生物多樣性生物多樣性的保護省公開課一等獎全國示范課微課金獎課件

伴隨人類對自然資源需求不停增加，地球上生物多樣性正在急劇降低，成為人類生存與可連續(xù)發(fā)展主要障礙。在此背景下，相關生物多樣性保護研究與實踐蓬勃興起。1/76生物多樣性保護包括農(nóng)林生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護、貿(mào)易、旅游等人類生活全部方面，是一項復雜系統(tǒng)工程。生物多樣性保護理論和技術體系與充分協(xié)調(diào)各方面利益行動計劃共同組成了生物多樣性保護基礎。2/761生物多樣性保護標準1.1基本標準在制訂生物多樣性保護策略時，不論個人或機構(gòu)，都必須遵照一定標準，才能到達科學、合理保護目標。主要指導標準包含以下10點：3/76（1）每個類型生物都是唯一，也是人類應該給予重視。（2）生物多樣性保護是一項能夠產(chǎn)生重大地域、國家和全球效益投資。（3）生物多樣性保護費用與利益應在國家之間、國內(nèi)公民之間公平分擔和共享。4/76（4）保護生物多樣性是可連續(xù)發(fā)展一部分，在改變世界范圍經(jīng)濟發(fā)展格局與實踐中將起到主動推進作用。（5）生物多樣性保護基金增加本身并不能減緩生物多樣性喪失，需要政策和制度改革為增加基金有效利用創(chuàng)造條件。5/76（6）假如分別從地域、國家、全球發(fā)展考慮，生物多樣性保護優(yōu)先重點會有所不一樣。不過全部國家和地域在保護其生物多樣性方面都會取得利益，所以保護重點不應僅僅集中在幾個物種豐富生態(tài)系統(tǒng)或國家。（7）只有公眾意識極大提升，而且在決議人取得了制訂政策可靠信息時，生物多樣性保護才能有效進行。6/76（8）保護生物多樣性行動必須在生態(tài)標準和社會標準共同確定尺度上進行規(guī)劃和實施?；顒又攸c不但在荒涼保護區(qū)，還應該包含人們生活和工作地方。（9）文化多樣性與生物多樣性緊密相連。人類對生物多樣性采集、利用和管理都依賴于文化多樣性。反之，保護生物多樣性經(jīng)常有利于豐富文化內(nèi)涵與價值。7/76（10）增強公眾參加意識、改進大眾受教育和獲取信息機會、加強公共機構(gòu)責任感，是生物多樣性保護基本辦法。8/761.2預防性標準生物多樣性唯一性和不可恢復性，要求生物多樣性保護工作必須建立在以預防為主保護策略上。9/761992年舉行聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展峰會上經(jīng)過《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》第十五條要求：“為了保護環(huán)境，各國應按照本國能力，廣泛采取預防辦法。碰到嚴重或不可逆轉(zhuǎn)損害威脅時，不得以缺乏充分科學證據(jù)為理由，延遲采取符合成本效益辦法預防環(huán)境惡化?！?0/76這個著名“預防性標準”隨即被寫入聯(lián)合國《21世紀議程》和《生物多樣性條約》。在環(huán)境和公共健康領域，尤其是生物多樣性保護領域，“預防性標準”應作為公眾和相關決議者據(jù)以決議行動準則。11/762生物多樣性保護目標2.1全球生物多樣性保護目標總體目標是：經(jīng)過保護生物多樣性載體與生態(tài)過程，在遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性3個層次上實現(xiàn)生物可連續(xù)生存與發(fā)展，也是為了實現(xiàn)人類社會可連續(xù)發(fā)展。當前生物多樣性保護詳細目標有4個方面：12/76（1）世界生物資源保護目標久遠目標要求（40年內(nèi)）把物種在自然情況下滅絕速度減緩2倍以上；近期目標是（10年內(nèi)）實施一個由大多數(shù)國家經(jīng)過有效國際生物多樣性保護條約。13/76（2）熱帶森林保護目標久遠目標是（40年內(nèi)）力爭到達保護和連續(xù)開發(fā)平衡，使現(xiàn)存熱帶森林50％以上得到很好保護；近期目標是（10年內(nèi)）要讓57個有熱帶森林國家建立一個綜合性有效管理網(wǎng)絡，最少要包含現(xiàn)存熱帶森林中80％以上脊椎動物種群。14/76（3）海岸帶保護目標久遠目標是（40年內(nèi)）確保海洋國家1/3以上海岸線景觀得到正當有效保護；近期目標是（10年內(nèi)）建立一個由全部海岸國家參加世界海岸—海洋保護區(qū)系統(tǒng)。15/76（4）島嶼保護目標久遠目標是（40年內(nèi)）采取實際辦法保護全部生物地理區(qū)內(nèi)島嶼獨特生物多樣性，尤其是那些含有主要價值和真正自然動植物區(qū)系島嶼生物多樣性；近期目標是（10年內(nèi)）確定和有效保護50個以上主要島嶼生物多樣性中心。16/762.2中國生物多樣性保護目標2.2.1長久目標依據(jù)《中國21世紀議程》，中國生物多樣性保護長久目標是：建立一個保護物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性全國自然保護區(qū)網(wǎng)絡，準備生物多樣性編目，制訂生物資源保護和連續(xù)利用戰(zhàn)略。17/76長久目標詳細內(nèi)容包含：（1）建立和完善中國自然保護區(qū)網(wǎng)絡；（2）確定和規(guī)劃對生物多樣性含有主要意義野生物種保護；（3）規(guī)劃栽培作物和家畜遺傳資源保護；18/76（4）評價野生物種在自然保護區(qū)以外就地保護；（5）建立全國范圍信息和監(jiān)測系統(tǒng)；（6）尋求生物多樣性保護與連續(xù)利用方法和伎倆。19/762.2.2近期目標中國生物多樣性保護近期目標包含以下5點：（1）制訂生物多樣性保護規(guī)劃、法規(guī)、標準和政策；（2）建立和完善全國自然保護區(qū)網(wǎng)絡，按照國際生物多樣性保護要求和連續(xù)發(fā)展需求，確定針對這些保護區(qū)管理系統(tǒng)；20/76（3）建立監(jiān)測站，獲取環(huán)境－經(jīng)濟相互作用數(shù)據(jù)，為生態(tài)系統(tǒng)和物種保護與連續(xù)管理奠定基礎；（4）準備中國珍稀植物種類編目，確定物種和生態(tài)系統(tǒng)保護優(yōu)先權，繼續(xù)完成中國野生動植物紅皮書撰寫工作；21/76（5）尋求生物多樣性保護與生物資源連續(xù)利用相協(xié)調(diào)路徑，建成物種、保護區(qū)、生態(tài)系統(tǒng)等不一樣層次生物資源保護和連續(xù)利用相結(jié)合示范工程，建立可連續(xù)發(fā)展經(jīng)營模式。22/763生物多樣性保護策略3.1生物多樣性保護策略《全球生物多樣性策略》一書中對生物多樣性保護提出了5項關鍵策略：第一，保護生物多樣性策略必須以發(fā)展國家和國際政策綱領、促進生物資源連續(xù)利用和生物多樣性保持為目標。23/76第二，需要為地方小區(qū)有效保護工作創(chuàng)造條件并給予勉勵，保護生物多樣性行動應該深入到人們工作和生活地方。第三，保護生物多樣性設施必須加強，并愈加廣泛地加以應用。世界上保護區(qū)是極其主要保護生物多樣性設施，與動物園、植物園、種子庫等遷地保護設施相接合，能夠保護世界生物多樣性大部分，而且有利于發(fā)揮其效益。24/76第四，人類保護與連續(xù)利用生物多樣性能力必須不停加強，發(fā)展中國家尤其如此。只有當人們知道生物多樣性分布和價值，明白生物多樣性怎樣影響他們自己生活和追求，保護才能取得成功。第五，保護行動必須經(jīng)過國際合作和國家規(guī)劃給予促進。減緩生物多樣性喪失國際合作需要更為有效國際機制幫助。25/763.2保護策略基本內(nèi)容包含以下8點：（1）經(jīng)過國際合作和國家規(guī)劃，促進生物多樣性保護工作。（2）建立生物多樣性保護國家政策綱要，改革現(xiàn)行造成生物多樣性浪費和濫用國家政策。26/76（3）創(chuàng)造一個國際政策環(huán)境以支持國家生物多樣性保護，將生物多樣性保護納入國際政策經(jīng)濟政策。（4）為地方生物多樣性保護創(chuàng)造條件并給予勉勵，糾正造成生物多樣性喪失土地和資源利用方式。27/76（5）管理整個人類環(huán)境中生物多樣性，為生物區(qū)域保護和發(fā)展創(chuàng)造制度化條件。支持私有機構(gòu)開展生物多樣性保護活動。（6）加強保護區(qū)建設。確定加強保護區(qū)建設國家和國際優(yōu)先重點，并增強它們在生物多樣性保護中作用，確保保護區(qū)對生物多樣性保護所作貢獻連續(xù)性。28/76（7）保護物種、種群和遺傳多樣性，提升在自然生境中保護物種、種群和遺傳多樣性能力。加強遷地保護設施建設和保護生物多樣性教育。29/76（8）增強人類保護生物多樣性能力，加強對生物多樣性價值和主要性正確評價和了解，幫助公共機構(gòu)傳遞保護生物多樣性所需信息。改進生物多樣性保護基礎和應用研究，發(fā)展人類保護生物多樣性能力。30/764生物多樣性保護基本原理保護生物學是將科學應用于保護問題新學科，意在研究因為人類活動或其它原因直接或間接影響受到威脅物種、群落和生態(tài)系統(tǒng)生物學。該學科既面向當前危機，又放眼于生態(tài)系統(tǒng)久遠生存力，并為保護生物多樣性提供原理和方法。31/76然而，保護生物學理論并不完備，一些理論存在著不確定性，有些理論甚至自相矛盾?，F(xiàn)在介紹保護生物多樣性一些基本理論。32/764.1生物多樣性保護基本單元－ESURyder(1986)首先提出了ESU(evolutionarilysignificantunit)概念，并提議以ESU作為生物多樣性保護最小單位。Ryder認為，ESU是表現(xiàn)出顯著適應性變異種群。33/76Waples(1991)認為ESU是與其它種群之間存在生殖隔離，含有相同或不一樣適應性種群。Moritz(1994)提議，ESU在線粒體基因組等位基因中是嚴格單源，同時在核基因組等位基因頻率上應有顯著差異。34/764.2島嶼生物地理學理論MacArthur和Wilson(1963,1967)提出了島嶼生物地理學平衡理論（M－W理論）。35/76該理論認為，物種存活數(shù)目與其生境所占據(jù)面積或空間之間關系能夠用冪函數(shù)來表示：

S=cAzS表示物種數(shù)目，c表示單位面積或單位空間物種數(shù)目，A表示生境面積或空間大小，z為統(tǒng)計常量，其理論值為0.263，通常在0.18－0.35之間變動。36/76依據(jù)該公式能夠得到一個粗略經(jīng)驗概率：面積降低10倍，物種數(shù)目約降低二分之一。M－W理論認為，島嶼上存活物種數(shù)量取決于物種遷入率和滅絕率，遷入和滅絕過程消長造成物種數(shù)量動態(tài)改變。37/76物種滅絕率隨島嶼面積減小而增大（面積效應areaeffect）；物種遷入率伴隨隔離距離增大而減?。ň嚯x效應distanceeffect）；當遷入率和滅絕率相當初，物種豐富度處于動態(tài)平衡。38/764.3Meta-種群理論Meta-種群即異質(zhì)種群(metapopulation)，其概念由Levins于1967年提出，用來表示同一物種分布在若干離散生境斑塊中種群總和，并將其定義為：由經(jīng)常遭到局部性滅絕，經(jīng)重新定居而再生種群所組成種群。39/764.4最小存活種群和種群生存力分析理論人們?yōu)榱颂剿魑锓N滅絕影響原因及其過程，發(fā)展了種群生存力分析技術（populationvariabilityanalysis，PVA）。40/76種群生存力分析是采取分析和模擬伎倆來預計物種在一定時間內(nèi)滅絕概率論方法，主要目標是計算物種以某個概率生存一定時間所需最小可存活種群（minimumviablepopulation,MVP）大小。41/76在模型構(gòu)建和分析過程中，主要考慮種群統(tǒng)計學隨機性、環(huán)境隨機性、遺傳隨機性和自然災變對種群動態(tài)和連續(xù)生存影響與作用。42/764.5緩沖區(qū)和廊道理論在探索自然保護區(qū)建設方法過程中，保護生物學提出了緩沖區(qū)（buffer）、生物廊道（corridor）以及保護區(qū)網(wǎng)狀分布理論。這些理論為保護區(qū)建立提供了普通性標準和方法，取得了一定成效。然而，緩沖區(qū)和廊道理論遠不是成熟理論。不但無法對一些問題作出明確回答，而且在一些時候還自相矛盾。43/76一個經(jīng)典例子，終究是建立一個大型保護區(qū)，還是建立幾個相互聯(lián)絡小型保護區(qū)更有利于物種保護（singlelargeorseveralsmall,SLOSS）？保護生物學家們對這個問題長久爭論，無法形成定論。44/76另一個經(jīng)典例子，保護生物學家們一直在強調(diào)生物廊道對連接孤立斑塊有利價值，卻忽略了廊道可能造成負面影響，比如種群個體感染上傳染性疾病可能經(jīng)過廊道得以傳輸。45/764.6物種共存假說在生態(tài)系統(tǒng)中，物種共存包括系統(tǒng)內(nèi)資源在各種生物之間分配與再分配，生態(tài)學家們從生物競爭角度提出了3種假說：競爭平衡假說非平衡共存假說以及兩種觀點綜合：亞穩(wěn)定平衡假說46/76競爭平衡假說從競爭排斥原理出發(fā)，強調(diào)空間異質(zhì)性與生態(tài)位分化是生物多樣性形成主要機制。其主要內(nèi)容包含：47/76（1）兩個物種在同一群落中占據(jù)相同生態(tài)位時，其中之一將會滅絕；（2）一個穩(wěn)定群落中，不會出現(xiàn)兩個物種因同一資源限制而成為直接競爭者，種間生態(tài)位不一樣可減緩它們之間競爭；（3）群落是一個相互作用系統(tǒng)，不一樣生態(tài)位種群在利用群落空間、時間資源和各種相互作用中趨于相互補充，而非直接競爭。48/76非平衡共存假說并不排斥競爭排斥原理，但強調(diào)干擾在物種共存中貢獻。在封閉群落中，有效干擾事件能夠產(chǎn)生一個最少能夠暫時有利于競爭力較弱物種環(huán)境，比如森林中林窗干擾（forestgap）能夠產(chǎn)生有利于陽性植物暫時生境。49/764.7物種滅絕與存活機理當前瀕危物種恢復伎倆是將這些物種殘余個體集中起來進行人工喂養(yǎng)，等這些物種種群數(shù)量恢復到一定程度后再放歸自然，這些種群被稱為監(jiān)禁種群（captivepopulation）。因為監(jiān)禁種群近交率很高，面臨近交衰退危險，所以控制其近交系數(shù)是非常主要。50/76普通來說，野生動物近交率在每一世代不應超出1％，據(jù)此推算，一個有效種群大小不應小于50。假如以近交系數(shù)到達50％為滅絕閾值，能夠準確估算出，當有效種群大小為50時，物種僅能維持70個世代；而當有效種群為500時，則能夠維持700個世代。51/76所以，對于監(jiān)禁種群，應該采取緊急預防辦法，比如人工增加基因交流，降低近交率，預防種群滅絕。52/76在自然種群中，基因頻率波動造成雜合性損失率（也稱近交系數(shù)）為：

F=1/(2Ne)Ne為有效種群數(shù)量。多數(shù)學者認為，當Ne＝500時，F(xiàn)=0.001，得失平衡。所以，從長久保護角度來看，物種有效種群大小應大于500。53/764.8易地保護與就地保護就保護形式而言，生物多樣性保護辦法可分為就地保護和易地保護。就地保護是指保護生態(tài)系統(tǒng)和自然生境，維持和恢復物種在其自然環(huán)境中有生存力種群。對于馴化和培植物種而言，其自然環(huán)境是指它們在其中發(fā)展出顯著特征環(huán)境。54/76易地保護是指將生物多樣性組成部分轉(zhuǎn)移到它們自然環(huán)境之外進行保護?！渡锒鄻有詶l約》詳細列舉了各締約國應盡保護義務，在就地保護方面辦法有13條，在易地保護方面辦法有5條。55/765自然保護區(qū)5.1自然保護區(qū)概念《生物多樣性條約》定義認為，自然保護區(qū)是指一個劃定了地理界限，為到達特定保護目標而實施管制和管理地域。56/765.2自然保護區(qū)主要意義（1）自然保護區(qū)能夠為人們提供生態(tài)系統(tǒng)天然本底資料；（2）自然保護區(qū)是各種生態(tài)系統(tǒng)、生物物種和基因天然貯藏庫；（3）自然保護區(qū)在保護生境和生物資源同時，也起到了改進自然環(huán)境、保持水土、涵養(yǎng)水源、維持生態(tài)平衡等主要作用；57/76（4）自然保護區(qū)是天然科學研究試驗室；（5）自然保護區(qū)是開展公眾生物多樣性保護教育自然博物館和自然講壇；（6）自然保護區(qū)為開展生態(tài)旅游提供了一定場所。58/765.3自然保護區(qū)建設基本對策（1）開展自然保護區(qū)科學規(guī)劃；（2）加強自然保護區(qū)建設和管理；（3）將自然保護區(qū)建設納入國家和地方計劃。59/765.4自然保護區(qū)類型5.4.1國際自然保護區(qū)類型（1）嚴格自然保護區(qū)和科研保護區(qū)（2）受控自然保護區(qū)（3）生物圈保護區(qū)（4）國家公園和省立公園（5）自然紀念物保護區(qū)60/76（6）保護性景觀（7）世界自然歷史遺產(chǎn)保護區(qū)（8）自然資源保護區(qū)（9）人類學保護區(qū)（10）各種資源經(jīng)營管理區(qū)61/765.4.2中國自然保護區(qū)類型（1）森林和植被自然保護區(qū)（2）野生動物自然保護區(qū)（3）自然歷史遺址保護區(qū)62/765.5自然保護區(qū)結(jié)構(gòu)自然保護區(qū)由3個部分組成：（1）關鍵區(qū)（2）緩沖區(qū)（3）試驗區(qū)63/765.6自然保護區(qū)評價標準（1）經(jīng)典性（typicalness）（2）稀有性（rarity）（3）脆弱性（fragility）（4）多樣性（diversity）（5）面積大?。╯izeextent）64/76（6）自然性（naturalness）（7）感染力（intrinsicappeal）（8）潛在價值（potentialvalue）（9）科研價值（scientificresearchvalue）65/765.7自然保護區(qū)管理（1）常規(guī)管理（2）旅游管理（3）災害預防管理66/766中國生物多樣性保護6.1中國自然保護區(qū)建設1956年，中國建立了第一個自然保護區(qū)：廣東肇慶鼎湖山自然保護區(qū)。67/761980年，自然保護區(qū)到達300個，總面積到達國土面積1％。1987年，自然保護區(qū)到達707個，總面積到達國土面積2.7％。1999年，自然保護區(qū)到達1146個，總面積到達國土面