【2023帆软杯·数据可视化分析】生物多样性及云南物种分析

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1.团队介绍

队名:终究还是我们队

团队成员:苏劲衡、蒋红颖、李子健

指导老师:赵艳芳

2.作品背景

2.1背景

1992年,《生物多样性公约》在联合国环境与发展大会上签署。在《生物多样性公约》签署的三十年时间里,虽然在理念上达成了一致,但是从实施效果来看全球生物多样性保护还不够理想。联合国生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)2019年发布的数据报告,有一些观点让人印象深刻:物种灭绝正在加速;现在约有100万种动植物物种面临灭绝的威胁。

随着2023年国际生物多样性日全球主场活动在昆明举行。今年国际生物多样性日的主题是“从协议到协力:复元生物多样性”。在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)上提出生物多样性是人类赖以生存和发展的基础,是地球生命共同体的血脉和根基。中国是生物多样性大国。过去十年,在习近平生态文明思想的指引下,中国积极推进生态文明建设和生物多样性保护,走出了一条中国特色的生物多样性保护之路。虽然近年来,中国积极推动建立以国家公园为主体、自然保护区为基础、各类自然公园为补充的自然保护地体系,为保护栖息地、改善生态环境质量和维护国家生态安全奠定基础。但目前面临的物种灭绝正在加速,有约100万种动植物种面临灭绝的威胁。

因此在全球生物多样性大会上,并呼吁社会各界,加快推进生物多样性保护国家战略与行动,推动全社会共同参与生物多样性保护。

云南是中国生物多样性最丰富的省份,将生物多样性保护纳入全省发展大局,

全面加强生态环境治理和生物多样性保护,制定落实生物多样性保护战略与行动计划,持续优化生物多样性保护空间体系,完善生物多样性保护与监管法规体系,创新生物多样性可持续利用机制,提升生物多样性保护的能力和水平。

截至目前,云南省已建设各级各类自然保护地362个,积极创建亚洲象、香格里拉、高黎贡山等国家公园,建设全国唯一的野生生物种子库——中国西南野生生物种质资源库,就地保护为主、迁地保护和离体保存为辅的保护体系日趋完善,全省90%的典型生态系统和80%的重点保护野生动植物物种得到有效保护。

2.2现象的局限性

就针对目前情况而言全球存在大量动植物种面临濒危灭绝,中国虽然已经采取建立自然保护区为基础、各类自然公园为补充的自然保护地体系的方法,但目前,依旧存在部分现象对保护物种多样性无益。其中以全国物种多样性最多省,云南省为例,受自然因素,以及人为因素的干扰。

2.3生物多样性的价值

生物多样性的意义主要体现在它的价值。对于人类来说,生物多样性具有直

接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。(1)直接价值:生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料及其他生活、生产原料。

  1. 间接使用价值:生物多样性具有重要的生态功能。在生态系统中,野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系,它们共同维系着生态系统的结构和功能。提供了人类生存的基本条件(如:食物、水和呼吸的空气),保护人类免受自然灾害和疾病之苦(如,调节气候、洪水和病虫害)。野生生物一旦减少了,生态系统的稳定性就要遭到破坏,人类的生存环境也就要受到影响。
  2. 潜在使用价值:野生生物种类繁多,人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数,大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定,这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生,它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此,对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物,同样应当珍惜和保护。

对于云南省而言,生态环境部环境规划院联合云南省科学技术院和云南省生态环境科学研究院,日前完成了云南省生物多样性价值评估。2020年云南省生物多样性价值7.5万亿元,较2010年增加14.3%。间接价值方面,全省环境污染指数平均下降37%;非使用价值为4.5万亿元,占比59.3%。直接价值方面,产品供给价值为云南经济增收,尤其是在野生菌食用,药物研发(云南白药);调节服务价值和文化旅游价值。

2.4针对生物多样性我们要解决的问题

从近几年的物种变化量和物种灭绝数来分析,几乎每年都有物种灭绝,被收录到濒危物种的物种也在不断增加,伴随着生物生存环境质量的下降,如何保护生物多样性成为我们需要解决的问题,主要包括栖息地破坏,气候变化,过度开发等因素。

本报告的目的就在于通过对世界生物多样性,中国物种分布和云南省生物多样性数据的深入分析,找到科学合理的方法保护生物多样性,并为地球生命共同体发展和可持续利用生物资源提供建议。

3.制作流程

3.1 数据来源

网站名称

网址

百度文库

https://wenku.baidu.com/

搜狐网

https://www.sohu.com/

天气预报

http://weather.webmasterhome.cn/

The IUCN Red List of Threatened

Species

https://www.iucnredlist.org/

物种2000中国节点

http://www.sp2000.org.cn/

云南省人民政府官网

https://sthjt.yn.gov.cn/

云南省生态环境厅

https://sthjt.yn.gov.cn/

云南省人民政府官网

https://data.stats.gov.cn/

云南省生态环境厅

https://caifuhao.eastmoney.com/

国家数据

https://www.chinairn.com/

东方财富网

https://m.maigoo.com/

中研网

https://m.thepaper.cn/

Maigoo

https://flk.npc.gov.cn/

3.2 设计思路和逻辑

本作品制作过程一共分七个部分,第一部分为引言,第二部分为世界生物多

样性现状,第三部分为中国生物多样性现状,第四部分为云南生物多样性现状,第五部分为云南生物多样性的优势,第六部分为云南生物多样性给云南带来的经济价值,第七部分为总结。

首先,通过引言叙述生物多样性的重要性、作品背景、大致作品内容以及作品目的。

其次,分析世界、中国和云南的生物多样性现状。这三个现状是按照范围由大到小的顺序来分析的,先分析世界生物多样性现状,发现中国生物多样性指数较高,居世界第四,亚洲第一;然后分析中国生物多样性现状,发现云南生物多样性排行第一,是一个生物多样性大省。

再者,通过以上分析,得出云南是生物多样性的代表省份,因此,深入分析

云南生物多样性的优势以及生物多样性给云南带来的经济价值。将云南水资源、森林资源、空气质量以及跨温度带这几方面的情况进行可视化,分析得出云南生物多样性的优势;再将云南省中药材、野生菌以及花卉这几个方面的情况进行可视化,分析得出生物多样性可以带动云南经济发展。

最后,根据以上三个范围的生物多样性现状、云南生物多样性的优势以及生

物多样性给云南带来的经济价值得出相关结论并提出建议。

3.3 制作框架

图 1思路框架图

图 2分析报告制作框架

3.4 作品内容

第一部分:引言。包括COP15大会会标图片,大象图片和一个介绍作品大概内容的文本组件。

第二部分:世界生物多样性现状。包括全球生物多样性指数排行柱状图、世界生物多样性指数排行区域地图、世界近十年物种灭绝数折线图、世界近十年每年濒危物种收录数柱状图和3个文本组件。

(1)根据世界多样性指数排行前10的相关数据绘制了一个柱状图和一共区域地图。柱状图包括国家名称、生物多样性指数值;区域地图包括国家名称、生物多样性指数值、生物多样性指数排名。区域地图和柱状图均按照排名来搭配颜色,颜色深的搭配排名靠前的。

(2)根据2013年至2022年每年物种灭绝数量绘制折线图,内容包括年份、每年动物灭绝种数、一条平均每年灭绝种数的横向警戒线。直观的呈现近十年灭绝物种数量的情况和平均每年灭绝数量。

(3)根据2013年至2022年世界每年濒危物种收录数量的相关数据绘制柱状图,内容包括年份、濒危物种收录数量。

第三部分:中国生物多样性现状。包括2009年至2023年中国生物物种数量漏斗图、中国动植物红色名录矩形树图和2个文本组件。

(1)根据我国2009年至2023年中国生物物种分界情况绘制漏斗图。内容包括年份、物种总数、细菌界物种数量、原生动物界物种数量、植物界物种数量、真菌界物种数量、色素界物种数量、动物界物种数量、病毒物种数量。并且按照数量多少来搭配颜色,数量多的搭配颜色深的。直观地呈现出中国物种总数逐年上升并且可清晰掌握近年来每年各界物种数量。

(2)根据我国最新红色名录相关数据绘制矩形树图。内容包括类别、濒危等级(地区灭绝、野外灭绝、绝灭、极危、近危、易危、无危、数据缺乏)。直观地呈现出中国目前受威胁最大的是鸟类,其次是裸子植物。

第四部分:云南生物多样性现状。包括云南生物多样性在中国的排行情况的区域地图、云南省物种种类占国家同类物种比例的多个饼图和2个文本组件。

(1)根据我国生物多样性相关数据绘制区域地图。内容包括省份名称、生物多样性排行、各省物种数量,颜色按照生物多样性排名靠前的颜色深,排名靠后的颜色浅来搭配。可以直观的看出云南省是中国生物多样性排行第一的省份。

(2)根据云南省各种物种数量和中国各物种数量根据物种种类绘制8个饼图用Tab组件组合起来。内容包括地区名称、物种名称、物种数量。直观的反映出云南各物种在中国的占比。

第五部分:云南生物多样性优势。包括我国各省水资源总量柱状图、我国各省森林资源蓄积量柱状图、我国前50空气质量柱状图、云南省管辖地区占我国空气质量前50比例玫瑰图、云南省各地区空气质量指数柱状图、云南省内各地区空气质量等级玫瑰图、中国各省跨温度带数量雷达图和4个文本组件。

(1)根据云南省空气质量前五十的情况按照空气质量指数升序的方式绘制柱状图。内容包括地区名称、空气质量指数。可直观看出各地区空气质量指数和各地区空气质量在空气质量前50的情况。

(2)根据各所属省份汇总各省份空气质量在全国前50的地区数量绘制玫瑰图。内容包括省份和占比。直观地看出涉及省份所占比例。

(3)根据云南省各地区空气质量指数数据绘制柱状图。内容包括城市名称、空气质量指数、两条竖向警戒线。可直观看出云南大部分地区空气质量都处于优良状态。

(4)根据云南省内各地区空气质量等级数据绘制玫瑰图。内容包括级别、地区数量、该等级所占地区比例。直观的呈现出云南省的空气质量情况。

(5)根据中国各省跨温度带数量的数据绘制雷达图。内容包括省份名称、跨温度带数量,可直观呈现出哪些省份跨温度带多,哪些省份跨温度带少。

第六部分:生物多样性给云南带来的经济价值。包括中国各地区药材分布点

地图、云南各种药材占中国同种药材仪表盘、云南中药材产量和产值多折线图、世界食用菌和中国食用菌的对比玫瑰图、云南和其他省份的对比玫瑰图、云南野生菌产量和产值的多折线图、云南和中国花卉种植面积的对比组合图、云南近年来花卉种植面积及产值的组合图、3张图片组件和5个文本组件。

(1)根据中国各省份中药材种植面积数据绘制点地图。内容包括省份名称、种植面积。通过气泡大小可直观看出哪些省份种植面积比较大。

(2)根据云南中药材种数和中国中药材种数绘制仪表盘。内容包括云南中药材种类数量、中国中药材种类数量、云南站中国同类药材比例。

(3)根据2017年至2021年云南中药材产量和产值绘制多折线图。内容包括年份、产量、产值。可直观看出近年来云南中药材产量和产值呈现逐年上升的趋势。

(4)根据世界食用菌种数、中国食用菌种数和云南食用菌种数绘制2个玫瑰图。内容包括地区和数量。可直观地看出中国食用菌种数在全球的情况和云南食用菌种数在我国的情况。

(5)根据2018年至2022年云南野生菌产量和产值数据绘制多折线图,内容包括年份、产量、产值。可直观地看出近年来云南野生菌的产量和产值呈上升还是下降趋势。

(6)根据云南和中国花卉种植面积的相关数据绘制柱状图和折线图的组合图。

内容包括云南花卉种植面积、中国花卉种植面积、云南花卉占中国比重。可直观看出云南花卉种植面积在中国的比重。

(7)根据云南省近年来花卉种植面积和云南花卉行业产值数据绘制柱状图和折线图的组合图。内容包括云南种植面积和云南花卉行业产值。可直观看出云南省花卉行业的大致走向以及对云南经济是否有正向作用。

(8)根据云南自然保护区面积大小绘制词云图。

第七部分:总结。包括1个文本组件。通过文字对本作品进行总结并突出相应建议。

3.5 工具

绘制工具:FineBI 数据处理工具:Excel

4.成果展示

4.1第一模块——引言

开篇切入整体,引用《生物多样性公约》第十五次缔约方大会作为背景,引出全球生物多样性保护的倡议。

图 3引言

4.2第二板块——全球生物物种多样性现状分析

全球生物物种多样性数量统计,国家生物物种数排行分析 。近十年平均每年有5.5个物种灭绝,全球被收录的濒危物种数逐年递增,全球濒危物种数增加呈上升趋势。全球环境随着物种灭绝数的增加而产生改变,在全球环境逐渐恶劣和物种灭绝数不断增加的大背景下,我们应该如何保护濒危物种,和维护生态系统是我们接下来要思考的问题。

图 4世界生物多样性指数排行

图 5世界近十年物种濒危灭绝情况

4.3第三板块——中国生物多样性现状分析

中国近十年的生物种数的统计和国内物种总数的对比,对中国动植物红色名录的动植物进行分类统计分析发现,对比前二十年,我国在物种多样性保护以有了巨大改善。随着生物多样性调查和监测力度不断加大、科学研究不断深入,我国高等植物和脊椎动物的分类、系统进化和保护等工作得到了长足发展,动植物濒危物种保护管理能力显著提升。对我国现有分布的高等植物、脊椎动物生存状况进行全面评估和更新。

图 6中国生物多样性现状

4.4第四板块——云南省生物多样性现状

此外,还进行各省生物物种多样性数量统计分析,云南省生物多样性居全国之首,在世界上也位居前列,是中国重要的生物多样性基因宝库和西南生态安全屏障。是中国17个生物多样性关键地区之一,全球34个物种最丰富的热点地区之一。

图 7云南生物多样性现状

4.5第五板块——云南省生物多样的因素

首先是云南省的水资源和森林蓄积量方面;云南省水资源总量1651.8亿立方米,在中国各省水资源排第四,云南省森林蓄积量排全国第二。

云南省不仅水总量位列全国前列,其水环境质量也超过百分之九十的水质优良率;水环境质量方面,主要河流监测断面水质优良率达到90.5%,比2021年提高2.8个百分点;主要出境、跨界河流断面水质达标率为100%;湖泊、水库水质优良率为86.7%。地级城市集中式饮用水水源地水质达标率为97.9%,县级城镇集中式饮用水水源地水质达标率为94.1%。

在森林储蓄量方面最为突出的便是重要湿地的部分,全省有国际重要湿地4 处、省级重要湿地31处、国家级和省级湿地公园19处。全省共建立自然保护地

362处,有效保护了全省90%的主要生态系统和主要自然遗迹。

图 8森林资源和水资源

其次云南省良好的空气质量也是云南省生物多样性发展带来优势的必要条件之一,云南省在我国空气质量最优的50个城市中,占到五分之一,且只有极少部分地区空气质量为轻度污染,其余地区空气质量都处于优或良等级,16个州(市)政府所在地6项污染物年均值及相应百分位数平均值均达到《环境空气质量标准》二级标准要求,优良天数比率为99.7%,排名全国前列,与上年相比提高1.1个百分点。

图 9云南空气质量、跨温度带优势

4.6第六板块——生物多样性带来的经济价值

云南省的药材种植是为云南带来经济收益最明显的一个方面,云南省药材种植面积高达1000万亩,种植面积位居中国第一,其中云南省的人工种植品种占中国人工种植品种的48.33%,云南药用生物资源种类占比更是高达51.21%。并且云南省在过去几年健中药材的种植面积和产量逐年上升,相关产值也呈现上升,为云南省带来了显著经济效益;全省有中药材资源种类6559种,药用植物资源6157种,分别占全国的51.4%和55.4%,全国常规种植中药材品种约300 种,云南145种,占比48%,其中规模以上种植品种约30种,占10%;全国大宗药材品种40种,云南10种,占25%;民族药资源有2000多种,有574个品种药进入中国药典,居全国之首。在中药材种业领域,云南省建立了省级药用植物滇西北中药材种质资源圃、南药种质资源圃、三七种质资源圃等多个种质资源圃,收集不同中药材种质材料上万份,有效提升了中药材种质资源保护和高效利用水平。

图 10云南药材种植情况

图 11云南中药材产值和产量云南省的食用野生菌也是一项重要的云南省生物多样性促进经济增长方面。中国可食用野生菌种类占世界的三分之二,而云南的野生菌数量是中国其他省份的九倍,全省野生食用菌年自然产量50万吨以上,年贸易量20万吨以上,约占全国野生食用菌市场份额的85%,其中“四大名菌”(松茸、块菌、牛肝菌、鸡油菌)占全世界产量的一半以上、中国产量的三分之二。

图 12云南食用野生菌情况

从生产规模来看,云南省花卉产能处于全国领先地位,2011年以来,云南省花卉种植面积、产量、新品种数增长态势明显,产值已连续两年突破千亿元大关。2022年,昆明市花卉种植面积达38.3万亩,鲜切花产量105.01亿枝,综合产值达361.17亿元——鲜切花生产、销售连续多年保持全省、全国第一的领先地位。云南省花卉种植面积占全国种植面积的比重开始超过80%,2020—2021 年云南省花卉种植面积占全国种植面积的比重连续3年保持在80%以上,其中,

2022年比重为81.13%。

图 13云南花卉种植情况云南省为实现生物多样性与经济的可持续发展,利用好地理和气候优势,共建地球生命共同体,建立多个自然保护区,加大对环境的保护和治理。

图 14云南自然保护区词云

4.7第七板块——总结

图 15总结

5.总结与分享

本作品根据世界近年来针对生物多样性的政策与制度,结合实际情况了解到生物多样性对人类发展的影响,本作品通过数据可视化直观分析世界生物多样性现状的严峻和物多样性为人类社会创造的经济价值,直观的数据展示让人们了解保护生物多样性、绿色发展社会势在必行。共建地球生命共同体、加强生物多样性保护既是我国一直以来的追求,也是在当今世界发展趋势下,世界各国需要共同达成的共识。2021年10月在中国云南省昆明市举行的《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议(CBDCOP15)是联合国首次以生态文明为主题召开的全球性会议。大会旨在倡导推进全球生态文明建设,强调人与自然是生命共同体,强调尊重自然、顺应自然和保护自然,努力达成公约提出的到2050年实现生物多样性可持续利用和惠益分享,实现“人与自然和谐共生”的美好愿景。

在作品的制作过程中,通过不断的实践与完善,我们团队总结出以下几点建议:

  1. 在选题阶段,可以结合当下国情,以及近期世界共同面对的问题,选择具有深刻意义、吸人眼球的主题,直观表现出当今世界或中国所面对的问题及困难,从而与大众产生共鸣引起人们的重视和思考。
  2. 确立主题后明确需要解决什么问题和揭示什么现象。
  3. 根据确立的主题和需要解决的问题来寻找相关数据,并分析收集到的数据所蕴含的问题及现象,通过这些分析制定大体可视化框架(包括逻辑框架和绘图框架)。
  4. 将收集到的数据与绘图框架相结合进行数据可视化,再将完成的绘图与逻辑框架相结合进行排版配文,细化布局。
  5. 在作品制作过程中遇到困难积极与团队成员和指导老师沟通讨论,有想法及时提出,队友间团结互助,齐心协力为实现共同目标而奋斗。

思路新奇、逻辑清晰的制作作品效率会更高,结合当今热点话题和现状能使

作品更加体现问题所在,使作品达到更好的表现效果。

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