生物多樣性 第二章 生物多樣性的價(jià)值.ppt

1、第二章 生物多樣性的價(jià)值,作為發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，生物資源保證了當(dāng)?shù)氐淖越o自足；同時(shí)，生物多樣性是全球的財(cái)富，它給所有地區(qū)的人們帶來(lái)利益。 生物資源的價(jià)值包括比較容易覺察和衡量的直接價(jià)值和難以直接用貨幣形式表現(xiàn)的間接價(jià)值。,1 直接價(jià)值,是指人們直接收獲或使用的那些產(chǎn)品的價(jià)值。在生物物種被直接用作食物、藥物、能源、工業(yè)原料時(shí)可以體現(xiàn)出來(lái)。 直接價(jià)值主要包括5類。,1.1 人類的食物幾乎完全取自生物 資源,人類歷史上大約有3000種植物被用作食物，另有75000種可食性植物，當(dāng)前人類種植的植物有150余種。 目前人類90的糧食來(lái)源于約20種植物，僅小麥、水稻、玉米3個(gè)物種就提供了70以上的糧食。,與

2、全球其他地區(qū)相同，中國(guó)的食物蛋白質(zhì)來(lái)源于牛、羊、豬、雞、鴨等少數(shù)幾種畜禽。 在非洲，野生動(dòng)物肉類在當(dāng)?shù)厝祟愃璧鞍踪|(zhì)中的比例占2075，包括鳥類、獸類、魚類、昆蟲、蝸牛等。 全世界每年要捕獲1億噸的野生魚類。,1.2 生物多樣性為人類提供了豐富 的育種資源,野生動(dòng)植物資源是人類進(jìn)行遺傳育種、培育作物和家養(yǎng)動(dòng)物新品種的重要資源。 包括水稻、小麥、玉米、馬鈴薯、大豆等。 12年前，美國(guó)從中國(guó)東北采集了野生大豆的一個(gè)類型，與美國(guó)栽培大豆雜交，培育出新的抗旱品種，使美國(guó)替代中國(guó)，一躍成為最大的大豆出口國(guó)。,中國(guó)高產(chǎn)雜交水稻的培育成功，源于海南島南紅農(nóng)場(chǎng)水溝邊偶然發(fā)現(xiàn)的一株花粉敗育野生稻與秈稻的成功雜交

3、。,種質(zhì)資源的國(guó)際交流已經(jīng)成為世界作物生產(chǎn)的基本保障。 巴西為東南亞提供了野生橡膠種質(zhì)資源； 美國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品98出自非本地品種； 70的非洲農(nóng)業(yè)產(chǎn)量源自亞洲和美洲物種； 30的亞洲作物產(chǎn)量與美洲和非洲物種有關(guān)。,1.3 生物多樣性與人類健康關(guān)系 密切,發(fā)展中國(guó)家80人口依賴傳統(tǒng)草藥和動(dòng)物藥治病。 發(fā)達(dá)國(guó)家40以上藥物依賴自然資源。 中國(guó)記載藥用植物5000多種，其中1700種為常用藥物。 茯苓、冬蟲夏草、猴頭、靈芝、神曲等真菌是著名的中藥材。,水蛭素、蜂毒、蛇毒、斑蟊素等動(dòng)物產(chǎn)品具有特殊藥用價(jià)值。 利用微生物產(chǎn)生的抗生素可以治療天花、霍亂、脊髓灰質(zhì)炎等疾病。,1.4 生物多樣性為人類提供了多種

4、工業(yè)原料,主要包括木材、纖維、橡膠、淀粉、油脂等。 木材是人類從自然界獲取量最大的生物產(chǎn)品，其價(jià)值在每年750億美元以上，主要來(lái)自熱帶國(guó)家，如馬來(lái)西亞、印度尼西亞、緬甸、巴西、剛果等國(guó)。 非木材森林產(chǎn)品占印度林產(chǎn)品出口的63，占印度林業(yè)凈收入的40。,1.5 生物資源是人類的重要能源,在今天的邊遠(yuǎn)地區(qū)，人類所需能源主要依賴生物資源，以采自森林的薪柴為主。 在尼泊爾、坦桑尼亞和馬拉維，90以上的能源來(lái)自薪柴。 1993年，全球消耗1.6億立方米的薪柴，占森林木材總產(chǎn)量的54。 1989年，中國(guó)農(nóng)村總能耗超過(guò)5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中55為薪柴、秸稈、茅草等產(chǎn)生的生物能源。,直接價(jià)值的分類,直接價(jià)值可以歸

5、納為2大類： （1）消費(fèi)使用價(jià)值：是指那些不經(jīng)過(guò)市場(chǎng)流通、直接被消費(fèi)的自然產(chǎn)品的價(jià)值。 包括薪柴、獵物、蔬菜、水果、醫(yī)藥、建筑材料等。,（2）生產(chǎn)使用價(jià)值：是指商業(yè)性收獲的、用于市場(chǎng)上正式交換的產(chǎn)品的價(jià)值。 通常是生物資源價(jià)值在國(guó)民收入中的唯一反映，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要影響。 包括薪柴、木材、魚類、動(dòng)物皮毛、麝香、象牙、藥材、蜂蜜、纖維、橡膠、樹脂、藤條、蘑菇、水果、染料、飼料、觀賞動(dòng)植物等。,2 間接價(jià)值,間接價(jià)值是指生物多樣性在環(huán)境作用、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、人類未來(lái)發(fā)展和倫理學(xué)方面的價(jià)值。 間接價(jià)值通常并不表現(xiàn)在國(guó)家核算體制上，但如果計(jì)算出來(lái)，它們的價(jià)值將大大超過(guò)直接價(jià)值。 間接價(jià)值包括下列8類。,

6、2.1 生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力價(jià)值,植物和藻類的光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)存在活組織中而產(chǎn)生的價(jià)值。 6H2O + 6CO2 + 光 - C6H12O6+ 6O2,這些能量有時(shí)被人類作為薪柴、飼料和野生食物直接利用。 植物材料也是無(wú)數(shù)條食物鏈的起點(diǎn)，這些食物鏈通向被人類利用的所有動(dòng)物。,大約40的陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力由人類對(duì)自然資源的需求所主宰。 過(guò)度放牧、采伐和頻繁的火燒可以造成一個(gè)地區(qū)植被的破壞，進(jìn)而損壞生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能的效率，最終導(dǎo)致植物生產(chǎn)力的喪失和生活于該地區(qū)的動(dòng)物群落（包括人類）的萎縮。,江河入?？谑侵参锖驮孱惖母弋a(chǎn)區(qū)，這些植物和藻類是商業(yè)捕撈的魚類和貝類食物鏈的起點(diǎn)。,據(jù)中國(guó)林科院熱帶林業(yè)研究所

7、測(cè)定： 海南島熱帶森林每年每公頃固定CO2 1.4噸； 天然更新林每年每公頃固定CO2 7.2噸，相當(dāng)于22個(gè)成人每年呼出的CO2總量。 當(dāng)植被大面積被破壞，植物吸收CO2總量將減少，進(jìn)而導(dǎo)致CO2濃度升高，最終可能引起全球氣候變暖。,食物鏈關(guān)系維持了生態(tài)系統(tǒng)中物種之間的平衡，因而具有重要價(jià)值。 許多物種因有生產(chǎn)使用價(jià)值而被人類利用，然而，它們的生存卻依賴于其他野生物種。 一個(gè)對(duì)人類沒(méi)有多少直接價(jià)值的野生物種的減少，可能導(dǎo)致具有重要經(jīng)濟(jì)意義物種的相應(yīng)減少。,例如：人類收獲的野生獵物和魚類要以植物和昆蟲作為食物。 植物和昆蟲種群數(shù)量的下降將導(dǎo)致獵物收獲量的下降。 農(nóng)作物豐收得益于捕食害蟲的鳥類和

8、肉食性昆蟲（如螳螂）。,許多有用的野生植物依賴于果食性動(dòng)物（如蝙蝠）和鳥類來(lái)散布它們的種子。 栽培或野生的眾多有花植物依賴于昆蟲（如蜜蜂、熊蜂、蝴蝶等）為它們授粉。,生物群落中最有經(jīng)濟(jì)意義的關(guān)系之一是植物與土壤生物之間的相互關(guān)系。 林木和農(nóng)作物為土壤生物提供了能源，真菌和細(xì)菌等微生物分解死亡的動(dòng)植物，將礦物營(yíng)養(yǎng)釋放到土壤中，植物才得以進(jìn)一步生長(zhǎng)。 遍及歐洲的樹木生長(zhǎng)不良和大量枯萎，部分歸咎于酸雨和空氣污染對(duì)土壤真菌的傷害（Cherfas，1991）。,2.2 水土保持價(jià)值,生物群落在保護(hù)流域、緩和洪水和干旱對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的沖擊、維持水質(zhì)方面至關(guān)重要。 植物的枝葉和地面的枯枝落葉減輕了雨水對(duì)土壤的沖

9、刷；,植物的根系和土壤生物使土壤疏松，增加了土壤得吸水能力。 擁有良好植被的土壤，能在雨停后的幾天或幾周內(nèi)緩慢釋放所儲(chǔ)存的雨水，從而減少暴雨后洪水泛濫的危險(xiǎn)。,據(jù)測(cè)算，在森林地帶，天然降雨量的1530被樹冠截留，5080被地面生物、地被物和森林土壤吸收，雨后以泉水形式緩慢釋放，調(diào)節(jié)河流汛期和枯水期流量。 每公頃森林可以儲(chǔ)蓄3000立方米的水，營(yíng)造0.3萬(wàn)公頃森林相當(dāng)于修建一座庫(kù)容100萬(wàn)立方米的水庫(kù)（閻樹文1991）。,在馬來(lái)西亞，單位面積森林集水區(qū)的最高流失量只有橡膠和油棕種植園的一半，而最低水流量卻是后者的二倍。,洪都拉斯的拉提格拉（La Tigra）國(guó)家公園主要由云霧林組成，面積7500

10、公頃，終年有調(diào)節(jié)良好的高質(zhì)量水流，為首都特古西加爾巴提供了40以上的用水。 因水質(zhì)純凈，幾乎沒(méi)有沉淀物，散布在公園內(nèi)的大約25個(gè)集水設(shè)施只需要有限的管理。,據(jù)估算，1公頃大西洋Spartina沼澤的經(jīng)濟(jì)價(jià)值高于7200美元/年。 保留麻省波士頓城郊的系列濕地僅防洪一項(xiàng)每年就可節(jié)約1700萬(wàn)美元的開支。,據(jù)中科院西北水保所測(cè)定，在降雨量346 mm時(shí)，每公頃土地的泥沙沖刷量依次為： 林地 60 kg 草地 93 kg 農(nóng)耕地 3570 kg 農(nóng)閑地 6750 kg,在海南島尖峰嶺林區(qū)，森林破壞1年內(nèi)， 地表徑流量增加56倍， 水土流失量為105立方米/公頃，為森林破壞前的7倍， 含沙量是林地的2

11、0倍， 有2 cm 的表土被沖走 （陳靈芝，1990）。,在50年代，四川省森林覆蓋率達(dá)30，發(fā)生泥石流的縣有16個(gè)； 到80年代，森林覆蓋率降到13，發(fā)生泥石流的縣達(dá)到100多個(gè)。 1998年中國(guó)長(zhǎng)江洪水的泛濫造成了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損失，與上游大規(guī)模伐木密切相關(guān)。,2.3 氣候調(diào)節(jié)價(jià)值,植物群落在調(diào)節(jié)區(qū)域、地區(qū)以及全球氣候方面具有重要價(jià)值。 在局部區(qū)域?qū)哟紊?，樹木提供蔭蔽，蒸發(fā)水分，從而能在熱天降低氣溫。 這種冷卻作用減少了風(fēng)扇和空調(diào)的需求，增加了人們的舒適度和工作效率。 樹木作為風(fēng)障，在冷天可以減少建筑物的熱量損失。,在地區(qū)層次上，植物的蒸騰作用使水循環(huán)到大氣中，再以雨的形式返回地面，維持

12、了降雨平衡，避免極端干燥氣候的產(chǎn)生。 世界上一些地區(qū)的植被喪失，可能導(dǎo)致了年均降雨量的地區(qū)性減少，如亞馬遜河流域和西部非洲。,在全球?qū)哟紊?，植物的生長(zhǎng)與碳循環(huán)相連。植被覆蓋的減少導(dǎo)致二氧化碳的循環(huán)受阻，大氣二氧化碳濃度增加。 所以，植被破壞是全球變暖的原因之一。 另一方面，植物也是氧氣的制造者，而所有的動(dòng)物，包括人類，都依賴氧氣生存。,在云南南部橡膠種植區(qū)，人工林替代了天然林，20年來(lái) 年溫差增加了11.5 ，冬季溫度降低，夏季溫度升高； 年降雨量減少了100200 mm，霧日減少了2030天； 大風(fēng)日增加了68天； 雷暴天氣增加了1060天（陳靈芝，1990）。,中國(guó)林科院在巴丹吉林沙漠南緣

13、的研究表明，植造防風(fēng)固沙林和農(nóng)田防護(hù)林10年后 短波輻射吸收率提高1020； 降低大氣蒸發(fā)量3040； 風(fēng)速降低2837； 大氣渾濁度降低35； 經(jīng)濟(jì)效益由每年每公頃4.35元上升到1359.3元。,2.4 環(huán)境保護(hù)價(jià)值,生物群落能分解和固定污染物，如重金屬、殺蟲劑、污水等人類活動(dòng)產(chǎn)物，因而具有重要環(huán)境保護(hù)價(jià)值。 細(xì)菌和真菌的作用特別重要。當(dāng)自然生態(tài)系統(tǒng)被破壞或退化時(shí)，必須安裝昂貴的污染控制系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行這些功能。,紐約灣位于哈得遜河河口，面積5200平方公里，就像一個(gè)免費(fèi)的污水處理系統(tǒng)，處理紐約市區(qū)2000萬(wàn)人傾瀉的廢物。 如果廢水量過(guò)載，或海岸延伸使水域面積減少，將不得不花費(fèi)數(shù)百億美元開發(fā)一個(gè)

14、替代的廢物處理系統(tǒng)。,70年代在昆明滇池草海濕地區(qū)域圍海造田，結(jié)果導(dǎo)致滇池失去了廢物處理功能，今天斥資上百億元，仍不見起死回生。,據(jù)估計(jì)，目前全球使用著10多萬(wàn)種化學(xué)品。化學(xué)品在環(huán)境中的大量積聚已經(jīng)產(chǎn)生出4060萬(wàn)個(gè)危險(xiǎn)廢棄物場(chǎng)地。 美國(guó)每年向環(huán)境排放的化學(xué)物質(zhì)達(dá)2900億公斤，人均1100多公斤。已經(jīng)查明美國(guó)使用的化學(xué)品中10可以致癌。 目前已經(jīng)釋放進(jìn)入環(huán)境中的化學(xué)品，75可用生物降解方式進(jìn)行處理。,對(duì)于化學(xué)毒物特別敏感的物種能夠作為環(huán)境健康的“早期警報(bào)系統(tǒng)”。 某些物種甚至可以替代昂貴的探測(cè)儀器。 苔蘚生長(zhǎng)于巖石上，吸收酸雨和空氣中的懸浮污染物的化學(xué)物質(zhì)，是著名的指示物種。,高濃度的有毒物

15、質(zhì)能殺死苔蘚，而且不同苔蘚物種對(duì)空氣污染物具有明顯不同的耐量。 所以，苔蘚群落的物種組成可用作空氣污染程度的生物指示； 苔蘚的分布和多度可用于識(shí)別污染源，如冶煉廠周圍的污染面積。,軟體動(dòng)物（如水母）、 水生昆蟲（如蜉蝣）、 土壤動(dòng)物（如螞蟻）等 也可用作監(jiān)測(cè)環(huán)境的指示生物。,2.5 休閑和生態(tài)旅游價(jià)值,通過(guò)遠(yuǎn)足、攝影、觀鯨、觀鳥、賞蝶、觀景等非消耗性休閑和生態(tài)旅游活動(dòng)體現(xiàn)出來(lái)的生物多樣性價(jià)值。 這些活動(dòng)的金錢價(jià)值有時(shí)被稱為宜人價(jià)值。,具有國(guó)內(nèi)和國(guó)際保護(hù)意義，或風(fēng)景優(yōu)美的地方，如美國(guó)黃石國(guó)家公園，其非消耗性休閑價(jià)值通常遠(yuǎn)高于當(dāng)?shù)氐钠渌a(chǎn)業(yè)。,84的加拿大人參加與自然相關(guān)的休閑活動(dòng)，估計(jì)價(jià)值為每年

16、8億美元。 在美國(guó)，幾乎有1億成年人和相當(dāng)數(shù)量的孩子每年進(jìn)行某種非破壞性的自然休閑活動(dòng)，花在門票、住宿、食物、裝備、旅行方面的費(fèi)用高達(dá)40億美元。,生態(tài)旅游是發(fā)展中國(guó)家的新興產(chǎn)業(yè)。 全世界每年有120億美元的生態(tài)旅游收入。 旅游者花費(fèi)大量金錢來(lái)體察一個(gè)國(guó)家的生物多樣性、觀看特別的物種，比如非洲的獅子、澳洲的考拉、中國(guó)的大熊貓。,云南大理、麗江、香格里拉、西雙版納的生態(tài)旅游蓬勃發(fā)展與生物多樣性密切相關(guān)。 三江并流國(guó)家公園是云南十分看好的生態(tài)旅游景區(qū)。,盧旺達(dá)發(fā)展了大猩猩旅游業(yè)。 肯尼亞國(guó)家公園1頭獅子每年平均創(chuàng)匯2.7萬(wàn)美元，每個(gè)象群1年創(chuàng)收61萬(wàn)美元。,2.6 教育和科學(xué)價(jià)值,生物多樣性在教育

17、和科學(xué)活動(dòng)中體現(xiàn)出來(lái)的價(jià)值。 許多為教育和娛樂(lè)而制作、發(fā)行的書籍、電視節(jié)目、電影以大自然為主題。 自然史方面的內(nèi)容被納入學(xué)校課程的情況正在逐漸增加。,數(shù)目眾多的職業(yè)科學(xué)家和動(dòng)機(jī)清晰的業(yè)余愛好者介入了生態(tài)觀察。 這些科學(xué)活動(dòng)增加了人類的知識(shí)，強(qiáng)化了教育，豐富了人類的閱歷。,2.7 備擇價(jià)值,是指物種在未來(lái)某個(gè)時(shí)候可能為人類社會(huì)提供經(jīng)濟(jì)利益的潛在價(jià)值。 當(dāng)社會(huì)的需求發(fā)生改變時(shí)，滿足這些需求的方式也在改變。 解決問(wèn)題的途徑經(jīng)常涉及以前從未使用過(guò)的動(dòng)物、植物、微生物。,搜尋新的自然產(chǎn)物具有廣闊的空間：,昆蟲學(xué)家尋找可用于生物控制的昆蟲； 微生物學(xué)家尋找能幫助進(jìn)行生物化學(xué)制造過(guò)程的細(xì)菌； 動(dòng)物學(xué)家在尋找

18、比現(xiàn)有家養(yǎng)物種更有效、對(duì)環(huán)境損害更小的生產(chǎn)動(dòng)物蛋白的動(dòng)物。,衛(wèi)生機(jī)構(gòu)和制藥公司正在致力于收集和篩選有價(jià)值的野生物種的藥用成分： 在太平洋紫杉中發(fā)現(xiàn)了一種強(qiáng)抗癌物質(zhì)； 在銀杏中發(fā)現(xiàn)了治療血液循環(huán)系統(tǒng)疾病的有效成分。 在某物種中發(fā)現(xiàn)的獨(dú)特而有價(jià)值的基因，可利用基因工程技術(shù)將其轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物種中去加以利用。,生活于極端環(huán)境中的細(xì)菌，如深海地?zé)峥诤蜏厝械募?xì)菌，因?yàn)樗鼈冞m應(yīng)了異常的化學(xué)和物理環(huán)境，具有特殊的工業(yè)用途和巨大商業(yè)價(jià)值。 用于擴(kuò)增DNA的多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)，是數(shù)十億美元的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)最重要的工具之一，其原理是使用了一種在高溫下穩(wěn)定的酶，這種酶最初是從黃石國(guó)家公園天然溫泉特有的一種細(xì)

19、菌中獲得的。,如果生物多樣性減少了，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)和利用新物種的可能性也將減小。 如果將世界物種的多樣性比作一本保持地球有效運(yùn)轉(zhuǎn)的手冊(cè)，那么喪失一個(gè)物種就像從這本手冊(cè)中撕去了一頁(yè)。 如果將來(lái)正好需要這一頁(yè)的資料來(lái)拯救我們自己和地球上的其他物種，我們將面臨束手無(wú)策的尷尬。,2.8 存在價(jià)值,每個(gè)物種因?yàn)槠洫?dú)特性而體現(xiàn)的價(jià)值。,（1）每個(gè)物種都有存在的權(quán)利,每個(gè)物種都表現(xiàn)出獨(dú)特的、解決生存問(wèn)題的生物學(xué)方法； 所有物種都是生物群落的一員，和人類具有同等的生存權(quán)利； 每個(gè)物種都具有自身的價(jià)值，一種與人類需求無(wú)關(guān)的固有價(jià)值。 人類不僅無(wú)權(quán)損害其他物種，還有責(zé)任采取措施，防止其他物種由于人類的活動(dòng)而走向滅絕。,（2）非人類物種缺乏與權(quán)利和義務(wù)相關(guān)的自我意識(shí),非動(dòng)物物種，如苔蘚和真菌，甚至缺乏神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)感知它們的環(huán)境，它們又如何享有權(quán)利呢？ 環(huán)境倫理倡導(dǎo)者相信，通過(guò)子代生產(chǎn)和對(duì)環(huán)境變化不斷的適應(yīng)進(jìn)化，其他物種確實(shí)表明了它們的生存意愿。,（3）所有物種是相互依存的,隨著人類對(duì)全球過(guò)程了解的增加，我們不斷發(fā)現(xiàn)，大氣的許多化學(xué)和物理特征、氣候與海洋都與自我調(diào)控的生物學(xué)過(guò)程相關(guān)聯(lián)。 地球