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(dòng)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(zhǎng)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?jī)?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(guó)家1）哺乳動(dòng)物（2）鳥類（3）兩棲動(dòng)物國(guó)家物種數(shù)國(guó)家物種數(shù)國(guó)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(guó)394厄瓜多爾1447印度尼西亞270秘魯361委內(nèi)瑞拉1275中國(guó)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(guó)205坦桑尼亞310中國(guó)1195委內(nèi)瑞拉與澳大利亞197（4）爬行動(dòng)物（5）燕尾蝴蝶(鳳蝶)（6）被子植物國(guó)家物種數(shù)國(guó)家物種數(shù)國(guó)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(guó)99-104哥倫比亞45000印度尼西亞600印度77中國(guó)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(guó)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(guó)家，在這些國(guó)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(guó)家，注意到歐洲國(guó)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(guó)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(zhǎng)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(shì)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(yíng)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(zhǎng)

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(jìng)爭(zhēng)學(xué)說：競(jìng)爭(zhēng)是生物進(jìn)化、生態(tài)位分化特化的動(dòng)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(cè)度

α多樣性測(cè)度指標(biāo)：?jiǎn)蝹€(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)：?jiǎn)挝幻娣e內(nèi)物種的數(shù)目測(cè)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(shì)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(shì)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(shì)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(cè)度方法：不同群落共有種的多少β多樣性測(cè)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(guó)的物種多樣性現(xiàn)狀1.物種豐富：我國(guó)是生物多樣性豐富國(guó)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(guó)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(guó)的物種多樣性現(xiàn)狀

我國(guó)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(dòng)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(guó)特有物種在地理分布上也不均勻。根據(jù)中國(guó)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(dòng)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(guó)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(guó)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(dòng)物2000個(gè)品種。我國(guó)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(guó)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(dòng)物：中、低緯度熱帶和溫帶動(dòng)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(guó)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(dòng)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(guó)林蛙。我國(guó)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(zhǎng)江中下游、漢水流域、貴州中部、云南北部，中亞熱帶：長(zhǎng)江中下游南部、四川盆地、云南中部南亞熱帶：臺(tái)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(guó)60%，很多特有種，

如銀杏、水杉、銀杉、鵝掌楸、珙桐等。動(dòng)物：寒溫帶、溫帶動(dòng)物的南界，熱帶動(dòng)物的北界。

赤腹松鼠、長(zhǎng)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(guó)的物種多樣性分布特征4.熱帶：雷州半島、海南島、臺(tái)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(dòng)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(zhǎng)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(guó)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(dòng)物：全國(guó)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(guó)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(guó)具有國(guó)際意義的陸地生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)有14個(gè)：吉林長(zhǎng)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(tái)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(guó)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(guó)物種