第七讲 生物多样性及其保护

生物多样性概述 第一节 生物多样性和物种 第二节 生物类群 一、什么是生物多样性 二、生物多样性举例 三、生物多样性受威胁现状 四、保护生物多样性的途径 第二节 生物类群

一、什么是生物多样性 生物多样性 是指地球上的生物（包括动物、植物、微生物）在所有形式、层次和联合体中生命的多样化。 生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果，是人类赖以生存的物质基础。

生物多样性包括多个层次或水平，如基因、细胞、组织、器官、种群、群落、生态系统、景观等。每一层次都具有丰富的变化，即都存在着多样性。

主要包括4个层次： 1.物种多样性 指地球上生存的所有生物有机体的复杂多样性（一个地区内物种水平的多样性） 2.遗传多样性 指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和（基因多样性）

3.生态系统多样性 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差异、生态过程变化的多样性。 4.景观多样性 指一组重复出现的、具有相互影响生态系统组成的异质性陆地区域。

二、生物多样性举例 1. 形形色色的物种多样性 我国物种丰富 高等植物３万余种，特有种1.7万多种；占世界区系成分的10%。在世界上排第三。 脊椎动物6347种，特有种约670种。

2. 丰富多彩的遗传多样性 遗传多样性主要表现在种内各种不同类型上。种内主要类型有亚种、变种、种群（居群）和品种4类，它们组成种下的分类单位。

（1）亚种 亚洲野驴的两个亚种: 蒙古野驴和西藏野驴 蒙古野驴 藏野驴

环颈雉 有六个亚种——高加索环颈雉、阿尔泰环颈雉、黑龙江环颈雉、穆尔加布河（土库曼）环颈雉、四川环颈雉和日本环颈雉。

（2）变种 如：甘蓝的两个变种 ——圆白菜和菜花

葫芦的三个变种 —瓠子、小葫芦和匏瓜 小葫芦 瓠子

艺术品——大小连环葫芦

（3）种群（居群） 如：一个池塘中的全部鲤鱼，就组成了鲤鱼的一个种群。 根据种群对空间的利用方式，动物种群可以分为经常性集群型（如蜜蜂、蚂蚁等）、季节性集群型（如许多鱼类、鸟类等）、暂时性集群型（如苍蝇等）和不集群型（如虎）。 根据种群对空间的利用方式，植物种群可以分为均匀型（如人工林等）、群聚型（如丛生竹）和随机型。

（4）品种 如：家鸡的品种 蛋用鸡（莱航鸡、仙居鸡） 肉用鸡（九斤黄、三黄鸡—阳山鸡） 兼用鸡（芦花鸡） 专用鸡（观赏鸡——巴雄鸡；药用鸡——乌鸡等）

原鸡与几个家鸡品种

金鱼的品种 草种鱼（金鲫、草金鱼） 文种鱼（帽子、珍珠、文鱼） 龙种鱼（红龙睛、蓝龙睛） 蛋种鱼（红水泡、红绒球） 红龙睛 白龙睛 红龙睛

月季的品种 —和平、明星、伊丽莎白女皇等 北京植物园内月季园

菊花的品种 ——帅旗、凌波仙子、大富贵、嫦娥奔月等

菊花的品种

3. 复杂的生态系统多样性 生物圈是地球上最大的生态系统。 它分为陆地、湿地和海洋三大生态系统，这三大生态系统各自又包含着各种各样的次级生态系统。 陆地生态系统包含森林、草原和荒漠生态系统。而这些次级生态系统还可以区分为更次一级的类型。 农田和城市形成了一类独特的生态系统，即人工生态系统。

我国有森林、灌丛、草原和稀树草原、草甸、荒漠、高山冻原等丰富多彩的陆生生态系统，海洋和淡水生态系统类型也很齐全。

4. 空间尺度大的景观多样性 什么是景观呢？ 景观是指一组重复出现、具有相互影响的生态系统组成的异质性陆地区域。 如森林景观、草地景观、荒漠景观、农业景观、果园景观和城市景观等。

例如：森林景观 它的嵌合体有河流、灌丛、草地和沼泽等； 廓道有防火隔离带和传输线等； 基质是森林，因为它的相对面积大于河流、灌丛等嵌合体，在景观中形成背景。 这三种景观要素在一个陆地区域内镶嵌分布、重复出现，就形成了森林景观。

各层次多样性的关系 遗传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础。 任何一个物种都具有独特的基因库和遗传组织形式。 物种多样性则显示了基因遗传的多样性。 物种是构成生物群落和生态系统的基本单元。 生态系统多样性离不开物种多样性。也就离不开遗传多样性。

三、生物多样性受威胁现状 （一）SOS——生物圈在呼救 人类进入工业化时代时，只有8.5亿人，与地球上差不多已达到最大多样化的其他生命共同拥有地球，今天，人口增长的速度极快，而生物多样性则锐减。 生物多样性的降低主要表现在以下几个方面：

1. 世界物种数量急剧减少 自从40亿年前地球出现生命以来，绝灭已成为生命过程的必然事实，从那时至今，曾经生存过几十亿个物种，而绝大部分都灭绝了。 今后100年内，地球上30～70％的植物将消失。 过去的灭绝都是自然过程所致， 而今天人类毫无疑问地是物种灭绝的主要原因。

可可西里的小藏羚羊 藏羚羊 青海湖的藏羚羊

惨遭杀戮的藏羚羊

东北虎

红豆杉 云南 约500万株 占世界红豆杉资源50％

2. 生态破坏令人吃惊 生物多样性降低的最大威胁――生态环境的严重破坏。 近几个世纪,很多自然景观已由人类通过砍伐森林、火烧和畜牧践踏等活动而改变和简化。

3. 遗传多样性日益匮乏 遗传多样性的日益匮乏，主要表现在种下的亚种、变种、种群和品种数量不断减少。

（二）生物多样性受威胁的原因 生物多样性衰减的原因是多方面的，有自然过程、人为因素、社会因素。 主要有： 1、栖息地的丧失和片段化 2、掠夺式的过度利用 3、环境污染 4、外来种的大量引进或侵入

热带雨林的大量砍伐， 造成物种栖息地的丧失 被砍伐的巴西雨林 美丽的热带园林景观

森林在哭泣！！！ 云南热带雨林每年以50万亩速度消失

吃祖宗饭造子孙孽的人 1996年12月，昆明同丰贸易公司经理赵某亲自窜到文山州邱北县戈寒乡上坝村向村民购买国家一级保护树种——榉木20株，每株5000元，另给砍工费200元。村民们喜迎“财神”，不知道这20株榉木价值100万元。群众有利可图，干部有利可图，于是，225株国家一级保护树种，历时半年便踪迹全无！

热带雨林破坏的结果 全世界有50﹪的生物都是在热带雨林中过活的，但人类却以每秒大约一个足球场那么大的面积破坏热带雨林 而且，还有，树木生长的速度永远比不上人类破坏的速度，也就是说：以后世界上的树木会越来越少 这种行为会危害到每一个在地球上的生物

宁夏甘草遭掠夺性挖采 资源减少土地沙化严重 2. 掠夺式的过度利用 过度利用导致物种灭绝 过度利用造成生物资源的退化 （湖泊中“大个子”鱼减少；牧草小型化） 过度利用会导致生态系统的崩溃 （乱挖甘草使草原沙漠化） 宁夏甘草遭掠夺性挖采 资源减少土地沙化严重 每挖一根甘草，就破坏方圆四、五米的植被

北京沙尘暴 不法分子在搂发菜

3. 环境污染 污染物对生物多样性的危害 二氧化硫和酸雨使作物减产甚至死亡； 农药在生物体内的富集等

大气污染

水污染

水污染造成鱼死亡

4. 生物入侵 ——生物界的“非法移民”问题 物种从自然分布地区（可以是其他国家和中国的其他地区）通过有意或无意的人类活动而被引入，在当地的自然或人造生态系统中形成了自我再生能力，给当地的生态系统或景观造成了明显的损害或影响。这种现象称为“生物入侵” 。

生物入侵 “生物入侵”是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。 就是——外来物种入侵并打败当地物种，反客为主，导致当地生态失衡，进而引发一系列的问题。

外来入侵物种是指对生态系统、生境、物种及人类健康带来威胁的外来种。 外来入侵物种不仅威胁本地的生物多样性，引起物种的消失与灭绝，而且瓦解生态系统功能。

引进的途径之一 —— 无意引进 “搭便车或偷渡” ——随交通工具侵入 ——海洋垃圾 ——旅游者带入 通过周边地区自然传入——紫茎泽兰 随人类的建设过程传入 军队的转移

引进的途径之二 ——有意引进 作为牧草或饲料——空心莲子草 作为观赏物种——马樱丹 作为药用植物——洋金花 引进的途径之二 ——有意引进 作为牧草或饲料——空心莲子草 作为观赏物种——马樱丹 作为药用植物——洋金花 为恢复植被和进行城市绿化——大米草 作为食物——西番莲（鸡蛋果） 植物园引种

首批公布的入侵中国的外来物种 2003年3月6日，国家环保总局公布了首批入侵中国的外来物种名单。

植物名称 动物名称 薇甘菊 福寿螺 空心莲子草 牛蛙 互花米草 蔗扁蛾 飞机草 湿地松粉蚧 凤眼莲(水葫芦) 强大小蠹 紫茎泽兰 美洲白蛾 植物名称 动物名称 薇甘菊 福寿螺 空心莲子草 牛蛙 互花米草 蔗扁蛾 飞机草 湿地松粉蚧 凤眼莲(水葫芦) 强大小蠹 紫茎泽兰 美洲白蛾 豚草 非洲大蜗牛 毒麦 假高粱

农业部最新统计显示，目前入侵我国的外来生物已达４００余种。 在国际自然保护联盟（ＩＵＣＮ）公布的全球１００种最具威胁的外来生物中，中国已经有５０余种。 近十年来，新入侵我国的外来入侵生物至少有２０余种，平均每年递增１至２种。我国已经成为遭受外来入侵生物危害最严重的国家之一，面临的防治形势越来越严峻。

浙江省——8种入侵 国家环保总局公布了首批入侵中国的外来物种名单。在此次公布的16种外来入侵物种中，浙江省分布的有8种。 植物有：空心莲子草、豚草、毒麦、凤眼莲(水葫芦)、假高粱 5种 动物有：蔗扁蛾、福寿螺和牛蛙 3种 其他入侵物种的情况目前尚不清楚。

山东省——15种外来入侵生物 豚草、凤眼莲、车前属、大米草、美国白蛾等15种之多。

广东省——7种大面积分布 国家环保总局公布了首批入侵中国的外来物种名单。在此次公布的16种外来入侵物种中，有5种植物和至少2种动物共7种在广东境内有着大面积的分布。 植物有：薇甘菊、空心莲子草、互花米草、飞机草、凤眼莲(水葫芦) 5种 动物有：福寿螺和牛蛙 2种 其中的薇甘菊为珠江三角洲所独有。

外来入侵物种引起的经济损失 据了解，世界许多国家因外来物种入侵造成的经济损失都很惊人，美国每年损失1500亿美元，印度每年损失1300亿美元，南非损失800亿美元。 我国也是外来物种入侵造成严重灾害的国家之一，几种主要外来入侵物种（豚草、紫茎泽兰、飞机草、薇甘菊 、空心莲子草与水葫芦大米草等），造成的经济损失平均每年达 574 亿元人民币。

生物入侵带来的经济损失 泛滥于西南部的外来植物紫茎泽兰含有毒素，马、羊食后引发气喘病，曾使四川凉山的羊减产6万多头，损失2100多万元； 作为猪饲料引进的水葫芦在沿江一带疯长，上海2001年用于打捞水葫芦的费用超过6000万元，浙江年打捞费1000万元，全国年打捞成本达1亿元； 空心莲子草每年给黄河以南地区造成6亿元的经济损失……

据统计，松材线虫、湿地松粉蚧、松突圆蚧、美国白蛾、松干蚧等森林入侵害虫每年严重发生与危害的面积约在 150 万公顷左右。 稻水象甲、美洲斑潜蝇、马铃薯甲虫、非洲大蜗牛等农业入侵的害虫近年来每年严重发生的面积达到 140～160 万公顷。 1994 年入侵我国的美洲斑潜蝇，目前发生面积 100 多万公顷，每年的防治费用就需 4.5 亿元。

生物入侵主要危害 排挤本土物种，降低生物多样性。 生态适应能力强，繁殖能力强，传播能力强的优势，疯狂占据本地物种的生态位，排挤本地种。

例如： 菊科的鬼针草、小蓬草（加拿大蓬）、野茼蒿（革命菜）等，利用果实上的特殊结构进行种子的传播。 苋科的刺苋、皱果苋、青箱，禾本科种类则利用种子多而轻，可借风力传播。

入侵生物通过各种各样的“招数”，使其能够成片生长，形成强烈的种群优势，而使种族迅速繁衍和发展。 其结果是排挤了本土物种，降低了生物多样性。

影响其他生物生长与生存 有相当一部分入侵种，可以产生并释放抑制素。 如：三裂蟛蜞菊，可释放倍半萜内酯及甾醇等化感物质，这些化感物质，抑制了其他植物的生长，而自身成片生长。

危害人畜的生命安全 有许多植物入侵种的植株有毒，甚至某些器官（果实或种子）剧毒。 如：茄科的颠茄、水茄、曼陀罗，这些种类直接危害人畜生命安全。 有的植物入侵种是某些昆虫的寄主，或易滋生蚊蝇，可传播疾病。 有的植物入侵种的花粉或是强烈的致敏源，使人体过敏，危害人类身心健康。

生物入侵“招数” 招数一：吃得苦中苦，方为人上人 “水陆两栖江洋大盗”——空心莲子草 招数二：多子多福 “河道杀手” ——水葫芦 招数三：柿子要捡软的捏 “绿色沙漠” ——紫茎泽兰 招数四：“联合国军”协同入侵 天牛与松材线虫

招数五：卑鄙的肉搏招术 ——蟛蜞菊的他感作用 招数六：尽量避开天敌 “爆发型杂草” ——红花酢浆草 招数七：化敌为“友” ——入侵种与土著种的杂交

防止植物入侵对策 加强宣传，提高认识 加强法制，制定专门法 加强监管，建立预警体系 加强合作，共同研究 采取行动，群防群治 提倡使用当地物种

预防与控制“生物入侵” 我国已经签署的《生物多样性公约》第 8 条规定：必须预防和控制外来入侵物种对生物多样性的影响。 2003年3月1日起，经修订的《中华人民共和国农业法》开始施行。该法第六十四条第一款规定：“从境外引进生物物种资源应当依法进行登记或者审批，并采取相应安全控制措施。”

中国已经建立了由农业部牵头，国家环保总局、国家质检总局、国家林业局、科技部、海关总署、国家海洋局等相关部门参加的全国外来生物防治协作组，成立了外来物种管理办公室。

农业部也成立了外来入侵生物预防与控制研究中心，为外来入侵生物防治提供了组织和技术保障。此外，农业部已经制定《农业重大有害生物及外来生物入侵突发事件应急预案》，启动了《外来入侵生物防治条例》和《全国外来入侵生物防治规划》起草工作。

相关法律 《生物多样性公约》第八条规定：必须对那些威胁生态系统、栖息地或物种的外来物种进行预防引入、控制或根除。     《生物多样性公约》第八条规定：必须对那些威胁生态系统、栖息地或物种的外来物种进行预防引入、控制或根除。     《中华人民共和国海洋环境保护法》第二十五条规定：引进海洋动植物物种，应当进行科学论证，避免对海洋生态系统造成危害。

《中华人民共和国渔业法》    第三十六条规定：各级人民政府应当依照《中华人民共和国海洋环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》的规定，采取措施，保护和改善渔业水域的生态环境，防治污染。

《中华人民共和国环境保护法》 第十九条规定：开发利用自然资源，必须采取措施保护生态环境。  第二十条规定：各级人民政府应当加强对农业环境的保护，防治土壤污染、土地沙化、盐渍化、贫瘠化、沼泽化、地面沉降和防治植被破坏、水土流失、水源枯竭、种源灭绝以及其他生态失调现象的发生和发展，推广植物虫害的综合防治，合理使用化肥、农药及植物生长素。

我国对外来入侵物种的预防与管理应注重于国家能力、研究能力、监测与管理能力三大体系的建设上，根据我国国情和目前的紧急现状制定出优先行动计划。

四、保护生物多样性的途径（或措施） 政策和法制的途径 《世界自然保护大纲》1980 《森林法》1984 《草原法》1985 《渔业法》1986 《中国自然保护纲要》1987 《野生动物保护法》1988 《环境保护法》1989 《21世纪议程》1992 《生物多样性公约》1992 《中国21世纪议程》1994 《中国生物多样性保护行动计划》1995 《保护世界文化与自然遗产公约》1972，巴黎

宣传教育的途径（与公众参与） 公众自然保护意识的提高是生物多样性宣传教育的最终目标。我国生物多样性保护的公众参与意识和程度不高，在提高公众参与能力方面还面临艰巨的任务。 (1)制订生物多样性教育与公众认识方案 [《生物多样性公约》第13条（b）的要求] (2)建立公众参与机制

在广泛参与的基础上，特别注重以下各界的参与： * 注重少数民族的参与 * 注重当地居民的参与 * 注重妇女的参与 * 注重青少年的参与 * 注重科技界的参与 * 注重宗教界的参与

科学研究的途径 （1）生物多样性现状分析 例 “中国豆科植物根瘤菌多样性研究” 例 “中国豆科植物根瘤菌多样性研究” 1998-1999年，我校张小平教授对四川、云南两省豆科植物根瘤菌多样性作了资源采集工作。 1999年，在云南省采集到69种（39属）豆科植物不同生态环境条件下的根瘤菌标本240余份。（中国科学院在北京建立了微生物菌种保存库，收集保存活菌90000多株。）

（4）生物种质资源的就地保护（自然保护区） （2）对特殊生物资源进行研究 （3）生物多样性保护与开发利用关系的研究 （4）生物种质资源的就地保护（自然保护区） 1991年 ：707个，占国土面积5.5% 2001年 ：1147个，占国土面积10% 以上 雅安：喇叭河自然保护区，天全，1963，省级 蜂桶寨自然保护区，宝兴，1979，国家级 （荥经龙苍沟森林公园、宝兴夹金山森林公园） （蒙顶山风景区、碧峰峡风景区……）

（5）生物种质资源的迁地保护 （我国建立了200多个动、植物引种繁育中心） 例如 中国科学院植物研究所都江堰市华西野生植物保护研究中心（华西亚高山植物园）： “四川报春花属植物引种栽培试验”

（6）建立种质资源基因库 （7）环境污染对生物多样性影响的研究 例如 我校杨俊良教授主持的“小麦异种属基因库的建立及物种生物系统学研究”获1999年四川省科技进步一等奖；颜济教授主持的“小麦族生物系统学与种质资源研究”获2001年国家自然科学二等奖。 该课题组在15年间（1983-1998）对我国16个省、区进行了野外调查，共收集小麦族近缘属植物标本3000多份，种子6500多份。在国内外重要刊物上发表学术论文190多篇。 （7）环境污染对生物多样性影响的研究

国际合作的途径 （1）承诺并努力履行《生物多样性公约》的有关义务 （2）坚持保护与发展相协调的可持续发展方针 （3）通过国际合作加强专业人才培养和科技信息交流 （4）加强生物多样性国际合作项目的建设和管理，开拓合作渠道，履行国际义务

现在常用的生物分界系统是三主干六界的分类学说。 第二节 生物类群 现在常用的生物分界系统是三主干六界的分类学说。 古细菌 真细菌 原生生物 真核生物 真 菌 植 物 动 物

一、什么是生物多样性 生物多样性 是指地球上的生物（包括动物、植物、微生物）在所有形式、层次和联合体中生命的多样化。 生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果，是人类赖以生存的物质基础。

植物界的基本类群 低等植物 菌类植物 非维管植物 (无胚植物） 地衣植物 孢子植物 苔藓植物 （隐花植物） 高等植物 蕨类植物 藻类植物 低等植物 菌类植物 非维管植物 (无胚植物） 地衣植物 孢子植物 苔藓植物 （隐花植物） 高等植物 蕨类植物 （有胚植物） 裸子植物 维管植物 种子植物 被子植物（有花植物） （显花植物）

动物界的基本类群 1. 原生动物门 2. 多孔动物门 3. 腔肠动物门 4. 扁形动物门 5. 线形动物门 6. 环节动物门 1. 原生动物门 2. 多孔动物门 3. 腔肠动物门 4. 扁形动物门 5. 线形动物门 6. 环节动物门 7. 软体动物门 8.节肢动物门 9. 棘皮动物门 10.半索动物门 11. 脊索动物门

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