生态多样性学位论文

21世纪生命科学的研究进展和发展趋势 20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展，特别是分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。很多科学家认为，在未来的自然科学中，生命科学将要成为带头学科，甚至预言21世纪是生物学世纪，虽然目前对这些论断还有不同看法，但勿庸置疑，在21世纪生命科学将继续蓬勃发展，生命科学对自然科学所起的巨大推动作用，决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展，那么，未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报。当21世纪来临的时候，一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题，如人口、地球环境、食物、资源与健康等重大问题的解决，莫不寄希望于生命科学与生物技术的进步。 2· 08·生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科 20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现，随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化。分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对（遗传密码）的全序列，人体细胞约有10万个基因。人类基因组的“工作草图”迄今20％的测序已达99.99%的准确率和完成率，今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因，诸如控制记忆与行为的基因，控制细胞衰老与程序性死亡的基因，新的癌基因与抑癌基因，以及与大量疾病有关的基因。将利用这些成果去为人类健康服务。 70年代后，分子生物学的发展，以基因工程为代表的生物工程的出现，生物技术通过对DNA链的精确切割与有目的地重组，使有目的地改良生物的性状与品质成为可能。迄今生物工程所取得的成就已在生产上显示出诱人的前景，尽管还存在有不少争议的问题，但很有可能成为21世纪的新兴产业。 发育生物学将要快速地兴起，它将要回答无数科学家100多年来孜孜以求而未解决的重大课题，一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为结构与功能无比复杂的个体，阐明在个体发育中时空上有条不紊的程序控制机理，从而为人类彻底控制动植物生长、发育创造条件。 RNA分子既有遗传信息功能又有酶功能的发现，为数十年踏步不前的难题“生命如何起源”的解决提供了新的契机。在21世纪，人们还要试图在实验室人工合成生命体。人们己有可能利用生物技术将保存在特殊环境中的古生物或冻干的尸体的DNA扩增，揭示其遗传密码，建立已绝灭生物的基因库，研究生物的进化与分类问题。 神经科学的崛起，预示着生命科学又一个高峰的来临。脑是含有1011细胞的无比复杂的高级结构体系，21世纪初从分子到行为水平的各个层次对脑功能的研究都将有重大突破，在阐明学习。记忆。思维。行为与感情机理等方面也将有重大进展。脑机能在理论上的进展将会促进新一代智能计算机的研制，这可能成为未来生命科学对自然科学与技术科学回报的最好例子。 生态学可能是最直接为人类生存环境服务并对国民经济持续与协调发展起重要作用的科学。生态学的理论与实践为中国三峡水库建设提供的决策依据就是一个例证。保护生物的多样性是当前生命科学最紧迫的任务之一。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭，很多生物在没有被人类认识以前就已消亡，这对人类无疑是一种灾难。生态学与生物多样性保护与利用的研究成果将指导人类遵循自然规律积极保护自己生存环境，否则人类的物质文明与精神文明都要受到灾难性影响。 顺应生命科学迅速发展的形势，发达国家政府及一些国际组织先后提出了《国际地圈及生物圈计划》、《人类基因组作图与测序计划》、《人类前沿科学计划》、《脑的十年》及《生物多样性利用与保护研究》等投资巨大的生命科学研究计划。其中仅《人类基因组作图与测序计划》，一项预算就高达30亿美元。 由于生命科学的发展，人才的需求量激增，近年除越来越多的物理学家，化学家与技术科学家被吸引到生物学研究领域外，以美国为例，近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51％。优秀青年科学家流向生命科学前沿，这是21世纪生命科学欣欣向荣的动力与源泉。 2． 08． 2 21世纪初生命科学的重大分支学科和发展趋势 80年代有远见的生物学家把分子生物学（包括分子遗传学）、细胞生物学、神经生物学与生态学列为当前生物科学的四大基础学科，无疑是正确地反映了现代生命科学的总趋势。遗传学（主要是分子遗传学）不仅当前是生物科学的带头学科，在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用。 有些科学家早就预测到，由于分子生物学、细胞生物学与遗传学的结合，必然促进发育生物学的蓬勃发展，从而提出发育生物学将成为21世纪生命科学的“新主人”，这种预测已逐渐变为现实。 分子生物学（包括分子遗传学）在生命科学中的主流地位，以及它在推动整个生命科学发展中所起的巨大作用是无可争辩的。细胞是生命活动基本的结构与功能单位，细胞生物学作为生物科学的基础学科地位必须给予重视。 很多生物科学家认为神经科学或脑科学的崛起将代表着生命科学发展的下一个高峰，然后将促进认知科学与行为科学的兴起。 生态学可能是最直接为人类生存环境服务，井对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科。 A.分子生物学 分子生物学是在分子水平上研究生命现象本质与规律的学科。核酸与蛋白质（有人认为还有糖）是生命的最基本物质，因此核酸与蛋白质结构与功能的研究今后仍然是分子生物学研究的主要内容。蛋白质是生命活动的主要承担者，几乎一切生命活动都要依靠蛋白质（包括酶）来进行。蛋白质分子结构与功能的研究除了要阐明由氨基酸形成的并有一定顺序的肽链结构外，今后将特别重视肽链拆叠成的特定的三维空间结构，因为蛋白质生物功能与它的空间构型关系极为密切，核酸是遗传信息的携带者与传递者，遗传信息由DNA～RNA一蛋白质的传递过程，称为遗传信息传递的“中心法则”，是分子生物学（分子遗传学）研究的核心。其基本问题己比较清楚，当前研究的重点是： ①约经10一15年，人类基因组30亿个碱基对全序列（遗传密码）可以测出，这是具有里程碑意义的工作； ②真核生物基因表达过程在各层次上调节的研究仍然是今后相当长一段时间的任务。 分子生物学的概念、方法与技术和各学科的渗透，正在形成很多新的学科，诸如分子遗传学、细胞分子生物学、神经分子生物学、分子分类学、分子药理学与分子病理学等等。因此分子生物学在生命科学中的主导作用还将要持续下去。 B.遗传学 遗传学比分子生物学更具有自己独立的学科体系。但现代遗传学与分子生物学是不可分割、相互交叉的两个学科，且很难截然分开。 有些著名的遗传学家把遗传学概括称为基因学，因为现代遗传学主要是研究生物体遗传信息传递与表达的学科。基因携带的信息是由基因的结构所决定，信息的表达是由基因的功能实现的，因此遗传学研究的是基因的结构与功能。从遗传学的角度看，所有生命现象的机制，追根究底都会与基因的结构与功能相关。因此遗传学在今后较长时间仍然是生命科学的核心学科和推动力。 有人估计人体细胞内约有10万个基因，迄今弄清楚的不到5％，所以与重要生命活动有关与疾病有关的新基因的发现与阐明将是今后几十年的重要任务。 C.细胞生物学 著名生物学家威尔逊（Wilson）早在20世纪20年代就提出一句名言“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”，至今还有着很深的内涵。魏斯曼与摩尔根都曾先后试图在细胞研究的基础上建立遗传、发育与进化统一的理论，虽然当时没有找到具体解决的途径，但关于细胞的知识在生物科学中的重要性是显而易见的。细胞是一切生命活动结构与功能的基本单位，细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学，细胞的结构。细胞代谢、细胞遗传、细胞的增殖与分化，细胞信息的传递与细胞的通讯等是细胞生物学主要研究内容。虽然今后细胞生物学研究的内容是全方位的，但概括起来可能是两个基本点： 一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动，如生长、增殖、分化与衰老等，在此要涉及到一个全新的问题，细胞内外信号如何传递；二是基因产物一一蛋白质分子与其他生物分子如何构建与装配成细胞的结构，并行使细胞的有序的生命活动。 今后20多年，以下一些问题可望取得重要进展与突破： ①遗传信息的储存、复制与表达的主要执行者——染色体的结构与功能可能在不同的结构层次上得到阐明。 ②细胞骨架（包括核骨架与染色体骨架）的研究将得到全方位的进展。 ③细胞生物学与分子生物学、遗传学的结合，将在细胞分化机理研究方面有重要突破，为发育生物学快速发展奠定基础。 ④细胞衰老与细胞程序化死亡的机理将在更深层次上阐明。 ⑤以细胞分子生物学为骨干学科与其他学科结合，人工装配生命体的理想可能逐步 实现。 D．发育生物学 从一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为一个结构与功能复杂的个体，是至今未能解决的生命科学的重大课题，也是发育生物学的主课题。由于近几十年分子生物学、遗传学与细胞生物学所取得一一系歹（突破性成果与知识的积累，已为解决这一重大课题创造了条件，这也就是今后发育生物学应运而飞速发展的原因。 发育生物学当今要解决的基本问题是细胞的基因如何按一定的时空关系选择性地表达专一性的蛋白质，从而控制细胞的分化与个体发育。阐明基因在多层次水平上控制胚胎的发育就不仅是涉及到个别基因的问题，而是一系列调节基因在时空上的联系与配合，从而支配发育的程序。虽然这是难度极大的课题，但近年已初见端倪并有所突破。估计今后发育生物学将沿着这条道路深入下去，并可望取得丰硕的成果。 E．神经科学（或脑科学） 神经科学是研究人与动物神经系统（主要是脑）的结构与功能，在分子水平、神经网络水平、整体水平乃至行为水平阐明神经系统特别是脑的活动规律的学科群。脑的结构与功能是无比复杂的高级体系，含有10 11细胞。它是感觉、运动、学习、记忆、感情、行为与思维的活动基础。大脑细胞，口何指导人与动物的行为是未来生物学中最富潜力与最吸引人的领域；神经科学的崛起，预示着生命科学又有一个高峰的来临。神经科学或脑科学必然在下世纪促进认知科学与行为科学的兴起。因此各国政府投入巨资支持这一课题，包括美国总统签署的“命名1990年1月1日为脑的10年”不是没有道理的。 在今后几十年内可以预示到的神经科学突破性的进展可能包括： ①在分子到行为的各层次上阐明学习、记忆与认知等活动的基础； ②很快会发现与阐明一系列与记忆、行为有关的基因与基因产物； ③神经细胞的分化与神经系统的发育研究会有重大进展； ④脑机能在理论上的进展与突破（如模式识别、联想记忆、思维逻辑机理的阐明）会 促进新一代智能计算机与智能机器人的研制； ⑤一系列神经性疾病与精神病的病因可望在神经生物学研究中得到解释。 F．主态学（包括物种多样性保护研究） 生态学是研究有机体与周围环境——包括非生物环境与生物环境相互关系的科学。 由于生态学理论与应用是与世界环境保护。资源合理开发与保护，以至人类本身在地球上继续生存紧密相关的，尤其是地球环境日益恶化的情况下，生态学的重要性就变得十分突出。未来生态学的主要任务是协调人类活动与环境的关系。所以生态学经典学科的概念与研究内容必然要适应人类生存环境的保护与社会经济持续发展的要求而不断改变。 今后生态学研究的重点可能表现在以下方面： ①生态群落的多样性、稳定性与演变规律与人类活动的关系； ②全球气候变化对生态系统结构与功能的影响； ③生物多样性的保护和永续利用也是保护人类自身生存环境尤其是拯救濒临绝灭的 生物种类更加具有紧迫性； ④城市生态学与经济生态学将迅速发展； ⑤生态工程与生态技术将在国民经济建设中发挥作用。 G．空间生命科学 空间环境向生命科学提出了新的挑战，也为生命科学的发展提供了机遇。 21世纪人类的空间活动将要离开地球附近，探索月球及其他太阳系的大体。这就要求人在地球外各种环境中能长期地生活和工作，首先是在，长期空间飞行器中航行，月球站以及火星或火卫站等，空间医学必须有重大突破，解决长期在地外空间所遇到的宇航员骨质疏松，肌肉萎缩和兔疫功能变化等生理学难题，同时，与开拓大疆相关联的是受控生态系统，创造一个不需要外界补给，而使人们能在其中长期生活的环境。这些问题有希望在21世纪20一30年代解决，其中空间生理学问题有可能利用中医和中药的方法取得某些重大突破。 地球外层空间为研究重力生物学提供了理想的条件，重力条件对各种层次结构生物的影响仍然是21世纪重力生物学的主题，今后的研究重点将集中于细胞，绿色植物，一些微生物和小动物。特别是重力环境对哺乳动物细胞形态、结构、变异和基因表达的影响将是一个热点。重力生物学的学术意义在于揭示重力效应在生物进化过程中的作用，是自然科学的基本问题；另一方面，重力生物学的成果将是空间制药及空间生态系统等应用领域的基础，重力生物学的学术和应用都是下个世纪的重要课题，可望在21世纪20-30年代取得突破性的进展。 地外生物探索是生命起源的重大课题，其中地球以外的智能生物探索是一个长期的 课题。地球上的人类正在向外层空间发射电波和接收讯号。外星人与地球人之间可能存在的学术和技术差距不仅是一种危险，也是自然科学的重大前沿问题，将被持续地研究下去。 2． 08． 5 21世纪初生命科学最有可能突破的领域 ①人类基因组的全序列（遗传密码）将在10一15年测定完毕，为全部遗传信息的破译奠定基础。 ②与生命活动有关的重要基因与重要疾病有关的基因将被陆续发现，其中特别引人注目的是控制记忆与行为的基因、控制衰老与细胞程序性死亡的基因、控制细胞增殖的系列基因、胚胎发育多层次网络调节基因。新的癌基因与抑癌基因的发现与其生物学功能的释明将大大提高对生命本质的了解。 ③人与动物的高级生命活动：感知、思维、记忆、行为与感情的发生与活动机制在脑科学研究突破的基础上，有更深的认识。 ④癌症的治疗将有全面的突破，爱滋病的防治得到控制。 ⑤在阐明地球上原始生命起源的基础上，人类还可能在实验室合成生命体，这种生命体应具有原始细胞的基本特征。

给楼主论文：分子细胞基因组的研究随着结构分析技术的发展，现在已有几千个蛋白质的化学结构和几百个蛋白质的立体结构得到了阐明。70年代末以来，采用测定互补DNA顺序反推蛋白质化学结构的方法，不仅提高了分析效率，而且使一些氨基酸序列分析条件不易得到满足的蛋白质化学结构分析得以实现。发现和鉴定具有新功能的蛋白质，仍是蛋白质研究的内容。例如与基因调控和高级神经活动有关的蛋白质的研究现在很受重视。蛋白质－核酸体系 生物体的遗传特征主要由核酸决定。绝大多数生物的基因都由 DNA构成。简单的病毒，如λ噬菌体的基因组是由 46000个核苷酸按一定顺序组成的一条双股DNA（由于是双股DNA，通常以碱基对计算其长度）。细菌，如大肠杆菌的基因组，含4×106碱基对。人体细胞染色体上所含DNA为3×109碱基对。遗传信息要在子代的生命活动中表现出来，需要通过复制、转录和转译。复制是以亲代 DNA为模板合成子代 DNA分子。转录是根据DNA的核苷酸序列决定一类RNA分子中的核苷酸序列；后者又进一步决定蛋白质分子中氨基酸的序列，就是转译。因为这一类RNA起着信息传递作用，故称信使核糖核酸(mRNA)。由于构成RNA的核苷酸是4种，而蛋白质中却有20种氨基酸，它们的对应关系是由mRNA分子中以一定顺序相连的 3个核苷酸来决定一种氨基酸，这就是三联体遗传密码。基因在表达其性状的过程中贯串着核酸与核酸、核酸与蛋白质的相互作用。DNA复制时，双股螺旋在解旋酶的作用下被拆开，然后DNA聚合酶以亲代DNA链为模板，复制出子代 DNA链。转录是在 RNA聚合酶的催化下完成的。转译的场所核糖核蛋白体是核酸和蛋白质的复合体，根据mRNA的编码，在酶的催化下，把氨基酸连接成完整的肽链。基因表达的调节控制也是通过生物大分子的相互作用而实现的。如大肠杆菌乳糖操纵子上的操纵基因通过与阻遏蛋白的相互作用控制基因的开关。真核细胞染色质所含的非组蛋白在转录的调控中具有特殊作用。正常情况下，真核细胞中仅2～15％基因被表达。这种选择性的转录与转译是细胞分化的基础。蛋白质－脂质体系 生物体内普遍存在的膜结构，统称为生物膜。它包括细胞外周膜和细胞内具有各种特定功能的细胞器膜。从化学组成看，生物膜是由脂质和蛋白质通过非共价键构成的体系。很多膜还含少量糖类，以糖蛋白或糖脂形式存在。高等植物的性状主要由核基因控制，其遗传遵循孟德尔规律。1900年Coorence和Baut等人就已发现影响质体表型的一些突变不符合孟德尔遗传规律；1962年里斯(Ris)和Plont证明植物叶绿体中存在遗传物质DNA。现已证明，植物细胞质中的叶绿体和线粒体都含有自己的DNA及整套的转录和翻译系统，能够合成蛋白质。高等植物的叶绿体和线粒体基因组，多数在有性杂交过程中表现为母性遗传。其机制有两种解释：一是认为雄配子不含有细胞质，因而没有胞质基因；另一种观点是雄配子含有少量的细胞质，其细胞器在受精前即已解体，失去功能。胞质基因组的母性遗传，大大限制了胞质基因的遗传研究，利用有性杂交方法难以知晓当胞质基因处于杂合状态时的遗传和生理效应及其对表型的影响。近年来发展起来的体细胞杂交技术为胞质基因的研究开辟了一条新途径。本文拟对植物体细胞杂交后代胞质基因重组的多样性，创制胞质杂种的可能途径及胞质基因组的传递等问题加以说明。1 植物体细胞杂交后代胞质基因组重组的多样性体细胞杂交时，核基因组、线粒体基因组和叶绿体基因组三者均既可以单亲传递又可以双亲传递，因而可以产生许多有性杂交难以产生的核-质基因组的新组合类型。Kumar等人根据已有的实验结果结合理论推导提出，植物体细胞杂交一代理论上可以产生48种类型，而相应的有性杂交一代只能产生两种类型。48种类型可分为亲型、核杂种和胞质杂种3类。胞质杂种即是具有一个亲本的细胞核和双亲细胞质的植株或愈伤组织，它是研究胞质基因组的好材料。2 创制胞质杂种的方法2．1 “供体-受体”原生质体融合技术 这是目前最为可行的方法，由Zelcer等(1987)提出。其原理基于生理代谢互补，利用高于致死剂量的电离辐射处理供体原生质体使其核解或完全失活，细胞质完整无损；再用碘乙酸或碘乙酚胺处理受体原生质体以使其受到暂时抑制而不分裂，这样双亲原生质体融合后，只有融合体能够实现代谢上的补偿，进行持续分裂，形成愈伤组织或再生植株，这些融合体就是各种各样的胞质杂种。此技术的优点是双亲不需任何选择标记，适用范围广，可行性强，缺点是适宜的辐射剂量难以掌握。2．2 “胞质体-原生质体”融合法 所谓胞质体是指去核后的原生质体。该法由Maliga提出。优点是避免了电离辐射可能产生的不利影响，缺点是制备胞质体尚存在一些技术性的困难。最近Lesney等人提出了一种能够从悬浮系原生质体制备大量胞质体的方法。2．3 其它的可能途径(1)根据双亲原生质体形态上的差异或通过荧光染料标记来机械分离融合体，然后进行微培养。(2)利用分别由核基因组和质基因组编码的抗药性状，通过双重抗性选择获得胞质杂种。(3)原生质体直接摄取外缘细胞器。(4)通过显微注射或电激法实现细胞器转移。3 胞质杂种中双亲胞质基因的传递遗传学3．1 叶绿体基因组 胞质杂种中，叶绿体基因组的传递分为单亲传递和双亲传递两种。单亲传递是指胞质杂种愈伤组织及由之再生的植株只含有亲本之一的叶绿体基因组。这种分离机制目前尚不清楚。关于叶绿体基因组的分离是否随机的问题，由于研究者们采用的试验材料不同得出两种结论：一种是叶绿体基因组的随机分离，这在品种间、种间及属间原生质体融合中都被观察到；另一种是叶绿体基因组的非随机分离(即亲本之一的叶绿体基因组优先保留)，如弗利克(Flick)和埃文(Evens，1982)在烟草的研究中表明，所有的N．nesophila和N．tabacum体细胞杂种都只具有N．nesophila叶绿体基因组，类似的例子很多。双亲传递是指胞质杂种中，同时含有双亲的叶绿体基因组，其在体细胞杂种以后的有性繁殖过程中能够保持稳定，既然双亲叶绿体能够共存，理论上二者就有可能发生重组。事实上，叶绿体基因组重组现象已被观察到，但频率很低。3．2 线粒体基因组 胞质杂种中，线粒体基因组的传递方式是双亲传递，且发生活跃的重组，产生丰富的新类型。然而在分析线粒体基因组重组类型时不可忽视由于离体培养而诱发的线粒体基因组分子内重组(突变)的可能性，因为离体培养过程中不仅使核基因组产生大量变异，而且对于某些植物，也可诱发线粒体基因组发生变异。4 植物胞质基因组控制的重要性状目前已基本阐明的由叶绿体基因组编码的性状主要是一些抗药性状。如：链霉素抗性、林肯霉素抗性等。在与线粒体基因组有关的性状中，研究最多的是胞质型雄性不育性状。许多学者在不同植物上研究发现，雄性不育系与其同型保持系之间在线粒体DNA内切图谱或其编码的蛋白上存在明显差异。如在玉米上已发现T型雄性不育植株的线粒体基因组发生了多至7次重组，且主要发生于26s rRAN基因附近，产生一个嵌合基因，因此导致转录时阅读框架发生了改变，如果这个嵌合基因发生了缺失或小段插入，则阅读框架恢复正常，育性也随之恢复。总之，植物体细胞杂交是胞质基因组及其所控制性状研究的有效途径，关于胞质性状的研究对于某些植物已从分子水平上深入到了与雄性不育相关的特异线粒体DNA片段及相应的特殊蛋白，但仍有许多问题有待深入研究。这些问题的阐明将会使得从分子水平上改良雄性不育性状成为可能。

认识生物的多样性是为了更好地保护和合理利用生物的多样性。保护生物的多样性是可持续发展的重要内容。因此，本章特别注重情感、态度和价值观的教育。 保护生物的多样性是一项艰巨的任务，涉及到方方面面的问题，在本章有限的篇幅里不可能详尽地介绍，从学生的认知水平和接受能力看也没有必要。因此，教师应注意避免加重学生的负担，应把教学重点放在了解生物多样性面临的威胁及其原因，参与保护生物多样性的宣传和行动上。 本章的“角色扮演”是一个新的栏目，这一栏目是培养学生收集资料、口头表达能力、与人合作和发扬民主思想的一个好的载体，其意图是让学生通过一个具体事例“辩论和协商怎样保护白头叶猴”，来理解和学会处理在实施保护生物多样性过程中，所涉及到的重大问题及各种关系，发展解决实际问题的决策能力。因此，应引起教师的足够重视。 本章的“课外实践”栏目“设计并安放人工鸟巢”，是让学生参与保护生物多样性的一项活动。在这个活动中，学生既能形成爱鸟的情感，又能获得一定的技能，教师应把这一活动作为教学活动的重要内容。 一、教学目标 1．举例说明生物多样性面临的威胁及其原因。 2．关注我国特有的珍稀动植物。 3．说出保护生物多样性的主要措施。 4．参与一种珍稀动物或植物保护的辩论和协商活动，提高保护生物多样性的公民意识。 二、教学策略 保护生物的多样性是现代社会的热门话题之一，教师可以收集一些宣传片供学生上课时观看，这样更有利于形成强烈的视觉和语言效果，体验保护生物多样性的紧迫性和艰巨性。因此，本章的教学策略可充分运用现代传播媒体，灵活多变和创造性地开展教学活动。 关于生物多样性面临的威胁，教材主要从两个方面进行说明。第一个方面是17世纪以来鸟类和哺乳类灭绝的数据；第二个方面是我国特有的部分珍稀动植物图片及文字说明。建议教师把教学重点放在第二个方面上。除了课本提供的几种动植物外，教师还应启发学生列举我国还有哪些特有的珍稀动植物，并指出我国特有的珍稀动植物种类很多，在世界上位居前列。另外，教师还可以播放一些珍稀动植物的录像片，以便进一步增强学生热爱动植物和热爱祖国的情感。 关于生物多样性面临威胁的原因，教材列举了4个具体事例，分别从滥砍乱伐、滥捕乱杀、环境污染和外来物种的入侵等四个方面进行说明，这样做避免了空泛说教，能给学生留下较深的印象。教师在进行教学活动时，不要只注重于事例本身，而应通过讨论题引导学生分析是人类的哪些行为导致了生物多样性面临威胁，并进一步引导学生思考身边是否有这些行为，自觉地宣传和保护生物的多样性。 保护生物多样性的主要措施是建立自然保护区，即就地保护。在这里教师应强调依法保护。只有严格按照法律办事，才能保护好生物的多样性，实现可持续发展。 本章的角色扮演活动非常具有针对性，这是因为在我国人与大象、与野猪、与大熊猫等野生动物争地的现象常有发生。本章中的角色扮演活动，虽然是以白头叶猴为例进行说明的，但并不是要求每位教师都必须以这个事例开展活动，而是以这个事例为模本，结合当地某种珍稀动物或植物为例进行辩论和协商活动。这样做会更具有针对性，更能形成学生的参与意识和公民意识。为了保证角色扮演活动的成功，课前应组织学生做好充分准备，如收集必要的背景资料，让角色扮演者写好发言提纲等。在准备过程中，教师应注意不要过多地限制学生，应让学生充分发挥想像力，独立完成角色扮演的任务。 本章的技能训练有两层意思：一是训练学生根据鸟类的足形推测其栖息环境和种类；二是提醒学生，要爱护鸟类，要与违法捕杀野生鸟类的行为作斗争。 本章教学还应注意以下问题。 1．教师在教学活动中不要过分局限于教材，可灵活补充身边正在发生的或新闻媒体正在报道的鲜活事例。 2．在条件许可的情况下，可调动学生举办我国特有的珍稀动植物图片展，也可举办保护生物多样性的宣传板画活动，使保护生物多样性落实在具体的行动中。 3．可以组织课外活动，对当地某种亟待保护的珍稀动植物或破坏生物多样性的行为进行调查研究，并形成书面文字，向当地政府的有关部门或当地新闻媒体反映。 三、参考答案 资料分析 1．森林大面积减少使森林生态系统遭到破坏，造成空气、地面湿度降低，使许多植物，尤其是阴湿植物减少或衰亡；同时由于动物失去了栖息地和食物，一些动物种类数量急剧减少，以至濒临灭绝。 2．是非法武装盗猎分子对藏羚羊疯狂的捕杀造成的。 3．生活污水排入水体，大大促进了水体的富营养化，使藻类植物和其他浮游生物大量繁殖。这些生物遗体被分解时，大量消耗水中氧气，并产生有毒物质，从而导致鱼类和其他水生生物大量死亡，种类和数量锐减。 4．水葫芦的疯长，使得其他水生植物和水生动物失去生存空间和营养物质，导致其他水生植物和水生动物的种类和数量减少。 5．除以上因素外，还有大气污染，过度捕捞，过度利用，农、林、渔、畜牧业品种结构单一化，工业化和城市的发展，以及法律法规不健全和全球气候变化等。 技能训练 执法人员判断该餐馆出售的食品中有野生鸟类，是根据该餐馆垃圾桶中鸟的足与家禽的足有明显的不同，野生鸟类的足有尖锐的钩曲或细长的腿。 从几种鸟足的形态来看：左图所示的足，粗大有力，爪锐利而钩曲，是猛禽类的足。猫头鹰、苍鹰和秃鹫等都属于猛禽类。它们以捕食小动物为食，以树栖生活为主，也有的生活在岩洞中。中图所示的足，短而健壮，两趾向前，两趾向后，趾端有尖利的勾爪，适于攀缘，是攀禽类的足。啄木鸟、杜鹃等都属于攀禽类。它们以昆虫为食，以树栖生活为主。右图所示的足，趾间少蹼，腿细长，适于在浅水中行走，是涉禽类的足。丹顶鹤、白鹭等都属于涉禽类。它们以水中鱼、虾及水生小动物为食，适于在近水浅滩或沼泽地中行走。 练习 2．鼠、蚊、蝇等有害动物由于繁殖力强，对人类和部分动物有害，但他们是食物链中的一环，对维持生态系统的平衡有重要的作用。因此，尽管这些动物对人类直接有害，但不应该完全消灭它们，而应该是控制其发展，使之维持在一定数量。 四、背景资料 鸟类的几大生态类群 根据鸟类的生活习性和形态结构特点，可以把它们分成不同的生态类群，主要有鸣禽类、游禽类、走禽类、鹑鸡类、猛禽类、攀禽类、涉禽类(后三种见参考答案中“技能训练”部分)。 鸣禽类 鸣禽类的足短而细，三趾向前，一趾向后。鸣禽类大都善于鸣啭，巧于营巢。常见的种类有家燕、画眉、黄鹂、百灵等。 游禽类 游禽类的足短，趾间有蹼，善于游泳。游禽类通常在水上或近水处生活。常见的种类有豆雁、天鹅、鸬鹚和鸳鸯等。 走禽类 走禽类的足趾减少。翼退化，胸骨上没有龙骨突，善于行走。走禽类是体型最大的鸟类类群，主要分布在非洲和南美洲的沙漠和草原地带。常见的种类有鸵鸟、鸸鹋等。 鹑鸡类 鹑鸡类的后肢中型而强健，趾端有钩爪，善走，不善飞，常以爪拨土觅食。常见的种类有鸡、鹌鹑和环颈雉等。褐马鸡和绿孔雀等珍稀鸟类也属于鹑鸡类。 生物多样性面临威胁的原因 人为因素是生物多样性面临威胁的主要原因。这包括以下四个方面。 生存环境的改变和破坏 这是我国生物多样性面临威胁的主要原因。我国人口的增长和经济的发展，对自然资源的需求越来越多。森林的超量砍伐、草原的过度开垦、过度放牧，以及围湖造田、沼泽开垦、过度利用土地和水资源等，都导致野生生物生存环境遭到破坏，甚至消失，影响到物种的正常生存。例如，过去北大荒(东北的沼泽湿地)曾出现的“棒打狍子瓢舀鱼，野鸡飞到饭锅里”的情景已随着大规模的农垦而消失。我国的脊椎动物由于这方面的原因而造成濒危或灭绝的物种，约占全部濒危或灭绝的物种的67%。 栖息地缩小和破坏已成为我国一些动物数量减少、分布区面积缩小、濒临灭绝的最重要原因。许多为保护濒危物种而建立的自然保护区被大面积的已开发地区所包围，成为“生态孤岛”。由于森林采伐迹地、居民生活区或其他的人类生产活动区的隔绝，使被保护动物在保护区内部的必要迁移受到限制，受到保护的物种在其分布区内被分割在互不相连的保护区内，形成一个个孤立的小种群。例如，我国珍贵濒危动物大熊猫的保护就受到栖息地破坏的严重威胁。 掠夺式的开发利用 滥捕乱杀和滥采乱伐使我国的生物多样性受到严重威胁。例如，在濒临灭绝的脊椎动物中，有37%的物种受到过度开发的威胁。许多野生动物因被作为“皮可穿、毛可用、肉可食、器官可入药”的开发利用对象而遭到灭顶之灾。 环境污染 据《中国环境状况公报》(1998)报道，我国1998年废水排放量达到395亿吨，二氧化硫排放量为2 090万吨，烟尘1 452万吨，工业粉尘1 322万吨，工业固体废物排放量7 034万吨，酸雨面积约占国土面积的30%。我国不少河流和湖泊由于遭到了工业废水和生活污水的污染，而导致水生生物大量减少或消失。 外来物种的影响 外来物种的引入使原有物种的生存受到威胁。例如，大米草是60年代从美国引进到福建的一种植物，当时认为它有保护海堤、做饲料和燃料的用途。由于大米草的繁殖能力极强，很快遍布9 338 hm2海滩，致使鱼虾及贝类等水产品遭到毁灭性打击，其中霞浦县200多种生物濒于绝迹。 造成生物多样性面临威胁的原因还有很多，如农、林、渔、畜牧业品种结构单一化，工业化和城市的发展，全球气候变化；以及更深层的原因，如法律和制度上的缺陷，缺乏科学知识，没有认识到资源和环境的真实价值，生物资源利用和保护产生的效益在占有、管理和分配上的不均衡等。总之，生物多样性面临威胁是各种因素综合作用的结果。 生物多样性的保护 生物多样性的保护，主要包括就地保护、迁地保护、开展生物多样性保护的科学研究、制定生物多样性保护的法律和政策，以及开展生物多样性保护方面的宣传和教育，等等。下面简要介绍其中的就地保护和迁地保护。 就地保护 就地保护是生物多样性保护中最为有效的一项措施。就地保护是指为了保护生物多样性，把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行保护和管理。就地保护的对象，主要包括有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然集中分布区等。就地保护主要指建立自然保护区。我国于1956年在广东省肇庆市的鼎湖山，建立了第一个自然保护区——鼎湖山自然保护区。截止到1999年底，我国已建成自然保护区1 146个，约占陆地国土总面积的8．8%。到2000年初，我国已经有16个自然保护区加入到“世界生物圈保护区网”中。 迁地保护 迁地保护是指为了保护生物多样性，把因生存条件不复存在，物种数量极少或难以找到配偶等原因，而生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理。迁地保护是就地保护的补充，它为行将灭绝的生物提供了生存的最后机会。 长白山和青海湖鸟岛自然保护区简介 长白山自然保护区和青海湖鸟岛自然保护区都是驰名中外的国家级自然保护区。 长白山自然保护区 长白山自然保护区位于吉林省东部，与朝鲜接壤，保护区的中心是以长白山天池为主的火山群。长白山平均海拔500～1 000 m，是松花江、图门江和鸭绿江的发源地。在这里有茫茫的原始森林和各种珍稀动植物，是景观独特、举世难寻的动植物“博物馆”。 据统计，长白山自然保护区生存着1 800多种高等植物，栖息着50多种哺乳动物，280多种鸟类，50多种鱼类和1 000多种昆虫。长白山的密林深处盛产五味子等珍贵药材，野生动物有濒临灭绝的东北虎以及紫貂、水獭、黑熊等。 1961年，国家在这里建立了面积达190 000 hm2的长白山自然保护区。长白山自然保护区已加入“世界生物圈保护区网”。 青海湖鸟岛自然保护区 青海湖位于青海省东北部大通山、日月山和青海南山之间，因断层陷落而成。面积为4 635 km2，湖面海拔3 196 m，是我国最大的内陆湖和最大的咸水湖。 青海湖中有5个小岛，其中以鸟岛最为著名。鸟岛面积只有0.27 km2，岛上生活着许多鸟，主要有斑头雁、棕头鸥、鱼鸥、鸬鹚、燕鸥、黑颈鹤、天鹅、赤麻鸭等10多种鸟类，尤其以前4种最多，约占全岛鸟群总数的70%。有人估计，每年大约有10万只鸟在岛上繁殖育雏。人若登上鸟岛，铺天盖地而来的鸟群会使人产生无立足之地的感觉。 鸟岛主要由卵石和沙砾构成，土层瘠薄，再加上地处青藏高原，冬长夏短，多风少雨，干燥寒冷，日夜温差大，只有少数禾本科植物和豆科植物形成稀疏植被覆盖在地表。吸引成千上万只鸟来这里繁衍生息的是青海湖中丰富的鱼类资源。生活在鸟岛上的鸟类，大都以湖中丰富的鱼类为食。青海湖中的鱼类主要是湟鱼。每年春季，鸟群便成群结队地从南方飞来，它们各自选择舒适的地方，筑巢安家，求偶产卵，孵育幼雏。深秋时节，它们又各自带着子女离岛南飞，度过寒冬。 潘文石教授与白头叶猴的研究 教材中有一个角色扮演活动“辩论和协商怎样保护白头叶猴”。为了顺利开展这项活动，下面介绍有关白头叶猴及其保护的一些背景资料。 白头叶猴别名花叶猴，属于猴科，学名为Presbytis leucocephalus，是我国特有种，有人认为是黑叶猴的一个亚种。白头叶猴的头部连同冠毛及颈部和上肩均为白色，像戴一顶白色风帽，手、足背面亦杂有白色，尾的一段为白色。生活于热带、亚热带丛林中，善于攀缘，不仅能在树上悠荡，也会攀登悬崖。常聚集成家族小群生活，有一定的活动范围和路线，并有相对固定的栖息地。一般栖息于峭壁的岩洞和石缝中。以嫩叶、芽、花、果为食。 白头叶猴产于我国广西崇左、扶绥一带。分布狭窄，数量稀少，是我国一级保护动物，在国外还没有活体和标本。白头叶猴与人类的亲缘关系非常近，具有很多与人类相同的遗传基因，而且具有复杂的社会形态。因此，科学家认为白头叶猴的研究价值并不亚于我国的另一特有种——大熊猫。 最早对白头叶猴进行系统科学研究的是潘文石教授。潘文石教授是北京大学生命科学学院大熊猫及野生动物保护研究中心主任，是国际公认的大熊猫研究权威。因为他对动物的社会行为课题一直很感兴趣，希望研究一种与人类更接近的灵长类动物的社会行为，于是选择白头叶猴作为研究对象。 潘文石教授在研究白头叶猴的过程中，发现由于栖息地减少及偷猎者的双重打击，广西特有的白头叶猴在野外只剩下约700只，比大熊猫还稀少。因此，开展保护行动是当务之急。 潘文石教授是怎样保护白头叶猴的呢?一方面，他率领科研小组对白头叶猴的地理分布、种群数量、繁殖组群等进行观察研究；另一方面又不遗余力地向当地农民和政府部门宣传环保知识，并用自己节省下来的财物帮助当地农民改善做饭条件和教育条件。与在秦岭研究大熊猫时相比，他这次更注重寻找一种从根本上解决生态危机的办法。 1996年，潘文石教授和他的同事刚开始研究白头叶猴时，住在简陋废弃的兵营里，从没洗过澡，顿顿方便面，每天只是进山看猴子，这引起当时的县委书记的注意，他请这些学者进城吃饭和洗澡。于是，潘教授认识了许多当地领导，有机会向他们介绍自己的工作，讲保护白头叶猴和它们生存环境的重要性；讲“生态旅游”对保护白头叶猴和发展当地经济的意义。1997年初，按照潘教授的建议，县里关闭了一座采石场。次年又关闭了另一座采石场。后来那里成为白头叶猴一个7口之家的领地。 潘教授走访与白头叶猴比邻而生的雷寨村村民时发现，当地村民喝的是混浊的池塘水。池塘里还有水牛在洗澡，村里许多人肝肿大，青年人想参军都不合格。他把问题反映给了县领导。县政府拨款在雷寨修建了蓄水池，引山泉水进村。雷寨人喝上了清水，潘教授自然赢得了老百姓的拥戴，村民们不再偷猎了，有的还教育外来的偷猎者。有一次，三个当地农民在山里救出一只被铁夹子夹住的白头叶猴，他们把受伤的猴子送到潘教授的研究小组。经过包扎以后，猴子被送回大自然，农民们没要一分钱。这些都使学者们认识到，帮助当地老百姓就是帮助白头叶猴。 1998年5月，潘教授邀请一对美国朋友访问崇左，并参观了附近的巴兰屯村简陋的小学校，为这所学校争取到了2.5万美元的捐款。2000年10月，潘教授在美国接受了5万美元的保罗·盖地野生动物保护奖，不久又获得10万元人民币的福特汽车环保奖。他决定把钱用于在雷寨和巴兰屯两村推广使用沼气。他说：“沼气能代替木材为农民提供燃料，这样，农民能放弃砍伐白头叶猴赖以生存的山林。” 他的善意和慷慨得到了回报。如今，当地农民的环保意识有了根本的改变，偷猎动物的行为已基本得到扼制，烧山垦荒毁林的传统生产方式被政府明令禁止了。保护生态环境，爱护野生动物的观念已深入人心。而且，崇左县政府已于2001年3月投入200多万元把兵营改建成了白头叶猴的研究基地。北京大学医学部也在崇左建起了医疗站。医疗站对所有人开放——所有这些努力的回报都将是白头叶猴的福音。 经过几年的努力，潘文石科研小组欣喜地发现到2001年6月为止，广西崇左县境内的20多平方公里的研究基地内，白头叶猴已由1996年的不足百只增加到212只。潘文石的梦想——“把当地美丽的喀斯特地貌风光与世界独一无二的白头叶猴两大资源合理利用，开发成为一种全新的环保旅游产业，以求兼顾环境保护和经济增长的可持续发展”就要成为现实。世界上惟一的白头叶猴生态公园将于2002年在广西崇左县建立。这个生态公园，总面积约24 km2，总投资3 000万元左右，在这里生活着世界上最大的白头叶猴种群，总共有18群约240只。 国家重点保护野生植物名录(第一批) 1999年8月4日，国务院正式批准公布了《国家重点保护野生植物名录(第一批)》。下面是《名录(第一批)》中一级保护植物的内容。 光叶蕨、玉龙蕨、水韭属(所有种)、巨柏、苏铁属(所有种)、银杏、百山祖冷杉、梵净山冷杉、元宝山冷杉、资源冷杉(大院冷杉)、银杉、巧家五针松、长白松、台湾穗花杉、云南穗花杉、红豆杉属(所有种)、水松、水杉、长喙毛茛泽泻、普陀鹅耳枥、天目铁木、伯乐树(钟萼木)、膝柄木、萼翅藤、革苞菊、东京龙脑香、狭叶坡垒、坡垒、多毛坡垒、望天树、貉藻、瑶山苣苔、单座苣苔、报春苣苔、辐花苣苔、华山新麦草、银缕梅、长蕊木兰、单性木兰、落叶木莲、华盖木、峨眉拟单性木兰、藤枣、莼菜、珙桐、光叶珙桐、云南蓝果树、合柱金莲木、独叶草、异形玉叶金花、掌叶木。 《生物多样性公约》和“国际生物多样性日” 《生物多样性公约》是1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过的，并于1993年12月29日正式生效。迄今为止，已有160多个国家批准，接受或核准了该公约。为纪念《生物多样性公约》正式生效这一有意义的日子，更为认真履行公约，唤起全社会广泛参与生物多样性保护行动，提高公众保护生物多样性的意识，联合国大会于1994年12月29日这天决议：决定从1995年起，每年的12月29日(后改为每年的5月22日)为“国际生物多样性日”。在这一天里，世界各国都举行大规模的各种纪念活动。 《生物多样性公约》是生物多样性保护进程中的具有划时代意义的文件，是关系到人类社会可持续发展的国际性公约，是全面探讨生物多样性的第一个全球性协议，是世界各国保护生物多样性，可持续地利用生物资源和公平地分享遗传资源所创效益的庄重承诺。 《生物多样性公约》生效以来，极大地促进了全球生物多样性保护行动。联合国有关国际组织和世界各国政府积极行动，认真履行，一起为保护全人类的共同财富而努力。 我国是世界上最先加入该公约的少数国家之一，是最先批准该公约的发展中国家。我国于1993年底就编制完成了《中国生物多样性保护行动计划》，并于1998年完成了《中国生物多样性国情研究报告》。为指导和推动我国的生物多样性保护，加强国际合作提供了很好的基础。

20世纪后叶生命科学各领域取得了巨大的进展，特别是分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位子起了革命性的变化，很多科学家认为在未来的自然科学中生物科学将成为带头学科，甚至预言本世纪是生物学的世纪。从事生命科学研究的专业人员也越来越多，例如，在美国近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51％。在生物科学诸多的分支中，保护生物多样性是当前生物科学最紧迫的任务之一，也是全球生物学界共同关心的焦点问题之一。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭，很多生物在没有被人类认识以前就消亡了，这对人类无疑是一种悲哀和灾难。保护生物多样性的行动势在必行、迫在眉睫。�� 生物多样性(biodiversity)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。例如：联合国和世界银行共同成立的Global Environment Facility每年支出数亿美元支持生物多样性的保护。美国MacArthur Foundation1992年花了$17millions支持生物多样性的保护。�� 1992年，联合国环境与发展大会在巴西的里约热内卢举行，世界许多国家都派出代表团参加会议。我国领导人也参加了这次盛会。在这次大会上，通过了"生物多样性公约"，标志着世界范围内的自然保护工作进入到了一个新的阶段，即从以往对珍稀濒危物种的保护转入到了对生物多样性的保护。 一、 什么是生物多样性？ 1. 生物多样性概念的提出�� 20世纪以来，随着世界人口的持续增长和人类活动范围与强度的不断增加，人类社会遭遇到一系列前所未有的环境问题，面临着人口、资源、环境、粮食和能源等5大危机。这些问题的解决都与生态环境的保护与自然资源的合理利用密切相关。�� 第二次世界大战以后，国际社会在发展经济的同时更加关注生物资源的保护问题，并且在拯救珍稀濒危物种、防止自然资源的过度利用等方面开展了很多工作。1948年，由联合国和法国政府创建了世界自然保护联盟（IUCN）。1961年世界野生生物基金会建立。1971年，由联合国教科文组织提出了著名的"人与生物圈计划"。1980年由IUCN等国际自然保护组织编制完成的《世界自然保护大纲》正式颁布，该大纲提出了要把自然资源的有效保护与资源的合理利用有机地结合起来的观点，对促进世界各国加强生物资源的保护工作起到了极大的推动作用。�� 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。 2. 生物多样性的定义�� 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。例如oNorse et al.（1986）认为，生物多样性体现在多个层次上。而Wilson等人认为， 生物多样性就是生命形式的多样性（"The diversity of life"） (Wilson & Peter, 1988; Wilson, 1992)。孙儒泳（2001）认为，生物多样性一般是指"地球上生命的所有变异"。 �� 在《生物多样性公约》（Convention on Biological Diversity， 1992）里，生物多样性的定义是"所有来源的活的生物体中变异性，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成生态综合体；这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性（The variability among living organisms from all sources including: inter alia, terrestrial, marine and other aquatic ecosystem and the ecological complexes of which they are part, this includes diversity within species, between species and of ecosystem）"。�� 在《保护生物学》一书中，蒋志刚等（1997）给生物多样性所下的定义为："生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合，包括动物、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" �� 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"。 3．生物多样性的主要组成�� 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(genetic diversity)�� 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 (species diversity)�� 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（ecosystem diversity）�� 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。 4． 生物多样性公约（Convention on Biological Diversity）�� 生物多样性公约是国际社会所达成的有关自然保护方面的最重要公约之一。该公约于1992年6月5日在联合国所召开的里约热内卢世界环境与发展大会上通过的正式通过，并于1993年12月29日起生效（因此每年的12月29日被定为国际生物多样性日）。到目前为止，已有 100多个国家加入了这个公约。该公约的秘书处设在瑞士的日内瓦，最高管理机构为缔约方会议（CoP）。 CoP由各国政府代表组成。其职责为：按照公约所规定的程序通过生物多样性公约的修正案、附件及议定书等。�� 生物多样性公约的目标是： �� （1）保护生物多样性及对资源的持续利用；�� （2）促进公平合理地分享由自然资源而产生的利益。 生物多样性公约的主要内容有以下一些方面：�� （1）各缔约方应该编制有关生物多样性保护及持续利用的国家战略、计划或方案，或按此目的修改现有的战略、计划或方案。 �� （2）尽可能并酌情将生物多样性的保护及其持续利用纳入到各部门和跨部门的计划、方案或政策之中。�� （3）酌情采取立法、行政或政策措施，让提供遗传资源用于生物技术研究的缔约方，尤其是发展中国家，切实参与有关的研究。�� （4）采取一切可行措施促进并推动提供遗传资源的缔约方，尤其是发展中国家，在公平的基础上优先取得基于其提供资源的生物技术所产生的成果和收益。�� （5）发达国家缔约方应提供新的额外资金，以使发展中国家缔约方能够支付因履行公约所增加的费用。 �� （6）发展中国家应该切实履行公约中的各项义务，采取措施保护本国的生物多样性。二、 生物多样性的起源与发展 ��1．地球上生物演化的历史����地球上迄今已发现的最古老的岩石，用放射测定法测出的年龄是38亿年。但是，通过测定陨石和月球岩石的年龄以及其他天文学的证据表明，地球与太阳系的形成大约在46亿年前（彭奕欣、黄诗笺， 1997）。����（1）前寒武纪 (5.7亿年前)���� 通过对1978-1980年澳洲西部出土的丝状化石的研究，表明大约在35亿年前，地球上便出现了原核生物。最早的原核生物可能是异养生物。在南非的岩石中所发现的化石表明，距今31-34亿年前蓝藻类（蓝细菌）开始形成。蓝藻是能够进行光合作用的原核生物。大约在20亿年前，光合作用所释放出来的氧气使大气层中开始含有氧气，这可能会导致许多厌氧生物的灭亡，但甲烷细菌以及它们的近缘种类仍然在无氧的环境中存留至今。由蓝藻和其他原核生物占优势的时代大约历时20亿年。����最早的真核生物的出现大约在距今14-15亿前。真核生物的起源是生物演化史上的一个重大事件，因为伴随着真核生物的形成，染色体、减数分裂和有性繁殖开始出现。在前寒武纪（8-6.7亿年前）, 真核生物中的真菌、原生动物以及藻类中的几个门便形成了，动物与植物开始出现分化。到前寒武纪结束时，腔肠动物、环节动物或节肢动物等几个动物的门开始形成。����（2）古生代�� ��寒武纪（5.7---5.05亿年前）：在大约距今5亿9000万年前，类型丰富多样的无脊椎动物的出现标志着寒武纪的开始。在这个时期，以三叶虫为代表的节肢动物门以及腕足动物门、软体动物门、多孔动物门、棘皮动物门的许多纲开始形成。这些门类存留至今，仍然有一些种类生存下来。在距今5.1亿年前的海相沉积中，发现了最早的脊椎动物的遗迹-甲胄鱼外甲的碎片。在寒武纪时，所有动物的门都已经形成了。����奥陶纪（5.05---4.38亿年前）：许多动物的门出现适应辐射，形成了大量的纲和目。例如棘皮动物形成了21个纲，腔肠动物门中珊瑚纲也开始出现了。奥陶纪时期，无颌、无鳍的甲胄鱼大量出现并留下了完整的化石。����志留纪（距今4.38-4.08亿年前）：生物多样性增加，无颌类出现多样化。同时，有颌类中的盾皮鱼开始出现。维管植物（蕨类）和节肢动物（蝎子、多足类）开始侵入陆地。�� 泥盆纪（距今4.08-3.60亿年前）：珊瑚和三叶虫发生大规模的适应辐射；头足类出现。无颌类和盾皮鱼达到多样性的高峰。泥盆纪被称为"鱼类的时代"，软骨鱼类和硬骨鱼类陆续起源并随后发生了适应辐射。与此同时，两栖类、苔藓、维管植物（蕨类、裸子植物）和昆虫起源于这个时期。 �� 石炭纪（距今3.60-2.86亿年前）：陆生孢子植物（蕨类）繁盛并形成大面积的森林，两栖动物的种类多样化，并出现最早的爬行类。昆虫发生适应辐射，一些原始的目（直翅目、蜚蠊目、蜉蝣目、同翅目等大量出现。�� （3） 中生代�� 二叠纪（距今2.86-2.48亿年前）：爬行动物出现适应辐射，兽孔类成为占优势的类群；昆虫的各个类群多样化，形成了蜻蜓目、半翅目、脉翅目、鞘翅目、双翅目等类群。菊石大量增殖。�� 三叠纪（距今2.48-2.13亿年前）：菊石第二次大规模增殖，海洋无脊椎动物的一些类群（如双壳类）的多样性增加。裸子植物开始占优势。爬行类出现适应辐射，形成了龟类、鱼龙、蛇颈龙和初龙类（进一步形成植龙、鳄类和恐龙）。早期哺乳动物出现。大陆开始漂移。�� 侏罗纪（距今2.13-1.44亿年前）：恐龙多样化，翼龙、雷龙、梁龙、剑龙、三角龙等种类出现。原始鸟类（始祖鸟等）出现。古代哺乳动物、裸子植物占优势。大陆继续漂移。�� 白垩纪（距今0.65-1.44亿年前）：大多数大陆分隔开来，恐龙继续适应辐射并在本期结束时灭绝。最早的蛇类出现并发生适应辐射。具有现代鸟类特征的黄昏鸟出现。被子植物和哺乳类开始多样化，有袋类与有胎盘类哺乳动物开始分化。�� （4）新生代�� 第三纪（距今6500-200万年前）：被子植物大规模的多样化，并成为在森林中占优势的组成成分。昆虫发生适应辐射，并形成了大多数的现代科。脊椎动物的许多现代科已经形成。�� 第四纪（距今200万年前到现在）：冰川反复出现，大型哺乳动物（如剑齿虎、猛犸象、大型的美洲野牛等）绝灭，人类出现。 2．物种形成（speciation）的基本方式�� 从原有的物种中形成一个新的物种，称为物种形成。对于新的物种形成的机制有不同的假说，但基因突变、自然选择是两个基本的过程。在物种形成过程中，地理隔离和生殖隔离起了十分关键的作用。根据成种的区域，大致可以分为异域型、同域型和邻域型三种。�� （1） 异域型的物种形成�� 一个物种的多个种群生活在不同的空间范围内，由于地理隔绝使这些种群之间的基因交流出现障碍，导致特定的种群积累着不同的遗传变异并逐渐形成各自特有的基因库，最终与原种群产生生殖隔离，形成新的物种。�� （2） 同域型的物种形成�� 生活在同一区域内的物种，由于资源的限制和种群内部的激烈竞争，导致生态位出现分化。占据不同生态位的群体出现基因交流的障碍，通过生殖隔离而形成新的物种。�� （3） 邻域型的物种形成�� 有些物种的分布区很广但扩散能力较差，在其分布区的边缘地带的一些种群，由于栖息地环境的差别而形成基因交流的阻碍，逐渐建立起自己独特的基因库，并形成生殖隔离，最终形成了新的物种。 三、 保护生物多样性的重要意义 1. 自然资源与生物资源�� 自然资源是指自然界中人类可以直接获得并用于生产或生活中的各种物质的总和。自然资源一般是指天然存在的自然物。自然界的任何部分，包括土壤、水、森林、草原、矿物、野生动植物等物质，凡是人们可以用于改善自己生产或生活状况的，均属于自然资源。1972年联合国环境规划署将自然资源定义为"在一定的时间条件下，能够产生经济价值、提高人类当前和未来福利的自然环境因素的总称"。�� 随着生产力水平的发展和人类社会的进步，自然资源的范围将不断扩大。例如，过去被认为属于外在因素的空气、自然风景等，现在已经属于自然资源的范畴。�� 自然资源的比较确切的定义为：在现有的生产力发展水平和研究情况下，为了满足人类的生产和生活需要而被利用的自然物质和能量（金鉴明等，1991）。�� 地球上的自然资源一般包括以下几种类型：�� （1）气侯资源：包括空气、热量、光线、风、降水等。�� （2）水资源：包括地上水（江、河、湖、海）与地下水两部分。�� （3）矿物资源：金、银、铜、铁等各种金属矿物，各类宝石，及各 种可做建筑的岩石。�� （4） 能源：包括太阳能、煤、石油、天然气、核能等。�� （5）生物资源：生物资源是自然资源的一个重要组成部分。是有生命的自然资源。包括动、植物和微生物。生物资源和其它非生物资源的不同之处在于：它是一种可再生的自然资源，如果进行合理开发，能够长期予以利用。 2. 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)：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： �� A. 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。�� B. 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)。�� C. 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%。�� D. 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 �� * 稳定水文：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）。 3. 保护生物多样性的重要意义�� 生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础。我们的衣、食、住、行及物质文化生活的许多方面都与生物多样性的维持密切相关。�� （1） 首先，生物多样性为我们提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料。我们的食物全部来源于自然界，维持生物多样性，我们的食物品种会不断丰富。人民的生活质量会不断提高，从温饱型向小康型转变。�� （2） 生物多样性还在保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等

维普或者cnki一搜一大堆，你要什么样的啊？可以上生物多样性委员会的网站上去看看，那有许多书和会议论文可以下载。