理学生物多样与保育.ppt
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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,保育與生物多樣性,2,地球誕生時的環境,早期的地球,是完全沒有生命。地表覆蓋著炙熱的熔岩,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)。,保育與生物多樣性,3,生物多樣性與保育,Part I 地球生命的演變過程Part II 台灣本島的誕生Part III Homo sapiens 的出現Part IV 保育(
2、conservation)總結,保育與生物多樣性,4,Part I 地球生命的演變過程,三十五億年的生命史地球生物的多樣性Gaia hypothesis:生命的力量關鍵與穩定複雜與不確定時間的落差,保育與生物多樣性,5,三十五億年的生命史,原古代(Proterozoic Era)第一個生命的出現:35億年前 1月1日(1/1)行光合作用的藻類: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
3、/19昆虫出現:4億至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 12/7,保育與生物多樣性,6,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)恐龍與哺乳類的出現: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(Cenzoi
4、c Era)哺乳類大量出現:6,500萬年至200萬年前 12/24 至 12/31,三十五億年的生命史,保育與生物多樣性,7,Five Kingdoms(五個生物界),Fig.1 生物的五個生物界。,植物界,真菌界,原生生物界,原核生物界,動物界,How many species?,地球生物的多樣性,保育與生物多樣性,8,Table 1.Number of living species in major phyla,保育與生物多樣性,9,地球生物的多樣性,現生已命名的物種有175萬種,加上尚未命名的估計至少有1,557萬種。現生物種估計至少仍有1,382萬種,等待命名。目前每年平均有一萬種被
5、命名,需要多少年命名完成?地球生物物種,九成以上的命運是滅絕。曾經存在的物種是現生物種的十倍以上。已滅絕的物種,估計可有多少物種?,重點 I-01,保育與生物多樣性,10,表2.比較火星、金星和地球(現況與假設完全無生命存在過)的大氣狀況。,地球的生命力量(Gaia 學說),重點 I-02,保育與生物多樣性,11,關鍵閥值與穩定性 Critical point and Stability,體系的穩定是需要時間的,且也不是種類愈多或是愈複雜就可愈穩定。生態體系的關鍵閥值(critical point)。體系有自我修護的能力,干擾或壓力只要不超越關鍵閥值,體系可以自我恢復。一旦接近或超越關鍵閥值,
6、體系可能會有劇烈的反應;若超越過多,體系會隨即垮散崩解。,重點 I-03,保育與生物多樣性,12,複雜與不確定性 Complexity and Uncertainty,整個地球生態體系是極為複雜。CO2量,對地球的溫室化有多大的貢獻,以及其對各種生態體系的影響情況,等等,都有太多的不確定性。生態體系的研究,其困難除了是複雜外,還有就是所需要的研究時間非常的久。不確定性與爭議是必然存在的地球上已知的生命物種,至少有175萬種。全球溫化對全球經濟的衝擊有多大,更是議論紛紛!,重點 I-04,保育與生物多樣性,13,全球溫化的影響(專家的預測),第一種:情況是於西元2090年前,全球平均氣溫上升攝氏
7、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,保育與生物多樣性,14,全球溫化的影響(專家的預測),0 10 20 30 40 50 60,21,35,62,第一種,第二種,第三種,0.8,0,0,估計全球總生產量的損失量(%),3.6,10.4,6.7,Nordhaus(1994),保育與生物多樣性,15,全球溫化的影響(專家的預測),0 10 20 30 40 50 60 70 80,30,75,95,第一種,第二種,第三種,0.3,0.2,0.5,預期可能發生全球性重大影響(災害)的機率(%),4.8,17.5
8、,12.1,Nordhaus(1994),保育與生物多樣性,16,全球溫化的影響(專家的預測),6050403020100,12.3,0.4,3.5,55.0,第一種,第二種,肇致全球性影響的可能機率(%),非環境經濟學者,自然科學者,非環境經濟學者,圖4.不同專業的學者專家預期三種不同情況的全球溫暖化(global warming)可能肇致全球性影響的可能機率。原資料摘取自Nordhaus(1994),p.49,Figure4。,保育與生物多樣性,17,時間的落差(Time Lag),生態體系會盡其可能的修補傷害,清理污染。相對而言,獲利即時,傷害往往拖延,兩者間有時間的落差。科學了解到確定
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