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1、第八章 生物多样性与生物安全,环境生态学导论（第一版）李元 主编,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,目 录,一、生物多样性的概念及测定,生物多样性：指地球上所有生物（动物、植物、微生物等）所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度。1. 遗传多样性2. 物种多样性3. 生态系统多样性4. 景观多样性,二、生物多样性丧失及其成因,地球上已经记载命名的生物约有150-200万种。许多生物还没有被发现或研究，有的消失了，有的减少了，有的变化了，等等，生物多样性的研究（科研学术）价值也无法估量。病毒：5000种细菌：4000种真菌：72000种植物：400000种动物：1
2、500000种，其中昆虫900000种。经人类研究和利用的只是其中一小部分。,生物多样性公约将生物多样性丧失定义为“在全球、区域和国家级衡量的生物多样性组成部分及其提供产品和服务的潜力的长期或永久地性质或数量的减少”。自17世纪以来，世界上有654种植物和484种动物灭绝，目前濒危物种约有5000种。,（一） 生物多样性丧失概况,被猎杀的藏羚羊,草原的退化,森林砍伐和片段化,沙漠化和沙漠的扩展,生物多样性是人类赖以生存的物质基础 ，物种是生物多样性定义的核心， 它既是生物之间以及与其生存环境之间复杂关系的体现， 也是生物资源丰富多彩的标志。 生物多样性受到了空前的威胁，由于人类活动造成的生物多
3、样性丧失加速是不争的事实，保护生物多样性是全人类的共同责任。,（二） 生物多样性丧失的原因,如果说几个世纪前，生物多样性的丧失还是自然的，正常的过程，那么现在却主要是人类主宰了生物多样性的灭绝过程。生物多样性丧失和受到威胁的原因和机制很多，但主要包括栖息地变化、气候变化、外来种入侵、人为（过度开采和环境污染）等。,社会、经济、文化方面：1）急剧的人口膨胀和持续高涨的资源消耗 这是生物多样性丧失和减少的主要原因；2）不断狭窄地索取资源谱 特别对于经济价值大的少数种类更是首当其冲受害，如大象、鲸鱼、人参、甘草等；3)生物资源占有的不公平 发达国家一般占有较少的生物多样性，但却利用了大部分可利用的生
4、物多样性；4）很少或不考虑生物多样性的社会与生态价值；5）知识的贫乏和法律（特别是国际法）不健全、不公正；6）研究的滞后；7）传统或落后的理念意识。,生态、环境方面：1）栖息地的丧失和生境的片断化由于开垦、城市建设、开采、筑路、砍伐等活动，使生物渐渐失去和缩小了栖息地，导致了物种的消失；2）过渡利用，导致种群、系统减少或灭绝，事例举不胜举；3）工业化的农林牧业 大范围内同一时间种植单一作物（如水稻、棉花、小麦、玉米）或树木（如杉木、黑松）品种，这样不仅容易发生虫害、病害，也大大降低了生物多样性；4）环境污染 特别是水体污染，对水生生物的影响更甚；5）外来种的影响 外来种是对生物多样性和生物资源
5、保护的主要威胁之一，有意（如引种）或无意（如国际贸易）引入外来种，影响当地的物种和生态系统（排除自然入侵），如澳大利亚引入野兔、青蛙、仙人掌等带来的生态与经济灾难至今仍未消除，南极附近马里恩岛的猫灾；害虫(如美国白蛾）、杂草（如豚草、紫茎泽兰）、病菌的传播；以及转基因生物可能带来的不利影响6）转基因生物释放（生物技术）可能产生的危险,三、生物多样性的保护,生物多样性已引起各国政府的广泛关注，其保护与持续利用成为人类与环境领域的中心议题。共同签署生物多样性公约建立各级各类自然保护区建立珍稀濒危物种繁育基地制止偷猎与盗采珍稀野生动植物，等等保护生物多样性就保护了人类生存和社会发展的基石，就是保护人
6、类自身。,1. 遗传多样性最大保护原则 2. 最小有效种群原则,（一） 生物多样性保护的原则,1. 就地保护（In situ）：长期保护生物多样性的最佳策略就是在野外保护自然群落和种群，就地保护主要是通过建立自然保护区。 2. 迁地保护(off situ)：如果残余种群小到不能维持，或若所有现存个体只能在保护区之外找到，那么就地保护就不会有效。在此情况下，只能在人类管理下的人工环境中维持个体的生存,这种策略就是迁地保护。 例如对于扬子鳄的保护就有就地和迁地两种方式。,（二） 生物多样性保护的方法,1. 就地保护保护区规划： 面积 性状 破碎化影响 生境走廊 景观生态学应用,2. 迁地保护动物的
7、迁地保护 动物园繁育中心 水族馆 动物细胞库,植物的迁地保护： 植物园和树木园,就地保护,迁地保护,种子、繁殖体,长期保存,自然种群,新种群,扩繁,恢复与再引入,恢复加强,迁地保护与就地保护的关系,3. 种质、基因等保护,种质：农林牧渔业的种质保护，如作物种质、树种、草种、牛马羊、鱼种等品种的保护。建立种子库等基因的保护：基因库，包括天然的基因库动物组织、器官等，如精子库保存,Lanphere Dunes, Humboldt Bay NWR,Before - 10 acres of European dune grass infestation by 1990,Plants were manu
8、ally cleared over three years,After native plant cover increased dramatically,二、转基因生物,由中国农科院生物工程中心开发的Bt棉对棉铃虫有显著的抗性。与对照相比减少农药用量80，并减少用工150个/hm2，以上两者可使每公顷节省1500元。,GMO foodsare common,According to Greenpeace, up to 70% of processed foods in Canada contain GM ingredients. Most common are corn, soy, cano
9、la（油菜） and cotton.,Image credit:http:/www.usda.gov: US Dept of Agriculture,转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）,一、转基因生物,1、转基因生物与食物安全,a.绝对不能对转基因食物安全性掉以轻心理由,b.不必担心转基因食物安全性的理由,反对“实质性等同”，对食物的安全性检测不全面,担心出现滞后效应,担心出现新的过敏原,担心营养成分的改变,把动物蛋白基因转入农作物，是否侵犯了宗教信仰或素食者的权益,没能足够的证据证明转基因食物有问题;,多环节、严谨的安全性评价,可以保证转基因食物的安全,科学家的负责态度可以防止新过敏原的
10、产生,至今尚未发现食用转基因食品而影响人体健康的事例,“实质性等同”是评价的起点，而不是终点,在技术上是可以克服的,“实质性等同”指在转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变，就可以认为与“天然品种”没有差别，因此不必要再进行安全检测。反对者认为，对食物安全性不仅要检测其主要成分是否改变，还应包括其他方面测试结果,二、转基因生物,世界食品生产商的态度,许多食品生产商承诺不使用转基因原料,越来越多的公司承诺非转基因政策 全球政策：诺华蒂斯 、家乐福、亨氏等 美国：嘉宝、麦当劳等 澳大利亚：联合利华,亨氏等 日本：麒麟, 万字酱油等,中国的情况,32家食品商，包括外国及本地食品商涉及52个品牌，
11、包括多个知名品牌国外食品商：美赞臣、惠氏、立顿、箭牌国内食品商：珠江桥牌、九三、皇室、融氏香港食品商：维他奶、李锦记、淘大,由于转基因产品存在一定的风险，如转基因产品本身对人类的毒害作用，转基因作物对环境的破坏性作用，包括转入的外源基因在环境中的扩散、对物种多样性的影响等，因此必须从保障人类健康、发展农业生产和维护生态平衡与社会安全的基础出发，提出一系列具有指导意义的对应策略和行之有效的具体措施。,我们应该怎么办？,1.加强转基因产品的安全性研究：在研究与开发转基因产品的同时，必须加强其安全性防范的长期跟踪研究。2.建立完善的检测体系与质量审批制度：为确保转基因产品进、出口的安全性，必须建立起
12、一整套完善的、既符合国际标准又与我国国情相适应的检测体系，以及严格的质量标准审批制度。有关审批机构应该相对独立于研制与开发商之外，而且也不应该受到过多的行政干预。3.不断完善相关法规：转基因产品安全性法规的建立与执行应该以严格的检测手段为基准。同时应培养一批既懂得生物技术专业知识，又能驾驭法律的专门人才。,具体建议,4.加强宏观调控：有关决策层应对转基因产品的产业化及市场化速度进行有序的宏观调控。任何转基因产品安全性的防范措施都必须建立在对该项技术的发展进行适当调控的前提下，否则，在商业利益的趋动下只能是防不胜防。 5.加强对公众的宣传和教育：通过多渠道、多层次的科普宣传教育，培养公众对转基因产品及其安全性问题的客观公正意识，从而培育对转基因产品具有一定了解、认识和判断能力的消费者群体。这对于转基因产品能否获得市场的有力支撑是至关重要的。,6.为公众提供良好的咨询服务：应该设立足够数量的具有高度权威性的相关咨询机构，从而为那些因缺乏专业知识而难以对某些转基因产品做出选择的消费者提供有效的指导性帮助。 7.规范转基因产品市场：必须培育健康、规范的转基因产品市场。转基因产品的安全性决定其在市场中的发展潜力。因此，有关转基因产品质量及其安全性的广告宣传，应该具有科学性和真实性。一旦消费者因广告宣传而受误导或因假冒产品而被欺骗，转基因产品就会因消费者的望而生畏而失去市场。,
