浅谈生物多样性---生态学论文(推荐9篇)
众所周知,我们身边时时刻刻都被形形色色的生物包围着,随着科学的发展,我们对生物的认识不断加深,我们人为地根据古生物学、比较胚胎学,比较解剖学上的许多证据,把生物分成不同来源、不同形态、不同功用、不同价值等等的层次和类别。随着各个生物学科的深入研究和相互渗透,于是,生态系统多样性这个名词也逐渐进入广大人们的眼球,并成为国内外近几年来最为流行的词汇。
那么。什么是生物多样性呢?
在不同的学科中,生物多样性的定义也各不相同,就《生态学》上的定义而言,生物多样性是指:生物体及其所生活的生态系统的多种变化。包括不同物种的多样性(物种多样性),物种内部基因的多样性(遗传多样性),生态系统内和生态系统间相互作用的多样性(生态系统多样性),还包括近年来有些学者把景观多样性也加进来,成为第四个层次。
而生物多样性给我创造的价值,有直接的、间接的、伦理的价值,都是不可估量的。正因为我们生活在这么一个遗传、物种、生态系统、景观等等的极其多样的世界里,人与人、人与社会、人与自然才能和谐、稳定地存在下去。可以说,物种多样性使我们幸福其中的一个保证。
但是,随着科技的发展还有不断膨胀的人的欲望,生物多样性已经遭受到严重的威胁。这个是非常严峻的问题,已经到了不容忽视的程度了。
据资料记载,物种灭绝速度为每1000年一种,但到了十九世纪工业革命时代,物种灭绝达到一年一种,20世纪中叶发展到一天一种,现在,每6小时就有一个物种灭亡。专家说,如不采取有效措施的话,形势更加严峻。
这是一组非常可怕的数据。为什么自从工业革命以后,物种灭绝的速度极度加速呢?归根结底,还是人的欲望。人为的原因是破坏生物多样性最根本的原因。
随着人口的迅猛增长,需求自然也开始不断膨胀,甚至是某些人的贪念欲望,不断地去破坏原本属于和谐的自然界。再加上人们没有保护生物多样性的意识,认为地球资源无穷无尽,为了眼前的蝇头小利,不惜代价地打破生态平衡,从而造成了生物多样性急剧下降。
比如说,砍伐森林是造成大量动物、植物、微生物受到威胁的首要原因。大面积的森林砍伐加剧了荒漠化、山体滑坡、江河断流等等灾害的发生。著名的亚马逊河流域拥有全球将近一半的热带雨林,有大量的生物资源,从20世纪50年代开始,亚马逊河流域毁林造田,开辟农场等等,这也使得此地的生物多样性“基因库”不复存在。
又比如说,外来物种的入侵也是减少生物多样性的另外一个重要的原因。当外来物种入侵当地后,在所有条件都适合的情况下,无限度地增长,通过争夺营养物质、生存空间等等,从而制约了其他的本地物种的生长,甚至灭绝,以致生物多样性剧减。外来物种的入侵可能是无意识引入的,也可能是有意识引入的,还有可能是自然飘落。这就需要我们提高保护意识,外出旅游的时候,当你想带别的地方的物种回来的时候,一定要考虑它是否是安全的,对其他生物是否是外来物种等等。
再比如说就是生物资源的过分利用。比如说有些濒危物种,有些人能就看到了它带来的经济利益,而忽视了对生物界的影响,这是非常不可取的。再比如说过度开垦,土地是农人的赖以存活的基本,某些人为了眼前的一点点利益,就过度开垦,造成水土流失,一些特有的物种可能失去栖息的地方。从而导致了某些物种的灭亡。这就需要我们睿智地辨别其中的利于弊了,我们应该扬长避短,规避风险。尽量不要破坏到物种多样性。
随着工业和科技的发展,环境污染对生物多样性的影响也不能忽视,无论是复杂的大气的成分和结构,还是水域的、土壤的成分结构,都已经发生巨大的变化,从而造成某些物种不能存活。这就需要我们不管是在工业上的、农业上的、还是在生活上的污染,都竭尽全力降到最低。
城市化发展对生物多样性的影响,为了适应现代化的发展,混凝土建筑代替了天然绿化场地,这也使得生物多样性严重地丧失。这就需要我们好好地规划我们的生活空间,我们不要一味地追求发展、而忽视了生态平衡。
面对这样严峻的形势,不管是政府相关部门,还是个人都要为我们生物多样性肩负起这个责任,一起加入保护生物多样性的大战中。
按照不同的特点,不同的优势,我们可以将保护生态系统多样性的方法分为就地保护、迁地保护、建立基因库、构建法律体系等等。
当我们去神农架、长白山、鼎湖山等等旅游的时候,我们惊叹大自然的鬼斧神工的时候,我们可能没有意识到这就是典型的生物多样性的就地保护。就如我们看到的,利用这个方法,我们不仅能保护仅适合在当地生长的物种,而且,能够形成一个完全按照自然演替形成的生态系统,最大限度地保护了生物多样性。
当我们惊叹植物园或动物园里物种齐全,多得眼花缭乱的时候,我们是不是该意识到这是迁地保护的典型例子呢?我们把珍稀的物种迁出原产地,免受食物、天敌等等的伤害的适宜的环境下,更好地繁殖生长。
现代生物技术已经完全支持在仅仅是有某物种基因的情况下都能复原该物种,这对已经灭绝的或濒危的物种无疑是福音。建立基因库也不失为保护物种多样性的有效的好方法。
除了以上的方法,我们还要建立健全的法律体系,并且在相关部门和舆论的监督下,有效地、公正地执行。对保护生物多样性有功的,加以奖励、并树为典范。对破坏的严惩不贷。杀一儆百。
以上这些都是客观的保护因素,执行起来,关键的还是靠我们广大的人民群众。我们要认识生物多样性的价值及其重要性,提高保护多样性的意识,把个人利益放在大众利益之后,坚决杜绝以破坏生物多样性而获得更大利益的现象,更加不要以侥幸的心理,先污染后治理,先发展后治理的理念是万万不可取的。
生物多样性是人类赖以生存的条件, 是经济社会可持续发展的基础, 是生态安全和食品安全的保障。生物多样性保护和持续利用有利于国民经济的可持续发展和提高人民生活质量。
生物多样性是可持续发展的重要基础, 也是衡量一个国家和地区生态文明和环境质量的重要标志。良好的生态环境, 能够持续地为经济发展提供自然资源, 为社会进步创造有利条件;做好生物多样性保护, 不仅可以服务于当代社会和当地民众, 而且能够惠及子孙、造福人类。今天, 生物多样性保护正日益成为全球环境保护的热点问题之一, “保护环境、保护生物多样性、保护我们赖以生存的生物圈”已经成为全人类的共同认识而深入人心。
中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一, 物种约占世界总数的10%。我国还拥有包括温带, 寒温带, 亚热带, 高山, 丘陵, 湖泊, 森林, 海洋等众多的生态类型, 孕育了各种生态类型中的大量物种, 使得生态系统多样性和遗传多样性都居世界的前列。但是我国的生物多样性也面临的各种威胁, 由于历史和现实的原因, 中国的生物多样性过去遭受到的破坏和当前面临的威胁都是严重的, 生物多样性尽管丰富多彩, 但在许多方面是残破不全的。我国生物多样性退化严重, 大自然调节气候、空气和水源的能力大幅下降;自然灾害对人类的冲击越来越多。特别是今年南方持续干旱、北方的雪灾、四川的泥石流、高温天气等自然灾害给我国造成重大经济损失。近代人口猛增, 人均自然资源的数量持续下降, 尤其对自然资源的不合理开发利用, 使生态环境日趋恶化。加上对生物资源掠夺式开发, 已使我国受严重威胁的生物物种占了整个区系成分的15-20%, 高于世界的平均水平。
生态环境的日益退化和生物多样性的严重损失, 引起各级政府逐步对自然资源和自然环境的保护。1994年我国制定并颁布了《中国生物多样性保护行动计划》。为落实《生物多样性公约》的相关规定, 进一步加强我国的生物多样性保护工作, 有效应对我国生物多样性保护面临的新问题、新挑战, 环境保护部会同20多个部门和单位编制了《中国生物多样性保护战略与行动计划》 (2011-2030年) , 提出了我国未来20年生物多样性保护总体目标、战略任务和优先行动。
在这样大的国际、国内背境下, 形成一个共识保护我们的地球, 倡导绿色低碳生活。云南省提出绿色强省的目标, 丰富的生物多样性是云南的一张名片, 保护好生态环境和生物多样性是责任, 也是实现云南自身可持续发展的保障。滇西北是我国乃至全世界生物多样性最丰富和最独特的地区之一。为保护滇西北的生物多样性, 2008年2月云南发布《滇西北生物多样性保护丽江宣言》。2010年5月26日, 云南省在保山市腾冲县召开滇西北生物多样性保护联席会议第二次会议, 发布《2010国际生物多样性年云南行动腾冲纲领》, 宣称要将云南打造成为世界生物多样性保护最好的地区。
普洱作为镶嵌在西南大地的一颗绿海明珠, 以盛产普洱茶而闻名。如何把普洱茶这张名片做大、做好、做强, 提升普洱茶的品质, 必须从源头做起, 从茶园做起, 以绿色、生态、有机的标准建设生态茶园, 打造好普洱茶原料生产的“第一车间”。保护茶园生物多样性建设生态茶园任重而道远, 是普洱茶产业可持续发展的保障。
2 保护茶园生物多样性建设的意义
2.1 建设生态茶园恢复茶园生物多样性是科技创新的重大举措
普洱市是云南省财政相对贫困的老、少、边、穷地区, 茶叶作为传统的支柱产业, 过去几十年受单一种植的影响, 掠夺式开垦, 毁林开荒;盲目追求高产, 大量使用化肥农药;种植模式单一, 破坏了原有的生态系统, 致使茶叶产品质下降, 农残增高, 降低普洱茶饮品的安全性, 致使茶叶出口受阻。特别是2007年的经融风暴, 使普洱茶价格从峰值跌落峰谷, 整个普洱茶产业损失惨重, 处于市场低迷的状态。
如何走出困境。经过考查、调研国内外生态茶园建设的成功经验, 科学的谋划, 普洱市提出强势推进传统茶产业, 以绿色、生态、有机的标准建设生态茶园, 把茶园生物多样性的恢复和生态茶园建设作为茶产业发展的重心, 用组建农民茶叶专业合作组织的方式作为保证, 从今年起力争用五年时间把全市136万亩现代茶园改造成生态茶园。使普洱茶提质, 让人们品饮健康安全的普洱茶。
2.2 科学全面的认识保护生物多样性和建设生态茶园的关系
2.2.1 生物多样性的基本概念
生物多样性是地球上生物经过几十亿年发展进化的结果, 它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的遗传基因及其变异性, 以及它们与环境形成的复杂的生态系统和生物地理景观。它们是人类社会赖以生和发展的物质基础, 它们的未知潜力为人类的生存发展显示了不可估量的作用。然而, 由于全球人口的增长和人类的活动引起生物资源不合理利用及环境变化, 生物多样性正以前所未有的速度在遭受破坏, 许多物种已经或正在逐渐从地球上消失, 这一问题已引起了国际社会的广泛关注, 生物多样性的研究和保护已成为当前国际社会和各国政府普遍关注的热点问题。
生物多样性 (biodiversity) 是指一定范围内多种多样活的有机体 (动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。包括植物、动物、微生物和他们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复合生态系统的多样化及其变异性。一般认为生物多样性包含遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性4个层次。生物多样性的4个层次之间的物质能量交换和与环境之间的相互协同的作用关系构成了维持地球物质循环和能量流动平衡与稳定的防御体系, 即“地球的免疫系统”。
生物多样性是人类赖以生存的条件, 是经济社会可持续发展的基础, 是生态安全和食品安全的保障。
2.2.2 生物多样性价值
1) 科学研究价值:通过对4个层次的多样性研究了解地球历史的演变过程, 生命系统的起源、演化发展与环境的协同进化关系, 是生命科学和地球科学的核心研究价值所在;
2) 经济利用价值:在物种多样性层次上, 作为人的必要生存与发展的最基本的资料;
3) 潜在基因价值:作为基因资源, 主要是在遗传多样性层次上;
4) 生态服务价值:作为一种生态资源, 主要是建立在物种和生态系统多样性层次上, 在维护生态系统平衡与稳定中发挥着不可替代的生态服务功能;
5) 美学和文化价值:作为旅游资源为人类提供康体、休闲、审美价值, 主要是在景观多样性、生态系统多样性、物种多样性和文化多样性多个层次上。
生物多样性是一个国家战略资源的核心组成部分, 其最大的价值在于为人类生存和发展提供了适应全球环境变化的各种机会, 谁拥有丰富的生物多样性, 谁就拥有未来发展更多的选择权。
2.2.3 保护恢复茶园生物多样性是建设生态茶园的重要内容
生态茶园建设以自然界的植物、动物、基因等包括人与社会和谐共生为宗旨, 以建设可持续的生产方式和消费方式为内涵, 引导人们走上持续和谐发展道路。在人类发展的历程中如果不注意对生物多样性的保护将会对地球和人类本身带来灾难性的后果。生物多样性的保护与生态茶园建设是紧密联系不可分割的整体, 生物多样性的保护是生态茶园建设的基础和重要组成部份。通过在茶园内种植不少于六个品种的高大乔木、中间种植茶树、地表种植绿肥或有根瘤菌的植物以保水保肥的立体种植措施, 建成可持续发展的生态茶园。
3 建设生态茶园的技术措施
实施生态栽培, 保持茶园生物多样性;采用高大乔木─茶树─绿肥立体复合的模式建设生态茶园, 根据所处地块的生态环境因地制益, 对茶园的山、水、园、林、路等整体规划, 合理布局。尽量保护茶园有的树林、植被, 使茶园通过种植不少于6个品种的高大乔木, 遮荫达30%;中间种植茶树;地表种植绿肥或有根瘤菌的植物以保水保肥, 对幼龄茶园还可以短养长。建成林中有茶, 茶中有林的生态茶园。
实施生态防治, 控制茶叶农药残留;化学农药的长期大量使用, 不仅污染了环境, 而且造了茶叶农药的残留。在病虫害防治上采取利用植物的抗性;利用害虫的天敌;利用昆虫生长调节剂和种间信息物质等进行立体综合生物防治。
科学施肥, 促进生态茶园实现可持续发展。根据茶树对营养物质需求, 在生态茶园施肥应根据有机肥特性、茶树生长的规律、土壤性质合理的施肥。
4 建立生物多样性保护补偿机制
全球都有一个普遍现象和共同的规律, 就是生态环境的破坏、生物多样性的减少总是与贫困地区的发展联系在一起的, 如何在发展贫困地区经济的同时对生物多样性进行有效保护成为世界性的难题。建设生态茶园会给茶农带来一定的经济损失, 但是暂时的, 我们要以人为本积极探索生物多样性保护生态补偿试点, 建立省、市、县三级联动的生物多样性保护与开发利用的生态补偿机制。使保护生物多样有强大的资金支持, 充分调动茶农的积极性自觉保护生物多样性, 保证生态茶园建设顺利完成, 达到项目预期的目的。
5 生物多样性的科学宣传
1) 提高全民的生态意识, 使人们认识人与生物的互相作用、互相影响, 懂得抢救生物多样性就是拯救人类本身的道理, 这是中国生物多样性管理与保护的关键问题之一。只有抓好科普宣传教育才能使生物多样性的损失保持在最小程度和使生物资源达到合理管理的近期目标, 也才能实现帮助人们采用持续的、合理的方法对生物资源进行利用和管理, 实现保护生物多样性的长远目标;
2) 应把自然保护包括生物多样性的科普宣传当作一项重要的科研项目来支持, 茶农是生物多样性与持续利用的直接参与者, 制作通俗易懂的宣传资料, 通电视、电影、网络等形式, 深入到边远地区针对各民族的传统文化、各种人群中的不同文化背景和它们与自然资源的相互关系等进行深入浅出的生动的宣传, 以收到预期的效果;
3) 越是生物多样性富集的地方越贫困, 也由于人口的迅速增长和商品经济的发展, 其破坏程度越高。而这些地方的科普宣传尤其重要, 要加强宣传。再由于经济不发达和劳动者的素质还不高, 造成了在经济发展的同时, 滥用和破坏了自然资源。但是, 近几十年来, 所造成的各种生态、环境和资源等的严重问题, 有不少与各级管理者、决策者缺乏生态知识、保护意识而决策上的失误有关。所以, 对于科普宣传的对象, 除了要重视公众, 更要重视对各级管理者、决策者的科普宣传, 虽然他们的人数少, 但是能量大。
参考文献
[1]中国生物多样性保护战略与行动计划 (2011年-2030年) .
[2]霍海洲.浅谈我国生物多样性破坏的原因.
[3]杨宇明.生物多样性保护与生态文明建设.
[4]佚名.中国生物多样性保护及其研究现状.
[5]蒋高明.生物多样性受危害的原因与生物多样性保护对策.
[6]国家环保局.中国生物多样性保护行动计划.中国环保网.
关键词:生态旅游;生物多样性;可持续发展
1.生态旅游概念与内涵
1988年,给生态旅游的定义是:生态旅游作为常规旅游的一种特殊形式,游客在观赏和游览古今文化遗产的同时,置身于相对古朴、原始的自然区域,尽情考察和享乐旖旎风光和野生动植物。这时期生态旅游的概念是指一种旅游业中的复归自然、返朴归真的观念。1993年,国际生态旅游协会把生态旅游定义为:具有保护自然环境和维护当地人民生活双重责任的旅游活动。
真正的生态旅游是一种学习自然、保护自然的高层次的旅游活动和教育活动,单纯的盈利活动是与生态旅游背道而驰的。同时,生态旅游也是一项科技含量很高的绿色产业,需要生态学家、经济学家和社会学家的多学科的论证,方能投产。需要认真研究生态环境和旅游资源的承受能力。否则,将对脆弱的生态系统造成不可逆转的干扰和破坏。同时,生态旅游应该把环境教育、科学普及和精神文明建设作为核心内容,真正使生态旅游成为人们学习大自然、热爱大自然、保护大自然的大学校。
2.生物多样性与生态旅游的关系
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,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其生存环境形成的复杂的生态系统,是生命系统的基本特征。生命系统是一个等级系统,包括基因、细胞、组织、器官、种群、物种、群落、生态系统、景观等多个层次水平,每一个层次都具有丰富的变化,即都存在着多样性。但在理论与实践上重要且研究较多的主要有基因多样性(或遗传多样性)、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。该四者间,基因多样性导致了物种的多样性,物种多样性与多型性的环境构成了生态系统的多样性以及景观的多样性。现在,人们往往把生物多样性视为生命实体本身,而不仅仅看作生命系统的重要特征之一。从根本上讲,人类文化的多样性也可被认为是生物多样性的一部分。
事实上,生物多样性是人类赖以生存的物质基础,其价值体现在直接使用、间接使用和潜在使用三方面。生物多样性最重要的价值在于其与生态系统服务功能相联系的间接使用价值,占其总价值的约95%。这一部分价值也正是生态旅游存在并大行其道的资源基础。例如,生态旅游的目的地是自然生态环境——以景观多样性为基础;生态旅游欣赏的对象是自然景观、自然植被、自然中重要的动植物类群、特定的物种、有特色的区域文化和特殊的生活方式——以生态系统多样性、物种多样性、文化多样性为欣赏对象。尽管生态旅游是可持续旅游乃至社会可持续发展的有效途径,但是如同人类对自然界采取的任何行动一样,生态旅游对自然环境同时具有正面(主要是保护)和负面(主要是破坏)的影响。由于生态旅游是自然取向的旅游活动,最大的资源就是自然资源,因而不同形式的生态旅游都会对自然资源产生影响,即对自然界生物多样性的影响。
生态旅游对生物多样性的正面影响主要包括三方面:
一是生态旅游本身就是以保护为特征的旅游形式,较之传统的旅游形式,对旅游区环境的影响较小,对生物多样性的保护也较周全。
其二,从国外诸多成功范例来看,生态旅游的经济效益显著,将旅游的经济收益部分投入旅游区的生物多样性保护工作,能够增大保护的力度,这即所谓“以山养山”、“以水养水”。
第三,生态旅游具有对游客进行环境教育的特征。只有人的素质得到提高,可持续发展才成为可能。
人类活动对生物多样性的负面影响主要表现在对生态环境的破坏和对物种的过度掠夺。其中生态环境的破坏主要表现为对环境资源的破坏和对环境的污染两方面,这也是生态旅游活动对生物多样性负面影响的主要方面。
从生态旅游对生物多样性的正面和负面影响比较来看,其正面影响是相对的,而负面影响则是绝对的。只要生态旅游存在,其对生物多样性的破坏作用就一定或大或小地存在。相比之下,其保护作用则更多地依赖于人类的意识、采取的措施、监管的力度等等。因而,在开发生态旅游项目的同时,加强对生态旅游区生物多样性的保护是势在必行的。如果仅仅因为生态旅游本身具有环境资源保护的特征,本身是实现可持续旅游与可持续发展的有效途径,就对其发展不加限制、引导与管理,对保护工作掉以轻心,最终人类又将再一次被自然惩罚,失去的也不会仅仅是旅游产业。
3.生态旅游可持续发展的对策
3.1加强森林公园建设,保护森林资源
森林公园是在社会文明的发展中形成的一个相对独立的生态经济系统,是以人类、生物和环境的协同发展为原则,以自然资源的持续利用和生态环境的改善为宗旨,它们所追求的目标是:即满足当代人的生活需求,且自身得到发展,又要保护生态环境,不对后人的发展构成危害。这就为在此基础上开展各项生态旅游活动提供了一个理想的区域环境。随着森林公园旅游人数的增加,旅游活动与生态环境的保护必然产生矛盾,引起诸如土壤、植被、水质和野生动植物的环境问题。另外我国森林公园大都是在国有林场的基础上建立和发展起来的,因经营方式的转变,这就带来了一个更新观念和提高对森林价值和生态环境的再认识问题。因此,有效地保护生态环境、加强森林公园建设是保证生态旅游持续发展的一项重要措施。
3.2统一规化、有序开发
做好旅游开发规划,贯彻资源和环境保护的思想。在编制旅游区总体规划时,必须对旅游区的地质资源、生物资源和涉及到环境质量的各类资源进行认真的调查,以便针对开展旅游活动所带来的环境损害进行足够的准备,并采取积极措施,消除或减少污染源,加强对环境质量的监测。为保证生态旅游的环境质量的高品位,旅游区的有关建设必须遵循适度地有序地分层次开发的原则,不允许任何形式的有损自然的开发行动。
旅游区的环境容量问题,应加强研究,在旅游区的环境容量未确定之前,必须控制旅游业的发展速度。对一些重点保护的景区,必须防止太多的游人进入,即使是一般旅游区,也应严格控制超容量吸引游人。因为,环境容量是有限的,破坏容易修复难,一旦旅游超过了环境容量,造成了巨大的环境破坏,再来治理就十分困难,甚至是不可能的。
3.3增强环保意识,强化法制观念
鉴于旅游作为一种产业对环境的特殊影响和累计性的破坏,生态旅游一定要加强环境立法和管理。地方政府和旅游有关部门应认真学习和贯彻执行有关的法律、法规,增强法制观念,例如对生态保护区的开发,要根据环境法律,规定哪些部分严禁开发,哪些部分可以开发以及开发的规模、开放的季节和可接待的人数等等。
思想意识比法规更重要。我国在生态旅游的生态规划和生态教育方面都很薄弱,旅游业主要以盈利创收为目的,不少旅游区根本不进行环境影响评价就开始营业。在旅游景点,很少设立宣传生态意识的宣传栏,导游们的导游词中也很少触及生态道德教育的问题。而且,旅游业的干部及导游中大多数人也未接受过系统的生态教育和生态道德教育。因此,我们在倡导生态旅游时,必须树立生态保护第一的思想,加强宣传教育,转变全民观念。
参考文献
《认识生物的多样性》是八年级《生物学》(人教版)上册第六单元第二章。本章在本单元的教学中起着承上启下的作用。本章不分节,内容涉及生物多样性的三个层次。
课程标准对于本节课的要求是:教师应指导学生通过调查和资料的收集、处理、交流等活动,帮助学生领悟各种生物与人类生活的密切关系,并积极参与保护生物多样性的活动。在情感态度价值观方面,课标也提出了达到的目标:这部分知识对学生形成生物进化观点、树立辩证唯物主义世界观具有重要意义。
根据新课标的理念,对于本课我设计了自主学习和合作探究相结合的教学方式,以小组为单位在教师的引导下开展学习活动学生和老师充分互动并引导学生自己去探究、思考、促使课堂本身具有生成新因素的能力,有效发挥师生在课堂教学中的生命活力。
一、教学内容分析:
生物的多样性是我们这个星球的骄傲,是人类生存的依托,人类的生存的依赖。保护生物的多样性就是保护人类自己,是人类社会可持续性发展的根本保证。本复习课的目的是:让学生在了解生物多样性的组成、价值等知识的基础上,更加全面和深入地理解生物多样性的保护和合理利用的重要性。从培养学生的忧患意识着手,重点针对学生爱护生物、关爱生命的情感教育、保护意识教育和培养学生的基本素质等方面着手。使学生们认识到:从我做起,从现在做起,从每一件事情做起,尤为重要、无上光荣。
同时针对学业要求,有目的、有层次的选择三个类型的练习,确保通过练习的圆满完成教学任务,达到掌握所学知识。
二、学生分析:
有关生物的多样性和保护的内容,学生们已经通过以往的学习和从许多不同的媒介和途径中,有所了解和掌握,部分学生已经具有相当丰富的知识。但是在如何应用知识来解决问题,完成期末考试和中考的结业考试,尚有不少学生存在着这样那样的问题或困难。因此,通过本复习课的实施,通过教师的精心准备、组织教学和引导,力争使80%以上的学生在考试中达到优秀。
三、教学设想:
1、以知识性为基本点,结合社会环保热点
2、以科学性为切入点,联系最新科学知识
3、以趣味性为衔接点,介绍生物的命名原则,拉丁文的演变等
4、以中考和期末考题型和要点内容为重点,精选习题
5、设计综合探究新题
6、德育和美育的渗透:热爱自然、热爱生物、珍惜生命,树立辩证唯物主义的人生观。增强爱国、爱自然、爱生物的观念。使学生感悟自然之美、生命之美。
四、教学目的、重点和难点:
(一)教学目的、1、了解并掌握生物多样性的本质
2、了解并掌握生物多样性受到的威胁和遭到破坏的根本原因
3、了解生物分类的基本方法和分类单位(植物和动物分类的基本原则)
4、理解保护生物多样性的根本措施和最为有效的的方式
5、了解生物物种命名的原则
6、初中生物学所学知识的串讲和串接
7、以期末考知识为基准,以中考知识为重点
8、开展情感教育、忧患意识教育、保护意识教育,基本素质教育
(二)教学重点和难点、1、教学重点:
(1)生物的多样性组成及保护生物多样性的具体内容(2)生物多样性的使用价值
2、教学难点:(1)生物多样性的保护(2)我国生物多样性的概况
五、教学过程展示:
1、生物分类部分:
(1)高等植物(绿色开花植物或种子植物)与低等植物(孢子植物、孢子是生殖细胞,生殖过程离不开水)
(2)高等动物(脊椎动物、五个大类:鱼、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类,前三项变温动物,有冬眠习性;后两项恒温动物,极个别有冬眠习性)。
低等动物(所有无脊椎动物)
(3)其它生物的分类:真菌、细菌和病毒(地衣)(4)五界学说简介
2、分类单位与命名原则:
(1)七个基本的分类单位:界、门、纲、目、科、属、种(2)顺口溜:界门纲目科属种,七个单位要搞懂,最大单位就是界,最小单位就是种。
解释一:分类单位越大,共同特征越少,可能包含生物种类越多;分类单位越小,共同特征越多,可能包含生物种类越少。一个生物就是一个物种,每个物种里只有一种生物。种是最小的、不可分割的分类单位。
解释二:亚门、亚纲、亚目的插入,亚种、品种和变种的简介。解释三:一个属中,至少有一个种,可能有两个以上的种;同理,一个科、一个目也可类推。3、生物命名:
林奈,瑞典著名植物学家,科学命名法的创始人 命名原则:属名+种加词+命名人名(一般省略命名人名)常见命名特点:根据生物特征: 马尾松。(马尾巴)根据地名命名: 银杏。(京果)根据发现人名命名: 观光木。(钟观光)
4、认识生物的多样性:
多样性的体现(物种、基因和生态系统)基因多样性的地位
保护生物多样性的根本措施(生态系统的多样性)
5、生物多样性的演变和现状(1)生物的进化(2)濒危生物的生存现状(3)人类与生物的灭绝关系
6、保护生物的多样性
(1)P93 图解 为什么鸟类的灭绝速度慢于哺乳类动物 机动性主因:躲避敌害、寻找食物、生活地点的转移(2)珍惜物种的认识和简介(以我国珍稀物种为主)
(3)30%森林覆盖率的意义:基本风调雨顺、自然灾害较少,自动调节能力较强
生物多样性biodiversity是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物)有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。本章介绍了我国丰富的野生植物资源,森 林、草原和野生动物资源在环境保护中的重要作用以及资源现状和相应的保护措施。目标、学习成果
本 W ebq uest教学设计针高二学生而设计,在这一单元学习中使学生们 1.了解 森 林、草原和野生动物资源在环境保护中的重要作用以及资源现状和相应的保护措施,认识合理利用资源的重要性;2.了解我国的自然保护区,理解自然保护区的概念以及建立自然保护区的意义。
3.通过 阅读 教材和网上查找资料,锻炼自己的自学能力和获取、选择信息的能力,提高学习兴趣;通过对森林、草原和野生动植物资源的重要作用、破坏因素和相应的保护措施的讨论,锻炼自己的表达能力、交流能力和分析能力。
4.通 过 了解 我国丰富的野生植物资源,感悟爱国主义;通过了解森林、草原和野生动植物资源的重要作用,感悟自然的重要,进而热爱自然;通过认识保护自然的紧迫性,培养责任感。所需时间:
2课时及若干课余活动时间 必备技能:
win98的操作,上网查询搜集资料的操作,power point的操作,front page的操作 课前准备:
教师:制作一个与教学过程想吻合的多媒体演示课件(其中包括学生收集的资料)学生:
1、搜集生物多样性方面的材料,认识我国形形色色的生物
2、了解自己生活环境周为多种多样的生物 教学过程:
1.播放录像片并介绍世界生物资源情况,2-3人 为 一组,共同在指定的网站或利用搜索引擎查阅资料,并在规定时间内讨论在录像中学习到了什么,并分享自己搜集的相关资料及想法。整个过程教师要引导学生互助讨论,分工协作,资源共享,体现出合作学习的精神和主动探究的精神。
2.组织引导,评价纠正。
3.鼓励学生立志投身到生物种类的发现中。学习过程课后,3人为一组任选课外作业题集中的一题进行资料搜集,并在两周内完成一道课外作业题(个别需要延长时间的要及时向老师报告并得到批准)。每个小组推选一位组长与老师联络,汇报小组作业的进展情况。联系方式:校园BBS或Email, 学习内容与方法调整:
要尊重学生的个体差异,对有特殊需要的学生,要给予必要的个体指导和帮助,使他们掌握力所能及的知识;帮助他们摸索适合自己的学习方法并独立制定具有个性的学习计划,培养自主学习的能力。学习成果
学 生 制 作的一个保护生物多样性的网页(或站点);一份 保 护 生物多样性的倡议书;一份 介 绍 生物多样性的课件(动画);一 份 关 于生物多样性知识的测试题(ppt,word版);一段 保 护 生物多样性的视频;一些受 重 点保护的动、植物及其介绍等 一篇 关 于 生物多样性保护的心得体会;小 品表 演 或演讲。学习资源
1教师自己制作的网站(生物多样性)该 网站 内容包括:生 物 多样 性的价值(药用、工业用、科研价值、直接使用价值及例子);我 国生 物 多样性的概况(图片、数据);我 国 的生 物多样性面临着威胁(物种灭绝的统计材料,已经灭绝的生物的名称、栖息地介绍,围湖造田、开垦湿地的情况介绍);生 物多 样 性面临威胁的原因(生存环境的改变和破坏的图片、数据;包括滥砍乱伐,开垦草原,过度放牧等);掠夺 式 的 开发利用(滥捕乱猎,滥采乱伐,如滥挖发菜等);环境 污 染(图片、身边的事实、造成危害的数据);外来 物 种 入侵或引种到缺少天敌的地区(外来物种的种类介绍、危害介绍,造成经济损失的介绍);生物 多 样 性保护的措施介绍(就地保护方面:我国自然保护区的数目、特点,我国的一、二级保护动、植物名录;迁地方面:介绍大熊猫的迁地保护;加强教育和法制管理方面:我国有关的法律、法规介绍,如何平衡保护与适度开发的做法介绍等)。2 参考网站
人民 教 育 出版社:;保护 中 国 的生物多样性:AeamW es-%n/shengwu/ o 交流与学习评价
挑 选 学 生收集的资料、图片或撰写的体会进行展出交流。展 出 的 形式有:校园网网页上展出;班级学习园地上展出;学校宣传橱窗上展出;每项作品都有老师简短的评语。在校园内开通“生物多样性”作品展的BBS专栏,供同学们评论、评价、打分、定等级,提建议。学习反馈
《生物多样性公约》第二款规定, 生物多样性 (biological diversity) 是指所有来源的活的生物体中的变异性, 这些来源除其他外包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。生物多样性按生命组件层次可分为基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
基因多样性 (genetic diversity) 是指个别植物、动物和微生物的基因中包含的遗传信息的总和。每个物种都是一个容量巨大的基因信息库。每一物种包含许多生物体, 并且几乎没有任何两个生物体的基因信息是完全相同的。
物种多样性 (species diversity) 是指物种水平的生物多样性主要研究内容有物种多样性的现状、形成、演化以及维持机制, 物种的濒危状况、灭绝原因及速率等。
生态系统多样性 (ecosystem diversity) 是指生物圈和生态系统内生境、植物群落和生态过程的多样化。按照不同的规模和层级也可称之为功能多样性、群落多样性和景观多样性。
2 城市生物多样性保护面临的问题
城市是一个以人为中心的自然、社会、经济复合生态系统, 受人为干扰影响最大。中国的城市化进程是以经济建设为中心的往往会忽视对城市生态系统的保护, 破坏了生物多样性, 危及了生态系统的稳定。中国科学院可持续发展战略研究组发布的报告称, 2011年的中国内地城市化率首次突破50%, 达到了51.3%。这意味着中国城市化进入关键发展阶段, 城市生物多样性保护也面临着许多突出的问题。
2.1 生境的丧失和破碎化
生境的丧失和片段化是造成城市生物多样性面临灭绝危险的首要原因。经济发达地区如城市群的快速形成, 从根本上改变了这些区域原有的生境结构, 其对生物多样性造成的负面影响是我们难以预测的。以京津冀城市群为例, 高速公路、高速铁路的全面布局与建设, 已经使北京市、天津市、河北部分市县生物栖息地遭到严重破坏乃至丧失, 生物的自由传播和流动受到严重限制城市面积的不断扩张, 对乡村和郊区的土地需求大量增加, 大规模土地被平整, 河道水系遭到整治, 形成“摊大饼”的格局, 生物异质性大大降低, 生态系统受到严重破坏。
城市内部空间分隔化现象也普遍存在。城市建设用地根据不同的功能、权属和层次划分为不同用地区块。城市生态建设通常缺乏完整统一的规划和管理, 生物栖息地被人工硬化表面所替代, 生物自然生境不断缩小, 被破坏成碎片的形状, 像岛屿一样点缀在城市中, 生态系统遭到肢解。这种城市空间不利于生物之间的迁徙和交流, 限制了生物的活动范围, 生态系统物质和能量的流动受到阻碍, “岛屿”内生物趋同, 破坏了城市生物多样性。
2.2 外来物种入侵
外来物种入侵是许多已知物种灭绝的主要原因, 被称之“生态杀手”。城市作为区域经济中心、交通枢纽, 巨大的人员流动和物质流动增加了外来物种入侵的几率。同时, 城市为了绿地建设, 引进外来物种, 但是有些物种没有原产地天敌和生态条件的限制, 其种群会迅速成长扩大, 逐渐代替本地物种, 给本地生物多样性带来极大的危害。此外, 外来物种的引进也为许多外来动物提供了适宜的生存环境, 外来动物渐渐地形成新的群落, 改变了本地原有的生物系统结构, 危及生物多样性安全。总之, 人为引进的大量外来物种以及原生生态系统面积保留越来越小, 为大量侵入种的进入提供了更多的机会和条件。
2.3 环境污染严重
环境污染是影响城市生境退化的最为微妙的因素。城市的快速发展很大程度上是由以第二产业为主导的经济结构作为支撑的, 高投入、低效率、高排放是我国能源利用突出特征。随着社会经济的深入发展, 社会分工的专业化, 城市环境污染不仅仅是“三废”, 其他更多的污染存在方式也渐渐进入城市居民的视野。城市环境污染主要表现为:噪声污染, 大部分是城市建筑施工、交通运输、机器运转和娱乐活动产生的;固体废弃物污染, 生产、生活垃圾没有进行科学、有效的分类回收, 分解、再利用率低;信息化的发展, 无线电广播、移动终端基站、电视信号发射, 乃至密集的高压网线都会产生电磁污染;装修和建筑也会产生光污染。环境污染是城市化如影随形的产物, 不仅直接影响了生物的正常生存繁衍, 数量减少, 乃至种族灭绝。此外, 城市环境污染会对居民的身体健康造成严重损害。就天津市而言, 近年来沙尘暴、雾霾天气频发, 居民患呼吸道疾病、皮肤病的几率大大增加。
2.4 生态系统脆弱
城市化水平不断提高, 城市空间迅速向外扩张, 由于缺乏科学合理的规划, 没有充分论证城市发展模式与规模、评估城市区域生态价值的前提下, 大规模的城市建设项目 (如大学城、住宅区、经济开发区) 纷纷上马, 草地、林地、河流等生态系统遭到破坏且不断退化, 生物物种单一, 生物链脆弱, 生物多样性受到威胁。
同时, 生态系统脆弱, 其服务能力也会降低。生态系统提供诸如食物、纯净水、燃料、纤维、生物遗传资源的服务能力降低;维持空气清洁质量、控制人类疾病、调节局部气候的效果明显退化;满足人类非物质需求 (如发展认知、欣赏评价) 的原动力出现不足。
3 城市生物多样性保护的方法与途径
城市生物多样性对改善城市生态系统、促进城市的可持续发展有着重要的促进作用。丰富的城市生物多样性可以为市民的城市生活增添活力, 给生活节奏快, 精神紧张的都市人以慰藉, 拉近城市与天然环境的距离, 使城市更加适宜人类居住。同时, 城市生物多样性的异质性和稳定性也关乎区域内生物多样性的保护状况。以此, 在高速城市化的过程中, 应当从以下方面重视保护城市生物多样性。
3.1 加强科普, 提高生物多样性保护意识
城市生物多样性的保护是广大市民在政府的主导下, 遵循一定的法律法规、规章制度进行的。随着城市化的高速发展, 绿化观念的不断更新, 人们的环境保护意识在城市生物多样性保护工作中起着关键的作用。首先, 进行广泛的生物多样性保护教育普及活动, 向城市居民普及人与自然协同发展的理念, 使其充分认识到生物多样性的经济价值、伦理价值、生态价值, 实际践行并广泛参与生物多样性的保护工作。其次, 树立与时俱进的绿化观念, 特别是立法者或决策者, 使其了解生物多样性的保护对城市可持续发展、居民的健康幸福生活有着重要的影响。在保护生物多样性的城市绿化指导思想下, 制定有利于开展保护工作, 切实发挥效力的各项政策法规。在实践中, 比较可行的宣传途径有:在地铁站、过街天桥、公交站台等人流量大的路段投放保护生物多样性的公益广告;专家、学者等相关人士面向社会开展生物多样性专题讲座;利用水族馆、生态园、植物博览会等场所开展科普教育, 开展生物多样性主题活动等。
3.2 重视城市规划中生物多样性的保护
城市规划是一个阶段内城市建设和发展的方向和目标, 对城市的建设者和管理着起着指导作用。因此在制定城市规划中有必要设立并开展生物多样性保护的规划。首先, 政府部门应当制定规划编制的规范, 主动邀请生态专家、绿色公益组织参与进来, 参考、采纳其建议。规范的内容应当包括规划编制的主体、内容、方法、标准、审批程序等, 使规划的实施具有可操作性。其次, 生物多样性保护规划的编写和审批需要有生态专家和城市居民代表的参与, 并且与土地、园林、旅游等相关部门合作完成。最后, 应当把城市生物多样性规划中的事项予以细化, 制定具体的执行方案, 使其具有可操作性, 并在实践中不断修正。
3.3 满足生态用地, 为生物多样性保护提供基础保障
土地, 尤其是绿地, 是生物多样性的重要载体。保障城市生态建设和发展, 土地是首要解决的问题之一, 只有足够的绿地才能有效地保护城市的生物多样性。首先, 在充分调研的基础上, 改革土地使用机制, 制定土地使用政策, 确保满足生态用地的需求;科学合理的利用土地, 加强对城市绿地分类管理, 明确城市范围内自然保护区、道路绿化、动植物园以及农田等不同绿地的功能, 并制定相应的保护策略。其次, 对城市内已经破坏或正遭受破坏的绿地进行恢复和重建, 并尽量保持系统结构的一致性。荷兰现在的繁茂森林大多是经过科学规划因地制宜地恢复或重建起来的。最后, 强化土地行政执法。重视绿地的保护, 坚决制止非法占用城市绿地, 严格土地审批, 加强对工厂企业使用土地的环境监督。
3.4 其他保护和发展城市生物多样的措施
城市生物多样性保障体系的确立, 是以行政为主要推动力, 以资金投入为基础, 以组织为保证的保障体系。首先, 建立资金保障机制, 政府应当有专门财政用于生物多样性保护, 确保当年的造林绿化投入高于上年投入, 增长比例高于本地区经济增长水平;鼓励社会投资, 加强部门的市场化观念, 激励各类主体跨地区、行业、所有制投资城市环境建设, 提高资金的使用效率, 同时对绿化资金进行专项管理, 强化监督力度。其次, 生物多样性保护的具体工作的执行与开展应当有专业人士的广泛参加, 要对相关人员进行多领域、跨学科的教育、培训, 建立专业的管护组织。
4 结语
“雾霾”天气频现津城, 居民的生命健康和财产受到威胁, 这是天津在建设生态文明城市、和谐城市的道路上凸显的重要问题。天津在经济发展水平远高于全国平均水平的快速发展时期, 保护城市生物多样性, 对提高居民生活质量, 促进城市的可持续发展尤为重要。
摘要:随着我国城市化进程的高速发展, 城市建设取得了举世瞩目的成就, 但城市生物多样性保护并没有与经济建设齐头并进, 城市生态环境遭到严重威胁, 不利于城市的可持续发展。本文分析了城市生物多样性保护面临的问题与障碍, 并提出了切实可行的建议, 以期对保护工作有所裨益。
关键词:生态城市,生物多样性,保护,途径
参考文献
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20世纪80年代以后,人们在开展自然保护的实践中逐渐认识到,自然界中各个物种之间、生物与周围环境之间都存在着十分密切的联系,因此自然保护仅仅着眼于对物种本身进行保护是远远不够的,往往也是难于取得理想的效果的。要拯救珍稀濒危物种,不仅要对所涉及的物种的野生种群进行重点保护,而且还要保护好它们的栖息地。或者说,需要对物种所在的整个生态系统进行有效的保护。在这样的背景下,生物多样性的概念便应运而生了。
生物多样性是近年来国内外最为流行的一个词汇。由于自然资源的合理利用和生态环境的保护是人类实现可持续发展的基础,因此生物多样性的研究和保护已经成为世界各国普遍重视的一个问题。现在无论是联合国还是世界各国政府每年都投入大量的人力和资金开展生物多样性的研究与保护工作,一些非政府组织也积极支持和参与全球性的生物多样性的保护工作。
二、生物多样性的概念
生物多样性(英文为biodiversity 或biological diversity)是一个描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念。对于生物多样性,不同的学者所下的定义是不同的。
综合各家的观点,我们认为,"生物多样性是指地球上所有生物(动物、植物、微生物等)、它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度"。
通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。
1.遗传多样性
遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。因此,遗传多样性也就是生物的遗传基因的多样性。任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因,因此,可被看作是一个基因库(Gene pool)。一个物种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强。基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。
狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化,包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异(世界资源研究所,1992)。此外,遗传多样性可以表现在多个层次上,如分子、细胞、个体等。在自然界中,对于绝大多数有性生殖的物种而言,种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型,而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。
在生物的长期演化过程中,遗传物质的改变(或突变)是产生遗传多样性的根本原因。遗传物质的突变主要有两种类型,即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化。前者称为染色体的畸变,后者称为基因突变(或点突变)。此外,基因重组也可以导致生物产生遗传变异。
2.物种多样性
物种(species)是生物分类的基本单位。对于什么是物种一直是分类学家和系统进化学家所讨论的问题。迈尔(1953)认为:物种是能够(或可能)相互配育的、拥有自然种群的类群,这些类群与其他类群存在着生殖隔离。我国学者陈世骧(1978)所下的定义为:物种是繁殖单元,由又连续又间断的居群组成;物种是进化的单元,是生物系统线上的基本环节,是分类的基本单元。在分类学上,确定一个物种必须同时考虑形态的、地理的、遗传学的特征。也就是说,作为一个物种必须同时具备如下条件:①具有相对稳定的而一致的形态学特征,以便与其他物种相区别;②以种群的形式生活在一定的空间内,占据着一定的地理分布区,并在该区域内生存和繁衍后代;③每个物种具有特定的遗传基因库,同种的不同个体之间可以互相配对和繁殖后代,不同种的个体之间存在着生殖隔离,不能配育或即使杂交也不同产生有繁殖能力的后代。
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。物种多样性包括两个方面,其一是指一定区域内的物种丰富程度,可称为区域物种多样性;其二是指生态学方面的物种分布的均匀程度,可称为生态多样性或群落物种多样性(蒋志刚等,1997)。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。
在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时,最常用的指标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标:①物种总数,即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目;②物种密度,指单位面积内的特定类群的物种数目;③特有种比例,指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。
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。从结构上看,生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中,生境的多样性是生态系统多样性形成的基础,生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。
近年来,有些学者还提出了景观多样性(landscape diversity),作为生物多样性的第四个层次。景观是一种大尺度的空间,是由一些相互作用的景观要素组成的具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元,相当于一个生态系统。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。遗传传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础(施立明等1993 葛颂等1994),或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。物种多样性是是构成生态系统多样性的基本单元。因此,生态系统多样性离不开物种的多样性,也离不开不同物种所具有的遗传多样性。
三、生物多样性的价值
生物资源也就是生物多样性,有的生物已被人们作为资源所利用,另有更多生物,人们尚未知其利用价值是一种潜在的生物资源。生物多样性的价值往往不被人们所重视,一般人们利用生物资源时,没有经过市场流通而直接被消费,只是取而用之而已。生物多样性具有很高的开发利用价值,在世界各国的经济活动中,生物多样性的开发与利用均占有十分重要的地位。生物多样性的价值主要体现在以下几个方面:
1.直接价值(Direct Value)
直接价值也叫使用价值或商品价值。是人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。包括消费使用价值和生产使用价值两个方面。
消费使用价值:指不经过市场流通而直接消费的一些自然产品的价值。生物资源对于居住在出产这些生物资源地区的人们来说是十分重要的。人们从自然界中获得薪柴、蔬菜、水果、肉类、毛皮、医药、建筑材料等生活必需品。尤其在一些经济不发达地区,利用生物资源是人们维持生计的主要方式。
例如:
1)大约80%的世界人口仍主要依赖从植物中获得的各种药材(Farnsworth,1988)。在亚马孙河流域有2000多种动植物被作为药用,在中国,能够入药的物种多达5000多种。
2)木材和动物粪便提供了尼泊尔,坦桑尼亚和马拉维主要能源需求的90%和其它一些国家的80%(Pearce,1987)。
3)在偏僻地区生活的居民的蛋白质主要来源于狩猎野生动物。在非洲,野生动物的肉制品在人们食物中占据了所需蛋白质的很高的比例;在尼日利亚为20%,博茨瓦纳为40%;扎伊尔为75%;在加纳,大约75%的人口的蛋白质来源为动物,包括各种鱼类、昆虫和蜗牛;在尼日利亚的一些边远地区,猎物为人类提供的蛋白质占其年消耗总量的20%。
4)在马来西亚东部的沙捞越(Sarawak),猎人每年捕获到并吃掉的野猪的价值可折合成市场价的40亿美元。在全世界范围内,每年要捕获1亿吨的鱼类,主要为野生鱼类,其中有很大一部分被渔民自己吃掉。
生产使用价值:指商业上收获时,用于市场上进行流通和销售的产品的价值。(生物资源的产品一经开发,往往会具有比其自身高出许多的价值,常见的生物资源产品包括:木材、鱼类、动物的毛皮、麝香、鹿茸、药用动植物、蜂蜜、橡胶、树脂、水果、染料等)
例如:在美国西部,可从一种药鼠李的树皮中提取轻泻剂产品,十分的畅销,每年约为100万美元,而市场销售价更高达每年7500万美元。在1976-1984年期间,美国从生物资源方面获得的利润高达每年876亿美元。
木材是一些发展中国家的重要出口产品,全世界每年的木材产值在750亿美元以上。在印度尼西亚,木材是第二大出口产品,地位仅次于石油。从1981-1983年,亚洲,非洲和南美洲出口的木材产品的价值为平均每年81亿美元。
一些非木材的生物产品也具有相当重要的地位,例如:印度尼西亚1982年非木材产品的对外贸易达2亿美元。
2.间接价值
生物资源的间接价值是与生态系统功能有关,它并不表现在国家的核算体制上,但它们的价值可能大大超过直接价值。而且直接价值常常源于间接价值,因为收获的动植物物种必须有它们的生存环境,它们是生态系统的组成成分。没有消费和生产使用价值的物种可能在生态系统中起着重要作用,并供养那些有使用和消费价值的物种(陈灵芝,1994)。生物多样性的间接价值包括非消费性使用价值、选择价值、存在价值和科学价值四种价值。
1)非消费性使用价值:保护生物资源可以为人类社会带来日益增长的利益,这种效益因地域和物种的不同而各不相同。大致可归纳为以下几个方面:
光合作用固定太阳能,使光能经绿色植物进入食物链,从而给可收获物种提供维持系统。
生态系统的功能包括传粉、基因流动、异花授精的繁殖功能、维持环境的效力和对经济物种获取有益遗传品质有影响的物种,保持进化过程,在生态系统中使竞争者之间保持永恒的张力。
污染物的吸收和分解,包括有机废物、农药以及空气和水污染物的分解作用。
娱乐和生态旅游(recreation and ecotourism),指人们采用不同的方式利用生物资源开展娱乐活动。在不破坏自然环境的条件下进行旅游活动称为生态旅游。如野外观鸟、赏花、森林浴等。这些活动的价值也叫休闲价值。在全世界,生态旅游可获取120亿美元的收入。例如,在加拿大,每年大约84%的人口要参与到与野生动物有关的娱乐活动中去(如狩猎、参观动物园、保护区旅游等),每年可为加拿大创造约8亿美元的收入(Fillon等,1985)。我国四川省九寨沟,社区共管。另外,生态旅游还有一定的生态教育功能。
保护土壤:受自然植被覆盖和凋落层保护的优质土壤可保持肥力、防止危险滑坡、保护海岸和河岸以及防止淤积作用对珊瑚礁、淡水和近海渔业的破坏。
调节气候:生态系统对大气候及局部气候均有调节作用包括对温度降水和气流的影响
稳定水土:在集水区内发育良好的植被具有调节迳流的作用。植物根系深入土壤使土壤对雨水更具有渗透性。有植被地段比裸地的径流较为缓慢和均匀。一般在森林覆盖地区雨季可减弱洪水干季在河流中仍有流水。例如马来西亚森林集水区内,每单位面积迳流在高峰期大约相当于橡胶园油棕园内迳流量的50%。在迳流的低峰期约为种植园的1倍。
2)选择价值:保护野生动植物资源,以尽可能多的基因,可以为农作物或家禽,家畜的育种提供更多的可供选择的机会。例如:家猪与野猪杂交,培育形成了瘦肉型猪的新品种。家鸡目前已有上百个不同的品种,均来自于原鸡。紫杉和红豆杉中提取抗癌药物。(现在自然界的许多野生动植物,也许断时间内人类无法进行利用,其价值是潜在的。也许我们的子孙后代能发现其价值,找到利用它们的途径。因此多保存一个物种,就会为我们的后代多留下一份保贵的财富。)
3)存在价值:有些物种,尽管其本身的直接价值很有限,但它的存在能为该地区人民带来某种荣誉感或心理上的满足。例如:我国的大熊猫,金丝猴,褐马鸡等是我国的特产珍稀动物,全国人民都引以为荣。熊猫已成为中国的象征。
4)科学价值:有些动植物物种在生物演化历史上处于十分重要的地位,对其开展研究有助于搞清生物演化的过程。如一些孑遗物种(银杏)。
四、我国生物多样性的一般特点
我国是地球上生物多样性最丰富的国家之一。在全世界占有十分独特的地位。1990年生物多样性专家把我国生物多样性排在12个全球最丰富国家的第8位。在北半球国家中,我国是生物多样性最为丰富的国家。我国生物多样性的特点如下:
1)物种高度丰富 我国有高等植物3万余种,仅次于世界高等植物最丰富的巴西和哥伦比亚。
2)特有属、种繁多 我国高等植物中特有种最多,约17 300种,占全国高等植物的57%以上。581种哺乳动物中,特有种约110种,约占19%。尤为人们所注意的是有活化石之称的大熊猫、白鳍豚、水杉、银杏、银杉和攀枝花苏铁,等等。
3)区系起源古老 由于中生代末我国大部分地区已上升为陆地,在第四纪冰期又未遭受大陆冰川的影响,所以各地都在不同程度上保存着白垩纪、第三纪的古老残遗成分。如松杉类植物,世界现存7个科中,我国有6个科。动物中的大熊猫、白鳍豚、羚羊、扬子鳄、大鲵等都是古老孑遗物种。
4)栽培植物、家养动物及其野生亲缘种的种质资源异常丰富 我国有数千年的农业开垦历史,很早就对自然环境中所蕴藏的丰富多彩的遗传资源进行开发利用、培植繁育,因而我国的栽培植物和家养动物的丰富度在全世界是独一无二、无与伦比的。例如,我国有经济树种1 000种以上。我国是水稻的原产地之一,有地方品种50 000个;是大豆的故乡,有地方品种20 000个;有药用植物11 000多种等等。
5)生态系统的类型丰富 我国具有陆生生态系统的各种类型,包括森林、灌丛、草原和稀树草原、草甸、荒漠、高山冻原等。由于不同的气候、土壤等条件,又进一步分为各种亚类型约600种。如我国的森林有针叶林、针阔混交林和阔叶林;草甸有典型草甸、盐生草甸、沼泽化草甸和高寒草甸等。除此之外,我国海洋和淡水生态系统类型也很齐全。
6)空间格局繁复多样 我国地域辽阔,地势起伏多山,气候复杂多变,从北到南,气候跨寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带,生物群落包括寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林。从东到西,随着降水量的减少,在北方,针阔叶混交林和落叶阔叶林向西依次更替为草甸草原、典型草原、荒漠化草原、草原化荒漠、典型荒漠和极旱荒漠;在南方,东部亚热带常绿阔叶林(分布于江南丘陵)和西部亚热带常绿阔叶林(分布于云贵高原)在性质上有明显的不同,发生不少同属不同种的物种替代。
生物多样性同样关系到我们的健康和这个星球的健康。实际上,你的健康和这个星球的健康之间的关系是密不可分的。
当我们生病的时候,我们依赖自然环境去帮助我们恢复健康。多少年以来,人们从自然世界中寻找对于伤病的治疗方法。植物为现代医药提供了有效的成分,比如制作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医药也是大量利用植物成分的。从金钱的角度看,入药的植物的价值是无法算清的。世界上这些以植物作为基础的药物的总价值大约是6千亿。生物多样性的经济价值是多数人并不了解的,但在医药公司的科学家们正在忙着从植物中寻找治疗一些特定疾病的特定药物成分。就在不久以前,专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分。
教学目标
1.使学生领会生物多样性的涵义,能列举出生物多样性的三个层次,并概述它们关系。2.要求学生对我国生物多样性的丰富和独特性有初步的认识。3.能够说明保护生物多样性的重要意义。
4.在对资料、问题的处理过程中,培养学生的整理、分析、归纳能力,合作探究能力。5.让学生了解国情,培养学生的民族自豪感,培养学生关注生命,保护环境的意识。教学重点和难点
1.认识生物多样性的三个层次,及它们之间的关系。2.理解基因的多样性。
3.归纳能力、推理能力的培养;生态意识、环保意识的强化。教学设计思路
本节从认识生物多样性的三个层次上看:生物种类的多样性很直观,是知识的切入点;基因的多样性是关键,是知识的深化;生态系统的多样性强化了知识的联系。在教学活动中,采用简洁、愉快的方式,启发性的语言,由感性认识入手,调动学生的学习主动性。如:“你知道哪些生物的名称?”用这样的问题引入新课,然后由浅入深,循序渐进,环环相扣,利用旧知与身边资料引导、点拨学生去思考问题,整理出所需要的知识,在归纳知识的同时,了解国情,完成对学生的爱国主义教育。采用典型事例激发学生广阔思考与探究,让他们在合作探究中去体验劳而获的自信与快乐。抓住“多样性的意义”这个必须掌握的常识,而且最容易引起学生共鸣的知识点,去贯穿生物多样性的三个层次,并在这个过程中,实现对三个层次及其关系的理解与把握。总之,按照“引导—点拨—自得(自己获得知识)—应用”的步骤,让学生在轻松中步入知识的殿堂,在好奇心和表现欲的作用下,加上民主的气氛,让他们自己感到知识的匮乏,产生获取知识的渴望,从而以主人的身份去获取知识,积极动脑、动手,主动去合作,自主去探究,大胆拓展实践,实现知识掌握的螺旋上升式循环,即:“感性—理性—感性”。在这个过程中,不仅使学生拥有获取知识的科学方法,而且增强认识客观事物的能力,进而提高学生的生物科学素养和人文素养。
教学过程
师:在生活中我们有些同学常常会感到孤单与寂寞,感叹自己没有知心朋友,羡慕那些有伙伴的同学。在这里我想对忍受寂寞的人和享受快乐的人说,在你们的身边还有着不计其数的生命个体,正在默默地为你存在着,为你甘愿牺牲自己的一切。你饿了,它们高兴的成为了你的腹中美餐;你冷了,它们成了你御寒的被子,身上的棉衣;你想打扮一下自己,它们成了五颜六色的粉彩和靓丽的时装;你生病了,它们变成药物毅然决然地肩负起与疾病斗争的光荣使命,为你的健康保驾护航;它们在你渴望知识时,又粉身碎骨,历经煎熬,化成一张张洁白的纸,让人类的文明延续。同学们,你知道它们是谁?
生:各种各样的生物。
师:各种各样的生物是我们人类忠实的朋友,我们要爱护它们就要先认识它们。今天我们来学习第二章:认识生物的多样性。(板书:课题)下面请同学们思考并告诉大家你所了解的我国及世界上濒危、珍稀、重点保护的物种名称,注意不要与其他同学的重复。准备好的同学可以起立回答。师:(及时肯定、表扬。对学生不认识或说错的生物作简单介绍和纠正,并渗透友爱、环保意识教育。)
同学们,在生物圈中,生物的种类除我们提到的这些还有很多:据科学家统计,到目前为止,地球上已被描述和命名的生物有一百六十万种左右,实际存在的生物有五百万至一亿种之多。
师:那么,让我们一同来探究一下生物多样性的第一个层次:生物种类的多样性(板书:标题)。首先,我们来分析一下教材中的资料──《中国生物多样性国情研究报告》,下面同学们分组讨论,然后回答书中的1和2两个问题:本组成员发现不妥可以及时补充。我们看看哪组回答的精彩!
生1:我认为还有无脊椎动物中的腔肠动物、软体动物、甲壳动物、环节动物和节肢动物等;植物中的藻类植物、苔藓植物;还有细菌、真菌和病毒。
生2:我国的裸子植物在世界上占有的百分比最高;爬行动物在世界上占有的百分比相对较少;我国上述几种生物类群总数占世界的平均百分比为14.96%。
师:我国是裸子植物最丰富的国家,谁知道我国又被称为什么的故乡? 生:裸子植物的故乡。
师:中国幅员辽阔,生物种类多种多样,有好多的世界之最。我们应该为自己是一名中国公民而骄傲和自豪。
同学们,如果有一天生物圈里只有一个物种──人类,请你以主人的身份设想一下人类的未来是个什么样子?
生:人类只能等死!师:为什么?
生:因为人类没有食物,没有御寒的衣服,没有治病的药物,会饿死,会冻死,会病死。人类没有了朋友,会因寂寞而死。
师:大家说得非常好,生物圈里不能只有人类,生物种类的多样性是人类生存的保障,对人类的意义太大了!而且随着科学技术的发展,生物种类的多样性对人类的意义会更大!
综上所述,我们要不要保护生物种类的多样性呢? 生:要保护!(异口同声)
师:大家继续思考问题:不同生物种类间的生物的性状特征一样么?同一生物种类不同个体的生物的性状特征一样么?请举例说明。
生:不一样。如:小鸟与大象,它们差别太大了;又如:同样是人,长的却不一样。
师:说得好!出乎老师的意料。那么到底是什么造成了不同种生物间及同种生物间不同个体的性状特征不一样呢?生物的性状特征是由什么决定的呢?
生:(异口同声)基因决定的。
师:基因决定了生物的性状特征,那么请问:生物种类的多样性的实质是什么呢?
生:基因的多样性。师:(板书:标题)说得非常好,verygood!既然基因控制着个体的性状,那么一个个体有多少个基因控制性状呢? 生:数以万计,甚至更多。
师:一个个体的基因数量就数以万计,那么它所属的生物种类的基因数量,肯定是一个天文数字!哪位同学能用一个词形象地描述一下这个巨大的基因团队呢?
生:基因库。师:这样我们就可以说:每种生物都是一个丰富的基因库。整个生物圈,就是一个巨大的基因库。
请大家阅读书中小字部分资料,然后继续讨论: 1.基因多样性对我们有什么意义?
2.我国在基因利用方面的实际情况及贡献。
生1:袁隆平利用基因多样性培育出杂交稻;我国大豆的抗萎黄病基因挽救了美国的大豆业;我国对世界的贡献真大!同时也看出我国是基因多样性最丰富的国家之一,我为中国人骄傲!
生2:通过对上述实例分析,我认为,基因的多样性为动植物的遗传育种提供了宝贵的遗传资源。
师:我想每一个中国人看到上面的消息都会为祖国喝彩。综上所述,基因的多样性意义就在于为动植物的遗传育种提供了宝贵资源。
大家思考:如果生物圈中基因单一化了,其后果会怎样? 生:生物圈会毁灭。
师:有谁知道哪些因素会影响基因的多样性? 生:生物种类的灭绝。
师:还有近亲繁殖,也会影响基因的多样性。请问同学们:有些生物种类灭绝的根本原因是什么?
生:适于它们生活的环境不存在了。
师:对!生物的生活离不开环境。生物和环境就组成了生态系统,不同的生物与不同的环境构成了生态系统的多样性(板书:标题)。下面请同学们看书说出都有哪些生态系统。
生:森林生态系统、草原生态系统、湖泊生态系统、农田生态系统、海洋生态系统、湿地生态系统、城市生态系统。(教师板书)
师:各生态系统中都有哪些生物呢?你们喜欢哪一种生态系统? 生:森林生态系统。
师:沙漠生态系统会变成森林生态系统吗?如果能,请你假想一下这个变化的过程。
生:我认为能!如果在沙漠上植树种草,提供充足的水源,荒芜沙漠就会变成茂密的森林,沙漠生态系统就会变成森林生态系统。
师:说的好!那么森林生态系统会变成沙漠生态系统么?如果能,请你再假想一下这个变化的过程。
生:能。人类如果肆意地砍伐树木,掠夺森林生态系统中的资源,破坏了生态环境,森林生态系统就会变成沙漠生态系统。
师:就像刚才那位同学所说,生态系统是会发生改变的:因为每种生物都是由一定数量的个体组成,每种生物又生活在一定的生态系统中,并且与其它的生物种类相联系。某种生物的数量变化,必然会改变它所在的生态系统。另一方面,适于生物生活的环境的变化,也会影响到生物种类的多样性,从而改变着生态系统。
我们喜欢森林生态系统,因为它会给我们带来清新的空气,丰富的物质,但是,如果生物圈中只有森林生态系统行不行?为什么?请同学们讨论,并回答。
生:不行,那样的话其它生态系统中的生物就会死去,比如海洋生物要无家可归,从地球上消失,生物种类多样性会被破坏,生物圈最终也会毁灭。只有多样化的生态系统才能保证生物种类的多样性,并且这些生态系统相互联系,共同维护生物圈的稳定。师:这位同学能够用刚刚学过的知识来解决眼前的问题,真棒!大家要向他学习。既然单一的生态系统会毁掉生物圈,各种生态系统的关系这样密切,可见生态系统多样性是多么重要,所以我们要尽力保护生态系统的多样性。
通过以上的学习,同学们都掌握了那些知识?
生:我们学习了生物的多样性,它包括三个层次,即生物种类的多样性、基因的多样性、生态系统的多样性。
师:请大家想一想,看看谁能最先发现生物多样性的三个层次之间的联系? 生:(分组讨论,代表发言)我认为生物多样性的三个层次的关系是:生物种类的多样性的实质是基因的多样性;各种各样的生物与不同的环境组成不同的生态系统;生态系统的变化反过来会影响生物种类的多样性和基因的多样性。
师:(板书:生物多样性的三个层次的关系图)回答得很好,生物多样性的三个层次的关系就是这样:一方面,每种生物都是由一定数量的个体组成,这些个体的基因组成是有差别的,它们共同构成了一个基因库;每种生物又生活在一定的生态系统中,并且与其它的生物种类相联系。
另一方面,某种生物的数量减少或灭绝,必然会影响它所在的生态系统;当生态系统发生剧烈变化时,也会加速生物种类的多样性和基因多样性的丧失。
我们不仅知道了生物多样性有着重要的意义,还了解它包含的三个层次相互影响,关系十分紧密,那么,请大家再想一想,你认为保护生物多样性的根本措施是什么呢?
生:保护生物的栖息环境,保护生态系统的多样性,是保护生物多样性的根本措施。
师:回答得很好。在这里强调一下:生物圈中一种野生生物一旦灭绝就不会再生,野生生物种类更不会增加,保护现有野生生物资源至关重要!要科学对待生物资源,不能仅以人类的好恶来影响它们的生存,要保护多种多样生态系统的稳定,这样才会保护生物的多样性。希望有兴趣的同学利用课余时间翻看图书或上网查阅资料,把问题解决得更好。
今天在课堂上同学们表现得非常出色,勤于动脑思考,踊跃发言,分析问题准确,语言表达完整,讨论积极,主动合作,敢于竞争。希望大家保持住这种学风,在以后的学习中表现得更好。
师:大家回答得非常好,看来集体的智慧是无穷的,我们什么时候也不能忽略团队的力量。下面我们来分析资料:某贫困的小镇,为了发展经济,开山造田,漫山遍野栽种苹果树来增加农民收入,改善人民生活。请你用学过的知识,帮助他们分析一下这样做的利与弊。
生:我组认为满山的苹果树虽然可以增加收入,但是也破坏了当地生物的多样性,物种单一化后会破坏生态系统的平衡,最终还会影响到苹果产业的发展,影响到农民的经济收入。这样做的利益是暂时的,而弊是长远的。
师:同学们说得很好!的确,经济的发展是不能以牺牲生物多样性为代价的。因此,有关专家提出要发展生态农业,走可持续发展道路。我希望在座的每一位同学,都能为我们家乡发展生态农业,保护生物多样性做出贡献。
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