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生物多样性及其对生态系统的贡献生物多样性是指地球上各种生物的多样性，包括物种、基因型、生境和生态系统等各个层次。
生物多样性是与人类生存和发展息息相关的重要资源，广泛存在于我们周围，随处可见，其中包括人类生活所需的食品、药品、森林和水资源等，对于维持生态平衡和生态系统的稳定性发挥着重要的作用。
生物多样性对生态系统的贡献主要体现在以下几个方面：一、能够维持生态平衡生物多样性中的物种相互依存、相互作用，构成了一个完整的生态系统，不同物种之间的联系紧密而且复杂，任何一个物种的消失都会对整个生态系统造成影响。
生态系统中的生态平衡可以保证物种之间的稳定共存，保持生态系统的稳定性和可持续性。
二、能够提供生活必需品生物多样性是人类生存和发展的重要资源，其包括食品、药品、纤维素、燃料等。
例如，动物、植物能够为人类提供丰富的食品，海洋生物能够提供多种养分和药物；森林和草地为人类提供木材、长草和牧草等，同时还在维持着生态系统的平衡。
三、能够净化环境生物多样性中的植物和微生物等能够吸收和转化废气和废水中的有害物质，同时为大气、地表和地下水提供了氧气。
这种净化作用可以有效地减少大气、水和土壤的污染，维持环境的正常运转，保护水源和空气质量。
四、能够增强食品的生产力和质量生物多样性可以为农业生产提供多种病虫害抗性物种和品种，在提高农作物产量的同时，减少了对农药的依赖，保证了农产品的质量和安全。
五、能够提供文化精神生物多样性不仅仅是生态系统的组成部分，也是人类文化和历史的重要组成部分。
各种文化和民族都对生态系统做出了特殊的贡献。
生态系统中的物种多样性为人类文化和艺术创作提供了源源不断的灵感和创意。
总之，生物多样性是我们地球上宝贵的资源，任何一个物种的消失都会对整个生态系统造成影响，甚至影响到人类的生存和发展。
因此，我们必须保护生物多样性，维护生物多样性的稳定性和可持续性，才能营造出更加美好的生态环境，实现人类与自然和谐共生的目标。
生物多样性与生态系统功能之间的关系假说针对生物多样性与生态系统功能之间关系的复杂性，生态学家提出了许多假说来解释这些现象。
这些假说总的来说可以分成三个方面：第一类强调物种对生态系统功能均具有重要的作用，包括铆钉假说（rivet hypothesis）和单调/驼峰模型假说（monotonic/unimodal hypothesis）。
Ehrlich（1981 Ehrlich P R, Ehrlich A H. Extionciton: The Causes and Consequences of the Disappearance ofSpecies. Random House, New York, 1981.）提出了铆钉假说（rivethypothesis）。
该假说认为系统中所有物种对系统功能维持都具有虽然小但重要的作用，就像一架飞机上的一个个铆钉。
物种灭绝可以比拟为飞机失去铆钉，随着物种灭绝数量的增加，生态系统受损程度将逐渐加速地上升。
单调/驼峰模型假说（monotonic/unimodal hypothesis）是两种假说的复合体。
一种假说认为，多样性与生产力之间的关系是一种单调变化关系，即在生产力增加时，多样性也增加（但可能会达到一个极值）；另一种假说认为，多样性和生产力呈一种单峰曲线形式（状似驼峰,故也称为驼峰模型），即多样性在低水平时随生产力的增加而增加，但最终在达到足够高的生产力时反而降低。
Huston & DeAngelis （1994Huston M A, DeAngelis D L. Competition and coexistence:the effects of resource transport andsupply rates. American Naturalist, 1994, 144:954-957.）也认为多样性这种沿着生产力梯度格局的单峰曲线响应现象是普遍存在的。
生物多样性对生态系统功能的影响与机制生物多样性是指地球上各种生物之间的差异性和复杂性，是自然界中最为重要的一个生态系统指标之一。
生态系统的功能包括生产力、物质循环和能量流动。
生物多样性与生态系统功能之间的相互作用关系已经成为生态学和环境科学领域的重要研究方向。
本文将探讨生物多样性对生态系统功能的影响与机制。
一、生物多样性对生态系统生产力的影响生产力是一个生态系统中生物量或生物产量的总和，是生态系统最基本的生态功能之一。
生物多样性对生态系统的生产力影响如下：1. 保持生态系统的稳定性生物多样性的存在有助于维持生态系统的稳定性，降低生态系统的负载压力和环境变化的风险。
例如，在森林生态系统中，树木和草本植物之间的竞争可以保证生态系统中各个物种的数量达到一定的平衡，从而提高生态系统的稳定性。
2. 提高生态系统的生产力研究表明，生物多样性会提高生态系统的生产力。
当一个生态系统中存在着多种物种时，不同物种之间会形成互利互惠的关系，例如共生、拮抗和协同作用等，这些关系有助于提高生态系统的生产力。
同时，多样性物种中富含的微生物和轮回生物还可以利用重要的方式进行物质流量和能量循环，极大地提高生态系统的生产力。
3. 改善生态系统中的功能饱和现象当一个生态系统中存在着单一物种或者相同种类的物种过多时，会出现功能饱和现象。
这种现象会导致生态系统无法有效地利用能量和资源，同时还会降低生态系统的耐受力和稳定性。
例如，在森林生态系统中，树种的单一性和红松毛虫等害虫的大量繁殖会导致整个生态系统失去平衡，生态系统的生产力和多样性都会受到影响。
二、生物多样性对生态系统物质循环的影响物质循环是指生态系统中各种生物之间互相转移的物质和能量，是生态系统中至关重要的一个生态功能。
生物多样性对生态系统物质循环的影响如下：1. 提高生态系统的分解和再利用能力当生态系统中存在着多样性物种时，这些物种之间会形成复杂并且相互关联的食物链。
例如，在海洋生态系统中，浮游生物可以通过食物链的方式将微小的浮游生物转化成可被其他生物利用的能量和物质。
生物多样性与生态系统功能生物多样性是指地球上所有生物体的多样性，包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。
这是一个复杂的概念，其中的物种多样性是指在一个生态系统中存在着各种各样的生物种类。
遗传多样性指存在于物种内部的遗传差异。
生态系统多样性是指不同生态系统之间的多样性和生态系统内部的多样性。
这种多样性和丰富性是地球上生命的基石，对于保持地球生态系统的平衡、促进物种各自演化和保护环境起到至关重要的作用。
随着环境问题的加剧，全球范围内的生态危机逐渐加剧，生物多样性保护逐渐成为重要的议题。
全球生物多样性遭受了威胁，已经有许多种类面临着灭绝的危险。
生物多样性的破坏不仅影响了生态环境的平衡，而且直接影响到人类的生活品质。
如果生物多样性不断减少，将会导致各种生物消失、食物链断裂、生态系统崩溃，进而危及我们现代文明的基础。
生物多样性不仅对人类文明有着重要的意义，而且对于维持生态系统的正常运转和生态功能的发挥也起着至关重要的作用。
维持生态系统的理想状态不仅需要有足够多的不同种类的生物，而且需要这些生物之间的相互作用来实现复杂的生态过程。
例如，如果在河流生态系统中，有足够多的水生生物，它们中的每一个都会参与到生态系统的运转中。
有的会捕猎其他的，有的会被其他的猎杀，有一些会避免被其他的猎杀，还有一些则会相互协作。
这些互动导致了复杂的生态循环和生态链，从而使整个生态系统更加稳定。
一个稳定的生态系统可以提供许多个生态服务，例如净化空气、净化水和提供食物和燃料等等。
在生物多样性面临着崩溃的情况下，生态系统功能开始下降。
生态系统功能是指生物之间相互作用的结果，这种相互作用可以产生许多生态循环并促进生态系统的稳定。
这种功能包括物质循环、能量流动、环境保护等等。
这些功能不仅是维持生态系统稳定的关键要素，也直接影响到人类的生存和发展。
根据最新的研究，生物多样性的破坏可能导致生态系统功能下降。
例如，某些鸟类和昆虫被认为可以帮助减少农作物的病害和害虫，从而提高了农业生产的效率。
青藏高原高寒草地生物多样性与生态系统功能的关系一、本文概述青藏高原，被誉为“世界屋脊”，是中国乃至全球范围内最具独特性和代表性的高寒草地生态系统之一。
其独特的地理位置和气候条件，使得青藏高原高寒草地生物多样性极为丰富，生态系统功能复杂而重要。
本文旨在探讨青藏高原高寒草地生物多样性与生态系统功能之间的关系，通过深入分析生物多样性对生态系统稳定性、生产力和服务功能等方面的影响，揭示青藏高原高寒草地生态系统的内在机制与运行规律。
本文将概述青藏高原高寒草地的地理特征和生态环境，包括其气候、土壤、植被等基本条件，为后续分析提供基础背景。
文章将详细介绍青藏高原高寒草地的生物多样性，包括物种组成、群落结构、种间关系等方面，揭示其丰富多样的生物组成和相互作用关系。
接着，本文将重点探讨生物多样性对生态系统功能的影响，包括生物多样性对生态系统稳定性的影响、对生产力的促进作用以及对生态服务功能的贡献等方面。
通过对比分析不同生物多样性水平下的生态系统功能表现，揭示生物多样性与生态系统功能之间的内在联系和机制。
本文将对青藏高原高寒草地生物多样性与生态系统功能关系的研究进行展望，提出未来研究的方向和重点，以期为青藏高原高寒草地的生态保护和可持续发展提供科学依据和理论支持。
二、青藏高原高寒草地生物多样性概述青藏高原，被誉为“世界屋脊”，是中国乃至全球生物多样性最为丰富的地区之一，特别是在高寒草地生态系统中。
这里的生物多样性主要体现在植物、动物和微生物等多个方面。
植物方面，青藏高原高寒草地拥有众多特有的高原植物种类，如藏亚菊、藏嵩草、垫状驼绒藜等。
这些植物在严酷的自然环境下，通过长期的适应和演化，形成了独特的生长习性和生态位。
它们不仅为高原生态系统提供了丰富的物质基础，还通过不同的生活型、生长周期和生态策略，维持着生态系统的稳定。
动物方面，青藏高原高寒草地是许多野生动物的栖息地。
这里生活着大量的哺乳动物、鸟类、爬行动物和昆虫等。
中国科学院动物所生态学考研名词解释生态学：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。
环境：是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
生态因子：是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
生存因子：在生态因子中凡是有机体生活和发育所不可缺少的外界环境因素。
生态环境：研究的生物体或生物群体以外的空间中，直接或间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和。
生境：具有特定的生态特性的生态体或生态群体总是在某一特定的环境中生存和发展，这一特定环境叫生境。
种群：在一定时间内和一定空间内，同种有机体的结合。
群落：在一定时间内和一定空间内，不同种群的集合。
系统：由两个或两个以上相互作用的因素的集合。
利比希最小因子定律：植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养成分。
耐受性定律：任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多都将使该种生物衰退或不能生存。
限制因子原理：一个生物或一群生物的生存和繁荣取决于综合的环境条件状况，任何接近或超过耐性限制的状况都可说是限制状况或限制因子。
似昼夜节律：动物在自然界所表现出来的昼夜节律除了由外界因素的昼夜周期所决定的以外，在内部也有自发性和自运性的内源决定，因为这种离开外部世界的内源节律不是24小时，而是接近24小时，这种变化规律叫似昼夜节律。
阿朔夫规律：对于夜出性动物处于恒黑的条件下，它们的昼夜周期缩短，对于夜出性动物处于恒光的条件下，它们的昼夜周期延长，并且这种延长的增强，这种延长越明显。
对于日出性动物处于恒黑的条件下，它们的昼夜周期延长，对于日出性动物处于恒光的条件下，它们的昼夜周期缩短，并且这种缩短随着光强的增强，这种缩短越明显。
生物钟：是动物自身具有的定时机制。
临界温度：生物低于或高于一定的温度时便会受到伤害，这一温度称为临界温度。
冷害：喜温生物在0℃以上的温度条件下受到的伤害。
冻害：生物在冰点以下受到的伤害叫冻害。
生物多样性与生态系统功能的研究生物多样性是指地球上所有生物种类和它们所构成的复杂生态系统中的各种组件的多样性。
它对于人类的生存和发展至关重要。
生态系统功能则是指自然生态系统中，各种生物与环境之间的相互作用和协调，以维持生态平衡的能力。
研究生物多样性与生态系统功能之间的关系，对于认识自然生态系统机理，保护生态系统，促进人类的可持续发展，具有重要意义。
一、生物多样性对生态系统功能的贡献生物多样性对生态系统功能有着重要的贡献，它可以促进生态系统的稳定和高效运转。
首先，生物多样性可以提高生态系统的物种生产力。
在生态系统中，各种生物之间不同的技能和角色，可以形成日间和夜间等不同时间的间断生产，同时还可以保证物质和能量的平衡，从而提高生态系统的生产效率。
其次，生物多样性也可以增加生态系统对自然灾害的抵抗力。
例如，在森林中，不同树种的叶片和枝干被风吹动时，会产生相互的碰撞和摩擦，产生的声波会抵御风暴，减缓风暴的危害。
而如果森林中只有一种树种时，就无法产生这些“音乐”效应，就很容易受到风暴的危害。
生物多样性对水土保持和气候调节也有着非常重要的影响。
例如，湿地这种生态系统中，各种真菌、细菌和藻类都能起到吸附、净化和保水的作用，从而使得水资源更加丰富和有用，同时也可以减少污染物的排放。
植物的生长和繁殖也可以通过吸收二氧化碳来减轻空气中的温室气体，从而调节气候和减缓气候变化的影响。
二、生态系统功能的保护和改善为了保护和改善生态系统功能，各国对于生态系统的保护和管理也日益重视。
保护生态系统的首要任务是保护生态系统中的生物多样性。
因为生物多样性是生态系统重要的保障和基础。
对于一些濒危物种的保护更是十分重要，因为这些物种的消失会对生态系统的平衡产生严重影响。
同时，我们也应该加强对于生态系统中非法活动的取缔。
例如，乱砍滥伐、涉水捕鱼、非法采矿和污染环境等行为都会给生态系统带来严重影响。
加强执法和公众教育，提高人们的环保意识也非常重要。
生物多样性与生态系统稳定性的关系生物多样性，即生物的多样性程度和种类的丰富度，是指一个生态系统中存在的各种不同生物体的数量和多样性。
而生态系统稳定性是指生态系统中各种生物体或种群之间的相对稳定状态，以及对环境变化的抵抗力和恢复能力。
生物多样性与生态系统稳定性之间存在着密切的关系，两者相互作用、相互依赖，对于维持生态平衡和可持续发展至关重要。
首先，生物多样性对于生态系统的稳定性起到关键作用。
生物多样性能够提供物种之间的互补与协同作用，从而维持生态系统的正常运行。
例如，一个生态系统中存在着不同的植物物种，它们根据分布区域和养分需求的不同，可以充分利用资源，减少竞争，促进生态系统的平衡发展。
另外，生物多样性还可以提高生态系统的抵抗力，当外界环境发生变化或者生物体数量发生波动时，较高的生物多样性可以保持生态系统的相对稳定性，避免生态系统的崩溃。
其次，生物多样性对于维持生态系统的功能和生产力起到重要作用。
生物多样性能够提供不同物种的养分循环和能量流动，使得生态系统可以实现化学元素的循环和能量的流动，从而维持生态系统的健康和稳定。
例如，不同植物物种通过光合作用将太阳能转化为化学能，提供给其他生物体进行生长和繁殖，形成了食物链和食物网，维持着生物体的能量供给和物质循环。
这种复杂的食物链和食物网结构，正是因为生物多样性的存在和调控，使得生态系统的功能和生产力得以维持。
再次，生物多样性对于生态系统的恢复和适应性起到重要作用。
生态系统在面对外界环境的干扰和变化时，需要具备较高的适应性和恢复能力，以保持相对的稳定性。
而较高的生物多样性能够提供更多的适应性和恢复机制，从而增强生态系统的稳定性。
例如，当一个生态系统受到干扰或病害侵袭时，较高的生物多样性可以提供更多的物种选择和适应性，使得生态系统能够更快地恢复到原有的稳定状态。
另外，生物多样性还能够提供遗传多样性，增加生态系统对于环境变化的适应能力，降低生态系统崩溃的风险。
生物多样性与生态系统生产力:为什么野外观测和受控实验结果不一致?贺金生1 方精云1 马克平2 黄建辉2(1北京大学环境学院生态学系,北京大学地表过程与模拟教育部重点实验室,北京100871)(2中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室,北京100093)摘 要 人们担心生物多样性的空前丧失会危及到生态系统的服务功能,因此有关生物多样性-生态系统生产力这一古老命题的讨论成为当今生态学的热点议题之一。
20世纪90年代以David T ilman 和Shahid Naeem 为代表的生态学家利用大规模的受控实验,对物种多样性与生态系统功能的诸多方面进行了研究,结果表明物种多样性导致生态系统生产力的增加。
这一结果遭到以David Wardle ,Michael Huston 和Phillip G rime 为代表的生态学家的质疑,认为这样的结果可能是由抽样效应引起的,而不是生物多样性本身的作用。
争论的本身在很大程度上是由于受控实验结果和野外观测不一致造成的。
结合作者的实验以及文献综述,该文分析了生物多样性实验群落和自然发育的群落之间的异同,认为野外观测和受控实验结果不一致的原因,可能源于群落密度、均匀度及土壤营养状况的不同,以及由此改变了生物多样性-生态系统生产力之间的关系。
这些因子在自然状况下是多变的,而在生物多样性实验条件下则相对一致。
最后,我们提出生物多样性-生态系统生产力之间的关系还可能受到土壤元素可利用性的负反馈作用的影响。
关键词 生物多样性 生产力 生态系统生态学 密度 均匀度 元素可利用性BIODIVERSIT Y AN D ECOSYSTEM PR ODUCTIVIT Y :WH Y IS THERE A DISCREPANCY IN THE RE LATIONSHIP BETWEEN EXPERIMENTAL AN D NATURAL ECOSYSTEMS ?HE Jin-Sheng 1 FANGJing -Y un 1 M A K e-Ping 2and H UANGJian-Hui 2(1Department o f Ecology ,College o f Environmental Sciences ,and K ey Laboratory for Earth Sur face Processes o f the Ministry o fEducation ,Peking University ,Beijing 100871,China )(2Laboratory o f Quantitative Ecology ,Institute o f Botany ,the Chinese Academy o f Sciences ,Beijing 100093,China )Abstract The old issue of biodiversity -ecosystem function (BEF )has been rekindled in the 1990s due to thefact that the loss of biodiversity caused by the increased human im pact on ecosystems may substantially alter e 2cological functions and jeopardize ecosystem services to humans.The contem porary biodiversity -productivity ex 2periments started in the 1990s ,in which plant species richness is deliberately manipulated and aboveground productivity of the ecosystem measured ,generally dem onstrate that greater plant species diversity leads to greater productivity.H owever ,a debate has followed regarding the mechanism causing the relationship in these experimental systems and questioning whether the observed positive relationship exists in natural ,unmanipulat 2ed systems.The debate has divided ecologists.One group represented by D.T ilman and S.Naeem ,holds the view that there are causative relationships between diversity and ecosystem functioning.The other group led by D.A.Wardle ,M.A.Huston ,and J.P.G rime ,believes that it is the biological characteristics of the domi 2nant plant species rather than their number that control ecosystem productivity and biogeochemistry.One com 2m on criticism of biodiversity experiments is that there is a discrepancy in the relationship between experimental and natural ecosystems.With experiments ,as well as literature survey ,we present s ome evidence in this paper that the discrepancy may be caused by the differences in community density ,evenness and s oil nutrient avail 2ability between biodiversity experimental communities and natural developed communities.These three factors were relatively uniform in experimental communities ,while they differ spatially in natural communities.We ar 2gue that community density ,evenness ,and s oil nutrient availability are con founding factor in the BEF relation 2ships and that they should be considered when drawing conclusions about the results from biodiversity -produc 2tivity experiments.We als o raised the potential feedback by s oil nutrient availability ,which may als o in fluence 收稿日期:2003205216 接受日期:2003207218 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2002C B412502)和国家自然科学基金全球变化与区域响应重大研究计划项目(90211016) 根据2002年11月在杭州召开的“生物多样性与我国东部沿海社会经济发展:第五届全国生物多样性保护与持续利用研讨会”大会特邀报告撰写而成。
作者对中国科学院生物多样性委员会等主办单位表示感谢。
E -mail :jshe @植物生态学报 2003,27(6)835～843Acta Phytoecologica Sinicathe BEF relationships.K ey w ords Biodiversity,Productivity,Ecosystem ecology,Density,Evenness,Nutrient availability 生物多样性与生态系统功能(Biodiversity-E2 cosystem Function,BEF)是一个古老的命题,甚至比生态学本身还要古老。
根据1824年英国Bed ford2 shire的草地实验(Hector&H ooper,2002),Darwin (1859)早就指出,播种若干不同属的草种将会比播种单一草种收获更多的干草,即混合群落(Mixture)比单作群落(M onoculture)具有更高的净初级生产力(N PP)。
在此以后的多样性研究,更倾向于物种多样性与系统稳定性关系的探讨(MacArthur,1955; Elton,1958;May,1973)。
但是,自G oodman(1975)发表他的重要综述后的15年里,生物多样性与生态系统功能关系的讨论鲜为人涉及。
由于近年来全球性生物多样性的空前丧失,重新点燃了人们研究BEF的兴趣。
因为这里面包含了一个重要的保护生物学的理论问题,即生态系统组成物种的减少是否会影响到生态系统的服务功能。
1992年在德国举行的“生物多样性的生态系统重要性”会议上,生态学家对这样一个古老命题重新进行了研讨,会后出版的专著“Biodiversity and E2 cosystem Function”(Schulze&M ooney,1993),奠定了现代BEF研究的基础。
此后的10余年,BEF的研究逐步成为生态学研究的热点之一。
生态学是一门以实验为基础的学科(Varley, 1957)。
对一个生态学命题进行实验验证,是生态学的传统做法(Hairston,1989;Scheiner&G urevitch, 2001)。
自从BEF问题重新受到重视后,一些生态学家试图通过实验来求证生物多样性-生态系统功能之间的关系。
由于两个世纪以前类似的实验已经出现(Darwin,1859;Hector&H ooper,2002),因此本文把20世纪90年代以后出现的验证BEF关系的实验统称为当代BEF实验。
