生物圈与生物多样保护4学时.ppt
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1、第六章第六章第六章第六章第六章生物圈与生物多样保护第六章生物圈与生物多样保护第六章第六章第六章第六章 第一节第一节 概概 述述生物圈是指地球上有生命活动的领域及其居往环境的整体。生命分布的上限可达1520公里高空,海底有机质几于10公里深处。陆地上在美国密西西比地区7.5公里深的钻孔中发现生活细菌,但绝大部分生物通常生存于地球陆地上和海面之下各约100米厚的范围内。一一、生生 物物 圈圈一一、生生 物物 圈圈第六章第六章第六章第六章生物圈的形成是生物界和水圈、大气圈及岩石圈(土圈)长期相互作用的结果。作为地球一个外层的生物圈,它之所以存在,是因为具备了下列的三个条件:第六章第六章第六章第六章(
2、1)这里可以获得来自太阳的充足的光能。一切生命活动都需要能量,这些能量的基本来源正是光能,绿色植物通过光合作用产生有机物而进入生物循环;第六章第六章第六章第六章(2)这里有可被生物利用的大量液态水,几乎所有的生物体都含有大量的水分,没有水就没有生命;(3)生物圈内有适宜生命活动的温度条件,在此温度变化范围内的物质存在着气态、固态、液态三种物态变化,这也是生命活动的必要前提。第六章第六章第六章第六章生物圈内提供了生命物质所需要的营养物质,包括氧气、二氧化碳以及氮、碳、钾、钙、铁、硫等矿质营养元素,它们是生命物质的组成,并参加到各种生理过程中去。以上都是生物圈内存在的生物生存所必需的环境条件。第六
3、章第六章第六章第六章此外,还有许多环境条件(例如,风、水的含盐浓度等),虽然不一定是各种生物自物生存的必需条件,但也对生物产生影响作用,所有这些环境条件可总称为生态条件。在最适宜的条件下,生物的生命活动促进了能量的流通和物质循环,并引起生物的生命活动发生种种变化。第六章第六章第六章第六章同时,生物既要从环境中取得必需的能量和物质,它们就得适于环境;环境因生物活动发生了变化,又反过来推动生物的适应性。生物与生态条件这种交互作用促进了整个生物界持续不断的进化。第六章第六章第六章第六章二二、生生 物物 多多 样样 性性二二、生生 物物 多多 样样 性性1生物多样性与生态环境生物多样性与生态环境1)生
4、物多样性生物多样性是地球上所有的生物(植物、动物和微生物)及其所形成的综合体,即指所有来源的形形色色生物体,这些来源包括陆地、海洋和其它水生生态系统及其所构成的生态综合体。第六章第六章第六章第六章或者说,所谓生物多样性就是地球上所有生物体和生态环境的丰富性和变异性。它包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性三个层次,具有多面性价值,是生物在长期的环境适应中逐渐形成的一种生物生存策略。第六章第六章第六章第六章2)2)生态环境生态环境是指与人类密切相关的,影响人类生活和生产活动的各种自然(包括人工干预下形成的第二自然)力量(物质和能量)或作用的总和。它不仅包括各种自然要素的组合,还包括人类与自然
5、要素相互形成的各种生态关系的组合。第六章第六章第六章第六章2保护生物多样性是人类共同责任保护生物多样性是人类共同责任自本世纪六七十年代以来,生物多样性迅速锐减,成为人类持续发展的严重障碍和当前国际社会普遍关注的焦点问题之一。物种保护问题在一些国家的政府中已引起重视,国际性自然保护组织不断涌现并发挥着越来越大的作用。如第六章第六章第六章第六章国际野生生物基金会(国际野生生物基金会(WWF)世界自然保护联盟(世界自然保护联盟(IUCN)人与生物圈协调委员会(人与生物圈协调委员会(MAB)濒危野生动植物种国际贸易公约组织(濒危野生动植物种国际贸易公约组织(CITES)最近几年成立的全球环境基金(最近
6、几年成立的全球环境基金(GEF)、)、湿地湿地国际(国际(WI)等,等,第六章第六章第六章第六章其中不少是以各国政府成员参加的。1992年,联合国在巴西首都巴西利亚召开了有各国政府首脑参加的世界环境与发展大会,签署了“生物多样性公约”,并提出了可持续性发展战略,由此在世界各国掀起自然与生物多样性保护的热潮。第六章第六章第六章第六章我国是世界上生物物种最丰富的国家之一,许多珍贵稀有物种受到世界瞩目,因而物种保护工作在国际上占有重要地位。我国是许多重要国际自然保护组织的成员和多项国际保护公约的签字国,承担着许多自然保护领域的国际义务。第六章第六章第六章第六章1992年,李鹏总理代表我国政府参加了世
7、界环境与发展大会,并在“生物多样性公约”上签了字,它标志着我国将同世界各国一道投入到全球性的生物多样性保护行动中去,为我国和世界生物物种保护事业做出不懈努力!第六章第六章第六章第六章 第二节第二节 生物多样性生物多样性一一、生生物物多多样样性性的的意意义义一一、生生物物多多样样性性的的意意义义1物种多样性是人类基本生存需求的基础物种多样性是人类基本生存需求的基础人类的基本生存需求直接依赖于人类通过农业、林、牧、渔业活动所获取的动植物资源。第六章第六章第六章第六章约自1万年前农业的兴起之后,人类就一直不断获取自然界的赋存的动植物资源,来满足人类对食物、燃料、药材等基本生存需求。地球上至少有7.5
8、万种植物可供人类使用,而现在可供利用的仅3.5万种。现代工业中很大一部分原料直接或间接来源于野生动植物。很多野生动物至今仍是人类食物的主要对象。尽可能地充分利用地球上丰富的物种资源也许是解决世界性包括的一个出路。第六章第六章第六章第六章2遗遗传传多多样样性性是是增增加加生生物物生生产产量量和和改改善善生生物物品质的源泉品质的源泉除直接利用野生动植物、微生物外,人类也利用传统的育种技术和现代基因工程,不断培育新品种,淘汰旧品种,扩展农作物的适应范围,其结果大大提高了作物的生产力,也丰富了农作物的遗传多样性。1972年斯德歌尔摩人类环境大会就已强调:“维持动植物的资源对全球粮食保证和人民生活需求有
9、重大意义。”第六章第六章第六章第六章目前,世界上正在广泛开发的农作物培育技术、园艺技术、动物饲养技术等均以生物多样性,特别是遗传多样性为基础。例如,我国杂交水稻的培育成功,大大地提高了稻谷产量,既缓解了庞大人口的巨大粮食压力,又在一定程度上避免了大批的林地、草地开辟为农田。因此,充分利用遗传变异提高作物产量和改善品种具有很大的潜力。第六章第六章第六章第六章3生态系统多样性是维持生态系统功能生态系统多样性是维持生态系统功能必不可少的条件必不可少的条件不同生物或群落通过占据生态系统的不同生态位,采取不同的能量利用方式,以及食物链网的相互关联维持着生态系统的基本能量流动和物质循环。生物多样性的丰富度
10、直接影响生态系统的能量利用效率、物质循环过程和方向、生物生产力、系统缓冲与恢复能力等等。第六章第六章第六章第六章生态系统多样性在维持地球表地球表层的水平衡、调节微气候、保护土壤免受侵蚀和退化,以及控制沙漠化等方面的作用已逐渐被人类认识和利用。总之,生物多样性是人类生存与发展的基础。第六章第六章第六章第六章4生物多样性价值的多面性生物多样性价值的多面性生物多样性是提高人类生存能力和改善生活质量的物质基础,其价值直接与人类的生存与发展相关。生物多样性价值包括经济价值、生态价值、社会价值、文化价值等等。限于人类的认识水平和科学技术手段的局限,对生物多样性的价值缺乏充分认识,对生物多样性的价值缺乏充分
11、认识,对生物资源和遗传资源的价值尚未全面利用。传统上,一般仅关心生物资源的直接消费价值(食物、医药、原料等),而忽视了生物多样性的潜在生态价值、经济价值和其它价值。第六章第六章第六章第六章生物资源和遗传资源作为农业生产的基础,为地球上50多亿人口提供了基本的食物需求和开发未来食物的选择机会。生物多样性不但具有巨大的农业价值,而且具有可观的医药价值。1985年,工业化国家从植物中提取的药品零售价值已达430亿美元。目前,工业化国家配方药的40%直接来源于生物资源,或根据生物资源的化学组成合成。第六章第六章第六章第六章印度用于制药的动植物品种有2000多种,而我国用于制药的动植物种类已达5000多
12、种,每年产生的经济价值和社会价值十分巨大。随着生物技术的进步和制药工艺、设备的革新,动植物的药用价值正在不断提高和扩展。利用丰富多样的生物资源完全可以促进医药工业的进步,改善人类的健康状况。野生动植物品种的丧失意味着一大批人类尚不知其数目和价值的药物的丧失。第六章第六章第六章第六章生物多样性的经济价值对国家经济,尤其是对发展中国家经济的贡献相当可观。一项研究表明,70年代后期,美国大约国内生产总值的4.5%来源于野生动物,达到平均每年870亿美元的水平,而且仍然呈增长势头。另外,生物资源(尤其是珍稀物种)的旅游观赏价值往往可以给地区经济和国家经济以巨大的推动力。第六章第六章第六章第六章生态系统
13、多样性的生态价值具有长期性,潜在性,而且往往不可替代。利用这种多样性也能间接产生经济价值。例如,可以利用生物多样性,借助天敌,就可适当减少在机械化、化肥、灌溉以及病虫害化学控制、农药控制等方面的投入而获得可观的经济效益。生物多样性的其他价值常常由于难以定量而被低估。第六章第六章第六章第六章二二、中中国国生生物物多多样样性性现现状状二二、中中国国生生物物多多样样性性现现状状物种多样性与生态系统的多样性有直接关系。我国国土辽阔,气候多样,地貌丰富,河流纵横,湖泊遍布,东部和南部有广阔的海域,复杂的自然地理条件为各种生物及生态系统类型的形成与发展提供了多种生境。森林、草原、荒漠、农田、湿地和海洋,是
14、构成我国生态系统的主要种类。第六章第六章第六章第六章尽管从三四十年代我国的科学家已经开始对动物、高等植物和低等植物进行考察,但整个生物种类至今远未查清。就无脊椎动物和隐花植物而言,目前定名发表的种仅占实际存在种的一小部分。1980年以来,仅发表昆虫的新种和被子植物的新种就各有500种。据统计,我国已记录的主要生物类群的物种总数约8.3万种,其中不包括仍不甚了解的土壤生物和尚未充分认识的10万种以上的昆虫的大部分。我国海域已记录的海洋生物物种超过1.3万种,约占世界海洋生物总数的1/4以上。第六章第六章第六章第六章遗传多样性或基因多样性是生物多样性的重要组分,一个物种由许多具有非常丰富的的遗传变
15、异的种群组成,从而使其具有大量基因型。我国拥有极为丰富的物种,是世界上遗传多样性最主丰富的国家之一。物种的生存力与其遗传多样性成正比,小的分离的残遗种群化具有丰富遗传多样性的种群更易于濒危或灭绝。当一个物种被发现已经濒危的时候,其遗传多样性已大量地丧失了,存活的机会已经减少,也许拯救免其灭绝为时已晚。生物多样性的确是一种非常脆弱的资源。第六章第六章第六章第六章物种多样性高度丰富物种特有性高、生物区系起源古老、经济物种多,是我国生物多样性的显著特点。从植物区系的种类数目看,中国仅次于马来西亚、巴西,居世界第三位,许多古老种类为我国特有。第六章第六章第六章第六章中国拥有大量特有的物种和遗物种,这些
16、特有物种的分布往往局限在很小的特定生境中。这些特有现象的研究在了解动物区系和植物区系的特征和形成方面,以及保护生物多样性和持续利用的优先领域方面具有特殊的意义。第六章第六章第六章第六章中国的经济物种异常丰富,有3000多种重要的野生经济植物、大量的经济动物资源和多种具有经济价值的微生物。这些生物资源对我国的经济发展和人民生活具有无法替代的作用。第六章第六章第六章第六章中国生物区系的起源极为古老、成分复杂,含有大量古老或原始的科、属。中国的热带地区,特别是西南的亚热带山地,可能是许多植物的发源地和分布中心。第六章第六章第六章第六章三、生物多样性的丧失是人类可持续发展的重要障碍三、生物多样性的丧失
17、是人类可持续发展的重要障碍三、生物多样性的丧失是人类可持续发展的重要障碍三、生物多样性的丧失是人类可持续发展的重要障碍1生物多样性全球性锐减生物多样性全球性锐减人口迅速膨胀,粮食压力日益严重,能源供应不断紧张,生态环境日趋恶化等全球性重大问题是持续发展思想出现的重要背景。而上述问题又毫无例外地与生物多样性的全球性减少有关。第六章第六章第六章第六章生物多样性的急剧降低,已威胁了人类生存与发展的基础。随着世界农业、医药和工业中生物资源的利用日甚,全球生物多样性正以空前速度迅速丧失,全球每年有1700万公顷的热带森林被砍伐。热带森林生态系统是地球上生物多样性最集中的地区,占地球陆地表面7%的热带森林
18、赋存着地球上一半的生物体。第六章第六章第六章第六章科学家们估计,照以上速度,在未来30年里大约有5%10%的热带森林物种面灭绝的威胁。而其中在世界24万种植物中大约有6万种将灭绝。脊椎动物和昆虫的灭绝比便可能更高。在过去的400多年间,地球上约有2%的哺乳动物,1.2%鸟类灭绝,另有10%的哺乳动物处于濒危境地。第六章第六章第六章第六章近150年来,鸟类灭绝了约80种,近50年来兽类灭绝了近40种,国际鸟类保护委员会1988年的一项统计表明,世界上大约9000种鸟中,已有1000种濒于灭绝。据联合国环境规划署的一份报告估计,未来10年(19902000年),地球上物种将有10%18%灭绝。到2
19、050年,地球上物种的25%将有灭绝的危险。第六章第六章第六章第六章生物多样性减少并不仅限于热带森林。全球温带森林(相当于马亚西亚的国土面积)差不多已全部丧失。已有充分的证据证明,温带森林的消失正在加速。单单美国从19711987年就丧失了1600万公顷森林。海洋生态系统和淡水生态系统的多样性也正面临着严重的丧失和退化。其中淡水生态系统可能面临着更艰巨的冲击。第六章第六章第六章第六章目前所记录的物种灭绝的数目远远小于实际灭绝的数目,因为物种灭绝的记录较困难,很多物种在被描述,甚至尚示被人类知道以前就已灭绝。而且有些物种因生境丧失而使其种群已减少到长期生存的最低极限以下。尽管该物种仍可存活几十年
20、,但种群的恢复已不可能,这实际也是一种“活灭绝”。第六章第六章第六章第六章由于每一个物种都是一个基因库,物种的急剧丧失和生态系统的大规模破坏,必将导致遗传多样性也随之急剧丧失。全世界已有492种遗传特征不同的种群正隐于危机。全世界以热带雨林等生态系统的基因损失量最大。遗传多样性的丧失直接危及农业的发展。随着“绿色革命”的兴起,各咱作物新品种不断被培育,而且作物和种植范围也在不断扩展。第六章第六章第六章第六章因此,旧品种相应被淘汰而灭绝。例如,在印度尼西亚,近15年来已有1500种原来当地的稻种灭绝。遗传(基因)多样性的丧失会降低植物的免疫能力,加重病、虫害。如1991年,在巴西由于桔树基因相似
21、而导致柑结溃疡,造成了巨额损失。第六章第六章第六章第六章总之,生物多样性的丧失必然减少生物圈中的生态关联,使生命支持系统的重要组成部分生态系统的功能(承载力、恢复力和抗干扰能力)失衡,物质循环过程受阻,间接影响全球气候变化,进而恶化人类生存环境,限制人类生存与发展的选择机会,甚至直接严重威胁生存的基本条件。第六章第六章第六章第六章2中国生物多样性面临严重威胁中国生物多样性面临严重威胁人为活动使生态系统不断破坏和恶化,已成为中国目前最严重的环境问题之一。生态受破坏的形式主要表现在森林减少,草原退化,农田土地沙化、退化、水土流失,沿海水质恶化,赤潮发生频繁,经济资源锐减和自然灾害加剧等方面。第六章
22、第六章第六章第六章森林是陆地生态系统中分布范围最广、生物总量最大的植被类型。我国森林资源长期受到乱砍滥伐、毁林开荒及森林病虫害的破坏,森林特别是天然森林面积大幅度下降。我国的天然森19711972年为9817万公顷,19811985年下降为8635万公顷;海南岛天然林的履盖率1956年天然林面积为2316万公顷,1985年降为1238万公顷;西南林区云南省1975年天然林面积为912万化顷,1985年则降到814万化顷。第六章第六章第六章第六章我国占总面积1/3左右的草原地带,近20年来,产草量下降近半。尤其是北方半干旱地区的草场,产草量原本不高,加之超载放牧、毁草开荒及鼠害的影响,退化极为严
23、重,衰退局面。在草原破坏、风沙加强的威胁下,北方沙漠化进程已经加快,沙漠面积大幅度增加。在50年来代,鄂尔多高原的沙化面积仅2000万亩,80年代初已达6000多万亩,同时有4000多万亩水土流失非常严重的草原出现。第六章第六章第六章第六章我国的水域生态系统也受到了相当严重的破坏。近30多年来,海岩湿地已被围垦700多万公顷,加上自然淤涨成陆和人工填海造陆,给垦区附近广大水域的海洋生物资源造成深远的不利影响。我国南部海岩的红树林在50年代初有5万公顷,由于几十年有大面积围垦毁林,目前仅剩2万公顷,且部分已退化成半红树林和次生疏林。第六章第六章第六章第六章海南省1600公里的海岸公里的海岸曾有1
24、/4岸段分布着珊瑚礁,礁区海洋生物资源丰富,近10近来,由于当地居民采礁烧制古石灰、制作工艺品,导致全岛沿岸80%的珊瑚礁资源被破坏,在有些岸段波濒临绝迹。第六章第六章第六章第六章淡水生态系统由于兴建大型水利、电力工程及围湖造田而严重破坏。长江流域大量湖区湿地已转变为农田;据鄂、湘、赣、皖四省统计,共围垦1700万亩湖区湿地,“千湖之省”的湖北,目前只有湖泊326个,湖面由1250万锐减到355万亩。淡水生态系统的破坏,不仅缩小了湿地和水生物种生境,同时带来洪水调节能力下降、堵塞某些重要经济鱼类回游通道等问题。第六章第六章第六章第六章虽然中国具有高度丰富的物种多样性,但由于人口快增长和经济高速
25、发展,增大了对一资源及生态环境的需求,致使许多动物和植物严重濒危。据统计,我国目前大约有398种脊椎动物濒危,占总数的7.7%;高等植物濒危或临近濒危的物种数估计已达到40005000种,占总数的近20%。第六章第六章第六章第六章我国动物和植物灭绝情况按已有资料统计,犀牛、麋鹿、高鼻羚羊、白臀叶猴,以及植物中的崖柏、雁荡润楠、喜雨草等,已经消失了几十年甚至几个世纪了,其中高鼻羚羊被普遍认为是在本世纪50年代后在新疆灭绝的。第六章第六章第六章第六章我国目前濒危的主要动物物种有:东北虎、华南虎、云豹、大熊猫、叶猴类、多种长臂猿、儒艮、坡鹿、白暨豚;无喙兰、双蕊兰、海南苏欠、鳊三尖杉、人参、天麻、罂
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