4 物种多样性
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
800 700 600 500 400 300 200 100 0
病毒 细菌 真菌 估计种数 描述种数 40 0.4 100 0.4 150 7.2
原生 高等 甲壳 蜘蛛 软体 脊椎 藻类 线虫 昆虫 其他 动物 植物 动物 类 动物 动物 20 4 40 4 32 27 40 2.5 15 4 75 7.5 800 95 20 7 5 25 4.5 11.5
γ多样性：描述区域或大陆尺度的多样性， 是指区域或大陆尺度的物种数量，也被称为 区域多样性（regional diversity）。控制γ多 样性的生态过程主要为水热分布格局及动态 、气候、地史变迁和物种形成及演化的历史 。 主要指标为物种数（S） ；γ多样性测定沿 海拔梯度具有两种分布格局：偏峰分布和显 著的负相关格局。
五、区域物种多样性测度
（detection of regional species diversity ）
测度原则： ⑴ 区域内物种数目大，则物种多样化程度高；
⑵ 区域内特有种比例大，则物种多样化程度高；
⑶ 区域内属以上分类等级多，物种间亲缘关系远，则 物种多样化程度高。
•生物分类等级（单位） •界regnum •门divisio 亚门subdivisio •纲classis 亚纲subclassis •目ordo 亚目subordo •科 familia 亚科 subfamilia （ 族、亚族） •属 genus 亚属 subgenus （组、亚组） •种 species 亚种 subspecies 变种 varietas （亚变种） • 变型forma
•同义语——生物系统学(Biosytemetics) 侧重于研究生物类群间的亲缘关系和建 立自然的分类系统。 •近义语——系统与进化生物学 (Sytemetic and Evolutionary Biology)侧 重于研究生物进化的现象和机理(物种形 成过程与机理)。
二、物种的概念与范畴 （concepts of species and
特有物种:一切不属于世界性分布的科、 属或种，都可以称之为分布区内的特有 科、特有属或特有种。如：大熊猫、金 丝猴、珙桐科、银杉属、银杏科、 特有现象：当物种自然分布范围有一定 限制时，称为特有现象或特有性（ endemism）。
三、特有物种与特有现象
特有物种与特有现象并不是一个十分严格的概念： 在广义上，它只是相对于世界广泛分布（ cosmopolitan）现象而言（非世界广泛分布即为特有 种）； 在狭义上，它只是所谓的“地方特有现象（ local endemism）”、“狭域特有现象 (narrow endemism)”。代表这种特有现象的“地方特有类群 （local endemic taxa）”，通常只包括一个居群（ population）或少数几个居群，因此只分布于少数地 点（山头、岛屿、相应有限的地区）。 一般认为： 特有物种数目多或特有现象明显的 地区常常是生物多样性十分丰富的地区。
二、物种的概念与范畴
综合生物学种和分类学种的基本观点， 可归纳为如下物种的一般概念（居群定 义）： 居群中所有个体都具有共同的形态特征 、生理、生态学特性；与近缘种之间有 明显的差异；占据一定的地理区域；同 种个体间能进行交配繁殖，而与其它种 的个体杂交不易成功。
三、特有物种与特有现象（ endemic species and endemism）
二、物种的概念与范畴 （concepts of species and its scope）
物种（species）简称“种”，是生物分类的基 本单位。是生物分类学家为描述地球上的生命 形式等级而设置和使用的一种分类单位。根据 其级别和范畴，标准的分类单位依次为界、门 （部）、纲、目、科、属、种。每一个分类单 位都包含一个或多个更低一级的分类单位（亚 级单位）。可以看出，同一属内的两个种比同 一科内不同属的两个种之间的亲缘关系更近。
生物的分界
提出者
Aristotle、林奈
分界方法
两界系统
内 容
植物界和动物界
1886年，海克尔（ E. Haeckel）
1969年，魏特克（ Whittaker R. H.） 1970， 沃尔斯（C. R. Woese）和福克 斯（G. E. Fox）
三界系统
五界系统 三主干、六 界系统
植物、动物、原生生物
六、物种多样性研究方法
分类学、区系地理学：采集标本、鉴定 、名录、区域物种多样性指标、区系分 析、评价 群落学：样带、样地、样方调查统计， 多样性指数、多元统计分析，生态学解 释
七、全球物种多样性概况
1、全世界物种数目 现状：全世界大约有1300万至1400万个物种，但 科学描述过的仅约有175 万种 （表 3-1）（ Heywood 等， 1995）。
二、物种的概念与范畴
⑴生物学物种（biological species, biospecies）: 所谓生物学物种是全部个体拥有明显的和稳定 的遗传特征，个体间可以自由交配，产生可育 的后代，与其它种存在生殖隔离（reproductive isolation）。 动物学家尤其强调生物学种的概念。但是，生 物学物种属于纯粹实验性定义，在实际运用中 行不通。
二、物种的概念与范畴
⑵ 分类学物种（taxonomic species）:
以形态性状为基础，着眼于生物群体形态上的间断 （即：种内形态多少是连续的，种间是间断的）， 参考其地理分布（即所谓形态－地理学分类）。在 经典分类中存在归并派和细分派，前者称为林奈种 （ Linneon），后者称为约旦种（Jordanon）。 由于分类的哲学基础不同，产生了系统发育物种（ 种系发生种）、进化物种、表征种（或形态种）等 概念。
物种灭绝是生物多样性危机最严重的方面。退化和面 积缩小的群落，只要所有的原始物种能够幸存，群落 仍然有恢复的潜在能力（天然林保护工程的理论基础）。 同样，随着种群变小，一个物种的遗传变异会减少， 但通过突变、自然选择和重组，物种也具有恢复遗传 变异的潜力。 然而，一个物种一旦被灭绝，其DNA 分子链中所蕴藏 的特有遗传信息和所拥有的特征组合将永远消失。一 旦物种走向灭亡，其种群将不可恢复，它所生活的群 落将变的贫乏，其潜在价值将永远不被人所认识。
四、物种多样性概念
四、物种多样性概念
物种多样性可进一步分解为区域物种多样性和群落 物种多样性（生态多样性）两个空间尺度的概念： 1 区域物种多样性（regional species diversity）：一 定区域内物种的总和。主要从分类学、系统学和生 物地理学角度对一个特定区域内物种的组合状况进行 全面系统的调查统计和评价。 2 群落物种多样性或生态多样性（species diversity of community, ecological diversity）：在生态学方面表 达群落中物种分布的均匀程度。一般是从动植物群 落的组织化水平上进行取样调查和测度分析。
第四章 物种多样性
一、 物种及物种多样性的科学 意义
物种是生物分类的基本单位，是地球上生 命存在的基本形式： ①物种是生物进化链条中的基本环节。 ②物种是生物多样性的主要表现形式。 ③物种是生物进化的基本单元。 ④物种多样性是人类基本生存需求的基础 。 ⑤物种是生物多样性研究与保护的主要对 象。
物种的保护生物学意义
四、物种多样性概念
特定类群的物种多样性范畴： 植物物种多样性：真菌、细菌、地衣、高等 植物（维管植物－苔藓植物、蕨类植物、种 子植物－裸子植物、被子植物） 动物物种多样性：无脊椎动物（昆虫等）、 脊椎动物（爬行类、两栖类、哺乳类（兽类 ）、鸟类等）
功能群多样性(function group diversity)：这是从生态系 统功能的角度对物种多样性概念的拓展。 一般认为，功能群是与系统的某种特定生态功能直接 相关的物种群。 不同功能群的介入对生态系统功能的影响不同。 比较而言，功能群数目的多少（功能群多样性 functional group diversity）比物种数目的多少（物种多 样性species diversity）更能说明物种多样性对生态系统 的影响。同时，功能群的具体组合对生态系统的功能 （水源涵养、水土保持、生物多样性维持、生物生产 力）、生态过程（物质循环、能量流动）也有重要作 用。
区域内物种多样性测度指标： 物种丰富度(species richness)：一个有限地区的物种 总数。 物种密度（species density）：一个有限地区范围内 单位面积（陆地）或单位体积（水体）的物种数。 特有物种比例（endemic species ratio）：一个有限地 区范围内特有物种数占该地区物种总数的比例。 属种系数（genus/species coefficient）：一个有限地 区范围内总属数占该地区物种总数的比例（属数/物 种总数）。 科种系数（family/species coefficient）：科数/物种总 数。科属系数（family/genus coefficient）：科数/物 种总数。
物种多样性的区系成分:对特定地区全部或特定类群的 生物物种, 分析其生态地理和生物地理成分, 从发生地点 与时间角度（历史地理成分、现代地理成分）区分不同 组成类别,用定量化的方法对物种多样性的组成进行统 计分析。通常立足于特定类群的现代地理成分组合。 区系——特定地区全部或特定类群的生物物种的总称。 ——在历史发展过程中形成而在现代生态条件下存 在的许多动物类型的总体， 是在历史因素和生态因素 共同作用下形成的。 植物区系——flora（世界分布、热带分布、温带分布、 特有分布） 动物区系——fauna（古北界、新北界、东洋界、旧热带 界、新热带界 、澳洲界）
二、物种的概念与范畴
研究物种的相关学科—— 生物分类学是研究生命有机体的变异 (variation)及其因果关系，对生物进行分 门别类和命名，进一步确定生物进化顺 序和生物类群之间的亲缘关系(relation) ，建立分类系统(classification systems)的 科学。
二、物种的概念与范畴
四、物种多样性概念
定义：物种多样性是指一个地区全部物种的种 群实体集合及其所具有的多种多样的变化（ 物种数、分类等级组合、生活型谱、分布密 度、特有性、区系地理成分、空间分布格局 ）。 内涵：1 一个地区或群落中物种的多样化程 度（作为系统的特性或属性）。 2 一个地区内全部物种的总和（作为生 命实体的指代，具有集合意义）。 本质：物种水平的生物多样性。 ——生物多样性在物种水平上的表现形式。
The 10 biggest families
种子植物种类最多的十个科
பைடு நூலகம்
兰科Orchidaceae 25.0* 菊科Asteraceae 20.0 豆科Fabaceae 14.2 禾本科Poaceae 8.0 大戟科Euphorbiaceae 7.5 茜草科Rubiaceae 6.5 野牡丹科Melastomataceae 4.0 玄参科Scrophulariaceae 4.0 百合科Liliaceae 4.0 莎草科Cyperaceae 4.0
scope）
二、物种的概念与范畴 （concepts of species and
scope）
涉及到“种”的问题，生物系统学家历来认为 物种是系统学中最为重要的和最基本的层次单 元之一，也是最为复杂和最具争议的基本概念 之一，至今悬而未决、难以统一。 关于种的概念，大致分为生物学种和分类学种 两大类：
原核生物、原生生物、植 物、动物、真菌 古核生物/原核生物/真核 生物（原生生物、植物、 动物、真菌）
七、全球物种多样性概况
Numbers of The Existing Species of Main Taxa on the Entire Globe
（Heywood et all,1995）
（ 万 种 ）
病毒 细菌 真菌 估计种数 描述种数 40 0.4 100 0.4 150 7.2
原生 高等 甲壳 蜘蛛 软体 脊椎 藻类 线虫 昆虫 其他 动物 植物 动物 类 动物 动物 20 4 40 4 32 27 40 2.5 15 4 75 7.5 800 95 20 7 5 25 4.5 11.5
γ多样性：描述区域或大陆尺度的多样性， 是指区域或大陆尺度的物种数量，也被称为 区域多样性（regional diversity）。控制γ多 样性的生态过程主要为水热分布格局及动态 、气候、地史变迁和物种形成及演化的历史 。 主要指标为物种数（S） ；γ多样性测定沿 海拔梯度具有两种分布格局：偏峰分布和显 著的负相关格局。
五、区域物种多样性测度
（detection of regional species diversity ）
测度原则： ⑴ 区域内物种数目大，则物种多样化程度高；
⑵ 区域内特有种比例大，则物种多样化程度高；
⑶ 区域内属以上分类等级多，物种间亲缘关系远，则 物种多样化程度高。
•生物分类等级（单位） •界regnum •门divisio 亚门subdivisio •纲classis 亚纲subclassis •目ordo 亚目subordo •科 familia 亚科 subfamilia （ 族、亚族） •属 genus 亚属 subgenus （组、亚组） •种 species 亚种 subspecies 变种 varietas （亚变种） • 变型forma
•同义语——生物系统学(Biosytemetics) 侧重于研究生物类群间的亲缘关系和建 立自然的分类系统。 •近义语——系统与进化生物学 (Sytemetic and Evolutionary Biology)侧 重于研究生物进化的现象和机理(物种形 成过程与机理)。
二、物种的概念与范畴 （concepts of species and
特有物种:一切不属于世界性分布的科、 属或种，都可以称之为分布区内的特有 科、特有属或特有种。如：大熊猫、金 丝猴、珙桐科、银杉属、银杏科、 特有现象：当物种自然分布范围有一定 限制时，称为特有现象或特有性（ endemism）。
三、特有物种与特有现象
特有物种与特有现象并不是一个十分严格的概念： 在广义上，它只是相对于世界广泛分布（ cosmopolitan）现象而言（非世界广泛分布即为特有 种）； 在狭义上，它只是所谓的“地方特有现象（ local endemism）”、“狭域特有现象 (narrow endemism)”。代表这种特有现象的“地方特有类群 （local endemic taxa）”，通常只包括一个居群（ population）或少数几个居群，因此只分布于少数地 点（山头、岛屿、相应有限的地区）。 一般认为： 特有物种数目多或特有现象明显的 地区常常是生物多样性十分丰富的地区。
二、物种的概念与范畴
综合生物学种和分类学种的基本观点， 可归纳为如下物种的一般概念（居群定 义）： 居群中所有个体都具有共同的形态特征 、生理、生态学特性；与近缘种之间有 明显的差异；占据一定的地理区域；同 种个体间能进行交配繁殖，而与其它种 的个体杂交不易成功。
三、特有物种与特有现象（ endemic species and endemism）
二、物种的概念与范畴 （concepts of species and its scope）
物种（species）简称“种”，是生物分类的基 本单位。是生物分类学家为描述地球上的生命 形式等级而设置和使用的一种分类单位。根据 其级别和范畴，标准的分类单位依次为界、门 （部）、纲、目、科、属、种。每一个分类单 位都包含一个或多个更低一级的分类单位（亚 级单位）。可以看出，同一属内的两个种比同 一科内不同属的两个种之间的亲缘关系更近。
生物的分界
提出者
Aristotle、林奈
分界方法
两界系统
内 容
植物界和动物界
1886年，海克尔（ E. Haeckel）
1969年，魏特克（ Whittaker R. H.） 1970， 沃尔斯（C. R. Woese）和福克 斯（G. E. Fox）
三界系统
五界系统 三主干、六 界系统
植物、动物、原生生物
六、物种多样性研究方法
分类学、区系地理学：采集标本、鉴定 、名录、区域物种多样性指标、区系分 析、评价 群落学：样带、样地、样方调查统计， 多样性指数、多元统计分析，生态学解 释
七、全球物种多样性概况
1、全世界物种数目 现状：全世界大约有1300万至1400万个物种，但 科学描述过的仅约有175 万种 （表 3-1）（ Heywood 等， 1995）。
二、物种的概念与范畴
⑴生物学物种（biological species, biospecies）: 所谓生物学物种是全部个体拥有明显的和稳定 的遗传特征，个体间可以自由交配，产生可育 的后代，与其它种存在生殖隔离（reproductive isolation）。 动物学家尤其强调生物学种的概念。但是，生 物学物种属于纯粹实验性定义，在实际运用中 行不通。
二、物种的概念与范畴
⑵ 分类学物种（taxonomic species）:
以形态性状为基础，着眼于生物群体形态上的间断 （即：种内形态多少是连续的，种间是间断的）， 参考其地理分布（即所谓形态－地理学分类）。在 经典分类中存在归并派和细分派，前者称为林奈种 （ Linneon），后者称为约旦种（Jordanon）。 由于分类的哲学基础不同，产生了系统发育物种（ 种系发生种）、进化物种、表征种（或形态种）等 概念。
物种灭绝是生物多样性危机最严重的方面。退化和面 积缩小的群落，只要所有的原始物种能够幸存，群落 仍然有恢复的潜在能力（天然林保护工程的理论基础）。 同样，随着种群变小，一个物种的遗传变异会减少， 但通过突变、自然选择和重组，物种也具有恢复遗传 变异的潜力。 然而，一个物种一旦被灭绝，其DNA 分子链中所蕴藏 的特有遗传信息和所拥有的特征组合将永远消失。一 旦物种走向灭亡，其种群将不可恢复，它所生活的群 落将变的贫乏，其潜在价值将永远不被人所认识。
四、物种多样性概念
四、物种多样性概念
物种多样性可进一步分解为区域物种多样性和群落 物种多样性（生态多样性）两个空间尺度的概念： 1 区域物种多样性（regional species diversity）：一 定区域内物种的总和。主要从分类学、系统学和生 物地理学角度对一个特定区域内物种的组合状况进行 全面系统的调查统计和评价。 2 群落物种多样性或生态多样性（species diversity of community, ecological diversity）：在生态学方面表 达群落中物种分布的均匀程度。一般是从动植物群 落的组织化水平上进行取样调查和测度分析。
第四章 物种多样性
一、 物种及物种多样性的科学 意义
物种是生物分类的基本单位，是地球上生 命存在的基本形式： ①物种是生物进化链条中的基本环节。 ②物种是生物多样性的主要表现形式。 ③物种是生物进化的基本单元。 ④物种多样性是人类基本生存需求的基础 。 ⑤物种是生物多样性研究与保护的主要对 象。
物种的保护生物学意义
四、物种多样性概念
特定类群的物种多样性范畴： 植物物种多样性：真菌、细菌、地衣、高等 植物（维管植物－苔藓植物、蕨类植物、种 子植物－裸子植物、被子植物） 动物物种多样性：无脊椎动物（昆虫等）、 脊椎动物（爬行类、两栖类、哺乳类（兽类 ）、鸟类等）
功能群多样性(function group diversity)：这是从生态系 统功能的角度对物种多样性概念的拓展。 一般认为，功能群是与系统的某种特定生态功能直接 相关的物种群。 不同功能群的介入对生态系统功能的影响不同。 比较而言，功能群数目的多少（功能群多样性 functional group diversity）比物种数目的多少（物种多 样性species diversity）更能说明物种多样性对生态系统 的影响。同时，功能群的具体组合对生态系统的功能 （水源涵养、水土保持、生物多样性维持、生物生产 力）、生态过程（物质循环、能量流动）也有重要作 用。
区域内物种多样性测度指标： 物种丰富度(species richness)：一个有限地区的物种 总数。 物种密度（species density）：一个有限地区范围内 单位面积（陆地）或单位体积（水体）的物种数。 特有物种比例（endemic species ratio）：一个有限地 区范围内特有物种数占该地区物种总数的比例。 属种系数（genus/species coefficient）：一个有限地 区范围内总属数占该地区物种总数的比例（属数/物 种总数）。 科种系数（family/species coefficient）：科数/物种总 数。科属系数（family/genus coefficient）：科数/物 种总数。
物种多样性的区系成分:对特定地区全部或特定类群的 生物物种, 分析其生态地理和生物地理成分, 从发生地点 与时间角度（历史地理成分、现代地理成分）区分不同 组成类别,用定量化的方法对物种多样性的组成进行统 计分析。通常立足于特定类群的现代地理成分组合。 区系——特定地区全部或特定类群的生物物种的总称。 ——在历史发展过程中形成而在现代生态条件下存 在的许多动物类型的总体， 是在历史因素和生态因素 共同作用下形成的。 植物区系——flora（世界分布、热带分布、温带分布、 特有分布） 动物区系——fauna（古北界、新北界、东洋界、旧热带 界、新热带界 、澳洲界）
二、物种的概念与范畴
研究物种的相关学科—— 生物分类学是研究生命有机体的变异 (variation)及其因果关系，对生物进行分 门别类和命名，进一步确定生物进化顺 序和生物类群之间的亲缘关系(relation) ，建立分类系统(classification systems)的 科学。
二、物种的概念与范畴
四、物种多样性概念
定义：物种多样性是指一个地区全部物种的种 群实体集合及其所具有的多种多样的变化（ 物种数、分类等级组合、生活型谱、分布密 度、特有性、区系地理成分、空间分布格局 ）。 内涵：1 一个地区或群落中物种的多样化程 度（作为系统的特性或属性）。 2 一个地区内全部物种的总和（作为生 命实体的指代，具有集合意义）。 本质：物种水平的生物多样性。 ——生物多样性在物种水平上的表现形式。
The 10 biggest families
种子植物种类最多的十个科
பைடு நூலகம்
兰科Orchidaceae 25.0* 菊科Asteraceae 20.0 豆科Fabaceae 14.2 禾本科Poaceae 8.0 大戟科Euphorbiaceae 7.5 茜草科Rubiaceae 6.5 野牡丹科Melastomataceae 4.0 玄参科Scrophulariaceae 4.0 百合科Liliaceae 4.0 莎草科Cyperaceae 4.0
scope）
二、物种的概念与范畴 （concepts of species and
scope）
涉及到“种”的问题，生物系统学家历来认为 物种是系统学中最为重要的和最基本的层次单 元之一，也是最为复杂和最具争议的基本概念 之一，至今悬而未决、难以统一。 关于种的概念，大致分为生物学种和分类学种 两大类：
原核生物、原生生物、植 物、动物、真菌 古核生物/原核生物/真核 生物（原生生物、植物、 动物、真菌）
七、全球物种多样性概况
Numbers of The Existing Species of Main Taxa on the Entire Globe
（Heywood et all,1995）
（ 万 种 ）