生物多样与保育市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、生物多樣性與保育鄭先祐(Ayo)國立台南大學 環境與生態學院生態科學與技術學系 教授E-mail:JWeb:http:/mail.nutn.edu.tw/hycheng 七星生態保育基金會 生態保育營隊上課地點:陽明書屋大忠館台北市陽明山中興路12號1保育與生物多樣性第1页地球誕生時環境早期地球,是完全沒有生命。地表覆蓋著炙熱熔岩,大氣充滿著CO2,CH4(甲烷),N2,水蒸氣和氫氣等分子,沒有氧氣(很稀少)。2保育與生物多樣性第2页生物多樣性與保育1.Part I 地球生命演變過程2.Part II 台灣本島誕生3.Part III Homo sapiens 出現4.Part IV 保育(c
2、onservation)5.總結3保育與生物多樣性第3页Part I 地球生命演變過程三十五億年生命史地球生物多樣性Gaia hypothesis:生命力量關鍵與穩定複雜與不確定時間落差4保育與生物多樣性第4页三十五億年生命史原古代(Proterozoic Era)第一個生命出現:35億年前 1月1日(1/1)行光合作用藻類:25億至5.7億年前 4/14 至 11/2古生代(Paleozoic Era)大量藻類出現:5.7億至5億年前 11/2 至 11/9植物開始登陸:5億至4.3億年前 11/9 至 11/16節肢動物開始登陸:4.3億年至4億年前 11/16 至 11/19昆虫出現:4
3、億至3.45億年前 11/19 至 11/25爬虫類出現:3.45億年至2.8億年前 11/25 至 12/2兩生類大量消失:2.8億年至2.3億年前 12/2 至 12/75保育與生物多樣性第5页原古代(Proterozoic Era)1/1 至 11/2古生代(Paleozoic Era)11/2 至 12/12中生代(Mesozoic Era)恐龍與哺乳類出現:2.3億年至1.8億年前 12/7 至 12/12恐龍稱霸地球:1.8億年至1.35億年前 12/12 至 12/17恐龍大量滅絕:1.35億年至6,500萬年前 12/17 至 12/24新生代(Cenzoic Era)哺乳類大
4、量出現:6,500萬年至200萬年前 12/24 至 12/31三十五億年生命史6保育與生物多樣性第6页Five Kingdoms(五個生物界)Fig.1 生物五個生物界。植物界真菌界原生生物界原核生物界動物界How many species?地球生物多樣性7保育與生物多樣性第7页Table 1.Number of living species in major phyla種類已知命名估計現有命名百分率病毒類5,000500,0001%細菌類4,7601,000,0000.5%原生界80,000500,00016%真菌界80,0001,500,0005%植物界287,655530,00054%
5、動物界1,296,53911,540,000 11%總計1,753,95415,570,00011%8保育與生物多樣性第8页地球生物多樣性n現生已命名物種有175萬種,加上还未命名估計最少有1,557萬種。n現生物種估計最少仍有1,382萬種,等候命名。当前每年平都有一萬種被命名,需要多少年命名完成?n地球生物物種,九成以上命運是滅絕。曾經存在物種是現生物種十倍以上。已滅絕物種,估計可有多少物種?p重點 I-019保育與生物多樣性第9页表2.比較火星、金星和地球(現況與假設完全無生命存在過)大氣狀況。火星 金星 地球(無生命)地球(現況)二氧化碳95%98%98%0.03%氮氣2.7%1.9%
6、1.9%79%氧氣0.13%極微量極微量21%地表平均溫度-53477290+5013地球生命力量(Gaia 學說)p重點 I-0210保育與生物多樣性第10页關鍵閥值與穩定性 Critical point and Stabilityn體系穩定是需要時間,且也不是種類愈多或是愈複雜就可愈穩定。n生態體系關鍵閥值(critical point)。體系有自我修護能力,干擾或壓力只要不超越關鍵閥值,體系能够自我恢復。一旦靠近或超越關鍵閥值,體系可能會有劇烈反應;若超越過多,體系會隨即垮散崩解。p重點 I-0311保育與生物多樣性第11页複雜與不確定性 Complexity and Uncertain
7、tyn整個地球生態體系是極為複雜。CO2量,對地球溫室化有多大貢獻,以及其對各種生態體系影響情況,等等,都有太多不確定性。生態體系研究,其困難除了是複雜外,還有就是所需要研究時間非常久。n不確定性與爭議是必定存在地球上已知生命物種,最少有175萬種。全球溫化對全球經濟衝擊有多大,更是議論紛紛!p重點 I-0412保育與生物多樣性第12页全球溫化影響(專家預測)第一種:情況是於西元2090年前,全球平均氣溫上升攝氏3度第二種:情況是於西元2175年前,全球平均氣溫上升攝氏6度第三種:情況則是於西元2090年前,全球平均氣溫上升攝氏6度13保育與生物多樣性第13页全球溫化影響(專家預測)0 10
8、20 30 40 50 60213562第一種第二種第三種0.800估計全球總生產量損失量(%)3.610.46.7Nordhaus(1994)14保育與生物多樣性第14页全球溫化影響(專家預測)0 10 20 30 40 50 60 70 80307595第一種第二種第三種0.30.20.5預期可能發生全球性重大影響(災害)機率(%)4.817.512.1Nordhaus(1994)15保育與生物多樣性第15页全球溫化影響(專家預測)605040302010012.30.43.555.0第一種第二種肇致全球性影響可能機率(%)非環境經濟學者自然科學者非環境經濟學者圖4.不一样專業學者專家預期
9、三種不一样情況全球溫暖化(global warming)可能肇致全球性影響可能機率。原資料摘取自Nordhaus(1994),p.49,Figure4。16保育與生物多樣性第16页時間落差(Time Lag)n生態體系會盡其可能修補傷害,清理污染。相對而言,獲利即時,傷害往往拖延,兩者間有時間落差。n科學了解到確定,再落實於政策和法律,往往會有數十年時間落差(DDT為例)。臭氧層耗減,以及CFC問題等,都同樣有時間落差問題。p重點 I-0517保育與生物多樣性第17页Fig.5.DDT gets praise from an advertisement in the June 30,1947,
10、issue of Time.18保育與生物多樣性第18页DDT 興衰史DDT:Dichloro-Dipheny-Trichloroethane雙氯-雙苯-三氯乙醛DDT發現與應用:第一次合成是在1874年於1939年,發現其可用作殺虫劑(Paul Muller)美國大量生產是始於1940年代早期。1948年年 Paul Muller 因其在因其在1939年發現而榮年發現而榮獲諾貝爾醫學獎。獲諾貝爾醫學獎。19保育與生物多樣性第19页DDT被禁用過程1947年前,DDT被公認為有效且安全。1957年,美國聯邦政府對DDT使用範圍,開始有些限制。1962年,Rachel Carson Silent
11、 Spring1963年5月,美國科學顧問委員會建議DDT應在短期內禁用。1967年,DDT被進一步限制使用。1972年年6月月14日,在聽過日,在聽過9,312頁頁(來自來自125位學者位學者專家專家)證言,以及證言,以及350份以上文件後,美國環保署宣份以上文件後,美國環保署宣佈於農業,全方面禁用。佈於農業,全方面禁用。20保育與生物多樣性第20页重點複習p重點 I-01:地球生物多樣性,現生物種分為五個界(kingdoms),現生種類最少估計有1,557萬種,已命名只有175萬種。p重點 I-02:地球生命力量(Gaia學說)。p重點 I-03:地球生態體系有關鍵閥值。p重點 I-04:
12、不確定性與爭議是必定存在。p重點 I-05:科學了解到確定,再落實於政策和法律,往往會有數十年時間落差(DDT為例)。Part I 地球生命演變過程121保育與生物多樣性第21页Part II 台灣本島誕生新生代近期 (700萬年前:12/31 6:30am:人科種類出現)大陸板塊與海洋版塊再度相互擠壓:蓬萊造山運動。台灣西部:歐亞板塊;台灣東部:菲律賓海洋板塊玉山每年仍以5-10公分升高;花東海岸山脈仍以每年6公分向北移動。22保育與生物多樣性第22页更新世期間 200萬-1萬年前ABC23保育與生物多樣性第23页n台灣麻雀雖小,五臟俱全!n位於亞熱帶,北回歸線經過地區;但卻因為有高山,而擁
13、有溫帶至寒帶植被。p重點 II-01玉山冷杉林24保育與生物多樣性第24页麻雀雖小,五臟俱全l台灣,包含鄰近上百個大小不等島嶼,高山,丘陵、湖沼、溪流、各種底質海岸均備,加上位於大陸與太平洋群島間種源樞紐,生物多樣性特高。l島嶼特質,更是蘊育多元多樣特有生物。l台灣本島高山林立,海拔三千公尺以上高山超過百座。雖然位處亞熱帶,台灣氣候和物種,從平地到高山,包含熱帶、亞熱帶、溫帶、寒帶等各種類型。l台灣植被類型,包含熱帶植物群落、低海拔闊葉林(500至700公尺以下)、中海拔闊葉林(1,800公尺以下)、針闊葉混合林(1,800至2,500公尺)、紅檜、扁柏針葉林、高山寒原(3,500公尺以上)等
14、等。l台灣土地面積雖小,但其內包含卻是整個地球縮影。25保育與生物多樣性第25页多元多樣生物l当前生活於台灣動物,學術界已知哺乳類有100多種,鳥類有450多種,爬虫類(蛇、蜥蜴、烏龜)約有100多種,兩生類約有30多種,淡水魚類150多種、海水魚類2,500至3,000種,蝴蝶近400種、昆虫總共有13,000多種。l特有種哺乳類有5種,鳥類有14種,蜥蜴類有11種,兩棲類有8種,淡水魚類約有20種、蝴蝶約有50種。26保育與生物多樣性第26页台灣本島地理與氣候平地北部是屬於亞熱帶,南部是熱帶。全島最高溫是攝氏38度,最低是1度。平均溫度,台北21.6度,高雄24.3度。夏季長冬季短,全島平
15、均雨量2,500公釐。南北部差異(雨量分佈,東北季風),東西部差異(颱風)高山差異:雲霧帶(1,500至2,000公尺)27保育與生物多樣性第27页雲海n因為中央山脈高度超過雲層,聚集為雲海,是台灣山區淡水(河川)源頭。p重點 II-0228保育與生物多樣性第28页東埔-八通關沿線植被摘取自:陳玉峰(1995)台灣植被誌。29保育與生物多樣性第29页n台灣本島,是北半球亞洲大陸生物避難地,類似南美洲亞馬遜河區;但擁有更多樣物種(溫帶與寒帶)p重點 II-0330保育與生物多樣性第30页31保育與生物多樣性第31页台南左鎮動物相(一萬年前)32保育與生物多樣性第32页The indo-west
16、Pacific is a marine diversity hotspot.p重點 II-0433保育與生物多樣性第33页重點複習p重點 II-01:台灣麻雀雖小,五臟俱全!p重點 II-02:超過雲層中央山脈,聚集雲海,淡水(溪流)源頭。p重點 II-03:台灣本島,是北半球亞洲大陸生物避難地,類似南美洲亞馬遜河區;但擁有更多樣物種(溫帶與寒帶)。p重點 II-04:台灣緊鄰印度太平洋海洋生物多樣性hot spot區。Part II 台灣本島誕生234保育與生物多樣性第34页我們都是一家人Part III Homo sapiens 出現35保育與生物多樣性第35页地球生命史最近一天 12月3
17、1日l人科出現:800萬至500萬年前 4:00至11:30aml南猿時代:380萬至80萬年前 14:30至22:00pml人屬出現:300萬(250萬)年前 16:30(17:45)pml巧手原人年代:220萬至160萬年前 18:30至20:00pml直立原人年代:120萬至70萬年前 21:00至22:15pml Homo sapiens 出現:50萬年前 22:45pml舊石器時代:20萬至1萬年前 23:30至23:58:30pm36保育與生物多樣性第36页Fig.6 Homo sapiens 族群發展路線37保育與生物多樣性第37页近20萬年來歷史舊石器時代:20萬至1萬年前 2
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