二、生物多样性(biological diversity,biodiversity)是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括动物、植物、微生物和它们拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统,是生命系统的基本特征。 三、1、保护生物学概念
四、简单说,保护生物学(Conservation Biology )是研究生物多样性变化规律及其保护的科学。保护生物学所研究的对象既包括生物有机体、生物种群和生物群落,也包括生物的栖息地。
五、1、遗传多样性(genetic diversity) 六、遗传多样性又称基因多样性,是生物多样性的重要组成部分。广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。狭义的遗传多样性主要是指种内不同群体之间或同一群体内不同个体的遗传变异的总和,即生物种内基因的变化,包括同种显著不同的群体间或同一群体内的遗传变异 。此外,遗传多样性可以表现在多个层次上,如分子、细胞、个体等。
2、物种多样性(Species Diversity)
指生物群落中物种(动物、植物、微生物等)的丰富性(或称丰富度)和异质性(或称均匀度,或群落中各个种的相对密度)。物种多样性是衡量一个国家或地区生物资源丰富程度的客观指标。
◎基因(等位基因)频率:指某一特定类型的等位基因,在群体内出现的概率。它是基因多样性研究的基本参数。
◎基因型频率:指某一特定型(等位基因的不同组合)的个体在整个群体中出现的概率。 一、 生态系统 生态系统概念
生态系统是指一定时空范围内生物成分与非生物成分通过彼此间不断地进行物质循环、能量流动和信息传递而共同形成的相互联系、相互影响、相互制约的一个生态学功能单位。
生态系统=生物群落十环境条件
一个生态系统中具有生命的部分就是生物群落。 (2)生物多样性的选择价值(备择价值)
生物多样性的选择价值(备择价值)是指那些潜在的未被人们所认识,在未来某个时间能为人类社会提供经济利益的潜能的价值。 食物链
生态系统中各种成分之间最本质的联系是通过营养来实现的,即通过食物链把生物和非生物、生产者与消费者、消费者与消费者连成一个整体。生态系统中,各种生物
按其食物关系排列的链状顺序称为食物链。食物链上的每—个环节称为营养级。 食物网
在生态系统中,一种生物不可能只出现在一条食物链上,往往同时加入数条食物链。由于一种生物常常以多种食物为食,而同一种食物又常常为多种消费者取食,于是食物链交错起来,多条食物链相联,形成了食物网。 二、 生态系统多样性 生态系统多样性的概念
生态系统多样性主要是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化,以及生态系统内生境、生物群落和生态过程变化的惊人的多样性。
生境的多样性是生态系统多样性形成的基础,生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。生态系统与外界环境之间不断地发生相互作用,即对太阳能量的固定、分配和丧失,生物地球化学循环与水分循环等多种多样的生态过程,不断发生着生态系统的动态变化。 5、关键地区
关键地区是指对生物多样性保护具有重要意义的地区,即一些植被保存较好、生物种类丰富的地区,也被称为生物多样性关键地区或生物多样性热点地区。 7、关键种
关键种是指其活动和丰富度决定群落的完整性,并在一定时间内保持系统稳定的物种。 2、对于灭绝概念的认识
从保护物种的角度与保护程度的不同,可以把物种的灭绝分成以下4个方面: ① 一般意义的灭绝,和前面提到的物种灭绝的概念相一致。
② 野生灭绝:一个物种的个体是被养殖或在人工控制条件下存活,在野生条件无个体存在。
③ 局部灭绝:一个物种在其栖息过的某些分布区无个体或繁殖种群存在,但在其他地区有发现。
④ 生态灭绝:如果一个物种的种群数量减少到对于生物群落其他物种以及生态系统结构和功能及动态的影响很小甚至可以忽略。 外来物种的概念
狭义的外来中的定义是只由于人类有意或者无意的作用被带到其自然演化区域以外的物种。广义的定义认为只要是进入了一个生态系统的新物种就是外来物种,它包括人为有意引进的物种,无意引进的物种,自然入侵的物种,以及基因工程得到的物种或变种和人工培育的杂种。
外来物种(或者称非本地的、非土著的、外国的、外地的物种),是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外(即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在)的物种、亚种或以下的分类单元,包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体
一、岛屿的概念
岛屿,即散布在海洋、江河或湖泊中的四面环水、高潮时露出水面、自然形成的陆地。 岛屿可分为海洋型岛屿和大陆型岛屿。世界上比较大的岛很多属大陆型。
三、集合种群 1、集合种群的概念
集合种群是指在相对独立的地理区域内,由空间上相互隔离,但又有功能联系(一定程度的个体迁移)的两个或两个以上的局部种群的镶嵌系统。
关于集合种群一词在国内有几种不同的译法,例如异质种群、超种群、混合种群、组合种群以及复合种群等。集合种群生物学是在大量昆虫种群生物学实验的基础上发展起来的。
一、自然保护区的概念
可以简单理解为“受到人为保护的特定自然区域”。
自然保护区,是指对有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布区、有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水体或者海域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。
自然保护区是自然环境保护的重要组成部分,是保护野生植物,特别是濒危物种免遭破坏的有利措施,是维持生态系统再生能力和自然资源永续利用的必要手段,是开展自然保护工作的重要基地。
生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究,用于揭示某种具有普遍规律的生命现象,此时,这种被选定的生物物种就是模式生物.
模式标本(type specimen)即作为规定的典型(type)标本。某物种最早被命名和描述的那个标本被称为“模式标本”,模式标本只能有一个,价值无可替代。模式标
本也叫正模式标本,是指真正成为模式的一份标本,即指由发表者鉴定,并已发表的那份标本。 就地保护
长期保护生物多样性的最佳策略就是在野外保护自然群落和种群,即就地保护。
迁地保护
迁地保护指将濒危动植物迁移到人工环境中或易地实施保护。 孑遗物种:
所谓孑遗物种是在较为古老的地质历史时期中曾经非常繁盛,分布很广,但到较新时期或现代则大为衰退的一些生物物种。例如,仅产于我国的大熊猫和原来仅产于我国的银杏、水杉等等就属于孑(jié)遗物种。 ◎遗传漂变
由于某种随机因素,某一等位基因的频率在群体(尤其是在小群体)中出现世代传递的波动现象称为遗传漂变(genetic drift),也称为随机遗传漂变(random genetics drift)。 ◎基因流
是一个集合名词,它包括致使基因从一个居群到另一个居群或从一个亚居群到另一个亚居群成功运动的所有机制。基因流的产生至少需要两个条件:1)某分类群存在至少一个以上的居群或亚居群;2)不同的居群或亚居群间有基因交流的机会。 一、 物种灭绝 1、物种灭绝的概念
所谓物种灭绝就是指一个物种或一个种群不能够通过繁殖自我维持。下列任一情况发生时即发生灭绝:一是最后一个个体死亡;二是当剩下的个体不能够产生有生命或有繁殖能力的后代。
常规灭绝:在整个生命史上,灭绝亦如物种形成一样作为进化的正常过程,以一定的规模经常发生,表现为各不同分类类群中部分物种的代替,即新种产生和某些老种消失。 集群灭绝:在生命史上发生过的非正常的大规模的灭绝事件,在相对较短的地质时间内,一些高级分类类群整体消失了,这是集群灭绝。 生境破碎化的概念
所谓的生境破碎化是指一个大面积连续的生境,变成很多总面积较小的小斑块,斑块之间被与过去不同的背景基质所隔离。包围着生境片断的景观,对原有生境的物种并不
适合,物种不易扩散,残存的斑块可以看作“生境的岛屿”。生境的破碎化在减少野生动物栖息地面积的同时增加了生存于这类栖息地的动物种群的隔离,限制了种群的个体与基因的交换,降低了物种的遗传多样性,威胁着种群的生存力。此外,生境破碎化造成的边缘生境面积的增加将严重威胁那些生存于大面积连续生境内部的物种的生存。生境破碎化对野生动物的灭绝具有重要的影响。
自然资源 是指在一定的技术经济条件下,自然界中对人类有用的一切物质和能量,如土壤、水、草场、森林、野生动植物、矿物、阳光、空气等等。对于人类来说,随着取得和使用资源技术的进步和经济的发展,无用的物质可以变成有用的资源。
自然保护 就是利用生态学原理和最新研究成果,采取一切必要的手段,根据自然规律,利用人的社会属性,对自然界这一自然资源进行合理利用,积极保护,使自然资源能持续地被人类所利用,为人类文明的继续发展提供物质保证。自然保护和生态保护具有相同的内涵,生态保护是指人类对生态环境有意识的保护,是以生态科学为指导,遵循生态规律对生态环境的保护对策及策略。 模式生物和模式标本
生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究,用于揭示某种具有普遍规律的生命现象,此时,这种被选定的生物物种就是模式生物.
模式标本(type specimen)即作为规定的典型(type)标本。某物种最早被命名和描述的那个标本被称为“模式标本”,模式标本只能有一个,价值无可替代。模式标本也叫正模式标本,是指真正成为模式的一份标本,即指由发表者鉴定,并已发表的那份标本。
生态位 每一个物种在系统中所占的位置,称为生态位。生态位往往是复杂和多维的。 1.简述我国藏羚羊目前的保护状况 藏羚羊作为青藏高原动物区系的典型代表,具有难于估量的科学价值。藏羚羊种群也是构成青藏高原自然生态的极为重要的组成部分。中国政府十分重视藏羚羊保护。1981年中国加入《濒危野生动植物种国际贸易公约》,鉴于藏羚羊为附录I物种,中国政府严格禁止了一切贸易性出口藏羚羊及其产品的活动。此外,中国政府还在藏羚羊重要分布区先后划建了青海可可西里国家级自然保护区、新疆阿尔金山国家级自然保护区、西藏羌塘自然保护区等多处自然保护区,成立了专门保护管理机构和执法队伍,定期进行巡山和对藏羚羊种群活动实施监测。据不完全统计,自1990年以来,中国森林公安机关共破获盗猎藏羚羊的案件100余起,收缴被猎杀的藏羚羊皮17000余张、藏羚羊绒1100余公斤、各种枪支300余支、子弹15万发、各种车辆153辆,抓获盗猎藏羚羊的犯罪嫌疑人近3000人,击毙盗猎分子3人。 1、藏羚羊为什么会濒危? 猎杀在中国 疯狂的偷猎→特殊的利益链 加工在印度 使用在欧美 2、如果藏羚羊灭绝了,将会有什么影响 ?
藏羚羊是地球青藏高原自然生态环境中极为重要的组成部分,是高原食物链中的环节之一。尽管眼下对藏羚羊还缺乏足够的研究,但至少人们已知这一优势物种是青藏高原动物区系的典型代表,具有难于估量的科学价值,对青藏高原的生态平衡与稳定有着举足轻重的作用。
例如,青藏地处高寒,土壤贫瘠,植被稀疏,早先,那稳定的百万只以上藏羚羊群的粪便可作肥料源。高原植物的种类本已不多,寒冷使植物生长缓慢,没有了藏羚羊,缺肥更是雪上加霜。加之,20世纪90年代以来,一拨一拨的人涌入高原,进行偷猎、挖金、掘矿、采盐等活动使得生态环境日趋恶化,致使雪线上升、湿地萎缩、湖泊干涸、植被日少、稀疏的草场日渐衰退沙化,导致水土流失,荒漠化的高原引起的连锁反应累及高原其它物种的生存难以为继。
2.简述保护生物多样性的重要意义
生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础。我们的衣、食、住、行及物质文化生活的许多方面都与生物多样性的维持密切相关。
(1) 首先,生物多样性为我们提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料。 (2) 生物多样性还在保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等方面发挥了重要作用。 (3) 生物多样性在大气层成分、地球表面温度、地表沉积层氧化还原电位以及PH值等方面的调控方面发挥着重要作用。
(4) 生物多样性的维持,将有益于一些珍稀濒危物种的保存。
生物进化随时间发生的变化,它一往直前,决不能重复也不能倒退,任何一个物种一旦灭绝,便永远不可能再生。每一生物个体都是基因的载体,生物的多样性代表着30亿年来生命演化的结果,对于人类来说是一笔巨大的财富,是大自然的遗产,为我们提供食物、药物以及生命活动所必须的物质和能量。所以任何一个物种的灭绝,或者生物多样性的丧失都是对千百万年,甚至上亿年的生命演化结果的损失,这种损失不仅影响当代人的生活和生产,而且对后代的生存和发展也将构成威胁。今天仍生存在我们地球上的物种,尤其是那些处于灭绝边缘的濒危物种,一旦消失了,那么人类将永远丧失这些宝贵的生物资源。
所以保护生物多样性,防止物种灭绝是我们这代人的责任和义务,也是本学科的研究方向和学科领域。而保护生物多样性,特别是保护濒危物种,对于人类后代,对科学事业都具有重大的战略意义。
3.什么是自然保护区?试述自然保护区的作用。
1.自然保护区能为人类提供生态系统的天然“本底”。 2.自然保护区是各种生态系统以及生物物种的天然贮存库 3.自然保护区是科学研究的天然实验室。
4.自然保护区是向群众进行有关自然和自然保护宣传教育的活的自然博物馆和自然讲坛。
5.某些自然保护区可为旅游提供一定的场地。
6.自然保护区由于保护了天然植被及其组成的生态系统,在改善环境、保持水、涵养水源、维持生态平衡等方面具有重要的作用。
7.自然保护区有助于改善环境,保护地区的生态平衡。 4.简述生物多样性的价值。 1、生物多样性的直接价值
(1)消耗性利用价值
消耗性利用价值是指标定在那些直接消耗的(即不经过市场交易的)自然产品上的价值。
(2)生产性利用价值
生产利用价值是指通过商业性收获供市场交换产品的价值。 野生生物资源的生产性利用价值还表现在以下几方面: ① 野生生物遗传资源对现代农业的贡献 ②野生传粉动物对作物的贡献 ③利用生物多样性防治病虫害 ④生物多样性在医疗卫生方面的价值 ⑤ 生物多样性在工业上的贡献
2、生物多样性的间接价值(1)生物多样性的非消耗性利用价值
生物多样性的非消耗利用价值是指自然界提供的生态学服务性价值。这部分价值未被消耗掉,并且未在市场上进行交易和不计入国家财政收入之内。
①为生物多样性的消耗利用价值和生产性利用价值提供地支持系统 ② 涵养水源和防治水土流失
③ 生物多样性对生态系统中种间基因流动和协同进化的贡献 ④生物多样性的调节气候和物质循环方面的贡献 ⑤ 废物处理 ⑥ 环境监测
⑦生物多样性的美学、社会文化、科学、教育、精神及历史价值也是相当大的,世界上,自然观光性质的旅游业每年创造120亿美元的税收。 (2)生物多样性的选择价值(备择价值) (3)生物多样性的存在价值 (4)生物多样性负价值
5.简述生物多样性各层次间的相互关系。
遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性的关系:
物种多样性显示了基因的多样性,基因的多样导致了物种的多样性,物种多样与多型性的生境构成了生态系统的多样性。遗传传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础,或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。物种多样性是是构成生态系统多样性的基本单元。
因此, 生态系统多样性离不开物种的多样性,也离不开不同物种所具有的遗传多样性。由此可见,生物多样性是由遗传多样性、物种多样性与生态系统多样性三个层次相互交结而成的复杂的生物学复合体系。
6.简述哈迪—温博格定律的中心内容。 ◎Hardy-Weinberg平衡定律的中心内容是:
在随机交配的大群体中,若没有选择、突变或迁移因素的作用,基因频率和基因型频率在世代间保持恒定;而且,基因频率与基因型频率间存在简单的关系。符合上述条件的群体叫做平衡种群。
9.什么是关键地区?简述确定生物多样性关键地区必须遵循的4个原则。 ① 丰富性
由于自然地理因素和地质历史因素的综合影响,导致生物多样性在空间上的分布呈现不均匀性,但是,总体趋势是从寒带到热带,生物多样性丰富程度逐渐增加。即使在同一气候带内,由于生境的多样化,会造成生物多样性的显著差异。生物多样性丰富的地区应当首先考虑,如热带雨林。 ② 特殊性
在生物多样性保护中,那些含有多种特有种的生态系统与众多广布种组成的生态系统相比,则前者显得更为重要。单型种或某个目、科或属的唯一代表种,比分布广泛的复型种更值得重视。同样,稀有种或特有种的生境,比其他普通种的生境具有更高的优先度。例如,可可西里自然保护区,这里独特的自然环境中,存在许多特有种,尤其是藏羚羊。 ③ 受威胁的程度
生物多样性在世界各地受到不同程度的威胁,受威胁严重的地区应具有较高的优先度。在其他条件相同的情况下,濒危物种和易危物种相比,前者具有较高的优先度;易危物种和稀有物种相比,前者就具有更高的优先度。 ④ 经济价值
不同地区的生物多样性的丰富程度可能存在相似性,有的地区,可能在数量上相近,但其现实的和潜在的经济价值和用途却有很大差别。在评估优先程度时,对那些会对人类产生最严重不良后果的基因物种或生态系统,应具有最高的优先度。 10.简述生物多样性的丧失的主要原因。 1、生境的破坏
⑴ 森林生境的丧失 ⑵ 湿地和水生生境的丧失 ⑶ 草地损失和沙漠化 2、生境片断化和破碎
⑴ 生境片断化对生物的直接影响
① 使物种扩散和建立种群的机会减少 ② 使动物的搜寻能力降低 ③ 影响动物的繁殖 ④ 直接造成野生动物灭绝
⑵ 边际效应
① 微气候中光和温度的变化 ② 风
③ 增加的火灾风险 ④ 为外来种的入侵创造条件 3、生境的退化与污染
⑴ “火灾”使得生境发生退化
例如,温带落叶林频繁发生的地表火灾常使生境发生退化。虽然这些林火不会使大树致死,但是林下丰富的多年生野花群落和昆虫区系会由此而逐渐消失。
⑵ 航海和潜水活动频繁的区域里,潜水装置、船壳和铁锚常与珊瑚礁碰撞,它使脆弱的物种群落发生退化。 ⑶ 环境污染 ① 农药污染 ② 水体污染 ③ 大气污染 4、外来种入侵 5、疾病流行
病害流行通常可分两种情形:
① 当易受感染的寄主物种从未受病菌感染的区域迁入病菌感染强烈的地区时; ② 当病菌传入没有病菌传染的地区时。 6、过渡开发
11.简述生境岛屿化(片断化)后与原有生境之间的差异。
生境岛屿化:简单的说生境岛屿化就是生物周围的生存空间日趁缩小,岛屿化和生境破碎不是同一个概念,前者拥有广泛的代表性,而后都特指生存环境的破坏以及生物链的不合谐,岛屿化是一个相对于趋势来说的词语,所以目前还没有准确的定义,通常用来形容事物的变小,变弱的趁势,也可以用来形容事物群体的的单一。
生境岛屿化(片断化)与原有生境之间的差异: ⑴ 片断化的生境面积具有更大的边缘面积; ⑵ 片断化后的各个部分的中心距边缘更近。
(A)一个1km2的保护区,假定边际效应使进入保护区内100m,大约64hm2的面积适于筑巢性的鸟类生存。
(B)道路和铁路对生境进行了均分,虽然道路本身只占了较少的面积,但是接近一半适于筑巢鸟类生存的生境受到了破坏。
生境片断化对生物多样性的影响主要表现在生境片断化影响了物种的流动性,同时,也产生了“边际效应”,改变了生境的条件,从而间接地影响野生动物的生存。
12.什么是生物多样性?生物多样性包括几个层次?
一般认为生物多样性包括三个层次:遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。 13.自然保护区的建立必须遵循哪些原则以确定保护区建立的可行性?一旦在某地区确定建立自然保护区后,在设计规划自然保护区时又应遵循何种原则。 1、建立自然保护区的原则
① 原始生态系统的典型性或代表性 ② 物种稀有性 ⑥ 天然性 ⑦ 感染力 ③ 脆弱性 ⑧ 潜在保护价值 ④ 多样性 ⑨ 科研的潜力 ⑤ 面积适宜性
自然保护区的设计应遵循下列原则:
① 保护区面积越大越好;
② 一个大保护区比具有相同总面积的几个小保护区好;
③ 对某些特殊生境和生物类群,最好设计几个保护区,且相互间距离愈近愈好; ④ 自然保护区之间最好用廊道相连,以增加种的迁入率 ⑤ 为了避免“半岛效应”,保护区以圆形为佳。
15.简述自然保护区管理的主要内容。
(1)生物资源和自然环境管理
主要管理内容包括: ① 自然保护区范围确定和标桩闪界; ② 核心区、缓冲区、实验区的划分; ③ 生物资源与环境的保护; ④ 特殊物种的保护措施; ⑤ 栖息地的恢复与改造; ⑥ 自然灾害的控制与防范。 幻灯片65
(2)科研和监测管理 主要管理内容包括:
① 资源的调查、监测; ②调查、监测样点的选设; ③ 生物种类的确定、记载及整理、出版; ④重点物种或种群的研究; ⑤ 种质基因库的建立; ⑥ 信息资源的合理利用; ⑦ 自然资源的合理利用;⑧ 依据科研监测结果,及时调整生物保护、生境管理的措施和方法; ⑨ 国际合作与交流项目。 (3)参观者的管理 主要管理内容包括:
① 专业性参观; ② 非专业性参观和旅游; ③ 向导的培训; ④ 参观路线的划定; ⑤ 路标和讲解牌的设置; ⑥ 参观者的食宿及活动设施; ⑦ 少年儿童和残疾人的特殊接待; ⑧ 宣传品的制作和提供 ; ⑨ 废弃物的清除与处理 。 (4)居民生产生活的管理 主要管理内容包括:
①生产生活用地的选定与调整; ②制止非法伐木,狩猎和挖掘开采; ③引导群众从事自然保护工作和多种经营活动; ④ 控制区内和周围人口的非正常增长; ⑤帮助引进技术和资金渠道。
(5)行政与后勤管理
如何调动职工的工作热情,合理安排工作量,是每个自然保护区管理者应认真研究的问题。行政和后勤管理细致而繁琐,应靠一系列规范化的制度和规章来完成,它们包括劳动纪律制度、人事制度管理、工作人员的奖惩制度、资金使用制度、基础设施的管护与维修、仪器设备的保养与维修及保卫和治安制度等。 16.简述物种迁地保护的目的和原则。 一、迁地保护的目的(重要)
物种迁地保护的目的,并不是以人工种群代替野生种群,而是增加濒危物种的种群数量,其最终目标是建立起自然状态下可生存种群。
在迁地保护过程中,利用现代科学技术作为辅助手段,在有限的空间内创造濒危动植物生存的必要条件,通过保证其食物供应,治疗受伤、生病个体,采取节育或人工受精,淘汰某一年龄段个体等进行人工管理,调整种群的遗传结构和种群结构,减少随机因素对小种群的影响,使迁地种群的有效种群数量达到最大,并处于最佳年龄结构。
在当迁地种群数量上升到一定量时,通过对人工驯养个体进行野化训练,在适宜的生境中不断地释放迁地种群的繁育后代,补充野生种群,以增加野生种群的遗传多样性。建立起自然状态下可生存种群是迁地保护的最终目标。 迁地保护的最高目标是建立野生群落 迁地保护的原则
对濒危物种在什么样的情形下应当实施迁地保护呢?
在什么情况下应当对物种进行迁地保护?一般来说,迁地保护的原则有以下三方面(重要) :
1、物种原有的生境破碎呈斑块状,或原有生境消失; 2、物种的数目下降到极低的水平,种内难以进行交配; 3、物种的生存条件突然恶化。 17.简述外来有害物种的防治对策。 建立国际生物安全监控体系和数据库; 控制自然资源管理对外来物种的盲目引进;
而对于确实需要引进的物种则必须有驯化过程并对该物种有控制措施时才能大面积推广;
转基因物种释放控制;
对已经进入的入侵性外来种,要采取科学的方法治理。 18.试试述世界生物物种多样性及我国生物物种多样性各自的特点。 全球物种多样性概况 ①物种数目
全世界大约有1300万至1400万个物种,但科学描述过的仅有175万种(Heywood 等1995)。
②物种多样性特丰富国家
物种并不是均匀地分布于全世界168个国家。巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚等12个国家拥有全世界60%~70%的生物多样性(McNeely等 1990)。
③全球物种多样性的热点地区
Myers依据极高的特有性水平,受威胁的程度这两个标准在全球范围内划分出了18个生物多样性的热点地区。其中热带14个地区,4个地中海类型区。它们虽然仅有地球表面积的0.5%,却拥有全球20%的植物物种,拥有50000 个特有植物物种。
④全球物种特有性格局
当物种自然分布范围有一定的限制时,称为特有现象或特有性。如大熊猫自然分布仅局限于中国的川、甘、陕毗邻地区,因此它是中国特有属和特有种。特有现象是对世界广泛分布现象而言的,一切不属于世界性分布的属或种,都可以称之为分布区内的特有属或特有种。
Myers所划分的18个物种多样性热点地区,均为植物及其他类群特有性较高的地区,如新喀里多尼亚,有特有植物1400种,占该地区植物种类的89%,哺乳类有特有种2个,爬行类特有种21个;马达加斯加,有特有植物4900种,占该地区植物种类的82%,哺乳类有特有种86个,爬行类特有种234个,两栖类有特有种142个。
⑤物种多样性的时间格局
历史上物种多样性的资料,都是通过化石记录得到的。由于化石记录的不完整,使有关物种多样性的结论一直有争议,但普遍被接受的结论是从大的时间尺度上看,陆生脊椎动物、植物以及海洋脊椎动物的物种多样性都是逐渐增加。
⑥物种多样性的空间分布格局
对大多数陆生植物和动物来说,极地的物种多样性最低,随着纬度的降低,物种多样
性增加,在热带雨林达到最大值,不管是从区域物种多样性水平上还是从群落物种多样性水平上都表现出这样的规律。
⑦世界上物种多样性丰富的生态系统
物种多样性最丰富的生态系统是热带森林。
基于对世界上最大的生物类群——昆虫和其他节肢动物的分析认为,尽管热带森林仅占陆地面积的7%,却容纳了世界上50%左右的物种(Whitmore,1990)。 珊瑚礁也是一个物种多样性丰富的生态系统。如澳大利亚东海岸的珊瑚礁群,面积达349000 km2,它容纳了300多种珊瑚,1500种鱼类、4000种软体动物,5种龟类,252种鸟类(IUCN/UNEP,1988)。大堡礁尽管仅占海洋面积的0.1%,却容纳了世界鱼类总数的8%。 我国生物物种多样性的特点: (1)物种丰富
中国有高等植物3万余种,其中在全世界裸子植物15科850种中,中国就有10科,约250种,是世界上裸子植物最多的国家。中国有脊椎动物6347种,占世界种数近14%。 (2)特有属、种繁多
高等植物中特有种最多,约17300种,占中国高等植物总种数的57%以上。6347种脊椎动物中,特有种667种,占10.5%。
我国特有物种在地理分布上也不均匀。 (3) 区系起源古老
由于中生代末中国大部分地区已上升为陆地,第四纪冰期未遭受大陆冰川的影响,许多地区都不同程度保留了白垩纪、第三纪的古老残遗部分。如松杉类世界现存7个科中,中国有6个科。动物中大熊猫、白鳍豚、扬子鳄等都是古老孑遗物种。 (4)栽培植物、家养动物及其野生亲缘的种质资源非常丰富
中国是水稻和大豆的原产地,品种分别达5万个和2万个。中国有药用植物11000多种,牧草4215种,原产中国的重要观赏花卉超过30属2238种。中国是世界上家养动物品种和类群最丰富的国家,共有1938个品种和类群。
▲4、我国物种多样性研究的未来趋势(重要) (1)物种多样性的编目
物种多样性的编目是一项艰巨而又急待加强的工作。编目就是编制目录,是指对生物类群加以鉴定并汇集成名录。编目应包含各分类单元的名称或代码以及分布地点。详细的编目还应包括物种生物学和生态学相关的信息。汇集成物种名录和物种编目数据库。
(2) 物种多样性的形成、演化、空间格局及维持机制等理论问题需要深入探讨 到目前为止,关于生物多样性空间格局的形成、演化和维持机制方面的研究,仅限于提出一些假说的水平,还没有一个得到公认的结论。而地球上生物多样性空间格局、形成过程、演化规律和维持机制等问题,是保护和可持续利用生物多样性的重要基础,因此必须从理论上加以深入探讨。
(3) 物种濒危状况、灭绝速率及灭绝原因的研究
为了有效的保护生物多样性,有必要对全球物种的濒危状况进行科学分析,将保护对象科学的划入相应的保护等级中。对现代生物多样性丧失、生物灭绝的速率进行科学估算,并探讨各种生物受威胁的原因及灭绝原因。
(4) 特有现象的形成及格局需要进一步研究
尽管学者们通常把我国特有种类比较多的现象归结为,我国受第三纪冰川期影响较小、地域广阔、生境条件复杂等原因,但还应该进一步深入验证和分析。在特有性格局深入研究的基础上,探讨特有性格局的科学成因和形成过程,以指导未来的保护生物学实践。
(5) 在大尺度上我国物种多样性的空间格局及与生态因子的关系研究
该方面的研究在探讨全球变化对物种多样性的影响,物种多样性的保护与持续利用方面均有重要意义。因此,应加强全国性的物种多样性信息网建设。 19.简述自然保护区的内容和任务。
(1)保护人类赖以生存和发展的基本生态过程和生命支持系统(如水、土、光热、气等自然物质系统,农业生产系统,森林、草原、草地、淡水和沿海等生态系统),使其免遭破坏和污染。
(2)保证生物资源(水产资源、陆地野生动植物资源等)的永续利用。 (3)保存生物物种遗传基因的多样性。
(4)保留自然历史遗迹(如瀑布、火山口、陨石、地层剖面、洞穴、古生物化石以及古树名木等)。
(5)保护过渡带。即保护人与自然之间、自然景观单元或自然生态系统之间常有过渡带,或称交错区。
生物圈保护区,它是指被创立以用来“展示和推广人与自然界和谐相处”的地区。具体来说,一个生物圈保护区必须具有一块被立法保护的核心地区,周边必须有缓冲区
域,缓冲地区之外还须有过渡区域;通过良好的管理,生物圈保护区的生态系统和生物多样性必须得到良好的保护;除了具有保护功能外,生物圈保护区更重要的是要具有促进资源可持续利用的发展功能和开展科学研究、监测、教育、培训、信息交流等后勤支持功能;此外,保护区还必须通过特殊的区域设计来发挥这些功能。 20.自然保护区的基本功能及任务。
1、展示生态系统的本底 2、保存生物多样性
3、提供科学研究的天然实验室 4、开展宣传教育的课堂地 5、人类游憩的场所 6、涵养水源和净化空气 7、可持续利用资源的示范 8、促进国际交流与合作
21.解释物种灭绝的概念。什么样的物种容易灭绝?简述物种灭绝的后果。 什么样的物种或哪些物种容易灭绝呢? 对灭绝特别脆弱的物种主要包括:
⑴ 地理分布区狭窄的物种 ⑵ 仅有一个或几个种群的物种 ⑶ 种群规模小的物种 ⑷ 种群大小正在衰落的物种 ⑸ 种群密度低的物种 ⑹ 需要较大生活空间的物种 ⑺ 体型大的物种
⑻ 种群个体数增长速率低的物种 ⑼ 不能有效扩散的物种
⑽ 季节性迁移的物种 ⑾ 遗传变异低的物种 ⑿ 需要特殊生态位的物种 ⒀ 以稳定环境为特征的物种 ⒁ 长期或暂时群集的物种 ⒂ 遭受人类猎杀和采集的种类
物种灭绝的后果 ① 破坏生态平衡 ② 影响优良品种的培养 ③ 减少药物来源
④ 影响工业和科学技术的发展
⑤ 此外,野生动植物对科研、教育、娱乐、对外交往以及旅游等方面而言,也是必不可少的。如果动植物物种大量消失,必然对以上方面造成巨大影响。
遗传多样性的来源包括: (1)染色体畸变 (2)基因突变 (3)基因重组
大熊猫 (1级),白鳍豚 (1级),金丝猴 (1级),东北虎(1级),水杉(1级),银杉(1级),银杏(1级),攀枝花苏铁(2级),大鲵(2级) 保护生物多样性的途径
1、政策和法制途径; 2、宣传教育的途径; 3、科学研究的途径; 4、国际合作途径 。 保护生物学研究的内容
(1)小种群的生存机制 (2)物种濒危灭绝机制 (3)生境破碎问题 (4)自然保护区理论 (5)公众教育 (6)保护法与执法
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