生物多樣性

2008 年夏季在加拿大薩斯喀徹溫省薩斯喀徹溫省北部混交林中採集的真菌樣本，是物種多樣性的範例。這張照片中還有地衣和苔藓植物。

未受破壞的珊瑚礁具很高的生物多樣性。

雨林是生物多樣性在這個星球上的一個例子，並且通常擁有大量的物種多樣性。這是在塞內加爾的尼奧科羅科巴國家公園内的岡比亞河。

生物多樣性（Biodiversity）是生命變化的程度。這可以是指在一個區域、生物群系或行星範圍之內的基因變化、物種變化或生態系統變化。陸地生物多樣性在靠近赤道的低緯度地區往往是最高的，這似乎是由於溫暖的氣候和高初級生產的結果。海洋生物多樣性在西太平洋沿海海岸，和在各大洋中緯度帶往往是最高的，在那裡海洋表面溫度最高。

生物多樣性是生物界一個較新的概念。簡單來說，是指所有不同種類的生命，生活在一個地球上，其相互交替、影響令地球生態得到平衡。亦可解釋為：單位面積內生物種種類的數目，表示生物群落中顯示生態地位多樣化與基因變異。最後，生物多樣性是為維護生態平衡，且有公約。

生物多樣性包括三個層面：遺傳多样性（基因多樣性）、物种多样性、生态系统多样性。

命名及詞源

• 1916年 – J. Arthur Harris 在《科學人》雜誌〈變幻的沙漠〉一文中首次使用「生物的多樣性（ biological diversity）」一詞：「空泛的說該地區植物的物種豐富多樣、來自於許多地方或是有各式各樣的變種，完全不足以描述真實的生物多樣性。」

• 1967年 – Raymond F. Dasmann 在其著作《另類國家》中使用了生物的多樣性一詞來指涉保守主義者應保護的豐富生物。

• 1974年 – John Terborgh 採用「自然的多樣性」一詞。

• 1980年 – Thomas Lovejoy 在書中向科學界推廣生物的多樣性一詞，並快速被普遍使用。

• 1985年 – 根據 Edward O. Wilson 的說法，W. G. Rosen 創造了縮略詞「生物多樣性（biodiversity）」：「Walter G.Rosen 博士代表美國國家科學院國家研究委員會（NRC/NAS），規劃執行『生物多樣性國際論壇』專案，並且採用『生物多樣性』一詞。」

• 1985年 – Laura Tangley 在〈保護地球生物群的新計劃〉文中使用生物多樣性一詞。

• 1988年 – 生物多樣性一詞首次出現在出版品上。

定義

「生物多樣性」最常用來取代另外兩個定義更明確且歷史悠久的術語—物種多樣性和及物種豐富度。生物學家最常把生物多樣性定義為「某個地區的基因、物種和生態系的總和」，這個定義的優點是它對於先前已確定的生物品種傳統類型，做了完整的呈現：

• 分類多樣性—通常用物種的多樣性層級來衡量。

• 生態多樣性—常從生態系的多樣性角度來看。

• 形態多樣性—根據遺傳及分子生物學的多樣性。

• 功能多樣性—衡量某群生物中功能不同（例如攝食機制、運動性、捕獵關係等）的物種數量。

其他定義包括：

Wilcox（1982年）

國際自然保護聯盟（IUCN）為了1982年世界國家公園會議委託 Bruce A. Wilcox 撰寫論文，文中首先提出與前述說明相一致的明確定義。Wilcox 的定義是「生物的多樣性，指的是生命形式在生物系統各個層面（分子、有機體、類群、物種及生態系）中的多元樣態」。

基因的角度（1984年）

Wilcox 在1984年指出，可以從基因的角度將生物多樣性定義為「等位基因、基因及有機體的多樣性」，聚焦在驅動著生物演化的突變和基因水平轉移等過程。

聯合國（1992年）

1992 年聯合國地球高峰會將「生物的多樣性」定義為「所有來源的的形形色色生物體，除了別的事物之外，包括陸地、海洋、水生生態系統及其他生態區域所構成的生態綜合體；這包括物種內部、物種之間與生態系統的多樣性」。此定義用於聯合國《生物多樣性公約》。

Gaston 及 Spicer（2004年）

Gaston 及 Spicer 在《生物多樣性導論》中的定義是「生命在各種生物組織層級的多元樣態」。

糧農組織（2019年）

聯合國糧食及農業組織（FAO） 將生物多樣性定義為「生物體（包括物種內部和物種之間）及其所屬的生態系統間所存在的變異性。」

森林生物多樣性

森林生物多樣性是個廣義的術語，意指所有在森林地區發現的生命類型及其扮演的生態角色。因此，森林生物多樣性不僅涵蓋樹木，還包括生長棲息在森林區的植物、動物、微生物及其關連的基因多樣性。我們可以從不同的層級來探討森林生物多樣性，包括生態系統、景觀、物種、種群和基因。各層級內部和層級彼此間都可能發生複雜的交互作用。在生物多樣性豐富的森林裡，複雜的交互作用讓生物體得以適應不斷變化的環境條件並維持生態系統的完整功能。

生物多樣性公約（CBD）締約方大會在COP2 II/9號決議的附件中，公開認定「森林生物多樣性源於數千年乃至數百萬年的演化過程，而這些演化過程本身是由生態力量所驅動的，例如氣候、火災、物種間的競爭和牽制。此外，森林生態系統的多樣性（無論是物理上或是生物學上）所帶來的高級別適應能力，正是森林生態系統不可缺少生物多樣性的特徵。甚至在特定的森林生態系統中，維持生態循環交替過程，其實就是在維持生物多樣性。」

分佈

陸地脊椎動物現存物種分佈狀況，紅色代表生物多樣性最高，集中在赤道地區，越往極地生物多樣性越低，即光譜終端的藍色。（Mannion 2014）

生物多樣性並非平均分佈，無論從跨全球角度或特定區域內部來看，差異都很大。姑且不論個別因素，世上所有生物（生物群系）的多樣性都取決於溫度、降水、海拔、土壤、地理及其他物種的生存樣態。研究生物、物種和生態系的空間分佈科學稱為生物地理學。

熱帶和某些特定局部地區（例如好望角植物保護區）的生物多樣性總是比較高，而極地地區的生物多樣性則普遍較低。長久處於潮濕氣候的熱帶雨林（例如厄瓜多爾的亞蘇尼國家公園）的生物多樣性更是高得非比尋常。

一般認為地球陸地生物多樣性是海洋生物多樣性的25倍。而陸地生物多樣性幾乎都含藏在森林之中。因此，要保護世上的生物多樣性，幾乎就取決於人類用何種方式來運用全世界的森林，以及和森林間有什麼樣的互動。

根據2011年新的估算方式，地球上的物種總計有870萬種，其中約有210萬種生存於海洋中。然而這個算法恐怕不足以呈現微生物的多樣性。森林是80%兩棲動物、75%鳥類和68%哺乳動物的棲息地。大約60%維管植物生長在熱帶森林中。紅樹林是許多魚類和貝類的繁殖生長之處，並有助於攔截沉積物，以免對海草草甸及珊瑚礁產生不良影響，間接保護了無數海洋物種的棲息區。

森林生物多樣性隨著森林類型、地理、氣候、土壤及人類運用方式等因素而有差異。大多數溫帶地區森林所孕育的動植物物種相對較少，且這些物種的地理分佈較大；而非洲、南美、東南亞山地森林、澳大利亞、巴西沿海、加勒比群島、中美洲低地森林及東南亞島嶼的物種，其地理分佈較小。人口及農業用地密集的地區，例如歐洲、孟加拉部分地區、中國、印度及北美，其生物多樣性的完整性較差；北非、澳大利亞南部、巴西沿海、馬達加斯加及南非也被認定是生物多樣性嚴重不完整的地區。

緯度梯度

一般來說，生物多樣性由熱帶地區往極地遞減，即低緯度地區的物種比高緯度地區的物種多，通常稱為「物種多樣性的緯度梯度」（LDG）。某些生態因素可能都對緯度梯度的形成有所影響，但終極因素是赤道的平均溫度高於極地的平均溫度。

儘管陸地生物多樣性從赤道往極地下降，有些研究還是認為緯度梯度在水域生態系統中尚未經證實，尤其是在海洋生態系統。寄生蟲的緯度分佈似乎不遵循這個規則。

2016年，有人提出「碎形生物多樣性」的假說來說明生物多樣性緯度梯度。研究中將物種庫的大小和生態系統的碎形性質結合起來，以說明梯度的一般模式。該假設將溫度、濕度和初級淨生產量（NPP）視為生態系統利基的主要變量，同時是生態四維空間的軸。通過這種方式可能建構出碎形超維空間，向赤道移動時其碎形維數會增加到三個。

生物多樣性熱點

生物多樣性熱點指的是擁有大量特有種的地區，而這些特有種正處於棲地嚴重破壞的危機中。「熱點」一詞由 Norman Myers 於1988年開始使用。雖然熱點遍布世界各地，但以森林區為主，且大多位於熱帶地區。

巴西的大西洋沿岸森林就被歸類為這種熱點，該地區有大約20,000種植物、1,350 種脊椎動物和數百萬種昆蟲，其中大約一半是當地的特有種。哥倫比亞的特點是生物多樣性高，以全球地區面積單位來看，其特有種比例最高，擁有的當地特有物種（在其他任何地方都沒有發現的野生物種）比任何國家都多。地球上大約有10%物種都可以在哥倫比亞找到，包括1,900多種鳥類，比歐洲加上北美的總數還多；哥倫比亞並擁有世上10%哺乳動物、14%兩棲動物和18%鳥類的物種。馬達加斯加島及印度也相當引人注目。馬達加斯加島西北方乾燥落葉林及低地雨林的特有種比率同樣很高；島嶼自6,600萬年前與非洲大陸分離之後，許多物種及生態系統都已經獨立演化。印尼17,000個島嶼佔地約1,904,560平方公里，擁有世上10%開花植物、12%哺乳動物及17%爬行動物、兩棲動物和鳥類的物種，以及將近2.4億人口。許多地區之所以擁有較高生物多樣性或較多特有種，乃是源自於棲地的特異性使得當地生物需要有非凡的適應力才能存活，例如高山氣候環境或北歐酸性泥炭沼澤。

要精準測量生物多樣性的差異之處是相當困難的。不同研究人員彼此的抽樣偏差也可能會造成對現代生物多樣性所做的實證研究出現偏向。英國牧師Gilbert White 在《賽爾本村自然史》（1768年）說得明白：「整個自然如此豐富，以至於嚴格檢證後，賽爾本村出產了最多種類的動植物。」

演化

主條目：演化

生命演化历程

-4500 —

–

-4250 —

–

-4000 —

–

-3750 —

–

-3500 —

–

-3250 —

–

-3000 —

–

-2750 —

–

-2500 —

–

-2250 —

–

-2000 —

–

-1750 —

–

-1500 —

–

-1250 —

–

-1000 —

–

-750 —

–

-500 —

–

-250 —

–

0 —

 

水

 

单细胞生物

 

光合作用

 

真核生物

 

多細胞生物

 

植
物

 

节肢动物及软体动物

被子植物

恐龙

 

哺乳动物

鳥類

靈長類

冥
古
宙

太
古
宙

元
古
宙

顯
生
宙

 

 

←

地球形成

←

水的起源

←

最後共同祖先

←

最早化石形成

←

後期重轟炸期

←

氧氣起源

←

朋哥拉冰河時期*

←

大氧化事件

←

休伦冰河时期*

←

有性生殖起源

←

多細胞生物起源

←

真菌起源

←

植物起源

←

動物起源

←

成冰纪*

←

埃迪卡拉生物群

←

寒武纪大爆发

←

安地斯冰河時期*

←

四足類起源

←

晚古生代大冰期*

←

猿及人類起源

←

第四纪冰河时期*

（百萬年）

*冰河時期

歷史

生物多樣性歷經35億年演化而成。雖然科學上仍未確定生命的起源，但有證據表明，生命形式可能在地球形成後僅僅幾億年間就已經被安排妥當。25億年前，所有生命都還是由微生物組成，諸如古菌、細菌、單細胞原生動物和原生生物。

顯生宙海洋生物多樣性的趨勢。請注意：一個屬（genus）中只要有一個物種（speciaes）尚未滅絕，這個屬就算存在；因此從物種的角度來看，生物多樣性的損失可能比圖示的嚴重。

顯生宙（過去5.4億年）生物多樣性肇始於寒武紀大爆發期間的快速增長，這個時期幾乎出現了所有多細胞生物的各個分門。接下來的4億年，無脊椎動物的整體多樣性趨勢並不明顯，脊椎動物的整體多樣性趨勢則呈現指數增長。生物多樣性急劇上升經常隨著周期性的、多樣性大量喪失（生物集群滅絕）之後發生。例如石炭紀雨林崩潰事件令生物多樣性減損甚鉅。最嚴重的是2.51億年前的二疊紀-三疊紀滅絕事件，脊椎動物花了3,000萬年才得以恢復到原本的多樣性數量。

往昔的生物多樣性被稱為古生物多樣性。化石記錄顯示過去幾百萬年的生物多樣性可能是最豐富的。然而並非所有科學家都支持這個觀點，因為化石紀錄會受到近期地質剖面的可用性和保存狀況的影響，導致不確定性。也有科學家認為，人工重建的標本經過採樣校正後，現代的生物多樣性可能和3億年前相去不遠；別的科學家還是認為化石記錄合理地反映了生命的多樣化。目前全球的宏觀物種多樣性的估計為200萬至1億種不等，最佳估計值為大約900萬種，絕大多數是節肢動物。排除自然淘汰的情況，生物多樣性似乎持續增加中。

多樣化

地球承載生命的能力是否會限制同時存活的生命數量，造成物種數量有其上限，尚有爭議。

根據紀錄來看，海洋中的生命多樣性呈現邏輯斯諦函數增長模式，但是陸地上的生命多樣性（昆蟲、植物和四足動物）卻呈現指數增長模式。如同〈全球分類學多樣性、生態學多樣性及陸地上脊椎動物擴張之間的聯繫〉一文所述，「四足動物的擴張尚未達到潛能64%，要不是被人類影響，四足動物生態學多樣性及分類學多樣性將繼續呈現指數增長，直到大部分或所有的可用生態空間被填滿為止。」

隨著時間的推移，生物多樣性似乎持續增長，特別是在每次大規模滅絕事件之後。

另一方面，顯生宙生態變化與雙曲函數模型（廣泛用於族群生物學、人口學、宏觀社會學及化石生物多樣性）的相關性，高於與指數模型和邏輯斯諦函數模型的相關性。邏輯斯諦函數模型意味著生物多樣性的變化必然是由一階的正回饋（更多祖先，更多後代）或負回饋（資源限制）所帶動。雙曲函數模型則屬於二階的正回饋。由於物種間競爭的強度不同所導致的二階回饋強度有所差異，或許可以解釋在二疊紀－三疊紀滅絕事件後，菊石亞綱的物種多樣化再生速度比雙殼綱來得更快。世界人口增長的雙曲函數模式源於人口規模及科技增長率之間的二階正回饋。生物多樣性增長的雙曲函數特徵同樣可以用多樣性及群落結構複雜性之間的回饋來解釋。生物多樣性曲線與人口增長曲線的相似性，可能是因為兩者的雙曲函數趨勢都奠基於周期性與隨機動力學之間的互動消長。

大多數生物學家都認為人類出現以後的時期算是一種新的大規模滅絕事件，稱為全新世滅絕事件，主要是人類帶給環境的衝擊所造成的。也有人主張按造目前的物種滅絕速度，不出100年地球上大多數物種就會全部消失。另一方面，我們還是經常發現新物種，平均每年有5到10,000個新物種出現，其中大多數是昆蟲；另外還有許多物種雖然已經被發現卻還沒分類，例如將近90%節肢動物都尚未分類。

生態系統服務

普遍的生態系統服務

更多資訊請見：生態系統服務

比利時阿穆瓦 夏季田野。藍花是矢車菊，紅花是虞美人 (植物)。

「生態系統服務是生態系統為人類提供的整套利益」。大自然的物種或生物群是所有生態系統的守護者。自然界就像是巨大的固定資產銀行帳戶，只要資產維持得宜，就能夠無限期地支付維持生命的紅利。生態系統服務分為四種類型：

1.供應服務：可再生資源的產出，例如食品、木材、淡水。

2.調節服務：減緩環境變化，例如調節氣候、控制病蟲害。

3.文化服務：提供給人類的價值和樂趣，例如景觀美學、文化遺產、戶外休閒及精神意涵。

4.支持服務：讓整體生態系統服務得以運作，例如授粉、養分循環、光合作用以及初級生產量。

生物多樣性對生態系統服務的影響有許多說法，尤其是供應服務及調節服務。對「同行評審」文獻做詳盡調查以評估相關的36項主張後，獲得一致認可的有14項，正反意見不一有6項，被認定為錯誤有3項，證據不足以得到明確結論的有13項。

生物多樣性的增加對於生態系統服務的影響，究竟是提升、減損或是有利有弊，說明如下：

對服務有所提升

供應服務

• 更多的植物物種多樣性可以增加飼料產量（271項實驗研究的綜合）。
• 更多的植物物種多樣性（即單一物種內的多樣性）可以增加農作物的整體產量（575項實驗研究的綜合）。雖然對另外100項實驗研究的審查報告結論是正反意見不一。
• 更多的樹木物種多樣性可以增加整體木材產量（53項實驗研究的綜合）。但是樹木性狀多樣性對木材生產有何影響，則沒有足夠數據以獲得結論。

調節服務

• 更多的漁場物種多樣性可以增加漁業產量的穩定性（8項觀察研究的綜合）。
• 更多的害蟲天敵物種多樣性可以減少了食草性害蟲的種群數量（來自兩項獨立審查的數據；一項為266項實驗和觀察研究的綜合；另一項為18項觀察研究的綜合。雖然還有一項審查（來自38項實驗研究）對此結論意見不一：相較於有同類互食情況的物種，單純被捕食的物種比較有這種效果。
• 更多的植物物種多樣性可以減少植物疾病的流行（107項實驗研究的綜合）。
• 更多的植物物種多樣性有助於抵抗植物入侵（來自兩項獨立審查：一項為105項實驗研究的綜合數據；另一項為15項實驗研究的綜合數據）。
• 更多的植物物種多樣性可以增加碳截存，但是這個發現只和二氧化碳的實際吸收有關，與長期儲存無關（479項實驗研究的綜合），詳見下文。
• 更多的植物物種多樣性可以增加土壤的再礦化作用（103項實驗研究的綜合）。
• 更多的植物物種多樣性可以增加土壤有機質（85項實驗研究的綜合）。

對服務有利有弊

供應服務

• 迄今尚未發現

調節服務

• 更多的植物物種多樣性可能會也可能不會減少食草性害蟲的數量。來自兩個獨立審查的數據發現植物多樣性增加可以減少害蟲種群（一個是40項觀察研究的綜合；另一個是100項實驗研究的綜合）。但是另一篇綜述則發現了正反不一的證據（287項實驗研究的綜合），還有一篇評論得到相反的結論（100項實驗研究的綜合）。
• 更多的動物物種多樣性可能會也可能不會降低這些動物的疾病流行率（45項實驗和觀察研究的綜合），儘管2013年的研究提出更有力的支持，認為生物多樣性實際上可能增強動物群落內的疾病抵抗力，至少在兩棲類青蛙池的生態區是如此。但是必須要發表更多的研究，以平衡證據，方能在這項服務上獲得通用結論。
• 更多的植物物種及性狀多樣性可能會也可能不會增加長期碳儲存（33項觀察研究的綜合）。
• 更多的授粉媒介多樣性可能會也可能不會增加授粉（7項觀察研究的綜合），但2013年出版品指出，本地傳粉媒介多樣性的增加會讓花粉沉積情況增強（結果不一定像作者說的那樣，讀者得自行研究書中冗雜的補充材料）。

對服務有所減損

供應服務

• 更大的植物物種多樣性降低了初級生產（7項實驗研究的綜合）。

調節服務

• 許多生物體的基因多樣性及物種多樣性的增加反而降低了淡水淨化（綜合8項實驗研究，儘管研究員企圖調查碎屑生物多樣性對淡水淨化的影響，因為只找到1項觀察研究，缺乏足夠證據而失敗）。
• 植物物種多樣性對生物燃料產量的影響（文獻調查中僅發現3項研究）。
• 魚類物種多樣性對漁業產量的影響（文獻調查中僅發現4項實驗研究和1項觀察研究）。
• 物種多樣性對生物燃料產量穩定性的影響（文獻調查中沒有發現任何研究）。
• 植物物種多樣性對飼料產量穩定性的影響（文獻調查中僅發現2項研究）。
• 植物物種多樣性對作物產量穩定性的影響（文獻調查中僅發現1項研究）。
• 植物遺傳多樣性對作物產量穩定性的影響（文獻調查中僅發現2項研究）。
• 多樣性對木材生產穩定性的影響（文獻調查中找不到任何研究）。
• 多個分類群的物種多樣性對侵蝕控制的影響（文獻調查中找不到任何研究，但是有找到關於物種多樣性影響根系生物量的研究）。
• 多樣性對洪水調節的影響（文獻調查中找不到任何研究）。
• 植物種類和性狀多樣性對土壤水分的影響（文獻調查中僅發現2項研究）。

1997年 Robert Costanza 與同事們共同發表了生態系統服務的全球預估平均價值（不包括傳統市場）為每年33萬億美元。

自石器時代以來，由於人類活動的宰制，物種減損率已經超過了平均基礎減損率，估計為化石記錄中典型減損率的100至10,000倍。生物多樣性還提供了許多非物質的利益，包括精神及美學價值、知識系統和教育。

農業

南美洲的亞馬遜雨林

農業多樣性可以分為兩類：第一類是基因多樣性，即同物種內的基因變異，以馬鈴薯（Solanum tuberosum）為例，就有許多不同的類型及品種，在美國可能不會把赤褐色馬鈴薯、紫薯及其他新品種馬鈴薯混為一談。雖屬一個物種，但是彼此不同。

第二類是物種多樣性，即不同物種的數量和類型。想像一下許多小農都會在田裡種上各種作物，像土豆、胡蘿蔔、辣椒、生菜等，就知道物種多樣性的意思。

農業多樣性也可以區分為「計劃多樣性」及「連帶多樣性」。這種分類是人類依造功能所定，而不是生命或多樣性的內在特徵。計劃多樣性包括鼓勵或輔導農民種植及飼養的作物及牲畜，例如農作物、植披、作物共生產品及家禽家畜等等。相對的，連帶多樣性就是種植作物時不請自來的生物多樣性，例如種植牧草就會吸引食草動物、帶來各種雜草及病原體等。

連帶多樣性可能有利有弊。有利的是增加野生授粉者（例如野生蜜蜂和食蚜蠅）可提高作物授粉率，天敵變多可防治害蟲，以及帶來抗體可抑制病原體。連帶多樣性對農田好處不少，並提供多種生態系統服務，諸如防治害蟲、促進養分循環及提升授粉率，都可以支持作物生產。

如何控制「連帶多樣性」所帶來的傷害，是農民務農時面臨的重大挑戰之一。在單一耕作中，通常是使用整套技術來作農損控管，包含可以殺傷生物的殺蟲劑、機械化工具和基因工程改造技術，之後就可以輪作作物。雖然有些混作農民使用相同的技術，也採用綜合蟲害管理策略及加強勞力密集策略，但是混作農民通常較不依賴資本、生物技術及能源。

我們之所以可以選擇攝取多樣化的食物，部分原因是農作物的物種多樣性以及基因多樣性。如果單一作物耕作失敗，在土地上重新種植新作物靠的就是農業多樣性：例如害蟲危害了小麥，如果我們隔年改成種植更耐蟲害的小麥品種，靠的就是基因多樣性；如果我們放棄生產小麥改種其他作物，靠的就是物種多樣性。就算在單一耕作為主力的農業社會，某些時候也依賴著生物多樣性。

• 1846年愛爾蘭大饑荒是造成100萬人死亡和約200萬人移民的主因。由於當地只種植兩種馬鈴薯，而兩個品種都容易受到致病疫霉的感染而枯萎，並於1845年開始造成災情。

• 1970年代，水稻草狀矮縮病毒襲擊印尼及印度的稻田，當時對6,273個稻米品種進行了抗性測試。只有一個品種對病毒有抵抗力，是1966年才發現的印度變種。後來這個變種與其他變種雜交出的品種，目前已被廣泛種植。

• 1970年，咖啡駝孢銹菌襲擊了斯里蘭卡、巴西及中美洲的咖啡園。在衣索比亞發現了一個有抵抗力的咖啡品種。說到底，疾病本身也是生物多樣性的形式之一。

單一栽培是導致農業災損的重要因素，諸如19世紀末期歐洲葡萄酒工業的崩壞以及1970年美國南部玉米葉枯病大流行。

雖然僅僅20種植物就供應了80%的人類食物，人類運用的其他植物還是至少有40,000種。地球上倖存的生物多樣性仍是寶貴資源，讓人類適合使用的食物及相關產品種類還有選擇的餘裕，只不過目前的物種滅絕速度已經限縮了這種潛力。

人類健康

巴拿馬巴羅科羅拉多島多樣化的森林枝頭上所採集到的各種果實。

種種科學證據顯示生物多樣性的減損會影響全人類的健康，生物多樣性攸關人類健康儼然成了國際政治議題，並與氣候變遷議題密切相關，因為氣候變遷帶給人類許多健康風險，對生物多樣性變化都有連帶影響（例如人口和疾病媒介的分布變化、淡水不足、對農業生物多樣性和食物資源的衝擊等）。紐約巴德學院生態學家 Felicia Keesing 和康乃爾大學阿特金森永續未來中心（ACSF）環境副主任 Drew Harvell 共同完成並發表在《自然》雜誌的研究報告〈物種消失有害健康〉指出：最有可能因為氣候變遷而滅絕的物種，多數是可以緩和傳染病傳播的物種；而得以倖存的物種，往往是增加疾病傳播的物種，例如西尼羅河病毒、萊姆疏螺旋體和漢他病毒。

地球上飲用水的需求不斷增長，而水資源卻愈見缺乏，對未來人類健康形成一大挑戰。部分原因在於供水商與保護水資源團體之間的拉扯，持續增加供水量以及保護水資源如何取捨。此外，雖然清潔水的配額有所增加，但是在世界某些地方還是有分配不公的情形。根據世界衛生組織2018年的調查，全球只有71%人口的飲水安全有經過妥善處理。

其他受生物多樣性影響的人類健康問題，還有飲食健康、營養安全、傳染病、醫學和醫藥資源、社會及心理健康。眾所周知，生物多樣性對於減少災害風險、災後援救及恢復工作，都發揮著重要作用。

根據聯合國環境規劃署的說法，某種病原體（例如病毒）在人種多樣化的人群中遭到抵抗的機會較高。換句話說，在基因相近的人群中，病原體比較容易蔓延。以COVID-19大流行來說，在人種多樣性較高的地區染病的機會較小。

生物多樣性也是發現新藥物與供給藥物資源的重要後援。大部分藥物都是直接或間接地從生物衍生而來：美國市場上至少50%藥物化合物衍生自植物、動物和微生物，而世界上約80%人口的初級保健都直接仰仗天然藥材（無論是現代醫學或傳統療法）。野生物種的醫學潛力被加以研究的只有一小部分。生物多樣性對於整個仿生學領域的進步相當重要。市場分析及生物多樣性科學的證據顯示，1980年代中期以降，製藥產業的產量下降可以歸因於藥物生產已經從採集天然產物（生物探勘）轉向基因組學及化學合成，由於生物探勘的開發成本可能高於尚待發現的藥物價值，這一點的確可能難以激勵公司在自由市場上尋找藥物來源；不過天然產品對於當前經濟命脈及健康發展所提供的建樹還是歷史悠久不容抹煞。海洋生態系統特別重要，不恰當的生物探勘會讓生物多樣性減損加劇，採集資源時也容易違反當地的法律。

商業和工業

農業生產時使用的曳引機和糧食車。

許多工業材料都直接產自生物來源，包括建材、纖維、染料、橡膠及油品。要確保水、木材、紙張、纖維和食物等資源的安全，生物多樣性也很重要。從後果來看，生物多樣性減低是企業發展的重要風險因子，也會威脅到長期經濟永續發展。

休閒、文化和美學價值

生物多樣性讓休閒活動更具看頭，諸如賞鳥或自然史研究等。還有許多受人們歡迎的活動（如園地栽培及水族飼養）也很依賴於生物多樣性。這些活動所涉及的物種數以萬計，但其中大多數還沒有被開發出商業利益。

孕育著奇珍異獸奇花異草的原始自然區，與商業收藏家、供應商、育種傳播者，以及促進人們對珍稀生物之理解及品味的人，三者間關係複雜且不足為外人道也。大眾如何看待稀有生物往往反映了人們的內在價值。

用哲學角度來思考，對人類而言，生物多樣性自身就有本質上的美學和精神價值。這種想法可以讓人們在評估熱帶雨林和生態領域為什麼值得保護時，除了考慮對人類有什麼用處外，還有其他選項可以平衡意見。

生態服務

美國奧勒岡州鷹溪小徑縱走

生物多樣性支持許多生態系統服務：

「現在有明確的證據顯示，生物多樣性減損會導致生態群落在獲取生理必需資源、產出生物質、以及分解回收生物必需營養素時的效率下降。越來越多的證據表明，隨著時間流轉，生物多樣性使生態系統功能更加穩定；生態多樣化的群落其生產力更高，因為含藏著對生產力頗具影響力的關鍵物種；生物體彼此間功能性狀的差異可增加總體資源收穫量；多樣性減損對生態循環過程的影響甚鉅，堪比全球驅動因素對於環境變化的衝擊；相較於在單一時間地點來維持某個生態循環系統，要在多個地點及不同時間維持許多的生態系統循環，需要更高等級的生物多樣性。」

生物多樣性有助於調節大氣和供水的部分化學作用，並直接關係著水淨化、養分循環和沃土補給。從人們控制環境的實驗來看，要建立生態系統來滿足人類的需求實屬困難；例如幾乎無法模仿昆蟲授粉的過程，就算試著用無人航空載具來當作人工授粉媒介好像也幫不上忙。2003年，光是授粉相關經濟活動的產值就上看146億美元。

物種總數

Mora團隊所記錄及預估的物種總數（ 2011年）
物種	陸地			海洋
	已編入目錄	預估	平均值 標準誤差	已編入目錄	預估	平均值 標準誤差
真核生物
動物界	953,434	7,770,000	958,000	171,081	2,150,000	145,000
色藻界	13,033	27,500	30,500	4,859	7,400	9,640
真菌界	43,271	61,100	297,000	1,097	5,320	11,100
植物界	215,644	298,000	8,200	8,600	16,600	9,130
原生動物界	8,118	36,400	6,690	8,118	38,400	6,690
小計	1,233,500	8,740,000	1,300,000	193,756	2,210,000	182,000
原核生物
古菌域	502	455	160	1	1	0
細菌域	10,358	9,680	3,470	652	1,320	436
小計	10,860	10,100	3,630	653	1,320	436
總計	1,244,360	8,750,000	1,300,000	194,409	2,210,000	182,000

根據Mora及其同事的評估，陸地物種的總數約為870萬，而海洋物種的數量要少得多，約為220萬。其中真核生物估計值應該相當可信，但是原核生物估計值可能只達到實際數量的下限。其他估計數字如下：

• 維管植物（使用物種面積關係法來估算）：22萬種。

• 海洋物種：70萬～100萬種。

• 昆蟲（我們目前所知數量大約90萬種）：1,000萬～3,000萬種。

• 細菌：500萬～1,000萬個。

• 真菌（來自熱帶地區、長期非熱帶地區和已揭露之隱蔽種分子研究的數據估算。至2001年有記錄的真菌大約有7.5萬種）：150萬～300萬種。

• 蟎：100萬種。

• 微生物的物種數量尚不清楚，但2004年至2006年啟動的「全球海洋採樣調查」計畫（GOS），從不同海洋地區近地表的浮游生物樣本中鑑定出大量新基因，明顯地提升了基因多樣性的估計值。這些科學發現最終可能會導致物種定義及其他的分類學方式產生重大變化。

由於滅絕速度已經加快，許多現存物種可能在被加以描述前就滅絕了。不出所料，動物界中被研究最多的種群是鳥類和哺乳動物，研究最多的是魚類和節肢動物。

價值

生物多樣性的價值包括為人類提供食物、藥物、工業原料、燃料，提供生態系統服務，以及供娛樂、藝術欣賞等。這些價值大致可以分為直接價值和間接價值兩類，除此有時也包括潛在價值，即尚未被發掘的價值。

威脅

造成生物多樣性降低的可能原因包括：

• 棲地破壞、棲地零碎化
• 入侵物種：外來物種侵襲
• 基因污染
• 人口過多造成環境污染、過度開發（Overexploitation）、過度捕獵、過度捕撈
• 農林業的單一耕作或育種雜交
• 全球氣候變遷（Effect of climate change on plant biodiversity）
• 地質活動

艾德華·威爾森將棲地破壞（Habitat destruction）、入侵物種（Invasive species）、污染（Pollution）、人口過多（human over-Population）和過度開發（Over-harvesting）五個字選出代表性的字母，組成首字母縮略字HIPPO。這個字在英語有河馬的意思。

外部連結

• 何謂生物多樣性
• 台灣生物多樣性資訊入口網 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 生物多樣性--環境資訊中心 （页面存档备份，存于互联网档案馆）

参见

• 基因多樣性
• 物种多样性
• 生态系统多样性
• 超级生物多样性国家同盟
• 地球生命力指數
• 生物多样性抵消