生物多樣性生物多樣性的保護(hù)省公開課一等獎全國示范課微課金獎?wù)n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(guān)生物多樣性保護(hù)研究與實踐蓬勃興起。1/76生物多樣性保護(hù)包括農(nóng)林生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、貿(mào)易、旅游等人類生活全部方面，是一項復(fù)雜系統(tǒng)工程。生物多樣性保護(hù)理論和技術(shù)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(hù)基礎(chǔ)。2/761生物多樣性保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)1.1基本標(biāo)準(zhǔn)在制訂生物多樣性保護(hù)策略時，不論個人或機(jī)構(gòu)，都必須遵照一定標(biāo)準(zhǔn)，才能到達(dá)科學(xué)、合理保護(hù)目標(biāo)。主要指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)包含以下10點：3/76（1）每個類型生物都是唯一，也是人類應(yīng)該給予重視。（2）生物多樣性保護(hù)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(hù)費用與利益應(yīng)在國家之間、國內(nèi)公民之間公平分擔(dān)和共享。4/76（4）保護(hù)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(jì)發(fā)展格局與實踐中將起到主動推進(jìn)作用。（5）生物多樣性保護(hù)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(hù)優(yōu)先重點會有所不一樣。不過全部國家和地域在保護(hù)其生物多樣性方面都會取得利益，所以保護(hù)重點不應(yīng)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(hù)才能有效進(jìn)行。6/76（8）保護(hù)生物多樣性行動必須在生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)和社會標(biāo)準(zhǔn)共同確定尺度上進(jìn)行規(guī)劃和實施。活動重點不但在荒涼保護(hù)區(qū)，還應(yīng)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(hù)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(qiáng)公眾參加意識、改進(jìn)大眾受教育和獲取信息機(jī)會、加強(qiáng)公共機(jī)構(gòu)責(zé)任感，是生物多樣性保護(hù)基本辦法。8/761.2預(yù)防性標(biāo)準(zhǔn)生物多樣性唯一性和不可恢復(fù)性，要求生物多樣性保護(hù)工作必須建立在以預(yù)防為主保護(hù)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(hù)環(huán)境，各國應(yīng)按照本國能力，廣泛采取預(yù)防辦法。碰到嚴(yán)重或不可逆轉(zhuǎn)損害威脅時，不得以缺乏充分科學(xué)證據(jù)為理由，延遲采取符合成本效益辦法預(yù)防環(huán)境惡化?！?0/76這個著名“預(yù)防性標(biāo)準(zhǔn)”隨即被寫入聯(lián)合國《21世紀(jì)議程》和《生物多樣性條約》。在環(huán)境和公共健康領(lǐng)域，尤其是生物多樣性保護(hù)領(lǐng)域，“預(yù)防性標(biāo)準(zhǔn)”應(yīng)作為公眾和相關(guān)決議者據(jù)以決議行動準(zhǔn)則。11/762生物多樣性保護(hù)目標(biāo)2.1全球生物多樣性保護(hù)目標(biāo)總體目標(biāo)是：經(jīng)過保護(hù)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(dāng)前生物多樣性保護(hù)詳細(xì)目標(biāo)有4個方面：12/76（1）世界生物資源保護(hù)目標(biāo)久遠(yuǎn)目標(biāo)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(biāo)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(hù)條約。13/76（2）熱帶森林保護(hù)目標(biāo)久遠(yuǎn)目標(biāo)是（40年內(nèi)）力爭到達(dá)保護(hù)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(hù)；近期目標(biāo)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(luò)，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(hù)目標(biāo)久遠(yuǎn)目標(biāo)是（40年內(nèi)）確保海洋國家1/3以上海岸線景觀得到正當(dāng)有效保護(hù)；近期目標(biāo)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(hù)區(qū)系統(tǒng)。15/76（4）島嶼保護(hù)目標(biāo)久遠(yuǎn)目標(biāo)是（40年內(nèi)）采取實際辦法保護(hù)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(biāo)是（10年內(nèi)）確定和有效保護(hù)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(hù)目標(biāo)2.2.1長久目標(biāo)依據(jù)《中國21世紀(jì)議程》，中國生物多樣性保護(hù)長久目標(biāo)是：建立一個保護(hù)物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性全國自然保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)，準(zhǔn)備生物多樣性編目，制訂生物資源保護(hù)和連續(xù)利用戰(zhàn)略。17/76長久目標(biāo)詳細(xì)內(nèi)容包含：（1）建立和完善中國自然保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)；（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(hù)；（3）規(guī)劃栽培作物和家畜遺傳資源保護(hù)；18/76（4）評價野生物種在自然保護(hù)區(qū)以外就地保護(hù)；（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(hù)與連續(xù)利用方法和伎倆。19/762.2.2近期目標(biāo)中國生物多樣性保護(hù)近期目標(biāo)包含以下5點：（1）制訂生物多樣性保護(hù)規(guī)劃、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和政策；（2）建立和完善全國自然保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)，按照國際生物多樣性保護(hù)要求和連續(xù)發(fā)展需求，確定針對這些保護(hù)區(qū)管理系統(tǒng)；20/76（3）建立監(jiān)測站，獲取環(huán)境－經(jīng)濟(jì)相互作用數(shù)據(jù)，為生態(tài)系統(tǒng)和物種保護(hù)與連續(xù)管理奠定基礎(chǔ)；（4）準(zhǔn)備中國珍稀植物種類編目，確定物種和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)優(yōu)先權(quán)，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(hù)與生物資源連續(xù)利用相協(xié)調(diào)路徑，建成物種、保護(hù)區(qū)、生態(tài)系統(tǒng)等不一樣層次生物資源保護(hù)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(hù)策略3.1生物多樣性保護(hù)策略《全球生物多樣性策略》一書中對生物多樣性保護(hù)提出了5項關(guān)鍵策略：第一，保護(hù)生物多樣性策略必須以發(fā)展國家和國際政策綱領(lǐng)、促進(jìn)生物資源連續(xù)利用和生物多樣性保持為目標(biāo)。23/76第二，需要為地方小區(qū)有效保護(hù)工作創(chuàng)造條件并給予勉勵，保護(hù)生物多樣性行動應(yīng)該深入到人們工作和生活地方。第三，保護(hù)生物多樣性設(shè)施必須加強(qiáng)，并愈加廣泛地加以應(yīng)用。世界上保護(hù)區(qū)是極其主要保護(hù)生物多樣性設(shè)施，與動物園、植物園、種子庫等遷地保護(hù)設(shè)施相接合，能夠保護(hù)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(hù)與連續(xù)利用生物多樣性能力必須不停加強(qiáng)，發(fā)展中國家尤其如此。只有當(dāng)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(hù)才能取得成功。第五，保護(hù)行動必須經(jīng)過國際合作和國家規(guī)劃給予促進(jìn)。減緩生物多樣性喪失國際合作需要更為有效國際機(jī)制幫助。25/763.2保護(hù)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(jìn)生物多樣性保護(hù)工作。（2）建立生物多樣性保護(hù)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(hù)，將生物多樣性保護(hù)納入國際政策經(jīng)濟(jì)政策。（4）為地方生物多樣性保護(hù)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(hù)和發(fā)展創(chuàng)造制度化條件。支持私有機(jī)構(gòu)開展生物多樣性保護(hù)活動。（6）加強(qiáng)保護(hù)區(qū)建設(shè)。確定加強(qiáng)保護(hù)區(qū)建設(shè)國家和國際優(yōu)先重點，并增強(qiáng)它們在生物多樣性保護(hù)中作用，確保保護(hù)區(qū)對生物多樣性保護(hù)所作貢獻(xiàn)連續(xù)性。28/76（7）保護(hù)物種、種群和遺傳多樣性，提升在自然生境中保護(hù)物種、種群和遺傳多樣性能力。加強(qiáng)遷地保護(hù)設(shè)施建設(shè)和保護(hù)生物多樣性教育。29/76（8）增強(qiáng)人類保護(hù)生物多樣性能力，加強(qiáng)對生物多樣性價值和主要性正確評價和了解，幫助公共機(jī)構(gòu)傳遞保護(hù)生物多樣性所需信息。改進(jìn)生物多樣性保護(hù)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，發(fā)展人類保護(hù)生物多樣性能力。30/764生物多樣性保護(hù)基本原理保護(hù)生物學(xué)是將科學(xué)應(yīng)用于保護(hù)問題新學(xué)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(xué)。該學(xué)科既面向當(dāng)前危機(jī)，又放眼于生態(tài)系統(tǒng)久遠(yuǎn)生存力，并為保護(hù)生物多樣性提供原理和方法。31/76然而，保護(hù)生物學(xué)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。現(xiàn)在介紹保護(hù)生物多樣性一些基本理論。32/764.1生物多樣性保護(hù)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(hù)最小單位。Ryder認(rèn)為，ESU是表現(xiàn)出顯著適應(yīng)性變異種群。33/76Waples(1991)認(rèn)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(yīng)性種群。Moritz(1994)提議，ESU在線粒體基因組等位基因中是嚴(yán)格單源，同時在核基因組等位基因頻率上應(yīng)有顯著差異。34/764.2島嶼生物地理學(xué)理論MacArthur和Wilson(1963,1967)提出了島嶼生物地理學(xué)平衡理論（M－W理論）。35/76該理論認(rèn)為，物種存活數(shù)目與其生境所占據(jù)面積或空間之間關(guān)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(rèn)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(yīng)areaeffect）；物種遷入率伴隨隔離距離增大而減?。ň嚯x效應(yīng)distanceeffect）；當(dāng)遷入率和滅絕率相當(dāng)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(shù)（populationvariabilityanalysis，PVA）。40/76種群生存力分析是采取分析和模擬伎倆來預(yù)計物種在一定時間內(nèi)滅絕概率論方法，主要目標(biāo)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(xué)隨機(jī)性、環(huán)境隨機(jī)性、遺傳隨機(jī)性和自然災(zāi)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(hù)區(qū)建設(shè)方法過程中，保護(hù)生物學(xué)提出了緩沖區(qū)（buffer）、生物廊道（corridor）以及保護(hù)區(qū)網(wǎng)狀分布理論。這些理論為保護(hù)區(qū)建立提供了普通性標(biāo)準(zhǔn)和方法，取得了一定成效。然而，緩沖區(qū)和廊道理論遠(yuǎn)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(hù)區(qū)，還是建立幾個相互聯(lián)絡(luò)小型保護(hù)區(qū)更有利于物種保護(hù)（singlelargeorseveralsmall,SLOSS）？保護(hù)生物學(xué)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(hù)生物學(xué)家們一直在強(qiáng)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(fù)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(xué)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(qiáng)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(jī)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(bǔ)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(qiáng)調(diào)干擾在物種共存中貢獻(xiàn)。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(jī)理當(dāng)前瀕危物種恢復(fù)伎倆是將這些物種殘余個體集中起來進(jìn)行人工喂養(yǎng)，等這些物種種群數(shù)量恢復(fù)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(yīng)超出1％，據(jù)此推算，一個有效種群大小不應(yīng)小于50。假如以近交系數(shù)到達(dá)50％為滅絕閾值，能夠準(zhǔn)確估算出，當(dāng)有效種群大小為50時，物種僅能維持70個世代；而當(dāng)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(yīng)該采取緊急預(yù)防辦法，比如人工增加基因交流，降低近交率，預(yù)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(xué)者認(rèn)為，當(dāng)Ne＝500時，F(xiàn)=0.001，得失平衡。所以，從長久保護(hù)角度來看，物種有效種群大小應(yīng)大于500。53/764.8易地保護(hù)與就地保護(hù)就保護(hù)形式而言，生物多樣性保護(hù)辦法可分為就地保護(hù)和易地保護(hù)。就地保護(hù)是指保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)和自然生境，維持和恢復(fù)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(hù)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(jìn)行保護(hù)。《生物多樣性條約》詳細(xì)列舉了各締約國應(yīng)盡保護(hù)義務(wù)，在就地保護(hù)方面辦法有13條，在易地保護(hù)方面辦法有5條。55/765自然保護(hù)區(qū)5.1自然保護(hù)區(qū)概念《生物多樣性條約》定義認(rèn)為，自然保護(hù)區(qū)是指一個劃定了地理界限，為到達(dá)特定保護(hù)目標(biāo)而實施管制和管理地域。56/765.2自然保護(hù)區(qū)主要意義（1）自然保護(hù)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(hù)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(hù)區(qū)在保護(hù)生境和生物資源同時，也起到了改進(jìn)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(hù)區(qū)是天然科學(xué)研究試驗室；（5）自然保護(hù)區(qū)是開展公眾生物多樣性保護(hù)教育自然博物館和自然講壇；（6）自然保護(hù)區(qū)為開展生態(tài)旅游提供了一定場所。58/765.3自然保護(hù)區(qū)建設(shè)基本對策（1）開展自然保護(hù)區(qū)科學(xué)規(guī)劃；（2）加強(qiáng)自然保護(hù)區(qū)建設(shè)和管理；（3）將自然保護(hù)區(qū)建設(shè)納入國家和地方計劃。59/765.4自然保護(hù)區(qū)類型5.4.1國際自然保護(hù)區(qū)類型（1）嚴(yán)格自然保護(hù)區(qū)和科研保護(hù)區(qū)（2）受控自然保護(hù)區(qū)（3）生物圈保護(hù)區(qū)（4）國家公園和省立公園（5）自然紀(jì)念物保護(hù)區(qū)60/76（6）保護(hù)性景觀（7）世界自然歷史遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)（8）自然資源保護(hù)區(qū)（9）人類學(xué)保護(hù)區(qū)（10）各種資源經(jīng)營管理區(qū)61/765.4.2中國自然保護(hù)區(qū)類型（1）森林和植被自然保護(hù)區(qū)（2）野生動物自然保護(hù)區(qū)（3）自然歷史遺址保護(hù)區(qū)62/765.5自然保護(hù)區(qū)結(jié)構(gòu)自然保護(hù)區(qū)由3個部分組成：（1）關(guān)鍵區(qū)（2）緩沖區(qū)（3）試驗區(qū)63/765.6自然保護(hù)區(qū)評價標(biāo)準(zhǔn)（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(hù)區(qū)管理（1）常規(guī)管理（2）旅游管理（3）災(zāi)害預(yù)防管理66/766中國生物多樣性保護(hù)6.1中國自然保護(hù)區(qū)建設(shè)1956年，中國建立了第一個自然保護(hù)區(qū)：廣東肇慶鼎湖山自然保護(hù)區(qū)。67/761980年，自然保護(hù)區(qū)到達(dá)300個，總面積到達(dá)國土面積1％。1987年，自然保護(hù)區(qū)到達(dá)707個，總面積到達(dá)國土面積2.7％。1999年，自然保護(hù)區(qū)到達(dá)1146個，總面積到達(dá)國土面