生物多樣性保護(hù)導(dǎo)論01概念重要性價(jià)值課件

1、生物多樣性保護(hù)導(dǎo)論1：生物多樣性的概念、重要性和價(jià)值問(wèn)題一什么是生物多樣性？生物多樣性的定義1生物多樣性是生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過(guò)程的總和, 包括動(dòng)物、植物、微生物和它們所擁有的基因以及它們與其生存環(huán)境形成的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。生物多樣性的定義2Sandlund et al. 1993生物多樣性是生命形式在分子、種群、物種、群落和生態(tài)系統(tǒng)等層次的結(jié)構(gòu)與功能的多樣性生物多樣性的定義3延續(xù)性與多樣性是生命的兩大基本特征。生命的延續(xù)性指地球上的所有生命形式都具有自我復(fù)制、繁衍再生的能力。生物多樣性則指地球上生物類群層次結(jié)構(gòu)的多樣性。生物多樣性具有多個(gè)層次:遺傳多樣性、物種多

2、樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性以及景觀多樣性。生物多樣性的組分遺傳多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性景觀多樣性問(wèn)題二、什么是物種?物種多樣性物種是生物分類的基本單元，代表一群在形態(tài)、生理、生化上與其他生物有明顯區(qū)別的生物。通常這群生物之間可以交換遺傳物質(zhì)，產(chǎn)生可育后代生物種不是邏輯的聚類，是由生殖、遺傳、生態(tài)、行為以及相互識(shí)別系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)的個(gè)體集合物種的概念群體種概念: 生物種是一些具有形態(tài)和遺傳相似性的種群組成，種內(nèi)個(gè)體的相似性大于種間個(gè)體的相似性生殖種概念：“種是相互繁殖的自然群體，這個(gè)群體與其它群體在生殖上相互隔離”生態(tài)種概念: 物種是生態(tài)系統(tǒng)的功能單元，每個(gè)物種占據(jù)一個(gè)生態(tài)位物種的概念物種是一個(gè)可以

3、隨時(shí)間變化而變化的個(gè)體集合物種是生態(tài)系統(tǒng)中的功能單元物種是真實(shí)的存在，與種以上分類單元不一樣表型是區(qū)別種的最重要標(biāo)志分子水平的區(qū)別中國(guó)虎是不是一個(gè)種？華南虎問(wèn)題三物種是如何起源和進(jìn)化？物種起源適者生存環(huán)境改變地理屏障一般的，自然選擇會(huì)固定某些基因，降低遺傳多樣性自然選擇有時(shí)會(huì)保持等位基因的多態(tài)性，因?yàn)椴煌幕蛐蜁?huì)適應(yīng)不同的生態(tài)環(huán)境物種起源唐納雀科Honeycreeper夏威夷所特有嘴型的變化適應(yīng)不同的食物類型達(dá)爾文錯(cuò)了？遺傳變異自然突變定向突變緩慢進(jìn)化生命爆發(fā)生物分類階元生物分類階元問(wèn)題四、物種有多少界Kingdom？5個(gè)界：原核生物界 Monera：細(xì)菌、放線菌等 原生生物界 Protis

4、ta：藻類、原生動(dòng)物、粘菌等真菌界 Fungi：酵母、霉菌動(dòng)物界 Animalia：植物界 Plantae：五界系統(tǒng)是以細(xì)胞結(jié)構(gòu)分化的等級(jí)以及和光合、吸收、攝食這三種主要營(yíng)養(yǎng)方式有關(guān)的組織類型為基礎(chǔ)的。第六界：病毒界物種命名法卡爾林奈學(xué)名或拉丁名雙名法 Dendroica fusca 標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)法（問(wèn)題五）Homo sapiens LinnaeusHemiechinus auritus (Gmelin, 1770)Erinaceus auritus Gmelin, 1770Dendroica spp.Dendroica sp.物種的多樣性問(wèn)題六、世界上有多少物種？估計(jì)全世界生物總數(shù)870萬(wàn)，上下誤

5、差100萬(wàn)。其中120萬(wàn)已經(jīng)被描述動(dòng)物: 777萬(wàn) (12% 被描述)真菌: 61 萬(wàn)(7% 被描述)植物: 30 萬(wàn)(70% 被描述)原生動(dòng)物: 4 萬(wàn)(22% 被描述)藻類: 3 萬(wàn)(50% 被描述)Mora C, Tittensor DP, Adl S, Simpson AGB, Worm B (2011) How many species are there on Earth and in the ocean? PLoS Biol 9: e1001127. doi:10.1371/journal.pbio.1001127.2007年5月報(bào)道，德國(guó)科學(xué)家通過(guò)近幾年對(duì)南極附近的威德?tīng)柡＃╓

6、eddell Sea，南極洲的邊緣海）的3次探測(cè)，最終發(fā)現(xiàn)了從單細(xì)胞有孔微生物（foraminifera）到形狀奇特的蟹類等700余種新的生物 在2005年7月到2006年9月間,研究人員在婆羅洲島新發(fā)現(xiàn)了至少52個(gè)動(dòng)植物新物種。 一個(gè)國(guó)際研究小組2006年5月4日?qǐng)?bào)告說(shuō)，他們?cè)诖笪餮笊钐幇l(fā)現(xiàn)了約10-20種新的微型生物物種 過(guò)去十年間，科學(xué)家們一共發(fā)現(xiàn)了300種以前從未發(fā)現(xiàn)的哺乳動(dòng)物直升機(jī)、衛(wèi)星制圖、潛水器、深海照相機(jī)和其他現(xiàn)代化的工具可以幫助科學(xué)家們進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)地探測(cè)包括一些因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)或政治阻礙而無(wú)法進(jìn)入的熱點(diǎn)地區(qū)。人類不斷深入到偏遠(yuǎn)地方，可以說(shuō)，當(dāng)下是新物種發(fā)現(xiàn)的黃金時(shí)期。一種細(xì)長(zhǎng)蠑螈

7、就在離洛杉磯不到50公里的地方；而另一種可以長(zhǎng)到40米高的新喬木離澳大利亞的悉尼也只有兩個(gè)小時(shí)的車(chē)程。有三分之二的新哺乳動(dòng)物是在博物館的收藏柜里被發(fā)現(xiàn)的。奇龐吉猴（kipunji）Satomi的侏儒海馬（Hippocampus satomiae），印度尼西亞迷你小蜥蜴古德溫鼠狐猴（Microcebus lehilahystara），馬達(dá)加斯加龍馬陸（Desmoxytes purposa），泰國(guó)斑紋兔（Nesolagus timminsi），越南遺傳多樣性問(wèn)題七：如何理解遺傳多樣性？遺傳多樣性是生態(tài)系統(tǒng)多樣性和物種多樣性的基礎(chǔ)，是生物多樣性的內(nèi)在形式遺傳多樣性定義蘊(yùn)藏在地球上植物、動(dòng)物和微生物個(gè)

8、體基因中的遺傳信息的總和。McNeely (1990)是指種內(nèi)基因的變化，包括同種顯著不同的群體間或同一群體內(nèi)的遺傳變異全球生物多樣性策略1992遺傳多樣性我們?nèi)粘Ｋ?jiàn)到的是生物體表型的變異表型= 遺傳型+環(huán)境遺傳多樣性生物體遺傳型的變異來(lái)源于基因突變：堿基的插入、缺失等染色體變異：染色體重組、交換、缺失、反轉(zhuǎn)、重復(fù)等檢測(cè)方法形態(tài)學(xué)染色體DNA序列遺傳多樣性的一般規(guī)律遺傳多樣性與種群大小有關(guān)遺傳多樣性與生境大小有關(guān)分布廣的物種比分布狹窄的物種遺傳多樣性高動(dòng)物的遺傳多樣性與動(dòng)物個(gè)體大小呈反比瀕危物種一般比正常物種的遺傳多樣性低生態(tài)系統(tǒng)多樣性問(wèn)題八：什么是生態(tài)系統(tǒng)多樣性？生物群落：占據(jù)一個(gè)特定地點(diǎn)

9、的所有物種及這些物種間的相互作用生態(tài)系統(tǒng)是生物體及其有機(jī)和無(wú)機(jī)環(huán)境的復(fù)合體物種之間和物種與環(huán)境之間的相關(guān)性物理環(huán)境和生物群落的關(guān)系溫度和降水量決定生物群落的類型生物群落影響風(fēng)速、濕度、溫度和土壤等問(wèn)題九為什么物種多樣性和遺傳多樣性不能全部涵蓋生物多樣性的全部?jī)?nèi)容？生物之間的關(guān)系競(jìng)爭(zhēng)捕食互惠共棲傳粉播種生物多樣性的價(jià)值和重要性為什么要保護(hù)生物多樣性？The Millenium Ecosystem Assessment model表1：全球和中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的估計(jì)價(jià)值編號(hào)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)功能生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值 108/USDa-1中國(guó)全球 (%)1 空氣調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)大氣化學(xué)成分237.1813

10、4101.772 氣候調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)氣溫、降雨以及其他生物學(xué)相關(guān)的氣候過(guò)程224.546 8403.283 干擾調(diào)節(jié)應(yīng)對(duì)環(huán)境波動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng)的容量、控制及完整性1 184.0517 7906.664 水調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)水文297.4011 1502.675 提供水儲(chǔ)存及保持水資源1 319.5416 9207.806防止水土流失和泥沙淤積在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)保留土壤324.445 7605.637 土壤形成 土壤形成過(guò)程 18.135303.428 營(yíng)養(yǎng)循環(huán)營(yíng)養(yǎng)的存儲(chǔ)、循環(huán)、作用和獲取2 561.30170 7501.509 污染處理營(yíng)養(yǎng)流動(dòng)的恢復(fù)，過(guò)量及異質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物或化合物的移除及分解791.5422 7703.48

11、10 授粉和種子傳播植物配子轉(zhuǎn)移133.991 17011.4511 生物控制種群營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)178.654 1704.2812 避難所為定居或遷徙的種群提供棲息地72.521 2405.8513 食品 部分初級(jí)產(chǎn)物可以成為食品503.1213 8603.6314 原材料部分初級(jí)產(chǎn)物可以作為生產(chǎn)的原材料279.817 2103.8815 遺傳資源獨(dú)一無(wú)二的生物材料及產(chǎn)物資源33.697904.2616 娛樂(lè) 為娛樂(lè)休閑活動(dòng)提供資源234.538 1502.8817 文化 為非商業(yè)用途提供機(jī)會(huì)636.4530 1502.119 030.88332 6802.71生物多樣性價(jià)值評(píng)估直接經(jīng)濟(jì)價(jià)

12、值間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值問(wèn)題十一、有哪些直接價(jià)值？當(dāng)?shù)叵M(fèi)使用價(jià)值（食物、燒柴、建筑材料、漁業(yè)）馬來(lái)西亞?wèn)|部Sarawak土著人每年野豬肉的直接使用價(jià)值約為4000萬(wàn)美元直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值生產(chǎn)使用價(jià)值（野外收獲進(jìn)入貿(mào)易市場(chǎng)）紙漿、樹(shù)脂、松香、橡膠、木柴和木炭等燃料、木材、食品、布料和醫(yī)藥等通?？梢栽趪?guó)家的經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料，如GDP中體現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值生產(chǎn)使用價(jià)值19881996年間中國(guó)每年的商品木材生產(chǎn)量平均為6230104 m3。根據(jù)1999年進(jìn)口原木的價(jià)格（每立方米1020 元）計(jì)算，中國(guó)商品原木價(jià)值約每年635108 元。竹子90年代，中國(guó)每年生產(chǎn)約1000104 t竹竿和近200104 t竹筍，

13、總價(jià)值為57.9108 元。以竹子為主要原料的建筑板材，到1994年，其年產(chǎn)量達(dá)到225000m3，價(jià)值8.27108 元。間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值問(wèn)題十二、有哪些間接價(jià)值？間接價(jià)值包括：水土保持氣候調(diào)節(jié)控制污染控制生物災(zāi)害種間關(guān)系休閑和生態(tài)旅游可更新能源間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值教育和科學(xué)價(jià)值環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警者備擇價(jià)值存在價(jià)值間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值1. 水土保持作用問(wèn)題十三、如何計(jì)算水土保持作用？1.1 水源保持樹(shù)冠攔截的雨水量一般高達(dá)15%40%。灌木與草本植物層攔截并保留的雨水更多。枯枝落葉層是森林海綿效應(yīng)最重要的組成部分，最低有效厚度為0.51.0cm，效應(yīng)可達(dá)80%以上。緩解雨水的侵蝕作用；吸收雨水；增加地面的粗糙度，過(guò)濾

14、、阻斷和減緩地表徑流；改善土壤結(jié)構(gòu)和肥力，提高持水能力。森林的龐大根系以及各種土壤無(wú)脊椎動(dòng)物和微生物的活動(dòng)。 1.3 預(yù)防水災(zāi)1998年的水災(zāi)1998年全國(guó)受影響的農(nóng)田達(dá)2229104 hm2，受災(zāi)區(qū)域?yàn)?378104 hm2，死亡4150人，倒塌房屋685萬(wàn)間。直接經(jīng)濟(jì)損失2551108 元。如果計(jì)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民災(zāi)難的間接損失，損失則更為嚴(yán)重。1.3 預(yù)防水災(zāi)中國(guó)森林面積為159104 km2。森林的蓄水量每公頃比荒地多14.510418.3104 m3森林在雨季蓄水量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)可以多吸收2.31082.91108 m3的雨水。也就是說(shuō)，現(xiàn)有森林在雨季可以在230104291104 k

15、m3范圍內(nèi)吸收1m深的洪水。這個(gè)范圍比1998年洪水影響的整個(gè)地區(qū)的大10倍。1.3 預(yù)防水災(zāi)按照1998年每公頃的經(jīng)濟(jì)損失（22.3104 km2損失2.55108 元，平均每公頃損失人民幣1.14元），現(xiàn)有森林每年能節(jié)省2.6310123.331012 元。1.4 防止水土流失中國(guó)水土流失面積367104 km2，占國(guó)土面積的38據(jù)估計(jì)，每公頃山地森林防止泥沙流失效益為32元，全國(guó)山地森林的效益約36108 元；每公頃山地森林防止土壤養(yǎng)分流失效益為3元，全國(guó)約3108 元。二項(xiàng)合計(jì)，全國(guó)山地森林的保土效益每年約39108 元。1.5 土壤肥力的養(yǎng)護(hù)森林枯枝落葉層的腐爛可以使每年每公頃平均3

16、990kg的硝酸鹽返回到土壤中據(jù)估計(jì)森林每年每公頃可固氮510kg。因此，森林能夠每年每公頃將大約4000kg的硝酸鹽轉(zhuǎn)移到土壤中。中國(guó)森林總面積為159104 km2，因此每年可以將6.36108 t硝酸鹽轉(zhuǎn)化到土壤中。按1999年中國(guó)出口尿素的價(jià)格（每噸1050元）計(jì)算，森林每年固定到土壤里的硝酸鹽價(jià)值達(dá)665108 元。2. 調(diào)節(jié)氣候和天氣冬季更冷、夏季更熱了。總降水量也只是略微減少，但其季節(jié)分布不均卻明顯加劇了。冬季降水量與從前相比大大降低。每年的霧天天數(shù)減少了30%。這種霧氣的減少危及到了熱帶常綠植物的生存，而這其中也包括當(dāng)?shù)卦诮?jīng)濟(jì)上高度依賴的橡膠植物。4. 防范風(fēng)暴紅樹(shù)林和沿岸森林

17、有助于降低嚴(yán)重風(fēng)暴的風(fēng)速和破壞力。5. 固碳作用問(wèn)題十四、為什么固碳作用很重要？問(wèn)題十五、如何計(jì)算固碳作用？森林每生產(chǎn)1kg干物質(zhì)需吸收1.84kg二氧化碳，或每生產(chǎn)出1m3的木材，大約需要吸收850kg的二氧化碳，或折合成230kg碳。全球森林每年通過(guò)光合作用可固定10001200108 t碳，占大氣總碳貯量的13%16%5. 固碳作用在亞馬遜河流域是進(jìn)行的大規(guī)模生物圈與大氣實(shí)驗(yàn)表明，由于19791989年間熱帶美洲森林喪失，造成每年有24108 t碳被排放到大氣中森林喪失的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人為二氧化碳的排放。5. 固碳作用據(jù)估計(jì)，釋放到大氣中的碳每噸至少造成165元的損失中國(guó)森林資源活立木總蓄

18、積量是125108 m3 。由于需要230kg碳來(lái)生產(chǎn)1m3木材，全部活立木共貯存著約28.8108 t碳。按每噸碳165元計(jì)算，則此儲(chǔ)存量?jī)r(jià)值4752108 元。中國(guó)目前草原覆蓋面積是400104 km2，可以固定大約5.21012 t碳，價(jià)值約85.8108 元。6. 控制污染天然植被，特別是森林，能夠通過(guò)吸收污染物而凈化空氣和水。要生產(chǎn)1kg的干物質(zhì)，需要過(guò)濾3110m3的空氣能夠從大氣中去掉的有毒氣體有二氧化硫、氟化氫、氯和氨都市森林每年每公頃能吸收30006000kg的二氧化硫。每公頃都市闊葉林有400t樹(shù)葉，每年能吸收3002000kg的氟和氟化物，以及30005000kg的氯6.

19、 控制污染沉降煙塵（攔截、沉淀、增加濕度）杉、松和櫟木林每年每公頃的截塵能力分別為3200，3440和6800t更新的研究（1998）估計(jì)每年與環(huán)境污染有關(guān)的損失約為986108 元 7. 娛樂(lè)與旅游1994年，中國(guó)自然保護(hù)區(qū)的全部旅游收入為300500萬(wàn)元1995年，中國(guó)森林公園接待了總共6090萬(wàn)旅客，直接收入為5.21108 元1998年的1030108 元2004 外國(guó)游客達(dá)到1.09 億人次狩獵場(chǎng)觀鳥(niǎo)活動(dòng)8. 可更新能源薪柴和木炭提高發(fā)電效率問(wèn)題十六、為什么能夠提高發(fā)電效率？8. 森林具有調(diào)節(jié)水量的作用森林覆蓋與旱季河流水流量的關(guān)系 減少泥沙淤積8. 森林可以提高發(fā)電效率 河流水流量

20、與發(fā)電效率的關(guān)系圖森林覆蓋至少可使水力發(fā)電的效率提高10%30% 8. 森林對(duì)發(fā)電的貢獻(xiàn)發(fā)電量每年4340億kW/h如果用20%這個(gè)中等水平的森林潛在作用計(jì)算森林相當(dāng)于貢獻(xiàn)了每年868億kW/h的電力，相當(dāng)于價(jià)值每年434億元（每kW/h0.5元計(jì)）10. 環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)警價(jià)值有些物種可以提供早期預(yù)警信息，減少昂貴的設(shè)備和大規(guī)模破壞帶來(lái)的損失苔蘚水生生物11. 備擇價(jià)值新藥的發(fā)明食品：de-Coffee用于擴(kuò)增DNA的多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)是數(shù)十億美元生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的最重要工具之一。其中基礎(chǔ)的高溫下穩(wěn)定的酶最初是從黃石公園天然溫泉特有的一種細(xì)菌中獲得的12. 種間關(guān)系問(wèn)題十七：種間關(guān)系為什么

21、有價(jià)值？物種之間的生態(tài)交互作用是生態(tài)系統(tǒng)自我更新和維持能力的基礎(chǔ)授粉或傳播種子的媒介動(dòng)物 控制病蟲(chóng)害的天敵動(dòng)物分解枯枝落葉，加速土壤營(yíng)養(yǎng)循環(huán)的動(dòng)物12. 種間關(guān)系農(nóng)作物和昆蟲(chóng)授粉有75%的世界主要作物和 80%的所有開(kāi)花植物都依賴于動(dòng)物傳粉。動(dòng)物傳粉的作物提供了全球大部分的食物來(lái)源，其中15%是由家養(yǎng)蜜蜂授粉，但至少 80%是由野生蜜蜂和其他野生動(dòng)物授粉。大約73%的世界栽培的作物，如腰果、南瓜、芒果、可可、蔓越莓、藍(lán)梅由各種品種的蜜蜂授粉， 19%是蒼蠅授粉， 6.5%是蝙蝠，5%是黃蜂，5%甲蟲(chóng)，4%鳥(niǎo)類 ，4%蝴蝶和蛾子。12. 種間關(guān)系農(nóng)作物和昆蟲(chóng)授粉估計(jì)大約有25,000個(gè)種的蜜蜂，

22、所有傳粉動(dòng)物的數(shù)量超過(guò) 40,000種。僅美國(guó)的農(nóng)業(yè)，估計(jì)一年的當(dāng)?shù)貍鞣壅撸ǚ敲鄯漕悾┨峁┑膫鞣鄯?wù)所獲得的收益價(jià)值41億美元。傳粉動(dòng)物對(duì)于全球所有主要依賴于傳粉的作物的貢獻(xiàn)價(jià)值估計(jì)超過(guò)540億美元。 Ecosystem services: Biodiversity conservation such as pollinatorsIn Costa Rica, forest-based pollinators increased coffee yields by 20%13. 存在價(jià)值關(guān)注野生動(dòng)植物私人捐助政府投資藏羚羊的形象價(jià)值自2005年北京奧組委奧運(yùn)會(huì)吉祥物發(fā)布起，共開(kāi)發(fā)了包括玩具、箱包、文具、服裝服飾、貴金屬紀(jì)念章和徽章等六大類，總計(jì)300中福娃系列奧運(yùn)商品，成為奧運(yùn)會(huì)的重要收入來(lái)源之一。 根據(jù)國(guó)家審計(jì)署審計(jì)結(jié)果，北京奧組委收入205億元。吉祥物收入一般約占10%，北京奧運(yùn)會(huì)吉祥物的收入為20億元左右。藏羚羊?yàn)槲鍌€(gè)福娃之一，從2005年到2008年的三年中因其形象獲得的商業(yè)價(jià)值應(yīng)該為1.2億元（RMB），按年份平均計(jì)算，則奧運(yùn)福娃之一的藏羚羊“迎迎”系列商品年均商業(yè)收入達(dá)4000萬(wàn)元左右。 在網(wǎng)絡(luò)上搜索到有藏羚羊商貿(mào)公司、藏羚羊文化傳播公司，還有包括藏羚羊形