北师大生科保护生物学课件Lectu演示课件

1、保护生物学Conservation Biology,张正旺 教授,北京师范大学生命科学学院 生地楼626 邮编：100875 电话电子邮件：,Lecture 1 保护生物学的基本任务,一、什么是保护生物学？ 二、保护生物学的基本内容 三、保护生物学与其他学科 的关系 四、保护生物学的发展历史,一、什么是保护生物学,1. 保护生物学的概念 保护生物学（Conservation Biology）是现代生命科学的一个重要分支，是研究和保护地球上的生物资源，以便人类能够持续地予以利用的科学,1)自然资源,UNEP定义：“是指在一定时间、地点条件下能够产生经济价值、以提高人类

2、当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称”。 指自然界中人类可以直接获得并用于生产或生活中的各种物质的总称,自然资源分类,土地资源 气候资源 水资源 生物资源 矿产资源 海洋资源 能源资源,2) 生物资源,生物资源是自然资源的一个重要的组成部分，是有生命的自然资源。包括动物、植物和微生物。 生物资源和其它非生物资源的不同之处在于：它是一种可再生的自然资源，如果进行合理开发，能够长期予以利用,2. 生物资源的价值,包括直接价值与间接价值。 (1) 直接价值（Direct Value) 也叫使用价值或商品价值。是人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。包括消费使用价值和生产使用价值两个方面,a）消

3、费使用价值,指不经过市场流通而直接消费的一些自然产品的价值。 例如：人类直接从自然界收获和消费的水果、薪柴、木材、肉类、药材等,人类生存进化依赖野生生物,野生生物和我们的关系,原始人狩猎古鹿,原始人的部落,动物是现代人类蛋白质的主要来源,博茨瓦纳 40% 利比里亚 75% 扎伊尔 75,世界渔业生产,每年1.23亿吨，其中0.8亿来自海洋，0.13亿来自淡水，其余为养殖的,b) 生产使用价值,指商业上收获的，用于市场上流通和销售的生物产品的价值。 生物资源的产品一经开发，市场价往往要比其自身价值高出很多倍。 例如：鼠李（Rhamnus purshiana,药鼠李,原植于北美太平洋沿岸。温和倾泻

4、剂、滋补，用于治疗便秘。 最近被认为对癌症方面有疗效。它能医治大肠及皮肤炎与及有关的机能障碍。对便秘、痔、消化不良及高血压亦是疗效甚高,2)间接价值(Indirect Value,指通过生物在自然界中的存在或生态系统的服务功能（ecosystem services）所体现的价值 包括非消费性使用价值、选择价值、存在价值和科学价值四种价值,a）非消费性使用价值,是由生态系统的功能与生态效益所决定的。保护生物资源可以为人类社会的可持续发展创造条件。 Costanza et al (1997)估计每年达33万亿美元。约为全球国民生产总值的2倍。 光合作用：中国陆地生态系统所生产的有机物的价值大约为R

5、MB23300亿元/年。 保持水循环: 森林涵养水源；湿地均化洪水。 营养元素的储存和循环：我国陆地固定 N 86.64x106; P 8.52x106; K 49.09x106,非消费性使用价值,污染物的吸收和分解 生态旅游(ecotourism) 在不破坏自然环境 与自然资源的前提下， 利用生物资源所开展 的旅游活动叫做生态 旅游,生态旅游,欣赏风景 野外探险 观鸟 赏花 森林浴,生态旅游,全世界每年的旅游产值在6000亿美圆，其中生态旅游大约占20%。 加拿大的生态旅游 卢旺达的大猩猩旅游 肯尼亚 的国家公园 我国的国际狩猎,b）选择价值,能够在未来某个时候为人类社会提供经济利益，称为生

6、物多样性的选择价值。 保护生物资源，可以为人类引种驯化野生动植物，培育农作物、家禽、家畜的新品种提供更多的可供选择的机会。 例如：太平洋紫杉 银杏 野生西红柿 多年生的玉米,银杏叶提取物改善脑血管循环功能；保护脑细胞免受缺血损害；扩张冠状动脉，防止心绞痛及心肌梗塞；抑制血小板聚集,绿头鸭,野马,原鸡,鸿雁,现代养殖业,c）存在价值,一些物种的存在，能为所在地区的人民带来某种荣誉感或心理上的满足。人们愿意为防止物种灭绝、生境破坏和遗传变异的丧失而支付的价值总和称为生物资源的存在价值。 例如：大熊猫、金丝猴、褐马鸡、黑颈鹤、白冠长尾雉等。 国鸟：美国 （1782） 白头海雕 印度 蓝孔雀 新西兰

7、几维 荷兰 白琵鹭,美国的国鸟 与国徽,中国的国鸟,丹顶鹤 红腹锦鸡 喜鹊 麻雀,评选的标准,我国特产或主要分布在我国境内的珍稀鸟类； 与我国的历史文化有着十分密切的联系，为广大人民群众所熟知的鸟类； 羽色艳丽或行为活动具有特点，具有某种象征意义，能够反映中华民族的精神风貌； 具有相对较广的分布范围和一定的种群数量，非极度濒危并能够被人们所观赏到的种类； 在维持生态系统的平衡与稳定方面发挥重要作用，具有重要的科学研究和保护价值的种类,d）科学价值,大多数的生物在科学上都有重要的研究价值。目前，生命科学的实验材料主要是各种类型的生物。 一些物种在生物演化中占有十分重要的地位。 例如：1938年在

8、科摩罗群岛海域所发现的矛尾鱼 目前人类所记录到的生物物种在170200万种。还有大量的物种没有被定名,Black-faced Spoonbill,3 生物资源的危机,栖息地的丧失 例如： 非洲撒哈拉以南地区野生动物 栖息地的丧失平均达到65%。 物种的灭绝 目前自然界中物种灭绝的速度被加快了 1000倍！ 大量的珍稀濒危物种 鸟类、 兽类、植物,数据来源于Nilsson, 1983; IUCN, 1988,蒙古野马,朱鹮,金丝猴,近百年 濒危,雪豹,物种的灭绝,2002年，世界自然资源保护联盟在宣布， 全世界总共又增加了 121 种濒临灭绝的野生动物。新的“红色名单”收录有 11167 种濒临

9、灭绝动物，其中包括24的哺乳动物、12的鸟类、20的两栖动物和30的鱼类,二、保护生物学的基本内容,保护生物学是一门新兴的综合性学科。它有三个目标：（1）全方位地记录生物多样性；（2）调查人类对物种、群落及生态系统的影响；（3）提出能够阻止物种大量灭绝、维持遗传多样性、保护和恢复生态系统的可行性方案. 保护生物学的根本任务就是在一定的理论基础上，对地球上的生物资源进行研究保护并进行合理的开发利用,保护生物学的重要研究内容,1.可更新资源的持续利用（Sustainable use of renewable resources） 2.物种复壮（Species recovery） 3.栖息地的保护（

10、habitat preservation,生物资源的持续利用,最大持续产量（maximum sustained yield;简称MSY)：是对种群的发展不会产生危害的最大可收获量,生物资源的持续利用,生物资源是可更新资源 反对两种倾向 最大持续产量（maximum sustained yield;简称MSY)：是对种群的发展不会产生危害的最大可收获量,物种复壮,受胁物种的等级划分 物种濒危的内因与外因 小种群的遗传管理 种群生存力分析 物种保护与生物多样性保护,栖息地保护,栖息地是野生动植物赖以生存的场所，是生物周围环境中一系列自然条件的总合。 就地保护与易地保护 自然保护区与国家公园,朱鹮,

11、黄腹角雉(Tragopan caboti,三、保护生物学与其它学科的关系,保护生物学是一门综合性学科，涉及了自然科学与社会科学的多个学科 保护生物学的基础是生命科学，它与生物学的其它分支学科的关系密切,与其他学科的关系,四、 保护生物学的发展历史,保护生物学的原始思想可以追溯到一千多年前。在世界不同的宗教中都强调对物种和自然环境的保护，主张人与自然的和谐并存。 “天地与我并生，而万物与我合一”（庄子内篇 齐物论）。 在1937年，P.C.Errington和P.N. Hamerstrom提出了Conservation biology这个名词,1978年在美国圣迭戈(St.Diego)大学举行了

12、 第一届国际保护生物学大会。 Soule、Paul Ehrlich、Jared Diamond等人 提出了保护物种的新的观点和方法，从而 促进了保护生物学的形成。 1980年 Soule和Wilcox主编的自然保护 生物学：进化生态学展望出版，这标志 着保护生物学开始进入一个发展壮大的新 时期,保护生物学的形成,1985年,索莱等人为核心的“国际保护生物学会”（Society for Conservation Biology）正式成立。 保护生物学杂志（Journal of Conservation Biology） 1987年正式创刊,The SCB is an international

13、professional organization dedicated to promoting the scientific study of the phenomena that affect the maintenance, loss, and restoration of biological diversity. The Societys membership comprises a wide range of people interested in the conservation and study of biological diversity，with more than

14、10,000 members world-wide. ,保护生物学的伦理基础,物种多样性和生物群落应受到保护 种群和物种异常快速的灭绝是人类应该尽量避免的。 生态复杂性应当得到保持。 生物进化应当持续。 生物多样性具有内在价值,1992年，联合国环境与发展大会在巴西的里约热内卢举行，通过了“生物多样性公约”，标志着保护生物学进入到了一个新的阶段，即从单一物种的保护转入到了对生物多样性的保护。 2007年戈尔和联合国政府间气候变化专家小组共同被授予诺贝尔和平奖。 2009年7月第23届国际保护生物学大会在北京召开,保护生物学在我国,1987年“中国自然保护

15、纲要”出版； 1990年“中国自然保护文集”问世； 1991年“自然保护生物学进化生态学展望” 1992年 中国签署了生物多样性公约 1994年“中国生物多样性保护行动计划”。 1998年“中国生物多样性国情研究报告” 2001年 生物多样性973项目,中国主要濒危植物的保护生物学研究(1993-1997, NSFC,濒危植物的种群结构与动态模型 濒危植物的生殖生物学 濒危植物在形态、细胞和等位酶 水平上的遗传多样性,国家自然科学基金“九五”重大项目,主持人：马克平、孙儒泳 题目: 中国关键地区生物多样性保育的研究 内容: 关键地区生物多样性编目与评价 物种濒危机制与保育原理 生物多样性与生态

16、系统的维持,长江流域生物多样性变化、 可持续利用与区域生态安全,首席科学家：洪德元,973项目,主要研究内容,1 生物多样性的大尺度格局及其形成机制 2 生物多样性的生态系统功能 3 生物入侵的生态学效应与生态安全 4 物种分化与物种多样性 5.物种的濒危机制与保育对策 6 遗传多样性高技术保护与持续利用的科学基础 7 区域生态环境与生物多样性保护,全国野生动植物保护及自然保护区建设工程,2001-2030年 国家投资人民币600多亿元实施该工程,我们面临着挑战,我们的生态环境正日益恶化。主要表现在： （1）土地荒漠化 （2）水资源严重不足 （3）森林资源日益枯竭 （4）水土流失 （5）大量的

17、珍稀濒危物种,保护中国的生物多样性,意义重大 任务艰巨 我们的责任,我们怎样做？1. 学习生物多样性保护的相关知识2.提高生物多样性保护的意识3.用实际行动影响周围的人保护生物多样性,金丝,保护生物学参考书,Richard Primack、马克平 2009 保护 生物学简明教程 高等教育出版社。 张恒庆 2005 保护生物学 科学出版社。 蒋志刚、马克平、韩兴国 1997 保护生物学。 浙江科学技术出版社。 国家环保局 1998 中国生物多样性国情研究报告。 中国环境科学出版社。 金鉴明 等 1990 自然保护概论。中国环境科学出版社,保护生物学参考书,Pullin,A. S. 2002 Conservation Biology. Cambridge University Press. Spellerberg, I. 1996 Conservation Biology.Longman Singapore Publishers Ltd. Primack, R. B. 1993 Essentials of Conservation Biology. Sinauer Associates, Inc,主要杂志,生物多样性 生