生態(tài)系統(tǒng)多樣性及保護(hù)課件

生態(tài)系統(tǒng)多樣性及保護(hù)保護(hù)生物學(xué)——朱江2011年4月1-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)多樣性及保護(hù)保護(hù)生物學(xué)——朱江1-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性三、生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持五、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的意義和途徑生態(tài)系統(tǒng)多樣性及保護(hù)2-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能生態(tài)系統(tǒng)多樣性及保護(hù)2-JIAN一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（一）生態(tài)系統(tǒng)的概念（二）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（三）生態(tài)系統(tǒng)的功能（四）生態(tài)系統(tǒng)的特征3-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（一）生態(tài)系統(tǒng)的概念3-JIAN一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（一）生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem）：就是在一定空間中共同棲居著的所有生物（即生物群落）與其環(huán)境之間由于不斷進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)過(guò)程而形成的統(tǒng)一整體?！糇畛跤捎?guó)生態(tài)學(xué)家A.G.Tansley提出；◆生態(tài)系統(tǒng)主要是功能上的單位，而不是生物學(xué)中分類(lèi)學(xué)的單位；◆生態(tài)系統(tǒng)是生命系統(tǒng)中重要的組織層次，是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的基本單元；4-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（一）生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)（E生物成分基因細(xì)胞器官有機(jī)體種群群落+非生物成分||生物系統(tǒng)基因系統(tǒng)細(xì)胞系統(tǒng)器官系統(tǒng)有機(jī)體系統(tǒng)種群系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)能量圖：組織層次的譜5-JIANG-生物成分基因生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成：生物群落及其無(wú)機(jī)環(huán)境。一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（二）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)模擬圖超級(jí)微生物群落6-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成：生物群落及其無(wú)機(jī)環(huán)境。一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基能量因子：輻射能、熱能、化學(xué)能等。物質(zhì)因子：無(wú)機(jī)物質(zhì)（大氣、礦物質(zhì)等）、聯(lián)系生物和非生物成分的有機(jī)物質(zhì)（蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂類(lèi)、腐殖質(zhì)等）。氣候：能量因子和物質(zhì)因子相互作用的產(chǎn)物。無(wú)機(jī)環(huán)境:生產(chǎn)者：能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；將簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)制造成復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)。綠色植物、光能自養(yǎng)和化能自養(yǎng)細(xì)菌。消費(fèi)者：不能從無(wú)機(jī)物質(zhì)制造有機(jī)物質(zhì)，直接或間接依賴(lài)于生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物。食草動(dòng)物、食肉動(dòng)物等。分解者：將復(fù)雜的有機(jī)物分解為生產(chǎn)者能重新利用的簡(jiǎn)單化合物，并釋放能量。細(xì)菌和真菌、一些無(wú)脊椎動(dòng)物。生物群落:7-JIANG-能量因子：輻射能、熱能、化學(xué)能等。無(wú)機(jī)環(huán)境:生產(chǎn)者：能夠?qū)⑻?、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（三）生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)在特定環(huán)境中發(fā)揮的作用稱(chēng)為生態(tài)系統(tǒng)的功能。生態(tài)系統(tǒng)具有不斷進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞，并具有系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的功能。物質(zhì)循環(huán)：系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)通過(guò)食物網(wǎng)流動(dòng)的，是一種循環(huán)運(yùn)動(dòng)能量流動(dòng)：是伴隨著物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行的，但能量流動(dòng)是一種單向的過(guò)程，最終以熱能的形式散失掉。信息傳遞：生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生著大量、復(fù)雜的信息，進(jìn)行著不斷運(yùn)送和交流。自我調(diào)節(jié)：生態(tài)系統(tǒng)具有在一定范圍內(nèi)保持系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡的能力。8-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（三）生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（四）生態(tài)系統(tǒng)的特征?結(jié)構(gòu)特征生態(tài)系統(tǒng)是生命系統(tǒng)（生物群落）與非生命系統(tǒng)（無(wú)機(jī)環(huán)境）構(gòu)成的有機(jī)整體。?功能特征生命系統(tǒng)與非生命系統(tǒng)之間進(jìn)行能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，從而保持系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并發(fā)揮其正常功能。（生態(tài)系統(tǒng)的功能發(fā)揮與結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。結(jié)構(gòu)合理，功能才得以正常發(fā)揮，結(jié)構(gòu)最優(yōu)，功能發(fā)揮最隹，二者相統(tǒng)一）?動(dòng)態(tài)特征生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，都有隨時(shí)間推移而不斷地發(fā)生、發(fā)展、進(jìn)化、演化的過(guò)程，隨晝夜、季節(jié)、年份而變化，即生態(tài)演替。9-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（四）生態(tài)系統(tǒng)的特征?結(jié)構(gòu)特征?相互作用相互聯(lián)系特征生態(tài)系統(tǒng)各組分之間相互作用，相互聯(lián)系。某一成分的變化將影響其它成分和整體功能的變化。?穩(wěn)定平衡特征生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各成分間保持一定平衡關(guān)系，使系統(tǒng)各成分間處于穩(wěn)定、持久、物種間相互協(xié)調(diào)共存的特點(diǎn)。外力干擾在一定限度內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)具有自動(dòng)較正平衡能力和自我調(diào)節(jié)機(jī)制。?對(duì)外開(kāi)放特征生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，必需有物質(zhì)、能量的輸入和輸出。（如生物地球化學(xué)循環(huán)），因此，任一生態(tài)系統(tǒng)并不是狐立的，從而形成了系統(tǒng)之間的聯(lián)系性。10-JIANG-?相互作用相互聯(lián)系特征10-JIANG-二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性（一）生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型劃分的依據(jù)（二）全球生態(tài)系統(tǒng)多樣性的概況（三）中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)多樣性的概況11-JIANG-二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性（一）生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型劃分的依據(jù)11-JIA二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性（一）生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型劃分的依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)多樣性：是指生物圈內(nèi)環(huán)境系統(tǒng)、生物系統(tǒng)和生態(tài)過(guò)稱(chēng)的多樣化以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境系統(tǒng)差異、生態(tài)過(guò)程的多樣性。生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型的劃分主要依據(jù)地理分布、環(huán)境水分和熱量條件，同時(shí)也要考慮動(dòng)物群落及其作用。采用的標(biāo)準(zhǔn)和分類(lèi)方法不同，劃分的結(jié)果也不盡相同。12-JIANG-二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性（一）生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型劃分的依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)多樣按McNaughton觀點(diǎn)分類(lèi)按人為影響程度分類(lèi)按利用方式分類(lèi)按生態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境的聯(lián)系程度來(lái)分按系統(tǒng)的能量來(lái)源分類(lèi)常用的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性13-JIANG-按McNaughton觀點(diǎn)分類(lèi)常用的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：二、生態(tài)系統(tǒng)的淡水生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)流水（河、流）靜水（湖、池）淺岸線(xiàn)淺海上涌帶珊瑚礁遠(yuǎn)洋荒漠凍原極地高山草原針葉林雨林急流緩流濱帶表水層深水層海岸線(xiàn)石岸沙岸淺海上涌帶珊瑚礁遠(yuǎn)洋荒漠凍原高山、極地草原針葉林熱帶雨林14-JIANG-淡水生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)流水（河、流）靜水（湖、自然生態(tài)系統(tǒng)（naturalecosystem）：是在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)，依靠自然調(diào)節(jié)能力維持的相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。如原始森林、海洋等。由于人類(lèi)的強(qiáng)大作用，絕對(duì)未受人類(lèi)干擾的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)沒(méi)有了。人工生態(tài)系統(tǒng)（artificialecosystem）：是指以人類(lèi)活動(dòng)為生態(tài)環(huán)境中心，按照人類(lèi)的理想要求建立的生態(tài)系統(tǒng)。如城市生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等。生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)（eco-economicsystem）：是由生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互交織、相互作用、相互耦合而成的復(fù)合系統(tǒng)。15-JIANG-自然生態(tài)系統(tǒng)（naturalecosystem）：是在一定放牧生態(tài)系統(tǒng)（grazingecosystem）：由植物和食草動(dòng)物構(gòu)成的一個(gè)相互作用的整體系統(tǒng)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)（ecosystemofcropland）：一定農(nóng)田范圍內(nèi)，作物和其他生物及其環(huán)境通過(guò)復(fù)雜的相互作用和相互依存而形成的統(tǒng)一整體，即一定范圍內(nèi)農(nóng)田構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)。16-JIANG-放牧生態(tài)系統(tǒng)（grazingecosystem）：由植物和開(kāi)放系統(tǒng)(openecosystem)：與外界環(huán)境發(fā)生能量與物質(zhì)交換的生態(tài)系統(tǒng)。封閉系統(tǒng)(closedecosystem)：與外界環(huán)境只有能量交換的生態(tài)系統(tǒng)。人工封閉生態(tài)系統(tǒng)(artificialclosedecosystem)：人工建立的完全封閉的生態(tài)系統(tǒng)。生物圈2號(hào)空間站17-JIANG-開(kāi)放系統(tǒng)(openecosystem)：與外界環(huán)境發(fā)生能量太陽(yáng)供能的自然生態(tài)系統(tǒng)(naturalunsubsidizedsolarpoweredecosystem)海洋、森林和草地等多數(shù)自然生態(tài)系統(tǒng)屬于此類(lèi)。有自然輔加能量的太陽(yáng)供能系統(tǒng)(naturalsolarpoweredecosystemsubsidizedbyothernaturalenergies)生態(tài)系統(tǒng)具有自然提供的其他能源以補(bǔ)充太陽(yáng)能，從而增加系統(tǒng)的能流規(guī)模。具有人類(lèi)輔加能量的太陽(yáng)供能生態(tài)系統(tǒng)(humansubsidizedsolarecosystem)農(nóng)田、養(yǎng)殖等通常以輔加能量的大量輸入來(lái)維持。燃料供能的城市-工業(yè)系統(tǒng)(fuel-poweredurban-industrialsystem)能量來(lái)源的化石燃料、有機(jī)染料和核燃料，燃料的高度密集代替了太陽(yáng)供能。按系統(tǒng)的能量來(lái)源分類(lèi)18-JIANG-太陽(yáng)供能的自然生態(tài)系統(tǒng)(naturalunsubsidiz（二）全球生態(tài)系統(tǒng)多樣性概況二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性熱帶雨林稀樹(shù)草原紅樹(shù)林亞熱帶常綠闊葉林常綠硬葉林除了在極端環(huán)境條件下無(wú)植物生長(zhǎng)外，地球表面的大多數(shù)地區(qū)都生長(zhǎng)著各種不同的植物，它們的有機(jī)組合構(gòu)成了各種各樣的群落類(lèi)型。全球生態(tài)系統(tǒng)主要包括：溫帶落葉闊葉林針葉林溫帶草原荒漠凍原19-JIANG-（二）全球生態(tài)系統(tǒng)多樣性概況二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性熱帶雨林熱帶雨林：是現(xiàn)存地球表面物種最豐富、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。世界上熱帶雨林可以分為3個(gè)區(qū)：美洲熱帶雨林區(qū)、印度-馬來(lái)西亞熱帶雨林區(qū)和非洲熱帶雨林區(qū)。稀樹(shù)草原：是指熱帶和亞熱帶較干旱地區(qū)，其中含有散生喬木或灌木的草原生態(tài)系統(tǒng)。20-JIANG-熱帶雨林：是現(xiàn)存地球表面物種最豐富、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。世紅樹(shù)林：是分布在熱帶和亞熱帶海灘上的一種單層森林生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型。構(gòu)成群落的主要是紅樹(shù)科植物。亞熱帶常綠闊葉林：是分布在亞熱帶地區(qū)的大陸東岸的生態(tài)系統(tǒng)。群落層次明顯，可分為喬木、灌木和草本3個(gè)基本層次。21-JIANG-紅樹(shù)林：是分布在熱帶和亞熱帶海灘上的一種單層森林生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型常綠硬葉林：是在夏季炎熱干燥、冬季溫和濕潤(rùn)的亞熱帶氣候條件下發(fā)育而形成的生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型。只分布于地中海沿岸以及緯度在30-40范圍內(nèi)的各大陸西部邊緣地區(qū)。溫帶落葉闊葉林：是在溫帶海洋性氣候條件下形成的生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型。夏季盛葉、冬季落葉。22-JIANG-常綠硬葉林：是在夏季炎熱干燥、冬季溫和濕潤(rùn)的亞熱帶氣候條件下針葉林：為寒溫帶由裸子植物為主組成的地帶性森林系統(tǒng)。針葉林的北界也是地球森林帶的北方界線(xiàn)。溫帶草原：為溫帶氣候條件的一種以草本植物為主的群落類(lèi)型，它是由多年生叢生性禾草本植物占優(yōu)勢(shì)構(gòu)成的草本植物群落。23-JIANG-針葉林：為寒溫帶由裸子植物為主組成的地帶性森林系統(tǒng)。針葉林的荒漠：是在干燥的大陸氣候條件下發(fā)育形成的極度耐旱的稀疏植被類(lèi)型。主要分布于亞熱帶和溫帶地區(qū)，年均降水小于200mm。凍原：是以低矮灌木、草本植物、苔蘚植物和地衣構(gòu)成的灌木植被或草本植被類(lèi)型。有極地凍原和高山凍原兩種類(lèi)型。24-JIANG-荒漠：是在干燥的大陸氣候條件下發(fā)育形成的極度耐旱的稀疏植被類(lèi)（三）中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)多樣性概況森林生態(tài)系統(tǒng)熱帶季雨林、雨林亞熱帶常綠闊葉林和針葉林暖溫帶落葉闊葉林和針葉林溫帶針闊混交林寒溫性針葉林草原生態(tài)系統(tǒng)溫帶草原高寒草原荒漠區(qū)山地草原荒漠生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)湖泊河流沼澤海岸與海洋生態(tài)系統(tǒng)海岸灘涂河口灣海岸濕地紅樹(shù)林珊瑚礁海島大洋二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性25-JIANG-（三）中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)多樣性概況森林生態(tài)系統(tǒng)二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性三、生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性（一）α多樣性的測(cè)度方法（二）β多樣性的測(cè)度方法26-JIANG-三、生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性（一）α多樣性的測(cè)度方法26-JIA（一）α多樣性的測(cè)度方法：α多樣性反映群落內(nèi)部物種數(shù)和物種相對(duì)多度的一個(gè)指標(biāo)，只具有數(shù)量特征而無(wú)方向性。主要表明群落本身的物種組成和個(gè)體數(shù)量分布的特征。包括4種含義：物種豐富度指數(shù)、物種相對(duì)多度模型、物種豐富度與相對(duì)多度綜合形成的指數(shù)、物種均勻度指數(shù)。物種豐富度指數(shù)物種多樣性指數(shù)物種均勻度指數(shù)群落α多樣性測(cè)度方法的比較三、生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性27-JIANG-（一）α多樣性的測(cè)度方法：α多樣性反映群落內(nèi)部物種數(shù)和物種物種豐富度指數(shù)：物種豐富度即群落中物種的數(shù)目。物種豐富度與樣方大小有關(guān)，而且二者之間沒(méi)有確定的函數(shù)關(guān)系。物種豐富度是物種多樣性測(cè)度中較為簡(jiǎn)單且生物學(xué)意義顯著的指數(shù)。實(shí)踐中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是樣方大小的控制。解決方法：用單位面積的物種數(shù)目，即物種密度來(lái)測(cè)度物種的豐富程度。用一定數(shù)量的個(gè)體或生物量中的物種數(shù)目，即數(shù)量豐富度表示。物種豐富度另外一種表示方法：物種數(shù)目隨樣方增大而增大的速率d。Gleason(1922)指數(shù)：d=S/lnAMargalef(1958)指數(shù)：d=(S–1)/lnN，等式中：S為物種數(shù)目；N為所有物種的個(gè)體之和；A為樣方面積。28-JIANG-物種豐富度指數(shù)：物種豐富度即群落中物種的數(shù)目。物種豐富度物種多樣性指數(shù)：Simpson指數(shù)：又稱(chēng)為優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，是對(duì)多樣性的反面即集中性的度量。對(duì)于稀有種作用較小，而對(duì)于普通種作用較大。假設(shè)某一群落中有S個(gè)物種，共有N個(gè)個(gè)體，第i種有Ni個(gè)個(gè)體，抽取2個(gè)個(gè)體為同一種的概率為：對(duì)于一個(gè)很大的群落來(lái)說(shuō)，Ni和N是不可知的量，轉(zhuǎn)換得：Greenberg(1956)建議D=1-λ，作為多樣性的度量。顯然，λ和D是有偏的估計(jì)量。29-JIANG-物種多樣性指數(shù)：Simpson指數(shù)：又稱(chēng)為優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，是對(duì)多Shannon-Weaver指數(shù)：借用于信息論方法，預(yù)測(cè)未來(lái)事件的不確定性。如果從群落中隨機(jī)抽取一個(gè)個(gè)體，它將屬于哪個(gè)種是不確定的，不確定性大，則多樣性就高。式中H為群落的物種多樣性指數(shù),Pi為樣地中屬于種i的個(gè)體占全部個(gè)體的比例，S為種數(shù)。30-JIANG-Shannon-Weaver指數(shù)：借用于信息論方法，預(yù)測(cè)未來(lái)物種均勻度指數(shù)：Pielou均勻度指數(shù)：群落的實(shí)測(cè)多樣性(H’)與最大多樣性(H’max)，即在給物種數(shù)S下完全均勻群落的多樣性之比率。J的取值范圍是0~1。31-JIANG-物種均勻度指數(shù)：Pielou均勻度指數(shù)：群落的實(shí)測(cè)多樣性(H群落α多樣性測(cè)度方法的比較目前已經(jīng)提出較多的群落α多樣性測(cè)度的指數(shù)和模型，如何選擇合適的具有針對(duì)性的方法？參考指標(biāo)：對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果對(duì)某些既定標(biāo)準(zhǔn)的符合程度綜合多數(shù)學(xué)者的分析結(jié)果32-JIANG-群落α多樣性測(cè)度方法的比較目前已經(jīng)提出較多的群落α多樣性

β多樣性指物種與種的多度沿群落內(nèi)部或群落間的環(huán)境梯度從一個(gè)生境到另一生境的變化速率與范圍。主要用以表明群落內(nèi)或群落間環(huán)境差異性的大小對(duì)物種數(shù)和相對(duì)多度的影響。也就是說(shuō)，不同群落或環(huán)境梯度上不同點(diǎn)之間的共有種越少，β多樣性越大。（二）β多樣性的測(cè)度方法測(cè)度β多樣性的意義：指示生境被物種分隔的程度；用來(lái)比較不同地段的生境多樣性；與α多樣性一起構(gòu)成總體多樣性或一定地段的生物差異性。33-JIANG-β多樣性指物種與種的多度沿群落內(nèi)部或群落間的環(huán)境梯度從一二元屬性數(shù)據(jù)的β多樣性測(cè)定Whittaker指數(shù)(βw)為βw=(S/mα)-1式中：S為所研究系統(tǒng)中記錄的物種總數(shù)；mα為各樣方或樣本的平均物種數(shù)。

如果兩個(gè)樣本A、B物種數(shù)分別為a+c和b+c(c為兩個(gè)樣本都出現(xiàn)的物種數(shù))，那么βw=(a+b+c)/[(a+b+2c)/2]-1由式可知，0≤βw≤1，完全相同為0，完全不同為1。Cody指數(shù)(βc)為βc=[g(H)+l(H)]/2式中：g(H)是沿生境梯度H增加的物種數(shù)，l(H)是沿生境梯度H失去的物種數(shù)。34-JIANG-二元屬性數(shù)據(jù)的β多樣性測(cè)定Whittaker指數(shù)(βw)為C相似性系數(shù)測(cè)度：與群落多樣性相反的含義是群落的相似性。Jaccard指數(shù)：Cj=j/(a+b-j)Sorenson指數(shù)：Cs=2j/(a+b)式中：j為兩個(gè)群落或樣地共有種數(shù)，a和b分別為樣地A和B的物種數(shù)。二元屬性數(shù)據(jù)的β多樣性沒(méi)有考慮每一物種的個(gè)體數(shù)量或相對(duì)多度，僅考慮了群落中的物種數(shù)，雖計(jì)算簡(jiǎn)便，易于使用，但勢(shì)必會(huì)高估稀疏種的作用，導(dǎo)致不合理的結(jié)論。35-JIANG-相似性系數(shù)測(cè)度：二元屬性數(shù)據(jù)的β多樣性沒(méi)有考慮每一物種的數(shù)量數(shù)據(jù)的β多樣性測(cè)度Bray-Curtis指數(shù)：式中：aN為樣地A的物種數(shù)量；bN為樣地B的物種數(shù)量；jN為樣地A(jNa)和B(jNb)共有種中個(gè)體數(shù)量較小者之和。Morisita-Hom指數(shù)：式中：aN為樣地A的物種數(shù)量；bN為樣地B的物種數(shù)量；aNi和bNi為A和B樣地中第i種的個(gè)體數(shù)量。36-JIANG-數(shù)量數(shù)據(jù)的β多樣性測(cè)度Bray-Curtis指數(shù)：式中：a四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生與演替（二）生態(tài)系統(tǒng)多樣性與穩(wěn)定性（三）生態(tài)系統(tǒng)的退化（四）生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)37-JIANG-四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生與演替37四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生與演替在一定的區(qū)域內(nèi)，由于物理環(huán)境條件的改變，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變并逐步趨向穩(wěn)定，稱(chēng)之為生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展或演替。由于生物與環(huán)境相互作用導(dǎo)致群落環(huán)境不斷改變，使群落內(nèi)的生物組成也發(fā)生相應(yīng)變化，這又直接導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的改變。生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生與演替是緊密聯(lián)系在一起的。38-JIANG-四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生與演替生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生水域生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)生與進(jìn)化史長(zhǎng)期的物理環(huán)境的變化同生態(tài)系統(tǒng)中生物成員的活動(dòng)引起的內(nèi)部動(dòng)態(tài)過(guò)程相互作用的結(jié)果?？倯?zhàn)略：增加對(duì)物理的抑制，與物理環(huán)境保持平衡，對(duì)外界擾亂達(dá)到最大的防護(hù)。39-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生水域生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)多樣性的演替群落演替(communitysuccession)：又稱(chēng)為生態(tài)演替(ecologicalsuccession)，是指在一定區(qū)域內(nèi)，群落隨時(shí)間而變化，由一種類(lèi)型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類(lèi)型的生態(tài)過(guò)程。群落演替一般包括以下5個(gè)過(guò)程：裸地形成生物侵移、定居及繁殖環(huán)境變化物種競(jìng)爭(zhēng)群落水平上的相對(duì)穩(wěn)定和平衡40-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)多樣性的演替群落演替(communitysucce生態(tài)系統(tǒng)多樣性在演替中物種豐富度的特征：演替的早期階段，物種種類(lèi)和個(gè)體數(shù)量均趨向于增加；起初多樣性的增加速度快，之后逐步減慢；不同種的數(shù)目在頂級(jí)群落形成之前是一直增加的，在演替趨于結(jié)束時(shí)，多樣性減少；在演替中間階段常常含有最大的種數(shù)，后期，只有少數(shù)幾個(gè)種在系統(tǒng)中占優(yōu)勢(shì)；如果群落的結(jié)構(gòu)和能量的供應(yīng)允許其他物種遷入并定居的話(huà)，種的多樣性可能繼續(xù)增加，直到頂級(jí)階段。41-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)多樣性在演替中物種豐富度的特征：41-JIANG-（二）生態(tài)系統(tǒng)多樣性與穩(wěn)定性四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性：當(dāng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)干擾后，所有考察的對(duì)象都能回到擾動(dòng)以前的狀態(tài)，才認(rèn)為該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。彈性：指一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)擾動(dòng)后，再回到原來(lái)平衡狀態(tài)的快慢；抗性：指一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)擾動(dòng)后，產(chǎn)生變化的大?。怀志眯裕褐敢粋€(gè)系統(tǒng)經(jīng)擾動(dòng)后，在產(chǎn)生變化之前所能維持的時(shí)間；變異性：指一個(gè)系統(tǒng)給予擾動(dòng)后，種群密度隨時(shí)間變化的程度。局域穩(wěn)定：系統(tǒng)受到小的擾動(dòng)后，能回到原來(lái)的平衡點(diǎn)，受到大的擾動(dòng)后，無(wú)法回到原來(lái)的平衡點(diǎn)，則稱(chēng)該平衡點(diǎn)的穩(wěn)定為局域穩(wěn)定。全局穩(wěn)定：系統(tǒng)受到大的擾動(dòng)后，遠(yuǎn)離平衡點(diǎn)，但仍能回到原來(lái)的平衡點(diǎn)，則稱(chēng)該平衡點(diǎn)的穩(wěn)定為全局穩(wěn)定。42-JIANG-（二）生態(tài)系統(tǒng)多樣性與穩(wěn)定性四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與多樣性的關(guān)系：多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性規(guī)律，系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其穩(wěn)定性也就越大；43-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與多樣性的關(guān)系：43-JIANG-（三）生態(tài)系統(tǒng)的退化四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持退化生態(tài)系統(tǒng)：是指生態(tài)系統(tǒng)在自然或人為干擾下形成的偏離自然演替序列的生態(tài)系統(tǒng)。與自然系統(tǒng)相比，退化的生態(tài)系統(tǒng)種類(lèi)組成、群落或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，生物多樣性減少，生物生產(chǎn)量降低，土壤和微環(huán)境惡化，生物間相互關(guān)系改變。退化生態(tài)系統(tǒng)形成原因：人類(lèi)活動(dòng)：環(huán)境破壞、過(guò)度開(kāi)發(fā)、農(nóng)業(yè)活動(dòng)、人為引種、核泄漏等。自然災(zāi)害：地震、海嘯、火山、水災(zāi)等。44-JIANG-（三）生態(tài)系統(tǒng)的退化四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持退化生態(tài)系統(tǒng)：是（四）生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持生態(tài)系統(tǒng)不超負(fù)荷（可逆的）超負(fù)荷（不可逆）消除壓力消除壓力自然恢復(fù)過(guò)程人工輔助的自然恢復(fù)過(guò)程恢復(fù)恢復(fù)受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的兩種模式恢復(fù)到可接受的狀態(tài)恢復(fù)后又出現(xiàn)退化設(shè)計(jì)的理想狀態(tài)退化狀態(tài)持續(xù)退化時(shí)間復(fù)雜的狀態(tài)退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)45-JIANG-（四）生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持生態(tài)系統(tǒng)不超負(fù)荷恢復(fù)的一般步驟：對(duì)恢復(fù)的對(duì)象進(jìn)行分類(lèi)和描述，明確退化的原因和過(guò)程；確定切合實(shí)際的恢復(fù)所需要達(dá)到的目標(biāo)，并確定優(yōu)先恢復(fù)目標(biāo)；設(shè)計(jì)恢復(fù)方案，選擇參照系統(tǒng)；對(duì)恢復(fù)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估；恢復(fù)后的后續(xù)檢測(cè)和評(píng)價(jià)管理。46-JIANG-恢復(fù)的一般步驟：46-JIANG-五、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的意義和途徑（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的價(jià)值（二）生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的途徑47-JIANG-五、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的意義和途徑（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的價(jià)值47-（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的價(jià)值五、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的意義和途徑生態(tài)系統(tǒng)多樣性的直接價(jià)值：為人類(lèi)提供食物、藥物、工業(yè)原料、觀賞等生態(tài)系統(tǒng)多樣性的間接價(jià)值：能量固定調(diào)節(jié)氣候穩(wěn)定水文保護(hù)土壤貯存、促進(jìn)元素循環(huán)維持進(jìn)化過(guò)程對(duì)污染物質(zhì)吸收和分解作用48-JIANG-（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的價(jià)值五、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的意義和途徑生態(tài)系（二）生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的途徑五、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的意義和途徑就地保護(hù)：就地保護(hù)維持了所在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中能量和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，保證了物種的正常發(fā)育、進(jìn)化過(guò)程以及物種與其環(huán)境之間的生態(tài)學(xué)過(guò)程，并保護(hù)了物種在原生環(huán)境下的生存能力和種內(nèi)遺傳便一度。是生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)最為有效的保護(hù)方法。主要途徑：自然保護(hù)區(qū)、國(guó)家公園等49-JIANG-（二）生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的途徑五、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的意義和途徑就地保護(hù)生物防治：通過(guò)天敵的作用，將大面積發(fā)生的有害生物控制在一定的密度之下，對(duì)于減少污染和提高環(huán)境質(zhì)量有十分積極的作用。生態(tài)系統(tǒng)整體性保護(hù)：自然生態(tài)系統(tǒng)有其整體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，應(yīng)從整體上去保護(hù)才能發(fā)揮生態(tài)效益，打破行政條塊的分割局面，使生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)更有效。加強(qiáng)生態(tài)恢復(fù)和重建工作：我國(guó)極度退化的生態(tài)系統(tǒng)面積大，根據(jù)當(dāng)?shù)厣硹l件有針對(duì)性地開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)重建、恢復(fù)是生態(tài)系統(tǒng)多樣性保護(hù)的有效途徑。50-JIANG-生物防治：生態(tài)系統(tǒng)整體性保護(hù)：50-JIANG-謝謝大家！51-JIANG-謝謝大家！51-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)多樣性及保護(hù)保護(hù)生物學(xué)——朱江2011年4月52-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)多樣性及保護(hù)保護(hù)生物學(xué)——朱江1-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性三、生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持五、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的意義和途徑生態(tài)系統(tǒng)多樣性及保護(hù)53-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能生態(tài)系統(tǒng)多樣性及保護(hù)2-JIAN一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（一）生態(tài)系統(tǒng)的概念（二）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（三）生態(tài)系統(tǒng)的功能（四）生態(tài)系統(tǒng)的特征54-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（一）生態(tài)系統(tǒng)的概念3-JIAN一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（一）生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem）：就是在一定空間中共同棲居著的所有生物（即生物群落）與其環(huán)境之間由于不斷進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)過(guò)程而形成的統(tǒng)一整體?！糇畛跤捎?guó)生態(tài)學(xué)家A.G.Tansley提出；◆生態(tài)系統(tǒng)主要是功能上的單位，而不是生物學(xué)中分類(lèi)學(xué)的單位；◆生態(tài)系統(tǒng)是生命系統(tǒng)中重要的組織層次，是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的基本單元；55-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（一）生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)（E生物成分基因細(xì)胞器官有機(jī)體種群群落+非生物成分||生物系統(tǒng)基因系統(tǒng)細(xì)胞系統(tǒng)器官系統(tǒng)有機(jī)體系統(tǒng)種群系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)能量圖：組織層次的譜56-JIANG-生物成分基因生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成：生物群落及其無(wú)機(jī)環(huán)境。一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（二）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)模擬圖超級(jí)微生物群落57-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成：生物群落及其無(wú)機(jī)環(huán)境。一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基能量因子：輻射能、熱能、化學(xué)能等。物質(zhì)因子：無(wú)機(jī)物質(zhì)（大氣、礦物質(zhì)等）、聯(lián)系生物和非生物成分的有機(jī)物質(zhì)（蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂類(lèi)、腐殖質(zhì)等）。氣候：能量因子和物質(zhì)因子相互作用的產(chǎn)物。無(wú)機(jī)環(huán)境:生產(chǎn)者：能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；將簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)制造成復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)。綠色植物、光能自養(yǎng)和化能自養(yǎng)細(xì)菌。消費(fèi)者：不能從無(wú)機(jī)物質(zhì)制造有機(jī)物質(zhì)，直接或間接依賴(lài)于生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物。食草動(dòng)物、食肉動(dòng)物等。分解者：將復(fù)雜的有機(jī)物分解為生產(chǎn)者能重新利用的簡(jiǎn)單化合物，并釋放能量。細(xì)菌和真菌、一些無(wú)脊椎動(dòng)物。生物群落:58-JIANG-能量因子：輻射能、熱能、化學(xué)能等。無(wú)機(jī)環(huán)境:生產(chǎn)者：能夠?qū)⑻?、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（三）生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)在特定環(huán)境中發(fā)揮的作用稱(chēng)為生態(tài)系統(tǒng)的功能。生態(tài)系統(tǒng)具有不斷進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞，并具有系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的功能。物質(zhì)循環(huán)：系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)通過(guò)食物網(wǎng)流動(dòng)的，是一種循環(huán)運(yùn)動(dòng)能量流動(dòng)：是伴隨著物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行的，但能量流動(dòng)是一種單向的過(guò)程，最終以熱能的形式散失掉。信息傳遞：生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生著大量、復(fù)雜的信息，進(jìn)行著不斷運(yùn)送和交流。自我調(diào)節(jié)：生態(tài)系統(tǒng)具有在一定范圍內(nèi)保持系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡的能力。59-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（三）生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（四）生態(tài)系統(tǒng)的特征?結(jié)構(gòu)特征生態(tài)系統(tǒng)是生命系統(tǒng)（生物群落）與非生命系統(tǒng)（無(wú)機(jī)環(huán)境）構(gòu)成的有機(jī)整體。?功能特征生命系統(tǒng)與非生命系統(tǒng)之間進(jìn)行能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，從而保持系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并發(fā)揮其正常功能。（生態(tài)系統(tǒng)的功能發(fā)揮與結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。結(jié)構(gòu)合理，功能才得以正常發(fā)揮，結(jié)構(gòu)最優(yōu)，功能發(fā)揮最隹，二者相統(tǒng)一）?動(dòng)態(tài)特征生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，都有隨時(shí)間推移而不斷地發(fā)生、發(fā)展、進(jìn)化、演化的過(guò)程，隨晝夜、季節(jié)、年份而變化，即生態(tài)演替。60-JIANG-一、生態(tài)系統(tǒng)的概念和基本功能（四）生態(tài)系統(tǒng)的特征?結(jié)構(gòu)特征?相互作用相互聯(lián)系特征生態(tài)系統(tǒng)各組分之間相互作用，相互聯(lián)系。某一成分的變化將影響其它成分和整體功能的變化。?穩(wěn)定平衡特征生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各成分間保持一定平衡關(guān)系，使系統(tǒng)各成分間處于穩(wěn)定、持久、物種間相互協(xié)調(diào)共存的特點(diǎn)。外力干擾在一定限度內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)具有自動(dòng)較正平衡能力和自我調(diào)節(jié)機(jī)制。?對(duì)外開(kāi)放特征生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，必需有物質(zhì)、能量的輸入和輸出。（如生物地球化學(xué)循環(huán)），因此，任一生態(tài)系統(tǒng)并不是狐立的，從而形成了系統(tǒng)之間的聯(lián)系性。61-JIANG-?相互作用相互聯(lián)系特征10-JIANG-二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性（一）生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型劃分的依據(jù)（二）全球生態(tài)系統(tǒng)多樣性的概況（三）中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)多樣性的概況62-JIANG-二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性（一）生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型劃分的依據(jù)11-JIA二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性（一）生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型劃分的依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)多樣性：是指生物圈內(nèi)環(huán)境系統(tǒng)、生物系統(tǒng)和生態(tài)過(guò)稱(chēng)的多樣化以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境系統(tǒng)差異、生態(tài)過(guò)程的多樣性。生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型的劃分主要依據(jù)地理分布、環(huán)境水分和熱量條件，同時(shí)也要考慮動(dòng)物群落及其作用。采用的標(biāo)準(zhǔn)和分類(lèi)方法不同，劃分的結(jié)果也不盡相同。63-JIANG-二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性（一）生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型劃分的依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)多樣按McNaughton觀點(diǎn)分類(lèi)按人為影響程度分類(lèi)按利用方式分類(lèi)按生態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境的聯(lián)系程度來(lái)分按系統(tǒng)的能量來(lái)源分類(lèi)常用的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性64-JIANG-按McNaughton觀點(diǎn)分類(lèi)常用的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：二、生態(tài)系統(tǒng)的淡水生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)流水（河、流）靜水（湖、池）淺岸線(xiàn)淺海上涌帶珊瑚礁遠(yuǎn)洋荒漠凍原極地高山草原針葉林雨林急流緩流濱帶表水層深水層海岸線(xiàn)石岸沙岸淺海上涌帶珊瑚礁遠(yuǎn)洋荒漠凍原高山、極地草原針葉林熱帶雨林65-JIANG-淡水生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)流水（河、流）靜水（湖、自然生態(tài)系統(tǒng)（naturalecosystem）：是在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)，依靠自然調(diào)節(jié)能力維持的相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。如原始森林、海洋等。由于人類(lèi)的強(qiáng)大作用，絕對(duì)未受人類(lèi)干擾的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)沒(méi)有了。人工生態(tài)系統(tǒng)（artificialecosystem）：是指以人類(lèi)活動(dòng)為生態(tài)環(huán)境中心，按照人類(lèi)的理想要求建立的生態(tài)系統(tǒng)。如城市生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等。生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)（eco-economicsystem）：是由生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互交織、相互作用、相互耦合而成的復(fù)合系統(tǒng)。66-JIANG-自然生態(tài)系統(tǒng)（naturalecosystem）：是在一定放牧生態(tài)系統(tǒng)（grazingecosystem）：由植物和食草動(dòng)物構(gòu)成的一個(gè)相互作用的整體系統(tǒng)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)（ecosystemofcropland）：一定農(nóng)田范圍內(nèi)，作物和其他生物及其環(huán)境通過(guò)復(fù)雜的相互作用和相互依存而形成的統(tǒng)一整體，即一定范圍內(nèi)農(nóng)田構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)。67-JIANG-放牧生態(tài)系統(tǒng)（grazingecosystem）：由植物和開(kāi)放系統(tǒng)(openecosystem)：與外界環(huán)境發(fā)生能量與物質(zhì)交換的生態(tài)系統(tǒng)。封閉系統(tǒng)(closedecosystem)：與外界環(huán)境只有能量交換的生態(tài)系統(tǒng)。人工封閉生態(tài)系統(tǒng)(artificialclosedecosystem)：人工建立的完全封閉的生態(tài)系統(tǒng)。生物圈2號(hào)空間站68-JIANG-開(kāi)放系統(tǒng)(openecosystem)：與外界環(huán)境發(fā)生能量太陽(yáng)供能的自然生態(tài)系統(tǒng)(naturalunsubsidizedsolarpoweredecosystem)海洋、森林和草地等多數(shù)自然生態(tài)系統(tǒng)屬于此類(lèi)。有自然輔加能量的太陽(yáng)供能系統(tǒng)(naturalsolarpoweredecosystemsubsidizedbyothernaturalenergies)生態(tài)系統(tǒng)具有自然提供的其他能源以補(bǔ)充太陽(yáng)能，從而增加系統(tǒng)的能流規(guī)模。具有人類(lèi)輔加能量的太陽(yáng)供能生態(tài)系統(tǒng)(humansubsidizedsolarecosystem)農(nóng)田、養(yǎng)殖等通常以輔加能量的大量輸入來(lái)維持。燃料供能的城市-工業(yè)系統(tǒng)(fuel-poweredurban-industrialsystem)能量來(lái)源的化石燃料、有機(jī)染料和核燃料，燃料的高度密集代替了太陽(yáng)供能。按系統(tǒng)的能量來(lái)源分類(lèi)69-JIANG-太陽(yáng)供能的自然生態(tài)系統(tǒng)(naturalunsubsidiz（二）全球生態(tài)系統(tǒng)多樣性概況二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性熱帶雨林稀樹(shù)草原紅樹(shù)林亞熱帶常綠闊葉林常綠硬葉林除了在極端環(huán)境條件下無(wú)植物生長(zhǎng)外，地球表面的大多數(shù)地區(qū)都生長(zhǎng)著各種不同的植物，它們的有機(jī)組合構(gòu)成了各種各樣的群落類(lèi)型。全球生態(tài)系統(tǒng)主要包括：溫帶落葉闊葉林針葉林溫帶草原荒漠凍原70-JIANG-（二）全球生態(tài)系統(tǒng)多樣性概況二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性熱帶雨林熱帶雨林：是現(xiàn)存地球表面物種最豐富、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。世界上熱帶雨林可以分為3個(gè)區(qū)：美洲熱帶雨林區(qū)、印度-馬來(lái)西亞熱帶雨林區(qū)和非洲熱帶雨林區(qū)。稀樹(shù)草原：是指熱帶和亞熱帶較干旱地區(qū)，其中含有散生喬木或灌木的草原生態(tài)系統(tǒng)。71-JIANG-熱帶雨林：是現(xiàn)存地球表面物種最豐富、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。世紅樹(shù)林：是分布在熱帶和亞熱帶海灘上的一種單層森林生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型。構(gòu)成群落的主要是紅樹(shù)科植物。亞熱帶常綠闊葉林：是分布在亞熱帶地區(qū)的大陸東岸的生態(tài)系統(tǒng)。群落層次明顯，可分為喬木、灌木和草本3個(gè)基本層次。72-JIANG-紅樹(shù)林：是分布在熱帶和亞熱帶海灘上的一種單層森林生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型常綠硬葉林：是在夏季炎熱干燥、冬季溫和濕潤(rùn)的亞熱帶氣候條件下發(fā)育而形成的生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型。只分布于地中海沿岸以及緯度在30-40范圍內(nèi)的各大陸西部邊緣地區(qū)。溫帶落葉闊葉林：是在溫帶海洋性氣候條件下形成的生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型。夏季盛葉、冬季落葉。73-JIANG-常綠硬葉林：是在夏季炎熱干燥、冬季溫和濕潤(rùn)的亞熱帶氣候條件下針葉林：為寒溫帶由裸子植物為主組成的地帶性森林系統(tǒng)。針葉林的北界也是地球森林帶的北方界線(xiàn)。溫帶草原：為溫帶氣候條件的一種以草本植物為主的群落類(lèi)型，它是由多年生叢生性禾草本植物占優(yōu)勢(shì)構(gòu)成的草本植物群落。74-JIANG-針葉林：為寒溫帶由裸子植物為主組成的地帶性森林系統(tǒng)。針葉林的荒漠：是在干燥的大陸氣候條件下發(fā)育形成的極度耐旱的稀疏植被類(lèi)型。主要分布于亞熱帶和溫帶地區(qū)，年均降水小于200mm。凍原：是以低矮灌木、草本植物、苔蘚植物和地衣構(gòu)成的灌木植被或草本植被類(lèi)型。有極地凍原和高山凍原兩種類(lèi)型。75-JIANG-荒漠：是在干燥的大陸氣候條件下發(fā)育形成的極度耐旱的稀疏植被類(lèi)（三）中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)多樣性概況森林生態(tài)系統(tǒng)熱帶季雨林、雨林亞熱帶常綠闊葉林和針葉林暖溫帶落葉闊葉林和針葉林溫帶針闊混交林寒溫性針葉林草原生態(tài)系統(tǒng)溫帶草原高寒草原荒漠區(qū)山地草原荒漠生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)湖泊河流沼澤海岸與海洋生態(tài)系統(tǒng)海岸灘涂河口灣海岸濕地紅樹(shù)林珊瑚礁海島大洋二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性76-JIANG-（三）中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)多樣性概況森林生態(tài)系統(tǒng)二、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性三、生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性（一）α多樣性的測(cè)度方法（二）β多樣性的測(cè)度方法77-JIANG-三、生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性（一）α多樣性的測(cè)度方法26-JIA（一）α多樣性的測(cè)度方法：α多樣性反映群落內(nèi)部物種數(shù)和物種相對(duì)多度的一個(gè)指標(biāo)，只具有數(shù)量特征而無(wú)方向性。主要表明群落本身的物種組成和個(gè)體數(shù)量分布的特征。包括4種含義：物種豐富度指數(shù)、物種相對(duì)多度模型、物種豐富度與相對(duì)多度綜合形成的指數(shù)、物種均勻度指數(shù)。物種豐富度指數(shù)物種多樣性指數(shù)物種均勻度指數(shù)群落α多樣性測(cè)度方法的比較三、生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性78-JIANG-（一）α多樣性的測(cè)度方法：α多樣性反映群落內(nèi)部物種數(shù)和物種物種豐富度指數(shù)：物種豐富度即群落中物種的數(shù)目。物種豐富度與樣方大小有關(guān)，而且二者之間沒(méi)有確定的函數(shù)關(guān)系。物種豐富度是物種多樣性測(cè)度中較為簡(jiǎn)單且生物學(xué)意義顯著的指數(shù)。實(shí)踐中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是樣方大小的控制。解決方法：用單位面積的物種數(shù)目，即物種密度來(lái)測(cè)度物種的豐富程度。用一定數(shù)量的個(gè)體或生物量中的物種數(shù)目，即數(shù)量豐富度表示。物種豐富度另外一種表示方法：物種數(shù)目隨樣方增大而增大的速率d。Gleason(1922)指數(shù)：d=S/lnAMargalef(1958)指數(shù)：d=(S–1)/lnN，等式中：S為物種數(shù)目；N為所有物種的個(gè)體之和；A為樣方面積。79-JIANG-物種豐富度指數(shù)：物種豐富度即群落中物種的數(shù)目。物種豐富度物種多樣性指數(shù)：Simpson指數(shù)：又稱(chēng)為優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，是對(duì)多樣性的反面即集中性的度量。對(duì)于稀有種作用較小，而對(duì)于普通種作用較大。假設(shè)某一群落中有S個(gè)物種，共有N個(gè)個(gè)體，第i種有Ni個(gè)個(gè)體，抽取2個(gè)個(gè)體為同一種的概率為：對(duì)于一個(gè)很大的群落來(lái)說(shuō)，Ni和N是不可知的量，轉(zhuǎn)換得：Greenberg(1956)建議D=1-λ，作為多樣性的度量。顯然，λ和D是有偏的估計(jì)量。80-JIANG-物種多樣性指數(shù)：Simpson指數(shù)：又稱(chēng)為優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，是對(duì)多Shannon-Weaver指數(shù)：借用于信息論方法，預(yù)測(cè)未來(lái)事件的不確定性。如果從群落中隨機(jī)抽取一個(gè)個(gè)體，它將屬于哪個(gè)種是不確定的，不確定性大，則多樣性就高。式中H為群落的物種多樣性指數(shù),Pi為樣地中屬于種i的個(gè)體占全部個(gè)體的比例，S為種數(shù)。81-JIANG-Shannon-Weaver指數(shù)：借用于信息論方法，預(yù)測(cè)未來(lái)物種均勻度指數(shù)：Pielou均勻度指數(shù)：群落的實(shí)測(cè)多樣性(H’)與最大多樣性(H’max)，即在給物種數(shù)S下完全均勻群落的多樣性之比率。J的取值范圍是0~1。82-JIANG-物種均勻度指數(shù)：Pielou均勻度指數(shù)：群落的實(shí)測(cè)多樣性(H群落α多樣性測(cè)度方法的比較目前已經(jīng)提出較多的群落α多樣性測(cè)度的指數(shù)和模型，如何選擇合適的具有針對(duì)性的方法？參考指標(biāo)：對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果對(duì)某些既定標(biāo)準(zhǔn)的符合程度綜合多數(shù)學(xué)者的分析結(jié)果83-JIANG-群落α多樣性測(cè)度方法的比較目前已經(jīng)提出較多的群落α多樣性

β多樣性指物種與種的多度沿群落內(nèi)部或群落間的環(huán)境梯度從一個(gè)生境到另一生境的變化速率與范圍。主要用以表明群落內(nèi)或群落間環(huán)境差異性的大小對(duì)物種數(shù)和相對(duì)多度的影響。也就是說(shuō)，不同群落或環(huán)境梯度上不同點(diǎn)之間的共有種越少，β多樣性越大。（二）β多樣性的測(cè)度方法測(cè)度β多樣性的意義：指示生境被物種分隔的程度；用來(lái)比較不同地段的生境多樣性；與α多樣性一起構(gòu)成總體多樣性或一定地段的生物差異性。84-JIANG-β多樣性指物種與種的多度沿群落內(nèi)部或群落間的環(huán)境梯度從一二元屬性數(shù)據(jù)的β多樣性測(cè)定Whittaker指數(shù)(βw)為βw=(S/mα)-1式中：S為所研究系統(tǒng)中記錄的物種總數(shù)；mα為各樣方或樣本的平均物種數(shù)。

如果兩個(gè)樣本A、B物種數(shù)分別為a+c和b+c(c為兩個(gè)樣本都出現(xiàn)的物種數(shù))，那么βw=(a+b+c)/[(a+b+2c)/2]-1由式可知，0≤βw≤1，完全相同為0，完全不同為1。Cody指數(shù)(βc)為βc=[g(H)+l(H)]/2式中：g(H)是沿生境梯度H增加的物種數(shù)，l(H)是沿生境梯度H失去的物種數(shù)。85-JIANG-二元屬性數(shù)據(jù)的β多樣性測(cè)定Whittaker指數(shù)(βw)為C相似性系數(shù)測(cè)度：與群落多樣性相反的含義是群落的相似性。Jaccard指數(shù)：Cj=j/(a+b-j)Sorenson指數(shù)：Cs=2j/(a+b)式中：j為兩個(gè)群落或樣地共有種數(shù)，a和b分別為樣地A和B的物種數(shù)。二元屬性數(shù)據(jù)的β多樣性沒(méi)有考慮每一物種的個(gè)體數(shù)量或相對(duì)多度，僅考慮了群落中的物種數(shù)，雖計(jì)算簡(jiǎn)便，易于使用，但勢(shì)必會(huì)高估稀疏種的作用，導(dǎo)致不合理的結(jié)論。86-JIANG-相似性系數(shù)測(cè)度：二元屬性數(shù)據(jù)的β多樣性沒(méi)有考慮每一物種的數(shù)量數(shù)據(jù)的β多樣性測(cè)度Bray-Curtis指數(shù)：式中：aN為樣地A的物種數(shù)量；bN為樣地B的物種數(shù)量；jN為樣地A(jNa)和B(jNb)共有種中個(gè)體數(shù)量較小者之和。Morisita-Hom指數(shù)：式中：aN為樣地A的物種數(shù)量；bN為樣地B的物種數(shù)量；aNi和bNi為A和B樣地中第i種的個(gè)體數(shù)量。87-JIANG-數(shù)量數(shù)據(jù)的β多樣性測(cè)度Bray-Curtis指數(shù)：式中：a四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生與演替（二）生態(tài)系統(tǒng)多樣性與穩(wěn)定性（三）生態(tài)系統(tǒng)的退化（四）生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)88-JIANG-四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生與演替37四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生與演替在一定的區(qū)域內(nèi)，由于物理環(huán)境條件的改變，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變并逐步趨向穩(wěn)定，稱(chēng)之為生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展或演替。由于生物與環(huán)境相互作用導(dǎo)致群落環(huán)境不斷改變，使群落內(nèi)的生物組成也發(fā)生相應(yīng)變化，這又直接導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的改變。生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生與演替是緊密聯(lián)系在一起的。89-JIANG-四、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的維持（一）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生與演替生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生水域生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)生與進(jìn)化史長(zhǎng)期的物理環(huán)境的變化同生態(tài)系統(tǒng)中生物成員的活動(dòng)引起的內(nèi)部動(dòng)態(tài)過(guò)程相互作用的結(jié)果?？倯?zhàn)略：增加對(duì)物理的抑制，與物理環(huán)境保持平衡，對(duì)外界擾亂達(dá)到最大的防護(hù)。90-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)多樣性的發(fā)生水域生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)多樣性的演替群落演替(communitysuccession)：又稱(chēng)為生態(tài)演替(ecologicalsuccession)，是指在一定區(qū)域內(nèi)，群落隨時(shí)間而變化，由一種類(lèi)型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類(lèi)型的生態(tài)過(guò)程。群落演替一般包括以下5個(gè)過(guò)程：裸地形成生物侵移、定居及繁殖環(huán)境變化物種競(jìng)爭(zhēng)群落水平上的相對(duì)穩(wěn)定和平衡91-JIANG-生態(tài)系統(tǒng)多樣性的演替群落演替(communitysucce生態(tài)系統(tǒng)多樣性在