第一節(jié)生物多樣性及其價值教材

國際生物多樣性日5月22日第10章生物多樣性第1節(jié)生物多樣性及其價值地球上所有的生命體及其與環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)綜合體包括三個層次：物種多樣性（物種水平）

生態(tài)系統(tǒng)多樣性（生態(tài)系統(tǒng)水平）遺傳多樣性（分子水平）生物多樣性一、遺傳多樣性1、遺傳多樣性現(xiàn)象P70、71：圖10-1、圖10-2遺傳多樣性是指物種內(nèi)基因和基因型的多樣性，包括種內(nèi)顯著不同的種群間和同一種群內(nèi)的遺傳變異，亦稱為基因多樣性。玫瑰的不一樣花色貓姐妹長的不一樣不一樣的一樣地可愛貓咪自然界中同一物種內(nèi)個體間性狀差異的現(xiàn)象普遍存在，個體間的性狀差異說明了它們之間存在著基因變化。

2、遺傳多樣性的實質(zhì)

遺傳多樣性發(fā)生在分子水平，是生物體遺傳物質(zhì)的改變。（物種生存、發(fā)展和進化的基礎(chǔ)

）基因突變、基因重組、染色體畸變形成新的基因、基因型和表現(xiàn)型，豐富了生物的遺傳多樣性。聚合酶鏈反應(yīng)（Polymerasechainreaction，簡稱PCR）

——用于各種群中擴增出的某DNA片段相似性比較

應(yīng)用PCR技術(shù)，能使核酸在短時間內(nèi)迅速擴增而被檢出，從而獲得足夠多的目標(biāo)序列用于基因突變的檢測和人類遺傳病的研究，這種方法以后被廣泛地應(yīng)用于基因擴增、基因檢測、遺傳分析和傳染性疾病病原體的診斷等面。遺傳多樣性在分子水平上的檢測：最簡便的方法最可靠的方法：測定不同亞種、不同種群的基因組全序列種群間相似率平均值長江蟹與遼河蟹84.9%遼河蟹與甌江蟹83.8%長江蟹與甌江蟹84.7%中華絨螯蟹三系種群PCR擴增出的某DNA片段的相似性3、遺傳多樣性的意義首先，遺傳多樣性能有效地增大種群基因庫，有利于物種適應(yīng)環(huán)境變化而長期生存。基因庫越大，即遺傳多樣性越豐富，野生種群越少，種群基因越少，遺傳的多樣性越貧乏，越難以生存。其次，遺傳多樣性還能為物種提供進化的材料，有利于生物進化和發(fā)展，也有利于生物多樣性的發(fā)展。二、物種多樣性及其測量1、物種多樣性

是指地球上動物、植物和微生物等生物物種的多樣化，包括某一特定區(qū)域內(nèi)物種的豐富度以及物種分布均勻度。

物種多樣性是衡量一定區(qū)域中生物資源豐富程度的指標(biāo)。

群落中，物種種類數(shù)越多，且各物種的個體數(shù)越相近，物種多樣性就越高。

地球上生物的種類約有1300-1400萬種。已知的有175-200萬種。P73：表10-3我國物種多樣性情況：P73生物多樣性測量常用方法：

對某分布區(qū)域生物種群密度的調(diào)查。2、物種多樣性測量D（種群密度）=N（個體數(shù)）S（地域的單位面積或體積）最小密度值：種群用以繁殖、彌補死亡個體的最小密度思考：如果種群數(shù)量小于最小密度值，情況將怎樣？——瀕危物種（繁殖機會少,近親繁殖后代生命力不強等原因而易滅絕）動物多樣性調(diào)查方法：——樣方法植物多樣性調(diào)查方法：——標(biāo)記重捕法實驗10.1模擬種群數(shù)量估計(P74)思考：實驗步驟2、3為什么要重復(fù)三次后取平均值？方法：材料選擇：要求：實驗步驟：標(biāo)記重捕法棋子，紙牌等模型數(shù)量不能太少，每次捕獲要隨機取樣。(P74)種群的總量=有標(biāo)記的數(shù)量×捕獲的總量捕獲到有標(biāo)記的數(shù)量

標(biāo)記重捕法是從概率上推算種群數(shù)量的大小，重復(fù)步驟2和3是為了使估計的數(shù)值更接近實際1、選擇樣方：4、比較和分析實驗10.2植物物種多樣性的調(diào)查思考：2、記錄統(tǒng)計：3、物種多樣性辛普森指數(shù)計算樣方中各生物個體數(shù)量的均勻程度對辛普森指數(shù)值有何影響？——樣方法0.25m2-10m2P76：表10-6辛普森指數(shù)越大，表示物種多樣性程度越高。三、生態(tài)系統(tǒng)多樣性

生境主要是指無機環(huán)境，如地貌、氣候、土壤、水文等。如對植物生長直接有關(guān)的環(huán)境因子有陽光、溫度、氧氣、水分、二氧化碳、礦物質(zhì)等。生境的多樣性是生物群落多樣性甚至是整個生物多樣性形成的基礎(chǔ)。生物群落的多樣性主要是指群落的組成、結(jié)構(gòu)和動態(tài)（包括演替）方面的多樣化。生物群落的多樣性可以反映生態(tài)系統(tǒng)類型的多樣化

生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的多樣化。中國主要陸地生態(tài)系統(tǒng)類型類型種類森林生態(tài)系統(tǒng)248類灌叢生態(tài)系統(tǒng)126類草原生態(tài)系統(tǒng)55類荒漠生態(tài)系統(tǒng)52類草甸生態(tài)系統(tǒng)77類沼澤生態(tài)系統(tǒng)37類合計595類北極苔原生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性北極苔原生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)高山草甸生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)高山草甸海洋生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性北極苔原生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)高山草甸生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)北極苔原生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)高山草甸濕地生態(tài)系統(tǒng)四、生物多樣性的價值1.

經(jīng)濟價值——直接使用價值提供食物來源神奇的山水配以絢麗的生物，給人以美的感受——美的價值

全世界估計萬余種陸生植物，而迄今為止僅有150余種被人類大面積種植作為食品。世界上90%的食物來源于20個種。目前人類所需的糧食75%是來自小麥、水稻、玉米、馬鈴薯、大麥、甘薯和木薯7種農(nóng)作物。前三種又占總產(chǎn)量的70%以上。

作物、家畜品種的改良，需要抗性強的野生種或野生親緣種與它們雜交，以提高它們抗病及抗逆境的能力。生物多樣性為新型食物的開發(fā)提供了基礎(chǔ)?！g接使用價值這是廣泛分布于廣東各地山林中的三叉苦，過去一直被人們砍來作柴燒，使用價值很低。80年代科學(xué)家以它為主要原料生產(chǎn)出三九胃泰及999感冒靈等藥品，使得三叉苦的身價一下子上升了幾百倍。

世界上各國、各民族都有源于物種的傳統(tǒng)藥物，如日本的和漢藥、朝鮮的東藥、印度的阿育吠陀藥、中國的中藥、藏藥、蒙藥等。中國有記載的藥用植物已有5000種，常用的約有1000種，相當(dāng)多的動物已經(jīng)作為主要的藥物，如水蛭素是珍貴的凝劑，蜂毒治療關(guān)節(jié)炎，某些蛇毒能控制高血壓，斑蝥素可以治療某些癌癥。為人類健康的貢獻

世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計表明：發(fā)展中國家80%的人口依靠天然藥物進行治療；發(fā)達國家有40%的藥物來源于自然資源，或依靠從大自然發(fā)現(xiàn)的化合物進行化學(xué)合成。在全世界25萬種顯花植物中，科學(xué)家僅對具有潛在藥物學(xué)屬性的5000種進行過分析，還有數(shù)量龐大的物種潛在的醫(yī)療價值仍屬未知。

栽培大型真菌；應(yīng)用茯苓、猴頭、靈芝、冬蟲夏草等入藥；抗生素已使天花消滅，霍亂、骨髓灰質(zhì)炎等疾病得到控制。微生物用來大規(guī)模生產(chǎn)酶制劑、有機溶劑、酒及酒精、氨基酸、維生素、菌肥等等。

木材、纖維、橡膠、皮毛、皮革、香料、造紙原料、天然淀粉、油脂等等。煤、原油、天然氣也都是由森林儲藏了幾百萬年前的太陽能。化工廠提供工業(yè)原料工人在利用玫瑰花提取香料

誰能在若干年前就想到中藥天花粉的蛋白質(zhì)不僅能治愈絨毛膜皮癌，還是治療艾滋病的良藥？人類未來還會面臨各種各樣意想不到的挑戰(zhàn)，那些現(xiàn)在看來毫無用處、微不足道的生物，也許將來某一天卻能幫助人類免除饑荒，祛除疾病而繼續(xù)生存下去。基因資源——潛在使用價值未知生物的價值已知生物的未知價值2.

生態(tài)學(xué)價值

P79-80涵養(yǎng)水源保持土壤四川蒼溪縣龍王公社大躍進中森林砍伐殆盡，1964年三天降雨250毫米，沖毀土地1000畝。經(jīng)造林，覆蓋率恢復(fù)到30％，1981年兩天降雨290毫米，卻沒有成災(zāi)。調(diào)節(jié)氣候?qū)ξ廴疚锏奈蘸吞幚砦⑸锾幚砦鬯?/p>

能量固定維持生態(tài)系統(tǒng)中的元素循環(huán)維持進化過程調(diào)節(jié)氣候和水土保持吸收和分解污染物質(zhì)對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的貢獻生物多樣性與人類精神生活的關(guān)系

……杏李雜交種3.

科學(xué)研究價值古樹化石4、美學(xué)價值通過對生物多樣性價值的挖掘，大家都知道保護生物多樣性的必要，那么，我們?nèi)绾蝸肀Ｗo生物的多樣性？保護應(yīng)該從哪幾個層次來進行呢？END

生活在一定的自然區(qū)域內(nèi)，相互之間具有直接或間接關(guān)系的各種生物種群的集合體叫群落。物種多樣性是群落和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。群落特征：水平方向上的分區(qū)現(xiàn)象；垂直方向上的分層現(xiàn)象。有利于群落中生物對自然資源的充分利用全球主要類群的物種數(shù)目類群已描述的物種數(shù)目(萬種)估計可能存在的物種數(shù)目(萬種)原生動物4.020線蟲2.540甲殼動物4.015蜘蛛類7.575昆蟲95.0800軟體動物7.020脊椎動物4.55藻類4.040高等植物27.032我國物種的多樣性我國是全球12個“巨大多樣性國家”之一。中國是地球上種子植物區(qū)系起源中心之一，承襲了北方第三紀(jì)、古地中海古南大陸的區(qū)系成分；動物則匯合了古北界和東洋界的大部分種類。中國的種子植物有30000余種，僅次于世界種子植物最豐富的巴西和哥倫比亞，居世界第3位，其中裸子植物250種，是世界上裸子植物最多的國家。中國有脊椎動物6300余種，從已記錄的生物物種數(shù)看，其中哺乳類為世界第5位，鳥類1244種，占世界總數(shù)的13.7％，為世界第10位。

中國有魚類3862種，占世界總數(shù)的20.0％，都居世界前列。生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)一片草原一個湖泊一塊農(nóng)田

生態(tài)系統(tǒng)就是在一定的空間和時間內(nèi)，生物群落與無機環(huán)境之間，通過不斷的能量流動和物質(zhì)循環(huán)而相互作用、相互依存的動態(tài)平衡體系。

——陽光、水、氧氣等

無生命的物質(zhì)和能量——生產(chǎn)者———消費者——————分解者浮游植物和水生植物魚、蝦、浮游動物細(xì)菌和真菌生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成——以“池塘生態(tài)系統(tǒng)組成”為例非生物部分生物部分主要指綠色植物主要指微生物腐生動物主要指各種動物各種生物之間由取食或被食關(guān)系而形成的聯(lián)系，稱為食物鏈。食物鏈營養(yǎng)級

共有幾條食物鏈？鷹加入了幾條食物鏈？食物鏈上的每一個環(huán)節(jié)3、遺傳多樣性的意義

遺傳多樣性有效地增大了種群的基因庫，有利于物種適應(yīng)環(huán)境而長期生存。在一定的環(huán)境條件下，具有不同性狀的生物個體的適應(yīng)能力是不同的。不適應(yīng)環(huán)境的性狀及控制該性狀的基因會因個體死亡或難以繁殖而減少（頻率降低）；適應(yīng)環(huán)境的基因其頻率會升高?；驇煸酱?，即遺傳多樣性越豐富，越有