生物多样性原理与保护.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生物多样性原理与保护,生物多样性,一、人口危机,一、人口危机,二、粮食危机,二、粮食危机,三、资源危机,四、人类十大环境危机,1、全球变暖,四、人类十大环境危机,2、臭氧层破坏,四、人类十大环境危机,3、生物多样性的减少,四、人类十大环境危机,4、酸雨蔓延,四、人类十大环境危机,5、森林锐减,四、人类十大环境危机,6、土地荒漠化,四、人类十大环境危机,7、大气污染,四、人类十大环境危机,8、水体污染,碧水澄然,遥远的梦想,四、人类十大环境危机,9、海洋污染,四、人类十大环境危机,10、固体废物,五、能源危机当今世界面临的,人口、粮食、资源、环境、能源,五大生态危机，均与生物多样性锐减有关。,因此，生物多样性保护已成为全球关注的热点之一。,生物多样性明显下降，最终将影响人类的生存与经济社会可持续发展，已引起生态学界和社会的广泛关注。,生物多样性,(,biodiversity),是指各种各样的生物及其与环境形成的生态复合体，以及与此相关的各种生态过程的总和。,包括地球上所有的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因、所形成的群落和所产生的各类生态现象。,生物多样性是概括性的术语，一般来说，包括,遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性,4个层次。,一、生物多样性的概念,景观多样性,1、遗传多样性(,genetic diversity),遗传多样性,又称基因多样性。它是指种内基因的变化，包括,种内不同种群,之间或,同一种群不同个体,之间的遗传变异，亦称为基因多样性。,遗传多样性的表现形式是多层次的，包括,分子、细胞和个体,三个水平。,分子水平,，可表现为核酸、蛋白质、多糖等生物大分子的多样性；,细胞水平,，可体现在染色体结构的多样性以及细胞的结构与功能的多样性；,个体水平,，可表现为生理代谢差异、形态发育差异以及行为习性差异等。,不同亚种的狗,不同基因的玉米,基因存在与脱,氧核糖核酸,2、物种多样性(,species diversity),物种多样性,是一个地区内物种的多样性，系指有生命的有机体即动物、植物、微生物物种的多样性。,3、生态系统多样性(,ecosystemdiversity),生态系统多样性,是指生物圈内,生境、生物群落和生态过程,的多样化，以及,生态系统内生境差异、生态过程变化,的多样性。,陆地生态系统,森林生态系统,奈曼生态站草地景观,鄂尔多斯高原草地,景观（油蒿）,亚热带人工林生态系统景观,内蒙古草地生态系统景观,青藏高原东缘山地森林生态系统,荒漠生态系统,草原生态系统,水生生态系统,湿地生态系统,湿地生态系统,湿地生态系统,湿地生态系统,4、景观多样性(1,andscape diversity),景观多样性,是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性。,景观的基本要素可以分为,斑块、廊道和基质,三种类型。,新疆天池景观,东北三江平原自然湿地景观,非洲稀树草原生态景观,北京北海公园东部人工景观,二、生物多样性的价值,生物多样性价值,可以,分为,直接价值,和,间接价值,。,直接价值,是人们,直接收获或使用,的那些产品。,直接价值又分为产品用于,自用的消耗性使用价值和产品用于市场销售的生产使用价值,。,间接价值,是指,生物多样性的环境作用和生态系统服务,。,间接价值与生态系统功能有关，也即为人类所提供的生态系统服务。,1、直接价值,这些产品如薪炭、饲料、野味等,并不出现在市场上的产品价值,。居住在那些地方的人们常利用周围环境中的生物资源来维持生计，这些物品的价值,并不反映在国民经济的总收入中。,11消耗性使用价值,.2生产使用价值,(1),粮食,生产使用价值是赋予那些从自然界获得后，在国内外市场销售的产品的一种直接价值。,(2),蛋白质来源,(3),药物,(4),工、农业原料,庄稼给我们提供粮食,家畜为我们提供肉食,竹林给我们提供工业和建筑材料,2、间接价值,生物多样性的,间接价值,常常是,与生态系统的服务功能有关,，即与生态系统的生态过程有密切关系，如,能量固定、调节气候、保持水土、吸收和分解污染物质，以及维持物种关系,等，往往未经过市场流通而直接被消费，,但远远超过其直接价值森林、草原和湿地等生态环境，可以净化空气、涵养水源、调节气候、保护土壤,四川九寨沟,吉林长白山自然保护区,、美学、旅游、教研和伦理价值,很多自然保护区具有丰富的生物资源，它们是开展科学研究的天然基地和宣传教育的理想课堂。,自然界一草一木，一花一果都给旅游者以美的享受，无论是野炊、野营、徒步旅行、狩猎等户外娱乐活动都与生物资源分,不开，享受大自然的情趣和生活,的乐趣，为人们消除疲劳，身体,健康起到了良好的促进作用。,四川峨眉山风景区给我们提供,旅游度假的地方,雪山风景,瀑布,暮春,烟雾缭绕,另外，生物多样性还具有,存在价值,，,即伦理或道德价值。,生物多样性的,存在价值,是指,每种生物都有它自己的生存权利，不管这些物种有无经济价值，它是客观存在的。人类没有权利伤害它们，使它们趋于灭绝,。,任何生物都有存在的价值，,人类没有权力灭绝它,生物多样性灭绝的危机,当一个物种虽然存在，但数量减少到对同一群落中其它物种的影响可以忽略不计，称为,生态灭绝,。如,虎,。,世界第一大鸟,:,恐鸟,什么叫“,灭绝,”,当一个物种不再有活的个体存在于这个世界时，即被认为灭绝了，如,世界第一大鸟,“,隆鸟,”。,当一个物种仅有的个体只在人类控制的条件下存活，称为,野外灭绝,。如,扬子鳄,。,1,自然灭绝和非自然灭绝,1,）、,物种自然灭绝可能的原因。,自然灭绝：进化理论指出一个物种可能挤占另一个物种的生态,位，环境的变化反应或基因的随机变化都可能导致,物种的灭绝和新种的产生。,灾变灭绝：环境发生剧烈变化如：大规模的火山爆发、小行星,的撞击、冰川等引起的大规模物种的灭绝。,自生命在地球上出现以来，物种多样性就维持着一种上升的趋势，但是死亡和灭绝,是生命不可避免的历程，从小到肉眼不可见的微生物到几辆公共汽车长的巨型动物，无一例外。对个体而言，生命的归宿是死亡，而对于一个物种，一个群体来说，就是灭绝。当大灾难降临时，还是有许许多多的物种因为无法适应而彻底消亡了。一般说来，一个物种只能延续几百万年，然后就被其他物种取代了。这就是物种的自然灭绝。,2,）、历史上的物种灭绝。,现存的生物物种有,1750,万种。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。,为什么那么多的生物绝灭了呢,?,这是因为地球和生命都处于不断变化之中。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。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。,生,物,群,灭绝,现代：大型哺乳类、鸟类,灭绝,白垩纪：爬行类（恐龙）等许多海,洋生物。,灭绝,三叠纪：总科数达,35%,的爬行类和海,洋生物。,灭绝,二叠纪：所有的三叶虫、,95%,以上的,海洋生物、,50%,以上的其它生物。,灭绝,泥盆纪：总科数达,30%,的生物,灭绝,寒武纪：总科数达,50%,以上的生物,0.01_,65_,180_,250_,345_,500_,第四纪,第三纪,白垩纪,侏罗纪,三叠纪,二叠纪,石炭纪,泥盆纪,志留纪,奥陶纪,寒武纪,宽度代表存活类群的相对数量,时期 百万年前 灭绝的主要类群,前面五次灭绝的原因尚无定论,有人认为是进化的自然结果,有人认为是灾变等。可以肯定的是，灭绝是由于对环境的不适应。,第六次灭绝则与人类的活动密切相关，至今仍在进行。,历史上的物种灭绝。,目前的物种数是有史以来最多的。但是，有众多的证据表明，我们正处在新的大规模绝灭事件中，它有可能超过历史上的任何一次，,产生的原因是：,人类的发展壮大。,3,）、非自然灭绝,人类的行为,二十世纪以来，数以百计的动物从地球上永远地消失了！它们曾经无忧无虑地生活在这孕育出无数生命的星球上，维系着自然界生与死的平衡。,有一天，它们中自命为智慧的一族制造出了武器，杀戮开始了，灭绝开始了,今天的捕杀已不再是为了生存，更不知何时能够停止，直到地球上只剩下他们自己的时候，不知他们的枪口还能对准谁？,自然界的惩罚，人类可以抵御吗？,近期灭绝举例,在过去,1,万年的大部分时间里，人们生活的世界上盛产各种植物和动物。至少在没有现代人类捕猎者定居的地方是如此。仅仅,200,年以前，巨大的旅鸽群还在北美大陆上空飞翔。庞大的水牛群在旷野上漫游，不会飞的大型鸟类栖息在南半球的岛屿上。这些生灵对持枪的人类并不感到恐惧，它们要是知道恐惧就好了。,渡渡鸟,是一种重达,23,公斤的不会飞的鸟，生活于印度洋上的留尼汪岛。公元,16,世纪，水手们来到留尼汪岛。在,150,年里，所有的渡渡鸟都消失了。它们被屠杀以提供人们所需的油料，并作为猪，狗的食物。,仅仅一个世纪以前，漂亮的,旅鸽,以令人难以置信的数量飞过北美中西部的森林。当它们数以十亿计地在空中飞过时，巨大的旅鸽群使得天空连续几天变得昏暗。,但旅鸽却不幸成了那些使用猎枪的人们很容易的靶子和口中的美味。一次射击便可以从巨大的旅鸽群中打下数只鸟来。一次出猎很容易就能获得成桶的旅鸽。,到了,20,世纪早期，一度很常见的旅鸽已经很稀少了。到了,20,世纪,30,年代，只有一只被称做“玛莎”的 旅鸽生活于辛辛那提的一个动物园中。玛莎死后，旅鸽也就永远消失了。,袋狼,是像狼的有袋类，背上有条纹，颌骨很有力。最后一只袋狼死于,1936,年,，因而我们知道它们的确切模样。几万年来，它们是塔斯马尼亚岛的主要捕食动物。但是当英国人在这个澳大利亚岛屿定居后，他们为了养羊而砍倒 了大片森林。袋狼捕食羊，牧场主就向它们开火。随着供它们栖居的荒野变小，袋狼消失了。在世界各地，其他岛屿上的捕食动物也遭到了类似的命运。,卡罗拉依那鹦哥,是北美唯一的,鹦哥。和现在的,鹦哥一样，喜爱,玩耍，活波、快,活，还很会说话,。它们有着橙红,色或黄色的头,部，还有长长的,尾和绿色的翅膀。,它们在大树的洞中建巢，成群地生活在美国东部地落叶树林地带。树木的果实是它们的食物。但欧洲移民的到来改变了一切：森林被开垦，它们开始采食果物和农作物，于是成为人们的大敌。生存环境被破坏，加上人类大量的捕杀，卡罗拉依那鹦哥越来越少。,1904,年，最后一只野生鹦哥被人们击落了。,世界第一大鸟。“,隆鸟,”的意思即是“高高凸起的鸟”。隆鸟比新西兰的恐鸟还要高,2,米，比现在世界第一大鸟,-,鸵鸟就更高了，在,300,多年以前，可称得上世界第一大鸟。恐鸟的蛋有篮球那么大，而隆鸟的蛋则有,10,公斤重。根据古代商旅的记载，隆鸟蛋壳曾被当地土人用作容器，可盛,9,升水。隆鸟是一种善于奔跳而不会飞的巨 鸟。隆鸟数量本来一直不多。到了,17,世纪，马达加斯加岛的居民数量已增至以前的十几倍。大片的森林被砍伐，变成了农田，随着马达加斯加森林的大量减少，,成年的隆鸟也所剩,无几，幼鸟及隆鸟,蛋也是同样的命运。,1649,年,，是当地居,民能够捕杀到隆鸟,的最后一年，它的,世界第一大鸟的称,号也在人类的干涉,之下让给了鸵鸟,欧洲野牛,(Aurochs)orahks,名称含义：一个古老的名字，可能指“草原牛”时代：,14,万年前至,17,世纪地点：欧洲中部大小：肩高,1,8,米,这种野牛曾经漫步于欧洲中部的森林里。到了,1400,年，森林的消失消灭了除波兰之外所有地方的野牛。,1627,年，最后一只野牛死于波兰的森林里。驯养的牛很可能是这种野牛的后代。,爪哇虎,(Javan Tiger)jah-vuhn tie-guhr,名称含义：因这种虎生活在爪哇岛而得名时代：很可能从大约,10,万年前直至,1972,年地点：爪哇,(,印度尼西亚,),大小：头和身体长,1,5,米,人们最后见到这种虎是在,1972,它是所有现代虎中最小的。,斑驴,(Quagga)kwawg-guh,名称含义：非洲当地名称，源自他们愤怒的吼叫声。时代：从大约,20,万年前直至,1883,年产地：南非大小：体长,2,米,这种动物的小群体曾经很常见。但由于它与定居者的牛争吃青草，而且它们的皮可以利用，定居者就杀死了这些动物。最后一只斑驴于,1883,年,死于阿姆斯特丹的一个动物园中。,2,灭绝的速率,1,）、生物进化史上的时间观念。,生物的种自从在地球上出现以来，已经经历了,36,亿年漫长的进化过程。物种的形成和灭绝本来是自然界的客观规律,，其形成和灭绝的速率,原本,也是平衡的,。,但是由于人类的乱捕滥猎、乱砍滥伐和环境污染，破坏了这种平衡，使物种灭绝的速度不断加快。据调查，鸟类从,100,万年前到现在，平均每,50,年有一种灭绝；最近知年间，平均每,2,年有一种灭绝；进入,20,世纪后，每年就灭绝一种。其他类群的野生动物的情况也大致如此。,一般认为脊椎动物物种的平均生存期为,500,万年，比较低的估计值也有,20,万年。如果将地球上目前生存的,4000,种哺乳类按,20,万年平均生存期计算，那么，,应当是每,50,年灭绝一种哺乳类。,热带雨林：养育着地球上一半的物种。,E.O.Wilson(1989,1992),估计：如果热带雨林消失的速率是每年,1%,，则每年有,2-3,的物种会消失。若热带雨林中物种数目为,2,百万，每年消失,4000-6000,种。,现在，热带雨林消失的速率是每年,2%,，则每年有,2-3,的物种会消失。若热带雨林中物种数目为,6,百万，每年消失,20 000-30 000,种，,每天,50-80,种。,现状：,近,400,年里，已经记录到有,484,万种动物灭绝，而实际上物种灭绝的速度还要加快。,专家估计：,从,1990,年到,2015,年，世界上将有,60,万到,240,万种生物灭绝,!1999,年国际植物学大会上，动物学家和植物学家指出，人类活动破坏了地球将近一半的陆地，正导致自然界的动植物加速走向灭绝，如果这种情况持续下去，估计,21,世纪后半叶，将有,1/3,至,2/3,的物种从地球上消失！,在生物物种大量灭绝的同时，新的物种也在产生。根据生物史上的事实，新物种产生的平均速率和物种自然灭绝的速率接近，,每,50,年有一个新的哺乳类出现在这个星球上。,近关于新种的产生，,达尔文的进化论被多数人接受，物竞天择，自然选择。但是许多生物学家都承认，“当然，自然选择是存在的，但它不是进化的唯一动因，因为有 很多很多的进化现象它无法解释。”因而产生了许多反进化论的学说。如：分子进化中性论、骤变学说、新拉马克学说、直生论等（,Kellogg,，,1907,；,Mayr and Provine,，,1980,）。,2,）、新物种的产生。,灭绝种,：一个物种在野外肯定有,50,年没有被发现。,濒危种,：随时可灭绝的种类，包括数量和栖息地面,积的减少都可引起灭绝。,易危种,：如果致危因素继续存在，很快可成为濒危,种的类群。,稀有种,：指数量很少的种，但现在还不属濒危种。,未定种,：无法确定是否属于灭绝种、濒危种、易危,种还是稀有的种。,3,）、物种受威胁等级的划分,本次小结,第三章；生物多样性灭绝的危机,1,自然灭绝和非自然灭绝,1,）、,物种自然灭绝可能的原因。,2,）、历史的物种灭绝,3,）、非自然灭绝,人类的行为,2,灭绝的速率,1,）、生物进化史上的时间观念。,2,）、新物种的产生。,3,）、物种受威胁等级的划分,四、生物多样性的消失原因与保护,1、消失原因,(,1)栖息地的改变、丧失和破碎化,(2)生境资源的过度开发利用,(3)环境污染,(4)农林业品种的单一化,(5)外来物种的入侵,乱砍滥伐森林,乱砍滥伐森林,土法冶炼.严重破坏环境,淘金导致青藏高原水土流失,破坏植被、水土流失严重,森林被毁,乱捕滥猎藏羚羊,超量采伐树木,工业用水和生活用水未加处理排放污染了河流,工业生产没有防尘处理造成大气污染,、生物多样性的保护,.濒危物种等级的确定,划分物种濒危等级的标准兼顾,科学性和实用性,。,确定物种濒危等级的主要,定性指标,：种群数、种群大小、种群特性、分布或发生范围、分布格局、栖息地类型、栖息地质量、栖息地面积、致危因素、灭绝危险等等,。,主要的,定量指标,：,种群个体总数、亚种群数，亚种群个体数、分布或占有面积、分布地点数、栖息地面积、以及在一段时间内(年或代)以上各指标的上升或下降的比率和物种或种群灭绝机率。,自20世纪60年代以来，国际自然保护联盟(,IUCN),沿用的濒危物种等级系,统主要包含了5个等级：,灭绝种,濒危种,易危种,稀有种,未定种,经过多年的不断修订，,IUCN,于1994年通过了新的濒危物种等级系统(图121)，并为各等级重新进行了界定，具体如下：,.生物多样性保护的途径,(3),回归引种(,reintroduction),(1)就地保护(,in situ conservation),(2)迁地保护(,ex situconservation),就地保护,是生物多样性保护的最有效措施。以各种类型的自然保护区包括风景名胜区的方式将有价值的自然生态系统和野生生物生境保护起来，以保护生态系统内生物的繁衍与进化，维持系统内的物质能量流动与生态过程。,就地保护的途径一般包括三个方面：,建立保护区，在保护区之外采取附加保护措施以及恢复已经遭到破坏的生境或生物群落。,(1)就地保护(,in situ conservation),西天目山自然保护区内的柳杉林,扎龙自然保护区的丹顶鹤,迁地保护,是,指将生物多样性的组成部分移到它们的自然生境之外进行保护。这与就地保护不脱离原来的自然生境有根本区别。,主要保护方式为建立动植物园、水族馆、种子库和基因库。我国最早的植物园庐山植物园是20世纪30年代建立的。,(2)迁地保护(,ex situconservation),华南植物园的水松,北京动物园大熊猫馆,由于自然或人为原因，导致生态系统退化，使得物种生存受到威胁甚至在原产地灭绝，种群范围缩小及数量减少，在这种情况下，可以通过回归引种的方法进行保护和增加生物多样性。,所谓,回归引种,是指将一种植物释放到它以前曾生存过但现在已经灭绝的地方并加以管理。,(3),回归引种(,reintroduction),(4)就地保护和迁地保护的优缺点比较,由此可见，就地保护和迁地保护是相辅相成、互为补充、互为后备，而不是互相排斥或可以互相替代的关系。植物的农庄保护、家庭园圃保护和回归引种在方法上介于迁地与就地保护之间，可见两者有时并无截然界限。,人们有必要根据保护的对象、目的、经费、土地、设施、技术可行性等选择合适的保护措施，但从整体来讲，应采用包括就地物种、遗传水平上的综合保护以及不同物种(包括协同进化的微生物、植物、动物)的综合保护，这样才能最大程度地有效地保护生物多样性。,