保护生物学第三章

生物多样性的价值生物多样性是社会发展的基石，是人类创造文明的栋梁，是我们地球人类的共同财产，给人类带来诸多利益。可以分为直接价值和间接价值。3.1生物多样性与人类（直接价值）3.2生物多样性与生态系统功能（间接价值）3.3生物多样性对环境的影响（间接价值）3.1生物多样性与人类（直接价值）（DirectValue)直接价值:直接收获和使用生物资源所形成的价值。3.1.1消费使用价值3.1.2生产使用价值3.1.1消费使用价值定义：指不经过市场流通而直接消费的一些自然产品的价值。具有消费使用价值的生物资源对于居住在出产这些生物资源地区的人们来说是十分重要的。例如：人类直接从自然界收获和消费的水果、薪柴、木材、肉类、药材等天然生物资源。3.1.1消费使用价值a.食物资源：采摘、打猎、捕鱼当归蜈蚣：治风湿病等..b.传统药物人参柴胡紫杉醇——太平洋伊夫紫杉；长春碱和长春新碱——粉色长春花；阿司匹林——合叶子属中的水杨酸；盘尼西林（抗生素）——青霉菌粉色长春花显微镜下的青霉菌药用分子太平洋伊夫紫杉食虫植物猪笼草

它与其他绿色植物的不同之处是：不从无机界直接摄取和制造维持生命所需要的营养物质，而是依靠捕捉昆虫等小动物来谋生。这类植物被植物学家称为食肉植物。猪笼草功能主治:《陆川本草》——消炎，解毒，行水，治水肿，痢疾，疮痈，溃疡红肿，虫咬伤，并治跌打；《广东中药》Ⅱ——清肺部燥火，治咳血；广州部队《常用中草药手册》——清热利湿，化痰止咳。治黄疸型肝炎，胃及十二指肠溃疡疼痛，尿路结石，高血压，感冒咳嗽，百日咳。木材柴火建筑材料c.家用和工业用途的生物资源柴火、建筑材料——木材；亚洲天然藤条藤条茶几藤条座椅c.家用和工业用途的生物资源编织业、纺织业和绳缆业——亚洲天然藤条；橡胶采自橡胶树c.家用和工业用途的生物资源皮革工业原料——橡胶树和动物田箐鲸鲸类油脂在工业上被用作高级润滑油。从田箐种子中提取田箐胶，在造纸、纺织、石油、矿冶等工业中有重要的用途。3.1.2

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。家畜给我们提供肉食庄稼给我们提供粮食森林给我们提供木材青蒿素，海螵蛸，蝉蜕，鹿茸，犀牛角等具有药用价值人参五灵脂3.1.2生产使用价值3.1.2.1农业有关的生产使用价值3.1.2.2生物技术有关的生产使用价值3.1.2.1农业有关植物的遗传资源构成了遗传物质的多样性，包含农业的传统作物和现代育成品种。遗传资源是指已经或有可能具有经济价值或用途的资源。A种植作物的改良：西红柿为例16世纪它来到欧洲、取名是狼桃，后来被作为装饰用植物；到了18世纪，西红柿在调味汁中使用；18世纪末扩展到整个欧洲；1856年，开始有了制作罐装西红柿的作坊；生吃的新品种。从发现到生吃品种3.1.2.1农业有关B家养动物：重要的哺乳动物品种有15个左右（牛、绵羊、山羊、猪、驴、水牛、山峰骆驼、骆驼、牦牛、非洲驼等），还有狗和猫以及10多种家禽类（鸡鸭鹅等）。FrancisCrick(35y)JamesWatson(23y)丹麦哥本哈根剑桥大学CavendishLab.3.1.2.2生物技术有关3.1.2.2生物技术有关1953年

Watson&Crick

DNA双螺旋模型;60年代操纵子学说;70年代DNA重组;80年代PCR技术;90年代DNA测序.生物技术

诊断试剂治疗药物植物品种畜用制品食品加工环境工程废物处理生物塑料民用制品再生能源

3.1.2.2生物技术有关

人口与粮食健康与疾病环境与生态能源与资源二十一世纪生命科学的世纪

3.1.2.2生物技术有关生物技术定义：是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的综合性新兴学科。简单来说是指所有使用生物体、活性组织或它们的衍生物来实现或改变具有特殊用途的产品或工艺技术。3.1.2.2生物技术有关生物技术——一项古老技术。近20年出现的方法与传统方法完全不同，它们是将遗传物质（基因或基因片段）人为地转移到一个生物体内，这些包含人工导入遗传物质的生物，叫做“转基因生物”。能够获得也许自然状态下永远不可能获得的特性。有性繁殖新技术改良工作创造植物和动物新品种打破了有性繁殖和基因不相容的界限产品的质量在食品领域，转基因食品的前景是广阔的。A生物技术与食品生产3.1.2.2生物技术有关传统上技术的发展遗传工程微生物被用于食品加工和保存制备、保存和改良食物（酸奶），发酵饮料工业化生产的新局面生物技术还可以在环境方面发挥作用B生物技术与工业工艺以微生物为例3.1.2.2生物技术有关1998年8月，英国阿伯丁的罗威特研究所教授普兹泰发现老鼠食用转基因土豆之后免疫系统受到破坏，普兹泰进一步推论，很多消费者也象被用于试验的老鼠一样食用没有经过严格鉴定的转基因食品。利用转基因技术人为地打破自然界世代沿袭的性状平衡，究竟会带来什么样的后果？目前对转基因植物的安全性评价一方面是环境安全性，另一方面是食品安全性。C转基因生物安全性3.1.2.2生物技术有关转基因生物环境的潜在危害小有效控制任何一种含有转基因的产品没有事先在大田或可能受害的生态系统中进行试验是不能上市的销售的.环境安全性方面环境的潜在危害大失去控制食品安全性方面：一般要考虑以下主要方面：A、有毒物质：必须确保转入的外源基因或基因产物对人畜无害。B、过敏源：在自然条件下存在着许多过敏源，在基因工程中如果将控制过敏源形成的基因转入目标植物，则会对过敏源造成不利的影响。利用转基因动物生产出来的药物安全性问题不大，可根据其结构与天然蛋白结构是否一致来判断安全性。食品安全性方面3.2生物多样性与生态系统功能（间接价值）（IndirectValue)间接价值:主要体现生态功能。3.2.1非消费性使用价值3.2.2选择价值3.2.3存在价值3.2.4科学价值3.2.1非消费性使用价值生物资源的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3.2.1.1维持生物圈的功能上。3.2.1.2生态效益复杂。生态系统的结构生态系统的成分食物链和食物网食物链和食物网营养级青草—植食昆虫—青蛙—蛇一级—二级—三级—四级食物链生物之间由于食物关系而形成的一种联系食物链上的每一个环节食物网温带草原生态系统的食物网简图许多食物链相互交错连结的复杂营养关系1食物网中共有多少条食物链？并列举。2最长的食物链是哪一条？4哪些动物占有两个及两个以上营养级？3第三营养级的动物有哪些？3.2.1.1维持生物圈的功能上。无论哪一种生态系统，野生生物都是其中不可缺少的组成成分。在生态系统中，野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们共同维系着生态系统的结构和功能。维持生物圈的功能请分析草原生态系统的一条食物链中各生物之间数量变化的关系：草→鼠→鹰表明生态系统中，野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们共同维系着生态系统的结构和功能。3.2.1非消费性使用价值3.2.1.2生态效益复杂。A有光合作用：植物通过光合作用固定太阳能，使光能通过绿色植物进入食物链为所有物种提供生命维持系统。B调节气候：森林生态系统和湿地生态系统调节温度、降水、气流C稳定水文：植物根系深入土壤，对雨水更具渗透性。D保持土壤：植被和枯枝落叶减弱雨水对土壤的直接冲击。E维持生物地化循环：生态系统中所有生物体内都储存着各种营养元素，并通过生物地化循环，维持生态过程。F维持进化过程：G对污染物质的吸收和分解作用：H生态旅游:A生态系统中光合作用生态系统的生产者——绿色植物通过光合作用，把太阳光能转化为化学能，储存在它们制造的有机物中。生产者所固定的全部太阳能，就是流经生态系统的总能量。能量流经生态系统后，就是一切生物生命活动的动力，也是生态系统存在和发展的动力。生态系统的能量流动①能量流动的起点：从生产者固定的全部太阳能开始②生态系统能量流动的数量：流经生态系统的总能量，是生产者所固定的全部太阳光能。③生态系统能量流动的途径：生态系统的能量流动③生态系统能量流动的途径：生产者（植物）呼吸

初级消费者（植食动物）呼吸次级消费者（肉食动物）三级消费者（肉食动物）呼吸呼吸分解者呼吸生态系统能量流动的特点：第一、能量流动不是循环的而是单向的：从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……。第二、能量流动是逐级递减的：传递率为10％～20％从能量传递过程看，流经生态系统的能量就是绿色植物所固定的全部太阳能，这些能量沿着食物链和食物网的各个营养级传递，可见生产者是消费者和分解者获得能量的源泉，是生态系统存在和发展的基础。绿色植物在生物圈中的作用绿色植物作为生物圈中的生产者，在生物圈中扮演了极其重要的角色，是生物圈中最基本和最重要的生物成分，对生物圈的存在和发展起着决定性的作用。绿色植物通过光合作用，固定太阳能，为植物本身及其它生物提供能源；吸收二氧化碳，释放氧气，完成气体更新，为需氧生物源源不断地提供氧气；吸收二氧化碳等温室气体，缓解温室效应；吸收粉尘，净化空气；利用根系固定土壤、涵养水分、防风固沙，保护环境；蒸腾水气，调节小气候，维持地球水循环。C调节气候、稳定水文:水循环：

水是组成生物体的重要成分，约占体重的60％～95％，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。E维持生物地化循环:物质循环的概念:是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的物质循环。生物圈是地球上最大的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫生物地化循环。生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用。H生态旅游:你喜欢去哪些地方旅游?是现代都市还是自然景观?为什么？安徽黄山牯牛降自然保护区美学价值H生态旅游:定义：也叫美学价值，或者休闲娱乐价值,是指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。生态旅游体现生物多样性的美学价值。主要指环境功效。

如欣赏风景、野外探险、观鸟、赏花、森林浴等。在全世界每年生态旅游的收入在120亿美圆。美学价值（休闲娱乐价值）观赏植物产业格外兴旺，以观赏为目的而种植的植物品种要比农作物品种多。这些植物通过野生或杂交获得新品种，不断创新，并逐步商业化。名川之美一般说来，自然旅游和建立在可持续基础上的旅游都可以被视为生态旅游。

神奇的山水配以绚丽的生物，给人以美的感受。近来兴起的生态旅游为全球带来120亿美元的产值。生物多样性的内在价值是无法进行客观估计的。生态旅游是绿色旅游，以保护自然环境和生物的多样性、维持资源利用的可持续发展为目标。它强调以一颗平常心尊崇自然的异质性，把自然作为有个性的独立生命来看待。生态旅游对游客的要求：1.在参观一个地方之前，要了解当地的自然和文化特点。2.尊重访问目的地文化，不要将自已的文化价值强加于人，尊重当地的风俗习惯。3.不接近、不追逐、不投喂、不搂抱、不恐吓动物，参观野生动物时，不要穿鲜艳的服装。4.自觉做到不踏踩贵重植物。不采集受保护和濒危的动植样品。5.不购买、不携归被保护生物及制品。6.不丢垃圾、不污染水土；去特殊地区要备用具，将垃圾运回。7.积极参加保护自然生态的各种有益活动。8.了解自然对人自身的要求，对自己的日常生活与环境的关系取得更清楚的认识。3.2.2选择价值生物多样性的选择价值是指那些潜在的未被人们所认识的价值。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：太平洋紫杉野生西红柿多年生的玉米3.2.2选择价值家猪与野猪杂交，培育形成了瘦肉型猪的新品种。家鸡目前已有上百个不同的品种，均来自于原鸡。紫杉和红豆杉中提取抗癌药物。现在自然界的许多野生动植物，也许短时间内人类无法进行利用，其价值是潜在的。也许我们的子孙后代能发现其价值，找到利用它们的途径。因此多保存一个物种，就会为我们的后代多留下一份保贵的财富。3.2.3存在价值生物多样性的存在价值是指其伦理学和哲学的价值。例如，在工业化国家的一些人，对他们从未打算参观和利用的某一物种和生境附加了价值。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。例如：大熊猫、金丝猴、褐马鸡、黑颈鹤、灰喜鹊等（安徽）。国鸟：美国白头海雕印度蓝孔雀新西兰几维荷兰白琵鹭美国的国鸟与国徽蓝孔雀几维鸟因叫声“几维”得名，被新西兰人看作是自己民族的象征，并且定为国鸟。他们常常自豪地说：“我是一只几维鸟”，意思就是“我是一个新西兰人”。白琵鹭3.2.4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。科学价值包含了丰富的信息，有科学研究的价值。无抗性普通高产水稻有抗性野生低产水稻培育对水稻草丛矮缩病有抗性的水稻：进行杂交育种或基因移植有抗性普通高产水稻科学价值3.2.4科学价值一些物种在生物演化中占有十分重要的地位。目前人类所记录到的生物物种170万种。还有大量的物种没有被定名。矛尾鱼1938年人类首次捕捉到现生的空棘鱼，起名叫矛尾鱼。空棘鱼出现在3.5亿年以前。人们认为它早就绝灭了。这种稀少的鱼类生活在深海里。科学家观察矛尾鱼的胸鳍几乎能做各个方向的转动，支持了由鳍变成腿的说法。1亿多年来，矛尾鱼变化不大，人们称它为“活化石”。水杉在分类上属于杉科水杉属。主要特点：落叶乔木、小枝对生；叶子线形，交互对生，种子有窄翅。

1943年，植物学家王战教授在四川万县磨刀溪发现。

1946年，由我国著名植物分类学家胡先肃郑万钧予以命名。水杉

裸子植物大约出现于距今3亿多年前的古生代泥盆纪晚期，经过几千万年的演化和繁殖，逐渐完善成为一群种子裸露的植物，它们大多是高高的乔木，部分为低矮的灌木或木质藤本。裸子植物现今存在数量最多的是针叶类，而象阔叶银杏、银杉、水杉这些都成了活化石。银杉，攀枝花苏铁

在攀枝花市西区所属的的巴关河右岸，分布着一片十分珍贵的天然苏铁林。苏铁亦称铁树，最早出现在在距今约2亿8千万年前的地球古生代二迭纪。它历经沧桑，几度盛衰。现存的苏铁类植物，仅一科10属约110种，被誉为植物的“活化石”。1971年，四川省农科所和原攀枝花市飞播林场进行植被调查时，发现了这一片占地300余公顷，共10多万株的苏铁林。它是世界迄今为止发现的纬度最高，面积最大，植株最多，分布最集中的原始苏铁林。经鉴定，确认这是罕见的苏铁新种，定名为“攀枝花苏铁”。3.2.4科学价值一些物种在生物演化中占有十分重要的地位。目前人类所记录到的生物物种170万种。还有大量的物种没有被定名。生物多样性对人类社会的生存和可持续发展的重要性

首先，生物多样性为我们提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料。

生物多样性在保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等方面发挥了重要作用。

生物多样性在大气层成分、地球表面温度、地表沉积层氧化还原电位以及pH值等方面的调控方面发挥着重要作用。

生物多样性的维持，将有益于一些珍稀濒危物种的保存。“持续发展”是八十年代以来国际社会在对待资源利用上形成的一