第八章环境多样性原理 第一节环境的多样性 自然环境多样性 自然环境的多样性是经历了非常漫长的年代,逐渐积累、演化而 来的,其内涵极为丰富 (一)物质多样性 通常物质可以分为生命物质和非生命物质两大类,都具有极为丰 富的多样性。目前,地球上的生物大约有500万到3000万种(也 有数据称约200万至1亿种),即使是目前已经定名或描述的物种 数目,大约也有约140万种(另有估计约170万种,数目不确定的 原因就在于生物物种的多样性,有些难以界定种类),其中昆虫75万 种,脊椎动物4.1万种,高等植物25万种,另外还有许多生物是 人们目前还不知道的,而且生物多样性的积累和变化相对于非生命物 质而言要快得多 (二)环境过程多样性 多种多样的自然物质,有着丰富多彩的运动变化过程。参与物质 的不同、时间尺度的差别以及变化过程本身性质的不同,共同组成了 环境过程的多样性。从时间尺度上来讲,有些变化是瞬时过程,如闪 电、一些化学变化,位移等;有些变化的时间需要用月、年来计算, 如生物的成长、进化,种群、群落、生态系统的演化,陆地形态的变 化,河流水文的变化等;更多的变化是多种过程交织在一起形成的, 如自然界的水、碳、氮等物质循环,生态系统的演化、地质演化等等 (三)环境形态多样性 形态是物质外在表现形式和状态。自然环境形态多样性包括地形 地貌多样性、气象形态多样性、物质形态多样性、生物形态多样性、 景观多样性等。以水为例,在自然条件下,水可以以固态、液态和气 态三种形式存在,固态的有各种冰川、积雪、冰等
第八章 环境多样性原理 第一节 环境的多样性 一、自然环境多样性 自然环境的多样性是经历了非常漫长的年代,逐渐积累、演化而 来的,其内涵极为丰富。 (一)物质多样性 通常物质可以分为生命物质和非生命物质两大类,都具有极为丰 富的多样性。目前,地球上的生物大约有 500 万到 3000 万种(也 有数据称约 200 万至 1 亿种),即使是目前已经定名或描述的物种 数目,大约也有约 140 万种(另有估计约 170 万种,数目不确定的 原因就在于生物物种的多样性,有些难以界定种类),其中昆虫 75 万 种,脊椎动物 4.1 万种,高等植物 25 万种,另外还有许多生物是 人们目前还不知道的,而且生物多样性的积累和变化相对于非生命物 质而言要快得多。 (二)环境过程多样性 多种多样的自然物质,有着丰富多彩的运动变化过程。参与物质 的不同、时间尺度的差别以及变化过程本身性质的不同,共同组成了 环境过程的多样性。从时间尺度上来讲,有些变化是瞬时过程,如闪 电、一些化学变化,位移等;有些变化的时间需要用月、年来计算, 如生物的成长、进化,种群、群落、生态系统的演化,陆地形态的变 化,河流水文的变化等;更多的变化是多种过程交织在一起形成的, 如自然界的水、碳、氮等物质循环,生态系统的演化、地质演化等等。 (三)环境形态多样性 形态是物质外在表现形式和状态。自然环境形态多样性包括地形 地貌多样性、气象形态多样性、物质形态多样性、生物形态多样性、 景观多样性等。以水为例,在自然条件下,水可以以固态、液态和气 态三种形式存在,固态的有各种冰川、积雪、冰等
(四)环境功能多样性 同样的事物在不同尺度、不同范围的物质系统和自然过程中可能 会表现不同的功能;以水为例,对于人类而言,水不但维持着生命的 基本需求,保障着人类的生活,而且还是人们进行工农业生产、从事 社会服务必需的重要资源,有时存在于生产过程中(如农业用水、工 业冷却水、洗涤用水等),有时还是产品的重要组成成分(如各种饮 料)。按照水对于人类社会的功用,还可以将水资源分为生活用水、 生产用水和生态用水等 人类需求与人类创造多样性 物质需求多样性:物质需求是人最基本的需求。人类为了维持正 常的生理活动,为了生活更加舒适惬意、为了提高效率 人们需 要各种各样的用品 精神需求多样性:除去物质的需求以外,人们在精神生活中也有 大量的、丰富的需求。精神需求完全来自于人们精神领域的活动。它 的多样性更多地与人的偏好多样性,特别是人的文化背景、教育、经 历、人生观、价值观等多样性相关而且在知识创新的大背景下,以服 务于精神需求为主体的产业得以迅速发展,成为经济发展中极具活力 的新兴行业。 创造多样性:人类文明的成就都来源于人类创造的多样性,人工 环境是人类精神文明和物质文明发展的标志,是人类智慧的结晶,随 着人类文明的演进而不断地丰富和发展着。 三、人类与环境相互作用多样性 人类与环境相互作用多样性主要表现在作用界面、作用方式、作 用过程和作用效果等方面 四、人类文化多样性 包括语言、宗教信仰、艺术、社会结构等人类社会特征的多样性, 也是生物多样性的一部分。如同生物多样性一样,人类文化的一些特
(四)环境功能多样性 同样的事物在不同尺度、不同范围的物质系统和自然过程中可能 会表现不同的功能;以水为例,对于人类而言,水不但维持着生命的 基本需求,保障着人类的生活,而且还是人们进行工农业生产、从事 社会服务必需的重要资源,有时存在于生产过程中(如农业用水、工 业冷却水、洗涤用水等),有时还是产品的重要组成成分(如各种饮 料)。按照水对于人类社会的功用,还可以将水资源分为生活用水、 生产用水和生态用水等。 二、人类需求与人类创造多样性 物质需求多样性:物质需求是人最基本的需求。人类为了维持正 常的生理活动,为了生活更加舒适惬意、为了提高效率……,人们需 要各种各样的用品… 精神需求多样性:除去物质的需求以外,人们在精神生活中也有 大量的、丰富的需求。精神需求完全来自于人们精神领域的活动。它 的多样性更多地与人的偏好多样性,特别是人的文化背景、教育、经 历、人生观、价值观等多样性相关而且在知识创新的大背景下,以服 务于精神需求为主体的产业得以迅速发展,成为经济发展中极具活力 的新兴行业。 创造多样性:人类文明的成就都来源于人类创造的多样性,人工 环境是人类精神文明和物质文明发展的标志,是人类智慧的结晶,随 着人类文明的演进而不断地丰富和发展着。 三、人类与环境相互作用多样性 人类与环境相互作用多样性主要表现在作用界面、作用方式、作 用过程和作用效果等方面。 四、人类文化多样性 包括语言、宗教信仰、艺术、社会结构等人类社会特征的多样性, 也是生物多样性的一部分。如同生物多样性一样,人类文化的一些特
征表现出人们在特殊环境下生存的策略,有助于人们适应不断变化 的外界条件。 第二节生物多样性 、生物多样性的定义 生物多样性( Biodiversity或 Biological diversity)是生物及其与 环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括 数以万计的植物、动物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生 存环境形成的复杂的生态系统,它是生命系统的基本特征。 生物多样性是一个内涵十分广泛的重要概念,包括多个层次或水 平,目前探讨比较多的主要有遗传多样性、物种多样性、生态系统多 样性和景观多样性四个层次。 遗传多样性( Genetic diversity):主要是指种内不同种群之间和同 一种群内不同个体的遗传变异的总和,发生在分子和基因水平,又称 基因多样性,是物种多样性和生态系统多样性的基础 物种多样性( Species diversity):是指物种水平的生物多样性 是指一定区域内物种的总和的,二是指生态学方面的物种分布的均匀 程度。 生态系统多样性( Ecosystem diversity):是指生物圈内生境、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 景观多样性( Landscape diⅳ versity):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化 或变异性。 全球12个生物多样性大国:中国、墨西哥、巴西、哥斯达黎加、 哥伦比亚、厄瓜多尔、印度、印度尼西亚、肯尼亚、秘鲁、南非和委 内瑞拉。拥有全世界60%-70%的生物多样性物种最丰富的地区 热带雨林、珊瑚礁、热带湖泊和深海区。占陆地面积7%的热带雨林
征表现出人们在特殊环境下生存的策略, 有助于人们适应不断变化 的外界条件。 第二节 生物多样性 一、生物多样性的定义 生物多样性(Biodiversity 或 Biological diversity)是生物及其与 环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括 数以万计的植物、动物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生 存环境形成的复杂的生态系统,它是生命系统的基本特征。 生物多样性是一个内涵十分广泛的重要概念,包括多个层次或水 平,目前探讨比较多的主要有遗传多样性、物种多样性、生态系统多 样性和景观多样性四个层次。 遗传多样性(Genetic diversity):主要是指种内不同种群之间和同 一种群内不同个体的遗传变异的总和,发生在分子和基因水平,又称 基因多样性,是物种多样性和生态系统多样性的基础。 物种多样性(Species diversity):是指物种水平的生物多样性。一 是指一定区域内物种的总和的,二是指生态学方面的物种分布的均匀 程度。 生态系统多样性(Ecosystem diversity):是指生物圈内生境、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。 景观多样性(Landscape diversity):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化 或变异性。 全球 12 个生物多样性大国:中国、墨西哥、巴西、哥斯达黎加、 哥伦比亚、厄瓜多尔、印度、印度尼西亚、肯尼亚、秘鲁、南非和委 内瑞拉。拥有全世界 60%-70%的生物多样性物种最丰富的地区: 热带雨林、珊瑚礁、热带湖泊和深海区。占陆地面积 7%的热带雨林
拥有世界一半以上的物种。 二、生物多样性保护 生物多样性的价值 (1)直接价值:提供食物、药物、工业原料和科学研究方面的素材 等。直接价值又可分为消耗使用价值和生产使用价值。消耗使用价值: 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:指通过 市场交换的生物资源的价值 (2)间接价值:体现在环境和生态方面,以及人类休闲、观赏、文 学艺术创作等方面的价值 (3)备择价值:生物多样性为人类适应自然变化提供更多的选择机 公 (4)存在价值:物种自身存在的权利和价值,与人类的直接需求无 关 2、人类活动对生物多样性的影响 (1)生境破坏和破碎 2)生物资源过度开发 (3)外来物种入侵 (4)环境污染 (5)品种单一化 目前,地球上每小时就有一种生物灭绝,每年有1.75万种生物 消失。物种灭绝速率是自然灭绝速度的1000倍,比形成速度快100 万倍。我国生物多样性损失严重,大约有200种植物已经灭绝,估计 另有5000种植物在近年内处于濒危状态,约有398种脊椎动物濒危。 濒危动植物种的比例占15%~20%,高于世界平均10%~15%的水 平 三、生物多样性保护 生物多样性保护包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性
拥有世界一半以上的物种。 二、生物多样性保护 1、生物多样性的价值 (1)直接价值:提供食物、药物、工业原料和科学研究方面的素材 等。直接价值又可分为消耗使用价值和生产使用价值。消耗使用价值: 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:指通过 市场交换的生物资源的价值。 (2)间接价值:体现在环境和生态方面,以及人类休闲、观赏、文 学艺术创作等方面的价值。 (3)备择价值:生物多样性为人类适应自然变化提供更多的选择机 会。 (4)存在价值:物种自身存在的权利和价值,与人类的直接需求无 关。 2、人类活动对生物多样性的影响 (1)生境破坏和破碎 (2)生物资源过度开发 (3)外来物种入侵 (4)环境污染 (5)品种单一化 目前,地球上每小时就有一种生物灭绝,每年有 1.75 万种生物 消失。物种灭绝速率是自然灭绝速度的 1000 倍,比形成速度快 100 万倍。我国生物多样性损失严重,大约有 200 种植物已经灭绝,估计 另有 5000 种植物在近年内处于濒危状态,约有 398 种脊椎动物濒危。 濒危动植物种的比例占 15%~20%,高于世界平均 10%~15%的水 平。 三、生物多样性保护 生物多样性保护包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性