1、1第十五章生物多样性及保护一、生物多样性的概念n生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化和变异性,例如n生物多样性可以从遗传多样性、物种多样性、生态系统与景观多样性3个层次上去描述(一)遗传多样性n所有生物个体所包含的各种遗传物质和遗传信息(特殊的遗传病)2(二)物种多样性n物种多样性是指多种多样的生物类型,强调物种的变异性(杂交水稻)(三)生态系统多样性n生态系统中生境类型、生物群落和生态过程的丰富程度二、生物多样性的空间格局(一)空间分布n就宏观而言,生物的多样性从赤道往两极,物种数目有规律的降低3(二)分布格局的成因1.地质历史n气候发生巨大的变化导致许多物种的灭亡2.环境异质性与资源
2、多样性n水域营养元素异质性和土壤营养元素的异质性3.岛屿生物地理学理论4.生物因素5.尺度因素4三、生物多样性的测度1.遗传多样性的测度2.物种和群落水平上生物多样性的测定(一)物种数量分布的一般规律n在生态系统中,大部分物种的数量处于中等,数量极多或极少的物种仅占很小的一部分n对数分布规律GPreston将个体数量分组(12、24),然后取对数作图,例如5(二)生物多样性量化方法n物种生物多样性包括2个方面:物种数量丰富程度和物种的均匀度,例如n最常用的计算生物多样性的公式,Shannon-Wiener 指数:Hplnp式中:HShannon-Wiener指数 P某一物种所占的比例计算实例6
3、n利用Rank-Abundance曲线表示物种多样性实例四、濒危生物的评估与分级(一)Mace和Lande的评估系统(二)世界自然保护协会系统(TNC)五、生物多样性的保护(一)保护区的规划与建立1.保护区的面积n大保护区有很多有点,但是根据物种数面积曲线保护区面积应当有一定限度72.保护区的形状n减少有害边界的影响3.破碎化影响n应当减小破碎化的影响4.优先保护对象5.保护区之间的联系n增加廊道6.人为活动的影响8生物多样性造成的差异 沙漠的大部分景观由单一植物构成(左图)Sonoran沙漠的景观由相对丰富的植物构成9物种多样性的对数分布 沙漠地区覆盖率高于8和低于0.15的物种仅占很小的比
4、例(上图)森林鸟类的分布(下图)10对数分布的另外一种情况 在Saskatoon地区捕获8700个蛾子个体,属于277个种(上图)在Lethbridge地区捕获303251个蛾子,属于291个种11物种数量多样性和均匀性12群落A物种多样性指数物种名称物种名称个体数个体数所占比例所占比例H1210.84-0.146210.04-0.129310.04-0.129410.04-0.129510.04-0.129总数2510.66213群落B的物种多样性指数物种名称物种名称个体数个体数所占比例所占比例H150.2-0.322250.2-0.322350.2-0.322450.2-0.322550.2-0.322总数2511.61014RankAbundance曲线152个不同水生环境生毛翅目多样性比较16加州湾2种鱼类的Rankabundance曲线17湖泊表层水营养元素异质性分布18弃耕农田土壤湿度NO3分布的异质性 湿度和NO3分布有很大的变异性,通常超过10倍 湿度和NO3相关性不是很强19土壤和湿度梯度变化方向上的植被变化 沙子厚度的分布随着地形变化而变化,下层是有河床风化形成的黏土 黏土分布的深度影响群落的多样性,河流边形成了特殊的群落