生物多样性及其保护课件.ppt

1、 能驱除恐惧 把心灵照亮的 不是那初升的眩目朝阳 不是那清晨的闪烁光芒 却是那井井有条的自然本相 卢克莱修物性论生生物多样性物多样性及其保护及其保护四川农业大学生命科学与理学院四川农业大学生命科学与理学院一、什么是生物多样性二、生物多样性对人类生活的意义三、生物多样性受威胁现状及原因四、保护生物多样性的途径（或措施）一、什么是生物多样性一、什么是生物多样性生物多样性（生物多样性（BiodiversityBiodiversity）是指在一定是指在一定时间内，一定地区或空间的所有生物物种与变时间内，一定地区或空间的所有生物物种与变异及其生态系统组成的复杂性。可通俗地定义异及其生态系统组成的复杂性。

2、可通俗地定义为：生物之间的多样化和变异性及物种生境的为：生物之间的多样化和变异性及物种生境的生态复杂性。生态复杂性。生物多样性的概念生物多样性的概念生物多样性的三个层次生物多样性的三个层次物种多样性物种多样性（已描述的生物种类约175万种）遗传多样性（基因多样性）遗传多样性（基因多样性）（我国水稻有50000个品种，大豆有20000个品种）生态系统多样性生态系统多样性（据初步统计：我国有陆生生态类型599类）如：热带雨林，亚热带常绿阔叶林，针叶林，温带草原，高寒草甸二、生物多样性对人类生活的意义二、生物多样性对人类生活的意义 例例 墨西哥在20世纪初是一个粮食进口国，从日本引入小麦品种“农业1

3、0号”与当地品种杂交，培育出矮杆抗病的高产小麦品种，从而成为粮食出口国。生物遗传资源对现代农业的贡献生物遗传资源对现代农业的贡献第一次绿色农业革命即以墨西哥矮竿小麦的育成为樗。例例 半个世纪前美国是大豆进口国，从我国东北引入野生大豆的一个品系与当地栽培品种杂交，培育出抗旱新品种，比原有栽培大豆节水15%，能在比较干旱的土地上生长，从而扩大了种植面积，使美国一跃成为最大的大豆出口国。例例 1970年11月，我国水稻专家袁隆平院士领导的科研小组在海南岛搜集野生稻资源时，从中发现了花粉败育的雄性不育株，他打破“水稻是自花传粉，杂交没有优势”的传统观点，培育出“籼型杂交水稻”，创造了水稻高产的奇迹，产

4、生了巨大的经济效益，获得国家发明特等奖，被誉为“杂交水稻之父”。现在，全国50%的水稻种植面积和60%的水稻产量，都是杂交水稻的贡献。从1976年到期998年，杂交水稻累计增产粮食3.5亿吨，每年解决了3500万人的吃饭问题。传粉动物对作物的贡献传粉动物对作物的贡献昆虫对虫媒植物繁衍后代，尤其是对多种农作物、果树、牧草、蔬菜和许多其它经济植物的产量和品质提高具有重要意义。例例 美国1980年，多种作物经蜜蜂传粉后所获直接和间接经济效益为190亿美元，而当年蜂产品仅为1.4亿美元，前者为后者的140倍。我国养蜂业对广东省荔枝产量的贡献近30%。利用生物多样性防止病虫害利用生物多样性防止病虫害例例

5、 利用生物多样性控制稻瘟病利用生物多样性控制稻瘟病云南农业大学朱有勇、陈海如教授主持的利用生物多样性控制稻瘟病研究获重大突破，在国际上首次建立了利用水稻品种多样性持续控制稻瘟病的理论和技术，并完成了大面积的推广示范验证，获得了十分显著的经济效益、社会效益和生态效益。在10个省示范推广71.4万亩，结果表明：水稻品种多样性混合间栽对感病优质稻品种的稻瘟病发病率平均控制在3%以下，与净优质稻相比，对稻瘟病的防效达81.1-98.6%，减少农药施用量60%以上，抗倒伏率100%，亩增产优质稻42-74公斤，平均亩增收100元左右。2000年8月17日，英国出版发行的国际性权威杂志Nature第406

6、卷6796期，全文发表了朱有勇等科学家的学术论文，随后国内外媒体作了全面的宣传报道。例例 生物多样性与生物多样性与“绿色果品绿色果品”栽培管理措施栽培管理措施 栽培措施要求：栽培措施要求：覆盖栽培（生草制，提高物种多样性）人工或生物传粉 增强天敌有效性 病虫害综合防治要求：病虫害综合防治要求：强化生物防制 利用寄主抗性 选择性用药（主要选用生物源农药）采后商品化处理要求：采后商品化处理要求：消毒防腐严格控制污染（可采用植物浸提液）（盐源“红富士”苹果我省第一个绿色食品果品）(现在，林业上植树造林也重视生物多样性原理的应用。)生物多样性与药业生物多样性与药业中国有药用植物11000多种，其中17

7、00多种为常用药物。峨眉药用植物收录药用植物212科1645种。雅安市现已查明较常见的药用植物有1200种以上，约占全省已知种类的40%。（雅安历史上曾是四川七大药材集散市场之一，是川药重要产区之一。）例例 原雅安地区制药厂利用鱼腥草（侧耳根）开发出“鱼腥草注射液”，通过与三九集团实行企业重组后，获得了很好的经济效益。现在，雅安三九药业在严桥镇建立了“无公害鱼腥草生产基地”。生物多样性在工业上的贡献生物多样性在工业上的贡献工业原材料工业原材料 木材、纤维、橡胶、造纸、油脂等木材、纤维、橡胶、造纸、油脂等新型能源新型能源 能源酒精能源酒精生物多样性的间接价值生物多样性的间接价值生态价值生态价值

8、维持生态平衡，涵养水源，防治水土流失；光合作用，土壤的形成；促进生态系统中物种间基因流动和协同进化；调节气候，净化空气，美化环境选择价值选择价值存在价值存在价值三、生物多样性受威胁现状及原因三、生物多样性受威胁现状及原因已描述的物种数目：170多万种动物 130万种 77%昆 虫 75万种 鱼 类 19000种 鸟 类 9198种 哺乳动物 4170种植物 40万种 23%被子植物 25万种（2700/3）世界生物多样性概况世界生物多样性概况我国生物多样性概况我国生物多样性概况1.物种高度丰富物种高度丰富我国植物多样性居世界第3位，高等植物30 000多种（四川有10 000多种）。脊椎动物

9、6347种（占世界总数的13.97%），鱼类 3862种（13.1%），鸟类 1244种（20.3%）。2.特有种类多特有种类多我国6347种脊椎动物中特有种667种，占10.5%。大熊猫、白暨豚、金丝猴、大鲵、藏羚羊我国高等植物特有种最多，约17 300种，占57%以上。水杉、银杉、珙桐、桫椤、金花茶、银杏3.区系起源古老区系起源古老由于中生代末中国大部分地区已上升为陆地，第四纪冰期又未遭受大陆冰川的影响，所以各地都在不同程度上保存着白垩纪、第三纪的古老残遗成分。以雅安为例：（以雅安为例：（1988）一级重点保护植物2种桫椤、珙桐二级重点保护植物6种 连香树、水青树、峨眉含笑、木瓜红、香果树

10、、杜仲三级重点保护植物10种八角莲、天麻、厚朴、西康玉兰、白辛树、大叶柳、领春木、银叶桂、麦吊杉、红椿4.栽培植物、家养动物及其野生亲缘的种质资源丰富栽培植物、家养动物及其野生亲缘的种质资源丰富我国是世界三大栽培植物起源中心之一，更是野生和栽培果树的主要起源和分布中心，果树种数居世界第一。原产我国的果树有：柿子、猕猴桃、甜橙、荔枝、龙眼、枇杷枇杷、杨梅；板栗、枣子、茶是我国特产我国是水稻的原产地之一，是大豆的故乡。我国还有药用植物11000多种，牧草4215种。原产我国的重要观赏花卉2238种。5.生态系统丰富多彩生态系统丰富多彩我国共有生态系统599类。（美国模拟生物圈生态系统实验的失败，表

11、明人类对（美国模拟生物圈生态系统实验的失败，表明人类对自然界的认识，所知甚少。）自然界的认识，所知甚少。）世界生物多样性受威胁现状世界生物多样性受威胁现状世界物种数量急剧减少。世界物种数量急剧减少。近200-300年来，物种消亡速率正在加快。美国德克萨斯大学的一份研究报告预测，地球上30-70%的植物将在今后100年内消失。生态环境的破坏令人吃惊。生态环境的破坏令人吃惊。生物多样性降低的最大威胁是由于生态环境的严重破坏。生物群落学研究表明，1种植物与10-30种其他生物（如动物、真菌）共存，1种植物灭绝就会引起10-30种其他生物丢失。我国生物多样性受威胁现状我国生物多样性受威胁现状我国是地球

12、上生物多样性最丰富的国家之一，同时，也是生物多样性受威胁最严重的国家之一。随着人口增加，生物资源消费的增长，对生物资源不合理的开发和利用，我国的生物多样性正以惊人的速度减少，不少物种和自然生态系统已经或正在处于濒危的状态。这种状况又反过来导致自然环境的日夜恶化。我国森林状况我国森林状况我国现有森林面积13370万公顷，覆盖率13.92%。海南岛的天然林覆盖率从1956年的25.7%减少到8.1%。云南 的西双版纳的森林覆盖率由解放初期的55%下降到28%。我国物种受威胁状况我国物种受威胁状况世界有10%的植物种处于濒危状态，我国植物的濒危速率估计达到15-20%。按此速率，我国高等植物中有40

13、00-5000种处于濒危状态，有数目可观的植物已经绝灭。例例 麝香原是我国的出口产品，产量曾占世界产量的80%，平均每年出口20-30万两，现在麝香种群已濒临灭绝。例例 文昌鱼在教学、科研及食用方面都具有重要价值，主要分布在厦门、青岛、秦皇岛、汕头等地。20世纪30代年产量达250吨50年代为50-100吨60年代为25-35吨70年代后年产量仅为几十千克，该种群已濒临绝灭。生物多样性受威胁的原因生物多样性受威胁的原因生物多样性受威胁的原因是多方面的。根据生物本身的生态生物学特征和赖以生存环境间的相互关系，可以从、和几方面分析生物多样性衰减的原因。生物多样性的迅速降低有自然过程的因素，也有社会

14、因素，而以人类对生物多样性的影响最为突出，主要表现在对生态环境的破坏和对物种的过渡掠夺。生态环境的破坏又表现在两个方面：一是森林（和湿地）的破坏；二是对环境的污染。总之，当今世界生物多样性受威胁及衰减的根本原因，可归结于人类对生物资源的管理和利用不当人类对生物资源的管理和利用不当。四、保护生物多样性的途径（或措施）四、保护生物多样性的途径（或措施）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198921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

15、遗产公约1972，巴黎政策和法制的途径政策和法制的途径宣传教育的途径（与公众参与）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：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少数民族的参与 *注重当地居民的参与注重当地居民的参与*注重妇女的参与注重妇女的参与 *注重青少年的参与注重青少年的参与*注重科技界的参与注重科

16、技界的参与 *注重宗教界的参与注重宗教界的参与科学研究的途径科学研究的途径（1）生物多样性现状分析）生物多样性现状分析例例 “中国豆科植物根瘤菌多样性研究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。）（2）对特殊生物资源进行研究）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）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

17、保护区）生物种质资源的就地保护（自然保护区）1991年年：707个，占国土面积个，占国土面积5.5%2001年年：1147个，占国土面积个，占国土面积10%以上以上 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）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）建立种质资源基因库例如例如 我校杨俊

18、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）环境污染对生物多样性影响的研究国际合作的途径国际合作的途径（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

19、合作项目的建设和管理，开拓合作渠道，履行国际义务 谢 谢！欢迎大家一起讨论生命科学问题！水稻基因 由中国科学院基因组信息学中心于2000年5月11日发起启动的“中国超级杂交水稻基因级计划”，于2002年10月12日率先完成水稻（籼稻）基因级工作框架图的绘制。返回中国豆类作物遗传多样性的一部分：中国豆类作物遗传多样性的一部分：大豆、小豆、豇豆和菜豆大豆、小豆、豇豆和菜豆大大 熊熊猫猫白白暨暨豚豚金丝猴金丝猴大鲵（娃娃鱼）大鲵（娃娃鱼）藏藏 羚羚 羊羊水水 杉杉湖北省利川县（原四湖北省利川县（原四川省万县）磨刀溪川省万县）磨刀溪1943年年模式标本采自此树模式标本采自此树银银 杉杉（四川省南川县金

20、佛山）珙珙 桐桐（鸽子树）（鸽子树）金金 花花 茶茶银杏的种子银杏的种子银杏叶化石银杏叶化石杜杜 仲仲桫桫 椤椤文文昌昌鱼鱼世界自然基金会（世界自然基金会（WWF）根根瘤瘤和和菌菌根根松外生菌根松外生菌根具根瘤的蚕豆根系具根瘤的蚕豆根系大豆的根瘤大豆的根瘤花生的根瘤花生的根瘤蚕豆的根瘤蚕豆的根瘤豌豆的根瘤豌豆的根瘤报春花报春花仙客来仙客来（报春花科）（报春花科）仙客来仙客来（报春花科）（报春花科）仙仙客客来来新新品品种：种：彩彩 蝶蝶 天津园林绿化研究所，利用高能电子束处理，诱导产生天津园林绿化研究所，利用高能电子束处理，诱导产生基因突变，再利用突变株的目的性状稳定表达培育而成。基因突变，再利用突变株的目的性状稳定表达培育而成。仙客来新品种仙客来新品种黄色导入黄色导入1号号 天津园林绿化研究天津园林绿化研究所应用外源所应用外源DNA片断片断导入技术，将黄色基因导入技术，将黄色基因导入白色仙客来中培育导入白色仙客来中培育而成。而成。种质资源基因库种质资源基因库世世界界自自然然基基金金会会标标志志