生物多样性第二章生物多样性的价值.ppt

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1、第二章 生物多样性的价值作为发展的物质基础，生物资源保证了当地的自给自足；同时，生物多样性是全球的财富，它给所有地区的人们带来利益。生物资源的价值包括比较容易觉察和衡量的直接价值和难以直接用货币形式表现的间接价值。1 直接价值是指人们直接收获或使用的那些产品的价值。在生物物种被直接用作食物、药物、能源、工业原料时可以体现出来。直接价值主要包括5类。1.1 人类的食物几乎完全取自生物 资源 人类历史上大约有3000种植物被用作食物，另有75000种可食性植物，当前人类种植的植物有150余种。目前人类90的粮食来源于约20种植物，仅小麦、水稻、玉米3个物种就提供了70以上的粮食。与全球其他地区相同

2、，中国的食物蛋白质来源于牛、羊、猪、鸡、鸭等少数几种畜禽。在非洲，野生动物肉类在当地人类所需蛋白质中的比例占2075，包括鸟类、兽类、鱼类、昆虫、蜗牛等。全世界每年要捕获1亿吨的野生鱼类。1.2 生物多样性为人类提供了丰富 的育种资源 野生动植物资源是人类进行遗传育种、培育作物和家养动物新品种的重要资源。包括水稻、小麦、玉米、马铃薯、大豆等。12年前，美国从中国东北采集了野生大豆的一个类型，与美国栽培大豆杂交，培育出新的抗旱品种，使美国替代中国，一跃成为最大的大豆出口国。中国高产杂交水稻的培育成功，源于海南岛南红农场水沟边偶然发现的一株花粉败育野生稻与籼稻的成功杂交。种质资源的国际交流已经成为

3、世界作物生产的基本保障。巴西为东南亚提供了野生橡胶种质资源；美国的农产品98出自非本地品种；70的非洲农业产量源自亚洲和美洲物种；30的亚洲作物产量与美洲和非洲物种有关。1.3 生物多样性与人类健康关系 密切 发展中国家80人口依赖传统草药和动物药治病。发达国家40以上药物依赖自然资源。中国记载药用植物5000多种，其中1700种为常用药物。茯苓、冬虫夏草、猴头、灵芝、神曲等真菌是著名的中药材。水蛭素、蜂毒、蛇毒、斑蟊素等动物产品具有特殊药用价值。利用微生物产生的抗生素可以治疗天花、霍乱、脊髓灰质炎等疾病。1.4 生物多样性为人类提供了多种 工业原料 主要包括木材、纤维、橡胶、淀粉、油脂等。木

4、材是人类从自然界获取量最大的生物产品，其价值在每年750亿美元以上，主要来自热带国家，如马来西亚、印度尼西亚、缅甸、巴西、刚果等国。非木材森林产品占印度林产品出口的63，占印度林业净收入的40。1.5 生物资源是人类的重要能源 在今天的边远地区，人类所需能源主要依赖生物资源，以采自森林的薪柴为主。在尼泊尔、坦桑尼亚和马拉维，90以上的能源来自薪柴。1993年，全球消耗1.6亿立方米的薪柴，占森林木材总产量的54。1989年，中国农村总能耗超过5亿吨标准煤，其中55为薪柴、秸秆、茅草等产生的生物能源。直接价值的分类直接价值可以归纳为2大类：（1）消费使用价值：是指那些不经过市场流通、直接被消费的

5、自然产品的价值。包括薪柴、猎物、蔬菜、水果、医药、建筑材料等。（2）生产使用价值：是指商业性收获的、用于市场上正式交换的产品的价值。通常是生物资源价值在国民收入中的唯一反映，对国民经济有重要影响。包括薪柴、木材、鱼类、动物皮毛、麝香、象牙、药材、蜂蜜、纤维、橡胶、树脂、藤条、蘑菇、水果、染料、饲料、观赏动植物等。2 间接价值间接价值是指生物多样性在环境作用、生态系统服务、人类未来发展和伦理学方面的价值。间接价值通常并不表现在国家核算体制上，但如果计算出来，它们的价值将大大超过直接价值。间接价值包括下列8类。2.1 生态系统生产力价值 植物和藻类的光合作用把太阳能转存在活组织中而产生的价值。6H

6、2O+6CO2+光-C6H12O6+6O2这些能量有时被人类作为薪柴、饲料和野生食物直接利用。植物材料也是无数条食物链的起点，这些食物链通向被人类利用的所有动物。大约40的陆地生态系统生产力由人类对自然资源的需求所主宰。过度放牧、采伐和频繁的火烧可以造成一个地区植被的破坏，进而损坏生态系统转换太阳能的效率，最终导致植物生产力的丧失和生活于该地区的动物群落（包括人类）的萎缩。江河入海口是植物和藻类的高产区，这些植物和藻类是商业捕捞的鱼类和贝类食物链的起点。据中国林科院热带林业研究所测定：海南岛热带森林每年每公顷固定CO2 1.4吨；天然更新林每年每公顷固定CO2 7.2吨，相当于22个成人每年呼

7、出的CO2总量。当植被大面积被破坏，植物吸收CO2总量将减少，进而导致CO2浓度升高，最终可能引起全球气候变暖。食物链关系维持了生态系统中物种之间的平衡，因而具有重要价值。许多物种因有生产使用价值而被人类利用，然而，它们的生存却依赖于其他野生物种。一个对人类没有多少直接价值的野生物种的减少，可能导致具有重要经济意义物种的相应减少。例如：人类收获的野生猎物和鱼类要以植物和昆虫作为食物。植物和昆虫种群数量的下降将导致猎物收获量的下降。农作物丰收得益于捕食害虫的鸟类和肉食性昆虫（如螳螂）。许多有用的野生植物依赖于果食性动物（如蝙蝠）和鸟类来散布它们的种子。栽培或野生的众多有花植物依赖于昆虫（如蜜蜂、

8、熊蜂、蝴蝶等）为它们授粉。生物群落中最有经济意义的关系之一是植物与土壤生物之间的相互关系。林木和农作物为土壤生物提供了能源，真菌和细菌等微生物分解死亡的动植物，将矿物营养释放到土壤中，植物才得以进一步生长。遍及欧洲的树木生长不良和大量枯萎，部分归咎于酸雨和空气污染对土壤真菌的伤害（Cherfas，1991）。2.2 水土保持价值生物群落在保护流域、缓和洪水和干旱对生态系统的冲击、维持水质方面至关重要。植物的枝叶和地面的枯枝落叶减轻了雨水对土壤的冲刷；植物的根系和土壤生物使土壤疏松，增加了土壤得吸水能力。拥有良好植被的土壤，能在雨停后的几天或几周内缓慢释放所储存的雨水，从而减少暴雨后洪水泛滥的危

9、险。据测算，在森林地带，天然降雨量的1530被树冠截留，5080被地面生物、地被物和森林土壤吸收，雨后以泉水形式缓慢释放，调节河流汛期和枯水期流量。每公顷森林可以储蓄3000立方米的水，营造0.3万公顷森林相当于修建一座库容100万立方米的水库（阎树文1991）。在马来西亚，单位面积森林集水区的最高流失量只有橡胶和油棕种植园的一半，而最低水流量却是后者的二倍。洪都拉斯的拉提格拉（La Tigra）国家公园主要由云雾林组成，面积7500公顷，终年有调节良好的高质量水流，为首都特古西加尔巴提供了40以上的用水。因水质纯净，几乎没有沉淀物，散布在公园内的大约25个集水设施只需要有限的管理。据估算，1

10、公顷大西洋Spartina沼泽的经济价值高于7200美元/年。保留麻省波士顿城郊的系列湿地仅防洪一项每年就可节约1700万美元的开支。据中科院西北水保所测定，在降雨量346 mm时，每公顷土地的泥沙冲刷量依次为：林地 60 kg草地 93 kg农耕地 3570 kg农闲地 6750 kg在海南岛尖峰岭林区，森林破坏1年内，地表径流量增加56倍，水土流失量为105立方米/公顷，为森林破坏前的7倍，含沙量是林地的20倍，有2 cm 的表土被冲走（陈灵芝，1990）。在50年代，四川省森林覆盖率达30，发生泥石流的县有16个；到80年代，森林覆盖率降到13，发生泥石流的县达到100多个。1998年中

11、国长江洪水的泛滥造成了巨大的经济和社会损失，与上游大规模伐木密切相关。2.3 气候调节价值 植物群落在调节区域、地区以及全球气候方面具有重要价值。在局部区域层次上，树木提供荫蔽，蒸发水分，从而能在热天降低气温。这种冷却作用减少了风扇和空调的需求，增加了人们的舒适度和工作效率。树木作为风障，在冷天可以减少建筑物的热量损失。在地区层次上，植物的蒸腾作用使水循环到大气中，再以雨的形式返回地面，维持了降雨平衡，避免极端干燥气候的产生。世界上一些地区的植被丧失，可能导致了年均降雨量的地区性减少，如亚马逊河流域和西部非洲。在全球层次上，植物的生长与碳循环相连。植被覆盖的减少导致二氧化碳的循环受阻，大气二氧

12、化碳浓度增加。所以，植被破坏是全球变暖的原因之一。另一方面，植物也是氧气的制造者，而所有的动物，包括人类，都依赖氧气生存。在云南南部橡胶种植区，人工林替代了天然林，20年来年温差增加了11.5，冬季温度降低，夏季温度升高；年降雨量减少了100200 mm，雾日减少了2030天；大风日增加了68天；雷暴天气增加了1060天（陈灵芝，1990）。中国林科院在巴丹吉林沙漠南缘的研究表明，植造防风固沙林和农田防护林10年后短波辐射吸收率提高1020；降低大气蒸发量3040；风速降低2837；大气浑浊度降低35；经济效益由每年每公顷4.35元上升到1359.3元。2.4 环境保护价值 生物群落能分解和固

13、定污染物，如重金属、杀虫剂、污水等人类活动产物，因而具有重要环境保护价值。细菌和真菌的作用特别重要。当自然生态系统被破坏或退化时，必须安装昂贵的污染控制系统来执行这些功能。纽约湾位于哈得逊河河口，面积5200平方公里，就像一个免费的污水处理系统，处理纽约市区2000万人倾泻的废物。如果废水量过载，或海岸延伸使水域面积减少，将不得不花费数百亿美元开发一个替代的废物处理系统。70年代在昆明滇池草海湿地区域围海造田，结果导致滇池失去了废物处理功能，今天斥资上百亿元，仍不见起死回生。据估计，目前全球使用着10多万种化学品。化学品在环境中的大量积聚已经产生出4060万个危险废弃物场地。美国每年向环境排放

14、的化学物质达2900亿公斤，人均1100多公斤。已经查明美国使用的化学品中10可以致癌。目前已经释放进入环境中的化学品，75可用生物降解方式进行处理。对于化学毒物特别敏感的物种能够作为环境健康的“早期警报系统”。某些物种甚至可以替代昂贵的探测仪器。苔藓生长于岩石上，吸收酸雨和空气中的悬浮污染物的化学物质，是著名的指示物种。高浓度的有毒物质能杀死苔藓，而且不同苔藓物种对空气污染物具有明显不同的耐量。所以，苔藓群落的物种组成可用作空气污染程度的生物指示；苔藓的分布和多度可用于识别污染源，如冶炼厂周围的污染面积。软体动物（如水母）、水生昆虫（如蜉蝣）、土壤动物（如蚂蚁）等也可用作监测环境的指示生物。

15、2.5 休闲和生态旅游价值通过远足、摄影、观鲸、观鸟、赏蝶、观景等非消耗性休闲和生态旅游活动体现出来的生物多样性价值。这些活动的金钱价值有时被称为宜人价值。具有国内和国际保护意义，或风景优美的地方，如美国黄石国家公园，其非消耗性休闲价值通常远高于当地的其他产业。84的加拿大人参加与自然相关的休闲活动，估计价值为每年8亿美元。在美国，几乎有1亿成年人和相当数量的孩子每年进行某种非破坏性的自然休闲活动，花在门票、住宿、食物、装备、旅行方面的费用高达40亿美元。生态旅游是发展中国家的新兴产业。全世界每年有120亿美元的生态旅游收入。旅游者花费大量金钱来体察一个国家的生物多样性、观看特别的物种，比如非

16、洲的狮子、澳洲的考拉、中国的大熊猫。云南大理、丽江、香格里拉、西双版纳的生态旅游蓬勃发展与生物多样性密切相关。三江并流国家公园是云南十分看好的生态旅游景区。卢旺达发展了大猩猩旅游业。肯尼亚国家公园1头狮子每年平均创汇2.7万美元，每个象群1年创收61万美元。2.6 教育和科学价值生物多样性在教育和科学活动中体现出来的价值。许多为教育和娱乐而制作、发行的书籍、电视节目、电影以大自然为主题。自然史方面的内容被纳入学校课程的情况正在逐渐增加。数目众多的职业科学家和动机清晰的业余爱好者介入了生态观察。这些科学活动增加了人类的知识，强化了教育，丰富了人类的阅历。2.7 备择价值是指物种在未来某个时候可能

17、为人类社会提供经济利益的潜在价值。当社会的需求发生改变时，满足这些需求的方式也在改变。解决问题的途径经常涉及以前从未使用过的动物、植物、微生物。搜寻新的自然产物具有广阔的空间：昆虫学家寻找可用于生物控制的昆虫；微生物学家寻找能帮助进行生物化学制造过程的细菌；动物学家在寻找比现有家养物种更有效、对环境损害更小的生产动物蛋白的动物。卫生机构和制药公司正在致力于收集和筛选有价值的野生物种的药用成分：在太平洋紫杉中发现了一种强抗癌物质；在银杏中发现了治疗血液循环系统疾病的有效成分。在某物种中发现的独特而有价值的基因，可利用基因工程技术将其转移到另一个物种中去加以利用。生活于极端环境中的细菌，如深海地热

18、口和温泉中的细菌，因为它们适应了异常的化学和物理环境，具有特殊的工业用途和巨大商业价值。用于扩增DNA的多聚酶链式反应（PCR）技术，是数十亿美元的生物技术产业最重要的工具之一，其原理是使用了一种在高温下稳定的酶，这种酶最初是从黄石国家公园天然温泉特有的一种细菌中获得的。如果生物多样性减少了，科学家发现和利用新物种的可能性也将减小。如果将世界物种的多样性比作一本保持地球有效运转的手册，那么丧失一个物种就像从这本手册中撕去了一页。如果将来正好需要这一页的资料来拯救我们自己和地球上的其他物种，我们将面临束手无策的尴尬。2.8 存在价值每个物种因为其独特性而体现的价值。（1）每个物种都有存在的权利

19、每个物种都表现出独特的、解决生存问题的生物学方法；所有物种都是生物群落的一员，和人类具有同等的生存权利；每个物种都具有自身的价值，一种与人类需求无关的固有价值。人类不仅无权损害其他物种，还有责任采取措施，防止其他物种由于人类的活动而走向灭绝。（2）非人类物种缺乏与权利和义务相关的自我意识 非动物物种，如苔藓和真菌，甚至缺乏神经系统来感知它们的环境，它们又如何享有权利呢？环境伦理倡导者相信，通过子代生产和对环境变化不断的适应进化，其他物种确实表明了它们的生存意愿。（3）所有物种是相互依存的 随着人类对全球过程了解的增加，我们不断发现，大气的许多化学和物理特征、气候与海洋都与自我调控的生物学过程相

20、关联。地球是一个超级生态系统，生物群落在其中创造和维持适合于生命的环境。因此，人类应将自身的繁荣昌盛放在整个自然界繁荣昌盛的背景上来考虑问题，将地球超级生态系统作为一个整体来保护。（4）人类必须生活在与其他物种相同的生态学限度内 所有物种都受到它们的环境容纳量的约束，当一个物种生存所需的资源被损坏时，其种群就会衰退，人类也不例外。（5）人类有责任充当地球的管家 如果我们毁坏地球上的自然资源，造成物种灭绝，我们的后代将不得不以降低生活水准和生活质量的方式付出代价。所以，我们应该以一种可持续的方式利用资源，保护生物群落不受损害。当我们在将来把地球交给后代时，它应该完好无损。（6）对人类文化多样性的

21、尊重与对生物多样性的尊重是兼容的 对人类文化和自然世界复杂性的赏识，必将引导人类尊重多种形式的所有生命。人类的成熟必将促使人类认同生命存在的所有形式，承认所有物种的固有价值。（7）自然精神和美学价值胜过其经济价值 在人类历史长河中，思想家、诗人、艺术家、音乐家都从自然中获得灵感。这种灵感来自对未受人类扰动的大自然的体验。接触野生动植物和各种景观，可以获得美的享受。所以，许多人把地球视为神的创造物，认定它有受到尊重的优点和价值。（8）确定生物的起源需要生物多样性 生命是如何起源的？现在地球上发现的生命的多样性是如何产生的？这是哲学和科学界的两个谜。数以千计的生物学家正在探讨这两个问题，并且正在接近其答案。但是，在物种走向灭绝、重要线索缺失日渐增多的情况下，解开谜底变得更加困难了。