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第2节生物多样性及其保护
在我们共同居住的地球上,有着多种多样的生物。生物圈
内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因, 以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。
生 物 名 样 性
生物多样性
生物多样性的三个层次
①基因多样性:指遗传信息的总和,包括地球上全
部生物个体的全部基因。基因的多样性是生物多样性
的根本原因。
② 物种多样性:指地球上生命有机体的多样性。
③生态系统多样性:指生物圈中生态环境、生物群
落和生态过程的多样性。
在我国,红树林原广布于福 建、广东、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 繁殖的处所。由于人类的围湖造 地和人工养殖以及建筑、薪柴之 需,其面积日益缩小。
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
思考讨论
实例一:
实例二:
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,而它们的祖先,野生的水稻、玉 米或小麦等,在基因组成上与栽培品种有着一定的差别。
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 永远遗憾的呢
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,都意味着一个基因库的消失,是生 物多样性的巨大损失。
实例三:
家蝇不但扰人,而且会传播疾病,因此很不受人们欢迎。 但是,家蝇是某些动物的食物,是食物链上的重要一员;它还 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。 人们还模仿蝇眼制成了蝇眼照相机;模仿家蝇的平衡棒制成的 振动陀螺仪,可用于高速飞行的火箭和飞机;等等。
3.上述三例说明生物多样性具有哪些价值 你还能举出更好 的实例吗
三个例子说明生物多样性具有直接价值(潮间带的鱼类、甲壳类、贝 类以及水稻、玉米、小麦等可供食用,家蝇可以为植物传粉、作为动 物饲料,并对科学研究有重要价值等)、间接价值(红树林对海岸的 防护作用)和潜在价值比如森林具有涵养水源、防风固沙、保持水土 等功能。
生物多样性与育种
高产杂交水稻
直接价值的实例
(1)实用意义的
①食用(如水稻和奶牛等为人类提供食 物)。②药用(如从黄花蒿中提取青蒿 素治疗疟疾)
③工业原料(如蚕丝可以加工成服装、 被子等,割下的胶汁可以生产汽车轮胎 和其他产品)。
(2)非实用意义的
①旅游观赏(如进行生态旅游)。
②科学研究(如拟南芥用作科研的模式 生物)。
③文学艺术创作(如色彩鲜艳的植物能 灏发人的文学艺术创作灵感)。
直接价值包含的内容 (1)食用。
(2)药用。
(3)工业原料。
(4)旅游观赏。
(5)科学研究。
(6)文学艺术创作。
生物多样性的价值
小资料
野生生物遗传资源对现代农业的贡献
野生生物的抗性(抗病性、抗旱性等)比栽培种强得多,把遗传抗
性基因引入或驯化到栽培种,能大幅提农业生产力水平。
野生传粉动物对作物的贡献
我国700多万群家养蜜蜂和近万种野生蜜蜂是虫媒植物繁衍后代的
“红娘”,尤其对多种农作物,果树、牧草、蔬菜和很多其它经济 植物的产量和质量提高立下了汗马功劳。
生物多样性丰富的地区, 一般不易发生灾难性病虫现象。原因
是:生态系统中食物网各营养级上的生物都是相互制约的,任何 一物种都不可能无限增长,故处于平衡状态。人类活动,使食物 网受破坏,病虫害不时大发生,带来巨大经济损失和生态灾难。
中国科学院昆明植物研究所西双版纳热带植物园和昆明生态研究
所与地方合作,模拟热带环境,推广橡胶与茶叶间作, 一方面减 轻了橡胶树的冻害,另一方面减少了虫害。据统计,胶茶群落中, 有害虫天敌—一蜘蛛123种,蜘蛛吃掉了害虫,避免了在茶树上 喷药。
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生物多样性在防治病虫害方面的价值
世界卫生组织统计表明:发展中国家有80%的人靠传统药物治疗疾病,发达国
家有40%以上的药物源于自然资源,中国有记载的药用植物达5000多种。
《中国药典》收取植物类药材400多种, 动物类药材49种;《本草纲目》收载
药物1892种。
目前已知具抗癌潜力化学物质的海洋生物有500多种,葫芦科植物——栝楼根
(天花粉)的蛋白质不仅能治疗绒毛膜皮癌,而且是治疗AIDS的良药。部分蜗
牛和美洲野牛是罕见的几种不患癌症的动物,研究它们抗癌的物质基础和机理, 对于发现新的药源具有难以估量的潜在价值。
生物多样性在医疗卫生方面的价值
工业的原材料:木材、纤维、橡胶、造纸原料、天然淀粉、油脂等。
能源:原油、煤、天然气。
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生物多样性在医疗卫生方面的价值
生物多样性的价值
间接价值:
生物多样性有对生态系统起到重要调节功能的间接价值。
生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。 例如,植物能进行光合作用,具有制造有机物、固碳、供氧等 功能;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,等等。
1、尽量较少熊猫之间近亲繁殖,避免基
因的变异;
2、提供其生活优良环境;
3、尽量还原其生态生存环境;
4、对熊猫体系实时监控,预防疾病;
5、减少人类商业化接触,减少对大熊猫
自身生活习性的干扰。
我们费那么大力气保护大熊猫,那么如果不保护,稀有物种的灭绝
会对人类产生影响吗
生物多样性的价值
潜在价值:
大量野生生物的使用价值目前还不清楚。生物多样性有目前人类
尚不清楚的潜在价值。
当柴烧的植物一 一三叉苦(过去)
一种不起眼的、
生物多样性丧失的原因
威胁野生物种生存的人类活动,主要是对野生物种生
存环境的破坏和掠夺式利用等。 (主要原因)
生物多样性丧失的原因
环境污染也会造成生物多样性的丧失;农业和林业品种的单 一化会导致遗传多样性的丧失,以及与之相应的经长期协同 进化的物种消失。外来物种的盲目引入也会导致物种的灭绝, 使生物多样性丧失。
美国白蛾
凤眼莲
保护生物多样性的措施
就地保护是指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,这是对生物多样性最有效的 保护。
易地保护是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门
保护。
吉林长白山自然保护区是保护完整的森林生态系统。珍稀植物有人参、
红松等。珍稀动物有梅花鹿、东北虎等。
保护生物多样性的措施
青海湖鸟岛自然保护区保护斑头雁、棕头 等鸟类及它 们的生存环境。
离体保护
离体保护是指利用现代技术,尤其是低温技术,将 生物体的一部分进行长期储存,以保存物种的种质 资源。
最简单的离体保存方法是将培养物不断转移到新鲜 的培养基上,进行多次继代培养。这种方法在许多 植物的种质保存中得到应用。然而长期继代培养容 易引起染色体变异,形态发生潜力下降,生化特性 丢失以及突变可能性增加,同时增加了培养细胞被 污染的危险。因此,常用的离体保存方法是缓慢生 长保存和超低温保存。前者适合中短期保存,后者 用于长期保存。
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(1)缓慢生长保存是指改变培养物生长的外界环境条件,
使细胞生长降至最小限度,但不死亡,从而延长继代培养时 间。这种保存方法的最大优点是能够使保存材料维持不断生 长,取出部分材料进行鉴定或用于育种之后,其不足部分可 由余下的材料补充。
(2)超低温保存是指在一80℃(干冰温度)到一196℃ (液 氮温度)甚至更低温度下保存生物材料。超低温保存生物材 料的单篇报道可追溯到18世纪,但直到1973年,研究人员首 次成功地在液氮中保存了胡萝卜悬浮细胞,植物种质超低温 保存才取得突破性进展。经过几十年的发展,人们已对许多 植物展开了这方面的研究,涉及保存的材料有原生质体、悬 浮细胞、愈伤组织、体细胞胚、胚、花粉胚、花粉、茎尖
(或根尖)分生组织、芽、茎段、种子等。
为了保护全球的生物多样性,1992年在巴西首都里约 热内卢召开的联合国环境与发展大会上,153个国家签 署了《生物多样性公约》。同年11月,全国七届人大 第28次会议审议批 准了此公约,使我国成为这个公 约的最早的缔约国之一,在国际上产生积极影响。从 1995年起,联合国将每年的12月29日确定为“国际生 物多样性日”。
2001年起,根据第55届联合国大会第201号决议,国际 生物多样性日由原来的每年12月29日改为5月22日。
国际生物多样性日
加强教育和法制管理。保护生物多样性,还要加 强立法、执法和宣传教育,使每个人都理性地认 识到保护生物多样性的重要意义,自觉形成符合 生态文明的行为和习惯。
加强立法、执法和宣传教育
(2)关键:协调好人与生态环境的关系。
(3)实质:反对盲目地、掠夺式开发和利用,提倡“合
理利用就是最好的保护”
就地保护
易地保护
离体保护
加强立法、执法和宣传教育
生物多样性的保护
(1)措施
随堂训练
1.下列有关叙述不属于生物多样性直接
价值的是( C )
A.芦苇是一种重要的造纸原料
B.蝉蜕是一种动物性药物
C.森林和草地对水土的保持作用
D.海洋和森林等生态系统能陶冶情操
2.关于生物多样性的保护,正确的是( D
A.自然保护区的功能是接纳各地迁移和捕来
的野生动物并加以保护
B.鼓励人们进入保护区,给鸟类建巢、喂食
C.就地保护就是把大批野生动物迁入动物园、 水族馆等进行保护
D.对于珍稀濒危物种,禁止猎采及买卖
3.用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是(
①选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块,将该地按照长度分
成10等份,在每份的中央划一个大小为1 m2的样方
②选取一个该种群分布比较密集的长方形地块,将该地按照长度分
成10等份,在每份的中央划一个大小不同的样方
③计数每个样方内该种群数量,取其最大值作为种群密度的估计值
④计数每个样方内该种群数量,取其平均值作为该种群密度的估计 值
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④