第一節(jié)生物多樣性及其價(jià)值教材

國際生物多樣性日5月22日第10章生物多樣性第1節(jié)生物多樣性及其價(jià)值地球上所有的生命體及其與環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)綜合體包括三個(gè)層次：物種多樣性（物種水平）

生態(tài)系統(tǒng)多樣性（生態(tài)系統(tǒng)水平）遺傳多樣性（分子水平）生物多樣性一、遺傳多樣性1、遺傳多樣性現(xiàn)象P70、71：圖10-1、圖10-2遺傳多樣性是指物種內(nèi)基因和基因型的多樣性，包括種內(nèi)顯著不同的種群間和同一種群內(nèi)的遺傳變異，亦稱為基因多樣性。玫瑰的不一樣花色貓姐妹長(zhǎng)的不一樣不一樣的一樣地可愛貓咪自然界中同一物種內(nèi)個(gè)體間性狀差異的現(xiàn)象普遍存在，個(gè)體間的性狀差異說明了它們之間存在著基因變化。

2、遺傳多樣性的實(shí)質(zhì)

遺傳多樣性發(fā)生在分子水平，是生物體遺傳物質(zhì)的改變。（物種生存、發(fā)展和進(jìn)化的基礎(chǔ)

）基因突變、基因重組、染色體畸變形成新的基因、基因型和表現(xiàn)型，豐富了生物的遺傳多樣性。聚合酶鏈反應(yīng)（Polymerasechainreaction，簡(jiǎn)稱PCR）

——用于各種群中擴(kuò)增出的某DNA片段相似性比較

應(yīng)用PCR技術(shù)，能使核酸在短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)增而被檢出，從而獲得足夠多的目標(biāo)序列用于基因突變的檢測(cè)和人類遺傳病的研究，這種方法以后被廣泛地應(yīng)用于基因擴(kuò)增、基因檢測(cè)、遺傳分析和傳染性疾病病原體的診斷等面。遺傳多樣性在分子水平上的檢測(cè)：最簡(jiǎn)便的方法最可靠的方法：測(cè)定不同亞種、不同種群的基因組全序列種群間相似率平均值長(zhǎng)江蟹與遼河蟹84.9%遼河蟹與甌江蟹83.8%長(zhǎng)江蟹與甌江蟹84.7%中華絨螯蟹三系種群PCR擴(kuò)增出的某DNA片段的相似性3、遺傳多樣性的意義首先，遺傳多樣性能有效地增大種群基因庫，有利于物種適應(yīng)環(huán)境變化而長(zhǎng)期生存。基因庫越大，即遺傳多樣性越豐富，野生種群越少，種群基因越少，遺傳的多樣性越貧乏，越難以生存。其次，遺傳多樣性還能為物種提供進(jìn)化的材料，有利于生物進(jìn)化和發(fā)展，也有利于生物多樣性的發(fā)展。二、物種多樣性及其測(cè)量1、物種多樣性

是指地球上動(dòng)物、植物和微生物等生物物種的多樣化，包括某一特定區(qū)域內(nèi)物種的豐富度以及物種分布均勻度。

物種多樣性是衡量一定區(qū)域中生物資源豐富程度的指標(biāo)。

群落中，物種種類數(shù)越多，且各物種的個(gè)體數(shù)越相近，物種多樣性就越高。

地球上生物的種類約有1300-1400萬種。已知的有175-200萬種。P73：表10-3我國物種多樣性情況：P73生物多樣性測(cè)量常用方法：

對(duì)某分布區(qū)域生物種群密度的調(diào)查。2、物種多樣性測(cè)量D（種群密度）=N（個(gè)體數(shù)）S（地域的單位面積或體積）最小密度值：種群用以繁殖、彌補(bǔ)死亡個(gè)體的最小密度思考：如果種群數(shù)量小于最小密度值，情況將怎樣？——瀕危物種（繁殖機(jī)會(huì)少,近親繁殖后代生命力不強(qiáng)等原因而易滅絕）動(dòng)物多樣性調(diào)查方法：——樣方法植物多樣性調(diào)查方法：——標(biāo)記重捕法實(shí)驗(yàn)10.1模擬種群數(shù)量估計(jì)(P74)思考：實(shí)驗(yàn)步驟2、3為什么要重復(fù)三次后取平均值？方法：材料選擇：要求：實(shí)驗(yàn)步驟：標(biāo)記重捕法棋子，紙牌等模型數(shù)量不能太少，每次捕獲要隨機(jī)取樣。(P74)種群的總量=有標(biāo)記的數(shù)量×捕獲的總量捕獲到有標(biāo)記的數(shù)量

標(biāo)記重捕法是從概率上推算種群數(shù)量的大小，重復(fù)步驟2和3是為了使估計(jì)的數(shù)值更接近實(shí)際1、選擇樣方：4、比較和分析實(shí)驗(yàn)10.2植物物種多樣性的調(diào)查思考：2、記錄統(tǒng)計(jì)：3、物種多樣性辛普森指數(shù)計(jì)算樣方中各生物個(gè)體數(shù)量的均勻程度對(duì)辛普森指數(shù)值有何影響？——樣方法0.25m2-10m2P76：表10-6辛普森指數(shù)越大，表示物種多樣性程度越高。三、生態(tài)系統(tǒng)多樣性

生境主要是指無機(jī)環(huán)境，如地貌、氣候、土壤、水文等。如對(duì)植物生長(zhǎng)直接有關(guān)的環(huán)境因子有陽光、溫度、氧氣、水分、二氧化碳、礦物質(zhì)等。生境的多樣性是生物群落多樣性甚至是整個(gè)生物多樣性形成的基礎(chǔ)。生物群落的多樣性主要是指群落的組成、結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)（包括演替）方面的多樣化。生物群落的多樣性可以反映生態(tài)系統(tǒng)類型的多樣化

生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的多樣化。中國主要陸地生態(tài)系統(tǒng)類型類型種類森林生態(tài)系統(tǒng)248類灌叢生態(tài)系統(tǒng)126類草原生態(tài)系統(tǒng)55類荒漠生態(tài)系統(tǒng)52類草甸生態(tài)系統(tǒng)77類沼澤生態(tài)系統(tǒng)37類合計(jì)595類北極苔原生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性北極苔原生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)高山草甸生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)高山草甸海洋生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性北極苔原生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)高山草甸生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)北極苔原生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)高山草甸濕地生態(tài)系統(tǒng)四、生物多樣性的價(jià)值1.

經(jīng)濟(jì)價(jià)值——直接使用價(jià)值提供食物來源神奇的山水配以絢麗的生物，給人以美的感受——美的價(jià)值

全世界估計(jì)萬余種陸生植物，而迄今為止僅有150余種被人類大面積種植作為食品。世界上90%的食物來源于20個(gè)種。目前人類所需的糧食75%是來自小麥、水稻、玉米、馬鈴薯、大麥、甘薯和木薯7種農(nóng)作物。前三種又占總產(chǎn)量的70%以上。

作物、家畜品種的改良，需要抗性強(qiáng)的野生種或野生親緣種與它們雜交，以提高它們抗病及抗逆境的能力。生物多樣性為新型食物的開發(fā)提供了基礎(chǔ)。——間接使用價(jià)值這是廣泛分布于廣東各地山林中的三叉苦，過去一直被人們砍來作柴燒，使用價(jià)值很低。80年代科學(xué)家以它為主要原料生產(chǎn)出三九胃泰及999感冒靈等藥品，使得三叉苦的身價(jià)一下子上升了幾百倍。

世界上各國、各民族都有源于物種的傳統(tǒng)藥物，如日本的和漢藥、朝鮮的東藥、印度的阿育吠陀藥、中國的中藥、藏藥、蒙藥等。中國有記載的藥用植物已有5000種，常用的約有1000種，相當(dāng)多的動(dòng)物已經(jīng)作為主要的藥物，如水蛭素是珍貴的凝劑，蜂毒治療關(guān)節(jié)炎，某些蛇毒能控制高血壓，斑蝥素可以治療某些癌癥。為人類健康的貢獻(xiàn)

世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)表明：發(fā)展中國家80%的人口依靠天然藥物進(jìn)行治療；發(fā)達(dá)國家有40%的藥物來源于自然資源，或依靠從大自然發(fā)現(xiàn)的化合物進(jìn)行化學(xué)合成。在全世界25萬種顯花植物中，科學(xué)家僅對(duì)具有潛在藥物學(xué)屬性的5000種進(jìn)行過分析，還有數(shù)量龐大的物種潛在的醫(yī)療價(jià)值仍屬未知。

栽培大型真菌；應(yīng)用茯苓、猴頭、靈芝、冬蟲夏草等入藥；抗生素已使天花消滅，霍亂、骨髓灰質(zhì)炎等疾病得到控制。微生物用來大規(guī)模生產(chǎn)酶制劑、有機(jī)溶劑、酒及酒精、氨基酸、維生素、菌肥等等。

木材、纖維、橡膠、皮毛、皮革、香料、造紙?jiān)?、天然淀粉、油脂等等。煤、原油、天然氣也都是由森林?chǔ)藏了幾百萬年前的太陽能?；S提供工業(yè)原料工人在利用玫瑰花提取香料

誰能在若干年前就想到中藥天花粉的蛋白質(zhì)不僅能治愈絨毛膜皮癌，還是治療艾滋病的良藥？人類未來還會(huì)面臨各種各樣意想不到的挑戰(zhàn)，那些現(xiàn)在看來毫無用處、微不足道的生物，也許將來某一天卻能幫助人類免除饑荒，祛除疾病而繼續(xù)生存下去。基因資源——潛在使用價(jià)值未知生物的價(jià)值已知生物的未知價(jià)值2.

生態(tài)學(xué)價(jià)值

P79-80涵養(yǎng)水源保持土壤四川蒼溪縣龍王公社大躍進(jìn)中森林砍伐殆盡，1964年三天降雨250毫米，沖毀土地1000畝。經(jīng)造林，覆蓋率恢復(fù)到30％，1981年兩天降雨290毫米，卻沒有成災(zāi)。調(diào)節(jié)氣候?qū)ξ廴疚锏奈蘸吞幚砦⑸锾幚砦鬯?/p>

能量固定維持生態(tài)系統(tǒng)中的元素循環(huán)維持進(jìn)化過程調(diào)節(jié)氣候和水土保持吸收和分解污染物質(zhì)對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的貢獻(xiàn)生物多樣性與人類精神生活的關(guān)系

……杏李雜交種3.

科學(xué)研究?jī)r(jià)值古樹化石4、美學(xué)價(jià)值通過對(duì)生物多樣性價(jià)值的挖掘，大家都知道保護(hù)生物多樣性的必要，那么，我們?nèi)绾蝸肀Ｗo(hù)生物的多樣性？保護(hù)應(yīng)該從哪幾個(gè)層次來進(jìn)行呢？END

生活在一定的自然區(qū)域內(nèi)，相互之間具有直接或間接關(guān)系的各種生物種群的集合體叫群落。物種多樣性是群落和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。群落特征：水平方向上的分區(qū)現(xiàn)象；垂直方向上的分層現(xiàn)象。有利于群落中生物對(duì)自然資源的充分利用全球主要類群的物種數(shù)目類群已描述的物種數(shù)目(萬種)估計(jì)可能存在的物種數(shù)目(萬種)原生動(dòng)物4.020線蟲2.540甲殼動(dòng)物4.015蜘蛛類7.575昆蟲95.0800軟體動(dòng)物7.020脊椎動(dòng)物4.55藻類4.040高等植物27.032我國物種的多樣性我國是全球12個(gè)“巨大多樣性國家”之一。中國是地球上種子植物區(qū)系起源中心之一，承襲了北方第三紀(jì)、古地中海古南大陸的區(qū)系成分；動(dòng)物則匯合了古北界和東洋界的大部分種類。中國的種子植物有30000余種，僅次于世界種子植物最豐富的巴西和哥倫比亞，居世界第3位，其中裸子植物250種，是世界上裸子植物最多的國家。中國有脊椎動(dòng)物6300余種，從已記錄的生物物種數(shù)看，其中哺乳類為世界第5位，鳥類1244種，占世界總數(shù)的13.7％，為世界第10位。

中國有魚類3862種，占世界總數(shù)的20.0％，都居世界前列。生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)一片草原一個(gè)湖泊一塊農(nóng)田

生態(tài)系統(tǒng)就是在一定的空間和時(shí)間內(nèi)，生物群落與無機(jī)環(huán)境之間，通過不斷的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)而相互作用、相互依存的動(dòng)態(tài)平衡體系。

——陽光、水、氧氣等

無生命的物質(zhì)和能量——生產(chǎn)者———消費(fèi)者——————分解者浮游植物和水生植物魚、蝦、浮游動(dòng)物細(xì)菌和真菌生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成——以“池塘生態(tài)系統(tǒng)組成”為例非生物部分生物部分主要指綠色植物主要指微生物腐生動(dòng)物主要指各種動(dòng)物各種生物之間由取食或被食關(guān)系而形成的聯(lián)系，稱為食物鏈。食物鏈營(yíng)養(yǎng)級(jí)

共有幾條食物鏈？鷹加入了幾條食物鏈？食物鏈上的每一個(gè)環(huán)節(jié)3、遺傳多樣性的意義

遺傳多樣性有效地增大了種群的基因庫，有利于物種適應(yīng)環(huán)境而長(zhǎng)期生存。在一定的環(huán)境條件下，具有不同性狀的生物個(gè)體的適應(yīng)能力是不同的。不適應(yīng)環(huán)境的性狀及控制該性狀的基因會(huì)因個(gè)體死亡或難以繁殖而減少（頻率降低）；適應(yīng)環(huán)境的基因其頻率會(huì)升高?；驇煸酱螅催z傳多樣性越豐富，越有