保育生物学（Conservation biology）是一门综合科学学科，研究各级（遗传，个体，特定，生态系统）生物多样性丧失的原因以及如何最大限度地减少这种损失。 保育生物学还涉及地球自然和生物多样性的管理，目的是以过度的灭绝速度和生物相互作用的侵蚀来保护物种，其栖息地和生态系统。 它整合了许多不同学科的贡献，这些学科基于自然和社会科学，如生态学，遗传学，生物地理学，行为生物学，政治学，社会学，人类学等 – 以及自然资源管理的实践。
描述
世界各地已建立的生物系统的迅速衰落意味着保育生物学通常被称为“具有最后期限的学科”。 保育生物学与生态学密切相关，研究稀有或濒危物种的种群生态学（扩散，迁移，人口统计学，有效种群规模，近交衰退和最小种群生存力）。 保育生物学关注的是影响生物多样性维持，丧失和恢复的现象，以及维持遗传，种群，物种和生态系统多样性的进化过程的科学。 这种担忧源于估计表明地球上所有物种中高达50％将在未来50年内消失，这导致了贫困，饥饿，并将重置这个星球上的进化过程。
保育生物学家研究和教育生物多样性丧失，物种灭绝的趋势和过程，以及这些对我们维持人类社会福祉的能力产生的负面影响。 保育生物学家在外地和办公室，政府，大学，非营利组织和工业界工作。 他们的研究主题多种多样，因为这是一个跨学科的网络，在生物学和社会科学方面拥有专业联盟。 那些致力于事业和专业的人主张在道德，道德和科学理性的基础上对当前的生物多样性危机作出全球反应。 组织和公民通过保护行动计划应对生物多样性危机，该计划指导研究，监测和教育计划，这些计划涉及当地和全球范围内的关注。
概念和基础
测量灭绝率
消光率以多种方式测量。 保育生物学家测量和应用化石记录的统计测量，栖息地丧失的速率以及许多其他变量，例如生物多样性丧失作为栖息地丧失率和场地占用率的函数，以获得此类估计。 岛屿生物地理学理论可能是对科学理解过程和如何测量物种灭绝速度的最重要贡献。 目前的背景灭绝率估计是每几年一个物种。
由于大多数地球物种尚未被描述或评估，因此正在进行的物种损失的衡量标准变得更加复杂。 估计实际存在的物种数量（估计范围：3,600,000-111,700,000）与有多少物种二项式估计差异很大（估计范围：1.5-8百万）。 不到1％的物种已被描述，只是简单地注意到它的存在。 根据这些数据，自然保护联盟报告称，23％的脊椎动物，5％的无脊椎动物和70％的植物被评估为濒危或受威胁。 “植物清单”正在为实际的物种数量建立更好的知识。
系统的保护计划
系统保护规划是寻求和识别有效和有效类型的保护区设计以捕获或维持最高优先级生物多样性价值的有效方式，并与社区合作支持当地生态系统。 Margules和Pressey确定了系统规划方法中的六个相互关联的阶段：
汇编有关规划区域生物多样性的数据
确定规划区域的保护目标
审查现有保护区
选择其他保护区
实施保护行动
保持所需的保护区值
保育生物学家定期为赠款提案制定详细的保护计划，或有效协调其行动计划并确定最佳管理实践（例如）。 系统战略通常采用地理信息系统的服务来协助决策过程。
保护生理学：保护的机制方法
保护生理学由Steven J. Cooke及其同事定义为：’一种综合科学学科，应用生理学概念，工具和知识来描述生物多样性及其生态学意义; 理解和预测生物，种群和生态系统如何应对环境变化和压力源; 解决广泛的分类群（包括微生物，植物和动物）的保护问题。 生理学被认为是最广泛的术语，包括所有尺度的功能和机械反应，保护包括开发和完善重建人口，恢复生态系统，为保护政策提供信息，生成决策支持工具和管理自然资源的战略。 保护生理学与从业者特别相关，因为它有可能产生因果关系并揭示导致人口下降的因素。
保育生物学作为一种职业
保育生物学会是一个全球保护专业人士社区，致力于推动保护生物多样性的科学和实践。 保育生物学作为一门学科超越生物学，进入哲学，法律，经济学，人文学科，艺术，人类学和教育等学科。 在生物学中，保护遗传学和进化是自身的巨大领域，但这些学科对保育生物学的实践和专业至关重要。
当生物学家倡导自然界的内在价值时，保育生物学是一门客观的科学吗？ 保护主义者在使用定性描述支持政策时会引入偏见，例如栖息地退化或健康的生态系统吗？ 由于所有科学家都有价值观，保育生物学家也是如此。 保育生物学家倡导对自然资源进行合理和合理的管理，并在保护管理计划中公开结合科学，理性，逻辑和价值观。 这种倡导类似于倡导健康生活方式选择的医学界，两者都有益于人类福祉，但在他们的方法中仍然是科学的。
保育生物学中有一种运动，表明需要一种新的领导形式，以便将保育生物学动员到一个更有效的学科中，从而能够将问题的全部范围传达给整个社会。 该运动提出了一种与适应性管理方法相似的自适应领导方法。 该概念基于一种新的哲学或领导理论，它背离了权力，权威和支配地位的历史观念。 适应性保护领导是反思性的，更加公平，因为它适用于任何能够使用鼓舞人心，有目的和合议的沟通技巧动员他人进行有意义变革的社会成员。 保育生物学家正在通过Aldo Leopold领导力计划等组织实施适应性保护领导和辅导计划。
途径
保护可分为原地保护，即保护其自然栖息地中的濒危物种，或在自然栖息地之外发生的迁地保护。 原地保护涉及保护或恢复栖息地。 另一方面，迁地保护涉及生物体自然栖息地之外的保护，例如在保留地或基因库中，在自然栖息地中可能不存在可行种群的情况下。
而且，可以使用非干扰，其被称为保护主义方法。 保护主义者主张给予自然和物种区域一种受到保护的存在，以阻止人类的干扰。 在这方面，保护主义者在社会层面上与保护主义者不同，因为保育生物学参与社会并为社会和生态系统寻求公平的解决方案。 一些保护主义者强调在没有人类的世界中生物多样性的潜力。
道德和价值观
保育生物学家是跨学科的研究人员，他们在生物学和社会科学中实践伦理学。 Chan指出，保护主义者必须倡导生物多样性，并且可以通过不促进同时倡导其他竞争价值，以科学道德的方式这样做。
环保主义者可能会受到资源保护伦理的启发，该伦理旨在确定哪些措施将为最长时间内最多人提供“最大利益”。 相比之下，一些保育生物学家认为，自然具有独立于人类中心有用性或功利主义的内在价值。 内在价值主张一种基因或物种的价值，因为它们对它们所维持的生态系统具有效用。 阿尔多·利奥波德（Aldo Leopold）是这种保护伦理学的经典思想家和作家，他的哲学，伦理学和着作仍然受到现代保育生物学家的重视和重新审视。
保护重点
国际自然保护联盟（IUCN）在全球组织了一系列全球科学家和研究站，以监测不断变化的自然状态，以应对灭绝危机。 自然保护联盟通过红色名录提供关于物种保护状况的年度最新情况。 世界自然保护联盟红色名录作为一种国际保护工具，可以确定最需要保护的物种，并提供生物多样性现状的全球指数。 然而，保护科学家指出，第六次大规模灭绝不仅仅是物种大量减产，而是一场生物多样性危机，需要采取更多行动，而不是优先关注稀有，地方性或濒危物种。 对生物多样性丧失的关注包括更广泛的保护任务，其中涉及生态过程，例如移徙，以及对物种以外水平的生物多样性进行全面审查，包括遗传，人口和生态系统多样性。 广泛，系统和快速的生物多样性丧失速度通过限制生态系统服务的供应而威胁到人类的持续福祉，而生态系统服务的供应则由复杂和不断发展的遗传和生态系统多样性整体网络重新生成。 虽然物种的保护状况广泛用于保护管理，但一些科学家强调，它是常见物种，是人类开发和栖息地改变的主要来源。 此外，尽管普通物种是生态系统服务的主要来源，但它们往往被低估。
虽然保护科学界的大多数人都“强调维持生物多样性的重要性”，但关于如何优先考虑基因，物种或生态系统的问题仍存在争议，这些基因，物种或生态系统都是生物多样性的组成部分（例如Bowen，1999）。 虽然迄今为止的主要方法是通过保护生物多样性热点来集中努力濒危物种，但一些科学家（例如）和保护组织，如大自然保护组织，认为它更具成本效益，逻辑性和社会相关性。在生物多样性的coldspots。 他们认为，发现，命名和绘制每个物种分布的成本是一种不明智的保护企业。 他们认为理解物种生态作用的重要性更好。
生物多样性热点和冷点是一种认识到基因，物种和生态系统的空间集中在地球表面上不均匀分布的方式。 例如，“四个脊椎动物群中所有物种的44％和所有物种的35％被限制在25个热点，仅占地球陆地面积的1.4％。”
那些赞成为coldspots确定优先事项的人指出，除了生物多样性之外还有其他措施需要考虑。 他们指出，强调热点低估了地球生态系统中广大地区的社会和生态联系的重要性，生态系统而非生物多样性占据了至高无上的地位。 据估计，地球表面的36％，包括世界脊椎动物的38.9％，缺乏特有物种作为生物多样性热点。 此外，措施表明，最大限度地保护生物多样性并不比捕获随机选择的区域更好地捕获生态系统服务。 人口水平的生物多样性（即冷点）正在以物种水平的十倍速度消失。 文献中强调了将生物量与特有现象作为保育生物学关注点的重要程度，这些文献衡量的是对全球生态系统碳储量的威胁程度，这种威胁并不一定存在于特有地区。 热点优先方法不会在诸如草原，塞伦盖蒂，北极或针叶林等地方投入如此之多。 这些地区贡献了大量的人口（非物种）水平的生物多样性和生态系统服务，包括文化价值和行星养分循环。
那些赞成热点方法的人指出，物种是全球生态系统中不可替代的组成部分，它们集中在受到最大威胁的地方，因此应该得到最大限度的战略保护。 出现在维基百科物种文章中的世界自然保护联盟红色名录类别就是热点保护方法的一个例子。 不稀有或地方性的物种被列为最不关注的物种，他们的维基百科文章往往在重要性等级上排名较低。[可疑 – 讨论]这是一个热点方法，因为优先考虑的目标是物种水平对人口水平的关注或生物量。[不在引用中]物种丰富度和遗传多样性有助于并促进生态系统稳定性，生态系统过程，进化适应性和生物量。 然而，双方都同意，保护生物多样性对于降低灭绝率和确定自然界的固有价值是必要的; 辩论取决于如何以最具成本效益的方式确定有限的保护资源的优先次序。
经济价值和自然资本
保育生物学家已经开始与领先的全球经济学家合作，以确定如何衡量自然的财富和服务，并使这些价值在全球市场交易中显而易见。 这种会计制度被称为自然资本，例如，在生态系统被清除以便为发展开辟道路之前，它将记录生态系统的价值。 世界自然基金会发布其“生命星球报告”，通过监测1,686种脊椎动物（哺乳动物，鸟类，鱼类，爬行动物和两栖动物）中的约5,000个种群，提供全球生物多样性指数，并以与股票市场大致相同的方式报告趋势。跟踪。
这种衡量大自然的全球经济利益的方法得到了八国集团领导人和欧盟委员会的认可。 自然维持着许多有益于人类的生态系统服务。 地球上的许多生态系统服务都是没有市场的公共产品，因此没有价格或价值。 当股票市场出现金融危机时，华尔街的交易员并没有为生存在生态系统中的大部分生物自然资本交易股票。 没有天然股票市场的投资组合包括海马，两栖动物，昆虫和其他生物，它们为社会提供可持续的生态系统服务。 社会的生态足迹超过了地球生态系统的生物再生能力限制约30％，这与从1970年到2005年已经下降的脊椎动物种群的百分比相同。
固有的自然经济在维持人类方面发挥着至关重要的作用，包括调节全球大气化学，授粉作物，控制虫害，循环土壤养分，净化供水，提供药品和健康益处，以及无法量化的生活质量改善。 市场和自然资本之间存在关系，相互关系，社会收入不公平和生物多样性丧失。 这意味着在财富不平等最大的地方，生物多样性丧失的比率更高
虽然自然资本的直接市场比较在人类价值方面可能不足，但生态系统服务的一项衡量表明，每年的贡献达数万亿美元。 例如，一部分北美森林的年度价值为2500亿美元; 另一个例子是，蜜蜂授粉估计每年可提供100到180亿美元的价值。 新西兰岛屿上的生态系统服务价值被估算为与该地区的国内生产总值一样大。 随着人类社会的需求超过地球的生物再生能力，这种行星财富正在以令人难以置信的速度消失。 虽然生物多样性和生态系统具有弹性，但失去它们的危险在于人类无法通过技术创新重建许多生态系统功能。
战略物种概念
Keystone物种
一些被称为关键物种的物种形成了其生态系统独有的中心支撑枢纽。 这种物种的丧失导致生态系统功能的崩溃以及共存物种的丧失。 Keystone物种通常是捕食者，因为它们能够控制生态系统中的猎物种群。 通过与海獭，海胆和海藻的相互作用，Steller的海牛（Hydrodamalis gigas）的灭绝表明了一个关键物种的重要性。 海藻床在浅水中生长并形成苗圃，以养护支持食物链的生物。 海胆以海藻为食，海獭以海胆为食。 由于过度捕捞导致海獭迅速减少，海胆种群在海藻床上不受限制地放牧，生态系统崩溃。 在不加制止的情况下，海胆摧毁了浅水海藻群落，这些社区支持了斯特勒海牛的饮食并加速了它们的消亡。 海獭被认为是一个重要的物种，因为海藻床中许多生态伙伴的共存依赖于水獭的生存。 然而，后来Turvey和Risley对此进行了质疑，他表示单独狩猎会驱使Steller的海牛灭绝。
指标物种
指示物种具有一系列狭窄的生态要求，因此它们成为观察生态系统健康的有用目标。 一些动物，例如具有半透性皮肤的两栖动物和与湿地的联系，对环境危害具有敏锐的敏感性，因此可以作为矿工的金丝雀。 监测指标物种，以通过污染或与人类活动相近的其他一些环节来捕捉环境退化。 监测指标物种是确定是否存在可用于建议或修改实践的重大环境影响的措施，例如通过不同的森林造林处理和管理方案，或衡量农药可能对其施加的危害程度。生态系统的健康。
政府监管机构，顾问或非政府组织定期监测指标物种，但是，这些限制加上必须遵循的许多实际考虑因素才能使方法有效。 通常建议对多个指标（基因，种群，物种，群落和景观）进行监测，以进行有效的保护措施，以防止对生态系统动态的复杂影响，并且通常是不可预测的响应（Noss，1997）。
伞和旗舰物种
伞形物种的一个例子是君主蝴蝶，因为它具有漫长的迁移和美学价值。 君主迁移到北美洲，覆盖多个生态系统，因此需要大面积存在。 对君主蝴蝶提供的任何保护将同时保护许多其他物种和栖息地。 伞形物种通常被用作旗舰物种，如大熊猫，蓝鲸，老虎，山地大猩猩和帝王蝶等物种，它们吸引了公众的注意并吸引了对保护措施的支持。 然而，矛盾的是，对旗舰物种的保护偏见有时会威胁到其他主要关注物种。
背景和趋势
保育生物学家研究从古生物学过去到生态现状的趋势和过程，因为他们了解与物种灭绝有关的背景。 人们普遍认为，在地球历史上已经发生了五次大规模的全球大规模物种灭绝。 这些包括：奥陶纪（440 mya），泥盆纪（370 mya），二叠纪 – 三叠纪（245 mya），三叠纪 – 侏罗纪（200 mya）和白垩纪 – 古近纪灭绝事件（66 mya）灭绝痉挛。 在过去的一万年中，人类对地球生态系统的影响如此广泛，以至于科学家难以估计物种数量的损失; 也就是说，砍伐森林，破坏珊瑚礁，湿地排水和其他人类活动的速度比人类对物种的评估要快得多。 世界自然基金会最新的“生命星球报告”估计，我们已超过地球的生物再生能力，需要1.6个地球来支持对我们自然资源的需求。
全新世灭绝
保育生物学家正在处理并发布来自地球各个角落的证据，表明人类可能正在引发第六次和最快的行星灭绝事件。 有人提出，我们生活在物种灭绝史无前例的时代，也被称为全新世灭绝事件。 全球灭绝率可能比自然背景灭绝率高约1,000倍。 据估计，在过去的5万年中，所有哺乳动物属的三分之二和所有重量至少44公斤（97磅）的哺乳动物物种的一半已经灭绝。 全球两栖动物评估报告称，两栖动物在全球范围内的衰退速度超过任何其他脊椎动物群体，超过32％的幸存物种面临灭绝威胁。 幸存的人口在受到威胁的人口中持续下降43％。 自20世纪80年代中期以来，实际濒临灭绝的速度已超过化石记录的211倍。 然而，“目前的两栖动物灭绝率可能是两栖动物背景灭绝率的25,039至45,474倍。” 全球灭绝趋势发生在正在监测的每个主要脊椎动物群体中。 例如，国际自然保护联盟（IUCN）将所有哺乳动物中的23％和所有鸟类中的12％列为红色，这意味着它们也面临着灭绝的威胁。 即使灭绝是自然的，物种的减少正以令人难以置信的速度发生，进化可能根本无法匹配，因此导致地球上最大的连续大规模灭绝。 人类占据了地球的主导地位，我们对资源的高消耗以及产生的污染正在影响其他物种生活的环境。 人类正在努力保护的物种种类繁多，例如夏威夷乌鸦和德克萨斯州的百日鹤。 在气候减缓和气候恢复的概念下，人们还可以通过倡导和投票改善气候的全球和国家政策，采取行动保护物种。 地球的海洋尤其需要引起注意，因为气候变化已经改变了pH值，使得它可以容纳有壳的生物，因此它们会溶解。
海洋和珊瑚礁的状况
对世界珊瑚礁的全球评估继续报告急剧下降的速度。 到2000年，世界上27％的珊瑚礁生态系统已经崩溃。 最大的衰退期发生在1998年一场戏剧性的“漂白”事件中，世界上大约16％的珊瑚礁在不到一年的时间内就消失了。 珊瑚白化是由环境压力的混合引起的，包括海洋温度和酸度的增加，导致共生藻类的释放和珊瑚的死亡。 在过去十年中，珊瑚礁生物多样性的衰退和灭绝风险急剧上升。 预计在下个世纪将灭绝的珊瑚礁的丧失威胁到全球生物多样性的平衡，将产生巨大的经济影响，并危及数亿人的粮食安全。 保育生物学在涵盖世界海洋（以及与生物多样性有关的其他问题）的国际协定中发挥着重要作用。
由于二氧化碳浓度的增加，海洋受到酸化的威胁。 这对严重依赖海洋自然资源的社会构成了最严重的威胁。 值得关注的是，大多数海洋物种不能随着海洋化学的变化而进化或适应环境。
据报道，“据报道，90％的大型（平均大约≥50公斤），开放式海洋金枪鱼，鱼类和海洋中的鲨鱼”已经消失，因此避免大规模灭绝的可能性似乎不大。 鉴于对当前趋势的科学回顾，预计海洋中存活的多细胞生物很少，只留下微生物来支配海洋生态系统。
脊椎动物以外的群体
对于没有得到与脊椎动物相同程度的社会关注或吸引资金的生物分类群体，人们也提出了严重的担忧。 这些包括真菌（包括形成地衣的物种），无脊椎动物（特别是昆虫）和代表绝大多数生物多样性的植物群落。 特别是真菌的保护和昆虫的保护对于保育生物学都是至关重要的。 作为菌根共生体，作为分解者和回收者，真菌对于森林的可持续性至关重要。 昆虫在生物圈中的价值是巨大的，因为它们在物种丰富度方面超过所有其他生物群体。 陆地上最大量的生物量来自植物，这是由昆虫关系维持的。 这种昆虫的巨大生态价值被一个社会所抵消，这个社会经常对这些美学上“不愉快”的生物做出负面反应。
引起公众关注的昆虫世界中一个值得关注的领域是失踪蜜蜂（Apis mellifera）的神秘案例。 蜜蜂通过支持各种农作物的授粉行为提供不可或缺的生态服务。 蜂蜜和蜡的使用已在全世界广泛使用。 蜜蜂突然消失，留下空荨麻疹或菌落崩溃症（CCD）并不少见。 然而，在2006年至2007年的16个月期间，美国各地577名养蜂人中有29％报告CCD损失高达76％的殖民地。 蜜蜂数量的突然人口减少给农业部门带来了压力。 大规模衰退背后的原因令科学家感到困惑。 害虫，杀虫剂和全球变暖都被认为是可能的原因。
将保育生物学与昆虫，森林和气候变化联系起来的另一个亮点是加拿大不列颠哥伦比亚省的山松甲虫（Dendroctonus ponderosae）流行病，自1999年以来已经侵染了47万平方公里（180,000平方英里）的森林土地。一项行动计划由不列颠哥伦比亚省政府准备解决这个问题。
这种影响[松树甲虫流行]在爆发期间和爆发后立即将森林从小型净碳汇转变为大型净碳源。 在最糟糕的一年，不列颠哥伦比亚省甲虫暴发造成的影响相当于1959年至1999年期间加拿大全国直接森林火灾平均排放量的75％。
– Kurz等人。
寄生虫的保育生物学
大部分寄生虫物种面临灭绝的威胁。 其中一些被消灭为人类或家畜的害虫，然而，其中大多数是无害的。 威胁包括宿主种群的减少或破碎，或宿主物种的灭绝。
对生物多样性的威胁
今天，存在着对生物多样性的许多威胁。 可用于表达当前HIPPO的主要威胁的首字母缩略词代表栖息地丧失，入侵物种，污染，人口和过度捕捞。 对生物多样性的主要威胁是栖息地破坏（如砍伐森林，农业扩张，城市发展）和过度开发（如野生动植物贸易）。 栖息地的碎片化也带来了挑战，因为全球保护区网络仅占地球表面的11.5％。 支离破碎和缺乏相关保护区的重大后果是在全球范围内减少动物迁徙。 考虑到数十亿吨的生物量是造成地球养分循环的原因，迁移的减少是保育生物学的一个重要问题。
但是，人类活动不一定会对生物圈造成无法弥补的伤害。 从基因到生态系统的各个层面的保护管理和生物多样性规划，都有人类以可持续的方式与自然共存的例子。 即使目前对生物多样性的威胁，我们也有办法改善目前的状况并重新开始。
包括疾病和气候变化在内的生物多样性面临的许多威胁正在到达保护区内部，使它们“受到不那么受保护”（例如黄石国家公园）。 例如，气候变化在这方面经常被认为是一个严重的威胁，因为在物种灭绝和二氧化碳释放到大气中之间存在反馈循环。生态系统储存和循环大量碳，调节全球条件。在当今，随着温度的变化出现了重大的气候变化，使得一些物种的生存变得困难。全球变暖的影响给全球生物多样性的大规模灭绝带来了灾难性的威胁。环保主义者声称并非所有物种都能得到拯救，他们必须决定应该用哪些物种来保护。这个概念被称为保护分类。到2050年，灭绝威胁估计占所有物种的15％至37％，或者在未来50年内占所有物种的50％。目前的灭绝速度比过去几十亿年快100-100,000倍。