第七章生物環境什么是生物環境?是指地球上人以外的所有生物的總和，它是人生存和發展的物質基礎，也是人類生命支持系統的重要組成部分。第一節生物多樣性在近幾年來，從科學家到普通民眾都感覺到地球上生物正在逐漸減少。以前稀有而珍貴的物種幾乎已經絕跡。例如，生長在我國東北的野人參和南方的華南虎幾乎已經成為稀世珍寶（僅在蘇州動物園、重慶動物園有）。即使是常見的物種，其種群數量也比以前有所下降。如老虎全世界是8個亞種，華南虎、東北虎、蘇門答臘虎、印支虎、巴厘虎、爪哇虎、里海虎、孟加拉虎等，已有3個亞種滅絕。根據2004年6月10日公布結果，確認目前分布于我國境內的虎有4個亞種，即東北虎、華南虎、印支虎和孟加拉虎，其中東北虎約14只，印支虎約17只，孟加拉虎約10只。由于華南虎有分布與數量過低，只能通過專項調查補充。假如野外還有華南虎存活，估計數量也不過幾只。根據這一最新統計結果，我國虎的總數不會超過50只。世界各地圈養大熊貓有160多只，加上野外的約有1000多只。在認識到如此短的時間內有如此多的生物物種遭受滅絕的威脅的向時，人們也逐漸認識到造成這種狀況的根本原因是人為活動。森林過度砍伐，草原過度放牧，水產資源過度捕撈使野生動物、植物種群數量急劇下降。人口激增侵占大量土地用于工農業生產、住宅和交通建設以及娛樂場所。這導致野生生物失去其原有的棲息地而使數量減少或滅絕。污染物無節制地排入大氣、水體和土壤，嚴重污染生物生存的環境，迫使許多物種滅絕。例如，由大氣污染產生的酸雨使森林衰退，水生生物死亡，農作物減產。大氣臭氧層破壞使地表紫外線輻射增加，對許多生物造成傷害。可以說現代生物物種的大量滅絕本質上是一個環境問題。一、生物多樣性(一)生物多樣性的定義是指生物、生物賴以生存的生態復合體以及各種生態過程中的多樣性和變異性總和。它包含數以萬計的動物、植物、微生物和它們所具有的基因以及它們與自下而上環境形成的生態系統。(二)已知的生物種世界的物種估計有500萬一5000萬種。已經定名的為140萬-170萬種，見下表目前己描述過的分類群及其物種數目

┌──────┬───┬──────────┬───┐│類群

│種數

│類群

│種數

│├──────┼───┼──────────┼───┤│細菌、藍綠藻│4760

│線蟲和環節動物

│24000│├──────┼───┼──────────┼───┤│藻類

│26900│軟體動物

│50000│├──────┼───┼──────────┼───┤│苔蘚植物

│17000│甲殼動物

│38000│├──────┼───┼──────────┼───┤│裸子植物

│750

│昆蟲

│751000│├──────┼───┼──────────┼───┤│被子植物

│250000│其它節肢動物和小型無│132461││

│

│椎動物

│

│├──────┼───┼──────────┼───┤│原生動物

│30800│真骨魚類

│19056│├──────┼───┼──────────┼───┤│真菌

│46983│兩棲動物

│4184

│├──────┼───┼──────────┼───┤│海綿動物

│5000

│爬行動物

│6300

│├──────┼───┼──────────┼───┤│珊瑚和水母

│9000

│鳥類

│9198

│├──────┼───┼──────────┼───┤│海星

│6100

│哺乳動物

│4170

│├──────┼───┴──────────┴───┤│合計

│1435662

│└──────┴──────────────────┘引自中國科學院生物多樣性委員會（1992）(三)生態系統的組成生態系統的起源：生態系統這個概念是20世紀30年代由英國植物群落學家坦斯利(A、G、Tansley)提出的，50年代得到廣泛傳播，60年代以后，由于世界性的環境污染和生態平衡的破壞等許多關系到人類前途和命運問題的出現，使生態系統的研究得到迅速發展。

生態系統的組成：

／能源：光能、其它能源

／基質：大氣、水、土壤／非生物成分一氣候：光照、溫度、降水等

＼生物代謝材料：C02、H20、O2

、無機鹽腐殖質、糖類、脂肪、蛋白質等

／生產者：植物、光合細菌、化能細菌

／

／

草食動物(一級消費)

／

／

／二級消費者生態系統

／

／消費者一肉食動物一三級消費者＼生物成分／

＼

＼

＼

＼頂級消費者

＼

＼

＼

＼

寄生動物

＼

＼

＼

雜食動物

腐敗食動物

分解者：細菌、放線菌、真菌

生態系統的范圍：范圍可大可小，大至整個生物圈，小至一個池塘，一個農田，都可作為一個獨立的系統或作為一個子系統，任何一個子系統都可以和周圍環境組成一個更大的系統。(四)生物多樣性的層次1、遺傳多樣性廣義的遺傳多樣性是指地球上所有生物所攜帶的遺傳信息的總和。但一般所指的遺傳多樣性是指種內個體之間或種群內個體之間的遺傳變異的總和。在種類出現亞種、變種和變型的分化。

遺傳多樣性一染色體水平的多樣性

＼DNA水平的多樣性。

／整倍性變異

染色體水平多樣性一染色體數目變異一非整倍性變異

＼染色體結構變異(包括缺失、重復、倒位和易位)染色體數目變異的一些基本類型及其組成類別名稱染色體組染色體組成整倍體

非整倍體

單倍體二倍體三倍體同源四倍體異源四倍體單體雙單體缺體三體雙三體四體1X2X3X4X2

(2x)2n-12n-1-12n-2

(1)2n+l2n+1+12n+2(1)

(ABCD)

(ABCD)(ABCD)

(ABCD)(ABCD)(ABCD)

(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)

(ABCD)(ABCD)(A／B／C／D’)(A／B/C/D/)

(ABCD)(ABC)

(ABC)(ABD)

(ABC)(ABC)

(ABCD)(ABCD)(A)

(ABCD)(ABCD)(AB)

(ABCD)(ABCD)(AA)A、B、C、D代表一個染色體組中的四個非同源染色體，A/、B/、C/、D/代表與A、B、C、D代表來自不同的物種的四個非同源染色。DNA水平多樣性一DNA是由核苷酸組成的雙螺旋大分子遺傳信息載體

＼基因：決定生物體性狀，是DNA分子的一個區段。如大腸桿菌DNA由500萬個核苷酸組成，600-700個核苷酸區段構成一個基因，總共有7500個基因。果蠅約有10000個基因，人的基因數目100-200萬個每個基因相當于1000個核苷酸的特定序列。2、物種多樣性物種是物種多樣性的核心概念，同時也是生物分類學的基本分類單位。在界、門、綱、目、科、屬、種的階層系統中，物種是基本的也是重要的等級。物種多樣性一是指一定區域內物種的多樣化，二是指生態學方面的物種分布的均勻程度。目前，全世界的物種大約有500萬-1億種。物種之間的形態差異也是很大的，若僅僅根據形態進行分類，可以將它們分成為數眾多的種。如七星漂蟲，背殼上有很多不同的花斑，大約有30多種。如亞馬遜河博物館收藏了昆蟲標本500多萬種，其中有400萬種不知名。植物標本10萬種。3、生態系統多樣性生物圈內生境、生物群落和生態過程的多樣化以及生態系統內生境、生物群落和生態過程變化的多樣性。此處的生境主要指無機環境，如地貌、氣候、土壤、水文等。生境的多樣性是生物群落多樣性乃至整個生物多樣性形成的基本條件。生物群落多樣性主要指群落的組成、結構和動態方面的多方面的多樣化和變異性。生態過程主要是指生態系統的組成、結構和功能在時間、空間上的變化，主要表現在系統的能量流動、物質循環和信息傳遞等方面。在一個生態系統內，生物群落與無機環境相互作用可表現在各個方面。例如，綠色植物通過光合作用吸收光能，同時生物群落通過呼吸作用以及它們死后分解產生的熱量重新返回大氣空間，構成生態系統的能流。又如，生物群落與其非生物部分之間進行著各種營養物質循環，如氮循環，磷循環等。所有這些相互作用在一個生態系統內并非均勻一致，而會隨著空間位置的改變而變化。由此產生生態系統內的生境差異性。例如，在水生生態系統中表層水與底層水及底泥之間氧氣狀況的差異很大的。表層水溶解氧豐富，而底層水及底泥中氧氣缺乏。據中國環境狀況公報，1998介紹，我國主要陸地生態類型共599類，其中：森林生態系統

212類

竹林生態系統

36類

灌叢生態系統

113類草原生態系統

55類

荒漠生態系統

52類

草甸生態系統

77類沼澤生態系統

37類

高山凍土、流石灘植被生態系統

17類4、景觀多樣性近年來，隨著景觀生態學的興起與發展，人們發現在生態系統之上的景觀水平的多樣性也是生物多樣性的重要組成部分，而且在保護生物學研究中具有重要意義。景觀(Landscasp)是一個大尺度的宏觀系統，是由相互作用的景觀要素組成，具有高度空間異質性的區域。景觀要素是組成景觀的基本單元，相當于一個生態系統。依形狀的不同，景觀要素分為斑塊、廊道和基質三類。斑塊是景觀尺度上最小的均質單元，其起源、大小、形狀和數量等對景觀多樣性的形成具有重要意義。廊道是具有通道或屏障功能的線狀或帶狀的景觀要素，為聯系斑塊體的重要橋梁和紐帶。依來源的不同，廊道可分為干擾廊道、栽植廊道、更新廊道、環境資源廊道和殘余廊道。基質是面積相對大于景觀中斑決和廊道的景觀要素，為景觀中最具連續性的部分，往往形成景觀的背景。由于能量、物質和物種在不同的景觀要素中呈現出異質分布，加上景觀要素在大小、形狀、數目和外貌上的變化，使得景觀在空間結構上呈現高度異質狀態。景觀多樣性是指由不同類型的景觀要素或生態系統構成的景觀在空間結構、功能機制和時間動態方面的多樣性或差異性。景觀功能是指物種、能量和物質在景觀要素之間的流動。景觀異質性可以降低稀有的內部種的豐富度，增加需要幾個景觀要素的邊緣種的豐富度。物種的繁衍和擴張可能消除、改變或創造整個景觀要素，同時其遷移又受到景觀異質性的制約。隨著空間異質性的增加，更多的能量會流過景觀要素的邊界。礦質養分可以流入和流出景觀，也可以在景觀要素間流動。所有這些構成景觀功能多樣性。(五)生物多樣性分布生物在地球上的分布是不均勻的，有些生物物種是大部分地區共有的物種，如螞蟻，而有些物種則是某一地區的特有種，如袋鼠、銀杏。生物多樣性在全球分布也是不均勻的。從整個地球范圍來看，生物多樣性分布明顯與緯度有關。南北兩極是生物多樣性最小的區域。相反，在熱帶地區集中了大部分的生物種類。處于兩個典型地帶的中間地區的溫帶，其生物多樣性少于熱帶而多于寒帶。

／熱帶雨林生物多樣性最豐富的地區一珊瑚礁

＼海洋

／南美洲的亞馬遜盆地熱帶雨林一非洲的剛果盆地

＼東南亞地區。我國的西雙版納和海南島南部也屬熱帶雨林。熱帶雨林是位于赤道及兩側的濕潤區域，面積約1700萬平方公里。鳥類：熱帶美洲1300種，熱帶非洲400種，熱帶亞洲900種，占世界鳥類總數6％。昆蟲：300萬種，占世界昆蟲種類的90％以上。植物(被子、裸子、蕨類)：熱帶美洲8600種，熱帶非洲3800種，熱帶亞洲(包括熱帶澳洲)4500種，占世界植物種類的66％以上。珊瑚礁：澳大利亞東海岸的大堡礁，面積約為34900平方公里，在該系統中，擁有300種珊瑚，1500種魚，4000種軟體動物，5種龜，252種鳥類(不包括遷徙路過的鳥類)。海洋：覆蓋70％地球表面，全部深度都有生物分布，以動物為例，海洋類生境中共有28門，其中13個門為海洋特有門。在美國新澤西州海岸1500-2000米深的海底沉積物中竟然發現了分屬于十多個門的一百多個科的898種生物。我省已知主要生物類群的物種總數約為11987種，占全國總數的13.6%。我少被列為國家優先保護的瀕危物種390種，占全國總數的28%；其中瀕危野生脊椎動物210種，占全省瀕危野生脊椎動物的28.4%。黃山有野生植物1452種，是歐洲的2倍。有動物552種。銀杏樹是第三季冰川的植物種，在國外只能看到化石。在黃山雖經過第四季冰川的撞擊，現仍有一棵銀杏樹齡達1000年以上。

若干重要生物類群物種數最多的國家名次哺乳類鳥類兩棲類爬行類風蝶種子植物1印度尼西亞

(515)哥倫比亞

(1721)

巴西(516)

墨西哥(717)

印度尼西亞

(121)

巴西(55000)

2

墨西哥(449)

秘魯(1701)

哥倫比亞

(407)澳大利亞

(686)

中

國

(99-104)哥倫比亞

(45000)

3

巴西(428)

巴西(1622)

厄瓜多爾

(358)

印度尼西亞

(600)

印度(77)

中國(27000)

4

扎

伊

爾

(409)

印度尼西亞

(1519)

墨西哥(282)

巴西(467)

巴西(74)

墨

西

哥

(25000)

5

中國(394)

厄瓜多爾

(1447)印度尼西亞

(270)

印度(453)

緬甸(68)

澳大利亞

(23000)

6

秘魯(361)

委內瑞拉

(1275)

中國(265)

哥倫比亞

(383)厄瓜多爾

(64)南非(21000)7哥倫比亞

(359)

玻利瓦爾

(1250)秘魯(251)厄瓜多爾

(345)哥倫比亞

(59)

印度尼西亞

(20000)

8

印度(350)

印度(1200)

扎

伊

爾

(216)秘魯(297)秘魯(58-59)委內瑞拉

(20000)

9

烏干達(311)

馬來西亞

(1200)美國(205)馬來西亞

(294)

馬來西亞

(54-56)秘魯(20000)10坦桑尼亞

(310)

中國(1195)

委內瑞拉、澳

大利亞(197)

泰國、巴布亞

(282)墨西哥(52)前

蘇

聯

(20000)《環境生物學》熊自廷P435-456(六)生物多樣性的價值我們國家指出，生物物種資源（包括生物生物遺傳資源）是維持人類生存、維持國家生態安全的物質基礎，是實現可持續發展戰略的重要資源。為什么這樣說呢？生物多樣性是包括人類在內的地球生命生存和發展的基礎，其價值包括直接價值、間接價值、備擇價值和存在價值等。1、直接價值生物多樣性的直接價值主要體現在提供食物、藥物、工業原料和科研素材等方面。消耗使用價值：是指沒有經過市場直接消耗的自然產品的價值。生產使用價值：是指通過市場交換的生物資源的價值。提供糧食：人類的糧食主要是作物。雞、鴨、牛、馬、水產品提供藥物：發展中國家有80％的人口依靠傳統的藥物治病。我國中草藥種類12807種。提供工業原料：木材、纖維、橡膠、煤、天然氣等。科研價值：仿生學、改良生物品種等。比如仿生學：依據響尾蛇的紅外線自動熱定位來確定捕捉物位置的原理，成功設計了導彈引導系統；依據昆蟲平衡棒具有保持航向不偏離作用的原理，制造了控制高速飛行器和導彈航行穩定作用的振動陀螺儀。2、間接價值生物多樣性的間接價值體現在環境和生態價值等方面，此外，不少野生生物還具有很高的觀賞價值，給人以美的享受。生物多樣性的間接價值主要體現在生態價值上：(1)能量固定：地球上生態系統的初級生產力主要都是依靠綠色植物通過光合作用固定太陽能，使光能通過綠色植物進入食物鏈，為地球上絕大多數的物種包括人類提供食物和能量。(2)維持生態平衡：生物多樣性對于維持生態系統功能具有重要意義，多樣性程度越高，生態系統就越穩定。(3)保護土壤：促進土壤發育，保持水土資源。(4)調節氣候。在全球范圍內，植物吸收二氧化碳，減輕全球變暖的壓力；在地區范圍內，植物蒸騰作用使水循環到大氣，再以雨水的形式返回地面，植被的喪失會導致地區降雨量減少。(5)凈化環境：某些生物對污染物質有抗性，可以吸收和分解污染物，凈化環境；另一些生物對污染物敏感因而對環境污染具有指示意義。(6)觀賞作用：良好、多樣的自然景觀有有利于人類身心健康，提高人們的生活水平。3、備擇價值生物多樣性為人類適應自然變化提供了更多的選擇機會。許多生物的價值目前尚不清楚，但是具有在將來被人類所認識和利用的潛能。4、存在價值生物多樣性具有自身的內在價值，任何物種都有生存的權利，與人類需求無關。物種不存在，備擇價值從何而宋?

中國生物多樣性經濟價值初步評估結果表價值類別

價值(元)直接使用價值產品及加工品年凈價值直接服務價值小計1．

02×10120．

78×10121．

80×1012間接使用價值

有機質生產價值CO：固定價值O：釋放價值營養物質循環與貯存價值土壤保護價值涵養水源價值凈化污染物價值小計23．

3×10123．

27×10123．

11×10120．

32×10126．

64×10120．

27×10120．

40×10117．

31×1012潛在使用價值選擇使用價值保留使用價值小計0。

09×10120．

13×10120．

22×1012合計

39．33×10125、生物鏈價值地球上所有動植物之間都有一定的生態功能聯系，具體表現就是生物鏈，即從低等到高等生物之間通過食物形成的能量流動使生物界成為一個內在聯系的整體的現象。生物鏈最大價值在于以“多米諾骨牌”的形式形成互相保護的網絡，也正是這個完整強大的生態網絡保護著人類。研究發現，世界鳥類95％以上是以昆蟲為食，它們是害蟲和鼠類的天敵。一只貓頭鷹一夜可以吃掉5—6只老鼠，一個夏季能捕食1000多只老鼠。一只灰喜鵲一年能消滅18000多條松毛蟲、金龜子、避債蛾和蠅等。一只啄木鳥一天就可以吃掉農藥噴不到的樹心里300—500只天牛等害蟲。一只燕子僅在夏季就能捕食120萬只蒼蠅、蚊子等。(七)我國生物多樣性的特點1990年國際專家(JAMeneely)把中國生物多樣性排在12個全球最豐國家的第八位。中國環境與發展國際合作委員會生物多樣性工作組的研究報告認為，中國生物多樣性的豐富度排名世界第三，超過其他亞洲溫帶國家(中國環境與發展國際合作委員會，1997)。

物種豐富度

我國動、植物部分物種統計表名稱種數占世界總種數％隸屬科占世界總科數％苔蘚植物22009．

110670蕨類植物2200-2600225280裸子植物250301066被子植物300001032875脊椎動物634713．

97

鳥類124413．

1

魚類386220．

3

特有屬、種繁多

中國動、植物部分門類特有種(屬)統計表門類名稱己知種(或屬)數特有種或屬數特有種或屆占已有種

(屬)數％哺乳類581(種)110(種)18．

93鳥類1244(種)98(種)7．

88爬行類376(種)25

(手中)6．

65兩棲類284(種)30(種)10．

56魚類3862(種)404(種)10．46

{總計6347(種)667(手中)10．

5被子植物3123(屬)246(屬)7．

5裸子植物34(屬)10(屬)29．

4蕨類植物224(屬)6(屬)2．

3苔蘚植物494(屬)13(屬)2．

0總計3875(屬)275(屬)10．

3

四、人類活動對生物多樣性的影響地球上當前擁有的物種比以往任何地質時期都要多。然而，由于人類的活動的結果，目前物種的滅絕率也比以往任何時期都要高，生物多樣性喪失發生在各個層次和各種環境。生態系統正在發生退化和受到破壞，生種正趨向滅絕．即使繼續存留的物種，由于個體數量減少和種群間隔離增加，導致遺傳多樣性消失．這種多樣性的喪失既發生在熱帶，也發生在溫帶；既發生在陸地，也發生在水域。生物多樣性喪失最嚴重的是物種滅絕。生物群落可能退化及減少分布面積，但只要全部原生種尚存，群落仍有恢復的可能。同樣，物種的遺傳多樣性可能因個體數量減少而下降，但它可以通過突變、重組和自然選擇而恢復其遺傳多樣性。(一)、生物多樣性面臨的威脅地球上的生物多樣性面臨著多種威脅，包括物種以及物種生存的生態環境受到嚴重威脅。生物多樣性的喪失有多種表現形式，最為嚴重的問題是物種滅絕。在地球上長達35億年的生物進化歷史中，一方面不斷有物種形成，另一方面不斷有物種滅絕。事實上，新種形成和舊種滅絕同是生物進化過程的結果。自從生命最初在海底沉積物中開始出現，生物的滅絕也就隨之出現。目前地球上的物種是過去大約幾十億個物種中的現代幸存者。滅絕(ectinction)是指個體、種群或物種從一個給定的生境或生物區系消失的過程。當一個物種從整個地球的生物區系消失，則稱為該物種為滅絕種或絕種(extinct

specics)。一個物種的個體僅是被籠養或在人工控制狀態下存活，它可以被認為已在野外滅絕。一個物種在其生活過后某棲息地不再存在，但在其它地方有發現，這種現象稱為局部滅絕。一個物種受環境脅迫等不利因素影響而縮小其分布區通常引起局部滅絕。另外，當一個物種的數量減少到對群落中其它成員影響微不足道時，該物種稱為生態滅絕。例如，虎的存活數量已經很少，其捕食作用對群落中其它物種已無明顯的生態學影響。(二)、生境破壞和破碎生境破壞是指生物賴以生存的環境受到自然的或人為的破壞，使很多生物失去棲息地。比如，過去大量地圍湖造田，灘涂和沼澤的開墾，嚴重破壞了濕地環境，使得絕大多數濕地生物種群失去棲息地。近年來，我國在退耕還湖上做了大量的工作，也取得了很大的效益。經常可以看到的報道，有多少珍稀鳥類到某某地方越冬。生境破碎是指人為因素使得原本大面積連續的生境，變成了很多面積小的斑塊，斑塊之間通常被人工改造成退化的區域所隔離。生境破碎對生物多樣性有什么影響?1、導致了小種群的產生。成熟個體估計數小于1000，極度局限的占有面積小于100km2是易危物種。2、降低了交配的成功率。3、小種群內遺傳變異性缺乏，近親繁殖、遺傳漂變等也會影響種群的存活

率。4、小種群也容易受捕食、竟爭、疾病和食物供應不足等也會影響種群的生存活力。5、破碎化導致了邊緣效應，使得一些對環境敏感生物滅絕和外物種入侵。

促使物種滅絕和趨于滅絕的因素

各種因素所占的百分率(％)生境喪失過度開發物種引進捕

食其

它未

知滅絕哺乳動物1923201136鳥2011220237猛禽532420021魚354300448趨于滅絕哺乳動物68546812

鳥5830281l

猛禽53631736

兩棲動物772914

3

角781228

2

一些物種受到多于一種因素的影響，因此有些百分數總和超過100％。引至《環境生物學》熊自廷武漢大學出版社P466

表：熱帶亞洲的野生動物生境喪失國家或地區原生野生動物生境

(X1000hm’)現存野生動物生境(X1000hm’)生境喪失(％)孟加拉國不丹文萊緬甸中國(熱帶地區)中國香港印度印度尼西亞日本(琉球群島南部)柬埔寨老撾馬來西亞與新加坡尼泊爾巴基斯坦菲律賓斯里蘭卡中國臺灣泰國越南合計1427834505767748242307107301701144643321808823675356251170716590308216470369650727332128151868572277438225981650036150974686144341686621019538539826472110010721300466422487659434247161978049577671415476798371748067

(三)、生物資源過度開發

，生物資源過度開發，是指對生物資源的索求超過了生物本身的更新能力，從而導致該種生物資源的枯竭和生態系統的破壞。許多生物資源對人類具有直接經濟價值。隨著人口激增和全球商業體系的建立及迅速發展，人類對這類生物資源的需求也隨之迅速上升。其結果導致對這些資源的過度開發并使生物多樣性下降。過度開發對生物多樣性的影響的典型實例：商業捕鯨；中國的藏羚羊；發菜等。(四)、外來物種入侵科學的外來物種引入可以豐富本地物種的多樣性，培育優良物種，促進人類發展和環境保護。這類成功的例子非常多，給本地物種帶來災難的例子也不少。比如，20世紀50年代，我國為了解決豬飼料從南美洲引進水葫蘆，昆明滇池也引進水葫蘆，結果帶來了災難，嚴重影響了滇池水環境。廣西南寧作為觀賞動物引進亞馬遜河食人魚，這種魚能在幾分鐘內把一個比它身體大幾倍的當地魚撕吃掉，因此引起了政府部門的重視。食人魚原產亞馬遜河，有25個品種，進入我國是紅腹食人魚，體長25cm。據新華網2003，04-10報道，四川遂寧發現罕見“食用魚”重約20公斤據承包麻子灘水庫1200畝水域面積的遂寧麻子灘漁業養殖有限公司經理羅昌林介紹，1999年，公司下了50-60萬尾魚苗，但到了捕魚季節卻發現魚很少。后又追加到500-600萬尾魚苗，產量還是很少，一直找不到原因。4月6日，公司組織漁民集中捕魚時，打撈起來一條近30公斤重的大口鰱魚，剖開魚腹一看，里面竟然有一只完整的死鴨子和幾條巴掌大的魚。

大口鰱，魚身顏色呈深黑色，口扁平，頭奇大，與人頭差不多。大口鰱能無限生長。最重可長到100多斤。

新華網2003-04-14報道，海南40年來常見鳥類減少60多種，14種經濟魚類衰退。

我國公布首批外來物種名單

16種物種危害大

國家環保局這次公布了16種外來入侵物種，分別是紫莖澤蘭、薇甘菊、空心蓮子草、豚草、毒麥、互花米草、飛機草、風眼蓮(水葫蘆)、假高梁、蔗扁蛾、濕地松粉蚧、強大小蠹、美國白蛾、非洲大蝸牛、福壽螺、牛蛙。

新華網(2003-03-06)

外來物種使農林損失574億元

新華網(2002-05-031)

重慶發生人螺大戰

外來物種毀了當地莊稼

福壽螺在啃食水稻，一畝田能撿出一背簍福壽螺。福壽螺大的有半斤重，每年要撿拾二、三次。到1996年福壽螺已經蔓延擴散到當時保安鄉的12個村、64個社。現在正華村已經有400畝田受到福壽螺的危害，年年減產10%-20％。新華網2003-06-20(五)、環境污染環境污染可導致生物多樣性在各個水平上的喪失。1、遺傳多樣性喪失。2、物種多樣性喪失。3、生態系統多樣性喪失。(六)、農業和林業的品種單一化品種單一就意味著物種的性狀單一，遺傳基礎狹窄，其結果就是直接削弱了遺傳多樣性。比如說，我國農業大面積推廣雜交水稻，產量肯定是提高了，但在全國范圍內，水稻品種減少了，種類減少了，遺傳多樣性必然減少。林業上也是一樣，比如，云南省西雙班納把部分熱帶雨林砍掉，種植橡膠林，使原有的各類生物失去原有棲息地，生物多樣性大大喪失。

（七）、全球瀕危物種的現狀類群滅絕種EX瀕危種E’受危物種V稀有種R未定種1地球上總瀕危類群數目植物284332530226749558919078動物無脊椎兩棲類魚類爬行類鳥哺乳類

982232111383

22198l37111172

23491353967141

18820834112237

61410213262464

1355503431701037497

（八）、中國主要生物類群的瀕危物種類群物種總數瀕危物種數瀕危物種比例％植物苔蘚植物蕨類植物裸子植物被子植物小計

220026002002500030000

2880758261009

1．

33，

137．

53．

33．

4動物魚類兩棲類爬行類鳥哺乳類小計總計

2862284376124458l634735144

937171821344331431

2．

42．

54．

514．

623．

16．

84．

1

三、生物多樣性保護綜上所述，生物多樣性喪失的直接原因主要是生境喪失和破碎化、外來物種入侵、生物資源的過度開發、環境污染、全球氣候變化和工業化的農業及林業等。但這些都還不是問題的根本所在，根源在于人口的劇增和自然資源消耗的高速度，不斷狹窄的農業、林業和漁業的貿易區域，經濟系統和政策未能正確評估環境及其資源的價值，生物資源利用和保護產生的效益分配的不均衡，知識及其應用的不充分，以及法律和制度的不合理。人口增長帶來的對生存空間和食物需求的增長，使地球上的許多地區大面積人造景觀增多，如農田、人工草場、人工林和人工水產養殖基地等取代了自然景觀。人類生存空間的擴展侵占了野生動物的生存空間，這是目前物種滅絕的最主要原因。因此，生物多樣性的保護不僅是保護生物及其生存環境，也是保護人類自下而上和發展和環境。生物多樣性的保護包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性和景觀多樣性的保護。生物多樣性保護的基礎是物種多樣性的保護，保護的重點是生態系統的完整性、保護瀕危物種和關鍵種。(一)、就地保護就地保護是指保護生態系統和自然生境，維持和恢復物種在其自然環境中有生存力的種群，是最佳的生物多樣性的保護方式。常見的方式就是自然界保護區的形式。說白了就是原產地保護，最大的優點是維持了生態系統所能提供的物質循環、保持水土、消除污染、氣候調節等生態功能，也保護了物種在原生環境下的生存能力和種類遺傳變異度，是對生態系統、物種和遺傳多樣性三個水平上的最充分、最有效的全面保護。我國比較成功的例子如云南大象自然保護區和四川的大熊貓自然保護區。(二)、遷地保護由于人類的干擾，許多物種不能在原產地進行保護，只有在人類管理下人工環境中維持個體生存，保護物種所代表的遺傳多樣性。例如我省宣城揚子鱷自然保護區。(三)、建立新種群建立新種群是通過繁育珍稀、瀕危物種新的野外種群，或者增加現有種群數量的方法拯救瀕危物種。目前主要是再引種計劃、增強項目和引入方法等三種基本方法。再引種：在原產地重建原有的種群。如我國新疆的野馬引種。增強項目：野生的個體數量不足，通過人工飼養繁殖的方法，培養新的個體，然后放回自然。大熊貓祥祥是第一只由圈養到野外放養的大熊貓到現在已經具有野性，學會了占據領地，到2006年，祥祥與人類的親密接觸將徹底結束。中央電視臺新聞頻道2004-9-1621：25報道引入方法：在新的地點重建新的種群。(四)、受損生態系統的恢復是指通過人類有意識地改造、重建或恢復原有的生態系統。主要措施有三種：復原：通過重新引入原有生物的方法恢復受損地點原有的物種組成和群落結構。重建：是指使受損生態系統部分功能和部分原有物種得到恢復。替換：是指用一種生產力旺盛的生態系統代替嚴重受損或退化的生態系統。(五)、生物多樣性的可持續利用發揮政府職能，綜合利用法律、管理、經濟、技術、宣傳等手段保障生物資源的可持續利用。

第二節

生物安全一、定義生物安全有廣義和狹義之分。廣義：1、指人類的健康安全。2、指人類賴以生存的農業生物安全。(農藥污染的糧食占總量的1．12％；名優特農產品中有機磷的檢出率達100％；雖然我國從1983年開始就停止生產和使用六六六，但到目前為止，六六六的檢出率仍達95％；農產品中黃曲霉的含量仍然不可低估。3、指與人類生存有關的環境安全。(農藥、化肥的污染；工業、農業廢水的污染；重金屬的污染；戰爭的污染。)狹義：指現代生物技術(主要指轉基因技術)在研究、開發、生產到實際應用整個過程中，可能產生的負面影響。現代生物技術的定義：是指以現代生命科學為理論基礎，利用生物體及其細胞的、亞細胞的和分子的組成部分，結合工程學、信息學等手段開展研究及制造產品或改造動物、植物、微生物等，并使其具有所期望的品質、特性，從而為社會提供商品和服務的綜合性技術體系。

／采用現代生命科學的基礎理論和技術

生物技術基本要素一應用生物材料或生物系統

＼通過一定的工程系統(生產工藝、設備等)獲得產品或提供服務現代生物技術的內容：1基因工程：建立在基因組、基因克隆基礎上的，核心是DNA重組技術。2、細胞工程：建立在細胞生物學和遺傳學基礎上的，核心是組織培養。3、微生物工程：發酵工程4、酶工程和生化工程：利用酶的催化作用。

生物技術不僅僅是一門與生命科學相關的技術，還包含工藝、設備等工程學內容，故也稱為“生物工程”

現僅就與環境學相關的兩個熱點問題：食品安全和轉基因生物安全展開講討二、食品安全食品安全是指確保食品消費對人類健康沒有直接或潛在的不良影響。食品污染是指食物受到對人體健康有害物質的侵襲，造成食品安全性、營養性和感官性狀發生改變的過程。食品污染導致的疾病稱為食源性疾病。它包括食物中毒、寄生蟲病、腸道傳染病(一)、食品污染來源按性質分：有生物污染，化學性污染，放射性污染。按來源分：有原料生產過程污染，加工過程污染，貯運和銷售污染，烹飪和食用前后受到污染。

環境污染

各種污染物(農藥，焚燒垃圾，生產過程中的泄漏，建筑材料、家具、日用品中揮發)通過水、大氣、土壤等進入農業生物體(畜禽、農作物和水產品等)內，并通過食物鏈累積的方式被人們攝入體內。如重金屬污染，環境激素污染等。

如攝入過量的鎘能引起心血管病、動脈粥樣硬化、冠心病、心衰猝死，新生嬰兒猝死、糖尿病、腸胃炎，骨疼病、前列腺癌、骨癌、喉癌、食管癌、結石病等。攝入過量的氟能引起氟骨病、氟斑牙、膝外翻綜合癥、神經性傳導障礙等。

環境激素對人類危害非常大，首先，我們來了解什么是激素?激素是內分泌產生的生物活性物質。比如說性激素。環境激素是什么呢?是指由于人類生產和生活活動，而釋放到環境中的類似雌激素作用的物質，能干擾生物體正常內分泌機能的外源性化學物質。環境激素的種類很多，目前懷疑對人類健康有直接影響的化學物質約有200多種。其中約有70多種化學物質屬于環境激素類物質。如，工業有機化合物：苯并芘、二苯酮、苯酚、多氯聯苯PCBs。殺真菌劑類：代森鋅、代森錳。除草劑類：除草醚、甲草胺、殺草強。殺蟲劑類：DDT、西維因、氯丹、三氯殺螨酚等。金屬：鎘、汞、鉛等。二惡英、PCBs、DDT被稱為“世紀三毒”。/農藥殘留/環境污染環境激素進入人體的途徑一—塑料制品／豆科植物

＼自然激素(植物激素)一白菜、芹菜

海豚、鯨集體自殺之謎：三丁基錫、三苯基錫等到有機錫，是一種船底涂料和魚網防腐劑。海豚、鯨這類動物具有尾追船的習性，造成有機錫中毒，損害神經細胞，失去辨別方向的能力，盲目地沖上海灘。同時這類動物還具有成群的習慣，中毒的往沙灘上沖，沒有中毒的也盲目地跟著往沙灘上沖，造成集體自殺。

另據美國報道，準母親食用含PCB污染的魚蝦后，出生的小孩“智力低下，多動，無法安靜，呈現學習障礙”。母乳哺育孩子半年，母體中PCB濃度大約減少33％，二惡英減少40％，第一胎比第二胎受感染嚴重。

比如，1988年瑞典的調查發現，垃圾焚燒而產生的二惡英占排放到大氣中的二惡英總數的42％。日本的設想達到80％。焚燒一噸垃圾至少產生出lmg的二惡英。1993年公布的4個國家垃圾焚燒的數據┌──┬─────────┬─────────┬────────┐│國名│垃圾總量(千噸／年)│垃圾焚燒量(千噸／│垃圾焚燒設備(所)││

│

│年)

│

│├──┼─────────┼─────────┼────────┤│日本│50300

│38000

│1854

│├──┼─────────┼─────────┼────────┤│美國│207000

│32900

│148

│├──┼─────────┼─────────┼────────┤│德國│43500

│11000

│53

│├──┼─────────┼─────────┼────────┤│荷蘭│12000

│2800

│11

│└──┴─────────┴─────────┴────────┘

《威脅人類存亡的定時炸彈一環境荷爾蒙》P13居住在垃圾焚燒廠周圍1公里以內的居民因癌癥死亡率達到殘廢總數的42％。可是調查范圍延伸到2公里圈的時候，癌癥死亡率就下降到42％的一半。同時，焚燒廠周圍婦女流產、新生兒殘廢率也明顯高于其他地區。友情鏈接：致癌殺手二惡英：二惡英是一種有毒的含氯化合物，是目前世界已知的有毒化合物中毒性最強的。它的致癌性極強，還可引起嚴重的皮膚病和傷及胎兒。人體微量攝入二惡習英不會立即引起病變，但攝入后卻不容易排出。如長期食用含二惡英的食品，這種有毒成分會積累，最終可能致癌或引起慢性病。二惡習英的主要污染源包括城市垃圾焚燒，含氯化學工業、食品包裝材料等，90%以上的人體二惡習英接觸來源于食品。

人為污染

人類為達到使食品原料增產、防病等目的，在食品原料生長和繁育過程中人為地加入某些物質可能造成污染。如：用洗衣粉發油條，用避孕藥飼養黃鱔，在動物飼養中使用激素，如瘦肉精。2003年3月13日中午，廣東佛山市順德區杏壇鎮近100人瘦肉精中毒，沒有出現死亡病例。

工業化農業的隱患

集約化經營的畜牧業給食品安全帶來不少的隱患。如瘋牛病，雞瘟病。

前幾年發生在歐洲，并使世界震，驚的瘋牛病是因為人們用動物的骨粉和內臟作為畜用飼料而引起的。按照一般常識，動物的骨粉和內臟經過高溫消毒處理后作為飼料喂養家畜應該是安全和無害的。但結果卻產生了一種不怕高溫，可傳染瘋牛病并危害人類健康的蛋白質——朊蛋白，造成巨大的經濟損失。這足以說明生命現象比我們現在所知道的要復雜的多

(二)、食品安全對食品生產的各個環節進行全過程的管理，杜絕一切不安全的隱患以下是主要食品和添加物分類表：類別食品名稱添加目的主要化學添加物飲料清涼飲料水濃縮天然果汁天然果汁乳酸菌飲料乳制品飲料發酵乳制品乳酸菌飲料

(未經殺菌制品)發酵乳飲料(乳酸菌飲料原料)保存材料甜味材料漂白劑品質改良甜味材料甜味材料保存材料

保存材料苯甲酸及苯甲酸鈉等糖精類

亞硫酸鈉、二氧化硫磺等硫基丙氨酸鹽類糖精類糖精類山梨酸，2，4-已二烯酸

山梨酸，2，4-已二烯酸蔬菜水果加工晶

葡萄類水果檸檬橙桔類果實和果菜類的表皮

餡類防霉劑防霉劑防霉劑皮膜劑保存材料保存材料甜味材料二苯基二苯基二苯基病毒靈脂肪鹽酸苯甲酸類山梨酸，2，4-已二烯酸糖精類魚貝類制品

魚貝加工晶

魚貝類干制品

魚貝類腌制品

魚貝類冷凍晶

魚肉精制晶

魚肉粉腸

咸烹海味

鹽漬鮭魚子

腌大馬哈魚子

甜味材料

保存材料防止酸化劑

防止酸化劑

防止酸化劑

保存材料

甜味材料

發色劑保水乳化安定劑

保存材料

甜味材料

發色劑

發色劑

糖精類

山梨酸，2，4-已二烯酸雙丁羥甲苯

雙丁羥甲苯

雙丁羥甲苯

山梨酸，2，4-已二烯酸

糖精類

亞硝酸鈉

硫酸氫鈉軟骨素

山梨酸，2，4．已二烯酸

糖精類

亞硝酸鈉

亞硝酸鈉

肉制品

肉制品

鯨魚肉制品

發色劑

保存材料

保存材料

亞硝酸鈉

山梨酸，2，4。已二烯酸

山梨酸，2，4-已二烯酸

油脂類

油脂、黃油

黃油、奶酪和植物奶油

奶酪

防止酸化劑

發酵調整劑

保存材料

愈創木脂

去甲二氫愈創木脂酸

雙丁羥甲苯

五倍子酸

脫水醋酸鈉

硝酸鈣、硝酸鈉等

山梨酸，2，4-己二烯酸類

谷物類

谷物

小麥粉

防蟲劑

小麥粉處理劑

增效醚

過硫酸氨

稀釋過酸化苯

糕點

面包、蛋糕、糕團類

保存材料

甜味材料

丙酸鈣、丙酸鈉

糖精類

冰淇淋類品質改良劑乳化劑離型劑甜味材料硫基丙氨酸鹽類乳酸鈣油脂劑石蠟糖精類

〈威脅人類存亡的定時炸彈——環境荷爾蒙〉胡經之

海天出版社P19-21三、轉基因技術的生物安全

生物是可以遺傳和自主繁殖的，而且還能夠產生變異以適應環境，轉基因生物也不例外。因此，轉基因植物對生態的影響是長期的和不確定的，不可不慎之又慎。世界各國政府對轉基因植物的大面積種植持慎重態度。

轉基因就是用人為的方法改變物種的基因排列，通常涉及將某種生物的基因，從一連串的基因中分離，再植入另一種生物體內，使其具備或增強此功能的生物技術。從20世紀70年代開始，以重組DNA技術為核心的現代生物技術突飛猛進，在醫學、農業、食品、環保、輕工等行業得到廣泛應用。這種轉基因技術打破子物種原有的生殖屏障，改變了自然界長期進化規律。然而這種變革是建立在人類對自然規律一知半解基礎上的，有可能對環境和人體健康造成不可預測的威脅。轉基因生物技術究竟在什么地方應用呢，我只作一個簡單的介紹：（一）、轉基因技術的應用

轉基因動物：

轉基因魚

魚類是最重要的經濟動物之一，也是人類食物的主要蛋白質來源之一。魚類具有一些比其它高等脊椎動物更適合于現代生物技術操作的特點：生殖力旺盛，性產物數量巨大；精子和卵子都是在體內成熟后排到體外，在體外受精和體外發育，發育條件要求簡單，胚胎容易培養和觀察；具有較大的生物學可塑性，其遺傳改良的潛力優于其它的脊椎動物。1985年，我國基因工程學家朱作言將人的生長激素基因通過顯微注射法導入到泥鰍的受精卵中，得到了生長速度和個體都比對照組泥鰍大許多的超級泥鰍。我國魚類發育與育種學者、湖南師范大學的劉筠教授已經成功地培育出有正常生殖能力的鯽鯉雜合型異源四倍體魚新品系。用四倍體品系與二倍體的鯽魚和鯉魚雜交，產生不育的三倍體鯽魚和鯉魚。現在又培養出了不育的草魚。

轉基因牛

因為奶牛年產奶能力1000L以上，可以成為一個經濟地生產醫藥蛋白質的大型工廠。現在有人已經將干擾素基因、乳鐵蛋白基因等轉入奶牛，利用轉基因牛乳腺生產醫用蛋白質。轉基因牛的另一個用途是改變牛奶的成分，轉入一個超量表達的K酪蛋白基因能夠增加K酪蛋白的產量。向奶牛中導入一個乳糖酶基因并使其在乳腺中表達，則可能產生不含乳糖的牛奶。將高水平表達的重組牛生長激素基因導入到奶牛體內，可使奶牛的產奶量提高14％。轉基因綿羊和山羊

制備轉基因綿羊和山羊的主要目的也是利用其乳腺作為生物反應器生產藥用蛋白質。1991年，懷特等人首先將抗胰蛋白酶基因與羊的乳球蛋白啟動子重組在一起，然后用顯微注射的方法將其導入到綿羊的受精卵里，最終獲得了4只雌綿羊和1只雄綿羊。4只雌綿羊產奶期所產的奶中都含有抗胰蛋白酶，含量高達1-35g／L。抗胰蛋白酶是治療遺傳性ATT缺乏癥和肺氣腫的重要藥用蛋白質。到目前為止，人們已經將人的凝血酶原激活酶、抗胰蛋白酶、凝血因子IX、生長激素、白細胞介素質、尿激酶等很重要的藥用蛋白質與多種乳腺特異性啟動子重組，培育了相應的導入的目標基因都得到了表達，合成的藥用蛋白質都分泌到了轉基因綿羊和山羊，在這些乳腺特異性啟動子的驅動下，導入的目標基因都得到了表達，合成的藥用蛋白質都分泌到了乳汁中。

轉基因豬

將人的珠球蛋白基因的調控區與人的兩個1珠蛋白基因和一個珠蛋白基因重組在一起，轉移到豬的受精卵中，得到的轉基因豬的血液中出現了人的血紅蛋白。另外，豬的各種器官的大小與人類的器官比較一致，因此有人設想用基因工程的方法改造豬的某些器官的抗原特性，以生產出用于人類醫療移植的器官。

轉基因植物

轉Bt毒素基因植物

在20世紀50年代，人們發現在蘇云金桿菌孢子形成期產生的伴孢晶體中的蛋白質可以特異性殺死鱗翅目昆蟲，這些蛋白被稱為殺蟲蛋白或Bt蛋白。這種Bt毒素蛋白是蘇云金桿菌中的一個質子的基因編碼的。人們分離到該基因后，用DNA重組技術構建出了能在植物中表達的重組毒素基因，將其導入到作物細胞中，獲得了多種能特異性殺死某些害蟲的轉基因作物。我國獲得轉Bt毒蛋白基因的棉花、水稻、煙草、楊樹。

轉蛋白酶抑制劑基因植物

有些植物能夠產生蛋白酶抑制劑，在昆蟲吞食了這些植物后，蛋白酶抑制劑能抑制昆蟲的消化酶，使其不能分解植物的蛋白質，從而影響昆蟲的消化吸收，導致食欲不振，食量減少，直至死亡。因此，分離這些植物的蛋白酶抑制劑基因，用基因重組的方法使其處于強啟動子的控制之下，在轉移到受體作物中后就能高效表達，就能大大減少害蟲數量，降低蟲害損失。如馬鈴薯蛋白酶抑制劑，可抑制胰蛋白酶和胰凝乳酶的活性。所得的轉基因煙草對煙草天蛾的抑制作用很強。

抗病毒轉基因植物

將病毒的外殼蛋白基因分離后重組到植物的基因里，得到的轉基因植物對相應的病毒感染就有了一定的抗性。目前，人們已經利用這種轉基因病毒外殼蛋白基因的方法培育出了多種抗病毒感染的轉基因植物。

培育能固氮的轉基因作物

豆科植物能利用共生的根瘤菌來固定空氣中氮以滿足生長發育的需要，因此，種植豆科作物不需要施用氮肥。現在科學家們就把根瘤菌的固氮基因轉移到水稻、小麥中去。1995-1999年世界轉基因作物種植面積（萬公頃）19951996199719981999120284125527882990

1998年全球種植轉基因作物面積分布

按作物類型分：大豆51．7％，玉米30．1％棉花9．1％，馬鈴薯0.3％

按轉基因性狀分：除草劑71．0％，抗蟲27．6％，雙抗1．1％，改良品種0．3％

按國家分：美國72．8％，阿根廷15．3％，加拿大9．9％，中國0．7％，澳大利亞0．4％，墨西哥0．4％，其他(西班牙、法國、南非)0．5％

至1999年上半年，我國已通過安全性審批的轉基因植物有番茄、棉花、甜椒。

《生物安全》劉謙、朱鑫泉

科學出版社2002

P45-89〈日經產業新聞〉報道，日本三得力公司研究人員和神戶大學教授大川秀郎等人，在馬鞭草莖的切片中注入兩種作用不同的基因，一種能監測出土壤中的致癌污染物二惡英，一種能合成色素，然后再將切片培養成整株植物，用這種方法培育出的馬鞭草，在土壤污染時開出與平常顏色不同的花朵。轉基因水稻將要端上我們的餐桌？中國已經完成轉基因水稻商品化生產的各種安全評價程序和實驗環節，如果獲得農業部的許可，轉基因大米最早可能在明年擺上中國人的餐桌。《中國青年報》2004-11-10轉基因微生物

轉基因微生物生產藥用蛋白

已經有20多種經過嚴格的動物檢測和臨床測試后，經批準投放市場的由轉基因微生物生產的干擾素、胰島素、人和動物用的生長激素等。

轉基因細菌生產抗生素

將鏈霉菌的鏈霉素基因轉移到大腸桿菌中，利用大腸桿菌生產鏈霉素。

轉基因微生物生產疫苗

利用轉基因大腸桿菌培養乙型肝炎疫苗已經在20世紀80年代投入使用。

（二）、轉基因技術的生物安全

基因工程安全嗎?的確，目前的基因工程技術在安全方面尚存在著嚴重的不確定性。基因工程的安全性問題包括兩個方面，一是基因工程產品的消費安全問題，二是轉基因生物的生態安全問題。到目前為止，還沒有確切和統一的證據表明轉基因技術已經對生態和人體健康造成危害；有科學家認為可能產生潛在的危害。

據報道，2000年2月25日，綠色和平組織的一些環境保護積極分子攔截了一艘從美國運載多達6萬噸轉基因大豆前往英國的貨船。綠色和平組織的人說，這些轉基因大豆大部分將作為動物的飼料而污染人類食用的肉類和乳制品，危害人的健康。2月27日，英國首相布萊爾發表文章認為：“毫無疑問，轉基因食品對人體健康和環境可能帶來危害。保護公眾和環境的安全現在是、將來也是政府的首要任務。但與此同時，這種新的科技將給人類帶來更多的利益，這也是無庸置疑的。”《生物工程與生命》羅琛P155-212

1、轉基因生物技術的潛在危害

（1）、對生態環境和生物多樣性的威脅和影響

轉基因植物的花粉可隨著傳播媒介向周圍的環境擴散，從而使花粉所攜帶的基因會在非控制的情況下通過生殖過程等方式轉移，對生態環境和生物多樣性帶來威脅。

形成超級雜草、超級病毒

由于人工將某些親緣關系很遠或者無親緣關系的物種的基因整合到一起后，在長期的生物進化和演變過程中，會不會使這些本來沒有進行基因交流的、或者大自然禁止基因交流的物種之間建立某種聯系而進行基因的交流，從而打破生命世界的基本秩序，產生科幻小說里的“異型”怪物，造成不可控制的生命災難?

最近發表于《自然》上的美國研究人員的報告發現，轉基因作物產生的殺蟲素Bt病毒可由根部滲出而進入周圍的土壤，而且保持了很強的活性，因而可能對土壤生態環境產生長久的負面影響。《科學》雜志上也分別報道了導入了病毒外殼基因的轉基因植物引起了病毒的突變和新病毒株系的形成。抗除草劑轉基因作物的抗性基因“漂移”到雜草，產生抗性生物型作物同屬雜草數可交配性

胡蘿卜9可自由交配

萵苣19可和野萵苣、臭萵苣、柳葉萵苣雜交蕪菁13可與甘藍型油菜雜交

甘藍型油菜14可與蕪菁、野油菜雜交

水稻6可與紅稻自由雜交

高梁11可與假高梁，落粒高梁雜交

燕麥10野燕麥

抗除草劑轉基因轉入到作物上不影響雜草化的風險。抗除草劑轉基因作物自身“雜草化”是指抗性作物逸生成毀草和自生苗的為害。

1997．3-1999．3我國農業部受理安全性評價申報轉基因植物分類比例

按農作物分類：水稻27％；棉花32％；番茄11％；馬鈴薯7％；煙草6％；玉米5％；甜椒4％；其它8％。按目的基因分類：抗蟲50％；抗病毒20％；抗真菌、細菌病14％；改良品種10％；抗除草劑3％；抗逆境2％；抗類病毒1％。主要抗除草劑轉基因作物在我國“雜草化”風險性大的作物有：高梁：據文獻報道，和高梁同屬的雜草有11種，在我國有假高梁和落粒高梁雜草。在自然條件下，栽培高梁可和這兩種雜草雜交，發生基因“漂移”。高梁也有逸生成雜草的可能性。燕麥：據文獻報道，和燕麥同屬的雜草有10種，在我國有野燕麥和燕麥同種。該雜草是麥田的惡性雜草，在南北麥區均有發生，特別是在西北地區為害較重。在自然條件下，燕麥可和野燕麥雜交。另外燕麥有逸生成雜草的可能性。

《生物安全》劉謙、朱鑫泉

科學出版社2002

P45-89

生物多樣性的威脅

有著某種生存優勢的轉基因生物如果進入到自然生態系統里，就有可能排擠自然種群，降低生態系統里物種的多樣性，打破生態平衡。就像人類多次有意無意間引進外來物種造成的生態破壞一樣。只是這種自然界原本沒有的轉基因物種所造成的生態破壞程度可能會要更嚴重的多。

／害蟲天敵數量下降對生物鏈的破壞一生態失衡天然物種基因污染（2）、對人體健康的威脅

轉基因食品對人體健康影響的焦點是對人的致病性和抗藥性致病性

1998年，英國一位生物學家進行了一項實驗，他將人工導入了細菌殺蟲基因的轉基因馬鈴薯與普通馬鈴薯分別喂養小鼠，結果發現，用轉基因馬鈴薯喂養的小鼠肝臟以及其它的器官發生了病變和損傷，而用普通馬鈴薯喂養的對照小鼠沒有發現這些病變。這可能是轉基因食物的一個特別的例子。抗藥性

抗生素抗性基因如果進入人體，可使人體產生抗生素抗性；抗生素基因可能通過基因轉移使其他致病性微生物獲得抗生素抗性基因，通過腸道微生物群影響胃腸道正常消化功能。

其他

降低食品營養價值，使其營養結構失衡；利用轉基因工程來研制新型細菌武器。(三)、轉基因的生物安全管理目前國際上對轉基因生物有兩管理模式：以美國為代表的生物技術產品為對象的管理模式；以歐盟為代表的以生物技術本身為對象的管理模式。1992年世界各國首腦在聯合國環境與發展大會上簽訂的《生物多樣性公約》；1995年聯合國組織制定的〈生物多樣性公約〉下的〈生物安全議定書〉。包括我國在內的160多個國家和地區的政府簽署了〈生物安全議定書〉。安全評估和風險控制產品標簽技術措施國際合作

第三節生物污染一、定義：指危害生物環境（環境要素）的污染。二、污染物在環境中的循環(一)、污染物的分類外來物質進入人體后，許多元素(如碳、氮、硫、磷、鈣、鎂等)可以成為生物的構成物質，有些微量元素(如錳、鐵、銅、鋅等)是高等生物必須的營養元素。環境污染物：環境中這些物質的含量超過一定的限度，就會破壞環境系統正常的結構和功能，對人類或系統環境本身產生不利的影響的物質。毒物：指在一定的條件下，能夠與生物體作用，干擾和破壞生物體的正常生理功能，并引起暫時性和持久性的病理損害，甚至危及生命的物質。毒物和污染物一樣，必須達到一定的劑量。污染物質分類：按來源分：天然污染物、人為污染物按性狀分：一次污染物、二次污染物按形態分：氣態污染物、液態污染物、固態污染物按環境要素分：大氣污染物

水體污染物

土壤污染物

生物污染物按性質分：物理污染物(噪聲、微波輻射、放射性污染、熱污染)

生物污染物(病原體、變應原污染物)

易降解(酚、氰)

降解程度：／

化學污染物／

＼難降解(有機氯、有機汞)

＼化學形態—無機污染物(金屬、類金屬、氣體污染物＼有機污染物／易降解(水污染物)難降解(有機物)

(二)污染物在環境中的遷移與轉化污染物有環境中的遷移：指污染物在環境污染中發生的空間位置的移動及其所引起的富集、分散和消失的過程。污染物的生物循環：指污染物通過環境要素(大氣、水、土壤等)進入生物體，在生物體內轉化和轉運，然后隨著排泄物、生物尸體(枯枝落葉)，經微生物分解又回到自然環境中的循環過程。污染物在環境中的遷移方式：機械遷移

物理-化學遷移

生物遷移機械遷移：指污染物通過大氣、水的擴散和搬運作用，以及重力作用的遷移。

物理化學遷移：無機物通過溶解-沉淀、氧化-還原、水解-絡合等物化反應實現遷移。

有機物通過光化學分解和生化分解實現遷移。

生物遷移：是通過生物吸收、代謝、生長、死亡實現生物遷移。

轉化：指污染物在環境中遷移的同時，通過物理的、化學的或生物的作用改變形態或轉變成另一種物質。

化學轉化：光化學氧化、氧化-還原、絡合水解物理轉化：蒸發、滲透、凝聚、吸附、放射線元素脫變生物轉化：吸收、代謝

講解書中圖7-2

影響污染物在環境中遷移和轉化的因素：

污染物自身的理化性質：如酚，在環境中被水流稀釋擴散和被微生物分解、轉化、最終消失。外界環境的物理化學條件和區域自然地理條件：如金屬汞，可轉化為無機汞，有機汞。有機汞的毒性非常大。而且還能夠通過生物鏈富集。三、污染物在生物體內的歸宿污染物在生物體內的歸宿：指污染物在生物體內的行為，包括吸收、分布、排泄和轉化等。

講解書中圖7-3其它內容與將要學習的環境生物學內容相沖突，請同學們自己看。(一)污染物跨膜轉運

簡單擴散：從濃度較高向濃度較低方向轉運(脂溶性)。

被動轉運／

＼濾

過：借助膜兩側靜水壓和滲透壓的壓力差，通過生物膜上的親水性孔道的轉運過程(水溶性)。2、特殊轉移：特殊轉移包括三種方式，即主動轉運；易化擴散；內吞作用。

主動轉運：指化合物透過生物膜由低濃度一側向高濃度一側轉移，并消耗能量代謝的過程。

主動轉移必須滿足二個條件：／有載體參加。

＼載體具有一定的選擇性，化合物必須具有一定的結構。

易化擴散：指一些非脂溶性物質或親水性物質透過