景观生态学：第十章 生物多样性保护

生物多样性保护——人与自然和谐相处生物多样性保护生物多样性概念生物多样性现状生物多样性丧失生物多样性保护对策生物多样性的价值景观多样性什么是生物多样性？生物多样性：指地球上一切生命形式的资源。即包括数以百万计的动物、植物、微生物的种类；它们所拥有的基因；以及由这些生命物质组成的极为复杂的相互对抗、相互依存与相对平衡的生态系统生物多样性的四个主要层次遗传（基因）多样性：遗传信息的多样化，即种内基因的变化物种多样性：地球上或某个地区内生物有机体（物种）的复杂多样性生态系统多样性：不同生态系统中物种种类的多样性；在一定的生物地理区域内生态系统类型的多样化景观多样性：景观水平上生物组成的多样化程度的表征，构成了其它层次生物多样性的背景。伤寒玛丽的隔离传奇她是美国第一个伤寒病健康带菌者，造成47人感染，3人死亡，所有药物对她不起作用。基因多样性生物多样性的特点四个层次间的内在联系——相互依赖、相互制约遗传多样性是物种内或物种间表现在分子、细胞和个体水平上的遗传变异度，是物种多样性的本质所在物种多样性是体现生物多样性的核心层次生态系统多样性是物种多样性和遗传多样性保证景观多样性构成了其它生物多样性的背景，并制约着这些层次生物多样性的时空格局及其变化过程某种生物一旦灭绝，再也无法恢复生物多样性维持地球的丰富多彩生物多样性与生态系统的关系生物多样性是生态系统的主要组成部分一个区域或一个生态系统保护得是否完整，在很大程度上要以其生物多样性保护和利用是否合理来决定生物多样性在哪里？生物多样性无所不在。陆地、海洋、高山峻岭都有着千姿百态的物种，即使在沙漠的中部、沸腾的硫磺温泉以及深海中都有生命的存在。世界生物多样性现状科学家估计，全球生物物种总数在500万到1亿种间，其中以昆虫和微生物占的比例最大已为科学家所描述和命名的生物物种有160万种左右热带森林仅占世界陆地总面积的7%，赋存着地球上一半以上的物种海洋生物物种最为丰富，甚至在深海世界也有生物生存全球12个生物多样性特丰国家巴西哥伦比亚厄瓜多尔秘鲁墨西哥扎依尔马达加斯加澳大利亚中国印度印度尼西亚马来西来树袋熊主要生物类群在世界各国的分布

中国生物多样性特点（1）物种高度丰富高等植物3万余种，世界排位第三，其中裸子植物约250种，居世界第一脊椎动物共6347种，占世界种数的13.97%，居世界前列鸟类1244种，占世界总种数的13.1%鱼类3862种，占世界总种数的20.3%中国生物多样性特点（2）特有属、种繁多活化石：大熊猫、白暨豚、水杉、银杏、攀枝花苏铁等高等植物中特有种最多，约17300种，占中国高等植物总种数的57%以上生物区系古老松杉类植物出现于晚古生代，在中生代非常繁盛，第三纪开始衰退，第四纪冰川分布区大为缩小，全世界现存7个科中，中国有6个科白鳍豚国家一级保护动物大熊猫中国生物多样性特点（3）栽培植物、家养动物及其野生亲缘的种质资源异常丰富中国是水稻原产地之一，是大豆的故乡，前者有地方品种5万个，后者有地方品种2万个生态系统丰富多彩具有地球陆生生态系统各种类型，北有寒温带针叶林和南有热带雨林福建生物多样性的特点（1）福建物种丰富，古老植物成分和单种属、寡种属较多，生态系统复杂多样，生物多样性保护意义重大

类别名称

中国种数

福建种数占全国%古老种

单种属和寡种属蕨类植物

2200～260038217.4～14.7157裸子植物

约2407029.297被子植物

＞30000425114.228科11福建有陆生脊椎动物812种(两牺类44种，爬行类115种，鸟类543种，兽类110种)，约占全国种数的28.6％；昆虫分布着全国32目中的31目，计有近万种。福建生物多样性的特点（2）国家级重点保护野生动植物种类占全国国家重点保护动植物种类总数比重较大。福建省国家重点保护野生动物与全国比较

福建省国家重点保护野生植物与全国比较福建生物多样性的生物安全问题阔叶林面积不断减少，森林资源总体质量下降濒危野生植物比重增大，名木古树破坏严重外来物种入侵呈加重趋势乱捕滥猎、倒买倒卖和走私珍稀野生动物等破坏野生动物资源的违法犯罪活动时有发生全球生物多样性丧失的现状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濒危类型灭绝种：野外50年以上未被发现的物种濒危种：在野外50年内未被发现，面临灭绝的物种渐危种：致危因素仍存在，种群数量急剧下降，很快沦为濒危种稀有种：总数较少，但有补救措施，使种群开始恢复未定种：资料不充分，无法确定属于上述种类的哪一种世界上的濒危物种数量类群濒危物种数量

植物19078无脊椎动物1355鱼类343两栖类50爬行类170鸟类1037哺乳类497

例2：大量物种遭受灭绝的威胁

世界鸟类区系研究结果表明，在世界上的9000多种鸟类中，约1000种（占11%）不同程度地受到灭绝的威胁例4：生态系统的大量退化和瓦解

热带雨林的年平均消失速度为1%（约1217万公顷）。由此将造成每年有0.2-0.3%的物种消失。如果世界上的物种总数估计为1000万种，那么，每年就有20000-30000种、或者每天68种、或者每小时有3种消失生物多样性丧失的原因

——自然丧失地球上有生命以来，物种灭绝不断发生，现存的生物也许只代表曾经存在过的生物总数的千分之几脊椎动物的平均生存期为500万年，其灭绝速率为每100年90种；高等植物每27年灭绝1种，即每100年约3.7种灭绝是生物进化的必然，一些生物灭绝，另一些生物出现许多生物在人们认识它以前就灭绝了(1)自然状态下平均2000年有一种鸟类灭绝平均8000年有一种哺乳动物灭绝(2)人类活动影响平均2年有一种鸟类灭绝平均1.2年有一种哺乳动物灭绝生物多样性丧失的原因

——人为因素引起的丧失(1)生境的破坏采伐森林、开垦农田、修筑道路、修建水利工程等造成的生境破坏我国自然生态环境形势是相当严峻新近脊椎动物的灭绝至少有1/5归因于生境的破坏森林是生物的家“家园”被毁城市“森林”黄河断流生境的破坏是造成生物多样性破坏的最主要原因(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过度开发造成森林、鱼类和野生动物资源灭绝(3)环境污染与全球的工业化、城市化的进程以及化学农业的兴起密切相关环境污染包括：大气污染、水体污染、土壤污染滇池污染环境污染是造成生物多样性破坏原因之一淮河污染大气污染(4)物种的引入人类任意引入物种以满足某种需求，已造成局部地区物种灭绝、农业、林业品种单一化等问题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福安湾坞乡的红树林群被大米草围困反对随意引入外来物种绿色沙漠的制造者：愚蠢移植的水葫芦随风飘来的紫茎泽兰

物种入侵繁殖迅猛的水葫芦物种入侵马里温群岛上的鼠患和猫患

澳洲的野兔思想认识认识生物多样性的价值，在制定经济发展政策时，确保生物多样性的可持续利用生物多样性保护的主要途径包括就地保护、移地保护生物多样性保护对策就地保护通过立法，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自然保护区：功能区的划分国家公园（NationalPark）：保护自然景观、野生动物及其生态环境的区域自然保护区的三大功能区

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我国被联合国教科文组织批准列入“国际人与生物圈保护区网络”

的21个自然保护区

迁地保护将濒危动植物迁移到人工环境中或异地实施保护建立动物园、植物园、树木园、野生动物园、种子库、基因库、水族馆、海洋馆等不同形式的保护设施挽救式的，可能保护了物种的基因，长久以后，可能保护的是生物多样性的活标本让地球充满生机2002年“世界环境日”主题：生物多样性的价值

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1.直接使用价值

许多野生动、植物具有药用价值生物多样性具有科学研究价值李时珍的《本草纲目》野生生物为杂交育种提供基因库陶冶人们的情操，美化生活人们的休憩、旅游激发文学艺术创作灵感许多野生生物是重要工业原料生物多样性还有美学价值2.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。3.潜在使用价值

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。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）生物多样性的价值经济价值医药价值科研价值环境生态价值农业价值外交外贸价值遗传基因价值生活娱乐价值军事价值伦理价值屎壳郎“立功”生物多样性的生态环境价值遗传基因价值野生大豆国家种子库景观多样性(一)定义——由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性(二)类型——斑块多样性、类型多样性和格局多样性景观多样性与景观异质性的区别？

(一)异：多样性是生态学中使用很广的概念，异质性是景观生态学中使用最广泛的概念异质性指景观的变异程度，多指景观类型的差异，所以类似于景观的类型多样性景观异质性的存在决定景观的格局多样性和斑块多样性

(二)同：自然干扰、人类活动和植被内源演替的结果斑块多样性及其生态意义景观中斑块的总数反映了景观的完整性和破碎化程度景观中斑块面积的大小与物种多样性显著相关景观中斑块的形状影响生物的扩散和动物的觅食物质和能量的迁移边缘效应类型多样性及其生态意义类型多样性与物种多样性的关系类型多样性的增加，物种多样性也随之增加类型多样性的增加，反过来减少了物种多样性格局多样性及其生态意义景观设计和物种多样性保护方面的重要意义(三)景观多样性的测度斑块多样性指标（面积、景观破碎度和分维数）景观破碎度分维数类型多样性指标多样性指数优势度指数相对丰富度格局多样性指标连接度连通性指标：廊道单位长度上裂口的多少蔓延度：测量是否有多种要素聚集分布(四)景观多样性与生物多样性其他三个层次的关系景观结构与遗传多样性遗传变异与面积、生境多样性、结构异质性、斑块动态和干扰等景观特征密切相关人为活动导致的景观(生境)破碎化对物种的遗传学效应一直为保护生物学者所关注景观多样性与物种多样性的关系1.斑块与物种多样性借助岛屿生物地理理论建立斑块大小与所包含物种数的关系物种丰富度=f(生境多样性、干扰、斑块面积、演替阶段、基质特性、斑块隔离程度)景观异质性或时空镶嵌性有利于物种的生存和延续及生态系统的稳定2.廊道与物种多样性廊道影响着斑块间物种、营养物质和流量交流为某些物种提供特殊生境或暂息地;增加生境斑块的连接性分割生境斑块,阻断基因或物种流,造成生镜破碎化,或引导外来种及天敌的侵入,威胁乡土物种生存3.基质与物种多样性为某些物种提供小尺度的生境作为背景，控制、影响着与生境斑块之间的物质、能量交换控制整个景观的连接度，从而影响斑块间物种的迁移人为活动既可能使基质的异质性加强；也可能增强基质的亲和性景观多样性与生态系统多样性1.生境多样性、生态交错带与景观界面生境多样性是生态系统多样性形成的基本条件丰富的生境多样性可提高其在景观中的功能和地位,特别是加强了景观的连接性生态交错带是指生态系统中,