什么是地质多样性？

一、概 述

 

地质多样性（geodiversity）是地球表面和地下物质、形态和过程的非生物多样性，是与生物多样性同等重要的概念，地质多样性的概念最早起源于20世纪40年代。1992年《生物多样性公约》的发布和1993年英国马尔文地质和景观保护国际会议的召开，地质多样性一词渐渐进入人们的视野，随后学者们发现地质多样性除其内在的、文化的、经济的、功能的和科学的价值外，在实现可持续发展目标方面也具有核心作用。

为更好地涵盖地球自然的多样性， 地质多样性用来补充和增加现有生物多样性、气候多样性和海洋多样性所空缺的部分，以促进可持续发展目标的实现。近期，国际上高度重视地质多样性研究，一些国家和国际组织已经将地质多样性付诸于行动，从理论研究转化为工作章程和行动计划。

 

二、地质多样性与地质保护

 

无论是在陆地上、苏格兰领土还是近海水域，苏格兰的地质发展情况都具有显著的地质多样性，正是这种地质多样性刺激了苏格兰地质科学的诞生。苏格兰陆上和海上的许多地方，其岩石、化石和地貌对地球科学的研究都具有重要意义，展示了具有国际意义的地质过程或事件（Gordon and Barron，2011； Brooks et al.， 2011）。因此，以遗址为基础的传统方法仍然是地质保护的基石，对于科学研究、教育和自然遗产的保护至关重要（cf. Gray， 2004；Brocx， 2008）。上述方法在国家地质保护评论和地方地质多样性站点（Local Geodiversity Sites，LGS）的网络中特别得到了很好的证明。

为了加强地质保护，场地审计将继续进行，并在苏格兰的地方地质多样性站点中持续扩大（Prosser et al.，2011）。在帮助保护当地重要的地质多样性实例和增强地质多样性资源的同时，LGS还对于促进当地人理解地质多样性、提高当地环境质量（其“宜居性”）并最终提高当地社区的生活质量方面具有更广泛的功能（Arkley et al.，2010）。对于当地地质多样性组织和第三部门的其他组织来说，扩大他们的议程并参与更广泛的活动是一个重要的挑战，如苏格兰中部绿色网络。

 

亨伯河上阿尔克伯勒的管理重组计划，图为防洪堤上的人为决口，前面的耕地被洪水淹没

（拍摄: Peter Smith Photography/Environment Agency）

 

由地质多样性产生的商品和服务示意图

（Gray et al.，2013）

（数据来源：英国国家能源局）

 

三、地质多样性与生态系统服务

 

自然资本包括地质、土壤、空气、水和生物。地质多样性是自然资本的重要组成部分。地质多样性与生物多样性为人类带来生态系统产品和服务，包括生态系统服务和地质系统服务，两者有重叠，共同供给和维护整个自然系统。

生态系统是地质多样性、生物多样性和气候多样性3个多样性领域的结合，并且地质多样性支持或直接提供所有类型的生态系统服务。生态系统中的非生物部分仅限于与生物部分相互作用的部分，但是许多地质系统服务不涉及生物交互作用。为了填补这一空白，Gray提出地质多样性基本框架，使用了“地质系统服务”概念，指地质多样性的物质、形态和过程驱动的服务，包括与生物相互作用的部分，如土壤形成和养分循环，同时也包括地质多样性本身提供的服务（余韵等，2021）。地质多样性对生态系统的知识服务起到关键作用， 包括地球历史、环境监测和预测、地质取证、教育、就业等。

 

地质多样性、生物多样性与自然资本的关系

（余韵等，2021）

 

四、地质多样性与气候变化

 

应对气候变化、洪水、滑坡以及海平面上升等需要准确理解地质多样性，特别是地质过程对这些变化的响应方式。对时间维度的认识也很重要，生态系统既不是固定的，也不是稳定的，而是在十年、百年、千年和更长的时间尺度上不断适应地质过程的变化，以响应一系列自然和人类驱动因素（Dearing， 2006； Dearing et al.，2010）。

要理解生态系统是如何应对这些变化的，就必须从地质过程及其在空间和时间上的变化的角度来思考。如果超过动态系统的阈值，就有可能在人类的时间尺度上发生重大不可逆转的变化，这就需要在保护管理和规划方面进行阶段性的改变。关于栖息地需求（土壤、水文、地貌）方面的物种容忍度和阈值的信息对于恢复或有管理的迁移/适应性管理是必不可少的。

地质档案记录了过去气候变化与生境和物种分布变化、斜坡稳定性和沉积物有效性变化、漫滩和湿地历史以及海岸线变化之间的关系。当前一个重要的挑战是将这些知识系统地结合起来，结合地貌和生态的恢复力和敏感性，帮助为生态系统管理以及与气候变化、洪水和海平面上升有关的立法和监管决策提供信息。适应气候变化的特殊管理挑战将需要与政府、规划者、决策者和当地社区合作，以确保将地质多样性利益作为长期、综合的适应战略的一部分进行可持续管理，这些战略将为学术界提供有力的证据（Prosser et al.，2010）。

 

古生态记录为苏格兰亚弗里克峡谷的可持续原生林地恢复提供信息

（拍摄: John Gordon）

 

五、小 结

 

21世纪，对地质多样性应采取一种外向型的方法，参与更广泛的议程，包括社会关注的更广泛的环境、经济和社会问题。地质多样性是整个自然环境中不可或缺的一部分。地质多样性对生态系统形成与维护具有支撑作用，为生物多样性提供“自然的舞台”，地质多样性突出地质系统的功能和价值，拓展了地质工作的服务对象。地质多样性是决定生物、文化和景观多样性的关键因素，与生物多样性一样为生态系统提供服务。

 

主要参考文献

余韵，杨建锋，夏烨，孙月，王泉，吕承训. 地质多样性概念及其实践价值.地质通报， 2021，40（04）：460-466.

Gray M，Gordon J E，Brown E J . Geodiversity and the ecosystem approach： the contribution of geoscience in delivering integrated environmental management. Proceedings of the Geologists Association，2013，124（4）：659-673.

John，E， Gordon，et al. Engaging with geodiversity—why it matters. Proceedings of the Geologists Association，2012.

Gordon J. Enhancing the role of geodiversity and geoheritage in environmental management and policy in a changing world：challenges for geoscience research. EGU General Assembly Conference. EGU General Assembly Conference Abstracts，2013.

Geoheritage， Geoparks and Geotourism.2015.DOI 10.1007/978-3-319-10708-0.