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第一章 保护生物学的产生与发展 •第一节 保护生物学的概念和学科特点

•第二节 保护生物学的形成与发展 •第三节 保护生物学的研究内容

•第四节 保护生物学的研究趋势

第一节 保护生物学的概念

和学科特点 •(一)保护生物学产生的背景 •(二) 什么是保护生物学

•(三) 保护生物学的学科特点

(一)保护生物学产生的背景

•1、人类对自然的改造

•2、人类活动对自然产生的影响

•3、生物多样性

•4、生物多样性、资源和环境必须保护

•5、保护生物学的出现 1、人类对自然的改造

•(1)自然生态系统转化为人工或半人工生态系统。

•(2)消耗了大量不可再生资源

•(3)生物资源正逐步走向灭绝

2、人类活动对自然产生的影响 •(1)人类活动正在破坏生物群落。

•(2)由于土地不合理利用、生态环境破坏和外来物种的侵入,物种正经历大灭绝。 •(3)由于森林和湿地消失、工农业污染,地球的生态过程受到干扰。

•(4)沙漠化、水土流失、人口剧增、水资源减少、全球变暖等环境问题凸现。

3、生物多样性 •(1)生物多样性(定义):是对人类具有现实和潜在价值的基因、物种和生态系统资源的总称。 •(2)意义:生物多样性是保障人类生存的物质基础和环境条件,也是未来工业、农业和医药

业发展的基础。 •(3)人类活动严重干扰了生态平衡。

•(4)(后果)干扰生态系统→生态失衡→物种灭绝→人类生存条件崩溃。

4、生物多样性、资源和环境必须保护

•(1)人类觉查到物种灭绝的威胁。

•(2)物种灭绝将对未来产生影响。

•(3)(共识)人类必须保护生物多样性、保护丰富的生物资源、保护人类的生存环境。

5、保护生物学的出现

•(1)挽救濒危物种,需要实施保护。 •(2)要科学有效保护,需要一门新的学科知识。

•(3)内容:①物种遇到的困难是什么、 ②如何处理、 ③濒危原因是什么、 ④哪些物种要优先保护、 ⑤采取怎么的措施。 •(4)保护生物学的出现。

(二) 什么是保护生物学

•1、出现: ①保护生物学名词出现于20世纪初期; ②但保护生物学学科形成于20世纪80年

代初期。 •2、内容:①评估人类对生物多样性的影响,②提出防止物种灭绝的措施,③拯救濒危物种,

④提出生物多样性持续、合理利用方案。 •3、定义:保护生物学(Conservation Biology)是一门论述全球生物多样性面临严重危机及如

何保护生物多样性的综合性学科,它既要面对当前生物多样性的危机,又着眼于生物进化潜能

的保持。 •4、研究目的: ①提供各种科学的保护原理; ②识别需要保护的问题; ③建立正确的保护程

序; ④加强科学与管理的联系。 •5、性质:保护生物学是一门综合性的科学,其基础内容以生物学为主,并融合了自然科学中

其他学科的内容甚至社会科学的知识和理论。

1、保护生物学与传统学科的区别

•(1)区别:①传统学科要求满足市场需求,要求有直接经济价值;②而保护生物学不将经济

因素作为首要问题,而是重视生物群落的长远保护。

•(2)组成保护生物学的核心学科: ①种群生物学, ②分类学和③生态学。 •(3)保护生物学①既要保护不同环境中的生物多样性, ②又要保护物种进化力。

(1)国外保护思想的形成

•①圣经对保护生物学的认识(诺亚方舟,人与生物共存)。

•②欧洲自然保护运动起源于19世纪的殖民扩张;19世纪后期欧洲开展了对野生动物的保护,

各种保护学会成立相继成立(公用地、空地、鸟类等)。

•③美洲19世纪自然保护意识的出现;及各种保护学会的成立(荒野、鸭类、山岭及国家公园)。

•④不列颠鹳、鹤、海鹰、野猪的灭绝,欧洲野牛1627年灭绝,毛里求斯渡渡鸟灭绝于17世纪

70年代刺激了人类的觉醒。

(2)中国保护思想的形成

•①道教和儒家思想里的保护生物学启蒙。

•②人们的自然保护意识与文明程度和社会生产力水平密切相关(狩猎、游牧和农耕削弱保护)。

•③我国古代为保护自然景观,曾划定过禁猎保护区。

•④中国名山大川的宗教文化胜地和少数民族的龙山、风水地都是最早的生物多样性保护的雏

形,是中华民族保护生物资源的朴素形式。

•⑤中国古人曾有科学利用野生动物资源的意识。

•⑥在近代和现代发展中,中国已经越来越注重开发利用生物多样性。1956年第一届全国人民

代表大会第三次会议,92号提案,中国科学院在广东建立了中国第一个自然保护区¡ª¡ª鼎湖山

自然保护区

2、 保护生物学的产生

•(1)20世纪50年代人类认识到地球的环境危机。 •(2) 20世纪60-70年代人类认识到地球的生物多样性危机。

• ① 1972年,斯德哥尔摩环境会议(第一次世界环境会议)。

• ② 20世纪70年代起,科技界和许多国家政府开始重视人类活动对环境的污染和野生物种

的生存威胁。1978年在美国圣地亚哥动物园召开了第一届国际保护生物学大会。 •(3)1985年,保护生物学学会成立,1987年的《保护生物学》杂志创刊标志着该门学科的成

熟。

A 国际上保护生物学的发展 •(1)保护生物学是由多门学科综合而成的新学科:①资源科学、 ②生物科学、 ③环境科学

和④社会科学。 •(2)保护生物学研究还得到了政府的支持和社会的资助。 •(3)国际上一系列国际公约的签署(最早的1973年的《濒危野生动植物国际贸易公约》)。 •(4)大学建立保护生物学研究方向或专业,有的学校并建立研究生专业(1990年,16所大学

招硕士研究生)。

B 中国保护生物学的发展 •(1)中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一,同时亦是生物多样性受威胁最严重的国家

之一。 •(2)虽然我国保护生物学研究起步较晚,但发展较快。

•(3)与我国的保护生物学研究工作相似,保护生物学教育工作起步于20世纪90年代中期,

但近年来有了较大的发展。30多所大学招收硕士研究生,20余个单位招收保护生物学博士研究

生。

第三节 保护生物学的研究内容

•1、 灭绝

•2、进化的潜能

•3、群落和生态系统

•4、生境的恢复

•5、物种的回归自然和圈养繁殖

•6、生物技术在特种保护中的应用

概述 •1、该学科要解决的首要问题是了解目前人类面临着的一系列生物多样性危机的原因和需要优

先考虑并加以保护的问题。 •2、拯救濒危物种是保护生物学当前的紧迫任务,需要从不同角度进行实践的和基础理论的研

究。 •3、在20世纪80年代里,保护生物学研究的重点在小种群问题,主要考虑的是对已经变小种

群如何进行妥善保护:主要是哪些生态或人为过程造成种群缩小。

1、 灭绝

•(1)灭绝(extinction)是保护生物学的主要研究内容,灭绝的研究目的是要预测生物多样性

灭绝的趋势,阐明灭绝的原因,采取措施防止灭绝现象的发生。 •(2) ①物种灭绝作为地球上生物进化史的一种自然现象,本是正常事件,如2.5亿年前的三

叶虫、6500万年前的恐龙灭绝; ②但是,由于人类的强烈干扰,鸟类和哺乳类动物灭绝的速

度提高了约100-1000倍; ③地球正面临着第六次大灭绝。

•(3)灭绝不仅意味着一个物种的消失,而且也意味着物种所带有的遗传基因的消失,意味着

对于生态系统和整个生物圈的破坏。

•(4)当然对于灭绝的预测,常常有一些较难回答的问题。

2、进化的潜能

•(1)很多研究表明灭绝是种群丧失了进化潜能(evolutionary potential)。(种群生存力分析)

•(2)灭绝是物种及其生态系统长期受到损害的累积结果。

•(3)优先保护措施: ①一般来说,大型的、进化位置较高的哺乳动物和食物链位置较高的食

肉动物就应是首先考虑特别保护的对象。 ②此外,就是优先考虑保护生物学家常常提到的旗舰

种(flagship species),如大熊猫,引起同情、共呜。

•(4)另一方面,所有的生物学家或保护生物学家都同意通过协调政策来保护大多数珍稀种类。 3、群落和生态系统

•(1)物种丰富度的丧失、生态特征和行为的变化,表示其对于群落和生态系统(communities and

ecosystems)有一个适应极限。

•(2)确立生态系统多样性和稳定性之间的关系,对于保护和管理都有重要的意义:弱的相互作用,

强的相互作用,群体内部的相互协调作用。

•(3)利用现有的群落和生态系统的理论,在一些地区的保护和管理中也取得了很大的成功。 •(4)一般观点:物种多样性(物种的丰富度和均匀度)和持久性比组成的单一性好,物种和

生态系统都应受到保护。

4、生境的恢复

•(1)自然生境的丧失,会引起生物群落的结构功能的一系列变化。 •(2)恢复措施:土地退耕,土地的合理使用。 •(3)需注意事项:①人工恢复不是恢复生物生境的有效方式; ②自然生长可有效地恢复其生

境,但需所需时间较长。 •(4)现实:只有极少数的生境能恢复到原始状态;重要前提:人类要有一个较高的生活水平

和人口必须稳定或下降。

5、物种的回归自然和圈养繁殖 •(1)人为干扰和环境的破坏,不仅使物种的个体数量减少,而且直接导致物种栖息地的丧失,

大量物种受到灭绝的威协。 •(2)濒危物种的栽培和饲养是保持和扩大个体数量的一种有效的方法,把人工饲养繁殖的物

种再引入自然或半自然的生境,实现野生种群的重建和复壮是保护生物的一种重要手段。 •(3)如前所述,圈养繁殖已使一些濒危物种的数量得以增加,但是也带来一些难以解决的问

题:金丝猴,华南虎。

6、生物技术

在物种保护中的应用 •(1)对未知物种进行定名和描述,完成物种的调查和编目工作:生物技术分子水平结合形态学

进行分类。 •(2)可解决小种群遗传多样性损失和近交衰退问题:通过基因导入恢复。 •(3)种群遗传结构和适应潜力的分析:遗传多样性是演化的结果,也决定着将来的命运。

•(4)物种和群落的长期保存:如基因、细胞等。

•(5)生物安全问题(见后详述)。

(5)生物安全问题。

•①现代生物技术使基因可以在人、动物、植物和微生物之间进行人为的相互转移,随着生物

技术的广泛使用,生物安全问题也越来越引起人们的重视。

•②主要表现在a:生态环境方面

• b:生物多样性方面。

•③为了保护生态系统和人类自身的安全,促进生物技术健康地发展,加强对转基因生物的风

险评估和安全监测也是非常必要的。

第四节 保护生物学的研究趋势 •1、小种群生存概率

•2、确定和保护生物多样性热点地区 •3、物种濒危灭绝机制

•4、生境破碎问题:动态过程等。