第一章保護(hù)生物學(xué)和生物多樣性

1、保護(hù)生物學(xué)（Conservation Biology）緒 論中國： 1 世界上人口最多的國家，仍以0.13速度增長，對(duì)資源需求愈來愈大。2 高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和生活水平迅速提高，對(duì)自然環(huán)境的損害也愈來愈大。3 世界上“十大生物多樣性”豐富的國家之一，擁有豐富的動(dòng)物和植物物種，是世界第三哺乳動(dòng)物王國。4 有廣闊的生境，許多有影響的物種，尤其是：長江三峽水電站和東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。目的：在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、滿足人民需求與保護(hù)自然環(huán)境的健康的有效發(fā)展途徑間找到平衡（Richard Primack 1999）。生命的兩大基本特征：1 延續(xù)性：指地球上的生命形式從低級(jí)到高級(jí)、從原始到復(fù)雜，都具有自我復(fù)制、繁

2、衍再生和新陳代謝的能力。2 多樣性：指生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體，以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和。包括動(dòng)物、植物、微生物和它們所擁有的基因以及它們與其生存環(huán)境形成的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)；同時(shí)，也包括人類文化的多樣性（其特征表現(xiàn)出人們在特殊環(huán)境下生存的策略） 第一章：保護(hù)生物學(xué)和生物多樣性人類的活動(dòng)：過度捕獵、生境破壞、外來捕食者和競爭者的沖擊物 種：種群數(shù)量急劇下降，有的瀕臨滅絕；生物多樣性：受到的威脅是空前的。A. 人口快速增長和技術(shù)不斷增長B. 財(cái)富分配不均和物種豐富的熱帶國家的極度貧困C. 人類的活動(dòng)：伐木、過度捕獵D. 生境破壞：酸雨、大氣污染、森林消失、氣候變暖。對(duì)生物多樣性有害的東

3、西必將對(duì)人類種群有害。第一節(jié)：保護(hù)生物學(xué)保護(hù)生物學(xué)：是一門多學(xué)科交叉的科學(xué)；由基礎(chǔ)生物學(xué)、應(yīng)用生物學(xué)和社會(huì)科學(xué)交叉融合而成。具有理論科學(xué)和應(yīng)用管理科學(xué)的雙重管理特征。 兩個(gè)目標(biāo)：了解人類活動(dòng)對(duì)物種、群落和生態(tài)系統(tǒng)的影響；發(fā)展實(shí)用方法來阻止物種的絕滅，并力圖恢復(fù)瀕危物種在生態(tài)系統(tǒng)中的正常功能。是一門處理危機(jī)的決策科學(xué)，是學(xué)術(shù)界對(duì)目前生物多樣性危機(jī)的反應(yīng)（Soule 1985），被稱之為“危機(jī)科學(xué)”。是一門處理統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象的科學(xué)，由于環(huán)境往往是多因子綜合作用的動(dòng)態(tài)過程，生態(tài)與自然保護(hù)的不確定性的特征，使得只能在一定概率水平上給出生態(tài)環(huán)境和生物多樣性問題的答案。是一門價(jià)值取向的科學(xué)，保護(hù)有價(jià)值的生物多樣

4、性，是一門價(jià)值取向、使命取向的科學(xué)。 試圖為特定的實(shí)際問題提供適用的答案：保護(hù)珍稀物種的最佳途徑、設(shè)計(jì)自然保護(hù)區(qū)、開展維持小種群遺傳變異的繁殖項(xiàng)目、協(xié)調(diào)保護(hù)目標(biāo)與當(dāng)?shù)厝罕姾驼男枰鹊?，使得整個(gè)生物群落能長期保存。保護(hù)生物學(xué)：保護(hù)生物學(xué)是一門新興的綜合性學(xué)科，綜合了基礎(chǔ)生物學(xué)、應(yīng)用生物學(xué)和社會(huì)科學(xué)的基本原理，通過對(duì)物種和生境的基礎(chǔ)科學(xué)研究，了解物種所面臨的威脅，分析人類活動(dòng)對(duì)物種、群落和生態(tài)系統(tǒng)的影響；同時(shí)，必須與政府官員、研究人員、公眾一起采取保護(hù)行動(dòng)，阻止生物多樣性的喪失：物種的滅絕，遺傳變異的喪失，生物群落的破壞。并力圖恢復(fù)瀕危物種在生態(tài)系統(tǒng)中的正常功能。第二節(jié)：保護(hù)生物學(xué)的理論基礎(chǔ)保

5、護(hù)生物學(xué)的原創(chuàng)思想和歷史演變原創(chuàng)思想：自然保護(hù)者的原始保護(hù)意識(shí)(Hargove 1986;Callicott 1994)。中國的名山大川的宗教文化勝地和少數(shù)民族的“龍山”“風(fēng)水地”；其次，是天子的禁獵區(qū)、西周的不用雌性動(dòng)物祭奠、河流和湖泊的“休魚期”歷史演變：G.pinchot (1865-1946) : 自然界中好東西，如：木材、石頭、水、野生動(dòng)植物，物種多樣性，甚至是美麗的景觀，都是自然資源，人類的目標(biāo)在于使這些自然資源為盡可能多的人帶來最大和最長久的好處。B1973年，瀕危動(dòng)植物物種國際貿(mào)易公約（CITES）簽訂。C 1978年，第一屆國際保護(hù)生物學(xué)大會(huì)在美國圣地亞哥動(dòng)物園召開。. 19

6、85年，保護(hù)生物學(xué)會(huì)成立。E1990年，保護(hù)生物學(xué)專業(yè)在北美的大學(xué)開設(shè)；美國國家科學(xué)基金會(huì)、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署和世界銀行予以資助；Conservation Biologybiology Conservation創(chuàng)刊發(fā)行。FLubchencoe 1991, IUCN / UNDP / WWF 1991: 以不損壞生物群落和考慮到未來世代的需要的方式，開發(fā)自然資源以滿足當(dāng)代人的需要。G1992年6月，聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì)（巴西里約熱內(nèi)盧）簽定了生物多樣性公約（Convention on Bioligical Diversity）、里約宣言(The Rio Declaration)、氣候變化框架公約(

7、Convention on Climate Change)。 HGrumbine 1994, Noss & Cooperrider 1994: 將生態(tài)系統(tǒng)管理概念擴(kuò)展，把生態(tài)系統(tǒng)和野生物種的健康放到最優(yōu)先的位置上。中國：1 80年代后期開始真正的生物多樣性保護(hù)和研究工作。2 1990年中科院成立“生物多樣性工作組”。3 1992年中科院成立“生物多樣性委員會(huì)”統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作。4 1994年中國政府頒布中國21世紀(jì)議程、中國生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃，履行生物多樣性公約。保護(hù)生物學(xué)的理論基礎(chǔ)（Soule 1985）A 有機(jī)體的多樣性是好的。B 種群和物種在不恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間絕滅是壞的。C

8、生態(tài)復(fù)雜性是好的。D 進(jìn)化是好的。E 生物多樣性具有內(nèi)在價(jià)值。第三節(jié)：生物多樣性Worldwide Fund for Nature（世界自然基金會(huì)）1989定義：生物多樣性：地球生命的寶庫無數(shù)植物、動(dòng)物和微生物，它們所包含的基因，以及由它們構(gòu)成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。生物多樣性的層次：A 物種多樣性：描述物種僅占世界物種的10%30%。B 遺傳多樣性：珍稀物種大多具有較低的遺傳變異。C 群落和生態(tài)系統(tǒng)多樣性：每個(gè)物種利用一套獨(dú)特的資源，形成了該物種的生態(tài)位，生態(tài)位中任何組分成為種群大小的限制因素，便成為限制性資源。 群落的演替是物種組成、群落結(jié)構(gòu)和物理特征在群落受到自然或人為干擾后發(fā)生的漸變過程。（限

9、制性資源） 競爭和捕食者常常影響群落的成分，保持某些被獵食物種的低密度（環(huán)境資源容納量）（Terborgh 1992, Ricklefs 1993）。生物多樣性的測量A物種豐富度的測量參數(shù)：用于定義群落中所發(fā)現(xiàn)物種的數(shù)目，也包括各個(gè)物種的個(gè)體總數(shù)（或多度）的測量B 生物多樣性的量化指數(shù)用來描述不同地理尺度的物種多樣性：多樣性：不同生態(tài)類型中的物種數(shù)目多樣性：物種組成隨環(huán)境梯度改變的程度多樣性：物種組成隨距離或地理區(qū)域的延伸而改變的程度生物多樣性的分布A 就物種數(shù)目而言，最豐富的環(huán)境是：熱帶雨林，珊瑚礁、大型熱帶湖泊和深海（Pianka 1996, Groomrbridge 1992）。熱帶雨林

10、：（占陸地面積的7%）容納了一半以上的世界物種（Whitmore 1990）,昆蟲綱物種十分豐富（Grassle et al. 1991）。珊 瑚 礁：（最大的是大堡礁僅占海洋表面積的0.1%）容納了世界魚類物種總數(shù)的約8%（Goldman & Talbot 1976），包含更多的門和綱的生物（Grassle et al. 1991）。深海：年代的悠久、面積的寬廣和環(huán)境的穩(wěn)定及沉積物類型的特化（Etter & Grassle 1992）。大型熱帶湖泊：魚類及其它物種的相互隔離和多樣生境中的快速進(jìn)化輻射有關(guān)（Kaufman & Cohen 1993）。B 物種的豐富度的分

11、布：越接近熱帶地區(qū)，幾乎所有生物類群的物種多樣性就越高（Huston 1994）。eg：法國：113種哺乳動(dòng)物，肯尼亞：308種。C 物種的豐富度的分布格局中，歷史因素相當(dāng)重要，地質(zhì)古老的較年輕的地區(qū)有更多的物種分布；同時(shí)，也受地形、氣候和環(huán)境局部變化的影響（Diamond 1988 ; Currie 1991）。世界上的物種知多少？A May 1992：已描述的物種有：140萬種，未被描述的至少有該數(shù)目的兩倍。B Hawksworth 1992：細(xì)菌所知甚少，僅鑒別了約4000種，然而，在挪威的DNA分析工作提示：每一克土壤中可能就有4000多種；海洋沉積物中細(xì)菌物種的數(shù)目也同樣巨大（Gio

12、vannoni 1990; Ward 1990）。C Kristensen 1983：海洋環(huán)境是一個(gè)未被研究的大區(qū)域，1993年描述了一個(gè)全新的動(dòng)物門Loricifera，更多的物種還將被發(fā)現(xiàn)。第四節(jié)：保護(hù)生物學(xué)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 滅絕和經(jīng)濟(jì)學(xué)：喪失有價(jià)值的東西感覺到：破壞物質(zhì)多樣性，必將使他們喪失有價(jià)值的東西。物種滅絕的方式（一般是自然過程中的一部分）過去：物種的形成速率等于或大于物種的絕滅速率，生物多樣性才會(huì)穩(wěn)定。物種的喪失最終是被新物種的進(jìn)化所平衡和超越。今天：人類的活動(dòng)導(dǎo)致物種的絕滅的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過物種替換的速率。物種的滅絕是空前的、獨(dú)特的、也將是不可逆轉(zhuǎn)的。環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)：環(huán)境破壞的內(nèi)在原因常常是

13、經(jīng)濟(jì)的原因。市場錯(cuò)配資源，致使個(gè)人或小集團(tuán)在把成本轉(zhuǎn)嫁給全社會(huì)的情況下獲取超額利潤。環(huán)境破壞學(xué)是把經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和公共政策制定整合到一起，并在經(jīng)濟(jì)分析中進(jìn)行了生物多樣性的評(píng)估。環(huán)境影響評(píng)估最綜合的形式是成本收益分析，并將其納入到國民生產(chǎn)總值（GDP）、國家福利指數(shù)（National well-beings）的計(jì)算中。不可持續(xù)的和非生產(chǎn)性的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)將被取消。公有資源全社會(huì)擁有的資源，必須要以征稅、處罰、投資等手段管理和保護(hù)公有資源 保護(hù)生物學(xué)的直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值：人們直接收獲或使用保護(hù)物種的產(chǎn)品?？煞謨刹糠荩合氖褂脙r(jià)值、生產(chǎn)使用價(jià)值 保護(hù)生物學(xué)的間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值：A 非消耗使用價(jià)值：生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力、保

14、護(hù)水土資源、氣候調(diào)節(jié)、廢物處理、種間關(guān)系、休閑和生態(tài)旅游、教育和科學(xué)價(jià)值、環(huán)境監(jiān)測者。B 備擇價(jià)值：物種在某個(gè)時(shí)候?yàn)槿祟愄峁┙?jīng)濟(jì)利益的潛能：醫(yī)療手段、支撐新產(chǎn)業(yè)、阻止農(nóng)作物崩潰等。C存在價(jià)值：全社會(huì)的物種、群落的存在價(jià)值 倫理上的考慮 哲學(xué)考慮：“綠色和平”、“地球第一”，第五節(jié)：保護(hù)生物學(xué)的研究熱點(diǎn) 小種群生存概率由于生境的異質(zhì)性和個(gè)體擴(kuò)散，形成了小種群。一個(gè)物種的命運(yùn)最終取決于該物種的所有小種群的命運(yùn)。物種的最小可生存種群應(yīng)如何確定？ 確定和保護(hù)生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)世界上物種多樣性是以赤道地區(qū)為高，生物多樣性高的熱帶地區(qū)與國家落后貧困（缺少保護(hù)資金）的矛盾如何解決？ 物種瀕危滅絕機(jī)制減緩現(xiàn)有

15、物種滅絕速率，特別是單種科、單種屬的滅絕；其次是防止旗艦種（Flagshap species）、關(guān)鍵種（Keystone species）的滅絕；同時(shí)，要探討物種滅絕的可預(yù)防性。 生境破碎問題生境破碎的整個(gè)動(dòng)態(tài)過程、種群的生滅動(dòng)態(tài)及保護(hù)措施。 自然保護(hù)區(qū)理論自然保護(hù)區(qū)的規(guī)劃、管理、利用和保護(hù)等一系列問題。 立法和公眾教育制定法律法規(guī)，規(guī)范全民行為；普及保護(hù)生物學(xué)知識(shí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)宣傳教育，提高全民意識(shí)，小結(jié)：1 保護(hù)生物學(xué)是處理當(dāng)今前所未有的生物多樣性危機(jī)的、所有科學(xué)的綜合。它兼容基礎(chǔ)和應(yīng)用研究兩種途徑、來阻止生物多樣性的喪失：物種的滅絕，遺傳變異的喪失，生物群落的破壞。2 保護(hù)生物學(xué)立足于

16、多數(shù)保護(hù)生物學(xué)家都接受的許多基本假定：物種的多樣性是好的，人類活動(dòng)導(dǎo)致物種絕滅是壞的，自然群落中物種的復(fù)雜相互作用是好的，新物種的進(jìn)化是好的，生物多樣性具有它的內(nèi)在和外在的價(jià)值等。3 地球上的生物多樣性有下列三個(gè)層次：物種、同種個(gè)體間的遺傳差異、物種在其中生活的生物群落以及群落與物理和化學(xué)環(huán)境在生態(tài)系統(tǒng)層次上的相互作用。4 關(guān)鍵物種在決定其它物種在群落中的持續(xù)存在方面有重要作用。占地面積很小的關(guān)鍵資源、如水穴和鹽窩，對(duì)許多物種在該地區(qū)的持續(xù)生存至關(guān)重要。5 地球上最大的生物多樣性出現(xiàn)在熱帶地區(qū)，主要集中在熱帶雨林、珊瑚礁、熱帶湖泊和深海。世界上的大多數(shù)物種尚未描述和命名。6 環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的新領(lǐng)域

17、正在發(fā)展估價(jià)生物多樣性的方法，也處在為保護(hù)生物多樣性提供論據(jù)的過程中。越來越多的重大開發(fā)項(xiàng)目的審批，都要通過環(huán)境影響評(píng)估和成本-收益分析。7 生物多樣性的組分能被賦予直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值和間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值。直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值體現(xiàn)在人類收獲的產(chǎn)品中；間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值表達(dá)為生物多樣性所提供的、不涉及收獲和資源毀壞的好處。直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值可以進(jìn)一步劃分為消耗使用價(jià)值和生產(chǎn)使用價(jià)值。消耗使用價(jià)值體現(xiàn)在當(dāng)?shù)叵M(fèi)產(chǎn)品，如燒柴、自用藥材和建料中。8 生產(chǎn)使用價(jià)值被賦予在野外收獲后進(jìn)入市場的產(chǎn)品，如上市的木材和魚。野外收集的物種能提供新的家養(yǎng)動(dòng)物種源和農(nóng)作物的遺傳改良材料，因而有巨大的生產(chǎn)使用價(jià)值。野生物種也是新藥的一個(gè)主要來源。9

18、間接價(jià)值被賦予生物多樣性的另一方面：給人類提供經(jīng)濟(jì)效益，而在使用過程中不被收獲、也不受損害。生態(tài)系統(tǒng)的非消耗使用價(jià)值包括生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力、水土保持、野生物種與農(nóng)作物的相互作用和氣候的調(diào)節(jié)。10 生物多樣性是戶外休閑活動(dòng)和生態(tài)旅游業(yè)的基本條件。在許多發(fā)展中國家、生態(tài)旅游是外匯收入的主要來源之一。11 生物多樣性也具有備擇價(jià)值，即為未來的人類社會(huì)帶來利益，如作為新藥的原料、生物控制劑和農(nóng)作物開發(fā)利用的可能性。生物多樣性還具有存在價(jià)值，可用人們愿意為保護(hù)它所支付錢財(cái)?shù)臄?shù)目來估價(jià)。12 保護(hù)生物多樣性既有經(jīng)濟(jì)上的理由，又有倫理上的依據(jù)。大多數(shù)宗教、哲學(xué)和文化的價(jià)值體系都有對(duì)保護(hù)物種的認(rèn)同，支持保護(hù)那些即使對(duì)人類沒有明顯經(jīng)濟(jì)價(jià)值的物種。13 最重要的倫理學(xué)觀念是物種具有生存權(quán)利。這種生存權(quán)利在于物種的內(nèi)在價(jià)值、與人類的需求無關(guān)；人類無權(quán)毀滅物種，而是要行動(dòng)起來、阻止物種的絕滅。 僅僅是幾千年的時(shí)間，相對(duì)野生生物，人類已