculture College of Fisheries, Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384, China; 2. Enterprise Key Laboratory of Loach Breeding and High-efficient Utilizing Technology of Tianjin,Tianjin 301800, China)
Amphibian resources are important natural resources in China, the variety, development and utilization have high economic value. In recent years, the amphibian resources have decreased continuously due to the change of climate,environmental pollution, diseases, the influence of human activity, and the excessive utilization of resources. The paper summarizes amphibian resources development and utilization, analyzes the reason that the amphibian have reduced, and then suggests the amphibian resource protection and prospects. The reviews will help to provide a reference for protecting from the degradation of amphibian populations in China.
amphibian populations; development and utilization; threatened causes; protective measures
Q959.5
:A
2016-10-17
卫星海洋环境动力学国家重点实验室开放课题“黄海水华优势种短小矮棘藻(Detonula pumila)爆发的环境机理”(SOED1419);天津农学院科学研究发展基金计划“小球藻对原油和消油剂胁迫响应的研究”(2014N11);天津市科技计划项目“黄板鳅全产业链技术集成与应用”(15ZXBFNC00120)
张文慧(1991-),女,河北保定人,硕士在读,主要从事渔业资源保护与环境修复研究。E-mail:773765349@qq.com。
周文礼(1969-),男,山东济宁人,研究员,博士,主要从事水域生态学和微藻资源化利用研究。E-mail:saz0908@126.com。
1008-5394(2017)02-0091-04