1、第四章第四章 生物多样性保护生物多样性保护4-1 4-1 生物多样性概述生物多样性概述4-2 4-2 人为胁迫对人为胁迫对生物多样性的影响生物多样性的影响 4-3 4-3 生物多样性的保护生物多样性的保护 4-1 4-1 生物多样性概述生物多样性概述一、生物多样性的定义一、生物多样性的定义生物多样性（生物多样性（biological diversity,biodiversity)是指生命有机体，生命有机群体以及它们生存的生是指生命有机体，生命有机群体以及它们生存的生态综合体之间，之内多样性和变异性的总和。态综合体之间，之内多样性和变异性的总和。1992年在巴西的里约热内卢召开的联合国环境与发展
2、大会上，年在巴西的里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上，153个国家签署了个国家签署了保护生物多样性公约保护生物多样性公约。1994年年12月，联月，联合国大会通过决议，将每年的合国大会通过决议，将每年的12月月29日定为日定为“国际生物多样性国际生物多样性日日”，以提高人们对保护生物多样性重要性的认识。，以提高人们对保护生物多样性重要性的认识。2001年将年将每年每年12月月29日改为日改为5月月22日日二、生物多样性的层次二、生物多样性的层次遗传多样性遗传多样性物种多样性，物种多样性，生态系统多样性生态系统多样性景观多样性景观多样性l 在组成生命的细胞中，在组成生命的细胞中，DNA是遗传
3、物质，是遗传物质，由由4种种碱基碱基在在DNA长链上不同的排列组合，决长链上不同的排列组合，决定了基因的多样性定了基因的多样性l 种内遗传和变异的多样性种内遗传和变异的多样性l 遗传变异多样性决定着物种的稳定性及其进遗传变异多样性决定着物种的稳定性及其进化程度化程度1.1.遗传多样性遗传多样性2 2、物种多样性、物种多样性 l 物种水平的生物多样性，是指一个地区物物种水平的生物多样性，是指一个地区物种的多样性种的多样性l 物种物种多样性的现状、形成、演化和维持机多样性的现状、形成、演化和维持机制是其主要研究内容。制是其主要研究内容。l 界、门、纲、目、科、属、种，物种是最界、门、纲、目、科、属
4、、种，物种是最基本也是最重要的等级基本也是最重要的等级 已发现和命名的物种有已发现和命名的物种有 1,500,0001,500,000 种种 植物植物 260,000260,000 种种 昆虫昆虫 700,000700,000 种种 脊椎动物脊椎动物 500,000500,000 种种 3 3、生态系统多样性、生态系统多样性 l 在地球的表面，各种植物、动物和微生物与环在地球的表面，各种植物、动物和微生物与环 境构成了不同的生态系统，生态系统的结构、功境构成了不同的生态系统，生态系统的结构、功 能、平衡及调节机制是生物多样性的重要内容。能、平衡及调节机制是生物多样性的重要内容。l 生态系统多样
5、性是指生物圈内生境、生物群落和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态过程变化的多样性 4 4、景观多样性、景观多样性l 不同类型的景观要素或生态系统构成的不同类型的景观要素或生态系统构成的 景观在空间结构、功能和时间动态方面的景观在空间结构、功能和时间动态方面的 多样性多样性一、物种的灭绝一、物种的灭绝 灭绝（灭绝（extinction):一个个体、群体或物种从一个生一个个体、群体或物种从一个生 物区系或生境消失的过程。物区系或生境消失的过程。绝种或灭绝种绝种或灭绝种 野外灭绝野外灭
6、绝 局部灭绝局部灭绝 生态灭绝生态灭绝二、物种灭绝的分类二、物种灭绝的分类 自然灭绝自然灭绝 人为灭绝人为灭绝4-2 4-2 人为胁迫对人为胁迫对生物多样性的影响生物多样性的影响 l 美国东南部美国东南部40%50%淡水蜗牛种类因湿地生境遭破坏而灭绝淡水蜗牛种类因湿地生境遭破坏而灭绝三、人为胁迫对生物多样性的影响三、人为胁迫对生物多样性的影响1.栖息地丧失栖息地丧失l 对生物多样性最大的威胁是生境丧失对生物多样性最大的威胁是生境丧失2.生境片断化生境片断化生境片断化是一个面积大而连续的生境被分割成两个生境片断化是一个面积大而连续的生境被分割成两个或更多小块残片并逐渐缩小的过程或更多小块残片并逐
7、渐缩小的过程l 栖息地丧失导致相关的生态型消失栖息地丧失导致相关的生态型消失片断化生境的特点片断化生境的特点 具有更大的边缘面具有更大的边缘面 残片的中心距离更近残片的中心距离更近3.生物资源过度开发生物资源过度开发4.环境污染环境污染5.全球气候变化全球气候变化由于降雨量和温度的改变，生态系统的边界可能发生移动由于降雨量和温度的改变，生态系统的边界可能发生移动;某某些生态系统可能延至新地区，而另一些生态系统则可能收缩。些生态系统可能延至新地区，而另一些生态系统则可能收缩。某些物种的分布区可能向高纬度地区扩展。某些物种的分布区可能向高纬度地区扩展。物种之间在移动时间、区域和速度方面将有很大的不
8、同，因物种之间在移动时间、区域和速度方面将有很大的不同，因此许多生态系统的构成此许多生态系统的构成(生物多样性生物多样性)将发生变化。将发生变化。一次干旱能够毁灭一个小种群一次干旱能够毁灭一个小种群 海平面上升威胁海岸湿地海平面上升威胁海岸湿地(2080(2080 年可能达到年可能达到20%)20%)，红树林，红树林以及珊瑚礁。以及珊瑚礁。某些生态系统对气候变化非常脆弱，高山生态系统和永久冻某些生态系统对气候变化非常脆弱，高山生态系统和永久冻土地区。土地区。在某种程度上，高山地区的植物会受到分布区上移的、竞争在某种程度上，高山地区的植物会受到分布区上移的、竞争 性更强的亚高山灌木和乔木的威胁。
9、性更强的亚高山灌木和乔木的威胁。如欧洲年平均温度的预测变化超出许多高山物种的耐受范围。如欧洲年平均温度的预测变化超出许多高山物种的耐受范围。因此，这些物种将被更具竞争力的灌木和乔木取代，导致高因此，这些物种将被更具竞争力的灌木和乔木取代，导致高 山地区地方物种的大量消失。山地区地方物种的大量消失。由于预测冬季温度上升，大多数鸟类的生存率可能得到进一由于预测冬季温度上升，大多数鸟类的生存率可能得到进一步改善。但是，这种生存率上升对鸟类种群有何影响具有不确步改善。但是，这种生存率上升对鸟类种群有何影响具有不确定性。定性。6.外来物种引入外来物种引入由人类活动而引进的外来种能够适应新环境的条件，由人
10、类活动而引进的外来种能够适应新环境的条件，并能建立起自己的种群。其中许多种类外来物种可以并能建立起自己的种群。其中许多种类外来物种可以通过多种方式有效地扩大自己的种群，同时抑制或消通过多种方式有效地扩大自己的种群，同时抑制或消灭当地原生物种。灭当地原生物种。外来物种可以与本地种外来物种可以与本地种竞争有限的资源，竞争有限的资源，或者捕食本地种，或者捕食本地种，或者带入病原体，或者带入病原体，或者通过自己的活动改变生境使本地种无法生存或者通过自己的活动改变生境使本地种无法生存4-3 4-3 生物多样性的保护生物多样性的保护 一、就地保护一、就地保护-保护区保护区(protected area)(
11、protected area)1 1 保护区的类别和管理目标保护区的类别和管理目标科学保护区科学保护区/严格保护区严格保护区国家公园国家公园自然遗迹保护区自然遗迹保护区自然保护区自然保护区/野生生物禁猎野生生物禁猎(采采)区区景观保护区景观保护区自然资源保护区自然资源保护区人文保护区人文保护区多种经营管理区多种经营管理区/资源经营管理区资源经营管理区保护区具有两个不同层次的基本管理目标保护区具有两个不同层次的基本管理目标:一是严格保持生物多样性和生态系统完整性一是严格保持生物多样性和生态系统完整性二是控制资源开发以维持生物多样性不受损失二是控制资源开发以维持生物多样性不受损失2 2 确立保护区
12、的优先原则与方法确立保护区的优先原则与方法(1)优先原则优先原则确立保护区的三条优先原则是确立保护区的三条优先原则是:第一，独特性。第一，独特性。第二，濒危性第二，濒危性第三，可利用性第三，可利用性(2)方法方法第一，物种分析。这类方法主要分析物种的独特性或物种的多样性第一，物种分析。这类方法主要分析物种的独特性或物种的多样性,并并根据分析结果提出建立保护区的建议。根据分析结果提出建立保护区的建议。第二，空白分析第二，空白分析(gap analysis)。该方法是指将已设保护区与拟设保。该方法是指将已设保护区与拟设保护区的生物多样性根据优先原则进行比较，确定需要建立新的保护区护区的生物多样性根
13、据优先原则进行比较，确定需要建立新的保护区的空白地点。的空白地点。二、迁地保护二、迁地保护任何一类随机因素，如遗传漂变、种群统计、外来种任何一类随机因素，如遗传漂变、种群统计、外来种竞争、病虫害、过度开发、生境损毁等，都可使稀有竞争、病虫害、过度开发、生境损毁等，都可使稀有种衰减或灭绝。对于这种情形，保护物种免遭灭绝的种衰减或灭绝。对于这种情形，保护物种免遭灭绝的最佳甚至唯一途径是最佳甚至唯一途径是迁地保护迁地保护，即将其置于人为控制，即将其置于人为控制的环境中以维持其个体。的环境中以维持其个体。1.1.迁地保护措施迁地保护措施(1)(1)动物园动物园(2)(2)植物园植物园(3)(3)种子库
14、种子库2 2 迁地保护的优点和局限性迁地保护的优点和局限性优点优点第一，迁地保护种群的个体能定期释放回野外以维持自然种群的大小第一，迁地保护种群的个体能定期释放回野外以维持自然种群的大小及遗传变异性。及遗传变异性。第二，迁地保护便于对濒危物种的基本生物学特性进行透彻的研究，第二，迁地保护便于对濒危物种的基本生物学特性进行透彻的研究，并可能依此提出新的更有效的保护措施。并可能依此提出新的更有效的保护措施。第三，迁地保护种群繁殖的个体可供展览与研究的需要，从而减少或第三，迁地保护种群繁殖的个体可供展览与研究的需要，从而减少或避免从野外种收集个体。避免从野外种收集个体。第四，利用迁地保护种群的个体进
15、行展览有助于唤起公众的环境保护第四，利用迁地保护种群的个体进行展览有助于唤起公众的环境保护意识，促进濒危物种的就地保护。意识，促进濒危物种的就地保护。第一，迁地保护种群规模小。第一，迁地保护种群规模小。为防止遗传漂变，迁地保护种群至少应有数百个个体。但是，在动物园为防止遗传漂变，迁地保护种群至少应有数百个个体。但是，在动物园中仅有少数无脊椎动物能维持该数目。在植物园中大多数物种中仅有少数无脊椎动物能维持该数目。在植物园中大多数物种(尤其是树尤其是树木木)仅有少数几个个体。仅有少数几个个体。第二，迁地保护种群可能发生人为控制条件下的适应性变异，反而不适第二，迁地保护种群可能发生人为控制条件下的适
16、应性变异，反而不适应以后放归自然的野外生活，使其生存受到严重威胁。应以后放归自然的野外生活，使其生存受到严重威胁。第三，迁地保护种群可能只代表该物种基因库的一个有限部分，有遗漏第三，迁地保护种群可能只代表该物种基因库的一个有限部分，有遗漏某些特异遗传变异的危险。某些特异遗传变异的危险。第四，迁地保护种群有时过于集中，有遭突发事件毁灭的危险第四，迁地保护种群有时过于集中，有遭突发事件毁灭的危险局限性局限性三、新种群重建三、新种群重建重新引进方法重新引进方法扩大方法扩大方法引入方法引入方法四、受损生态系统恢复四、受损生态系统恢复第一章第一章目前全球存在的主要环境问题？目前全球存在的主要环境问题？温
17、室效应和酸雨是怎样形成的？温室效应和酸雨是怎样形成的？20世纪世纪8大环境公害事件中主要的污染物？大环境公害事件中主要的污染物？应如何开展环境生物学的研究？应如何开展环境生物学的研究？第二章第二章环境污染，优先控制污染物，持续性有机污染物，转基因生物环境污染，优先控制污染物，持续性有机污染物，转基因生物举例说明化学举例说明化学污染物在环境中的行为特点污染物在环境中的行为特点化学化学污染物在环境中的污染物在环境中的转化及其转化结果转化及其转化结果放射性污染的特点及其生物效应放射性污染的特点及其生物效应谈谈对生物入侵的看法谈谈对生物入侵的看法如何看待转基因生物的环境安全如何看待转基因生物的环境安全
18、第三章第三章 污染环境的生物修复污染环境的生物修复生物修复，微生物修复，植物修复，动物修复，超富集植物生物修复，微生物修复，植物修复，动物修复，超富集植物微生物修复的微生物类型微生物修复的微生物类型影响微生物修复的因素影响微生物修复的因素利用植物修复去除污染物的方式利用植物修复去除污染物的方式如何正确看待植物提取和植物固定在修复污染环境中的地位如何正确看待植物提取和植物固定在修复污染环境中的地位重金属重金属Cd,Zn Pb,As 的超富集植物？的超富集植物？植物对重金属胁迫的适应性机制植物对重金属胁迫的适应性机制植物降解的方式如何修复有机污染物污染的环境？植物降解的方式如何修复有机污染物污染的环境？第四章第四章生物多样性的定义生物多样性的定义生物多样性的层次生物多样性的层次人为胁迫对生物多样性的影响人为胁迫对生物多样性的影响如何保护生物多样性如何保护生物多样性
