生物多样性 2008, 16 (5): 470–476 doi: 10.3724/SP.J.1003.2008.08027 Biodiversity Science http: //https://www.doczj.com/doc/2f10005524.html,
中国种子植物物种多样性的大尺度
分布格局及其气候解释
冯建孟*
(大理学院生命科学与化学学院, 云南大理 671000)
摘要:物种多样性分布格局的研究对于生物多样性的保护具有重要意义。为了解中国种子植物物种多样性的空间分布格局, 本研究利用大尺度的物种分布数据, 结合GIS和统计分析方法, 探讨了中国种子植物物种多样性的大尺度分布格局及其与气候的关系。结果表明, 中国种子植物的物种丰富度和物种密度存在较大的空间变异。从南到北, 物种密度呈显著递减趋势, 而物种丰富度的递减趋势不够明显。面积、年平均温度、年平均降水量和无霜期对物种丰富度、物种密度分布格局均无显著影响。温度年较差、最冷月均温、年平均温度和年平均降水量的空间分异对物种丰富度的分布格局均有显著影响; 温度年较差、最冷月均温和单位面积的年平均温度、年平均降水量的空间分异均显著影响物种密度的分布格局。温度年较差在一定程度上决定了物种丰富度与物种密度的总体分布格局, 而年平均温度以及单位面积的年平均温度空间分异对上述格局的解释率则相对较低。在大尺度的物种多样性格局及其气候解释的相关研究中, 气候因子的空间变异和季节性分异相对表示气候总体水平的年平均温度和年平均降水量而言, 可能更值得关注。
关键词: 物种多样性, 气候因子, 季节性分异, 空间分异, 中国种子植物
Spatial patterns of species diversity of seed plants in China and their cli-matic explanation
Jianmeng Feng*
College of Life Science and Chemistry, Dali University, Dali, Yunnan 671000
Abstract: Understanding spatial patterns of species diversity is a hot topic in global ecology because of its significance to biodiversity conservation. We investigated spatial patterns of Chinese seed plant species di-versity and analyzed the correlation between species richness and climatic factors at a large scale. Floral in-formation was obtained from national and regional records of seed plants, and climatic data were taken from 642 observatory sites across China between 1970 and 2000. We detected large spatial variation in species richness and density. Species density decreased with latitude. The following did not affect the spatial patterns of species richness and species density: area, mean annual temperature, mean annual precipitation, and frost-free days. Spatial patterns of species richness were affected by annual variation in mean annual tem-perature, mean temperature during the coldest month, spatial variation of mean annual temperature and pre-cipitation. Spatial patterns of species density were principally shaped by annual variation in mean annual temperature, mean temperature during the coldest month, spatial variation of mean annual temperature per unit area and spatial variation of mean annual precipitation per unit area. Linear step-wise regression models indicated that annual variation in mean annual temperature influenced spatial patterns of species richness, while spatial variation in mean annual temperature and the spatial variation in mean annual temperature per unit area fine-tuned them. Our results imply that spatial and seasonal variation in climatic factors can not be overlooked in research on spatial patterns of species diversity at large scales.
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收稿日期: 2008-02-02; 接受日期: 2008-06-11
基金项目: 大理学院科研启动基金
* 通讯作者Author for correspondence. E-mail: fjm@https://www.doczj.com/doc/2f10005524.html,
第5期冯建孟: 中国种子植物物种多样性的大尺度分布格局及其气候解释 471 Key words: species diversity, climatic factors, seasonal variation, spatial variation, Chinese seed plants
100多年来, 了解物种多样性沿环境梯度的变化格局以及影响这些格局的生态因子是生物多样性研究的重要议题之一(Kratochwil,1999), 也是保护生物学研究的基础。近半个世纪以来, 国内外很多学者对物种多样性的空间格局进行了大量的研究, 提出了若干个经典理论或假说(Klopfer, 1959; Whittaker, 1977; Rapoport, 1982; Wright, 1983; Schulze & Mooney, 1993; Colwell & Hurtt, 1994; Rosenzweig, 1995; Colwell & Lees, 2000; Rahbek & Graves, 2001)。如岛屿假说认为, 物种多样性受到物种分布面积的强烈影响(MacArthur & Wilson, 1967; Bachman et al., 2004; Kattan & Franco, 2004; Rom-dal et al., 2005; Nogués-Bravo & Araújo, 2006); 能量假说认为能量是影响物种多样性分布格局的主导因素(Currie, 1991; Storch et al., 2006; Willis et al., 2007; Whittaker et al., 2007); 生境异质性理论认为, 生境的多样化是影响物种多样性的主要因素(O’Brien et al., 2000; Rahbek & Graves, 2001)。与此相关的还有中间膨胀效应假说(Colwell & Lees, 2000), 气候稳定假说(Klopfer, 1959)等多种假说均提出并验证了各自的理论或思想。但迄今为止, 还没有一种理论或假说可以完全解释所有地区的物种多样性分布格局, 因此, 物种多样性的空间分布格局及其影响因素的研究有待进一步深入。
近半个世纪以来, 国内外学者对中国植物物种多样性的分布格局进行了广泛、深入的研究, 为以后进一步的研究打下了坚实的基础(吴征镒, 1980; Mackinnon et al., 1996; 宋永昌, 1999; 应俊生, 2001; 方精云, 2004; Qian et al., 2006; Zhu et al., 2007)。但必须指出的是, 上述研究对中国种子植物物种多样性的空间格局缺乏总体和量化的分析, 相关研究有待进一步深入。目前, 利用动植物志等资料研究大尺度的生物多样性分布格局, 是一种较为成熟的方法。目前利用大尺度的物种分布数据, 对区域尺度、国家尺度甚至是洲际尺度的物种多样性格局进行研究已经成为一种趋势, 并取得了许多重要进展(如Colwell & Lees, 2000; Rahbek & Graves, 2001; Nogués-Bravo & Araújo, 2006; Storch et al., 2006; Qian, 2007; Willis et al., 2007; Whittaker et al., 2007)。但国内以往这方面工作开展较少。本文以大尺度的物种分布数据为源数据, 探讨中国种子植物物种多样性的大尺度分布格局, 并利用年平均温度、温度年较差和最冷月均温等气候因子对此格局进行解释。
1研究区域概况
中国陆地部分包括黑龙江、吉林、辽宁、山西、北京、山东等约34个省、自治区、直辖市和特别行政区。大部分地区(除青藏高原和西北地区以外)主要受西南季风和东南季风的影响。受季风影响, 研究区域内气候的纬度分异显著, 如以东部地区为例, 研究区域的最南端的海南尖峰岭属于热带地区, 月均温在15℃以上, 年平均温度高达20℃(方精云等, 2004), 而研究区域最北端的大兴安岭白卡鲁山属于寒温带地区, 冬季寒冷漫长, 夏季温湿短暂, 年平均温度仅为–5.6至1.2℃(赵淑清等, 2004)。在经度梯度上, 从东到西, 由于受青藏高原隆起影响, 季风作用逐渐减弱, 降水呈递减趋势, 年平均降水量从东部地区的1,500–2,000 mm, 递减到西部地区的10 mm以下(刘明光, 1997)。从植被带的纬度分布来看, 东部地区从北到南, 依次分布着寒温带针叶林带、温带针阔叶混交林带、暖温带落叶常绿阔叶混交林带、亚热带常绿阔叶林带和热带雨林季雨林带(方精云, 2001); 从植被带的经度分布来看, 从东到西(以42°N为例)大致依次分布着针叶落叶阔叶林带、森林草原植被带、草原植被带和荒漠–半荒漠植被带, 这与研究区域内的水分条件的空间分布格局是比较一致的(吴征镒, 1980)。
2数据来源与方法
中国种子植物的大尺度分布信息主要来自《中国植物志》(中国科学院植物研究所, 2004)(电子版),并参考了其他地方植物志(广东省植物研究所, 1977; 中国科学院西北植物研究所, 1981; 吴征镒, 1983; 贺士元, 1993; 浙江植物志编辑委员会, 1993;李伯刚, 1999; 刘尚武, 1999; 陈谦海, 2004; 中国科学院昆明植物所, 2006), 根据上述大尺度的物种分布信息, 获得以省、自治区或直辖市为研究单元的
472 生物多样性 Biodiversity Science第16卷
种子植物的丰富度(表1)。由于北京、天津和上海3个直辖市面积较小, 且城市化程度很高, 故将北京、天津等相关数据并入河北省, 而将上海并入江苏省。由于物种数据大都采集于重庆升格为直辖市之前, 故将重庆并入四川省, 不列为独立的分析单元。香港和澳门由于面积过小, 将其并入广东省。单位面积的物种丰富度, 即物种密度, 通过如下公式估算获得(Qian, 1998):
物种密度=S/ln A
其中, S为物种丰富度, A为面积。
气候数据部分来自国家气象局发布的1970– 2000年的642个气象站点的观测数据, 并对上述数据进行30年的年平均处理。另一部分来自文献朱大仁(2000)。本研究选用的气候因子主要包括年平均温度(mean annual temperature, MAT)、最冷月均温(temperature in the coldest month, TCM)、无霜期(frost-free days, FFD)、年平均降水量(mean annual precipitation, MAP)和温度年较差(annual variation of mean annual temperature, AVMAT)。其中, 年平均温度(MAT)、最冷月均温(TCM)、无霜期(FFD)和年平均降水量(MAP)主要用于表示研究单元内气候的总体状况; 温度年较差(AVMAT) 则主要反映研究单元内温度的季节分异, 用于指征气候的稳定性, 这一指标一般随着纬度的升高呈递增趋势, 也就是说, 纬度越高, 温度年较差越大, 气候越不稳定(Rapport, 1982)。为了进一步反映大尺度空间内气候因子的空间分异, 本研究还考虑了表示研究单元内最低年平均温度与最高年平均温度之差的年平均温度空间分异(spatial variation of mean annual temperature, SVMAT)、表示研究单元内最低的年平均降水量与最高年均降水量之差的年平均降水量空间分异(spatial variation of mean annual precipita-tion, SVMAP)、单位面积年平均温度空间分异(spatial variation of mean annual temperature against area, SVMATAA)和单位面积年平均降水量空间分异(spatial variation of mean annual precipitation against area, SVMAPAA) (表2)对物种多样性格局的影响。
上述气候指标中, 空间分异指标通过GIS方法获得。为获得空间分异指标, 本研究将642个气象站点的观测数据进行30年的年平均处理, 并利用ArcGIS Desktop8.3将上述数据集进行Kriging插值, 表1各研究单元的种子植物的物种丰富度和物种密度
Table 1 Species richness and species density in each study
unit
研究单元
Units
物种数
Species richness
物种密度 Species
density (No./km2)
宁夏 Ningxia 785 70.7
山东 Shandong 1,175
98.6 河南 Henan 1,656 137.5 黑龙江 Heilongjiang 1,666 128.0 吉林 Jilin 1,698 139.7 江苏 Jiangsu 1,699 147.6 山西 Shanxi 1,701 142.0 辽宁 Liaoning 1,737 145.7 河北 Hebei 1,959 161.2 内蒙古 Neimenggu 1,993 142.6 安徽 Anhui 2,001 168.9 青海 Qinghai 2,036 151.0 浙江 Zhejiang 2,750 238.9 海南 Hainan 2,763 264.8 江西 Jiangxi 2,822 234.3 福建 Fujian 2,977 254.5 湖南 Hunan 3,182 259.7 新疆 Xinjiang 3,252 227.6 陕西 Shaanxi 3,259 265.9 台湾 Taiwan 3,410 325.0 湖北 Hubei 3,430 282.2 甘肃 Gansu 3,579 274.9 贵州 Guizhou 4,821 398.4 广东 Guangdong 4,954 409.4 西藏 Xizang 6,106 435.4 广西 Guangxi 6,339 511.7 四川 Sichuan 9,684 740.3 云南 Yunnan 13,769 1,069.5
获得气候因子的空间栅格数据, 在此基础上, 将气
候因子的空间栅格数据与各研究单元进行空间叠
加, 获得各研究单元气候的空间分异指标。有关气
候因子对研究区域内植物物种多样性的影响, 主要
利用Microsoft Excel和SPSS 11.5统计软件包进行相
关性分析和多元逐步回归分析。
3研究结果
3.1物种丰富度的大尺度分布格局
从图1可以看出, 中国种子植物的物种丰富度
存在较大的空间变异, 从南到北总体上呈递减的空
间分布格局, 但趋势不够显著(P = 0.11)。其中丰富
度最高的区域为位于西南的云南和四川, 其次为广
西和西藏。物种丰富度最低的区域为北方的宁夏,
第5期冯建孟: 中国种子植物物种多样性的大尺度分布格局及其气候解释 473 表2影响植物物种多样性的气候因子
Table 2 Climatic factors affecting spatial patterns of plant species diversity
单位 Units
年平均温度Mean annual temperature (MAT) ℃
最冷月均温Mean temperature during the coldest month (TCM) ℃
无霜期Frost-free days (FFD) day
温度年较差Annual variation of mean annual temperature (AVMAT) ℃
年平均降水量Mean annual precipitation (MAP) mm
年平均温度空间分异Spatial variation of mean annual temperature (SVMAT) ℃
年降水量空间分异Spatial variation of mean annual precipitation (SVMAP) mm
单位面积年平均温度空间分异Spatial variation of mean annual temperature per unit area (SVMATAA) ℃/km2
单位面积年降水量空间分异Spatial variation of mean annual precipitation per unit area (SVMAPAA) mm/km2
图1物种丰富度在纬度梯度上的分布格局
Fig. 1 Latitudinal patterns of species richness
这可能与该研究单元面积较小有关。物种丰富度较低的区域主要包括黑龙江、吉林、辽宁、山东、河南与河北等位于中国北部的研究单元。虽然青海的面积较大 (72万km2), 但其物种丰富度并不高。进一步分析, 发现虽然内蒙古和西藏的分布面积比较接近(分别为118万km2和123万km2), 但两者的物种丰富度相差巨大, 分别为1,993种和6,106种, 这可能意味着除了面积以外, 其他因素, 如气候因子可能也在强烈影响着中国种子植物物种丰富度的空间分布格局。同时, 基于二元相关性分析检验了植物物种丰富度和面积的关系, 结果显示两者之间没有显著相关关系(P>0.05)。但偏相关分析则表明, 植物物种丰富度和面积之间存在显著的相关性(P<0.05)。这说明, 尽管面积影响着物种丰富度的空间分布格局, 但可能由于气候等其他因素的共同作用, 使面积效应被掩盖或弱化。
图2物种密度在纬度梯度上的分布格局
Fig. 2 Latitudinal patterns of species density
3.2 物种密度的大尺度分布格局
从图2可以看出, 单位面积下种子植物物种丰富度(即物种密度)的空间分布格局也存在较大的空间变异, 物种密度较高的区域主要包括云南、四川、广西等研究单元, 其次为台湾、广东、西藏和贵州等研究单元。物种密度较低的区域主要包括山东和宁夏等研究单元, 其次为河南、山西和内蒙古等位于北部地区的研究单元。总体上, 中国种子植物的物种密度从南到北呈显著的递减趋势(P = 0.05)。比较高的区域主要集中在西南地区和华南地区, 其次为长江中下游地区; 而物种密度较低的区域主要为北方大部分地区。进一步分析发现, 青海与西藏同属青藏高原地区, 但物种密度差异明显; 内蒙古与同属干旱、半干旱地区的新疆相比, 物种密度差异亦十分明显。
474 生物多样性 Biodiversity Science第16卷表3气候因子与物种丰富度、物种密度之间的相关性
Table 3 Correlation between climatic factors and species richness and density
气候因子 Climate factors
Area MAT MAP SVMAT SVMAP TCM AVMAT FFD SVMATAA SVMAPAA 物种丰富度
Species richness
0.17ns 0.30ns 0.20ns 0.44* 0.63*** 0.44*–0.67***0.28ns––
物种密度
Species density
–0.37ns 0.28ns––0.51**–0.72***0.34ns 0.38* 0.55**
各种气候因子的缩写见表2The abbreviations of the climate factors see Table 2. ns: P > 0.05; * P<0.05; ** P<0.01; *** P<0.001.
3.3气候因子对植物物种丰富度和物种密度大尺度分布格局的影响
从表3可以看出, 影响物种丰富度大尺度格局的气候因子主要包括年平均温度(MAT)、最冷月均温(TCM)、温度年较差(AVMAT)的空间分异和年平均降水量的空间分异, 但相对而言, 面积、年平均温度、年平均降水量(MAP)和无霜期(FFD)等对丰富度格局的影响并不显著。进一步分析发现, 温度年较差与丰富度之间呈显著负相关, 即随着温度年较差的增加, 丰富度呈递减趋势。而最冷月均温、年平均温度空间分异(SVMAT)和年平均降水量空间分异(SVMAP)均与物种丰富度呈显著的正相关关系, 即随着上述气候因子的递增, 丰富度呈增加趋势。多元逐步回归分析表明, 进入回归方程的气候因子为温度年较差和年平均温度空间分异, 其解释率分别为44.7%和25.0%, 两者总解释率为69.7%, 这说明反映温度季节性分异(气候稳定性)的温度年较差和年平均温度空间分异在很大程度上决定了丰富度的空间分布格局。
从表3还可以看出, 影响物种密度空间分布格局的气候因子主要包括单位面积年平均温度空间分异(SVMATAA)、单位面积年平均降水量空间分异(SVMAPAA)、最冷月均温和温度年较差, 但相对而言, 年平均温度、年平均降水量和无霜期等对物种密度的空间分布格局的影响并不显著。进一步分析, 发现温度年较差与密度之间呈显著的负相关关系, 即随着温度年较差的增加, 物种密度呈递减趋势。单位面积的年平均温度空间分异、单位面积的年平均降水量空间分异和最冷月均温均与物种密度呈正相关关系。多元逐步回归分析表明, 进入回归方程的变量为指征温度季节性分异的温度年较差和单位面积年平均温度空间分异, 其解释率分别为51.4%和17.5%, 两者总解释率为68.9%, 这说明, 温度的季节性分异和年平均温度空间分异在很大程度上决定了物种密度的空间分布格局。
4讨论
研究结果表明, 温度年较差显著影响物种丰富度和物种密度的空间格局。而且, 相对年平均温度和年平均降水量的空间分异而言, 其解释率较高。如前文所述, 温度年较差表示的是研究单元内温度的季节性分异, 即该地区气候的稳定性。根据“气候稳定”假说, 在气候稳定地区物种的生态位相对比较窄, 所以就有更多的空间容纳更多的物种。同时, 由于各种资源在气候稳定地区比气候波动大的地区相对稳定, 稳定的自然资源也有利于物种的进化与适应; 反之, 在气候波动较大的地区, 可利用资源的供应相对而言较不稳定, 物种的生态位相对较宽, 可以容纳的物种相对较少。因此, 温度年较差小的地区物种丰富度可能高于温度年较差大的地区(Klopfer, 1959)。同时, 根据Rapoport法则, 由南到北, 随着纬度的增加, 温度年较差呈增加趋势, 所以, 物种丰富度和物种密度呈递减趋势(Rapoport,1982), 这在一定程度上解释了本研究中物种丰富度和物种密度由南到北的递减趋势。
研究结果还表明, 年平均温度和年平均降水量的空间分异也显著影响物种丰富度和物种密度的空间格局。年平均温度和年平均降水量的空间分异或单位面积的空间分异表示的是热量和水分因子在空间上的变化。年平均温度和年平均降水量的空间分异越大, 表明在空间上热量和水分的梯度越大。对植物而言, 意味着在热量和水分梯度上的生境越多样或越复杂。根据生境异质性假说, 几乎很少有物种在所有的生境类型中出现, 因此, 随着生境类型或多样性的增加, 物种多样性呈递增趋势(张金屯和金义兴, 1995; Cramer & Willig, 2002;
第5期冯建孟: 中国种子植物物种多样性的大尺度分布格局及其气候解释 475
Tews et al., 2004; Kadmon & Allouche, 2007)。所以, 热量和水分的空间分异越大, 意味着在热量和水分梯度上存在越多样的生境以满足不同物种对水热的需要, 故物种丰富度越高。作者还注意到, 同属青藏高原的西藏和青海物种密度却差异显著。这可能是因为, 在水分和热量的空间分异方面, 西藏明显高于青海(西藏地区的年平均温度空间变幅为15.9℃, 年平均降水量的空间变幅为1,276 mm; 青海地区的年平均温度空间变幅为13.3℃, 年平均降水量的空间变幅为771 mm)。西藏尽管属于青藏高原, 但由于藏东南地区, 海拔和纬度均较低, 气候温暖湿润, 甚至分布有热带雨林, 与西藏的其他地区相比, 气候的空间差异显著。所以, 总体上, 西藏地区年平均温度和年平均降水量的空间分异相对较大, 这在热量和水分方面, 为植物造就了更加多样的生境, 从而支持了更多的植物物种。而青海与西藏相比, 地形变幅相对较小, 相应的热量和水分梯度可能亦相对较小, 在热量和水分梯度上, 生境的异质性相对较低, 故物种丰富度和物种密度与西藏相比相对较低。这在一定程度上也解释了为何四川和云南的物种丰富度和物种密度很高(年平均温度空间变幅分别高达23.7℃和18.1℃, 年平均降水量空间变幅分别为1,337 mm和1,700 mm)。同理, 也可以理解为何同属干旱–半干旱地区的新疆和内蒙古地区之间物种密度差异显著(温度空间变幅分别为19.2℃和13.9℃, 但平均降水量变幅比较接近, 均在500 mm左右)。
值得注意的是, 在众多气候因子中, 表示研究单元内气候总体状况的年平均温度和年平均降水量对物种丰富度和物种密度的空间分布格局无显著影响, 相反, 反映研究单元内气候季节性分异的温度年较差以及年平均温度空间分异和年平均降水量空间分异对上述格局均起着显著的影响, 这可能是因为本研究中各研究单元的空间分布面积较大, 研究单元内气候的空间分异强烈, 且季节分异较为明显, 而年平均温度和年平均降水量只能反映研究单元内总体的气候状况, 所含信息量较少, 不能较为全面地反映研究单元内气候的空间分异和季节分异。因此, 在有关大尺度的物种多样性格局及其气候解释的研究中, 相对反映总体水平的气候因子而言, 气候因子的大尺度空间变异以及季节性分异, 可能更值得关注。这也许是大尺度多样性研究与中小尺度研究的区别之处。
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(责任编委: 谢宗强 责任编辑: 周玉荣)
第一节生物多样性及其保护 教学目的 1．生物多样性的价值（B：识记）。 2．我国生物多样性的概况（B：识记）。 3．如何对生物多样性进行保护（B：识记）。 重点和难点 1．教学重点 （1）生物多样性的价值。 （2）生物多样性的保护。 2．教学难点 （1）生物多样性的概念及其三个层次。 （2）生物多样性的间接使用价值。 教学过程 【板书】 生物多样直接使用价值 生性的价值间接使用价值 物潜在使用价值 多物种丰富 样我国生物多特有的和古老物种多 性我国生物多样性的特点经济物种丰富 及样性概况生态系统多样 其我国生物多样性面临着威胁 保生存环境的改变和破坏 护我国生物多样性掠夺式的开发和利用 面临威胁的原因环境污染 外来物种的入侵或引种到缺少天敌的地区生物多就地保护 样性的迁地保护 保护加强教育和法制管理 【注解】 构成：由地球上的所有生物所拥有的全部基因与各种各样的生态系统共同构成遗传多样性基因 层次物种多样性保护的三个层次物种 生态系统多样性生态系统 一、生物多样性的价值 （一）直接使用价值：药用价值、工业原料、科研价值、美学价值 （二）间接使用价值 （三）潜在使用价值 二、我国生物多样性概况 物种丰富 特有的和古老物种多 （一）特点经济物种丰富 生态系统多样 （二）我国生物多样性面临的威胁 物种多样性面临威胁 1．表现遗传多样性面临威胁 生态系统多样性面临威胁 生存环境的改变和破坏 掠夺式的开发和利用 2．原因环境污染 外来物种的入侵或引种到缺少天敌的地区 就地保护：主要指建立自然保护区 三、生物多样性的保护迁地保护 加强教育和法制管理
【同类题库】 生物多样性的价值（B：识记） ．下列关于生物多样性的叙述错误的是（A） A．地球上所有生物所拥有的全部基因以及各种各样生态系统共同构成了生物的多样性 B．生物的多样性包括遗传多样性、物种的多样性和生态系统的多样性 C．保护生物的多样性就是在基因、物种和生态系统三个层次上采取保护战略和保护措施D．保护生物的多样性主要是指保护生物基因库的多样性 ．要使人们认识到，物种一旦灭绝，人类将永远失去（B） A．一个营养级 B．一个基因库 C．一种原材料 D．一笔财富 ．下列哪一项不属于野生生物资源的直接使用价值（C） A．药用生物资源 B．是重要的工业原料 C．是生物多样性的重要组成部分 D．具有重要的科学研究价值 ．生物多样性的概念包括三个层次（水平），指出以下4个选项中错误的一个是（D） A．生态系统多样性 B．遗传多样性 C．物种多样性 D．生态效率多样性 ．鲎血制成的试剂在临床上用来诊断脑膜炎、肝硬化等这是利用生物多样性的（A） A．药用价值 B．工业原料 C．美学价值 D．科学研究价值 ．海带是提取碘和甘露醇的原料；芦苇是造纸的原料，这是利用生物多样性的（B） A．药用价值 B．工业原料 C．美学价值 D．科学研究价值 ．美国的玉米受一种病菌的危害，严重减产。后来在墨西哥野生植物中发现了这种病菌的抗性基因。用此改良了玉米品种，提高了产量。这说明野生植物的（A） A．基因库的资源效益越来越显著 B．经济效益越来越显著 C．生态效益越来越显著 D．社会效益越来越显著 ．近年来，我国一些地区多次出现了沙尘暴天气。下列与治理沙尘暴有关的一组措施是（D）①大力植树、营造防护林②保护草原、控制载畜量③围湖造田④退耕还林还草 A．①②③ B．①③④ C．①②③④ D．①②④ ．试分析野生动植物对自然界和人类生活的重要意义。 （1）野生动植物在自然界对起重要作用； （2）野生动植物可以为发展现代畜牧业提供，为改良现有植物品种提供 。 （3）许多野生动物是医学研究的，许多野生动植物在医疗上具有 。 [（1）生态系统稳定性维持（2）资源．新的饲养种类种源（3）主要实验对象不少新的药用价值] 我国生物多样性的概况（B：识记） ．我国生物多样性所面临的主要威胁是（A） A．生存环境的改变和破坏 B．掠夺式的开发和利用 C．环境污染 D．外来物种入侵 ．自上世纪以来，每三年就有两种鸟类从地球上消失。造成野生动物濒危和灭绝的主要原因是（D） A．环境污染 B．天敌过多 C．外来物种入侵 D．生存环境的改变和破坏．据统计表明，进入本世纪后，几乎每年至少有一种鸟类或哺乳动物从地球上消失，造成野生动植物濒危或灭绝的主要原因是（D）
中国蕨类植物分类系统（秦仁昌1978） 蕨类植物门 Pteridophyta Subdivision Lycophytina石松亚门 Order Lycopodiales石松目 Family 1. Huperziaceae石杉科 Genus 1. Huperzia石杉属 2. Phlegmariurus马尾杉属 Family 2. Lycopodiaceae石松科 Genus 1. Lycopodium石松属 2. Diphasiastrum扁枝石松属 3. Palhinhaea灯笼草属 4. Lycopodiella小石松属 5. Lycopodiastrum藤石松属 Order Selaginellales卷柏目 Family 3. Selaginellaceae卷柏科 Genus Selaginella卷柏属 Subdivision Isoephytina 水韭亚门 Order Isoetales 水韭目 Family 4. Isoetaceae水韭科 Genus Isoetes水韭属 Subdivision Sphenophytina 楔叶蕨亚门 Order Equisetales 木贼目 Family 5. Equisetaceae木贼科 Genus 1. Equisetum问荆属 2. Hippochaete木贼属 Subdivision Psilophytina 松叶蕨亚门 Order Psilotales 松叶蕨目 Family 6. Psilotaceae松叶蕨科 Genus Psilotum松叶蕨属 Subdivision Filicophytina 真蕨亚门 Class Eusporangiopsida 厚囊蕨纲 Order Ophioglossales瓶尔小草目 Family 7. Helminthostachyaceae七指蕨科 Genus Helminthostachys七指蕨属 Family 8. Botrychiaceae阴地蕨科 Genus 1. Botrychium小阴地蕨属 2. Botrypus假阴地蕨属 3. Sceptridium阴地蕨属 Family 9. Ophioglossaceae瓶尔小草科 Genus 1. Ophioderma带状瓶尔小草属 2. Ophioglossum瓶尔小草属 Order Marattiales 观音座莲目
生物多样性 2012, 20 (5): 572–580 Doi: 10.3724/SP.J.1003.2012.10129 Biodiversity Science http: //https://www.doczj.com/doc/2f10005524.html, —————————————————— 收稿日期: 2012-06-13; 接受日期: 2012-08-10 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(30930005) ? 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: guold@https://www.doczj.com/doc/2f10005524.html, 中国微生物物种多样性研究进展 郭良栋* (中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室, 北京 100101) 摘要: 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 具有丰富的物种多样性。我国地域辽阔, 跨越热带至寒温带, 气候条件多样, 地理环境与生态系统类型复杂, 是世界上生物多样性最丰富的国家之一。我国已开展了大量微生物多样性研究, 并证实我国多样的生境蕴藏着丰富的微生物物种多样性。目前我国已报道真核微生物(菌物)约14,700种, 其中包括真菌约14,060种、卵菌约300种、黏菌约340种, 而真菌中有药用菌473种、食用菌966个分类单元。特别是近年来通过免培养的分子生物学技术发现我国存在丰富的原核微生物多样性。本文概述了传统方法和现代分子生物学技术在我国原核微生物(古菌、细菌)和真核微生物(真菌、卵菌、黏菌)物种多样性研究的最新进展。 关键词: 真核微生物, 原核微生物, 物种多样性, 培养方法, 分子技术 Progress of microbial species diversity research in China Liangdong Guo * State Key Laboratory of Mycology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101 Abstract: Microbes with rich species and genetic diversity are widely distributed throughout various habitats in the world. China possesses a variety of climate zones, geographic environments, and complex ecosystems, which play a large role shaping the complex biodiversity of this country. Microbial diversity has been widely studied and well documented by Chinese scientists. For example, a total of ca. 14,700 eukaryotic microbe species have been recorded, including ca. 14,060 fungi, ca. 300 oomycetes, and ca. 340 slime molds. Within the Fungi, there have been 473 medicinal fungal species and 966 edible fungal taxa recorded. However, re-cent studies have documented much high species diversity of prokaryotic microbes using molecular tech-niques, which have greatly promoted the study level of microbial diversity in China. This review paper sum-marizes recent research progress of microbial (i.e., archaea, bacteria, fungi, oomycetes, and slime molds) di-versity in China based on traditional and molecular techniques. Key words: eukaryotic microbe, prokaryotic microbe, species diversity, cultivation method, molecular technique 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 可利用各种有机化合物、无机盐等作为能源, 在有氧或无氧条件下, 在寒冷的极地、高达100℃的热泉或高盐碱度等极端环境中生活。微生物具有丰富的物种和遗传多样性, 并以高度的变异性适应不同的生境。作为生态系统中的重要组分, 微生物在自然界的物质与能量循环、生态系统的演替以及生物多样性的维持中发挥重要的生态功能。微生物与人类的生活休戚相关, 在直 接或间接地为人类提供了极其丰富的物质资源的同时, 也为人类带来了巨大危害。 Woese 和Fox(1977)以核糖体RNA(rRNA)的小亚基(原核生物的16S 、真核生物的18S 基因)序列为依据, 提出了独立于真细菌(Eubacteria)和真核生物(Urkaryotes)之外的第三种生命形式——古菌(Archaea), 认为它和真核生物以及真细菌是从一个具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来。随后Woese 等(1990)提出了三域(Domain)分类系统, 将
保护物种多样性 基础达标： 一、选择题 1、人们的生活离不开生物圈，保护生物多样性就是保护（ D ） A、环境 B、动物 C、植物 D、人类自己 2、下列关于生物多样性面临威胁的原因叙述中，哪一项不正确（B） Ａ、毁林开垦，水土流失、环境恶化等原因造成森林面积锐减 Ｂ、火山爆发、地震濒发、瘟疫流行等自然灾害是造成我国生物多样性锐减的重要原因Ｃ、人类对动植物资源的滥捕、乱伐及不合理的开发利用，造成大量物种濒临灭绝 Ｄ、人类活动缺乏环保意识，造成生物生存环境的严重破坏造成的 二、填空题 4、生物的多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性，生物种类的多样性实质是基因的多样性。保护生物多样性的根本措施是保护生态系统的多样性。 5、保护生物多样性最有效的措施是建立自然保护区。 能力提升： 一、选择题 1、我国正在修建的青藏铁路，在穿过可可西里、楚马尔河、索加等自然保护区的线路上采取了绕避、设置通道等措施，这样做（D）①能减少青藏铁路的建设投资②体现了人类在自然面前的无能为力 ③有利于保护生态平衡④有利于保护环境 A、①② B、①③ C、②④ D、③④ 2、目前生物多样性总的趋势是 ( B ) A．生物不再灭绝 B．继续减少 C．破坏得到有效控制 D．继续增多 3、生物多样性越丰富的地区，生态系统的自动调节能力就（A） A、越强 B、越弱 C、时强时弱 D、不受影响 二、填空题 4、建立东北虎繁育中心保护东北虎，建立青海湖鸟岛自然保护区保护斑头雁等鸟类，将捕杀藏羚羊者绳之以法，以上保护生物多样性的措施分别属于迁地保护、就地保护、法制管理。 5、近几年来，野生动植物的种类和数量正在锐减，许多科学家通过各种媒体呼吁保护物种的多样性已迫在眉睫。 综合探究： 阅读下列三个事例，并回答有关问题。 事例一我国海南岛的森林覆盖率在1956年为25.7%，1965年为18.2%，1981年为8.53%，并且因遮盖地面程度大大降低，从而导致坡垒等珍贵植物濒临灭绝，裸实等珍贵药用植物灭绝。 事例二我要西北某县野生甘草面积1967年为4万多公顷，30年后已经有一半挖尽。 事例三一种原产日本的林业害虫，于20世纪80年代入侵我国华南沿南地区，并且由于
濒危水生蕨类植物水蔽的隐种多样性及分子谱系地理学研究水蕨科(Parkeriaceae)水蕨属(Ceratopteris)植物为一年生水生和沼生的同型孢子蕨类,遍布世界热带、亚热带以及温带地区。水蕨属植物在中国的分布共有两种：水蕨(C.thalictroides)和粗梗水蕨(C.pteridoides)。 水蕨主要分布于华南、华东、华中、西南、台湾等热带和亚热带地区的池塘、湖泊、水沟、水田、沼泽和湿地中。近年来,由于人类活动对水生生境的影响,水蕨在我国的分布范围及其种群数量大大减少。 该种已被列为国家二级重点保护野生植物。开展该濒危植物的保护生物学已迫在眉睫。 由于水蕨的形态具有高度的可塑性,到目前为止对水蕨的物种的鉴定仍存在较大分歧。近年来,日本的学者采用细胞学、等位酶电泳、人工杂交实验以及利用叶绿体基因组DNA测序等方法对分布于日本的水蕨进行了分类学研究,结果显示分布于日本的水蕨至少包含着3个隐种,称为“南方型”("the south type"),“北方型”("the north type")和“第三型”("the third type")。 目前,在中国有关水蕨的研究主要涉及孢粉学、生殖发育、生态学、保护遗传学等方面。尽管这些努力为水蕨的保护提供了资料,但这些研究均没有深入涉及到该濒危种的物种分类地位。 中国的水蕨与日本的水蕨同为东亚分布,中国分布的水蕨是否也存在不同的隐种?另外,先前对水蕨进行的保护遗传学研究中对其遗传变异的评估也只在部分居群中进行。随着近一步深入全面的野外调查,获得了一些先前未曾开展过居群遗传变异研究的新的居群,这些居群的遗传变异模式又如何?只有对以上问题进行详细的研究,彻底弄清分布于中国的水蕨的物种分类状态及提供更全面的水
全国生物多样性知识竞赛试题 填空式选择题一、 1. “国际生物多样性日”从2001年起定为每年的（）。 A.６月５日 B.４月22日 C. 5月22日 D.12月29日 2. “世界环境日”是每年的（） A． 6月5日 B. 5月22日 C. 4月20日 D. 12月25日 3.《生物多样性公约》于（）通过，（）正式生效。A．1993年，1994年 B. 1992年，1993年 C. 1997年，1998年 D. 2001年，2002年 4．《生物多样性公约》的三个主要目标是（） A．生物多样性保护、可持续利用和惠益共享 B．保护野生植物、保护野生动物和保护人体健康 C．保护遗传资源、保护环境和保护森林 D．发展农业、林业和渔业 5. 《生物多样性公约》的英文简称是（） A． 6. 生物多样性包括（） A．动物多样性、植物多样性、微生物多样性 B．生态系统多样性、物种多样性、遗传多样性
C．森林多样性、草原多样性、湿地多样性 D．地球圈、大气圈、生物圈 7. 根据《中国生物多样性国情研究报告》初步评估，中国生物多样性的经济价值为（）。 A. 39330亿人民币 B. 1800亿人民币 C. 220亿人民币 D. 100亿人民币 8. 目前世界生物多样性总的趋势是（） A．锐减 B．破坏得到有效控制 C．物种不再灭绝 D．递增 / 7 9. 中国履行《生物多样性公约》工作协调组共有（）个部门组成，由（）牵头。 A.18，科技部 B.20，国家环保总局 C.22，外交部 D.21，教育部 10. 中国履行《生物多样性公约》国家联络点和履约办公室设在（） A.外交部 B.国家环保总局 C.财政部 D.科技部
蕨类植物在园林绿化中的作用摘要：本文通过对蕨类植物的概述，初步探讨其在园林绿化中的作用，并提出了蕨类植物的应用前景。蕨类植物种类繁多，适应性强，非常适合园林绿化。 关键词：蕨类植物；土壤修复；园林绿化；应用价值 1.蕨类植物概况： 蕨类植物是地球上最早出现的、不产生种子的陆生维管植物，而且是高等植物中唯一孢子体和配子体都可以独立生活的类群。蕨类植物大都为草本，少数为木本。蕨类植物孢子体发达，有根、茎、叶之分，不具花，以孢子繁殖，世代交替明显，无性世代占优，无性生殖是产生孢子，有性生殖器官具有精子器和颈卵器。蕨类植物的孢子体远比配子体为发达，并且有根、茎、叶的分化和由较原始的维管组织构成的输导系统，这些特征又和苔藓植物不同。蕨类植物产生孢子，而不产生种子，则有别于种子植物。蕨类植物的孢子体和配子体都能独立生活，这点和苔藓植物及种子植物均不相同。总之，蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一个大类群。 2、蕨类植物的分类： 蕨类植物分为松叶蕨纲、石松纲、水韭纲、木贼纲（楔叶纲、有节纲）、真蕨纲等五大纲。 2.1松叶蕨纲 孢子体仅具假根，叶为小型叶，茎多次二叉分枝，孢子囊生于孢子叶近顶端，孢子同型，雌雄同体，游动精子螺旋形，具多数鞭毛。代表植物为松叶蕨。 2.2石松纲 石松植物有乔木、灌木或草本。有根、茎、叶的分化，茎直立。叶为小叶型叶，多为针状，遍布茎和枝呈螺旋状或假轮状排列生长。具单脉。叶的基部大部分为茎、枝表面留下的印痕叫叶座。 根据叶舌的有无，把石松纲分为两大类: 无叶舌亚纲包括镰木目、原始鳞木目、石松目。 有叶舌亚包括鳞木目、水韭目、卷柏目。 2.3水韭纲 水生或沼泽维管孢子植物，遍布温带地区，也产于热带、亚热带地区。叶细长似韭，丛生于短枝的茎上，孢子异形，游动精子具多鞭毛。孢子异型，新孢子叶成熟时，老孢子叶枯萎脱落。精子具有鞭毛，雌配子体上有若干个颈卵器。 2. 4木贼纲（楔叶纲、有节纲） 茎具有明显的节和节间。叶小，鳞片状轮生。孢子囊生于枝顶，孢子同型，游动精子具鞭毛。代表植物有木贼、犬问荆、问荆和节节草。 2. 5 真蕨纲
释介 植物克隆释介 植物克隆 “克隆”是英文clone的译音，《新英汉词典》翻译为“复制、无性系”。简单地说，植物克隆也是植物的无性繁殖方法。 克隆之所以能够实现，是因为植物的细胞具有全能新，植物的器官具有再生机能。植物体的每一个活细胞都包含植物生长发育所必需的全部基因，都具有再生成一个完全的有机体所需的遗传信息。同样，植物的某一部分，一个器官或部分器官，在脱离母体之后，在一定的条件下，可以通过自身生理结构的调整，再次形成完整的植物个体。 国内外植物克隆的方法有试管组培和非试管微组织快繁两种。 试管组织培养是将外植体（即离体组织、器官或细胞）放置在试管等器皿中进行培养的方法。试管组培的培养基有固体和液体两种，所有培养过程必需在无菌的条件下进行，并且与控温、人工光照等措施密切结合。因此，试管组培设施、设备投资大，人员的专业素质要求高。 非试管微组织快繁技术是将外植体放置在室内外普通沙质培养基上进行培养的方法。由于非试管快繁所取组织相对较大，培养基又采用沙质无机物，故不容易被微生物感染，操作环节少，操作要求低，设施投资较小，易推广应用。 植物细胞的遗传性 无性繁殖之所以能成功，是因为植物每个活细胞都包含生产发育所必需的全部基因，这就是植物细胞在遗传性中表现出的全能性。即
是说：高等植物的细胞分裂，都能保留它们遗传上的任何一个潜在能力，使具有复杂机构的植物离体部分，经过细胞重复分裂繁殖而产生同于母本的各部分组织和器官。这为植物扦插繁殖提供了强有力的证明。全光雾插育苗技术在我国得到迅速发展，就是利用这个理论，将植物的嫩枝插穗在无菌和有助于生根的物质、光照、温度、水分、空气等条件下培养成与母体遗传信息完全相同的植株。 植物器官的再生机能 植物体的某一部分受伤被切除而植物整体的协调受到破坏时，能够表现出一种弥补损伤和恢复协调的机能，这种机能为植物的补充反应，即植物的再生作用。植物的嫩枝扦插育苗，就是利用植物器官的再生性能，从亲本上切取的枝条制成插穗，并及时进行扦插，插穗在适宜生根条件下，通过自身生理结构的调整，再次形成完整的植物个体。
生物多样性 2008, 16 (5): 470–476 doi: 10.3724/SP.J.1003.2008.08027 Biodiversity Science http: //https://www.doczj.com/doc/2f10005524.html, 中国种子植物物种多样性的大尺度 分布格局及其气候解释 冯建孟* (大理学院生命科学与化学学院, 云南大理 671000) 摘要:物种多样性分布格局的研究对于生物多样性的保护具有重要意义。为了解中国种子植物物种多样性的空间分布格局, 本研究利用大尺度的物种分布数据, 结合GIS和统计分析方法, 探讨了中国种子植物物种多样性的大尺度分布格局及其与气候的关系。结果表明, 中国种子植物的物种丰富度和物种密度存在较大的空间变异。从南到北, 物种密度呈显著递减趋势, 而物种丰富度的递减趋势不够明显。面积、年平均温度、年平均降水量和无霜期对物种丰富度、物种密度分布格局均无显著影响。温度年较差、最冷月均温、年平均温度和年平均降水量的空间分异对物种丰富度的分布格局均有显著影响; 温度年较差、最冷月均温和单位面积的年平均温度、年平均降水量的空间分异均显著影响物种密度的分布格局。温度年较差在一定程度上决定了物种丰富度与物种密度的总体分布格局, 而年平均温度以及单位面积的年平均温度空间分异对上述格局的解释率则相对较低。在大尺度的物种多样性格局及其气候解释的相关研究中, 气候因子的空间变异和季节性分异相对表示气候总体水平的年平均温度和年平均降水量而言, 可能更值得关注。 关键词: 物种多样性, 气候因子, 季节性分异, 空间分异, 中国种子植物 Spatial patterns of species diversity of seed plants in China and their cli-matic explanation Jianmeng Feng* College of Life Science and Chemistry, Dali University, Dali, Yunnan 671000 Abstract: Understanding spatial patterns of species diversity is a hot topic in global ecology because of its significance to biodiversity conservation. We investigated spatial patterns of Chinese seed plant species di-versity and analyzed the correlation between species richness and climatic factors at a large scale. Floral in-formation was obtained from national and regional records of seed plants, and climatic data were taken from 642 observatory sites across China between 1970 and 2000. We detected large spatial variation in species richness and density. Species density decreased with latitude. The following did not affect the spatial patterns of species richness and species density: area, mean annual temperature, mean annual precipitation, and frost-free days. Spatial patterns of species richness were affected by annual variation in mean annual tem-perature, mean temperature during the coldest month, spatial variation of mean annual temperature and pre-cipitation. Spatial patterns of species density were principally shaped by annual variation in mean annual temperature, mean temperature during the coldest month, spatial variation of mean annual temperature per unit area and spatial variation of mean annual precipitation per unit area. Linear step-wise regression models indicated that annual variation in mean annual temperature influenced spatial patterns of species richness, while spatial variation in mean annual temperature and the spatial variation in mean annual temperature per unit area fine-tuned them. Our results imply that spatial and seasonal variation in climatic factors can not be overlooked in research on spatial patterns of species diversity at large scales. —————————————————— 收稿日期: 2008-02-02; 接受日期: 2008-06-11 基金项目: 大理学院科研启动基金 * 通讯作者Author for correspondence. E-mail: fjm@https://www.doczj.com/doc/2f10005524.html,
《生物多样性和物种保护》心得 2012年6月4日，我们听了姚光玲教授的《生物多样性和物种保护》的知识讲座，姚光玲教授从两个大的方面即生物的多样性和物种保护来讲。听了这次讲座我收获真的很多，不管是专业知识还是延伸的方方面面。 开篇姚光玲教授就提出“什么是生物多样性”这个问题，同学的答案都很纷纭，姚光玲教授也不辩驳，说：专家们也都有自己的认识与见解，我们来看看都有哪些。就这样一开始就然我们体会到科学的严谨与求实。我们不会轻易的下判断，都需要自我求证才能得出结果，并且也提醒我们要有不同的想法，勇于创新。 生物的多样性：生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，由遗传（基因）多样性，物种多样性和生态系统多样性三个层次组成。遗传（基因）多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，也是生物多样性的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。生物多样性是地球生命的基础。它的重要的社会经济伦理和文化价值无时不在宗教、艺术、文学、兴趣爱好以及社会各界对生物多样性保护的理解与支持等方面反映出来。它们在维持气候、保护水源、土壤和维护正常的生态学过程对整个人类做出的贡献更加巨大。生物多样性的意义主要体现在它的价值。对于人类来说，生物多样性具有直接使用价
值、间接使用价值和潜在使用价值。直接价值：生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料及其他生活、生产原料。间接使用价值：生物多样性具有重要的生态功能。在生态系统中，野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们共同维系着生态系统的结构和功能。提供了人类生存的基本条件（如：食物、水和呼吸的空气），保护人类免受自然灾害和疾病之苦（如，调节气候、洪水和病虫害）。野生生物一旦减少了，生态系统的稳定性就要遭到破坏，人类的生存环境也就要受到影响。潜在使用价值：野生生物种类繁多，人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数，大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定，这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生，它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此，对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物，同样应当珍惜和保护。而现在我们的世界面临的有关生物多样性的问题有很多，例如：动植物的灭绝、环境多样性被破坏等等。所以现在我们的政府也很关注生物多样性的保护，制定了一些相关的保护生物多样性的措施：就地保护、迁地保护、建立基因库、构建法律体系。并且我们也从对珍稀濒危物种的保护转入对生物多样性的保护。姚光玲教授还讲了“生物多样性的主要组成”，有以下四点：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性、景观多样性（这种观点较新）。而且生物多样性是衡量一定地区的资源丰富的一个客观的指标。
世界气候 一、气候形成因子 (一)、气温影响因素 1、纬度：纬度影响正午太阳高度和昼夜长短，纬度越高气温越低。 2、下垫面：包括海陆热力性质差异、地形、洋流等 （1）海陆热力性质差异：同纬度地区，夏季气温，陆地高于海洋，冬季气温海洋高于陆地。 （2）地形：海拔越高，气温越低。阴坡气温偏低，阳坡气温偏高。 （3）洋流：暖流经过的海区，气温偏高；寒流经过的海区，气温偏低。 （二）降水影响因素 1、纬度——大气环流：低压带为多雨带，高压带为少雨带；大陆的迎风一侧降水多，背风一侧降水少；夏季风降水多，冬季风降水少。 2、距海的远近：绝大部分水汽都来自海洋，所以距海越远，降水越少，越近降水越多。 3、地形：迎风坡降水多，背风坡降水少。 4、洋流：暖流经过的沿海地区降水偏多，寒流经过的降水偏少。 （三）、气候形成主要因素 1、纬度 2、海陆分布 3、地形 4、洋流 （1）太阳辐射:地区气候差异和气候季度差异的主要原因,是影响气候的最根本因素，它决定了全球气候从低纬向高纬由热带向亚热带、温带、寒带过渡的总体分布特征； （2）大气环流:是影响气候的最重要因素，一方面大气环流在海陆间、高低纬间进行热量和水分的输送、交换，对全球降水分布产生最要的影响，另一方面，大气环流本身也是重要的气候现象，大气环流使同一气候带内由于降水差异而形成不同的气候（如亚热带的季风气候与地中海气候、温带的海洋性气候、大陆性气候和季风气候）； （3）下垫面（地面状况）:使各地气候进一步复杂化.因为下垫面是大气的直接热源和水源,不同的下垫面直接影响大气的水热状况.如：海洋与陆地：受海洋影响大的地区，温度变化小、变化慢.地形：山地比附近平原温度低，温度变化小。洋流：暖流增温增湿、寒流降温减湿 (4)人类活动:改变大气成分和水汽含量(CO2等增多,温度升高)改变地表物理特性和生物特性（兴修水库、植树造林影响气候） 形成气候的四个因子相互作用,相互制约.影响着气候的两大要素:气温与降水,气温与降水的不同组合就构成了世界纷繁复杂的气候类型. 二、完成表“气候特点、成因、分布”
试述动物的多样性及动物多样性的保护，我国有哪些法令、措施对动物进行保护 一：动物多样性: 动物是生物界的一个重要组成部分。动物多样性的主要组成通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分以下从生态系统多样性、物种多样性和遗传多样 性三个角度作一介绍，这三方面是紧密相关的。 （1）生态系统多样性生态系统是特定生态空间中所有生物及其生活环境间在物质循环和能量 流动过程中所形成的统一整体。我国地域辽阔，地处寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带。从东南沿海到西北内陆，又有湿润、半湿润、半干旱和干旱不同的地区。在动物地理学上跨越古北界和东洋界两大界。第四纪以来，由于北半球冰期的发生和青藏高原的隆起，使我国的自然分带有所增加。更因地形复杂而增加了我国生态系统的复杂性。可惜由于人口增长的巨大压力，经济发展造成环境的改变和污染，以及主观认识的不足，各类生态系统遭到严重的破坏。不但造成气候恶化、土壤侵蚀、江河泛滥等恶果，而首当其冲的是其中许多动物物种遭到灭绝或濒临灭绝的厄运。一些特殊生态系统的破坏必然会造成一些特有种属的灭绝。反之，在一个经过长期进化而达到相对平衡的生态系统中，一个物种的缺失，或一个物种的加入都可能改变生态系统的结构和功能。 （2）物种多样性：物种是生命存在的基本形式，也是生态系统中生物群落组成的基本单元， 因此群落的物种多样性是生态系统结构和功能的决定因素。 可是目前世界上究竟有多少物种众说不一。不同的研究者估计数差距甚大，在180 万到3000 万种之间，已描述的种统计在140 一]70 万种之间，其中动物的种类约占90 铸以上。我国的动物多样性不仅在一于总体上我国动物种类数约占全世界动物种类的十分之一左右，还在于有许多特有种，而且有的类群种类远远大于这一比例。为保护物种多样性，许多科学家再度提出在某些生物灭绝前应摸清种类。尤其对尚未研究的类群或某些被忽视的栖息地，如土壤、珊瑚礁、红树林和森林林冠等的动物种类应调查清楚。
生物多样性及中国生物多样性的保护摘要：生物多样性已成为当今研究世界环境问题的重要课题之一,受到世界各国的普遍重视。从生物多样性的概念出发,分析了生物多样性丧失的原因,提出了生物多样性保护的措施和建议，，以期为我国生物多样性保护工作提供更加有力的理论依据和行动指导，全面推动我国该项事业的顺利开展。 关键词：生物多样性；保护规划；政策体系；生物多样性丧失; 生物多样性保护 Abstract: biological diversity has become one of the important task to research the world environmental problems, is paid attention to by the countries all over the world. Starting from the concept of biodiversity, it analyses the reasons of the loss of biodiversity, and puts forward the measures and Suggestions to protect the biological diversity, and in order to biodiversity protection work in China to provide a more powerful theory basis and action guide, comprehensively promote the smooth development in the cause of our country. Key words:biological diversity; Protection plan; Policy system; Loss of biodiversity; Biodiversity conservation 生物多样性是当今世界生物环境研究中的重要课题,是现代生物学所亟力于维护与追求的目标。全球生态环境的平衡有赖于生态系统多样性的维护。生物多样性的问题已经被联合国环境规划署(NUEP)
Shannon-wie ner 指数 Simpson 指数计算公式 生物多样性测定主要有三个空间尺度：a多样性，B多样性，丫多样性。a 多样性主要关注局域均匀生境下的物种数目，因此也被称为生境内的多样性 (within-habitat diversity )。B多样性指沿环境梯度不同生境群落之间物种 组成的的相异性或物种沿环境梯度的更替速率也被称为生境间的多样性 (between-habitat diversity )，控制B多样性的主要生态因子有土壤、地 貌及干扰等。丫多样性描述区域或大陆尺度的多样性，是指区域或大陆尺度的物种数量，也被称为区域多样性(regional diversity )。控制丫多样性的生态过程主要为水热动态，气候和物种形成及演化的历史。 a多样性 a. Gleason (1922 )指数 D=S/I nA 式中A为单位面积，S为群落中的物种数目。 b. Margalef (1951 ，1957，1958 )指数 D= (S-1 ) /lnN 式中S为群落中的总数目，N为观察到的个体总数。 (2)Simpson 指数 D=1- 2Pi2
式中Pi种的个体数占群落中总个体数的比例。 (3)种间相遇机率(PIE)指数 D=N (N-1 ) / 2Ni (Ni-1 ) 式中Ni为种i的个体数，N为所在群落的所有物种的个体数之和。 (4)Shannon-wiener 指数 H' = - 2PilnPi 式中Pi=Ni/N 。 (5)Pielou均匀度指数 E=H/Hmax 式中H为实际观察的物种多样性指数，Hmax为最大的物种多样性指数, Hmax=LnS (S为群落中的总物种数) (6 )举例说明 例如，设有A,B,C,三个群落，各有两个物种组成，其中各种个体数组成如下： 请计算它的物种多样性指数。 Simps on 指数： Dc=1- 2Pi2=1-艺(Ni/N ) 2=1-[(99/100)2+(1/100)2]=0.0198
生物物种的多样性 教学目标： 知识目标 1.知道生物物种的定义 2.了解生物物种多样性的体现 3.说明保护生物多样性的重要意义。 能力目标： 进一步培养学生分析问题的能力。 情感态度和价值观： 培养民族自豪感，形成爱护生物的情感。 教学重点：： 物种的多样性 教学难点： 1.确定生物的种 2.知道地理隔离是形成新物种的主要条件。 课时安排：一课时 教学过程设计 创设情景，导入新课 教师：同学们我们生活在大自然中，有着许许多多地生物，让我们来再次感受它们吧！ 影片：播放生物多样性的录像。 教师：刚才大家被影片所吸引，丰富多彩的生物让这个世界充满了生机，那自然界生物的种类到底有多少种？ 学生：（随意地预测） 教师：其实不仅我们不知道，科学家也众说纷纭，有的说有500万种，有的说有1000万种，更有的说有一亿种之多，已经确定名称约有200多万种。总之，自然界生物的种类非常丰富，生物的种类具有多样性的特点。今天我们就来感受生物物种的多样性。 合作交流，探究新知 （板书，§7.1生物物种的多样性） 过渡：生物的物种多种多样，那生物的种又是怎么来划分的呢？ 一、确定生物的种 看一看，想一想：出示猫和狗的图片 两只动物的毛色都有是黑色的，它们是不是同一种生物？ 学生：不是，一只是猫，一只是狗 教师归纳：同学们分析的很好，猫和狗虽然在毛色上相同，但其他的外形特征却不一样，并且猫和狗也不能生出小生命来，所以认为它们是两个不同的物种。 那么这些毛色不同的生物是不是同一种的呢？出示四只颜色不同的猫 学生：是的，因为它们都是猫，并且能相互交配，繁殖后代。 教师：母犬和幼犬很相像，是同一种生物吗？出示图片 学生： 教师总结：对于生物的颜色大小都不是判断生物物种的关键，那么怎么的生物才是同种生物呢？ 学生归纳得出：同种生物是很相像的，能够相互交配并繁殖后代。
【人教版】《生物的多样性及保护》知识点汇总 一、选择题 1．关于生物多样性的说法错误的是（） A．生物多样性包含基因、物种、生态系统三个层次 B．我国是裸子植物最丰富的国家 C．生物多样性的直接使用价值，远大于间接使用价值 D．遗传多样性是生物进化的基础，它决定了物种的多样性 【答案】C 【解析】 【分析】 生物多样性通常有三个主要的内涵，即生物种类的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系统的多样性。保护生物的多样性就是保护生物种类的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系统的多样性。 【详解】 A．生物多样性包括生物物种的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性，生物种类的多样性是指一定区域内生物钟类(包括动物、植物、微生物)的丰富性，如我国已知鸟类就有1244种之多，被子植物有3000种，即物种水平的生物多样性及其变化。基因的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化，不同物种之间基因组成差别很大，同种生物之间基因也有差别，每个物种都是一个独特的基因库。基因的多样性决定了生物种类的多样性；生物种类的多样性组成了不同的生态系统；生态系统的多样性是指生物群落及其生态过程的多样性，以及生态系统的环境差异、生态过程变化的多样性等，故A正确。 B．我国裸子植物资源十分丰富，现代裸子植物分属于5纲，9目，12科，71属，近800种。我国是裸子植物种类最多，资源最丰富的国家，有5纲，八目，11科，41属，236种。其中引种栽培1科，7属，51种。有不少是第三纪孑遗植物，或称“活化石”植物。占世界已知种数的26.7%，居全世界的首位，因此，中国素有“裸子植物故乡”的美称，故B 正确。 C．直接使用价值指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等；间接使用价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物、调节碳氧平衡、在调节全球气候变化中的作用等，主要指维持生态系统的平衡的作用等等，生物多样性的间接使用价值远远大于直接使用价值，故C错误。 D．基因的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化，不同物种（兔和小麦）之间基因组成差别很大，生物的性状是由基因决定的，生物的性状千差万别，表明组成生物的基因也成千上万，同种生物如兔之间（有白的、黑的、灰的等）基因也有差别，每个物种都是一个独特的基因库。基因的多样性决定了生物种类的多样性，故D正确。 故选C。 【点睛】 解题的关键是理解生物多样性的含义。