价值和重要性.ppt

生物多样性保护导论,解焱中国科学院动物研究所国际野生生物保护学会（WCS）,知识摸底,生物多样性的定义外来入侵种的概念物种濒危等级/红色名录国际公约就地保护异地保护物种信息系统GIS,内容和时间,1.9月10日：生物多样性概念、价值和重要性2.9月17日：生物多样性现状和致危因素；国内、国际相关组织和法规体系介绍3.9月25日：参观麋鹿苑4.10月8日：全球变化和生物多样性5.10月15日：生物入侵6.10月22日：物种濒危机制和濒危等级评估标准；生物多样性信息收集、管理和分析,内容和时间,7.10月29日：中国生物地理区划和生物多样性特点11月5日：出差8.11月12日：生态系统恢复原理和基础9.11月19日：自然保护地管理10.11月26日：就地保护和异地保护有可能中间还会遇上我出差，将做相应调整,授课方式,随时穿插提问和回答分组辩论，并写观察门类的报告评分：40：阅读一篇英文的生物和气候变化关系的论文，编写英文详细摘要，并翻译为中文，中文2000字左右30：个人物种观察笔记和保护评论（记录10种以上自己观察到的北京当地物种）30：小组辩论的现场表现无故缺课的扣分,目标,学习了解生物多样性知识锻炼大家观察能力思考能力写作能力辩论能力合作能力,参考资料,保护中国的生物多样性网站ConservingChinasB,,Google:解焱博客,生物多样性保护导论1：,生物多样性的概念、重要性和价值解焱中国科学院动物研究所,问题一,什么是生物多样性？,Thisisbiodiversity,生物多样性的定义1,生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统。,生物多样性的定义2,Sandlundetal.1993生物多样性是生命形式在分子、种群、物种、群落和生态系统等层次的结构与功能的多样性,生物多样性的定义3,延续性与多样性是生命的两大基本特征。生命的延续性指地球上的所有生命形式都具有自我复制、繁衍再生的能力。生物多样性则指地球上生物类群层次结构的多样性。生物多样性具有多个层次:遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性以及景观多样性。,生物多样性的组分,遗传多样性物种多样性生态系统多样性景观多样性,问题二、什么是物种?,物种多样性,物种是生物分类的基本单元，代表一群在形态、生理、生化上与其他生物有明显区别的生物。通常这群生物之间可以交换遗传物质，产生可育后代生物种不是逻辑的聚类，是由生殖、遗传、生态、行为以及相互识别系统联系起来的个体集合,物种的概念,群体种概念:生物种是一些具有形态和遗传相似性的种群组成，种内个体的相似性大于种间个体的相似性生殖种概念：“种是相互繁殖的自然群体，这个群体与其它群体在生殖上相互隔离”生态种概念:物种是生态系统的功能单元，每个物种占据一个生态位,物种的概念,物种是一个可以随时间变化而变化的个体集合物种是生态系统中的功能单元物种是真实的存在，与种以上分类单元不一样表型是区别种的最重要标志分子水平的区别,中国虎是不是一个种？,华南虎,问题三,物种是如何起源和进化？,物种起源,适者生存环境改变地理屏障一般的，自然选择会固定某些基因，降低遗传多样性自然选择有时会保持等位基因的多态性，因为不同的基因型会适应不同的生态环境,物种起源,唐纳雀科Honeycreeper夏威夷所特有嘴型的变化适应不同的食物类型,达尔文错了？,遗传变异自然突变定向突变缓慢进化生命爆发,生物分类阶元,生物分类阶元,问题四、物种有多少界Kingdom？5个界：原核生物界Monera：细菌、放线菌等原生生物界Protista：藻类、原生动物、粘菌等真菌界Fungi：酵母、霉菌动物界Animalia：植物界Plantae：五界系统是以细胞结构分化的等级以及和光合、吸收、摄食这三种主要营养方式有关的组织类型为基础的。第六界：病毒界,物种命名法,卡尔林奈学名或拉丁名双名法Dendroicafusca标准写法（问题五）HomosapiensLinnaeusHemiechinusauritus(Gmelin,1770)ErinaceusauritusGmelin,1770Dendroicaspp.Dendroicasp.,物种的多样性,问题六、世界上有多少物种？估计全世界生物总数在200万种至1亿种之间。全球已记录的生物为近200万种。昆虫75.1万种，其它动物28.1万种，高等植物24.84万种，真菌6.9万种，真核单细胞有机体3.08万种，藻类2.69万种，细菌等0.48万种，病毒0.1万种。据E.O.Wilson1992年的统计资料，,2007年5月报道，德国科学家通过近几年对南极附近的威德尔海（WeddellSea，南极洲的边缘海）的3次探测，最终发现了从单细胞有孔微生物（foraminifera）到形状奇特的蟹类等700余种新的生物在2005年7月到2006年9月间,研究人员在婆罗洲岛新发现了至少52个动植物新物种。一个国际研究小组2006年5月4日报告说，他们在大西洋深处发现了约10-20种新的微型生物物种,过去十年间，科学家们一共发现了300种以前从未发现的哺乳动物,直升机、卫星制图、潜水器、深海照相机和其他现代化的工具可以帮助科学家们进行系统的实地探测包括一些因为战争爆发或政治阻碍而无法进入的热点地区。人类不断深入到偏远地方，可以说，当下是新物种发现的黄金时期。一种细长蝾螈就在离洛杉矶不到50公里的地方；而另一种可以长到40米高的新乔木离澳大利亚的悉尼也只有两个小时的车程。有三分之二的新哺乳动物是在博物馆的收藏柜里被发现的。,奇庞吉猴（kipunji）,Satomi的侏儒海马（Hippocampussatomiae），印度尼西亚,古德温鼠狐猴（Microcebuslehilahystara），马达加斯加,龙马陆（Desmoxytespurposa），泰国,斑纹兔（Nesolagustimminsi），越南,遗传多样性,问题七：如何理解遗传多样性？遗传多样性是生态系统多样性和物种多样性的基础，是生物多样性的内在形式,遗传多样性定义,蕴藏在地球上植物、动物和微生物个体基因中的遗传信息的总和。McNeely(1990)是指种内基因的变化，包括同种显著不同的群体间或同一群体内的遗传变异全球生物多样性策略1992,遗传多样性,我们日常所见到的是生物体表型的变异表型=遗传型+环境,遗传多样性,生物体遗传型的变异来源于基因突变：碱基的插入、缺失等染色体变异：染色体重组、交换、缺失、反转、重复等,检测方法,形态学染色体DNA序列,遗传多样性的一般规律,遗传多样性与种群大小有关遗传多样性与生境大小有关分布广的物种比分布狭窄的物种遗传多样性高动物的遗传多样性与动物个体大小呈反比濒危物种一般比正常物种的遗传多样性低,生态系统多样性,生态系统多样性,问题八：什么是生态系统多样性？生物群落：占据一个特定地点的所有物种及这些物种间的相互作用生态系统是生物体及其有机和无机环境的复合体物种之间和物种与环境之间的相关性,物理环境和生物群落的关系,温度和降水量决定生物群落的类型生物群落影响风速、湿度、温度和土壤等,生态系统是动态变化的,问题九,为什么物种多样性和遗传多样性不能全部涵盖生物多样性的全部内容？生物之间的关系竞争捕食互惠共栖传粉播种,共栖关系,生物多样性的价值和重要性,为什么要保护生物多样性？,TheMilleniumEcosystemAssessmentmodel,表1：全球和中国生态系统服务功能的估计价值,生物多样性价值评估,直接经济价值间接经济价值,直接经济价值,问题十一、有哪些直接价值？当地消费使用价值（食物、烧柴、建筑材料、渔业）马来西亚东部Sarawak土著人每年野猪肉的直接使用价值约为4000万美元,直接经济价值,生产使用价值（野外收获进入贸易市场）纸浆、树脂、松香、橡胶、木柴和木炭等燃料、木材、食品、布料和医药等通常可以在国家的经济统计资料，如GDP中体现,直接经济价值,生产使用价值19881996年间中国每年的商品木材生产量平均为6230104m3。根据1999年进口原木的价格（每立方米1020元）计算，中国商品原木价值约每年635108元。竹子90年代，中国每年生产约1000104t竹竿和近200104t竹笋，总价值为57.9108元。以竹子为主要原料的建筑板材，到1994年，其年产量达到225000m3，价值8.27108元。,间接经济价值,问题十二、有哪些间接价值？间接价值包括：水土保持气候调节控制污染控制生物灾害种间关系休闲和生态旅游可更新能源,间接经济价值,教育和科学价值环境监测预警者备择价值存在价值,间接经济价值,1.水土保持作用问题十三、如何计算水土保持作用？,1.1水源保持,树冠拦截的雨水量一般高达15%40%。灌木与草本植物层拦截并保留的雨水更多。枯枝落叶层是森林海绵效应最重要的组成部分，最低有效厚度为0.51.0cm，效应可达80%以上。缓解雨水的侵蚀作用；吸收雨水；增加地面的粗糙度，过滤、阻断和减缓地表径流；改善土壤结构和肥力，提高持水能力。森林的庞大根系以及各种土壤无脊椎动物和微生物的活动。,1.3预防水灾,1998年的水灾1998年全国受影响的农田达2229104hm2，受灾区域为1378104hm2，死亡4150人，倒塌房屋685万间。直接经济损失2551108元。如果计入农业生产和人民灾难的间接损失，损失则更为严重。,1.3预防水灾,中国森林面积为159104km2。森林的蓄水量每公顷比荒地多14.510418.3104m3森林在雨季蓄水量达到饱和状态时可以多吸收2.31082.91108m3的雨水。也就是说，现有森林在雨季可以在230104291104km3范围内吸收1m深的洪水。这个范围比1998年洪水影响的整个地区的大10倍。,1.3预防水灾,按照1998年每公顷的经济损失（22.3104km2损失2.55108元，平均每公顷损失人民币1.14元），现有森林每年能节省2.6310123.331012元。,1.4防止水土流失,中国水土流失面积367104km2，占国土面积的38据估计，每公顷山地森林防止泥沙流失效益为32元，全国山地森林的效益约36108元；每公顷山地森林防止土壤养分流失效益为3元，全国约3108元。二项合计，全国山地森林的保土效益每年约39108元。,1.5土壤肥力的养护,森林枯枝落叶层的腐烂可以使每年每公顷平均3990kg的硝酸盐返回到土壤中据估计森林每年每公顷可固氮510kg。因此，森林能够每年每公顷将大约4000kg的硝酸盐转移到土壤中。中国森林总面积为159104km2，因此每年可以将6.36108t硝酸盐转化到土壤中。按1999年中国出口尿素的价格（每吨1050元）计算，森林每年固定到土壤里的硝酸盐价值达665108元。,2.调节气候和天气,冬季更冷、夏季更热了。总降水量也只是略微减少，但其季节分布不均却明显加剧了。冬季降水量与从前相比大大降低。每年的雾天天数减少了30%。这种雾气的减少危及到了热带常绿植物的生存，而这其中也包括当地在经济上高度依赖的橡胶植物。,4.防范风暴,红树林和沿岸森林有助于降低严重风暴的风速和破坏力。,MangroveConversion,PrivateNetPresentValueperhectareMangrove:$91ShrimpFarm:$2000,1987,1999,PublicNetPresentValueperhectareMangrove:$1,000to$3,600ShrimpFarm:$-5,400to$200,Source:MillenniumEcosystemAssessment;SathirathaiandBarbier2001,Source:UNEP,5.固碳作用,问题十四、为什么固碳作用很重要？问题十五、如何计算固碳作用？森林每生产1kg干物质需吸收1.84kg二氧化碳，或每生产出1m3的木材，大约需要吸收850kg的二氧化碳，或折合成230kg碳。全球森林每年通过光合作用可固定10001200108t碳，占大气总碳贮量的13%16%,5.固碳作用,在亚马逊河流域是进行的大规模生物圈与大气实验表明，由于19791989年间热带美洲森林丧失，造成每年有24108t碳被排放到大气中森林丧失的影响远远超过人为二氧化碳的排放。,5.固碳作用,据估计，释放到大气中的碳每吨至少造成165元的损失中国森林资源活立木总蓄积量是125108m3。由于需要230kg碳来生产1m3木材，全部活立木共贮存着约28.8108t碳。按每吨碳165元计算，则此储存量价值4752108元。中国目前草原覆盖面积是400104km2，可以固定大约5.21012t碳，价值约85.8108元。,6.控制污染,天然植被，特别是森林，能够通过吸收污染物而净化空气和水。要生产1kg的干物质，需要过滤3110m3的空气能够从大气中去掉的有毒气体有二氧化硫、氟化氢、氯和氨都市森林每年每公顷能吸收30006000kg的二氧化硫。每公顷都市阔叶林有400t树叶，每年能吸收3002000kg的氟和氟化物，以及30005000kg的氯,6.控制污染,沉降烟尘（拦截、沉淀、增加湿度）杉、松和栎木林每年每公顷的截尘能力分别为3200，3440和6800t更新的研究（1998）估计每年与环境污染有关的损失约为986108元,7.娱乐与旅游,1994年，中国自然保护区的全部旅游收入为300500万元1995年，中国森林公园接待了总共6090万旅客，直接收入为5.21108元1998年的1030108元2004外国游客达到1.09亿人次狩猎场观鸟活动,Ecosystemservices:Tourism,Tourismtoprotectedareascanbringsignificantprofitsforlocalpeople,8.可更新能源,薪柴和木炭提高发电效率问题十六、为什么能够提高发电效率？,8.森林具有调节水量的作用,森林覆盖与旱季河流水流量的关系减少泥沙淤积,8.森林可以提高发电效率,河流水流量与发电效率的关系图森林覆盖至少可使水力发电的效率提高10%30%,8.森林对发电的贡献,发电量每年4340亿kW/h如果用20%这个中等水平的森林潜在作用计算森林相当于贡献了每年868亿kW/h的电力，相当于价值每年434亿元（每kW/h0.5元计）,10.环境监测和预警价值,有些物种可以提供早期预警信息，减少昂贵的设备和大规模破坏带来的损失苔藓水生生物,11.备择价值,新药的发明食品：de-Coffee用于扩增DNA的多聚酶链式反应（PCR）技术是数十亿美元生物技术产业的最重要工具之一。其中基础的高温下稳定的酶最初是从黄石公园天然温泉特有的一种细菌中获得的,12.种间关系,问题十七：种间关系为什么有价值？物种之间的生态交互作用是生态系统自我更新和维持能力的基础授粉或传播种子的媒介动物控制病虫害的天敌动物分解枯枝落叶，加速土壤营养循环的动物,12.种间关系,农作物和昆虫授粉有75%的世界主要作物和80%的所有开花植物都依赖于动物传粉。动物传粉的作物提供了全球大部分的食物来源，其中15%是由家养蜜蜂授粉，但至少80%是由野生蜜蜂和其他野生动物授粉。大约73%的世界栽培的作物，如腰果、南瓜、芒果、可可、蔓越莓、蓝梅由各种品种的蜜蜂授粉，19%是苍蝇授粉，6.5%是蝙蝠，5%是黄蜂，5%甲虫，4%鸟类，4%蝴蝶和蛾子。,12.种间关系,农作物和昆虫授粉估计大约有25,000个种的蜜蜂，所有传粉动物的数量超过40,000种。仅美国的农业，估计一年的当地传粉者（非蜜蜂类）提供的传粉服务所获得的收益价值41亿美元。传粉动物对于全球所有主要依赖于传粉的作物的贡献价值估计超过540亿美元。,Ecosystemservices:Biodiversityconservationsuchaspollinators,InCostaRica,forest-basedpollinatorsincreasedcoffeeyieldsby20%,13.存在价值,关注野生动植物私人捐助政府投资,藏羚羊的形象价值,自2005年北京奥组委奥运会吉祥物发布起，共开发了包括玩具、箱包、文具、服装服饰、贵金属纪念章和徽章等六大类，总计300中福娃系列奥运商品，成为奥运会的重要收入来源之一。根据国家审计署审计结果，北京奥组委收入205亿元。吉祥物收入一般约占10%，北京奥运会吉祥物的收入为20亿元左右。藏羚羊为五个福娃之一，从2005年到2008年的三年中因其形象获得的商业价值应该为1.2亿元（RMB），按年份平均计算，则奥运福娃之一的藏羚羊“迎迎”系列商品年均商业收入达4000万元左右。在网络上搜索到有藏羚羊商贸公司、藏羚羊文化传播公司，还有包括藏羚羊形象在内的藏饰品生产和销售企业等数量,藏羚羊的教育价值,当当网搜索到2002-2009年出版的涉及藏羚羊375种图书，分两大类：一：科普、小说、散文、教材及辅导材料等文化教育类书籍300种。或者以藏羚羊为主角讲述故事，启发少年儿童的思想和智慧，或者介绍藏羚羊的相关知识、生存现状，提高公众的保护意识均价15元25元，平均发行2万，总收入：9000万元15000万元二、藏羚羊自助游手册或指南的系列丛书75种。以青藏高原上奔跑的藏羚羊形象，把“藏羚羊”作为“自助游行”的一个代名词均价2535元，平均发行1.5万，总收入2813万元3938万元2004年我国上映的电影可可西里，上映不到2个月其票房收入就达到近500万元,羌塘地区藏羚羊价值综合评估,10亿元每年,ProvisioningServices,FoodCropsLivestockCapturefisheriesAquacultureWildfoodsFiberTimberCotton,hemp,silkWoodfuelFreshwaterBiochemicalsGeneticresources,Goodsproducedorprovidedbyecosystems,RegulatingServices,AirqualityregulationErosionregulationClimateregulationWaterpurificationDiseaseregulationPestregulationPollinationNaturalhazardregulation,Benefitsobtainedfromregulationofecosystemprocesses,CulturalServices,Spiri