《环境学》第七章生物环境.doc_大学文库

第七章、生物环境什么是生物环境?是指地球上人以外的所有生物的总和,它是人生存和发展的物质基础,也是人类生命支持系统的重要组成部分。第一节、生物多样性在近几年来,从科学家到普通民众都感觉到地球上生物正在逐渐减少。以前稀有而珍贵的物种几乎已经绝迹。例如,生长在我国东北的野人参和南方的华南虎几乎已经成为稀世珍宝(仅在苏州动物园、重庆动物园有)。即使是常见的物种,其种群数量也比以前有所下降。如老虎全世界是8个亚种,华南虎、东北虎、苏门答腊虎、印支虎、巴厘虎、爪哇虎、里海虎、孟加拉虎等,已有3个亚种灭绝。根据2004年6月10日公布结果,确认目前分布于我国境内的虎有4个亚种即东北虎、华南虎、印支虎和孟加拉虎,其中东北虎约14只,印支虎约17只孟加拉虎约10只。由于华南虎有分布与数量过低,只能通过专项调查补充。假如野外还有华南虎存活,估计数量也不过几只。根据这一最新统计结果,我国虎的总数不会超过50只。世界各地圈养大熊猫有160多只,加上野外的约有1000 多只在认识到如此短的时间内有如此多的生物物种遭受灭绝的威胁的向时,人们也逐渐认识到造成这种状况的根本原因是人为活动。森林过度砍伐,草原过度放牧,水产资源过度捕捞使野生动物、植物种群数量急剧下降。人口激增侵占大量土地用于工农业生产、住宅和交通建设以及娱乐场所。这导致野生生物失去其原有的栖息地而使数量减少或灭绝。污染物无节制地排入大气、水体和土壤,严重污染生物生存的环境,迫使许多物种灭绝。例如,由大气污染产生的酸雨使森林衰退,水生生物死亡,农作物减产。大气臭氧层破坏使地表紫外线辐射增加,对许多生物造成伤害。可以说现代生物物种的大量灭绝本质上是一个环境问题。、生物多样性 (一)生物多样性的定义是指生物、生物赖以生存的生态复合体以及各种生态过程中的多样性和变异性总和。它包含数以万计的动物、植物、微生物和它们所具有的基因以及它们与自下而上环境形成的生态系统。 (二)已知的生物种世界的物种估计有500万一5000万种。已经定名的为140万-170万种, 见下表目前己描述过的分类群及其物种数目类群种数|类群种数细菌、蓝绿藻|4760线虫和环节动物 24000 藻类 26900|软体动物 150000 苔藓植物17000|甲壳动物 38000 裸子植物750|昆虫 751000

第七章、生物环境什么是生物环境?是指地球上人以外的所有生物的总和，它是人生存和发展的物质基础，也是人类生命支持系统的重要组成部分。第一节、生物多样性在近几年来，从科学家到普通民众都感觉到地球上生物正在逐渐减少。以前稀有而珍贵的物种几乎已经绝迹。例如，生长在我国东北的野人参和南方的华南虎几乎已经成为稀世珍宝（仅在苏州动物园、重庆动物园有）。即使是常见的物种，其种群数量也比以前有所下降。如老虎全世界是 8 个亚种，华南虎、东北虎、苏门答腊虎、印支虎、巴厘虎、爪哇虎、里海虎、孟加拉虎等，已有 3 个亚种灭绝。根据 2004 年 6 月 10 日公布结果，确认目前分布于我国境内的虎有 4 个亚种，即东北虎、华南虎、印支虎和孟加拉虎，其中东北虎约 14 只，印支虎约 17 只，孟加拉虎约 10 只。由于华南虎有分布与数量过低，只能通过专项调查补充。假如野外还有华南虎存活，估计数量也不过几只。根据这一最新统计结果，我国虎的总数不会超过 50 只。世界各地圈养大熊猫有 160 多只，加上野外的约有 1000 多只。在认识到如此短的时间内有如此多的生物物种遭受灭绝的威胁的向时，人们也逐渐认识到造成这种状况的根本原因是人为活动。森林过度砍伐，草原过度放牧，水产资源过度捕捞使野生动物、植物种群数量急剧下降。人口激增侵占大量土地用于工农业生产、住宅和交通建设以及娱乐场所。这导致野生生物失去其原有的栖息地而使数量减少或灭绝。污染物无节制地排入大气、水体和土壤，严重污染生物生存的环境，迫使许多物种灭绝。例如，由大气污染产生的酸雨使森林衰退，水生生物死亡，农作物减产。大气臭氧层破坏使地表紫外线辐射增加，对许多生物造成伤害。可以说现代生物物种的大量灭绝本质上是一个环境问题。一、生物多样性 (一)生物多样性的定义是指生物、生物赖以生存的生态复合体以及各种生态过程中的多样性和变异性总和。它包含数以万计的动物、植物、微生物和它们所具有的基因以及它们与自下而上环境形成的生态系统。 (二)已知的生物种世界的物种估计有 500 万一 5000 万种。已经定名的为 140 万-170 万种，见下表目前己描述过的分类群及其物种数目 ┌──────┬───┬──────────┬───┐ │类群 │种数 │类群 │种数 │ ├──────┼───┼──────────┼───┤ │细菌、蓝绿藻│4760 │线虫和环节动物 │24000 │ ├──────┼───┼──────────┼───┤ │藻类 │26900 │软体动物 │50000 │ ├──────┼───┼──────────┼───┤ │苔藓植物 │17000 │甲壳动物 │38000 │ ├──────┼───┼──────────┼───┤ │裸子植物 │750 │昆虫 │751000│

├──────┼───┼──────────┼───┤ │被子植物 │250000│其它节肢动物和小型无│132461│ │ │ │椎动物 │ │ ├──────┼───┼──────────┼───┤ │原生动物 │30800 │真骨鱼类 │19056 │ ├──────┼───┼──────────┼───┤ │真菌 │46983 │两栖动物 │4184 │ ├──────┼───┼──────────┼───┤ │海绵动物 │5000 │爬行动物 │6300 │ ├──────┼───┼──────────┼───┤ │珊瑚和水母 │9000 │鸟类 │9198 │ ├──────┼───┼──────────┼───┤ │海星 │6100 │哺乳动物 │4170 │ ├──────┼───┴──────────┴───┤ │合计 │1435662 │ └──────┴──────────────────┘ 引自中国科学院生物多样性委员会（1992） (三)生态系统的组成生态系统的起源：生态系统这个概念是 20 世纪 30 年代由英国植物群落学家坦斯利(A、G、Tansley)提出的，50 年代得到广泛传播，60 年代以后，由于世界性的环境污染和生态平衡的破坏等许多关系到人类前途和命运问题的出现，使生态系统的研究得到迅速发展。生态系统的组成：／能源：光能、其它能源／基质：大气、水、土壤／非生物成分一气候：光照、温度、降水等＼生物代谢材料：C02、H20、O2 、无机盐腐殖质、糖类、脂肪、蛋白质等／生产者：植物、光合细菌、化能细菌／／草食动物(一级消费) ／／／二级消费者生态系统／／消费者一肉食动物一三级消费者＼生物成分／＼＼＼＼顶级消费者＼＼＼＼寄生动物＼＼＼杂食动物腐败食动物分解者：细菌、放线菌、真菌生态系统的范围：范围可大可小，大至整个生物圈，小至一个池塘，一个农田，都可作为一个独立的系统或作为一个子系统，任何一个子系统都可以和周围环境组成一个更大的系统。 (四)生物多样性的层次 1、遗传多样性

广义的遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。但一般所指的遗传多样性是指种内个体之间或种群内个体之间的遗传变异的总和。在种类出现亚种、变种和变型的分化遗传多样性一染色体水平的多样性 DNA水平的多样性。 /整倍性变异染色体水平多样性一染色体数目变异一非整倍性变异 \染色体结构变异(包括缺失、重复、倒位和易位) 染色体数目变异的一些基本类型及其组成类别名称染色体组杂色体组成整倍体单倍体 (ABCD) 仁倍体 (ABCD) (ABCD) 倍体 (ABCD)(ABCD)(ABCD) 同源四倍体4X (ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD) 异源四倍体2(2x) (ABCD)(ABCD)(A'B'C/D)(ABCD) 非整倍体单体 (ABCD)(ABC 双单体 2n-1-1 (ABC)(ABD) 缺体 (1) (ABC)(ABC) 巨体 (ABCD)(ABCD)(A) 权双三体 2n+1+1 (ABCD)(ABCD)(AB) 四体 pn+2(1) (ABCD)(ABCD)(AA) A、B、C、D代表一个染色体组中的四个非同源染色体,A、B、C、D代表与A、B、C、D代表来自不同的物种的四个非同源染色。 DNA水平多样性一DNA是由核苷酸组成的双螺旋大分子遗传信息载体 \基因:决定生物体性状,是DNA分子的一个区段。如大肠杆菌DNA由500万个核苷酸组成,600-700个核苷酸区段构成一个基因,总共有7500个基因。果蝇约有10000个基因,人的基因数目100-200万个每个基因相当于1000个核苷酸的特定序列。、物种多样性物种是物种多样性的核心概念,同时也是生物分类学的基本分类单位。在界、门、纲、目、科、属、种的阶层系统中,物种是基本的也是重要的等级。物种多样性一是指一定区域内物种的多样化,二是指生态学方面的物种分布的均匀程度。目前,全世界的物种大约有500万-1亿种。物种之间的形态差异也是很大的,若仅仅根据形态进行分类,可以将它们分成为数众多的种。如七星漂虫,背壳上有很多不同的花斑,大约有30多种。如亚马逊河博物馆收藏了昆虫标本500 多万种,其中有400万种不知名。植物标本10万种。 3、生态系统多样性生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境、生物群落和生态过程变化的多样性。此处的生境主要指无机环境,如地貌、气候、土壤、水文等。生境的多样性是生物群落多样性乃至整个生物多样性形成的基本条件。生物群落多样性主要指群落的组成、结构和动态方面的多方面的多样化和变异

广义的遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。但一般所指的遗传多样性是指种内个体之间或种群内个体之间的遗传变异的总和。在种类出现亚种、变种和变型的分化。遗传多样性一染色体水平的多样性＼DNA 水平的多样性。／整倍性变异染色体水平多样性一染色体数目变异一非整倍性变异＼染色体结构变异(包括缺失、重复、倒位和易位) 染色体数目变异的一些基本类型及其组成类别名称染色体组染色体组成整倍体非整倍体单倍体二倍体三倍体同源四倍体异源四倍体单体双单体缺体三体双三体四体 1X 2X 3X 4X 2 (2x) 2n-1 2n-1-1 2n-2 (1) 2n+l 2n+1+1 2n+2(1) (ABCD) (ABCD)(ABCD) (ABCD)(ABCD)(ABCD) (ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD) (ABCD)(ABCD)(A／ B ／ C ／ D ’ )(A／ B / C / D / ) (ABCD)(ABC) (ABC)(ABD) (ABC)(ABC) (ABCD)(ABCD)(A) (ABCD)(ABCD)(AB) (ABCD)(ABCD)(AA) A、B、C、D 代表一个染色体组中的四个非同源染色体，A /、B /、C /、D /代表与 A、B、C、D 代表来自不同的物种的四个非同源染色。 DNA 水平多样性一 DNA 是由核苷酸组成的双螺旋大分子遗传信息载体＼基因：决定生物体性状，是 DNA 分子的一个区段。如大肠杆菌 DNA 由 500 万个核苷酸组成，600-700 个核苷酸区段构成一个基因，总共有 7500 个基因。果蝇约有 10000 个基因，人的基因数目 100-200 万个每个基因相当于 1000 个核苷酸的特定序列。 2、物种多样性物种是物种多样性的核心概念，同时也是生物分类学的基本分类单位。在界、门、纲、目、科、属、种的阶层系统中，物种是基本的也是重要的等级。物种多样性一是指一定区域内物种的多样化，二是指生态学方面的物种分布的均匀程度。目前，全世界的物种大约有 500 万-1 亿种。物种之间的形态差异也是很大的，若仅仅根据形态进行分类，可以将它们分成为数众多的种。如七星漂虫，背壳上有很多不同的花斑，大约有 30 多种。如亚马逊河博物馆收藏了昆虫标本 500 多万种，其中有 400 万种不知名。植物标本 10 万种。 3、生态系统多样性生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境、生物群落和生态过程变化的多样性。此处的生境主要指无机环境，如地貌、气候、土壤、水文等。生境的多样性是生物群落多样性乃至整个生物多样性形成的基本条件。生物群落多样性主要指群落的组成、结构和动态方面的多方面的多样化和变异

性。生态过程主要是指生态系统的组成、结构和功能在时间、空间上的变化,主要表现在系统的能量流动、物质循环和信息传递等方面。在一个生态系统内,生物群落与无机环境相互作用可表现在各个方面。例如, 绿色植物通过光合作用吸收光能,同时生物群落通过呼吸作用以及它们死后分解产生的热量重新返回大气空间,构成生态系统的能流。又如,生物群落与其非生物部分之间进行着各种营养物质循环,如氮循环,磷循环等。所有这些相互作用在一个生态系统内并非均匀一致,而会随着空间位置的改变而变化。由此产生生态系统内的生境差异性。例如,在水生生态系统中表层水与底层水及底泥之间氧气状况的差异很大的。表层水溶解氧丰富,而底层水及底泥中氧气缺乏。据中国环境状况公报,1998介绍,我国主要陆地生态类型共599类,其中森林生态系统212类竹林生态系统36类灌丛生态系统113类草原生态系统55类荒漠生态系统52类草甸生态系统77类沼泽生态系统37类高山冻土、流石滩植被生态系统17类 4、景观多样性近年来,随着景观生态学的兴起与发展,人们发现在生态系统之上的景观水平的多样性也是生物多样性的重要组成部分,而且在保护生物学研究中具有重要意义。景观( Landscap)是一个大尺度的宏观系统,是由相互作用的景观要素组成,具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元,相当于一个生态系统。依形状的不同,景观要素分为斑块、廊道和基质三类。斑块是景观尺度上最小的均质单元,其起源、大小、形状和数量等对景观多样性的形成具有重要意义。廊道是具有通道或屏障功能的线状或带状的景观要素,为联系斑块体的重要桥梁和纽带。依来源的不同,廊道可分为干扰廊道、栽植廊道、更新廊道、环境资源廊道和残余廊道。基质是面积相对大于景观中斑决和廊道的景观要素, 为景观中最具连续性的部分,往往形成景观的背景。由于能量、物质和物种在不同的景观要素中呈现出异质分布,加上景观要素在大小、形状、数目和外貌上的变化,使得景观在空间结构上呈现高度异质状态。景观多样性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性或差异性景观功能是指物种、能量和物质在景观要素之间的流动。景观异质性可以降低稀有的内部种的丰富度,增加需要几个景观要素的边缘种的丰富度。物种的繁衍和扩张可能消除、改变或创造整个景观要素,同时其迁移又受到景观异质性的制约。随着空间异质性的增加,更多的能量会流过景观要素的边界。矿质养分可以流入和流岀景观,也可以在景观要素间流动。所有这些构成景观功能多样性。 (五)生物多样性分布生物在地球上的分布是不均匀的,有些生物物种是大部分地区共有的物种, 如蚂蚁,而有些物种则是某一地区的特有种,如袋鼠、银杏。生物多样性在全球分布也是不均匀的。从整个地球范围来看,生物多样性分布明显与纬度有关。南北两极是生物多样性最小的区域。相反,在热带地区集中了大部分的生物种类。处于两个典型地带的中间地区的温带,其生物多样性少于热带而多于寒带。 /热带雨林生物多样性最丰富的地区一珊瑚礁 \海洋 /南美洲的亚马逊盆地热带雨林一非洲的刚果盆地

性。生态过程主要是指生态系统的组成、结构和功能在时间、空间上的变化，主要表现在系统的能量流动、物质循环和信息传递等方面。在一个生态系统内，生物群落与无机环境相互作用可表现在各个方面。例如，绿色植物通过光合作用吸收光能，同时生物群落通过呼吸作用以及它们死后分解产生的热量重新返回大气空间，构成生态系统的能流。又如，生物群落与其非生物部分之间进行着各种营养物质循环，如氮循环，磷循环等。所有这些相互作用在一个生态系统内并非均匀一致，而会随着空间位置的改变而变化。由此产生生态系统内的生境差异性。例如，在水生生态系统中表层水与底层水及底泥之间氧气状况的差异很大的。表层水溶解氧丰富，而底层水及底泥中氧气缺乏。据中国环境状况公报，1998 介绍，我国主要陆地生态类型共 599 类，其中：森林生态系统 212 类竹林生态系统 36 类灌丛生态系统 113 类草原生态系统 55 类荒漠生态系统 52 类草甸生态系统 77 类沼泽生态系统 37 类高山冻土、流石滩植被生态系统 17 类 4、景观多样性近年来，随着景观生态学的兴起与发展，人们发现在生态系统之上的景观水平的多样性也是生物多样性的重要组成部分，而且在保护生物学研究中具有重要意义。景观(Landscasp)是一个大尺度的宏观系统，是由相互作用的景观要素组成，具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元，相当于一个生态系统。依形状的不同，景观要素分为斑块、廊道和基质三类。斑块是景观尺度上最小的均质单元，其起源、大小、形状和数量等对景观多样性的形成具有重要意义。廊道是具有通道或屏障功能的线状或带状的景观要素，为联系斑块体的重要桥梁和纽带。依来源的不同，廊道可分为干扰廊道、栽植廊道、更新廊道、环境资源廊道和残余廊道。基质是面积相对大于景观中斑决和廊道的景观要素，为景观中最具连续性的部分，往往形成景观的背景。由于能量、物质和物种在不同的景观要素中呈现出异质分布，加上景观要素在大小、形状、数目和外貌上的变化，使得景观在空间结构上呈现高度异质状态。景观多样性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性或差异性。景观功能是指物种、能量和物质在景观要素之间的流动。景观异质性可以降低稀有的内部种的丰富度，增加需要几个景观要素的边缘种的丰富度。物种的繁衍和扩张可能消除、改变或创造整个景观要素，同时其迁移又受到景观异质性的制约。随着空间异质性的增加，更多的能量会流过景观要素的边界。矿质养分可以流入和流出景观，也可以在景观要素间流动。所有这些构成景观功能多样性。 (五)生物多样性分布生物在地球上的分布是不均匀的，有些生物物种是大部分地区共有的物种，如蚂蚁，而有些物种则是某一地区的特有种，如袋鼠、银杏。生物多样性在全球分布也是不均匀的。从整个地球范围来看，生物多样性分布明显与纬度有关。南北两极是生物多样性最小的区域。相反，在热带地区集中了大部分的生物种类。处于两个典型地带的中间地区的温带，其生物多样性少于热带而多于寒带。／热带雨林生物多样性最丰富的地区一珊瑚礁＼海洋／南美洲的亚马逊盆地热带雨林一非洲的刚果盆地

\东南亚地区。我国的西双版纳和海南岛南部也属热带雨林热带雨林是位于赤道及两侧的湿润区域,面积约1700万平方公里。鸟类热带美洲1300种,热带非洲400种,热带亚洲900种,占世界鸟类总数6%。昆虫:300万种,占世界昆虫种类的90%以上。植物(被子、裸子、蕨类):热带美洲8600种,热带非洲3800种,热带亚洲(包括热带澳洲)4500种,占世界植物种类的66%以上。珊瑚礁:澳大利亚东海岸的大堡礁,面积约为34900平方公里,在该系统中,拥有300种珊瑚,1500种鱼,4000种软体动物,5种龟,252种鸟类(不包括迁徙路过的鸟类)。海洋:覆盖70%地球表面,全部深度都有生物分布,以动物为例,海洋类生境中共有28门,其中13个门为海洋特有门。在美国新泽西州海岸1500-2000 米深的海底沉积物中竟然发现了分属于十多个门的一百多个科的898种生物。我省已知主要生物类群的物种总数约为11987种,占全国总数的13.6%。我少被列为国家优先保护的濒危物种390种,占全国总数的28%;其中濒危野生脊椎动物210种,占全省濒危野生脊椎动物的28.4% 黄山有野生植物1452种,是欧洲的2倍。有动物552种。银杏树是第三季冰川的植物种,在国外只能看到化石。在黄山虽经过第四季冰川的撞击,现仍有棵银杏树龄达1000年以上。若干重要生物类群物种数最多的国家名次哺乳类两栖类爬行类种子植物 1甲度尼西亚哥伦比亚巴西(516)墨西哥印度尼西亚 (515) (1721) (717) (55000 墨西哥(449)秘鲁(1701)哥伦比亚澳大利亚 (407 (686 (99-104) (45000) 巴西(428) 巴西(162)厄瓜多尔印度尼西亚印度(7)中国 (358 (600) (27000 扎伊尔印度尼西亚巴西(74)墨西哥 (409) (1519)|(282) (467) (25000) 中国(394) 厄瓜多尔同度尼西亚澳大利 (1447) (270)(453) (23000) 秘鲁(361)委内瑞拉中国(265)哥伦比亚厄瓜多尔南非(21000 (64) 7伦比亚玻利瓦尔秘鲁(251)厄瓜多尔哥伦比亚印度尼 359) (1250) (345) 印度(350) 度(1200)扎伊秘鲁(297)秘鲁(58-59)委内瑞拉 (216) 9乌干达31)马来西亚美国(205)马来西亚马来西亚秘鲁(20000 (1200) (54-56)

＼东南亚地区。我国的西双版纳和海南岛南部也属热带雨林。热带雨林是位于赤道及两侧的湿润区域，面积约 1700 万平方公里。鸟类：热带美洲 1300 种，热带非洲 400 种，热带亚洲 900 种，占世界鸟类总数 6％。昆虫：300 万种，占世界昆虫种类的 90％以上。植物(被子、裸子、蕨类)：热带美洲 8600 种，热带非洲 3800 种，热带亚洲(包括热带澳洲)4500 种，占世界植物种类的 66％以上。珊瑚礁：澳大利亚东海岸的大堡礁，面积约为 34900 平方公里，在该系统中，拥有 300 种珊瑚，1500 种鱼，4000 种软体动物，5 种龟，252 种鸟类(不包括迁徙路过的鸟类)。海洋：覆盖 70％地球表面，全部深度都有生物分布，以动物为例，海洋类生境中共有 28 门，其中 13 个门为海洋特有门。在美国新泽西州海岸 1500-2000 米深的海底沉积物中竟然发现了分属于十多个门的一百多个科的 898 种生物。我省已知主要生物类群的物种总数约为 11987 种，占全国总数的 13.6%。我少被列为国家优先保护的濒危物种 390 种，占全国总数的 28%；其中濒危野生脊椎动物 210 种，占全省濒危野生脊椎动物的 28.4%。黄山有野生植物 1452 种，是欧洲的 2 倍。有动物 552 种。银杏树是第三季冰川的植物种，在国外只能看到化石。在黄山虽经过第四季冰川的撞击，现仍有一棵银杏树龄达 1000 年以上。若干重要生物类群物种数最多的国家名次哺乳类鸟类两栖类爬行类风蝶种子植物 1 印度尼西亚 (515) 哥伦比亚 (1721) 巴西(516) 墨西哥 (717) 印度尼西亚 (121) 巴西 (55000) 2 墨西哥(449) 秘鲁(1701) 哥伦比亚 (407) 澳大利亚 (686) 中国 (99-104) 哥伦比亚 (45000) 3 巴西(428) 巴西(1622) 厄瓜多尔 (358) 印度尼西亚 (600) 印度(77) 中国 (27000) 4 扎伊尔 (409) 印度尼西亚 (1519) 墨西哥 (282) 巴西 (467) 巴西(74) 墨西哥 (25000) 5 中国(394) 厄瓜多尔 (1447) 印度尼西亚 (270) 印度 (453) 缅甸(68) 澳大利亚 (23000) 6 秘鲁(361) 委内瑞拉 (1275) 中国(265) 哥伦比亚 (383) 厄瓜多尔 (64) 南非(21000) 7 哥伦比亚 (359) 玻利瓦尔 (1250) 秘鲁(251) 厄瓜多尔 (345) 哥伦比亚 (59) 印度尼西亚 (20000) 8 印度(350) 印度(1200) 扎伊尔 (216) 秘鲁(297) 秘鲁(58-59) 委内瑞拉 (20000) 9 乌干达(311) 马来西亚 (1200) 美国(205) 马来西亚 (294) 马来西亚 (54-56) 秘鲁(20000)

坦桑尼亚中国(1195)委内瑞拉、泰国、巴布墨西哥(52)前苏联大利亚 (282) (197) 《环境生物学》熊自廷P435-456 (六)生物多样性的价值我们国家指出,生物物种资源(包括生物生物遗传资源)是维持人类生存维持国家生态安全的物质基础,是实现可持续发展战略的重要资源。为什么这样说呢? 生物多样性是包括人类在内的地球生命生存和发展的基础,其价值包括直接价值、间接价值、备择价值和存在价值等。 1、直接价值生物多样性的直接价值主要体现在提供食物、药物、工业原料和科研素材等方面。消耗使用价值:是指没有经过市场直接消耗的自然产品的价值。生产使用价值:是指通过市场交换的生物资源的价值提供粮食:人类的粮食主要是作物。鸡、鸭、牛、马、水产品提供药物:发展中国家有80%的人口依靠传统的药物治病。我国中草药种类12807种。提供工业原料:木材、纤维、橡胶、煤、天然气等。科研价值:仿生学、改良生物品种等。比如仿生学:依据响尾蛇的红外线自动热定位来确定捕捉物位置的原理,成功设计了导弹引导系统;依据昆虫平衡棒具有保持航向不偏离作用的原理,制造了控制髙速飞行器和导弹航行稳定作用的振动陀螺仪 2、间接价值生物多样性的间接价值体现在环境和生态价值等方面,此外,不少野生生物还具有很高的观赏价值,给人以美的享受。生物多样性的间接价值主要体现在生态价值上: (1)能量固定:地球上生态系统的初级生产力主要都是依靠绿色植物通过光合作用固定太阳能,使光能通过绿色植物进入食物链,为地球上绝大多数的物种包括人类提供食物和能量。 (2)维持生态平衡:生物多样性对于维持生态系统功能具有重要意义, 多样性程度越高,生态系统就越稳定。 (3)保护土壤:促进土壤发育,保持水土资源。 (4)调节气候。在全球范围内,植物吸收二氧化碳,减轻全球变暖的压力;在地区范围内,植物蒸腾作用使水循环到大气,再以雨水的形式返回地面植被的丧失会导致地区降雨量减少。 (5)净化环境:某些生物对污染物质有抗性,可以吸收和分解污染物净化环境:另一些生物对污染物敏感因而对环境污染具有指示意义 (6)观赏作用:良好、多样的自然景观有有利于人类身心健康,提高人们的生活水平 3、备择价值生物多样性为人类适应自然变化提供了更多的选择机会。许多生物的价值目前尚不清楚,但是具有在将来被人类所认识和利用的潜能

10 坦桑尼亚 (310) 中国(1195) 委内瑞拉、澳大利亚 (197) 泰国、巴布亚 (282) 墨西哥(52) 前苏联 (20000) 《环境生物学》熊自廷 P435-456 (六)生物多样性的价值我们国家指出，生物物种资源（包括生物生物遗传资源）是维持人类生存、维持国家生态安全的物质基础，是实现可持续发展战略的重要资源。为什么这样说呢？生物多样性是包括人类在内的地球生命生存和发展的基础，其价值包括直接价值、间接价值、备择价值和存在价值等。 1、直接价值生物多样性的直接价值主要体现在提供食物、药物、工业原料和科研素材等方面。消耗使用价值：是指没有经过市场直接消耗的自然产品的价值。生产使用价值：是指通过市场交换的生物资源的价值。提供粮食：人类的粮食主要是作物。鸡、鸭、牛、马、水产品提供药物：发展中国家有 80％的人口依靠传统的药物治病。我国中草药种类 12807 种。提供工业原料：木材、纤维、橡胶、煤、天然气等。科研价值：仿生学、改良生物品种等。比如仿生学：依据响尾蛇的红外线自动热定位来确定捕捉物位置的原理，成功设计了导弹引导系统；依据昆虫平衡棒具有保持航向不偏离作用的原理，制造了控制高速飞行器和导弹航行稳定作用的振动陀螺仪。 2、间接价值生物多样性的间接价值体现在环境和生态价值等方面，此外，不少野生生物还具有很高的观赏价值，给人以美的享受。生物多样性的间接价值主要体现在生态价值上： (1)能量固定：地球上生态系统的初级生产力主要都是依靠绿色植物通过光合作用固定太阳能，使光能通过绿色植物进入食物链，为地球上绝大多数的物种包括人类提供食物和能量。 (2)维持生态平衡：生物多样性对于维持生态系统功能具有重要意义，多样性程度越高，生态系统就越稳定。 (3)保护土壤：促进土壤发育，保持水土资源。 (4)调节气候。在全球范围内，植物吸收二氧化碳，减轻全球变暖的压力；在地区范围内，植物蒸腾作用使水循环到大气，再以雨水的形式返回地面，植被的丧失会导致地区降雨量减少。 (5)净化环境：某些生物对污染物质有抗性，可以吸收和分解污染物，净化环境；另一些生物对污染物敏感因而对环境污染具有指示意义。 (6)观赏作用：良好、多样的自然景观有有利于人类身心健康，提高人们的生活水平。 3、备择价值生物多样性为人类适应自然变化提供了更多的选择机会。许多生物的价值目前尚不清楚，但是具有在将来被人类所认识和利用的潜能

4、存在价值生物多样性具有自身的内在价值，任何物种都有生存的权利，与人类需求无关。物种不存在，备择价值从何而宋? 中国生物多样性经济价值初步评估结果表价值类别价值(元) 直接使用价值产品及加工品年净价值直接服务价值小计 1． 02×1012 0． 78×1012 1． 80×1012 间接使用价值有机质生产价值 CO：固定价值 O：释放价值营养物质循环与贮存价值土壤保护价值涵养水源价值净化污染物价值小计 23． 3×1012 3． 27×1012 3． 11×1012 0． 32×1012 6． 64×1012 0． 27×1012 0． 40×1011 7． 31×1012 潜在使用价值选择使用价值保留使用价值小计 0。 09×1012 0． 13×1012 0． 22×1012 合计 39．33×1012 5、生物链价值地球上所有动植物之间都有一定的生态功能联系，具体表现就是生物链，即从低等到高等生物之间通过食物形成的能量流动使生物界成为一个内在联系的整体的现象。生物链最大价值在于以“多米诺骨牌”的形式形成互相保护的网络，也正是这个完整强大的生态网络保护着人类。研究发现，世界鸟类 95％以上是以昆虫为食，它们是害虫和鼠类的天敌。一只猫头鹰一夜可以吃掉 5—6 只老鼠，一个夏季能捕食 1000 多只老鼠。一只灰喜鹊一年能消灭 18000 多条松毛虫、金龟子、避债蛾和蝇等。一只啄木鸟一天就可以吃掉农药喷不到的树心里 300—500 只天牛等害虫。一只燕子仅在夏季就能捕食 120 万只苍蝇、蚊子等。 (七)我国生物多样性的特点 1990 年国际专家(JAMeneely)把中国生物多样性排在 12 个全球最丰国家的第八位。中国环境与发展国际合作委员会生物多样性工作组的研究报告认为，中国生物多样性的丰富度排名世界第三，超过其他亚洲温带国家(中国环境与发展国际合作委员会，1997)。物种丰富度我国动、植物部分物种统计表名称种数占世界总种数％隶属科占世界总科数％苔藓植物 2200 9． 1 106 70 蕨类植物 2200-2600 22 52 80

在地球上长达35亿年的生物进化历史中,一方面不断有物种形成,另一方面不断有物种灭绝。事实上,新种形成和旧种灭绝同是生物进化过程的结果。自从生命最初在海底沉积物中开始出现,生物的灭绝也就随之出现。目前地球上的物种是过去大约几十亿个物种中的现代幸存者灭绝( ectinction)是指个体、种群或物种从一个给定的生境或生物区系消失的过程。当一个物种从整个地球的生物区系消失,则称为该物种为灭绝种或绝种 ( extinct specics)。一个物种的个体仅是被笼养或在人工控制状态下存活,它可以被认为已在野外灭绝。一个物种在其生活过后某栖息地不再存在,但在其它地方有发现,这种现象称为局部灭绝。一个物种受环境胁迫等不利因素影响而缩小其分布区通常引起局部灭绝。另外,当一个物种的数量减少到对群落中其它成员影响微不足道时,该物种称为生态灭绝。例如,虎的存活数量已经很少,其捕食作用对群落中其它物种已无明显的生态学影响。 (二)、生境破坏和破碎生境破坏是指生物赖以生存的环境受到自然的或人为的破坏,使很多生物失去栖息地。比如,过去大量地围湖造田,滩涂和沼泽的开垦,严重破坏了湿地环境,使得绝大多数湿地生物种群失去栖息地。近年来,我国在退耕还湖上做了大量的工作,也取得了很大的效益。经常可以看到的报道,有多少珍稀鸟类到某某地方越冬。生境破碎是指人为因素使得原本大面积连续的生境,变成了很多面积小的斑块,斑块之间通常被人工改造成退化的区域所隔离。生境破碎对生物多样性有什么影响? 1、导致了小种群的产生。成熟个体估计数小于1000,极度局限的占有面积小于100km2是易危物种。 2、降低了交配的成功率。 3、小种群内遗传变异性缺乏,近亲繁殖、遗传漂变等也会影响种群的存活率。 4、小种群也容易受捕食、竟争、疾病和食物供应不足等也会影响种群的生存活力 5、破碎化导致了边缘效应,使得一些对环境敏感生物灭绝和外物种入侵。促使物种灭绝和趋于灭绝的因素各种因素所占的百分率(%) 性境丧失过度开发物种引进捕食它未知灭绝哺乳动物鸟 11 猛禽 6348 趋于灭绝哺乳动物鸟 58 30

在地球上长达 35 亿年的生物进化历史中，一方面不断有物种形成，另一方面不断有物种灭绝。事实上，新种形成和旧种灭绝同是生物进化过程的结果。自从生命最初在海底沉积物中开始出现，生物的灭绝也就随之出现。目前地球上的物种是过去大约几十亿个物种中的现代幸存者。灭绝(ectinction)是指个体、种群或物种从一个给定的生境或生物区系消失的过程。当一个物种从整个地球的生物区系消失，则称为该物种为灭绝种或绝种 (extinct specics)。一个物种的个体仅是被笼养或在人工控制状态下存活，它可以被认为已在野外灭绝。一个物种在其生活过后某栖息地不再存在，但在其它地方有发现，这种现象称为局部灭绝。一个物种受环境胁迫等不利因素影响而缩小其分布区通常引起局部灭绝。另外，当一个物种的数量减少到对群落中其它成员影响微不足道时，该物种称为生态灭绝。例如，虎的存活数量已经很少，其捕食作用对群落中其它物种已无明显的生态学影响。 (二)、生境破坏和破碎生境破坏是指生物赖以生存的环境受到自然的或人为的破坏，使很多生物失去栖息地。比如，过去大量地围湖造田，滩涂和沼泽的开垦，严重破坏了湿地环境，使得绝大多数湿地生物种群失去栖息地。近年来，我国在退耕还湖上做了大量的工作，也取得了很大的效益。经常可以看到的报道，有多少珍稀鸟类到某某地方越冬。生境破碎是指人为因素使得原本大面积连续的生境，变成了很多面积小的斑块，斑块之间通常被人工改造成退化的区域所隔离。生境破碎对生物多样性有什么影响? 1、导致了小种群的产生。成熟个体估计数小于 1000，极度局限的占有面积小于 100km2 是易危物种。 2、降低了交配的成功率。 3、小种群内遗传变异性缺乏，近亲繁殖、遗传漂变等也会影响种群的存活率。 4、小种群也容易受捕食、竟争、疾病和食物供应不足等也会影响种群的生存活力。 5、破碎化导致了边缘效应，使得一些对环境敏感生物灭绝和外物种入侵。促使物种灭绝和趋于灭绝的因素各种因素所占的百分率(％) 生境丧失过度开发物种引进捕食其它未知灭绝哺乳动物 19 23 20 1 1 36 鸟 20 11 22 0 2 37 猛禽 5 32 42 0 0 21 鱼 35 4 30 0 4 48 趋于灭绝哺乳动物 68 54 6 8 12 鸟 58 30 28 1 l

《环境学》第七章 生物环境

《环境学》第七章生物环境