景觀生態(tài)學(xué)：第十章 生物多樣性保護(hù)

生物多樣性保護(hù)——人與自然和諧相處生物多樣性保護(hù)生物多樣性概念生物多樣性現(xiàn)狀生物多樣性喪失生物多樣性保護(hù)對策生物多樣性的價值景觀多樣性什么是生物多樣性？生物多樣性：指地球上一切生命形式的資源。即包括數(shù)以百萬計的動物、植物、微生物的種類；它們所擁有的基因；以及由這些生命物質(zhì)組成的極為復(fù)雜的相互對抗、相互依存與相對平衡的生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的四個主要層次遺傳（基因）多樣性：遺傳信息的多樣化，即種內(nèi)基因的變化物種多樣性：地球上或某個地區(qū)內(nèi)生物有機(jī)體（物種）的復(fù)雜多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性：不同生態(tài)系統(tǒng)中物種種類的多樣性；在一定的生物地理區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)類型的多樣化景觀多樣性：景觀水平上生物組成的多樣化程度的表征，構(gòu)成了其它層次生物多樣性的背景。傷寒瑪麗的隔離傳奇她是美國第一個傷寒病健康帶菌者，造成47人感染，3人死亡，所有藥物對她不起作用。基因多樣性生物多樣性的特點四個層次間的內(nèi)在聯(lián)系——相互依賴、相互制約遺傳多樣性是物種內(nèi)或物種間表現(xiàn)在分子、細(xì)胞和個體水平上的遺傳變異度，是物種多樣性的本質(zhì)所在物種多樣性是體現(xiàn)生物多樣性的核心層次生態(tài)系統(tǒng)多樣性是物種多樣性和遺傳多樣性保證景觀多樣性構(gòu)成了其它生物多樣性的背景，并制約著這些層次生物多樣性的時空格局及其變化過程某種生物一旦滅絕，再也無法恢復(fù)生物多樣性維持地球的豐富多彩生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分一個區(qū)域或一個生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)得是否完整，在很大程度上要以其生物多樣性保護(hù)和利用是否合理來決定生物多樣性在哪里？生物多樣性無所不在。陸地、海洋、高山峻嶺都有著千姿百態(tài)的物種，即使在沙漠的中部、沸騰的硫磺溫泉以及深海中都有生命的存在。世界生物多樣性現(xiàn)狀科學(xué)家估計，全球生物物種總數(shù)在500萬到1億種間，其中以昆蟲和微生物占的比例最大已為科學(xué)家所描述和命名的生物物種有160萬種左右熱帶森林僅占世界陸地總面積的7%，賦存著地球上一半以上的物種海洋生物物種最為豐富，甚至在深海世界也有生物生存全球12個生物多樣性特豐國家巴西哥倫比亞厄瓜多爾秘魯墨西哥扎依爾馬達(dá)加斯加澳大利亞中國印度印度尼西亞馬來西來樹袋熊主要生物類群在世界各國的分布

中國生物多樣性特點（1）物種高度豐富高等植物3萬余種，世界排位第三，其中裸子植物約250種，居世界第一脊椎動物共6347種，占世界種數(shù)的13.97%，居世界前列鳥類1244種，占世界總種數(shù)的13.1%魚類3862種，占世界總種數(shù)的20.3%中國生物多樣性特點（2）特有屬、種繁多活化石：大熊貓、白暨豚、水杉、銀杏、攀枝花蘇鐵等高等植物中特有種最多，約17300種，占中國高等植物總種數(shù)的57%以上生物區(qū)系古老松杉類植物出現(xiàn)于晚古生代，在中生代非常繁盛，第三紀(jì)開始衰退，第四紀(jì)冰川分布區(qū)大為縮小，全世界現(xiàn)存7個科中，中國有6個科白鰭豚國家一級保護(hù)動物大熊貓中國生物多樣性特點（3）栽培植物、家養(yǎng)動物及其野生親緣的種質(zhì)資源異常豐富中國是水稻原產(chǎn)地之一，是大豆的故鄉(xiāng)，前者有地方品種5萬個，后者有地方品種2萬個生態(tài)系統(tǒng)豐富多彩具有地球陸生生態(tài)系統(tǒng)各種類型，北有寒溫帶針葉林和南有熱帶雨林福建生物多樣性的特點（1）福建物種豐富，古老植物成分和單種屬、寡種屬較多，生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣，生物多樣性保護(hù)意義重大

類別名稱

中國種數(shù)

福建種數(shù)占全國%古老種

單種屬和寡種屬蕨類植物

2200～260038217.4～14.7157裸子植物

約2407029.297被子植物

＞30000425114.228科11福建有陸生脊椎動物812種(兩犧類44種，爬行類115種，鳥類543種，獸類110種)，約占全國種數(shù)的28.6％；昆蟲分布著全國32目中的31目，計有近萬種。福建生物多樣性的特點（2）國家級重點保護(hù)野生動植物種類占全國國家重點保護(hù)動植物種類總數(shù)比重較大。福建省國家重點保護(hù)野生動物與全國比較

福建省國家重點保護(hù)野生植物與全國比較福建生物多樣性的生物安全問題闊葉林面積不斷減少，森林資源總體質(zhì)量下降瀕危野生植物比重增大，名木古樹破壞嚴(yán)重外來物種入侵呈加重趨勢亂捕濫獵、倒買倒賣和走私珍稀野生動物等破壞野生動物資源的違法犯罪活動時有發(fā)生全球生物多樣性喪失的現(xiàn)狀生物滅絕的速度不斷加快大量物種遭受滅絕的威脅家養(yǎng)動物和栽培作物的多樣性也在下降生態(tài)系統(tǒng)的大量退化和瓦解物種瀕危類型滅絕種：野外50年以上未被發(fā)現(xiàn)的物種瀕危種：在野外50年內(nèi)未被發(fā)現(xiàn)，面臨滅絕的物種漸危種：致危因素仍存在，種群數(shù)量急劇下降，很快淪為瀕危種稀有種：總數(shù)較少，但有補救措施，使種群開始恢復(fù)未定種：資料不充分，無法確定屬于上述種類的哪一種世界上的瀕危物種數(shù)量類群瀕危物種數(shù)量

植物19078無脊椎動物1355魚類343兩棲類50爬行類170鳥類1037哺乳類497

例2：大量物種遭受滅絕的威脅

世界鳥類區(qū)系研究結(jié)果表明，在世界上的9000多種鳥類中，約1000種（占11%）不同程度地受到滅絕的威脅例4：生態(tài)系統(tǒng)的大量退化和瓦解

熱帶雨林的年平均消失速度為1%（約1217萬公頃）。由此將造成每年有0.2-0.3%的物種消失。如果世界上的物種總數(shù)估計為1000萬種，那么，每年就有20000-30000種、或者每天68種、或者每小時有3種消失生物多樣性喪失的原因

——自然喪失地球上有生命以來，物種滅絕不斷發(fā)生，現(xiàn)存的生物也許只代表曾經(jīng)存在過的生物總數(shù)的千分之幾脊椎動物的平均生存期為500萬年，其滅絕速率為每100年90種；高等植物每27年滅絕1種，即每100年約3.7種滅絕是生物進(jìn)化的必然，一些生物滅絕，另一些生物出現(xiàn)許多生物在人們認(rèn)識它以前就滅絕了(1)自然狀態(tài)下平均2000年有一種鳥類滅絕平均8000年有一種哺乳動物滅絕(2)人類活動影響平均2年有一種鳥類滅絕平均1.2年有一種哺乳動物滅絕生物多樣性喪失的原因

——人為因素引起的喪失(1)生境的破壞采伐森林、開墾農(nóng)田、修筑道路、修建水利工程等造成的生境破壞我國自然生態(tài)環(huán)境形勢是相當(dāng)嚴(yán)峻新近脊椎動物的滅絕至少有1/5歸因于生境的破壞森林是生物的家“家園”被毀城市“森林”黃河斷流生境的破壞是造成生物多樣性破壞的最主要原因(2)掠奪式的利用生物資源濫捕、濫獵、濫漁是典型的資源過度利用過度開發(fā)造成森林、魚類和野生動物資源滅絕(3)環(huán)境污染與全球的工業(yè)化、城市化的進(jìn)程以及化學(xué)農(nóng)業(yè)的興起密切相關(guān)環(huán)境污染包括：大氣污染、水體污染、土壤污染滇池污染環(huán)境污染是造成生物多樣性破壞原因之一淮河污染大氣污染(4)物種的引入人類任意引入物種以滿足某種需求，已造成局部地區(qū)物種滅絕、農(nóng)業(yè)、林業(yè)品種單一化等問題我國目前已成為遭受外來入侵物種危害最嚴(yán)重的國家之一福安灣塢鄉(xiāng)的紅樹林群被大米草圍困反對隨意引入外來物種綠色沙漠的制造者：愚蠢移植的水葫蘆隨風(fēng)飄來的紫莖澤蘭

物種入侵繁殖迅猛的水葫蘆物種入侵馬里溫群島上的鼠患和貓患

澳洲的野兔思想認(rèn)識認(rèn)識生物多樣性的價值，在制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策時，確保生物多樣性的可持續(xù)利用生物多樣性保護(hù)的主要途徑包括就地保護(hù)、移地保護(hù)生物多樣性保護(hù)對策就地保護(hù)通過立法，以保護(hù)區(qū)和國家公園的形式，將有價值的自然生態(tài)系統(tǒng)和珍稀瀕危野生動植物集中分布的天然棲息地保護(hù)起來自然保護(hù)區(qū)：功能區(qū)的劃分國家公園（NationalPark）：保護(hù)自然景觀、野生動物及其生態(tài)環(huán)境的區(qū)域自然保護(hù)區(qū)的三大功能區(qū)

核心區(qū)（corezone）被緩沖區(qū)所包圍，區(qū)內(nèi)主要為原生性生態(tài)系統(tǒng)，或者是珍稀瀕危動植物的集中分布地或繁殖區(qū)緩沖區(qū)（bufferzone）

位于核心區(qū)的外圍，區(qū)內(nèi)由一些可能恢復(fù)為原生性的植被地段所組成實驗區(qū)（experimentalzone）

位于緩沖區(qū)的外圍，可包括次生性植被以及荒山荒地等我國被聯(lián)合國教科文組織批準(zhǔn)列入“國際人與生物圈保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)”

的21個自然保護(hù)區(qū)

遷地保護(hù)將瀕危動植物遷移到人工環(huán)境中或異地實施保護(hù)建立動物園、植物園、樹木園、野生動物園、種子庫、基因庫、水族館、海洋館等不同形式的保護(hù)設(shè)施挽救式的，可能保護(hù)了物種的基因，長久以后，可能保護(hù)的是生物多樣性的活標(biāo)本讓地球充滿生機(jī)2002年“世界環(huán)境日”主題：生物多樣性的價值

對于人類來說，生物多樣性具有巨大的價值，包括以下三個方面:直接使用價值間接使用價值潛在使用價值1.直接使用價值

許多野生動、植物具有藥用價值生物多樣性具有科學(xué)研究價值李時珍的《本草綱目》野生生物為雜交育種提供基因庫陶冶人們的情操，美化生活人們的休憩、旅游激發(fā)文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作靈感許多野生生物是重要工業(yè)原料生物多樣性還有美學(xué)價值2.間接使用價值

指生物多樣性具有重要的生態(tài)功能每一種野生生物都對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性作出了貢獻(xiàn)。一旦減少，人類的生存環(huán)境將受影響。3.潛在使用價值

對大量的野生生物，我們目前尚不清楚它們的使用價值，但是它們具有巨大的潛在使用價值。一種不起眼的野草（過去）可用于各類瘧疾。尤其適用于抗氯喹、抗喹哌惡性瘧疾和兇險型腦型瘧的救治。（現(xiàn)在）生物多樣性的價值經(jīng)濟(jì)價值醫(yī)藥價值科研價值環(huán)境生態(tài)價值農(nóng)業(yè)價值外交外貿(mào)價值遺傳基因價值生活娛樂價值軍事價值倫理價值屎殼郎“立功”生物多樣性的生態(tài)環(huán)境價值遺傳基因價值野生大豆國家種子庫景觀多樣性(一)定義——由不同類型的景觀要素或生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的景觀在空間結(jié)構(gòu)、功能機(jī)制和時間動態(tài)方面的多樣性或變異性(二)類型——斑塊多樣性、類型多樣性和格局多樣性景觀多樣性與景觀異質(zhì)性的區(qū)別？

(一)異：多樣性是生態(tài)學(xué)中使用很廣的概念，異質(zhì)性是景觀生態(tài)學(xué)中使用最廣泛的概念異質(zhì)性指景觀的變異程度，多指景觀類型的差異，所以類似于景觀的類型多樣性景觀異質(zhì)性的存在決定景觀的格局多樣性和斑塊多樣性

(二)同：自然干擾、人類活動和植被內(nèi)源演替的結(jié)果斑塊多樣性及其生態(tài)意義景觀中斑塊的總數(shù)反映了景觀的完整性和破碎化程度景觀中斑塊面積的大小與物種多樣性顯著相關(guān)景觀中斑塊的形狀影響生物的擴(kuò)散和動物的覓食物質(zhì)和能量的遷移邊緣效應(yīng)類型多樣性及其生態(tài)意義類型多樣性與物種多樣性的關(guān)系類型多樣性的增加，物種多樣性也隨之增加類型多樣性的增加，反過來減少了物種多樣性格局多樣性及其生態(tài)意義景觀設(shè)計和物種多樣性保護(hù)方面的重要意義(三)景觀多樣性的測度斑塊多樣性指標(biāo)（面積、景觀破碎度和分維數(shù)）景觀破碎度分維數(shù)類型多樣性指標(biāo)多樣性指數(shù)優(yōu)勢度指數(shù)相對豐富度格局多樣性指標(biāo)連接度連通性指標(biāo)：廊道單位長度上裂口的多少蔓延度：測量是否有多種要素聚集分布(四)景觀多樣性與生物多樣性其他三個層次的關(guān)系景觀結(jié)構(gòu)與遺傳多樣性遺傳變異與面積、生境多樣性、結(jié)構(gòu)異質(zhì)性、斑塊動態(tài)和干擾等景觀特征密切相關(guān)人為活動導(dǎo)致的景觀(生境)破碎化對物種的遺傳學(xué)效應(yīng)一直為保護(hù)生物學(xué)者所關(guān)注景觀多樣性與物種多樣性的關(guān)系1.斑塊與物種多樣性借助島嶼生物地理理論建立斑塊大小與所包含物種數(shù)的關(guān)系物種豐富度=f(生境多樣性、干擾、斑塊面積、演替階段、基質(zhì)特性、斑塊隔離程度)景觀異質(zhì)性或時空鑲嵌性有利于物種的生存和延續(xù)及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定2.廊道與物種多樣性廊道影響著斑塊間物種、營養(yǎng)物質(zhì)和流量交流為某些物種提供特殊生境或暫息地;增加生境斑塊的連接性分割生境斑塊,阻斷基因或物種流,造成生鏡破碎化,或引導(dǎo)外來種及天敵的侵入,威脅鄉(xiāng)土物種生存3.基質(zhì)與物種多樣性為某些物種提供小尺度的生境作為背景，控制、影響著與生境斑塊之間的物質(zhì)、能量交換控制整個景觀的連接度，從而影響斑塊間物種的遷移人為活動既可能使基質(zhì)的異質(zhì)性加強(qiáng)；也可能增強(qiáng)基質(zhì)的親和性景觀多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多樣性1.生境多樣性、生態(tài)交錯帶與景觀界面生境多樣性是生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的基本條件豐富的生境多樣性可提高其在景觀中的功能和地位,特別是加強(qiáng)了景觀的連接性生態(tài)交錯帶是指生態(tài)系統(tǒng)中,