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第2节 生物多样性及其保护
第4章 人与环境
目
录
1986年，我国科学家在长白山地区发现了一种新的蛩qióng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？
保护生物多样性（生物多样性具有重要的价值）
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？
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。
一、生物多样性概念
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。
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。
【例】生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。下列生物多样性的相关描述与其所属层次相符的是（　）
序号 生物多样性的相关描述 层次
① 班上同学中，有人是双眼皮，有人是单眼皮 遗传多样性
② 美国纽约市的居民中有白种人、黑种人和黄种人 物种多样性
③ 江苏省内除了有平原外，还有丘陵、湖泊和沼泽等 生态系统多样性
④ 校园中既有开黄花的菊花，也有开红花的玫瑰等 遗传多样性
A. ①② B．①③ C．②③ D．①③④
B
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处所。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。
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处所。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。
红树林是海岸的天然防护林，能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，红树林的消失将直接影响沿海陆地的生态环境，这对沿海地区人们的生活和生产都会产生很大的影响。红树林的消失，会使潮间带多种鱼类、甲壳类、贝类以及多种水鸟因生态环境改变而无法存活和繁衍；红树林的消失还会影响周围的生态环境，从而影响更多的生物。
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？
讨论
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。
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？
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。
资料3 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？
这三个例子说明生物多样性具有:
①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)
②间接价值(红树林对海岸的防护作用)
③潜在价值(红树林、野生稻等生物很可能还有目前人类尚不清楚的重要功能)。
二、生物多样性的价值
实用意义的价值
食用
药用
工业原料
1.直接价值：
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。
包括实用意义的价值和非实用意义的价值。
2.间接价值：
植物进行光合作用，制造有机物、固碳、供氧
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
注意：生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。
主要体现在调节生态系统的功能等方面。
3.潜在价值：
目前人们尚不清楚的价值。
不起眼的野草（过去）
用于各类疟疾治疗（现在）
（潜在价值≠没有价值）
黄花蒿
一种不起眼的、当柴烧的植物——三叉苦
（过去）
（现在）
生物多样性的价值
直接价值
潜在价值
间接价值
实用意义的价值
非实用意义的价值
食用
药用
工业原料
旅游观赏
科学研究
文学艺术创作
调节生态系统功能
植物光合作用，湿地蓄洪防旱、净化水质、调节气候等
促进生态系统基因流动和协同进化等方面。
目前尚不清楚的价值
间接价值＞直接价值
生物多样性的价值（小结）
以下生物多样性的价值，属于直接价值的有_____________， 属于间接价值的有_____，属于潜在价值的有_______。
1、植物净化空气 2、人工湿地涵养水源
3、农田能够提供粮食 4、模拟鸟类外形研制飞机
5、触景生情诗兴大发 6、一种不知名的昆虫
7、人参中提取人参苷（ɡān） 8、一种不知名的野草
9、画家旅游时即兴泼墨
1、2
6、8
3、4、5、7、9
练一练：
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。
但生物多样性的丧失已成为全球性生态环境问题之一，是什么原因导致了生物多样性的丧失呢？
生物多样性的意义
豚鹿
(1960年我国绝迹)
台湾梅花鹿
(1969年已在野外绝迹)
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：
①对野生物种生活环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。
2.生物多样性丧失的原因
野生大熊猫种群原本分布在中国华南、华东大部以及缅甸和越南的北部地区。由于环境变化和人类活动的影响，现有的野生大熊猫种群仅分布在青藏高原东侧6个彼此分隔的山系内。彼此隔离的五白地“孤岛”让大能猫种群难以维持。
②掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎，这是物种生存受到威胁的重要原因。
过度采伐
被拔了象牙的大象
偷猎获取的兽皮
③环境污染也会造成生物多样性的丧失。
“海洋塑料污染”
④农业和林业品种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。
⑤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
加拿大一枝黄花
水葫芦
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。
⑤外来物种的盲目引入也会导致物种灭绝。
③环境污染。
④农业和林业品种的单一化会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。
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。
四川卧龙自然保护区
类乌齐马鹿国家级自然保护区
①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！
四、保护生物多样性的措施
②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。
为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
如：建立动物园、植物园、水族馆以及濒危动植物繁育中心。
1986年正式启动“野马还乡”计划
成都大熊猫繁育研究基地
③生物技术保护
如：建立精子库、种子库、基因库等。
深圳国家基因库
种子库
对濒危物种的基因进行保护。
近年来，我国科学家还利用人工授精、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，取得了可喜的成绩。
人工授精繁殖的大熊猫诞生
组织培养
保护生物多样性，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。
保护多样性还要加强立法、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。
④加强立法、执法、宣传教育
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。这正是“合理利用就是最好的保护”的科学道理。
大力实施退耕还林、还草、还湖等措施，保护生物多样性。
【课堂总结】
（2021·广东高考真题）近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善，研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的（ ）
A．基因多样性和物种多样性
B．种群多样性和物种多样性
C．物种多样性和生态系统多样性
D．基因多样性和生态系统多样性
【练习巩固】
C
（2021·广东茂名市·高三二模）明党参是华东地区著名药材之--，具有清肺、化痰，平肝、和胃等功效。上世纪80年代，由于被大量挖掘，数量急剧减少；近20年来，随着人们的环保意识的增强，这些地区环境变得越来越好，明党参的数量也明显增加。下列相关叙述错误的是（ ）
A．明党参的清肺、化痰等功效体现了生物多样性的直接价值
B．上世纪80年代，该地区明党参种群的年龄组成为衰退型
C．近20年来，该地区群落的水平结构和垂直结构都发生了改变
D．近20年来，该地区明党参种群的环境容纳量变得越来越大
B
（2021·河北高考真题）湿地生态系统生物多样性丰富，鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查，结果见下表。下列叙述正确的是（ ）
典型湿地 季节性湿地 中度退化湿地 严重退化湿地
湿地特征 常年积水 季节性积水 无积水 完全干涸，鼠害严重
生物多样性指数 2.7 2.4 2.1 1.5
鸟类丰富度 25 17 12 9
A．严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂B．因湿地退化食物不足，鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C．湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础
D．湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
D
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
1.大熊猫栖息地遭到破坏,赖以生存的食物箭竹被破坏,我们采用哪种保护措施更有效
2.生活在保护区内的大熊猫因近亲繁殖,种群开始退化,造成这种现象的主要原因是什么
3.人们欲在震后大面积种植箭竹,咨询后发现不可行,试从生态学的角度分析。
易地保护
人类活动导致大熊猫的原栖息地碎片化,不同保护区的不同种群之间无法进行基因交流。
大面积种植箭竹会造成林业品种单一化,会引起生物多样性丧失。
思考·讨论
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

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