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1、第六章,生物多样性及其保护,生物多样性,（,biodiversity,、,biological diversity,）,是一个描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念,。,主要内容,一、什么是生物多样性,定义,1,）遗传多样性,(genetic diversity),2,）物种多样性,(species diversity),3,）,生态系统多样性（,ecosystem diversity,）,二、生物多样性的总量和分布,1,）地球生物资源概况,2,）生物多样性在世界的分布,3,）中国生物多样性的分布特点,4,）我国有多少生物物种,三、生物多样性的保护和可持续性发展,生物多样性概念的提出,1,）
2、环境问题危机；人口,资源,环境,粮食,能源,2010,年“世界环境日”,的主题是“多个物种、一颗星球、一个未来”,（,Many,Species.,One,Planet.,One,Future,”）,旨在保护生物多样性。,2011,年“,六,五”,世界环境日,中国,主题,为“共,建生态文明，共享绿,色未来,”。,联合国环境署确定今年,世界环境日主题,是“森林：大自然为您,效劳”，旨在强调森林的生态价值，提高人们森林保护意识,。,2012,年“,六,五”,世界环境日,中国,主题,为“,绿色消费,你行动了,吗？,”旨在强调绿色消费的理念,.,2013,年,6,月,5,日世界环境日主题,是“,同呼吸,
3、共奋斗,”旨在释放和,传递建设美丽中国人人共享、人人有责的信息，激发全社会持久,的环保热情，为改善空气质量、实现天蓝、地绿、水净的美丽中,国而奋斗。,2,）世界生物保护组织出现,世界自然保护联盟（,IUCN,）,：是一个国际组织，是目前世界,上最大的，最重要的世界性保护联盟，是政府及非政府机构都,能参与合作的少数几个国际组织之一，成立于,1984,年,10,月。,世界野生生物基金会,：世界上最大的从事自然和野生动物保,护的国际组织。成立于,1961,年。,总部设在瑞士格兰德，,。,1971,年，由联合国教科文组织提出了著名的“人与生物圈计划,”等国际组织和国际活动的建立和开展。,人们在开展自然
4、保护的实践中逐渐认识到，自然界中,各个物种之间、生物与周围环境之间都存在着十分密切的,联系，因此自然保护仅仅着眼于对物种本身进行保护是远,远不够的，往往也是难于取得理想的效果的。,要拯救珍稀濒危物种，不仅要对所涉及的物种的野生,种群进行重点保护，而且还要保护好它们的栖息地。或者,说，需要对物种所在的整个生态系统进行有效的保护。在,这样的背景下，生物多样性的概念便应运而生了。,一、什么是生物多样性,生物多样性就是生命形式的多样性”,生物多样性一般是指,地球上生命的所有变异,。,生物多样性是所有来源于活的生物体中变异性，这些来源包,括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成生态综合体；这,包括物种内
5、、物种之间和生态系统的多样性。,生物多样性公约（,Convention on Biological Diversity,，,1992,）,尠,生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相,关的各种生态过程的综合，包括动物、植物、微生物和它们所,拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统,（,Wilson,1992,）,孙儒泳（,2001,）,世界自然基金会（,1989,）,生物多样性是指地球上所有生物,和它们所包含的遗传物质，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。,包括了,遗传基因多样性,、,生物物种多样性,、,生态系统多样性,三个层次。,生物多样性的定义
6、,1,）,遗传多样性,(genetic diversity),遗传多样性是生物所携带遗传信息的总和,。,多用于种内不同群体。,物种内不同群体之间在生,理、形态和行为上的不同是遗传多样性的表现，其,差异的程度即是遗传多样性的大小。,基因的多样性,是生命进化和物种分化的基础。,研究遗传多样性的理论和实践意义,在于：,a.,能测量物种对环境的适应能力,b.,可以揭示物种或居群的进化历史,c.,能探讨物种稀有或濒危的原因和,过程,鸽的品种：,筋斗鸽、鹦鹉鸽、孔雀鸽、吹号鸽、毛领鸽、球胸鸽、喜鹊鸽、天使长鸽、皱背鸽,广义遗传多样性（,genetic diversity,）,：,地球上所有生物携带的各种遗
7、,传信息的总和。,狭义的遗传多样性,:,主要是指生物种内基因的变化，包括种内显著不同的,种群之间以及同一种群内的遗传变异。,遗传多样性是生物适应环境能力的体现,是生命进化和物种分化的基础。,?,遗传多样性的来源,:,?,染色体畸变,?,基因突变,?,重组,种群遗传变异程度取决于：,?,基因库中基因的数量,?,每个多型基因的等位基因数量，多型基因的存,在允许种群中个体的基因是杂合的，即从每个,亲本中接受基因的不同等位基因。,遗传变异使得物种能够适应变化着得环境。一,般来说，珍稀物种比广泛分布的物种有较低的,遗传变异，因而在环境变化时更容易灭绝。,什么是物种多样性？,物种多样性是指,地球上动物、植
8、物、,微生物等生物种类的,丰富程度。,2,）物种多样性,(species diversity),不同专业的生物学家对物种的概念有不同的理解,?,中文名称：物种,英文名称：,species,其他名称：种,?,定义,1,：,?,基本的分类单元。能相互繁殖、享有一个共同基因库的一群个体，并和,其他种生殖隔离。,?,应用学科：生态学（一级学科）；进化生态学（二级学科）,?,定义,2,：,?,能相互繁殖、享有一个共同基因库的一群个体，并和其他物种生殖隔离,。,?,应用学科：遗传学（一级学科）；进化遗传学（二级学科）,?,定义,3,：,?,是生物分类的基本单位，即具有一定的形态和生理特征以及一定的自然,分
9、布区的生物类群，是生物的繁殖、遗传和进化单元。,?,应用学科：资源科技（一级学科）；动物资源学（二级学科）,生物多样性研究方面仍带解决的问题：,?,物种多样性从何而来？,?,物种多样性怎样保持？,?,物种多样性怎样测度？,?,物种多样性生态功能如何（如果存在）？,?,人类如何依赖物种多样性？,?,物种多样性今天是怎么变化的？,3,）,生态系统多样性（,ecosystem diversity,）,生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。,所有的物种都是生态系统的组成部分。,生产者,消费者,分解者,生态系统,生态系统的多样性主要是,指地球上生态系统组成、功能,的多样性以及各种生态过程的,
10、多样性，包括生境的多样性、,生物群落和生态过程的多样化,等多个方面。,其中，生境的多样性是生态系统多样性形,成的基础，生物群落的多样化可以反映生态系统,类型的多样性,。,生态系统的,功能,是：,1,）对地球上的各种化学元素进行循环,2,）维持能量在各组分之间的正常流动。,附、,景观多样性,(landscape diversity),，,景观要素是：,景观多样性是指由不同类型的生态,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化程度。,组成景观的基本单元，相当于一个生态系统。,遗传传多样性,是物种多样性和生态系统多样性,的基础，或者说遗传多样性是生物多样性的内在,形式。,物种多样性,
11、是构成生态系统多样性的基本单元。,生态系统多样性,离不开物种的多样性，也离不,开不同物种所具有的遗传多样性。,生物多样性各层次间的相互关系,二、生物多样性的总量和分布,全世界倒底有多少物种呢？说来惭,愧，我们不知道。,人类的科技进步，可,以探索银河、宇宙，可以下到深海研究，,可以探求分子的内部结构，但却没有人,知道我们生存的地球上有多少物种。,有,人估计全球的物种有,3,000,万种，也有,人估计为,1,000,万种，比较保守的说法,是,500,万种。即使全球只有,500,万种生物，,我们迄今认识的物种也不到五分之二。,1,、地球生物资源概况,人类科学家经过几百年,的科学研究，描述研究地,球上
12、的生物,初步估计约有,140,万种生物物种，,其中,有,昆虫,75,万种，脊椎动物,5.7,万种，有花植物和苔藓,约,25,万种。其他生物,34,万,种,.,751000,30800,248500,26900,69000,4800,1000,281000,昆虫,原生动物,植物,海藻,真菌,细菌,病毒,其它动物,世界有约,14,，,1300,个物种被描述,附表：世界生物多样性概貌,类,群,以描述的物种数,类,群,以描述的物种数,细菌和蓝绿藻,4760,其他节肢动物和,小型无脊椎动物,132461,藻,类,26900,真,菌,46983,昆,虫,751000,苔藓植物（藓类和地钱）,17000,软
13、体动物,50000,裸子植物（针叶植物）,750,海,星,6100,被子植物（有花植物）,250000,鱼类（真骨鱼）,19056,原生动物,30800,两栖动物,4184,海绵动物,5000,爬行动物,6300,珊瑚与水母,9000,鸟,类,9198,线虫和环节动物,24000,哺乳动物,4170,甲壳动物,38000,为简便，通常假定全世界生存有,1000,万种,生物，可以大致反映出整个生物界的概貌,(,附表,),。,1,：,生物多样性并不是均匀的分布于全,世界,168,个国家；全球生物多样性主要,分布在热带森林，,仅占全球陆地面积,7%,的热带森林容纳了全世界半数以上,的物种。,2,、生
14、物多样性在世界的分布,热带生物学研究重点委员会（,NAS,1980,）根据生物,多样性的丰富程度、高度的特有种分布以及森林被,占用速度等因素，确定了,10,个需要特别重视的热带,地区：,厄瓜多尔海岸森林,巴,西,可,可,地,区,巴西亚马孙河流域东部和南部,缅甸,马达加斯加,坦桑尼亚山脉,新喀里多尼亚,夏威夷,斯里兰卡,喀麦隆,2,：,海洋也蕴藏着极其丰富的多样性,，,至,今仍不断有举世瞩目的新发现。在高级分类,阶元“门”的水平上，海洋生态系统比陆地,及淡水生物群落变化多，有更多的门和特有,门。,世界生物多样性较丰富的海域包括,西印度太平洋、东太平洋、西大西洋。,3,：,生物多样性巨丰国家,（,
15、megadiversity country,）,12,个多样性特丰国家占全世界所拥有的,60-70%,甚至于更高的生物多样性。,巴西,哥伦比亚,厄瓜多尔,墨西哥,马达加斯加,澳大利亚,中国,印度,印度尼西亚,扎伊尔,马来西亚,秘鲁,4,：,1,）哺乳动物,（,2,）鸟类,（,3,）两栖动物,国家,物种数,国家,物种数,国家,物种数,印度尼西亚,515,哥伦比亚,1721,巴西,516,墨西哥,449,秘鲁,1701,哥伦比亚,407,巴西,428,巴西,1622,厄瓜多尔,358,扎伊尔,409,印度尼西亚,1519,墨西哥,282,中国,394,厄瓜多尔,1447,印度尼西亚,270,秘鲁,
16、361,委内瑞拉,1275,中国,265,哥伦比亚,359,玻利维亚,1250,秘鲁,251,印度,350,印度,1200,扎伊尔,216,乌干达,311,马来西亚,1200,美国,205,坦桑尼亚,310,中国,1195,委内瑞拉与澳大利亚,197,（,4,）爬行动物,（,5,）燕尾蝴蝶,(,凤蝶,),（,6,）被子植物,国家,物种数,国家,物种数,国家,物种数,墨西哥,717,印度尼西亚,121,巴西,55000,澳大利亚,686,中国,99-104,哥伦比亚,45000,印度尼西亚,600,印度,77,中国,27000,巴西,467,巴西,74,墨西哥,25000,印度,453,缅甸,6
17、8,澳大利亚,23000,哥伦比亚,383,厄瓜多尔,64,南非,21000,厄瓜多尔,345,哥伦比亚,59,印度尼西亚,20000,秘鲁,297,秘鲁,58-59,委内瑞拉,20000,泰国和马来西亚,294,马来西亚,54-56,秘鲁,20000,巴布亚新几内亚,310,墨西哥,52,俄罗斯,20000,世界物种的分布,中国是地球上生物多样性最丰富的国家之一,。,根据一个国家的,脊椎动物，昆虫中的凤蝶科,(Papillionidae),和,高等植物,数目,（上述表格）,评定出,12,个这样的“巨大多样,性国家,（,megadiversity country,）,”中，中国排名第八。,（墨
18、西哥、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、巴西、扎,伊尔、马达加斯加、,中国,、印度、马来西亚、印度,尼西亚和澳大利亚。,）,3,、中国生物多样性的特点,中国的生物多样性概括起来有下列特点,:,(1),物种高度丰富,a.,高等植物,30000,余种,，仅次于世界高等植物最丰富的巴西,和哥伦比亚，占,世界第三位,。,b.,苔藓植物,2200,种，占世界总种数的,9.7%,，隶属,106,科，占,世界科数的,70%,；,c.,蕨类植物,52,科，约,22002600,种，分别占,世界科数的,80%,和种,数的,22%,：,d.,裸子植物全世界共,15,科，,79,属，约,850,种，中国就有,10,科，,3
19、4,属，约,250,种,是世界上裸子植物最多的国家,;,e.,被子植物约有,328,科，,3123,属，,30000,多种，分别,占世界科，,属，种数的,75%,，,30%,和,10%,。,中国的动物也很丰富,;,f.,脊椎动物共有,6347,种，占世界总种数（,45417,）的,13.97%,。,g.,中国是世界上鸟类种类最多的国家之一,，共有鸟,类,1244,种，占世界总种数的,13.1%,；,h.,中国有鱼类,3862,种，占世界总种数（,19056,种）的,20.3%,。,i.,包括昆虫在内的无脊椎动物，低等植物和真菌，细菌，放线,菌，其种类更为繁多。目前尚难做出确切地估计，因大部分,
20、种类迄今尚未被认识,。,特有性反应一个地区的分类多样性。中国生物区系,的特有现象发达，说明了中国生物的分类多样性丰富,。,例如，有活化石之称的大熊猫、白鳍豚、水杉、银,杏、银杉和攀枝花苏铁等等。,(2),特有属，种繁多,4,、我国有多少生物物种？,根据中国生物多样性国情研究报告的统计，我国约有生物物种,140402,种，主要组成如下：,微生物,（不含细菌、病毒）：,8139,动物：,86244,植物,（包括藻类、地衣和高等植物）：,46019,世界上有多少生物物种？前面说过,500-5000,万,，这,是一个,非常保守的估计,，根据中国生物多样性国情研究,报告的统计，全世界已知生物物种有,17
21、31641,种,。,人类已经认识了地球上的,175,万个物种，新的物种,还在不断被发现。随着科技不断的发展，计算机生物多,样性数据库的建立和完善，人类对生物多样性的认识在,不断的加深。,遗憾的是在全球信息化的今天，,世界上没有任何一,个研究机构或大学具有所有这,175,万个物种的编目。,进,行这样工作的重要性并不亚于人类基因组计划，在这个,意义上说，生物多样性的编目,生物物种的分类鉴定,工作，要比太空旅行、登陆火星、人类基因组的研究，,都要困难得多，尽管实际研究手段不是很难，尽管这种,研究是有时间的、迫在眉睫的。,人类需要更多的生物分类学家！,人类现在唯一能做的是大量的消灭我们这个星球上亿万年
22、进化的生物多样性,和人类自己！,生物多样性的生物地理格局,来,源,非生物过程,生物过程,板块构造运动、海平面变化、,气候变化（大范围）,火灾、风暴、火山,爆发（局部范围）,捕食、竞争和扩散,生物多样性在地表的丰富度因地而异。这是由,于地球表面的物理因子的变化影响的结果。,物种的数量通常随着物理变量的变化有所增减,，也即地理上的梯度变化。,?,热点地区：保护生物学中用“热点地区（,hot spots,）”来,突出生物多样性所面临的威胁的自然状态，并将其锁定在,较小的区域。这个概念显示了生物多样性因地域的集中而,变得更脆弱。主要应用于热带和亚热带地区。我们昆虫的,资料主要是蝶类。,?,纬度梯度：,
23、从极地到赤道，生物多样性明显增加，这是生,物地理学中最明显的格局。这个是受到太阳辐射、降水、,温度等的季节性波动和其他因子的变化的影响，也称为物,理梯度的影响。最大的生物多样性出现在热带森林。,垂直高度梯度：,随着海拔的变化，物理条件、气候条件也随,之变化，很多物种的丰富度随着高度的增加而降低。也有人,认为，垂直高度梯度与物种丰富度的纬度梯度相似。,物种多样性类型,?,多样性,：栖息地或群落中的物种多样，测度群落,内的物种多样性。,?,多样性,：,测度区域尺度上物种组成沿着某个梯度,方向从一个群落到另一个群落的变化率。,?,（补）,多样性,：测度最大地理尺度上的多样性，,体现一个地区或许多地区
24、内穿过一系列群落的物种,多样性总和。,物种,面积关系,?,物种,面积关系或是“岛屿学说”,?,是生态学家长期以来一直感兴趣的关于生物多样,性自然变化的一个方面。岛屿上的物种数随着岛屿,面积的增大而增加，且距大陆越远，物种数越少。,?,对物种数随面积和隔离度变化的原因，主要的有,平,衡假说,和,栖息地抑制性假说,。,?,栖息地异质性假说（,Lack,，,1969,，,1976,）,：面积增大包含了,更多的栖息地，因而有更多不同的物种存在。物种随岛屿面,积增加而增加的原因是由于栖息地也增加的结果，而非平衡,假说中岛屿的面积效应。,平衡性假说认为：,岛屿上的物种数量是新种迁入定殖和消失,（灭绝）之间
25、动态平衡的结果。岛屿上物种迁入率随物种数,增加而渐降，消失率却渐增。迁移扩散在决定物种数上起着,重要作用。隔离度越大，迁移率变小，平衡物种数也小。原,因是生存面积不足而导致遗传多样性丧失和适应力降低，种,群变小，增加了种群随机灭绝的概率。,联系：,?,两个学说有其互补性，对美拉尼西亚群岛和波多黎各群,岛上的蚂蚁种类研究（,Wilson,，,1961,，,Torres,和,Snelling,，,1977,）表明：,?,美拉尼西亚群岛上的蚂蚁种类数量随岛屿面积的增加而,增加，但在波多黎各群岛,18,年的记录中，迁入量一直超,过灭绝量，岛屿面积对蚂蚁种类的多少没有什么影响，,栖息地异质性却是蚂蚁种数
26、的最主要的影响因子。,S,cA,z,或,lgS,lgC+z,(,lgA,),S,种数，,A,面积，,z,表示种数,面积关系中回归的斜率，,C,是表示单位面积种数。,6-11,物种,面积关系,生物多样性保护,Diamond,（,1989,）总结了物种灭绝的,4,中原因，,称之为“魔鬼四重奏”：,生境的破坏和片段化,，,对动植物的过度掠取,，,外源物种入侵,以及上,3,种原,因导致的,次生灭绝效应,。,?,生物多样性保护着重从,基因、物种、生态系统和,景观,4,个层次上开展全方位的物种保护工作。,以“岛屿生物学理论”为基础已提出若干,保护区设置的原则：,?,保护区面积越大越好,?,单个保护区要比面
27、积相同、但分隔成若干个小保护区好,?,若干个分隔的小保护区越靠近越好，排列越紧凑越好，,线行排列最差,?,有廊道连接的若干分隔的小保护区比无廊道连接的好,?,圆形保护区比条状保护区好,Meta-,种群理论,?,Meta-,种群（异质种群）,(metapopulation):,美国生态,学家,R.Levins(1970),采用了,metapopulation,一词，并定,义为“,由经常局部性绝灭，但又重新定居而再生的,种群所组成的种群,”。,?,Meta-,种群动态模型（异质种群的基本模型）：,dP/dt=Mp(1-P)-eP,其中，,P-,被某一物种个体占据的斑块比例，,t-,时,间，,m-,
28、与所研究物种的定居能力有关的常数，,e-,与,所研究物种的灭绝速率有关的常数。,Meta-,种群理论的意义,?,集合种群理论的意义：生境片断化之后，形成隔离的生境斑块,，种群个体在不同的斑块之间扩散，个体在亚种群之间的迁移,影响持久和稳定。,在保护生物学上具十分重要的意义。,异质理论主要研究局部种群灭绝，再定居规律及其生存力。岛屿,生态学从群落水平上研究物种数的变化，异质理论从种群水平上,研究局部种群消失灭绝规律。前者着重格局，后者强调过程，二,者既有区别又有相同之处。,异质种群生存,?,在自然界中，异质种群的格局分布并不是绝对独立的，而,且，局部种群之间的相关性和迁移扩散力是相关联的。,?,
29、局部种群之间独立性越强，越能较好的对抗环境随机性带,来的相关性灭绝的影响，但同时却不利于再定居，这样对,于异质种群的生存力又会有不利的作用。,?,隔离对确定异质种群的生存力至关重要。只有适度的隔离,才能有利于异质种群的长期生存。,最小可存活种群,（,minimum viable,population,）,简称,MVP,，,即种群以一定概率,存活一定时间的最小种群的大小。,通常用,95%,的概率存活几十到几百年的种群大,小，来表示最小可存活种群。,短期存活的种群,，其有效种群大小，不得低于,50,个个体，长,期存活的种群，有效种群大小应该是,500,。,50/500,法则：隔离种群至少需要,50
30、,个个体，为,保护遗传变异性最好拥有,500,个个体。,注：,1/10,定律（见书上,P167,）,种群一旦变的太小，原来大种群动态研究中忽略,的随机因素便上升为决定因素，使之濒于灭绝的,危险中。可归纳为三个原因,：,?,缺乏遗传变异性、近亲繁殖和遗传漂变导致的遗传问题,?,出生率和死亡率的随意性导致种群数量的不稳定,?,捕食、竞争、疾病和食物供应的变化导致的环境波动，,还有不规律发生的单一事件，如火灾、洪水和干旱等,昆虫的保护,?,保护濒危物种有两种不同的策略：,1.,就地保护,指在原来生境中对,濒危动植物实施保护。,2.,迁地保护,指将濒危动植物迁移到人工环,境中或易地实施保护。,?,在昆
31、虫的自然保护中，我们必须注意以下问题：,1.,所有对昆虫重,要的栖境都要保留。,2.,栖息地的面积应足够大且保持一定形状。,3.,应保持足够数量的生境类型，物种的个体个不同栖息地之间的,迁移以确保其长期生存。,4.,采用适宜的栖息地管理策略。,?,栖境的保护：,昆虫的保护种最紧迫和最重要的是热带雨林的昆虫,的保护。,因为这些森林虽然覆盖了地球陆地表面的,8%,，却含有,全世界物种数的,50%,80%,，但热带雨林的年砍伐率大约为,1%,。,生物多样性保护的环境经济问题,什么因素使得人类以一种破坏性的方式来行动？,经济因素，,一般来说，自由交换的成本和收益是由交易双,方承担和接受的。但在某些情况
32、下，不直接参与交换个体,也会付出代价或获取利益。在这些外在的成本或是收益称,为经济活动的外部后果。最明显和最容易被忽视的一种外,部后果就是环境的损坏。,成本和收益的分离正是市场失败的核心问题：一种经济活,动的成本由民众担负了，而利益却集中到少数人身上。这,是经济和生态冲突的必然原因。,生物多样性的价值,直接使用价值,间接使用价值,潜在使用价值,对于人类来说，生物多样性具有巨大的价值，,包括以下三个方面：,1.,直接使用价值,许多野生动、植物具有药用价值,生物多样性具有科学研究价值,生物多样性还有美学价值,李时珍,的本,草纲目,野生生物为,杂交育种提,供基因库,陶冶人们的情操，美化生活,人们的休
33、憩、旅游,激发文学艺术创作灵感,许多野生生物是重要工业原料,霍霍巴,2.,间接使用价值,?,指生物多样性具有重要的生态功能,?,每一种野生生物都对生态系统的稳定性作出了,贡献。一旦减少，人类的生存环境将受影响。,分解者，起,什么作用？,生物多样性的间接价值也可以看做环,境资源的价值，其意义可归纳为以下,2,个方面,:,?,非消费使用价值,?,备择价值,主要集中在七个方面：,1).,生态系统生产力。,在植物和藻类的,光合作用,这一能量的不,断转化中，其使用价值是很难估算的，但我们破坏了一个地区,植被以后呢，就损坏了生态系统转化太阳能的效率，最终导致,植物生产力的丧失和生活于该地区动物群落的萎缩。
34、目前我们,在生态系统多样性研究中一个重要的问题就是生物群落中个别,物种的丧失，会如何影响生态系统的功能和作用。,非消费使用价值,：生物群落提供了多种在使用中不被,消耗掉的环境服务，如野生昆虫给农作物传粉的价值,，这种使用价值算起来相对容易些，可由其传粉活动,所增加的农作物产值来估算。但确定生态系统的其他,使用价值要更困难些，特别是在全球尺度上。,2),、保护水土资源,生物群落在保护流域、缓冲旱涝对生态,系统的冲击和保持水质等方面至关重要。尤其是植被的多少可,以对流区水土的保持起决定性作用。在集水区内发育良好的植,被具有调节径流的作用。相反，砍伐、垦荒和其他人类活动减,少植被时，水土流失，洪水泛
35、滥等等现象就会严重。,3),、,气候调节,植物群落在调节局部区域、地区以及全球气,候方面也起到极其重要作用。在局部区域层次上，树木提供遮,荫处，蒸发水分，从而在夏季能降低气温。树木做为风障，还,能大大减少冬季建筑物的热能损失。在地区层次上，植物蒸腾,作用使水循环到大气中，再以雨的形式返回地面。,4,）对污染物的吸收和分解,生物群落能降解和固定污染物，,但是当生态系统被破坏后，我们所得的要用来处理我们所遗留,的，也许还远远不够，有人说,21,世纪最糟糕的发明是,一次性,塑料袋。,5,）、种间关系,许多物种因有生产使用价值而被人类利,用。然而，他们的持续生存却依赖于其他野生物种。因,此，一个对人类
36、无多少直接价值的野生物种的减少，可,能导致具有重要经济意义物种的相应减少。如农田节肢,动物的群落研究表明，那些对人类既无害又无益的中性,昆虫（如水稻田内主要是指一类如蚊、蝇、弹尾虫等），,对天敌种群的发展和维持，尤其对早期天敌种群的建立,有着不可或缺的作用。（吴进才,1995,）,6,）、休闲和生态旅游,这里主要是指如远足、摄影、观,鸟等活动来欣赏大自然。而生态多样性是这二者的基本,条件。,7,）、环境监测,对化学毒物特别敏感的物种能作为检测,环境健康的“早期预警系统”。如苔藓生长在岩石上，,吸收酸雨和空气中污染物的化学物质，是最显著的指示,物种。,备择价值,物种的备择价值,是指物种在未来某个
37、时候能为人类提供经济利,益的潜能。,当社会需求发生变化时，满足这些需求的方法也必,须改变，解决问题的途径往往是寻找新的自然生物：昆虫学家,寻找能用于生物防治的天敌昆虫，微生物学家寻找能促进生化,过程的细菌，动物学家呢，寻找能更有效的生产动物蛋白、对,环境损害较小的物种，药物学家则致力于收集和筛选野生物种,中有药用价值的成分。如果生物多样性减少了，发现和利用新,物种的能力也随之减少。,研究工作者的最大任务就是寻找一种现存物种的潜在利用价值。,3.,潜在使用价值,?,对大量的野生生物，我们目前尚不清楚它们的,使用价值，但是它们具有巨大的潜在使用价值,。,一种不起眼的野草,（,过去,）,可用于各类疟
38、疾。尤其适用,于抗氯喹、抗喹哌恶性疟疾,和凶险型脑型疟的救治。,（现在）,双氢青蒿素,4.,生态农业,80,年代以来，世界范围内可持续性农业的发展已成为各国农业,发展的主题，其特点就是解决经济与生态的严重失调。由于现,代农业高投入与高能耗，导致生产成本不断上升，水资源与能,源超量消耗以及生态环境恶化趋势愈来愈明显，迫切需要建立,新的农业生产体系和生产方式，以确保当前及今后人类社会经,济发展的需求。生态农业和持续农业就是在这种背景下发展起,来，两者的提法不一，但在追求资源和环境的合理利用和保护,上是一致的，比较而言，生态农业更具理论性，持续农业更具,普遍性。,我们要知道农业生态的定义,定义：,生
39、态农业,是运用生态系统中的生物共生和物质循环再,生原理，采用系统工程的方法，吸收现代科学成就，因地制,宜，合理组织农、林、牧、副、渔生产，以实现生态效益、,经济效益和社会效益协调发展的农业生产体系。简单得讲，,生态农业就是以生态学原理为指导，建设一种既有利于资源,和环境的保护，又能促进农业生产发展的农业生产体系。,有人将现代农业称为“工业化农业”或“石油农业”。现代,农业高投入、高产出的生产方式使土地生产力和农业生产力,得到了飞速的增长，对解决人类食物供应的贡献上巨大的，,但由于在资源、环境、生产成本等方面造成的负效应，其弊,端日益明显：主要在以下,5,个方面,首先,，我们看看现代农业的,负效
40、应,：,1.,能源过度消耗：,在美国，每生产,1000J,能量的水果与蔬,菜需要投入,2000J,的石油能，生产,1000J,能量的动物蛋白,需要投入,2030KJ,的石油能，如果按这个标准来估算，,全世界都采用美国的生产方式与营养水平，每年将消耗,60000,亿,L,以上的石油，而目前探明的石油储量只够全,世界人口使用十几年。,-,西气东输,2.,水资源消耗,-,南水北调,3.,生产成本增长,：一个简单的数据，,19501985,年的,35,年,间，世界化肥用量增加恶劣,8.29,倍，总耗能增加了,5.9,倍，,而此间谷物仅仅增加了,1.68,倍。,4,、,污染加剧,-,我们看看自己周围！,
41、5,、其它负效应，如大规模的专业化和规模化生产的发,展，使农作物种植趋向于单一化连作，使生态系统,中生物多样性遭到消弱，其不稳定性和脆弱性加大，,对自然灾害及病虫害抵御能力下降。对土壤高强度,的垦殖及用养失调造成的水土流失、土壤退化与沙,化、草原退化等，已成为现代农业不可忽视的严重,问题。,我们要了解的是生态农业的基本原理：,中国生态农业是从总体上充分发挥地区资源优势，依据经,济发展水平及“整体、协调、循环、再生”的原则，运用,系统工程方法，全面规划，合理组织农业生产，实现农业,持续发展和高产高效，达到生态与经济两个系统的良性循,环。生态农业建设依据的原理主要包括：,1,、整体效应原理,这是根
42、据系统观点，,即整体功能大于个体功能之和的原理，,对整个农业生态系统的结构进行优化设计，,利用系统各组,分之间的相互作用及反馈机制进行调控，,从而提高整个农,业生态系统的生产力及稳定性。,其次,：,2,、生态位原理,（生态位：就是不同物种在同一生活小区,内可以占据资源的部位）,各种生物群落在生态系统中都有理想的生态位,，在自然,生态系统中，随生态演替进行，其生物种群数目增多，,生态位丰富并逐渐达到饱和，有利于系统的稳定。另一,方面，,尽量在农业生态系统中使用不同物种占据不同的,生态位，防止生态位重叠造成的竞争互克，使各种生物,相安而居。,如农田的多层次立体种植、种养结合、水体,的立体养殖等，能
43、充分的提高生产效率；,3,、食物链原理,（食物链：表示植食性动物取食植物、肉食,性动物取食植食性动物，另一种肉食性动物又取食该种肉食,性动物的食物的联系。）,生态农业就是要根据食物链原理组建食物链，将各级营养级,上因事物选择所废弃的物质作为营养源，通过混合食物链中,相应生物进一步转化利用，,使生物能的有效利用率得到提高。,4,、物质循环与再生原理,任何一个生态系统都有其自身的适应能力与组织能力，可以,自我维持和自我调节，而其机制是通过生态系统中物质循环,利用和能量流动转化。生态农业讲究尽可能适量或较少的外,部投入，通过立体种植及选择归还率较高的作物，以及合理,轮作、增施有机肥等建立良性物质循环
44、体系。,5,、生物种群相生互克原理,自然生态系统中的多种生物种群在其长期进化过程中，形成,对自然环境条件特有的适应性，并形成相互依存、相互制约,的稳定平衡。我们在生态农业中，专业化,利用各种生物种群,的相生互克的原理，组建合理高效的复合系统，在有限的空,间、时间内容纳更多的生物种，生产更多的产品,。,6,、生物与环境协同进化原理,生物与环境是生态环境的两类组分，也是农业生产的基本要,素。生物与环境的协同进化，是指生物在适应环境的同时，,也作用于环境，对生态环境有一定的改造能动性，从而使得,环境与生物平衡发展。,在生态农业中，根据地域生态环境条,件，安排生态适应性较好的生物种群，获得较高的生产力
45、水,平，并特别注意保护生态环境。,5.,持续农业,持续农业是,80,年代以来在世界范围内兴起的一种农业思潮，,也可以说是替代农业运动进一步发展的新阶段，它的基本,目标是从长远出发，追求高生产力和高经济效益，同时保,护土壤、水源以及其他自然资源，通过调整农业技术及体,制，满足当前及今后人类的需要。,1985,年，“持续农业”,概念在加里福尼亚州议会通过持续农业研究教育法最,初出现,.,1,）,持续农业的原理,:,（,1,）资源环境的持续性,:,主要是指合理利用资源并使,其永继利用,同时防止环境退化,.,农业资源,包括,再生资,源,(,光、热、水、土、生物等自然资源,),和,非再生资源,(,化肥、
46、农药、机械、水电等,),（,2,）经济持续性,：主要是指农业生产的经济效益及,其产品在市场上的竞争能力保持良好和稳定，这直接,影响到生产是否能维持和发展下去,（,3,）社会持续性,：指农业生产与国民经济总体发展,协调，农产品能满足人民生活水平提高就的需求,2),、持续农业的三大目标,?,保证食物供给的有效性和安全性,?,增加农业收入，扩大农村的就业机会和脱贫致富,?,保护资源环境永继性循环,3),、国外持续性农业的实践,美国,：,“低投入持续农业”和“高效率持续农业”,主要是零用种养畜增加有机肥料，以及豆科植物轮作来解决,养分供应，减少化肥的投入量，采取综合防治方法控制农田,病虫草害，减少农药
47、、除草剂使用，进行品种改良及调整种,植制度，以适应低投入技术。,德国,：一是强调生态平衡和农业生产系统的良性循环,二是重点防止土壤肥力下降和土壤退化，加强对土地利用、,水土流失及病虫防治的管理,三是注意水资源的高效利用，严格控制水源的污染,四是努力降低生产成本，提高农产品在市场上的竞争能力，,并且重视生态环境发展与经济发展的关系，加强宏观调控。,日本,：“环保型持续农业”,减轻农业对环境造成的负作用，加强对环保型农业技术的研,究开发，加强资源的在利用和地力维持与提高等，强调自然,资源的循环利用,印度,：研制和推广生物肥料，节约化肥施用，推广运用生物,农药，减少化学农药，成立农工商企业集团，加强
48、对资源的,有效开发和利用及振兴农村经济,中国的“集约持续农业”,1.,改善农业生产条件，提高物质投入水平，这是中国农业持,续发展的基本保证。,2.,努力提高土地生产率，坚持精耕细作的优良传统，高度集,约地多维利用土地，提高单位面积产量,3.,将传统农业技术与现代农业技术有机结合起来，努力提高,各项资源的利用效率和投入效益，并节约和保护资源,4.,把提高农业生产的效益和农民收入水平放在重要位置，从,宏观上有效加以调控。,5.,有效的控制环境退化，尤其要加强农田基本建设，提高抗,灾能力，使农业持续,发展。把治理与发展协调起来，提,高农业综合生产能力，有序高效的利用资源，减轻环境污,染和破坏,6.,
49、生物多样性保护的伦理学基础,对保护生物多样性而言，经济上的考虑是重要的，理论学上,的基础也是很重要的。实际上，更根本的办法是改变我们唯,利是图的价值观。特别是那些从经济学的角度看来，一些体,型小、种群数量不大、地理分布有限、外表也不吸引人、眼,下对人类无用的物种将被赋予低的价值，世界上大部分物种，,特别是昆虫、其他无脊椎动物、真菌、细菌和原生动物等均,摆脱不了这样的命运。在保护这些物种的投资来讲似乎无任,何的经济理由。,因此，伦理学上的考虑将为保护珍稀动物和无明显经济价值,的物种提供了充分的理由。,1.,每个,物种都有存在的权利,2.,所有物种是相互依存的,3.,人类必须生活在与其他物种相同的生态学限度内,4.,人类有责任充当地球的管家，因为人类是自然的一部分，,与地球上其它物种一样，受到永恒生态规律的制约。,5.,对人类活动和人类多样性的尊重与对生物多样性的兼容，,也就是我们要不断成熟达到一个这样的高度，“认同生,命存在的所有形式和承认所有物种的固有价值”，从而,形成一个扩展的道德义务圈。实现真正的“地球村”,6.,自然的精神和美学价值胜过其他的经济价值,7.,确定生物起源需要生物多样性,期待着你的探索,.,
