保護生物學(xué)

內(nèi)容概要

《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：保護生物學(xué)》依據(jù)生命過程的基本層次結(jié)構(gòu)，采用從分子到生物群落區(qū)的體系，介紹保護生物學(xué)的重要理論和方法。主要內(nèi)容包含了生物多樣性概念、遺傳多樣性保護、物種多樣性保護、種群生物學(xué)與保護、群落生態(tài)與保護、棲息地保護生物學(xué)、入侵生物學(xué)、生物種質(zhì)資源的保護、生理生態(tài)學(xué)、生物地理學(xué)、自然保護區(qū)可持續(xù)經(jīng)營管理和生物多樣性保護法規(guī)與政策等?！侗Ｗo生物學(xué)》的特點是引入了分子進化、生物入侵、生物種質(zhì)保存、生理生態(tài)和生物地理等最新科技成果，對于在校生系統(tǒng)學(xué)習(xí)保護生物學(xué)知識和科技人員都是一本重要的參考書?！镀胀ǜ叩冉逃?ldquo;十二五”規(guī)劃教材：保護生物學(xué)》可供保護生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、普通生物學(xué)、野生動植物保護與利用、森林培育學(xué)、森林保護學(xué)、園林學(xué)和水土保持等相關(guān)專業(yè)的本科生、碩士與博士研究生、相關(guān)教師和科研人員使用和參考。

書籍目錄

第一章 緒論第一節(jié) 自然保護與自然規(guī)律一、自然保護的涵義二、自然規(guī)律與滅絕漩渦第二節(jié) 保護生物學(xué)一、保護生物學(xué)概念二、保護生物學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展三、保護生物學(xué)的相關(guān)學(xué)科及其應(yīng)用第三節(jié) 保護生物學(xué)教學(xué)一、課程內(nèi)容二、學(xué)時分配與考核小結(jié)思考題主要參考文獻第二章 生物多樣性第一節(jié) 生物多樣性及其現(xiàn)狀一、生物多樣性概念二、物種多樣性三、遺傳多樣性四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性五、景觀多樣性六、中國的生物多樣性第二節(jié) 生物多樣性的價值一、直接利用價值二、間接經(jīng)濟價值或生態(tài)價值(環(huán)境作用、生態(tài)服務(wù))三、存在與備擇價值四、倫理價值第三節(jié) 威脅生物多樣性的因素一、過度利用二、生境喪失三、生境破碎化四、生境退化與污染五、全球氣候變化六、外來種入侵七、疾病第四節(jié) 生物多樣性的保護策略及方法一、生物多樣性的保護策略二、生物多樣性的保護方法小結(jié)思考題主要參考文獻第三章 遺傳多樣性保護第一節(jié) 生物保護與分子遺傳的關(guān)系一、進化論與分子遺傳的關(guān)系二、遺傳多樣性和保護第二節(jié) 常用分子標(biāo)記技術(shù)一、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)二、常用分子標(biāo)記第三節(jié) 分子保護生物學(xué)的應(yīng)用實例一、分子系統(tǒng)學(xué)在保護中的應(yīng)用二、野生種群的遺傳管理三、遺傳問題的診斷四、圈養(yǎng)種群的遺傳管理小結(jié)思考題主要參考文獻第四章 物種多樣性保護第一節(jié) 什么是物種一、生物學(xué)物種概念與物種形成二、生物學(xué)物種概念的產(chǎn)生和局限三、其他物種概念第二節(jié) 地球上的生物種類一、地球上曾經(jīng)有過多少物種二、世界上有多少現(xiàn)存物種三、物種豐富度最高的生態(tài)系統(tǒng)四、世界上生物多樣性特別豐富的國家五、全球物種特有性格局六、全球物種多樣性的熱點地區(qū)第三節(jié) 物種多樣性保護等級一、國際瀕危物種保護等級標(biāo)準(zhǔn)二、中國物種保護等級標(biāo)準(zhǔn)小結(jié)思考題主要參考文獻第五章 種群生物學(xué)與保護第一節(jié) 種群特征的多樣性保護一、種群的概念二、種群的基本特征三、年齡結(jié)構(gòu)與多樣性保護四、性比與多樣性保護五、應(yīng)用實例:山楊、水曲柳種群密度與種群性比的關(guān)系第二節(jié) 物種生活史與生物多樣性保護一、生活史對策二、種子庫與生物多樣性保護第三節(jié) 種群遺傳學(xué)與生物多樣性保護一、遺傳變異與種群數(shù)量二、瓶頸與遺傳漂變基因多樣性的影響三、小種群問題四、新種群的建立五、種群保護與監(jiān)測小結(jié)思考題主要參考文獻第六章 群落生態(tài)與保護第一節(jié) 生物多樣性的概念與格局一、從群落的角度理解生物多樣性概念二、群落生物多樣性的格局第二節(jié) 群落物種多樣性的測度方法一、物種豐富度指數(shù)二、物種多度模型三、多樣性指數(shù)四、β和γ多樣性指數(shù)第三節(jié) 群落結(jié)構(gòu)及其物種共存機制一、物種結(jié)構(gòu)二、物種共存機制第四節(jié) 應(yīng)用實例:我國溫帶地帶性植被——闊葉紅松林保護與恢復(fù)小結(jié)思考題主要參考文獻第七章 棲息地保護第一節(jié) 棲息地的概念和空間尺度一、棲息地二、棲息地選擇三、中國野生動植物棲息地保護總體布局和規(guī)劃分區(qū)第二節(jié) 棲息地質(zhì)量評價一、棲息地質(zhì)量評價指標(biāo)選取原則二、棲息地質(zhì)量評價指標(biāo)要素三、棲息地質(zhì)量評價第三節(jié) 棲息地保護與修復(fù)一、棲息地保護措施二、破碎化棲息地修復(fù)目標(biāo)三、破碎化棲息地修復(fù)措施四、研究實例:大熊貓棲息地恢復(fù)的評價指標(biāo)體系的建立小結(jié)思考題主要參考文獻第八章 入侵生物學(xué)第一節(jié) 外來種的概念和生物入侵過程一、主要概念二、生物入侵的過程三、外來入侵種的引入途徑四、生物入侵研究與生物多樣性保護第二節(jié) 生物入侵的影響一、入侵種對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響二、入侵生物對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響三、入侵種影響生態(tài)服務(wù)的經(jīng)濟價值評估第三節(jié) 入侵種的防控一、生物入侵的管理對策二、生物入侵的管理思想小結(jié)思考題主要參考文獻第九章 生物種質(zhì)資源的保護第一節(jié) 超低溫保存及其細(xì)胞學(xué)理論依據(jù)一、超低溫保存及其意義二、超低溫保存的細(xì)胞學(xué)理論依據(jù)第二節(jié) 超低溫保存的技術(shù)體系一、冰凍方法二、影響超低溫保存效果的主要因素第三節(jié) 超低溫保存后細(xì)胞活力及遺傳特性的變化一、細(xì)胞活力、存活率二、遺傳穩(wěn)定性第四節(jié) 超低溫保存技術(shù)的應(yīng)用一、動物種質(zhì)的保存二、稀有瀕危植物種質(zhì)的超低溫保存小結(jié)思考題主要參考文獻第十章 生理生態(tài)學(xué)在保護生物學(xué)中的應(yīng)用第一節(jié) 植物生理代謝途徑的多樣性一、光合作用的多樣性二、呼吸作用的多樣性三、水分生態(tài)類型的多樣性四、礦質(zhì)養(yǎng)分獲取途徑的多樣性第二節(jié) 植物對自然環(huán)境脅迫的適應(yīng)一、植物對輻射脅迫的適應(yīng)二、植物對溫度脅迫的適應(yīng)第三節(jié) 生理生態(tài)學(xué)方法在保護生物學(xué)的應(yīng)用一、珍稀瀕危植物瀕危的原因二、植物生理生態(tài)學(xué)方法的應(yīng)用三、激素監(jiān)測在保護生物學(xué)中的應(yīng)用四、免疫球蛋白監(jiān)測在保護生物學(xué)中的應(yīng)用五、應(yīng)用實例小結(jié)思考題主要參考文獻第十一章 生物地理學(xué)在保護生物學(xué)中的應(yīng)用第一節(jié) 生物地理學(xué)的概念和理論一、生物地理學(xué)的概念二、生物地理學(xué)的理論三、討論:中國為什么具有豐富的特有生物種第二節(jié) 地理阻限與物種保護一、島嶼隔離二、生境島隔離第三節(jié) Meta-種群和Meta-群落理論一、集合種群理論的提出及其意義二、集合種群與島嶼生物地理學(xué)三、集合種群理論與生物多樣性保護小結(jié)思考題主要參考文獻第十二章 自然保護區(qū)可持續(xù)經(jīng)營管理第一節(jié) 自然保護區(qū)規(guī)劃與建設(shè)一、自然保護區(qū)選址二、自然保護區(qū)大小的確定三、自然保護區(qū)的功能區(qū)劃四、生物廊道的應(yīng)用五、集合種群理論與自然保護區(qū)設(shè)計第二節(jié) 自然保護區(qū)可持續(xù)經(jīng)營一、自然保護區(qū)資源的利用二、自然保護區(qū)生態(tài)旅游第三節(jié) 自然保護區(qū)可持續(xù)管理一、自然保護區(qū)監(jiān)測二、自然保護區(qū)社區(qū)共管三、自然保護區(qū)環(huán)境教育四、自然保護區(qū)管理有效性評估第四節(jié) 自然保護區(qū)可持續(xù)經(jīng)營管理發(fā)展構(gòu)想一、我國自然保護區(qū)管理面臨的挑戰(zhàn)二、我國自然保護區(qū)可持續(xù)經(jīng)營管理發(fā)展方向小結(jié)思考題主要參考文獻第十三章 生物多樣性保護法規(guī)與政策第一節(jié) 我國生物多樣性保護政策概況一、我國生物多樣性保護政策的發(fā)展二、我國生物多樣性保護政策現(xiàn)狀三、我國參與的與生物多樣性相關(guān)的主要國際條約第二節(jié) 野生動植物保護與自然保護區(qū)相關(guān)政策一、我國有關(guān)野生動植物保護的法規(guī)與政策二、我國自然保護區(qū)立法第三節(jié) 我國生物多樣性保護政策實施成效與未來發(fā)展一、我國生物多樣性保護政策實施成效二、我國生物多樣性保護政策發(fā)展方向小結(jié)思考題主要參考文獻

章節(jié)摘錄

第一章 緒論人法地，地法天，天法道，道法自然。――老子我們要記住，人是自然之子，在總體上只能順應(yīng)自然，不能征服和支配自然，無論人類創(chuàng)造出怎樣偉大的文明，自然永遠比人類偉大。――周國平，2011自古至今，人類在地球上的活動都會留下痕跡。1900 年3 月，曾經(jīng)是全世界數(shù)量最多的鳥類――旅鴿（Ectop istes migratorius ）宣告被人類滅絕；2000 年統(tǒng)計每年約有20 萬平方公里的熱帶雨林被破壞，10 萬平方公里的牧場或更大面積的草場（草甸）正在快速的沙漠化；人類活動造成全世界接近四分之一的生物物種瀕臨滅絕，換來的只是近一百年急速增長的衣食住行需求；我們實現(xiàn)了幾千年的夢想，征服了海洋，可以肆無忌憚地掠奪“取之不盡用之不竭”的海洋資源，照此速度海洋的漁業(yè)資源或?qū)⒂?050 年以前枯竭。人類的文明發(fā)展到今天，基本朝著增進人類福祉的方向邁進，我們達到了每一個既定的目標(biāo)，我們做錯了什么嗎？ 一切不都是為人類的未來，為我們的明天而努力的嗎？ 而我們給養(yǎng)活我們的大自然留下來的是什么？ 一千多年前，唐朝詩人杜牧寫下“六王畢，四海一。蜀山兀，阿房出。覆壓三百余里，隔離天日。”的句子，他寫的是距他那個時代一千年前秦朝的故事，似乎意味著中華民族的文明史和華夏大地的森林破壞史息息相關(guān)?？靸汕灏倌炅?，后世的人會怎么樣說我們這一代的文明呢？第一節(jié) 自然保護與自然規(guī)律“地球可以滿足人類的需要，但不能滿足人類的貪婪（earth provides enough to satify every man’s need ，but not every man’s greed）” 。這是印度圣雄甘地（Mahatma Gandhi）說過的一句話。在這個世界上的每一個國家，都至少擁有三種資產(chǎn)：物質(zhì)的、文化的和生物的，前兩項是國家經(jīng)濟和政治的基礎(chǔ)，第三項則是由各式各樣的動物、植物、原生生物和大自然潛在的運行規(guī)律支持著的資源，是各個國家和地區(qū)的生命維持系統(tǒng)。我們常常對物質(zhì)生活獲得改善和精神生活層次獲得提升而對這個時代和這個社會心存感激，但卻未同樣地關(guān)心過長期以來人類賴以生存的自然生態(tài)系統(tǒng)的狀況：這個系統(tǒng)的生物是否正快速地消失？ 這是否已構(gòu)成了人類生存的危機？如果是，我們要如何應(yīng)對？在過去不到一千年的時間里，人類的足跡遍布于整個地球，在這個過程中，地球被我們改變了很多，這種改變，比其他任何自然因素造成的影響都要大。我們已經(jīng)對地球的表面進行了改造，砍伐各個緯度內(nèi)的森林，導(dǎo)致物種受到威脅，甚至滅絕。然而，隨著人類社會的發(fā)展，當(dāng)我們的技術(shù)日新月異之時，通常會忘記自然也在改變著我們，比如改變我們的生產(chǎn)、生活，改變我們的未來。人類是大自然的一個成分，來自于自然，將來還要回歸到自然，保護自然就是保護我們自己的家園。自然保護一般所指的是保護生物資產(chǎn)。這樣的概念透過生物學(xué)的理論和經(jīng)營管理的技術(shù)、方法，再匯入跨領(lǐng)域?qū)W科（如倫理、經(jīng)濟、社會學(xué)）的內(nèi)涵，形成一門綜合性的新興學(xué)科，旨在經(jīng)研究和實踐減緩人和自然共同的危機。生物資源的消失可歸納為兩大因素：第一是棲息地的破壞，大多與人口增加相關(guān)，其結(jié)果是森林破壞、濕地消失和水域污染；第二是生物資源的過度利用，如單一作物大量生產(chǎn)、過度捕獵、過度捕魚等，同時也與人口過多有關(guān)，其結(jié)果是人類讓自身賴以生存的生物多樣性快速消失，猶如地質(zhì)年代生物大滅絕事件的重演。我們雖在近五十年大力建設(shè)自然保護區(qū)、森林公園、濕地公園和海洋保護區(qū)，將已瀕臨滅絕的生物保護在這有限的區(qū)域里，然而其面臨的威脅仍并未解除，人與自然的緊張關(guān)系也未見緩和。因人類生存的需要所造成的兩大問題（棲息地破壞和物種滅絕）固然與政治、經(jīng)濟、社會都有關(guān)系，但解決這兩大問題所需要的科學(xué)依據(jù)及方法，最基礎(chǔ)的仍是生物學(xué)。而保護生物學(xué)（conservation biology）討論的核心便是保護人類賴以生存的生物多樣性，是研究和實踐決定該保存哪些棲息地、恢復(fù)什么樣的生態(tài)系統(tǒng)、如何科學(xué)而有效地利用生物資源和如何減緩生物多樣性滅絕的速率以維護人類在大自然的持續(xù)生存的科學(xué)。然而保護正在受威脅的生物資源絕非僅是生物學(xué)問題，而是自然科學(xué)與社會、經(jīng)濟與文化相結(jié)合的綜合科學(xué)。一、自然保護的涵義“自然”指的是地球這個大環(huán)境及其所包含的各類生物和非生物，是客觀的存在；“保護”是指人們對自然所采取的某種管理措施，是主觀的行動。一般認(rèn)為國外自然保護工作的進展比國內(nèi)早，中國對人與自然的態(tài)度，早受“天人合一”哲學(xué)基礎(chǔ)的影響，也早有“數(shù)罟不入① 池，魚鱉不可勝食也，斧斤以時入山林，材木不可勝用也”（《孟子·梁惠王篇》）的順應(yīng)天時、持續(xù)經(jīng)營自然資源的觀念。這是中國人的生活方式，是傳統(tǒng)文化，本質(zhì)上就是與大自然和諧相處。在全世界各國家各民族普遍都有與大自然和諧相處的倫理，只是到了近代，人與自然的關(guān)系發(fā)生了變化，生態(tài)危機也隨之產(chǎn)生。與“自然”二字相應(yīng)的概念便是“天地” 。北宋改革家王安石曾提出向大自然討取財富的主張：“因天下之力以生天下之財，取天下之財以供天下之費” 。這里所說“取天下之財”也就是大自然所蘊含的財富（鄧廣銘，2007） ，就是資源?！兑葜軙?middot;大聚解》記載夏代已有“春三月，山林不登斧斤，以成草木之成長；夏三月，川澤不入網(wǎng)罟② 以成魚鱉之長”的禁令。說明夏代就有禁止砍樹和捕魚的法令。《周易》設(shè)立《節(jié)》卦，提倡人類向大自然索取資源時，必須節(jié)制，從而維持自然資源不受到破壞?！盾髯?middot;王制》曰：“修火憲，養(yǎng)山林藪③ 澤草木魚鱉百索，以時禁發(fā)，使國家足用而財物屈” ，這又是嚴(yán)格的動植物保護的思想?？鬃釉凇墩撜Z·述而》中主張“釣而不綱，弋不射宿” ，足見傳統(tǒng)儒家思想中就有節(jié)制的內(nèi)涵。1975 年湖北出土秦律竹簡條文《田律》，其中就有“春二月，毋敢伐材木山林及雍（壅）堤水。不夏月，毋敢夜草為灰，取生荔··”等自然保護內(nèi)容，這是我國最早的一部自然保護的法律文件。清代木蘭圍場是皇家禁苑，建于1681 年，前后存在200 多年，遵守“于物誡盡取” 、“留資歲歲仍”的管理思想，對我們現(xiàn)在的自然保護也都有一定的借鑒意義（艾琳等，2010） 。中國歷朝歷代幾乎都有類似的環(huán)保思想或者自然保護的法規(guī)和禁令，因為我們有著幾千年文明而且具有根深蒂固的“天人合一”思想，自然保護是我們民族的生活方式。然而當(dāng)來到物質(zhì)昌盛社會開放的今日世界，我們敬天惜物簡樸傳統(tǒng)的生活模式經(jīng)過西方文明的百年沖擊之后，還能維持得住嗎？ 我們生活在如此科學(xué)昌明的現(xiàn)代，眼睜睜地看著在這個經(jīng)濟發(fā)達，社會繁榮的世界里，一個物種一個物種的滅絕，一大片一大片的森林消失，我們難道沒有責(zé)任嗎？二、自然規(guī)律與滅絕漩渦現(xiàn)代生物學(xué)討論的兩大主題一是討論大自然的規(guī)律，一是探究生命的本質(zhì)。這兩大主題都建在一個共同的基礎(chǔ)上，那就是進化的觀念。正如杜布贊斯基（Dobzhansky）所說：“如果生物學(xué)沒有了進化的內(nèi)容，那將會是一門沒有意義的科學(xué)（nothing make sense in biology ，unless in the light of evolution）” 。自然界的生物多樣性是在進化中產(chǎn)生的，物種在進化過程中，經(jīng)歷適應(yīng)和自然選擇，必然導(dǎo)致物種的形成和滅絕。物種形成增加自然界的生物多樣性，而物種的滅絕則減少自然界的生物多樣性，物種滅絕跟它的形成一樣都是自然現(xiàn)象。生物進化是以時間為向量的，它與時俱變，物種一旦滅絕就永遠不會復(fù)生。物種的滅絕有它的過程，一般而言，總是先經(jīng)過種群數(shù)量減少，進入滅絕漩渦（extinction vortex）之后而消失。所謂“滅絕漩渦”是指小種群由衰退到滅絕過程中的變化就像一個漩渦一樣，越接近漩渦的中心這種滅絕的趨勢越明顯，而一旦被卷入這個漩渦，就難逃滅絕的厄運。也就是說基因多樣性的減少給小數(shù)量的種群（或小種群）恢復(fù)帶來巨大障礙，小種群比大數(shù)量的種群（或大種群）基因豐富度小，如果有其他生物個體與之發(fā)生基因交流，導(dǎo)致其他個體基因匯入，該小種群將會出現(xiàn)基因數(shù)量固定，致使其生物多樣性減少，最終無法適應(yīng)條件的變化。因為種群數(shù)量較少就會產(chǎn)生基因的漂移，而且會在后代中逐漸喪失，從而使得基因多樣性減少（圖1-1） ，這種趨勢被稱為滅絕旋渦。這是多個因素互相作用造成的，比如小種群容易產(chǎn)生近親繁殖，導(dǎo)致后代先天不良，同時小種群更經(jīng)受不起數(shù)量的波動，稍大的波動可能就意味著滅絕。這兩方面互相促進，像漩渦一樣把小種群卷進滅絕的深淵（Gilpin and Soule ，1986 ；Guerrant ，1992） 。人類的活動如果干擾到這個適應(yīng)和自然選擇的規(guī)律，干擾自然選擇的過程，阻斷進化之路，就造成了人為的滅絕漩渦。每一個生物個體都是基因的載體，生物的多樣性代表著30 億年生命演化的結(jié)果，是大自然運行規(guī)律產(chǎn)生的結(jié)果。生物多樣性的喪失是千百萬年，甚至上億年生命演化結(jié)果的損失，是無法彌補的。這種損失不僅影響當(dāng)代人的生活和生產(chǎn)，對我們的后代生存和發(fā)展也將構(gòu)成威脅。所以保護生物多樣性，維護大自然的運行規(guī)律，防止物種滅絕是我們這代人的責(zé)任和義務(wù)，也是本書的研究方向和學(xué)科領(lǐng)域。第二節(jié) 保護生物學(xué)2005 年5 月22 日《生態(tài)系統(tǒng)和人類健康幸福：生物多樣化綜合報告》的調(diào)查報告指出：過去五十年期間，由于人類對自然環(huán)境的大肆破壞，自然界物種的消失速度為正常消亡率的1000 倍，如果不及時對趨勢加以制止，最終受害的還是人類自身，因為如果失去了大自然的保護，人類生存將面臨巨大威脅。然而地球表面生物多樣性的變化是復(fù)雜的，既有分布區(qū)環(huán)境的影響，又受生物本身的變異和進化規(guī)律所左右。由于生物多樣性是“生物（動物、植物、微生物）與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和，包括生態(tài)系統(tǒng)、物種和基因三個層次”（中國生物多樣性保護戰(zhàn)略與行動計劃，2011） ，生物多樣性的形成和變化相當(dāng)復(fù)雜，與人類的關(guān)系又極其密切，保護生物多樣性也不單純是生物學(xué)問題，還涉及經(jīng)濟、社會問題以及倫理和文化，復(fù)雜的起因更突顯了生物多樣性保護科學(xué)的重要性。一、保護生物學(xué)概念前面簡單介紹了保護生物學(xué)的涵義，為了明確起見，這里給出保護生物學(xué)的概念。“保護生物學(xué)”是一門關(guān)于自然保護的學(xué)科，其中最關(guān)心的對象是生物多樣性，最重要的活動是保護。無論自然還是生物多樣性都有其固有的運動規(guī)律，而保護是一種實踐活動，需要從自然環(huán)境或者生物多樣性基本規(guī)律出發(fā)，建立起科學(xué)的理論體系和有效的方法體系，從而科學(xué)合理地進行生物多樣性保護，也就是保護我們?nèi)祟愘囈陨娴拇笞匀弧１Ｗo生物學(xué)是研究生物多樣性保護的學(xué)科。保護生物學(xué)所研究的對象既包括生物有機體、生物種群和生物群落，也包括生物的棲息地。關(guān)于保護生物學(xué)的概念，不同學(xué)者從各自的專業(yè)角度出發(fā)，提出的定義也有所不同。蔣志剛等（1997）提出保護生物學(xué)是研究從保護生物物種及其生存環(huán)境著手，來保護生物多樣性的學(xué)科；Soulé（1985）的定義是保護生物學(xué)是研究直接或間接受人類活動或其他因子干擾的物種、群落和生態(tài)系統(tǒng)的生物學(xué)；陳道海和鐘炳輝（1999）提出保護生物學(xué)是研究保護物種，保存生物多樣性和持續(xù)利用生物資源問題的學(xué)科；張恒慶（2005）提出保護生物學(xué)是一門論述全世界生物多樣性面臨嚴(yán)重危機，及如何保護生物多樣性的綜合學(xué)科，它既面臨當(dāng)前生物多樣性的危機，又著眼于生物進化潛能的保持。簡單地說，保護生物學(xué)是研究生物多樣性變化規(guī)律及其保護的學(xué)科。保護生物學(xué)是一門理論性強、應(yīng)用范圍廣的交叉學(xué)科，它涉及生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)和生物進化論的有關(guān)理論、方法，探討生物多樣性形成的機制、保護理論和保護措施。保護生物學(xué)是一門新興的綜合性學(xué)科，是伴隨著生物多樣性的銳減，全球環(huán)境質(zhì)量的下降和人們的自然資源保護意識的提高而出現(xiàn)的新學(xué)科。我國在一些綜合性大學(xué)的生物系開設(shè)此課程，農(nóng)林院校在近些年加強此領(lǐng)域的開拓，甚至還有一些學(xué)校設(shè)置了與自然保護相關(guān)的院系，形成了課程體系與專業(yè)體系相統(tǒng)一的發(fā)展模式?？傊?，探討如何通過保護資源來保護生物多樣性，是我們開設(shè)保護生物學(xué)課程的一個重要任務(wù)。與保護生物學(xué)關(guān)系最密切的學(xué)科是生態(tài)學(xué)和生物進化論，三者產(chǎn)生的社會經(jīng)濟背景和發(fā)展過程十分相似，研究的對象和要完成的任務(wù)也基本接近，尤其是所要達到的目標(biāo)更為一致，所以我們將始終把生態(tài)學(xué)與生物進化論的方法和理論應(yīng)用到本教材的編撰中。二、保護生物學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展保護生物學(xué)是在人類的物質(zhì)文明高度發(fā)展之后才構(gòu)建的學(xué)科。當(dāng)今世界面臨著資源開發(fā)和環(huán)境保護兩大主題。人類為了追求財富，提高生活水平而恣意開發(fā)自然資源，形同向大自然舉債，因而欠下大量的自然債（debt for nature）（Thomas Lovejoy of the World Wildlife Fund ，1984） 。其結(jié)果是資源枯竭，生態(tài)破壞。在這樣的過程中，受害最嚴(yán)重的莫過于地球上的生物多樣性，因為每一件看似有利于改善生活現(xiàn)況的開發(fā)事件，幾乎都要付出減損生物多樣性的代價，生物多樣性的喪失會給帶來無法預(yù)料的損失和影響，甚至引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境問題。伴之而生的是公眾的環(huán)保意識空前的提高，保護生物多樣性的主張很快地受重視，保護生物多樣性的理論和實踐隨之產(chǎn)生，以適應(yīng)社會、經(jīng)濟和環(huán)境狀況的需要。（一） 保護生物學(xué)的產(chǎn)生保護生物學(xué)的產(chǎn)生是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的一次革命，在此之前多數(shù)自然科學(xué)的學(xué)科都是在獲取資源、開發(fā)資源的過程中產(chǎn)生的，人們的主觀愿望是從自然中獲取所需要的一切，學(xué)科門類的產(chǎn)生是開發(fā)自然資源實踐的副產(chǎn)品?？梢哉f人類在改造自然和征服自然的同時，也積累了科學(xué)文化知識，促進了自然科學(xué)的發(fā)展。保護生物學(xué)是在生物資源受到威脅而喚醒人們強烈保護意識和行動的前提下產(chǎn)生的，其主觀愿望是保護世界上豐富多彩的生物多樣性，在主動保護生物資源的過程中，也進行有效的利用，但這種利用絕不是以破壞環(huán)境為代價，必須是更有利于子孫后代的利用，是一種可持續(xù)的利用。人類大約在距今160 萬年的第四紀(jì)成為地球上的優(yōu)勢族群。人類形成的初期，直至近一萬年的全新世，為了求生到森林里去采摘野果，到草原上去獵殺動物，到河流和海洋中去捕撈魚蝦。他們以本能的方式在十分原始的狀態(tài)下生活了上百萬年，對自然的改造或者破壞能力還不算大，尚可維持平衡。隨著人類的發(fā)展進入到黃金時代，隨著族群的擴大和人口的增加，天然食物無法滿足生活需求，人類不得不馴養(yǎng)牲畜和栽培作物。例如，中國早在公元前7500 年就有了稻米、小米、蠶和豬等，西南亞早在公元前8500 年就有了小麥、豌豆、橄欖、綿羊和山羊等。人類經(jīng)歷了數(shù)千年的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟時代，其主要資源是土地、陽光和水，農(nóng)牧業(yè)和家庭手工業(yè)是主要生產(chǎn)方式，經(jīng)濟活動具有地域性特征。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展和經(jīng)驗的積累，人們首先懂得了栽培學(xué)、植物學(xué)和動物學(xué)等。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類歷史的演化，對自然開發(fā)的強度與日俱增，對大自然施加的壓力也越來越大，終有一天人們發(fā)現(xiàn)原以為取之不盡的資源在逐漸枯竭。16 世紀(jì)時歐洲的野牛（圖1-2）數(shù)量減少，只是一個小案例。當(dāng)時的人類警覺到了資源匱乏的嚴(yán)重性，甚至在1564 年于歐洲建立了野牛保護區(qū)，但是野牛仍于1672 年滅絕。人口越多的地區(qū)資源消耗得越快，首先建立起文明的地區(qū)，同時也是資源最早枯竭的地區(qū)，這里的人們不得不到其他地區(qū)去尋找資源，因此促進了航海學(xué)、地理學(xué)的發(fā)展；與此同時，人們也大力開發(fā)新的資源，如煤炭、石油等礦產(chǎn)。人們在尋找資源和開發(fā)資源的過程中，促進科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，改造自然的能力也不斷提高。大型采掘機械、船只遠洋捕撈和對野生動物的捕殺能力等都是空前的，使森林、海洋和礦產(chǎn)資源等在近100 年中迅速減少，甚至接近枯竭的邊緣。面對如此嚴(yán)重的現(xiàn)狀，我們應(yīng)該怎么辦？ 對于我們?nèi)祟愃龅囊磺袘?yīng)該如何評價？ 事實告訴我們，無論砍伐機械如何先進，可采伐的森林資源已經(jīng)不多了，無論你的漁網(wǎng)眼孔多么小，水中魚蝦數(shù)量已經(jīng)很少了。問題不在于先進的科技和優(yōu)良的設(shè)備，而在于生物資源本身，是生物資源本身發(fā)生了變化，這種變化越來越不利于人類的繼續(xù)利用和自身發(fā)展。在這種情況下，人們需要相關(guān)的理論和方法指導(dǎo)其對生物資源進行保護，要考慮生物資源保護問題，以便能夠持續(xù)地生存下去，于是，保護生物學(xué)應(yīng)運而生。保護生物學(xué)作為一門學(xué)科體系是近三四十年發(fā)展起來的，是一門高度綜合，多學(xué)科交叉的新領(lǐng)域。該學(xué)科領(lǐng)域重要開拓者之一，美國著名生態(tài)學(xué)家Michael E.Soulé（1985）認(rèn)為保護生物學(xué)是一門既面向目前危機，又有長遠生態(tài)前景，以研究物種、群落和生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)問題為對象的新興學(xué)科。其目的在于為保護生物多樣性提供理論基礎(chǔ)和實踐途徑（Soulé ，1985） 。Soulé 和Wilcox（1980）出版了一本題為《自然保護生物學(xué)》的專著，認(rèn)為這是一門多學(xué)科高度綜合的產(chǎn)物，這些學(xué)科包括生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、社會生物學(xué)、生理學(xué)、自然資源科學(xué)（林學(xué)、水產(chǎn)學(xué)、野生動物學(xué)、政策及管理學(xué)科） 、環(huán)境監(jiān)測學(xué)、生物地理學(xué)、以及社會科學(xué)等，并明確指出道德、倫理規(guī)范也是保護生物學(xué)所涉及的一部分。自然保護生物學(xué)更多地強調(diào)整體論（holistic）觀點，即強調(diào)多學(xué)科的高度綜合性，和研究大尺度現(xiàn)象的重要性。他們在考慮到現(xiàn)代生物學(xué)的中心偏向于分子水平，在研究的手段越來越先進，研究的尺度越來越小，研究的對象越來越狹窄的情況下，提倡這種整體論觀點在自然保護中的重要性。自然保護生物學(xué)通常被認(rèn)為是介于“純”科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)之間的交叉學(xué)科，也是理論學(xué)科與實踐學(xué)科的結(jié)合與交融，人文、社會和自然科學(xué)的交叉，經(jīng)濟學(xué)和生態(tài)學(xué)的交叉等等。它的誕生無疑標(biāo)志著現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)在自然保護實踐中應(yīng)用的新階段。關(guān)于保護生物學(xué)的起源有兩種觀點。一個觀點認(rèn)為保護生物學(xué)是歐洲起源的，強調(diào)現(xiàn)代保護生物學(xué)的許多觀點，在100 年以前或更早時期的歐洲科學(xué)家的著作中已經(jīng)建立，歐洲對野生動物的關(guān)注在19 世紀(jì)晚期就已經(jīng)十分明顯，物種保護工作也開展得最早。另一觀點認(rèn)為保護生物學(xué)是北美起源的，指出美國學(xué)者提出的有關(guān)資源保護的理論中有兩條原則具有十分明顯的保護生物學(xué)的思想：第一條原則是要在當(dāng)代的使用者、消費者和未來的消費者之間合理地分配資源；第二條原則是資源的有效利用，即達到最大可能的利用而不是浪費。（二） 保護生物學(xué)的理論基礎(chǔ)保護生物學(xué)的概念、保護對象和保護動機是以保護動植物等自然產(chǎn)物為對象，它們自身有其固有的運動規(guī)律，認(rèn)識和了解它們是保護的前提，故而保護生物學(xué)首要的理論基礎(chǔ)是有關(guān)自然方面的理論基礎(chǔ)。包括生物學(xué)和生態(tài)學(xué)所涉及的科學(xué)如大氣、水文和地質(zhì)地理規(guī)律及最基礎(chǔ)的物理、化學(xué)等基本規(guī)律。所以，基礎(chǔ)的植物學(xué)、動物學(xué)和自然環(huán)境方面的科學(xué)都是保護生物學(xué)的首要理論基礎(chǔ)。對于任何自然界的生物來說，無論是來自自然的還是來自人為的改變可能都是一種干擾，而生物對于外界干擾必然會有一定的響應(yīng)機制。這就需要掌握有關(guān)生物與生物之間的相互作用規(guī)律，以及生物與環(huán)境之間的作用規(guī)律，需要我們掌握生態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)知識。在自然因素中生物還受到來自環(huán)境方面的影響，比如某一地區(qū)的環(huán)境變遷，氣候異?；蛘咦匀粸?zāi)害等等，導(dǎo)致物種難以適應(yīng)變化的環(huán)境條件，生物多樣性迅速減少，研究這方面的問題需要有關(guān)生態(tài)學(xué)和環(huán)境學(xué)的理論和技術(shù)。……

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