保护生物学-02生物多样性及其价值(2)

1、生物多样性及其价值生物多样性及其价值生物多样性（生物多样性（biodiversitybiodiversity）u 什么是生物多样性？什么是生物多样性？生物多样性是指地球上所有生物和它们所包含的遗传物生物多样性是指地球上所有生物和它们所包含的遗传物质，以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统质，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程度。的多样化程度。生物多样性包括：生物多样性包括：遗传多样性遗传多样性、物种多样性物种多样性、生态系生态系统多样性统多样性和和景观多样性景观多样性四个层次。四个层次。遗传多样性遗传多样性(genetic diversity) (genetic di

2、versity) 遗传多样性遗传多样性是生物所携带遗传信息的总和，也称基因多样性是生物所携带遗传信息的总和，也称基因多样性。 物种内不同群体之间在生理、形态和行为上的不同是遗传物种内不同群体之间在生理、形态和行为上的不同是遗传多样性的表现，其差异的程度即是遗传多样性的大小。遗传多样性的表现，其差异的程度即是遗传多样性的大小。遗传多样性是生物适应环境能力的体现，基因的多样性是生命进多样性是生物适应环境能力的体现，基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。化和物种分化的基础。遗传多样性测度：遗传多样性测度： 染色体多态性、染色体多态性、 蛋白质多态性和蛋白质多态性和DNA多态性多态性鸽的品种：筋斗鸽

3、、鹦鹉鸽、孔雀鸽、吹号鸽、毛领鸽、球胸鸽、喜鹊鸽、天使长鸽、皱背鸽鸽的品种：筋斗鸽、鹦鹉鸽、孔雀鸽、吹号鸽、毛领鸽、球胸鸽、喜鹊鸽、天使长鸽、皱背鸽 遗传多样性遗传多样性(genetic diversity) (genetic diversity) a. 能测量物种对环境的适应能力。能测量物种对环境的适应能力。b. 可以揭示物种或居群的进化历史。可以揭示物种或居群的进化历史。c. 能探讨物种稀有或濒危的原因和过程。能探讨物种稀有或濒危的原因和过程。物种多样性物种多样性是指地球上是指地球上动物、植物、微生物等动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。生物种类的丰富程度。主要内容：主要内容： 物种多

4、样性的形成、物种多样性的形成、演化和维持机制演化和维持机制 物种多样性编目物种多样性编目 物种保育和持续利用物种保育和持续利用 物种多样性物种多样性(species diversity) (species diversity) 物种总数：即特定区域内所物种总数：即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目拥有的特定类群的物种数目 ； 物种密度：指单位面积内的物种密度：指单位面积内的特定类群的物种数目；特定类群的物种数目； 特有种比例：指在一定区域特有种比例：指在一定区域内某个特定类群特有种占该地内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。区物种总数的比例。 在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时，

5、最常用的指在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时，最常用的指标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标：标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标：物种多样性物种多样性(species diversity) (species diversity) 根据根据中国生物多样性国情研究报告（中国生物多样性国情研究报告（1998）的统计，我国约有的统计，我国约有生物物种生物物种140402种，主要组成如下：种，主要组成如下：微生物微生物（不含细菌、病毒）（不含细菌、病毒）: 8139动物动物: 86244植物植物（包括藻类、地衣和高等植物）（包括藻类、地衣和高等植物）: 460

6、19世界上有多少生物物种？世界上有多少生物物种？500-5000万，这是万，这是一个非常保守的估计，根据一个非常保守的估计，根据中国生物多样性国中国生物多样性国情研究报告情研究报告的统计，全世界已知生物物种有的统计，全世界已知生物物种有1731641种种。 在世界生物物种中，除了高等植物和脊椎动在世界生物物种中，除了高等植物和脊椎动物外（约占已知生物物种数的物外（约占已知生物物种数的18%）其余的生物）其余的生物物种数已知的和估计数悬殊在物种数已知的和估计数悬殊在2个数量级上，也就个数量级上，也就是说在百倍以上。按此比例，我国的生物物种也是说在百倍以上。按此比例，我国的生物物种也应估计在应估计

7、在100万万1200万左右。万左右。我国的生物物种估计在我国的生物物种估计在100万万1200万左右。万左右。 我们这个星球上的生物，经过亿万年的我们这个星球上的生物，经过亿万年的进化发展，形成了如此丰富的生物多样性，进化发展，形成了如此丰富的生物多样性，“聪明的聪明的”人类想在历史长河的一瞬间人类想在历史长河的一瞬间- -极极短的几百年内弄清楚？我们连大多数生物物短的几百年内弄清楚？我们连大多数生物物种的名字都不知道，更不要说它们的分布、种的名字都不知道，更不要说它们的分布、生理、和遗传基因和利用了。生理、和遗传基因和利用了。生态系统多样性（生态系统多样性（ecosystem diversi

8、tyecosystem diversity）生态系统多样性生态系统多样性是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性，包括生境的多样性、生物群落和生态各种生态过程的多样性，包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面过程的多样化等多个方面 。 生境的多样性是生态系统多样性形成生境的多样性是生态系统多样性形成的基础，生物群落的多样化可以反映生的基础，生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。态系统类型的多样性。景观多样性景观多样性主要是由不同类型景观要素或生态系统构主要是由不同类型景观要素或生态系统构成的景观，在空间结构、功能

9、机制和时间动态方面的成的景观，在空间结构、功能机制和时间动态方面的复杂性和变异性，反映了景观的复杂程度。复杂性和变异性，反映了景观的复杂程度。 景观要素（生态系统）是基本组成单元，可分为：嵌块体景观要素（生态系统）是基本组成单元，可分为：嵌块体、廊道、基质。、廊道、基质。 景观异质性：因能量、物质和物种在不同景观要素中的异景观异质性：因能量、物质和物种在不同景观要素中的异质分布及变化形成空间结构上的景观异质性质分布及变化形成空间结构上的景观异质性。 景观发生变动的主要原因：自然干扰、人类活动和植被演景观发生变动的主要原因：自然干扰、人类活动和植被演替。替。景观多样性（景观多样性（landsca

10、pe diversitylandscape diversity） 遗传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础，遗传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础，或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。 物种多样性是构成生态系统多样性的基本单元。物种多样性是构成生态系统多样性的基本单元。 生态系统是景观多样性的基本单元。生态系统是景观多样性的基本单元。 生态系统和景观多样性离不开物种的多样性，也离生态系统和景观多样性离不开物种的多样性，也离不开不同物种所具有的遗传多样性。不开不同物种所具有的遗传多样性。生物多样性各层次间的相互关系生物多样性各层次间的相互关系

11、生物多样性的价值生物多样性的价值生物多样性是地球生命的基础，具有重要的社会经济、伦理和文化价值：生物多样性是地球生命的基础，具有重要的社会经济、伦理和文化价值： 直接价值：易察觉和衡量的价值，如自然产品、商品直接价值：易察觉和衡量的价值，如自然产品、商品 间接价值：难以用货币衡量的价值，如维持生态平衡、稳定生态环境的间接价值：难以用货币衡量的价值，如维持生态平衡、稳定生态环境的非消费使用价值，固定、调节气候、保持水土、水源涵养，及休闲和生态非消费使用价值，固定、调节气候、保持水土、水源涵养，及休闲和生态旅游等。旅游等。生物多样性的直接价值生物多样性的直接价值 人类的食物几乎完全来自生物资源：历

12、史上，有人类的食物几乎完全来自生物资源：历史上，有3000种植物用作食物，种植物用作食物，另有另有75000种可食用；人类种植种可食用；人类种植150余种，其中小麦、水稻和玉米占余种，其中小麦、水稻和玉米占70%；50%以上的水产品来自捕捞。以上的水产品来自捕捞。 在欠发达地区主要食物资源为野生动植物，在欠发达地区主要食物资源为野生动植物，如加纳、扎伊尔、博茨瓦纳。如加纳、扎伊尔、博茨瓦纳。人类生活：改良品种出口创造价值，与野生动物有关的旅游、捕猎等。人类生活：改良品种出口创造价值，与野生动物有关的旅游、捕猎等。种质资源的国际交流：野生种质优选、改良。种质资源的国际交流：野生种质优选、改良。人

13、类医疗保健：传统药物和合成药物、原材料均为野生生物。人类医疗保健：传统药物和合成药物、原材料均为野生生物。工业原材料：木材、纤维、煤、原油、天然气等。工业原材料：木材、纤维、煤、原油、天然气等。生物多样性的间接价值生物多样性的间接价值主要体现在环境作用和生态系统服务功能，确保主要体现在环境作用和生态系统服务功能，确保 自然产品的持续生产。自然产品的持续生产。 植物通过光合作用储存太阳能，形成食物链的能量流。植物通过光合作用储存太阳能，形成食物链的能量流。 贮存必需的营养元素，促进元素循环贮存必需的营养元素，促进元素循环 保护涵养水源，防止水土流失、减轻旱涝灾害保护涵养水源，防止水土流失、减轻旱

14、涝灾害 调节气候：减少水分蒸发、减少浮尘调节气候：减少水分蒸发、减少浮尘 吸收和分解环境中的有机废物、农药残留物和其他污染物吸收和分解环境中的有机废物、农药残留物和其他污染物 为人类提供良好的生活娱乐环境为人类提供良好的生活娱乐环境 维持进化过程：种子传播、基因流动等维持进化过程：种子传播、基因流动等 基因、物种及生态系统多样性为人类社会适应变化新环境提供选择的机会基因、物种及生态系统多样性为人类社会适应变化新环境提供选择的机会 存在价值存在价值 其他方面：美学、社会文化、科学教育、精神、历史等方面其他方面：美学、社会文化、科学教育、精神、历史等方面生物多样性的丧失生物多样性的丧失人类的活动加

15、剧了生物多样性的丧失。人类的活动加剧了生物多样性的丧失。 人类出现之前的景象：生态系统类型复杂多样，食物资源复杂多样人类出现之前的景象：生态系统类型复杂多样，食物资源复杂多样 人类开始种植植物和驯养畜禽：依赖性人类开始种植植物和驯养畜禽：依赖性 农业机械化：依赖性加剧，农业机械化：依赖性加剧， 现代林业生产砍伐和人工造林：天然生态系统减少、甚至消失现代林业生产砍伐和人工造林：天然生态系统减少、甚至消失 尤其是工业革命以来：忽视生物多样性的间接和潜在价值，导致物尤其是工业革命以来：忽视生物多样性的间接和潜在价值，导致物种灭绝的速度增加。种灭绝的速度增加。 森林、湿地、海洋三大全球生态系统被破坏森

16、林、湿地、海洋三大全球生态系统被破坏 栖息地面积缩小和片段化栖息地面积缩小和片段化 我国生物多样性面临严重威胁：森林减少，环境恶化，濒危物种多我国生物多样性面临严重威胁：森林减少，环境恶化，濒危物种多1.1. 自然淘汰：灭绝与进化相伴行，自然选择。自然淘汰：灭绝与进化相伴行，自然选择。 生物多样性丧失的主要原因生物多样性丧失的主要原因 现存的生物物种有现存的生物物种有175万种。万种。但是曾经生活过而且再也不会复活但是曾经生活过而且再也不会复活的物种数量是这个数字的近千倍。的物种数量是这个数字的近千倍。为什么那么多的生物灭绝了呢为什么那么多的生物灭绝了呢? 因为地球和生命都处于不断变因为地球和

17、生命都处于不断变化之中。陆地和海洋在变迁在变化，化之中。陆地和海洋在变迁在变化，甚至不同时期的大气成分也不相同。甚至不同时期的大气成分也不相同。生物在一个变化着的世界里必须随生物在一个变化着的世界里必须随之变化才能够生存，没有那哪一种之变化才能够生存，没有那哪一种动物种类能够永远生存下去。总有动物种类能够永远生存下去。总有新的生命形式会取而代之。新的生命形式会取而代之。生生物物群群 灭绝灭绝 现代：大型哺乳类、鸟类现代：大型哺乳类、鸟类 灭绝灭绝 白垩纪：爬行类（恐龙）等许多海白垩纪：爬行类（恐龙）等许多海 洋生物。洋生物。 灭绝灭绝 三叠纪：总科数达三叠纪：总科数达35%的爬行类和海的爬行类

18、和海 洋生物。洋生物。 灭绝灭绝 二叠纪：所有的三叶虫、二叠纪：所有的三叶虫、95%以上的以上的 海洋生物、海洋生物、50%以上的其它生物。以上的其它生物。 灭绝灭绝 泥盆纪：总科数达泥盆纪：总科数达30%的生物的生物灭绝灭绝 寒武纪：寒武纪：总科数达总科数达50%以上的生物以上的生物第四纪第四纪第三纪第三纪白垩纪白垩纪侏罗纪侏罗纪三叠纪三叠纪二叠纪二叠纪石炭纪石炭纪泥盆纪泥盆纪志留纪志留纪奥陶纪奥陶纪寒武纪寒武纪宽度代表存活类群的相对数量宽度代表存活类群的相对数量生物多样性丧失的主要原因生物多样性丧失的主要原因2. 栖息地丧失和片段化栖息地丧失和片段化 砍伐森林、草原开垦、围湖围海造田、修建

19、道路、砍伐森林、草原开垦、围湖围海造田、修建道路、水利工程建设、过度放牧，占据本属于野生动植水利工程建设、过度放牧，占据本属于野生动植物的生存空间。物的生存空间。 其他类群动植物的生存面积缩小，片段化，加速其他类群动植物的生存面积缩小，片段化，加速了物种灭绝速度。了物种灭绝速度。 栖息地片段化栖息地片段化影响物种的扩散和新种群建立，降低动物躲避敌害的能力。影响物种的扩散和新种群建立，降低动物躲避敌害的能力。青藏铁路与藏羚羊青藏铁路与藏羚羊高速公路高速公路三峡工程三峡工程 数百年来，南美亚马逊河一带的居民一直在开垦土地用于耕数百年来，南美亚马逊河一带的居民一直在开垦土地用于耕种。而种。而20世纪

20、以前，这样做的影响并不大，因为森林是如此广世纪以前，这样做的影响并不大，因为森林是如此广袤，而所开垦的土地面积有如此之小。但是，采用现代化机械袤，而所开垦的土地面积有如此之小。但是，采用现代化机械砍伐森林，既快又滥，决非手工能比拟的。砍伐森林，既快又滥，决非手工能比拟的。生物多样性丧失的主要原因生物多样性丧失的主要原因3.3.掠夺式的过度利用掠夺式的过度利用 过度采伐、过度采伐、猎捕野生猎捕野生动植物：动植物：虎骨、熊掌、虎骨、熊掌、鱼翅、燕窝、鱼翅、燕窝、蛇胆、草药等。蛇胆、草药等。 商业性海豹捕猎，鲜商业性海豹捕猎，鲜血洒满白色世界血洒满白色世界海狗海狗人类的又一牺牲品人类的又一牺牲品鱼翅汤需求增长带鱼翅汤需求增长带来的滥捕滥杀，正来的滥捕滥杀，正把鲨鱼推向灭绝的把鲨鱼推向灭绝的深渊。深渊。无数鲨鱼因失去鳍而无数鲨鱼因失去鳍而丧生，人类仅仅为了丧生，人类仅仅为了满足口腹之欲而致使满足口腹之欲而致使其他物种灭绝，是极其他物种灭绝，是极为短视、自私的行为。为短视、自私的行为。生物多样性丧失的主要原因生物多样性丧失的主要原因4.4.环境污染环境污染 废水排放、大气污染、重金属、海洋污染等。废水排放、大气污染、重金属、海洋污染等。 酸雨威胁生物多样性。酸雨威胁