保護(hù)生物學(xué)-物種多樣性及保護(hù)-課件

物種多樣性及其保護(hù)什么是物種多樣性？

廣義的物種多樣性是地球上生命有機(jī)體，即動物、植物、微生物物種的多樣化。

狹義的物種多樣性是一定區(qū)域內(nèi)物種多樣化及其變化，包括一定區(qū)域內(nèi)的生物區(qū)系狀況、形成及演化，分布格局及其維持機(jī)制。

物種多樣性是衡量某一地區(qū)生物資源豐富程度的客觀指標(biāo)：

一定地理區(qū)域的物種多樣性特定群落及生態(tài)系統(tǒng)單元的物種多樣性

一定進(jìn)化時(shí)間內(nèi)或進(jìn)化支系的物種多樣性。物種多樣性的研究意義物種多樣性是當(dāng)今生物多樣性研究的核心，因?yàn)槲锓N是生物進(jìn)化和分類的一個(gè)基本單位，是遺傳多樣性的載體和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的組成成分，是生物最為明顯的表現(xiàn)形式。據(jù)推算全球有500萬-5000萬種，已定名僅約170萬種。新種的起源和進(jìn)化是漫長的過程：新種（數(shù)萬年）、新科、新屬（幾十甚至幾百萬年），但當(dāng)今物種滅絕的速度是新種形成速度的1000倍。

物種多樣性是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)（經(jīng)濟(jì)價(jià)值）。

物種多樣性具有選擇價(jià)值和潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。物種多樣性的研究內(nèi)容物種豐富度

高階元的豐富程度（類群多樣性）物種密度特有種類所占比例

瀕危物種的數(shù)量全球物種多樣性物種數(shù)量：全球有500萬-5000萬種，已定名僅約170萬種?？傆?jì)：175.0總計(jì)：1362物種多樣性豐富的國家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(nèi)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(dá)311馬來西亞1200美國205坦桑尼亞310中國1195委內(nèi)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(nèi)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(nèi)亞310墨西哥52俄羅斯20000全球?yàn)l危物種最多的幾個(gè)國家，在這些國家里，自然環(huán)境在工業(yè)發(fā)展下急劇變化，明顯影響到物種的生存。這里列舉的只是即將要滅絕的物種數(shù)目最多的20個(gè)國家，注意到歐洲國家沒有列選，這并不代表那里不存在瀕危物種，只是程度和數(shù)量不同而已。

在瀕危植物方面，厄瓜多爾同樣高居第一，這個(gè)亞馬遜流域的國家瀕危植物種數(shù)超過其他任何一個(gè)兩倍。過去500年內(nèi)，114種植物消亡。每年金槍魚捕魚產(chǎn)業(yè)的GDP是72億美元，所帶來的結(jié)果是自1980年以來，金槍魚數(shù)減少了70%。專家預(yù)計(jì)它們10年內(nèi)將從地球上消失。

虎：全球目前僅剩3200頭，20世紀(jì)里，它們的數(shù)量銳減97%全球物種特有性格局特有性：某物種自然分布范圍具有一定的限制，

特有種：具有特有性屬性的物種

舉例：白鰭豚、大熊貓全球熱點(diǎn)地區(qū)特有物種數(shù)目物種多樣性的時(shí)空分布格局時(shí)間分布格局：物種多樣性在時(shí)間維度的變化規(guī)律季節(jié)變換、世代演替和生態(tài)演替，不同尺度周期性和隨機(jī)性新物種的產(chǎn)生、發(fā)展、分化和滅絕是一個(gè)長期過程。

進(jìn)化時(shí)間和演替時(shí)間

從大的時(shí)間尺度看，物種多樣性呈逐漸增加趨勢物種多樣性的時(shí)空分布格局空間分布格局：物種多樣性在空間維度的變化規(guī)律緯度梯度：緯度增加，多樣性降低海拔梯度：海拔升高，多樣性降低

干燥度梯度：濕度降低，多樣性降低

深度梯度：水深度增加，多樣性降低

島嶼-內(nèi)陸梯度：大陸高，島嶼低

其他因素：土壤深度、洞穴內(nèi)光照強(qiáng)度、土壤和水中營養(yǎng)或有毒物質(zhì)濃度等頻度和強(qiáng)度影響。TurnerWRetal.緯度梯度解釋物種多樣性形成的學(xué)說進(jìn)化時(shí)間學(xué)說：熱帶群落古老，進(jìn)化時(shí)間長

生態(tài)時(shí)間學(xué)說：物種分布區(qū)擴(kuò)大需要時(shí)間，溫帶未飽和

空間異質(zhì)性學(xué)說：環(huán)境條件復(fù)雜，區(qū)系復(fù)雜氣候穩(wěn)定性學(xué)說：氣候穩(wěn)定，多樣性越豐富

競爭學(xué)說：競爭是生物進(jìn)化、生態(tài)位分化特化的動力

捕食學(xué)說：捕食者使獵物數(shù)量維持低水平，為更多獵物、捕食者提供空間。生產(chǎn)力學(xué)說：環(huán)境穩(wěn)定，所需調(diào)節(jié)能量少，凈生產(chǎn)力多，支持更多種群，獲得、更大的遺傳變異性。物種多樣性的測度

α多樣性測度指標(biāo)：單個(gè)群落的物種多樣性

物種豐富度指數(shù)物種均勻度物種多樣性指數(shù)物種豐富度指數(shù)：單位面積內(nèi)物種的數(shù)目測量方式：1.單位面積的物種數(shù)（物種密度）

植物多樣性：物種數(shù)目/m22.一定數(shù)量或生物量中物種的數(shù)目（數(shù)量豐度）

水域物種多樣性：1000條魚有多少物種？

3.物種數(shù)目與樣方大小或個(gè)體總數(shù)的關(guān)系d=S/lnAd=(S-1)/lnA,d=S/Nd=S/N1/2S:物種數(shù)目，N為個(gè)體數(shù)之和，A為樣方面積，d為物種隨樣方增大多的速率物種均勻度指數(shù)：群落中不同物種的多度分布的均勻程度

物種的均勻度：指一個(gè)群落或生境中全部物種個(gè)體數(shù)目的分配狀況，它反映的是各物種個(gè)體數(shù)目分配的均勻程度。當(dāng)群落中物種多度分布都是均勻的話，群落的物種均勻度為最大值1，否則小于1

例如，甲群落中有100個(gè)個(gè)體，其中90個(gè)屬于種A，另外10個(gè)屬于種B。乙群落中也有100個(gè)個(gè)體，但種A、B各占一半。那么，甲群落的均勻度就比乙群落低得多。物種多樣性指數(shù)：豐富度和均勻性的綜合指標(biāo)1.Simpson指數(shù)，優(yōu)勢度指數(shù)

物種多樣性指數(shù)：豐富度和均勻性的綜合指標(biāo)1.Simpson指數(shù)，優(yōu)勢度指數(shù)

集中性指標(biāo)D=1-多樣性指標(biāo)物種多樣性指數(shù)：豐富度和均勻性的綜合指標(biāo)1.Simpson指數(shù)，優(yōu)勢度指數(shù)

2.Shannon-Weinerindex

物種多樣性指數(shù)：豐富度和均勻性的綜合指標(biāo)2.Shannon-Weinerindex

2.Shannon-Weinerindex

β多樣性測度方法：不同群落共有種的多少β多樣性測度方法：不同群落共有種的多少物種多樣性的研究方法1.本底資源調(diào)查歷史資料收集標(biāo)本采集和保存（不同季節(jié)、不同海拔、不同生境）生境調(diào)查標(biāo)本分類鑒定與名錄編制2.物種多樣性分析3.地理成分和生物演化分析4.信息技術(shù)的應(yīng)用我國的物種多樣性現(xiàn)狀1.物種豐富：我國是生物多樣性豐富國家之一：哺乳類占有種數(shù)（499）為世界第5位，鳥類（1244）為世界第10位，兩棲類（279）為世界第6位，種子植物（32500）居世界第3位，并且新分類群和新記錄仍在不斷發(fā)表和增加。如占生物界56.4％的昆蟲估計(jì)在中國有15萬種以上，而已定名的4萬種左右，約占總數(shù)的1/4（陳靈芝1993）。2.特有屬、種繁多我國的物種多樣性現(xiàn)狀

我國特有物種較為豐富，特有植物估計(jì)有15000～18000種，約占維管植物總數(shù)的50％～60％，在世界上處于第7位（WCMC1992）。特有高等脊椎動物在世界上處于第8位（WCMC1992）。各類群中特有屬、種所占比例也差異較大。

我國特有物種在地理分布上也不均勻。根據(jù)中國植物特有屬分布區(qū)的分析，大致有川東－鄂西、川西－滇西北和滇東南－桂西三大特有現(xiàn)象中心（應(yīng)俊生等1984）。脊椎動物中，橫斷山區(qū)、青藏高原也具有較多的特有種。3.區(qū)系起源古老

中生代末期我國大部分地區(qū)上升為陸地，第四紀(jì)冰期未受到冰川影響，因此，保寸了白堊紀(jì)、第三紀(jì)古老殘遺物種，松、杉科等，大熊貓、白鰭豚、揚(yáng)子鱷等孑遺種。4.經(jīng)濟(jì)種類和野生近緣種類種質(zhì)資源豐富

我國是水稻和大豆的原產(chǎn)地，品種現(xiàn)達(dá)上萬個(gè)。有藥用植物11000多種，牧草4200多種，觀賞花卉2300多種，養(yǎng)殖動物2000個(gè)品種。我國的物種多樣性現(xiàn)狀1.寒溫帶2.溫帶3.亞熱帶4.熱帶5.高寒區(qū)我國的物種多樣性分布特征：氣候因素1.寒溫帶：新疆阿爾泰山區(qū)、內(nèi)蒙古北部、東北北部。植物種類貧乏：寒溫帶針葉林：興安落葉松、樟子松動物：中、低緯度熱帶和溫帶動物分布的北限。

有蹄類駝鹿、嚙齒類河貍科、

鳥類松雞科、太平鳥科，

兩爬種類少，極北蝰、棕黑錦蛇、胎生蜥蜴、花背蟾蜍我國的物種多樣性分布特征2.溫帶：中溫帶：暖溫帶東北-新疆，

暖溫帶：黃淮、海河、渭河、汾河流域和南疆地區(qū)。

植被：

溫帶針闊混交林：維管束植物2000種，紅松、蒙古櫟暖溫帶落葉闊葉林：種子植物3500種，闊葉櫟類等。

動物：東北森林：狍、馬鹿、野豬、東北虎；

荒漠：野馬、雙峰駝；

跳鼠類、花鼠、大林姬鼠、鳥類瓣蹼鷸類、山雀類、鹀類、百靈類

游蛇屬、錦蛇屬、麻蜥屬、草蜥屬、沙蜥屬；

花背蟾蜍、中華大蟾蜍、北方狹口蛙、黑斑蛙、中國林蛙。我國的物種多樣性分布特征3.亞熱帶：北回歸線-N34度，秦嶺淮河以南，

北亞熱帶：長江中下游、漢水流域、貴州中部、云南北部，中亞熱帶：長江中下游南部、四川盆地、云南中部南亞熱帶：臺灣北部、中部、福建、廣東、廣西大部，云南南部。植被：亞熱帶常綠闊葉林，種子植物14600種，占全國60%，很多特有種，

如銀杏、水杉、銀杉、鵝掌楸、珙桐等。動物：寒溫帶、溫帶動物的南界，熱帶動物的北界。

赤腹松鼠、長吻松鼠、花松鼠、華南虎等大嘴烏鴉、禿鼻烏鴉、金腰燕、黃臀鵯等澤蛙、金線蛙、黑斑蛙、日本林蛙、棘胸蛙、中華大蟾蜍等。我國的物種多樣性分布特征4.熱帶：雷州半島、海南島、臺灣南部、南海諸島及云南南部、西藏東南緣。

植被：熱帶植被如龍腦香科、樟科、梧桐科、漆樹科、柿科、豆科、大乾科、?？频劝氤＞G季雨林。海邊的紅樹林。

動物：熱帶雨林生態(tài)習(xí)性的特有類群，如

獸類懶猴科、鞘尾蝠科、長臂猿科、象科、靈貓科等。

鳥類闊嘴鳥科、鸚鵡科、犀鳥科等。

兩爬類：黑眶蟾蜍、小樹蛙、變色樹蜥、大壁虎、灰鼠蛇、滑鼠蛇等。

我國的物種多樣性分布特征5.高寒區(qū)：青藏高原，海拔4000m以上植被：植被豐富地區(qū)之一，維管束植物4385種，由山地垂直帶、高寒灌叢、高寒草甸植被、高寒草原、高寒荒漠植被、溫性草原和干旱落葉灌叢組成。動物：全國夏季溫度最低的地區(qū)，基本無兩爬類，鳥類：特有類群：藏馬雞、白馬雞、雪雀、地山雀、黑頸鶴等。

獸類：藏野驢、藏羚羊、高原鼠兔、高原鼢鼠我國的物種多樣性分布特征世界各地都有一些植被保存較好、生物種類豐富且特有程度較高的地區(qū)。人們稱之為生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)（criticalarea）（陳靈芝1993）。

根據(jù)陳靈芝等（1993）的資料，中國具有國際意義的陸地生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)有14個(gè)：吉林長白山地區(qū)河北北部山地地區(qū)陜西秦嶺太白山地區(qū)四川西部高山峽谷地區(qū)云南西部高山峽谷地區(qū)湖南、貴州、四川、湖北邊境山地廣東、廣西、湖南、江西南嶺山地浙江、福建山地地區(qū)臺灣中央山脈地區(qū)西藏東南部山地地區(qū)云南西雙版納地區(qū)廣西西南石灰?guī)r地區(qū)海南島中南部山地地區(qū)青?？煽晌骼锏貐^(qū)。

另外還劃分出了5個(gè)具有全國性意義的陸地生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)，5個(gè)濕地和淡水水域生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)，11個(gè)海岸和海洋生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)。無疑，這些地區(qū)在中國物種