生物多样性生物多样性的保护省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

伴随人类对自然资源需求不停增加，地球上生物多样性正在急剧降低，成为人类生存与可连续发展主要障碍。在此背景下，相关生物多样性保护研究与实践蓬勃兴起。1/76生物多样性保护包括农林生产、医药卫生、环境保护、贸易、旅游等人类生活全部方面，是一项复杂系统工程。生物多样性保护理论和技术体系与充分协调各方面利益行动计划共同组成了生物多样性保护基础。2/761生物多样性保护标准1.1基本标准在制订生物多样性保护策略时，不论个人或机构，都必须遵照一定标准，才能到达科学、合理保护目标。主要指导标准包含以下10点：3/76（1）每个类型生物都是唯一，也是人类应该给予重视。（2）生物多样性保护是一项能够产生重大地域、国家和全球效益投资。（3）生物多样性保护费用与利益应在国家之间、国内公民之间公平分担和共享。4/76（4）保护生物多样性是可连续发展一部分，在改变世界范围经济发展格局与实践中将起到主动推进作用。（5）生物多样性保护基金增加本身并不能减缓生物多样性丧失，需要政策和制度改革为增加基金有效利用创造条件。5/76（6）假如分别从地域、国家、全球发展考虑，生物多样性保护优先重点会有所不一样。不过全部国家和地域在保护其生物多样性方面都会取得利益，所以保护重点不应仅仅集中在几个物种丰富生态系统或国家。（7）只有公众意识极大提升，而且在决议人取得了制订政策可靠信息时，生物多样性保护才能有效进行。6/76（8）保护生物多样性行动必须在生态标准和社会标准共同确定尺度上进行规划和实施。活动重点不但在荒凉保护区，还应该包含人们生活和工作地方。（9）文化多样性与生物多样性紧密相连。人类对生物多样性采集、利用和管理都依赖于文化多样性。反之，保护生物多样性经常有利于丰富文化内涵与价值。7/76（10）增强公众参加意识、改进大众受教育和获取信息机会、加强公共机构责任感，是生物多样性保护基本办法。8/761.2预防性标准生物多样性唯一性和不可恢复性，要求生物多样性保护工作必须建立在以预防为主保护策略上。9/761992年举行联合国环境与发展峰会上经过《里约环境与发展宣言》第十五条要求：“为了保护环境，各国应按照本国能力，广泛采取预防办法。碰到严重或不可逆转损害威胁时，不得以缺乏充分科学证据为理由，延迟采取符合成本效益办法预防环境恶化。”10/76这个著名“预防性标准”随即被写入联合国《21世纪议程》和《生物多样性条约》。在环境和公共健康领域，尤其是生物多样性保护领域，“预防性标准”应作为公众和相关决议者据以决议行动准则。11/762生物多样性保护目标2.1全球生物多样性保护目标总体目标是：经过保护生物多样性载体与生态过程，在遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性3个层次上实现生物可连续生存与发展，也是为了实现人类社会可连续发展。当前生物多样性保护详细目标有4个方面：12/76（1）世界生物资源保护目标久远目标要求（40年内）把物种在自然情况下灭绝速度减缓2倍以上；近期目标是（10年内）实施一个由大多数国家经过有效国际生物多样性保护条约。13/76（2）热带森林保护目标久远目标是（40年内）力争到达保护和连续开发平衡，使现存热带森林50％以上得到很好保护；近期目标是（10年内）要让57个有热带森林国家建立一个综合性有效管理网络，最少要包含现存热带森林中80％以上脊椎动物种群。14/76（3）海岸带保护目标久远目标是（40年内）确保海洋国家1/3以上海岸线景观得到正当有效保护；近期目标是（10年内）建立一个由全部海岸国家参加世界海岸—海洋保护区系统。15/76（4）岛屿保护目标久远目标是（40年内）采取实际办法保护全部生物地理区内岛屿独特生物多样性，尤其是那些含有主要价值和真正自然动植物区系岛屿生物多样性；近期目标是（10年内）确定和有效保护50个以上主要岛屿生物多样性中心。16/762.2中国生物多样性保护目标2.2.1长久目标依据《中国21世纪议程》，中国生物多样性保护长久目标是：建立一个保护物种和生态系统多样性全国自然保护区网络，准备生物多样性编目，制订生物资源保护和连续利用战略。17/76长久目标详细内容包含：（1）建立和完善中国自然保护区网络；（2）确定和规划对生物多样性含有主要意义野生物种保护；（3）规划栽培作物和家畜遗传资源保护；18/76（4）评价野生物种在自然保护区以外就地保护；（5）建立全国范围信息和监测系统；（6）寻求生物多样性保护与连续利用方法和伎俩。19/762.2.2近期目标中国生物多样性保护近期目标包含以下5点：（1）制订生物多样性保护规划、法规、标准和政策；（2）建立和完善全国自然保护区网络，按照国际生物多样性保护要求和连续发展需求，确定针对这些保护区管理系统；20/76（3）建立监测站，获取环境－经济相互作用数据，为生态系统和物种保护与连续管理奠定基础；（4）准备中国珍稀植物种类编目，确定物种和生态系统保护优先权，继续完成中国野生动植物红皮书撰写工作；21/76（5）寻求生物多样性保护与生物资源连续利用相协调路径，建成物种、保护区、生态系统等不一样层次生物资源保护和连续利用相结合示范工程，建立可连续发展经营模式。22/763生物多样性保护策略3.1生物多样性保护策略《全球生物多样性策略》一书中对生物多样性保护提出了5项关键策略：第一，保护生物多样性策略必须以发展国家和国际政策纲领、促进生物资源连续利用和生物多样性保持为目标。23/76第二，需要为地方小区有效保护工作创造条件并给予勉励，保护生物多样性行动应该深入到人们工作和生活地方。第三，保护生物多样性设施必须加强，并愈加广泛地加以应用。世界上保护区是极其主要保护生物多样性设施，与动物园、植物园、种子库等迁地保护设施相接合，能够保护世界生物多样性大部分，而且有利于发挥其效益。24/76第四，人类保护与连续利用生物多样性能力必须不停加强，发展中国家尤其如此。只有当人们知道生物多样性分布和价值，明白生物多样性怎样影响他们自己生活和追求，保护才能取得成功。第五，保护行动必须经过国际合作和国家规划给予促进。减缓生物多样性丧失国际合作需要更为有效国际机制帮助。25/763.2保护策略基本内容包含以下8点：（1）经过国际合作和国家规划，促进生物多样性保护工作。（2）建立生物多样性保护国家政策纲要，改革现行造成生物多样性浪费和滥用国家政策。26/76（3）创造一个国际政策环境以支持国家生物多样性保护，将生物多样性保护纳入国际政策经济政策。（4）为地方生物多样性保护创造条件并给予勉励，纠正造成生物多样性丧失土地和资源利用方式。27/76（5）管理整个人类环境中生物多样性，为生物区域保护和发展创造制度化条件。支持私有机构开展生物多样性保护活动。（6）加强保护区建设。确定加强保护区建设国家和国际优先重点，并增强它们在生物多样性保护中作用，确保保护区对生物多样性保护所作贡献连续性。28/76（7）保护物种、种群和遗传多样性，提升在自然生境中保护物种、种群和遗传多样性能力。加强迁地保护设施建设和保护生物多样性教育。29/76（8）增强人类保护生物多样性能力，加强对生物多样性价值和主要性正确评价和了解，帮助公共机构传递保护生物多样性所需信息。改进生物多样性保护基础和应用研究，发展人类保护生物多样性能力。30/764生物多样性保护基本原理保护生物学是将科学应用于保护问题新学科，意在研究因为人类活动或其它原因直接或间接影响受到威胁物种、群落和生态系统生物学。该学科既面向当前危机，又放眼于生态系统久远生存力，并为保护生物多样性提供原理和方法。31/76然而，保护生物学理论并不完备，一些理论存在着不确定性，有些理论甚至自相矛盾。现在介绍保护生物多样性一些基本理论。32/764.1生物多样性保护基本单元－ESURyder(1986)首先提出了ESU(evolutionarilysignificantunit)概念，并提议以ESU作为生物多样性保护最小单位。Ryder认为，ESU是表现出显著适应性变异种群。33/76Waples(1991)认为ESU是与其它种群之间存在生殖隔离，含有相同或不一样适应性种群。Moritz(1994)提议，ESU在线粒体基因组等位基因中是严格单源，同时在核基因组等位基因频率上应有显著差异。34/764.2岛屿生物地理学理论MacArthur和Wilson(1963,1967)提出了岛屿生物地理学平衡理论（M－W理论）。35/76该理论认为，物种存活数目与其生境所占据面积或空间之间关系能够用幂函数来表示：

S=cAzS表示物种数目，c表示单位面积或单位空间物种数目，A表示生境面积或空间大小，z为统计常量，其理论值为0.263，通常在0.18－0.35之间变动。36/76依据该公式能够得到一个粗略经验概率：面积降低10倍，物种数目约降低二分之一。M－W理论认为，岛屿上存活物种数量取决于物种迁入率和灭绝率，迁入和灭绝过程消长造成物种数量动态改变。37/76物种灭绝率随岛屿面积减小而增大（面积效应areaeffect）；物种迁入率伴随隔离距离增大而减小（距离效应distanceeffect）；当迁入率和灭绝率相当初，物种丰富度处于动态平衡。38/764.3Meta-种群理论Meta-种群即异质种群(metapopulation)，其概念由Levins于1967年提出，用来表示同一物种分布在若干离散生境斑块中种群总和，并将其定义为：由经常遭到局部性灭绝，经重新定居而再生种群所组成种群。39/764.4最小存活种群和种群生存力分析理论人们为了探索物种灭绝影响原因及其过程，发展了种群生存力分析技术（populationvariabilityanalysis，PVA）。40/76种群生存力分析是采取分析和模拟伎俩来预计物种在一定时间内灭绝概率论方法，主要目标是计算物种以某个概率生存一定时间所需最小可存活种群（minimumviablepopulation,MVP）大小。41/76在模型构建和分析过程中，主要考虑种群统计学随机性、环境随机性、遗传随机性和自然灾变对种群动态和连续生存影响与作用。42/764.5缓冲区和廊道理论在探索自然保护区建设方法过程中，保护生物学提出了缓冲区（buffer）、生物廊道（corridor）以及保护区网状分布理论。这些理论为保护区建立提供了普通性标准和方法，取得了一定成效。然而，缓冲区和廊道理论远不是成熟理论。不但无法对一些问题作出明确回答，而且在一些时候还自相矛盾。43/76一个经典例子，终究是建立一个大型保护区，还是建立几个相互联络小型保护区更有利于物种保护（singlelargeorseveralsmall,SLOSS）？保护生物学家们对这个问题长久争论，无法形成定论。44/76另一个经典例子，保护生物学家们一直在强调生物廊道对连接孤立斑块有利价值，却忽略了廊道可能造成负面影响，比如种群个体感染上传染性疾病可能经过廊道得以传输。45/764.6物种共存假说在生态系统中，物种共存包括系统内资源在各种生物之间分配与再分配，生态学家们从生物竞争角度提出了3种假说：竞争平衡假说非平衡共存假说以及两种观点综合：亚稳定平衡假说46/76竞争平衡假说从竞争排斥原理出发，强调空间异质性与生态位分化是生物多样性形成主要机制。其主要内容包含：47/76（1）两个物种在同一群落中占据相同生态位时，其中之一将会灭绝；（2）一个稳定群落中，不会出现两个物种因同一资源限制而成为直接竞争者，种间生态位不一样可减缓它们之间竞争；（3）群落是一个相互作用系统，不一样生态位种群在利用群落空间、时间资源和各种相互作用中趋于相互补充，而非直接竞争。48/76非平衡共存假说并不排斥竞争排斥原理，但强调干扰在物种共存中贡献。在封闭群落中，有效干扰事件能够产生一个最少能够暂时有利于竞争力较弱物种环境，比如森林中林窗干扰（forestgap）能够产生有利于阳性植物暂时生境。49/764.7物种灭绝与存活机理当前濒危物种恢复伎俩是将这些物种残余个体集中起来进行人工喂养，等这些物种种群数量恢复到一定程度后再放归自然，这些种群被称为监禁种群（captivepopulation）。因为监禁种群近交率很高，面临近交衰退危险，所以控制其近交系数是非常主要。50/76普通来说，野生动物近交率在每一世代不应超出1％，据此推算，一个有效种群大小不应小于50。假如以近交系数到达50％为灭绝阈值，能够准确估算出，当有效种群大小为50时，物种仅能维持70个世代；而当有效种群为500时，则能够维持700个世代。51/76所以，对于监禁种群，应该采取紧急预防办法，比如人工增加基因交流，降低近交率，预防种群灭绝。52/76在自然种群中，基因频率波动造成杂合性损失率（也称近交系数）为：

F=1/(2Ne)Ne为有效种群数量。多数学者认为，当Ne＝500时，F=0.001，得失平衡。所以，从长久保护角度来看，物种有效种群大小应大于500。53/764.8易地保护与就地保护就保护形式而言，生物多样性保护办法可分为就地保护和易地保护。就地保护是指保护生态系统和自然生境，维持和恢复物种在其自然环境中有生存力种群。对于驯化和培植物种而言，其自然环境是指它们在其中发展出显著特征环境。54/76易地保护是指将生物多样性组成部分转移到它们自然环境之外进行保护。《生物多样性条约》详细列举了各缔约国应尽保护义务，在就地保护方面办法有13条，在易地保护方面办法有5条。55/765自然保护区5.1自然保护区概念《生物多样性条约》定义认为，自然保护区是指一个划定了地理界限，为到达特定保护目标而实施管制和管理地域。56/765.2自然保护区主要意义（1）自然保护区能够为人们提供生态系统天然本底资料；（2）自然保护区是各种生态系统、生物物种和基因天然贮藏库；（3）自然保护区在保护生境和生物资源同时，也起到了改进自然环境、保持水土、涵养水源、维持生态平衡等主要作用；57/76（4）自然保护区是天然科学研究试验室；（5）自然保护区是开展公众生物多样性保护教育自然博物馆和自然讲坛；（6）自然保护区为开展生态旅游提供了一定场所。58/765.3自然保护区建设基本对策（1）开展自然保护区科学规划；（2）加强自然保护区建设和管理；（3）将自然保护区建设纳入国家和地方计划。59/765.4自然保护区类型5.4.1国际自然保护区类型（1）严格自然保护区和科研保护区（2）受控自然保护区（3）生物圈保护区（4）国家公园和省立公园（5）自然纪念物保护区60/76（6）保护性景观（7）世界自然历史遗产保护区（8）自然资源保护区（9）人类学保护区（10）各种资源经营管理区61/765.4.2中国自然保护区类型（1）森林和植被自然保护区（2）野生动物自然保护区（3）自然历史遗址保护区62/765.5自然保护区结构自然保护区由3个部分组成：（1）关键区（2）缓冲区（3）试验区63/765.6自然保护区评价标准（1）经典性（typicalness）（2）稀有性（rarity）（3）脆弱性（fragility）（4）多样性（diversity）（5）面积大小（sizeextent）64/76（6）自然性（naturalness）（7）感染力（intrinsicappeal）（8）潜在价值（potentialvalue）（9）科研价值（scientificresearchvalue）65/765.7自然保护区管理（1）常规管理（2）旅游管理（3）灾害预防管理66/766中国生物多样性保护6.1中国自然保护区建设1956年，中国建立了第一个自然保护区：广东肇庆鼎湖山自然保护区。67/761980年，自然保护区到达300个，总面积到达国土面积1％。1987年，自然保护区到达707个，总面积到达国土面积2.7％。1999年，自然保护区到达1146个，总面积到达国土面