2020年(生物科技行业)生物多样性与利用教案

（生物科技行业）生物多样性与利用教案2010年国际生物多样性年主题为：生物多样性就是生命，生物多样性也是我们的生命。

2010年05月22日国际生物多样性日主题为：生物多样性促发展，促减贫。

2010年06月05日世界环境日主题为：多样的物种•同壹个星球•共同的未来“ManySpecies.OnePlanet.OneFuture ”。

2010年04月22日世界地球日主题为：低碳减排•绿色生活。

2010年03月23日世界气象日主题为：世界气象组织——致力于人类安全和福祉的六十年。

第二章生物多样性概念——生物多样性概念——生物多样性规律——生物多样性评估——生物多样性现状1生物多样性概念“生物多样性biodiversity”壹词是20世纪80年代初出现于自然保护刊物上1.1定义（是什么）——《生物多样性公约》第2条“生物多样性是指所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源除其他外，包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体，这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性”——1995年联合国环境规划署(NNEP)《全球生物多样性评估》(GBA)“生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性”——全球生物多样性是由地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统共同构成的——区域生物多样性是指壹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——综合生物多样性是生物和其环境形成的生态复合体及其生态过程的总和1.2层次1.2.1基因多样性（遗传多样性）基因（遗传）多样性——分子层次生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性——基因型多样性生物个体——基因型——基因库多样性生物种群——基因库1.2.1物种多样性物种多样性——基本层次是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度——群落物种多样性群落——不少于2个种群（基因库）——区域物种多样性区域——不少于2个群落生物学物种概念——种内——生殖无隔离能够产生后代，后代能够繁衍种外——生殖有隔离不能产生后代强制产生后代，后代不能繁衍——物种形成：异域成种；邻域成种；同域成种——物种灭绝：突发事件；种间作用；过度捕食1.2.3生态系统多样性生态系统多样性——系统层次是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度——景观生态系统多样性景观——不少于2个生态系统景观结构三要素：斑块；廊道；基质——区域生态系统多样性区域——不少于2个景观1.3价值（为什么）地球自然资源——气侯资源：空气；热量；光线；风；降水等水资源：地上水；地下水矿物资源：金属矿物；各类宝石；建筑岩石能源：太阳能；煤；石油；天然气；核能等生物资源：植动；动物；微生物1.3.1直接价值DirectValue——消费使用价值不经过市场流通而直接消费的壹些生物产品的价值食物、烧柴、建筑材料、渔业等——生产使用价值经过市场流通和销售的壹些生物产品的价值纸浆、树脂、松香、橡胶、燃料、木材、食品、布料和医药等1.3.2间接价值和生态系统功能有关——非消费性使用价值生物方面：选种育种；传粉散种；促进进化等环境方面：吞碳吐氧；蓄水保土；改良土壤等生活方面：休闲娱乐；卫生疗养；旅游观光等——选择价值以尽可能多的基因，为农作物或家禽，家畜的育种提供更多的可供选择的机会超级杂交水稻离不开野生雄花败育稻株家猪和野猪杂交，育成瘦肉型猪家鸡有上百个不同的品种，均来自于不同野生原鸡——存在价值有些物种，尽管其本身的直接价值很有限，但它的存在能为该地区人民带来某种荣誉感或心理上的满足例如：我国的大熊猫，金丝猴，褐马鸡等是我国的特产珍稀动物，全国人民都引以为荣熊猫已成为中国的象征——科学价值有些动植物物种在生物演化历史上处于十分重要的地位，对其开展研究有助于搞清生物演化的过程如壹些孑遗物种（银杏）1.3.3潜在价值目前尚未被人发现的野生生物的价值——也许短时间内人类无法进行利用，将来可能大有用途——也许我们的子孙后代能发现其价值，找到利用它们的途径——多保存壹个物种，就会为我们的后代多留下壹份保贵的财富如果秦始皇时代把橡胶树灭绝，当下的车轮是什么样子？如果当初统治秘鲁的西班牙人把茜草科的金鸡纳树灭绝，当下的不治之症是疟疾。

2生物多样性规律2.1空间格局环境越复杂优越，生物多样性越大环境越简单恶劣，生物多样性越小随经度（湿度）增高而逐渐增加（中国）随纬度（温度）增高而逐渐降低随山体海拔增高而逐渐降低随水体深度增加而逐渐降低2.2格局学说①时间学说进化时间：进化时间越长，生物多样性越高生态时间：分布区的扩大，既需要足够的时间，也需要畅通的途径②空间异质学说空间异质（环境复杂）性增加，生物多样性增加③气候稳定学说气候越稳定，狭生态位物种越多，生物多样性增加④竞争学说竞争导致物种生态位狭窄，食性特化，生态位重叠较多，生物多样性增加⑤捕食学说捕食者抑制被捕食者，允许存在更多的被捕食者物种，反过来供养新的捕食者竞争和捕食是互补的：生态系统复杂时，捕食起主要作用；生态系统简单时，竞争起主要作用⑥生产力学说生态系统生产力越大，提供的食物越多，生物多样性增加⑦综合作用学说各因子（实际上可能仍不止这些因子）不仅相互作用，而且同时作用于生态系统，影响着生物多样性变化生物多样性变化的外因——各因子不同变化外因对物种的保存只是起着限制作用或促进作用生物多样性变化的内因——物种由少到多地自动涌现这是生物作为自组织系统的壹个最基本属性2.3森林分布中国植被分类——（8个植被型）分级单位：植被型（高级）；群系（中级）；群丛（基本）森林水平分布——5个植被型建群树种；伴生树种森林垂直分布——5个植被型高山树木线森林水平分布和垂直分布的相关性建群树种和伴生树种2.3.1森林水平分布——寒温带针叶林区（不典型）建群树种：典型（阴暗）—云杉；冷杉不典型（明亮）—兴安落叶松（我国独有）伴生树种：蒙古栎——（中）温带针阔混交林区（不典型）建群树种：针叶树：红松阔叶树：水曲柳；黄菠萝；胡桃楸伴生树种：赤杨；白桦——暖温带落叶阔叶林区（典型）建群树种：栎类（Quercus）—壳斗科伴生树种：杨；柳；榆；槐；椴——亚热带常绿阔叶林区（典型）建群树种（四大科壹亚科的常绿树种）：壳斗科；樟科；木兰科；山茶科竹亚科——禾本科——热带季雨林（雨林）林区（不典型）建群树种——季雨林：桑科；楝科；大戟科；。

雨林：龙脑香科；玉蕊科；肉豆蔻科；。

伴生树种——数不胜数地球上的热带雨林有三大区：美洲雨林区——豆科非洲雨林区东非雨林——棕榈科西非雨林——楝科印度—马来雨林区——龙脑香科雨林和季雨林的五大共有特征木质藤本植物——绞杀植物气生根——桑科榕属板状根——树干基部板状老茎开花——树干开花结果植株胎生——红树（海岸树种）雨林和季雨林的四大不同平均树高：70~80米（季）；70~90米（雨）林冠层次：3~4层（季）；3~5层（雨）共有特征：较少（季）；普遍（雨）旱季落叶：特有（季）；没有（雨）2.3.2森林垂直分布2.3.3森林水平和垂直分布关系森林水平分布和垂直分布的相关性名称——×××区（水平）；山地×××带（垂直）山地基带——和水平分布植被名称相同对应关系——高海拔植被对应高纬度植被山地寒温带针叶林带——建群树种壹定是云杉、冷杉（阴暗）分布上限为高山树木线3生物多样性评价3.1多样性评价指标（3个）物种丰富度——某个生态系统中物种数目的多少物种均匀度——某个生态系统中全部物种个体的分布状况种间差异度——某个生态系统中物种之间的结构和功能的差异程度——某个生态系统中物种越丰富 分布越均匀则种间差异度也就越大3.2生物多样性指数（俩个经典模型） ——辛普森（Simpson ）指数式中：Ni ——种i 的个体数 N ——所有物种的个体数 i=1~s s ——物种数——香农-威纳（Shannon-Weiner ）指数 ——生物多样性指数计算例题生态系统甲有俩个物种（A 个体99；B 个体1）生态系统乙有俩个物种（A 个体50；B 个体50）分别用俩个经典模型计算俩个生态系统的生物多样性指数辛普森（Simpson ）指数 D 甲=1-∑（Ni/N ）2=1-[（99/100）2+（1/100）2]=0.0198 D 乙=1-∑（Ni/N ）2=1-[（50/100）2+（50/100）2]=0.5000 香农-威纳（Shannon-Weiner ）指数 H 甲=-∑Pilog2Pi=-[（0.99×log20.99）+（0.01×log20.01）]=0.081nit H 乙=-∑Pilog2Pi=-[（0.50×log20.50）+（0.50×log20.50）] =1.000nit3.3生物多样性评价意义能够反映出群落或生境中物种的丰富度、均匀度的变化能够反映不同自然地理条件和群落的相互关系能够定量地表征群落和生态系统的特征，包括结构类型、发展阶段、稳定程度、生境差异等4中国生物多样性现状 世界生物数量——已记录的生物为141.3万种 总数估计在200万——1亿种之间()211/si D NiN==-∑生物多样性巨大化国家澳大利亚特有种举例——袋鼠——考拉（树袋熊）——鸭嘴兽——鸸鹋（澳洲鸵鸟）4.1特点——物种丰富——古老和特有物种多——经济物种丰富——生态系统丰富多样4.1.1物种丰富4.1.2古老和特有物种多古老物种多——裸子植物出现于晚古生代全世界现存7科，中国有6科被子植物中有许多古老或原始的科属如木兰、八角、蜡梅等，都是第三纪的残遗植物陆栖脊椎动物区系的起源也可追溯到第三纪上新世特有物种多——中国特有现象中心区域川西——滇西北滇东南——桂西川东——鄂西中国的特有种举例植物——珙桐；水杉植物特有种——珙桐（鸽子树），珍稀孑遗阔叶植物“活化石”学名：DavidiainvolucrataBaill国家壹级保护植物1000万年前新生代第三纪古热带植物，在新生代第四纪冰川，大部分灭绝，只有我国南方壹些地区幸存下来。

1869年法国神甫大卫在四川穆坪发现珙桐植物特有种——水杉世界珍稀孑遗针叶植物“活化石”拉丁名：MetasequoiaglyptostroboidesHuetCh eng国家壹级保护植物1亿年前中生代白垩纪，遍布北半球新生代第四纪冰川绝灭1943年以前，科学家只是在中生代白垩纪的地层中发现过它的化石1943年，植物学家王战在四川万县磨刀溪路旁发现三棵从未见到过的奇异树木1946年，由我国植物分类学家胡先骕（su）和树木学家郑万钧共同研究，命名为（消失2000万年的）水杉动物——大熊猫；华南虎；褐马鸡白鳍豚；扬子鳄；中华鲟；大鲵大熊猫Ailuiopodidaemelanoleuca国家壹级保护动物1869年法国传教士戴维发现,法国博物馆主任米勒•爱德华兹定名为“大猫熊”1939年，重庆平明动物园举办动物标本展览，“猫熊”标本最吸引观众注意。