生物多樣性保護(hù)導(dǎo)論課件

生物多樣性保護(hù)導(dǎo)論解焱內(nèi)容和時(shí)間1．9月14日：生物多樣性概念、價(jià)值和重要性9月21日：停課一次。9月28日：生物多樣性現(xiàn)狀和致危因素分析方法10月12日：全球變化和生物多樣性停2周課

（InternationalSymposiumonScience,KnowledgeandMarket.GeneralAssemblyof19thWorldFederalofScientificWorkers）11月2日：生物入侵11月9日：物種瀕危機(jī)制和瀕危等級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和時(shí)間可能停課兩周11月16日：保護(hù)現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)、國(guó)際相關(guān)法規(guī)體系11月23日：中國(guó)生物地理區(qū)劃和生物多樣性特點(diǎn)11月30日：生物多樣性信息收集、管理和分析12月7日：生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)原理和基礎(chǔ)12月14日：中國(guó)保護(hù)地系統(tǒng)分析和保護(hù)地管理12月21日：異地保護(hù)以及課程總結(jié)參考資料生物多樣性保護(hù)導(dǎo)論1：生物多樣性的概念、重要性和價(jià)值解焱中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所生物多樣性的定義1生物多樣性是生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過(guò)程的總和,包括動(dòng)物、植物、微生物和它們所擁有的基因以及它們與其生存環(huán)境形成的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。生物多樣性的定義2Wilson(1992)生物多樣性是我們最寶貴的,但極少得到評(píng)價(jià)的資源。廣義地說(shuō)，生物多樣性是遺傳差異顯著的生物體構(gòu)成的生物圈的豐富程度生物多樣性的定義3美國(guó)國(guó)會(huì)名詞審定辦公室(1987)

生物多樣性指是生物體的變異和可變異度以及它們發(fā)生環(huán)境的生態(tài)復(fù)雜性生物多樣性的定義5延續(xù)性與多樣性是生命的兩大基本特征。生命的延續(xù)性指地球上的生命形式從低級(jí)到高級(jí)，從原始類型到復(fù)雜類型,都具有自我復(fù)制、繁衍再生的能力。生物多樣性則指地球上生物類群層次結(jié)構(gòu)的多樣性。生物多樣性具有多個(gè)層次:遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性以及景觀多樣性。生物多樣性的定義6《生物多樣性公約》所有來(lái)源的活的生物體中的變異性，這些來(lái)源包括陸地、海洋和其它水生生態(tài)系統(tǒng)及其構(gòu)成的生態(tài)綜合體；這包括物種內(nèi)、物種間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性生物多樣性的組分遺傳多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性問(wèn)題二、什么是物種?物種多樣性物種是生物分類的基本單元，代表一群在形態(tài)、生理、生化上與其他生物有明顯區(qū)別的生物。通常這群生物之間可以交換遺傳物質(zhì)，產(chǎn)生可育后代生物種不是邏輯的聚類，是由生殖、遺傳、生態(tài)、行為以及相互識(shí)別系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)的個(gè)體集合物種的概念模式種概念：源于柏拉圖和亞里士多德的哲學(xué)思想：宇宙的多樣性是存在于宇宙中的有限數(shù)目的“?！?。每一個(gè)種有標(biāo)準(zhǔn)的形式，即所謂的形態(tài)“?！蔽摲N概念：“物種這個(gè)名詞，我認(rèn)為完全是為了方便起見(jiàn)用來(lái)表示一群相互密切類似的個(gè)體的”－－達(dá)爾文《物種起源》物種的概念生態(tài)種概念:物種是生態(tài)系統(tǒng)的功能單元，每個(gè)物種占據(jù)一個(gè)生態(tài)位時(shí)間種概念：當(dāng)一個(gè)物種的后代隨著時(shí)間的演化，當(dāng)表型的差異足以區(qū)別于其祖先時(shí)，那么，一個(gè)新的時(shí)間種形成了分支種概念：針對(duì)物種在空間上是間斷的而在時(shí)間中是連續(xù)的之悖論，亨尼指出與其將生殖隔離作為種的標(biāo)準(zhǔn)，不如將每個(gè)分支事件，即兩個(gè)線系的衍征產(chǎn)生作為種的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。物種的概念物種是一個(gè)可以隨時(shí)間變化而變化的個(gè)體集合物種是生態(tài)系統(tǒng)中的功能單元物種是真實(shí)的存在，與種以上分類單元不一樣表型是區(qū)別種的最重要標(biāo)志分子水平的區(qū)別物種的概念在實(shí)踐中以生殖隔離來(lái)區(qū)分物種有時(shí)是十分困難的物種起源適者生存環(huán)境改變地理屏障一般的，自然選擇會(huì)固定某些基因，降低遺傳多樣性自然選擇有時(shí)會(huì)保持等位基因的多態(tài)性，因?yàn)椴煌幕蛐蜁?huì)適應(yīng)不同的生態(tài)環(huán)境物種起源唐納雀科Honeycreeper夏威夷所特有嘴型的變化適應(yīng)不同的食物類型生物分類階元物種命名法學(xué)名或拉丁名雙名法Dendroicafusca標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)法（問(wèn)題五）HomosapiensLinnaeusHemiechinusauritus(Gmelin,1770)ErinaceusauritusGmelin,1770Dendroicaspp.Dendroicasp.物種的多樣性問(wèn)題六、世界上有多少物種？據(jù)E.O.Wilson1992年的統(tǒng)計(jì)資料，估計(jì)全世界生物總數(shù)在200萬(wàn)種至1億種之間。全球已記錄的生物為141.3萬(wàn)種。昆蟲(chóng)75.1萬(wàn)種，其它動(dòng)物28.1萬(wàn)種，高等植物24.84萬(wàn)種，真菌6.9萬(wàn)種，真核單細(xì)胞有機(jī)體3.08萬(wàn)種，藻類2.69萬(wàn)種，細(xì)菌等0.48萬(wàn)種，病毒0.1萬(wàn)種。遺傳多樣性問(wèn)題七：如何理解遺傳多樣性？遺傳多樣性是生態(tài)系統(tǒng)多樣性和物種多樣性的基礎(chǔ)，是生物多樣性的內(nèi)在形式遺傳多樣性定義蘊(yùn)藏在地球上植物、動(dòng)物和微生物個(gè)體基因中的遺傳信息的總和。McNeely(1990)是指種內(nèi)基因的變化，包括同種顯著不同的群體間或同一群體內(nèi)的遺傳變異《全球生物多樣性策略》1992遺傳多樣性我們?nèi)粘Ｋ?jiàn)到的是生物體表型的變異表型=遺傳型+環(huán)境遺傳多樣性生物體遺傳型的變異來(lái)源于基因突變：堿基的插入、缺失等染色體變異：染色體重組、交換、缺失、反轉(zhuǎn)、重復(fù)等檢測(cè)方法形態(tài)學(xué)染色體DNA序列遺傳多樣性的一般規(guī)律遺傳多樣性與種群大小有關(guān)遺傳多樣性與生境大小有關(guān)分布廣的物種比分布狹窄的物種遺傳多樣性高動(dòng)物的遺傳多樣性與動(dòng)物個(gè)體大小呈反比瀕危物種一般比正常物種的遺傳多樣性低生態(tài)系統(tǒng)多樣性問(wèn)題八：什么是生態(tài)系統(tǒng)多樣性？生物群落：占據(jù)一個(gè)特定地點(diǎn)的所有物種及這些物種間的相互作用生態(tài)系統(tǒng)是生物體及其有機(jī)和無(wú)機(jī)環(huán)境的復(fù)合體物種之間和物種與環(huán)境之間的相關(guān)性物理環(huán)境和生物群落的關(guān)系溫度和降水量決定生物群落的類型生物群落影響風(fēng)速、濕度、溫度和土壤等水域和珊瑚礁問(wèn)題九為什么前兩個(gè)多樣性不能全部涵蓋生物多樣性的全部?jī)?nèi)容？生物之間的關(guān)系競(jìng)爭(zhēng)捕食互惠共棲傳粉播種共棲關(guān)系關(guān)鍵種關(guān)鍵種是指其一旦滅絕將會(huì)引起連鎖反應(yīng)，并導(dǎo)致生物多樣性減少和某一生態(tài)系統(tǒng)功能的紊亂。高原鼠兔屬于關(guān)鍵種①它所挖掘的洞穴可以為許多小型鳥(niǎo)類和蜥蜴提供賴以生存的巢穴；③對(duì)微生境造成干擾，從而引起植物多樣性的增加；②是草原上大多數(shù)中小型肉食動(dòng)物和幾乎所有猛禽的主要捕食對(duì)象；④通過(guò)加速土壤循環(huán)過(guò)程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生正效應(yīng)；⑤增加地表及地下（根部）生物量。關(guān)鍵種北美洲的狼太平洋島嶼上的果蝠關(guān)鍵資源飲水源鹽礦點(diǎn)食果和食蜜動(dòng)物的食物來(lái)源生物多樣性的測(cè)量問(wèn)題十、如何測(cè)量生物多樣性？多樣性：可用于比較不同生態(tài)類型中物種的數(shù)目和多樣性物種豐富度（speciesrichness）物種密度數(shù)量豐度Simpson指數(shù)（優(yōu)勢(shì)度大?。┒鄻有灾笖?shù)（不確定性大?。┥锒鄻有缘臏y(cè)量多樣性：描述物種組成隨環(huán)境梯度改變的程度不同群落或某環(huán)境梯度上不同點(diǎn)之間的共有種越少，多樣性越大生物多樣性的測(cè)量

多樣性：適用于更大的地理尺度在不同地點(diǎn)的同一類型生境中，物種組成隨著距離或隨地理區(qū)域的延伸而改變的程度生物多樣性的價(jià)值和重要性為什么要保護(hù)生物多樣性？環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)成本效益分析長(zhǎng)遠(yuǎn)利益公眾利益環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)：把經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和公共政策制定整合到一起。其主要目標(biāo)是發(fā)展對(duì)生物多樣性組分進(jìn)行評(píng)估的方法生物多樣性價(jià)值評(píng)估直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值生態(tài)過(guò)程生態(tài)服務(wù)功能教育、科學(xué)直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值問(wèn)題十一、有哪些直接價(jià)值？當(dāng)?shù)叵M(fèi)使用價(jià)值（食物、燒柴、建筑材料、漁業(yè)）馬來(lái)西亞?wèn)|部Sarawak土著人每年野豬肉的直接使用價(jià)值約為4000萬(wàn)美元直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值生產(chǎn)使用價(jià)值（野外收獲進(jìn)入貿(mào)易市場(chǎng)）紙漿、樹(shù)脂、松香、橡膠、木柴和木炭等燃料、木材、食品、布料和醫(yī)藥等通?？梢栽趪?guó)家的經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料，如GDP中體現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值生產(chǎn)使用價(jià)值1988~1996年間中國(guó)每年的商品木材生產(chǎn)量平均為6230×104m3。根據(jù)1999年進(jìn)口原木的價(jià)格（每立方米1020元）計(jì)算，中國(guó)商品原木價(jià)值約每年635×108元。竹子90年代，中國(guó)每年生產(chǎn)約1000×104t竹竿和近200×104t竹筍，總價(jià)值為57.9×108元。以竹子為主要原料的建筑板材，到1994年，其年產(chǎn)量達(dá)到225000m3，價(jià)值8.27×108元。間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值問(wèn)題十二、有哪些間接價(jià)值？間接價(jià)值包括：水土保持氣候調(diào)節(jié)控制污染控制生物災(zāi)害種間關(guān)系休閑和生態(tài)旅游可更新能源間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值教育和科學(xué)價(jià)值環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警者備擇價(jià)值存在價(jià)值間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值1.水土保持作用問(wèn)題十三、如何計(jì)算水土保持作用？1.1水源保持樹(shù)冠攔截的雨水量一般高達(dá)15%~40%。灌木與草本植物層攔截并保留的雨水更多?？葜β淙~層是森林海綿效應(yīng)最重要的組成部分，最低有效厚度為0.5~1.0cm，效應(yīng)可達(dá)80%以上。緩解雨水的侵蝕作用；吸收雨水；增加地面的粗糙度，過(guò)濾、阻斷和減緩地表徑流；改善土壤結(jié)構(gòu)和肥力，提高持水能力。森林的龐大根系以及各種土壤無(wú)脊椎動(dòng)物和微生物的活動(dòng)。

1.2防止缺水黃河下游斷流的天數(shù)從1970年到1990年的平均每年20天突增到1995年后的每年150天，并曾在1997年達(dá)到了226天之多。每年89×1011元=12×108人×2275m3/a×3.27元/m3）×中國(guó)內(nèi)地人均收入÷香港人均收入。至少這個(gè)數(shù)字的10%，或大約18×1010元可以歸因于植被覆蓋的海綿效應(yīng)。1.3預(yù)防水災(zāi)1998年的水災(zāi)1998年全國(guó)受影響的農(nóng)田達(dá)2229×104hm2，受災(zāi)區(qū)域?yàn)?378×104hm2，死亡4150人，倒塌房屋685萬(wàn)間。直接經(jīng)濟(jì)損失2551×108元。如果計(jì)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民災(zāi)難的間接損失，損失則更為嚴(yán)重。1.3預(yù)防水災(zāi)中國(guó)森林面積為159×104

km2。森林的蓄水量每公頃比荒地多14.5×104~18.3×104

m3森林在雨季蓄水量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)可以多吸收2.3×108~2.91×108

m3的雨水。也就是說(shuō)，現(xiàn)有森林在雨季可以在230×104~291×104

km3范圍內(nèi)吸收1m深的洪水。這個(gè)范圍比1998年洪水影響的整個(gè)地區(qū)的大10倍。1.3預(yù)防水災(zāi)按照1998年每公頃的經(jīng)濟(jì)損失（22.3×104

km2損失2.55×108元，平均每公頃損失人民幣1.14元），現(xiàn)有森林每年能節(jié)省2.63×1012~3.33×1012元。1.4防止水土流失中國(guó)水土流失面積367×104km2，占國(guó)土面積的38％據(jù)估計(jì)，每公頃山地森林防止泥沙流失效益為32元，全國(guó)山地森林的效益約36×108元；每公頃山地森林防止土壤養(yǎng)分流失效益為3元，全國(guó)約3×108元。二項(xiàng)合計(jì)，全國(guó)山地森林的保土效益每年約39×108元。1.5土壤肥力的養(yǎng)護(hù)森林枯枝落葉層的腐爛可以使每年每公頃平均3990kg的硝酸鹽返回到土壤中據(jù)估計(jì)森林每年每公頃可固氮5~10kg。因此，森林能夠每年每公頃將大約4000kg的硝酸鹽轉(zhuǎn)移到土壤中。中國(guó)森林總面積為159×104km2，因此每年可以將6.36×108t硝酸鹽轉(zhuǎn)化到土壤中。按1999年中國(guó)出口尿素的價(jià)格（每噸1050元）計(jì)算，森林每年固定到土壤里的硝酸鹽價(jià)值達(dá)665×108元。1.6水土保持的其他作用防止沙漠化穩(wěn)定海岸2.調(diào)節(jié)氣候和天氣冬季更冷、夏季更熱了?？偨邓恳仓皇锹晕p少，但其季節(jié)分布不均卻明顯加劇了。冬季降水量與從前相比大大降低。每年的霧天天數(shù)減少了30%。這種霧氣的減少危及到了熱帶常綠植物的生存，而這其中也包括當(dāng)?shù)卦诮?jīng)濟(jì)上高度依賴的橡膠植物。3.防止火災(zāi)森林破壞容易增加火災(zāi)單一植被增加火災(zāi)4.防范風(fēng)暴紅樹(shù)林和沿岸森林有助于降低嚴(yán)重風(fēng)暴的風(fēng)速和破壞力。5.固碳作用問(wèn)題十四、為什么固碳作用很重要？問(wèn)題十五、如何計(jì)算固碳作用？森林每生產(chǎn)1kg干物質(zhì)需吸收1.84kg二氧化碳，或每生產(chǎn)出1m3的木材，大約需要吸收850kg的二氧化碳，或折合成230kg碳。全球森林每年通過(guò)光合作用可固定1000～1200×108t碳，占大氣總碳貯量的13%～16%5.固碳作用在亞馬遜河流域是進(jìn)行的大規(guī)模生物圈與大氣實(shí)驗(yàn)表明，由于1979~1989年間熱帶美洲森林喪失，造成每年有24×108t碳被排放到大氣中森林喪失的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人為二氧化碳的排放。5.固碳作用據(jù)估計(jì)，釋放到大氣中的碳每噸至少造成165元的損失中國(guó)森林資源活立木總蓄積量是125×108m3。由于需要230kg碳來(lái)生產(chǎn)1m3木材，全部活立木共貯存著約28.8×108t碳。按每噸碳165元計(jì)算，則此儲(chǔ)存量?jī)r(jià)值4752×108元。中國(guó)目前草原覆蓋面積是400×104km2，可以固定大約5.2×1012t碳，價(jià)值約85.8×108元。6.控制污染天然植被，特別是森林，能夠通過(guò)吸收污染物而凈化空氣和水。要生產(chǎn)1kg的干物質(zhì)，需要過(guò)濾3110m3的空氣能夠從大氣中去掉的有毒氣體有二氧化硫、氟化氫、氯和氨都市森林每年每公頃能吸收3000~6000kg的二氧化硫。每公頃都市闊葉林有400t樹(shù)葉，每年能吸收300~2000kg的氟和氟化物，以及3000~5000kg的氯6.控制污染沉降煙塵（攔截、沉淀、增加濕度）杉、松和櫟木林每年每公頃的截塵能力分別為3200，3440和6800t更新的研究（1998）估計(jì)每年與環(huán)境污染有關(guān)的損失約為986×108元7.娛樂(lè)與旅游1994年，中國(guó)自然保護(hù)區(qū)的全部旅游收入為300~500萬(wàn)元1995年，中國(guó)森林公園接待了總共6090萬(wàn)旅客，直接收入為5.21×108元1998年的1030×108元狩獵場(chǎng)觀鳥(niǎo)活動(dòng)8.可更新能源薪柴和木炭提高發(fā)電效率問(wèn)題十六、為什么能夠提高發(fā)電效率？8.森林具有調(diào)節(jié)水量的作用森林覆蓋與旱季河流水流量的關(guān)系

減少泥沙淤積8.森林可以提高發(fā)電效率河流水流量與發(fā)電效率的關(guān)系圖森林覆蓋至少可使水力發(fā)電的效率提高10%~30%

8.森林對(duì)發(fā)電的貢獻(xiàn)發(fā)電量每年4340億kW/h如果用20%這個(gè)中等水平的森林潛在作用計(jì)算森林相當(dāng)于貢獻(xiàn)了每年868億kW/h的電力，相當(dāng)于價(jià)值每年434億元（每kW/h0.5元計(jì)）9.教育和科學(xué)價(jià)值以大自然為主題的書(shū)籍、電視用于自然方面的教育每年數(shù)10億美元生態(tài)觀察增加人類的知識(shí)、豐富人的經(jīng)歷10.環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)警價(jià)值有些物種可以提供早期預(yù)警信息，減少昂貴的設(shè)備和大規(guī)模破壞帶來(lái)的損失苔蘚水生生物11.備擇價(jià)值新藥的發(fā)明食品：de-Coffee用于擴(kuò)增DNA的多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)是數(shù)十億美元生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的最重要工具之一。其中基礎(chǔ)的高溫下穩(wěn)定的酶最初是從黃石公園天然溫泉特有的一種細(xì)菌中獲得的12.種間關(guān)系問(wèn)題十七：種間關(guān)系為什么有價(jià)值？物種之間的生態(tài)交互作用是生態(tài)系統(tǒng)自我更新和維持能力的基礎(chǔ)授粉或傳播種子的媒介動(dòng)物控制病蟲(chóng)害的天敵動(dòng)物分解枯枝落葉，加速土壤營(yíng)養(yǎng)循環(huán)的動(dòng)物12.種間關(guān)系農(nóng)作物和昆蟲(chóng)授粉Morethan75%ofthemajorworldcropsand80%ofallfloweringplantspeciesrelyonanimalpollinatorsOfthehundredorsoanimal-pollinatedcropswhichmakeupmostoftheworld’sfoodsupply,15%arepollinatedbydomesticbees,whileatleast80%arepollinatedbywildbeespeciesandotherwildlifeApproximately73%oftheworld'scultivatedcrops,suchascashews,squash,mangoes,cocoa,cranberriesandblueberries,arepollinatedbysomevarietyofbees,19%byflies,6.5%bybats,5%bywasps,5%bybeetles,4%bybirds,and4%bybutterfliesandmoths12.種間關(guān)系農(nóng)作物和昆蟲(chóng)授粉thereareanestimated25,000beespecies,thetotalnumberofpollinatorsprobablyexceeds40,000speciesServicesthatare