第二章 生物多样性.doc
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第二章生物多样性的危机环境破坏最严重的一面就是导致物种的灭绝。
由于栖息地的破坏,黑胸虫森莺(Vermivora bachmanii)成为第一个灭绝的新热带迁徙莺类,它最后一次被发现是在20世纪60年代。
与黑胸虫森莺同一画面的是富兰克林树(Frankliniaalatamaha),虽然仍能在植物园和种植园中看到,但在野外已经灭绝了。
灭绝+ 野外灭绝第一节灭绝速率及其原因1、物种的灭绝(P9)从灭绝种数规模分:常规灭绝、集群灭绝从灭绝物种状态分:全球灭绝、地区灭绝、生态灭绝常规灭绝各个时期不断发生的灭绝,通常以一定的规模经常发生,表现为各分类群中部分物种的替代,即新种的产生和旧种的消失。
原因——物种自身、生存斗争、地理隔离集群灭绝P41生命史上多次(重复)发生的大范围、高速率的物种灭绝事件,即在相对较短的地质时间内,一些高级分类单元所属的大部分或全部物种消失,从而导致地球生物圈多样性的显著降低。
全球灭绝包括灭绝和野外灭绝两种情况。
灭绝:当一个物种不再有活着的个体存在于这个世界上时,如黑眼纹虫森莺。
野外灭绝:一个物种仅有个体在圈养或者其它人类控制的条件下生存。
如富兰克林树。
地区灭绝一个物种在其曾经生活过的某个地方再也没有被发现,但在世界其他地方仍有发现。
如美洲埋葬虫(American burying)曾经分布于北美洲从东部到中部的广大地区,现在除了彼此远远隔离的三个地区外,在其它地区均灭绝了。
生态灭绝一个物种虽然存在,但是其数量已经减少到其对同一群落中其它物种的影响可以忽略不计的地步,如华南虎。
2、人类导致的灭绝IUCN认为:人类活动是主要威胁因素。
近代的灭绝事件中,99%以上是人为因素造成的。
有科学家估计,如果没有人类的干扰,在过去的2亿年中,平均大约每100年有90种脊椎动物灭绝,平均每27年有一个高等植物灭绝。
但是因为人类的干扰,使鸟类和哺乳类动物灭绝的速度提高了100倍到1000倍。
美国杜克大学著名生物学家斯图亚特·皮姆认为,如果物种以这样的速度减少下去,到2050年,目前的1/4到1/2的物种将会灭绝或濒临灭绝。
第二章遗传多样性一、基本概念:A广义的遗传多样性:指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。
B 狭义的遗传多样性:是指生物种内不同群体之间或同一群体内不同个体之间的遗传变异的总和(世界资源研究所,WRI)。
二、遗传多样性的起源突变染色体畸变、染色体结构变异染色体数目变异:基因突变:替换、移码突变基因重组群体遗传结构碱基替换转换:嘌呤与嘌呤,嘧啶与嘧啶(多见)颠换:嘌呤与嘧啶(少见)群体遗传结构哈迪-温伯格Hardy-Weinberg定律由Hardy 和Weinberg于1908年分别提出。
在一个无限大的可随机交配的群体中,如果没有任何形式的突变、自然选择、迁移、遗传漂变的干扰,则群体中各基因型的频率可以一代一代维持不变。
第一部分是前提:无穷大,随机交配,没有突变、没有迁移和自然选择;第二部分:是结论:基因频率和基因型频率逐代不变改变基因频率的因素:突变(mutation)基因频率的比率取决于突变频率的比率。
遗传漂变(genetic drift) 指基因频率在小群体中的随机增减现象。
迁移(migration)迁移引起的基因频率改变取决于新迁入的个体数以及新迁入的群体与原群体之间基因频率的差异。
自然选择:选择系数(selective coefficient),用s表示,是指在一定环境下,某基因型在群体中不利于生存的程度;致死或不育的基因型,s=1不随机交配:三、遗传多样性的多层次表现与检测DNA→mRNA→蛋白质(酶)→细胞(组织)→器官(个体)1、表现形式:形态学(表型性状)水平—符合孟德尔遗传规律的单基因性状,多基因决定的数量性状。
细胞学(染色体)水平—染色体数目、组型。
生理生化(蛋白质多态性)水平—同工酶、蛋白质多态性等。
分子水平— DNA多态性、线粒体DNA序列、核糖体RNA。
2、检测原理:由于大部分分子水平的变异会通过上述的遗传中心法则影响到转译后的各个层次上或水平上,因此遗传多样性可以从分子、蛋白质、细胞、器官以及形态学水平上反映出来,并由此得到检测。
13.说明保护生物多样性的重要意义。
◆自主学习1.生物多样性指多样性、多样性和多样性。
2.补充:生物多样性的价值:直接的价值、间接的价值和潜在的价值。
3. 越丰富,生态系统的结构就越,抵抗外界干扰、保持自身相对稳定的能力就越。
4.我国是生物种类最丰富的国家之一。
我国是裸子植物最丰富的国家,被称为“”。
5.每种生物都是一个丰富的基因库。
生物种类的多样性实质上是的多样性。
6.基因的多样性可为动植物的遗传育种提供宝贵遗传资源。
例如,我国科学家院士利用野生水稻与普通栽培水稻多次杂交,培育出产量很高的杂交稻新品种。
7.常见的生态系统类型主要有、、、、、等多种类型的生态系统。
8.某种生物的数量减少或灭绝,必然影响所在的生态系统,而生态系统剧烈变化时,也会加速生物种类的多样性和基因多样性的丧失。
因此,保护生物的,保护生态系统的多样性,是保护生物多样性的措施。
◆合作探究1.生物多样性的内涵包括三个方面,它们是A. 基因多样性、染色体多样性、细胞多样性B. 细胞多样性、物种多样性、基因多样性C. 基因多样性、物种多样性、生态系统多样性D. 细胞多样性、物种多样性、生态系统多样性2.不能表示生物多样性的是()A、生物种类的多样性B、基因的多样性C、生物数量的多样性D、生态系统的多样性3.袁隆平院士利用野生水稻与普通水稻多次杂交,培育出高产杂交水稻品种,这是利用了()A、生物数量的多样性B、生物种类的多样性C、基因的多样性D、生态系统的多样性4.三峡大坝修建后,人们将坝区的很多物种迁出了原地,这是为了保护()A、生态系统多样性B、生物种类多样性C、环境多样性D、生物数量多样性5.下列对我国生物多样性的叙述,不正确的是()A、我国是生物种类最丰富的国家之一B、我国是裸子植物最丰富的国家C、我国特有的和古老的生物种类很丰富D、我国的生物多样性不会受到威胁6.在我国居世界第一的生物种类是( )A、鱼类B、哺乳类C、裸子植物D、种子植物7.下列有关生物多样性的叙述,不正确的是()A、生物种类的多样性实质上是基因的多样性B、当生态系统多样性减少时,生物种类的多样性和基因的多样性也会发生锐减C、当基因的多样性发生变化时,不会影响到生态系统多样性D、某种生物的数量减少或灭绝,必然会影响它所在的生态系统。
一、生物多样性的内涵:它包括三个层次:生物种类多样性(即物种多样性),基因多样性,生态系统的多样性.生物种类多样性,基因多样性,生态系统的多样性三者关系:(1)生物种类的多样性是生物多样性的最直观的体现,是生物多样性概念的中心。
生物种类多样性影响生态系统多样性。
(2)基因的多样性是生物多样性的内在形式。
基因多样性决定种类多样性,种类多样性的实质是基因多样性。
(3)生态系统的多样性是生物多样性的外在形式。
生态系统发生剧烈变化时也会加速生物种类多样性和基因多样性的丧失.所以保护生物多样性的根本措施是保护生物的栖息环境,保护生态系统的多样性。
二、我国是生物种类最丰富的国家之一。
其中苔藓、蕨类和种子植物仅次于巴西和哥伦比亚,居世界第三。
我国是裸子植物最丰富的国家,被称为“裸子植物的故乡”。
三、生物的各种特征是由基因控制的。
不同生物的基因有较大差别,同种生物的个体之间,在基因组成上也不尽相同,因此每种生物都是一个丰富的基因库。
种类的多样性实质上是基因的多样性。
四、我国是世界上基因多样性最丰富的国家之一,特别是家养动物、栽培植物和野生亲缘种的基因多样性十分丰富,为动植物的遗传育种提供了宝贵的遗传资源。
五、每种生物都是由一定数量的个体组成的,这些个体的基因组成是有差别的,它们共同构成了一个基因库,;每种生物又生活在一定的生态系统中,并且与他的生物种类相联系。
某种生物的数量减少或绝灭,必然会影响它所在的生态系统;当生态系统发生剧烈变化时,也会加速生物种类的多样性和基因多样性的丧失。
因此,保护生物的栖息环境,保护生态系统的多样性,是保护生物多样性的根本措施。
六、造成生物多样性面临威胁的原因:(1)生态环境的改变和破坏(2)掠夺式的开发和利用(3)环境污染(4)外来物种的影响七、被称为植物中的“活化石”是银杉;被称为中生代动物的“活化石”的是扬子鳄;中国鸽子树(珙桐)也是植物界的“活化石”。
八、保护生物多样性的措施1、建立自然保护区是保护生物多样性最为有效的措施。
人教版八年级上册生物第二章认识生物的多样性1.下列能说明生物基因多样性的是()A.生物的家族中有动物、植物、真菌、细菌和病毒等B.鸡有很多品种C.生物界中约70%以上是动物D.种类繁多的生物要生活在不同的环境中2.下列关于我国生物多样性的叙述,错误的是()A.苔藓、蕨类和裸子植物物种总数居世界第三位B.我国是世界上裸子植物物种最多的国家C.朱鹮、白鳍豚、银杉、水杉等是我国十分古老的物种D.珙桐享有植物界的“活化石”之称3.下列有关基因库的叙述,错误的是()A.每种生物的全部基因构成基因库B.基因库越丰富,生物物种的特征越多C.每种生物都是一个基因库D.一只狗的全部基因是一个基因库4.下列是对生态系统发生剧烈变化引起后果的预测,其中不可能发生的是()A.有些生物物种会迅速灭绝B.加速生物种类多样性的丧失C.加速生物基因多样性的丧失D.使生态系统更加多样化5.下列叙述能体现基因多样性的是()A.中国有高等植物3万余种B.福建分布有森林、高山草原、河流、湖泊等C.梅花山有珍稀植物40余种D.连城种植的地瓜品种有10余种6.20世纪70年代末,美国从我国引进野生大豆与本地品种杂交,培育出一批抗萎黄病的优良品种,这是利用了()A.生物种类的多样性B.生物形态的多样性C.生态系统的多样性D.基因的多样性7.下列各种生态系统,哪种类型保持自身相对稳定的能力弱?()A.森林生态系统B.草原生态系统C.农田生态系统D.海洋生态系统8.在我国,生态系统的多样性与下列条件不直接相关的是()A.有广袤的陆地B.有辽阔的海洋C.人口众多D.复杂的地形和多样的气候9.下列对于基因的多样性的理解,正确的是()A.基因的多样性实质上是生物种类的多样性B.基因的多样性决定了生物种类的多样性C.基因的多样性与生物种类的多样性无关D.多种生物的基因组成一个基因库10.下列有关生物多样性的叙述,错误的是()A.鸡有很多品种,体现了生物多样性中的基因多样性B.当生态系统多样性减少时,生物种类的多样性和基因的多样性也会发生锐减C.当基因的多样性发生变化时,不会影响生态系统的多样性D.某种生物的数量减少或灭绝,必然会影响它所在的生态系统11.阅读材料,分析回答下列问题。
第二章中国生物多样性及其受威胁的原因一、生物多样性的定义:概念的提出:生物多样性的概念由美国野生生物学家雷蒙德1968年在其通俗读物《一个不同类型的国度》一书中首先使用的,是Biology 和Diversity 的组合,即Biological diversity。
此后的十多年,这个词并没有得到广泛的认可和传播。
“生物多样性”(Biodiversity)的缩写形式由罗森(W.G.Rosen)在1985年第一次使用,并于1986年第一次出现在公开出版物上,由此“生物多样性”在科学和环境领域得到广泛传播和使用。
我国广泛采用的定义生物多样性:是指所有物种、种内遗传变异及其生存环境的总和,包括地球上现存的各种生物,以及它们拥有的基因、它们与生存环境所组成的生态系统。
其它定义:1992年,联合国《生物多样性公约》对生物多样性的定义:所有来源的活的生物体中的变异性,这些来源包括陆地、海洋和其它水生生态系统及其构成的生态综合体;包括物种内、物种间和生态系统的多样性。
生物多样性是怎么产生的?其根本原因是生物界的遗传变异和重组。
所以《公约》定义强调了变异性。
二、生物多样性的组成和内在联系:组成:生物多样性在分子水平上、个体水平上和群落水平上可划分遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
内部联系:遗传多样性是生物多样性的内在物质基础;物种多样性和生态系统多样性是生物多样性的外在表现形式。
生物多样性是生命系统的基本特征。
生命系统是一个等级系统,包括多个层次或水平:生物大分子、基因、细胞、组织、器官、个体、种群、物种、群落、生态系统、景观。
每一个层次都具有丰富的变化,即都存在着多样性。
但在理论与实践上重要且研究较多的主要有基因多样性(或遗传多样性)、物种多样性、生态系统多样性。
三、生物多样性与人类社会有什么关系?生物多样性是人类社会生存与发展的物质基础。
生物多样性对人类社会的价值主要体现在两个方面:第一:直接价值。
从生物多样性的野生和驯化的组分中,人类得到了所需的全部食品、许多药物和工业原料,同时,它在娱乐和旅游中也起着重要的作用(即存在价值和美学价值);第二:间接价值。
生物生物多样性生物多样性生物多样性,也称为生物多样性或生物多样性,是指地球上所有生物种类的丰富程度和多样性。
它是衡量生物群落健康和生态系统稳定性的重要指标。
生物多样性包含了遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
一、遗传多样性遗传多样性是指同一物种内部个体间的遗传差异。
在物种进化过程中,随机突变和基因交换会导致个体间的遗传变异。
这些遗传变异在一定程度上决定了物种对于环境变化的适应能力。
遗传多样性的维持可以通过繁殖机制、迁徙和基因流动来促进。
二、物种多样性物种多样性指生态系统中不同物种的丰富程度和多样性。
地球上的物种众多,包括植物、动物、微生物等。
物种多样性的维持对维持生态系统的稳定性和平衡至关重要。
物种之间相互依存,形成了复杂的食物链和生态网络。
物种灭绝和减少会对生态系统造成严重影响。
三、生态系统多样性生态系统多样性是指生态系统内部和不同生态系统之间的多样性。
地球上的生态系统有森林、草原、湖泊、海洋等多种类型。
每种生态系统都有其特定的生物群落和物种组成。
生态系统多样性的维持可以通过保护不同类型的生态系统和适应性管理来实现。
生物多样性在许多方面对人类有着重要影响。
首先,生物多样性对维持食物安全和农业生产至关重要。
许多农作物依赖于自然授粉和天敌控制来维持其生产能力。
因此,保护生物多样性对农作物保护和农业可持续发展至关重要。
其次,生物多样性对药物和医疗领域也有着重要贡献。
许多药物都是从动植物中提取的,生物多样性的丧失可能导致潜在的药物资源的丧失。
因此,保护生物多样性对于药物研发和创新至关重要。
此外,生物多样性还对环境保护和全球气候变化具有重要作用。
不同物种在环境修复和碳封存方面发挥着重要作用。
生态系统的稳定性和恢复能力对于抵御极端天气事件和自然灾害至关重要。
为了保护生物多样性,国际社会采取了许多措施。
这包括建立自然保护区、制定国际公约和法律法规、推动可持续发展和资源管理等。
每个人都可以为生物多样性的保护贡献自己的力量,例如减少对自然资源的过度利用、参与生态系统恢复项目和推动环保意识的普及等。
生物多样性●生物多样性对于人类生存具有意义。
●生物多样性对于其他生物的生存具有意义。
●生物多样性对于维护地球环境具有意义。
●保护生物多样性就要保护它们生活的环境。
1.什么是“生物多样性”生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。
这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。
其中,物种的多样性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。
我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。
1992年,联合国环境与发展大会在巴西的里约热内卢举行,在这次大会上,通过了"生物多样性公约",标志着世界范围内的自然保护工作进入到了一个新的阶段,即从以往对珍稀濒危物种的保护转入到了对生物多样性的保护。
2.生物多样性概念的提出20世纪以来,随着世界人口的持续增长和人类活动范围与强度的不断增加,人类社会遭遇到一系列前所未有的环境问题,面临着人口、资源、环境、粮食和能源等5大危机。
这些问题的解决都与生态环境的保护与自然资源的合理利用密切相关。
第二次世界大战以后,国际社会在发展经济的同时更加关注生物资源的保护问题,并且在拯救珍稀濒危物种、防止自然资源的过度利用等方面开展了很多工作。
20世纪80年代以后,人们在开展自然保护的实践中逐渐认识到,自然界中各个物种之间、生物与周围环境之间都存在着十分密切的联系,因此自然保护仅仅着眼于对物种本身进行保护是远远不够的,往往也是难于取得理想的效果的。
要拯救珍稀濒危物种,不仅要对所涉及的物种的野生种群进行重点保护,而且还要保护好它们的栖息地。
或者说,需要对物种所在的整个生态系统进行有效的保护。
3.生物多样性的主要组成生物多样性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。
遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。
教学设计2024秋季八年级生物学上册第六单元第二章认识生物的多样性一、教学目标(核心素养)1.生命观念:学生能够理解生物多样性的概念,包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性,认识到生物多样性的重要性和价值。
2.科学思维:培养学生通过观察、比较、分类等方法分析生物多样性的能力,学会从多角度、多层次理解生物多样性的复杂性和多样性。
3.科学探究:通过实践活动,如生物多样性调查、物种识别等,提高学生的科学探究能力和团队协作能力。
4.社会责任:增强学生保护生物多样性的意识,理解人类活动对生物多样性的影响,培养可持续发展的观念。
二、教学重点•生物多样性的概念及其三个层次(物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性)。
•生物多样性的重要性及保护生物多样性的措施。
三、教学难点•如何引导学生深入理解生物多样性的复杂性和相互依存关系。
•培养学生将理论知识应用于实际生活中保护生物多样性的能力。
四、教学资源•教材及配套教辅资料。
•多媒体课件(包含生物多样性相关图片、视频、动画等)。
•实物标本或模型(如不同种类的植物叶片、昆虫等)。
•校园或周边地区的生物多样性调查资源。
五、教学方法•讲授法结合讨论法:教师讲解基础知识,引导学生参与讨论,深化理解。
•直观教学法:利用多媒体课件、实物标本等直观材料辅助教学。
•实践探究法:组织学生进行生物多样性调查或实验活动,培养科学探究能力。
•案例分析法:通过具体案例分析生物多样性保护的成功与失败,增强学生的社会责任感。
六、教学过程1. 导入新课•情境导入:播放一段展示自然界丰富生物多样性的视频,引导学生观察并思考:“视频中展示了哪些生物?它们之间有什么不同?为什么我们要保护这些生物的多样性?”以此引出课题。
2. 新课教学•生物多样性概念:•教师讲解生物多样性的概念及其三个层次(物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性),并通过图表或PPT展示具体实例帮助学生理解。
•生物多样性的重要性:•分组讨论:“生物多样性对我们的生活有哪些重要意义?”每组选代表分享观点,教师总结归纳。
第二章生物多样性主要内容1.前言Introduction2.生物多样性及其起源与研究层次?3.世界生物多样性现状?4.中国的生物多样性?5.遗传多样性Genetic diversity6.物种多样性Species diversity7.生态系统多样性Ecosystem diversity生物多样性Biodiversity生物多样性(biodiversity)是描述自然界中生命形式多样性程度的一个内容广泛的概念。
生物多样性指地球上所有生物(动物、植物、微生物等)、它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的自然综合体(生态系统)。
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。
(1) 遗传多样性1 何谓遗传多样性?蕴藏在地球上植物、动物和微生物个体基因中的遗传信息的总和(McNeely 等,1990);种内可种间表现在分子、细胞、个体三个水平的遗传变异度(施立明,1990);遗传多样性是指种内基因的变化,包括同种显著不同的群体间或同一群体内的遗传变异(世界资源研究所(WRI),1992);请思考:你更倾向于以上三个定义中哪一个,理由是什么?2 遗传多样性的具体内涵指生物种内的遗传变异;指种内可遗传的变异;表现形式是多层次的,可以表现在外部形态上、生理代谢上;3 遗传多样性的起源染色体畸变;基因突变;基因重组;3.1染色体畸变染色体数目变异整倍性变异:染色体数目的变化以染色体组为单位而增减;非整倍性变异:细胞核内染色体是染色体组的完整倍数,而是在二倍体染色体数目的基础上增减;染色体结构变异缺失:重复:倒位:易位:3.2基因突变:利用基因突变过程中碱基对变化的实例进行讲解。
3.3基因重组:讲解方式同上。
一般重组:同源DNA分子之间的重组;位点专一重组:发生在顺序极少同源的DNA分子间;异常重组:顺序不同源的DNA分子间。
4 遗传多样性的检测遗传多样性的检测最初是从形态学开始的。
本世纪60年代,酶电泳技术以及循异性组织化学染色法应用于群体遗传和进化研究,使科学家们从分子水平来客观地提示遗传多样性成为可能,并极大地推动了该领域的发展(Hubby等,1996;Ayala等,1984)进入80年代,分子生物学和分子克隆技术的发展带来了一系列更为直接的检测遗传多样性的方法,即直接测定遗传物质本身——DNA序列的变异(Hillis 等,1990;Avise,1994)。
5 遗传多样性的科研价值及意义有助于进一步探讨生物进化的历史和适应潜力;有助于推动保护生物学研究;有助于生物资源的保存和利用;6 遗传多样性的科研价值与意义——以箭竹种子保存为例背景简介:2003年,片口自然保护区海拔2700米以上的团竹与缺苞箭竹开花枯死,严重影响到大熊猫的食物需求。
问题:开花后箭竹枯死的生物学意义?如果开花后第二年气候恶劣,如何避免箭竹种子因不能按时发育而出现种群灭绝?设想1:通过遗传学方法解析箭竹开花的机制,从而有针对性地避免箭竹开花(1、周期假说;2、气候假说……)设想2:利用现有转基因技术,改善箭竹的遗传特性;设想3:将部分箭竹种子保存于种子库,从而保存其遗传基因,在条件成熟的情况下进行播种。
思考与问答什么是遗传多样性?遗传多样性有哪起源?遗传多样性的检测方法有哪些?研究遗传多样性的意义何在?(2)物种多样性物种多样性(Species diversity):是生物多样性在物种水平上表现形式,是指一定区域内的物种的多样性化及其变化,包括一定区域内生物的(1)状况(如受威胁和特有性等)、(2)形成、(3)演化、(4)分布格局及其(5)维持机制等。
区域物种多样性(Regional diversity)、生态物种多样性(Ecological diversity)。
在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时,最常用的指标是区域物种多样性。
区域物种多样性的测量有以下三个指标①物种总数,即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目;②物种密度,指单位面积内的特定类群的物种数目;③特有种比例,指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。
全球物种多样性概况物种数目:全世界大约有1300万至1400万个物种,但科学描述过的仅有约175万种。
全球生物多样性最丰富的国家全球生物多样性热点地区全球特有物种最丰富的10个国家物种多样性在全球的分布格局时间格局纬度格局海拔格局物种多样性的时间格局物种多样性的纬度梯度格局物种多样性的海拔梯度格局物种多样性空间格局形成的原因气候:适宜的气候允许较多的物种生存;气候变率:稳定的气候为物种分化创造了条件;生境异质性:物理因子或生物因子的复杂性孕育了较多的生态位;历史因素:进化时间越短,形成新物种越多;能量:物种丰富性由每个物种所分配到的能量所决定;竞争:竞争有利于减小生态位宽度;竞争排斥减小物种数目;干扰:中等干扰减缓了竞争排斥;捕食:捕食减缓了竞争排斥。
我国的物种多样性现状我国特有物种现状思考与问答什么是物种多样性,它包括几个层次?物种多样性在全球的分布格局如何?这些分布格局受哪些因素的影响?(3)生态系统多样性生态系统的定义生态系统是生物群落与其环境形成的生态复合体,是生命系统中重要的组织层次,是自然界的基本单位。
生态系统的分类1、按系统与外部环境联系程度分:隔离系统(isolated system)封闭系统(closed system)开放系统(opened system)2、按人类影响程度分:自然生态系统人工生态系统生态系统的分类(续)3、按能量来源分太阳能供能的自然生态系统;有自然辅加能量的太阳供能系统;具有人类辅加能量的太阳供能系统;燃料供能的城市工业系统;4、按生境性质分陆地生态系统;海洋生态系统;淡水生态系统。
5、全球陆地主要10个生物群系分布中国主要陆地生态系统的分类森林生态系统248类灌丛生态系统126类(包括灌草丛生态系统)草原生态系统55类荒漠生态系统52类草甸生态系统77类沼泽生态系统37类(包括红树林生态系统)生态系统的变化物理环境的长期变化:冰期的发生与消退、土壤发育或被侵蚀等;自然选择引起的机体遗传结构的变化:一定区域内有机体的类型和数量等的变化及伴随发生的物理小环境的某种特征的变化。
生态系统多样性概念:指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境、生物群落和生态过程变化的惊人的多样性。
要点:生境;生物群落;生态过程;生态系统多样性的综合性是从基因水平到景观乃至生物圈的不同水平研究的综合;不同类群或不同学科研究的综合;生态系统多样性的测度多样性指数(Index of diversity):最先由Williams在研究昆虫物种多样性提出;Simpson1949年提出了集中性的概率度量方法;Margalef:Shannon和Wiener的信息测度;McIn-tosh 应用多维空间中的欧氏距离来测度多样性。
生物多样性检测1.α多样性指数:测度群落内的物种多样性;2.β多样性指数:测度群落的物种多样性沿环境梯度变化的替代速率;3.λ多样性指数:是一定区域内总的物种多样性的度量。
4.α多样性物种丰富度指数:优点:简单易行;不足:不能全面反映群落的多样性水平;影响物种丰富度指数的因素:历史因素、潜在定居者的、距离定居者来源地的远近、群落面积的大小和群落内种间的相互作用等。
α多样性Simpson Index:又称为优势度指数,是对多样性的反面即集中性的度量。
Shannon-Wiener Index的适用条件:1.保证了种数一定的总体在各种间数量分布均匀时多样性最高;2.两个物种个体数量分布均匀的总体,物种数目越多,多样性越高;3.多样性具有可加性。
β多样性Conception:为沿着环境梯度的变化物种替代的程度(Whittaker,1972)。
即不同群落或栽环境梯度上不同点之间的共有种越少,β多样性水平越高。
Application:指示生境被物种分隔的程度;有利于用来比较不同地段的生境多样性;1.Whittaker Index (βw)2.Cody Index (βc)3.Routledge Index (βR、βI 、βE)4.Wilson & Shmida Index (βT)这6个指数是目前用于测度β多样性的常见指数,它们的具体应用为选修内容。
(4)生态系统多样性的监测内容及方法:对生态系统组成、结构及主要生态过程等通过样地法进行监测;利用GIS与遥感手段等技术对一定区域内不同生态系统类型的面积及其分布格局进行监测。
生境破碎对生态系统多样性的影响片段生境的能量平衡明显不同于全部被茂密的植被覆盖的景观;景观破碎的另一个明显作用是片段生境受风的影响加大;景观破碎影响生态系统的水分循环;影响物种种迁入率与灭绝率。
生物多样性与生态系统功能关于物种在生态系统中作用的假说:1.冗余种假说(Redundancy species hypothesis);2.铆钉假说(Rivet hypothesis);3.特异反应假说(Idiosyncratic response hypothesis);4.零假说(Null hypothesis)生物多样性的关键地区(Critical area):植被保存较好、生物种类丰富且特有程度较高的地区称为生物多样性关键地区(Critical area)(陈灵芝,1993)。
关键地区的特点:1.具有世界意义的物种丰富;2.特有物种多;3.遗传资源丰富或者濒危物种较多;4.关键地区确定原则5.丰富性:生物多样性丰富;6.特殊性:包括有多种特有物种的生态系统比由众多广布种组成的生态系统更为重要;7.受威胁的程度:受威胁严重的地区应具有较高优先度,在其他条件相同的情况下,濒危物种比易危物种、易危物种比稀有物种、稀有物种比数量下降但未列入IUCN名录的物种具有更高的优先度;8.价值:生态价值与经济价值。
生物多样性的热点地区(Hotspot area)特有物种丰富且受威胁程度高的区域称为生物多样性的热点地区;衡量标准:1.较高的物种特有性;2.严重受威胁的区域;例:我省的大熊猫自然保护区;分析:大熊猫是我省特有物种;对大熊猫的威胁严重.关键物种(Keystone species)或关键种组(Keystone group):指在维持生态系统中具有至关重要作用,它们的存在与否会影响到整个生态系统的结构与功能的那些物种或物种的组合。
遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三者之间的关系:遗传传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础,或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。
物种多样性是是构成生态系统多样性的基本单元。
因此,生态系统多样性离不开物种的多样性,也离不开不同物种所具有的遗传多样性。