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文檔簡介

專題二

生物多樣性與環(huán)境1/124生物多樣性(biodiversity)Norseetal.(1986)---生物多樣性表達(dá)在多個層次上。Wilson(1992)---生物多樣性就是生命形式多樣性。孫儒泳()---生物多樣性普通是指"地球上生命全部變異"。在《生物多樣性條約》(ConventiononBiologicalDiversity,1992)里,生物多樣性定義是"全部起源活生物體中變異性,這些起源包含陸地、海洋和其它水生生態(tài)系統(tǒng)及其所組成生態(tài)綜合體;這包含物種內(nèi)、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)多樣性2/124

生物多樣性(biodiversity)指生命有機體種類和變異性及其與環(huán)境形成生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)各種生態(tài)過程綜合,包含動物、植物、微生物和它們所擁有基因以及它們與其生存環(huán)境形成復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。---蔣志剛《保護生物學(xué)》(1997)3/124PartⅠ

生物多樣性類型4/1245/124一、遺傳多樣性遺傳多樣性:是指生物種內(nèi)不一樣群體之間或同一群體內(nèi)不一樣個體之間遺傳變異總和。遺傳多樣性是生物多樣性內(nèi)在形式二、物種多樣性物種多樣性是生物多樣性在物種上表現(xiàn)形式,反應(yīng)了地球上生物有機體復(fù)雜性。物種多樣性是生物多樣性關(guān)鍵內(nèi)容6/124種數(shù):有記載141萬種預(yù)計500萬種7/124

數(shù)生物類群 已描述物種數(shù)(萬種) 預(yù)計存在物種數(shù)(萬種)

病毒 0.4 40 細(xì)菌 0.4 100 真菌 7.2 150 原生動物 4.0 20 藻類 4.0 40 高等植物27.0 32 線蟲 2.5 40 甲殼動物 4.0 15 蜘蛛類 7.5 75 昆蟲 95.0 800 軟體動物7.0 50 脊椎動物 4.5 5 其它 11.5 25 總計 175.0 1362

8/124概述1

植物9/124植物與動物區(qū)分生物類別植物動物細(xì)胞有細(xì)胞壁無細(xì)胞壁營養(yǎng)方式大多數(shù)自養(yǎng)異養(yǎng)生長和器官發(fā)生方式大多數(shù)植物生長和發(fā)育連續(xù)進(jìn)行,可連續(xù)不停產(chǎn)生新器官和新組織各器官在胚胎內(nèi)完全形成,生長、發(fā)育主要是體積增大與個體成熟10/124主要植物類群植物界藻類植物菌類植物地衣植物苔蘚植物蕨類植物裸子植物被子植物能夠經(jīng)過光合作用制造其所需要食物生物總稱11/124藻類植物12/124菌類植物13/124地衣植物真菌和藻類共生一類特殊植物無根、莖、葉分化能生活在各種環(huán)境中被稱為“植物界拓荒先鋒”

14/124苔蘚植物15/124蕨類植物16/124蕨菜與蕨根粉界:植物界Plantae門:蕨類植物門Pteridophyta綱:真蕨綱Pteridopsida目:水龍骨目Polypodiales科:鳳尾蕨科Pteridaceae

屬:蕨菜屬蕨菜又叫拳頭菜、貓爪、龍頭菜。學(xué)名:Pteridiumaquilinum(Linn.)Kuhnvar.latiusculum(Desv.)Underw.exHeller,喜生于淺山區(qū)向陽地塊,多分布于稀疏針闊混交林。其食用部分是未展開幼嫩葉芽。17/124裸子植物18/124被子植物

單子葉植物:種子具一枚子葉葉片具平行脈花多是3基數(shù)

雙子葉植物:種子具兩枚子葉葉片具網(wǎng)狀脈花多是4或5基數(shù)19/124主要植物類群植物界

孢子植物(隱花植物)

種子植物(顯花植物)藻類植物菌類植物地衣植物苔蘚植物蕨類植物裸子植物被子植物低等植物(無胚)高等植物(有胚)20/124概述2

動物21/124動物是一個沒有細(xì)胞壁和質(zhì)體真核細(xì)胞或由這些真核細(xì)胞組成、異養(yǎng)、而且有特殊攝食器官,主動攝食,在其生活過程中,有顯著空間位移生物。22/124主要動物類群動物界原生動物門海綿動物門腔腸動物門扁形動物門線形動物門步驟動物門軟體動物門節(jié)肢動物門棘皮動物門脊索動物門頭索動物亞門尾索動物亞門脊椎動物亞門圓口綱魚綱兩棲綱爬行綱鳥綱哺乳綱

動物界大約有150萬種23/124整個身體僅僅由一個細(xì)胞組成原生動物門變形蟲草履蟲24/124最原始﹑最低等多細(xì)胞動物。體壁由二層細(xì)胞組成,其間為中膠層。有中央腔。雌雄同體(也有異體),異體受精。海綿動物門25/124多孔紅海綿(Hymeniacidonsanguinea)

26/124腔腸動物門真正后生動物開始。輻射對稱:水螅型(圓桶型,口向上)、水母型(傘型,口向下)網(wǎng)狀神經(jīng)系統(tǒng)水螅綱、水母綱、珊瑚綱27/124水螅水母海葵28/124扁形動物門扁形動物體型為兩側(cè)對稱背腹扁平具三胚層無體腔。渦蟲血吸蟲29/124線形動物門為寄生種類或自由生活與寄生生活兼有種類。體型多為長筒形,兩側(cè)對稱,三胚層。體表有角質(zhì)膜。具原體腔(假體腔)。30/124步驟動物門步驟動物為兩側(cè)對稱,三胚層,身體分為體節(jié)(同律分節(jié)),具真體腔。

31/124長槍烏賊大紅蝸?;邔氊愜涹w動物門本門動物身體柔軟左右對稱不分節(jié)具石灰質(zhì)貝殼32/124節(jié)肢動物門占動物總數(shù)85%,群體大。異律分節(jié)身體分部:頭、胸、腹具分節(jié)附肢(感覺、口器、運動、呼吸、生殖)發(fā)達(dá)堅硬外骨骼強有力橫紋肌真體腔退化,血液無色33/124蜈蚣長金蜘蛛棉蝗蟲雌蟹雄蟹34/124棘皮動物門棘皮動物體型為輻射對稱。體腔發(fā)達(dá),體腔一部分形成獨有水管系統(tǒng),另一部分形成圍血系統(tǒng)。35/124脊索動物門特征

具脊索具背神經(jīng)管具鰓裂分類

頭索動物亞門尾索動物亞門脊椎動物亞門36/124脊椎動物亞門Vertebrata顯著頭部。N管分化為腦和脊髓。脊柱代替脊索。(除圓口類外)含有上下頜。完善循環(huán)系統(tǒng):1房1室-2房2室。6綱:圓口綱、魚綱、兩棲綱、爬行綱、鳥綱和哺乳綱。37/12438/124魚綱Pisces39/124兩棲綱Amphibia

中國林蛙Ranatemporaria

飾紋姬蛙(Microhylaornata)

大鯢40/124爬行綱Reptilia揚子鱷41/124鳥綱42/124哺乳綱Mammalia

43/124地球上物種并不是均勻分布。生物多樣性特豐富國家:地處或擁有大面積熱帶、亞熱帶地域,占有全世界最高百分比物種多樣性一些國家。44/12412個生物多樣性特豐富國家:包含巴西、哥倫比亞、厄瓜多爾、秘魯、墨西哥、扎伊爾、馬達(dá)加斯加、澳大利亞、中國、印度、印度尼西亞、馬來西亞。這些國家擁有全世界60%~70%以上生物多樣性,對全球生物多樣性生存和保護起著關(guān)鍵作用。45/12446/124

世界與中國主要生物類群

已定名物種數(shù)比較47/124

中國生物多樣性關(guān)鍵地域

(國家環(huán)境保護局,1998)

陸地(11個)濕地(3個)海洋(3個) 橫斷山南段(藏東南、滇西北、川西南)沿海灘涂濕地閩江口外—南澳島海區(qū) 岷山—橫斷山北段(川西北)東北松嫩—三江平原濕地渤海海峽及渤海海區(qū) 新、青、藏交界處高原地域長江下游湖區(qū) 舟山—南麂海區(qū)滇南西雙版納地域 湘、黔、川、鄂邊境山地 海南島中西南部山地 桂西南石灰?guī)r地域浙、閩、贛交界地域 秦嶺山地 伊犁—西段天山山地長白山地 48/124物種多樣性規(guī)律:就進(jìn)化時間而言,物種多樣性總趨勢是逐步增加。伴隨緯度降低,大多數(shù)陸生動物和植物物種多樣性有顯著增加趨勢。不過,也有個別生物類群例外,如企鵝和海豹種類在極地最多。伴隨山體海拔升高,鳥類、微管植物多樣性表現(xiàn)出降低趨勢。物種多樣性隨水體深度而降低。49/124三、生態(tài)系統(tǒng)多樣性

生物圈內(nèi)物種集合空間多樣性,包含生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)過程多樣化以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生境差異、生態(tài)過程改變多樣性。

生態(tài)系統(tǒng)多樣性是維持物種多樣性和遺傳多樣性確保。

50/124生態(tài)系統(tǒng)分布規(guī)律:緯向地帶性,即自低緯度赤道向高緯度兩極依次出現(xiàn)熱帶雨林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、草原、北方針葉林和苔原等;經(jīng)向地帶性,即自沿海區(qū)域向大陸腹地依次出現(xiàn)森林、草原和荒漠等生態(tài)系統(tǒng)類型;垂直地帶性,即伴隨海拔高度增加,依次出現(xiàn)朝向極地各種生態(tài)系統(tǒng)類型。51/124中國生態(tài)系統(tǒng)類型與分布52/124熱帶雨林53/124亞熱帶常綠闊葉林54/124溫帶落葉闊葉林55/124針葉林56/124熱帶草原57/124溫帶草原58/124凍原59/124荒漠60/124海洋生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)草地生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)61/124PartⅡ

生物多樣性價值62/124

1993年,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)組織教授編寫《生物多樣性國情研究指南》中,將生物多樣性價值劃分為5種類型,即:(1)具顯著實物形式直接價值;(2)無顯著實物形式直接價值;(3)間接價值;(4)選擇價值;(5)消極價值。63/124

中國生物多樣性國情研究匯報價值分類系統(tǒng)

主要價值類型

直接使用價值

間接價值

選擇價值或潛在價值

存在價值或內(nèi)在價值產(chǎn)品及加工品直接使用價值服務(wù)價值對人們提供效益經(jīng)典用途林業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、工業(yè)、消費性利用價值旅游觀光價值、科學(xué)文化價值、畜力使役價值有機物生產(chǎn)、維持大氣平衡、物質(zhì)循環(huán)、水土保持、凈化環(huán)境潛在使用價值、潛在保留價值確保自己或他人未來能利用某種資源或某種效益

64/124直接價值A(chǔ).大約80%世界人口仍主要依賴從植物中取得各種藥材(Farnsworth,1988)。在亞馬孫河流域有各種動植物被作為藥用,在中國,能夠入藥物種多達(dá)5000各種。

B.木材和動物糞便提供了尼泊爾,坦桑尼亞和馬拉維主要能源需求90%和其它一些國家80%(Pearce,1987)。

C.在偏僻地域生活居民蛋白質(zhì)主要起源于狩獵野生動物。在非洲加納,大約75%人口蛋白質(zhì)起源為動物,包含各種魚類、昆蟲和蝸牛。

D.木材、魚類、動物毛皮、麝香、鹿茸、蜂蜜、橡膠、樹脂、水果、染料65/124可見,生物多樣性是人類賴以生存和社會可連續(xù)發(fā)展物質(zhì)基礎(chǔ)之一,生物多樣性保護不但能對當(dāng)代產(chǎn)生最大連續(xù)利益,而且還能造福于子孫后代。1992年在巴西舉行聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會,包含中國在內(nèi)155個國家共同簽署《生物多樣性條約》。開展生物多樣性研究和保護已經(jīng)成為各國政府及社會各界有識之士共同關(guān)注主要問題。66/124PartⅢ

生物多樣性喪失

及原因67/124

物種受威脅等級劃分(1)滅絕種:一個物種在野外必定有50年沒有被發(fā)覺。(2)瀕危種:隨時可滅絕種類,包含數(shù)量和棲息地面積降低都可引發(fā)滅絕。(3)易危種:假如致危原因繼續(xù)存在,很快可成為瀕危種類群。(4)稀有種:指數(shù)量極少種,但現(xiàn)在還不屬瀕危種。(5)未定種:無法確定是否屬于滅絕種、瀕危種、易危種還是稀有種。68/124

世界上瀕危物種數(shù)量類

群植物無脊椎動物魚類兩棲類爬行類鳥類哺乳類瀕危物種數(shù)

量19078135534350170103749769/124例1:哺乳類普通認(rèn)為脊椎動物物種平均生存期為500萬年,比較低預(yù)計值也有20萬年。假如將地球上當(dāng)前生存4000種哺乳類按20萬年平均生存期計算,那么,應(yīng)該是每50年滅絕一個哺乳類。不過,在過去400年中,全世界哺乳類共滅絕58種,平均每7年滅絕1種。而在本世紀(jì)內(nèi)則滅絕23種哺乳類,平均每4年滅絕1種。70/124例2:鳥類世界鳥類區(qū)系研究結(jié)果表明,在世界上9000各種鳥類中,約1000種(占11%)不一樣程度地受到滅絕威脅。而1978年才只有290種鳥類受到威脅。71/124生物多樣性喪失原因72/1241.生境喪失

地球表面40%區(qū)域被人類開發(fā)作為農(nóng)業(yè)、城市、公路和水庫。73/1242.植被面積大量縮減至80年代初,全球41%熱帶雨林已經(jīng)消失。統(tǒng)計資料表明,人類目前對熱帶雨林破壞仍以大約每分鐘47ha速度進(jìn)行著,照此下去,熱帶雨林將在50年內(nèi)消失。74/124

3.過分捕殺

大型動物被人類大批捕殺而滅絕:在澳大利亞和北美洲,自人類定居以來,74%~86%體重在44千克以上大型動物因為人類狩獵而滅絕。75/1244.人工生態(tài)系統(tǒng)取代自然生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)僅僅由單一或少數(shù)幾個物種組成,如農(nóng)作物種植、人工造林,遺傳多樣性和變異性降低,系統(tǒng)內(nèi)生物存在著潛在威脅。在人工生態(tài)系統(tǒng)中,一個新病菌或捕食者可能造成一個物種滅絕。76/124

5.污染

如當(dāng)代工業(yè)所排出廢氣使大氣中二氧化碳含量快速增高,造成全球性溫室效應(yīng)。氣溫升高往往使陸地沙漠化擴大,生態(tài)系統(tǒng)失調(diào),自然環(huán)境惡化,從而使一些物種失去原有生存條件而滅絕。77/124PartⅣ生物入侵78/124

物種從自然分布地域(能夠是其它國家和中國其它地域)經(jīng)過有意或無意人類活動而被引入,在當(dāng)?shù)刈匀换蛉嗽焐鷳B(tài)系統(tǒng)中形成了自我再生能力,給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)或景觀造成了顯著損害或影響。這種現(xiàn)象稱為“生物入侵”。

一、生物入侵79/124甲生態(tài)系統(tǒng)乙生態(tài)系統(tǒng)天敵生境競爭干擾80/124甲生態(tài)系統(tǒng)乙生態(tài)系統(tǒng)天敵生境競爭干擾81/124天敵生境競爭干擾甲生態(tài)系統(tǒng)乙生態(tài)系統(tǒng)82/124天敵生境競爭干擾甲生態(tài)系統(tǒng)乙生態(tài)系統(tǒng)83/124外來入侵物種是指對生態(tài)系統(tǒng)、生境、物種及人類健康帶來威脅外來種。外來入侵物種不但威脅當(dāng)?shù)厣锒鄻有裕l(fā)物種消失與滅絕,而且瓦解生態(tài)系統(tǒng)功效。外來入侵物種84/124年3月6日,國家環(huán)境保護總局公布了首批入侵中國外來物種名單:植物名稱——薇甘菊、空心蓮子草、互花米草、飛機草、鳳眼蓮(水葫蘆)、紫莖澤蘭、豚草、毒麥和假高粱

動物名稱——福壽螺、牛蛙、蔗扁蛾、濕地松粉蚧、強大小蠹、美洲白蛾和非洲大蝸牛二、鐵證如山:我國生物入侵情況85/124農(nóng)業(yè)部最新統(tǒng)計顯示,當(dāng)前入侵我國外來生物已達(dá)400余種。在國際自然保護聯(lián)盟(IUCN)公布全球100種最具威脅外來生物中,中國已經(jīng)有50余種。近十年來,新入侵我國外來入侵生物最少有20余種,平均每年遞增1~2種。我國已經(jīng)成為遭受外來入侵生物危害最嚴(yán)重國家之一,面臨防治形勢越來越嚴(yán)峻。86/124當(dāng)前約有36種有害植物入侵到北京,大多數(shù)原產(chǎn)北美、南美、歐洲、亞洲和西亞,90%為一至二年生草本植物,其特點是秋季繁殖最強,傳輸快速快,大面積擴散,對農(nóng)田、果園、林業(yè)危害嚴(yán)重。北京入侵較為嚴(yán)重植物包含三裂葉豚草、豚草、意大利蒼耳、毒麥等。

北京遭36種外來有害生物入侵87/124作為我國主要植物資源庫和物種基因庫三峽庫區(qū)當(dāng)前正遭受以紫莖澤蘭為代表53種外來有害生物入侵,在威脅著庫區(qū)本土生物發(fā)展同時,對庫區(qū)生物種群結(jié)構(gòu)、水土流失控制、土壤營養(yǎng)循環(huán)、生物多樣性造成嚴(yán)重影響。三峽庫區(qū)遭受53種

外來有害生物入侵88/124我國發(fā)覺400余種外來入侵生物中,海南省有200各種,成為我國外來生物入侵與危害最為嚴(yán)重地域之一。1993年至今10多年間,海南省外來有害生物以美洲斑潛蠅、水椰八角鐵甲、蔗扁蛾、椰心葉甲、香蕉枯萎病危害為甚。年海南發(fā)覺椰心葉甲疫情以來,受害椰子樹、大王棕等11種棕櫚科植物達(dá)182.54萬株,棕櫚產(chǎn)業(yè)每年損失1.5億元,至今未得到有效控制。海南頻遭200各種外來生物入侵89/124

(1)浙江省(8種)植物:空心蓮子草、豚草、毒麥、鳳眼蓮(水葫蘆)和假高粱動物:蔗扁蛾、福壽螺和牛蛙(2)山東?。?5種)豚草、鳳眼蓮、車前屬、大米草、美國白蛾等(3)廣東?。?種)植物:薇甘菊(珠江三角洲所獨有)、空心蓮子草、互花米草、飛機草、鳳眼蓮(水葫蘆)動物:福壽螺和牛蛙各省外來入侵生物

90/1241、禍起福壽螺--水稻殺手91/1242、生態(tài)殺手:

加拿大一枝黃花92/124鳳眼蓮俗稱“水葫蘆”,原產(chǎn)南美,

1901年作為花卉引入我國。水葫蘆繁殖快,有凈化水質(zhì)作用,20世紀(jì)50-60年代還作為豬飼料推廣?,F(xiàn)在豬不吃這種飼料了,水體富營養(yǎng)化又促成了水葫蘆瘋狂繁殖,成片聚集“綠島”不但堵塞河道,影響通航,更嚴(yán)重是它們已成了破壞江河生態(tài)平衡罪魁禍?zhǔn)住?、瘋長鳳眼蓮93/124遭水葫蘆侵害江南水鄉(xiāng)94/124我國最初從英美引進(jìn)大米草,目標(biāo)是為了保護沿海灘涂。也發(fā)揮了一定作用,功不可沒。但近年來它在沿海地域瘋狂擴張,覆蓋面積越來越大,已經(jīng)到了難以控制局面。危害:瘋長大米草與沿海灘涂當(dāng)?shù)刂参锔偁幧L空間,致使大片紅樹林消亡。大米草還破壞了近海生物棲息環(huán)境,影響海水交換能力,造成水質(zhì)下降并引發(fā)赤潮,堵塞航道,大量沿海生物窒息死亡。

大米草

(互花米草)95/124豚草被譽為“毒草”,原產(chǎn)北美,屬菊科一年生草本植物入侵:此種植物是20世紀(jì)30年代由日軍馬料中帶入,另一說法是當(dāng)年侵華日軍用此種植物給坦克作偽裝時帶入。危害:除對當(dāng)?shù)厣锒鄻有越M成威脅外,(1)花粉是人類花粉病主要病原之一;(2)侵入農(nóng)田,造成作物減產(chǎn);(3)釋放各種化感物質(zhì),對禾本科、菊科等植物有抑制、排斥作用。

豚草入侵96/124空心蓮子草俗稱水花生,原產(chǎn)巴西,于20世紀(jì)30年代傳入我國上海及華東一帶,后逸為野生,繁殖能力強,極難根除??招纳徸硬?7/124歐洲鰻Europeaneel98/124克氏螯蝦(ProcambiusClarkii)99/124鳙(AristichthysNobilis)100/124美洲斑潛蠅

(Liriomyzasativae)101/124食人魚102/124“搭便車或偷渡”

——隨交通工具侵入

——海洋垃圾

——旅游者帶入經(jīng)過周圍地域自然傳入——紫莖澤蘭隨人類建設(shè)過程傳入軍隊轉(zhuǎn)移三、引入路徑入侵路徑之一

——無意引進(jìn)43.9%或自然進(jìn)入(3.1%)103/124作為牧草或飼料——空心蓮子草作為觀賞物種——馬櫻丹作為藥用植物——洋金花為恢復(fù)植被和進(jìn)行城市綠化——大米草作為食物——西番蓮(雞蛋果)植物園引種入侵路徑之二

——有意引進(jìn)39.6%104/124據(jù)了解,世界許多國家因外來物種入侵造成經(jīng)濟損失都很驚人,美國每年損失1500億美元,印度每年損失1300億美元,南非損失800億美元。四、外來入侵物種引發(fā)經(jīng)濟損失105/124泛濫于西南部外來植物紫莖澤蘭含有毒素,馬、羊食后引發(fā)氣喘病,曾使四川涼山羊減產(chǎn)6萬多頭,損失2100多萬元;作為豬飼料引進(jìn)水葫蘆在沿江一帶瘋長,上海年用于打撈水葫蘆費用超出6000萬元,浙江年打撈費1000萬元,全國年打撈成本達(dá)1億元;空心蓮子草每年給黃河以南地域造成6億元經(jīng)濟損失……生物入侵給中國帶來經(jīng)濟損失106/124外來入侵物種每年對中國國民經(jīng)濟相關(guān)行業(yè)造成直接經(jīng)濟損失共計198.59億元。以物種論,美洲斑潛蠅、豚草、褐家鼠、煙粉虱、溫室白粉虱、紫莖澤蘭造成損失均在10億元以上,是危害中國國民經(jīng)濟主要外來入侵物種。107/124排擠本土物種,降低生物多樣性生態(tài)適應(yīng)能力強,繁殖能力強,傳輸能力強優(yōu)勢,瘋狂占據(jù)當(dāng)?shù)匚锓N生態(tài)位,排擠當(dāng)?shù)胤N。五、生物入侵主要危害108/124

有相當(dāng)一部分入侵種,能夠產(chǎn)生并釋放抑制素。三裂蟛蜞菊,可釋放倍半萜內(nèi)酯及甾醇等化感物質(zhì),這些化感物質(zhì),抑制了其它植物生長,而本身成片生長。影響其它生物生長與生存109/124三裂蟛蜞菊110/124加強宣傳,提升認(rèn)識加強法制,制訂專門法加強監(jiān)管,建立預(yù)警體系加強合作,共同研究采取行動,群防群治提倡使用當(dāng)?shù)匚锓N六、預(yù)防生物入侵對策111/124

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