1、第十三章第十三章 保护海洋生物多样性保护海洋生物多样性 学习目标:学习目标:掌握生物多样性基本概念、内涵和海洋生物多样性特点;掌握生物多样性基本概念、内涵和海洋生物多样性特点;了了解解海海洋洋生生物物多多样样性性为为人人类类提提供供各各种种服服务务功功效效、人人类类对对海海洋洋生生物物多多样样性性严严重重威威胁胁以以及及保保护护海海洋洋生生物物多多样样性性基基本本标准和路径;标准和路径;初初步步了了解解对对退退化化生生态态系系统统基基本本特特征征、受受损损生生态态系系统统恢恢复复生态学标准和基本路径。生态学标准和基本路径。第1页 第一节第一节 生物多样性概念生物多样性概念 及其与人类关系及其与
2、人类关系 一、生物多样性定义和内涵一、生物多样性定义和内涵 生生物物多多样样性性(biodiversity)是是指指栖栖息息于于一一定定环环境境全全部部动动、植植物物和和微微生生物物物物种种、每每个个物物种种所所拥拥有有全全部部基基因因以以及及它它们们与与生生存存环环境境所所组组成成生生态态系系统统总总称称。所所以以,生生物物多多样样性性包包含含物物种种多多样样性性、遗传多样性和生态系统多样性三个基本层次。遗传多样性和生态系统多样性三个基本层次。生生命命有有机机体体种种类类和和变变异异性性及及其其与与环环境境形形成成生生态态复复合合体体以以及及与与此此相相关关各各种种生生态态过过程程总总和和,
3、包包含含动动物物、植植物物、微微生生物物和和它它们们所所拥有基因以及它们与其生存环境形成复杂生态系统和自然景观。拥有基因以及它们与其生存环境形成复杂生态系统和自然景观。生生物物多多样样性性是是人人类类生生存存和和发发展展基基础础,它它与与全全球球改改变变和和可可连连续续发展被列为当代生态学和环境科学三大前沿领域。发展被列为当代生态学和环境科学三大前沿领域。第2页 物物种种多多样样性性(species diversity)是是指指地地球球上上生生命命有有机机体体多多样样化化,它它是是生生态态系系统统基基本本组组分分,也也是是基基因因和和染染色色体体载载体体,在在生生物物多多样样性性三三个个基基本
4、本层层次次中中,物物种种多多样样性性是是最最显显著著、最最直直观观一一个个层次。层次。物物种种多多样样性性产产生生根根本本原原因因在在于于物物种种形形成成与与不不停停分分化化。物物种种形形成成是是指指物物种种数数量量增增加加,主主要要形形式式为为地地理理成成种种(异异域域成成种种),其其次次为非地理成种(包含杂交成种和多倍化成种)。为非地理成种(包含杂交成种和多倍化成种)。(一)物种多样性(一)物种多样性第3页第4页 关关键键种种假假设设:一一些些物物种种对对维维持持系系统统稳稳定定性性和和完完整整性性含含有主要作用。有主要作用。冗冗余余假假设设(功功效效赔赔偿偿假假设设):物物种种在在功功效
5、效上上有有相相当当程程度度重合,一个种丢失不会对生态功效发生影响。重合,一个种丢失不会对生态功效发生影响。铆铆钉钉假假设设:物物种种相相互互制制约约,一一个个种种丢丢失失,都都存存在在使使群群落落或系统过程发生改变概率,每一物种含有一样主要功效。或系统过程发生改变概率,每一物种含有一样主要功效。物种在生态系统中功效中作用:物种在生态系统中功效中作用:第5页 从从总总物物种种数数来来说说,陆陆地地物物种种数数要要远远多多于于海海洋洋。然然而而,从从大大分分类类单单元元看看,海海洋洋中中生生活活门门类类大大大大超超出出陆陆地地。在在此此意意义义上上,海海洋物种多样性程度比陆地高。洋物种多样性程度比
6、陆地高。在在3636个个动动物物门门中中,海海洋洋生生物物就就有有3535个个门门,有有1313个个门门是是海海洋洋特特有有;而而陆陆地地生生物物1111个个门门中中仅仅有有1 1个个门门是是特特有有,淡淡水水生生物物没没有有特有门。特有门。多多样样性性水水平平在在纬纬度度分分布布上上有有很很大大差差异异,热热带带地地域域物物种种多多样样性性比比温温带带、寒寒带带高高得得多多。热热带带海海洋洋珊珊瑚瑚礁礁与与陆陆地地热热带带雨雨林林一一样样都是物种最丰富地域。都是物种最丰富地域。第6页 遗遗传传多多样样性性也也称称基基因因多多样样性性(gene diversity),广广义义上上能能够够了了解
7、解为为蕴蕴藏藏于于全全部部动动、植植物物和和微微生生物物有有机机体体中中遗遗传传信信息息总总合合;狭狭义义上上能能够够了了解解为为种种内内不不一一样样种种群群之之间间或或一一个个种种群群内内不不一样个体之间遗传变异总和。一样个体之间遗传变异总和。等位基因等位基因(alleles)、)、基因型基因型(genetype)、)、个体表个体表现型现型(phenotype)、)、基因重组基因重组(generecombination)(二)遗传多样性(二)遗传多样性第7页 一一个个物物种种遗遗传传变变异异愈愈丰丰富富,则则它它对对环环境境改改变变适适应应性性就就愈愈强。反之,遗传多样性贫乏物种,在进化上适
8、应性就较差。强。反之,遗传多样性贫乏物种,在进化上适应性就较差。分分布布地地域域广广、寿寿命命长长、基基因因交交流流频频繁繁,处处于于演演替替末末期期阶阶段群落中物种也含有较高遗传变异水平。段群落中物种也含有较高遗传变异水平。第8页 生生态态系系统统多多样样性性(ecosystem diversity)是是指指生生物物群群落落与与生生境境类类型型综综合合体体多多样样性性(栖栖息息地地、生生物物群群落落和和生生态态过过程程多多样样化化,以以及及生生态态系系统统内内栖栖息息地地差差异异和和生生态态学学过过程程改改变变多多样样化化 ),它它是是生生物物多多样样性性最最高高层层次次,也也是是物物种种多
9、多样样性性和和遗遗传传多多样样性性存存在在基基本本确确保保,同同时时也也是是人人类类必必不不可可少少发发展展空空间间和和生生存存条条件件。包包含含生生境境多样性、群落多样性、生态过程多样性。多样性、群落多样性、生态过程多样性。(三)生态系统多样性(三)生态系统多样性第9页 生生态态系系统统多多样样性性不不但但包包含含环环境境和和生生物物群群落落类类型型多多样样化化,还包含结构与功效统一多样性及其动态。还包含结构与功效统一多样性及其动态。生生态态系系统统环环境境(生生境境)与与其其生生物物组组成成是是统统一一整整体体,当当一一个个自自然然生生态态系系统统被被破破坏坏或或毁毁灭灭后后,其其中中物物
10、种种赖赖以以生生存存条条件件也也就就恶恶化化或或不不存存在在,必必定定引引发发物物种种多多样样性性和和基基因因多多样样性性下下降降或或消消失失。所所以以,生生态态系系统统多多样样性性是是物物种种多多样样性性和和遗遗传传多多样样性性存在基本确保。存在基本确保。第10页 (一)食品、药品和工业原料(一)食品、药品和工业原料 海海洋洋为为人人类类提提供供食食物物总总量量仅仅占占人人类类消消费费总总量量2%2%,但但人人类类消消费费高质量蛋白质约有高质量蛋白质约有20%20%来自海洋。来自海洋。大型海藻(如海带、紫菜、石花菜等)也是主要食物品种。大型海藻(如海带、紫菜、石花菜等)也是主要食物品种。海海
11、洋洋生生物物可可能能是是一一个个潜潜在在药药材材宝宝库库,开开发发利利用用前前景景十十分分辽辽阔阔,不过必须注意保护和管理。不过必须注意保护和管理。化化工工原原料料:江江蓠蓠、石石花花菜菜是是生生产产琼琼脂脂和和鹿鹿角角胶胶原原料料、螺螺旋旋藻藻、红树林药用价值、造礁珊瑚骨骼。红树林药用价值、造礁珊瑚骨骼。二、海洋生物多样性与人类关系二、海洋生物多样性与人类关系第11页 生生物物泵泵是是调调整整大大气气CO2水水平平、维维持持全全球球气气体体平平衡衡、减减轻轻温室效应最主要过程。温室效应最主要过程。沿沿海海海海草草场场、红红树树林林和和珊珊瑚瑚礁礁等等生生态态系系统统却却有有保保护护海海岸岸作
12、作用用。另另外外,红红树树林林也也有有去去除除溶溶解解营营养养物物质质和和净净化化水水质质作作用。用。陆地:涵养水源、保护农田等陆地:涵养水源、保护农田等(二)保护人类生存环境作用(二)保护人类生存环境作用第12页 休闲旅游:生态旅游业基础,具美学、娱乐价值。休闲旅游:生态旅游业基础,具美学、娱乐价值。科科研研:进进行行从从基基因因到到生生态态系系统统各各个个层层次次研研究究,如如基基因工程(转基因、杂交等)。因工程(转基因、杂交等)。教教育育:包包括括伦伦理理道道德德范范围围,呼呼唤唤人人类类天天性性以以及及教教育育人类与自然协调相处人类与自然协调相处 。(三)海洋生物多样性其它功效(三)海
13、洋生物多样性其它功效第13页第14页第二节第二节 海洋生物多样性面临威胁海洋生物多样性面临威胁 物种受威胁等级:物种受威胁等级:灭绝种:在野外已经有灭绝种:在野外已经有5050年必定没有被发觉年必定没有被发觉 濒濒 危危 种种:面面 临临 灭灭 绝绝 危危 险险,假假 如如 致致 危危 原原 因因 继继 续续 存存 在在,就就 不不 可可 能能 生存。生存。易危种:假如致危原因继续存在,可能很快成为濒危种类群。易危种:假如致危原因继续存在,可能很快成为濒危种类群。稀稀有有种种:在在全全世世界界总总数数量量极极少少,但但当当前前尚尚不不属属于于濒濒危危种种、易易危种类群。危种类群。未未定定种种:
14、已已知知属属于于上上述述濒濒危危种种、易易危危种种、稀稀有有种种,但但无无充充分分资料说明它终究属于哪一类。资料说明它终究属于哪一类。第15页地理分布区狭窄物种,如海岛;地理分布区狭窄物种,如海岛;只只有有一一个个和和少少数数几几个个种种群群物物种种,如如美美洲洲西西南南部部斑斑鳉鳉,一一个个种种群只生活在一个池塘或湖泊中;群只生活在一个池塘或湖泊中;种群规模小物种,对随机事件和环境改变较脆弱;种群规模小物种,对随机事件和环境改变较脆弱;需要较大生活空间物种,如候鸟、洄游性鱼类;需要较大生活空间物种,如候鸟、洄游性鱼类;体型较大物种,因有较大经济价值易收过分利用;体型较大物种,因有较大经济价值
15、易收过分利用;增加速率低物种;增加速率低物种;易灭绝物种特征:易灭绝物种特征:第16页不能有效扩散,难以穿越道路、农田和人为破坏区域;不能有效扩散,难以穿越道路、农田和人为破坏区域;极极少少遗遗传传变变异异物物种种,难难以以应应付付新新病病害害、捕捕食食者者和和其其它它改改变;变;需需要要特特殊殊生生态态位位物物种种,如如湿湿地地植植物物需需要要特特殊殊而而有有规规律律水水位改变;位改变;以稳定生态环境为特征物种,如珊瑚;以稳定生态环境为特征物种,如珊瑚;长久或暂时群聚物种;长久或暂时群聚物种;含有极高经济价值而被人类猎取或收获物种。含有极高经济价值而被人类猎取或收获物种。第17页 (一)海洋
16、鱼类过分捕捞(一)海洋鱼类过分捕捞 我我国国东东、黄黄海海在在2020世世纪纪50605060年年代代是是以以底底层层鱼鱼类类(带带鱼鱼、小小黄黄鱼鱼)为为主主,7070年年代代初初以以中中上上层层鱼鱼类类(太太平平洋洋鲱鲱鱼鱼)为为主主,随随即即有有蓝蓝点点马马鲛鲛和和鲐鲐鱼鱼,至至8080年年代代和和9090年年代代小小型型中中上上层层鱼鱼类类(如如黄黄鲫鲫、鳀鳀鱼鱼)为为主主。当当前前鳀鳀鱼鱼资资源源量量已已出出现现下下降降迹迹象象,小小型型鱼鱼类类(如玉筋鱼)显著增加。(如玉筋鱼)显著增加。南南极极商商业业性性捕捕鲸鲸使使鲸鲸数数量量急急剧剧下下降降,结结果果以以南南极极磷虾为食物动物
17、数量上升了。磷虾为食物动物数量上升了。一、海洋生物资源过分利用一、海洋生物资源过分利用第18页第19页 从从1940年年至至1986年年间间,商商业业性性捕捕鲸鲸者者捕捕杀杀了了大大约约50万头鲸。万头鲸。无无齿齿海海牛牛(Hydrodamalis gigas)已已经经在在1768年年灭绝,从它被发觉到灭绝仅灭绝,从它被发觉到灭绝仅27年。年。鲨鱼也是被大量捕杀对象。鲨鱼也是被大量捕杀对象。鸟类、爬行类等也面临人类过分捕杀局面。鸟类、爬行类等也面临人类过分捕杀局面。很很多多海海洋洋无无脊脊椎椎动动物物也也被被过过分分采采捕捕,如如珊珊瑚瑚礁礁各各种种漂漂亮亮漂漂亮亮珊珊瑚瑚以以及及一一些些腹腹
18、足足类类软软体体动动物物(如如法法螺螺)都都被被大大量量采采捕捕作作为为观观赏赏、古古玩玩商商品品出售。出售。(二)其它海洋生物过分利用(二)其它海洋生物过分利用第20页(一)底层拖网对海床环境破坏(一)底层拖网对海床环境破坏 (二)人为改变沿岸区自然环境(二)人为改变沿岸区自然环境 1 1.砍伐红树林和改造盐沼滩砍伐红树林和改造盐沼滩 2.2.采挖珊瑚礁:预防旅游业恶性循环采挖珊瑚礁:预防旅游业恶性循环 3 3.港工建设对生境破坏港工建设对生境破坏 二、人类活动对海洋自然二、人类活动对海洋自然环境破坏环境破坏第21页 自自2020世世纪纪5050年年代代以以后后,伴伴随随当当代代工工农农业业
19、发发展展、沿沿海海人人口口剧剧增增和和海海上上活活动动频频繁繁(包包含含石石油油开开采采和和过过分分水水产产养养殖殖),海海洋洋对对污污染物负荷大大超出海洋自净能力。染物负荷大大超出海洋自净能力。尤尤其其是是在在近近岸岸内内湾湾,污污染染物物大大量量积积聚聚使使环环境境大大为为恶恶化化,很很多多生生物物群群落落遭遭到到灭灭顶顶之之灾。灾。(三)污染(三)污染第22页 (一)生物入侵概念(一)生物入侵概念 物种流物种流(species flow):物种种群在生态系统内或系统之间时空改变状态。:物种种群在生态系统内或系统之间时空改变状态。物种流包含三层含意:物种流包含三层含意:生物与环境相互作用所
20、产生时间、空间改变过程;生物与环境相互作用所产生时间、空间改变过程;物物种种在在系系统统内内或或系系统统间间格格局局与与数数量量动动态态,反反应应寄寄生生、捕捕食食、共共生生等等物物种种关关系;系;群群落落物物种种组组成成,营营养养结结构构改改变变,外外来来种种与与当当地地种种相相互互作作用用,系系统统对对物物种种增增加与空缺反应。加与空缺反应。三、生物入侵三、生物入侵第23页 所所谓谓生生物物入入侵侵(exotics invasion)或或称称生生态态入入侵侵、生生物物污污染染,是是指指由由人人类类活活动动有有意意或或无无意意引引入入历历史史上上该该区区域域还还未未出出现现过过物物种种,从从
21、而而可可能能造造成成入入侵地生物群落结构与生态功效巨大改变。侵地生物群落结构与生态功效巨大改变。外来种引入包含无意和有意引入两种情况。外来种引入包含无意和有意引入两种情况。第24页入侵四个阶段:入侵四个阶段:侵入;侵入;定居;定居;适应;适应;扩展扩展 生生物物入入侵侵对对当当地地生生物物群群落落和和生生物物多多样样性性影影响响可可能能 有有以下三种情况:以下三种情况:(1 1)对对入入侵侵地地生生物物群群落落有有显显著著不不利利影影响响,有有时时 是是毁毁灭性灾难;灭性灾难;(2 2)没有显著影响;)没有显著影响;(3 3)对入侵地生态系统有主动意义。)对入侵地生态系统有主动意义。第25页
22、生生物物入入侵侵对对当当地地原原有有生生物物群群落落和和生生态态系系统统稳稳定定性性可可能能造造成成极极大大威威胁胁,造造成成群群落落结结构构改改变变、生生境境退退化化、生生物物多多样样性性下下降降、病病害害频频发发甚甚至至造造成成原原有有生生态态系系统瓦解严重后果。统瓦解严重后果。(二)生物入侵生态学后果(二)生物入侵生态学后果第26页1 1.入侵物种比当地物种有更高种群增殖力;入侵物种比当地物种有更高种群增殖力;2 2.生生物物群群落落关关键键种种含含有有控控制制群群落落种种类类组组成成、物物种种多样性等群落结构功效;多样性等群落结构功效;3 3.外外来来种种可可能能携携带带各各种种病病原
23、原体体间间接接引引发发入入侵侵地地生生物暴发新病害。物暴发新病害。4 4.外来物种改变当地生物遗传多样性。外来物种改变当地生物遗传多样性。5 5.入入侵侵种种快快速速蔓蔓延延,使使原原有有自自然然生生物物群群落落生生境境退退化或遭到严重破坏。化或遭到严重破坏。原因:原因:第27页四、全球气候改变对海洋生物多样性潜在威胁四、全球气候改变对海洋生物多样性潜在威胁 全球改变指地球生态系统在自然和全球改变指地球生态系统在自然和人为影响所造成全球问题及其相互作用人为影响所造成全球问题及其相互作用下改变过程。下改变过程。全球改变包含全球气候改变、土地全球改变包含全球气候改变、土地利用和覆盖改变、全球人口增
24、加、大气利用和覆盖改变、全球人口增加、大气成份改变、生源物质生物地球化学循环成份改变、生源物质生物地球化学循环改变和生物多样性丧失等方面。这些改改变和生物多样性丧失等方面。这些改变既相互独立,又相互影响。变既相互独立,又相互影响。第28页(1 1)海洋环流和上升流改变;)海洋环流和上升流改变;(2 2)温室效应使北极和南大洋海冰生态系统快速萎缩)温室效应使北极和南大洋海冰生态系统快速萎缩 ;(3 3)很很多多热热带带生生物物与与极极区区生生物物一一样样,是是在在靠靠近近于于温温度度最最高高极限条件下生存,温度再升高可能将造成它们死亡;极限条件下生存,温度再升高可能将造成它们死亡;(4 4)温温
25、室室效效应应引引发发气气候候改改变变将将使使高高纬纬度度地地域域降降水水增增加加,河河水水入入海海量量随随之之增增加加,低低纬纬度度自自然然河河流流水水量量降降低低,这这两两种种情况对河口区生态系统都有主要影响。情况对河口区生态系统都有主要影响。(一)海洋水温上升效应(一)海洋水温上升效应第29页n 在十九世纪,全球海平面大约每年升高12 mm,进入20世纪后,升高速率加紧,据政府间气候改变专业组(IPCC)预计,现在每年上升速率比过去高出36倍,到21,每年上升速度将超出12 cm。(二)海平面上升(二)海平面上升第30页 海海平平面面上上升升可可引引发发海海岸岸生生态态系系统统向向陆陆地地
26、后后退退,使使沿沿岸岸生生态态系系统统(红红树树林林、珊珊瑚瑚礁礁、盐盐沼沼、河河口口、潮潮间间带带等等)更更易易受受台台风风、洪水、风暴潮侵袭。洪水、风暴潮侵袭。海海面面上上升升最最终终可可能能淹淹没没或或部部分分淹淹没没一一些些岛岛屿屿,毁毁灭灭其其中中大大部部分物种。分物种。也也有有些些人人提提出出,人人类类活活动动可可能能使使一一些些物物种种因因旧旧生生境境不不适适合合而而又又没没有有新新生生境境可可迁迁移移而而趋趋于于灭灭绝绝。不不过过,对对于于一一个个含含有有基基因因差差异异不不一一样样种种群群大大洋洋广广布布物物种种,当当全全球球环环境境发发生生改改变变时时,又又是是形形成新物种
27、时机成新物种时机 。第31页第三节第三节 保护海洋生物多样性标准与路径保护海洋生物多样性标准与路径 一、保护现存海洋生物多样性一、保护现存海洋生物多样性 (一)树立正确生态观,停顿继续损害海洋生物多样性(一)树立正确生态观,停顿继续损害海洋生物多样性 行为行为 (1 1)树立与自然协调相处观点)树立与自然协调相处观点 (2 2)树立生态系统整体观)树立生态系统整体观 (3 3)树立可连续发展观点树立可连续发展观点第32页 保保护护生生物物多多样样性性意意味味着着保保护护现现在在和和未未来来能能够够利利用生物资源。用生物资源。保保护护最最大大物物种种多多样样性性并并不不总总是是等等于于保保护护了
28、了一一个个生生态态系系统统中中最最有有价价值值部部分分,应应在在濒濒危危物物种种、特特有有种种保保护护、挽挽救救和和关关键键生生境境保保护护基基础础上上,同同时时也也要要注意还未受威胁那些种及其组成群落和生境保护。注意还未受威胁那些种及其组成群落和生境保护。第33页 采采取取有有效效办办法法阻阻止止海海洋洋生生物物多多样样性性继继续续受受到到人人类类活活动损害,包含:动损害,包含:(1 1)禁止继续过分捕捞海产品和不合理捕捞方法;)禁止继续过分捕捞海产品和不合理捕捞方法;(2 2)禁禁止止不不合合理理海海洋洋开开发发活活动动,防防止止海海洋洋环环境境(尤尤其是沿岸环境)继续恶化;其是沿岸环境)
29、继续恶化;(3 3)严严格格控控制制污污染染物物入入海海量量,按按照照海海洋洋自自净净能能力力 接收陆地各种污染物质;接收陆地各种污染物质;第34页(4 4)预防过分养殖、优化养殖水域生态系统;)预防过分养殖、优化养殖水域生态系统;(5 5)对对引引种种持持慎慎重重态态度度和和预预防防无无意意引引种种对对当当地地物物种种危害;危害;(6 6)控制养殖种群扩散,预防物种遗传多样性丧失;)控制养殖种群扩散,预防物种遗传多样性丧失;(7 7)严格按照旅游资源负载能力,合剪发展旅游业。)严格按照旅游资源负载能力,合剪发展旅游业。第35页 自自然然保保护护区区(Nature Reserves):经经过过
30、立立法法以以到到达达保保护护某某种种自自然然资资源源或或含含有有特特殊意义景观环境特定区域。殊意义景观环境特定区域。自然保护区类型:自然保护区类型:自然生态系统自然保护区;自然生态系统自然保护区;野生生物自然保护区;野生生物自然保护区;自然遗址自然保护区。自然遗址自然保护区。(二)建立自然保护区(二)建立自然保护区第36页 海海洋洋自自然然保保护护区区(marine nature reserves)就就是是指指以以保保护护海海洋洋为为目目标标,在在海海域域、岛岛屿屿和和海海岸岸带带对对选选择择保保护护对对象象,依依法法划划出出一一定定面面积积给给予予特特殊殊保保护护和和管管理理区区域域。建建立
31、立海海洋洋自自然然保保护护区区是是保护海洋生物多样性一项主要办法。保护海洋生物多样性一项主要办法。建建于于19751975年年澳澳大大利利亚亚大大堡堡礁礁海海洋洋公公园园是是世世界界上上最最好好也也是是最最大大海海洋洋自自然然保保护护区区,是是地地球球上上含有世界意义自然地貌。含有世界意义自然地貌。1.什么叫海洋自然保护区什么叫海洋自然保护区第37页 建建立立自自然然保保护护区区是是一一个个动动态态就就地地保保护护(in situ preservation)办办法法,是是对对海海洋洋生生物物栖栖息息环环境境保保护护,保保护护物物种种遗遗传传多多样样性性和和保保护护物物种种继继续续进进化化潜潜力
32、力,确确保保与与大大自自然然协协同同进进化化一一个个保保护护办办法法,是是一一个个动动态态型型保保护护,也是最有效一个保护。也是最有效一个保护。2.建立海洋自然保护区意义建立海洋自然保护区意义第38页对保护海洋生物多样性含有重大战略意义:对保护海洋生物多样性含有重大战略意义:(1 1)海海洋洋自自然然保保护护区区既既能能较较完完整整地地为为人人类类保保留留一一部部分分有代表性海洋生态系统天然有代表性海洋生态系统天然“本底本底”;(2 2)海海洋洋自自然然保保护护区区是是野野生生生生物物种种天天然然贮贮存存库库,能能为为大大量量物物种种提提供供栖栖息息、生生存存和和保保持持进进化化过过程程良良好
33、好条条件件,有有效效地地保保护护生生物物物物种种多多样样性性,尤尤其其是是保保护护珍珍稀稀、濒濒危物种,方便人类能够连续利用。危物种,方便人类能够连续利用。第39页 (3 3)海海洋洋自自然然保保护护区区能能降降低低或或消消除除人人为为不不利利影影响响,使使已已受受人人类类干干扰扰,但但干干扰扰程程度度不不严严重重经经典典海海洋洋环环境境得得以以恢恢复复和和发发展展,到达改进海洋环境和维持生态相对平衡目标。到达改进海洋环境和维持生态相对平衡目标。(4 4)海海洋洋自自然然保保护护区区可可保保护护自自然然历历史史遗遗址址和和风风景景名名胜胜等等,使使其其免免遭遭破破坏坏,对对促促进进科科学学研研
34、究究、文文化化教教育育和和旅旅游游事事业业发发展展有主要意义。有主要意义。3.3.我国海洋自然保护区建设我国海洋自然保护区建设 当当前前我我国国已已建建立立2222个个国国家家级级海海洋洋自自然然保保护护区区,另另外外还还有有一一批批地地方方级级海海洋洋自自然然保保护护区区,包包含含物物种种保保护护区区、生生态态系系统统保保护护区、自然遗址保护区和水产资源保护区区、自然遗址保护区和水产资源保护区4 4种类型。种类型。第40页 也也叫叫迁迁地地保保护护,指指把把物物种种及及其其种种群群迁迁移移到到其其原原栖栖息息地地外外人人工工环环境境下下适适当当区区域域(如如动动物物园园、水水族族馆馆等等),
35、以以到到达达保保留留遗遗传传基基因因目目标标,是是一一个个静静态态型型保保护。护。许许多多稀稀有有物物种种或或因因遭遭到到过过分分开开发发、病病害害、生生境境被被破破坏坏或或外外来来种种入入侵侵等等人人类类严严重重干干扰扰而而处处于于濒濒危危状状态物种,就地保护往往不是一个切实可行办法。态物种,就地保护往往不是一个切实可行办法。(三)易地保护(三)易地保护第41页n 优点:异地保护可认为被保护对象提供比自然野生条件下更为适宜生存条件;可认为科研人员提高较方便生物学研究条件;还可以采取较有效繁殖措施(如人工授精)以维持物种持续存在,最终还便于对群众进行保护生物多样性教育。n 缺点:n 易地保护空
36、间(如水族馆)不可能很大,保护对象数量受到限制,种群轻易产生遗传漂变;易地保护对象也只代表物种基因库一个有限部分。n 其次,经过许多世代人工喂养后,保护对象食性、习性都会改变,并逐渐丧失它们在自然环境条件下生存能力。n 最终,易地保护需要很大资金投入。第42页 保保留留有有机机体体一一部部分分如如细细胞胞、卵卵子子、胚胚胎胎、精精液液或或其其它它繁繁殖殖体体等等,并并经经过过建建立立当当代代化化离离体体保保留留基基因因库库,保护遗传基因,也称基因资源库保护遗传基因,也称基因资源库。延延长长个个体体繁繁殖殖寿寿命命;增增加加珍珍稀稀物物种种个个体体繁繁殖殖机机会会;为地理隔离种群之间交流基因提供
37、了路径。为地理隔离种群之间交流基因提供了路径。(四)离体保护(四)离体保护第43页 (一)退化生态系统及其特征(一)退化生态系统及其特征 退退化化生生态态系系统统(degraded ecosystem)或或称称受受损损生生态态系系统统(damaged ecosystem)是是指指在在自自然然原原因因、人人为为原原因因或或二二者者共共同同干干扰扰下下,造造成成生生态态系系统统要要素素和和生生态态系系统统整整体体发发生生不不利利于于生生物物和和人人类类生生存存量量变变和和质质变变,详详细细表表现现为为生生态态系系统统基基本本结结构构和和固固有有功功效效破破坏坏或或丧丧失失,生生物物多多样样性性和和
38、生生产产力力下下降,系统稳定性和抗逆能力减弱甚至丧失。降,系统稳定性和抗逆能力减弱甚至丧失。二、退化生态系统和恢复生态学二、退化生态系统和恢复生态学第44页 退退化化生生态态系系统统实实际际上上是是生生态态系系统统演演替替一一个个类类型型。退退化化生生态态系系统统形形成成直直接接原原因因是是人人类类活活动动,部部分分来来自自自然灾害,有时二者叠加发生作用。自然灾害,有时二者叠加发生作用。自自然然干干扰扰:全全球球环环境境改改变变(大大气气环环境境、洋洋流流改改变变)或或区区域域性性气气候候改改变变和和局局部部自自然然灾灾害害(如如火火山山暴暴发、地震等)。发、地震等)。人人为为原原因因:主主要
39、要包包含含工工农农业业生生产产、城城市市化化、商商业、旅游、战争等一系列活动或过程。业、旅游、战争等一系列活动或过程。第45页 退退化化生生态态系系统统特特征征:群群落落结结构构趋趋于于简简单单化化,对对应应功功效效也也不不停停衰衰退退,生生产产力力下下降降,正正常常能能流流、物物流流渠渠道道被被阻阻断断,系系统统稳稳定定性性不不停停减弱,生态系不停朝着异养演替方向发展。减弱,生态系不停朝着异养演替方向发展。第46页 1 1恢复生态学恢复生态学 恢恢复复生生态态学学(restoration ecology),它它是是以以生生态态学学原原理理为为基基础础,恢恢复复受受损损生生态态 系系统统到到靠
40、靠近近于于受受干干扰扰前前自自然然情情况况技技术术方方法法和管理办法。和管理办法。(二)受损生态系统恢复(二)受损生态系统恢复第47页 生生态态学学标标准准、社社会会经经济济技技术术标标准准和和美美学学标标准准:退退化化生生态态系系统统恢恢复复与与重重建建要要求求在在遵遵照照自自然然规规律律基基础础上上,经经过过人人类类作作用用,依依据据技技术术上上适适当当,经经济济上上可可行行,社社会会能能够够接接收收标标准准,使使受受害害或或退退化化生生态态系系统统重重新新取取得得健健康康并并有有益益于于人人类类生生存存与与生生活活生生态态系系统统重重构构或再生过程或再生过程。2恢复退化生态系统生态学标准
41、与目标恢复退化生态系统生态学标准与目标第48页图图13-313-3第49页 生生态态学学标标准准:生生态态演演替替标标准准、食食物物链链食食物物网网标标准准、物物质质循循环环与与转转化化标标准准、生生物物相相互互作作用用标标准准以及生物多样性标准等。以及生物多样性标准等。受受损损生生态态系系统统恢恢复复目目标标是是部部分分或或全全部部恢恢复复其其原原有有基基本本生生态态功功效效作作用用。首首要要目目标标仍仍是是保保护护自自然然生态系统,生态系统,第50页3 3恢复受损生态系统基本路径恢复受损生态系统基本路径 图图13.4没有超负荷没有超负荷 消除压力消除压力 自然恢复过程自然恢复过程 恢复恢复
42、 超超负荷、不可逆负荷、不可逆 消除压力消除压力 人工办法和自然恢复过程人工办法和自然恢复过程 恢恢复复 生态系统生态系统 图图13.4 受损生态系统恢复两种模式(受损生态系统恢复两种模式(Patt 1977,转引自蔡晓明,转引自蔡晓明)第51页恢复受损生态系统基本步骤包含:恢复受损生态系统基本步骤包含:恢复受损生态系统基本步骤包含:恢复受损生态系统基本步骤包含:(1 1 1 1)确定生态系统退化原因)确定生态系统退化原因)确定生态系统退化原因)确定生态系统退化原因 (2 2 2 2)确定生态系统受破坏程度)确定生态系统受破坏程度)确定生态系统受破坏程度)确定生态系统受破坏程度 (3 3 3 3)制订恢复方案)制订恢复方案)制订恢复方案)制订恢复方案 (4 4)实地试验)实地试验 (5 5)恢复后监测与效果评价以及建立管理办法)恢复后监测与效果评价以及建立管理办法 第52页