生物多样性保护与生物资源永续利用-
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生物多样性保护和生物资源可持续利用生物多样性是指地球上各种生物种类的多样性,包括物种的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性。
生物资源是指人类可利用的各种动植物、微生物等生命体,包括食品、药品、纤维等。
保护生物多样性和可持续利用生物资源是人类社会可持续发展的重要任务。
本文将从不同角度探讨保护生物多样性和可持续利用生物资源的重要性及相关措施。
第一章:概述1.1 生命之源地球上存在着丰富而独特的生命形式,这些形式构成了地球上最基本也是最宝贵的财富。
保护这一宝贵资源对于人类社会可持续发展至关重要。
1.2 生态系统服务保护和恢复自然环境中丰富而复杂的各种动植物群落可以提供许多重要服务,如水源涵养、土壤保持、气候调节等。
这些服务对于维持人类社会正常运转至关重要。
第二章:威胁与挑战2.1 生境破坏与碎片化人类活动导致了大量的生境破坏和碎片化,这对生物多样性的保护造成了极大的威胁。
生境破坏和碎片化导致物种灭绝、种群数量减少等问题。
2.2 气候变化全球气候变暖导致了许多生物群落的分布范围发生变化,这对许多物种造成了威胁。
气候变化还可能导致海平面上升、极端天气事件增加等问题,进一步加剧了对生物多样性的威胁。
第三章:保护措施3.1 自然保护区建设建设自然保护区是保护和维持生物多样性的重要措施之一。
自然保护区可以提供安全的栖息地,促进物种繁衍和迁徙。
3.2 物种保护与恢复针对濒危物种,需要采取积极措施进行保护与恢复。
这包括建立濒危动植物数据库、开展人工繁育与放归等活动。
第四章:可持续利用措施4.1 永续利用原则在利用生物资源时,需要遵循永续利用原则,确保资源的可持续利用。
这包括合理规划资源的开发和利用,避免过度捕捞和过度砍伐等问题。
4.2 生物技术的应用生物技术的应用可以提高生物资源的可持续利用效率。
例如,通过基因工程技术改良农作物品种,提高农作物产量和抗病虫害能力。
第五章:国际合作与支持5.1 国际公约与协议国际公约与协议为保护生物多样性和可持续利用生物资源提供了重要支持。
国际环境法国际环境法一、介绍国际环境法是指在国际上用于保护和管理环境资源的法律框架和规则。
随着全球环境问题的日益突出,国际社会在保护环境方面的需求不断增加,各国之间通过国际协商达成共识,并建立相应的法律制度来应对这些环境挑战。
国际环境法旨在促进环境可持续发展,保护生态系统和人类健康,同时强调各国责任和合作。
二、国际环境法的起源国际环境法的起源可以追溯到二战后的国际社会对环境保护问题的关注。
1945年,联合国成立,其宪章将可持续发展和环境保护作为其目标之一。
此后,一系列具体的国际条约和公约被制定,为国际环境法奠定了基础。
三、国际环境法的主要原则1. 永续使用及生态平衡国际环境法确立了永续使用资源的原则,并倡导保持生态平衡。
这意味着各国应当合理利用自然资源,并尽量减少对环境的破坏,以实现经济、社会和环境的可持续发展。
2. 公约原则国际环境法的另一个重要原则是公约原则。
根据这一原则,各国签订的国际环境公约具有约束力,并应该在国内立法和实施。
国际环境公约如《纽约垃圾处理公约》和《气候变化框架公约》等,通过国际合作来解决全球环境问题。
3. 共同但有区别的责任原则共同但有区别的责任是国际环境法的核心原则之一。
根据这一原则,各国在环境问题上共同承担责任,但又根据其发展水平和能力的差异,承担不同的责任。
这一原则体现了国际环境法的公平和协作的精神。
4. 预防原则国际环境法强调预防原则,即在环境问题出现之前采取适当的措施来防止环境损害的发生。
预防原则的核心是避免环境问题的发生,而不仅仅是处理环境问题。
5. 公众参与原则国际环境法还鼓励公众参与环境保护决策的过程。
这一原则确保公众对环境事务具有知情权、参与权和决策权,从而增加环境决策的透明度和公正性。
四、国际环境法的重要领域1. 气候变化气候变化是全球面临的最严重的环境问题之一。
通过《联合国气候变化框架公约》以及其下的《京都议定书》和《巴黎协定》,国际社会努力减少温室气体排放,应对气候变化。
环境保护与生物多样性保护环境和维护生物多样性的重要性环境保护与生物多样性保护:环境和生物多样性的重要性在当今世界,环境问题和生物多样性的丧失已经成为全球关注的焦点。
环境保护和生物多样性保护是当前社会发展中的重要课题,对于维持人类的生存和发展起着关键性的作用。
本文将探讨环境保护与生物多样性保护的重要性,并强调我们每个人都应该为此负起责任。
一、环境保护的重要性保护环境是为了维持我们的生存环境,防止环境污染和自然资源的过度开发。
环境保护有以下几个重要方面的作用。
1.1 维护人类健康环境的好坏直接影响着人类的健康状况。
无论是空气、水源、土壤还是食物,都必须保持其质量和纯净度。
如果环境受到污染,人类将面临各种健康问题,如呼吸系统疾病、水源受污染导致的疾病传播等。
因此,环境保护是保障我们自身健康的基础。
1.2 保护自然资源地球上的自然资源是有限的,如水资源、能源和矿产资源等。
保护环境意味着合理利用和节约资源,以确保我们能够长期以来享用这些资源。
同时,环境污染对自然资源的破坏也将导致资源的损失和浪费。
环境保护的实施能够保护并合理利用这些资源,使其能够永续发展。
1.3 维护生态平衡环境保护是保护生态平衡的关键。
生态系统中的每个物种都有其独特的作用,相互之间形成复杂的生态链。
如果其中某个物种数量过多或过少,会打破原有的平衡,引发连锁反应,从而导致生态系统崩溃。
因此,环境保护的目标之一就是维护生态平衡,保护珍稀物种和生态系统的完整性。
二、生物多样性保护的重要性生物多样性包括物种的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性。
保护生物多样性对于维持自然生态系统和人类社会发展具有重要意义。
2.1 维持生态平衡生物多样性是维持生态平衡的基础。
每个物种都在生态系统中扮演着特定角色,它们之间相互依存,相互作用。
如果某个物种灭绝了,将会导致其他物种数量的变化,进而打破生态平衡,造成环境问题和生态系统的破坏。
因此,保护生物多样性是维护生态平衡的关键。
生物资源的可持续利用与保护生物资源是人类离不开的重要资源,它们提供食物、药物、能源等多个方面的支持。
生物资源的可持续利用和保护是人类社会可持续发展的关键环节。
随着人类活动的不断扩大和生物多样性的减少,保护生物资源和维护生态平衡变得越来越重要。
针对这个话题,本文将分为三个部分进行讨论:生物资源的重要性、生物资源的可持续利用以及生物资源的保护。
一、生物资源的重要性生物资源是指生物体及其组成部分,包括物种、种群、种类、生态系统和遗传资源等。
生物资源在生态系统的构成和功能中具有至关重要的地位,同时也是人类生活和经济发展不可或缺的重要资源。
首先,生物资源是我们人类的重要食物来源。
植物和动物作为食物来源,提供了人体所需的营养元素,维持着人类的正常生命活动。
随着世界人口的增长和经济发展,对食物资源的需求不断增加,加剧了生物资源的压力。
其次,生物资源为我们提供了多种药物和化学物质。
很多药物和化学物质都来自于天然植物、微生物和动物,是医学和医疗领域不可或缺的资源。
这些资源对于现代医药的发展具有重要的作用,例如现代抗生素、血液替代品、疗效显著的药物和美容保健用品等都来自于生物资源。
另外,生物资源也提供了我们所需的大量原材料和能源。
例如,木材供给了建筑和家具工业所需的材料;煤炭、石油、天然气等化石燃料是现代工厂的重要能源;纤维素和淀粉等作物则为制造纸张、塑料、纺织品等提供了重要的原材料。
总之,生物资源在各个领域都具有极其重要的作用。
随着人类活动的不断扩大,生物资源的消耗和破坏也不断加剧,生物多样性面临日益严重的危机。
二、生物资源的可持续利用为了更好地利用生物资源,保护我们的自然环境,在资源的利用过程中也需要注意其可持续性原则,即保证资源的永续性、再生性和非排他性。
首先,保证资源的永续性。
我们需要保证在合适的条件下,生物资源的自然再生与补充能够保持相对平衡。
例如海洋渔业资源,需要进行科学管理,确保资源的维持和再生,防止资源的过度捕捞。
生物多样性保护与可持续发展摘要从基因、物种、生态系统和景观4个层次分析了生物多样性的性质、价值和对人类生存与发展的意义,并从生物多样性与可持续发展的关系、生物多样性的可持续利用对策等方面,阐明了生物多样性保护对可持续发展的重要性,并对生物多样性的保护作出了展望。
关键词生物多样性;保护;可持续发展;对策中图分类号x176;x22文献标识码a文章编号1007-5739(2009)08-0226-01保护生物多样性,已成为当今世界的热点问题、全社会共同关注的焦点。
生物多样性的存在,是人类和大自然和谐共处的集中体现,生物多样性是人类赖以生存的物质基础,是全球的共同财富。
因此,保护生物多样性、可持续利用生物多样性并公平地分享利用生物多样性所获得的惠益是持续利用地球资源、实现社会可持续发展的基础[1]。
1生物多样性概述1.1生物多样性的定义生物多样性是对整个自然界物种多样程度定性的一个广泛的概念,不同的学者有不同的理解。
一般认为,生物多样性是指地球上所有生物(动物、植物、微生物等)所包含的基因以及生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度。
1.2生物多样性的理论生物多样性的组成有物种多样性、生态系统多样性、遗传基因多样性和景观多样性4个层次。
1.2.1遗传多样性。
遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。
任何1个物种或1个生物个体都保存着大量的遗传基因,可被看作是一个基因库。
1.2.2物种多样性。
物种是生物分类的基本单位。
物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。
物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。
1.2.3生态系统多样性。
生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。
所有的物种都是生态系统的组成部分。
在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖、彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。
1.2.4景观多样性。
景观多样性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程度。
生物多样性与分类知识点总结生物多样性是指地球上各个生物种类的多样性和各种生物之间的遗传差异。
生物多样性的产生和维持是由生物分类系统来研究和实施的。
生物分类是根据生物的形态特征、遗传关系和进化历史等进行分类和组织的一种科学方法。
一、生物多样性的重要性生物多样性在地球上起着至关重要的作用。
首先,生物多样性是生态系统的基础,能够维持生态平衡和生物链的稳定。
其次,生物多样性是人类发展和生存的基础,各种资源以及食品、药物等的提供都依赖于生物多样性。
此外,生物多样性也具有美学和文化意义,各种生物的色彩和形态为人们带来美的享受。
二、生物分类的基本原理生物分类依据生物的形态、遗传和进化关系进行分类,主要基于以下原理:1. 形态特征原理:根据生物体的形态特征来分类,例如植物的树叶形状、花朵结构等。
2. 进化关系原理:根据生物的进化关系进行分类,通过分析生物的共同祖先和进化树来划分分类群。
3. 分子遗传原理:根据生物体内的分子遗传物质(如DNA)的差异进行分类,通过比较基因组来判断亲缘关系。
4. 生态学原理:根据生物在生态系统中的生态地位、生境要求等进行分类,用来分析生物之间的相互关系。
三、生物分类的层级结构生物分类按照一定的层级结构进行组织,常见的分类层级结构包括:1. 界(Kingdom):生物分类的最高一级,包括动物界、植物界等。
2. 门(Phylum):界下一级的分类,根据生物性质的差异进行划分。
3. 纲(Class):门下一级的分类,根据生物的形态特征和进化关系划分。
4. 目(Order):纲下一级的分类,通常是根据生物的形态特征和生态地位划分。
5. 科(Family):目下一级的分类,根据生物的形态特征和亲缘关系进行划分。
6. 属(Genus):科下一级的分类,通常是根据生物的形态特征和分类学特征进行划分。
7. 种(Species):属下最低一级的分类,根据生物的形态特征、生殖能力和遗传差异等进行划分。
论生物多样性保护的意义与价值摘要:生物多样性是人类赖以生存和发展的基础,是社会经济持续稳定发展的重要条件,支撑着人类社会的生存和发展。
然而,由于人类需求的不断增长和无节制的活动,导致了生物多样性趋于枯竭或灭绝。
因此,采取必要措施,保护生物多样性,保证生物资源的永续利用是一项迫切而有重要意义和价值的任务。
关键词:生物多样性直接价值间接价值潜在价值生物多样性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。
它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因,以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。
它既是生物之间、生物与环境之间复杂关系的体现,也是生物资源丰富多彩的标志。
生物多样性一般认为有四个层次,即基因水平、物种水平、生态系统水平和景观水平,相应地有四种生物多样性。
遗传多样性也叫基因多样性,是指种内基因的变化,包括种内显著不同的种群间和同一种群内的遗传变异。
它是物种和生态系统多样性的重要基础。
物种多样性是指一定区域内生物种类(包括动物、植物、微生物)的丰富性,即物种水平的生物多样性及其变化,包括一定区域内生物区系的状况(如受威胁状况和特有性等)、形成、演化、分布格局及其维持机制等。
生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化和生态系统内生境差异以及生态过程的多样性。
而景观生物多样性,是指一定时空范围内景观生态系统类型的丰富性及各景观生态系统中不同类型的景观要素在空间结构、功能机制、时间动态方面的多样化和复杂性。
1.保护生物多样性的重要意义生物多样性是生物圈不可缺少的组成部分,支撑着人类社会的生存和发展,是人类赖以生存的物质基础。
它是可供人类利用的自然资源,即生物资源,包括植物、动物和微生物,再加上受生物影响的环境资源。
生物多样性的重要性体现在:1.1直接经济价值,人类生活水平的提高是建立在利用生物多样性的基础之上的,人类已使用大约5000种植物作为食物,世界上许多药物都是从植物、动物或微生物中提取研究后,再加工生产的,生物多样性还为我们提供了许多生产原料。
生态保护与修复的主要内容生态保护与修复的主要内容涉及多个层面和具体措施,旨在保护、恢复和改善受损生态系统以及维护生物多样性。
以下是一些主要内容摘要:1.森林生态保护与修复:分类经营管理:根据生态功能和经济价值对公益林(重点保护生态环境)和商品林(主要满足木材需求)实行差异化管理。
森林资源永续利用:培育稳定、健康、优质、高效的森林生态系统,合理采伐和更新,确保森林资源的可持续再生能力。
生态效益补偿制度:建立和完善森林生态效益补偿机制,对因生态保护而受限发展的地区提供经济补偿。
2.土壤污染治理与修复:土壤环境调查与评估:查明土壤污染现状,分析污染物来源及分布特征。
污染土壤修复技术研究与应用:包括物理、化学和生物方法等,减少污染物在土壤中的总量和毒性。
制定土壤污染防治法规政策:建立完善的土壤修复制度,加强监管和执行力度。
3.水体保护与修复:水源涵养与水资源保护:维护河流、湖泊、湿地等水体生态系统的完整性,减少水土流失,保障水源地安全。
河湖生态流量保障:实施科学合理的水量调度,保证河湖生态用水需求。
水体污染控制与生态修复工程:如污水治理、河湖底泥清理及生态护岸建设等。
4.生物多样性保护:建立自然保护区:划定各类自然保护地,严格保护珍稀濒危物种及其生境。
野生动植物栖息地恢复:修复退化草地、湿地、森林等生态系统,重建生物多样性的生存空间。
5.荒漠化防治与草原修复:荒漠化土地治理:通过植树种草、固沙防风等方式改善沙漠化土地状况。
草原生态修复:采取禁牧、轮牧、人工补播等措施恢复草原植被覆盖和生产力。
6.矿山生态修复:矿山废弃地复垦与生态重建:对采矿活动造成的破坏进行土地整理、植被重建,消除地质灾害隐患。
7.城市生态建设与修复:建设绿色基础设施:如城市公园、绿地系统、雨水花园等,提升城市生态环境质量。
城市内河整治与滨水生态带构建:恢复城市水系的自然属性,提高其生态服务功能。
8.气候变化应对与适应:强化碳汇建设:通过植树造林、植被恢复增加碳汇,减缓全球气候变暖趋势。
生物多样性保护策略与可持续利用生物多样性是地球上最宝贵的资源之一,对于维持生态平衡和促进可持续发展具有重要意义。
然而,随着人类活动的不断扩张和资源利用的加剧,生物多样性正面临着严重的威胁和快速减少的危机。
为了保护和可持续利用生物多样性,制定有效的保护策略变得至关重要。
生物多样性保护策略的核心在于平衡保护与可持续利用之间的关系。
保护生物多样性不仅仅是对生物物种和生态系统的保护,更是为了确保人类能够永续利用自然资源,以满足当前和未来的需求。
以下是几个有效的生物多样性保护策略和可持续利用的具体措施。
首先,建立自然保护区网络是保护和维护生物多样性的一项重要措施。
自然保护区是指经过划定和管理的特定地区,旨在保护特定的生物多样性和生态系统。
建立自然保护区网络可以提供一个长期的保护机制,确保各种生物群落和物种得以保存,并提供恢复的机会。
此外,自然保护区网络还能促进生物多样性研究和监测工作,加强人们对生物多样性的认识和理解。
其次,加强法律法规和政策的制定与执行,也是保护生物多样性不可或缺的一环。
政府部门应该制定相关法律法规,限制破坏性的人类活动,并采取措施保护受威胁的物种和栖息地。
此外,政府还应加强对生物多样性保护的监管和执法力度,确保法律的有效实施。
同时,建立公众教育和宣传机制,提高公众对生物多样性保护的认识和意识,并促进公众积极参与保护工作。
第三,推动可持续利用是保护生物多样性的关键策略之一。
可持续利用是指以最小的生态足迹或对生态系统造成最小的损害,确保自然资源能够持续利用和不断更新的方式。
可持续利用的方法包括推动环境友好型农业和林业的发展,采用节约型和清洁型的生产技术和工艺,减少资源的浪费和环境污染。
此外,还需要倡导绿色消费和可持续发展的生活方式,减少人类对自然资源的需求,促进生产和消费的可持续性。
最后,国际合作和跨部门合作也是生物多样性保护策略的必要组成部分。
由于生物多样性的问题具有全球性和综合性,单一国家或部门的努力往往难以取得显著的效果。
生物多样性保护与生物资源永续利用摘要:通过阐释生物多样性研究的概念,探讨生物资源与生物多样性对人类的重要影响,分析生物资源研究状况、生物多样性研究进展、现代高新生物技术在生物资源利用和生物多样性保护中的应用等,提出了在扩大内需满足我国不断增长的社会需求之时,应注重生物多样性的有效保护机制、长效保护策略研究,为重点物种保护工程提供理论基础和关键核心技术支撑;同时加强具有自主知识产权的生物资源永续利用研发,推动新兴生物产业升级,对现代化生态城市建设、构建资源节约型和环境友好型社会都有重要指导作用。
寻求自身发展与自然界和谐相处的可持续发展方式,将是人类发展道路的必然选择。
关键词生物多样性,生物资源,保护,永续利用,生物产业经典的生物资源是指当前人类已知的有利用价值的生物材料,包括动物、植物、微生物和病毒等资源。
泛义而论,对人类具有直接、间接或具潜在的经济、科研价值的生命有机体都可称之为生物资源,包括基因、物种以及生态系统等。
作为地球自然资源的有机组成部分,生物广泛分布于地球,包括大气圈、岩石圈、土壤圈和水圈。
当然,目前发现的大部分生物都集中在各圈层的交界处,这是生物圈的核心。
地球表面结构千差万别气候各异且错综复杂,既有平原、丘陵、高山、荒漠等地形地貌,也有江河、湖泊、海洋等水域,还有寒带、温带、热带等气候带,生境的差异造成生物多样性丰度极高。
目前已经鉴定的生物物种约有200 万种,据估计,在地球上存活着的生物约有2 000—5 000 万种。
早期的生物多样性概念是指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,由遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性等部分组成。
遗传多样性是指生物体内决定遗传因子及其组合的多样性;物种多样性是指生物在物种上的表现形式;生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。
其中,物种的多样性是生物多样性的关键。
它既体现了生物之间及与环境之间的复杂关系,又是遗传多样性存在的基础。
过去20 多年据此开展的研究工作,对推动我国生物多样性研究产生了巨大的影响。
随着研究的深入,人们认识到生物多样性是地球生命存在特征的具体表现形式,生命有机体是生物多样性的基本物质基础,同时必须有保障生命存在的环境支撑系统,生命和生境两者并存,若缺其一,生物多样性将不复存在。
生物多样性研究的核心内容是动物、植物、微生物和病毒等生命有机体之间及其与生境间相互关系、相互作用的系统整合;生物多样性研究应紧密围绕国家对新兴生物产业和生物多样性保护的战略需求,提炼生物多样性保护策略和生物资源永续利用的关键核心技术,针对特定区域重要生物类群及与之紧密相关的生物、非生物因子,从基因、蛋白、细胞、个体至群落等各层次,通过各种组学及现代高新技术手段开展多学科交叉综合研究。
1 生物资源与生物多样性对人类的影响地球生命经过亿万年的演化,由最初的简单形式发展为现在的纷繁复杂,不同生物物种之间都具有重要的协同作用,从简单互助到互生、共生和寄生等多种生命形态。
人类的发展,其基本的生存需要如衣、食、住、行等绝大部分依赖于各种生物资源的供给。
主要体现在以下方面:(1)人类的食物几乎全部取自生物资源。
人类历史上约有3 000 种植物被用作食物,另有75 000种可食性植物,当前被人类种植的约有150 种。
现在,全世界的食物蛋白质来源于牛、羊、猪、鸡、鸭等几种畜禽。
全世界生产的水产品一半以上来源于天然捕捞,这些产品有的直接上市供人类食用,有的作为养殖饲料间接地为人类提供动物蛋白质。
在不发达国家或地区,人们还相当依赖获取野生动植物作为食物。
加纳人所需蛋白质的75%来源于野生鱼类、昆虫和蜗牛等;在博茨瓦纳某些地区,食物总量的40%取自于野生动物;扎伊尔人所需动物蛋白质约有75%来源于野生资源[。
(2)发展中国家80%的人口依靠传统药物进行治疗。
生活在亚马逊河流域西北部的人们开发了约2 000 个物种入药]。
中国利用野生生物入药已有数千年历史,中药涉及5 100 多个物种,其中有1 700 种为常用药]。
如青蒿素治疗疟疾,水蛭素是有效的抗凝血剂,蜂毒可治疗关节炎,某些蛇毒制剂能控制高血压,斑蟊素可以治疗某些癌症等。
(3)在偏远地区,人们所需能源仍主要依靠自然生物资源,其中最主要的是森林出产的薪柴。
在尼泊尔、坦桑尼亚和马拉维,90%以上的能源取自薪柴。
在1983 年,全世界共消耗了约1.6 亿m3 的薪柴,占森林木材总产量的54%。
1989 年中国农村总耗能已超过5 亿吨标准煤,其中55%为生物能源如薪柴、秸秆、茅草等。
4)生物多样性之生态价值对人类的贡献也是巨大的,它在维系自然界能量流动、物质循环、改良土壤、涵养水源及调节小气候等诸多方面发挥着重要的作用,生物多样性也是维持自然生态系统平衡的必要条件,某(些)物种的消亡可能引起整个系统的失衡,甚至崩溃。
而且,丰富多彩的生物和它们得以生存的无机环境共同构成了人类赖以生存的支撑系统。
2 生物资源研究状况2.1 生物资源开发与食物供给野化种群可以被驯养为家养品种,或用于家养品种的遗传改良。
对于农作物,一个野生种或变种或许可以提供特定的抗虫害或增加产量的基因。
这种基因一旦从野外获得,即可被整合、存储到作物基因库中。
作物的灾害常常是遗传变异的丧失所致:1846 年爱尔兰的土豆枯萎病、1922 年苏联的小麦欠收、1984 年弗罗里达柑橘腐败病,都与作物的低遗传变异有关]。
20 世纪60 年代的矮化育种、70年代的杂种优势利用和90 年代的杂交水稻,都使水稻这种主要粮食作物的产量同期增长20%—30%,多养活了世界上数十亿的人口。
传统作物和家畜育种对野生遗传资源的频繁需求,显著提高了作物质量和产量的现代生物技术在遗传育种中的应用,使得遗传多样性愈加重要。
秘鲁的野生西红柿的高糖含量和大果实基因,已经被转移到人工种植的西红柿品种中,使该产业附加值大大增加。
墨西哥一个多年玉米野生近缘种的发现,具有数十亿美元的潜在价值,利用它可培育出不需要每年种植的多年生的高产玉米。
来自苏云金杆菌的抗病虫害基因,已被转移到西红柿之中。
2.2 生物资源开发与人类健康至于现代药品,在美国有1/4 的处方药含有取自植物的有效成分,有超过3 000 种抗生素(包括青霉素和四环素)源于微生物]。
从一种土壤真菌中提取的Cyclosporin通过抑制免疫反应,使得心脏和肾脏移植手术有了很大的突破。
阿司匹林以及其他许多人工合成的药品首先是在野生物种中发现的。
随着人类寿命的大大延长,由此产生了许多新的医药卫生问题,老年性疾病愈显突出,如心血管疾病、癌症等,对此美国食品与药物管理局1983—1994 年批准的520 种药物中,有157 种来自天然生物活性物质或其衍生物,同期批准的抗癌药物有61%来源于天然生物活性物质或其衍生物]。
自1928 年英国的弗莱明发现了世界上第一种抗生素———青霉素以来,致病微生物的耐药性问题不断升级。
抗生素市场总额在300 亿美元左右,半个世纪以来没有开发出真正意义上的新类型抗生素。
随着传统抗生素的大量使用和滥用,在临床上出现了各种各样的耐药菌株,如携带NDM-1 质粒的“超级细菌”,严重危害了公众的健康]。
20 世纪80 年代科学家发现动物天然免疫系统中存在一种有效的杀菌物质,经过近30 年的研究,发现此类抗菌小肽物质广泛存在于生物界,从动物、植物到微生物本身都有分布,用以保护机体免受微生物的感染。
很多抗菌肽对临床耐药致病菌都具有很好的杀灭作用。
与传统抗生素相比,抗菌肽因其独特的作用机制(直接破坏细菌细胞壁和膜的通透性),而不易产生耐药性,并且具有杀菌时间快、不诱发微生物产生内毒素且可中和内毒素因而不导致脓毒症的产生(传统抗生素可诱发脓毒症)等优点,已经成为非常有应用前景的新型抗感染候选药物]。
在研究人体生理、疾病致病机理和新药物研发的过程中,动物模型发挥着不可或缺的作用。
我国研究人员发现,广泛分布于东南亚的小型哺乳动物树鼩,适合构建各种医学生物学动物模型。
目前树鼩作为动物模型已广泛应用于黄曲霉毒素致肝癌研究、人孢疹病毒感染研究和乙肝病毒研究等。
2.3 生物资源开发与能源供给联合国开发计划署把新能源分为以下3 大类:大中型水电;太阳能、风能、现代生物质能等新可再生能源;传统生物质能。
可见,生物质能在世界未来新能源中仍会发挥重要作用。
生物质是指由光合作用而产生的各种有机体,光合作用利用空气中的二氧化碳和土壤中的水,将吸收的太阳能转换为碳水化合物和氧气。
在各种可再生能源中,生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物中的一种能量形式,是以生物质为载体的能量,是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规固态、液态和气态燃料。
生物质遍布世界各地,其蕴藏量极大。
生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。
目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。
有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。
地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。
地球每年经光合作用产生的物质有1 730 亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10—20 倍,但目前的利用率不到3%。
3 生物多样性研究进展(1)Nature 杂志2010 年发表文章证明了生物多样性对生境的影响。
实验表明,植物多样性增加可以直接增加生境湿度,增加食物链营养级水平和杂食性动物数量及种类。
在地上和地下的生境中,草食性动物受植物多样性影响比肉食性动物和杂食性动物明显;地下生境系统受植物多样性影响比地表生境弱;植物多样性总体来说会对生态系统产生积极影响,但外来物种入侵、病原生物的入侵和重寄生则会造成负面影响。
(2)为探讨重要动物物种保护对策,以珍稀濒危动物为主体研究对象,开展动物(大熊猫)、植物(箭竹)、微生物(肠道消化酶)三者关系的生物多样性研究取得了重要结果。
大熊猫在分类上属于肉食目,具有典型的食肉动物消化系统,但现存大熊猫以箭竹为主食。
竹子是一种高纤维和低营养的食物,大熊猫除了能消化竹子中90%以上的蛋白质和脂肪等营养物质外,还能利用约8%的纤维素和27%的半纤维素。
2010 年公布的大熊猫基因组却未能发现大熊猫具有编码纤维素和半纤维素等消化酶的基因]。
通过对健康大熊猫新鲜粪便的肠道微生物16s rRNA分析,发现大熊猫肠道菌群具有高比例的梭菌纲物种,是已知能消化纤维素的菌群,产生纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、1,4-β-糖苷酶木聚糖酶以及1,4-β-木聚糖酶等用以辅助大熊猫对纤维素的消化]。
(3)针对具有重要经济用途植物的迁地保育问题,进行植物(八角)、动物(瘿蚊)、微生物(根菌)相互作用的生物多样性研究,取得了阶段性进展。