1、1(校本课程)青州三中2目录第一章 生态系统与生态统的稳定性第一节 生态系统第二节 生态系统的稳定性第二章 生物多样性第一节 生物多样性的价值第二节 我国生物多样性现状第三节 我国生物多样性面临的威胁第四节 生物多样性的保护第三章 生态环境的改善第一节 生态农业第二节 生态工业第三节 居住环境的改善第四节 自然保护第四章 环境与可持续发展第一节 可持续发展的由来第二节 可持续发展的概念与含义第三节 实施可持续发展的途径3第一章 生态系统与生态系统的稳定性第一节 生态系统一、生态系统的概念生态系统是生态学的一个概念。生态学是一门研究生物和其生活环境的相互关系的科学,是生物学的主要分支。一个物种在
2、一定空间范围内的所有个体的总和在生态学里称为种群,所有不同种的生物的总和为群落,生物群落连同其所在的物理环境共同构成生态系统。生态系统就是生命系统和环境系统在特定空间的组合,其特征是系统内部以及系统与系统外部之间存在着能量的流动和由此推动的物质的循环。例如,森林、草原、河流、湖泊、山脉或其一部分都是生态系统;农田、水库、城市则是人工生态系统。生态系统具有等级结构,即较小的生态系统组成较大的生态系统,简单的生态系统组成复杂的生态系统,最大的生态系统是生物圈。2、生态系统的类型地球上的生态系统可以分为陆地生态系统和水域生态系统两大类。在陆地生态系统中,根据各生态系统的植被分布情况,又可以分为森林生
3、态系统、草原生态系统、农田生态系统等类型。在水域生态系统中,又可以分为海洋生态系统、淡水生态系统等类型。其中森林生态系统分布在湿润或较湿润的地区,其主要特点是动植物种类繁多,群落的结构复杂、种群的密度和群落的结构能够长期处于较稳定的状态。草原生态系统分布在干旱降雨量少的地区,动植物种类较森林生态系统少得多,群落的结构相对简单。农田生态系统是人工建立的生态系统,其主要特点是人的作用非常关键,人们种植的各种农作物是这一生态系统的主要成员。农田生态系统的动植物种类较少,群落结构单一。整个地球上的海洋占地球表面积的 71,由于连成一体可看做是一个巨大的生态系统。海洋中的植物绝大部分是微小的浮游植物。淡
4、水生态系统包括河流生态系统、湖泊生态系统和池塘生态系统等类型,其中的生物都是适于在淡水中生活的。三、生态系统的结构4任何一个生态系统都由生物群落和无机环境两大部分组成。阳光、氧气、二氧化碳、水、植物营养素(无机盐)是无机环境的最主要要素,生物残体(如落叶、秸杆、动物和微生物尸体)及其分解产生的有机质也是无机环境的重要要素。无机环境除了给活的生物提供能量和养分之外,还为生物提供其生命活动需要的媒质,如水、空气和土壤。而活的生物群落是构成生态系统精密有序结构和使其充满活力的关键因素,各种生物在生态系统的生命舞台上各有角色。生态系统的生命角色有三种,即生产者、消费者和分解者,分别由不同种类的生物充当
5、。生产者吸收太阳能并利用无机营养元素(C、H、O、N 等)合成有机物,将吸收的一部分太阳能以化学能的形式储存在有机物中。生产者的主体是绿色植物,以及一些能够进行光合作用的菌类。由于这些生物能够直接吸收太阳能和利用无机营养成分合成构成自身有机体的各种有机物,我们称它们是自养生物。消费者是直接或间接地利用生产者所制造的有机物作为食物和能源,而不能直接利用太阳能和无机态的营养元素的生物,包括草食动物、肉食动物、寄生生物和腐食动物。消费者以动物为主。消费者按其取食的对象可以分为几个等级:草食动物为一级消费者,肉食动物为次级消费者(二级消费者或三级消费者)等等。杂食动物既是一级消费者,又是次级消费者。分
6、解者是指所有能够把有机物分解为简单无机物的生物,它们主要是各种细菌和部分真菌。分解者以动植物的残体或排泄物中的有机物作为食物和能量来源,通过它们的新陈代谢作用,有机物被分解为无机物并最终还原为植物可以利用的营养物。消费者和分解者都不能够直接利用太阳能和无机环境中的无机营养元素,我们称它们为异养生物。值得特别指出的是无机环境包括太阳能、水、空气、无机营养元素等。四、生态系统的功能生态系统的功能包括物质循环和能量流动两个方面。1 生态系统的物质循环5在生态系统中,物质从无机环境开始,经生产者、消费者和分解者,又回到无机环境,完成一个由简单无机物到各种高能有机化合物,最终又还原为简单无机物的生态循环
7、。通过该循环,生物得以生存和繁衍,无机环境得到更新并变得越来越适合生物生存的需要。在这个物质的生态循环过程中,太阳能以化学能的形式被固定在有机物中,供食物链上的各级生物利用。生物维持生命所必需的化学元素虽然为数众多,但有机体的 97%以上是由氧、碳、氢、氮和磷五种元素组成的。作为物质循环的例子,下面分别介绍碳、氮和磷的生态循环过程。 碳循环碳是构成生物原生质的基本元素,虽然它在自然界中的蕴藏量极为丰富,但绿色植物能够直接利用的仅仅限于空气中的二氧化碳(CO2)。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为葡萄糖,并放出氧气(O2)。在这个过程中少不了水的参与。有机体
8、再利用葡萄糖合成其他有机化合物。碳水化合物经食物链传递,又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水,并释放出其中储存的能量。由于这个碳循环,大气中的 CO2 大约 20 年就完全更新一次。 氮循环在自然界,氮元素以分子态(氮气)、无机结合氮和有机结合氮三种形式存在。大气中含有大量的分子态氮。但是绝大多数生物都不能够利用分子态的氮,只有象豆科植物的根瘤菌一类的细菌和某些蓝绿藻能够将大气中的氮气转变为硝态氮(硝酸盐)加以利用。植物只能从土壤中吸收无机态的铵态氮(铵盐)和硝态氮(硝酸盐),用来合成氨基酸,再进一步合成各种蛋白质。
9、动物则只能直接或间接利用植物合成的有机氮(蛋白质),经分解为氨基酸后再合成自身的蛋白质。在动物的代谢过程中,一部分蛋白质被分解为氨、尿酸和尿素等排出体外,最终进入土壤。动植物的残体中的有机氮则被微生物转化为无机氮(氨态氮和硝态氮),从而完成生态系统的氮循环。6 磷循环磷是有机体不可缺少的元素。生物的细胞内发生的一切生物化学反应中的能量转移都是通过高能磷酸键在二磷酸腺苷(ADP)和三磷酸腺苷(ATP)之间的可逆转化实现的。磷还是构成核酸的重要元素。磷在生物圈中的循环过程不同于碳和氮,属于典型的沉积型循环。生态系统中的磷的来源是磷酸盐岩石和沉积物以及鸟粪层和动物化石。这些磷酸盐矿床经过天然侵蚀或人
10、工开采,磷酸盐进入水体和土壤,供植物吸收利用,然后进入食物链。经短期循环后,这些磷的大部分随水流失到海洋的沉积层中。因此,在生物圈内,磷的大部分只是单向流动,形不成循环。磷酸盐资源也因而成为一种不能再生的资源。2 生态系统的能量流动推动生物圈和各级生态系统物质循环的动力,是能量在食物链中的传递,即能量流动。与物质的循环运动不同的是,能量流动是单向的,它从植物吸收太阳能开始,通过食物链逐级传递,直至食物链的最后一环。在每一环的能量转移过程中都有一部分能量被有机体用来推动自身的生命活动(新陈代谢),随后变为热能耗散在无机环境中。为了反映一个生态系统利用太阳能的情况,我们使用生态系统总产量这一概念。
11、一个生态系统的总产量是指该系统内食物链各个环节在一年时间里合成的有机物质的总量。它可以用能量、生物量表示。生态系统中的生产者在一年里合成的有机物质的量称为该生态系统的初级总产量。在有利的物理环境条件下,绿色植物对太阳能的利用率一般在 1%左右。生物圈的初级生产总量约4.241021 焦耳/年,其中海洋生产者的总产量约 1.831021 焦耳/年,陆地的约为 2.411021 焦耳/年。总产量的一半以上被植物的呼吸作用所耗用,剩下的称为净初级产量。各级消费者之间的能量利用率也不高,平均约为 10%,即每经过食物链的一个环节,能链的净转移率平均只有十分之一左右。因此,生态系统中各种生物量按照能量流
12、的方向沿食物链递减,处在最基层的绿色植物的量最多,其次是草食动物,再次为各级肉食动物,处在顶级的生物的量最7少,形成一个生态金字塔。只有当生态系统生产的能量与消耗的能量大致相等时,生态系统的结构才能维持相对稳定状态,否则生态系统的结构就会发生剧烈变化。第二节 生态平衡一、生态平衡的概念生态系统稳定性是指一个生态系统在特定的时间内的状态,在这种状态下,其结构和功能相对稳定,物质与能量输入输出接近平衡,在外来干扰下,通过自然调节(或人为调控)能恢复原初的稳定状态。生态平衡概念包括两方面的含义,生态平衡是生态系统长期进化所形成的一种动态平衡,它是建立在各种成分结构的运动特性及其相互关系的基础上的;生
13、态平衡反映了生态系统内生物与生物、生物与环境之间的相互关系所表现出来的稳态特征,一个地区的生态平衡是由该生态系统结构和功能统一的体现。二、生态平衡的失调和破坏当外来干扰超越生态系统自我调节能力,而不能恢复到原初状态的现象谓之生态失调,或生态平衡的破坏。1 .发生的原因(1)生物种类成分的改变。在生态系统中引进一个新种或某个主要成分的突然消失都可能给整个生态系统造成巨大影响,如据估计,生物圈内每消失一种植物,将引起 2030 种依赖于这种植物生存的动物随之消失。(2)森林和环境的破坏。森林和植被是初级生产的承担者,森林、植被的破坏,不仅减少了固定太阳辐射的总能量,也必将引起异养生物的大量死亡。(
14、3)环境破坏如不合理的资源利用、水土流失、气候干燥、水源枯涸等,都会使生态系统失调,生态平衡遭到破坏。 82. 解决生态平衡失调的对策生态平衡失调最终给人类带来不利的后果,失调越严重,人类的损失也越大。因此,时刻关注生态系统的表现,尽早发现失调的信号,及时扭转不利的情况至关重要。同时,以生态学原理为指导保护生态系统,预防生态失调,则可事半功倍。(1) 自觉地调和人与自然的矛盾,以协调代替对立,实行利用和保护兼顾的策略。其原则是:收获量要小于净生产量;保护生态系统自身的调节机制;用养结合;实施生物能源的多级利用。(2) 积极提高生态系统的抗干扰能力,建设高产、稳产的人工生态系统。(3) 注意政府
15、的干预和政策的调节。第二章 生物多样性第一节 生物多样性的价值人类的生存离不开其他生物。地球上多种多样的植物、动物和微生物为人类提供了不可缺少的食物、纤维、木材、药物和工业原料。它们与其物理环境之间相互作用所形成的生态系统,调节着地球上的能量流动,保证了物质循环,从而影响着大气构成,决定着土壤性质,控制着水文状况,构成了人类生存和发展所依赖的生命支持系统。物种的灭绝和遗传多样性的丧失,将使生物多样性不断减少,逐渐瓦解人类生存的基础。生物多样性是指所有来源的活的生物体中的变异性,这些来源除其他外包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体,这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。简单
16、地说,生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性。生物多样性包括三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。 基因或遗传多样性是指种内基因的变化,包括同种9的显著不同的种群(如水稻的不同品种)和同一种群内的遗传变异。物种多样性是指一个地区内物种的变化。生态系统多样性是指群落和生态系统的变化。目前国际上讨论最多的是物种的多样性。科学家估计地球上大约有 1400 万种物种,其中有 170 万种经过科学描述。对研究较多的生物类群来说,从极地到赤道,物种的丰富程度呈增加趋势。其中热带雨林几乎包含了世界一半以上的物种。生物多样性具有多种多样的价值(见下表),其潜在的价值更是难以估量。从长
17、远来看,它对人类的最大价值可能就在于它为人类提供了适应区域和全球环境变化的各种机会。生物资源价值的分类 直接价值1消耗性利用价值(薪柴、食物、建材、药物等非市场价值);2生产性利用价值(木材、鱼等市场价值)。间接价值1非消耗性利用价值(科学研究、观鸟等);2选择价值(保留对将业有用的选择价值);3存在价值(野生生物存在的伦理感觉上的价值)。 从当前来看,人类从野生的和驯化的生物物种中,得到了几乎全部食物、许多药物和工业原料与产品。就食物而言,据统计,地球上大约有 78 万种植10物可以食用,其中可供大规模栽培的约有 150 多种,迄今被人类广泛利用的只有 20 多种,却已占世界粮食总产量的 9
18、0。驯化的动植物物种基本上构成了世界农业生产的基础。野生物种方面,主要以野生物种为基础的渔业,1989 年向全世界提供了 1 亿吨食物。实际上,野生物种在全世界大部分地区仍是人们膳食的重要组成部分。就药物而言,近代化学制药业产生前,差不多所有的药品都来自动植物,今天直接以生物为原料的药物仍保持着重要的地位。在发展中国家,以动植物为主的传统医药仍是 80人口(超过 30 亿人)维持基本健康的基础。至于现代药品,在美国,所有处方中 1/4 的药品含有取自植物的有效成分,超过3000 种抗生素都源于微生物。在美国,所有 20 种最畅销的药品中都含有从植物、微生物和动物中提取的化合物。就工业生产而言,
19、纤维、木材、橡胶、造纸原料、天然淀粉、油脂等来自生物的产品仍是重要的工业原料。生物资源同样构成娱乐和旅游业的重要支柱。在单个作物和牲畜种内发现的遗传多样性,同样具有重大的价值。在作物和牲畜与其害虫和疾病之间持续进行的斗争中,遗传多样性提供了维持物种活力的基础。目前,生物育种学家们已经培育出了许多优良的品种,但还不断需要在野生物种中寻找基因,用于改良和培育新的品种,提高和恢复它们的活力。杂交育种者和农场主同样依靠作物和牲畜的多样性,以增加产量和适应不断变化的环境。从 1930 年到 1980 年,美国差不多一半的农业收入应归功干植物杂交育种。遗传工程学将进一步增加遗传多样性,创造提高农业生产力的
20、机会。 根据中国生物多样性国情研究报告的研究成果,中国生物多样性的价值为 39.33 万亿元(401012)人民币(见下表)。中国生物多样性经济价值初步评估(单位:万亿元)价值类型 价值直接使用价值产品及加工品年净价值 1.0211第二节 我国生物多样性现状直接服务价值 0.78小计 1.80有机质生产价值 23.3CO2 固定价值 3.27O2 释放价值 3.11营养物质循环与贮存价值 0.32土壤保护价值 6.64涵养水源价值 0.27净化污染物价值 0.40间接使用价值小计 37.31选择使用价值 0.09保留使用价值 0.13潜在使用价值小计 0.2212我国物种资源无论种类和数量都在
21、世界上占有重要地位。现已记录的主要生物类群物种总数约 8.3 万种,约占世界主要生物类群物种总数的 7.5。高等植物约 3 万种,占世界高等植物的 10,仅次于世界上植物区系最丰富的马来西亚(约 4.5 万种)和巴西(约 4.0 万种),居世界第三位。陆栖脊椎动物约 2340 种,占世界陆栖脊推动物的 10;鱼类 2804 种,占世界鱼类的 12;藻类 5000 种,占世界藻类的 16;真菌 8000 种,占世界真菌的 17;细菌约500 种,占世界细菌的 0.2。我国物种资源除了种类和数量丰富外,其特有性也较高(见下表)。由于悠久的地质历史和有利于动植物生存繁衍的自然地理条件,特别是在第四纪
22、冰期时,没有直接受到北方大陆冰盖的破坏,因此,我国动植物区系比较古老,且含有大量特有科属。根据我国植物特有属分布区的分析,大致有川东鄂西、川西滇西北以及滇东南桂西三大特有现象中心。特有植物估计1500018000 种,约占高等植物总数的 5060,某些类群甚至高达7080。特有种子植物代表种有:银杏、攀枝花苏铁、银杉、金钱松、百山祖冷杉、珙桐、杜仲、华盖木、明党参、猪血木、七子花、青檀、太行菊、筇竹、知母等;特有动物代表种有:麋鹿、黑麝、藏羚、岩羊、大熊猫、白暨豚、云南兔、藏野驴、台湾猴、中华酚鼠、中华秋沙鸭、褐马鸡、黑头角雉、黑劲鹤、棕头雀鹛、藏雀、扬子鳄、海南脊蛇、火头乌龟、棘皮湍蛙、大鲵
23、、长江“大鲟“、斑白鱼等。中国主要生物分类群特有种(或属)统计分类群 已知种(属)数 特有种(属)数 占总种、属()哺乳类 499 种 73 种 14.6鸟类 1186 种 99 种 8.3爬行类 376 种 26 种 6.9两栖类 279 种 30 种 10.8鱼 类 2804 种 440 种 15.713苔藓植物 494 种 8 属 1.6蕨类植物 224 属 5 属 2.2裸子植物 42 属 8 属 2.5被子植物 3166 属 235 属 7.5总的来说,中国具有丰富和独特的生物多样性,它有如下特点:(1) 物种丰富。中国有高等植物 3 万余种,其中在全世界裸子植物15 科 850 种
24、中,中国就有 10 科,约 250 种,是世界上裸上植物最多的国家。中国有脊椎动物 6347 种,占世界种数近 14。(2) 特有属、种繁多。高等植物中特有种最多,约 17300 种,占中国高等植物总种数的 57以上。6347 种脊椎动物中,特有种 667 种,占10.5。(3) 区系起源古老。由于中生代末中国大部分地区已上升为陆地,第四纪冰期又未遭受大陆冰川的影响,许多地区都不同程度保留了白垩纪、第三纪的古老残遗部分。如松杉类世界现存 7 个科中,中国有 6 个科。动物中大熊猫、白鳍豚、扬子鳄等都是古老孑遗物种。(4) 栽培植物、家养动物及其野生亲缘的种质资源非常丰富。中国是水稻和大豆的原产
25、地,品种分别达 5 万个和 2 万个。中国有药用植物 11000 多种,牧草 4215 种,原产中国的重要观赏花卉超过 30 属 2238 种。中国是世界上家养动物品种和类群最丰富的国家,共有 1938 个品种和类群。(5) 生态系统丰富多彩。中国具有地球陆生生态系统,如森林、灌丛、草原和稀树草原、草甸、荒漠、高山冻原等各种类型,由于不同的气候和土壤条件,又分各种亚类型 599 种。海洋和淡水生态系统类型也很齐全,目前尚无统计数据。14第三节 我国生物多样性面临的威胁据专家们估计,从恐龙灭绝以来,当前地球上生物多样性损失的速度比历史上任何时候都快,鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度或许是它们在未受干
26、扰的自然界中的 100 倍至 1000 倍。在 16001950 年间,已知的鸟类和哺乳动物的灭绝速度增加了 4 倍。自 1600 年以来,大约有 113 种鸟类和 83 种哺乳动物已经消失。在 1850 到 1950 年间,鸟类和哺乳动物的灭绝速度平均每年一种。90年代初,联合国环境规划署首次评估生物多样性的一个结论是:在可以预见的未来,5至 20的动植物种群可能受到灭绝的威胁。国际上其他一些研究也表明,如果目前的灭绝趋势继续下去,在下一个 25 年间,地球上每 10 年大约有 510的物种将要消失。据估计,世界上有 1015的植物处于濒危状态,但在我国,濒危植物种比例估计高达 1520,濒
27、危物种达 40005000 种。此外,还有相当可观的植物种已经灭绝,初步统计,列入濒危植物名录中的植物已有 5左右在近数十年内濒临灭绝。 据统计,我国目前濒危动植物约有 1431 种,约占我国高等动植物总种数的 4.1。其中濒危高等植物 1009 种,占我国高等植物总数的3.4,濒危脊椎动物 398 种,占我国脊椎动物总数的 7.7左右(见下表)。目前国家重点保护植物名录公布的珍稀濒危植物共 354 种;国家重点保护野生动物名录公布的珍稀濒危野生动物共 405 种,其中陆栖动物 305 种,水生动物 70 种。主要的濒危代表种有东北虎、华南虎、云豹、大熊猫、叶猴类、多种长臂猿、儒艮、坡鹿、白暨
28、豚、无喙兰、双蕊兰、海南苏铁、印度三尖杉、姜状三七、人参、天麻、草从蓉、肉丛蓉、罂粟牡丹等。中国主要生物类群的濒危物种数目 类群 物种总数 濒危物种数 濒危物种比例(%)脊椎动物 5144 398 7.7哺乳类 499 种 94 18.8鸟类 1186 种 183 15.4爬行类 376 种 17 4.515两栖类 279 种 7 2.5鱼 类 2804 种 97 3.5高等植物 30000 1009 3.4苔藓植物 494 种 28 1.3蕨类植物 224 属 80 3.1裸子植物 42 属 75 37.5被子植物 3166 属 826 3.3总计 35144 1431 4.1在水域生态系统
29、中,某些经济价值高的物种和敏感物种逐步减少以至消失。如长江的“三鲟“、江豚、白暨豚、鳜鱼、银鱼、带鱼、大小黄鱼等变为稀有和濒危动物。此外,农作物和家养动物品种以及野生亲缘种,也在退化和减少,某些种已处于濒危状态。由于历史和现实的原因,中国的生物多样性过去遭受到的破坏和当前面临的威胁都是严重的,生物多样性尽管丰富多彩,但在许多方面是残破不全的。目前威胁主要是:(1)森林滥砍乱伐,碎裂分散;(2)草场超载过牧,退化严重;(3)对动植物资源过量开发利用及偷猎偷采珍稀濒危动植物的现象仍然存在;(4)不断发展的环境污染;(5)干旱、半干旱地区水资源的不合理利用带来的环境变化;(6)外来物种的入侵;(7)
30、渔业资源的过度捕捞导致资源的衰退;(8)旅游、采矿、围垦湿地等其它活动也对生物多样性产生不利影响。16第四节 生物多样性的保护一、保护生物多样性的国际行动和途径生物多样性的减少,不仅会使人类丧失各种一系列宝贵的生物资源,丧失它们在食物、医药等方面直接和潜在的利用价值,而且会造成生态系统的退化和瓦解,直接和间接威胁人类生存的基础。国此,国际上比较早地采取了行动,保护各种生物物种和资源,并逐渐形成了一个国际条约体系。70 年代初以来,陆续通过了以野生动植物的国际贸易管理为对象的华盛顿公约,以湿地保护为对象的拉姆萨尔公约,以候鸟等迁徙性动物保护为对象的波恩公约,以世界自然和文化遗产保护为目的的世界遗
31、产公约及其他一些国际或区域性的公约和条约。1992 年,在联合国环发大会上通过了生物多样性公约,几个国际环境组织还在会议上公布了“全球生物多样性保护战略”,形成了保护生物多样性的综合性公约和战略。中国先后加入了华盛顿公约、拉姆萨尔公约和世界遗产公约,并于 1992 年签署加入了生物多样性公约。保护生物多样性就是采取措施保护基因、物种、生境和生态系统,使其长期地满足人类的各种现实和潜在需求,长期地起到维持生态系统稳定性的作用。为了实现保护生物多样性的目标,需要各国政府在制定土地开发和农业、林业、牧业、渔业等发展政策时,综合考虑保护生物多样性的要求,特别是应当严格限制开发现己所剩不多的自然生境,防
32、止自然生境的进一步缩小和破坏。从保护的具体途径来划分,主要有就地保护和迁地保护与离体保护。就地保护主要是就地设立自然保护区,限制或禁止捕杀和采集等,控制人类的其他干扰活动。通过设置不同类型的保护区,可以形成生物多样性保护区网络。迁地保护和离体保护主要是建立植物园、动物园、水族馆、种质库和基因库,对野生生物物种和遗传基因进行保护。保护物种的最佳途径是保持它们的生境,即建立相对完整的自然保护区网络。70 年代以来,世界自然保护区覆盖面积增长很快,到 1990 年已达到陆17地面积的 5左右,大致建立了较完整的保护区网络。根据国际自然与自然资源保护同盟(IUCN)1994 年的报告,各种生物带都建立
33、了一定比例的保护区(见表 29),但一些生物带,如温带草原和湖泊的保护区比例过低,许多保护区过于狭小,支离破碎,缺少建设和管理资金,缺乏有效的管理,尚起不到有效保护的功能。据世界银行 90 年代估计,与自然保护有关的活动费用支出,发展中国家占 GDP 的 0.01-0.05,发达国家占 GDP 的 0.04,每年总额大约6080 亿美元。这些资金大多数用于发达国家的保护活动,承担生物多样性保护重负的发展中国家所用的资金很少。今后紧迫的任务是制订包括生物多样性保护及其合理利用的综合战略,并有效动员国际国内资金,用于保护区的建设和管理。二、中国生物多样性的保护中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一
34、。中国拥有高等植物 30000 余种,脊椎动物 6347 种,均居世界前列。不仅如此,中国物种的特有类型繁多,其中高等植物有 17300 多个特有种,脊椎动物有 667 个特有种。中国具有陆地生态系统 599 类。中国是世界 8 个作物起源中心之一,在漫长的农牧业发展过程中,培育和驯化了大量经济性状优良的作物、果树、家禽、家畜物种和数以万计的品种。因此,中国的生物多样性在世界生物多样性中占有重要地位,保护好中国的生物多样性不仅对中国社会经济持续发展,对子孙后代具有重要意义,而且对全球的环境保护和促进人类社会进步也会产生深远的影响。中国十分重视生物多样性保护。中国政府积极参与了生物多样性公约的起
35、草、修订和谈判。1992 年 6 月,原国务院总理李鹏同志代表中国政府在公约上签字,使中国成为最早的缔约国之一。为了认真履行公约,经国务院批准,1993 年初成立了由国家环保局牵头,国务院 20 个部门单位参与的“中国履行生物多样性公约工作协调组”,统一领导组织履约工作。中国率先制订了生物多样性保护行动计划,组织编写了生物多样性国情研究报告、中国履行生物多样性公约国家报告。中国政府代表团出席了生物多样性公约全部四次缔约国大会,并派代表出席了由公约秘书处和联合国环境署以及其它国际组织主持的与履约有关的各种会议和国际活动。18多年来,中国政府和有关部门在生物多样性保护方面开展了大量工作,取得了显著
36、成绩,也受到国际社会的称赞。1制定了生物多样性保护的国家战略和行动计划为了履行生物多样性公约,中国提出了实施生物多样性保护和可持续利用的国家战略。1992 年 11 月提出的环境与发展十大对策,确定了中国社会经济的可持续发展战略。1994 年 7 月国务院发布的中国 21 世纪议程、八届人大四次会议审议通过的中华人民共和国国民经济和社会发展“九五”计划和 2010 年远景目标纲要、1996 年发布的国务院关于环境保护若干问题的决定以及今年开始启动的全国生态环境建设规划等都体现了国家可持续发展战略,提出了中国生物多样性保护的基本方针、政策、目标和优先领域,强调要尽快查明我国生物资源家底和濒危物种
37、现状,进一步加强对生物多样性的保护和合理利用,发展自然保护区和风景名胜区,并加强对其的保护、建设和管理。为落实上述战略,有关部门还制订了一些部门和跨部门的生物多样性保护行动计划。如:中国环境保护行动计划(1996-2000 年);国家环境保护“九五”计划和 2010 年远景目标;中国生物多样性保护行动计划;中国自然保护区发展规划纲要(1996-2010 年);全国环境宣传教育行动纲要(1996-2010年);生物多样性科学研究计划和实施行动;中国环境保护 21 世纪议程;中国跨世纪绿色工程规划等。2制定了一系列保护生物多样性的法律法规近 10 年来,为了遏制生物多样性锐减的趋势,中国制定了一系
38、列与生物多样性保护有关的法律法规,初步形成了生物多样性保护的法律法规体系。在中国宪法的第 9 条和第 26 条分别规定,国家保障自然资源的合理利用,保护珍贵动植物。禁止任何组织和个人利用任何手段侵占或破坏自然资源。在刑法中,增加了破坏环境资源罪。另外,中国制定了一些生物多样性保护的相关法律,主要有环境保护法、海洋环境保护法、森林法、草原法、渔业法、野生动物保护法、水土保护法等。为有效实施这19些法律,还制订了自然保护区条例、野生动物保护条例等 20 余件行政法规。各地方各部门也制定了相关的地方法规和部门规章。这些法律法规的制定,使生物多样性保护有法可依,有章可循。在完善生物多样性立法体系的同时
39、,也加大了执法力度,查处了一批破坏生物多样性的违法犯罪行为,并对犯罪分子予以严惩。3加强了生物多样性保护设施建设自然保护区是保护生物多样性的最重要手段之一。截止 1997 年底,中国已建立各种类型的自然保护区 926 个,面积 7698 万公顷,占陆地国土面积的7.64%。使一大批具有重要科学、经济、文化价值的生态系统,特别是国家公布的“重点保护野生动物名录”和“重点保护野生植物名录”中 70%的野生动植物都在保护区内得到有效保护。另外,中国还建立了 512 个风景名胜区和 870个森林公园,在生态系统的保护方面也起着重要作用。在重视自然保护区建设的同时,自然保护区管理也得到加强。针对自然保护
40、区管理工作中的某些问题,今年国务院办公厅还发出了关于进一步加强自然保护区管理工作的通知。在迁地保护方面,已建立 171 个动物园、111 个植物园和 200 多个野生动、植物繁育中心,这些设施在野生动、植物保护和繁殖方面发挥了积极作用。在遗传多样性的保护方面,中国建立了一批现代化遗传资源保存设施。如中科院在北京建立了微生物菌种保存库,收集保护活菌 9 万多株;中国农科院在北京建立了作物种质资源长期保存库,目前已保存 30 多万份种质材料等。这些保护设施的建立,有效地保护了中国的遗传资源。4积极开展了生物多样性方面的科学研究工作中国多次组织了大规模全国性的植被及自然系统调查,先后编辑出版了中国植
41、被等多种生态系统编目书藉。在物种编目方面,至今已出版了中国植物志(75 卷)、中国动物志(14 卷)、中国孢子植物志(4 卷)等各类志书。据不完全统计,全国共保存植物标本 1600 万份、动物标本 500 万份,微生物菌种及标本 25 万份。中国植物红皮书(第一册)和中国动物红皮书(鸟类)已经出版。在遗传资源编目方面,中国已完成 33 万份作物种质资20源的农艺性状鉴定、整理编目和繁种入库工作。编辑出版了水稻、小麦等十多种作物及牛、羊等数种家畜的品种志或品种资源目录。与此同时,生物多样性保护技术和理论研究取得很大进展。中国已投入大量的人力、财力、物力,在生态学、分类学、生物学、遗传学等基础理论
42、方面进行了大量研究工作,取得大量研究成果。在珍稀濒危动植物的人工繁育技术方面取得突破性进展。包括大熊猫在内的 60 多种珍稀濒危动物和包括金花茶、银杉等 100 多种珍稀濒危植物的人工繁育研究获得成功。中国还认真开展了生物多样性的监测工作,中科院、环保、林业、农业、海洋等部门共有各种环境监测站 3000 多个,对我国的生态系统结构、功能、演替、物种消长等方面进行监测研究,取得大量研究成果。在信息系统方面,国家环境保护总局已初步建立了跨部门的生物多样性信息系统,并将与公约秘书处联网;中科院等部门也建立了与生物多样性有关的部门信息系统。全国出版了大量生物多样性保护的专著、译著和期刊杂志。5广泛开展
43、了生物多样性宣传教育和人员培训工作生物多样性保护是全社会行动,只有全社会的广泛参与,才能取得良好效果。中国利用广播、电影、电视、报纸等宣传媒介开展了大量丰富多彩的有关生物多样性的宣传教育活动。中国环境报、中国绿色时报、中国海洋报等报纸将生态保护和生物多样性保护列为宣传主题。人民日报、新华社、中央电视等也加大了生物多样性方面的报道。我国还拍摄了大量的影视作品,举办了多种形式的展览和青少年夏令营,并利用“环境日”、“爱鸟周”、“植树节”等,进行宣传教育,普及生物多样性保护知识,提高公众生物多样性保护意识。大力开展了生物多样性方面的人材培训,许多大专院校设有环境学、生态学、野生动物保护等专业,培养了
44、大批生物多样性保护的专业技术人才。各有关部门还组织了多种形式的培训,培训各类专门人才数万名。6积极承担国际义务、广泛开展国际合作21中国不仅积极参了生物多样性公约的各项活动,还参加了与生物多样性有关的其它公约,如濒危野生动植物种国际贸易公约、关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约、保护世界文化和自然遗产公约、联合国防治荒漠化公约等。中国与世界银行、全球环境基金、联合国开发计划署、世界粮农组织、联合国环境署、联合国教科文组织、国际自然保护同盟、世界自然基金会、国际爱护动物基金会等十多个国际组织在生物多样性方面进行了广泛合作;与日本、德国、荷兰等十多个国家进行了生物多样性保护方面的双边合作;还
45、进行了一些生物多样性保护的国际民间合作。这些公约的签定和国际合作,不仅使中国积极投身于全球性的生物多样性保护活动中,还使中国的生物多样性保护得到了国际社会的了解和支持,也有力地促进了中国的生物多样性保护。尽管我们在生物多样性保护方面做了大量工作,取得了令人瞩目的成绩,但由于中国人口众多,经济快速发展和全球气候变化等原因,我国的生态环境形势十分严峻,生物多样性还面临破坏的威胁;我们的管理、立法、执法、宣传教育还需进一步加强;人们的生物多样性保护意识有待进一步提高;我们还面临技术、资金和保护设施不足等问题。因此,中国生物多样性保护任重而道远。为履行生物多样性公约,实现生物资源的持续利用和生态系统的
46、良性循环,确保物种丰富多彩,为经济社会可持续发展提供良好的物质基础和环境条件,在生物多样性保护方面,我们仍需继续努力,进行大量艰苦细致的工作。一是要坚决贯彻执行党中央国务院关于污染防治和生态保护并重的方针,进一步搞好生态环境保护工作;二是完善保护和持续利用生物多样性的政策和法规体系,进一步强化管理,严格执法;三是要加强生物多样性保护的国家能力建设;四是要广泛开展宣传教育,不断提高公众意识;五是要进一步加强国际交流与合作。我们有信心,经过不懈努力,中国的生物多样性保护一定能够不断加强,更富成效,为促进中国社会经济持续发展,为世界生物多样性保护作出我们的贡献。22第三章 生态环境的改善第一节 生态
47、农业生态农业是一个高效的人工生态系统,是结构与功能协调的高效农业。它不同于自然生态系统,加进了人的劳动和干预,因而不只是单纯的自然再生产过程,同时也是个经济再生产过程,二者交织在一起。并通过人的劳动和干预,不断调整和优化其结构和功能,从而能够以较少的投入得到较大的产出,取得较好的经济效益,社会效益和生态效益。一、生态农业的基本特征生态农业必须合乎下列这样一些最基本的生态学要求:第一,生产结构的确定,产品布局的安排等都必须切实做到因地制宜,和当地的环境条件相匹配;第二,对自然资源的利用不能超过资源的可更新能力;第三,在能量和物质的利用上,要做到有取有补,维护生态平衡;第四,在利用可更新资源的同时
48、,要注意抚育和增殖自然资源,使整个生产的发展,走向良性循环。生态农业是全面规划,相互协调的整体农业。生态农业的出发点和落脚点,都是着眼于系统的整体功能。而衡量整体功能的标准,最重要的有三条:一是经济效益,即生产要发展,农民要富裕;二是社会效益,要满足人民对农产品日益增长的各种社会需求;三是生态效益,即保持良好的生态环境。生态农业,要考虑系统之内全部资源的合理利用,对人力资源、土地资源、生物资源和其它自然资源等,进行全面规划,统筹兼顾,因地制宜,合理布局,并不断优化其结构,使其相互协调。协同发展,从而提高系统的整体功能。生态农业是广义农业的具体体现。它和狭义农业(或称小农业)的区别在于:从生产内
49、容上讲,它不局限于种植业,而是农、林、牧、副、渔,多种经营,全面发展;从生产地域上讲,它不局限于耕地上,一方面立足耕地,努力提高单产,另一方面把全部土地都当作自己的生产场所;从食物的概念上23看,它主要依靠粮食;但又不局限于粮食,而是建立在营养科学的基础上,根据人体营养需要的热能(糖类、脂肪等)、蛋白质、多种维生素和各种矿物质的数量和比例,科学地安排和计划农业生产。从某种意义上讲,生态农业是传统的有机农业和现代的无机农业相结合的综合体,是能量流动,物质循环不断扩大的良性循环农业。生态农业作为一个人工生态系统,是一个统一的有机整体。就其性质来说,具有下列基本特征:1 生物产量高。要想使单位面积上的生物产量高,必须使物种和品种因地制宜,而且本身的转化效率要高,彼此之间结构合理,相互协调。2 光合作用产物利用合理。这就要求生产的发展按照生态规律的“食物链”及其量比关系做到能流物