生物多样性.ppt
《生物多样性.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《生物多样性.ppt(33页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、生物多样性生物多样性 1.测定生物多样性的方法2.主要多样性指标;3.三峡库区的生物多样性情况。生物多样性的概念生物多样性的概念生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物)有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。生物多样性的形成生物多样性的形成生物进化的过程中,物种和物种之间、物种和无机环境之间共同进化,导致物种多样性的形成。简单介绍简单介绍其中,物种的多样性是其中,物种的多样性是生物生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,杂关
2、系,又体现了又体现了生物资源生物资源的丰富性。的丰富性。我们目前已经知道大约有我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形万种生物,这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。生物多样性是生物及其与结合法生物多样性是生物及其与结合法环境形成的环境形成的生态生态复合体以及与此相关的各种复合体以及与此相关的各种生态过程生态过程的总和。有人问根据对自然的总和。有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工作有何特点,据说英国科学家约翰界的研究可以推断造物主的工作有何特点,据说英国科学家约翰波顿波顿桑德森桑德森霍尔丹(霍尔丹(J.B.S.Haldane)回答:
3、)回答:“过于喜爱甲虫。过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地球上最因为甲虫是地球上最大的大的动物群动物群。美国美国史密森学会(史密森学会(Smithsonian Institution)的特里)的特里欧文欧文(Terry Erwin)推断,多数未知的甲虫种类可能生存于发皮卡我们无法靠近的推断,多数未知的甲虫种类可能生存于发皮卡我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。米高的热带森林树冠层。20世纪后叶世纪后叶生命科学生命科学各领域取得了巨大的进展,特别是分子各领域取得了巨大的进展,特别是分子生物学生物学的突破的突破性成就,性成就,使生命科学在自然科学中的位子起了革命性的变化,很多科学家认为在未来的自使生
4、命科学在自然科学中的位子起了革命性的变化,很多科学家认为在未来的自然科学中然科学中生物科学生物科学将成为带头学科,甚至预言本世纪是生物学的世纪。从事生命将成为带头学科,甚至预言本世纪是生物学的世纪。从事生命科学研究的专业人员也越来越多,例如,在美国近年统计科学研究的专业人员也越来越多,例如,在美国近年统计48万博士学位获得者万博士学位获得者中从事生命科学的占中从事生命科学的占51%。在生物科学诸多的分支中,保护生物多样性是当前。在生物科学诸多的分支中,保护生物多样性是当前生物科学最紧迫的任务之一,也是全球生物学界共同关心的焦点问题之一。据可生物科学最紧迫的任务之一,也是全球生物学界共同关心的焦
5、点问题之一。据可靠的数据说明每天约有靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭,很多生物在没有被人类认识多种生物在地球上绝灭,很多生物在没有被人类认识以前就消亡了,这对人类无疑是一种悲哀和以前就消亡了,这对人类无疑是一种悲哀和灾难灾难。保护生物多样性的行动势在必。保护生物多样性的行动势在必行、迫在眉睫。行、迫在眉睫。历史渊源历史渊源生物多样性是近年来国内外最为流行的一个词汇。由于自然资源的合理利用和生态环境的保护是人类实现可持续发展的基础,因此生物多样性的研究和保护已经成为世界各国普遍重视的一个问题。现在无论是联合国还是世界各国政府每年都投入大量的人力和资金开展生物多样性的研究与保护工作,
6、一些非政府组织也积极支持和参与全球性的生物多样性的保护工作。例如:联合国和世界银行共同成立的Global Environment Facility每年支出数亿美元支持生物多样性的保护。美国MacArthur Foundation1992年花了$17millions支持生物多样性的保护。组成部分 通常包括遗传多样性物种多样性生态系统多样性 三个组成部分。遗传多样性遗传多样性 遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。广义的遗传多样性遗传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。这些遗传信息储是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在
7、生物个体的基因之中。因此,遗传多样性也就是生物的遗传存在生物个体的基因之中。因此,遗传多样性也就是生物的遗传基因的多样性。任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗基因的多样性。任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因,因此,可被看作是一个传基因,因此,可被看作是一个基因库基因库(Gene pool)。一个物)。一个物种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强。基因的多样种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强。基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。性是生命进化和物种分化的基础。狭义的遗传多样性主要是指狭义的遗传多样性主要是指生物种生物种内基因的变化,包括种内内基因的变化,包括
8、种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异(显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异(世界资源研究世界资源研究所所,1992)。此外,遗传多样性可以表现在多个层次上,如分)。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。在自然界中,对于绝大多数有性生殖的物种子、细胞、个体等。在自然界中,对于绝大多数有性生殖的物种而言,种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型,而种群就而言,种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型,而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。在生物的长期演化过程中,在生物的长期演化过程中,遗传物质遗传物质的改变
9、(或的改变(或突变突变)是产)是产生遗传多样性的根本原因。遗传物质的突变主要有两种类型,即生遗传多样性的根本原因。遗传物质的突变主要有两种类型,即染色体染色体数目和结构的变化以及数目和结构的变化以及基因位点基因位点内部核苷酸的变化。前者内部核苷酸的变化。前者称为染色体的畸变,后者称为称为染色体的畸变,后者称为基因突变基因突变(或点突变)。此外,基(或点突变)。此外,基因重组也可以导致生物产生因重组也可以导致生物产生遗传变异遗传变异。物种多样性物种多样性 这是生物多样性的核心。物种(species)是生物分类的基本单位。对于什么是物种一直是分类学家和系统进化学家所讨论的问题。迈尔(1953)认为
10、:物种是能够(或可能)相互配育的、拥有自然种群的类群,这些类群与其他类群存在着生殖隔离。我国学者陈世骧(1978)所下的定义为:物种是繁殖单元,由又连续又间断的居群组成;物种是进化的单元,是生物系统线上的基本环节,是分类的基本单元。在分类学上,确定一个物种必须同时考虑形态的、地理的、遗传学的特征。也就是说,作为一个物种必须同时具备如下条件:具有相对稳定的而一致的形态学特征,以便与其他物种相区别;以种群的形式生活在一定的空间内,占据着一定的地理分布区,并在该区域内生存和繁衍后代;每个物种具有特定的遗传基因库,同种的不同个体之间可以互相配对和繁殖后代,不同种的个体之间存在着生殖隔离,不能配育或即使
11、杂交也不同产生有繁殖能力的后代。物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面,其一是指一定区域内的物种丰富程度,可称为区域物种多样性;其二是指生态学方面的物种分布的均匀程度,可称为生态多样性或群落物种多样性(蒋志刚等,1997)。物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时,最常用的指标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标:物种总数,即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目;物种密度,指单位面积内的特定类群的物种数目;特有种比例,指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。生态系
12、统多样性生态系统多样性生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖,彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。从结构上看,生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中,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。近年来,有些学者还提出了景观多
13、样性(landscape diversity),作为生物多样性的第四个层次。景观是一种大尺度的空间,是由一些相互作用的景观要素组成的具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元,相当于一个生态系统。景观多样性是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化程度。遗传传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础(施立明等1993 葛颂等1994),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。测定生物多样性-多样性指数多样性指数是反映丰富
14、度和均匀度的综合指标。多样性指数用以测度群落内的物种多样性多样性指数用以测度群落的物种多样性沿着环境梯度变化的速率或群落间的多样性多样性指数则是一定区域内总的物种多样性的度量。辛普森多样性指数香农威纳指数辛普森多样性指数辛普森多样性指个体数是基于一个无限大小的群落(或生态系统)中,随机抽取两个个体,他们属于同一个物种的概率是多少的假设而推导出来的。公式:新普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种概率=1-随机取样的两个属于同种的概率 D=1-(Ni(Ni-1)/(N(N-1),其中Ni为群落中第i种的个体数,N为群落中所有种的个体数。香农威纳指数香农-威纳指数(Shannon-Weiner
15、 index)是用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性,不确定性越高,多样性也就越高。在香农-威纳多样性指数中包含两个因素:种类数目,即丰富度;种类中个体分配上的平均性(equitability)或均匀性(evenness)。种类数目多,可增加多样性;同样,种类之间个体分配的均匀性增加也会使多样性提高。计算公式:H(Pi)(log2Pi)其中,H=样品的信息含量(彼得/个体)=群落的多样性指数,S=种数,Pi=样品中属于第i种的个体的比例,如样品总个体数为N,第i种个体数为ni,则PiniN保护生物多样性的重要意义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、
16、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。我们的食物全部来源于自然界,维持生物多样性,我们的食物品种会不断丰富。人民的生活质量会不断提高,从温饱型向小康型转变。(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。黄河流域曾是我们中华民族的摇篮,在几千年以前,那里还是一片十分富饶的土地。树木林立,百花芬芳,各种野生动物四处出没。但由于长期的战争及人类过度地开发利用,这里已变成生物多样性十分贫乏的地区,到处是黄土荒坡,遇到刮风的天气便是飞沙走石,沙漠化现象十分严重。近年来由于人工植树,
17、大搞三北防护林工程,生物多样性得到了一定程度的恢复,沙漠化进程得到了抑制,森林覆盖率逐年上升,环境不断得到改善。保护生物多样性的重要意义保护生物多样性的重要意义(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。例如,现在地球大气层中的氧气含量为21%,供给我们自由呼吸,这主要应归功于植物的光合作用。在地球早期的历史中,大气中氧气的含量要低很多。据科学家估计,假如断绝了植物的光合作用,那么大气层中的氧气,将会由于氧化反应在数千年内消耗殆尽。(4)生物多样性的维持,将有益于一些珍稀濒危物种的保存。我们都知道,任何一个物种一旦灭绝,便永远不可
18、能再生。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。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。生物多样性受威胁的原因生物多样性受威胁的原因 原因原因1:人口迅猛增加人口迅猛增加-自从有了人类以来,人口的数量就在增长。在生产力落后的时候,自从有了人类以来,人口的数量就在增长。在生产力落后的时候,人口的数量受到自然因素如人口的数量受到自然因素如旱灾旱灾、虫灾、虫灾、火灾火灾、水灾、水灾、地震地震等的控制;等的控制;另外,人类自身制造的灾难如战争、贫困也使得人口数量得以控制另外,人类自身制
19、造的灾难如战争、贫困也使得人口数量得以控制.但但是是,现代科学技术的进步使人的数量与寿命都提高了。现代科学技术的进步使人的数量与寿命都提高了。-由于人口增长过快,加上大跃进等政策错误,我国形成了大量的由于人口增长过快,加上大跃进等政策错误,我国形成了大量的退化生态系统退化生态系统。目前,我国境内。目前,我国境内水土流失水土流失面积约为面积约为180万平方公里,占万平方公里,占国土面积的国土面积的19%,其中,其中黄土高原黄土高原地区约地区约80%地方水土流失。地方水土流失。-北方沙漠、戈壁、沙漠化土地面积为北方沙漠、戈壁、沙漠化土地面积为149万平方公里,占国土面万平方公里,占国土面积的积的1
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
10 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生物多样性