園林植物安全與檢疫：生物多樣性2

保護生物學（二）教師：熊源新Email:ls.yxxiong@Tel:3865593第二章、生物多樣性生物多樣性（biodiversity、biologicaldiversity）是一個描述自然界多樣性程度的一個內容廣泛的概念。

第二章的主要內容一、什么是生物多樣性定義1）、遺傳多樣性(geneticdiversity)2）、物種多樣性(speciesdiversity)3）、生態(tài)系統(tǒng)多樣性（ecosystemdiversity）4）、生物多樣性公約二、生物多樣性的總量和分布1）、地球生物資源概況2）、生物多樣性在世界的分布3）、中國生物多樣性的分布特點4）、我國有多少生物物種生物多樣性概念的提出

1）環(huán)境問題危機；①人口、②資源、③環(huán)境、④糧食、⑤能源2）世界自然保護聯(lián)盟（IUCN）。世界野生生物基金會（WWF）建立。1971年，由聯(lián)合國教科文組織提出了著名的“人與生物圈計劃”。等國際組織和國際活動的建立和開展。人們在開展自然保護的實踐中逐漸認識到，自然界中各個物種之間、生物與周圍環(huán)境之間都存在著十分密切的聯(lián)系，因此自然保護僅僅著眼于對物種本身進行保護是遠遠不夠的，往往也是難于取得理想的效果的。要拯救珍稀瀕危物種，不僅要對所涉及的物種的野生種群進行重點保護，而且還要保護好它們的棲息地?；蛘哒f，需要對物種所在的整個生態(tài)系統(tǒng)進行有效的保護。在這樣的背景下，生物多樣性的概念便應運而生了。一、什么是生物多樣性

§生物多樣性就是生命形式的多樣性”

§生物多樣性一般是指"地球上生命的所有變異"。

§生物多樣性是所有來源的活的生物體中變異性，這些來源包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構成生態(tài)綜合體；這包括物種內、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性《生物多樣性公約》（ConventiononBiologicalDiversity，1992）

§"生物多樣性是生物及其環(huán)境形成的生態(tài)復合體以及與此相關的各種生態(tài)過程的綜合，包括動物、植物、微生物和它們所擁有的基因以及它們與其生存環(huán)境形成的復雜的生態(tài)系統(tǒng)"

（Wilson,1992）

孫儒泳（2001）

蔣志剛等（1997）

生物多樣性是指地球上所有生物和它們所包含的遺傳物質，以及由這些生物與環(huán)境相互作用所構成的生態(tài)系統(tǒng)的多樣化程度。

包括了遺傳基因多樣性、生物物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次。生物多樣性的定義1）、遺傳多樣性(geneticdiversity)遺傳多樣性是生物所攜帶遺傳信息的總和。多用于種內不同群體。物種內不同群體之間在生理、形態(tài)和行為上的不同是遺傳多樣性的表現(xiàn)，其差異的程度即是遺傳多樣性的大小?；虻亩鄻有允巧M化和物種分化的基礎。研究遺傳多樣性的理論和實踐意義在于：a.

能測量物種對環(huán)境的適應能力。b.

可以揭示物種或居群的進化歷史。c.

能探討物種稀有或瀕危的原因和過程。鴿的品種：筋斗鴿、鸚鵡鴿、孔雀鴿、吹號鴿、毛領鴿、球胸鴿、喜鵲鴿、天使長鴿、皺背鴿

廣義遺傳多樣性（geneticdiversity）：地球上所有生物攜帶的各種遺傳信息的總和。

狹義的遺傳多樣性主要是指生物種內基因的變化，包括種內顯著不同的種群之間以及同一種群內的遺傳變異。

遺傳多樣性是生物適應環(huán)境能力的體現(xiàn),是生命進化和物種分化的基礎。遺傳多樣性的來源:染色體畸變基因突變重組

什么是物種多樣性？

物種多樣性是指地球上動物、植物、微生物等生物種類的豐富程度。

2）、物種多樣性(speciesdiversity)①物種總數(shù)，即特定區(qū)域內所擁有的特定類群的物種數(shù)目

；②物種密度，指單位面積內的特定類群的物種數(shù)目；③特有種比例，指在一定區(qū)域內某個特定類群特有種占該地區(qū)物種總數(shù)的比例。

在闡述一個國家或地區(qū)生物多樣性豐富程度時，最常用的指標是區(qū)域物種多樣性。區(qū)域物種多樣性的測量有以下三個指標：3）、生態(tài)系統(tǒng)多樣性（ecosystemdiversity）生態(tài)系統(tǒng)是各種生物與其周圍環(huán)境所構成的自然綜合體。所有的物種都是生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。生產者消費者分解者生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性主要是指地球上生態(tài)系統(tǒng)組成、功能的多樣性以及各種生態(tài)過程的多樣性，包括生境的多樣性、生物群落和生態(tài)過程的多樣化等多個方面。生態(tài)系統(tǒng)的功能是：1）對地球上的各種化學元素進行循環(huán)2）維持能量在各組分之間的正常流動。

其中，生境的多樣性是生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的基礎，生物群落的多樣化可以反映生態(tài)系統(tǒng)類型的多樣性。附、景觀多樣性(landscapediversity)，景觀要素是：

景觀多樣性是指由不同類型的生態(tài)系統(tǒng)構成的景觀在空間結構、功能機制和時間動態(tài)方面的多樣化程度。組成景觀的基本單元，相當于一個生態(tài)系統(tǒng)。

遺傳傳多樣性是物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎，或者說遺傳多樣性是生物多樣性的內在形式。

物種多樣性是構成生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基本單元。

生態(tài)系統(tǒng)多樣性離不開物種的多樣性，也離不開不同物種所具有的遺傳多樣性。生物多樣性各層次間的相互關系4）、生物多樣性公約（ConventiononBiologicalDiversity）（1993年12月29日）

《生物多樣性公約》是一項世界各國保護生物多樣性,可持續(xù)地利用生物資源和公平地分享遺傳資源所創(chuàng)效益的承諾。生物多樣性公約的目標是：（1）保護生物多樣性及對資源的持續(xù)利用；（2）促進公平合理地分享由自然資源而產生的利益。（1）各締約方應該編制有關生物多樣性保護及持續(xù)利用的國家戰(zhàn)略、計劃或方案，或按此目的修改現(xiàn)有的戰(zhàn)略、計劃或方案。（2）盡可能的將生物多樣性保護及其持續(xù)利用納入到各部門的計劃、方案或政策之中。（3）采取立法、行政或政策措施，讓提供遺傳資源用于生物技術研究的締約方，尤其是發(fā)展中國家，切實參與有關的研究。（4）促進并推動提供遺傳資源的締約方，尤其是發(fā)展中國家，在公平的基礎上優(yōu)先取得基于其提供資源的生物技術所產生的成果和收益。（5）發(fā)達國家締約方應提供新的額外資金，以使發(fā)展中國家締約方能夠支付因履行公約所增加的費用。（6）發(fā)展中國家應該切實履行公約中的各項義務，采取措施保護本國的生物多樣性。生物多樣性公約的主要內容有以下一些方面：二、生物多樣性的總量和分布全世界倒底有多少物種呢？說來慚愧，我們不知道。人類的科技進步，可以探索銀河、宇宙，可以下到深海研究，可以探求分子的內部結構，但卻沒有人知道我們生存的地球上有多少物種。有人估計全球的物有

3,000萬種，也有人估計為1,000萬種，比較保守的說法是500萬種。即使全球只有500萬種生物，我們迄今認識的物種也不到五分之二。

1、地球生物資源概況人類科學家經過幾百年的科學研究，描述研究地球上的生物,初步估計約有140萬種生物物種，其中有昆蟲75萬種，脊椎動物5.7萬種，有花植物和苔蘚約25萬種。其他生物34萬種.世界有約141300個物種被描述根據雨林冠層生物學、深海生物學、土壤DNA的分析，全世界大約有500萬-5000萬以上的物種，但實際上在科學上描述的僅有140萬種。

除對高等植物和脊椎動物的了解比較清楚外，對其他類群如昆蟲、低等無脊椎動物、微生物等類群，還很不了解。為簡便，通常假定全世界生存有1000萬種生物，可以大致反映出整個生物界的概貌(附表)。

附表：世界生物多樣性概貌類群以描述的物種數(shù)類群以描述的物種數(shù)細菌和藍綠藻4760其他節(jié)肢動物和

小型無脊椎動物132461藻類26900真菌46983昆蟲751000苔蘚植物（蘚類和地錢）17000軟體動物50000裸子植物（針葉植物）750海星6100被子植物（有花植物）250000魚類（真骨魚）19056原生動物30800兩棲動物4184海綿動物5000爬行動物6300珊瑚與水母9000鳥類9198線蟲和環(huán)節(jié)動物24000哺乳動物4170甲殼動物38000

為簡便，通常假定全世界生存有1000萬種生物，可以大致反映出整個生物界的概貌(附表)。生物多樣性并不是均勻的分布于全世界168個國家；全球生物多樣性主要分布在熱帶森林，僅占全球陸地面積7%的熱帶森林容納了全世界半數(shù)以上的物種。2）、生物多樣性在世界的分布要點1：熱帶生物學研究重點委員會（NAS,1980）根據生物多樣性的豐富程度、高度的特有種分布以及森林被占用速度等因素，確定了11個需要特別重視的熱帶地區(qū)：厄瓜多爾海岸森林巴西可可地區(qū)巴西亞馬孫河流域東部和南部緬甸馬達加斯加坦桑尼亞山脈新喀里多尼亞夏威夷斯里蘭卡喀麥隆要點2：

海洋也蘊藏著極其豐富的多樣性，至今仍不斷有舉世矚目的新發(fā)現(xiàn)。在高級分類階元“門”的水平上，海洋生態(tài)系統(tǒng)比陸地及淡水生物群落變化多，有更多的門和特有門。世界生物多樣性較豐富的海域包括西印度太平洋、東太平洋、西大西洋。

要點3：生物多樣性巨豐國家（megadiversitycountry）12個多樣性特豐國家占全世界所擁有的60-70%甚至于更高的生物多樣性。

巴西哥倫比亞厄瓜多爾墨西哥馬達加斯加澳大利亞中國印度印度尼西亞扎伊爾馬來西亞秘魯要點4：1）哺乳動物（2）鳥類（3）兩棲動物國家物種數(shù)國家物種數(shù)國家物種數(shù)印度尼西亞515哥倫比亞1721巴西516墨西哥449秘魯1701哥倫比亞407巴西428巴西1622厄瓜多爾358扎伊爾409印度尼西亞1519墨西哥282中國394厄瓜多爾1447印度尼西亞270秘魯361委內瑞拉1275中國265哥倫比亞359玻利維亞1250秘魯251印度350印度1200扎伊爾216烏干達311馬來西亞1200美國205坦桑尼亞310中國1195委內瑞拉與澳大利亞197（4）爬行動物（5）燕尾蝴蝶(鳳蝶)（6）被子植物國家物種數(shù)國家物種數(shù)國家物種數(shù)墨西哥717印度尼西亞121巴西55000澳大利亞686中國99-104哥倫比亞45000印度尼西亞600印度77中國27000巴西467巴西74墨西哥25000印度453緬甸68澳大利亞23000哥倫比亞383厄瓜多爾64南非21000厄瓜多爾345哥倫比亞59印度尼西亞20000秘魯297秘魯58-59委內瑞拉20000泰國和馬來西亞294馬來西亞54-56秘魯20000巴布亞新幾內亞310墨西哥52俄羅斯20000世界物種的分布中國是地球上生物多樣性最豐富的國家之一。根據一個國家的脊椎動物，昆蟲中的鳳蝶科(Papillionidae)和高等植物數(shù)目（上述表格）評定出12個這樣的“巨大多樣性國家——（megadiversitycountry）”中，中國排名第八。（墨西哥、哥倫比亞、厄瓜多爾、秘魯、巴西、扎伊爾、馬達加斯加、中國、印度、馬來西亞、印度尼西亞和澳大利亞。）

3）、中國生物多樣性的特點中國的生物多樣性概括起來有下列特點:(1)物種高度豐富，a.高等植物30000余種，僅次于世界高等植物最豐富的巴西和哥倫比亞，占世界第三位。b.苔蘚植物2200種，占世界總種數(shù)的9.7%，隸屬106科，占世界科數(shù)的70%；c.蕨類植物52科，約2200~2600種，分別占世界科數(shù)的80%和種數(shù)的22%：d.裸子植物全世界共15科，79屬，約850種，中國就有10科，34

屬，約250種,是世界上裸子植物最多的國家;e.被子植物約有328科，3123屬，30000多種，分別占世界科，屬，種數(shù)的75%，30%和10%。中國的動物也很豐富;f.脊椎動物共有6347種，占世界總種數(shù)（45417）的

13.97%。g.中國是世界上鳥類種類最多的國家之一，共有鳥類1244種，占世界總種數(shù)的13.1%；h.中國有魚類3862種，占世界總種數(shù)（19056種）的

20.3%。i.包括昆蟲在內的無脊椎動物，低等植物和真菌，細菌，放線菌，其種類更為繁多。目前尚難做出確切地估計，因大部分種類迄今尚未被認識

。

特有性反應一個地區(qū)的分類多樣性。中國生物區(qū)系的特有現(xiàn)象發(fā)達，說明了中國生物的分類多樣性豐富。

例如，有活化石之稱的大熊貓、白鰭豚、水杉、銀杏、銀杉和攀枝花蘇鐵等等。

(2)特有屬，種繁多；中國國家保護動植物簡介大熊貓(1級)拉丁學名：Ailuropodamelanoleuca

英文名：GiantPanda

別名：大貓熊竹熊花熊白熊體型似黑熊，頭圓而大，尾極短。體長多在120～180厘米，尾長10～12厘米，體重60l千克。軀干和尾白色，兩耳、眼周及四肢全黑色，界線分明。主要棲息在海拔1400—35O0米的落葉闊葉林、針閥混交林和亞高山針葉林帶的山地竹林內。無固定巢窩，常在大樹上或竹林內臥睡，平時單獨活動，行動緩慢，性情溫順，聽覺、視覺較差，自衛(wèi)能力較弱。主要以竹類的竹筍、竹葉及嫩竹尖為食，亦喜歡野果或一些動物性食物。每年多在4—5月發(fā)情交配，也有秋季交配的，妊娠7個月，多數(shù)每胎只產1仔，由雌獸單獨撫育，仔獸5～6個月才能獨立生活。大熊貓是我國特產，十分珍貴，在全世界范圍內，只見于我國四川、甘肅、陜西等省的人跡罕至的高山竹林內國家一級保護動物體形似金絲猴，鼻孔上仰，吻鼻部略向下凹，不像金絲猴那樣腫脹。臉部灰白或淺藍。頭頂前部毛基金黃色，至后部逐漸變?yōu)榛野?，毛尖黑色。耳緣白色，背部灰褐色。兩肩之間有一白色塊斑，毛長達16厘米。上肢的戾部外側至手背，由淺灰褐色逐漸變?yōu)楹谏?，下肢毛色變化與上肢相同。有人認為是金絲猴的一個亞種。棲息于海拔1700米以上的山地闊葉林中，主要在樹上活動，結群生活，有季節(jié)性分群與合群現(xiàn)象。以多種植物的葉、芽、花、果及樹皮為食。黔金絲猴分布范圍十分狹窄，總數(shù)僅幾百只，現(xiàn)已建立梵凈山自然保護區(qū)，對其棲息環(huán)境進行保護。國家一級保護動物黑葉猴體形纖瘦，四肢細長。頭小尾巴長，體長50-60厘米，尾長79-86厘米。頭頂有黑色直立的毛冠；兩頰至耳基部有白毛；成體全身烏黑色體毛長而厚密，有光澤。手、足具烏黑扁平指（趾）甲；尾尖端白色。剛出生挑戰(zhàn)黑葉猴，全身乳黃色，頭部則為金黃色，尾為黑色，30天左右全身變黑，但頭部還是金黃色。生活于熱帶、亞熱帶叢林中，樹棲，喜群居，每群有一首領帶領猴群活動。黑葉猴跳躍能力很強，一次可越出10多米。很少下地喝水，多飲露水和葉子上的積水，以嫩葉芽、花、果為食。通常2-3月份交配，8-9月份產仔，每年產1胎，每胎1仔，偶見2仔。黑葉猴是珍貴稀有靈長類動物之一，分布區(qū)域狹窄，數(shù)量很少。國家二級保護動物體長11-15厘米。雌螈一般大于雄螈，頭部扁平，吻端平切，外鼻孔位于近吻端。除唇緣、指、趾及尾外，全身布滿瘰粒與疣粒；頭側棱脊顯著，背中線棱脊明顯。體側自肩部向后至尾基部各有一列整齊的瘰粒。前后肢幾乎等長，指扁平，末端鈍圓。體色除尾部腹緣及四指為橘紅色外，其余皆為黑色。生活于海拔650-2500米山區(qū)溪流的塘邊，多在夜間捕食。平時生活在陸地上，夏季繁殖期進入水池中。國家二級保護動物大鯢是現(xiàn)存有尾目中最大的一種，最長可超過1米。頭部扁平、鈍圓，口大，眼不發(fā)達，無眼臉。身體前部扁平，至尾部逐漸轉為側扁。體兩側有明顯的膚褶，四肢短扁，指、趾前五后四，具微蹼。尾圓形，尾上下有鰭狀物。體表光滑，布滿粘液。身體背面為黑色和棕紅色相雜，腹面顏色淺淡。生活在山區(qū)的清澈溪流中，一般都匿居在山溪的石隙間，洞穴位于水面以下。每年7-8月間產卵，每尾產卵300枚以上，雄鯢將卵帶繞在背上，2-3周后孵化。國家一級保護動物大型涉禽。全長約120厘米。體羽幾乎全為純白色。頭頂裸出部分鮮紅色；額和眼先微具黑羽；喉、頰和頸大部為暗褐色。次級和三級飛羽黑色，延長彎曲呈弓狀。尾羽短、白色。嘴灰綠色，腳灰黑色。棲息于蘆葦及其他荒草的沼澤地帶。食水生植物的嫩芽、種子、水生昆蟲、軟體動物和魚類等。4月中、下旬開始營巢產卵，筑巢于周圍環(huán)水的淺灘上的枯草叢中，每窩產卵2枚，雌雄鳥輪流孵卵，孵化期20-33天。待幼鳥學會飛行，入秋后，丹頂鶴從東北繁殖地遷飛南方越冬。我國在丹頂鶴等鶴類的繁殖區(qū)和越冬區(qū)建立了扎龍、向海、鹽城等一批自然保護區(qū)。在江蘇省鹽城自然保護區(qū)，越冬的丹頂鶴最多一年達600多只，成為世界上現(xiàn)知數(shù)量最多的越冬棲息地。丹頂鶴羽色素樸純潔，體態(tài)飄逸雅致，鳴聲超凡不俗，在《詩經·鶴鳴》中就有“鶴鳴于九皋，聲聞于野”的精彩描述。在中國古代神話和民間傳說中被譽為“仙鶴”，成為高雅、長壽的象征，在詩詞和中國畫中，常被文學家、藝術家作為主題而稱頌。國家一級保護動物大型涉禽。全長約120厘米。體羽銀灰色至近白色，羽緣沾棕色。頭頂暗紅色，具稀疏黑色發(fā)狀羽；頭、頸的三分之二為黑色；眼下有一白斑。飛羽黑褐色，三級飛羽黑色，延長而彎曲呈弓形，羽端分枝成絲狀，尾羽灰黑色。嘴淡綠色，腳黑色。雌鳥上背有淡棕褐色的蓑羽。棲息于海拔2500-5000米的高原，是世界上唯一生長、繁殖在高原的鶴。通常生活在沼澤地、湖泊及河灘地帶。以綠色植物的根、芽為食，兼食軟體動物、昆蟲、蛙類、魚類等。早春3月，黑頸鶴便離開越冬地云貴高原，集群北上，飛抵青藏高原的草甸、沼澤地帶，成雙結對，于4月下旬開始繁殖，筑巢于沼澤地帶地勢較高的草墩或泥墩上，每窩產卵1-2枚，淡青色，雜以棕褐色斑點。孵卵期31-33天國家二級保護動物雄鳥全長約100厘米，雌鳥約70厘米。雄鳥頭頂具金黃色絲狀羽冠；后頸披肩橙棕色。上體除上背為深綠色外，大都為金黃色，腰羽深紅色。飛羽、尾羽黑褐色，布滿桂黃色點斑。下體通紅，羽緣散離。嘴角和腳黃色。雌鳥上體棕褐，尾淡棕色，下體棕黃，均雜以黑色橫斑。棲息于海拔600-1800米的多巖山坡，活動于竹灌叢地帶。以蕨類、麥葉、胡頹子、草籽、大豆等為食。3月下旬進入繁殖期，筑巢于喬木樹下或雜草叢生的低洼處，每窩產卵5-9枚，淡黃褐色，無斑，孵卵期22天樹形蕨類，高1-6cm,主要高1-3cm，胸徑10-20cm。葉片三回羽狀深裂，長1-3m，生于莖頂，幼葉拳卷。主要分布于東南和西南地區(qū)，生于海拔400-900m處的山溝潮濕地和溪邊陽光充足的地方，有時也散生于林緣灌叢中。東南亞和日本南部也有分布。中生代地球上曾廣泛分布，現(xiàn)分布區(qū)縮小。國家一級保護漸危種。棕櫚狀常綠植物，樹干高約65cm。葉羽狀全裂，長達1.6m,裂片條形或條狀披針形，厚革質，無毛，深綠色，葉柄兩側具短刺。大孢子葉多數(shù)，密生莖頂呈球形，密被黃褐色或銹褐色絨毛。中國特有種。分布于貴州，廣西，生于海拔400-1060m處。青巖油杉常綠大喬木，高達50m，胸徑2.5m，冬芽圓球形。葉條形，上面綠色，下面有2條灰白色的氣孔帶。球果直立，圓柱形。中國特有種。僅分布于貴州貴陽青巖，在海拔1100-1300m處的石灰?guī)r山地上尚有小片純林。銀杉CathayaargyrophyllaChunetKuang常綠喬木，高達24m，胸徑40（85）cm。葉螺旋狀排列，輻射散生，在小枝上端排列緊密呈簇生狀，線形。雌雄同株。球果卵圓形，淡褐色或綠褐色。種子暗綠色。中國特有孑遺種。分布于廣西、湖南、四川、貴州、生于海拔941-1870m處的陡坡山脊、孤立的石山頂部或懸崖絕壁縫隙中。該屬花粉曾在歐亞大陸第三紀沉積物中發(fā)現(xiàn)，被譽為植物界的“大熊貓”。其胚發(fā)育與松屬植物相似。國家一級保護稀有種。4）我國有多少生物物種？根據《中國生物多樣性國情研究報告》的統(tǒng)計，我國約有生物物種140402種，主要組成如下：微生物