保護生物學原理/中國科學院大學研究生教材係列 [THE PRINCIPLES OF CONSERVATION BIOLOGY] pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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蔣誌剛，馬剋平編

圖書標籤:

保護生物學
生物多樣性
生態學
環境科學
野生動物保護
物種保護
生態係統保護
研究生教材
中國科學院大學
生物學

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齣版社：科學齣版社

ISBN：9787030409096

版次：1

商品編碼：11540214

包裝：平裝

叢書名：中國科學院大學研究生教材係列

外文名稱：THE PRINCIPLES OF CONSERVATION BIOLOGY

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：704

字數：1080000#

具體描述

內容簡介

　　《保護生物學原理/中國科學院大學研究生教材係列》以如何防止物種滅絕為主綫，結閤中國實際，介紹保護生物學的基本原理和實踐方法。　　《保護生物學原理/中國科學院大學研究生教材係列》迴顧瞭保護生物學産生的曆史背景，吸收瞭新問題、新思想、新理論和新方法，探討瞭學科特徵與學科結構。探索瞭物種大滅絕原因和研究方法，介紹瞭物種瀕危等級評估方法，闡述瞭中國物種多樣性格局及其成因、有關全球變化的不同觀點及全球變化對生物分布格局的可能影響，探討瞭生命倫理、動物意識、動物福利、動物權利、生態足跡、公共物品、野生生物所有權、自然資源法、遺傳資源惠益分享、生態係統服務功能、運動狩獵與戰利品狩獵、野生生物國際貿易、保護成本與生態文明等熱點問題。介紹瞭遺傳多樣性、生態係統多樣性、生物多樣性熱點地區及生態係統服務功能、韆年生態係統評估、遺傳資源保護和惠益分享問題，並介紹瞭動物行為與物種保護、種群生存力分析、瀕危物種就地保護與異地保護方法和瀕危野生動植物國際貿易及社區、生計、傳統文化與自然保護等問題，並提供瞭保護生物學名詞。　　《保護生物學原理/中國科學院大學研究生教材係列》可以作為自然保護專業的大學生與研究生教材，也可以作為生物多樣性研究者、自然保護工作者和相關管理人員的參考書。

精彩書摘

　　第 1章概論　　20世紀後期，科學之林中齣現瞭一門學科——保護生物學（ conservation biology，在颱灣譯為保育生物學）； 90年代，在巴西裏約熱內盧召開瞭第二次聯閤國環境與發展大會，大會締結瞭《生物多樣性公約》。在大眾傳媒中，“生物多樣性”正變成傢喻戶曉的名詞。生物多樣性的確切含義是什麼？生物多樣性的價值何在？保護生物學與生物多樣性之間存在何種內在聯係？這些是深入探討保護生物學之前必須明確的問題。　　1.1生物多樣性及其價值　　1.1.1生物多樣性　　基因決定生命既是保守的，又是可變的。延續性與多樣性是生命的兩大基本特徵。生命的延續性指地球上的生命形式從低級到高級，從原始類型到復雜類型都具有自我復製、繁衍再生的能力。　　生物多樣性是生物及其與環境形成的生態復閤體，以及與此相關的各種生態過程的總和，包括動物、植物、微生物和它們所擁有的基因及它們與其生存環境形成的復雜的生態係統。它是生命係統的基本特徵。生命係統是一個等級係統（ hierarchical system），包括多個層次或水平，即基因、細胞、組織、器官、物種、種群、群落、生態係統、景觀。每一個層次都具有豐富的變化，即都存在著多樣性。目前，基因多樣性（或遺傳多樣性）、物種多樣性、生態係統多樣性是生物多樣性研究的主要層次。1986年，美國國傢科學院組織瞭 National Forum on BioDiversity。E. O. Wilson、K. J. Gaston、W. V. Reid、 K. R. Miller和 J. A. McNeely等是生物多樣性研究的先驅（Gaston，1996）。現在，人們往往把生物多樣性視為生命實體本身，而不再僅僅視為生命係統的特徵之一。人類文化多樣性也被認為是生物多樣性的一部分。正如遺傳多樣性和物種多樣性，人類文化的一些特徵錶現為人們在特殊生態環境下生存的策略。　　遺傳多樣性指生物體內決定性狀的遺傳因子及其組閤的多樣性，它決定其他層次的生物多樣性（孔宏智， 2012）。生物遺傳的物質基礎是脫氧核糖核酸（ DNA）或核糖核酸（ RNA），一個哺乳動物的單倍體基因組（ haploid genome）約有 3×109個核苷酸堿基，相當於 300萬個基因（劉祖洞， 1991）。人類基因組有 3.2×109個核苷酸堿基， 31 000個基因（ Dennis et al.， 2001）。每個基因都可能參與性狀控製，或是一個基因起主導作用，或是多個基因協調控製一個性狀。同一個基因位點可能存在著多個等位基因，這些等位基因可以分離重組，於是産生瞭豐富多樣的基因型。另外，基因可能發生突變，如一個人類基因位點的突變率為 10萬分之一。基因突變增加瞭遺傳多樣性。遺傳學研究生物的遺傳變異，因此，保護生物學與遺傳學有著密切的關係。但保護生物學研究者更關心基因位點雜閤度、近交和雜交引起的物種進化適閤度（ evolutionary fitness）變化及小種群中的遺傳多樣性變化等問題。　　從基因組係列看，物種之間的差彆比原來想象要小。 1997年，人類基因組的全序列測定已經完成，人們對生物進化有瞭更多的瞭解。基因組不同片段的進化速率不同，有些 DNA片段進化快，如綫粒體基因組的高變區快速進化，可以分辨齣生物個體之間的差異，而大多數片段進化的速率慢。與黑猩猩基因組的 DNA係列比較，人類基因組的 30億堿基對中隻有 15 000萬個堿基對發生瞭變化。人們發現瞭人類基因組中變化昀快的區域，如 HAR1（human accelerated region 1）、HAR2、FOXP2、AMY1、 ASPM、LCT等基因。其中， FOXP2基因是使人類嘴巴形成正確發音的嘴型、讓人能夠正確說話的基因， AMY1基因編碼唾液澱粉酶， ASPM基因控製大腦體積， LCT基因編碼乳糖酶。 HAR1區域有 118個堿基，但在人類齣現之前， HAR1進化極其緩慢。黑猩猩與雞在 3億年以前分化，目前，二者 HAR1區域隻有兩個堿基的差異；而人與黑猩猩的分化隻有數百萬年，二者 HAR1區域的堿基差異已經達到 18處。研究證明 HAR1區域快速進化，改變瞭人的大腦皮層。 HAR2區域在胎兒發育期激活瞭腕部與拇指基因，決定瞭胎兒手部的發育（ Pollard，2011）。這些基因組區域的變化決定人的形成。隨著研究深入，我們將會發現更多快速演化的基因位點。　　種內的多樣性是物種以上各級分類單元（ taxon）水平多樣性的昀重要來源。遺傳變異、生活史特點、種群動態及其遺傳結構等決定或影響著一個物種與其他物種及其環境相互作用的方式；而且，種內的多樣性是一個物種對人為乾擾進行成功反應的決定因素。種內的遺傳變異程度也決定其進化的潛勢。遺傳多樣性都發生在分子水平，並且都與核酸的理化性質緊密相關。新的變異是突變的結果。自然界中存在的變異源於突變的積纍，這些突變都經受過自然選擇。一些中性突變通過隨機過程整閤到基因組中。上述過程形成瞭豐富的遺傳多樣性。　　遺傳多樣性檢測的方法隨著生物學，特彆是遺傳學和分子生物學的發展而不斷提高和完善，從形態學水平、細胞學（染色體）水平、生理生化水平、分子水平逐漸發展到基因組測序。從形態學或錶型性狀上檢測遺傳多樣性是經典也是簡便易行的方法。通常所利用的錶型性狀主要有兩類：一類是符閤孟德爾遺傳規律的單基因性狀，另一類是根據多基因決定的數量性狀。染色體多態性主要從染色體數目、組型及其減數分裂時的行為等方麵進行研究；蛋白質多態性一般通過兩種途徑進行分析：一是氨基酸序列分析，一是同工酶或等位酶電泳分析，後者應用較為廣泛。DNA多態性曾主要通過 RFLP（限製性片段長度多態性）、 DNA指紋（ DNA fingerprinting）、RAPD（隨機擴增多態性 DNA）等技術進行分析。現在可以利用測定綫粒體基因組高變區、微衛星測定遺傳多樣性、識彆個體、發展基因組測序、識彆功能基因、剔除基因。　　物種多樣性是指一定區域內物種的多樣化及其變化，包括一定區域內生物區係的狀況（如受威脅狀況和特有性等）、形成、演化、分布格局及維持機製等。生態學中的物種多樣性則是對生物群落組織化水平的度量，與對應此處的物種多樣性即生物多樣性物種水平的多樣性有所不同。　　物種是一級生物分類單元，代錶一群在形態、生理、生化上與其他生物有明顯區彆的生物。通常這群生物之間可以交換遺傳物質，産生可育後代（專欄 1.1）。如果說遺傳多樣性損失常常是人們肉眼所不可見的自然現象，那麼，物種滅絕就是人們所能看見的、可引起人們警覺的自然現象。由於物種數目繁多，許多物種在人們開展研究之前有可能滅絕。目前已記錄的生物物種為 140萬～170萬種，其中一半以上的物種分布在熱帶地區。據Wilson（1992）的統計資料，目前全球已記錄的生物為 141.3萬種，其中昆蟲 75.1萬種，其他動物 28.1萬種，高等植物 24.84萬種，真菌 6.9萬種，真核單細胞有機體 3.08萬種，藻類 2.69萬種，細菌等 0.48萬種，病毒 0.1萬種。估計全世界生物物種總數在 200萬種至 1億種，因此，分類學傢在物種分類和編目方麵麵臨著艱巨的任務。　　專欄 1.1 物種　　物種（species）是生物分類的基本階元，是一個可以隨時間而變化的個體集閤，是真實的存在。物種是生物對環境異質性的應答，是生物進化的基本單元，是生態係統的基本功能單元。所以，生物以物種的形式存在。物種多樣性是生物多樣性的三個層次，即遺傳多樣性、物種多樣性和生態係統多樣性中的基本層次。然而，對於種的概念已經存在多年爭議，即使是在對生物遺傳基礎的分子機理已有相當認識的今天，對於物種的定義仍存在爭議。物種有如下定義（Mayr and Ashlock，1991）。模式種（typological species）：基於本質先於存在論（essentialism）的哲學基礎，源於柏拉圖（Plato，古希臘哲學傢，公元前427～347年）和亞裏士多德的哲學思想，即宇宙的多樣性是存在於宇宙中的有限數目的“模”。而每一個種有標準的形式，即所謂的形態“模”。該思想認為種僅是模式（type）的錶達（expression）。命名種（nominalistic species）：認為種的概念是人為的抽象，隻有個體是客觀實在。達爾文即持此唯名論種概念，他在《物種起源》中說：“物種這個名詞，我認為完全是為瞭方便起見用來任意錶示一群相互密切類似的個體的”。生物種（biological species）：種是一個由能相互交配的自然種群組成的集群，它與其他這類的集群在生殖上相互隔離。生物種的不連續性抵消瞭有性生殖所帶來的遺傳不穩定性。生物種概念可以解釋種的穩定性（fixity）和可塑性（plasticity）。群體種：種由一些具有形態和遺傳相似性的種群組成，種內個體的相似性大於種間個體的相似性。進化種（evolutionary species）：種是生物的進化分支，具有單一的進化地位和趨性。分支種（cladistic species）：針對物種在空間上間斷分布而在時間上連續分布之悖論，德國動物學傢威利·亨尼希（Willi Hennig）及他的追隨者建立瞭支序理論（cladistic theory），他認為與其將生殖隔離作為種的標準，不如將生物進化每個分支事件，即兩個綫係的衍徵産生作為物種的識彆標準。Zink和McKitrick（1995）認為進化種概念與支序種概念是相似的。在生物學研究中，物種概念在不斷演化，從模式種到生物種、進化種概念的演化，是從模式種概念嚮種群概念的轉化，即從靜態的種的概念嚮動態的種的概念轉變。　　物種分類是基於性狀相似性的比較，評估形態、生理、遺傳、行為性狀數據進行推導的過程。雖然人們常常不能直接觀察到物種的生殖隔離或物種分化，但可依據觀察到的各種證據，如形態差異，對物種地位進行推論。有條件時，利用生物學的手段對這種推論進行驗證，最終確定物種的形態學標準。分類單元（或個體）不是因為其相似而構成同一單元，而是因為其屬於同一單元而相似。生物分類學傢將形態差異的類型和程度視為生殖隔離的外在指標，它被用作進行推論的證據。生物種的概念在實際應用中存在睏難（Mayr and Ashlock，1991）。由於分類信息不足，缺少生活史和種群分析資料，形態變異型（morphotype）是種內變異還是不同種常常難於確定。自然界存在單親繁殖（uniparental reproduction）：雌雄同體、孤雌生殖、無性生殖等無性種（agamospecies）現象，還存在進化中間體（evolutionary intermediacy）-半種（semispecies）現象。種下階元有亞種（subspecies）（Mayr and Ashlock，1991）。亞種通常指地理亞種，規則。亞種是國際動物命名法規認可的最低分類階元。分布在一定地理空間中的同種個體，與其他亞種存在可分辨的差異，亞種間 75%以上的個體存在不同性狀，即 75%在古生物學研究中還使用時間亞種（temporal subspecies）（Mayr and Ashlock，1991）。種的類型有多型種（polytypic species）和單型種（monotypic species）之分。多型種指包含兩個或更多個亞種的種，其中一個亞種為指名亞種（nominate subspecies），如雉雞（Phasianus cochicus）有 31個亞種，指名亞種為雉雞高加索亞種（Phasianus colchicus colchicus）。與多型種相對的概念是單型種，單型種隻有一個亞種。　　……

前言/序言

　　1997年，我曾和馬剋平研究員、韓興國研究員共同主編過一本《保護生物學》。那本書是在1995～1996年寫作的。當時，全球的保護生物學止處於起步階段。18年來，保護生物學有瞭很大的發展，齣現瞭新的學術思想、新的研究方法。自1998年起，我每年鞦季在中國科學院研究生院主講“保護生物學”課程。這期間，我在日常教學中積纍瞭大量素材，並在組織有關生物多樣性和瀕危物種研究，參與自然保護區建設及瀕危物種保育、野外考察，指導研究生學位論文時積纍瞭大量研究結果和心得，更重要的是，中國科學傢在這期間積纍瞭大量研究成果和中國瀕危物種保護實踐經驗，因此，有必要對中國保護生物學進行總結提高。　　《保護生物學原理》以如何防止物種滅絕為主綫，結閤中國的實際，介紹保護生物學的基本原理、學術思想和實踐方法，吸收瞭學科的新思想、新問題、新理論和新方法，反映瞭保護生物學嚮保護科學演化的趨勢。本書第1章迴顧瞭物種的生存危機與保護生物學産生的曆史背景和現狀。第2章探討瞭保護生物學的學科結構與基本原理。第3章迴顧瞭曆史上的物種大滅絕，探索瞭大滅絕的原因、周期和研究方法，總結瞭物種的易滅絕特徵。評估物種瀕危等級是量化物種滅絕風險的方法，第4章和第5章分彆介紹瞭日前物種瀕危等級評估原理與方法及中國科學傢評估中國野生植物與野生動物瀕危等級的工作。第6章介紹瞭中國物種多樣性地理格局及解釋其成因的似說。我們正麵臨著以氣候變化為特徵的全球變化，第7章介紹瞭有關全球變化的不同觀點及全球變化對生物格局的可能影響。人類的倫理觀、價值觀正在發生變化，中國也不例外，在第8章中，探討瞭生命倫理和生態文明及其與保護生物學的關係，並介紹瞭動物意識、動物福利、動物權利等熱點問題。第9章介紹瞭所有權、價格與保護成本問題，從公共物品、公共服務與野生生物的所有權齣發，介紹自然資源法基礎知識，探索瞭資源價格與生物多樣性定價的方法與可能性，最後研究瞭保護成本。第10章介紹瞭自然保護的國際法與國內法。第11章介紹瞭遺傳多樣性的概念、檢測、時空變化、影響因素及其與物種生存力之間的關係。第12章介紹瞭遺傳資源及其保護和惠益分享問題。第13章和第14章分彆介紹瞭動物行為與物種保護及種群生存力分析。第15章介紹瞭生態係統的類型、多樣性測度和監測及生物多樣性熱點地區，並探時瞭生物多樣性與生態係統功能，概述瞭生態係統服務功能、評價及丁年生態係統評估。第16章利第17章分彆介紹瞭瀕危物種就地保護與易地保護的自然保護區和遷地保護方法。第18章介紹瞭瀕危野生動植物的國際貿易。第19章介紹瞭社區、生計、傳統文化與自然保護。　　本書在寫作過程中，得到瞭許多人的支持與幫助。筆者特彆感謝中國科學院植物研究所馬剋平研究員的火力支持、幫助和鼓勵，感謝中央民族大學薛達元教授，中國科學院動物研究所李義明研究員、李明研究員、宋延齡研究員、李春旺博士、平曉鴿博士，中國科學院植物研究所覃海寜研究員，中國林業科學研究院李迪強研究員，華中師範大學羅振華博士，以及範誌勇先生等在百忙之中為本書撰寫專門章節，感謝方紅霞女士、湯宋華女士為本書所做的編務T作。感謝中國科學院大學為本書提供齣版經費，感謝中國科學院動物研究所研究生部提供的支持和幫助。此外，感謝馬剋平研究員、宋延齡研究員、李義明研究員、李明研究員、李迪強研究員、覃海寜研究員、李春旺博士先後參加中國科學院研究生院的“保護生物學”講學。許多同仁和參加中國科學院研究生院“保護生物學”課程學習的研究生對保護生物學的興趣，使得本書得以最終成稿。在此一並緻謝。　　本書付梓之際，正值中國經濟轉型、環境問題受到空前重視的時期；也時值“中國科學院研究生院”更名為“中國科學院大學”，正式步入中國高等教育的時期。這本《保護生物學原理》將成為中國科學院大學研究生的教學參考書，希望本書能為培養中國新一代研究人員與教師提供幫助。由於本書是在繁忙工作之餘匆匆完成，遺漏和錯誤難免。希望大傢在教學實踐中多多發掘本書存在的問題，並不吝指齣本書的不足之處。保護生物學是一門不斷發展的科學，國外的教材一般是每5年左右修訂一次，我們也將定期修訂，不斷補充新的內容，力求使“保護生物學原理”成為中國科學院大學的特色課程之一。