1、生物多样性及其保护生物学汤德元（教授 博士）电话号码： 13809460129班级 QQ 号： 126358735第一章 绪论第一节 生物多样性一、生物多样性概念生物多样性（biological diversity，biodiversity）是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，包括动物、植物、微生物和它们拥有的以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统，是生命系统的基本特征。一般认为生物多样性包括三个层次：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是地球上 40 亿年生物进化留下来的宝贵财富，是人类赖以生存和发展的基础。 因此，我们的保护也要从基因、物种和生
2、态系统三个层次着手。因此，生物多样性通常可分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个水平。(一) 遗传多样性（genetic diversity）遗传多样性是指地球上所有生物携带的各种遗传信息的总和，也称基因（gene）的多样性。基因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.遗传多样性可分为个体外部形态特征(遗传表型) 的多样性、细胞染色体的多样性(染色体数目的多态性、染色体结构的多态性和染色体分带特征的多样性等) 和分子水平的多样性(DNA 分子的多态性、蛋白质分子的多态性等 )。可见，遗传多样性(或称基因多样性) 是多层次的。1. 遗传多样性的来源包括：（1）染色体畸
3、变（2）基因突变（3）基因重组2. 遗传多样性来源：（1）染色体畸变（2）基因突变（3）基因重组（二） 物种多样性（Species Diversity）1.含义： 指生物群落中物种（动物、植物、微生物等）的丰富性(或称丰富度) 和异质性( 或称均匀度，或群落中各个种的相对密度 )。物种多样性是衡量一个国家或地区生物资源丰富程度的客观指标。2.区域物种多样性的三个指标：物种总数即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目 ；物种密度指单位面积内的特定类群的物种数目； 特有种比例指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。（三）生态系统多样性(ecosystem diversity)1.含义
4、：生态系统是各种生物与其生存环境所构成的自然综合体。生态系统由生产者、消费者和分解者构成。生态系统的功能是物质循环和能量流转。生态系统多样性是指构成生态系统的生物群落和其生存环境间的生态过程及其组合的复杂性程度。它与生物圈中的生境、生物群落和生态过程的多样化有关，也与生态系统内部由于环境差异和生态过程所引起的极其丰富的多样化相关。生态系统的结构越复杂，生态系统多样性越丰富。（四） 景观多样性(Landscape Diversity) ：1.含义： 是指由不同类型的景观要素或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或变异性。近年来景观层次的景观多样性也日益受到重视。构成了景观
5、生态旅游；人类文化的多样性也可被认为是生物多样性的一部分，构成了民俗风情旅游的重要部分。（五） 遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性的关系：物种多样性显示了基因的多样性，基因的多样导致了物种的多样性，物种多样与多型性的生境构成了生态系统的多样性。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。物种多样性是是构成生态系统多样性的基本单元。因此，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。由此可见，生物多样性是由遗传多样性、物种多样性与生态系统多样性三个层次相互交结而成的复杂的生物学复合体系。（六）保护生物多样性的重要意义生物多样
6、性是人类社会赖以生存和发展的基础。我们的衣、食、住、行及物质文化生活的许多方面都与生物多样性的维持密切相关。(1) 首先，生物多样性为我们提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料。（2）生物多样性还在保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等方面发挥了重要作用。(3)生物多样性在大气层成分、地球表面温度、地表沉积层氧化还原电位以及 PH 值等方面的调控方面发挥着重要作用。（4） 生物多样性的维持，将有益于一些珍稀濒危物种的保存。生物进化生物随时间发生的变化，它一往直前，决不能重复也不能倒退，任何一个物种一旦灭绝，便永远不可能再生。每一生物个体都是基因的载体，生物的多样性代表着 30 亿年来生命演化
7、的结果，对于人类来说是一笔巨大的财富，是大自然的遗产，为我们提供食物、药物以及生命活动所必须的物质和能量。所以任何一个物种的灭绝，或者生物多样性的丧失都是对千百万年，甚至上亿年的生命演化结果的损失，这种损失不仅影响当代人的生活和生产，而且对后代的生存和发展也将构成威胁。今天仍生存在我们地球上的物种，尤其是那些处于灭绝边缘的濒危物种，一旦消失了，那么人类将永远丧失这些宝贵的生物资源。所以保护生物多样性，防止物种灭绝是我们这代人的责任和义务，也是本学科的研究方向和学科领域。而保护生物多样性，特别是保护濒危物种，对于人类后代，对科学事业都具有重大的战略意义。 二、生物多样性的研究内容生物多样性的研究
8、内容也分为三个层次：遗传多样性的研究、物种多样性的研究、生态系统多样性的研究。（一） 遗传多样性的研究1. 自然种群的遗传结构：指自然种群内和自然种群间的遗传变异情况（如基因频率、每个基因的位点数，每个位点的等位基因数等） 。比较种群内各种群间尽可能多的基因频率分布，可定量计算出各基因位点数，各位点的等位基因数以及各等位基因出现的频率。从而了解其整个物种的遗传变异情况。自然种群高水平的遗传多样性的存在是种群稳定的物质基础。2. 家养动物和栽培植物的野生组型及亲缘种的遗传学研究家养动物和其野生种间遗传多样性研究、家养动物品种间和品种内遗传多样性研究，尤其是对染色体、蛋白质 DNA 多态性的研究是
9、一个非常薄弱的环节。栽培植物与其野生种或近缘种间遗传多样的研究，对培育优质、稳定、高产和抗逆性强的品种，达到高效的育种目标有重要的指导作用。3 建立物种种质资源基因库：建立物种种质资源基因库，是保护珍稀濒危生物物种的重要途径。目前主要工作有：建立植物种子库(孢子库、花粉库等 )、动物精液库和胚胎库，各种无性繁殖体 (体细胞)库。开展低温生物学研究及低温和超低温(-1960C)长期保存种质技术的研究。4 极端环境条件下，生物遗传特性的研究研究极端环境(如高温、荒漠、沼泽、盐碱地、温泉等 )条件下，生物的特征 (形态、结构、生理生化变化、生殖特性和生活周期等)与其遗传特性的内在关系，从而建立特殊性
10、状外源基因库，以利于对特殊生境的充分利用，并培育出适应特殊生境的新品种。(二) 物种多样性的研究物种多样性是生物多样性研究的核心和纽带。1.基主要研究内容包括以下几方面：（1）建立物种多样性档案馆物种多样性的研究，首先应把现存的所有物种进行一次彻底清查工作，查明现存物种的种类和种物种的数量，然后研究各区域生态系统中生物区系组成、地理分布规律，编写不同区域生物系统中各类生物基因图志，并建立物种多样性标本馆和陈列馆。（2）珍稀濒危物种保护的系统研究珍稀濒危物种保护的系统研究，主要包括：1）对珍稀濒危物种的现存数量、生境现状、分布区域、种群动态及濒危原因的研究；2）建立全国性珍稀濒危物种生存现状数据
11、库；3）编写全国和各省、自治区濒危物种红色名录和红皮书 ；4）修订或制定国家有关法规和全国性保护战略；5）从生理学、生物化学、行为学、生殖生物学和生态学等多学科研究濒危物种种群恢复与发展的有效途径。（3）野生经济物种资源的研究：野生经济物种资源的研究是振兴我国经济的重要途径之一。首先要对不同区域的野生经济物种资源进行“清仓查库”，然后深入研究其开发利用的潜在价值（包括存在的数量、再生潜力、对人类生活的重要性程度评价） ，探索合理开发利用途径。近年来在野生药物种的保护和利用，野生食用物种的保护和利用已等方面引起全社会的普遍关注。(4) 物种多样性的就地保护：首先应确定不同区域和全国的生物多样性保
12、护中心，建立和完善自然保护区的有效管理制度。(5) 物种多样性的迁地保护：物种多样性的异地保护是其就地保护的一个补充，也是物种多样性保护工作中不可缺少的部分，它是通过植物园和动物园（包括繁殖场）网络来实现的。各地区的植物园和动物园除了保护本地区的物种外，还应引种、驯化一些具有重要理论意义和经济价值大的物种，建立人工种质资源库。也可开拓出一些有开发利用前景的食用、药用、材用、芳香、果树、花卉等其它工农业原料的物种，而动物尤其要扩大濒危物种种群，不断繁殖其后代，使其回归大自然，恢复自然种群。（三） 生态系统多样性的研究1. 各类生物气候带生态系统的研究：研究热带、亚热带、温带、寒带及其各极端环境区
13、域的种种生态系统中的生物种类、多度、频度、结构及其生存环境间的相互关系，以及关键种(在一个群落中与其他种相互影响、并决定其他许多种生存的物种)的确定、种群特征及种间关系，以及生态系统演化及其人类经济活动的关系。2. 特殊地理区域的生态系统多样性的研究如青藏高原、西南地区的横断山区和喜马拉雅山东缘等地区各种生态系统中生物群落的特征、生态地理分布规律、生物区系演化及其与人类经济活动的关系。3 农业区域生态系统多样性的研究：各种农业区域生态系统的生态地理环境特征，农林牧副渔综合开发利用工程的设计与试验推广，各农业亚系统中物种的配置、物种的选择、最佳空间多层利用工程设计与实施的系统研究等均为当前我国提
14、高农业生产力水平的重要途径。4. 岛屿、海岸和湿地生态系统多样性的研究5. 生态系统多样性保护与永续开发利用的探讨保护生态系统多样性，首先保护生态系统中物种生存的基本条件，研究各种生态系统演化与物种多样性的内在关系，探索生态系统变化与物种绝灭速率的关系，研究生态系统稳定性与人类经济活动的关系，其次探究提高和持续利用生态系统中物种多样性的合理格局。6. 自然生态系统的保护自然生态系统系指那些原生的、人为干扰较小的自然景观生态系统、原生森林生态系统、冰川地质地貌生态系统、原生湖泊生态系统等。生物多样性是大自然赋予人类的宝贵财富。每年仅野生物种及其种内的遗传变异性对农业、医药和工业的贡献就高达数百亿
15、美元。也许更重要的是自然所进行的那些至关重要的生命过程，包括气候的稳定、水源的保护、土壤的保护、动物和植物繁殖的保护等。保护这些自然过程不能与保护构成自然生态系统的单个物种保护相脱离，它与人类生存发展有着极为密切的关系。三 生物多样性的价值虽然生物多样性的价值不总是出现在市场，但它们在社会、伦理、文化和经济方面的价值却是非常重大的。需要用经济评价的新方法去确保这些货币的价值能体现在国家发展计划之中。1. 生物多样性的价值主要表现在以下五方面：消耗性利用价值；生产性利用价值；非消耗性利用价值；选择价值；（一）生物多样性的直接价值直接价值与资源的消费者所直接接受的享受和满足有关，其价值能相对容易被
16、观察和测算，并给予较确定的价值。1. 消耗性利用价值消耗性利用价值是指标定在那些直接消耗的（即不经过市场交易的）自然产品上的价值。例如，农民上山砍柴、猎取野物、种植的蔬菜和饲养的家禽等，直接被自己消耗掉，而未经过市场，这种消耗性利用价值可达到相当大的数额。如某一年，大约 84%的加拿大人参加与野生动物有关的娱乐活动，直接消耗掉的价值达 8 亿美元。薪柴和粪便每年可为尼泊尔、坦桑尼亚等国家提供总初级能源的 90%，在许多其它国家超过80%。2. 生产性利用价值生产利用价值是指通过商业性收获供市场交换产品的价值。这类价值常反映在国家收益帐目上(或者说，这是国家财政总收入中仅有的生物资源价值) 。这
17、类生物资源产品的生产性利用，如木材、鱼、动物皮、象牙、药物、纤维、橡胶、建筑材料、装饰品、野味肉食类、果品、染料等，对国民经济有重大作用。3. 野生生物资源的生产性利用价值还表现在以下几方面： 野生生物遗传资源对现代农业的贡献：野生生物的抗性(抗病性、抗旱性等 )比栽培(或驯养) 种强得多，把遗传近缘种抗性基因引入驯化或栽培种，能大幅度提高农业生产力水平。例如，墨西哥最初是一个粮食进口国，墨西哥小麦玉米研究中心，从日本引入的小麦新品种“农林 10 号”中分离出矮杆抗病基因，并培育成矮杆抗病的高产小麦品种，当这些小麦新品种应用推广后，小麦生产大幅度提高，使墨西哥由一个粮食进口国变成一个粮食出口国
18、。美国以前是大豆进口国，10 年前从我国东北引入野生大豆的一个品系后，并与当地栽培品种杂交，培育出抗旱新品种，比原有栽培大豆节水 15%，能够在较贫旱的土壤上生长，从而扩大了种植面积，使美国一跃成为最大的大豆出口国。我国水稻专家袁隆平，1964 年在沿庭湖早籼水稻中发现败育型雄性不育珠，他打破了“水稻是自花授粉作物，杂交没有优势”的传统观点，培育出籼型杂交水稻，每年增产水稻达 260 多万吨，产生了巨大经济效益。动物品种改良也是遗传多样性在生产性利用价值上的体现。例如：澳大利亚的绵羊，通过长期杂交育种的改良，形成了毛绒长、质优、产量高、纺织性能好的优良羊种，故使“澳毛”闻名于世界，使进了澳大利
19、亚国民经济的发展。我国猪的遗传多样性对世界猪品种的改良有重大影响，早在 2000 年前，罗马帝国就已引进我国猪种培育出罗马猪；18 世纪英国引进我国华南猪培育成新品种大约夏克和巴克夏猪，美国上世纪引进我国华南猪培育成波中猪。我国家养动物遗传多样性丰富，具有很大潜力。野生传粉动物对作物的贡献我国 700 多万群家养蜜蜂和近万种野生蜜蜂是虫媒植物繁衍后代的“红娘”，尤其对多种农作物、果树、牧草、蔬菜和很多其它经济植物的产量和质量提高立下了汗马功劳。一些先进国家把利用蜜蜂传粉作为现代农业的一个重要内容。美国 1980 年，多种作物经蜜蜂传粉后，所获直接和间接经济效益为 190 亿美元，而当年蜂产品(
20、包括蜂蜜、蜂王浆、蜂蜡等)仅为 1.4 亿美元，前者为后者的 140 倍。利用生物多样性防治病虫害在生物多样性极其丰富的地区，一般不易发生灾难性病虫现象。原因在于，生态系统中食物网各营养级上的生物种都是相互制约的，任何一物种都不可能无限增长，故处于平衡状态，称为生态系统的稳态。人类活动，使得食物网遭受破坏，病虫害(有害生物) 不时大发生，带来巨大经济损失和生态灾难。利用害虫天敌防治虫害已取得显著成果。中国科学院昆明植物研究所西双版纳热带植物园和昆明生态研究所与地方合作，模拟热带环境，推广人工胶茶群落(即橡胶树与茶叶间作 )一方面减轻了橡胶树的冻害，另一方面又减少茶叶的虫害。据统计，胶茶群落中，
21、有害虫天敌蜘蛛 123 种，蜘蛛吃掉了害虫，避免了在茶叶树上喷洒农药。即获得了很大经济效益，又取得良好的社会效益和生态效益。生物多样性在医疗卫生方面的价值人类利用野生动物治疗疾病的历史悠久。世界卫生组织统计表明，发展中国有 80%的人靠传统药物治疗疾病，发达国家有 40%以上的药物源于自然资源。东南亚和印度用于传统的植物分别有 6.500 种和 2.500 种，中国有记载的药用植物达 5.000 多种，其中1.700 种为常用药物。在西药均用的发展中国家和地区，传统药物也起着举足轻重的作用。相当多的陆生物植物是重要的药和资源，如水蛭素是珍贵的抗凝剂，蜂素治疗关节炎，某些毒蛇能控制高血压。目前已
22、知具有抗癌潜力化学物质的海洋生物有 500 多种。葫芦科植物栝楼根( 天花粉 )的蛋白质不仅能治疗绒毛膜皮癌，而且是治疗AIDS 病的良药。部分蜗牛和美洲野牛是罕见的几种不患癌症的动物，研究它们抗癌的物质基础和机理，对于发现新的药源具有难以估量的潜在价值。 生物多样性在工业上的贡献生物多样性为各种工业生产提供必要的原材料和新型能源，如木材、纤维、橡胶、造纸原料、天然淀粉、油脂等。还有原油、煤、天然气等也都是由森林储藏了几百万年前的太阳能所提供的。就森林生态系统来看，除每年为人类提供大量木材外，也为林产品工业提供了重要的原料。我国的林产品工业产品就多达 100 多种，如松香、栲胶、紫胶、生漆、白
23、蜡、桐油、樟脑、丹宁、五倍子、天然食品色素、植物性染料等，还有人造丝、人造毛、人造纤维、人造纸、人造板以及用木材为原料的林产化工等；森林还提供了大量木本油料和药材，据粗略估计，森林中还有 200 多种粮油树木。全世界每年消耗的煤碳量相当于一万年所储藏的太阳能。因此，现代工业生产还需要开发更多更新的生物资源，以提供必要的工业原料和新能源。生物多样性的保护和永续利用是实现这一目标的重要途径。 (二) 生物多样性的间接价值生物多样性的间接价值是指不能直接转化为经济效益的价值。它涉及到生态系统的功能( 为人类生存环境服务 )。一般不会出现在国家或地区的财政收入中，但当进行计算时，其价值可能远高于直接价
24、值。直接价值经常由间接价值衍生出来，因为收获的生物产品必须从其生存环境中获取基本物质。例如，美国国家海洋渔业局估计，19541978 年美国沿岸河口的破坏使国家每年在商业性和运动渔业的收入损失 2 亿美元以上。可见，生物多样性的直接价值源于间接价值，两者密切相关。生物多样性的间接价值包括非消耗性利用价值、选择价值和存在价值。1. 生物多样性的非消耗性利用价值生物多样性的非消耗利用价值是指自然界提供的生态学服务性价值。这部分价值未被消耗掉，并且未在市场上进行交易和不计入国家财政收入之内。这类价值若在地方水平上( 或在小范围内)测量，是可以定量的。例如要测量某一水源的效益是相对比较简单的，若要测量
25、全球性水循环的价值，却非常困难。尽管如此，仍然可以从以下几方面进行分析和理解生物多样性的非消耗性利用价值：为生物多样性的消耗利用价值和生产性利用价值提供地支持系统地球上的一切能源最实际均源于太阳能，而太阳能只通过初级生产者的吸收、转化和加工，才能使其能量提供给其它生物(包括人类) ，进入食物链。据估计，地球上各种生态系统每年通过光合作用生产出的有机物质约为 8.31010吨，其中海洋为 3.01010，约占总量的 36%，陆地为 5.31010 吨，约占总量的 64%。在陆地生态系统中，森林每年可提供 2831010 吨有机物质，约占陆地生态系统总量的 53%。而森林仅占陆地表面的 1/3，因
26、此，森林是光能利用率最高的系统。研究表明，1 公顷森林每年可积累生物量 100400 吨(干重 )，约为农田或草本群落的20100 倍，可见，森林是人类赖以生存的宝贵财富。涵养水源和防治水土流失覆盖集水区的自然植被对调节和稳定水分径流具有重要作用。通过树根或其它深根系的深层空透使土壤对雨水更具有渗透性，一方面补充了地下水，另一方面减少径流，结果，有林地区溪流常年不断，暴雨天气时洪水降低到最低程度。同时，植物根系能固着土壤，使地表肥土减少流失。例如在我国黄河中游黄土丘陵地区，每亩耕地上每年流失的土壤和有机肥料达 312 吨。据统计，全国丘陵、山区每年约流失十亿吨肥沃的表层土壤。如按平均每年流失土
27、壤 0.52.0cm 计算，每平方千米面积将流失815 吨氮、1540 吨磷、200300 吨钾。仅黄河流域每年流失泥沙中，氮、磷、钾总量可达 4.000 万吨以上，全国每年流失的氮、磷、钾总量约 1 亿吨。另一个令人吃惊的例子发生在尼泊尔的拉布蒂河(Rapti Rriver)，该河的南岸是皇家吉特瓦(Chitwan)国家公园，该河北岸的村民大量砍伐木材，破坏了自然植被、同时过度放牧，致使北岸地区遭受严重的水土流失。而在南岸的公园内，却绿荫参天，被保护的植被固定了土壤，以致当年雨季来临，拉布蒂河河水猛涨时，大量北岸的土壤被冲走。结果，不到 10 年的时间内，大约有 100 公顷(1 公顷=10
28、000 平方米=0.01 平方公里=15 亩) 的土地由自然的力量从北岸村民手中夺走。生物多样性对生态系统中种间基因流动和协同进化的贡献生态系统中生物群内和种群间基因的流动有利于种群的进化，同时也可能产生对经济物种有用的新性状，为驯化物种的改良提供基因资源。生物多样性还能使物种间因某种关系所发生的动态竞争紧张过程得以维持，促进种间的协同进化。例如很多害虫与其天敌间的紧张关系的维持，控制了虫害的发生，为生物多样性的生产性利用价值的体现提供了环境服务。生物多样性的调节气候和物质循环方面的贡献生态系统中的绿色植物从土壤中吸收各种矿质元素并供，给食物链中的其它营养级生物，使生物中的动物和人类得以正常生
29、长发育。微生物( 细菌、真菌等) 把动植物的有机残体分解为简单的无机物归还到环境中，可供初级生产者重新利用，促进了碳、氮等物质的循环，1 公顷阔叶林每天可吸收 1 吨二氧化碳，放出 730 千克氧气，可供 1 000 人正常呼吸之用，在城市区域，考虑工业生产排放的二氧化碳（大约比人的呼吸量多 23 倍） ，保持每人 3040m2 的森林绿地，即可维持空气中氧和二氧化碳的正常比例，使城市里人人均有新鲜的空气。植被在调节水分平衡方面也具有重要价值。植被可以通过这样一个过程，即大气降水林冠截留林地贮藏地下水林下蒸腾返回森林上空的物质环境，往返不息，调节水分平衡，使人类水量较周围植被少的地区高。原因在
30、于大量植物蒸腾的水分使其空气湿度不断增大，从而促进降雨。加之，植物蒸腾的速度又与大气光照和气温有关，高温加强蒸腾，大量水蒸气促进降雨，降雨又降低气温，从而调节气温。因此，森林植被有“大气调节器”和“绿色水库”的美称。废物处理生物群落能分解和固定污染物，如重金属、杀虫剂和污水等人类活动产物。在这方面，细菌和真菌特别重要，当某个生态系统被破坏或退化时，必须安装和运行昂贵的污染控制系统来执行这些功能。从种间关系上考虑，许多物种因有生产使用价值而被人类利用，然而，它们的持续生存却依赖于其他野生物种。因此，一个对人类没有多少直接价值的野生物种的减少，可能导致具重要经济意义物种的相应减少。例如，人类捕杀的
31、野生猎物和鱼类要以植物和昆虫作为食物，植物和昆虫种群数量的下降将导致猎物收获量的下降。生物群落中许多种林木与为之提供必需养分的土壤生物之间存在密切的关系。真菌和细菌分解死亡动、植物获取能源。在这个过程中，它们又释放矿物营养如氮到土壤中，利用这些矿物营养，植物得以进一步生长。遍及欧洲的树木生长不良和大量枯萎，或许可部分归咎于酸雨和空气污染对土壤真菌的危害。环境监测对于化学毒物特别敏感的物种能作为监测环境健康的“指示物”。某些物种甚至可以替代昂贵的探测仪器。苔藓生长于岩石上，吸收酸雨和空气悬浮污染物中的化学物质，是最著名的指示物种。高浓度有毒物质能杀死苔藓，而且每个苔藓物种对空气污染物具有明显不同
32、的耐受能力。生物多样性的美学、社会文化、科学、教育、精神及历史价值也是相当大的，世界上，自然观光性质的旅游业每年创造 120 亿美元的税收。A、科研、教学价值。它包括：a 、研究植被恢复自然模型中国是世界上人工林最多的国家，森林的覆盖率已上升到 16.55 % ，不过，我国大部分恢复林区由人工林组成，提倡的是生态“建设”，不是生态恢复。通常人工林并不具有为它们所取代的天然林所具有的生态效益，有些类型的人工林还会降低地下水位，造成水上流失，并带来疾病、虫害和火灾等。人工纯林取代多样化的天然植被，从根本上破坏了土壤的营养平衡，甚至形成“绿色沙漠”，而外来种对这单一化的生态系统则具有毁灭性的影响。同
33、时在天然草原上植树也会造成不利影响。天然林是极其复杂的活的体系，其生态过程土壤、大气、生物之间的相互作用决定其生态功能。因此，以特定地区的顶极生物群落为受干扰群落的恢复模型，遵循自然演替途径，才能真正达到生态恢复的目的。b、野外实习。许多为教育和娱乐而制作和发行的书籍、电视节目和电影也都以大自然为主题。自然史方面的内容被纳入学校课程的情况正在增加。数目众多的职业科学家和动机明确的业余爱好者介入生态观察。这些活动需雇佣人员、购物和服务区，也部分体现了生物多样性的非消耗使用价值。虽然这些科学活动也能为野外工作站周边地区提供经济利益，但其真正的价值还在于增加人类的知识、强化教育和丰富人类的经历。B、
34、休闲和生态旅游价值。很多资料在这一部分提出美学价值。在许多发展中国家，生态旅游是一个正在成长的产业。全世界每年有约 120 亿美元的生态旅游收入。旅游者到达一个国家，花费大量的金钱来体验该国的生物多样性、观看特别的物种。通过收取高的参观费，卢旺达发展了一项大猩猩旅游业。在近期该国国内动荡之前，它是第三大创汇行业。生态旅游在东非国家如肯尼亚和坦桑尼亚，是传统的支柱产业。在美洲和亚洲国家，它是旅游业中正在增长的部分。2. 生物多样性的选择价值（备择价值）生物多样性的选择价值（备择价值）是指那些潜在的未被人们所认识，在未来某个时间能为人类社会提供经济利益的潜能的价值。随着时间的推移，生物多样性的最大
35、价值可有还在于人为提供适应当地和全球变化的机会。当社会的需求发生改变时，满足这些需求的方法也必须改变。解决问题的途径经常涉及以前还未使用过的动、植物。因此在野生动植物的保护和利用方面最好保持尽可能多的基因库，特别要保护那些在经济上重要或可能重要的野生物种。自然生境保存了一个不断进化遗传材料库，不论其材料的价值到今是否被认识，总能使这些不同的物种能够适应不断变化的生境条件。保存下来的植物和动物可以被传播到周围的地区，在那里它们可能在将来的一定时间内被人们种植，或最终可能把遗传物质贡献给驯化植物或动物。因此，自然生境可视为国家保护生物多样性，保护自然财富的一种重要手段，特别是在物种丰富的热带和亚热
36、带地区，可到少为人们将来的利益完整地保留部分生物资源。如果将来生物多样性减少了，发现和利用新物种的机会也将减小。银杏（Ginkgo biloba）的野生种群分布于中国少数几个相互隔离的地区。在过去的 20 年中，围绕着银杏种植和以它的叶为原料的药物制造已发展成为每年产值为 5 亿美元的产业。其产品在欧洲和亚洲被广泛用来治疗血液循环系统疾病。人们还将会遇到意想不到的挑战，有些物种现在看来毫无用途，也许将来某一天却能帮助人类免于饥荒，祛除疾病。因此，自然界的一草一木都必须十分珍惜，因每个物种或品种在随着对生物资源需求量增多，而供应量不断减少(如果现有趋热继续下去)，生物多样性的价值将可能不断增加。
37、因此一些经济学家提出，常规的代价-效益关系需要吸收一些新的机制，以处理未来较高价值的可能性，及失去了保存自然环境和遗传材料机会的不可恢复性。为了保留将来人们有更多的选择机会，全社会都可能愿意为此付出代价。3. 生物多样性的存在价值生物多样性的存在价值是指其伦理学和哲学的价值。存在价值对于特殊的物种，即所谓的“有超凡能力的动物”，如大熊猫、狮子、大象和许多鸟类，能激发人类的强烈反应。人们通过参加捐钱给保护这些物种的保护组织，以一种直接的方式来表达他们的关爱之情。例如：发达国家的一些人，对他们从未打算参观和利用的某一物种和生境附加了价值。他们希望他们的子孙后代可从这些物种的存在而得到一些利益，或可
38、能只是满足于知道海洋中曾拥有鲸，喜马拉雅山有雪豹，中国有大熊猫等。所以用伦理学和哲学的准则在决定生物多样性的存在价值方面是很重要的。它反映了一些人对物种和生态系统可能感觉到怜悯、责任感和关注。仅世界野生生物基金每年就可以做到(这类支持保护野生物种和自然生境的) 世界性损献几乎高达 1 亿美元。4. 生物多样性负价值生物多样性的价值评价的主体是人类社会，而相对于人类，生物多样性的价值在有益于人类的同时，一些物种的存在对于人类也是有害的。一方面，无论我们人类的科学如何发达、医疗条件如何先进，但由于病毒、病菌而引起的疾病仍然折磨着患病者；病虫害的肆虐使我们不得不使用有害于人类健康的农药；另一方面，为
39、保护珍稀濒危物种，我们必须投入大量的人力、物力和财力进行科学研究、人工繁育和建立保护区等。近年来，由于我国政府在很多地区实行了禁猎，一些野生动物大量繁殖，种群数量不断扩大，如在我国很多山区野猪种群数量的快速增长，开始破坏农田等，给当地农民造成严重的经济损失；这些都是生物多样性负价值的体现。人类社会快速发展使我们认识到，对于自然界，人类既是强者，也是弱者，一些生物无论我们喜欢还是憎恶它，为了人类生存和稳定发展，我们必须和谐地共存在同一个地球上。（4）生物多样性负价值生物多样性的价值评价的主体是人类社会，而相对于人类，生物多样性的价值在有益于人类的同时，一些物种的存在对于人类也是有害的。一方面，无
40、论我们人类的科学如何发达、医疗条件如何先进，但由于病毒、病菌而引起的疾病仍然折磨着患病者；病虫害的肆虐使我们不得不使用有害于人类健康的农药；另一方面，为保护珍稀濒危物种，我们必须投入大量的人力、物力和财力进行科学研究、人工繁育和建立保护区等。近年来，由于我国政府在很多地区实行了禁猎，一些野生动物大量繁殖，种群数量不断扩大，如在我国很多山区野猪种群数量的快速增长，开始破坏农田等，给当地农民造成严重的经济损失；这些都是生物多样性负价值的体现。人类社会快速发展使我们认识到，对于自然界，人类既是强者，也是弱者，一些生物无论我们喜欢还是憎恶它，为了人类生存和稳定发展，我们必须和谐地共存在同一个地球上。存
41、在价值和非消耗性利用价值感兴趣；富有国家或个人对选择性价值更加关注。5 . 生物多样性受威胁现状及原因生物学家估计，当今地球上还存在着 500 1.000 万种生物。经过近两百年的研究，已将其中的 170 多万种进行了分类与定名。我国生物多样性及其丰富，其丰富度虽占世界第 8 位，但也正以惊人的速率衰减。人类进入工业化时代时（1851 年举办的伦敦世博会上，蒸汽机车揭示了工业化时代的到来） ，只有 8.5 亿人，与地球上差不多已达到最大多样化的其他生命共同拥有地球，今天，人口已达当时的 6 倍，而生物多样性则锐减。当今世界生物多样性受威胁及衰减的根本原因，可归结于人类对生物资源管理不当所致。1
42、、世界生物多样性受威胁的现状世界生物多样性概况经过近两个世纪的时间，生物分类学家已分类定名了 170 多万物种(表 1)，其中动物1342125 种，占 77.04%，植物 400，000 种，占 22.96%。实际上，物种的总数远高于此数据，其主要原因在于对热带生物所知极少。生物学家普遍认为生物种类的最少数目约 500 万种，有些人认为可能超过 1000 万种。可见，分类学家的任务还十分繁重而艰巨。(2)世界生物多样性受威胁的现状生物多样性受威胁的情况，我们可以从物种数量和其生境的变化中获得更多信息。世界物种数量急剧减少自从 40 亿年以前地球上出现生命以来，绝灭已成为生命过程的必然事实。现
43、存的5001，000 万物种仅是过去增生存过的几十亿个物种的现代幸存者。所有过去的绝灭几乎都是自然过程所致。但今天人类是物种绝灭的主要原因。据联合国估计，地球上约有 2.3 万种植物和 1，000 多种脊椎动物将绝灭。近 200300年来，物种消亡速率正在加快，全世界平均每天有 13 个物种消失，近年来已发展到每一小时就有 1 种生物从地球上消失。表 1 全世界生物种数目分类表类别 确定种类 估计种数 琰茞 琰茞 种数 % 种数哺乳类 4.170 0.24 4.300鸟类 8.715 0.50 9.000爬行类 5.115 0.29 6.000两栖类 3.125 0.18 3.500鱼类 21
44、.000 1.21 23.000无脊椎动物 1.300.000 74.62 4.004.000维管植物 250.000 14.35 280.000非维管植物 150,000 8,01 200.000合计 1.742.000 100 4.529.800在世界的分布生物多样性特丰富得国家 12 个多样性特丰国家占全世界所拥有的6070%，甚至于更高的生物多样性。生物多样性在地球上的分布是不均匀的，这主要是因为水热条件分布的差异和不同物种对生境适应范围大小所致。热带雨林是世界生物多样性的宝库，仅占陆地面积 7的热带雨林，容纳了全世界一半以上的物种。若世界物种数为 500 万种，拉丁美洲的热带森林可能
45、保存着 100 万种动植物；南亚和东亚大约有 75 万种；非洲大约有 33 万种。世界自然保护联盟(IUCN，International Union for Conservation of Nature and Natural Resources）建立物种受威胁的等级包括：灭绝（EX）:在过去的 50 年内，未在野外确实找到的物种。濒危（E）：处于灭绝危险之中，如果致危因素继续作用将不可能生存下去的分类单元（种和亚种） ，包括那些数量已减少到危急水平或其生境已剧烈地减少以致处于立即灭绝的危险中的分类单元。还包括那些可能已经灭绝但在过去 50 年中确实在野外见到过的分类单元。渐危（V）：那些被相
46、信如果其致危因素继续作用可能在不久的将来进入“濒危”等级的分类单元。包括那些其大部或全部种群由于过度开发，生境的广泛破坏或其它环境侵扰而正在减少的分类单元，那些种群已严重枯竭并且其最终安全无保证的分类单元，以及那些种群虽然还丰富但在其整个分布区都遭严重的不利因素威胁的分类单元。稀有（R）：那些世界种群小，目前尚未 “濒危”或“渐危”，但有此种危险的分类单元。在实践中要注意， “濒危” 和“ 渐危 ”两级可暂时包括那些其种群由于补救性的行动而开始恢复，但其恢复程度不足以证明它们能转入另一个等级的分类单元。这些分单元通常分布在有限的地理区域或生境内，或稀疏地散布在一个更广阔的分布区内。未定（1）：
47、那些已知是属于“濒危”、 “渐危”、或“稀有”的分类单元，但尚没有足够资料来说明它们符合这三个等级中的哪一级。生态破坏令人吃惊生物多样性降低的最大威胁是生态环境的严重破坏。据统计，地球生态系统中几乎 40%的净初级生产力由于人类活动的结果而直接被消耗、转移和浪费。可见人类对地球生态环境的影响是如此强大，近几个世纪以来，很多自然景观已由人类通过砍伐森林、火烧和畜牧践踏等活动而改变和简化。2、我国生物多样性受威胁的现状(1)我国生物多样性概况（P14）我国地域辽阔，地质地貌复杂，区域环境多样，为生物的生长繁殖创造了良好的自然条件，是世界上生物多样性最富集的国家之一。我国生态系统的多样性据初步研究，
48、我国的陆地生态系统类型十分丰富，其中森林 212 类，竹林 36 类，灌丛113 类，草甸 77 类，沼泽 37 类，草原 55 类，荒漠 52 类，高山冻原、垫状河流石滩植被 17 类，总共 599 类（中国生物多样性国情研究报告 ，1998） 。各种各样的生态系统是物种多样性和遗传多样性存在的重要条件。草甸与草原的区别草甸与草原的区别在于草原以旱生草本植物占优势，是半湿润和半干旱气候条件下的地带性植被；而一般的草甸属于非地带性植被，可出现在不同植被带内。在湿润气候区，草甸可以伴同针叶林或落叶阔叶林出现。在草原带和荒漠带，尽管气候干旱，大气降水不足，但在地表径流汇集的低洼地和地下水位较高之处
49、仍可形成草甸。在热带、亚热带和温带的高山地区也能形成高寒草甸。草甸在中国主要散布在东北、内蒙古、新疆和青藏高原，类型多样，尤其是青藏高原上大面积的高寒草甸是中国植被的特点。与世界生物多样性分布格局类似，中国生物多样性的分布也不均匀，主要分布在中国南方诸省如广东、广西、福建、四川、云南等省区。我国动物多样性也十分丰富，特产种类多，是世界上拥有野生动物种类最多的国家之一。我国共有野生脊椎动物 5，144 种，占世界总数的 12.08%。我国还有很多特有种或主要分布在我国的种类，如大熊猫（一级） 、金丝猴（一级） 、白唇鹿（一级） 、鸳鸯（二级） 、相思鸟（三级） 、褐马鸡（一级） 、锦鸡（二级）等为我国物有；丹顶鹤（一级）和黑鹤（一级）主要分布于我国，昆虫种类较多，粗略估计不少于 100 多万种。我国动物多样性也十分丰富，特产种类多，是世界上拥有野生动物种类最多的国家之一。我国共有野生脊椎动物 5，144 种，占世界总数的 12.08%。我国还有很多特有种或主要分布在我国的种类，如大熊猫（一级） 、金丝猴（一级） 、白唇鹿（一级） 、鸳鸯（二级） 、相思鸟（三级） 、褐马鸡（一级
