保护生物学10 生物多样性的编目与信息系统建立ppt课件.pptx

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1、生物多样性的编目与信息系统建立,主要内容,物种编目原则和方法及其意义。物种濒危等级划分的意义、标准和评定程序。物种保护优先性与优先区域分析的原则与方法。生物多样性监测的内容与方法。国内外生物多样性信息网络资源现状及共享。,1.物种编目,物种数量及其分布的清单是评价和保护物种多样性与生物多样性的基础。物种编目：包含分类单元的名称及分布地点，及其与物种生物学和生态学相关的信息（时间、栖息地类型、种群大小等）。编目可以在不同地域级别展开。全球、区域或国家、地区等。编目信息可通过直接的野外调查和分析获得，也可通过文献和资料进行汇总整理，建立物种编目数据库,物种编目,1.物种编目,世界上约有500-30

2、00万种，目前已经描述140-170万。,物种编目,2.物种编目的意义,确定某一区域已鉴定物种的名录，或物种存在与否，直接提供物种的地理或栖息地分布信息。直接利用编目数据进行区域范围物种多样性特征的分析与比较，确定特有性集中地区和物种高度丰富地区对重要的经济物种编目数据可直接指导生产实践。通过编目进行自然监测的重要手段，并可选择某些环境敏感类群作为环境指示类群进行长期的跟踪编目。编目内容直接反应人类对自然界生物种类认识的程度。,物种编目,3.物种编目的程序,程序：设计资料收集补充调查鉴定编制名录或数据库。设计：根据目的选定范围、类群，规定格式和条目，经费预算和制定计划。资料收集：尽可能收集区域

3、或类群的已发表或未发表的资料。补充调查、鉴定和建立数据库。,物种编目,4.物种编目的原则,明确目标深度和广度相结合标准化：保证调查结果的可比性和可校验性调查信息的完整性和最大化：考虑变异因素可行性：尽量选择分类基础好且容易鉴别的类群作为编目和监测对象。,物种编目,5.重要的编目和监测计划,全球范围编目和监测计划监测项目当属（WSMC）数据库和监测系统： 多个动植物类群的编目数据库 有关的栖息地（热带雨林、珊瑚礁和湿地）数据库 国家公园和保护区网络数据库 野生动植物国际贸易数据库 参与发展中国家扩充国家级数据管理和监测能力和网络技术,物种编目,5.重要的编目和监测计划,全球范围编目和监测计划DI

4、VERSTIAS国际项目： 全球5个典型的生态系统（热带雨林、温带森林、稀树干草原、草原和冻原）。国际生物网络：国际农业和生命科学中心（CAB international）发起，关于节肢动物、线虫和微生物的技术合作网络。系统学议程2000:美国植物分类学家学会、系统生物学家学会、亨尼希学会提出，用25年对世界物种进行调查、描述和编目。,物种编目,5.重要的编目和监测计划,区域和国家范围编目和监测计划南美洲和东南亚地区热带森林生物多样性调查： 美国自然联盟（TNC）、英国自然博物馆（BMNH）等。本国动植物编目计划：加拿大、美国、澳大利亚、哥斯达黎加。我国:新中国成立后，大规模的生物资源调查：中

5、国动物志、中国植物志、中国孢子植物志、中国经济植物志、中国经济动物志、中国经济昆虫志、中国哺乳动物志、中国鸟类纲要等。 我国也陆续建立了生物多样性信息和监测网络：中国生态系统研究网络、生物多样性研究和信息管理网络等。,物种编目,1. 濒危物种及其确定依据,濒危物种：指种群小、野外数量不增的生物类群。种群小：个体数量少数量不增：保持平衡或减少确定濒危物种依据：世界自然联盟（IUCN）编制的濒危物种红皮书（Red Data Book）及相关红色名录濒危野生动植物国际贸易公约（CITES）的濒危物种名录国家重点保护野生动植物名录，国内标准中国物种红色名录，国内参考IUCN,物种濒危等级,2. 濒危物

6、种由来及其发展,濒危物种保护的历史渊源1942年、1945年，美国国际野生动物保护委员会出版的灭绝和濒于灭绝的旧大陆和新大陆哺乳动物。1966年，世界自然联盟IUCN出版系列濒危物种红皮书和红色名录。1975年，濒危野生动植物国际贸易公约（CITES）生效。1994年，IUCN制定国际濒危物种等级新标准。2000年，IUCN发布2000年受胁物种红色名录濒危物种保护的发展趋势 由定性向定量的评价 评价程序逐级规范、严格、公众参与程度增加 信息化和网络化技术的运用 这些信息逐渐运用于资源利用、保护等。,物种濒危等级,3.物种濒危等级划分,物种濒危等级划分的意义确定优先保护顺序制定保护策略的重要依

7、据。 对物种的濒危现状和生存前景进行客观评估，提供可以相互比较的基础，对不同濒危状态的物种采取不同的保护策略，使濒危物种得到有效保护。 制定相应的法律和法规。物种濒危等级划分标准（IUCN）种群数量（现状，变化趋势）：亚种群数、个体数分布范围（宽或窄）：分布面积种群特征（是否都是小种群）分布格局（有无破碎化或岛屿化现象或趋势）栖息地类型及质量（类型单一还是多样；质量是好坏、改善趋势）致危因素（是否存在）灭绝危险（是否存在）,物种濒危等级,IUCN濒危物种等级1)灭绝：如果1个生物分类单元的最后一个个体已经死亡，列为灭绝。2)野生灭绝：如果1个生物分类单元的个体仅生活在人工栽培和人工圈养状态下，

8、列为野生灭绝。3)极危：野外状态下1个生物分类单元灭绝概率很高时，列为极危。4)濒危：1个生物分类单元，虽未达到极危，但在可预见的不久将来，其野生状态下灭绝的概率高，列为濒危。5)易危：1个生物分类单元虽未达到极危或濒危的标准，但在未来一段时间中其在野生状态下灭绝的概率较高，列为易危。6)低危：一个生物分类单元，经评估不符合列为极危、濒危或易危任一等级的标准，列为低危。7)数据不足：对于1个生物分类单元，若无足够的资料对其灭绝风险进行直接或间接的评估时，可列为数据不足。8)未评估：未应用有关IUCN濒危物种标准评估的分类单元列为未评估。,物种濒危等级,3.物种濒危等级划分,IUCN濒危物种等级

9、：极危、易危和近危区别,物种濒危等级,3.物种濒危等级划分,CITES附录等级划分附录：所有受到和可能受到贸易的影响而有灭绝危险的物种，与IUCN濒危标准一致附录：所有那些目前虽未濒危灭绝，但如对其贸易额不严加管理，以防止不利其生存的利用，就有可能变成未来有灭绝危险的物种，与IUCN易危标准相似。附录：包括任一成员国管辖范围内应进行管理，而需要其他成员国控制贸易的物种。,物种濒危等级,3.物种濒危等级划分,我国濒危物种等级划分1984年，中国珍稀濒危保护植物名录把植物分为：一级、二级、三级。1989年，中国重点保护野生动物名录把动物分为两级，2000年，国家保护的有益的或者有重要经济、科学价值

10、的陆生野生动物名录。中国濒危植物红皮书参考IUCN，采用濒危、稀有和渐危三个等级。中国濒危动物红皮书，使用野生绝迹、国内绝迹、濒危、易危、稀有和未定6个等级。,物种濒危等级,3.物种濒危等级划分,物种优先保护,1.物种保护的原则,重要原则：利用有限的资源保护尽可能多的物种多样性构建可量化的指标体系：物种自身的适应力，自然环境、社会经济、人类活动、生态环境等。物种优先保护的内涵： 如何测定保护区的物种多样性； 确定最值得保护的物种； 怎样利用物种多样性的互补性； 如何选择、设计保护区，以利用最少区域涵盖更多物种。,物种优先保护,2.物种优先保护的指标,分类多样性测度：物种丰富度（种数）、物种多样

11、性指数：测度区域间物种丰富度在组成上的变化。 局限性：不是物种的固定特征，随时间和地点的不同而变化，未能概括不同物种与其在自然演化系统中所处的地位相关的差异；仅反映了生物复杂性的一面，未能反映生物的等级性。新的测度方法：表征方法、系统发育方法和分类学方法。 表征法：物种特征的非相似性测度物种差异； 系统发育法：定量测度特征沿系统树分支的转化测度物种的差异； 分类学法：用分类多样性的系统演化上的差异反映分类单元的亲缘关系。,物种优先保护,2.物种优先保护的指标,特有性及关键区系分析：特有性：物种仅在该区域范围内存在，在该地区的丧失意味着该分类单元在地球上消失。 不同类群的特有性分布格局往往不重合

12、，因此，根据不同类群特有性格局的综合分析能确定特有性程度高的地区（高优先性）。关键区系分析：基于区系成分互补性原理。 1.选择特有性最高的地区作为第一优先保护区； 2.能对第一优先保护区物种补充种类最多的区系为第二保护区； 3.能对前两种共同保护物种补充种类最多的地区为第三保护区； ,物种优先保护,2.物种优先保护的指标,保护优先区域分析：以分类多样性测度和互补性原理为基础的保护优先序分析方法，（以分类多样性指数替代关键区系分析的特有性）。 1.根据分类多样性指数累加计算各地区的多样性积分，确定多样性积分最高的区系作为第一优先保护区； 2.对第一优先保护区多样性积分增补最大的区系为第二保护区；

13、 ,物种优先保护,2.物种优先保护的标准,国际优先保护标准：遗传学水平：是否为珍稀或特有，是否具有特殊的遗传学和科学重要性（单型科、单型属，孑遗种或孑遗属）。生态学水平：是否为生态系统的关键种，是否对生态系统具有重要影响，是否是重要生态现象和生态组成部分，是否为重要的指示种。社会和经济价值：医药价值，其他经济价值，文化、历史价值，科研价值。 受威胁程度和脆弱性程度：迫切的威胁、小群体、递减种群，生境受到威胁、持续生活力、其他外部因素如污染、丧失食物资源、沙漠化、狩猎、干扰等等。,物种优先保护,2.物种优先保护的标准,我国生物多样性优先保护标准：具有大量的物种和生态类型，即生物多样性丰富。特有现

14、象明显，即特有种较多的地区。作为同一类型中最具有代表性的地区。 未受干扰或人类相对影响较小的地区，作为环境变化监测的基准。生长具有特殊价值或重要意义的物种，如关键种、指示种等。具有重要生态学价值的地区，如基本的迁徙路线、繁殖地、觅食地等对生态系统有重要意义的地区。 1994年中国生物多样性保护行动计划确定了优先保护名录和名录：优先保护的生态系统，优先保护的野生动植物。,生物多样性信息系统,建立生物多样性监测系统的意义帮助不同范围地区对生物多样性和自然资源的保护与持续利用做出科学决策和管理策略。生物多样性信息系统的组成数据库：根据生物多样性的不同层次、利用价值及保护措施，建立各类数据库，如物种数

15、据库、标本数据库、濒危物种数据库、遗传资源数据库、种质资源数据库、生态系统数据库、资源生物数据库、就地保护和迁地保护数据库、生境数据库等。生物多样性图形库：关键地区的植被图、珍稀物种分布图等模型库：生态系统时空动态模型、种群动态模型、生存分析力及生物多样性动态模型预测生物多样性的动态变化。专家系统：珍稀濒危物种保护、自然保护区规划与管理、生态系统管理、生物多样性恢复以生物资源可持续利用的专家系统。,生物多样性信息系统,生物多样性保护信息系统(Biodiversity Conservation Information System,BCIS)由国际自然保护联盟于1995年4月发起成立的,目前共有

16、12个与生物多样性保护有关的国际组织和网络成员。主要从以下三个方面展开行动：评估对物种、生境和景观形成威胁的因素的范围和特性；辅助国家、政府机构、保护组织和企业确定、优化和实现保护目标；提高国家技术能力，以保证有关生物多样性保护的公正合理的且具有代表性的数据的输入。同时，BCIS 还支持其他相关组织的工作：参与IABIN（Inter-American Biodiversity Information Network）的开发工作，为物种2000年的分类系统编目工作提供补充信息，支持CITES公约、Ramsar公约和世界遗产保护公约（The World Heritage Conventions）,

17、帮助联合国环境规划署（United Nations Environment Programme）和世界资源研究所（WRI）进行环境评估等。在国家水平上，BCIS支持国家生物多样性编目工作。BCIS将工作定位于支持生物多样性公约（CBD）,尤其是它的资料交换所机制（CHM）的建立。,国际生物多样性信息系统建设现状,BCIS提供的成果和服务可分为三大方面： 获取有关生物多样性的数据、信息和专家经验知识； 数据和信息服务的全球系统； 国家和地方水平的技术能力建设。,生物多样性信息系统,国际生物多样性信息系统建设现状,BCIS的成员都是直接从事生物多样性保护和持续利用的国际组织，有很强的基于网络的生物

18、多样性数据和信息的收集及管理能力，主要包括：鸟类国际（Bird Life International）国际植物园保护联盟（Botanic Gardens Conservation International，BGCI ）国际保护联盟（Conservation International）自然保护组织(The Nature Conservancy, TNC) 世界保护监测中心（World Conservation Monitoring Centre）国际物种信息联盟（International Species Information System）IUCN系列：生态系统管理委员会、环境法项目、物

19、种生存委员会、世界自然保护区委员会国际野生动物贸易调查委员会（TRAFFIC International）湿地国际(Wetlands International),生物多样性信息系统,国际生物多样性信息系统建设现状,世界保护监测中心(Word Conservation Monitoring Center, WCMC)生物多样性保护的最重要的国际组织之一。它的任务是提供世界生物资源保护和持续利用的信息，同时支持其他国家或组织开发他们自己的信息系统。为此，WCMC实施能力建设计划（Capacity Building Programme）,帮助其进行能力建设。 近年来，WCMC开发并维护了一系列生物

20、多样性保护方面的数据库，集中于濒危物种、森林、自然保护区、世界珊瑚礁和红树林、海洋及淡水、受气候变化影响的生境等方面。同时，WCMC还建立了生物多样性地图馆（Biodiversity Map Library）,从中能获取用地图表示的生物多样性方面的空间信息。这些信息由基于软件包ARC/INFO的地理信息系统（GIS）管理，采用菜单界面以便非专业人士使用。,生物多样性信息系统,国际生物多样性信息系统建设现状,国际自然保护联盟(The World Conservation Union,IUCN)这是一个由74个主权国家，105个政府机构，699个非政府组织以及34个来自136个国家的隶属机构所构成

21、的联盟，致力于自然保护工作。 IUCN提供给它的成员是一个发表自然保护关注的公正的论坛，并且从其技术方案和遍布全球的网络及委员会中总结提取科学技术专家经验。它的委员会中有4个都是BCIS的成员：IUCN生态系统管理委员会，IUCN环境法项目，IUCN物种生存委员会，IUCN世界保护区委员会。,生物多样性信息系统,国际生物多样性信息系统建设现状,生物多样性信息网络(Biodiversity Information Network,BIN21)BIN21是为履行生物多样性公约和二十一世纪议程而建立的信息网络，由一系列因特网上的节点站（BIN21 Node）组成。目的是提供并广泛传播关于生物多样性方

22、面确切和有用的信息。同时，BIN21作为一个协作的实验基地，设计和评估信息技术和方法，并将成果直接反馈给CHM，从而研究生物多样性资料交换所机制的运行方式。目前，BIN21已在巴西、加拿大、澳大利亚等国建立了节点站并设立了网上虚拟图书馆（BIN21 Virtual Library）。每个节点站具有下列的一项或几项功能： 交互式通讯：包括电子邮件列表、新闻组、公告板和定期的通讯; 提供信息服务：包括联网数据库、电子杂志、网络图书、共享软件服务器等； 网络虚拟图书馆/博物馆； 其它：包括在线咨询、分析和培训等。,生物多样性信息系统,国际生物多样性信息系统建设现状,物种2000年(Species 2

23、000)物种2000年是由18个生物分类数据库组织所组成的联盟。它的目的是详细列出所有已知的动物、植物和微生物物种的名录作为研究全球生物多样性的基础。其预期成果是一个电子化的全球物种名录、一个基于因特网的全球物种数据库的连锁查询引擎、一个可对不同编目体系进行比较的参考系统和一个全球物种分类、名称及状态的名录。物种2000年的计划要旨是采用统一的分类系统建立一系列涉及所有主要分类群的物种数据库。在1996年物种2000年项目的启动会议上列出的分类群有：病毒、细菌、珊瑚、软体动物、甲壳纲、双翅目、黄蜂、蛾类及蝴蝶、豆类、甲虫、鱼类、鸟类、哺乳类、真菌、仙人掌类、棕榈类、伞形花类和化石植物。此项目已

24、为18个分类学数据库组织所采纳并于1996年10月1日起正式实施，到1999年10 月时已经对40%的已知物种进行了编目。组成物种2000年的这18个生物分类数据库组织都拥有各自的数据库。,生物多样性信息系统,国际生物多样性信息系统建设现状,国际农业与生物中心(CABI)建立的真菌物种数据库(Species Fungorum)；国际植物信息组织(International Organization for Plant Information , IOPI)建立的全球植物名录(Global Plant Checklist)；国际古植物组织（International Organization f

25、or Palaeobotany ,IOP）建立的植物化石记录（Plant Fossil Record）；国际豆科植物数据库和信息服务组织（International Legume Database & Information Service , ILDIS）建立的世界豆科植物数据库（World Database of Legumes）；美国密苏里植物园（Missouri Botanical Garden）建立的植物数据库（Moss/TROPICOS）；英国皇家植物园（Royal Botanic Gardens Kew）建立的全球植物数据库（Global Plant Databases）。原核生

26、物数据库、珊瑚礁数据库、世界病毒数据库、软体动物数据库、双翅目数据库、姬蜂科数据库等。,生物多样性信息系统,国际生物多样性信息系统建设现状,中国生物多样性信息系统（Chinese Biodiversity Information System， CBIS）为覆盖全国范围的收集、整理、保存、传播数据与信息的系统由1个中心系统，5个学科部分和数十个数据源点组成,生物多样性信息系统,我国生物多样性信息系统建设现状,中国生物多样性信息系统数据库建设现状,生物多样性信息系统,我国生物多样性信息系统建设现状,中国生物多样性信息系统数据库建设现状,生物多样性信息系统,我国生物多样性信息系统建设现状,生物多样性监测：为确定与预期标准相一致或相背离的程度而对生物多样性进行定期监测，是在时间尺度上对生物多样性的反复编目，从而确定其变化程度。目的就是为管理者和决策者提供保护生物多样性、制定土地利用计划、评价环境影响等问题服务。生物多样性监测内容不同时间、空间尺度上的监测不同生物学水平上的监测：基因水平、物种水平、种群水平、生态系统和景观水平；保护区监测：管理的有效性、关键特征状态、面临的问题等。监测对象：关键种、外来种、保护物种、指示种。,生物多样性监测,谢谢观赏！ Thanks!,