生物多样性的保护

第二章生物多样性的保护5月22日：国际生物多样性日生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果，是人类赖以生存的物质基础。为了保护全球的生物多样性，1992年在巴西当时的首都里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上，153个国家签署了《保护生物多样性公约》。1994年12月，联合国大会通过决议，将每年的12月29日定为“国际生物多样性日”，以提高人们对保护生物多样性重要性的认识。从2001年起，根据第55届联大通过的第201号决议，“国际生物多样性日”由原来的每年12月29日改为５月22日，以方便各国举办各种纪念活动。第一节生物多样性概述一、概念及其含义：1、概念：指地球上的所有生命（动物、植物和微生物等），它们所包含的遗传信息以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化。2、含义及其层次：由生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三部分组成。（1）遗传多样性广义的遗传多样性：地球上所有生物所携带的遗传信息的总和，称为生物遗传多样性。狭义的遗传多样性：是指同一生物物种内不同种群之间或同一种群内不同个体之间的遗传变异的总和。主要包括染色体水平的多样性和DNA水平（基因）的变异性。遗传多样性是生物多样性的基础和内在形式。一个物种的遗传变异越丰富，对环境适应能力越强，进化的潜力越大。形态学水平(表型性状)……符合孟德尔遗传规律的单基因性状，多基因决定的数量性状。细胞学水平(染色体)……….染色体数目、组型。生理生化水平(蛋白质多态性)…同工酶、蛋白质多态性等。分子水平…DNA多态性、线粒体DNA序列、核糖体DNA。如生物种内不同群体的生态型、变种、亚种、品系等，都是遗传多样性的表现形式。（2）物种多样性概念：物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。是生物多样性在物种上的表现形式，反映了地球上生物有机体的复杂性。10000米深海…………硫细菌4.5km深的地层中………细菌74－85km高空………微生物物种多样性是遗传多样性的载体或体现。被认为是生物多样性研究的核心内容。物种多样性的分布地球上的物种并不是均匀分布生物多样性特丰富国家：地处或拥有大面积的热带、亚热带地区，占有全世界最高比例物种多样性的一些国家。12个生物多样性特丰富国家，包括：巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚。中国生物多样性关键地区(国家环境保护局，1998)横断山南段(藏东南、滇西北、川西南)岷山—横断山北段(川西北)新、青、藏交界处高原地区滇南西双版纳地区 湘、黔、川、鄂边境山地 海南岛中西南部山地 陆地(11个）桂西南石灰岩地区浙、闽、赣交界地区 秦岭山地 伊犁—西段天山山地长白山地 沿海滩涂湿地东北松嫩—三江平原湿地湿地（3个）长江下游湖区闽江口外—南澳岛海区渤海海峡及渤海海区海洋（3个）舟山—南麂海区物种多样性变化规律就进化时间而言，物种多样性的总趋势是逐渐增加的。随着纬度的降低，大多数陆生动物和植物物种多样性有明显增加的趋势。但是，也有个别生物类群例外，如企鹅和海豹的种类在极地最多。随着山体海拔升高，鸟类、微管植物的多样性表现出降低的趋势。随水体深度的增加，物种多样性而减少。（3）生态系统多样性生态系统多样性是指生物圈内物种集合的空间多样性。即生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化。生态系统多样性是维持物种多样性和遗传多样性的前提和基础保证。生态系统多样性类型：海洋生态系统淡水生态系统陆地生态系统农田生态系统森林生态系统草地生态系统湿地生态系统城市生态系统生态系统的分布规律：纬向地带性，自低纬度的赤道向高纬度的两极依次出现热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、草原、北方针叶林和苔原等。经向地带性，自沿海区域向大陆腹地依次出现森林、草原和荒漠等生态系统类型。垂直地带性，随着海拔高度的增加，依次出现朝向极地的各种生态系统类型。热带雨林：植物区系丰富/缺乏大型食肉动物/灵长类丰富/鸟类丰富且羽毛鲜艳/昆虫种类丰富多彩亚热带常绿阔叶林温带落叶阔叶林林中最大型的食草动物是鹿、最大的食肉动物是黑熊。林中鸟类种类繁多如榛鸟、山雀、林鸦和各种啄木鸟。爬行类、两栖类和昆虫也很多。主要树种是落叶乔木。主要分布在北半球气候温和的中纬度地区温带针叶林主要树种有红松、白松、云杉、冷杉和铁杉。分布在北纬45-57度之间，是世界木材的主要产地。哺乳类动物有骆驼、熊貂、猞猁、狼、雪兔和松鼠。鸟类有雷鸟、榛鸟和各种鸣禽。爬行动物很少。热带草原广泛分布在热带地区温带草原分布广。欧亚大陆、蒙古、我国黄河中游、内蒙古和东北大兴安岭以西地带有大片温带草原代表动物：高鼻羚羊、黄羊、骆驼、黄鼠、仓鼠、跳鼠等。草原鸟有云雀、百灵鸟等冻原分布在北纬60度以北典型植物是地衣。动物有驯鹿、旅鼠、北极兔、北极狐、北极熊、雪鸟等。红树林湿地（4）景观多样性概念：景观是由相互作用的景观要素或生态系统以一定的规律组成的具有高度空间异质性的区域。景观多样性指的是由不同类型景观要素或生态系统构成的空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化或变异性。分类：（1）景观类型多样性指不同景观类型如农田、森林、草地等的数目及他们所占面积的比例。（2）景观斑块多样性指景观中的斑块、廊道和基质的数量、大小和形状的多样性和复杂性。（3）景观格局多样性指景观类型空间分布的多样性及各类型之间以及斑块与斑块之间的空间关系和功能联系。价值与保护：（1）价值:一方面，景观本身是人类经济活动的资源和开发利用对象；另一方面，它又具有自然历史价值、生态价值、社会价值、文化价值等多重内在价值。（2）保护:景观水平生物多样性保护是以景观元素保护为出发点，强调景观系统和自然的整体保护，通过保护景观的多样性来实现生物多样性的保护。二、生物多样性的价值通常，环境哲学的研究者们把生物多样性的价值划分为两种类型。一方面是使用的价值，他是以人的评判标准为依据的，另外一方面是生物多样性本身所固有的内在的价值，它不依赖于人而存在。因此，出现了两种不同的生物多样性的价值观，既人类中心（anthropoco-centric)和自然中心(biocentric)的价值观。对于人类来说，生物多样性具有巨大的价值，包括以下三个方面直接使用价值间接使用价值潜在使用价值生物多样性的价值1、食物来源2、工业的原料来源3、药物的主要来源4、生物是遗传育种的基因源泉5、科研价值6、生物是维护自然生态平衡的基础7、景观和美学价值8、国际合作和交流价值直接价值食物来源:家畜给我们提供肉食/庄稼给我们提供粮食工业原料:霍霍巴油是从沙漠植物霍霍巴的豆子中压榨出来的油脂，是渗透力最强的油脂，含丰富的矿物质及蛋白质，比橄榄油更清爽易吸引，滋润效果更佳。竹林给我们提供工业和建筑材料食品、医药、化工及制造等许多工业都要以生物为原料。药用价值:天花粉（清热解火）/树蛙（滋补壮阳剂）鹿茸是指梅花鹿或马鹿的雄鹿未骨化而带茸毛的幼角。梅花鹿、马鹿在生下后8-10月龄的雄性小鹿，额部开始突起，形成长茸基础，2足岁以后，鹿茸分岔，鹿茸以3-6年所生的为佳。鹿茸中合有磷脂、糖脂、胶脂、激素、脂肪酸、氨基酸、蛋白质及钙、磷、镁、钠等成分，其中氨基酸成分占总成分的一半以上。鹿茸性温而不燥，具有振奋和提高机体功能，对全身虚弱、久病之后患者，有较好的强身作用。抗癌植物：美登木粗榧嘉兰红豆杉科研价值动植物品种的改良仿生学回声定位或动物声纳一直不停地发出超声波，超声波在向前传播中遇到物体后就会产生回声，回声返回到动物那里，被它接收到，动物靠分析这种回声，来判断前方物体的远近、大小和性质，从而避开障碍或捕到食物。现在潜艇上用的声纳就是根据这个原理设计的。美学娱乐价值：名川之美观赏植物四君子—梅兰竹菊岁寒三友—松竹梅园中三杰—玫瑰蔷薇月季观赏动物国际交往领域:大熊猫—和平使者间接使用价值指生物多样性具有重要的生态功能每一种野生生物都对生态系统的稳定性作出了贡献。一旦减少，人类的生存环境将受影响。潜在价值对大量的野生生物，我们目前尚不清楚它们的使用价值，但是它们具有巨大的潜在使用价值。茵陈蒿:一种不起眼的野草（过去）可用于各类疟疾。尤其适用于抗氯喹、抗喹哌恶性疟疾和凶险型脑型疟的救治。（现在）三、生物多样性的形成因素1.地壳运动大陆漂移、板块运动——陆地分裂隔离地质构造运动——高原、盆地、丘陵、平原等地形地貌世界屋脊青藏高原我国是世界上生物多样性较高的国家之一，青藏高原的隆起带来的区域分异是重要的原因。青藏高原的隆起经历了大约6000多万年的历程，它的隆起使我国形成了东部季风区、西北内陆干旱区、青藏高原区三个大区域的分异，也给印度、东南亚、东亚带来了明显的影响，在这种影响下，我国东部形成森林生态系统，西北形成草原和荒漠生态系统，青藏高原形成高原和高山生态系统，并相应形成各自的不同的物种、种群、群落。2.气候及其变化气候对生物多样性影响光热的分异地球表面分成热带、温带、寒带。热带、温带、寒带三个地带物种的比例大约是热带占2/3，温带占不到1/3，而寒带则很少。干湿水分的分异，地球表面又分成湿润区、半湿润区、半干旱区、干旱区。湿润区与半湿润区一般生长着森林，半干旱区一般生长着草原，干旱区一般为荒漠。地球表面的气候不断地发生变化。气候温暖湿润时适宜生物繁衍生存，生物多样性较高；而气候寒冷干旱时，不适宜生物繁衍生存。生物多样性较低。3.自然本身变化及人为活动 由于自然界的变化和生物界自身的原因，地球上的生物物种经历过五次灭绝。10000年来由于人为的破坏形成了第六次灭绝。第一次——距今4.4亿年前的奥陶纪末期，导致大约80％的物种灭绝。第二次——发生在距今约3.65亿年前的泥盆纪后期，海洋生物遭受了灭顶之灾。第三次——发生在距今约2.5亿年的二叠纪末期，导致超过95％的地球生物灭绝。第四次——在距今2亿年前的三叠纪晚期，爬行类动物遭遇重创。第五次——发生在6500万年前，长期统治地球的恐龙灭绝了。四、世界生物多样性（一）世界生物多样性概况生态系统多样性物种多样性遗传多样性（二）世界生物多样性的分布1.生物多样性巨丰国家指世界上少数国家拥有全世界最高比例的生物多样性，这样的国家简称生物多样性巨丰国家。12个生物多样性巨丰国家:巴西、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、哥伦比亚、印度、印度尼西亚、马来西亚。生物多样性特别丰富的国家简介巴西--物种最丰富的国家、居世界第一灵长类动物有55种两栖类动物有516种陆生脊椎动物有3010种有花植物55000种淡水鱼类3000种以上昆虫约为1000万到1500万种热带雨林面积357000000公顷哥伦比亚--单位面积生物多样性最丰富的国家之一45000到50000个高等植物种3500个兰科植物种，占世界第一位鸟类有1721种，达世界鸟类的20%2890个脊椎动物种，占世界第三位印度尼西亚约20000种有花植物哺乳动物种515个，居世界第一位受威胁鸟类种数最多的国家燕尾蝴蝶有121种，总数为世界第一33种灵长类动物特有种多扎依尔--非洲大陆上拥有脊椎动物最多的国家大面积热带森林荒野地哺乳动物有409种，居世界第四淡水鱼类种数可能占世界第二位灵长类动物（29-32种）鸟类（1086种）居非洲首位两栖类（216种）燕尾蝴蝶（48种）澳大利亚--独特的植物和动物区系，特有物种比例高爬行动物物种居第二位的国家（共有686种）有花植物物种之多也占世界第五位（共23000种）两栖类动物种属列于世界第十的国家（197种）澳大利亚鸟类中有45%的属哺乳动物中有37%的属都是特有种2.全球生物多样性保护热点地区组织：保护国际（ConversationInternational，CI）热点地区：物种最丰富并且受威胁最大的地区。评估标准：特有物种的数量物种所受威胁的程度（三）生物多样性危机1.自然灭绝奥陶纪泥盆纪二迭纪自然灭绝的例证三迭纪白垩纪2.人类出现以后造成的生物多样性危机地球大面积生态系统退化物种灭绝的速度提高了100-1000倍（四）世界生物多样性的保护1.生物多样性保护的国际组织（1）联合国环境规划署（UNEP）环境秘书处环境基金委员会环境规划理事会（2）国际自然和自然资源保护同盟（IUCN）宗旨：利用科学途径促进自然资源的利用和保护，以便为人类目前和未来的利益服务；保护潜在的再生自然资源，维护生态平衡；保护未被特殊保护的土地或管辖的海域，使其自然资源得以保护；使其众多的动植物品种和数量得以保持在适当的数量范围内；保护幸存的、有代表性的或特殊性的动植物群体的土地和新鲜海域；制定特殊措施以保证植物和动物群体品种不受伤害或灭绝。为适应上述宗旨和需要，广泛开展科研活动，确保人类的生存环境。（3）世界野生生物基金会（WWF）世界最大的，经验最丰富的独立性非政府环境保护机构。世界自然基金会每隔两年都会公布排在前十位的濒危生物的名单。1虎/2波纹唇鱼/3大白鲨/4印尼白木/5猪鼻龟6小葵花凤头鹦鹉/7亚洲象/8小虎鲸/9叶尾壁虎/10红豆杉2.国际行动：生物多样性公约：1992年6月在巴西的里约热内卢召开的联合国环发大会上制定，153国签约。生物多样性信息系统的建立：根据生物多样性公约的规定，各国应建立自己的生物多样性信息系统。我国的生物多样性信息系统CBIS包括：1）基础数据库；2）模型库；3）专家系统库。五、我国生物多样性我国在纬度上地处热带、亚热带、暖温带、温带和寒温带，在经度上由于距海洋的远近不同，形成湿润、半湿润、半干旱和干旱气候，再加之全国山地众多，特别是青藏高原隆起，自然环境复杂。因此，是生物多样性最丰富的国家之一，其丰度占世界第8位。据统计，我国有森林生态系统16大类，185类；有4大类草原生态系统，7大类荒漠生态系统和各种高山植被系统等约460多类生态系统。有高等植物3万种，占世界的10%，居第三位，有脊椎动物6347种，占世界的14%，其中鸟类1244种，鱼类3862种，均属世界前列。属于中国特有的高等植物17300种，脊椎动物667种。与此同时，中国的生物多样性损失严重，动植物种类中已有总物种数的15％－20％受到威胁，高于世界10％－15％的水平。在《濒危野生动植物种国际贸易公约》所列640个种中，中国就占156个种；近50年来，中国约有200种植物已经灭绝，高等植物中濒危和受威胁的高达4000－5000种，约占总种数的15％－20％。许多重要药材如野人参、野天麻等濒临灭绝。《中国珍稀濒危保护植物名录》确定珍稀濒危植物354种，其中，一级8种，二级143种，三级203种；中国近百年来，约有10余种动物绝迹，如高鼻羚羊、麋鹿、野马、犀牛、新疆虎等。大熊猫、金丝猴、东北虎、雪豹、白暨豚等20余种珍稀动物又面临绝灭的危险。《国家重点保护野生动物名录》确定国家重点保护动物257种。丹顶鹤、台湾猴、扭角羚、白唇鹿、褐马鸡、黑颈鹤、绿尾红雉、扬子鳄、中华鲟等属于我国100多种珍稀动物之列。1.中国生物多样性的特点我国辽阔的国土和复杂多样的自然条件孕育了丰富的动植物资源，中国的生物多样性在世界上占有十分独特的地位，是全球12个生物多样性大国之一。据统计中国的物种数量约占世界物种总数的10%，居世界第八位，北半球第一位。中国高等植物30000余种，仅次于巴西和哥伦比亚，居世界第三中国无脊椎动物占世界10%左右，脊椎动物6347种占世界14%讨论：为什么中国生物多样性特别丰富？（1）生态系统丰富多彩中国具有地球陆地生态系统的各种类型:森林、灌丛、草原、草旬、荒漠、高山冻土等。每种包含多种气候型或土壤型。海洋和淡水生态系统也很齐全。（2）物种丰富中国有高等植物3万余种，其中在全球裸子植物15科850种中，中国就占有10科约250种，是世界上裸子植物最多的国家。中国有脊椎动物6347种，占世界种数（45417种）的近14%。其中鸟类居世界首位。鱼类3862种，占世界总数的20%。（3）生物物种的特有性高中国拥有大量特有的物种和孑遗物种。特有植物估计1.5-1.8万种，约占总数的50%-60%。中国脊椎动物6347种中，特有种达667种，约占总数的10.5%。如分布在中国中南部的银杉，分布在洞庭湖及长江中下游的白鳍豚，都是中国的特有种。（4）生物区系起源古老在中生代末中国大部分地区已上升为陆地，第四纪冰期中国大陆又大部分未遭受大陆冰川覆盖的影响，形成了古老生物的“避难所”，使许多古老的生物种类被保留下来，许多地区都不同程度保留了白垩纪、第三纪的古老残遗种，被称为“活化石”。许多世界上其它地区早已灭绝的古老孑遗生物种类在中国被保存下来。植物中的银杉、水杉、银杏、金银松、苏铁、台湾松等都在我国保存下来。松杉类世界现存7科中，中国有6个科。动物中的大熊猫、金丝猴、扬子鳄、白鳍豚、丹顶鹤、大鲵、羚羊等也在我国延续下来。此外还有文昌鱼、鹦鹉螺等珍稀物种。（5）栽培植物、家养动物及野生亲缘种质资源非常丰富中国是水稻和大豆的原产地，品种分别达5万个和2万个，中国有药用植物11000多种，牧草4215种，原产中国的重要观赏花卉超过30属2238种。中国是世界上家养动物品种和类群最丰富的国家，共有1938个品种和类群。2.我国生物多样性的形成原因（1）自然环境复杂多样．我国地处欧亚大陆东南部，约有960万km2的广阔疆域和300万km2的管辖海域从北到南跨越纬度约50°，近5500km距离，因而自北向南有寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带五个温度带；从西到东约5200km，东南濒临太平洋,有来自东南的季风,西南与南亚次大陆接壤,受印度洋季风影响。因此,在我国东部和西南部降水量丰富，西北深入欧亚大陆腹地，极为干旱，两者之间存在着半干旱的过渡带。由于气温与降水的不同组合，致使我国不同地区的气候条件多种多样。（2）区系起源古老我国丰富的生物多样性是自然地理环境的多样化与物种进化分异的结果。在数十亿年以前，陆地连成巨大板块，随着历史变迁，板块分离、漂移。我国与北美大陆亦曾经相连，我国高等植物的很多属与北美植物有相似之处。我国古地理的优越环境成为古老物种赖以生存的避难所，或是新生孤立类群的发源地，许多古老物种都有明显的区域特征。（3）受第四纪冰川的影响较小我国自白垩纪以来，除西北内陆干旱区外，基本上保持着温暖而温润的亚热带、热带气候。第四纪冰川时期，我国没有直接受到北方大陆冰川的破坏，加之有复杂的地形条件，形成了许多古老物种的避难所或新生孤立类群的发源地。第三纪及第四纪相对优越的自然历史地理条件更为我国生物多样性的发展提供了可能。从而，使我国成为世界上生物多样性最为丰富的国家之一。3.中国生物多样性的危机生物多样性面临的问题近几百年中，生物多样性不断下降。具体表现在：•生物灭绝的速度不断加快；•大量物种遭受灭绝的威胁；•家养动物和栽培作物的多样性也在下降；•生态系统的大量退化和瓦解物种受威胁等级的划分：两级法和六级法两级法：我国国家重点保护动物划分的标准。Ⅰ级：指我国特产稀有或濒于绝灭的野生动物。Ⅱ级：指数量稀少，分布地区狭窄，有绝灭危险的野生动物。物种受威胁等级的划分：两级法和六级法两级法：我国国家重点保护动物划分的标准。Ⅰ级：指我国特产稀有或濒于绝灭的野生动物。Ⅱ级：指数量稀少，分布地区狭窄，有绝灭危险的野生动物。4.生物多样性丧失的原因生物多样性丧失的原因是多方面的，主要有以下几方面：（1）生境的破坏目前我国自然生态环境形势是相当严峻的。如，当今热带雨林的大面积毁坏已成为一个极具灾难性的因素。森林覆盖率低（中国森林覆盖率16.5％，世界平均26.6％），草场超载过牧，质量下降，退化、沙化加剧；长江、黄河等大江大河源头生物多样性丰富地区的自然生态环境呈恶化趋势，沿江重要湖泊、湿地日趋萎缩；北方地区江河断流、湖泊干涸、地下水下降现象严重；全国主要江河湖泊水体受到污染。我国已有１５％至２０％的动植物受到威胁，高于世界１０％至１５％的平均水平；湿地丧失和功能退化的速度仍未得到有效遏制。（2）掠夺式的利用生物资源滥捕、滥猎、滥渔是典型的资源过度利用，森林、鱼类和野生动物资源由于过度开发而灭绝的案例更是不胜枚举。表面看来，过度开采资源使许多人在短期间致富，但是像这样的“杀鸡取卵”、“竭泽而渔”是再愚蠢不过的事！长远看来，它还会降低生态系保持养分、水分和表土的能力，从而破坏生态系为人类服务的能力。过度收或往往造成地方性的灭绝，引起一连串的生态灾难。（3）环境污染这与全球的工业化、城市化的进程以及化学农业的兴起密切相关。如现代工业所排出的废气使大气中的二氧化碳含量迅速增高，导致全球性的温室效应。气温的升高往往使陆地沙漠化扩大，生态系统失调，自然环境恶化，从而使一些物种失去原有的生存条件而灭绝。杀虫剂、杀菌剂、除草剂，工厂的化学废物沉积土壤，使许多动植物、微生物死亡。殺蟲劑和工廠產生的化學廢物也會隨著河水流進海裡。這些有毒的物質會讓許多河海生物生病、發育不良、甚至喪生。工業和氣機車引擎排放的廢氣在危害人類之前，不知己消滅了多少對空氣污染物敏感的生物。空氣污染物和雨水結合的酸雨改變了無數的湖泊和池塘，不僅使淡水生態系生機不再，更破壞了整個歐洲的森林，生物多樣性也隨之大幅衰退。环境污染包括：大气污染、水体污染、土壤污染(按环境要素分)。（4）物种的引入人类任意引入物种以满足某种需求，已造成