保护生物学 - 06物种多样性及保护

植被：亚热带常绿阔叶林，种子植物14600种，占全国60%，很多特有种，
如银杏、水杉、银杉、鹅掌楸、珙桐等。 动物：寒温带、温带动物的南界，热带动物的北界。
赤腹松鼠、长吻松鼠、花松鼠、华南虎等
大嘴乌鸦、秃鼻乌鸦、金腰燕、黄臀鹎等 泽蛙、金线蛙、黑斑蛙、日本林蛙、棘胸蛙、中华大蟾蜍等。
我国的物种多样性分布特征
我国的物种多样性分布特征
2.温带：中温带：暖温带东北-新疆，
植被： 温带针阔混交林：维管束植物2000种，红松、蒙古栎
暖温带：黄淮、海河、渭河、汾河流域和南疆地区。
暖温带落叶阔叶林：种子植物3500种，阔叶栎类等。
动物：东北森林：狍、马鹿、野猪、东北虎； 荒漠：野马、双峰驼；
跳鼠类、花鼠、大林姬鼠、鸟类瓣蹼鹬类、山雀类、鹀类、百灵类
标本分类鉴定与名录编制
2.物种多样性分析 3.地理成分和生物演化分析 4.信息技术的应用
我国的物种多样性现状
1.物种丰富： 我国是生物多样性丰富国家之一：
哺乳类占有种数（499）为世界第5位，
鸟类（1244）为世界第10位，
两栖类（279）为世界第6位，
种子植物（32500）居世界第3位， 并且新分类群和新记录仍在不断发表和增加。如占生 物界56.4％的昆虫估计在中国有15万种以上，而已定 名的4万种左右，约占总数的1/4（陈灵芝 1993）。
2.Shannon-Weiner index
2.Shannon-Weiner index
2.Shannon-Weiner index
β多样性测度方法：不同群落共有种的多少
β多样性测度方法：不同群落共有种的多少
物种多样性的研究方法
1.本底资源调查
历史资料收集
标本采集和保存（不同季节、不同海拔、不同生境） 生境调查
游蛇属、锦蛇属、麻蜥属、草蜥属、沙蜥属； 花背蟾蜍、中华大蟾蜍、北方狭口蛙、黑斑蛙、中国林蛙。
我国的物种多样性分布特征
3.亚热带：北回归线-N34度，秦岭淮河以南，
北亚热带：长江中下游、汉水流域、贵州中部、云南北部，
中亚热带：长江中下游南部、四川盆地、云南中部 南亚热带：台湾北部、中部、福建、广东、广西大部，云南南部。
我国的物种多样性现状
3.区系起源古老 中生代末期我国大部分地区上升为陆地，第四 纪冰期未受到冰川影响，因此，保寸了白垩纪、第 三纪古老残遗物种，松、杉科等，大熊猫、白鳍豚、 扬子鳄等孑遗种。
4.经济种类和野生近缘种类种质资源丰富
我国是水稻和大豆的原产地，品种现达上万个。 有药用植物11000多种，牧草4200多种，观赏花卉 2300多种，养殖动物2000个品种。
我国的物种多样性分布特征：气候因素
1.寒温带
2.温带
3.亚热带
4.热带
5.高寒区
我国的物种多样性分布特征
1.寒温带：新疆阿尔泰山区、内蒙古北部、东北北部。
植物种类贫乏：寒温带针叶林：兴安落叶松、樟子松
动物：中、低纬度热带和温带动物分布的北限。
有蹄类驼鹿、啮齿类河狸科、 鸟类松鸡科、太平鸟科， 两爬种类少，极北蝰、棕黑锦蛇、胎生蜥蜴、花背蟾蜍
物种多样性的研究内容
物种丰富度
高阶元的丰富程度（类群多样性）
物种密度
特有种类所占比例
濒危物种的数量
全球物种多样性
物种数量：全球有500万-5000万种，已定名仅约170万种。
总计：175.0
总计：1362
物种多样性丰富的国家
1）哺乳动物 国家 印度尼西亚 墨西哥 巴西 扎伊尔 中国 秘鲁 哥伦比亚 印度 乌干达 坦桑尼亚 （4）爬行动物 国家 墨西哥 澳大利亚 印度尼西亚 巴西 印度 哥伦比亚 厄瓜多尔 秘鲁 泰国和马来西亚 巴布亚新几内亚 物种数 717 686 600 467 453 383 345 297 294 310 物种数 515 449 428 409 394 361 359 350 311 310 （2）鸟类 国家 哥伦比亚 秘鲁 巴西 印度尼西亚 厄瓜多尔 委内瑞拉 玻利维亚 印度 马来西亚 中国 （5）燕尾蝴蝶(凤蝶) 国家 印度尼西亚 中国 印度 巴西 缅甸 厄瓜多尔 哥伦比亚 秘鲁 马来西亚 墨西哥 物种数 121 99-104 77 74 68 64 59 58-59 54-56 52 物种数 1721 1701 1622 1519 1447 1275 1250 1200 1200 1195 （3）两栖动物 国家 巴西 哥伦比亚 厄瓜多尔 墨西哥 印度尼西亚 中国 秘鲁 扎伊尔 美国 委内瑞拉与澳大利亚 （6）被子植物 国家 巴西 哥伦比亚 中国 墨西哥 澳大利亚 南非 印度尼西亚 委内瑞拉 秘鲁 俄罗斯 物种数 55000 45000 27000 25000 23000 21000 20000 20000 20000 20000 物种数 516 407 358 282 270 265 251 216 205 197
我国的物种多样性分布特征
5.高寒区：青藏高原，海拔4000m以上
植被：植被丰富地区之一，维管束植物4385种， 由山地垂直带、高寒灌丛、高寒草甸植被、高寒草 原、高寒荒漠植被、温性草原和干旱落叶灌丛组成。 动物：全国夏季温度最低的地区，基本无两爬类，
鸟类：特有类群：藏马鸡、白马鸡、雪雀、地山雀、 黑颈鹤等。 兽类：藏野驴、藏羚羊、高原鼠兔、高原鼢鼠
d为物种随样方增大多的速率
物种均匀度指数：群落中不同物种的多度分布的均匀程度
物种的均匀度：指一个群落或生境中全部物 种个体数目的分配状况，它反映的是各物种 个体数目分配的均匀程度。 当群落中物种多度分布都是均匀的话，群落 的物种均匀度为最大值1，否则小于1
例如，甲群落中有100个个体，其中90个属于种A，另外10 个属于种B。乙群落中也有100个个体，但种A、B各占一半。 那么，甲群落的均匀度就比乙群落低得多。
空间分布格局：物种多样性在空间维度的变化规律
纬度梯度：纬度增加，多样性降低
海拔梯度：海拔升高，多样性降低
干燥度梯度：湿度降低，多样性降低
深度梯度：水深度增加，多样性降低 岛屿-内陆梯度：大陆高，岛屿低 其他因素：土壤深度、洞穴内光照强度、土壤和水中营养或 有毒物质浓度等频度和强度影响。
纬度梯度
Turner WR et al.
解释物种多样性形成的学说
进化时间学说：热带群落古老，进化时间长 生态时间学说：物种分布区扩大需要时间，温带未饱和 空间异质性学说：环境条件复杂，区系复杂 气候稳定性学说：气候稳定，多样性越丰富
竞争学说：竞争是生物进化、生态位分化特化的动力
世界各地都有一些植被保存较好、生物种类丰富且特有程 度较高的地区。人们称之为生物多样性关键地区ห้องสมุดไป่ตู้critical area）（陈灵芝 1993）。
根据陈灵芝等（1993）的资料，中国具有国际意义的陆地 生物多样性关键地区有14个： 浙江、福建山地地区 吉林长白山地区 台湾中央山脉地区 河北北部山地地区 西藏东南部山地地区 陕西秦岭太白山地区 云南西双版纳地区 四川西部高山峡谷地区 广西西南石灰岩地区 云南西部高山峡谷地区 湖南、贵州、四川、湖北边境山地 海南岛中南部山地地区 广东、广西、湖南、江西南岭山地 青海可可西里地区。 另外还划分出了5个具有全国性意义的陆地生物多样性关键 地区，5个湿地和淡水水域生物多样性关键地区，11个海岸和海 洋生物多样性关键地区。无疑，这些地区在中国物种多样性研 究和保护方面将起重要作用。
每年金枪鱼捕鱼产业的GDP是72亿美元，所带来的结果是自 1980年以来，金枪鱼数减少了70%。专家预计它们10年内将 从地球上消失。
虎：全球目前仅剩3200头，20世纪里， 它们的数量锐减97%
全球物种特有性格局
特有性：某物种自然分布范围具有一定的限制，
特有种：具有特有性属性的物种
举例：白鳍豚、大熊猫
全 球 热 点 地 区 特 有 物 种 数 目
物种多样性的时空分布格局
时间分布格局：物种多样性在时间维度的变化规律
季节变换、世代演替和生态演替，不同尺度周期性和随机性
新物种的产生、发展、分化和灭绝是一个长期过程。
进化时间和演替时间
从大的时间尺度看，物种多样性呈逐渐增加趋势
物种多样性的时空分布格局
我国的物种多样性现状
2.特有属、种繁多 我国特有物种较为丰富，特有植物估计有 15000～18000种，约占维管植物总数的50％～60％， 在世界上处于第7位（WCMC 1992）。特有高等脊椎动 物在世界上处于第8位（WCMC 1992）。各类群中特有 属、种所占比例也差异较大。 我国特有物种在地理分布上也不均匀。根据中 国植物特有属分布区的分析，大致有川东－鄂西、 川西－滇西北和滇东南－桂西三大特有现象中心 （应俊生等 1984）。脊椎动物中，横断山区、青 藏高原也具有较多的特有种。
物种多样性指数：丰富度和均匀性的综合指标
1.Simpson指数，优势度指数
物种多样性指数：丰富度和均匀性的综合指标
1.Simpson指数，优势度指数
集中性指标
D = 1-
多样性指标
物种多样性指数：丰富度和均匀性的综合指标
1.Simpson指数，优势度指数
物种多样性指数：丰富度和均匀性的综合指标
特定群落及生态系统单元的物种多样性
一定进化时间内或进化支系的物种多样性。
物种多样性的研究意义
物种多样性是当今生物多样性研究的核心，因为物种是生 物进化和分类的一个基本单位，是遗传多样性的载体和生态系 统多样性的组成成分，是生物最为明显的表现形式。 据推算全球有500万-5000万种，已定名仅约170万种。 新种的起源和进化是漫长的过程：新种（数万年）、新科、 新属（几十甚至几百万年），但当今物种灭绝的速度是新种形 成速度的1000倍。 物种多样性是人类生存与发展的基础（经济价值）。 物种多样性具有选择价值和潜在的经济价值。
全球濒危物种 最多的几个国 家，在这些国 家里，自然环 境在工业发展 下急剧变化， 明显影响到物 种的生存。这 里列举的只是 即将要灭绝的 物种数目最多 的20个国家， 注意到欧洲国 家没有列选， 这并不代表那 里不存在濒危 物种，只是程 度和数量不同 而已。
在濒危植物方面，厄瓜多尔同样高居第一，这个亚马逊流域的国家濒 危植物种数超过其他任何一个两倍。过去500年内，114种植物消亡。
我国物种多样性分布的影响因素
地史变化的影响
青藏高原隆起
第四纪冰期的影响
地理变化
纬度变化 海拔高度
地形
气候
我国物种多样性保护现状
4.热带：雷州半岛、海南岛、台湾南部、南海诸岛及 云南南部、西藏东南缘。
豆科、大乾科、桑科等半常绿季雨林。海边的红树林。
植被：热带植被如龙脑香科、樟科、梧桐科、漆树科、柿科、
动物：热带雨林生态习性的特有类群，如
兽类懒猴科、鞘尾蝠科、长臂猿科、象科、灵猫科等。 鸟类阔嘴鸟科、鹦鹉科、犀鸟科等。 两爬类：黑眶蟾蜍、小树蛙、变色树蜥、大壁虎、灰鼠蛇、 滑鼠蛇等。
物种多样性及其保护
什么是物种多样性？
广义的物种多样性是地球上生命有机体，即动物、植物、 微生物物种的多样化。 狭义的物种多样性是一定区域内物种多样化及其变化，包括 一定区域内的生物区系状况、形成及演化，分布格局及其维持 机制。 物种多样性是衡量某一地区生物资源丰富程度的客观指标： 一定地理区域的物种多样性
测量方式： 1.单位面积的物种数（物种密度） 植物多样性：物种数目/m2 2.一定数量或生物量中物种的数目（数量丰度）
水域物种多样性：1000条鱼有多少物种？
3.物种数目与样方大小或个体总数的关系
d=S/lnA d=(S-1)/lnA, d=S/N d=S/N1/2
S:物种数目，N为个体数之和，A为样方面积，
捕食学说：捕食者使猎物数量维持低水平，为更多猎物、捕 食者提供空间。
生产力学说： 环境稳定，所需调节能量少，净生产力多，支 持更多种群，获得、更大的遗传变异性。
物种多样性的测度
α多样性测度指标：单个群落的物种多样性 物种丰富度指数 物种均匀度 物种多样性指数
物种丰富度指数：单位面积内物种的数目