1、第三章 生物资源评价,生物资源概述 生物资源类型及其评价 生物资源的估价原则,生物资源据估计，地球上曾经有过5亿种生物。在整个生物进化过程中，生物赖于生存的地理环境曾发生过多次重大变化，生物在自然选择和本身的遗传与变异共同控制下，也不断地发生分异与发展，旧种逐渐灭亡，新种相继产生，不断演化和发展而形成今日地球繁荣的生物界丰富的生物资源。现在大约有数百万种生物，其中占绝大多数的是无脊椎动物和植物。,第一节 生物资源概述,一、生物资源的概念和范围,（一）背景,物种的数量以热带地区最多，向两极逐渐减少。过去的灭绝大都是自然发生的，但近400年来，人类活动的影响日趋加剧，导致了大量人为的物种的灭绝。1
2、0年前全球平均每4天有1种动物绝迹。今天，每4个小时就有1个物种在地球上消失。这种大量物种相继消失的过程，不亚于过去数百万年发生的灭绝的规模。,第一节 生物资源概述,一、生物资源的概念和范围,（一）背景,生物资源是指地球上对人类具有现实的或潜在的价值的基因、物种和生态系统的总称。 基因是包含在植物、动物和微生物个体内的遗传信息，通过遗传和变异可以维持生物性状的代间传递和不断产生新的性状。物种是人类开发利用生物资源的基本形式，多样化的物种满足了人类生产生活的不同需求。,第一节 生物资源概述,一、生物资源的概念和范围,（二）概念和范围,生态系统对于维持生态平衡，促进物种关联与分化以及积累生物量有重
3、要意义。生物资源包含现存的已为人类所认识的或尚未被人类认识的以及正在形成的所有的生物（包括基因、物种和生态系统）。概括来看，生物资源的范围应为以下成分中对人类有现实和潜在价值的部分：存在于生物细胞中的基因及其表现出来的性状；植物、动物和微生物物种及其代谢产生的派生物质；自然生态系统（森林、草原、荒漠、湿地、海洋等）和人工生态系统（农田、人工林、人工草地、渔塘等）。,第一节 生物资源概述,一、生物资源的概念和范围,（二）概念和范围,生物资源包括动物资源、植物资源和微生物资源三大类，其中： 动物资源包括陆栖野生动物资源、内陆渔业资源、海洋动物资源。 植物资源包括森林资源、草地资源、野生植物资源和海
4、洋植物资源， 微生物资源包括细菌资源、真菌资源等。 从研究和利用角度，通常分为森林资源、草场资源、栽培作物资源、水产资源、驯化动物资源、野生动植物资源、遗传基因（种质）资源等。,第一节 生物资源概述,一、生物资源的概念和范围,（三）分类,在自然资源中，生物资源具有特殊的性质，它是具有生命的有机体。自我复制、新陈代谢和内稳态等独特的过程使生物资源表现出如下特征： （1）生物资源的可再生性生物资源属于可再生性资源，它可以不断自然更新和人为养殖扩展，这是它的最基本特征。在适宜的生态条件下，生物资源可以通过个体增长、繁殖后代和变异等过程来维持和增加其资源量，它们的蕴藏量是一个变数而不是一个常数。在正确
5、的管理和维护下，它们可以逐渐增加。如果利用不合理时，其资源量就会越来越少，并产生退化、解体，甚至出现物种灭绝和生态系统丧失。由此可见生物资源的可再生性是有一定限度的。,第一节 生物资源概述,二、生物资源的主要特征,（2）生物资源的稳态生物在一定范围内具有减缓外部压力，维护自身稳定性的自我调节能力，这便是生物的稳态。稳态主要表现为以下三方面性质：抵抗性；缓冲性；恢复力；,第一节 生物资源概述,二、生物资源的主要特征,（3）生物资源的周期性生物资源的周期性是生命现象特有的在时间的层次序列。周期是指有规律的重复的变化。这种变化或多或少是由生态系统中生物活动的周期性变化决定的。生物资源的大多数内在功能
6、，特别是我们关心的生物量积累量、干物质成分、种群密度、生态幅、系统稳定性等都呈现一定的日变化、年变化和年际变化。生物资源的时间变化规律可以总结为以下几点:,第一节 生物资源概述,二、生物资源的主要特征,（3）生物资源的周期性 生物量积累单位面积内活的生物干物质量称为生物量；这是一个不断变化的数值。白天是绿色植物的物质积累阶段，夜晚则是其物质消耗阶段。大多数温带草原区的牲畜在仲秋达到物质的最大积累，而对于作物而言，要依耕作制度而定。大多数生物种群由幼年期、中年期和老年期的年龄结构，其中中年期的生物量积累最大；而对于多数生态系统，生物量在达到顶极之前最大。,第一节 生物资源概述,二、生物资源的主要
7、特征,（3）生物资源的周期性 干物质成分生物体内的糖类、蛋白质、脂肪以及各种特殊化学物质常在昼夜之间和不同季节之间相互转化。特别是植物在成熟之前水分含量偏多，而糖类等干物质较少，不少种类含有一些有害成分未得到分解，而过熟则富含纤维素或造成落果等。 种群密度属于同一生物种类的有机体在地域空间分布通常集合成群，占据某个特定空间，同种个体集合群称为种群，在此范围内单位面积的个体数量便是种群密度。生物种群密度明显地表现出年际周期变化，如许多果树品种的“大年小年”现象，猞猁和雪兔的周期为910a的种群波动等。见下图-,第一节 生物资源概述,二、生物资源的主要特征,第一节 生物资源概述,（3）生物资源的周
8、期性 生态幅生态幅是一定生物种类对生态因子的适应范围。在不同的发育阶段，生物的生态幅变化很大。许多植物的生态幅在繁殖期（花期）最窄，称为生态临界期。在这一时期，生物对外界干扰极为敏感。生物资源的周期性所表现出的各种节律对合理利用生物资源特别重要。植物、动物都在一年内一定时节繁殖、发育、成熟。生态系统也在一定时期达到较大的生物量积累和较稳定的结构。因此必须适时收获、放牧、捕捞和狩猎等。,第一节 生物资源概述,二、生物资源的主要特征,（4）生物资源的不均衡性生物资源尤其是物种资源的分布是极不均衡的。有的物种广泛分布于全球各大陆，称为广布种；而更多的物种的分布只局限一定地区内，称为特有种。还有一些种
9、类其分布范围极其局限，只严格分布于一个小的区域内；或者分布虽广，但个体极其稀少和分散，称为稀有种。从蕴藏量和使用量来看，广布种构成了生物资源的主要部分，但与此同时，稀有种和特有种因其稀缺性和独特性而常常具有广布种无法相比的高价值。稀有种的观赏价值和科学价值往往远高于其实用经济价值。,第一节 生物资源概述,二、生物资源的主要特征,（5）生物资源的关联性在一定地域内，所有生物相互作用、相互联系而构成生物群落，其中的生物通过竞争、捕食、寄生、共生等形式而发生错综复杂的关联。生物群落与所在地的非生物环境（气候、水文、土壤、基岩等）也存在非常密切的相互制约关系，形成具有一定特征的生态系统。对任何一个种或
10、组成成分的扰动，都会引起与之相关联的生物资源的变化，因而对生物资源的开发应系统地考虑，以便使相关联的资源得到合理保护和开发。生物资源除了有以上几个明显的特征外，还有有限性（其资源量有限，承受力有限）和层次性（具有结构上的分化）等特征。认识生物资源的特征对于合理开发和保护资源有着重要的指导作用。,第一节 生物资源概述,二、生物资源的主要特征,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,生物资源量的大小由该资源的分布区面积、种群密度、分布格局和生物量等指标来确定。资源量是一个综合的概念，以上指标都是它的构成要素，缺一不可。（一）生物资源的分布区面积分布区面积表示生物资源分布的大致范围和实际覆盖面积
11、。它一方面通过显示该资源在全球或一定区域出现频率的大小来区分资源是广布种还是特有种或稀有种。另一方面，实际覆盖面积是估算资源蕴藏量的重要参数，它影响人类对资源的开发规模。,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,（二）种群密度统计种群密度最直接的方法是计算种群中每一个体，如一个岛屿上所有的棕榈树，湖泊中所有鲤鱼等。航空遥感方法可以用来调查大型哺乳动物和疏林中乔木的密度，但应用范围有限。最常用的方法是样地法，这种方法对所有植物和部分移动较小的动物适用。样地法-调查时在若干样方中计算种群的全部个体，然后以其平均数推广估计整个种群的密度。样方必须有代表性，并通过随机采样来保证结果的可靠性。这种可
12、靠性由数理统计中方差和显著性来检验。,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,（二）种群密度对于不断移动的动物，直接统计个体数困难较大，可以应用标志重捕法。在调查样地上，捕获一部分个体进行标志，经一定期限进行重捕。根据重捕中标志比例与样地总数中标志比例相等的假定，来估计样地中被调查动物的总数，即,式中：M：标志数；n：再捕个体数；m：再捕中标志数；从以上三个已知数可估计种群密度N.,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,（三）生物量与生产力的测定在一定时间内单位面积上活植物体所生产的有机物质总量称为总第一性生产力（Pg），如果减去同一时期因自身呼吸消耗的物质（R） ，剩余数量则是净第
13、一 性生产力（Pn）。即 Pg= Pn+ R。植物、动物和微生物的生物量测定方法有较大的差异，现分述如下：,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,（三）生物量与生产力的测定 （1）植物生物量的测定对于多数草本植物群落，生物量的测定是采用采样称重法，即随机选取一定数量的样方（多采用，在样方中将不同种的个体分别连根取出，直接称重即得鲜重。如果烘干后再称重，得到的便是干重。严格地讲，生物量是指其干重，鲜重可用干鲜之比来换算。将各个植物种的单个生物量累加，就得到群落的生物量。,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,（三）生物量与生产力的测定 （1）植物生物量的测定对于多数木本植物，生物量的
14、测定是通过对标准木的分析，建立生物量估算模型，进而推广到整个同类型森林群落。具体做法是先根据立木径阶或断面积分布，选择并收获一定数量的成组标准木，获得其各部分器官的干重，然后建立标准木的测树因子（胸径、基径等）与标准木各部分器官干重两组变量之间的回归模型，从而计算出森林群落上层乔木的生物量。除此以外，平均木法、随机抽样法和收获法也是较常用的木本植物生物量测定方法。,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,（三）生物量与生产力的测定 （2）动物生物量的测定法由于动物经常移动位置，给生物量的测定带来很大困难。目前最常用的办法是利用同化量A（第二性总生产力）和呼吸量R来估计生产量P（生物量的变化
15、值）：P= A- R。直接测定同化量是相当困难的，通常通过测定动物的摄食量C（或称消耗量）和粪尿量FU，按A=C-FU求得。,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,（四）生物资源的更新生物资源的更新，表现在生态系统中某一种群的个体死亡后，能由同一种群的新个体所替代。这样，种群虽然在个体上有所变化，有所更替，但就整体来说变化不大。生物种群的天然更新过程，保持了种群在相当长时间的稳定性。更新苗调查的基本步骤是选取若干有代表性的样地，调查更新苗数量和生活力，从而对种群更新能力做出评估。更新苗越多，生活力越强，则种群的更新能力越大。,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,（四）生物资源的更
16、新间接分析法就是通过对资源更新苗数量与生态因子定量关系的分析，从而建立更新状况的间接测定指标。生物资源只有保持持续的增长和不断更新才能及时补充由于开发或其他干扰因素造成的资源耗减。因此，一种生物资源的增长与更新能力是评价生物资源的重要方面。监测方法有固定样地连续观测（定位研究）、更新苗调查和遥感动态监测等。评价指标包括生物量变化量B、出生率和死亡率以及更新苗多度和生活力等。,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,（五）生物资源动态监测 （1）定位研究定位研究是在某种生物资源的分布区内选择具有代表性的样地，设立若干观测点，每隔一定时段进行重复观测的一种动态研究方法。样地面积的选取应足以代表
17、群落的大部分特征，观测间隔可以为数小时、一天、一月或一年。定位研究所包含的内容广泛，如生物量变化、物质循环、能量流动、群落演替、更新状况等，而在所有的研究中，生物量变化和资源更新都是重要的内容。,第一节 生物资源概述,三、生物资源量的测定,（五）生物资源动态监测 （1）定位研究定位研究分为封闭型和开放型两类。前者是将样地围封，并严格限制人为干扰，研究内容是自然状况下的动态；后者对样地不加围封，不排除任何干扰，可以用来研究在人为影响下生物资源的动态。由于每年进行定期观测和分析，使得这种方法可以提供详细和准确的生物资源动态资料，对于资源变化的时间序列研究更具有重要意义。,第一节 生物资源概述,三、
18、生物资源量的测定,（五）生物资源动态监测 （2）遥感动态分析遥感动态分析是根据不同资源量之间反射光谱的差异，利用遥感手段对生物资源进行定期估测的方法。其基本原理是：生物体的反射光谱与其背景地物（土壤、水体等）的反射光谱存在显著差异，生物资源量的变化首先反映在其个体或构件数量的变化上，进而反映出光谱反射率的差异。由此，可以通过地面光谱测量和样地调查，建立资源量一光谱特征的数学模型，依此进行动态监测。 优点：覆盖面广、速度快、投入少等。,1. 统计种群密度的方法有哪些？2. 对植物生物量的测定，除了采用采样称重法外，还有平均木法、随机抽样法和收获法，利用相关资源，查找其具体做法？3. 什么是遥感动
19、态分析？其基本原理是什么？4. 保护生物资源，已成为当前国际科学界密切关注的问题之一,结合所学，谈谈如何根据生物资源的特性，合理利用和保护生物资源？,练习思考题：,遗传性状是生物资源一切价值的基础，也是使资源复制更新的基础。遗传性状的管理对维持所有野生和驯化种群都很重要，而且对农业的价值特别明显。几千年来，农业上一直利用遗传多样性以提高生产率。在过去的年中，在保护和利用农业遗传多样性方面，已有了大量积累，取得了巨大进展，但还有更多的工作要做。,第二节 生物资源类型及其评价,一、生物资源遗传性状的利用评价,在农业和林业中，利用遗传多样性可以增加生产。在同一块田地里可种几个品种以降低收成损失，并且
20、可以繁育新的品种以最大程度地增加生产或适应不利的、变化的环境条件。遗传育种另一大贡献是不断提高和保持作物的抗逆性，主要的方法是通过引入对某些害虫的遗传抗性而增加作物产量。但是，自然选择常有助于这些害虫很快克服这一抗性，因而必须定期引入新的遗传抗性以保持作物较高的生产率。这要求作物有充足的种质资源，即大的基因库。,第二节 生物资源类型及其评价,一、生物资源遗传性状的利用评价,（一）遗传性状的应用,在农业和林业中，利用遗传多样性可以增加生产。在同一块田地里可种几个品种以降低收成损失，并且可以繁育新的品种以最大程度地增加生产或适应不利的、变化的环境条件。由于遗传工程出现，使得可用于植物育种的遗传资源
21、的范围从该作物的其它品种发展到了该种的野生亲缘种，并且作物的野生亲缘种已对农业作出巨大的贡献，特别是在抗病方面。由于某些原因（自身因素、保持种质困难与亲缘种稀少等），在牲畜育种中比在作物育种中对遗传资源利用较少。,第二节 生物资源类型及其评价,一、生物资源遗传性状的利用评价,（一）遗传性状的应用,野生的作物亲缘种其主要作用是作为抵御寄生物和害虫的抗性基因来源。然而，目前除小麦和番茄外，作物野生亲缘种只有一小部分受到较好保护，许多具有潜在价值的作物野生近缘种像其它野生物种那样在人类认识之时已濒于灭绝。为稳定产量，育种专家采用了多种策略，来保护作物的遗传多样性。主要策略由通过不断供应新的栽培品种所
22、建立的时间多样性来代替传统农业的空间多样性。,第二节 生物资源类型及其评价,一、生物资源遗传性状的利用评价,（二）遗传资源的减少及其后果,稳定生产的新的策略包括采用混合品种（拥有相似品质但来自不同亲本的品系混合）或多系品种（包含几个不同抗原的品种）。总之，为了提高作物产量和增强其抗逆性，必须利用遗传资源不断培育新品种，切实保护好作物的一切野生亲缘种，不断发掘新的遗传性状，以及采用多品种混合生产，这些将是现代遗传资源开发的重要内容。,第二节 生物资源类型及其评价,一、生物资源遗传性状的利用评价,（二）遗传资源的减少及其后果,第二节 生物资源类型及其评价,一、生物资源遗传性状的利用评价,（三）中国
23、遗传资源状况,（1）起源古老，栽培品种丰富； （2）野生亲缘种保存完整； （3）遗传资源的转化尚很薄弱； （4）野生生物面临遗传漂变。,第二节 生物资源类型及其评价,二、生物物种资源的利用评价,世界已驯化的物种资源和野生物种资源（包括植物、动物和微生物）提供了人类几乎全部的食物、大部分的药物和部分纤维素、能源等。但即使如此，人类已经广泛利用的生物物种资源不足全部生物记载种类（143万种）的1%，众多物种作为潜在资源，留待人们去认识。,第二节 生物资源类型及其评价,二、生物物种资源的利用评价,人类已利用了大约5000中植物作为粮食作物，但只有150种左右进入世界市场。而提供了世界上绝大部分粮食的
24、作物竟不到20中。小麦、水稻、玉米这种作物约占人类直接从植物中消耗热量的60%和蛋白质的56%。由动物构成的人类食物比重比植物少。人类食物中1/3的蛋白质由动物提供，在发展中国家约为20%，在发达国家接近55%.在一些区域，很多已知价值的野生种会产生意想不到的效果以及一些区域性粮食作物种在将来可能以更广阔的应用规模而起重大作用。,（一）粮食,第二节 生物资源类型及其评价,二、生物物种资源的利用评价,世界上很多药物直接取自植物、动物或微生物的个体或其构件。发展中国家80%的人口靠传统药物进行治疗，发达国家40%以上的药物依靠自然资源。中国利用野生生物成分入药已有数千年历史，记载的药用植物有500
25、0多种，其中1700种为常用药物。党参、甘草、麻黄等都是我们熟悉的药用植物；世界上生物资源相当多的的医学作用并不限于植物化合物，相当多的动物提供了重要的药物，同时药用微生物是另一类重要的药用生物资源。,（二）医药,第二节 生物资源类型及其评价,二、生物物种资源的利用评价,（二）医药,党参,甘草,麻黄,冬虫夏草,微生物,第二节 生物资源类型及其评价,二、生物物种资源的利用评价,植物和动物是主要的工业原料，微生物则以其特殊的生化过程参与工业流程。植物提供诸如天然橡胶、树脂、树蜡、油、木材、薪柴、纤维等原料；动物的贡献则在于提供脂肪、燃料、丝绸和皮毛等。它们构成了食品工业、纺织工业、造纸业和木材工业
26、的基础。微生物的利用几乎遍及与人类生活有关的各个工业部门，如食品、酿造、纺织、制革、洗涤、冶金、采矿、发酵及废处理等。,（三）工业用途,第二节 生物资源类型及其评价,二、生物物种资源的利用评价,（三）工业用途,橡胶树,动物皮毛,秸杆饲料发酵菌种,第二节 生物资源类型及其评价,二、生物物种资源的利用评价,微型藻类是地球上最早出现的自养植物，其结构简单，生命周期短暂（只有几小时）。在条件适宜时，它们生长迅速，光合效率极高。微型藻类生产力高，营养成分合理，无论是直接摄取还是通过家畜来转化，它们都可以作为人类一种重要的蛋白质来源，跟可弥补世界贫困地区的营养不足。除了食物外，微藻的利用方式还有：制造绿色
27、保健食品；提取某些化学物质；废水处理； 维持太空航行中的封闭系统；太阳能的生物转化。,（四）一类新型的生物资源微型藻类,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（1）森林资源的分布和蕴藏量,（一）森林资源,目前全世界森林面积以上。尽管其总面积仅约在3109hm2以上，尽管其总面积仅次于全球荒漠的面积，但在人类不合理的开发下林地正面临着逐年缩小的危机。从分布上来看，全球森林资源分布极不平衡。首先是自然气候和土壤的原因造成了热带地区和寒带地区广阔的森林带与内陆河西海岸无林区的鲜明对照；其次，由于历史和人口的原因使中国、印度和西欧等区域缺少大面积森林，森林覆盖率相对较低；而另一方面，几
28、个多林国家，它们的森林覆盖率都超过70%。,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（1）森林资源的分布和蕴藏量,（一）森林资源,全球森林资源的类型分为热带雨林、热带疏林和刺灌丛、红树林、亚热带常绿阔叶林，地中海型常绿硬叶林，温带夏绿阔叶林、寒温带针叶林和各类人工林。森林资源中最大的第一性生产力和生物量积累出现在热带雨林，主要因为该区域终年高温多雨，植物生长迅速。(见下表),第二节 生物资源类型及其评价,表 世界主要森林类型的第一性生产力和植物生物,第二节 生物资源类型及其评价,表 全球主要陆地生态系统的第二性生产力,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（1）森
29、林资源的分布和蕴藏量,（一）森林资源,上表列出了四种主要森林生态系统的次级生产参数，包括 动物消费量、第二性生产力、第二性生产量以及动物生物量。从中可以看出热带雨林仍处于突出位置。从表中还可以发现，森林生态系统中从第一性生产者到第二性生产者的能量流动基本遵循Lindman定律，即营养级之间有10%的能量转化率。,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（1）森林资源的分布和蕴藏量,（一）森林资源,长期处于稳定状态的森林生态系统，从土壤中总的矿物质吸收量和给土壤的总的归还量，应该是保持平衡的。而由凋落物造成的耗损，必然是凋落物的腐殖质化和矿质化的结果，在生物循环完成之前，这两种转化
30、速度是很重要的。然而转化速率明显地与气候，特别是温度有关。通常在寒冷气候下转化速度慢，在炎热气候下转化得较快。在热带雨林，有机凋落物当年内或只需几个月就分解掉；温带夏绿林和南方松林，分解掉1年的累积需要23年的时间；北方针叶林需要10多年；而一些山地森林则需几十年。,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（2）森林资源的开发与管理,（一）森林资源,森林资源有效性和持续性直接由资源开发的方式和强度决定。保护性开发建立在对森林资源的深入研究和严格监测的基础上，对生态系统的基本结构和生产力不会造成较大影响。对种群增长和资源量的研究以及对系统阈值的测定是保护性开发必要的步骤。有计划的树
31、木择伐、对个别野生动物的少量捕猎、开展森林旅游以及利用下层植物适度放牧等都可以看做是保护性开发，而作为国家公园和水源涵养林的利用方式可以看作是典型的保护性开发。,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（2）森林资源的开发与管理,（一）森林资源,另一类开发方式是破坏性开发。这类方式一次开发后森林生态系统往往产生很大破坏，原有的结构不复存在，资源再生能力明显下降，甚至完全退化。对森林的皆伐是典型的一例，其次是刀耕火种式的农业（在热带森林区破坏尤为严重），还有无计划的捕猎（常引起种的灭绝）和过度放牧等。现代森林资源开发的各种方式，包括自然保护、水土保持、水源涵养、木材生产、采集和狩猎
32、、放牧和耕作等，它们之间表现不同程度的相互兼容性和排斥性。,第二节 生物资源类型及其评价,表 森林资源的各种利用方式的相互兼容性,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（3）人类对森林资源的破坏,（一）森林资源,人类对森林的不合理利用方式和过高的利用强度已使森林资 源受到广泛的负面影响，主要表现在森林面积的减少、生物多样性的降低和更新能力的减弱。生物多样性的降低是森林资源破坏的又一表现。导致多样性 降低的原因一是过度开发造成的物种灭绝，二是由人工林取代天然林带来的单一物种大面积覆盖。在人类严重影响的今天，鸟类和哺乳动物的灭绝速度大约是它们处于不受干扰的自然状态下速度的10010
33、00倍。,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（1）草地资源的概况,（二）草地资源,由于降水较少或其它因子的限制而使树木无法生长的地方，森林让位于另外一类以草本植物为优势种的生态系统，这就是草地。草地出现在几乎各个纬度带，在热带降水较少的地区分布着热带稀树草原，它以高大的禾本科植物为建群植物，一些具伞状树冠的耐旱乔木零星地点缀在群落中，它在全球的分布面积约1.5107km2.,第二节 生物资源类型及其评价,表1 全球不同区域永久性草地资源的面积,第二节 生物资源类型及其评价,表2 全球主要草地类型的第一性生产力,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（1）草地
34、资源的概况,（二）草地资源,构成草地生态系统的第一性生产力主体的是多年生草本植物，它们生长迅速，更新周期短（往往不超过1年）。在上表2中列举的四类草地中，热带稀树草原无论是第一性净生产力、净生产量还是太阳能固定量都达到最高；而半干旱灌丛草地分别只及前者的1/10稍多一点。,第二节 生物资源类型及其评价,表3 全球各主要草地类型的第二性生产力,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（1）草地资源的概况,（二）草地资源,草地中第二性生产力比第一性生产力更具资源价值。因为人们更关心系统总能量中转化为动物生物量的那部分。草地生态系统中具资源价值的第二性生产力一般远远高于森林;比较四个主
35、要草地类型，热带稀树草原中第二性生产力明显高于其它三类，这与其中的树木增加了总的第一性生产力和多样性有关。此外，由于缺少肉食动物的制约以及人类的能量投入，家畜的第二性生产力一般都大于同一草地类型中野生草食动物的生产力，在人工草地上家畜的第二性生产力还要高一些。,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（2）草地资源的开发方式,（二）草地资源,人类文明的早期，草地基本上处于纯自然状态；农业时期，草地被用来放羊家畜； 工业化社会，大规模集约型牧场是草地资源利用方式的主要特征；概括下，世界草地资源的利用方式可分为集约型牧业、定 居型牧业、游牧型牧业、狩猎地、自然保留地和直接获取野生植物
36、。,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（二）草地资源,过度采食、开垦草地和无计划采掘是草地面临的主要威胁，最大的破坏来自过度采食。目前世界各地的草地，无论是放养家畜还是支持野生动物，普遍面临过度采食这一问题。畜牧业实现定居，使畜群的放牧半径大大缩小，造成放牧压力以居民点和饮水点为中心的环状格局，越向圆心，放牧压力越大。人口的增长刺激了对畜产品的需求，使草地的家畜密度增大，更加重了放牧压力。由于频繁的采食和踩踏，植物得不到充分地更新，导致盖度下降，生产力降低。（见下表）,（3）人类对草场资源的破坏,表 过度放牧对北部非洲各主要草地的生物量和生产力的影响,第二节 生物资源类型及
37、其评价,三、生态系统的利用评价,（二）草地资源,更深刻的影响是草地群落结构发生变化，原来的禾本科、豆科牧草被可食性差的入侵者取代，物种多样性下降，系统稳定性降低，进而导致风蚀沙化。人类对草地药用植物和食用植物价值的认识，使草地采掘成为一种重要的开发方式。这为草地资源的开发开拓了新的前景。正常情况下，只要适当控制采掘强度，并采取科学的采掘方式，不会引起草场破坏。,（3）人类对草场资源的破坏,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（三）农业资源,1988年1990年间，全球每年平均生产粮食1.858109t。农业的产出在不同地区为人类提供了大部分食物，包括直接利用和通过家畜转化。下
38、表显示了，不同区域增加耕地面积可能性的差异，不容忽视的是不少可耕地早已用于营林或被草地覆盖着。,（1）农业生态系统的分布与生产,表 全球不同地区适于耕种的土地面积,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（三）农业资源,传统农业、免耕农业、生态农业、农林业系统和集约农业等是目前主要的农业方式。不同的管理方式对农业生态系统的初级生产力影响很大。同时，土壤肥力的保持和农业的可持续性都依赖于适当的耕作方式。,（2）农业生态系统的管理方式,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（三）农业资源,传统农业： 作物品种较多样，而且彼此交错分布，有利于保持农业的遗传多样性和系统多
39、样性；同时常常缺乏排灌系统，化肥投入很少，产量一般较低； 免耕农业：减少对土地的翻耕，从而利于保护土壤结构，防止水土流失为特征； 生态农业：大幅度提高农业生态系统总的生产力，作物产量也有所提高，尤其能有效地避免了土壤肥力下降和土地退化；,（2）农业生态系统的管理方式,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（三）农业资源,农林业系统： 其特点是将疏林与农作物结合在一起，形成多层结构的生态系统，上层稀疏的乔木（或灌木）有利于提高空气湿度、降低风速和缓减气温变幅，为农田创造良好的小气候条件。 集约农业：其特别是生产规模大、品种单一、高投入和高产出，是目前构成世界粮食贸易的主要商品来源
40、，为世界粮食产量的增长做出了重要贡献。,（2）农业生态系统的管理方式,第二节 生物资源类型及其评价,三、生态系统的利用评价,（三）农业资源,农业用地的减少、农用土地的退化以及农作物遗传多样性的降低是现代农业资源面临的主要威胁，这些都以人类为直接动因。除了农田减少外，世界各地还有相当比例的农田虽依然可以耕作，但由于侵蚀已使肥力大大下降，或由于盐化作用使作物生长受损，这便是土地退化。据有关水土保持组织估计，在大约一个世纪以来，已有1/4的耕地发生不同程度的退化，每年约有3109t的表层土壤由于侵蚀作用而流失掉。,（3）人类对农业资源的破坏,1. 什么是野生近缘种？它有何意义？2. 什么是第一性生产
41、力和第二性生产力？3. 解释下，农业生态系统的管理方式之一的生态农业。,练习思考题：,第三节 生物资源的估价原则,对人类来说，生物资源有着多方面的用途和意义。一些生物资源能很容易通过收获而转化为经济收益，而另外一些则为人类提供源源不断的服务，但没有标上明显的价目。为了对生物资源进行最有效的分配，需要有大量不同的方法对资源的明显的和隐含的价值进行定量评估。,第三节 生物资源的估价原则,生物资源的价值包括以下方面：,第三节 生物资源的估价原则,直接价值与生物资源消费者所直接接受的物质享受和满足有 关，能相对容易地观察和测算，通常可以直接给定价格。 （1）消耗性利用价值这种价值是没有经过市场，而被原
42、产地居民直接消耗掉的生 物资源的价值。消费性利用价值可以通过估计市场价值的机理来确定，即假定该产品不是被消耗，而是在市场上出售了。这种价值估算是以其具有标价的可替代资源为参照的，如以煤炭作为薪柴的参照价值等。,一、生物资源的直接价值,第三节 生物资源的估价原则,（2）生产性利用价值,一、生物资源的直接价值,这种价值是生物资源商业性收获供正规市场上作交换的品，通常是反映在国家和地方收益帐目上仅有的生物资源价值。生产性利用价值表现在食品、纺织、化工、建筑等国民经济的各主要部门。这类价值的评估通常在生产一端进行。生产性利用价值可直接从市场对消费资源的需求曲线而得出，因为生物产品的成本很难估测或直观上
43、很低。在有相近的替代品可供应的地方，需求曲线相当平坦，生产性利用价值可接近市场价格。总之，由生产性利用价值代表的市场价格是生物资源价格的重要指示值。,第三节 生物资源的估价原则,二、生物资源的间接价值,间接价值主要涉及到生态系统的功能，一般地不会出现在帐目中，但当进行计算时，其值可能远高于直接的价值。直接价值经常由间接价值衍生出来，因为收获的植物和动物资源得到了它们所处生态系统中其他种及系统本身提供的支持。没有消耗性或生产性利用价值的生物组分可能在生态系统中起着重要作用，支持着那些具有直接价值的生物。,第三节 生物资源的估价原则,（1）非消耗性利用价值,二、生物资源的间接价值,生物资源中生态系
44、统的重要支持和调节作用同样具有价值，但未被消耗和进入市场。这种价值被公众广泛享受着并得以承认，但对其进行估价的努力还刚刚起步。较为成功的例子来自地产价格评估，在位置、交通、水、气等设施完全一致的两块地产之间，由于环境质量的差异，使地租出现很大的悬殊，其差额便是来自生物资源的非消耗利用价值。,第三节 生物资源的估价原则,（1）非消耗性利用价值,二、生物资源的间接价值,非消耗性利用价值的评估一般采用“假定失去损失多大”的原则。一种情况是估测由于非消耗性利用资源的存在所节省的人工防护投资。另一种情况是估测这种资源遭破坏后，各种灾害性影响造成的经济损失。定性地讲，生物资源的非消耗性效益包括维持大气结构
45、稳定、调节气候、保持水循环、保护土壤、减轻环境污染以及旅游和观赏价值等。,第三节 生物资源的估价原则,（2）选择价值,二、生物资源的间接价值,自然生境保存了一个不断进化的遗传材料库，尽管其中许多内容的价值尚未实现，但它为生物的进化与适应提供了源泉和可选择性，也为人类未来的开发利用保留了足够大的可选择性。现存的植物和动物不断繁衍和传播，终有一天会被人类发现和利用，或最终可能将其遗传物质贡献给驯化植物或动物。可以说选择价格就是生物资源的潜在价值。,第三节 生物资源的估价原则,（2）选择价值,二、生物资源的间接价值,这种价值几乎无法全面地进行评估，但目前进行的对一些特例的分析已显示了其重要性。例如野
46、生水稻是仅有的一个能抗草丛短缩病病毒的资源，它的灭绝是水稻基因库的重大损失，当前由于该病毒造成的水稻减产还只是损失的一部分，未来的损失尚无法预料。,第三节 生物资源的估价原则,（3）存在价值,二、生物资源的间接价值,正如世界自然宪章中所阐述的，所有物种具有固有的生存权利，世界是一个相互依存的整体，任何一方的健康存在和兴旺都依赖于其他方面的健康存在和兴旺。这便是生物资源的存在价值。伦理的准则在决定“存在价值”方面是重要的，它反映了人类对物种和生态系统可能感觉到的怜悯、责任感和关注。对这类价值作精确的估价一效益分析是不可能的，但仅仅由于它们存在，便有了价值。,1. 什么是生物资源？生物资源有什么特点 ？2.谈谈生物资源可持续利用的重要性？3. 了解下，目前我国生物资源的状况，以及如何保护生物资源？,练习思考题：,
