生物多样性与生态系统课件设计大赛

生物多样性与生态系统课件设计大赛欢迎参加年生物多样性与生态系统课件设计大赛本次大赛旨在促进生2023物多样性和生态系统知识的创新教学，激发师生对自然保护的热情参赛作品将围绕生物多样性的基础知识、生态系统结构与功能、保护策略等核心内容，采用多媒体形式呈现生动的教学材料我们鼓励参赛者运用前沿科学研究成果，结合中国特色案例，创作既有科学深度又有教学活力的课件优秀作品将获得表彰并在全国范围内推广应用，为生物多样性保护教育贡献力量课程概述课程目标面向对象培养学生理解生物多样性基本概本课程主要面向本科生物和环境念、测量方法、生态系统功能及专业学生，要求学生具备基础生保护策略的能力通过理论学习物学和生态学知识，能够理解和与实践活动，使学生具备分析和应用相关理论模型，参与实地调解决生物多样性保护实际问题的查和数据分析基本技能教学安排课程为期周，每周学时，包括课堂讲授、小组讨论、实验和野外考163察等多种教学形式考核方式采用项目式学习和期末论文相结合的方式，注重学生的过程表现与创新能力第一部分生物多样性基础知识基因多样性物种内遗传变异物种多样性不同物种的丰富度生态系统多样性多种生境与生态系统生物多样性是指地球上所有生命形式的丰富程度，包括基因、物种和生态系统三个层次它是生命系统复杂性和变异性的总和，反映了生物进化的历史过程和适应环境的结果了解生物多样性的基本概念和层次结构，是深入研究生态系统功能和发展保护策略的基础本部分将系统介绍生物多样性的核心知识，为后续学习奠定坚实基础什么是生物多样性？物种多样性指特定区域或生态系统中物种的丰富度和均匀度，地球已知约万种，预计总数200万种800-1000基因多样性1指同一物种内部个体之间的遗传变异，是物种适应环境变化和进化的基础生态系统多样性指不同类型生态系统及其内部生境的多样化程度，包括森林、草原、湿地等多种类型生物多样性热点地区是指物种丰富度特别高且受到严重威胁的区域全球共有个热点区，虽然仅占地球陆地面积的，却包含了约的物种，252%50%是保护的重点区域中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一，拥有多个生物多样性热点地区，如横断山区、喜马拉雅东南部等，具有重要的全球保护价值生物多样性的历史演变1早期生命出现约亿年前，简单的单细胞生物在海洋中出现382寒武纪生命大爆发约亿年前，短期内出现了几乎所有现代动物门类的祖先

5.43陆地植物繁盛约亿年前，植物开始大规模登陆并形成森林生态系统44人类时代近万年来，人类活动成为影响生物多样性的主导因素地球亿年的历史中，生物经历了漫长的演化过程期间发生了次生物大灭绝事件，其465中最严重的是二叠纪末大灭绝，导致约的海洋物种和的陆地脊椎动物灭绝96%70%科学家认为我们正经历第六次大灭绝，由人类活动导致现在物种灭绝速率比自然背景灭绝率高出约倍，这一情况对全球生态系统构成严重威胁，需要紧急采取保护措施1000生物多样性测量方法指数多样性指数监测技术Shannon-Wiener Simpson现代生物多样性监测结合了传统样方法、H=-∑pi lnpi D=1-∑pi²样线法与先进技术，如条形码技术、DNA其中是第个物种的个体数占总个体数该指数表示从群落中随机选取两个个体pi i环境分析、卫星遥感等，大大提高DNA的比例该指数不仅考虑物种数量，还属于不同物种的概率值越大，表示物D了监测效率和精度考虑物种分布均匀度，是最常用的多样种多样性越高，群落结构越复杂性指数之一物种丰富度反映物种数量，而均匀度则反映各物种个体数量分布的相对均匀程度两者结合才能全面评估生物多样性状况在实际调查中，常需要综合使用多种指数和方法，以获得更全面的生物多样性信息中国的生物多样性现状植物多样性动物多样性中国高等植物约万种，其中国拥有脊椎动物约种，

3.66,500中特有种占，居世界占世界总数的以上大熊15-20%10%第三位被子植物科的、猫、金丝猴、白鳍豚等珍稀特92%属的在中国有分布，显示有物种是中国生物多样性的重51%极高的植物多样性要标志生态系统多样性中国地形复杂多样，从热带到寒带，从海平面到青藏高原，形成了丰富的生态系统类型，包括森林、草原、荒漠、湿地、海洋等多种生态系统中国作为全球生物多样性大国，虽然仅占全球陆地面积的，却拥有全球约

17.3%的已知物种这种高度的生物多样性与中国复杂的地理环境、多样的气候条10%件以及漫长的地质历史密切相关全球生物多样性分布格局纬度梯度从赤道向两极，物种数量普遍呈递减趋势热带地区通常拥有最高的物种丰富度，这与能量可获得性、环境稳定性及进化历史有关海拔梯度山地生物多样性呈现垂直分布规律，中低海拔地区往往物种最丰富这种模式受温度、降水、地形异质性等多种因素影响岛屿生物地理学岛屿物种数量与面积呈正相关，与隔离度呈负相关这一理论可扩展解释自然保护区的岛屿效应，对保护区设计具有指导意义全球生物多样性分布极不均衡，呈现出明显的地理格局热带雨林虽仅占全球陆地面积的，却容纳了以上的物种了解这些分布规律对于制定科学合理的保护策略7%50%至关重要物种形成与进化基因流动与物种多样性维持隔离机制与物种形成基因流动是指基因通过个体迁移或配子传播在不同自然选择与适应性辐射地理隔离是物种形成的重要机制，当种群被山脉、种群间交流的过程适度的基因流动有助于维持物自然选择是生物进化的核心机制，通过保留有利变河流等障碍隔开，逐渐形成不同特征此外，行为种内遗传多样性，而过强或过弱的基因流动都可能异和淘汰不利变异，推动物种适应环境变化适应隔离、生殖隔离等也是物种形成的重要机制物种导致多样性降低性辐射则指一个祖先物种在不同生态位分化出多个形成通常需要数千至数百万年时间后代物种的过程，如达尔文雀的分化进化是生物多样性形成的根本机制了解物种形成的过程和机制，有助于我们理解现有生物多样性格局的形成原因，也为保护和恢复生物多样性提供理论依据第二部分生态系统结构与功能个体生态系统的最基本单位种群同一物种个体的集合群落不同种群的集合生态系统生物群落与环境的统一体生态系统是研究生物多样性功能的关键尺度不同层次的生态过程相互作用，共同塑造了生态系统的结构与功能本部分将重点探讨生态系统内部的能量流动、物质循环以及生物多样性与生态系统功能的关系了解生态系统运行机制，对于预测生物多样性变化的生态后果，以及设计有效的保护与恢复措施具有重要意义生态系统的基本概念生态系统定义全球主要生态系统生态系统层级结构生态系统是指在一定区域内，生物群落地球上的主要生态系统包括森林（热生态系统具有明显的层级结构，从微观与其物理环境相互作用形成的功能单位带雨林、温带森林、寒带针叶林）、草到宏观分别是个体、种群、群落、生它包括所有生物组分（生产者、消费者、原（温带草原、热带稀树草原）、荒漠、态系统、景观、生物群系、生物圈每分解者）和非生物组分（阳光、空气、淡水（河流、湖泊）、湿地、海洋（珊个层级都具有独特的属性，不能简单还水、土壤等），以及它们之间的物质循瑚礁、红树林）等每种生态系统都有原为下一层级的总和环和能量流动其独特的物种组成和生态过程生态系统是研究生物多样性与环境相互作用的基本单位不同类型的生态系统承载着不同的物种组合，提供多样的生态功能和服务认识生态系统的基本概念和结构，是理解生物多样性保护的基础生态系统能量流动顶级消费者能量最少（约）

0.1%次级消费者能量较少（约）1%初级消费者能量较多（约）10%生产者能量最多（）100%生态系统的能量来源于太阳辐射，通过光合作用转化为化学能，形成生物量全球净初级生产力（）约为亿吨干物质年，其中人类直接或间接消耗NPP1150/了约，显示人类对自然资源的巨大影响24%能量在食物链和食物网中流动时遵循法则，即每个营养级获得的能量大约是下一级的这种低效率限制了食物链的长度，通常不超过个营养级10%10%4-5能量金字塔的结构对维持生态系统平衡至关重要物质循环与生物地球化学循环与能量的单向流动不同，生态系统中的物质是循环使用的主要的生物地球化学循环包括碳循环、氮循环、磷循环和水循环碳循环每年在全球尺度上流动约亿吨碳，维持着大气成分的相对稳定2000氮循环涉及固氮、硝化和反硝化三个关键过程，在维持土壤肥力和植物生长中起重要作用磷循环主要在陆地海洋系统中进行，循环-速率较慢水循环则连接各种生态系统，推动物质交换，是维持生态系统功能的基础人类活动正在显著改变这些循环过程，导致诸多环境问题生态系统平衡与稳定性负反馈与自我调节生态系统弹性生态系统通过负反馈机制维持内弹性是生态系统受干扰后恢复原部平衡例如，捕食者增多导致状的能力高弹性系统能够承受猎物减少，进而限制捕食者种群较大干扰并迅速恢复生态系统增长，形成动态平衡这种自我通常存在阈值，超过临界点可能调节能力是生态系统稳定性的重导致系统崩溃或转变为另一种状要表现态多样性与稳定性物种丰富度与生态系统稳定性的关系复杂一般而言，更高的多样性往往带来更强的稳定性，因为提供了功能冗余和保险效应，但这一关系受多种因素调节关键种和基石种在维持生态系统稳定性方面发挥着不成比例的重要作用例如，海獭通过控制海胆数量间接维持海藻林生态系统；大型食肉动物通过调控食草动物数量影响植被结构保护这些关键物种对维持整个生态系统功能至关重要生物多样性与生态系统功能森林生态系统亿吨31%20全球森林覆盖率年固碳量但持续减少，每年损失约万公顷森林是最大的陆地碳汇

100023.04%中国森林覆盖率近年持续增长森林生态系统是陆地上最复杂、物种最丰富的生态系统类型根据气候和地理位置，全球森林可分为热带雨林（物种最丰富）、温带森林（季节变化明显）和寒带针叶林（耐寒物种为主）森林不仅是无数生物的栖息地，还提供木材、药物等资源，调节气候和水循环中国的森林类型多样，从南方的热带雨林到北方的温带针阔混交林和寒温带针叶林，构成了丰富的森林生态系统近年来，通过大规模造林和保护，中国森林覆盖率持续提高，但森林质量和生物多样性仍需提升草原与荒漠生态系统草原生态系统荒漠生态系统草原占全球陆地面积约，是地球上分布最广的生态系统荒漠生态系统以极端干旱、温差大为特征，生物多样性相对较低

40.5%类型典型草原以禾本科植物为主，构成了复杂的地上和地下生但具有高度特化的适应性特征荒漠生物通常具有储水、减少蒸态网络草原生态系统的生物多样性与放牧强度密切相关，适度发、耐高温等特殊适应机制放牧往往能维持最高的物种多样性极端环境适应肉质茎、深根系、昼伏夜出•温带草原季节变化显著，如北美大草原、欧亚草原•生物土壤结皮由藻类、苔藓、地衣组成，对维持土壤稳定•热带草原有明显干湿季，如非洲热带稀树草原性至关重要•高寒草原位于高海拔地区，如青藏高原草原脆弱性荒漠生态系统恢复力低，受干扰后难以恢复••中国草原面积约亿公顷，占国土面积的然而，约的草原存在不同程度的退化，主要受过度放牧、气候变化和开垦的影

441.7%90%响草原退化不仅威胁生物多样性，还加剧沙尘暴等环境问题，亟需有效保护和可持续管理湿地生态系统湿地类型生态服务保护挑战湿地包括沼泽、泥炭地、湿地提供多种生态系统过去一个世纪，全球约滩涂、红树林等多种类服务，包括调节洪水、的湿地已被破坏50%型，全球面积约净化水质、提供渔业资中国湿地面积约

5.7-5400亿公顷湿地是地源和固碳等湿地的固万公顷，近年来通过建

8.7球上生物多样性最丰富碳能力尤为突出，全球立湿地保护区网络、开的生态系统之一，也是泥炭地储存约亿展湿地修复等措施加强5000众多濒危物种的栖息地吨碳，是重要的碳汇保护，但仍面临填埋、污染等威胁湿地被誉为地球之肾，在调节水循环、维持生物多样性方面具有不可替代的作用然而，长期以来湿地被视为荒地，大量湿地被排干用于农业生产或城市建设拉姆萨尔公约的签署标志着国际社会开始重视湿地保护，目前全球已有多处国际重要湿地，总面积超过亿公顷

24002.5淡水生态系统河流生态系统湖泊生态系统河流是流动的生态系统，从源头到河湖泊是相对封闭的水体，通常具有明口呈现连续变化的特征河流连续体显的垂直分层结构温带湖泊每年发概念描述了从上游到下游物理环境、生春季和秋季的翻转，促进养分循环生物群落和生态过程的渐变规律，上湖泊老化过程（富营养化）可能因人游以异养为主，下游以自养为主类活动而加速淡水生物多样性淡水生态系统虽仅占地球表面积的，却支持全球约的已知物种和约

0.8%6%1/3的脊椎动物种类淡水鱼类约有种，占所有鱼类的近半数15,000淡水生态系统面临的主要威胁包括水坝建设、过度取水、污染、外来物种入侵和气候变化其中，水坝切断了河流的连续性，阻碍了鱼类洄游，改变了水文节律，是淡水生物多样性丧失的主要原因之一保护淡水生态系统需要流域尺度的整体规划和管理海洋生态系统71%80%地球表面积生物量比例海洋覆盖地球大部分表面海洋蕴含大部分生物量万

28.4珊瑚礁面积平方公里全球珊瑚礁总面积海洋生态系统多样复杂，包括近岸生态系统（如珊瑚礁、红树林、海草床）和大洋生态系统（如表层、中层、深海和海底系统）珊瑚礁被称为海洋热带雨林，虽然面积仅占海洋的，却

0.1%支持约的海洋物种红树林和海草床是重要的蓝碳生态系统，每公顷每年可固碳吨25%3-5深海生物多样性仍然是科学探索的前沿科学家估计海洋中可能存在万个未知物种，100-1000尤其是深海环境深海热液口和冷泉生态系统中发现的化能自养微生物群落，为生命起源和极端环境适应提供了重要研究对象城市生态系统城市化影响城市生物多样性保护城市化是全球最快速的土地利用城市生态系统可以通过精心设计变化之一，预计到年，全支持相当丰富的生物多样性城2050球约的人口将生活在城市市公园、屋顶花园、雨水花园等70%城市化通常导致栖息地丧失、破绿色基础设施不仅为野生动植物碎化和均质化，对原生生物多样提供栖息地，还能改善城市微气性产生负面影响候，增强生态韧性生物多样性城市规划新加坡花园城市战略成功将生物多样性纳入城市规划，通过垂直绿化、生态廊道等创新措施，使城市鸟类和蝴蝶等物种数量显著增加，成为国际典范城市生态系统与自然生态系统有本质区别，其特点包括能量和物质输入高度依赖外部、非生物因子（如人工建筑）占主导、人类活动直接影响生态过程等研究发现，城市化程度适中的区域往往生物多样性最高，形成中度干扰最大多样性的格局城市生态系统管理需权衡生态保护与人居环境需求第三部分生物多样性的价值与重要性生态价值经济价值支持生态系统功能与服务提供可持续资源与服务科学价值文化价值为科研创新提供无限灵感丰富人类文化与精神生活生物多样性的价值远超出我们的通常认识，它不仅有直接可见的使用价值，还具有深远的非使用价值本部分将系统探讨生物多样性的多维价值体系，以及如何将这些价值整合到保护决策和社会经济发展中认识和量化生物多样性的全面价值，是推动社会各界支持生物多样性保护的关键只有当生物多样性的真实价值得到充分认可，保护才能成为社会的共识和优先事项生物多样性的生态价值生态系统稳定性抵抗入侵疾病控制生物多样性通过功能互生物多样性较高的生态生物多样性的丧失与传补和冗余效应，增强生系统通常对外来入侵物染病风险增加存在关联态系统应对扰动的能力种具有更强的抵抗力稀释效应理论认为，研究表明，物种丰富的这种生物抵抗力来自宿主多样性的降低可能草地生态系统在干旱期于资源的充分利用和生增加疾病传播效率，如间能维持更高的生产力，态位的占据，使入侵者莱姆病在物种贫乏的森显示出更强的生态恢复难以立足和扩散林中更容易传播力生物多样性是生态系统服务的基础支撑丰富的物种多样性确保生态系统中的碳循环、水循环、养分循环等过程高效运行例如，土壤生物多样性（微生物、蚯蚓等）对维持土壤肥力和结构至关重要；传粉者多样性则直接影响植物繁殖成功率和农作物产量生物多样性的经济价值万亿12540%全球生态系统服务年价值美元药物来源比例远超全球源自天然产物的药物占比GDP亿5770全球生态旅游收入美元年增长率约10%生物多样性为农业、医药、工业等多个领域提供了宝贵资源全球约的粮食作物依赖动物传75%粉，其经济价值约亿美元年医药领域中，植物、微生物和海洋生物是新药研发的重要来2350/源，如紫杉醇（抗癌药物）来自太平洋紫杉树皮，青蒿素（抗疟药物）来自中草药青蒿自然资本核算是一种将生物多样性和生态系统服务纳入经济决策的方法越来越多的国家开始建立自然资本账户，评估生态系统资产价值和服务流量这种方法有助于揭示传统无法体现的GDP生态成本和收益，为可持续发展决策提供更全面的依据生物多样性的社会文化价值文化多样性联系传统知识价值美学与精神价值生物多样性与文化多样性密切相关，二传统知识是各民族在长期与自然互动中自然环境和生物多样性为人类提供美学者常呈现共同演化的特征全球语言和积累的智慧，包括药用植物利用、可持享受、灵感来源和精神寄托生物元素物种丰富度分布格局高度重合，表明二续农业技术、野生资源管理等例如，广泛存在于各民族的艺术、文学和宗教者可能受相似因素影响或相互促进生中国传统中医药识别了上千种药用植物；表达中研究发现，接触自然环境能降物多样性丰富的地区往往拥有独特的文藏族牧民掌握了高寒草原可持续管理知低压力，促进身心健康生物多样性还化传统，如亚马逊流域的土著文化与热识这些传统知识为现代科学提供宝贵具有教育价值，为科学探索和环境教育带雨林生物多样性共同繁荣灵感，但正面临快速流失的危险提供宝贵资源生物伦理学关注人类与其他生命形式的道德关系生物中心伦理观认为其他生命形式具有内在价值，不仅仅是人类的工具代际公平原则则强调我们有责任为后代保护生物多样性，这既是道德义务，也是可持续发展的核心理念生态系统服务评估支持服务供给服务为其他服务提供基础，如初级生产力、养分循环、直接提供物质产品，如食物、淡水、木材、药物、土壤形成基因资源文化服务调节服务提供非物质益处，如审美、旅游、教育、精神和调节环境过程，如气候调节、水文调节、净化作文化价值用、授粉服务千年生态系统评估（）和生物多样性和生态系统服务政府间平台（）提供了系统评估生态系统服务的框架这些国际倡议通过科学评估，揭示了生MA IPBES态系统服务的现状、趋势和价值，为政策制定提供科学依据特别强调知识多元性，整合传统知识与现代科学IPBES生态系统服务支付（）是基于市场机制保护生态系统的创新方法如中国的退耕还林、公益林补偿等项目，为生态系统服务提供者提供经济补偿成功的PES项目需明确的产权制度、科学的评估体系和有效的监管机制，为生物多样性保护创造可持续的经济激励PES第四部分生物多样性面临的威胁栖息地丧失1最主要威胁因素气候变化快速上升的威胁环境污染广泛存在的威胁过度开发直接消耗威胁外来入侵扩散迅速的威胁生物多样性面临的威胁因素复杂多样，且往往相互作用，产生协同效应了解这些威胁因素的机制和影响程度，是制定有效保护策略的前提本部分将系统分析各主要威胁因素的特点、影响机制及当前状况人类活动是当前生物多样性丧失的主要驱动力，物种灭绝速率已达到自然背景灭绝率的倍如不采取有效措施，预计到年，全球将有多达万个物种面临灭绝风险，对生态100-10002050100系统功能和人类福祉造成严重影响栖息地丧失与破碎化栖息地丧失现状破碎化效应中国自然栖息地状况栖息地丧失是生物多样性面临的最大威栖息地破碎化将连续的自然景观分割成中国自然栖息地损失同样严重过去几胁全球森林每年减少约万公顷，孤立的生境岛屿，导致边缘效应增强、十年，城市化和农业集约化导致大量自1000其中热带雨林损失尤为严重农业扩张、内部环境改变、连通性降低等一系列生然栖息地转变为人工生境华北平原、城市化、基础设施建设是主要驱动因素态问题研究表明，破碎化不仅减少栖长江中下游等人口密集区的自然栖息地据统计，过去年间，全球约的息地总面积，还降低剩余栖息地的质量，保存率不足中国已开展生态保护30035%10%红树林、的森林和的湿地已经对需要大范围活动的物种（如大型食肉红线划定工作，将重要栖息地纳入严格40%50%消失动物）和对边缘环境敏感的物种影响尤保护范围，但完整性保护仍面临挑战为严重生态廊道建设是缓解栖息地破碎化的重要措施通过保留或恢复连接隔离栖息地的自然通道，可增强景观连通性，促进物种迁移和基因交流中国正在建设以国家公园为主体的自然保护地体系，注重生态系统的完整性保护，为野生动植物提供更加连通的栖息环境气候变化影响环境污染问题水体富营养化是淡水生态系统面临的主要污染问题农业和城市排放的氮、磷等营养物质导致水体中藻类大量繁殖，形成藻华现象，消耗水中溶解氧，造成鱼类等水生生物大量死亡中国近年来湖泊富营养化治理取得一定成效，但仍有约的湖泊处于富营养状态60%塑料污染已成为全球性环境问题，每年约有万吨塑料进入海洋微塑料（小于毫米的塑料颗粒）可被海洋生物误食，并通过食物链8005积累和传递农药污染对传粉昆虫影响严重，新烟碱类杀虫剂与蜜蜂数量下降密切相关光污染和噪声污染虽然不易察觉，但已被证实会干扰野生动物的迁徙、觅食和繁殖行为，需要更多关注和研究过度开发利用过度捕捞野生动植物贸易全球约的鱼类种群被过度开发，野生动植物非法贸易的全球年交易额34%超出了其自然恢复能力工业化渔业约亿美元，是规模最大的跨国犯230使用的底拖网等捕捞方式不仅捕获目罪活动之一亚洲市场对野生动物产标鱼类，还会破坏海底栖息地和捕获品（如象牙、犀牛角、穿山甲鳞片）大量非目标物种（混获），对海洋生的需求是驱动非法猎杀的主要因素态系统造成广泛影响中国近年来加大打击力度，但仍面临挑战林木过度采伐商业性采伐是热带森林退化的主要原因之一选择性采伐虽然不会立即导致森林消失，但会降低生物多样性，破坏森林结构，增加火灾风险非法采伐每年导致全球1000-万公顷森林退化，对当地社区和生物多样性造成严重影响1500可持续利用是保护生物多样性的重要策略通过建立科学的可持续利用标准和认证体系，如海洋管理委员会（）渔业认证、森林管理委员会（）林业认证等，可以引导产业向MSC FSC可持续方向转型这些认证不仅考虑资源的可持续性，还关注生态系统完整性和社会公平性，为消费者提供做出负责任选择的依据外来入侵物种水葫芦紫茎泽兰美国白蛾原产南美洲，现已入侵全球多个国家，原产中美洲，在中国西南地区大面积入侵，原产北美，世纪年代传入中国，可502070大量繁殖可覆盖整个水面，阻碍水流，降挤占本地植物生长空间，降低草场质量，取食多种植物，严重时可造成树木完全70低溶解氧，危害水生生态系统中国每年威胁农牧业生产其茎叶含有毒性物质，落叶每年为防治美国白蛾，中国投入大防治水葫芦的直接经济损失超过亿元家畜误食可导致中毒死亡量人力物力，经济损失巨大10外来入侵物种通过多种途径传播，包括国际贸易、旅游、航运、水产养殖等全球化加速了物种跨区域传播的速度和规模一旦入侵物种在新环境中建立种群，它们往往因缺乏天敌和竞争者而迅速扩散，通过竞争、捕食、寄生、杂交等方式危害本地生物多样性第五部分生物多样性保护策略政策与法律框架建立系统保护机制保护区网络建设核心区域重点保护栖息地保护与修复维护生态系统完整性物种保护与监测挽救濒危物种种群公众参与与教育培养保护意识与行动生物多样性保护需要多层次、多尺度的综合策略本部分将系统介绍从国际到国家、从保护地到物种、从技术到制度的多种保护策略和方法，为开展有效的生物多样性保护工作提供参考保护生物多样性不仅需要科学技术的支持，还需要政治意愿的保障、经济激励的推动和社会各界的广泛参与只有将生物多样性主流化，融入经济社会发展各领域，才能实现人与自然和谐共生的美好未来国际生物多样性保护框架《生物多样性公约》（年）1992年在里约地球峰会上通过，目前已有个缔约方公约确立了保护生物多样性、可持续1992196利用其组成部分以及公平合理分享遗传资源利用所产生惠益三大目标，是全球生物多样性保护的基本法律框架爱知目标与后框架2020年通过的爱知目标设定了年全球生物多样性保护的个具体目标虽然20102011-202020大部分目标未能如期实现，但推动了全球保护行动年通过的后全球生物多样性20222020框架提出到年保护的陆地和海洋区域等更具雄心的目标203030%公约CITES《濒危野生动植物种国际贸易公约》于年签署，旨在确保野生动植物的国际贸易不会威胁1973物种生存公约附录、、分别列出了不同保护级别的物种，对其国际贸易实施不同程度的管I IIIII制，是打击非法野生动植物贸易的重要工具拉姆萨湿地公约年签署的《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（简称拉姆萨公约）是最早1971的全球性环境协议之一公约通过确定国际重要湿地名录、推动湿地明智利用和国际合作，促进湿地及其资源的保护和可持续利用这些国际框架虽然法律约束力有限，但通过设立共同目标、协调各国行动、提供资金和技术支持等方式，在全球生物多样性保护中发挥着重要作用中国积极参与这些国际框架，并将其转化为国内政策和行动中国生物多样性保护政策战略规划《中国生物多样性保护战略与行动计划》年确立了中国生物多样性保护的总体目标、优2011-2030先领域和保障措施年发布的《中国生物多样性保护白皮书》进一步明确了中国的保护理念和行动2021路线图生态红线划定生态保护红线是国家在生态空间上划定的严格管控边界，将重要生态功能区、生态敏感区和脆弱区、生物多样性富集区等纳入保护范围目前中国生态红线面积占国土面积的以上，为生物多样性保护提25%供了空间保障就地与迁地保护中国建立了覆盖国土面积的自然保护地体系，包括国家公园、自然保护区和自然公园同时建成了18%多个植物园、多个动物园、多个野生动物救护繁育中心等迁地保护设施，形成了多层次保200230250护网络法律法规体系中国制定了《野生动物保护法》《森林法》《湿地保护法》《自然保护区条例》等法律法规，构建了较为完善的生物多样性保护法律体系年新修订的《野生动物保护法》全面禁止食用野生动物，加大2021了保护力度中国生物多样性保护政策强调绿水青山就是金山银山的生态文明理念，将生物多样性保护纳入国家治理体系未来政策发展方向包括完善以国家公园为主体的自然保护地体系、健全生物多样性监测评估体系、加强生物多样性主流化等方面自然保护地体系建设万万16702750全球保护区总面积中国保护地体系总面积km²km²占陆地面积约占国土面积15%18%5中国首批国家公园数量总面积万平方公里23保护区设计中的（单一大型还是多个小型保护区）辩论长期存在大型保护区有利于维持完整SLOSS生态过程和保护需要大面积活动的物种，而多个小型保护区则可能覆盖更多生物地理区域，保护更多物种现代保护区网络设计通常采用结合方法，即建立核心保护区、缓冲区和生态廊道相结合的保护区网络中国正建设以国家公园为主体、自然保护区为基础、自然公园为补充的自然保护地体系年正2021式设立三江源、大熊猫、东北虎豹、海南热带雨林、武夷山五个首批国家公园国家公园强调生态系统的完整性保护、原真性保护和系统性保护，同时注重统一管理和社区参与，是中国自然保护地体系的重要创新濒危物种保护全球濒危状况保护策略与概念大熊猫保护案例据红色名录评估，全球约的已旗舰物种策略利用公众熟知且具吸引力中国大熊猫保护是野生动物保护的成功IUCN28%评估物种面临灭绝风险其中，的的物种（如大熊猫、老虎）引起关注，典范通过建立个自然保护区，保护40%67两栖类、的珊瑚礁、的哺乳动带动整个生态系统保护伞护种概念则率超过大熊猫栖息地面积的野外33%25%70%物、的鸟类处于濒危状态这些数基于保护一个需要大范围高质量栖息地种群从世纪年代的只增加到14%20801114据警示我们生物多样性危机的严峻性，的物种，可以顺带保护许多共存物种年的只，保护等级从濒危20201864需要加强保护措施这些概念被广泛应用于保护实践中降为易危保护大熊猫的同时，也保护了栖息地内多种植物和多种野生6000动物遗传多样性保护日益受到重视科学家通过基因组测序、种质资源收集和基因库建设，保存濒危物种的遗传多样性中国国家种质资源库保存了近万份作物种质资源，野生动物基因库保存了各类样本余万份，为保护生物多样性和可持续利用提供了重要保障5020生态修复与恢复修复原则生态修复应遵循自然恢复为主、人工修复为辅原则，尊重生态系统自我恢复能力，减少人为干预根据整体性、系统性、可持续性要求，考虑生态系统完整结构和功能的恢复，而不仅是某些组分的重建技术路线生态修复的技术路线通常包括评估退化状况、确定修复目标、选择适当技术、实施修复措施、监测评估、适应性管理等步骤不同类型生态系统（森林、草原、湿地等）有特定的修复技术，如植被重建、水文恢复、土壤改良等自然解决方案基于自然的解决方案（）是指利用自然或改变后的生态系统来应对社会挑战，同时提供人类福祉和生物多样性效益如利用湿地净化水质、使用红树林防护海岸、通过城市NbS绿化降温等，具有多重效益和成本效益优势中国生态修复取得显著成绩退耕还林还草工程累计实施亿亩，是全球最大的生态修复项目之一三北防护林工程已营造防护林多万公顷，有效控制沙化土地近年来，中国

2.324600推动山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，提升生态修复的整体效果生物多样性监测体系监测指标体系先进技术应用完善的生物多样性监测需要建立科学的指遥感和地理信息系统广泛应用于大尺度生标体系，通常包括三类指标状态指标物多样性监测，可实现对栖息地变化、植（反映生物多样性现状）、压力指标（反被覆盖、土地利用等的动态监测环境映威胁因素）和响应指标（反映保护措（）技术通过采集环境样本DNA eDNA施）中国生物多样性观测网络（（如水、土壤）中的片段，可快速检Sino DNA）已建立包含个主题监测网的体测区域内的物种组成，尤其适用于水生生BON19系，覆盖主要生态系统和生物类群态系统监测公民科学参与公民科学项目如中国观鸟记录中心、自然笔记等，鼓励公众记录和分享野生动植物观察数据，已积累数百万条宝贵记录这些项目不仅扩大了监测范围，降低了成本，还提高了公众参与度和环保意识，是专业监测的重要补充建设全面、系统、长期的生物多样性监测网络，对于评估保护成效、预警潜在威胁、指导管理决策至关重要中国正努力加强国家生物多样性监测网络建设，整合各部门监测资源，推动监测数据共享和应用，为生物多样性保护决策提供科学依据可持续农业与生物多样性农业生物多样性价值生态农业实践农业生物多样性指为食物和农业生产生态农业通过模拟自然生态系统原理，服务的所有生物全球约的粮食减少外部投入，维持农业系统多样性75%作物至少部分依赖动物授粉，经济价和健康如有机农业、生物动力农业、值达亿美元年土壤生物多样永续农业等模式，通过轮作倒茬、间2350/性对维持土壤肥力、分解有机质、抑作套种、生物防治等措施，在保障产制病原体等至关重要农业遗传资源量的同时，维护生物多样性和生态系多样性是作物育种的基础统功能传统农业系统传统农业系统通常具有较高的生物和景观多样性如中国的哈尼梯田系统、江南水乡古村落系统等，经过长期演化形成了独特的农业文化景观和丰富的生物多样性，被联合国粮农组织认定为全球重要农业文化遗产农田生物多样性保护需要多种策略结合在景观尺度上，保留农田周围的自然和半自然栖息地（如田边沟、防护林带）；在农场尺度上，减少农药化肥使用，增加作物多样性；在政策层面，建立生态补偿机制，鼓励农民采取有利于生物多样性的农业实践中国正在推动绿色农业和有机农业发展，促进农业生产与生物多样性保护的协调统一可持续森林管理森林认证体系近自然林业森林认证是通过第三方评估，证明森林近自然林业是模拟自然过程和结构进行经营符合生态、经济和社会可持续标准森林经营的方法，强调利用森林自然更的过程主要的国际认证体系包括森林新能力，维持树种、年龄和结构多样性管理委员会（）和森林认证认可计与传统的单一树种、同龄林相比，近自FSC划（）截至年，全球超然林业能提供更丰富的生态位，支持更PEFC2022过亿公顷森林通过认证，约占全球高的生物多样性，同时保持较好的木材

4.3森林面积的中国有约万公产量10%1200顷森林通过认证社区林业社区林业强调当地社区参与森林管理决策和实施研究表明，赋予社区明确的森林权利和管理责任，往往能取得较好的保护效果中国集体林权制度改革增强了农户对林地的经营自主权，激发了保护和可持续利用的积极性森林碳汇项目正成为森林可持续管理的新动力（减少毁林和森林退化所致排放量）机制REDD+通过碳交易为热带森林保护提供经济激励中国也在开展林业碳汇项目试点，将碳汇价值纳入森林资源评估体系可持续森林管理需平衡生态、经济和社会目标，在保护生物多样性的同时，满足木材生产和社区发展需求第六部分案例研究与实践应用理论知识需要通过实践案例才能真正理解和应用本部分将通过长江流域生物多样性保护、青藏高原生态系统研究、海洋保护区建设等典型案例，展示生物多样性研究和保护的实际应用，分析成功经验和面临挑战案例研究不仅有助于将抽象概念转化为具体实践，也能启发创新思维，促进跨区域、跨学科的知识交流通过深入剖析不同生态系统、不同区域的保护实践，可以总结出适用于更广泛情境的保护策略和方法案例研究长江流域生物多样性保护流域生物多样性现状长江江豚保护政策与管理创新长江流域是中国生物多样性最丰富的区长江江豚是长江特有的淡水豚类，也是年《长江保护法》实施，是中国2020域之一，拥有超过种脊椎动物，长江生态系统健康的指示物种世纪首部流域性法律，为长江保护提供法律430020其中鱼类种，约占中国淡水鱼类总年代长江江豚数量约头，而保障长江流域已划定生态保护红线378802700数的长江是世界上少数几条保留年仅剩头，被列为极危物万平方公里，建立各类自然保护地40%

201710124.97了完整生命力的大江之一，但近种保护措施包括建立自然保护区网络、处长江全面十年禁渔政策实施，decades1419来，水电开发、过度捕捞、航运等人类迁地保护（如建立江豚保护区）和全面为水生生物资源恢复提供重要机会此活动严重威胁着长江生态系统禁渔等年首次发现江豚种群数外，江湖连通恢复工程也取得积极效果，2021量止跌回升，保护初见成效如洞庭湖区已恢复处江湖连通27长江保护面临的主要挑战包括流域治理体制机制不完善、污染治理任务艰巨、生态修复和恢复难度大等未来需要进一步完善流域综合治理体系，加强科学监测和评估，推动经济发展方式转变，实现长江经济带共抓大保护，不搞大开发的战略目标案例研究青藏高原生态系统亚洲水塔功能青藏高原被称为亚洲水塔，是长江、黄河、澜沧江等多条大河的发源地，其冰川和积雪融水滋养了下游数十亿人口高原面积约万平方公里，平均海拔超过米，是全球最大、最2504000高的高原，也是地球第三极保护青藏高原生态环境，对维护区域水安全和生态安全具有战略意义气候变化影响青藏高原是全球气候变化的敏感区和放大器近年来，高原增温速率是全球平均值的两倍50以上气候变暖导致冰川加速消融（近年以每年约的速度减少）、多年冻土退化、湖16km²泊扩张和草地退化等一系列变化，对高原生态系统产生深远影响物种分布北移和向高海拔迁移的现象明显三江源保护成效三江源地区是长江、黄河、澜沧江的发源地，也是中国生物多样性最丰富的地区之一年正式设立的三江源国家公园面积万平方公里，是中国首批国家公园中面

202112.31积最大的一个经过多年保护，区内野生动物种群明显增加，藏羚羊从不足万只恢复到2万余只，雪豹数量居全球之首，草地退化趋势得到初步遏制7三江源模式是中国探索生态保护与社区发展协调的创新路径通过生态管护员制度，聘用当地牧民参与保护工作，既改善了当地社区生计，又利用牧民的传统知识加强保护效果结合生态补偿机制，形成了保护区发展的良性循环这一模式为解决保护与发展矛盾提供了宝贵经验案例研究海洋保护区网络建设前沿科技在生物多样性保护中的应用红外相机监测网络红外相机技术已成为野生动物监测的重要手段中国建立了覆盖主要自然保护区的红外相机监测网络，布设超过台相机，获取了大量珍贵影像资料这些数据帮助科学家发现新物种、确认20000物种分布、评估种群状况，如通过红外相机证实了多种被认为已在中国灭绝的动物仍有分布遥感与无人机技术卫星遥感和无人机技术极大扩展了生态监测的空间尺度和精度高分辨率卫星可监测全球森林覆盖变化、湿地面积动态等宏观指标；无人机则提供局部区域的高精度数据，如野生动物种群普查、植被健康状况评估等这些技术尤其适用于人迹罕至的偏远地区监测基因组学技术基因组学技术为保育遗传学提供了革命性工具通过全基因组测序和分析，科学家可评估濒危物种的遗传多样性、识别近交衰退风险、指导种群管理决策环境技术通过采集水体或土壤样本中DNA的片段，可快速检测区域内的物种组成，大大提高了生物多样性监测效率DNA大数据与人工智能正在改变生物多样性研究方式机器学习算法可自动识别红外相机影像和声音记录中的物种，处理海量监测数据；物种分布模型可预测气候变化对物种分布的影响；公民科学平台收集的大量观察记录经过数据挖掘，可揭示物种分布和丰度的时空变化规律科技创新将持续为生物多样性保护提供新工具和新方法生物多样性与可持续发展可持续发展目标生态文明建设联合国可持续发展目标（）中，目标SDGs14中国将生态文明建设纳入国家发展总体布局，强（水下生物）和目标（陆地生物）直接关注生15调人与自然和谐共生绿水青山就是金山银山理物多样性保护，另有至少个目标与生物多样性12念指导下，中国推动绿色发展转型，加强生态环密切相关生物多样性是实现可持续发展目标的2境保护，促进生态产品价值实现，为全球生态治基础，如消除贫困、保障粮食安全、提供清洁水理提供中国方案源等企业参与主流化与协作企业是实现生物多样性保护目标的重要参与者生物多样性主流化是指将生物多样性保护价值和通过建立负责任供应链、开展生物多样性影响评行动融入各部门决策和实践需要建立跨部门协估、参与生态补偿和碳中和项目等方式，企业可作机制，如自然资源、环境保护、农业、林业、减少负面影响并贡献积极力量中国已有多家龙渔业等部门协同推进保护工作，避免政策冲突和头企业加入全球企业与生物多样性承诺资源浪费实现生物多样性保护与经济社会发展协调统一，需要创新制度设计和政策工具中国探索的生态补偿机制、自然资源资产负债表、生态产品价值实现机制等，为解决保护与发展的矛盾提供了有益尝试未来将进一步完善生态环境损害赔偿制度和自然资源有偿使用制度，健全生物多样性保护激励机制第七部分教学方法与评估理论教学系统讲授核心概念与知识体系实验教学培养基本实验技能与方法野外实习现场体验与实践调查项目研究独立开展研究与创新生物多样性教学应注重理论与实践相结合，采用多样化的教学方法激发学生兴趣和参与热情本部分将介绍有效的教学方法、资源和评估方式，为教师开展生物多样性教育提供指导在信息技术快速发展的背景下，生物多样性教学也在不断创新虚拟现实技术可带领学生游览难以到达的生态系统；在线数据库和分析工具使学生能接触最新研究资源；公民科学项目则为学生提供参与真实科学研究的机会这些创新方法正在改变传统生物多样性教育模式教学方法与资源案例教学与情景模拟田野实习与实验设计案例教学通过分析真实保护案例，培养组织学生参与野外生物多样性调查，掌学生分析问题和解决问题的能力情景握样方法、样线法等基本调查技术，学模拟如角色扮演、保护区规划模拟等，习物种鉴定和多样性指数计算引导学让学生体验决策过程和利益平衡这些生设计小型实验，如植物功能多样性与方法能将抽象概念转化为具体情境，增生产力关系、蚯蚓多样性与土壤肥力关强学习体验和印象系等，培养科学研究能力数据分析与建模练习教授学生使用、等统计软件分析生物多样性数据，制作图表并解释结果指导R SPSS学生尝试构建简单的物种分布模型、生态系统服务评估模型等，理解模型在生物多样性研究中的应用和局限开放获取的教学资源日益丰富全球生物多样性信息网络（）、生命大百科（）GBIF EOL等平台提供海量物种数据；、中国自然观察等公民科学平台为教学提供实践平iNaturalist台；课程如生物多样性科学导论保护生物学等可作为补充学习资源教师应鼓MOOC励学生利用这些资源拓展学习，培养自主探究能力课程总结与展望未来趋势生物多样性保护将更加重视生态系统整体性、功能多样性和遗传多样性，从物种保护向生态系统保护转变；技术创新将持续赋能保护实践；气候变化适应将成为保护规划的核心考量；跨部门、跨区域、跨学科协作将进一步加强学生参与途径学生可通过多种方式参与生物多样性保护加入公民科学项目如观鸟记录、物种监测；参与社区宣教活动；开展校园生物多样性调查；选择生物多样性相关领域深造和就业实践参与是理解生物多样性价值、培养保护意识的最佳途径基于自然的解决方案基于自然的解决方案（）将成为应对气候变化、防灾减灾、水资源管理等多NbS重挑战的重要手段生物多样性保护正与可持续发展目标、碳中和目标等紧密结合，从单一环保议题转变为系统性社会经济发展方案生态文明建设需要生物多样性科学的理论支撑和人才保障本课程通过系统介绍生物多样性科学基础知识、保护策略和实践案例，旨在培养学生科学认识和保护生物多样性的能力，为建设美丽中国贡献力量希望同学们在课程学习中建立生物多样性保护意识，在未来工作和生活中践行保护理念课程设计比赛评分标准包括科学准确性（）、教学设计合理性（）、创新性（）、实用性（）和表现形式（）参赛作品应提交完整课件、教学30%25%20%15%10%大纲和设计说明，于截止日期前通过指定平台上传期待各位教师和学生的精彩参与和创意贡献！。