1、12生态系统多样性生态系统多样性是指不同生态系统的变化和频率。即指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境差异、生态变化的多样性。物种多样性和生态系统的稳定与恢复之间有着相关性。某些物种可能是关键种，其存在与否影响群落的组成，从而进一步影响生态系统的功能。有些生态系统通常存在于另外一些生态系统之中。3物种多样性物种多样性 是指不同物种的出现频率与多样性。即指地球表面动物、植物、微生物的物种数量，据科学家估计全世界约有500万种至3000万种。物种多样性可以有很多方法测定，“丰富度(Richness)”是一种常用的测定方法。另一种更精确的测定方法是“分类学多样性(Taxonom
2、ic diversity)，同时还考虑物种之间的相互关系。例如，一个小岛有三种动物：两种鸟类和一种蜥蜴，另一个小岛有三种鸟类没有蜥蜴，那么，按分类学多样性测定方法，前一个小岛的物种多样性大于后一小岛。因此，甲壳虫的种数远高于其他种的总和，但它们不会占物种多样性很大的比例，因为他们在分类上如此的相近。同样，海洋生态系统的物种多样性远高于陆地生态系统，虽然陆地的物种数远远地高于海洋。4遗传多样性遗传多样性是指不同基因组的变异性。即指地球上所有生物所携带的遗传基因的总和。基因是遗传多样性的物质基础，他们可以是同种基因是遗传多样性的物质基础，他们可以是同种的显著不同的种群，也可以是同一种群的遗传变的显
3、著不同的种群，也可以是同一种群的遗传变异。例如，人类有异。例如，人类有2000多种遗传疾病，即由于基多种遗传疾病，即由于基因或染色体缺陷引起的。因或染色体缺陷引起的。5亿万年的进化造就了今天的生命。随着这一进程人类文化出现了，并且适应了当地的环境，发现、利用、改变了那里的生物资源。人类的活动不断的改变着生物多样性的现状：减少了生物多样性的丰富度使一些物种消亡；增加了生物多样性的丰富度当地作物和畜牧品种的驯化和杂交。6生物多样性对人类生存和发展的价值是巨大的。生物多样性对人类生存和发展的价值是巨大的。它提供人类所有的食物和许多诸如木材、纤维、油料、橡胶等重要的工业产品。中医药绝大部分来自生物。人
4、类生存与发展，归根结底，依赖于自然界各种各样的生物。生物多样性的生态功能价值也是巨大的，它在自然界中维系能量生物多样性的生态功能价值也是巨大的，它在自然界中维系能量的流动、净化环境、改良土壤、涵养水源及调节小气候等多方面的流动、净化环境、改良土壤、涵养水源及调节小气候等多方面发挥着重要的作用。发挥着重要的作用。丰富多彩的生物与它们的物理环境共同构成了人类所赖以生存的生物支撑系统，为全人类带来了难以估价的利益。丧失生物多样性必然引起人类生存与发展的根本危机。千姿百态的生物给人以美的享受，是艺术创造和科学发明的源泉。千姿百态的生物给人以美的享受，是艺术创造和科学发明的源泉。人类文化的多样性很大程度
5、上起源于生物及其环境的多样性。7生物多样性面临的问题生物多样性面临的问题近几百年中，生物多样性不断下降。具体表现在：近几百年中，生物多样性不断下降。具体表现在：生物灭绝的速度不断加快；大量物种遭受灭绝的威胁；家养动物和栽培作物的多样性也在下降；生态系统的大量退化和瓦解8世界上的濒危物种数量世界上的濒危物种数量类类 群群 濒危物种数量濒危物种数量 植物植物 19078无脊椎动物无脊椎动物 1355鱼类鱼类 343两栖类两栖类 50爬行类爬行类 170鸟类鸟类 1037哺乳类哺乳类 497 9大量物种遭受灭绝的威胁。大量物种遭受灭绝的威胁。世界鸟类区系研究结果表明，在世界上的9000多种鸟类中，约
6、1000种（占11%）不同程度地受到灭绝的威胁。而1978年才只有290种鸟类受到威胁（表6）。生态系统的大量退化和瓦解。生态系统的大量退化和瓦解。热带雨林仅占地球陆地面积的7%，估计世界上50%的物种分布在其中。热带雨林的年平均消失速度为1%（约1217万公顷）。由此将造成每年有0.2-0.3%的物种消失。如果世界上的物种总数估计为1000万种，那么，每年就有20000-30000种、或者每天68种、或者每小时有3种消失Wilson(1989)。10物种受威胁等级的划分：两级法和六级法物种受威胁等级的划分：两级法和六级法两级法：我国国家重点保护动物划分的标准。级：指我国特产稀有或濒于绝灭的野
7、生动物。级：指数量稀少，分布地区狭窄，有绝灭危险的野生动物。11六级法：是世界自然保护联盟（六级法：是世界自然保护联盟（IUCN）在其著名的在其著名的红皮书中对受危物种的分级方法。红皮书中对受危物种的分级方法。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：指数量很少的物种，但现在还不属濒危种。未定种：可能灭绝，但是无法确定是否属于灭绝种、濒危种、易危种还是稀有种。12生物多样性丧失的原因是多方面的，主要有以下几方面：目前我国自然生态环境形势是相当严峻的。如，当今热带
8、雨林的大面积毁坏已成为一个极具灾难性的因素。森林覆盖率低（中国森林覆盖率16.5，世界平均26.6），草场超载过牧，质量下降，退化、沙化加剧；长江、黄河等大江大河源头生物多样性丰富地区的自然生态环境呈恶化趋势，沿江重要湖泊、湿地日趋萎缩；北方地区江河断流、湖泊干涸、地下水下降现象严重；全国主要江河湖泊水体受到污染。我国已有至的动植物受到威胁，高于世界至的平均水平；湿地丧失和功能退化的速度仍未得到有效遏制。1314滥捕、滥猎、滥渔是典型的资源过度利用，森林、鱼类和野生动物资源由于过度开发而灭绝的案例更是不胜枚举。表面看来，过度开采资源使许多人在短期间致富，但是像这样的“杀鸡取卵”、“竭泽而渔”是
9、再愚蠢不过的事！长远看来，它还会降低生态系保持养分、水分和表土的能力，从而破坏生态系为人类服务的能力。过度收或往往造成地方性的灭绝，引起一连串的生态灾难。15这与全球的工业化、城市化的进程以及化学农业的兴起密切相这与全球的工业化、城市化的进程以及化学农业的兴起密切相关。关。如现代工业所排出的废气使大气中的二氧化碳含量迅速增高，导致全球性的温室效应。气温的升高往往使陆地沙漠化扩大，生态系统失调，自然环境恶化，从而使一些物种失去原有的生存条件而灭绝。杀虫剂、杀菌剂、除草剂，工厂的化学废物沉积土壤，使许多动植物、微生物死亡。殺蟲劑和工廠產生的化學廢物也會隨著河水流進海裡。這些有毒的物質會讓許多河海生
10、物生病、發育不良、甚至喪生。工業和氣機車引擎排放的廢氣在危害人類之前，不知己消滅了多少對空氣污染物敏感的生物。空氣污染物和雨水結合的酸雨改變了無數的湖泊和池塘，不僅使淡水生態系生機不再，更破壞了整個歐洲的森林，生物多樣性也隨之大幅衰退。环境污染包括：大气污染、水体污染、土壤污染(按环境要素分)。1617人类任意引入物种以满足某种需求，已造成局部地区物种灭绝、农业、林业品种单一化等问题。外来物种入侵据有关专家初步调查，在IUCN不久前公布的世界上100种危害最大的外来入侵物种中约有一半已入侵了中国。我国目前已成为遭受外来入侵物种危害最严重的国家之一。松材线虫、湿地松粉蚧、松突园蚧、美国白娥、松干
11、蚧等森林入侵虫害和稻水象甲、美洲班潜蝇、马玲薯甲虫、非洲大蝎牛等农作物入侵害虫，每年发生灾害面积约300万公顷。入侵我国的豚草、薇甘菊，紫茎泽兰、飞机草、大米草等，已大肆蔓延，造成了生物多样性破坏、沿海红树林死亡、堵塞航道等极大的危害和损失。在我国云南、原产美洲的紫茎泽兰入侵成灾面积就约2470万公顷。据专家对部分入侵物种造成损失的初步估算，每年中国遭受外来入侵物种经济损失就达574亿人民币。外来入侵生物外来入侵生物 的研究现状18福安湾坞乡的红树林群被大米草围困19世界人口从17世纪的5亿倍增加到19世纪(1804 年)的10亿，历时约200年；再倍增到1927年的20亿，历时约100年；1
12、960年达到30 亿，到1974年，又倍增到40亿，历时约50年。而到1999 年10 月12 日，世界人口满60亿。人类经历了数百万年，才在1960 年累积到30 亿人，但达到第二个30亿却只约40 年的时间。这种人口增长的时间与数量的奇特比例关系，形成了“人口爆炸”，由此而产生了资源危机和粮食危机，从而构成了人类生存危机。预测到2022年，世界人口又将倍增到80亿，人类生存危机的阴影更加灰暗，迫使世界各国转变经济增长方式，寻求农业的新出路。当1987 年7月11日世界人口达到了50亿的时候，联合国人口基金为了引起国际社会对人口问题更深切的关注，决定从1988年起把每年的7月11日定为“世界
13、人口日”。20其中既有自然因素，也有人类活动的影响存在。在未来一百年内全球气温将升高1.5至6摄氏度、海平面将升高15至95厘米、沙漠将更干燥、气候将更恶劣、厄尔尼诺现象将更严重，全球变暖将直接或间接影响数以亿计人们的生活。联合国环境计划我们的星球杂志最新一期发表的一份研究报告指出，由于全球气候变暖引发的自然灾难正在日益增加，到2050年它每年给世界造成的损失将超过3000亿美元。全球气候变暖造成的灾害损失包括更为频繁的热带龙卷风、海平面上升使得土地减少和农业、渔业的经常性减产。21人类活动所造成的生物多样性丧失和物种的濒人类活动所造成的生物多样性丧失和物种的濒危引起了越来越广泛的关注，生物多
14、样性科学危引起了越来越广泛的关注，生物多样性科学已经成为当代生态学研究的三大热点之一。已经成为当代生态学研究的三大热点之一。22有限的财力物力与人力使得对所有地区的生物多样性进行保护是不现实的。为更有效地保护地球上的生物多样性，在现有条件下，必须首先确定生物多样性保护的优先地区或关键地区。生物多样性的热点热点(hotspots)地区被认为是本地物种多样性最丰富的地区或是特有物种集中分布的地区，也是对人为干扰非常敏感的地区，这些地区的生物多样性具有不可替代性和不可恢复性，也是生物多样性保护的优先地区。生物多样性的热点生物多样性的热点(hot spots)hot spots)地区地区23英国著名生
15、态学家Norman Myers（1988）首先在热带林中确定了10个生物多样性保护的热点地区；后来，他进一步将其研究结果推广到全球，提出了全球生物多样性保护的25个优先的热点地区，其中包括我国的西南地区。这25个热点地区只占全球陆地面积的1.4%，却包括了地球上44%的维管束植物和35%的哺乳类、鸟类、爬行类和两栖类动物。在WWF主持的“全球200”计划中，打破了行政边界的限制，以生态区为基本单元，提出了全球200个优先保护的热点生态区。24中国是世界上生物多样性特别丰富的12个国家之一。在WWF所确定的全球200个热点地区中，中国有陆生生态区10个，海洋、海岸带、淡水生态区5个。由北京大学城
16、市与环境学系陈昌笃（1998）先生主持的“中国生物多样性国情研究报告”提出了中国17个具有全球意义的生物多样性保护关键区域，包括11个陆地关键区、3个湿地关键区和3个海洋关键区。中国是生物多样性破坏较严重的国家，高等植物中濒危或接近濒危的物种达4000-5000种，约占中国拥有的物种总数的15%-20%，高于世界10%-15%的平均水平。在联合国国际濒危物种贸易公约列出的640种世界濒危物种中，中国有156种，约占总数的1/4。中国生物多样性保护所面临的问题中国生物多样性保护所面临的问题25思想认识：思想认识：政府部门和社会各界应当深刻认识生物多样性的价值。在制定经济发展政策时，确保生物多样性
17、的可持续利用。生物多样性保护的主要途径包括就地保护（in situ）、移地保护（ex situ）。其中，就地保护是生物多样性保护的最有效的措施。26就地保护：就地保护：是指通过立法，以保护区和国家公园的形式，将有价值的自然生态系统和珍稀濒危野生动植物集中分布的天然栖息地保护起来，限制人类活动的影响，确保保护区内生态系统及其物种的演化和繁衍，维持系统内的物质循环和能量流动等生态过程。就地保护在原来生境中对濒危动植物实施保护。由于自然选择的择优汰劣作用，能保持野生状态下物种的活力，因此，就地保护是将物种作为生物圈中的一个有生存力的物种进行保护，是最有效的保护。国家公园（国家公园（National
18、Park）：）：保护自然景观、野生动物及其生态环境的区域。区内允许适当的娱乐休闲或旅游活动，但是禁止狩猎等破坏活动。27功能区类型功能区类型 核心区（core zone）被缓冲区所包围，区内主要为原生性生态系统，被缓冲区所包围，区内主要为原生性生态系统，或者是珍稀濒危动植物的集中分布地或繁殖区。或者是珍稀濒危动植物的集中分布地或繁殖区。缓冲区（buffer zone）位于核心区的外围，区内由一些可能恢复为原生位于核心区的外围，区内由一些可能恢复为原生性的植被地段所组成。性的植被地段所组成。实验区（experimental zone）位于缓冲区的外围，可包括次生性植被以及荒山位于缓冲区的外围，可
19、包括次生性植被以及荒山荒地等。荒地等。28人类活动限制人类活动限制 除自然规律研究的活动外，严禁人类活动。在保证不受到破坏的前提下，可进行试验性或生产性的科研。管理、服务等建筑设施，人工生态系统建立和生物资源开发。29是指将濒危动植物迁移到人工环境中或易地实施保护。是指将濒危动植物迁移到人工环境中或易地实施保护。与就地保护相比，迁地保护不是在自然生境中对濒危动植物实施保护。由于缺乏自然选择的择优汰劣作用，不能完全保持物种的自然活力。但是，当物种丧失在野生环境中生存的能力，在野生状态下即将灭绝时，迁地保护无疑提供了最后一套保护方案。目前，近3000种鸟兽类只有在迁地保护下才能生存。这些物种只有同
20、时维持野生种群和人工保护的迁地种群，才能保证物种不会灭绝。如麋鹿、加州秃鹫、黑足鼬（Mastela nigripes，曾分布在美国与加拿大交接地带）等都是迁地保护成功的实例。30动物园、水族馆和植物园都是展示、保存、繁育动动物园、水族馆和植物园都是展示、保存、繁育动植物的场所。既是物种迁地保护的地方，又是对公植物的场所。既是物种迁地保护的地方，又是对公众进行生物多样性和自然保护教育的基地。众进行生物多样性和自然保护教育的基地。31基因资源库（基因资源库（Genome resource bank）：将生物组将生物组织和细胞、孢粉、动物的精液、卵子和胚胎以冷冻织和细胞、孢粉、动物的精液、卵子和胚胎
21、以冷冻储存（储存（-196的液氮环境中）或以培养液长期保存的液氮环境中）或以培养液长期保存的场所。的场所。32延长了个体的繁殖寿命，即使个体死亡了，仍可利用其低温保存的配子进行繁殖；利用一个个体的精液可以使多个雌体受孕，增加了珍稀物种的个体繁殖机会；能够减少了饲养个体数量；当野生种群的遗传多样性部分丧失时，基因资源库仍为就地保护和迁地保护保存了遗传多样性，因此基因资源库是野生生物保护战略的有机部分；野生生物基因资源库为改良家养动物品质和种间杂交提供了野生种源；野生生物基因资源库为地理隔离种群之间交流基因提供了途径。33可持续发展战略的核心可持续发展战略的核心是经济发展与保护资源、保是经济发展与
22、保护资源、保护生态环境的协调一致，是为了让子孙后代能够享护生态环境的协调一致，是为了让子孙后代能够享有充分的资源和良好的自然环境。有充分的资源和良好的自然环境。可持续发展是一个长期的战略目标，需要人类世世代代的共同奋斗。现在是从传统增长到可持续发展的转变时期，因而最近几代人的努力是成功的关键。必须从现在做起，坚定不移地沿着可持续发展的道路走下去。34人类无论是从个人或是从物种的角度考虑，人类无论是从个人或是从物种的角度考虑，都仅仅是地球上众多生命的一员。人类保护都仅仅是地球上众多生命的一员。人类保护和合理利用生物多样性，既是保护宝贵的资和合理利用生物多样性，既是保护宝贵的资源，也是保护自己的生存环境！源，也是保护自己的生存环境！351、什么是生物多样性？、什么是生物多样性？2、生物多样性的现状如何？、生物多样性的现状如何？3、生物多样性丧失的原因是什么？、生物多样性丧失的原因是什么？4、如何保护生物多样性？、如何保护生物多样性？36
