生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性課件

1、生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性一、生物多樣性定義 所有生物種類、種類遺傳變異及其與生存環(huán)境所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)及過程的總稱，包括遺傳、物種、生態(tài)系統(tǒng)及景觀多樣性。第一節(jié) 生物多樣性概念生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性二、 生物多樣性的層次遺傳多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性景觀多樣性生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性遺傳多樣性廣義的遺傳多樣性：是指地球上一定時(shí)空范圍內(nèi)所有生物所攜帶的遺傳信息的總和。狹義的遺傳多樣性是指?jìng)€(gè)體內(nèi)、種群不同個(gè)體間及種群之間遺傳變異總和。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性物種多樣性：是指一定時(shí)空范圍內(nèi)生物物種的豐富性及其形成、發(fā)展、演化時(shí)空布局和生態(tài)分化與適應(yīng)機(jī)制的多樣化。是生物多樣性概念的核心。 全球生物物種估計(jì)有140

2、0萬(wàn)種，而目前發(fā)現(xiàn)并描述了的只有162萬(wàn)種 。物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性 生態(tài)系統(tǒng)多樣性 是指一定時(shí)空范圍內(nèi)各級(jí)各類生態(tài)系統(tǒng)的豐富性及各級(jí)各類生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)與生態(tài)系統(tǒng)之間生境類型、生物群落和各種生態(tài)過程的多樣性。 生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性景觀多樣性 一定時(shí)空范圍內(nèi)景觀生態(tài)類型的豐富性及各景觀生態(tài)系統(tǒng)中不同類型景觀要素在空間結(jié)構(gòu)、功能機(jī)制和時(shí)間動(dòng)態(tài)上的多樣化和復(fù)雜性（格局和過程）。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性生物多樣性現(xiàn)狀我國(guó)具有陸地生態(tài)系統(tǒng)的各種類型，包括森林212類、竹林36類、灌叢113類、草原 55類、草甸77類、荒漠52類、沼澤37類、高山凍土、流石灘植被17類，總共599類。 中國(guó)有高等植物35

3、000多種，占世界10%，居第三位，其中裸子植物250種，占世界29.4%， 居首位；中國(guó)有脊椎動(dòng)物6445種，占世界14%，其中鳥類1244種，居世界首位；魚類3862 種，居世界前列。中國(guó)特有物種繁多，其中高等植物17300種，脊椎動(dòng)物667種。中國(guó)經(jīng)濟(jì)植物和家養(yǎng)動(dòng)物的豐富程度居世界首位。 生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性二、測(cè)定多樣性的公式辛普森多樣性指數(shù)（Simpsons diversity index）:D=1-Pi2，Pi種的個(gè)體數(shù)占群落中總個(gè)體數(shù)的比例。香農(nóng)威納指數(shù)（Shannon-Weiner index）:H=-PilnPi 式中Pi=Ni/N 。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性三、影響物種多樣性的

4、因素或?qū)W說(shuō)（1）進(jìn)化時(shí)間學(xué)說(shuō)；（2）生態(tài)時(shí)間學(xué)說(shuō)；（3）空間異質(zhì)性學(xué)說(shuō)；（4）氣候穩(wěn)定學(xué)說(shuō)；（5）競(jìng)爭(zhēng)學(xué)說(shuō)；（6）捕食學(xué)說(shuō)；（7）生產(chǎn)力學(xué)說(shuō)生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性 1 隨緯度的變化2 隨海拔高度的變化3 隨水體深度的變化四、多樣性梯度生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性 生物多樣性也就是生物資源，有的已被人們作為資源利用，而更多的還未被利用，是一種潛在的資源。 生物多樣性是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是一個(gè)國(guó)家和地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展、實(shí)施可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)。第二節(jié) 生物多樣性價(jià)值生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性一、生物多樣性的經(jīng)濟(jì)價(jià)值（1）消耗性使用價(jià)值-直接價(jià)值提供薪柴、獵物等。人們常從他們的周圍環(huán)境中獲得薪

5、柴、蔬菜、水果、肉類等生活必需品。（2）生產(chǎn)使用價(jià)值-直接價(jià)值產(chǎn)品從野外獲得，并拿到市場(chǎng)上銷售。從野外采集的物種具有巨大的使用價(jià)值，它們能為家養(yǎng)物種以及農(nóng)作物的基因改良提供新的基礎(chǔ)材料及醫(yī)藥、工業(yè)材料。（3）娛樂與生態(tài)旅游特點(diǎn)是非消耗性地享受自然美-休閑價(jià)值生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性（4）環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)環(huán)境污染敏感的物種可作為“預(yù)警系統(tǒng)”。（5）選擇價(jià)值生物多樣性潛在的、將來(lái)能為人類提供的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。（6）教育和科學(xué)活動(dòng)既有經(jīng)濟(jì)效益，又能拓寬人們的知識(shí)、強(qiáng)化教育、提供環(huán)境知識(shí)、豐富人類的經(jīng)驗(yàn)。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性二、生物多樣性的生態(tài)價(jià)值（1）生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力：植物的光合作用為整個(gè)地球生命系統(tǒng)提供物質(zhì)、能量和

6、有氧環(huán)境，因此，生物多樣性為地球上的生命提供了維持系統(tǒng)。（2）保護(hù)水資源：生物群落在保護(hù)集水區(qū)、生態(tài)系統(tǒng)抵御特大山洪和干旱的緩沖能力，及保持良好的水質(zhì)方面起著極其重要的作用。（3）保護(hù)土壤：生物群落能保護(hù)和保持土壤，防止水土流失。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性（4）調(diào)節(jié)氣候：植物群落在調(diào)節(jié)地方、區(qū)域甚至全球的氣候都有十分重要的作用。（5）對(duì)污染物的吸收和分解：生物群落能分解和固定重金屬、農(nóng)藥、污水等污染物。（6）物種關(guān)系：農(nóng)作物需要依賴其他野生生物才能延續(xù)生命。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性“上游越窮越墾越墾越窮，下游越險(xiǎn)越加越加越險(xiǎn)；上游人把生態(tài)義務(wù)扔進(jìn)長(zhǎng)江，長(zhǎng)江把下游人的生存權(quán)利沖進(jìn)大海?！鄙鷳B(tài)系統(tǒng)及生物多樣

7、性三、生物多樣性的倫理價(jià)值a.每一物種都有生存的權(quán)力b.所有物種是相互依存的c.人類必須象其他物種一樣生活在同一生態(tài)范疇內(nèi)d.人們必須對(duì)他們的行為負(fù)責(zé)e.資源不應(yīng)浪費(fèi)f.尊重人類生活和人類多樣性與尊重生物多樣性是一致的 g.自然具有超越經(jīng)濟(jì)價(jià)值的精神和美學(xué)價(jià)值h.生物多樣性對(duì)確定生命的起源是必要的生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性第三節(jié) 生物多樣性的喪失1、生物多樣性受威脅的現(xiàn)狀2、生物多樣性喪失的原因3、物種受威脅等級(jí)的劃分生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性生物多樣性受威脅的現(xiàn)狀人類生產(chǎn)活動(dòng)導(dǎo)致物種滅絕的速度是自然滅絕速度的1000倍，世界生物多樣性喪失的現(xiàn)象正在加劇。全球熱帶雨林在20世紀(jì)80年代初每年被毀1140萬(wàn)

8、hm2；溫帶森林1/3已被砍伐，而成為瀕危生態(tài)系統(tǒng)。中國(guó)植物種中處于瀕危的占總數(shù)的15%-20%，即4000-5000種。熱帶、亞熱帶由于森林被毀，使水土流失面積達(dá)150多萬(wàn)hm2。由于各種原因引起的土地沙化面積達(dá)億hm2。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性一、遺傳多樣性喪失原因奠基者效應(yīng)：原始大種群中的少數(shù)個(gè)體（稱為奠基者）建立一個(gè)新的種群。瓶頸效應(yīng)：種群數(shù)量在短期內(nèi)急劇減少。遺傳漂變：遺傳漂變(英語(yǔ)：Genetic drift)是指當(dāng)一個(gè)族群中的生物個(gè)體的數(shù)量較少時(shí)，下一代的個(gè)體容易因?yàn)橛械膫€(gè)體沒有產(chǎn)生后代，或是有的等位基因沒有傳給后代，而和上一代有不同的等位基因頻率。一個(gè)等位基因可能（在經(jīng)過一個(gè)以上的

9、世代后）因此在這個(gè)族群中消失，或固定成為唯一的等位基因。這種現(xiàn)象就叫“遺傳漂變”。近交退化：有共同祖先的個(gè)體間的交配。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性二、物種多樣性喪失原因物種保護(hù)的基本理論生境破碎化與島嶼生態(tài)學(xué)理論 S=CAZ S:物種豐富度 A：島嶼面積 C：與生物地理區(qū)域有關(guān)的擬合參數(shù)Z:與到達(dá)島嶼難易程度有關(guān)的擬合參數(shù) 最小存活種群理論 能夠成功的存活相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的種群所需的最少個(gè)體數(shù)復(fù)合種群理論 復(fù)合種群：相對(duì)獨(dú)立的地理區(qū)域內(nèi)，由空間上相互隔離，但又有功能聯(lián)系（一定程度的個(gè)體遷移）的兩個(gè)或兩個(gè)以上的局部種群組成的種群鑲嵌系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性6次物種大滅絕事件5億年前的寒武紀(jì)末期億年前的泥盆

10、紀(jì)億年前的二疊紀(jì)末-95%以上的海洋物種滅絕億年前的三疊紀(jì)。6500萬(wàn)年前的白堊紀(jì)-恐龍滅絕1萬(wàn)年前的晚更新世開始-以島嶼型物種、大型哺乳類、鳥類滅絕為標(biāo)志。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性另一份“辛德勒名單”1781年：渡渡鳥滅絕，原生活于印度洋。1799年：藍(lán)馬羚滅絕，原生活于南非。1844年；大海雀滅絕，原生活于大西洋北部島嶼。1876年：歐洲野馬滅絕，原生活于歐洲。1883年：斑驢滅絕，野生滅絕在1860年，原生活于南非。1893年：白臀葉猴在中國(guó)境內(nèi)滅絕，原生活于亞洲。1914年：旅鴿滅絕，野生滅絕在1900年，原生活于北美。1917年：佛羅里達(dá)狼滅絕，原生活于北美。1918

11、年：卡羅來(lái)納鸚鵡滅絕，野外滅絕在1904年，是北美唯一的特產(chǎn)鸚鵡。1922年：犀牛中國(guó)境內(nèi)滅絕。1925年：高加索野牛滅絕，原生活于歐洲。1937年：巴厘虎滅絕，原生活于印度巴厘島。1942年：紅鴨滅絕，原生活于印度。1947年：普氏野馬在中國(guó)境內(nèi)野生滅絕。1948年：袋狼滅絕，原生活于澳洲。1964年：冠麻鴨滅絕，原生活于亞洲。1972年：爪哇虎滅絕。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性麋鹿：1900年野生滅絕，全世界不超過3000頭，因?yàn)槭?8頭麋鹿的后裔而存在遺傳缺陷。華南虎：僅余50只在動(dòng)物園中，因90%是6只虎的后代而有遺傳缺陷。雪豹：野外生存有10002000只。白鰭豚：不超過100只。揚(yáng)子鱷：不

12、超過1500只。大熊貓：野外生存有1000只左右。黑犀牛：從1970年的6萬(wàn)頭銳減至3500頭。指猴：1966年曾有9只，后來(lái)命運(yùn)不詳。絨毛蛛猴：僅余100只左右。滇金絲猴：野外僅存1000只左右。黔金絲猴：現(xiàn)存700只。白眉長(zhǎng)臂猿：中國(guó)野生量?jī)H5070只。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性放過我們吧生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性三、生態(tài)系統(tǒng)多樣性喪失棲息地的喪失和片斷化掠奪式的過度利用環(huán)境污染外來(lái)種入侵自然災(zāi)害生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性四、物種受威脅等級(jí)的劃分滅絕種：一個(gè)物種在野外已肯定有50年沒有被發(fā)現(xiàn)。瀕危種：生物類群（種或亞種）面臨滅絕危險(xiǎn)，如致危因素存在

13、，就可能滅絕。易危種：如致危因素繼續(xù)存在，很快就會(huì)成為瀕危種。稀有種：在全球范圍內(nèi)數(shù)量很少的類群，但目前尚不屬于瀕危種。未定種：無(wú)充分資料說(shuō)明究竟屬于上述那一類。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性第四節(jié) 生物多樣性保護(hù)生物多樣性公約：巴西里約熱內(nèi)盧“聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)” (1992.06.01 )。中國(guó)加入該公約（）締約國(guó)191個(gè)，簽署國(guó)168個(gè)（2008）生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性一、保護(hù)目標(biāo)通過不減少基因和物種多樣性，不毀壞重要的生境和生態(tài)系統(tǒng)的方式，來(lái)保護(hù)和利用生物資源，以保證生物多樣性的持續(xù)發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性二、保護(hù)過程1、挽救生物多樣性。2、研究生物多樣性。3、明智地持續(xù)利用生物多樣性。生態(tài)系

14、統(tǒng)及生物多樣性三、保護(hù)途徑就地保護(hù)：是指以各種類型的自然保護(hù)區(qū)包括風(fēng)景名勝區(qū)的方式，對(duì)有價(jià)值的自然生態(tài)系統(tǒng)和野生生物及其棲息地予以保護(hù)，以保持生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物的繁衍與進(jìn)化，維持系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)能量流動(dòng)與生態(tài)過程。 生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性中國(guó)生物多樣性保護(hù)重大工程簡(jiǎn)介國(guó)家林業(yè)總局與制定全國(guó)野生動(dòng)植物保護(hù)及自然保護(hù)區(qū)建設(shè)工程總體規(guī)劃，在2001-2030年期間投資600億元。生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性山西省的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)龐泉溝: 1986, 褐馬雞及森林生態(tài)系統(tǒng) 歷山: 1988, 森林植被及金錢豹、金雕等野生動(dòng)物 蘆芽山: 1997, 褐馬雞及華北落葉松、云杉次生林 蟒河: 1997, 獼猴、大鯢及暖溫帶

15、森林植被 五鹿山: 2006, 褐馬雞及其生境黑茶山: 2012, 暖溫帶落葉闊葉林與溫帶草原交錯(cuò)區(qū) 的生態(tài)系統(tǒng)(褐馬雞、金錢豹、紫點(diǎn)杓蘭等)靈空山:2013, 森林及野生動(dòng)植物 生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性遷地保護(hù)：又叫做易地保護(hù)。遷地保護(hù)指為了保護(hù)生物多樣性，把因生存條件不復(fù)存在，物種數(shù)量極少或難以找到配偶等原因，生存和繁衍受到嚴(yán)重威脅的物種遷出原地，移入動(dòng)物園、植物園、水族館和瀕危動(dòng)物繁殖中心，進(jìn)行特殊的保護(hù)和管理，是對(duì)就地保護(hù)的補(bǔ)充。是生物多樣性保護(hù)的重要部分。 生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性保護(hù)生物多樣性的法律法規(guī)1963，國(guó)務(wù)院森林保護(hù)條例1964，國(guó)務(wù)院水產(chǎn)資源繁殖保護(hù)條例草案1984，國(guó)務(wù)院關(guān)于

16、嚴(yán)格保護(hù)珍貴稀有野生動(dòng)物的通知1984，全國(guó)人大中華人民共和國(guó)森林法1985，全國(guó)人大中華人民共和國(guó)草原法1986，全國(guó)人大中華人民共和國(guó)漁業(yè)法1986，全國(guó)人大中華人民共和國(guó)土地管理法1987，國(guó)務(wù)院關(guān)于堅(jiān)決制止亂捕濫獵和倒賣走私野生動(dòng)物的緊急通知1988，全國(guó)人大中華人民共和國(guó)野生動(dòng)物保護(hù)法1989，全國(guó)人大中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性六、具體保護(hù)措施1. 減少并最終停止對(duì)生物多樣性的脅迫2. 逐步擴(kuò)大和恢復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)3. 就地保護(hù)，建立自然保護(hù)區(qū)和國(guó)家公園4. 遷地保護(hù)，動(dòng)物園、水族館和植物園5. 建立種子庫(kù)和基因資源庫(kù)6. 在非保護(hù)區(qū)，對(duì)生物多樣性進(jìn)行有序、合理和科學(xué)的利用7. 積極開展保護(hù)生物學(xué)的科學(xué)研究，特別是瀕危物種生態(tài)學(xué)與保護(hù)生物學(xué)的研究生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性發(fā)揮生物技術(shù)的作用1. 生物技術(shù)為生物多樣性的遷地保護(hù)，特別是遺傳資源的保存提供了技術(shù)保證2. 動(dòng)植物組織、器官等超低溫保存3. DNA指紋技術(shù)可用來(lái)進(jìn)行新生子代的鑒定和繁殖行為的研究4. 分子標(biāo)記技術(shù)在遺傳多樣性研究中的應(yīng)用5. RFLP、RAPD等在遺傳多樣性研究中的應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性第五節(jié) 生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能一、生物物種在生態(tài)系統(tǒng)中的作用冗余種假說(shuō)鉚釘假說(shuō)特異反應(yīng)假說(shuō)零假說(shuō)關(guān)鍵種的作用功能群作用生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性二、多樣性與群落穩(wěn)定