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第四章
第2节 生物多样性及其保护
本节聚焦
1.通过分析实例概述生物多样性的价值。
2.通过搜集资料了解生物多样性的状况及存在的问题,分析生物多样性丧失的原因及其保措施。
3.形成保护生物多样性“从我做起”的意识。
第四章
问题探讨
1986年,我国科学家在长白山地区发现了一种新的蛩蠊目昆虫,后被命名为中华蛩蠊。它填补了我国蛩蠊目昆虫的空白,目前被列入国家一级保护动物名录。讨论
1.中华蛩蠊看上去似乎毫不起眼,为什么要对它进行保护呢?
2.如果人类不进行保护,像中华蛩蠊这样的稀有物种就会灭绝吗?
保护生物多样性(生物多样性具有重要的价值)
中华蛩蠊的特点:适合生存的生境十分有限、生活周期相对较长、数量稀少。所以如果不进行保护,中华蛩蠊很有可能会走向灭绝。
红山育 高中生物名师工作室
一、生物多样性
1.概念:
生物圈内所有的__________________________,它们所拥有的
__________以及各种各样的_________,共同构成了___________。
植物、动物和微生物等
全部基因
生态系统
生物多样性
红山育 高中生物名师工作室
一、生物多样性
2.三个层次
生物多样性
遗传(基因)多样性
地球上所有生物所携带的遗传信息的总和,这是生物多样性的根本原因
物种多样性
生态系统多样性
自然界中每个物种都具有独特性,从而构成了物种多样性
地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化,还包括生态系统的组成、结构和功能等随着时间的变化而变化的多样性
扩展:生物多样性的层次分析
思考.讨论
—分析生物多样性的价值
资料1 在我国,红树林原来广布于福建、广东、广西、海南沿海的潮间带,既是海岸的天然防护林,又是潮间带多种贝类、甲壳类、鱼类的栖息繁衍地,
也是多种水鸟营巢繁殖的住所。由于人类的围海造地和人工养殖以及建筑、薪柴之需,红树林的面积日益缩小,
漳江口红树林国家自然保护区
讨论1.红树林的消失对沿海陆地有哪些影响?又将影响哪些生物的生存?
海岸的天然防护林,可维持滨海湿地生态系统的稳定性,具有防风、抗海潮侵蚀海岸的作用。因此,红树林消失将会直接影响沿海陆地的生态系统,这对沿海地区人们的生活和生产都有很大的影响。
红树林消失会使潮间带多种水鸟、鱼类、贝类、甲壳类因生态环境的改变而无法存活和繁衍。还会影响周围生态环境,从而影响更多生物
【资料2】大面积种植水稻、玉米或小麦等,给人类带来了粮食的丰收,但是,栽培品种大多抗病性差。这些作物的祖先:野生的水稻、玉米或小麦,在基因组成上与栽培品种有着一定的差别。
讨论2.栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说,有哪些利用价值?为什么说任何一个灭绝的物种都会带走它独特的基因,是令我们永远遗憾的?
首先,栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说是很有价值的研究资源,可用于进行相关的基础研究;其次,可以利用基因工程等现代生物技术,将野生种中人类所需要的某些优良基因(如抗旱基因、抗病基因等)导入相应的栽培品种并使之表达,从而获得具有这些优良性状的栽培品种。
每个物种都有其独特的基因库,是经历了漫长的生物进化留存下来的,具有重要的价值,任何一个物种的灭绝,都意味一个基因库的消失,是生物多样性的巨大损失。
野生稻
思考.讨论
—分析生物多样性的价值
讨论3.为什么说任何一个灭绝的物种都会带走它独特的基因,是令我们永远遗憾的?
资料3: 家蝇不但扰人,而且会传播疾病,因此不受人们欢迎。但是家蝇是某些动物的食物,是食物链上的重要一员;还可以为植物传粉;人工饲养的家蝇幼虫可以作为动物的饲料。人们还模仿蝇眼可制成蝇眼照相机;模仿平衡棒制成的振动陀螺仪,用于高速飞行的火箭和飞机等等。
每个物种都有其独特的基因库,是经历了漫长的生物进化留存下来的,具有重要的价值,任何一个物种的灭绝,都意味一个基因库的消失,是生物多样性的巨大损失。
二、生物多样性的价值
1.直接价值:
实用意义的价值
食用
药用
工业原料
非实用意义的价值
旅游观赏
科学研究
文学艺术
人类的食物基本来源于种植农作物和养殖家畜、家禽及海产品。
绝大多数药物来自植物、动物、微生物的代谢产物。
为人类提供了众多生产原料。
在生态旅游、科学研究、艺术创作等方面具有重要价值。
5次获诺奖— 果蝇
模式生物
1933年
摩尔根证明了基因在染色体上
1946年
穆勒证明了X射线能诱发果蝇的基因突变,同时,辐射也会引起染色体畸变
1995年
发现果蝇中控制发育的基因,揭示了发育的秘密
2011年
发现果蝇免疫系统中的相关基因,揭示了先天免疫的激活机制。
2017年
发现了控制生理节律的分子机制,分离出控制生物钟的基因。
近十年来,植物科学家们利用拟南芥模式系统,对植物的遗传、细胞、发育、生理等方面进行研究。通过大量拟南芥突变体的遗传分析和生化分子实验,科学家们对植物根、茎、叶、花、胚胎和种子的发育,对植物抗病性和抗逆性机理,以及对各种生命活动有关的激素、光和环境因子引起的信号传导过程等进行了深入的研究,丰富了人类对于植物生命活动内在机理的认识。
①植株小、结实多、生命周期短;
②形态特征分明,突变表型易于观察;
③自交繁殖,易于保持遗传稳定性;
④基因组简单、遗传操作简便、适宜在实验室培养。
植物界的果蝇 — 拟南芥
模式生物
2.间接价值:主要体现在调节生态系统的功能等方面。
森林和草地具有防风固沙、水土保持作用
湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候
促进生态系统中基因流动和协同进化
二、生物多样性的价值
注意:生物多样性的间接价值明显大于 它的直接价值。
3.潜在价值:目前尚不清楚的价值。
不起眼的野草(过去)
用于各类疟疾治疗(现在)
黄花蒿
二、生物多样性的价值
(潜在价值≠没有价值)
练一练 写出以下例子对应的生物多样性价值
①新疆胡杨、梭梭、红柳能起到防风固沙的作用 ________
②参观五家渠郁金香节 _________
③阜康阿魏可用于治疗瘀血、腹部肿块、肉块停滞、虫蛀腹痛等 _________
④阿克苏冰糖心苹果脆甜多汁 _________
间接价值
直接价值
直接价值
直接价值
生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义,奠定了人类文明形成的物质条件,是人类赖以生存和发展的基础。
4.生物多样性的意义
二、生物多样性的价值
三、生物多样性丧失的原因
近几个世纪以来,由于人类活动的范围和影响强度不断增大,物种灭绝的速度大大加快,许多生态系统遭到了干扰和破坏。
1.生物多样性的形成和现状
生物多样性是数十亿年生物进化的结果,进化中既有新物种形成,也有原有物种灭绝。
①形成:
②现状:
三、生物多样性丧失的原因
2.生物多样性丧失的原因
(1)人类活动对野生物种生存环境的破坏,主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。
(2)掠夺式利用:包括过度采伐、滥捕乱猎。
偷猎攫取的象牙和兽皮
(3)环境污染也会造成生物多样性的丧失。
(4)农业和林业品种的单一化:导致遗传多样性丧失,以及与之相应的经长期协同进化的物种丧失。
(5)外来物种的盲目引入:会导致物种灭绝。
【总结】人类不合理的活动是当前生物多样性丧失的主要根源。
有些威胁生物多样性的生产建设活动,不一定都是人类主观上要对野生物种赶尽杀绝。例如修建高速公路、铁路造成某些野生物种栖息地的碎片化。这给你什么启示?
要特别警惕人类无意中铸大错。在进行生产建设活动前,要预先进行环境影响评估,并统筹考虑社会、经济、人民生活等多方面的因素,作出最合理的决策(遵循生态工程基本原理)。
【批判性思维】
一个基因可能关系到一种生物的兴衰,一个物种可能决定一个国家或地区的经济命脉,一个生态系统可能改变一个区域的生态面貌。
因此,在认识到生物多样性的价值和多样性丧失的危害后,我们应该采取相应措施保护生物多样性。
1.就地保护
是对生物多样性最有效的保护。
在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等。
①概念:
②意义:
鼎湖山自然保护区
(我国建立的第一个自然保护区)
主要保护对象为南亚热带地带性森林植被
天然基因库
天然实验室
活的自然博物馆
四、保护生物多样性的措施
2.易地保护
①概念:
把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。
如:建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心。
②意义:
是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会
易地保护的最后目的是再回放到野外
回放野外的野马
四、保护生物多样性的措施
3.利用生物技术对濒危物种的基因进行保护
我国还利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术,加强对珍稀、濒危物种的保护。
如建立精子库、种子库、基因库等。
种子库
人工受精繁育珍稀动物
四、保护生物多样性的措施
4.其他措施
①关键是要处理好人与自然的相互关系
当前主要是降低破坏地球生态环境的速度,包括控制人口增长、合理利用自然资源以及废物的重复利用等。
②加强立法、执法、宣传教育
使每个人都能树立保护生物多样性的意识,自觉形成保护生物多样性的行为和习惯。
四、保护生物多样性的措施
5.合理利用就是最好的保护
禁渔期停泊的渔船群
保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然,并不意味着禁止开发和利用。
例如,适时地、有计划地捕捞成鱼,不仅能获得渔业产品和经济效益,也有利于幼鱼的生长发育,从而有利于保护海洋生态系统。
四、保护生物多样性的措施
(1)栖息地碎片化造成小种群有利于维持生物多样性 ( )
(2)保护生物多样性的最有效措施是进行人工栽培或养殖 ( )
(3)为美化城市环境,可大量从国外引进多种观赏类植物 ( )
(4)保护生物多样性也就是意味着禁止开发和利用自然资源 ( )
判断常考语句,澄清易混易错
【网络构建】
练习与应用
一、概念检测
1. 长江江豚仅分布于我国长江中下游地区,已是极危物种。下列保护长江江豚的措施,最为有效的是 ( )
A. 建立长江江豚繁育中心
B. 建立长江江豚自然保护区
C. 加强立法、执法和宣传教育
D. 利用生物技术对长江江豚的基因进行保护
B
2. 保护生物多样性,关键是处理好人与自然的相互关系。下列说法正确的是 ( )
A. 鼓励人们进入保护区,给鸟类喂食、建巢
B. 将各地濒危野生物种都迁移到自然保护区并加以保护
C. 对于珍稀濒危的物种,应该禁止一切形式的猎采和买卖
D. 易地保护就是将各种野生动物迁入动物园、水族馆、自然保护
区等进行保护
C
3.将左、右两侧的词句,按对应关系画线连接起来。
直接价值 芦苇是一种重要的造纸原料
每个物种都维系着它们所在的生态系统的结构和功能
间接价值 海洋和森林等生态系统能陶冶情操、激发创作的灵感
鲁班通过观察某种叶片的叶缘得到启示,研制出木工用的锯
潜在价值 蝉蜕是一种动物性药物
某种不知名昆虫
二、拓展应用
1.秦岭位于我国南北区域分界线,这里植被类型多样、物种丰富,生活着大熊猫等珍稀生物。我国已在秦岭建立20多个国家级和省级自然保护区,还有几十处森林公园和风景名胜区。这些保护区分属不同地区和部门管理,不利于更好地保护生物多样性。例如,由于受到道路、农田及村民砍柴等的干扰,秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群,个别局域种群极小。2017年,有关部门决定统筹规划、建设秦岭国家公园。
(1)已经建立了大熊猫繁育研究基地,为什么还要建设保护大熊猫的自然保护区
建设自然保护区是对大糖骗进行就地保护的精施,是对生物多样性康为有效的保护。
(2)将大熊猫分布区连接起来有利于大熊猫种群的延续,为什么 可以采取哪些措施将原本分割的区域连成片
将大熊猫分布区连接起来,可以促进大熊猫种群之间的基因交流,有利于保护通传多样性,有利于物种的延续。
要正确处理好整体与局部区城的关系,要从整体入手微好全局性的规划,从区破入手抓好其体保护措施的落实,从政府管理层面,对自然保护区的建设进行统筹规范。具体措施包括:合理规划产业布局,严格禁止工业开发项目,大力发展绿色经济:推进保护区法规建设,减少人为干扰破坏;对居民进行适当补贴、帮助居昆利用科技脱贫致富,发展生态友好的产业、以球轻居风生活对资源和环境的索取;加强科学研究和巡护监测,准确掌握栖息地的变化规律;等等。
(3)有人说,国家公园建设的最大瓶颈是管理体制的复杂性和利益冲突的严重性。请说说你对这一问题的看法。
保护生物多样性的议题必须放到社会大环境中去思考,切忌用简单的线性因果思维方式去处理。国家公园的建设需要多部门的协调管理,需要地方政府的配合和支持,这决定了国家公园管理体制的复杂性;建设国家公园有可能会触及一些人的利益。如果不能处理好这些关系,会造成建设阻力大,建成后管理漏洞多等问题,要关闭一些粗放型的工业开发项目,短期内可能会触及一些人的利益。 2017年9月26日,我国发布了《建立国家公园体制总体方案》,指出国家公园由国家确立并主导管理;建立健全政府、企业、社会组织和公众共同参与国家公园保护管理的长效机制,探索社会力量参与自然资源管理和生态保护的新模式;加大财政支持力度,广泛引导社会资金多渠道投入。该方案还提出了具体措施,这将有效解决国家公园建设中可能出现的问题。
2,在有些地方,某些人喜欢通过“放生”来表示自己有爱心,他们从市场上买来动物,放归自然环境。放生的动物中,有些不是本地物种。你如何看待这样的做法
(1)有些放生的动物可能会破坏当地的生态环境,甚至成为入侵物种;
(2)放生的动物不适合当地环境,或者放生的方式不当,都会导致放生的动物死亡:
(3)将购买的动物放生,只是形式上的彰显爱心,并不能从根本上起到保护动物的作用,还可能助长对该动物的猎捕。
课堂练习
1.关于生物多样性的价值的有关判断不正确的是( )
A.生物多样性的间接价值没有直接价值大
B.食用、药用和旅游观赏都属于生物多样性的直接价值
C.湿地具有蓄洪防旱、调节气候属于间接价值
D.某种生物如果在地球上灭绝了,它的潜在价值也就消失了
A
2.为了防止大熊猫栖息地碎片化程度加深,我国设立了大熊猫国家公园。将川、陕、甘三省的野生大熊猫种群高密度区、主要栖息地、局域种群遗传交流廊道等80多个保护区有机整合,形成一片基本相互连接起来的国家公园。2021年7月7日,生态环境部将大熊猫受威胁程度等级由“濒危”降为“易危”。下列说法错误的是( )
A.大熊猫在多个保护区的不同分布表明了其水平结构的差异
B.大熊猫国家公园的设立是对其进行保护的最有效措施
C.科学家对大熊猫进行的科学研究主要体现其直接价值
D.栖息地的碎片化会阻止大熊猫之间的基因交流,从而降低遗传多样性
A
3.“绿水青山就是金山银山”,只有正确处理人、资源、环境的关系,走可持续发展之路,才是人类唯一正确的选择。下列与环境保护相关的说法正确的是( )
A.温室效应可能导致南极地区的部分海冰融化,从而导致企鹅的栖息地越来越少
B.从生物多样性的价值来分析,湿地生态系统具有蓄洪抗旱、净化水质等直接使用价值
C.常有人将从市场上买来的动物放归自然环境,这种“放生”行为一定有利于保护生物多样性
D.应将各地濒危野生物种都迁移到自然保护区并加以保护,禁止一切形式的猎采和买卖
A
4.生物多样性是数十亿年共同进化的结果,但近几个世纪以来,由于人类的活动范围和影响强度不断增大,致使物种灭绝的速度大大加快,许多生态系统遭到了干扰和破坏。下列有关保护生物多样性的措施的叙述错误的是( )
A.十年禁渔的措施属于对生物多样性的就地保护,是最有效的保护措施
B.建立植物园、动物园以及风景名胜区等易地保护措施是为将灭绝的物种提供的最后的生存机会
C.保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用,并不意味着禁止开发和利用
D.建立精子库、种子库是对濒危物种基因的多样性进行的保护
B