打印生物多样性及其保护徐爱春

打印生物多样性及其保护徐爱春第1页/共57页第一节：生物多样性的基本概念第二节：我国的生物多样性第三节：生物多样性的丧失及其原因第四节：生物多样性的价值与意义

第五节：生物多样性的保护

第六节：生物多样性保护与可持续发展

参考文献

思考题第七章生物多样性及其保护第2页/共57页教学目的与要求1.掌握生物多样性的基本概念及其层次；2.了解我国生物多样性的特点和面临的威胁；3.掌握生物多样性的价值与保护意义；4.了解生物多样性的丧失现状，掌握丧失的原

因，并能够就具体事例进行分析；5.掌握生物多样性保护的方法。第3页/共57页第一节：生物多样性的基本概念生物多样性biologicaldiversity,biodiversity：

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。

----它包括数以百万计的动物、植物、微

生物和它们所拥有的基因，以及与生存环境形

成的复杂的生态系统。第4页/共57页----生物多样性是一个描述自然界多样性程度的、

内涵十分广泛的重要概念；

----是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果，

是由动物、植物和微生物彼此之间，以及与

其所生存的自然环境之间相互作用而形成的；

----是人类赖以生存的物质基础。它们的未知潜

力，为人类的生存和持续发展显示了不可估

量的美好前景。第一节：生物多样性的基本概念第5页/共57页生物多样性的研究层次

根据目前国内外对这一概念的普遍认识，

生物多样性主要包涵以下四个层次：

1.物种多样性

2.遗传多样性

3.生态系统多样性

4.

景观多样性第6页/共57页生物多样性的研究层次1.

物种多样性：

是指一个地区内不同物种的出现频率与多样性。即指地球表面动物、植物、微生物的物种数量，据科学家估计全世界约有500万种至3000万种。

物种多样性主要研究内容：

1.1多样性的现状（包括受威胁现状）

1.2物种多样性的形成、演化及维持机制第7页/共57页什么是物种？物种，种species：

是生物分类的基本单元。物种是形态、结构、功

能、发育特征和生态分布基本相同的一群生物。----自然条件下，同种生物结合可产生有生殖能力的后代，不同种生物之间不能相互结合，即使结合也不能产生有生殖能力的后代，即生殖隔离。第8页/共57页欢迎你加入到丰富多彩的地球生物行列第9页/共57页1969年美国Whittaker根据生物细胞的结构特征和能量利用方式的基本差异将全部生物分为五界。生物的分界–丰富多彩的生物世界原核生物界

原生生物界

真菌界

植物界

动物界第10页/共57页生物分类系统第11页/共57页人

Homosapiens人类的分类位置为:

脊索动物门脊椎动物亚门哺乳纲灵长目人科人属人种第12页/共57页2.遗传多样性：是指不同基因组的变异性，即指

地球上所有生物所携带的遗传基因的总和。

----基因是遗传多样性的物质基础，他们可以是

同种的显著不同的种群，也可以是同一种群

的遗传变异。如人类有2000多种遗传疾病，

即由于基因或染色体缺陷引起的。生物多样性的研究层次----主要研究内容：

2.1形态多样性2.2染色体多态性

2.3蛋白质多态性2.4DNA多态性第13页/共57页一个基因可以影响一个国家的兴衰；

一个物种可以左右一个国家的经济命脉；

实例：野生稻雄性败育基因矮杆基因遗传资源的重要意义第14页/共57页目前地球上共有5万种可供人类食用的植物，而人类在各个时期曾利用近3000余种，驯化成栽培植物的有1200种，但大面积栽培的却只有150种，其中只有29种成为人类广泛应用的作物。随着生活条件改善，人们需求日益膨胀，原有品种已远远不能满足人们要求。例如，新西兰在1906年从中国武昌引去的野生猕猴桃，经驯化、选择、创新，目前已成为世界重要水果之一。遗传资源的重要意义第15页/共57页例：猕猴桃的遗传多样性1.形态特征（主要是园艺、商业性状等）2.营养成分差异3.性别变异（雌雄异株-异花同株-两性花株）4.染色体倍性变异5.同工酶水平遗传多样性6.DNA水平遗传多样性第16页/共57页3.生态系统多样性：是指不同生态系统的变化和频率。即生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境差异、生态变化的多样性。生物多样性的研究层次第17页/共57页第二节：我国的生物多样性第18页/共57页第二节：我国的生物多样性中国的生物多样性有如下特点:

(1)物种丰富。我国有30,000多种高等植物，占世界的

1/3，仅次于巴西和哥伦比亚;

(2)特有种及珍贵种多。如大熊猫、金丝猴、白暨豚、

羚牛、朱寰、褐马鸡、扬子鳄、水杉、银杏、珙桐、

金花茶等。

(3)区系起源古老。在我国南方,就地起源的单种属很多，

占所有属的38%。第19页/共57页(4)种质资源丰富。我国还有及其珍贵的野生稻、野生大

豆和野生茶、果等栽培植物和家禽的野生亲缘种。(5)空间格局复杂。我国是一个多山的国家，500米以上

的山就占了84％；(6)生态系统丰富多彩。我国有世界上最高的青藏高原，

有海南的热带雨林，也有漠河的北极风光。

生态系统是极其复杂多样的。第二节：我国的生物多样性第20页/共57页

同时中国又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。由于生态系统的大面积破坏和退化，使中国的许多物种已变为濒危种和受威胁种。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；在“濒危野生动植物国际贸易公约”中列出的640个世界性濒危物种中，中国就有156种，约为总数的1/4，形势是十分严峻的。第二节：我国的生物多样性第21页/共57页全球每分钟：损失耕地40公顷、损失森林21公顷、11公顷良田被沙漠化、向江河湖海排放污水85万吨；有300个婴儿出生；有28人死于环境污染！近400年里，484万种动物灭绝，随着世界人口的爆炸，经济的发展，物种灭绝的速度还要加快！专家预计：从1990年到2015年，世界上将有60万到240万种生物灭绝！1999年国际植物大会：人类活动破坏了地球将近一半的陆地,正导致自然界的动植物加速走向灭绝,如果这种情况持续下去,估计下世纪后半叶,将有1/3至2/3的物种从地球上消失！第三节：生物多样性的丧失第22页/共57页近几百年中，世界范围内生物多样性不断下降。具体表现在：

1.生物灭绝的速度不断加快；

2.大量物种遭受灭绝的威胁；

3.家养动物和栽培作物的多样性也在下降

4.生态系统的大量退化和瓦解。第三节：生物多样性的丧失第23页/共57页1.生物灭绝的速度不断加快第三节：生物多样性的丧失

地质史上已发生过5次自然大灭绝(Wilson,1989)

----原因：地质变化和大灾变；

目前地球又一次进入大灭绝时期

----原因：人类活动！

----当代灭绝速度比自然灭绝速度快1000倍！

----1个物种灭绝可能影响到几十个物种的生存第24页/共57页1、处于食物链上层的、增殖速度较慢的大型动物

2、地方特有种；

3、发展缓慢的小规模种群的物种；

4、缺乏散播和迁移能力的物种；

5、具有群集巢局习性的物种；

6、具有较长迁徙路线的物种；

7、依赖不可靠资源的物种；

8、对干扰没有进化经历的物种容易灭绝的生物类群第25页/共57页2.大量物种遭受灭绝的威胁物种类群已描述的物种已评价的物种受威胁的物种受威胁占已描述物种%受威胁占已评价物种%哺乳动物5416485311012023鸟类9917991712131212两栖动物5743574318563232爬行动物8163499304461鱼类285001721800346昆虫9500007715590.0673甲壳类40000498429186（Baillie等，2004）第三节：生物多样性的丧失第26页/共57页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：我国特产稀有或濒于绝灭的野生动物

Ⅱ级：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方法第27页/共57页我国的一级保护植物：人参、金花茶、银杉、珙桐、水杉、望天树、

秃杉、桫椤。我国一级保护动物：蜂猴、熊猴、台湾猴、豚尾猴、叶猴、金丝猴、长臂猿、马来熊、大熊猫、紫貂、貂熊、熊狸、云豹、豹、虎、雪豹、儒艮、白鳍豚、中华白海豚、亚洲象、蒙古野驴、藏野驴、野马、野骆驼、鼷鹿、黑鹿、白唇鹿、坡鹿、梅花鹿、豚鹿、麋鹿野牛、野牦牛、普氏原羚、藏羚、高鼻羚羊、扭角羚、台湾鬣羚、赤斑羚、塔尔羊、北山羊、河狸、短尾信天翁、白腹军舰鸟、白鹳黑鹳、朱鹮、中华秋沙鸭、金雕、白肩雕、玉带海雕、白尾海雕、虎头海雕、拟兀鹫、胡兀鹫、细嘴松鸡、斑尾榛鸡、雉鹑、四川山雉鸪、黑头角雉、红胸角雉、灰腹角雉、黄腹角雉、虹雉、褐马鸡、蓝鹇、黑颈长尾雉、白颈长尾雉、黑长尾雉、孔雀雉、绿孔雀、黑颈鹤、白头鹤、丹顶鹤、白鹤、赤颈鹤、鸨、遗鸥、四爪龟、鳄蜥、巨蜥、蟒、扬子鳄、新疆大头鱼、中华鲟、达尔鲟、白鲟、红珊瑚、库氏砗磲、鹦鹉螺、中华蛩蠊、金斑喙凤蝶、多鳃孔舌形虫、黄岛长吻虫。我国Ⅰ级保护动植物第28页/共57页六级法：

世界自然保护联盟（IUCN）《红皮书》中对受危物种

的分级方法：

灭绝种：一个物种在野外50年没有被再次发现。

濒危种：随时可灭绝的种类，包括数量和栖息地面积

的减少都可引起灭绝。

易危种：如果致危因素继续存在，很快可成为濒危种

稀有种：指数量很少的物种，但现在还不属濒危种。

未定种：数据不足，无法确定属于以上类群。物种受威胁等级的划分方法第29页/共57页3.家养动物和栽培作物的多样性也在下降4.生态系统的大量退化和瓦解第三节：生物多样性的丧失第30页/共57页生物多样性丧失的原因是多方面的，主要有以下几方面：（1）生境的破坏和片段化大面积森林受到采伐、火烧和农垦，如当今热带雨林的大面积毁坏已成为一个极具灾难性因素。草地遭受过度放牧和垦殖，导致了生境的质量下降，退化、沙化加剧；大量丧失，保留下来的生境也支离破碎，对野生物种造成了毁灭性影响。森林覆盖率低（中国森林覆盖率16.5％，世界平均26.6％）。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。生物多样性丧失的原因第31页/共57页（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。对物种的捕猎和采集等过度利用活动，使野生物种难以正常繁衍。

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。第32页/共57页（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。第33页/共57页联合国气候变化框架公约第三届缔约国大会1997年12月1日至11日于日本京都举行，共有159个缔约国及250个非政府组织参加，总人数超过10000人。

----主要目的：制定具有法律效力的议定书

----由于会前已提出五种议定书草案，减量幅

度从0-20%，所以会议中意见甚多，各国

均寻求彼此可接受的共识。第34页/共57页京都议定书的核心内容1.管制国家：规定发达国家及摩洛哥与列支敦斯

登(共39个)，发展中国家并无减量责任。

2.管制气体：6种温室气体CO2、CH4、N2O、

HFCs、PFCs与SF6。

3.管制期限：2008年至2012年管制气体的排放

量要回归至1990年水平，并平均再降5.2%。第35页/共57页（富集833万倍）小鱼浮游生物（富集66万倍）（富集17万倍）（富集1.3万倍）大鱼鹰某农药在海洋食物链中的生物放大环境水体第36页/共57页生态入侵ecologicalinvasion

：

由于人类有意识或无意识地将某种生物带入

适宜于其栖息和繁衍的地区，种群不断扩大，

分布区逐步稳定地扩展，此过程称生态入侵。生态入侵的后果：

排挤当地的物种，改变原有的生物地理分布和自然生态系统的结构与功能，对环境产生了很大的影响。入侵种经常形成广泛的生物污染，危及土著群落的生物多样性并影响农业生产。（4）外来物种的引入第37页/共57页（4）外来物种的引入据初步调查，在IUCN公布的世界上100种危害最大的外来入侵物种中约有一半已入侵了中国。我国目前已成为遭受外来入侵物种危害最严重的国家之一。松材线虫、美国白蛾等森林入侵虫害和稻水象甲、美洲班潜蝇等农作物入侵害虫，每年发生灾害面积约300万公顷。入侵我国的豚草、紫茎泽兰、飞机草、大米草等，已大肆蔓延，造成了生物多样性破坏、沿海红树林死亡、堵塞航道等极大的危害和损失。在我国云南、原产美洲的紫茎泽兰入侵成灾面积就约2470万公顷。据对部分入侵物种造成的损失初步估算，每年中国遭受外来入侵物种经济损失就达574亿人民币。第38页/共57页一.直接价值

1．消耗性利用价值

--薪柴、食物、建材、药物等非市场价值；

--抗癌药物60%源于热带雨林中的植物

--中国有药用植物11,146种/药用动物1,581种；

2．生产性利用价值

--木材、鱼、工业原料等市场价值；

--造纸、制糖、建筑、酿酒、制烟等；第四节：生物多样性的价值与意义第39页/共57页以原木为例：

1988~1996年间中国每年的商品木材生产量平均为

62,300,000m3。根据1999年进口原木的价格

（每立方米1,020元）计算，中国商品原木价值约

每年

63,500,000,000元。

以竹子为例：

90年代，中国每年生产约10,000,000t竹竿和近

2,000,000t竹笋，总价值为5,790,000,000元。

以竹子为主要原料的建筑板材，到1994年，其年产

量达到225,000m3，价值827,000,000元。第四节：生物多样性的价值与意义第40页/共57页二.间接价值

1．非消耗性利用价值

--调节气候/保持水土/科学研究、观鸟等；

2．选择价值

--未来选择的机会：保留对将来有用的选择价值；

3．存在价值

--野生生物存在的伦理感觉上的价值。第四节：生物多样性的价值与意义第41页/共57页Nature(1997)

估计：全球33万亿美元/年；BioScience(1997)

估计：美国3万亿美元/年；

《中国生物多样性国情研究报告》(1998)估计：

中国4.6万亿美元/年生物多样性的经济价值（含生态价值）估计第42页/共57页三.伦理上的考虑第四节：生物多样性的价值与意义

每个物种都有生存的权利所有物种是相互依存的人类必须生活在于其他物种相同

的生态学限度内人类有责任充当地球的管家所有物种都有自身的价值和存在的意义，人类无权贬低、毁灭它们！第43页/共57页第五节：生物多样性的保护生物多样性保护的主要途径包括就地保护Insituconservation

、迁地保护Exsituconservation

。就地保护是生物多样性保护的最有效的措施。

是指通过立法，以保护区和国家公园的形式，将有价值的自然生态系统和珍稀濒危野生动植物集中分布的天然栖息地保护起来，限制人类活动的影响，确保保护区内生态系统及其物种的演化和繁衍，维持系统内的物质循环和能量流动等生态过程。就地保护：第44页/共57页就地保护是在原来生境中对濒危动植物实施保护。由于自然选择的择优汰劣作用，能保持野生状态下物种的活力，因此，就地保护是将物种作为生物圈中的一个有生存力的物种进行保护，是最有效的保护。----自然保护区NatureReserves：通过立法以达到保护某种自然资源或具有特殊意义景观环境的特定区域。----国家公园NationalPark：保护自然景观、野生动物及其生态环境的区域。区内允许适当的娱乐休闲或旅游活动，但是禁止狩猎等破坏活动。1.就地保护第45页/共57页自然保护区的类型以保护对象作为分类依据：

1）自然生态系统类自然保护区：以具有一定代表性、典型性和完整性的生态系统作为

主要保护对象的一类自然保护区。如武夷山国家级自

然保护区、长白山国家级自然保护区。2）野生生物类自然保护区：以野生生物物种，尤其是珍稀濒危物种种群及其自然

环境为主要保护对象的一类自然保护区。如江苏大丰

麋鹿国家级自然保护区等。3）自然遗迹类自然保护区：以特殊意义的地质遗迹和古生物遗迹等作为主要保护

对象的一类自然保护区。如深沪湾海底古森林遗迹国

家级自然保护区（晋江市，古海床植被）。第46页/共57页自然保护区功能区类型1.核心区corezone

被缓冲区所包围，区内主要为原生性生态系统，

或者是珍稀濒危动植物的集中分布地或繁殖区。2.缓冲区bufferzone

位于核心区的外围，区内由一些可能恢复为原

生性的植被地段所组成。3.实验区experimentalzone

位于缓冲区的外围，可包括次生性植被以及荒

山荒地等。第47页/共57页2.迁地保护是指将濒危动植物迁移到人工环境中或易地实施保护。

----与就地保护相比，迁地保护不是在自然生境中对濒危动植物实施保护。由于缺乏自然选择的择优汰劣作用，不能完全保持物种的自然活力。但是，当物种丧失在野生环境中生存的能力，在野生状态下即将灭绝时，迁地保护无疑提供了最后一套保护方案。

----目前，近3000种鸟兽类只有在迁地保护下才能生存。这些物种只有同时维持野生种群和人工保护的迁地种群，才能保证物种不会灭绝。如麋鹿、加州秃鹫、黑足鼬等都是迁地保护成功的实例。第48页/共57页动物园、水族馆和植物园的迁地保护动物园、水族馆和植物园都是展示、保存、繁育动植物的场所。既是物种迁地保护的地方，又是对公众进行生物多样性和自然保护教育的基地。第49页/共57页基因资源库和种子库基因资源库Genomeresourcebank

将生物组织和细胞、孢粉、动物的精液、卵子和胚胎以冷冻储存（-196