祁连山生物多样性研究有什么意义和价值（9篇）
祁连山生物多样性研究有什么意义和价值（9篇）祁连山生物多样性研究有什么意义和价值 探秘祁连山 作者：*** 来源：《绿色中国》2020年第10期 9月8日至10日，由青海省林业和草原局、祁连山国家公园青海省管下面是小编为大家整理的祁连山生物多样性研究有什么意义和价值（9篇）,供大家参考。
篇一：祁连山生物多样性研究有什么意义和价值
探秘祁连山作者：***
来源：《绿色中国》2020年第10期
9月8日至10日，由青海省林业和草原局、祁连山国家公园青海省管理局主办，祁连县委县政府协办、青海省祁连山自然保护协会承办的祁连山国家公园百名记者青海行系列活动，首站在青海海北藏族自治州祁连县举办。
9月8日，启动仪式在祁连山国家公园青海省管理局冰沟基地举行。青海海北藏族自治州祁连县委常委、宣传部长马艳萍表示：“希望以记者参与祁连山国家公园志愿服务为契机，带动更多志愿者参与到国家公园志愿服务中来。”
启动仪式结束后，记者们来到位于祁连山脚下祁连县扎麻什乡郭米村社区进行考察。早在2017年祁连山国家公园体制试点设立时，郭米村的大片草场被划入国家公园体制试点建设范围。
祁连山国家公园青海片区涵盖祁连、门源、天峻三县及德令哈市17个乡镇60个村。祁连山作为中国西部重要生态安全屏障，同时蕴含了丰富的冰川、河流、湿地、森林等资源，是我国重点生态功能区和生态多样性保护优先区域、世界高寒种质资源库和野生动物迁徙的重要廊道。依靠祁连山丰富的草原资源，郭米村至今仍保持着半农半牧的传统型生产方式。
在郭米村被划入国家公园体制试点建设范围之后，“什么是国家公园？国家公园的设立对我们的生活有什么影响？国家公园里还能不能放牧？未来村里该如何发展……”等等一系列问题摆在了郭米村村民面前。
51岁的村民周曲才郎放下牧羊鞭，主动申请当了黑河湿地的生态管护员，每天早上八时左右就出门，和其他管护员一起去巡护。
周曲才郎告诉记者：“虽然我也在不断学习什么是国家公园，但我知道建立国家公园是要保护我们眼前的这些山山水水，我想为保护这片绿水青山出一份力。”
不只是在郭米村，在祁连山国家公园体制试点范围内，无数牧民和周曲才郎一样，转变身份、转型发展，成为了保护生态的有力践行者。
在身份转换的背后，是以调动一线管护队伍和牧民参与祁连山国家公园建设的“村两委+”模式在郭米村的推行。
记者向郭米村村支部书记韩琳了解到，“村两委+”工作模式是以村委会、村支部为依托，结合国家公园体制试点工作安排，挖掘“村两委”在生态保护、宣传动员、党员带动等方面的工作潜力。“村两委+”工作模式涵盖党建、宣传、自然教育、保护模式等内容，简单来说，就是让全民参与到国家公园建设和保护中去。
“今后将打造“祁连山国家公园第一村”，韩琳告诉记者，以黑河峡谷第一村的郭米村作为祁连县发展全域旅游试点村，发展生态旅游业，带动餐饮和民宿业发展，以增加村民收入来源。“夏秋季节来郭米村采风的人特别多，我们打算依靠紧邻国家公园的地理优势，让游客生态体验在园内，观景消费在村里”。
当地妇女为记者们带来精彩的则柔表演。“则柔”一词源于藏语，意为玩耍，身穿华美民族服饰的表演者或穿插、或对舞，歌声优美动听，给观众以心情舒畅和幸福的感受。除了则柔，他们还拥有射箭、社火等古老而独特的民族文化。
9月的祁连，室外的气温已然让人感受到了初秋的凉爽，郭米村的四周，山川漫山遍野呈现出秋天的色彩，浅绿、淡黄、翠绿、油绿……陶醉在山水间的盎然绿意，在气氛热烈的则柔表演和射箭表演中，让人忍不住来上几个“森呼吸”。
管护员的足迹
9月9日一大清早，记者一行人进入祁连山自然保护区油葫芦管护站，体验管护员的一天。
祁连山自然保护区油葫芦管护站位于青海省海北藏族自治州祁连县野牛沟乡境内，海拔3300-4800米。油葫芦源自藏语，意为“看见文字”。1939年，刚察县几个藏族部落从刚察搬迁到此处时，无意间发现山坡上有一些堆集齐整的刻有藏文的石块，感到非常惊奇，于是将此处命名为油葫芦。
由于山间天气多变，刚刚下过雨的道路泥泞湿滑，记者们走在泥泞的山路上，每一步都很艰难，而管护员却如履平地。管护员王学清指着悬崖峭壁上正在进食的岩羊群笑道：“我们就像岩羊，它们能到的地方，我们也能到。”。原来，这些管护员都是当地牧民，自幼生活在群山峻岭中，无论是道路泥泞还是山路险峻，他们都能轻松自如，巡山对他们没有任何难度。
记者向管护员了解到，管护站成立后每天都组织四到六人进行巡山，每天早上，管护员两人共骑一辆摩托车，8时左右出发，然后开始一天8、9个小时的巡护任务。管护员们进山之后要走访牧户家宣传森林防火、看看山里有没有野生动物受伤，需不需要救助、野生植物有没有病虫害。他们日复一日的在这样山连山、岭连岭的崎岖道路上巡查，据测算，他们最远步行距离曾达55公里，巡护的范围达到千余公顷。
一路上，管护员一边带领记者巡山，一边清理山中的白色垃圾，这也是他们的日常工作。此外，管护员还肩负着布设红外相机、记录巡护监测情况、发布保护区照片等任务。近些年来，随着国家公园的设立，祁连山腹地生态环境不断向好，越来越多的动物如雪豹、岩羊、黑颈鹤、荒漠猫等在这里安家。管护员承担着祁连山野生动植物巡护和生物多样性保护的重任。
巡山结束后，记者回到油葫芦管护站，站长德康说，祁连山自然保护区管护区域内动植物资源十分丰富，除了随处可见的岩羊，近两年，保护区管理局组织技术人员与管护站工作人员，分别于去年和今年开展雪豹监测活动，豹的出现说明一个完整的食物链已形成，这是生态环境持续向好最有力的证明。德康表示，国家公园成立后，管护范围比较大，希望通过管护把这里的山山水水保护好，给子孙后代留下更好的宝地。
在管护站，德康为记者展示了红外相机于今年8月18号记录的雪豹活动画面。他介绍，“我们在今年4、5、7、8月都监测到了这只雪豹，因为四五月份是雪豹的产仔季，而本次的画面中它依然是独自行动，所以我们怀疑它是一只公雪豹。”
保护第一、公众参与、全民共享
祁连山的保护工作是否只依靠人力？如何在第一时间发出预警？在祁连山国家公园青海省管理局冰沟基地，记者了解到祁连山国家公园（青海片区）目前正在使用的大数据平台，包括生态资源、生态监管、生态科研等八大功能，可以提供实时数据监测，自动为管护员规划合理巡山路线，自动识别动物活动，实时發出火灾预警等情况，大大完善了对祁连山的保护力度。
祁连山国家公园青海省管理局副局长韩强在在本次活动座谈会上表示，国家公园建设总体规划就是要把区域内的优质自然资源和人文资源保护起来展示给公众，一次生态体验的过程就是一次展示的过程、一次让公众了解并参与国家公园建设的过程。
韩强说，今后，祁连山国家公园青海省管理局将继续遵循“保护第一、公众参与、全民共享”的工作理念，不仅要继续加大祁连山生态环境保护和综
合治理工程、加大宣传教育工作力度、为资源调查等工作提供相应技术指导和支撑，还要探索建立“村两委+”共管模式等措施，壮大国家公园建设生力军。要有步骤、分阶段地推进国家公园建设，努力按照规划体系好、法规制度好、基础设施好、工作队伍好、生态保护好、民生改善好、绿色发展好、社会稳定好、环境教育好、区域合作好的标准建设“十好”国家公园。
据了解，本次活动旨在通过媒体记者深度参与祁连山国家公园生态体验、志愿服务自然教育等活动，提高和激发公众生态保护意识，充分实现国家公园全民公益性和共享、共建原则，增强人与自然和谐共生的生态文明理念。
篇二：祁连山生物多样性研究有什么意义和价值
生物多样性原理与研究方法?
ConservationBiology?
——
作为保护生物学的基础
第一章
生物多样性的概念与范畴
一、生命（生物）的基本特征
1细胞（cell）是除了病毒（virus）以外所有生物的基本组成单位；
2新陈代谢（metabolism）、生长和运动是生命的本能；
新陈代谢——物质的合成与分解及能量转换。
具有繁衍再生特性，通过繁殖（reproduction）而延续，以DNA作为生物遗传的基本物质；
具有个体发育（individualdevlopment）和进化（evolution）的历史；
无数个体生活史串联起来，物种的一些基本特征代代相传又有所改变，即遗传与变异的组合统一，构成生物进化的历史。
对环境具有适应性（adapability）。
二、生物多样性的概念
生物多样性(biodiversity,biologicaldiversity)是指自然界有生命的部分及其所具有的多种多样的变化。
生物多样性的概念
《生物多样性公约》（1992，联合国环境与发展大会通过，世界自然保护联盟IUCN）中关于生物多样性的概念：“生物多样性”是指所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源除其它外包括陆地、海洋和其它水生生态系统及其所构成的综合体；包括物种内、物种间和生态系统的多样性。
在所有形态、水平和组合中的生命的变异性。而用“生物多样性组成部分”表示特定的有形的实体，如生物资源、特定的生态系统。
三、生物多样性的两层含意
多样性的两层含意：
其一，描述一个生命系统复杂、变化的特性或属性——特定系统中含有多少个（品）种、多少个群落生态系统类型、多少种基因型；
范例1：甘肃省陆生生态系统（植被类型）有184个群系；哺乳动物163种、鸟类479种、爬行类58种、两栖类24种；高等植物4000余种、木本植物约1400种。
范例2：祁连山自然保护区陆生生态系统（植被类型）有8个植被型组、21个植被型、34个植被亚型、87个群系；脊椎动物278种，哺乳动物70种、鸟类209种、两栖类2种、昆虫1471种、高等植物1311种、木本植物236种。
作为系统的特性和属性，多样性是指地球上生命系统的各个层次和组成部分都具有丰富的变化，是一个可度量的参数。即指这样一种属性：地球上动植物基因、构成动植物体的细胞、器官、动植物种类以及由多种动植物、微生物构成的森林、草原、海底世界、沙漠植被都是多种多样、丰富多彩的。
从系统的特性和属性这个意义上理解，多样性是生命系统的普遍特征。
多样性的两层含意：
其二，指代一个系统内全部实体的集合—特定系统中所有基因、种群（居群）的生命实体及由其构成的物种、群落和生态系统。
范例1：甘肃省的整个陆生生态系统及其184个群系的全部植被；
163种哺乳动物、479种鸟类、58种爬行类动物、24种两栖类动物；
4000余种高等植物、1400余种乔灌木。
范例2：祁连山自然保护区的整个陆生生态系统及其87个群系的全部植被；
278种脊椎动物，藏羚羊、藏野驴等70种哺乳动物、暗腹雪鸡、雪鸽、金雕等209种鸟类，黄凤蝶、红珠绢蝶、君主绢蝶、云杉阿扁叶蜂等1471种昆虫，青海云杉、祁连圆柏等1311种高等植物。
在集合的意义上，多样性简单来说就是自然界中有生命的部分的同义词，即指地球上所有的动物、植物、微生物种类和它们所拥有的全部基因及其与环境共同形成的各种类型的生态系统的总体。
简而言之，就是把生物多样性视为生命实体本身。
四、生物多样性的层次性
生物多样性的层次性取决于生命系统的等级性。
生命系统是一个等级系统（hierachicalsystem），其等级特征决定了生物多样性的层次性。
基因→细胞
→组织
→器官→
种群
→物种
群落
→生态系统
→
景观
→
生物圈
生物多样性的层次性
生物多样性包括三个主要层次和范畴：
—遗传多样性（基因多样性）
geneticdiversity(genediversity)
—物种多样性
speciesdiversity
—生态系统多样性
ecosystemdiversity（景观多样性landscapediversity）
遗传多样性
—遗传多样性（基因多样性）
geneticdiversity
(genediversity)
广义概念：是指蕴藏在地球上动物植物和微生物个体的基因中的遗传信息的总和(麦克尼利等,1990)
所有生物携带的遗传信息的总和(施立明等，1993)。
狭义概念：是指种内基因的变化，包括同一种类显著不同的群体(populations)间或同一群体内不同个体(individual)间的遗传变异总和（《全球生物多样性策略》，世界资源研究所WRI,1992）。
物种多样性
物种的概念（conceptsofspecies）
物种（species）简称“种”，是生物分类的基本单位。是生物分类学家（即：对生命有机体进行比较、分类和命名的科学家）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。
物种的定义（definitionofspecies）
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。
物种是生物进化过程中从量变到质变的一个飞跃，是自然选择的历史产物（historicalproducts,outcomes）。
物种多样性具体是指物种丰富度、物种均匀度、物种多样性指数、物种密度、特有物种数及功能群多样性等测度参数。
物种功能群多样性
功能群多样性(functiongroupdiversity)：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功能直接相关的物种群。功能群数目的多少比物种数目的多少可能更能说明多样性对生态系统功能的影响；功能群的具体组成对生态系统的功能也有重要作用。
生态系统中三大物种功能群
生产者（producers）——
绿色植物、藻类、光合细菌、化能细菌
消费者（consumers）——
动物（食草动物、食肉动物、杂食动物）、腐食生物
分解者（decomposers）——
真菌、细菌
生态系统多样性
?
生态系统是生物群落与其环境构成的生态复合体（complex），是生命系统中重要的组织层次，是自然界的基本单位。具有物质循环、能量流动和信息传递等生态过程
?
生态系统多样性充分体现了生物多样性研究最突出的特征，即高度的综合性。
?
包括生境多样性、生物群落多样性（生态系统类型多样性）、生态过程多样性
?
生态系统多样性的测度包括生物群落和生态系统两个水平的多样性测度。重点是群落水平，因为生物群落是生态系统的核心部分，它决定了生态系统多样性乃至景观多样性。因此，多以生物群落多样性测度代替整个系统的多样性测度。
?
群落多样性测度指标：
?
α多样性、β多样性、γ多样性（=α多样性+β多样性）
五、生物多样性的整体性
生物圈——biosphere;ecosphere;vivosphere;vitasphere生物界——livingnature;biologicaluniverse生物系统——
biosystem;biologicalsystem生命系统——livingsystem；lifesystem生命支持系统——life－support
system六、生物多样性的时空特征
?
生物多样性是进化的结果，是生物与环境相互作用的适应产物。
（1）生物多样性的空间格局特征
在生物群落组成方面，受到生态因子的差异性影响，不同的气候带分布着不同的物种类型，同一地理区域由于海拔高度等因子的影响，物种分布呈现垂直梯度变化。
（2）生物多样性的时间格局
生物群落是个动态的概念，会因为群落自身的变化和自然影响而发生变化。也会随着时间的变迁而发生改变。
七、生物多样性研究的热点问题
?
(1)生物多样性起源与演化，生物多样性形成机制研究;
?
(2)物种的濒危机制与遗传多样性的变化和维持；
?
(3)生物多样性的生态系统功能及受损生态恢复机理;
?
(4)生物多样性编目、监测与信息系统建设；
（5）全球变化与生物多样性；
（6）生物安全与外来种入侵。
?
(7)生物多样性的价值评估。
OutlineofPart1Biodiversityorbiologicaldiversityisthecomplexityoflivingorganisms,aswellasallrelevantecologicalprocesses.
Biodiversityisthefundmentalfeatureofalllifesystems.
Thediversityexistsatavarietyofbiologicallevels
such
as
genes,cells,tissues,
organs,populations,species,
communities,
ecosystemsandlandscapes.
Mostofbiodiversitystudieshavebeencarriedoutonthethreelevels:geneticdiversity(genediversity),speciesdiversityand
ecosystem
diversity.
学习目的《生物多样性原理》主要讲授生物多样性及保护生物学的基本概念、基本理论和研究方法。掌握生物多样性的基本概念，并为从事生物多样性及生物资源的科学保护和合理开发利用、自然保护区的科学管理、退化生态系统恢复工程、以及有害生物的可持续控制提供必要的理论基础和方法论。
学习内容
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
1．生物多样性基本概念和范畴
生物多样性价值
生物多样性危机及其根源
2．生物多样性的三个主要层次内涵及其测度方法
遗传多样性
物种多样性
生态系统多样性
3.生物多样性演化的历史
4.生物多样性的空间分布格局
5.物种形成与物种灭绝的机制
6．区域生物多样性调查分析和综合评价
物种编目、监测
7.濒危等级划分与物种优先保护评价
8.种群生存力分析的基本方法
9.物种就地保护与迁地保护方法和措施
自然保护区设计与管理的基本原理
10.生物多样性的基本国情和省情
重点保护野生动植物、特有物种、自然保护区
11.国内外生物多样性研究现状和发展趋势
学习要求
?
1．听课
?
2.阅读文献(在线资料)?
3.勤于思考
?
4.讨论
?
5.
课程论文(研究型学习)主要参考书目：
1．生物多样性研究的原理与方法,中国科学技术出版社，钱迎倩，马克平主编，1994.
2．保护生物学,浙江科学技术出版社，蒋志刚，马克平，韩兴国主编，1997.
3．保护生物学基础,中国林业出版社，RichardPrimack&季维智主编，2001.
4．物种多样性研究与保护,浙江科学技术出版社,宋延龄，杨亲二，黄永青主编,1998.
5．中国生物多样性—现状及其保护对策,科学出版社，陈灵芝等，1993.
6．中国森林多样性及其地理分布,科学出版社，陈灵芝等，1997.
7．中国生物多样性国情研究报告,中国环境科学出版社，国家环境保护局，1998.
8.
中国生物多样性保护行动计划,中国环境科学出版社，国家环境保护局，1994.
9.
生态系统生态学，科学出版社，蔡晓明编著，2000.
10.
生态学，高等教育出版社，李博主编，2000.
11.
动物生态学原理，北京师范大学出版社，2001.
第二章
生物多样性价值TheValueofBiodiversity
生物多样性的价值就是指地球上基因，物种和生态系统对人类社会生存和发展需要所提供的产品和服务。
生物多样性是地球上生命经过35亿年发展进化的产物，是人类赖依生存和持续发展的物质基础，它满足了人类基本生活需求和生存条件。可以说，生物多样性是大自然留给人类社会最为宝贵的财富。其中，物种多样性是人类基本需求的基础，遗传多样性是增加生物产量和改善物种品质的源泉，生态系统多样性维持着生物圈系统中基本能量，物质运动的过程，并保证能够物种正常发育与进化过程及其与环境的生态过程，从而保护了物种在原生环境下地生存能力和种内遗传变异度，进一步造福人类。生物圈的结构和功能取决于生物多样性状态。
由此可见，生物多样性实际上就是现实的和潜在的生物资源，具有价值的多样性。
一、生物多样性价值观
OutlookontheValueofBiodiversity
生物多样性价值观就是人们对地球生命系统所能提供的功能、用途及价值计量的一般看法、认识和观点。
人类长此以往对生物多样性所采取的不公正态度和待遇，以及由此所导致的严重后果，究其根本原因，就是人类对自身行为的一切选择总是完全基于人的立场、意志和功利。从认识论角度评判，其失误在于用人类有限的认识看待生物多样性乃至整个自然界无限的内涵和发展运动。
人类是自然界的一部分，一切决策和行动应建立在人与自然的协调关系上。尊重生物多样性就是尊重人类自己。
辨证唯物主义的生物多样性价值观
生物多样性是人类赖以生存和持续发展的物质基础，它满足了人类基本生活需求和生存条件。生物多样性是大自然留给人类社会最为宝贵的财富。
人类是生物多样性中智能高度发达的组成部分。
生物多样性有独立的存在价值。
定义(Definition)：
生物多样性价值一般是指生物基因、物种和生态系统直接或间接促进人类社会持续生存和健康发展的作用和贡献，包括它所能提供的产品和服务。
生物多样性价值既是一种抽象的概念（concept）,也是一种包含丰富的具体内容的范畴。
生物多样性价值是一种客观存在，不以人的意志为转移，同时它的存在可以借助多种形式和途径被人们所感知和表达，直接或间接、或多或少被人们所度量。
生态功能——ecologicalfunction
(astheresultsrelatedtobehaviorand
processes,withno-utilitarian
biasortendency)生态系统服务——ecologicalservices(asthereasonsrelatedto
utilities,
withutilitarian
bias
tohumanbeings)用途，效用——utility二、生物多样性价值的多重性
直接使用价值
directvalue间接使用价值
indirectvalue科学研究价值scientificvalue美学价值
aestheticalvalue内在价值（伦理价值）intrinsicvalue
(ethicalvalue)选择价值
selectionvalue直接使用价值
directvalue生物资源可供人类消费的作用。包括生物多样性为人类提供食物，纤维，建筑和家具材料，药物，燃料及其它工业原料，其实用价值是人们普遍认识的。
生物多样性的这些直接使用价值，由于可供人们消费，可以用货币来直接衡量，并纳入国家核算体系GDP中，因而易于被人们认识到。
直接使用价值
directvalue(1)食用方面：
生物多样性为人类提供了基本食物。
全世界估计有8万余种陆生植物，而目前仅有150余种被大面积种植作为食品，进入商品市场。世界上90%食物来源于20个物种。
目前，人类所需的粮食的75%是来自小麦，水稻，玉米，马铃薯，大麦，甘薯和木薯（非洲）7种作物。前3种占总量的70%以上。
许多最重要的食物来自禾本科和豆科植物。前者主要有水稻，小麦，玉米，大麦，高梁，小米，燕麦，黑麦等，它们为人类提供80%的卡路里（热量单位）。后者有大豆，花生，菜豆，豌豆，鹰咀豆，豇豆等。蔬菜类植物主要集中在茄科，十字花科，豆科，百合科，藜科，伞形科。果树主要集中在蔷薇科，芸香科。
一般来说，主要食用植物多起源与物种并不丰富而且季节性明显的地区。其原因之一是由于植物在季节环境中趋向与贮藏养分。
在人类饮食中，动物少于植物，它提供人类食物蛋白质的三分之一，其中发展中国家约占20%，发达国家占55%。多数动物食品来自牛，羊，猪，骆驼，鸡，鸭，鹅，驯鹿，火鸡等几种家养动物。鱼类占世界总食物蛋白质的6%。一般来说，野生动物在发展中国家的食品中占较大比重。
随着人口增长，需要大力发展粮食作物和各类经济植物，开发新的食品和改良作
物及家畜，家禽和鱼类的品种，更是势在必行。无论是作物品种改良还是家畜品种改良，都需要抗性强的野生种或野生近缘种与它们杂交，利用转移有利基因。
（2）
医药方面
世界上许多医药是从植物，动物或微生物提取有用的物质制成或以天然化学成分为模式合成的。西方医药中使用的药物有40%含有最初在野生植物中发现的物质。
使用的重要植物药材达1万种以上。发展中国家人口的80%依赖植物，动物提供的传统药物，以保证基本健康。世界卫生组织正式确定了20000种药用植物，其中只有200种做过较详尽的研究。可见其巨大的开发潜力。
生物多样性产生了生物化学的多样性，迄今已从植物提取并确定了20000个化合物。由于其利用潜力巨大，每年美国投资100亿美元用于植物制药。美国，中国，日本，印度，德国正在兴起天然药物的研究，这为热带国家提供极好的机会，因为生物多样性丰富的热带森林潜在的药用物种多种多样，而且这种初步筛选投入不大。（热带植物含有大量有毒化合物。）有活力的医药化合物来自毒素。像箩芙木（抗高血压），长春花（抗癌）。
（3）
工农业原料方面
动植物是主要的工农业原料。植物提供了橡胶，腊，油脂，薪炭，木材，饲料，纤维，树脂，肥料和观赏功能。动物提供油脂，燃料，蚕丝，皮革和羽毛等及宠物。
世界木材贸易每年达770亿美元。
非洲撒哈拉以南地区木材占总能源消耗的80%。
甚至煤，原油，天然气也都是由森林生态系统储藏了几百万年前的太阳能所供给的。
新兴的生物质能源（麻疯树、文冠果等）。
间接使用价值
indirectvalue
指生物多样性间接地支持和保障经济活动和生命财产安全的环境调节功能和生态系统服务，（ecosysteinservice）,又称为生态功能价值。在使用过程中不被破坏。
由于它们不是通常经济意义上的物品和服务，一般不纳入国家经济核算体系GDP中。
在公众的观念中，人为这部分服务是大自然的恩赐，可以“免费”使用。因而不被人们所重视。的80%。
科学研究价值scientificvalue
现有的生物多样性包含着丰富的科学研究材料和信息，具有科学研究的价值。
生物多样性对确定生命的起源和进化具有重要价值。生命的起源和生物多样性的产生一直是哲学和科学之谜。要揭开这个谜，必须通过对生物和生物多样性本身的研究才能实现。
范例：仿生学
小白鼠
野稻
美学价值
aestheticalvalue
生物多样性提供了人类欣赏的对象，具有超越经济价值的精神和美学价值。在历史上，宗教思想家、诗人、艺术家和音乐家乃至普通人，都从自然中获得了大量灵感。接触野生动椊物和各种景观，才能获得美的享受。
丰富多彩的动植物及其与山水组合形成的欣赏不尽的美景，不仅丰富了人们的精神生活，促进身心健康，也为美术，书法，文学，音乐，园林造景等艺术创造提供了灵感和借鉴。这种美学价值为生态旅游的开发创造了条件，仍然可以按照人们
（游客）的支付意愿推算其潜在的经济价值（商业价值）。
全球生态旅游业的产值达120亿美元。
一头狮子每年平均创汇2.7万美元（25万人民币）
每个象群一年约创收61万美元。
内在价值（伦理价值、存在价值）intrinsicvalue
存在价值定义为“与任何使用目的无关”的价值,是对一种非商业性功能价值或对一种尚未发现的使用价值的判断。
每种生命形式都和人一样有自身生存的权利，尊重自然、关爱生命，才能使人类生活得更好。这是《世界自然宪章》的基础，也是人类应在生活、生产中遵守的准则。
对生物多样性伦理价值的思考
1.
每一个物种，上论它目前对人类的重要性如何，上论物种大小，物种是简单还是夊杂，是古老的还是近代进化的，是经济上重要的还是没有直接经济价值的，都是世界上真实存在的。所有物种都是世界生物群落的一部分，享有同人一样的生存权利；
2.每一个物种都有其自身价值，即与人类需求无关的内在价值
(Naess，1986)；
3.人类高智慧，上仅没有权力破坏任何物种，而且有责任采取行动来保护物种，使其免受人类活动破坏，导致物种灭绝；
4.所有的物种都蕴藏着面对生存难题，解决生存难题的独特的生物学答案，因此其生存上应该受到人类的干扰；
5.非动物的物种也通过对子代的生产和对环境的上断适应，表明它们的生存意愿，人类造成一个物种过早灭绝，从而摧毁这一自然过程，可以被认为是“超级杀戳”，因为它上仅杀死了活着的个体，而且杀死了该物种未来的后代，阻止了进化和物种形成过程。
6.物种间相互依存。物种是自然群落的一部分，各物种之间以夊杂的方式相互作用。一个物种的灭绝或损失可能对这个群落的其它个体成员具有深远影响，可能会导致连锁灭绝。如盖尔假说（Gaiahypothesis）认为，生物群落具有创造和维护适宜于生物的生存环境的作用。Ehrlich1981提出铆钉学说，认为生物种为铆钉，地球是舟。随着铆钉的丢失，舟会变得越来越上牢固。Myers1979年形容地球为“正在沉没的一叶方舟”。
7.人类必须生活在与其它物种相同的生态学限度内。每个物种都利用环境中的资源来生存，而且所有的物种都受到环境容纳量的约束。当资源被破坏时，该物种的个体就会减少。人类必须把对环境的损害减到最小，因为伤害其它物种的可利用资源的同时，也伤害了人类自己。
8.人类必须负责任。人类必须对他们的行为负责，对未来的后代负责，避免资源的浪费。如果我们毁坏了地球上的自然资源，我们的后代将上得上以降低生活质量的方式付出代价。
9.人类应该把尊重和关爱拓展到生态系统范畴。人类应该承认所有物种的固有价值，认同生命的所有存在形式，从而将尊重与关爱的范围外延到亲属、社会群体、所有人类、动物、所有物种、生态系统，乃至整个地球。
二、生物多样性价值的多重性
选择价值
selectionvalue
为确保对某一资源未来使用的选择权而愿做出的支付。是人们为维护将来可能对生物多样性的利用而支付的货币，它类似于保险，常常介于可利用价值与非利用价值之间。
将来不可预定的价值。
人类对生物的认识还十分有限，许多生物的价值还有待认识和开发，必须尽可能多的保存生物基因库，保留将来可能有用的生物种类，为未来人类适应地球环境的变化提供更多的选择余地。
参考材料
三、生物多样性价值的经济学评估（自学）
第三章
生物多样性危机:生物多样性丧失的后果及其根源
Biodiversity
Crisis:TheConsequencesandCausesofDisappearanceof
Biodiversity
一、全球生物多样性现状总体评价
OutlookonthePresentConditionsofGlobalBiodiversity1当代的生物多样性高于历史上任何地质年代；
全球的生物多样性正以空前的速度丧失。
当代的生物多样性
高于历史上任何地质年代
生物多样性处于不断的演变之中：由无到有，由简单到复杂，由低级到高级；
每一物种经历着形成、发展、灭亡的自然过程；
大陆漂移（continentaldrift）、海陆变迁(sea-landreplacement)及气候波动(climaticfluctuation)等宏观环境的变化深刻影响着生物物种的生存与演化；
从大的时间尺度—进化时间（evolutionarytime）上看，在内因与外因的综合作用下，地球上物种多样性呈现增加的总趋势；
某些类群在某一地质时期有显著下降(蕨类植物、裸子植物、两栖类动物、爬行动物)。
全球的生物多样性
正以空前的速度丧失
生物物种灭绝乃至整个生命系统的兴衰属于自然过程。但是，由于当今世界人口、粮食、资源、环境、能源五大危机，致使生物多样性受到严重威胁，遗传基因、物种、种群及生态系统各层次的衰减过程都有明显加速——生物多样性整体处于危机状态。
许多证据表明，近代以来是生物多样性大量衰减的开始阶段，物种灭绝速率几乎超过史前的任何地质时期。
生物物种灭绝乃至整个生命系统的兴衰属于自然过程。但是，由于当今世界人口、粮食、资源、环境、能源五大危机，致使生物多样性受到严重威胁，遗传基因、物种、种群及生态系统各层次的衰减过程都有明显加速——生物多样性整体处于危机状态。
许多证据表明，近代以来是生物多样性大量衰减的开始阶段，物种灭绝速率几乎超过史前的任何地质时期。
二、生物多样性危机的主要表现
StrikingExpressionsofBiodiversityCrisis
物种损失——大灭绝
LossofSpecies——MassExtinction2生态系统损害与退化
Damage&DegradationofEcosystem
物种损失——大灭绝
LossofSpecies——MassExtinction
?
1.1物种灭绝加快——全球性灭绝
?
SpeciesExtinctioninAccelerating
?
——GlobalExtinction?
1.2局部种群消失——地方性灭绝
?
DisappearanceofLocalPopulation?
——LocalExtinction
1.3种内变异类型减少——种内遗传多样性损失
ReductionofIntraspecificVariation
Types
——LossofIntraspecificGeneticDiversity1.4家养动物和栽培作物的品种减少——种内遗传多样性损失
VarietyReductionofDomesticAnimalsandcultivatedcrops——LossofIntraspecificGeneticDiversity1.1物种灭绝加快——全球性灭绝
SpeciesExtinctioninAccelerating
——GlobalExtinction
?
生物物种灭绝本质上是自然过程，当代物种灭绝的速率和方式，由于人类活动对地球的影响而大大改变。诸多证据表明，现在是物种大量灭绝的开始阶段，灭绝的素来读几乎超过史前的任何时期。有几种看法：
?
其一，地球上出现人类之前，物种灭绝速率是：每4年消失一个物种；现在的物种灭绝速率大约是自然本底灭绝速率的10万倍，即：每天约有75种灭绝。今后30～50年内，将有20％的物种从地球上消失（Meffeetall.）
?
其二，平均每天有一个物种消失，物种灭绝速率大约是自然灭绝速率的1000倍。
?
其三，每年最少有5万种无脊椎动物（每天近140种），由于热带雨林的破坏而消失。
鸟类和兽类的灭绝速率一直在稳步增加，其中最剧烈的增加发生在近150年中。（Nilsson,1983）
1.2局部种群消失——地方性灭绝
DisappearanceofLocalPopulation
——LocalExtinction
?
物种的局部灭绝更为普遍，可能导致物种的最后灭绝（全球性灭绝）。
?
种群个体数目减少，种群萎缩，造成局部种群灭绝，进而影响物种的全部种群的持续存在。
?
中国有15％～20％的植物物种处于濒危状态。
珙桐、银杉………
?
物种的局部灭绝更为普遍，可能导致物种的最后灭绝（全球性灭绝）。
?
种群个体数目减少，种群萎缩，造成局部种群灭绝，进而影响物种的全部种群的持续存在。
?
中国有15％～20％的植物物种处于濒危状态。
珙桐、银杉………
1.3种内变异类型减少——种内遗传多样性损失
?
种内变异类型减少，即种内遗传多样性损失速率比物种灭绝更快。
1.4家养动物和栽培作物的品种减少——种内遗传多样性损失
?
菲律宾1970年前种植水稻3500个品种，如今，仅有5个优势品种，损失率达到99％以上。
?
欧洲小麦品种损失90％以上。美国玉米品种损失85％以上。
?
作物遗传多样性下降使其更易遭受病虫害。
生态系统损害与退化
Damage&DegradationofEcosystem
生态系统损害与退化主要表现在：
?
?
?
?
?
生境及其生态系统类型减少；
生境及其生态系统面积减少；
生境及其生态系统结构被改变或破坏；
生境及其生态系统功能丧失或衰退。
三、生物多样性危机的根源
栖息地（生境）丧失和片断化
（碎化fragmentation）
掠夺式过度利用
环境污染
农林品种单一化
外来种入侵
全球气候变化
自然灾害
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
?
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。
二、物种的概念与范畴
（conceptsofspeciesanditsscope）
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。
?
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(classificationsystems)的科学。
?
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(classificationsystems)的科学。
?
?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(SytemeticandEvolutionaryBiology)侧重于研究生物进化的现象和机理(物种形成过程与机理)。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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：
⑴生物学物种（biologicalspecies,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（reproductiveisolation）。
?
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。
?
⑵
分类学物种（taxonomicspecies）:
?
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。
?
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（endemicspeciesandendemism）
?
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）。
?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
?
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（localendemism）”、“狭域特有现象
(narrowendemism)”。代表这种特有现象的“地方特有类群（localendemictaxa）”，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。
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。
?
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）
?
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（localendemism）”、“狭域特有现象
(narrowendemism)”。代表这种特有现象的“地方特有类群（localendemictaxa）”，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。
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。
?
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(functiongroupdiversity)：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
functionalgroupdiversity）比物种数目的多少（物种多样性speciesdiversity）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。
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（regionalspeciesdiversity）：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（speciesdiversityofcommunity,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。
?
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（regionaldiversity）。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
（detectionofregionalspeciesdiversity）
?
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。
?
区域内物种多样性测度指标：
?
物种丰富度(speciesrichness)：一个有限地区的物种总数。
?
物种密度（speciesdensity）：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（endemicspeciesratio）：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/speciescoefficient）：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/speciescoefficient）：科数/物种总数。科属系数（family/genuscoefficient）：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）
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）。
?
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
植物、动物、原生生物
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）
1886年，海克尔（E.Haeckel）
三界系统
1969年，魏特克（Whittaker五界系统
R.H.）
1970，沃尔斯（C.R.Woese）三主干、六界系统
和福克斯（G.E.Fox）
七、全球物种多样性概况
种子植物种类最多的十个科
兰科Orchidaceae
25.0*菊科Asteraceae
20.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
4.0七、全球物种多样性概况
?
全世界物种数目变化：从大的时间尺度—进化时间（evolutionarytime）上看，在内因与外因的综合作用下，地球上物种多样性呈现增加的总趋势；
?
某些类群在某一地质时期有显著下降(蕨类植物、裸子植物、两栖类动物、爬行动物)。
?
2、物种多样性特丰富国家
?
物种并不是均匀地分布于全世界168个国家。位于或部分位于热带、亚热带地区的少数国家拥有全世界最高比例的物种多样性（包括海洋、淡水和陆地中的生物多样性），称为生物多样性特丰富国家（megadiversitycountry）：
?
巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚在内的12个生物多样性特丰富国家拥有全世界
60%~70%甚至更高的生物多样性
（McNeely等，1990）。
?
中国是种子植物（3）、哺乳类动物（5）、两栖类动物（6）、鸟类（10）物种多样性特丰富国家。
?
从表3-2可以看出，各类群种数最多的前10个国家对该类群的生存起着关键性的作用，是在全球生物多样性保护中有着重要战略意义的地区。
?
3、全球物种多样性的热点地区
?
一个地区物种多样性的高低不仅取决于该区域物种数目的多少还在于该地区物种的特有性程度的高低。
Myers依据极高的特有性水平、严重受威胁的程度这两个标准，在全球范围内划分出了18个生物多样性的热点地区
（hot-spots‘area）（见表
3-3）。这18个地区属于热带的有
14个，属于地中海类型的有
4个，它们虽然仅有地球表面积的0.5%，却拥有全球20%的植物物种，拥有
50000个特有植物物种。
?
?
4.全球物种多样性空间分布格局
?
(1)纬度梯度格局
?
物种多样性的纬度梯度格局是最早引起人们注意的，对大多数陆生植物和动物来说
极地的物种多样性是最低的。
随着纬度的降低，物种多样性增加。在热带雨林达到最大值。不管是从区域物种多样性水平上，还是从群落物种多样性水平上，都表现出这样的规律。?
变化最明显、生物学意义最重大的是植物物种多样性随纬度梯度的变化规律。树木物种多样性从北方针叶林到热带雨林一直是增加的。
?
(2)海拔梯度格局
?
A群落类型及环境因素在沿海拔和沿纬度梯度变化方面有很大的相似性：
?
沿海拔梯度每升高
1000m，气温降低
6℃，相当于沿纬度梯度往北递进
500~750km（Holdridge，1967）（Whittaker，1977）。
?
B在群落水平上，物种多样性随海拔梯度的变化规律是很复杂的（贺金生等，1997）。
范例：新几内亚鸟类物种丰富度随海拔高度的变化规律
范例2；尼泊尔喜马拉雅维管植物物种丰富度随海拔高度的变化
中国物种多样性的组合特征：
我国物种多样性研究的未来趋势：
参考资料：
甘肃高等植物物种多样性
甘肃维管植物种类概况
卷
蕨类植物
裸子植物
被子植物
合计8卷
2-科
35203246属
7249931095种
2953864235蕨类植物
?
世界蕨类植物：12000种
?
中国有63科233属约2500种。
?
甘肃共有蕨类植物35科78属292种6变种，分别占全国蕨类植物科属种的54%、35%、11.6%。
蕨类植物-续1?
甘肃产蕨类大多喜生于温暖阴湿的森林环境中，是我省南部森林植被中草本层的重要组成部分。
?
甘肃蕨类植物最多的科是鳞毛蕨科，共有14属54种，其次是蹄盖蕨科42种，水龙骨科39种。甘肃产78属中，只产1种的属27个，2种的属13个。
?
甘肃没有特有属，有不少特有种，如文县蕗蕨、甘肃蕗蕨、甘肃蹄盖蕨、甘肃铁角蕨、陇南铁线蕨、甘肃假钻毛蕨、黑鳞鳞毛蕨、铁楼鳞毛蕨、甘肃复叶耳蕨、甘肃骨牌蕨、甘肃瓦苇、甘肃卷柏、舟曲耳蕨等。
蕨类植物-续2?
药用蕨类约有82种，如问荆、海金沙、卷柏、阴地蕨、金毛狗、槲蕨、贯众等。
?
甘肃省也是食用蕨类的主要产区之一，可供食用的蕨类有蕨、毛蕨、紫萁、荚果蕨等。
裸子植物
?
中国的裸子植物有10科34属
约250种，是世界上裸子植物最丰富的国家。
?
甘肃省共有裸子植物59种6变种，分属8科24属。
?
甘肃分布有松科植物6属19种，其中以云杉属（Picea）和冷杉属（Abies）种类最为丰富。在白龙江中上游林区、洮河林区、大夏河林区、兴隆山区、祁连山等地分布比较集中。
?
柏科植物中,圆柏属（Sabina）和侧柏属（Platycladus）分布较广。
科的特征
?
在组成甘肃被子植物的198科中，含40种以上的科仅23个，但它们所含属种的数量却占绝对优势，共计610属近2800种，分别占甘肃被子植物总属种数量的62%和70%。
?
这23个科中除兰科是以热带分布为主的科外，其余22科或系世界分布科或系温带分布科。
表
甘肃被子植物大科顺序
科
名
种数
科
名
种数
菊科
禾本科
蔷薇科
豆科
毛茛科
百合科
十字花科
莎草科
伞形科
虎耳草科
唇形科
玄参科
杨柳科
兰科
>30藜科
61-841-6240-26蓼科
忍冬科
151-20石竹科
龙胆科
紫草科
101-15报春花科
81-10罂粟科
小檗科
景天科
21-4杜鹃花科
茜草科
大戟科
萝摩科
樟科
属的特征
?
甘肃含24种以上的大属22个，种数约770种，占总种数的19.3%，其中60种以上的只有苔草属和柳属两个，而且所有的属都是温带分布的属或世界广布属。
?
说明了甘肃被子植物温带性质。
表
甘肃被子植物大属顺序
属名
苔草
柳
黄芪
蒿属
风毛菊
马先蒿
葱属
蓼属
龙胆
委陵菜
紫堇
种数
7634144333363636属名
忍冬
堇菜
槭树
小檗
蔷薇
铁线莲
杜鹃花
绣线菊
悬钩子
鹅观草
翠
雀
种数
35353332312226262424特有性
?
无甘肃特有科。有8个中国特有科。
?
仅苞藜属（Baolia）
一个甘肃特产中国特有属。中国特有属52个（分布在36科中）。
苞藜
(BaoliabracteataKungetG.L.Chu)特有种
?
在所统计的1300种木本植物种，甘肃特有种约60个
。其中陇东产1种，河西产9种，其余均分布于甘肃南部和东南部。
甘肃木本植物特有种
甘肃木本植物特有种-续表
甘肃木本植物特有种-续表2?
《中国植物志》记载叫甘肃XXX的植物有72种。
具有独特性的甘肃珍稀植物
?
本章小结
?
物种的概念。物种多样性的概念。物种及物种多样性研究的科学意义。全球物种多样性概况。特有物种与特有现象。我国的物种多样性。区域物种多样性测度。
?
本章重点：物种多样性是遗传多样性的载体和生态系统多样性的基本功能单位，是生物多样性研究的核心内容。全球物种多样性概况及我国的物种多样性。区域物种多样性测度。
?
本章难点：物种的概念。全球物种多样性概况及我国的物种多样性。
?
教学要求：
通过课堂讲述使学生掌握物种及物种多样性的概念；从物种数目、物种多样性特丰富国家、全球物种多样性的热点地区以及我国物种多样性等方面，了解全球的物种多样性组成概况及其空间分布格局；初步掌握区域物种多样性测度原则和指标。
?
习题与作业：
?
1．生物学物种与分类学(形态学)物种的概念有何不同？
?
2．区域物种多样性与群落物种多样性的含义和研究方法有何区别？
?
3．简述物种多样性研究的科学意义。
?
4．简述全球物种多样性纬度梯度分布的基本特征。
?
5．简述物种多样性空间分布格局的主要成因。
?
6．为什么说我国是生物多样性特丰富国家之一？
?
7．测度特定区域物种多样性一般采用哪些指标？试分析在不同区域的物种多样性比较研究中应注意的问题。
?
第五章
遗传多样性
GeneticBiodiversity
遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。
遗传多样性是生态系统多样性和物种多样性的基础，遗传多样性是生物多样性的内在形式。
一般在谈及生态系统多样性和物种多样性时已经涉及到了遗传多样性：
任何物种都具有其独特的基因库和遗传组成，物种的多样性也就显示了遗传的多样性。
生态系统多样性离不开物种多样性，也就离不开不同物种所具有的遗传多样性。
一、遗传多样性的概念与范畴
遗传多样性(geneticdiversity)
亦称基因多样性（genediversity）
广义概念：蕴藏在地球上动物植物和微生物个体的基因中的遗传信息的总和(麦克尼利等,1990)
所有生物携带的遗传信息的总和(施立明等，1993)。
狭义概念：种内基因的变化，包括同一种类显著不同的群体间或同一群体内不同个体间的遗传变异总和（《全球生物多样性策略》，世界资源研究所WRI,1992）。
?
遗传多样性主要是指种内不同群体之间或同一群体内不同个体的遗传变异的总和。
?
遗传多样性的含义
?
⑴
作为生物多样性的一个重要层次，遗传多样性主要是指生物种内的遗传变异。
?
遗传多样性主要是指种内不同群体之间或同一群体内不同个体的遗传变异的?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
总和。
每个物种是由许多个体组成的，如现有的1万种蚂蚁，估计其个体数超过1015这样一个天文数字，而除了孤雌生殖和同卵双生子以及无性繁殖（克隆）以外，没有两个个体的基因组或基因型是一致的。因此许多物种实际上包含有大量的遗传类型。
遗传多样性的含义
⑵
遗传多样性的表现是多层次的。
首先可以表现在外部形态上。如豌豆的花色，果蝇的翅型、果型、人的肤色等。
其次是染色体水平。一个物种的核型特征即染色体数目、形态及行为的稳定是相对的，种内染色体的多态性是广泛存在的现象。尤其是染色体数目的多态性，这在很多种中都有报道，例如，穿山甲的染色体数目就有36、38、40三种情况。
此外是基因本身（即DNA分子）的多态性，可以根据DNA分子的多态性来判断物种之间的亲缘关系。
遗传多样性的含义
⑶
遗传多样性是指可遗传的变异。
?
那些由于发育或环境引起的变化因排除在遗传多样性范围以外。
?
例如，青蛙等无尾目两栖类动物在幼年时有发达到长尾，而成体则无尾。昆虫个体发育阶段的形体变态卵、幼虫、蛹、若虫、成虫。
?
水毛茛等一些水生植物在水中的沉水叶与水面上的浮水叶具有完全不同的形态，这类由发育或环境可塑性引起的差异都是不可遗传的。
遗传变异概念与意义
遗传变异是生物体内的遗传物质发生变化而造成的一种可以遗传给后代的变异。
遗传变异导致生物在不同水平上（种群，群体水平，个体水平组织和细胞水平以及分子水平上）体现出的遗传多样性。
遗传变异水平的高低通常作为遗传多样性最直接的表达方式。
然而对任何一个物种来说个体的生命很短暂，由个体构成的居群或居群系统宗亚种种，才在时间上连绵不断才是进化的基本单位
生物居群中遗传变异水平的高低与其进化速率成正比。
研究遗传变异有助于揭示物种或居群的进化历史，诸如：物种起源的时间、地点、方式等，为进一步分析进化潜力和未来命运提供重要资料。尤其有助于物种稀有和濒危原因及过程的探讨。为遗传育种、系统分类提供理论依据。
遗传多样性的外延
不仅指遗传变异水平的高低，也包括遗传变异分布格局——居群（群体）的遗传结构。
立论依据：
1、个体寿命有限，必须组成群体和群体系统，才能在进化时间上延续不断，成为进化的基本单位。
2、居群在地球表面有其特定的空间分布格局。
基因与等位基因
GenesandAlleles
GenesarepiecesofDNAwhichcontainthegeneticcodenecessarytoproduceaspecificprotein.
GeneticinformationiscarriedonchromosomeswhichconsistofDNA.
Indiploidorganisms,chromosomescomeinmatchedpairs.Oneofthesehomologouschromosomesisinheritedfromthemotherandonefromthefather.Eachchromosomecarriestheunitsofhereditycalledgenes,piecesofDNAthatcodeforaparticularprotein.
Thegeneisapairedstructure,consistingof
twoalleles,onefromeachhomologouschromosome.Theseallelescanbeidenticalortheycanbedifferentalternatives.Thesiteallelesoccupyonachromosomeisknownasalocus(lociistheplural).
二、遗传多样性研究简史
?
1.远古至19世纪
?
2.19世纪宏观时代
?
3.微观时代
?
4.分子生物学时代
二、遗传多样性研究简史
?
1.从远古时代进行动物驯养植物栽培起人类就开始了对生物遗传多样性的利用和认识
?
2.宏观时代：19-20世纪《物种起源》科学地总结并提高到理论高度进行系统化的首推达尔文；
?
1900年孟德尔遗传规律被广泛证实以及随后用
生物统计方法对微小差异的遗传分析为群体遗传
学奠定了基础
?
FisherHaldane和Wright的学说要点是群体内突变产生不同的基因型即遗传多样性自然选择和遗传漂变改变基因频率导致物种形成后来被称为新达尔文主义。
?
3.微观时代
2年代摩尔根染色体遗传学及后来发展成的细胞遗传学为群体遗传学理论提供实验证据
?
4.
分子生物学时代
?
1）60年代中期凝胶电泳发现蛋白质和酶的高水平遗传多态现象才使家养和自然群体生物遗传多样性的研究得到了空前的发展。同工酶尤其是等位基因编码的等位酶一般表现为互显性遗传适合于定量分析
?
2）生物遗传信息载体是DNA.Watson和Crick1953双螺旋模型提出并证实之后遗传多样性在理论上应该是DNA序列的多样性，但是DNA序列多样性的检验因技术原因而迟迟不能进行
?
3）1972年实现了基因克隆，1975年发明了快速直读的DNA序列分析方法可以比较基因的DNA序列基因克隆和序列分析要花费大量的人力物力很难应用到群体的研究
?
4）1975年Southern发明DNA片段经琼脂糖电泳按分子大小进行分离后转移到硝
酸纤维素膜上用标记的探计进行DNA-DNA杂交可以检测出同源片段的技术DNA序列多样性开始可以检测出即限制片段长度多态性RFLP证明DNA有比蛋白质更丰富的多样性
?
5）1985发明聚合酶链式反应PCR后快速检测DNA多样性的方法如随机扩增多态DNARAPD和DNA扩增指纹DAF在1990年问世生物基因图谱DNA全序列分析正在有组织地进行完全检测生物遗传多样性有了可能。
?
总之遗传多样性的研究是随着整个生物学的进步从传统的形态和细胞学经过生物化学进入分子生物学阶段
三、遗传多样性的起源
?
遗传是一个保守的过程，没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性，变异不可能得到积累，生物也就不可能进化。但是，遗传性又是一个相对的过程，绝非一成不变的，否则，仅凭遗传带来的简单重复，不可能产生新的性状，生物也失去了进化的素材。
?
减数分裂是配子形成过程的必要阶段，遗传物质只复制了一次，但进行了两次连续分裂，从而保证了亲代与子代间染色体数目的恒定。
?
非同源染色体可以自由组合，同源染色体的非姊妹染色单体间的片断还可能出现各种方式的交换，为生物的变异提供了重要的物质基础，有利于生物的适应及进化。
?
在DNA复制中每次复制形成的两个DNA分子彼此相同，与其亲本也完全一致。但DNA分子在复制过程中偶尔也会发生“错误”，导致子细胞或后代在DNA顺序或数量上不同于母细胞或亲本。
?
遗传多样性根本来源归因于DNA复制过程中偶尔发生的“错误”，导致子细胞或后代在DNA的顺序或数量上有别于母细胞或亲本，即：遗传物质的改变——突变（mutation）。
?
突变是“创造”遗传多样性的过程，也是创造生命的过程。
?
突变：分为染色体畸变和基因突变（点突变）两大类。
?
1染色体畸变（chromosomalaberration）
?
2基因突变(genemutation)?
3重组（recombination）
?
1染色体畸变
?
1.1染色体数目的改变
?
构成染色体组的若干染色体在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长和发育。然而，染色体数目的恒定是相对的，在不同的物种甚至种内都会出现染色体数目的变异（月见草）。
?
1.1.1染色体的倍数性变异：染色体数目在其染色体组的基础上成倍的增加或减少。
?
1.1.1.1多倍体——同源多倍体和异源多倍体
?
A同源多倍体——增加的染色体组来自同一物种，由二倍体的染色体直接加倍的。
?
甲二倍体加倍→甲同源四倍体
?
甲二倍体×甲同源四倍体→甲同源三倍体
?
B异源多倍体——增加的染色体组来自不同物种。
?
甲二倍体×乙二倍体加倍→异源四倍体（多为偶倍数，奇倍数的异源多倍体很难存在）
?
1.1.1.2单倍体——具有配子染色体数的个体。
?
途径：对花粉、花药等单倍体组织的组织培养
?
1.1.2染色体的非整倍性变异：比该物种的正常合子染色体数（2n）多或少一个以至若干个染色体——非整倍体。
?
超倍体——染色体数多于2n的个体
?
三体：AABBCCC
2n＋1?
双三体：AABBBCCC
2n＋1＋1?
四体：AABBCCCC
2n＋2?
亚倍体——染色体数少于2n的个体
?
单体：AABBC
2n－1?
双单体：AABC
2n－1－1?
缺体：AABB
2n－2?
1.2染色体结构的变异
?
1.2.1缺失：染色体的某一区段丢失(顶端缺失和中间缺失)。
?
1.2.2重复：染色体多了自己的某一区段(顺接重复和反接重复)
?
1.2.3倒位：染色体某一区段的直线顺序颠倒(臂内倒位和臂间倒位)
?
1.2.4易位：某染色体的一个区段移接在非同源的另一个染色体上
?
2基因突变——染色体上某一基因位点内部发生了化学性质的变化，与原来的基因形成对性关系。
?
→突变体——由于基因突变而表现突变性状的细胞或个体，在动物、植物以及细菌、病毒中广泛存在。
?
2.1碱基替换——
—个碱基对被另一个碱基对代替。
?
2.2移码突变——
一个或几个碱基对的增加或减少。
?
基因突变的特征：
?
a．突变的重演性和可逆性：同一突变可在同种生物的不同个体间多次发生，这称为突变的重演性。
?
基因突变像许多生化反应过程一样是可逆的：正突变率高于反突变率
?
正突变：显性基因A突变→隐性基因a?
反突变：显性基因A突变←隐性基因a
?
b．突变的多方向性：基因突变的方向不定，可以多方向发生。
?
基因A可突变为a，也可突变为a1、a2、a3（A的隐性基因，生理功能与性状表现各不相同，与基因A之间都存在对性关系，位于同一基因位点上，是复等位基因。
?
c．突变的有害性和有利性：大多数基因的突变，对生物的生长和发育往往是有害的。
?
基因突变导致所有的协调关系遭到破坏或削弱，生物赖以正常生活的代谢关系就会被打乱，从而引起程度不同的有害后果——生育反常，极端的会导致死亡。
?
基因突变的有害性是相对的，而不是绝对的。在一定的条件下有害可以变为有利——作物的矮杆突变体在高杆群体因受光不足，发育不良，表现为有害性，但在多风或高肥地区，矮杆植株具有较强调抗倒伏能力，生长更加茁壮。
?
d．突变的平行性：亲缘关系相近的物种因遗传基础比较相近，往往发生比较相似的基因突变。
?
3.重组
?
在真核生物中，重组由配子形成和有性生殖两个过程引起。
?
3.1配子形成过程：同源染色体之间的交换
?
非同源染色体的独立分配
?
3.2有性生殖过程
?
重组的特征：
?
a.由重组产生的基因新组合可能赋予后代超过任一亲本的特征——超亲遗传。
?
b.由重组产生的稀有基因型将被下一代中的重组所拆开，因此，重组倾向于稳定变异的范围。
?
如果重组受限制，那么，新产生的组合就可能维持下去。
四、遗传多样性的表现层次
?
遗传学中心法则：
?
转录
转译
?
DNA→mRNA→protein(enzyme)→cell(tissue)→
organ(individual)→
?
遗传信息通过转录和转译过程决定了多态链中的氨基酸顺序。由多态链构成的蛋白质进一步形成细胞和组织，或在生物体内执行不同功能，引起一系列错综复杂的代谢变化，最后表现出各种各样的形态和生理性状。
?
分子水平（DNA，protein，enzyme）
?
细胞
?
器官
?
生理代谢（过程及其产物）
?
形态学水平
五、遗传多样性检测
表型分析（形态学性状）
分子水平（等位酶allozyme分析、限制性片段长度多态性RFLP分析、随机扩增多态DNA(RAPD)分析、DNA序列分析）
数量遗传
学
?
1形态学水平
?
2染色体水平
?
3等位酶水平
?
4DNA水平
1形态学水平
?
利用表型形态性状是简便易行且快速的手段甚至可直接利用野外采集的样本或标本进行分析。
?
如果在此基础上辅助以移栽子代测定等试验手段，或者应用更为严密的数量遗传学方法无疑能对研究对象遗传变异的大小有一个基本的认识
?
利用形态性状来估测遗传变异是最现实的方法，尤其是当需要在短期内对变异性有所了解或在其它生化方法无法开展之时，形态学手段不失为一种有价值的选择
2染色体水平
?
染色体是遗传物质的载体，是基因的携带者，与形态学变异不同染色体变异畸变必然导致遗传变异的发生，是生物遗传变异的重要来源。
?
在任何生物类群的天然居群中都存在或大或小的染色体变异，这些变异在进化过程
中起着十分重要的作用。
?
染色体变异主要体现为染色体组型特征的变异。包括染色体数目变异整倍性或非整倍性以及染色体结构变异。
?
随着染色体研究技术的不断发展如分带技术细胞原位杂交方法的应用无疑能在染色体水平上揭示出更多的遗传多样性。
3等位酶水平
?
等位酶是由单位点上等位基因编码的同工酶，是借助于特定的遗传分析方法确定的一种特殊的同工酶。由于等位酶谱带同等位基因之间的明确关系。使其成为一种十分有效的遗传标记是近一二十年来检测遗传多样性应用最普遍的方法。
?
迄今已积累了十分丰富的资料并在采样原则、实验方法、数据处理和结果分析方面形成了
?
一套统一的标准。
?
Soltis和Soltis1989Crawford1990尤其是建立了度量遗传变异和居群遗传结构的定量指标，使整个生物界遗传多样性的研究结果可以在共同的基础上进行比较。
?
蛋白质酶的凝胶电泳
?
原理：氨基酸顺序不同的蛋白质因所带电离基团的不同，而有不同的净电荷在电场中显示不同的淌度而相互分离，用染料可以显示出来。
?
1）淀粉凝胶电泳（SGE）
?
优点：淀粉无毒，操作简单易学一直广泛应用于动植物和微生物的群体同工酶分析。因谱带少易于分析，易于推测其遗传背景适合群体遗传结构研究。
?
缺点：淀粉是天然产物，不同牌号的产品性能不同，水解过程也会产生差别；由于分辨率低和胶机械性能差，SGE后蛋白质不适合转移到酶联免疫分析。蛋白质生物化学和整个分子生物学的研究工作从不用SGE。
?
2）聚丙烯酰胺凝胶（由人工合成的丙烯酰胺聚合而成）通过与标准分子量的蛋白质共同电泳可以定出要分析的蛋白质的分子量。胶中蛋白质的染色现在常用考马氏兰R-250或更灵敏的银染法。
?
优点:改变单体和二体交联剂的浓度可随意改变胶的孔径，适合不同分子量范围大分子的分离
?
PAG在光学上是透明的，可以直接进行紫外扫描或染色后用可见光扫描，光密度计的数据通过微机进行定性和定量。
?
如在电极缓冲液和胶液中加入SDS，则为变性胶可以进行蛋白质亚基的分离和分子量测定。
?
PAG除进行电泳外，如用两性电解质代替缓冲液可进行等电点聚焦，分辨率极高并可测定各蛋白的等电点。如果蛋白质先用等电点聚焦后，进行SDSPAGE（双向电泳）蛋白质的异质性得到最充分的表现，出现很多斑点，每一个斑点是一种蛋白由单个基因或一个基因家族编码。
?
PAG缺点：其单体和二体的高度神经毒性；工作人员需经过培训否则掌握不好聚合条件而使制胶失败。
4DNA水平
?
DNA是遗传信息的载体遗传信息,就是DNA的碱基排列顺序,因此直接对DNA碱基序列的分析和比较是揭示遗传多样性最理想的方法,但是除了几种模式生物外,要
想进行DNA全序列分析在可预见的将来都是不现实的?
目前DNA分析技术主要是针对部分DNA进行的从原理上可大致分为两类：
?
一类是直接测序，主要是分析一些特定基因或DNA片段的核苷酸序列度量这些片段。
?
另一类是检测基因组的一批识别位点，从而估测基因组的变异性。
DNA序列分析
?
DNA测序是检测遗传多样性最彻底的方法早期都用放射性标记，近来同样是Sanger双脱氧核苷原理，但用荧光物质标记合成的DNA片段，用激光光源检测，实现了DNA自动测序。PCR应用于测序也提高了灵敏度。
?
各种新的基因克隆方法的发明，使生物DNA全序列分析成为可能。
?
缺点：直接测序是一件费时费力,经济投入很大的工作,尤其是在被分析的个体数量较大时不大现实加上目前测序工作主要是针对一些比较保守的DNA片段如Ribisco大亚基基因,rDNA部分片断等等
使序列分析主要应用在动植物系统发育推断和宏观进化研究方面
4DNA水平
?
对特定基因组或DNA片段识别位点的研究则十分普遍。最常见的是限制性片断长度多态DNA（RFLP）方法
?
RFLP技术基本步骤是用特定的方法将核
、叶绿体、线粒体、或者总DNA(模板DNA)提取出来，用限制性内切酶消化
为不同长度的片段，用琼脂糖电泳分离开，并转移到硝酸纤维素或尼龙膜上。然后用专一序列的标记DNA（探针DNA）
在膜上与模板DNA杂交。最后用自显影，或显色或发光分析显示与探针同源的DNA片段。从而得到与探针同源的DNA序列酶切后在长度上的差异。
限制片段长度多态性RFLP
?
根据所用探针在模板上的拷贝数，可分为两类：
?
1）以cDNA基因转录物的反转录物作为探针的一般RFLP方法只产生少数甚至一条杂交带。
?
2）以小卫星DNA为探针的DNA指纹分析法，可以得到几十条带，多样性特别丰富.用于鉴别罪犯诊断遗传病和病原，近来用来检测野生动植物群体的遗传结构。
?
用于RFLP的限制酶常包括价格较低的EcoRI，HindIII等
?
用于DNA指纹的有HaeIIIHinfI等
?
识别小卫星重复序列的酶最初标记探针用放射性同位素如32p，近年来非放射标记和检测方法的发明克服了同位素半衰期短及放射性危害问题。
?
尼龙膜因其机械性好，一张膜可反复与不同探针杂交而优于硝酸纤维素膜，放射性标记用自显影检测，生物素，毛地地苷标记用酶联免疫方法及酶显色.应用发光底物大大提高灵敏度，达到或甚至超过放射性标记的水平。
?
缺点：RFLP是一种十分有效的遗传标记，RFLP分析需要比较完善的包括多种酶切标记分子杂交等技术的实验室而且工作量大成本高以及放射性标记所存在的安全性问题
以PCR为基础的检测DNA多样性的方法
?
Saiki用耐热的DNA聚台酶完善了聚合酶链式反应。（1988）
?
第一步是用专一的一对引物（寡脱氧核苷）与变性的模板DNA形成部分双链（退
?
?
?
?
?
?
?
?
火38-65℃）。
第二步是聚合酶催化从引物开始的DNA合成，即延伸阶段，45-75℃。第三步把合成的双链DNA再变性88-97℃为两条单链模板，模版DNA加倍。
再经过一个退火，延伸和变性周期，模版增加到4倍。通过30个周期，模版DNA扩增百万倍。
Jeffreys1988应用PCR于DNA指纹分析。提出可以鉴定单个细胞的基因型。
Williams等1990用单个人工合成的随机排列的10个碱基作为引物进行各种生物DNA扩增。用琼脂糖电泳可以检测到丰富的多态性，称为随机扩增多态DNA（RAPD）。
原理是这种短引物能同时识别模版DNA上不止一个同源位点同时扩增几个DNA片段
Caetano-Anolles等改变扩增的条件用更短的引物（6-9碱基）进行DNA扩增然后用PAGE及银染显示扩增产物，得到极高水平的多样性称为DNA扩增指纹（DAF）
类似的方法还有Qreplicase扩增多态性。这些方法不经过花费时间的杂交阶段，所用的模版DNA量从微克级降到纳克甚至皮克级（1微克=103纳克=106皮克），大大节省时间，实验材料和实验费用。
方法小结
?
遗传多样性可以体现在从形态到DNA的各个不同、水平上，故对其检测的方法可建立在不同层次的研究上，由于上述检测遗传多样性的方法各有其利弊，在实际应用中应根据具体情况进行选择。
?
通常形态学和细胞学方法能快速地对遗传变异大小有一个大致的了解。
?
等位酶分析在技术上比较成熟且能从分子水平上对基因组遗传变异的大小进行较为客观的度量，而且该方法实验条件简便快速而经济，因此在现有的大多数实验室均可开展起来。
?
DNA分析是未来发展的方向应用潜力很大且技术上的改进和发展迅速尤其是对一些具有较大生物学意义和经济价值的类群值得从DNA水平进行深入的分析
六.研究遗传多样性的意义和应用
?
遗传多样性的研究是进化理论的基础，群体生物学和进化生物学的核心，遗传多样性也是进行遗传分析的基础，包括染色体连锁图到基因图谱直至全序列分析，群体遗传学的理论和连锁图曾为各种生物育种方案的确定作出了贡献
?
用RFLP和RAPD快速地绘制出重要作物森林树种的饱和基因图谱，进行了抗性和产量性状位点的基因定位。
?
分于标记大大加快了育种过程
?
对病原鉴定，疾病诊断尤其是遗传病的诊断，作物品种和食品鉴定等一直是遗传多样性研究的应用领域
?
遗传多样性的研究也可为濒危物种保护制定繁殖方案
?
我国是个生物资源十分丰富的国家，又是生物多样性受到严重威胁的国家之一，尽快采用各种研究方法包括传统的形态，细胞，生化技术以及现代的分子生物学手段
来研究，评估我国生物类群的遗传多样性，并制定出合理的利用和保护措施，是我国生物科学工作者义不容辞的责任。
第六章
生态系统多样性
Ecosystem
Diversity
一、生态系统及生态系统多样性概念
?
生态系统(ecosystem)：在一定空间中共同栖居着的所有生物(即生物群落)与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体,是生物群落与其环境构成的生态复合体（complex），是生命系统中重要的组织层次，是自然界的基本单位。具有物质循环、能量流动和信息传递等生态过程。
?
生态系统（ecosystem）概念的来源与内涵：
?
一词是英国植物生态学家A．G．Tansley（1871-1955）于1936年首先提出来的，他在“植被概念与术语的使用和滥用”一文中指出：“整个系统（具有物理学的概念），它不仅包括生物复合体，而且还包括了人们称为环境的各种自然因素的复合体。……我们不能把生物与其特定的自然环境分开，生物与环境形成一个自然系统。正是这种系统，构成了地球表面上具有大小和类型的基本单位，这就是生态系统。”
?
生态系统的概念有四点基本含义：
?
第一，生态系统是客观存在的实体，有时间、空间的概念；
?
第二，由生物成分和非生物成分组成；
?
第三，以生物为主体；
?
第四，各成员间有机的结合在一起，具有统一的整体功能。
?
生态系统组成：
?
生态系统是由非生物环境和生产者、消费者、分解者所构成。
?
非生物环境（abioticenvironment）包括参加物质循环的无机元素和化合物，联系生物和非生物成分的有机物质（如蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等）和气候，以及其他物理条件（如温度、压力）。非生物环境除了给活的生物提供能量和养分之外，还为生物提供其生命活动需要的媒质，如水、空气和土壤。
?
生态系统的组成中，与非生物环境相对应的生物成分，包括生产者，消费者和分解者。
生态系统中三大物种功能群
生产者（producers）——
绿色植物、藻类、光合细菌、化能细菌，又称
初级级生产者。
消费者（consumers）——
动物（食草动物、食肉动物、杂食动物）、腐食生物，又称次级生产者。
分解者（decomposers）——
真菌、细菌，又称还原者
一、生态系统及生态系统多样性概念
?
生态系统的结构：
?
①空间结构
?
②时间结构
?
③营养结构
一、生态系统及生态系统多样性概念
?
生态系统的基本生态过程——物质循环和能量流动：
?
?
?
?
?
生态系统的物质循环：
①碳循环
②氮循环
③磷循环
生态系统的能量流动：
?
生态系统多样性(ecosystemdiversity)概念：
?
生物圈内环境、生物群落和生物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多样性,即生境的多样性、生物群落多样性和生态过程的多样性。
?
生态系统多样性内涵：
?
生境多样性
?
生物群落多样性（生态系统类型多样性）
?
生态过程多样性
?
内涵：
?
生境（habitat）多样性——主要是指地形、地貌、气候、水文等无机环境的异质性,是生物群落多样性的基础。
?
生物群落（bioticcommunity）多样性——是指生态系统组成、结构和功能的多样性。表征指标：α多样性、β多样性、γ多样性（=α多样性+β多样性）。是生态系统的核心部分，它决定了生态系统多样性乃至景观多样性。
?
生态过程多样性——是指生态组分之间、生物和环境之间的相互作用关系，以及生态系统组成、结构和功能在时间、空间上的变化，主要包括着物种流、能量流、水分循环、营养物质环境、生物间的竞争,捕食的寄生等。主要表现为能量流动、物质流动和信息传递（侧重功能特性、关系）。
造成生态系统多样性的原因
?
生态系统是由各种不同的生物群落所组成的，生物群落的多样性是引起生态系统多样性的原因之一。组成生态系统的生物群落一般具有水平结构和垂直结构。生态系统的水平结构，常常和物种生态位多样性联系在一起，每一物种为了维护它们种群的生存、繁殖，必须有一定的物理环境，以此得到所需的能量和营养物质，并逃避它们的天敌。
?
由于生态系统是由具有上同的营养特点的生物组成的，也就具有营养多样性，导致了生态系统的多样性。
?
生境的多样性（异质性）是引起生态系统多样性的原因之一。
生态系统多样性研究的意义
?
生态系统多样性研究在理论与实践中都具有十分重要的意义：
?
1生态系统类型多样，其组成、结构、分布格局和动态等特征具有及其丰富的变化；
?
2生态系统多样性研究又为其它水平（层次）的生物多样性研究提供了有用的资料，其中，栖息地方面的研究与保护是保护生物学的重点；
?
3生态系统结构和功能的完整性、稳定性、生态平衡是人类赖以生存和持续发展的基石；
?
4生态系统多样性充分体现了生物多样性研究最突出的特征，即高度的综合性。
生态系统多样性的高度综合性。
?
从基因到景观乃至生物圈的不同水平研究的综合，例如，濒危物种的保护已经不仅仅局限于在物种水平上保护有限的个体，而是从基因、细胞、种群等不同水平去探索物种濒危机制，从生境或生态系统水平上考虑保护措施；
?
?
不同类群或不同学科研究的综合，例如，生态系统多样性维持机制的研究，不仅注重生态环境对系统稳定性的影响，更注重不同生物类群的作用及其相互之间关系对系统稳定性的影响。
二、生态系统类型多样性及其及其空间分布格局
生态系统的类型及其分布
?
按照不同的划分标准，生态系统可划分如下的类型：
?
①按系统与外部环境联系的程度分：
?
开放系统（openedsystem）；
?
封闭系统（closedsystem）；
?
隔离系统（isolatedsystem）。
?
②按人类影响的程度分：
?
自然生态系统；人工生态系统。
?
③按生境性质分：陆地生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统。
生态系统分布的规律性：
从大的格局上看，水分和温度状况是决定生态系统分布的主要因子。在水分和温度主要因子的影响下，以及其它因素的综合作用下，生态系统分布呈现明显的水平地带性和垂直地带性。水平地带性按照经度和纬度的上同，可以再分为纬向地带性和经向地带性。
生态系统多样性关键地区
生态系统多样性关键地区的定义：
关键地区是指对生物多样性保护具有重要意义的地区，即一些椊被保存较好、生物种类丰富的地区，也被称为生物多样性关键地区或生物多样性分布中心。世界上不同的国家、不同的区域都有生物多样性丰富的地区，即关键地区的存在，这与当地的自然地理因素综合的影响有密切联系，比如地质地貌、温度、水分等因素。许多地区山地与平原相比，明显就是生物多样性关键地区所在。
一些没有明显界线的区域，要通过深入调查，分析环境和物种数量关系变化规律，以及气候和土壤条件的差异，确定生物多样性丰富程度的标准，然后确定生物多样性关键地区。
生态系统多样性关键地区确定原则：
–
在确定关键地区之前，首先要对全国的生物多样性进行综合评估，其中生态系统组成、结构及其分布情况对于生物多样性关键地区的确定是至关重要
–
–
–
–
–
–
的。
一般说，确定生物多样性关键地区必须具备下列4个原则：
①丰富性；
②特殊性；
③受威胁的程度；
④经济价值。
中国的生物多样性保护的关键地区
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
–
陈灵芝(1993)确定了中国生物多样性关键地区35个，其中有国际意义的14个；具有全国意义的陆地关键地区5个；湿地和淡水域生物多样性关键地区5个，海洋生物多样性关键地区11个。
–
①中国具有国际意义的陆地生物多样性关键地区：
–
长白山地区
–
河北北部山地地区
–
西秦岭太白山地区
–
四川西部高山峡谷地区
–
云南西部高山峡谷地区
–
南、贵州、四川、湖北边境山地地区
–
广东、广西、湖南、江西南岭山地地区
–
浙江、福建山地地区
–
台湾中央山脉地区
–
西藏东南部山地地区
–
云南西双版纳地区
–
广西西南石灰岩地区
–
海南岛中南部山地地区
–
青海可可西里地区
②具有全国性意义的陆地生物多样性关键地区
黑龙江内蒙古交界大兴安岭山地地区;
新疆伊犁天山地区;内蒙古锡林郭勒地区;
甘肃南部东祁连山地区;新疆阿尔泰山地区;
③湿地和淡水水域生物多样性关键地区
东北穆棱三江平原湿地区;
云南洱海区域;湖南湖北平原湿地地区;
四川西北若尔盖湿地地区;贵州威宁草海地区;④海岸和海洋生物多样性关键地区
海南南沙群岛海区;
浙江平阳南麂列岛海区
海南西沙群岛海区;
江苏盐城沿海海区
?
海南东南海岸珊瑚礁海区;
?
山东青岛沿海海区
?
海南文昌清澜港红树林区域；
?
山东庙岛群岛海区
?
广西合浦山口沙田半岛海区
?
辽宁蛇岛老铁山海区
?
广东珠江口南海海岸和海洋区域
三、生态系统多样性测度——生物群落多样性测度
?
生态系统多样性的测度包括：
?
生物群落和生态系统两个水平的多样性测度。
?
重点是群落水平——生态系统的核心部分，它决定了生态系统多样性乃至景观多样性。
?
因此，多以生物群落多样性测度代替整个系统的多样性测度。
?
群落多样性测度侧重于群落的物种组成和结构多样性，以及群落功能和动态多样性。目前的研究往往根据结构与功能的关系间接推论群落功能多样性。
群落物种多样性（communityspeciesdiversity)
α多样性——某个群落或生境内部的种的多样性。
（生境内的多样性within-habitatdiversity）（群落组成、结构的多样性）
α多样性——用于测量某一生态系统或群落内生物种类数量以及生物种类间相对多度的一种测量指标。反应某一生态系统内物种间通过竞争资源或利用同种生境而产生的共存结果。
物种丰富度指数(speciesrichnessindex)
物种均匀度指数(speciesevennessindex)
物种相对多度分布(speciesabundancedistribution)
?
物种丰富度(SpeciesRichness):对一个群落中所有实际物种数目的测量,是最简单、最直观的群落物种多样性测定方法。
?
通常测定的是群落样本（单位面积、单位水体、单位个体数、单位生物量）中的生物种数量。
–
群落中物种的数目（分类概念）
?
2物种均匀度（SpeciesEvenness）：生物群落中不同物种的多度(个体数、生物量、盖度、重要值等)分布的均匀程度。
–
各物种的相对多度（个体数、盖度、重要值、生物量的分配是否均匀）
?
综合性α多样性指数（把物种数和均匀度结合起来的一个单一的统计量）——多样性指数的两个组分结合方式或对其给予的权重不同,从而形成了大量的多样性指数。
群落α多样性的几个简单模型
?
丰富度曲线——描述一个群落中相对丰富度和物种多样性的关系，分别以各物种的相对丰富度
(Pi)对各物种的丰富度排序位次(从大到小)做曲线图。
?
群落的均匀度越高，曲线的斜率越小
辛普森（Simpson）指数的导出
?
假设从包含N个个体S个种的生物群落(有限总体)中随机抽取2个个体,并且不再放回,其中,属于第i种的有Ni
个体,i=1,2,…,S;并且∑Ni=N。?
如果这两个个体属于同一物种概率可用下式表达:
?
λ=∑[Ni(Ni－1)/N(N
1)≈Ni/N，此时:
?
相应地，群落物种多样性简单表达为1－
λ，即
?
λ和D为有偏估计值。
Shannon-Wiener指数的导出
?
假设可以把一个个体无限的总体分成S类（例如物种），即A1、A2、…、As,每个个体属于且仅属于其中一类,随机抽取一个个体属于Ai(i=1,2,…,S）类的概率为Pi,因此有:?
Pi=1?
试图找出Pi的一个函数,比如:
H‘(P1,P2,…,Ps)，以此作为总体（例如群落）多样性的一个度量，并且它满足下述3个条件：
Shannon-Wiener指数满足3个条件在生态学上的意义：
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；
?
表明物种个体数量分布均匀的两个总体，物种数目越多，多样性越高；
?
表明多样性可以分离成几个不同的组成部分，即多样性具有可加性，从而为生物群落由于等级特征导致的多样性的测度提供了可能途径。
?
单位：式中的log可以选用2、e和10为底，由此导致H‘单位的变化分别为bit、nat和decit。
练习题：
设有A,B,C,三个群落，各有两个物种组成，其中各种个体数组成如下，计算群落的α
多样性指数。
?物种甲
1059?
物种乙
5?群落
?群落?群落
2Sab
Cs?Sa?Sb
群落α多样性测度方法的选择
?
检验不同多样性指数对一组数据的应用效果。
?
（1）理论数据或虚拟数据。虚拟数据的优点在于
它可以设计不同的数据组合以观察多样性测度方法对物种丰富度和均匀度变化的反应。
?
（2）真实的调查数据
。自然群落中物种丰富度与均匀度常常是相关的，并非像大多数理论数据中那样各自独立地变化，因此，用现实数据比较或选择多样性测度方法更有实际意义。?
比较不同多样性指数对某些既定标准的符合程度。
?
这些标准主要包括：
?
判别差异的能力；
?
对于样方大小的敏感程度；
?
强调哪一个多样性组分，稀有种还是常见种？
?
被学界利用和理解的广泛性。
?
注意：实践上可以确定一种或几种群落多样性指数作为首选指数。
β多样性指数
根据调查数据的属性不同，多样性的测度方法可以分成为：
?
二元属性数据测定法（又称
0，1数据或有、无数据，在群落调查中只考虑某个物种的存在与否，而不管其个体数目，β多样性测定应用比较广泛）
?
数量数据测定法（个体数目、生物量、盖度、重要值）。
β多样性指数
?
相似性系数测度
?
*β多样性是群落系数（群落相似系数）内含的反面
Jaccard指数
Sab
Cj?Sa?Sb
Sorenson指数
SabCj?
Sa?Sb
?
Sab：a群落和b群落共有的物种数
?
Sa：a群落独有的物种数
?
Sb：b群落独有的物种数
四、影响群落物种多样性因素——假说
影响群落物种多样性因素——假说
原因很复杂……
?
1.进化时间学说
–
热带群落比较古老，进化时间较长，并且在地质年代中环境条件稳定，很少遭受灾害性气候变化，所以群落的多样性较高。而温带和极地群落从地质年代比较年轻，遭受灾难性气候变化较多，所以多样性较低。
?
2.生态时间学说
–
考虑时间尺度更短，认为物种的分布区的扩大也需要一定时间。
?
3.空间异质性学说
–
物理环境越复杂，或空间异质性越高，动植物群落的复杂性也越高，物种多样性也越大。如山区物种多样性明显高于平原；群落中小生境丰富多样，物种多样性越高。
?
4.气候稳定学说
–
气候越稳定，变化越小，动植物的种类越丰富，在生物进化的地质年代中，地球唯有热带的气候可能是最稳定的。
?
5.竞争学说
–
在环境严酷的地区，如极地和温带，自然选择主要受物理因素控制，但在气候温和而稳定的热带地区，如热带，生物之间的竞争则成为进化和生态位分化的主要动力。
?
6.捕食学说
–
因为热带的捕食者比其他地区多，捕食者将被捕食者的种群数量压到较低水平，从而减轻了被食者的种间竞争。竞争的减弱允许更多的被食者种的生存。较丰富的种数又支持更多的捕食者种类。
?
7.生产力学说
–
如果其他条件相等，群落的生产力越高，生产的食物越多，通过食物网的能流量越大，物种多样性就越高。
?
……
五、物种多样性与生态系统功能
生物多样性研究的重点已从生物多样性各层次的一般性检测和测度向生物多样性与生态系统功能之间的关系即生物多样性的生态功能研究转移。其中，物种多样性与生态系统结构维持机制和功能稳定性之间的关系是核心问题。换句话说，物种多样性的改变将会给群落带来什么样的生态影响？
——有关物种在生态系统中作用的假说
多样性－稳定性假说
冗余种假说
铆钉假说
特异反应假说
零假说
——功能群与关键种的概念
五、物种多样性与生态系统功能
1、有关物种在生态系统中作用的假说
由于人们对群落物种多样性的本质、作用机制及生态系统稳定性概念与内涵的理解不同，产生了有关物种在生态系统中的作用的诸多不同假说：冗余种假说、铆钉假说、特异反应假说、零假说、多样性－稳定性假说。其中，影响较大的是多样性－稳定性假说。
（一）多样性－稳定性假说（Diversity－stability
hypothesis）
由麦克阿瑟（MacArthur）最先于1955年提出，随后由英国著名动物学家埃尔顿（Elton）于1958年根据物种侵入的研究发展了该学说。
其主要观点是动物或植物群落中物种越丰富，群落越稳定。即：随着生态系统中物种数目的增加，生态群落将增加能量效率（生产力），同时，受到扰动后的群落恢复力也增大。
Tilman（Biodiversityandstabilityingrassland，1994）对美国明尼苏达州草地群落的长期定位研究给予实践上的支持。Baskin（Ecosystemfunctionofbiodiversity，1995）用新的实验证据表明了物种多样性增加可以提高生态系统的稳定性。
孙德宙、Ewel等对森林群落的研究也得出同样结果。
尽管有些实验结果与该学说相反，但该假说已被作为一个自然公理得到大多数人的认可。
在这一学说基础上进一步引申出多样性－生产力假说、多样性－持续性假说、多样性－侵入性假说等。这些假说预测：1物种多样性增加，群落的初级生产力增加；2物种多样性越大，资源可持续性越大，群落对资源的利用更加充分和高效；3群落物种多样性高，则群落对外来种侵入的敏感性降低，即稳定性增加。
Tilman等（Competitionandbiodiversityinspatiallystructuredhabitats,1994；Productivityandsustainabilityinfluencedby
biodiversityingrasslandecosystem，1996）设计了人工种植的草地群落对这些假说进行检验，结果表明，物种丰富度增加，群落生产力以及群落对土壤中氮的利用率均上升，群落的可持续性增强，受干扰较小的天然草地群落表现出同样的规律。
另一种观点认为多样性－稳定性假说并不成熟，并非所有群落的物种多样性与稳定性存在正相关关系。对有些群落而言，物种多样性与稳定性的关系是正相关，对另一些群落则为负相关。如一些干扰林物种多样性指数虽高于郁闭稳定的林分，但其稳定性较低。
对物种多样性与稳定性关系的意见分歧，有人认为是群落的“多样性”和“稳定性”存在不同的定义和内涵造成的。不同的“多样性”和“稳定性”定义和内涵会导致不同的结果。多样性包括物种丰富度、均匀度等等，稳定性则用弹性、抗性、及变异性等来衡量。这些概念和层次上的复杂性都是导致无法正确理解物种多样性与稳定性之间真实关系的原因。
（二）冗余种假说（Redundancyspecieshypothesis）
由瓦尔克（Wallker）于1992年提出（Biodiversityandecologicalredundancy,1992），为了补偿邻近种的绝灭，系统中某些种有一定的扩大“工作”的能力，这个假说的核心是：统的功能与物种多样性无关。物种可以被分成不同的功能类群，在同一功能群内物种之间对于生态系统的功能是可以相互替代的。如果主要的功能群存在，生态系统的功能与物种多样性无关。
该假说认为，生态系统保证正常功能需要一个物种多样性阈值，低于这个阈值，系统的功能会受到影响，高于这个阈值则会有一部分物种的作用是冗余的。
不过，Tilman对草地群落的研究结果对该学说予以否认。
（三）
铆钉假说（Rivethypothesis）
该学说由EhrlichP.R.和
EhrlichA.H.yu于1981年提出，主要观点是：将生态系统中的物种比作将飞机组装在一起的铆钉。每个物种具有一定的功能，任何物种的丢失都会使生态系统功能受到一定的影响；物种数目减少到一个界限以下时，会引起生态系统突然的灾难性的崩溃。在物种丰富度与生态系统功能之间存在一个非线性关系。
可见铆钉假说的观点与铆钉假说截然相反，认为生态系统中所有物种对其功能的正常发挥都有贡献而且是不能互相替代的。
（四）
特异反应假说（Idiosyncraticresponsehypothesis）（不确定假说）
由劳顿（Lawton）于1994年（Whatdospeciesdoinecosystem，1994）用模型强调了物种组成与生态系统功能之间的一个无效的或不固定的关系，即生态系统的功能随着生物多样性的变化而变化，但是变化的强度和方向是不能预测的；或者说生态系统的功能对物种数目不敏感，因为物种的作用是复杂而多变的。
（五）
零假说（Nullhypothesis）
该假说认为生态系统的功能与物种多样性无关，即物种的增减不影响生态系统功能的正常发挥。
上述假说对于解释物种在生态系统中的作用具有不同程度的启发性,但其在实践中的适用性、正确性有待进一步研究。部分学者在自然和人工生态系统中开展实验工作检验这些假说，并取得一些进展（Lawton在英国Silwood公园进行的人工控制生态系统Ecotron实验，选取31种动物和植物分别组合为9、15、31个物种等三个多样性水平）。
2、关键种与功能群的概念
上述假说中都没有对每个物种的作用强度做出明确的说明。实践中，生态系统中不同物种的生态作用是有差别的。其中有一些物种的作用是至关重要的，它们的存在与否会影响到整个生态系统的结构与功能，这样的物种即称为关键种（keystonespecies）或关键种组（keystonegroup）。
关键种是指其活动和丰富度决定群落的完整性并在一定时间内保持系统稳定的物种。去除关键种将引起系统中部分物种的丧失和其它物种的侵入。关键种的作用可能是直接的或是间接的；可能是常见的（common）或是稀有的（rare）。可能是特异的（特化），或是普适性的。
关键种的类型——7类
捕食者（海獭、选择性采食种子的动物）
食草动物（大象）
病原体和寄生物（粘液瘤菌）
竞争者（建群种、杂草）
共生种（被依赖的植物资源、传粉者、传播者）
掘土者（兔子、白蚁、河狸）
系统过程调控者（固氮菌、菌根真菌分解者）。
功能群是指具有相似的结构和功能的物种的集合。在生态系统中具有相似的功能作用，成员相互替代后对生态系统过程影响较小。强调物种的集体作用，简化对生态系统结构功能和过程的认识。
六
生态系统的稳定性
生物圈稳态
生态系统稳定性
（一）生物圈的稳态
?
作为地球上最大的生态系统，生物圈的结构和功能够长期维持相对稳定状态，这一现象称为生物圈的稳态。
生物圈1号——人类的地球村
地球村生物圈的构成
生物圈1号的功能特性
?
生物圈是行星地球经过长期演化形成的组分多样、结构复杂、自我调节、功能稳定的开放巨系统——生命支持系统。
?
地球是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。
生物圈中的人
人是生物圈中占统治地位的生物，能大规模地改变生物圈,使其为人类的需要服务。然而,人类毕竟是生物圈中的一个成员，必需依赖于生物圈提供一切生活资料。人类对生物圈的改造应有一定限度，超过限度就会破坏生物圈的动态平衡，造成严重后果。
生物圈Ⅱ号”实验室是由美国前橄榄球运动员约翰?艾伦发起，并与几家财团联手出资，美国科学家于1984年开始兴建的“，1993年1月建成后8位科学家入住里面欲通过自己生产各种生存所需在里面生活两年，结果才过了一年多一点就因里面氧气减少、粮食减产不得不撤出。
该实验说明，在目前技术条件下要在生物圈之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困难的。因为系统的稳定性很难做到。
背景——生物圈2号
?
生物圈2号（Biosphere2）是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身称作生物圈1号而得此名，它由美国前橄榄球运动员约翰?艾伦发起，并与几家财团联手出资，委托空间生物圈风险投资公司承建，历时8年，耗资1.5亿美元。
?
生物圈2号计划目的：在密闭状态下进行生态与环境研究，帮助人类了解地球如何运作；并研究在仿真地球生态环境的条件下，人类是否适合生存的问题。为了尽量贴近自然环境，圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区区域，通过一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。
生物圈2号生物组成
?
圈内有5个野生生物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和两个人工生物群落（集约农业区和居住区）。
?
以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板，分别由美英生物和生态学家设计而成。
?
共有约4000个物种，其中动物（包括、软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等）约3000种，微生物（包括细菌、粘菌、真菌、微藻等）约1000种，分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。
生物圈2号实验结果
?
评价——失败。
?
失败原因：除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外，生物种类关系的失调也是重要的原因。
?
引进的生物却主要是生产者，动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了，有些植物就只开花不结果了。由于动物的种类和数量减少了，植物很少被动物取食，加之缺少细菌和真菌的分解，导致枯枝落叶大量堆积，物质循环不能正常进行，比例失调,在真实的生物圈中平均每人所对应的大气、水、植物等是那么的广阔,而2号环境资源与人的比例严重偏小,维持一个人的生活已严重不足,更何况是承载几个人。
?
二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于生成速度,与此相反，二氧化碳的产生高于消耗。
生物圈2号研究结论
?
大自然并非我们想象得那样简单，复杂巨大的系统关联中，可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的；人不是万能的，在已知的科学技术条件下，人类离开了地球将难以永续生存。
?
同时进一步证明：目前地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。人类要懂得顺应自然，要珍爱大自然的一切；才能与地球万物持续发展。
?
人是生物圈中占统治地位的生物，能大规模地改变生物圈,使其为人类的需要服务。
然而,人类毕竟是生物圈中的一个成员，必需依赖于生物圈提供一切生活资料。人类对生物圈的改造应有一定限度，超过限度就会破坏生物圈的动态平衡，造成严重后果。
生物圈的稳态
?
作为地球上最大的生态系统，生物圈的结构和功能够长期维持相对稳定状态，这一现象称为生物圈的稳态。
生物圈稳态的自我维持
第一：从能量角度来看，源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力。
1:太阳能借助绿色植物的光合作用所固定的化学能是整个生物圈能量的来源。
2:是生物圈赖以生存的能量基础。
第二：从物质方面来看,大气圈、水圈和岩石圈为生物的生存提供了各种必需的物质。
生物圈在物质在上是个自给自足的生态系统
第三、生物圈具有多层次的自我调节能力。
（二）生态系统稳定性
少量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏。
草原上适量放养牲畜，草原不至于破坏。
适度捕捉生态系统中的动物，也不会导致种群严重减小，更不会灭绝。
生态系统是动态系统。生态系统在不断地发展变化着。生态系统中的生物种群既有出生也有死亡，既有迁入也有迁出；阳光、温度、水分等无机环境因素也在不断地改变。
但对于一个相对成熟的生态系统来说，系统中的各种变化只要不超出一定限度（阈值），生态系统的结构与功能就不会发生大的改变——相对稳定性。
这种状态属性就是生态系统的稳定性。
生态系统稳定性
的意义
稳定性是生态系统的一个最基本的功能特征，也是人们了解生态系统的一个极其重要的概念，是生态系统存在的必要条件。
当前正威胁着人类的资源短缺、环境恶化等社会问题，究其本质，就是系统的稳定性问题，这些问题的解决在很大程度上都依赖于稳定性问题的研究，所以稳定性是生态学研究领域不容回避的重要主题之一。
生态系统的稳定性
概念
生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
生态系统的稳定性来自抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。
抵抗力稳定性
概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维
持原状的能力。
来源：
１、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成
的变化占总量的比例小。
２、能量流动与物质循环的途径多，一条途径
中断后还有其他途径来代替。
３、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰
造成的不利影响。
抵抗力稳定性高的生态系统特征：
１、各营养级的生物数量多，占有的能量多。
２、各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。
抵抗力稳定性高的生态系统特征：
1、各营养级的生物数量多，占有的能量多。
２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能
量流动的渠道多。
恢复力稳定性
概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破
坏后恢复原状的能力。
来源：
１、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速
恢复原有的数量。
２、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境
的新类型。
３、生态系统结构简单，生物受到的制约小。
恢复力稳定性高的生态系统特征：
１、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。
２、生物种类较少，物种扩张受到的制约小。
３、各营养级生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。
恢复力稳定性高的生态系统特征：
１、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。
生物种类较少，物种扩张受到的制约较小。
２、生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适
应新环境的新类型。
抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。
恢复力稳定性高的生态系统特征：
１、生物种类较少，物种扩张受到的制约较小。
2、生物个体小，繁殖快。能以休眠方式渡过
不利时期或产生适应新环境的变异。
生态系统稳定性不同的内涵和外延
(1)具有不同内涵的稳定性概念
A．恒定性(constancy)：生态系统的物种数量、群落生活型或环境的物理特征等参数不发生变化。可见这是一种绝对稳定的概念，这种稳定在自然界几乎是不可能的。
B．持久性(persistence)：指生态系统在一定边界范围内保持恒定或维持某一特定状态的历时长度。这是一种相对稳定概念，且根据研究对象不同，稳定水平也不同。
C．惯性(inertia)：生态系统在风、火、病虫害以及食草动物数量剧增等扰动因子出现时保持恒定或持久的能力。这与恒定性概念基本相同。
D．弹性(resilience)：指生态系统缓冲干扰并仍保持在一定阈限(thresholdboundary)
之内的能力。这与持久性概念类似，但强调生态系统受干扰后恢复原状的速度，即其对干扰的缓冲能力。
E．恢复性(elasticity)：与弹性同义。
F.
抗性(resistance)：描述系统在给予扰动后产生变化的大小。即衡量系统对干扰的敏感性。
G．变异性(variability)：描述系统在给予扰动后种群密度随时间变化的大小。
H．变幅(amplitude)：生态系统可被改变并能迅速恢复原来状态的程度。即强调其可恢复的受扰范围。
稳定性
两个方面的含义：
一方面是系统保持现行状态的能力，即抗干扰的能力；诸如前所述的恒定性、持久性、惯性。
另一方面是系统受扰动后回归该状态的倾向，即受扰动后的恢复能力。如弹性、恢复力。
至于抗性、变异性、变幅则反映了系统受扰后的变化大小，标定了生态系统的稳定域。
(2)具有不同外延的稳定性概念
A．局部稳定性(localstability)：系统受较小的扰动后仍能回复到原来的平衡点，而受到较大的扰动后则无法回复到原来的平衡点，则称该平衡点的稳定为局部稳定，或邻域稳定(neighborhoodstability)。处于演替初期的群落常常如此。
B．全局稳定性(globalstability)：系统受到较大的扰动后远离平衡点，但最终仍能回复到原来的平衡点，则该系统具有全局稳定性。处于演替末期的群落常常如此。
C．结构稳定性(structurestability)：在系统状态方程里，参数的变化(由扰动引起)，可通过转移矩阵的传递，在解空间里反映出来，当数学解在空间的变化小到可以忽略时，便说明该系统的传递矩阵性能较好，因而称该系统为结构稳定。此强调系统组成的有序性。
D．循环稳定性(cyclicstability)：生态系统经过一系列变化后仍能恢复原来的状态的特性。是具循环演替的生态系统的另一种稳定形式。
E．轨迹稳定性(trajectorystability)：生态系统在其原有状态被扰动并改变成各种不同的新状态后复归至某一最终状态的倾向。是具逆行演替的生态系统的特殊稳定形式。
P.
相对稳定性(relativestability)：反映系统稳定程度的量化概念。
G．绝对稳定性(absolutestability)：反映邻域稳定和全局稳定的概念，因为在稳定域内外的系统状态有质的区别。
稳定性概念辨析
篇三：祁连山生物多样性研究有什么意义和价值
如何看待三江源野生动物荒漠猫数量仅剩不到1万只，保护生物多样性有多重要？撰文丨尼克
编辑丨文档小组手
来源丨《热搜图片网》2020年第6期
文题展示
希望政府相关部门都做好相关保护工作，也要引导社会大众有保护野生动物这个观念，一起来保护这稀有的野生物种。希望政府相关部门都做好相关保护工作，也要引导社会大众有保护野生动物这个观念，一起来保护这稀有的野生物种。
思考点拨
祁连山自然保护区有哪些野生动物祁连山自然保护区有哪些野生动物
保护区生态地域复杂，植被类型多样，具有中纬度山地植被的特征。植
祁连山国家级自然保护区
祁连山国家级自然保护区
物区系属青藏高原植物区，植物主要以阴生、湿生、寒生、寒旱生、中生、旱生植物为主。区内分布有国家级保护动物一级14种、国家二级39种。甘肃省保护动物6种；分布有国家二级保护植物4种。被列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》的兰科植物有12属16种；有国家一级保护昆虫2种、二级保护昆虫12种。共有野生动物28目63科286种，其中，鱼纲1目2科4种，爬行纲2目3科5种，两栖纲1目2科2种，鸟纲17目39科206种，哺乳纲7目17科69种。保护区生态地域复杂，植被类型多样，具有中纬度山地植被的特征。植
祁连山国家级自然保护区
祁连山国家级自然保护区
物区系属青藏高原植物区，植物主要以阴生、湿生、寒生、寒旱生、中生、旱生植物为主。区内分布有国家级保护动物一级14种、国家二级39种。甘肃省保护动物6种；分布有国家二级保护植物4种。被列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》的兰科植物有12属16种；有国家一级保护昆虫2种、二级保护昆虫12种。共有野生动物28目63科286种，其中，鱼纲1目2科4种，爬行纲2目3科5种，两栖纲1目2科2种，鸟纲17目39科206种，哺乳纲7目17科69种。
祁连山自然保护区有哪些野生动物...祁连山自然保护区有哪些野生动物...保护区生态地域复杂，植被类型多样，具有中纬度山地植被的特征。植
祁连山国家级自然保护区
祁连山国家级自然保护区
物区系属青藏高原植物区，植物主要以阴生、湿...保护区生态地域复杂，植被类型多样，具有中纬度山地植被的特征。植
祁连山国家级自然保护区
祁连山国家级自然保护区
物区系属青藏高原植物区，植物主要以阴生、湿...祁连山有什么野生动物？...祁连山有什么野生动物？...祁连山野生动物有野驴、马鹿、羚羊、雪豹、棕熊、猞猁、赤狐、白唇鹿、盘羊、岩羊、胡兀鹫、雪鸡、玉带海雕、藏雪鸡、角百灵、雪鸽等。
甘肃祁连山国家级自然保...祁连山野生动物有野驴、马鹿、羚羊、雪豹、棕熊、猞猁、赤狐、白唇鹿、盘羊、岩羊、胡兀鹫、雪鸡、玉带海雕、藏雪鸡、角百灵、雪鸽等。
甘肃祁连山国家级自然保...祁连山有那些动物？祁连山有那些动物？
在高裸岩、高山寒漠地带有雪豹、白唇鹿、盘羊、岩羊、胡兀鹫、雪鸡、玉带海雕等珍稀濒危动物；在高山草甸有藏雪鸡、角百灵、雪鸽等在高裸岩、高山寒漠地带有雪豹、白唇鹿、盘羊、岩羊、胡兀鹫、雪鸡、玉带海雕等珍稀濒危动物；在高山草甸有藏雪鸡、角百灵、雪鸽等
相关图片
1.
祁连山区发现珍稀野生动物
预告|绿水青山育"精灵"——祁连山珍稀野生动物资源纪实
2.
祁连山区发现珍稀野生动物
珍稀野生动物在祁连山保护区频频"出镜"
3.
祁连山区发现珍稀野生动物
预告|绿水青山育"精灵"——祁连山珍稀野生动物资源纪实
4.
祁连山区发现珍稀野生动物
预告|绿水青山育"精灵"——祁连山珍稀野生动物资源纪实
5.
祁连山区发现珍稀野生动物
祁连山区发现珍稀野生动物藏野驴
擅长奔跑还会"挖井"
出品人丨尼克
打开百度搜索“热搜图片网”，打开眼界，理解他人，理解自己
篇四：祁连山生物多样性研究有什么意义和价值
祁连山生态环境存在的主要问题及对策研究甘肃境内祁连山区域很大，规划区主要以发源于祁连山地的各条河流的源头区、集流区为主要保护治理区域，南以甘青两省界为界，最南端为天祝县东坪乡；北以河西走廊区南界为界，最北端为肃北县与瓜州县交界；西以当金山口为界；东止于古浪县与景泰县交界处。其范围包括：苏干湖水系的大、小哈尔腾河源头区和集流区，疏勒河水系的7条河流源头区和集流区，黑河水系的32条河流源头区和集流区、石羊河水系的19条河流源头区和集流区以及的黄河流域大通河、庄浪河集流区。
1、生态环境主要问题
1.1冰川退缩、储量减少，雪线上升
上世纪八十年代末期以来,随着全球气候变暖以及人为开发活动的影响,冰川退缩加剧。祁连山中段、西段冰川面积共减少了116.21km2，冰储量减少了50亿m3，分别占1956年该区域冰川面积和储量的10.2%和8.9%，其中以疏勒河流域讨赖河水系的冰川变化幅度最大。
与此同时，局部地区的雪线也正以年均2m至6.5m的速度上升，有些地区的雪线年均上升达12.5m至22.5m。根据卫星遥感资料对比分析，2007年1月29日与2006年1月31日相比，祁连山东段积雪面积减少了6.5%，中段减少了8.7%，西段减少了18.6%。
1.2森林健康状况不良，生物多样性受到威胁，水源涵养能力下降
森林具有良好的持蓄水能力，林地由于林冠、枯枝落叶层的截留和增大土壤渗蓄能力而起到拦洪作用。一般在森林区，通常约有20%左右的降水量为林冠截留，枯枝落叶层的截流量一般在10mm，最大持水量不超过20～30mm。据调查，祁连山森林分布下限由1950年代的1900m上升到目前的2300m；乔木林年平均生长率仅为2.87%，低于全国林木平均生长率3.98%的水平。现状林分结构大部分为同龄单层林，天然云杉林主林层郁闭度大多在0.6～0.9，相当一部分超过0.9，林下灌木层不明显，盖度在5%以下，仅见矮化小灌木。由于全球气候变暖影响及历史战乱和垦荒、滥伐、滥牧等人为干扰，较之历史上森林茂密、水草肥美的祁连山来看，如今的祁连山北坡森林资源面积减少了很多，现存林分处于林片破碎、林分稳定性差，生长缓慢的状态，森林面积变化处于长期剧减短期增加的状态。同时，由于自从上世纪八十年代以来的绝对禁伐保护，部分云杉纯林缺乏森林健康抚育，林分密度大，林内灾害木累积达6万m3，导致林内卫生状况恶化，森林火险等级高，可燃度大，生物多样性受到威胁。另一方面，在规划区森林面积中灌木林占比近75%，主要分布在乔木林外围农牧区，由于长期受到走廊区干旱气候的影响和农牧活动的侵扰，破坏和严重退化现象并存，这种状况将大大地影响祁连山林草植被涵蓄水资源能力，最终降低其水源涵养功能的发挥。
1.3草地退化现象严重，生产能力下降
由于祁连山区人口规模的不断增加，加剧了对自然资源的依赖和利用程度，养殖规模无序扩大，生产方式简单粗放，导致草地生态严重退化。据调查，本区退化草地面积达374.75万hm2，占草地面积的76.97%。其中轻度退化草地面积105.16万hm2，占退化草地面积的28.06%；中度退化草地面积126.86万hm2，占退化草地面积的33.85%；重度退化草地面积142.73万hm2，占退化草地面积的38.09%；另据统计分析，与1950年代相比，祁连山草地的牧草产量下降了30.4%，牧草盖度下降了11.11%，牧草高度下降41.09%，畜均草地占有量由1950年代的2.25hm2减少到现在的0.6hm2。
1.4水资源总量不足，供需矛盾突出
由于人口的增长，经济社会的发展，对水资源的需求加大，加之人类活动对水源涵养区的破坏，气候变化对水资源的影响，水资源总量不足，供需矛盾更加突出。以祁连山东段为例，与1950年代相比，石羊河流域的出山流量平均减少了3.03亿m3。另一方面，河西地区社会经济发展的不平衡，导致用水结构的不合理，用水效益较低的农业用水比重过大，挤占了生态环境用水，用水方式落后和用水管理措施落实不到位，导致了水资源的浪费现象仍然较为严重。尽管近几年河西各市大力推动节水工作，但受资金等诸多因素的影响，当地长期采用粗放水资源利用模式所导致的区域内水资源超量开发、供需矛盾突出的问题仍未得到解决。目前，三大内陆河的水资源利用率均超过水资源合理开发利用率40%的国际标准，其中，石羊河水资源利用率高达154%，黑河95.5%，疏勒河76.4%。
1.5农林牧矛盾尖锐，农牧民增收、经济发展与生态环境保护的矛盾日益凸显
规划区农林牧交错分布，人口增长迅速，人为活动剧烈。从1980年代到目前，区域人口增加23%。其中，肃南、肃北县两个牧业县的人口从1950年代的6074人、1370人分别增加到2008年的3.65万人、1.1万人。快速增长的人口造成土地开垦的加剧，农业生产经营方式粗放，局部区域垦殖指数高，农田生产力低，配套设施不完善，农田侵蚀林草地、牧区占据林地的现象时有发生等情况，加上大量的水电、矿产开发活动，给区域生态环境的保护带来了严重的压力。
2、生态问题主要成因
2.1气温、降水变化直接影响内陆河出山径流和冰川积雪存贮的变化
2.1.1祁连山气温及降水变化情况
独特的自然地理环境条件，决定了祁连山及其所在的河西走廊对全球气候变暖的强烈反应。据有关资料分析，1956年至2006年的近50年来，祁连山的年平均气温出现整体呈上升的趋势（图4-4），增长率为0.26℃/10a，高于全国0.25℃/10a的升温速率。本世纪前5年的年平均气温又比上世纪的1990年升高了0.3℃。其中冬季变暖最明显，秋季次之。祁连山2800m以上高度的东、中、西段平均气温升高趋势显著，且以东、西两段最大。海拔3000m以上区域的平均气温出现了大于0℃的情况，加剧了祁连山冰雪融化和雪线上升。
从区域降水变化来看，1956年至2006年的近50年来，祁连山区的年平均降水量整体呈增加趋势，以夏季增加趋势明显，但其余各季降水仍有增多倾向。从年代上看，1980年代以前在平均值以下，且振幅较小；1980年代以后降水量有增多趋势，但振幅较大；1990年代末至今增幅最大。从空间上看，东段石羊河流域山区降雨量处于下降趋势、中段黑河和西段的疏勒河有增加的趋势，尤其是西段疏勒河流域山区的年平均降水量的增幅最为明显。
2.1.2祁连山冰川积雪的存贮变化及影响因素
祁连山冰川运动速度的变化、冰体厚度的增减、雪线高度的升降等现象是祁连山区降水和气温变化的直接表现。20世纪50～70年代冰川物质以负平衡为主，80～90年代以正平衡为主。据谢自楚研究（1980），1956～1976年的20年间，祁连山冰川退缩幅度出现普遍减缓的趋势。祁连山冰川变化的总趋势受山区气候变化的制约，但有一个不短的滞后期。1950年代末祁连山山区冰川强烈退缩，是1930年代至1940年代的山区气温升高在冰川变化上的滞后反映；1970年代末冰川停止后退，可能是1950年代气温下降和降水增多双重影响的结果。气温升高，冰川雪线后退，严重影响了河西地区的水资源供给。目前祁连山冰川总体处于退缩状态，祁连山东部冰川平均后退速度为16.8m/a，中部为3.3m/a，西部
为2.2m/a。
2.1.3祁连山内陆河出山径流的变化及影响因素
河西地区内陆河的补给类型较齐全，包括高山冰雪，季节积雪融水，降雨和地下水补给，但多数河流仍以降雨或降雪、冰川混合补给为主，因此其径流年内分配以集中于暖季为主。石羊河水系和黑河水系各河均属降雨补给型，其补给比重在80%以上，冰川融水补给只占1.0%～9.5%。其径流的年内分配与山区降水的年内分配相吻合，汛期(5～9月)径流量可占全年总水量的70%～80%。梨园河以西的摆浪河、洪水坝河和疏勒河水系的白杨河、石油河、昌马河等，属降雨、冰川混合补给类型，冰川补给比重已升至30%左右，占全年径流总量的70%～80%，且集中于6～8月三个月中，这是由于暖季冰川强烈消融过程与降雨过程基本一致造成的。西部疏勒河水系的党河和苏干湖水系的大、小哈尔腾河，冰川补给比重进一步增加，可达40%左右，属冰川补给型河流，其年内分配比较平稳，这与冰川暖季集中融化不一致，主要是这些河流在出山前都流经较大型山间盆地，通过地下调蓄变为以地下水补给为主的缘故，其5～9月的水量仅占全年水量的50%左右。
干旱少雨的年份，冰川消融强烈，能释放出较多的冰川融水径流补给河流；而在湿润多雨的年份，冰川消融减弱，冰川对河流的补给量减少，而高山上的降雪补给又增加了冰川的水储存。河西出山径流与山区流域降水量的变化过程基本一致，峰谷相互对应,而与气温的变化过程则基本相反。这表明出山径流的丰枯与山区降水量大小呈正相关的关系，与气温的关系则呈反相关关系。
气温作为热量指标对径流的影响具体表现在如下几个方面:一是影响高山冰雪的消融；二是影响流域的总蒸发量；三是改变高山区的降水形态；四是改变高山冰川区及整个流域下垫面与近地面层空气之间的温度差，从而影响它们的小气候。可见，气温在水量平衡中属于支出项的影响因素。在降水量相同的情况下，山区气温的升高将会减少出山径流量。由于今后几十年内祁连山区平均气温变化总体上相对稳定，在山区降水量变化不太大情况下，祁连山区平均气温的变化将不会对出山径流量有太大的影响。基于此，由于祁连山东部降水量处于下降趋势（图4-6），受补给来源和山区降水量的影响，石羊河流域各河流出山径流量变化呈周期性、总量呈下降趋势（图4-8）；黑河流域各河流出山径流量未来几十年里
虽随着降水、气温的变化而上下波动，但变化其幅度不会很大，其幅度基本在目前出山径流量的±1O%左右范围内；疏勒河流域各河流出山径流由于西段疏勒河流域山区的年平均降水量的增幅最为明显，西段的疏勒河流域各河流呈上升趋势。
2.2人口持续增加，人为干扰不断加剧，给生态环境造成巨大压力
自然资源和生态环境承载能力是有限的，人口的快速增长必然加大对资源和环境的压力，最终导致生态系统不稳定性增加，生态安全风险度增大，进而引发环境退化和生态失调。
据1980～2008年县（区）人口统计资料，规划区人口从1980年代初的73.25万人增至2008年的130.91万人，增长近1倍。其中农业人口由1980年的71.04万人增加到117.35万人，增加了46.31万人。但受自然地理、历史、经济、社会、文化等因素影响，规划区二、三产业发展缓慢，农牧业一直占绝对优势，农牧民就业渠道窄、增收途径少。为了就业、增收和生活，人们只能继续从事农牧业。因此，随着人口剧增，对耕地、牧草地和生产生活能源的需求就不断扩大，从而导致耕地、草地规模不断扩张，农牧业向高海拔区域不断推进，大量挤占林地。但在规划区9.63万km2的范围内，3000m以上的高海拔地区占到规划区土地面积的80%以上，而且绝大部分属于高寒草甸、半荒漠、荒漠和永久冰雪地带，生态承载力极低，生态脆弱性很高。结果，在人类频繁活动的作用下，使得局部区域出现大量生态赤字。据对各县(区、场)在规划区内涉及区域进行的生态足迹分析结果可知，生态环境较好、林草地面积大、人均生态资源占有比例高的肃南、肃北、阿克塞、天祝、山丹县及山丹马场等区域，经济发展所依赖的生态资源支撑力较强，生态足迹出现盈余。尽管天祝县人口多，但大多纳入祁连山国家级保护区的保护范围，分布的森林面积也占到保护区核心区、缓冲区森林面积的31.6%，是祁连山保护区重要的林草资源分布区域，因此，生态足迹呈现盈余是可以理解的。反之，资源总量与经济急速发展的需求不匹配，经济发展支撑能力弱的民乐县、凉州区、永昌县、甘州区、古浪县、永登等县区，则出现了生态赤字。
2.3资源开发方式粗放，管理手段落后加剧生态退化
落后的生产力与粗放的经济发展方式的表现之一，就是对自然资源的不合理利用。人们对祁连山矿产、水和旅游等资源不合理开发利用的直接后果就是加剧
当地生态环境的破坏。
祁连山区矿产资源丰富，是甘肃重要的矿产资源分布区和开发区，矿产开发相对活跃。由于部分矿山开采企业重开采轻保护，开发利用方式粗放，技术装备水平低，技术含量和附加值不高，基本处于原矿开采状态，环境保护措施不力，致使尾矿堆存、处理不及时、不规范，除占有大量土地外，还因尾矿库排水中含有大量铜、锌、铁等金属元素，污染水环境；尾矿砂粒度很细，遇风扬尘污染大气环境，从而给当地环境造成很大危害。
山区小水电发展迅速。小水电作为水能资源的重要组成部分，在促进经济、社会发展的同时，由于管理措施落实不到位，监督力度不够等原因，不同程度造成地表植被的破坏和侵蚀，阻断洄游性水生动物通道等不利影响。
水资源开发利用率高。2008年规划区用水量39.54亿m3，水资源开发利用率36.87%，基本接近国际上公认的水资源合理开发利用率的警戒线标准——40%。随着规划区和全流域人口的增长、经济的发展，以及水资源时空分布不均匀，当地的水资源供需矛盾会很突出。如古浪县的水资源开发利用率最高，达到了233.34%，永昌县、凉州区、山丹县的水资源开发利用率也都超过了100%，民乐县的开发水源利用率也达到了85.61%。同时，由于缺乏水资源的统一管理，导致上、中、下游地区间的用水矛盾突出，地上水、地下水、城乡生活用水和工农业生产用水的管理以及水污染防治等，基本上处于一种无序状态，从而进一步加剧了水资源的不合理开发利用。
用水结构不合理。规划区的农业灌溉用水占到总用水量的84.02%，而工业、城乡生活和林草灌溉的用水才分别占到6.4%、4.22%和5.38%；整个河西走廊用水结构中，农业灌溉用水更占到总用水量的86.44%，工业、城乡生活和林草灌溉的用水也仅分别占5.23%、2.01%和6.33%，而全国农业用水才占到总用水量的75.3%，可见规划区和河西走廊的农业灌溉用水已大大超过了全国平均水平。就整个河西走廊而言，高耗水作物种植面积过大，农业用水比重普遍高于全国水平，而生态用水比重偏低。挤占生态用水的直接后果就是环境恶化进一步加剧。石羊河下游的民勤、黑河下游的额济纳一带之所以成为我国西北两大风沙尘源地，其根本原因就在于水资源的过度开发。
旅游业开发在带来经济效益的同时也造成一定的环境问题。近年来河西走廊
冰川旅游的开发，导致旅游向林区、草地深处发展，触及到冰川深处。结果，受人员及汽车的影响，冰川区的温度升高，而且生活垃圾、废弃物的排弃，也污染了冰川环境。
2.4体制不顺，权属不清造成保护与开发矛盾突出
祁连山地纵跨河西五市，其农田、森林、草地、水资源、气象、矿产等资源分属不同地方的各级政府的农业、林业、水利、国土、气象或环保等多地方、多级别、多部门的管理。保护祁连山生态环境，既有需要同级政府有关部门协调解决的问题，更有需要不同地方、不同级别、不同部门的政府及其相关部门有效沟通才能解决的问题。但到目前为止，虽然有一个保护区管理局，但仅是个县级单位，大多数时候无法承担如此繁重、复杂的协调工作。一个统一的祁连山生态环境保护协调管理机制至今仍未建立起来，而各地各部门制定、执行的法规政策不统一，经济发展和生态环境保护目标也不尽协调，结果导致祁连山生态环境治理各自为政，治理手段和方法单一，综合治理力度不够，治理效果不能很好地发挥出来。
同时，祁连山区林地与草地权属重叠，“一地两证”的现象普遍存在。由于自然、地理、历史、经济等原因，使得保护区内的部分土地既是确权颁证的牧民草场，也是拥有合法身份的林地。这种权属不清的现状导致土地使用功能不明晰，造林、封山育林等保护措施难以实施，森林资源的扩展受限。而作为山区牧民来说，非牧就业能力、机会都很有限，畜牧业仍是其生计之所在，也是本区经济增长的基础。为维持基本的生计，牧民大量发展效益高、破坏生态严重的牲畜品种，不断扩大养殖规模，随意拓展养殖空间，导致畜均占有草地资源急剧下降，大多数草场，尤其是在冬季和春季/初夏都出现过度放牧，加上缺乏管理，结果限制了植被生长。林草权属模糊不清，也使得局部地带的疏林地、灌木林成为牧民放牧的地方，最终导致资源保护与利用间的矛盾日趋尖锐。
2.5监测管理体系不健全影响了对生态建设的实践指导作用
虽然各行业根据不同的项目和工程需要，要分别对森林、草地、农田、沙漠、河流、湖泊等不同类型的生态系统进行研究和监测，但都仅在局部的一些地点开展工作，主要目的也以研究为主，监测数据覆盖面小，及时性、统一性和实用性差，不能准确、及时的反映全区生态总貌，也不能准确、及时、定量的评价国家
巨额投资的各项生态工程在各区域（流域）的实施效果。加之目前祁连山区生态监管主要以水资源的管理为对象，缺乏权威的、专业的自然生态环境监测管理体系，致使生态工程覆盖面重复或遗漏的情况经常发生，生态环境得不到高效的保护和全面管理，严重的制约着下一步祁连山生态环境的保护与建设工作。
2.6资金短缺难以满足生态综合治理的需要
长期以来，国家对河西地区的投资方向主要倾向于走廊区的林草植被恢复、荒漠化治理和水利建设投资，针对祁连山产流区生态环境综合整治和人员分流安置的投资较少。祁连山水源涵养区生态治理是一项耗资巨大、时间跨度长的工程，主要以生态、社会效益为主，通过市场筹资的难度大，而甘肃本身又是一个经济欠发达的地区，财政十分困难，特别是规划区是甘肃省主要的少数民族聚居区之一，受自然环境条件的限制，山区经济发展落后，农牧民增收困难，贫困人口集中，是甘肃省全面建设小康社会的“攻坚”对象和构建和谐社会的特别关注区域。因此，从祁连山是河西走廊和我国北方重要的生态安全屏障、甘肃省是经济欠发达地区、规划区是民族地区等实际情况出发，建议工程资金投入以国家投入为主，社会和地方补贴为补充，国家、地方、集体、个人一起上，多渠道、多层次、全方位筹集建设资金。只有这样，才能保证项目的顺利实施。
3、对策研究
祁连山生态系统是一个复合的生态系统。针对不同类型的生态子系统、不同区域类型的生态问题及成因，按功能区划和保护与治理目标，应用以下三个方面的保护、恢复与治理的措施和方法，开展祁连山水源涵养林区生态环境保护与综合治理建设。
3.1通过冰川环境保护，森林、草地、湿地恢复与重建，减少人为活动影响，增强祁连山生态系统稳定性，促进自然恢复进程，增强水源涵养功能，有效保护生物多样性。
3.2通过保护管理能力建设、科技支撑体系建设，健全和稳定规划区保护体系，增强生态保护与监管能力，培养和提高公众保护意识。
3.3通过实施人口分流安置、农牧民生产生活设施建设、农牧业生态经济调整优化等方面的配套项目，调整农牧民居住区布局、改善生产生活条件，优化规划区农牧业生产结构、调整区域产业结构，提高农民经济收入、减少水资源消耗，减轻人为活动对自然生态的压力，促进社会经济可持续发展。
4、规划的主要做法
4.1冰川生态系统保护
主要采取人工廵护、监测和人工增雨雪的措施，减少冰川周边环境的污染和破坏，避免人为干扰，维持和稳定冰川周边生态环境，促进自然恢复进程。
4.2森林生态系统保护与恢复
主要采取人工造林、封山育林、林缘区弃耕地植被恢复等途径，提高植被覆盖率，增强生态系统的功能，使其结构优化、系统稳定，发挥最大的生态效益；采取森林防火工程、森林有害生物防控体系建设工程等措施，减少虫害、火灾发生频率，增加系统内抗御自然灾害能力；通过森林保护基础设施建设、增强林地保护能力，减少和控制环境的污染与破坏，包括控制采矿、开垦、盗伐林木、挖药等行为。
4.3水域生态系统保护与恢复
主要采取湿地保护与建设、水土保持工程、饮水安全工程等措施，严禁开垦水域湿地、开矿、填埋以及污染水源等行为；恢复水域湿地植被，促使湿地面积不断扩大；减少水土流失、滑坡等灾害发生，为河川径流提供充沛的水源保障。
4.4草地生态系统保护与恢复
主要采取重点保护区草地全规划期禁牧，退牧还草，沙化草地治理，草地鼠、兔害防治，草地病虫害防治，毒草防治，补播改良，减畜配套工程等措施，积极改良草场，严禁超载放牧，增强草地生态功能，使草地生态系统科学合理可持续经营。积极协调林农、林牧矛盾，力求在生态治理过程中，尽可能减少对当地群众的影响，使它们现有的收入不减少并有所增加，使区域的生态、经济、社会能够可持续发展。
4.5人口分流、农牧经济优化调整等综合治理
主要包括人员分流安置、易地搬迁、游牧民定居点建设、小城镇建设、农牧民生产生活设施建设、农业种植结构调整、农牧产业体系建设、村镇环境保护等配套项目，分流迁移保护区内部分人口、优化农牧经济结构，实现保护区人口减少，农牧民收入增加，生产生活条件改善。
5、结语
通过规划的实施，严格保护冰川、水源地环境，稳定水源区冰川雪线周边生
态环境，促进重点保护区生态环境的自然恢复。规划区森林覆盖率从11.98%提高到16.73%，森林质量得到改善，森林水源涵养能力增强；水土流失及沙化趋势有效遏制；湿地和野生动植物生境得到有效保护和修复；水源地环境及水质环境得到有效改善。退化草地治理率达到50%以上，草地养畜量达到平衡，草地水源涵养能力增强，生产能力提高。生态环境保护管理能力得到提升，公众环保意识不断增强。而且，通过综合治理配套项目实施，调整农业种植结构，形成良种、高效、节水型种植业，提高单位土地面积收入，减少单位面积耗水量，实现区域用水总量不增加；优化区域产业结构，延长产业链，提高产品附加值，扩大就业面，增加农牧民收入；安置生态移民，改善农牧民的生产生活条件，减轻人类活动对区域自然生态环境的压力。最终达到农牧民人均收入提高、祁连山环境得到保护，区域可持续发展能力得到增强的目标，实现人与自然的和谐共存。
篇五：祁连山生物多样性研究有什么意义和价值
祁连山生态保护与经济发展浅议祁连山东端天祝县、地处甘肃省中部、黄河流域中上游和石羊河流域源头位置，是一个森林资源丰富，生态地位极其重要的林业生态大县。被誉为“绿色保姆”的祁连山东端水源涵养林，是下游陆地生态系统的主体和构建国家生态安全屏障的核心区域，在维护生态安全和石羊河流域综合治理中具有不可替代的战略地位。主要表现在：一是涵养水源。发源于天祝水源涵养林区的两条外流河和六条内陆河，灌溉着下游200多万亩耕地，保证了数以百计的工矿企业和城市用水。二是保持水土。使每年流入黄河和石羊河的泥沙减少约1100多万吨。三是蕴藏物种多样性。林区保存比较完好的生物种源库和物种遗传基因库，可长期、稳定地向人类提供引种、驯化的种源，在我国生物遗传的多样性方面具有极高的科学价值。
一、祁连山生态保护与发展现状
祁连山东端森林资源保护和生态建设面广、量大、任务重，森林资源的管护经费主要以地方政府为主。
长期以来，历届政府高度重视以林业为主的生态环境建设工作，大力实施“生态安全”战略，经过不懈努力，林业事业健康发展，生态建设稳步推进。
一是护林防火和资源保护成效显著。由于特殊的地理位置和严酷的自然条件，决定了森林资源一旦遭受破坏，恢复和发展十分困难，也决定了林业发展首先以保护为主。面对森林资源点多面广、战线长、农田森林草原犬牙交错、林区人员活动频繁、护林防火和资源保护形势十分严峻的客观现实，始终遵循“一落实”、“二坚持”、“三加强”、“四到位”的工作措施，实现了森林资源由被动守护型向科学预防型转变。“一落实”即着力落实政府和部门“双线四级”负责制，从行政一线做到了县长包全县、乡（镇）长包全乡（镇）、村长包全村、组长包全组，从业务一线做到了林业局长包全局、林场场长包全场、护林站长包全站、护林员包责任片的资源保护管理格局；“二坚持”即坚持深入持久的宣传教育和行之有效的规章制度。“三加强”即加强火源管理，加强执法力度，加强林政管理；“四到位”即广泛宣传，深入发动，思想认识到位；早部署、早安排，资源保护各项准备工作到位；强化指导、突出重点，工作措施到位；加强领导，健全制度，责任落实到位。
二是造林绿化事业蓬勃发展。相继实施了“三北”防护林建设、天然林保护、退耕还林、重点生态公益林建设等国家林业重点工程。为流域内的森林资源保护与恢复起到了项目辐射和科技示范带动的作用。
三是科技兴林及项目建设成果丰硕。坚持走科教兴林的路子，把科技创新作为推进林业建设持续快速发展的关键，突出高新技术引进、科技培训服务、先进适用技术推广、科技示范园区建设和科研攻关五位一体，实现了林业发展由传统型向科技型的转变。
四是生态产业稳步发展。为减轻生态压力，带动林区农牧民脱贫致富，近年来，立足于自然资源优势和区位优势，充分发挥比较优势，大力发展以红提葡萄、高原夏菜、人参果、食用菌栽培等为重点的高原设施农业，以小黑麦等优质饲草料种植和白牦牛、肉毛兼用羊、草原生态鸡、舍饲养殖为主的特色草畜业，以林木种苗培育为重点的林业产业，实现了特色生态产业从无到有、从零星探索到形成规模的飞跃，找到了一条符合实际的特色产业发展路子。
五是生态移民着力推进。生态移民是是统筹经济社会发展、减轻生态环境压力、加快高海拔地区农牧民群众脱贫致富的一项重大战略举措。先后制定和出台了一系列政策措施，通过政府引导和鼓励支持，采取集中搬迁、插花安置、先劳务后移民和封山育林、退耕还林还草等综合措施，生态移民工作取得了显著成效。有效缓解了林区生态压力，拓展了贫困群众生存空间，实现了生态保护和扶贫开发的双赢。
二、存在问题及对策建议
1、生态保护任务繁重，地方财政压力大。天祝林业属于生态公益性林业，只有投入，没有直接经济效益，林业建设经费来源主要靠当地财政拨款。各项生态工程的实际投资远远大于规定补助标准。
2、责权利失衡，生态效益得不到补偿。长期以来，投资、担责及建设管护任务以当地为主，但受益者主要在下游及周边地区，形成了“公众受益，当地投资担责；下游受益，上游建设管护”的不合理的水源涵养林保护建设局面，生态效益得不到补偿。
3、区域经济发展缓慢，生态负荷过重。为了生存，人们不断向大自然索取，生计资源逐年枯竭，生态负荷越来越重。实施生态移民，调整产业结构，增加农牧民群众收入，显得尤为必要。但目前实施的易地搬迁试点工程是县内移民，受区域条件限制，困难较多；县外移民受移民地政策限制，安置点落实极为困难，从根本上解决天祝生态移民的难度很大。
4、加大保护的支持力度。加大基础、防火设施和森林资源保护的投入。为此，建议纳入天然林保护和重点生态公益林补偿的公益林纳入国家重点公益林补偿范围，同时提高三北林、退耕还林、天然林保护、生态公益林建设投资标准，延长补助期限，免除生态建设地方配套资金。
5、加大对退耕还林工程的支持力度。实施退耕还林工程是改善生态环境的有效举措之一。由于近年来气候干旱，雨水较少，耕种坡耕地的农牧民广种薄收，有很大一部分耕地撂荒，加之外出务工人员、发展生态产业和生态移民数量逐年增多，我县群众退耕还林积极性很高。建议对海拔2600米以上和坡度在25度以上的坡耕地继续逐年实施退耕还林（草）工程。
篇六：祁连山生物多样性研究有什么意义和价值
祁连山重点生态功能区生态保护与建设思考2014年09月28日
16:07:33星期日
来源：中国张掖网
聂斌
王清忠
（张掖市林业局
734000）
摘
要：祁连山地理位置特殊，生态区位重要，对保障西北地区乃至国家生态安全，促进黑河全流域发展，维护民族团结和边疆稳定具有十分重要的意义。通过多年的保护治理，祁连山冰川与水源涵养区生态环境状况有所改善，但随着气候变暖、人为活动等诸多因素影响，祁连山冰川退缩、草场退化、荒漠化扩展等生态问题依旧突出。本文结合工作实践，对加强祁连山生态保护与建设综合治理提出思考及对策。
关键词：祁连山
生态保护与建设
思考
祁连山是位于青海省东北部与甘肃省西部边境的巨大山系，分布有丰富的冰川、雪山、森林、湿地和草地资源，现有大小冰川2859条，冰储量811.2亿立方米，祁连山北麓形成了石羊河、黑河、疏勒河三大内陆河和56条大小支流，灌溉了河西走廊和内蒙额济纳旗的70万公顷农田、110万公顷林地和800万公顷草场，保障了河西走廊500多万人口的生产生活用水。1988年经国务院批准，建立了甘肃祁连山国家级自然保护区，是森林和野生动物类型的自然保护区，地跨张掖、武威、金昌3市及中牧山丹马场，总面积265.3万公顷。祁连山保护区张掖段面积199.7万公顷，占保护区总面积的75.3%，不仅是祁连山水源涵养林保护的核心区，也是发源于祁连山的我国第二大内陆河——黑河流域主要径流形成区，地理位置特殊，生态区位重要，对保障西北地区乃至国家生态安全，促进黑河全流域发展，维护民族团结和边疆稳定具有十分重要的意义。
一、祁连山张掖段生态治理现状
长期以来，张掖市委、市政府高度重视祁连山水源涵养区和黑河流域生态环境保护与建设工作，立足“一山一水一古城”的资源禀赋，坚持“生态安全屏障、立体交通枢纽、经济通道”的区域发展定位，秉持“立于生态、兴于经济、成于家园”的理念，坚持把发展生态经济作为转变发展方式的基本途径，把建设生态经济功能区作为经济结构战略性调整的主攻方向，围绕“上游涵养水源、中游节约用水、下游恢复生态”和“南保青龙、北锁黄龙、中建绿洲”的思路，构建以祁连山水源涵养林、黑河湿地保护和节水型社会建设为核心的生态保护与建设体系，大力实施祁连山生态环境保护与综合治理，使祁连山水源涵养区张掖段森林、湿地、水源涵养功能和生物多样性得到有效保护。截至2013年底，天然林面积达到510万亩，占张掖市森林总面积的62.2%；林木蓄积量达到1337万立方米，占张掖市林木总蓄积量的85.8%；山区湿地面积250万亩，占张掖市湿地总面积的79%。
二、祁连山生态环境存在的突出问题
通过多年的保护治理，祁连山冰川与水源涵养区生态环境状况有所改善，但随着气候变暖、人为活动等诸多因素影响，祁连山生态环境呈局部治理整体恶化趋势，突出表现在：
（一）冰川退缩，雪线上升。据《西北地区水资源与可持续利用》项目组研究，近500年来，祁连山雪线由3800m上升到现在的4000m以上。据甘肃省气象局监测，近年来祁连山冰川局部地区的雪线正以年均2m至6.5m的速度上升，有些地区的雪线年均上升达12.5m至22.5m。根据专家预测，祁连山雪线还会继续升高，将由2000年的4400m至5100m上升到4900m至5600m；冰川冰面将继续减薄，冰川的萎缩态势也将继续。
（二）草场退化，生产力下降。由于祁连山林草畜矛盾突出，草原超载量达到30%至60%，草场退化面积达1929万亩，占可利用草场的50%，植被覆盖率降低了30—38%，天然草原产草量较上世纪80年代减少了40%。据肃南县2009年草原监测数据显示，肃南县草场退化面积达44.46万公顷，占总面积的26%；荒漠化草原类、典型草原类、高寒草甸类草原产草量分别为38.9公斤/亩、50.02公斤/亩、37.8公斤/亩。比2000年下降了1.54%、25.85%、12.7%。
（三）人为干扰，荒漠化扩展。由于祁连山区因坡地开垦和草地超载放牧严重，一些区域开矿破坏河道和表层地质结构，植被退化、水土流失加重，荒漠化面积扩展。据甘肃省荒漠化监测中心2009年监测表明，祁连山北坡荒漠化土地面积达到215.8万公顷，占监测区总面积321.9万公顷的67.4%。黑河上游肃南县浅山区荒漠化面积达到62.8万公顷，其中重度面积7.7万公顷，极重度面积2.5万公顷。
（四）物种减少，病虫害蔓延。森林水源涵养功能退化和山区径流减少，加剧了山区小气候变化，导致野生动物栖息地遭到破坏，一些野生动植物种群数量下降，马麝、雪豹、野牦牛、白唇鹿等珍稀野生动物处于濒危状态。青海云杉林每年发生病虫害3.4万公顷，占有林地面积的30.6％，严重地段部分林木成片枯黄或趋于死亡。
（五）生态治理缺乏重大项目支撑。长期以来祁连山水源涵养区生态保护和建设仅依靠天然林保护、退耕还林、生态公益林等常规项目，缺乏国家综合性大项目支撑，祁连山生态屏障建设投入有限、资金短缺，诸多长期性、根本性的保护治理措施难以实施，祁连山冰川与水源涵养生态环境承载力难以有效提升。
三、加强祁连山生态保护与建设的对策
深入分析祁连山生态环境恶化的原因，客观主因是气候影响，深层次原因是区域人口规模不断增加，人为活动频繁，干扰破坏严重，过度依赖并开发利用自然资源，导致区内人与自然矛盾加剧。特别是山区农林牧交错分布，农田侵蚀林草地，牧场占据林地，超载放牧严重；经济结构单一，生产方式粗放，生活方式落后，对森林、草原、湿地等自然资源的开发利用加剧。据统计，祁连山区张掖段目前实际载畜量已达217.37万羊单位（理论载畜量161.15万羊单位），超载35％，造成山区近200万亩灌木林退化为灌丛草地，草场退化面积达1929万亩，植被覆盖率降低了30—38%，加强祁连山生态保护与建设迫在眉睫。笔者结合工作实践，对加强祁连山生态保护与建设综合治理提出以下思考及对策。
（一）基本思路
加强祁连山生态保护与建设，不仅关乎构建国家西部生态安全屏障大局，而且直接关系河西绿洲地区经济社会可持续发展，更是我市率先实现转型跨越发展的基本先决条件。倘若只是将祁连山生态保护与建设付诸于规划的工程措施，仍然不能从根本上解决问题，反而会人为干预生态系统，必须在实施过程中深层次考虑，认真研究祁连山生态保护与建设问题。
基于上述考虑和人为因素对祁连山生态环境保护的根本性影响，就我们张掖市而言，加强祁连山冰川与水源涵养生态功能区生态保护与建设的基本思路是：以党的十八大精神和科学发展观为指导，以改善祁连山生态环境、实现人与自然和谐相处为目标，注重实际，突出重点，实施综合治理，坚持生态保护与经济发展相结合，坚持小康目标的实现与扶贫攻坚相结合，坚持当前问题与长远问题统筹解决相结合，大力推动草场集约经营、产业结构调整优化、剩余劳动力加快转移，加快推进山区农牧民生产方式转型、生活方式转变，切实减轻人为活动对生态环境的压力，促进生态系统自然修复，全面构筑生态安全屏障，为经济社会全面协调可持续发展奠定坚实的生态基础。重点应把握好以下几个方面：
1.顺应自然，不断提高生态系统自我修复能力。加强祁连山生态保护与建设，核心理念是遵循自然规律，实现人与自然的和谐相处；基本要求是减少人为干扰，促进生态系统功能自然修复；根本出路是转型生产方式、转变生活方式，尽可能地减少人为活动导致的环境恶化、生态退化。
2.联系实际，山里的问题山外解决。加强祁连山生态保护与建设，关键环节是解决农牧民的生存与发展问题。采取山里问题山外解决的方式，在祁连山自然保护区以外谋划山区的集约发展和转型发展，扶持发展舍饲圈养、文化旅游、玉石产业、马文化产业等特色产业，加快农牧民脱贫致富步伐。通过产业转移、置换身份、扶持就业、集中定居等途径，统筹推
进农牧民生产方式转型和生活方式转变，切实加强祁连山生态保护与建设。
3.注重实效，实现小康建设与扶贫攻坚互动推进。坚持一手抓生态保护，一手抓扶贫开发，将祁连山生态保护与小康目标的实现有机结合起来。借鉴农区土地流转的成功经验，积极探索牧区草场由家庭个体经营的小牧场，向规模化、集约化经营的大牧场转型的有效途径，促进生态保护和扶贫开发良性互动。
4.统筹兼顾，协调解决当前问题和长远问题。正确处理当前生态保护与长远经济发展之间的关系，通过产业发展解决当前群众的生活生产问题，培育发展具有民族性和地域性的特色产业，促进农牧民生产方式转型、生活方式转变，加快牧区经济社会发展，减轻人为活动对祁连山生态环境造成的压力，达到生态保护的目的，为经济社会的协调、可持续发展奠定基础。
（二）综合治理的基础条件
近年来，我市以发展生态经济为主线，建设生态经济功能区为主攻方向，秉承“立于生态、兴于经济、成于家园”的发展理念，立足资源优势，发展生态经济，转变发展方式，培育发展宜居宜游首位产业，为协调推进祁连山生态保护与经济社会转型跨越发展注入了强劲动力、探索了有效途径、奠定了坚实基础。
1.思想认识基础。随着生态张掖建设的深入推进，生态文明理念已深入人心，保护生态环境、发展生态经济已成为全市上下的共识。同时，由于祁连山区农牧民长期生活在相对偏远、封闭的区域，自然条件恶劣，居住环境、医疗卫生、文化教育、交通通讯等基础设施落后，群众渴望走出大山、融入现代城市生活的愿望非常迫切，为开展产业转移奠定了思想认识基础。
2.人力资源基础。肃南县作为祁连山生态保护与建设综合治理的重点区域，现有人口33198人，其中分布在祁连山核心区、缓冲区内从事农牧业生产的8300多户2.4万人，其中劳动力14500多人，60岁以上的老人4078人，其它为学生或幼儿，可以通过多种方式实现就业转移。按照国家公益林管护标准测算，还需要补充部分生态管护人员；结合现有农牧业生产基础，一部分人员可以通过家庭农牧场等规模化经营方式发展生态畜牧业；具备歌舞特长、骑射技能和玉石资源开采加工技能的专业特长人员，可以通过玉石加工、生态旅游、文化演艺等产业实现就业转移，转变生活方式；其他人员可以通过劳动力技能培训，提高创业就业技能，积极参与二、三产业发展。
3.产业发展基础。我市立足资源优势，大力培育特色优势产业，一批极富地域特色的优势产业蓬勃兴起，快速发展，有力地促进了经济转型跨越发展。位居中国名玉之列的祁连玉，在我市肃南县分布广泛、储量可观、品种多样、色彩丰富，具有很大的开发潜力和产业价值，全市已培育加工营销个体经营户600多户，建成面积达2650亩的祁连玉石营销集散地——祁连玉文化产业园，现已被命名为国家文化产业示范基地，祁连玉的开采、加工、营销可带动农牧民群众转移就业。充分发挥肃南裕固族“马背上民族”的特色，规划建设占地面积1300亩的马文化产业园，开展赛马、马术表演、骑乘休闲、马匹繁育、马文化展示等活动，可吸纳农牧民就业。同时，正在建设的金张掖大剧院、七一剧团演艺中心等文化旅游发展平台和山水文化旅游公司开拓的旅游文化市场，以及乡村旅游、民俗旅游等景区（点），为裕固族、藏族、蒙古族等少数民族发挥特长、参与文化旅游业提供了发展空间和就业机会，也为传承发扬民族文化、保护创新民族文明培育了骨干力量。
4.社会保障基础。近年来，肃南县加快实施游牧民族集中定居工程，不断改善人居环境，着力解决民生突出问题。在县城修建农牧民定居住房852套，在甘州区肃南民族嘉园修建住房336套，在滨河新区玉水苑修建保障性住房2000套，可集中解决近10000人的定居问题。加快建设覆盖城乡居民的社会保障体系，不断完善城乡养老、医疗和最低生活保障制度，60岁以上的4000多名老龄人口，可以通过社会保障解决养老问题。各项社会保险覆盖人群迅
速增长，保障水平逐步提高，为农牧民生产方式转型、生活方式转变提供了有力的保障。
（三）综合治理的途径措施
加强祁连山冰川与水源涵养区生态保护与建设，应把林地、草地、湿地、冰川保护和水土保持等工程措施作为辅助措施，重点应该放在围绕人与自然之间的突出矛盾，加快推进生产方式转型、生活方式转变，因地制宜，分区施策，最大限度减少人为干扰，促进生态系统自然修复，统筹推进祁连山生态保护与建设。
1.对祁连山保护区核心区、缓冲区（重点是肃南县）
通过推进农牧民生产方式转型、生活方式转变，从根本上解决超载放牧造成的生态退化问题，全面恢复和提高祁连山生态系统功能。
一是开展草场集约化经营，推进山区生产方式转变。地处祁连山核心区、缓冲区的肃南县农牧民，长期依赖林草地资源繁衍生息，形成了以一家一户为主、分散养殖牲畜的单一生产生活方式。我们将借鉴农区土地流转的成功经验，引导和鼓励农牧民以多种方式流转草场1000万亩，实行草场集约化、规模化经营；加快转变农牧业发展方式，依靠科技进步，调整种植、养殖业结构，在保护区外围绕肃南县7个镇和部分重点村科学规划集中建设细毛羊舍饲喂养基地，配套暖棚羊舍、饲草料加工等设备，推行标准化养殖技术，大力发展细毛羊舍饲养殖，推广农作物秸秆资源转化利用技术，扩大舍饲养殖规模，减少草场载畜量；对实验区及外围保护地带的草地进行限牧，逐步将自然保护区核心区、缓冲区的1500多名农牧民成建制转化为生态管护人员，减少农牧业生产对生态的破坏。
二是充分发挥特色优势，加快农牧民转产就业。立足祁青工业园区和大河循环经济工业园区，突出铜、铁、钨钼等矿产资源开发，发展循环经济，培育推动县域经济发展的支柱产业。依托祁连山丰富的玉石资源，加快祁连玉开发步伐，通过玉石产业发展，吸纳2000多名群众就近就地就业。充分利用祁连山冰川、雪山、森林、草原、峡谷等原生态资源和丰富的人文资源，围绕宜居宜游建设，充分发挥“马背上的民族”能歌善舞的特色优势，引导和扶持有一定特长的500多名农牧民发展旅游文化，实现产业转移。协调甘州区、肃南县加强合作共建，依托玉水苑、马文化产业园等宜居宜游产业发展，建立合作园区，开展股份合作、“飞地经济”等项目建设，积极吸纳和安置1000多名群众易地就业。结合实施游牧民定居工程，引导农牧民向城镇转移、向市民转变，集中在肃南县城及各大集镇、甘州区滨河新区、裕固嘉园、玉水苑等地定居，积极参与发展商贸流通、文化旅游、现代农业等产业，逐步缩减牧区从业人口，减少生态环保压力。引进河西学院祁连山野生菌培育技术，扶持农牧民栽培双孢菇、丁子菇等野生菌，发展天然食品特色产业。扩大大黄、黄芪、秦艽、甘草、肉苁蓉等特色中药材栽植面积，并研究开发生物制品，对中药材进行深加工，发展中药材种植加工产业，提高各类优势特色资源的利用率，培育带动地方经济发展的新型产业。
三是加强就业技能培训，不断拓宽增收渠道。依托全市30万农村劳动力技能培训工程，紧紧围绕农牧民生产方式转型、宜居宜游产业发展，加强信息服务，加大培训力度，全面提升劳动力素质和就业创业技能，不断拓展二三产业就业渠道，逐步增加三产从业人员比重，实现就业转移，拓宽增收渠道。
2.沿山浅山贫困片区（重点是甘州区、山丹县、民乐县）
坚持生态保护与扶贫开发相结合，大力实施片区发展与易地搬迁，努力实现生态保护与小康建设互促共赢。一是实行易地搬迁。对于交通不便、自然条件恶劣、不适宜人居住的村社，实行易地搬迁，选择交通沿线条件允许有接纳能力的乡村、小集镇或城镇进行分散或集中安置，既从根本上解决这一区域的脱贫，又切实减轻生态压力。二是加强基础设施建设。加强交通、水利、能源等基础设施建设，加快构建连通内外、功能配套、安全高效的基础设施体系，不断改善区域生产生活条件，为生态保护、扶贫攻坚和经济社会跨越发展奠定坚实基础。三是加快特色产业培育。大力推进农业产业结构调整和区域特色产业开发，加快培育
适宜气候、效益最优、市场广阔的特色林果、小杂粮、中药材、双孢菇、油菜、马铃薯、肉羊、肉牛等特色种植业和养殖业，不断增加收入。四是大力发展生态旅游。依托马蹄寺、焉支山、山丹马场、扁都口、海潮湖等森林公园和风景名胜区奇异的自然景色、绚丽多彩的民风民俗，突出抓好景区基础设施建设、配套设施完善、品牌形象打造、文化内涵提升四项重点工作，着力发展自然风光游、休闲度假游、民族风情游、历史文化游、康体养生游和科考探险体验游等旅游业。
篇七：祁连山生物多样性研究有什么意义和价值
祁连山国家级自然保护区生态旅游资源价值评估作者：汪有奎
张永称
刘金寿
李贵琴
张兴荣
来源：《旅游纵览·行业版》2013年第11期
汪有奎1张永称2刘金寿2李贵琴1张兴荣2本文采用旅行费用法对甘肃祁连山国家级自然保护区生态旅游资源价值进行了评估。依据旅行费用法，祁连山保护区生态旅游资源价值为全体游客的支付意愿（直接费用与消费者剩余之和）与时间价值之和。评估结果表明，2010年祁连山保护区生态旅游资源价值为7296.4万元。
一、甘肃祁连山国家级自然保护区生态旅游概况
在近20年的生态旅游发展过程中，保护区已建立国家级森林公园1处，省级森林公园4处，县级森林公园2处，生态旅游开发景区、景点100多处，形成了年接待游客100万人（次）的能力。2010年，保护区生态旅游景区接待游客约50万人（次），年产值达5000余万元，实现利润500余万元。
二、生态旅游资源价值测算的理论方法
生态旅游资源价值评估方法主要有Atkinson法、成本法、价值法、旅行费用法和费用支出法等类型。本文采用旅行费用法对祁连山保护区生态旅游资源价值进行评估。
旅行费用法是一种评价无价格商品的方法，通过人们的旅游消费行为来对非市场环境产品或服务进行价值评估，并把消费环境服务的直接费用与消费者剩余之和当成该环境产品的价格，这二者实际上反映了消费者对旅游景点的支付意愿。
三、甘肃祁连山国家级自然保护区生态旅游资源价值评估
祁连山保护区生态旅游资源价值为消费者支付意愿和旅游时间价值之和。
（一）消费者支付意愿
消费者支付意愿为直接费用与消费者剩余之和。
1、消费者剩余
消费者剩余是消费者对一件商品或一项服务所愿意支付的费用与实际付出的费用的差值。其公式表述为：
篇八：祁连山生物多样性研究有什么意义和价值
生物多样性原理与研究方法?
ConservationBiology?
——
作为保护生物学的基础
第一章
生物多样性的概念与范畴
一、生命（生物）的基本特征
1细胞（cell）是除了病毒（virus）以外所有生物的基本组成单位；
2新陈代谢（metabolism）、生长和运动是生命的本能；
新陈代谢——物质的合成与分解及能量转换。
具有繁衍再生特性，通过繁殖（reproduction）而延续，以DNA作为生物遗传的基本物质；
具有个体发育（individualdevlopment）和进化（evolution）的历史；
无数个体生活史串联起来，物种的一些基本特征代代相传又有所改变，即遗传与变异的组合统一，构成生物进化的历史。
对环境具有适应性（adapability）。
二、生物多样性的概念
生物多样性(biodiversity,biologicaldiversity)是指自然界有生命的部分及其所具有的多种多样的变化。
生物多样性的概念
《生物多样性公约》（1992，联合国环境与发展大会通过，世界自然保护联盟IUCN）中关于生物多样性的概念：“生物多样性”是指所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源除其它外包括陆地、海洋和其它水生生态系统及其所构成的综合体；包括物种内、物种间和生态系统的多样性。
在所有形态、水平和组合中的生命的变异性。而用“生物多样性组成部分”表示特定的有形的实体，如生物资源、特定的生态系统。
三、生物多样性的两层含意
多样性的两层含意：
其一，描述一个生命系统复杂、变化的特性或属性——特定系统中含有多少个（品）种、多少个群落生态系统类型、多少种基因型；
范例1：甘肃省陆生生态系统（植被类型）有184个群系；哺乳动物163种、鸟类479种、爬行类58种、两栖类24种；高等植物4000余种、木本植物约1400种。
范例2：祁连山自然保护区陆生生态系统（植被类型）有8个植被型组、21个植被型、34个植被亚型、87个群系；脊椎动物278种，哺乳动物70种、鸟类209种、两栖类2种、昆虫1471种、高等植物1311种、木本植物236种。
作为系统的特性和属性，多样性是指地球上生命系统的各个层次和组成部分都具有丰富的变化，是一个可度量的参数。即指这样一种属性：地球上动植物基因、构成动植物体的细胞、器官、动植物种类以及由多种动植物、微生物构成的森林、草原、海底世界、沙漠植被都是多种多样、丰富多彩的。
从系统的特性和属性这个意义上理解，多样性是生命系统的普遍特征。
多样性的两层含意：
其二，指代一个系统内全部实体的集合—特定系统中所有基因、种群（居群）的生命实体及由其构成的物种、群落和生态系统。
范例1：甘肃省的整个陆生生态系统及其184个群系的全部植被；
163种哺乳动物、479种鸟类、58种爬行类动物、24种两栖类动物；
4000余种高等植物、1400余种乔灌木。
范例2：祁连山自然保护区的整个陆生生态系统及其87个群系的全部植被；
278种脊椎动物，藏羚羊、藏野驴等70种哺乳动物、暗腹雪鸡、雪鸽、金雕等209种鸟类，黄凤蝶、红珠绢蝶、君主绢蝶、云杉阿扁叶蜂等1471种昆虫，青海云杉、祁连圆柏等1311种高等植物。
在集合的意义上，多样性简单来说就是自然界中有生命的部分的同义词，即指地球上所有的动物、植物、微生物种类和它们所拥有的全部基因及其与环境共同形成的各种类型的生态系统的总体。
简而言之，就是把生物多样性视为生命实体本身。
四、生物多样性的层次性
生物多样性的层次性取决于生命系统的等级性。
生命系统是一个等级系统（hierachicalsystem），其等级特征决定了生物多样性的层次性。
基因→细胞
→组织
→器官→
种群
→物种
群落
→生态系统
→
景观
→
生物圈
生物多样性的层次性
生物多样性包括三个主要层次和范畴：
—遗传多样性（基因多样性）
geneticdiversity(genediversity)
—物种多样性
speciesdiversity
—生态系统多样性
ecosystemdiversity（景观多样性landscapediversity）
遗传多样性
—遗传多样性（基因多样性）
geneticdiversity
(genediversity)
广义概念：是指蕴藏在地球上动物植物和微生物个体的基因中的遗传信息的总和(麦克尼利等,1990)
所有生物携带的遗传信息的总和(施立明等，1993)。
狭义概念：是指种内基因的变化，包括同一种类显著不同的群体(populations)间或同一群体内不同个体(individual)间的遗传变异总和（《全球生物多样性策略》，世界资源研究所WRI,1992）。
物种多样性
物种的概念（conceptsofspecies）
物种（species）简称“种”，是生物分类的基本单位。是生物分类学家（即：对生命有机体进行比较、分类和命名的科学家）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。
物种的定义（definitionofspecies）
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。
物种是生物进化过程中从量变到质变的一个飞跃，是自然选择的历史产物（historicalproducts,outcomes）。
物种多样性具体是指物种丰富度、物种均匀度、物种多样性指数、物种密度、特有物种数及功能群多样性等测度参数。
物种功能群多样性
功能群多样性(functiongroupdiversity)：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功能直接相关的物种群。功能群数目的多少比物种数目的多少可能更能说明多样性对生态系统功能的影响；功能群的具体组成对生态系统的功能也有重要作用。
生态系统中三大物种功能群
生产者（producers）——
绿色植物、藻类、光合细菌、化能细菌
消费者（consumers）——
动物（食草动物、食肉动物、杂食动物）、腐食生物
分解者（decomposers）——
真菌、细菌
生态系统多样性
?
生态系统是生物群落与其环境构成的生态复合体（complex），是生命系统中重要的组织层次，是自然界的基本单位。具有物质循环、能量流动和信息传递等生态过程
?
生态系统多样性充分体现了生物多样性研究最突出的特征，即高度的综合性。
?
包括生境多样性、生物群落多样性（生态系统类型多样性）、生态过程多样性
?
生态系统多样性的测度包括生物群落和生态系统两个水平的多样性测度。重点是群落水平，因为生物群落是生态系统的核心部分，它决定了生态系统多样性乃至景观多样性。因此，多以生物群落多样性测度代替整个系统的多样性测度。
?
群落多样性测度指标：
?
α多样性、β多样性、γ多样性（=α多样性+β多样性）
五、生物多样性的整体性
生物圈——biosphere;ecosphere;vivosphere;vitasphere生物界——livingnature;biologicaluniverse生物系统——
biosystem;biologicalsystem生命系统——livingsystem；lifesystem生命支持系统——life－support
system六、生物多样性的时空特征
?
生物多样性是进化的结果，是生物与环境相互作用的适应产物。
（1）生物多样性的空间格局特征
在生物群落组成方面，受到生态因子的差异性影响，不同的气候带分布着不同的物种类型，同一地理区域由于海拔高度等因子的影响，物种分布呈现垂直梯度变化。
（2）生物多样性的时间格局
生物群落是个动态的概念，会因为群落自身的变化和自然影响而发生变化。也会随着时间的变迁而发生改变。
七、生物多样性研究的热点问题
?
(1)生物多样性起源与演化，生物多样性形成机制研究;
?
(2)物种的濒危机制与遗传多样性的变化和维持；
?
(3)生物多样性的生态系统功能及受损生态恢复机理;
?
(4)生物多样性编目、监测与信息系统建设；
（5）全球变化与生物多样性；
（6）生物安全与外来种入侵。
?
(7)生物多样性的价值评估。
OutlineofPart1Biodiversityorbiologicaldiversityisthecomplexityoflivingorganisms,aswellasallrelevantecologicalprocesses.
Biodiversityisthefundmentalfeatureofalllifesystems.
Thediversityexistsatavarietyofbiologicallevels
such
as
genes,cells,tissues,
organs,populations,species,
communities,
ecosystemsandlandscapes.
Mostofbiodiversitystudieshavebeencarriedoutonthethreelevels:geneticdiversity(genediversity),speciesdiversityand
ecosystem
diversity.
学习目的《生物多样性原理》主要讲授生物多样性及保护生物学的基本概念、基本理论和研究方法。掌握生物多样性的基本概念，并为从事生物多样性及生物资源的科学保护和合理开发利用、自然保护区的科学管理、退化生态系统恢复工程、以及有害生物的可持续控制提供必要的理论基础和方法论。
学习内容
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
1．生物多样性基本概念和范畴
生物多样性价值
生物多样性危机及其根源
2．生物多样性的三个主要层次内涵及其测度方法
遗传多样性
物种多样性
生态系统多样性
3.生物多样性演化的历史
4.生物多样性的空间分布格局
5.物种形成与物种灭绝的机制
6．区域生物多样性调查分析和综合评价
物种编目、监测
7.濒危等级划分与物种优先保护评价
8.种群生存力分析的基本方法
9.物种就地保护与迁地保护方法和措施
自然保护区设计与管理的基本原理
10.生物多样性的基本国情和省情
重点保护野生动植物、特有物种、自然保护区
11.国内外生物多样性研究现状和发展趋势
学习要求
?
1．听课
?
2.阅读文献(在线资料)?
3.勤于思考
?
4.讨论
?
5.
课程论文(研究型学习)主要参考书目：
1．生物多样性研究的原理与方法,中国科学技术出版社，钱迎倩，马克平主编，1994.
2．保护生物学,浙江科学技术出版社，蒋志刚，马克平，韩兴国主编，1997.
3．保护生物学基础,中国林业出版社，RichardPrimack&季维智主编，2001.
4．物种多样性研究与保护,浙江科学技术出版社,宋延龄，杨亲二，黄永青主编,1998.
5．中国生物多样性—现状及其保护对策,科学出版社，陈灵芝等，1993.
6．中国森林多样性及其地理分布,科学出版社，陈灵芝等，1997.
7．中国生物多样性国情研究报告,中国环境科学出版社，国家环境保护局，1998.
8.
中国生物多样性保护行动计划,中国环境科学出版社，国家环境保护局，1994.
9.
生态系统生态学，科学出版社，蔡晓明编著，2000.
10.
生态学，高等教育出版社，李博主编，2000.
11.
动物生态学原理，北京师范大学出版社，2001.
第二章
生物多样性价值TheValueofBiodiversity
生物多样性的价值就是指地球上基因，物种和生态系统对人类社会生存和发展需要所提供的产品和服务。
生物多样性是地球上生命经过35亿年发展进化的产物，是人类赖依生存和持续发展的物质基础，它满足了人类基本生活需求和生存条件。可以说，生物多样性是大自然留给人类社会最为宝贵的财富。其中，物种多样性是人类基本需求的基础，遗传多样性是增加生物产量和改善物种品质的源泉，生态系统多样性维持着生物圈系统中基本能量，物质运动的过程，并保证能够物种正常发育与进化过程及其与环境的生态过程，从而保护了物种在原生环境下地生存能力和种内遗传变异度，进一步造福人类。生物圈的结构和功能取决于生物多样性状态。
由此可见，生物多样性实际上就是现实的和潜在的生物资源，具有价值的多样性。
一、生物多样性价值观
OutlookontheValueofBiodiversity
生物多样性价值观就是人们对地球生命系统所能提供的功能、用途及价值计量的一般看法、认识和观点。
人类长此以往对生物多样性所采取的不公正态度和待遇，以及由此所导致的严重后果，究其根本原因，就是人类对自身行为的一切选择总是完全基于人的立场、意志和功利。从认识论角度评判，其失误在于用人类有限的认识看待生物多样性乃至整个自然界无限的内涵和发展运动。
人类是自然界的一部分，一切决策和行动应建立在人与自然的协调关系上。尊重生物多样性就是尊重人类自己。
辨证唯物主义的生物多样性价值观
生物多样性是人类赖以生存和持续发展的物质基础，它满足了人类基本生活需求和生存条件。生物多样性是大自然留给人类社会最为宝贵的财富。
人类是生物多样性中智能高度发达的组成部分。
生物多样性有独立的存在价值。
定义(Definition)：
生物多样性价值一般是指生物基因、物种和生态系统直接或间接促进人类社会持续生存和健康发展的作用和贡献，包括它所能提供的产品和服务。
生物多样性价值既是一种抽象的概念（concept）,也是一种包含丰富的具体内容的范畴。
生物多样性价值是一种客观存在，不以人的意志为转移，同时它的存在可以借助多种形式和途径被人们所感知和表达，直接或间接、或多或少被人们所度量。
生态功能——ecologicalfunction
(astheresultsrelatedtobehaviorand
processes,withno-utilitarian
biasortendency)生态系统服务——ecologicalservices(asthereasonsrelatedto
utilities,
withutilitarian
bias
tohumanbeings)用途，效用——utility二、生物多样性价值的多重性
直接使用价值
directvalue间接使用价值
indirectvalue科学研究价值scientificvalue美学价值
aestheticalvalue内在价值（伦理价值）intrinsicvalue
(ethicalvalue)选择价值
selectionvalue直接使用价值
directvalue生物资源可供人类消费的作用。包括生物多样性为人类提供食物，纤维，建筑和家具材料，药物，燃料及其它工业原料，其实用价值是人们普遍认识的。
生物多样性的这些直接使用价值，由于可供人们消费，可以用货币来直接衡量，并纳入国家核算体系GDP中，因而易于被人们认识到。
直接使用价值
directvalue(1)食用方面：
生物多样性为人类提供了基本食物。
全世界估计有8万余种陆生植物，而目前仅有150余种被大面积种植作为食品，进入商品市场。世界上90%食物来源于20个物种。
目前，人类所需的粮食的75%是来自小麦，水稻，玉米，马铃薯，大麦，甘薯和木薯（非洲）7种作物。前3种占总量的70%以上。
许多最重要的食物来自禾本科和豆科植物。前者主要有水稻，小麦，玉米，大麦，高梁，小米，燕麦，黑麦等，它们为人类提供80%的卡路里（热量单位）。后者有大豆，花生，菜豆，豌豆，鹰咀豆，豇豆等。蔬菜类植物主要集中在茄科，十字花科，豆科，百合科，藜科，伞形科。果树主要集中在蔷薇科，芸香科。
一般来说，主要食用植物多起源与物种并不丰富而且季节性明显的地区。其原因之一是由于植物在季节环境中趋向与贮藏养分。
在人类饮食中，动物少于植物，它提供人类食物蛋白质的三分之一，其中发展中国家约占20%，发达国家占55%。多数动物食品来自牛，羊，猪，骆驼，鸡，鸭，鹅，驯鹿，火鸡等几种家养动物。鱼类占世界总食物蛋白质的6%。一般来说，野生动物在发展中国家的食品中占较大比重。
随着人口增长，需要大力发展粮食作物和各类经济植物，开发新的食品和改良作
物及家畜，家禽和鱼类的品种，更是势在必行。无论是作物品种改良还是家畜品种改良，都需要抗性强的野生种或野生近缘种与它们杂交，利用转移有利基因。
（2）
医药方面
世界上许多医药是从植物，动物或微生物提取有用的物质制成或以天然化学成分为模式合成的。西方医药中使用的药物有40%含有最初在野生植物中发现的物质。
使用的重要植物药材达1万种以上。发展中国家人口的80%依赖植物，动物提供的传统药物，以保证基本健康。世界卫生组织正式确定了20000种药用植物，其中只有200种做过较详尽的研究。可见其巨大的开发潜力。
生物多样性产生了生物化学的多样性，迄今已从植物提取并确定了20000个化合物。由于其利用潜力巨大，每年美国投资100亿美元用于植物制药。美国，中国，日本，印度，德国正在兴起天然药物的研究，这为热带国家提供极好的机会，因为生物多样性丰富的热带森林潜在的药用物种多种多样，而且这种初步筛选投入不大。（热带植物含有大量有毒化合物。）有活力的医药化合物来自毒素。像箩芙木（抗高血压），长春花（抗癌）。
（3）
工农业原料方面
动植物是主要的工农业原料。植物提供了橡胶，腊，油脂，薪炭，木材，饲料，纤维，树脂，肥料和观赏功能。动物提供油脂，燃料，蚕丝，皮革和羽毛等及宠物。
世界木材贸易每年达770亿美元。
非洲撒哈拉以南地区木材占总能源消耗的80%。
甚至煤，原油，天然气也都是由森林生态系统储藏了几百万年前的太阳能所供给的。
新兴的生物质能源（麻疯树、文冠果等）。
间接使用价值
indirectvalue
指生物多样性间接地支持和保障经济活动和生命财产安全的环境调节功能和生态系统服务，（ecosysteinservice）,又称为生态功能价值。在使用过程中不被破坏。
由于它们不是通常经济意义上的物品和服务，一般不纳入国家经济核算体系GDP中。
在公众的观念中，人为这部分服务是大自然的恩赐，可以“免费”使用。因而不被人们所重视。的80%。
科学研究价值scientificvalue
现有的生物多样性包含着丰富的科学研究材料和信息，具有科学研究的价值。
生物多样性对确定生命的起源和进化具有重要价值。生命的起源和生物多样性的产生一直是哲学和科学之谜。要揭开这个谜，必须通过对生物和生物多样性本身的研究才能实现。
范例：仿生学
小白鼠
野稻
美学价值
aestheticalvalue
生物多样性提供了人类欣赏的对象，具有超越经济价值的精神和美学价值。在历史上，宗教思想家、诗人、艺术家和音乐家乃至普通人，都从自然中获得了大量灵感。接触野生动椊物和各种景观，才能获得美的享受。
丰富多彩的动植物及其与山水组合形成的欣赏不尽的美景，不仅丰富了人们的精神生活，促进身心健康，也为美术，书法，文学，音乐，园林造景等艺术创造提供了灵感和借鉴。这种美学价值为生态旅游的开发创造了条件，仍然可以按照人们
（游客）的支付意愿推算其潜在的经济价值（商业价值）。
全球生态旅游业的产值达120亿美元。
一头狮子每年平均创汇2.7万美元（25万人民币）
每个象群一年约创收61万美元。
内在价值（伦理价值、存在价值）intrinsicvalue
存在价值定义为“与任何使用目的无关”的价值,是对一种非商业性功能价值或对一种尚未发现的使用价值的判断。
每种生命形式都和人一样有自身生存的权利，尊重自然、关爱生命，才能使人类生活得更好。这是《世界自然宪章》的基础，也是人类应在生活、生产中遵守的准则。
对生物多样性伦理价值的思考
1.
每一个物种，上论它目前对人类的重要性如何，上论物种大小，物种是简单还是夊杂，是古老的还是近代进化的，是经济上重要的还是没有直接经济价值的，都是世界上真实存在的。所有物种都是世界生物群落的一部分，享有同人一样的生存权利；
2.每一个物种都有其自身价值，即与人类需求无关的内在价值
(Naess，1986)；
3.人类高智慧，上仅没有权力破坏任何物种，而且有责任采取行动来保护物种，使其免受人类活动破坏，导致物种灭绝；
4.所有的物种都蕴藏着面对生存难题，解决生存难题的独特的生物学答案，因此其生存上应该受到人类的干扰；
5.非动物的物种也通过对子代的生产和对环境的上断适应，表明它们的生存意愿，人类造成一个物种过早灭绝，从而摧毁这一自然过程，可以被认为是“超级杀戳”，因为它上仅杀死了活着的个体，而且杀死了该物种未来的后代，阻止了进化和物种形成过程。
6.物种间相互依存。物种是自然群落的一部分，各物种之间以夊杂的方式相互作用。一个物种的灭绝或损失可能对这个群落的其它个体成员具有深远影响，可能会导致连锁灭绝。如盖尔假说（Gaiahypothesis）认为，生物群落具有创造和维护适宜于生物的生存环境的作用。Ehrlich1981提出铆钉学说，认为生物种为铆钉，地球是舟。随着铆钉的丢失，舟会变得越来越上牢固。Myers1979年形容地球为“正在沉没的一叶方舟”。
7.人类必须生活在与其它物种相同的生态学限度内。每个物种都利用环境中的资源来生存，而且所有的物种都受到环境容纳量的约束。当资源被破坏时，该物种的个体就会减少。人类必须把对环境的损害减到最小，因为伤害其它物种的可利用资源的同时，也伤害了人类自己。
8.人类必须负责任。人类必须对他们的行为负责，对未来的后代负责，避免资源的浪费。如果我们毁坏了地球上的自然资源，我们的后代将上得上以降低生活质量的方式付出代价。
9.人类应该把尊重和关爱拓展到生态系统范畴。人类应该承认所有物种的固有价值，认同生命的所有存在形式，从而将尊重与关爱的范围外延到亲属、社会群体、所有人类、动物、所有物种、生态系统，乃至整个地球。
二、生物多样性价值的多重性
选择价值
selectionvalue
为确保对某一资源未来使用的选择权而愿做出的支付。是人们为维护将来可能对生物多样性的利用而支付的货币，它类似于保险，常常介于可利用价值与非利用价值之间。
将来不可预定的价值。
人类对生物的认识还十分有限，许多生物的价值还有待认识和开发，必须尽可能多的保存生物基因库，保留将来可能有用的生物种类，为未来人类适应地球环境的变化提供更多的选择余地。
参考材料
11三、生物多样性价值的经济学评估（自学）
12第三章
生物多样性危机:生物多样性丧失的后果及其根源
Biodiversity
Crisis:TheConsequencesandCausesofDisappearanceof
Biodiversity
一、全球生物多样性现状总体评价
OutlookonthePresentConditionsofGlobalBiodiversity1当代的生物多样性高于历史上任何地质年代；
全球的生物多样性正以空前的速度丧失。
当代的生物多样性
高于历史上任何地质年代
生物多样性处于不断的演变之中：由无到有，由简单到复杂，由低级到高级；
每一物种经历着形成、发展、灭亡的自然过程；
大陆漂移（continentaldrift）、海陆变迁(sea-landreplacement)及气候波动(climaticfluctuation)等宏观环境的变化深刻影响着生物物种的生存与演化；
从大的时间尺度—进化时间（evolutionarytime）上看，在内因与外因的综合作用下，地球上物种多样性呈现增加的总趋势；
某些类群在某一地质时期有显著下降(蕨类植物、裸子植物、两栖类动物、爬行动物)。
全球的生物多样性
正以空前的速度丧失
生物物种灭绝乃至整个生命系统的兴衰属于自然过程。但是，由于当今世界人口、粮食、资源、环境、能源五大危机，致使生物多样性受到严重威胁，遗传基因、物种、种群及生态系统各层次的衰减过程都有明显加速——生物多样性整体处于危机状态。
许多证据表明，近代以来是生物多样性大量衰减的开始阶段，物种灭绝速率几乎超过史前的任何地质时期。
生物物种灭绝乃至整个生命系统的兴衰属于自然过程。但是，由于当今世界人口、粮食、资源、环境、能源五大危机，致使生物多样性受到严重威胁，遗传基因、物种、种群及生态系统各层次的衰减过程都有明显加速——生物多样性整体处于危机状态。
许多证据表明，近代以来是生物多样性大量衰减的开始阶段，物种灭绝速率几乎超过史前的任何地质时期。
二、生物多样性危机的主要表现
StrikingExpressionsofBiodiversityCrisis
物种损失——大灭绝
LossofSpecies——MassExtinction2生态系统损害与退化
Damage&DegradationofEcosystem
物种损失——大灭绝
LossofSpecies——MassExtinction
?
1.1物种灭绝加快——全球性灭绝
?
SpeciesExtinctioninAccelerating
?
——GlobalExtinction?
1.2局部种群消失——地方性灭绝
?
DisappearanceofLocalPopulation?
——LocalExtinction
131.3种内变异类型减少——种内遗传多样性损失
ReductionofIntraspecificVariation
Types
——LossofIntraspecificGeneticDiversity1.4家养动物和栽培作物的品种减少——种内遗传多样性损失
VarietyReductionofDomesticAnimalsandcultivatedcrops——LossofIntraspecificGeneticDiversity1.1物种灭绝加快——全球性灭绝
SpeciesExtinctioninAccelerating
——GlobalExtinction
?
生物物种灭绝本质上是自然过程，当代物种灭绝的速率和方式，由于人类活动对地球的影响而大大改变。诸多证据表明，现在是物种大量灭绝的开始阶段，灭绝的素来读几乎超过史前的任何时期。有几种看法：
?
其一，地球上出现人类之前，物种灭绝速率是：每4年消失一个物种；现在的物种灭绝速率大约是自然本底灭绝速率的10万倍，即：每天约有75种灭绝。今后30～50年内，将有20％的物种从地球上消失（Meffeetall.）
?
其二，平均每天有一个物种消失，物种灭绝速率大约是自然灭绝速率的1000倍。
?
其三，每年最少有5万种无脊椎动物（每天近140种），由于热带雨林的破坏而消失。
鸟类和兽类的灭绝速率一直在稳步增加，其中最剧烈的增加发生在近150年中。（Nilsson,1983）
1.2局部种群消失——地方性灭绝
DisappearanceofLocalPopulation
——LocalExtinction
?
物种的局部灭绝更为普遍，可能导致物种的最后灭绝（全球性灭绝）。
?
种群个体数目减少，种群萎缩，造成局部种群灭绝，进而影响物种的全部种群的持续存在。
?
中国有15％～20％的植物物种处于濒危状态。
珙桐、银杉………
?
物种的局部灭绝更为普遍，可能导致物种的最后灭绝（全球性灭绝）。
?
种群个体数目减少，种群萎缩，造成局部种群灭绝，进而影响物种的全部种群的持续存在。
?
中国有15％～20％的植物物种处于濒危状态。
珙桐、银杉………
1.3种内变异类型减少——种内遗传多样性损失
?
种内变异类型减少，即种内遗传多样性损失速率比物种灭绝更快。
1.4家养动物和栽培作物的品种减少——种内遗传多样性损失
?
菲律宾1970年前种植水稻3500个品种，如今，仅有5个优势品种，损失率达到99％以上。
?
欧洲小麦品种损失90％以上。美国玉米品种损失85％以上。
?
作物遗传多样性下降使其更易遭受病虫害。
生态系统损害与退化
Damage&DegradationofEcosystem
生态系统损害与退化主要表现在：
14?
?
?
?
?
生境及其生态系统类型减少；
生境及其生态系统面积减少；
生境及其生态系统结构被改变或破坏；
生境及其生态系统功能丧失或衰退。
三、生物多样性危机的根源
栖息地（生境）丧失和片断化
（碎化fragmentation）
掠夺式过度利用
环境污染
农林品种单一化
外来种入侵
全球气候变化
自然灾害
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
?
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。
二、物种的概念与范畴
（conceptsofspeciesanditsscope）
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。
?
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(classificationsystems)的科学。
?
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
15类系统(classificationsystems)的科学。
?
?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(SytemeticandEvolutionaryBiology)侧重于研究生物进化的现象和机理(物种形成过程与机理)。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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：
⑴生物学物种（biologicalspecies,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（reproductiveisolation）。
?
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。
?
⑵
分类学物种（taxonomicspecies）:
?
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。
?
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（endemicspeciesandendemism）
?
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）。
16?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
?
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（localendemism）”、“狭域特有现象
(narrowendemism)”。代表这种特有现象的“地方特有类群（localendemictaxa）”，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。
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。
?
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）
?
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（localendemism）”、“狭域特有现象
(narrowendemism)”。代表这种特有现象的“地方特有类群（localendemictaxa）”，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。
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。
?
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(functiongroupdiversity)：这是从生态系统功能的角度对物种多样性概
1?
?
?
?
?
?
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
functionalgroupdiversity）比物种数目的多少（物种多样性speciesdiversity）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。
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（regionalspeciesdiversity）：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（speciesdiversityofcommunity,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。
?
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（regionaldiversity）。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
（detectionofregionalspeciesdiversity）
?
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。
?
区域内物种多样性测度指标：
?
物种丰富度(speciesrichness)：一个有限地区的物种总数。
?
物种密度（speciesdensity）：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（endemicspeciesratio）：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/speciescoefficient）：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/speciescoefficient）：科数/物种总数。科属系数（family/genuscoefficient）：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
1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）
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）。
?
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
植物、动物、原生生物
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）
1886年，海克尔（E.Haeckel）
三界系统
1969年，魏特克（Whittaker五界系统
R.H.）
1970，沃尔斯（C.R.Woese）三主干、六界系统
和福克斯（G.E.Fox）
七、全球物种多样性概况
种子植物种类最多的十个科
兰科Orchidaceae
25.0*菊科Asteraceae
20.1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
4.0七、全球物种多样性概况
?
全世界物种数目变化：从大的时间尺度—进化时间（evolutionarytime）上看，在内因与外因的综合作用下，地球上物种多样性呈现增加的总趋势；
?
某些类群在某一地质时期有显著下降(蕨类植物、裸子植物、两栖类动物、爬行动物)。
?
2、物种多样性特丰富国家
?
物种并不是均匀地分布于全世界168个国家。位于或部分位于热带、亚热带地区的少数国家拥有全世界最高比例的物种多样性（包括海洋、淡水和陆地中的生物多样性），称为生物多样性特丰富国家（megadiversitycountry）：
?
巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚在内的12个生物多样性特丰富国家拥有全世界
60%~70%甚至更高的生物多样性
（McNeely等，1990）。
?
中国是种子植物（3）、哺乳类动物（5）、两栖类动物（6）、鸟类（10）物种多样性特丰富国家。
2?
从表3-2可以看出，各类群种数最多的前10个国家对该类群的生存起着关键性的作用，是在全球生物多样性保护中有着重要战略意义的地区。
?
3、全球物种多样性的热点地区
?
一个地区物种多样性的高低不仅取决于该区域物种数目的多少还在于该地区物种的特有性程度的高低。
Myers依据极高的特有性水平、严重受威胁的程度这两个标准，在全球范围内划分出了18个生物多样性的热点地区
（hot-spots‘area）（见表
3-3）。这18个地区属于热带的有
14个，属于地中海类型的有
4个，它们虽然仅有地球表面积的0.5%，却拥有全球20%的植物物种，拥有
50000个特有植物物种。
?
?
4.全球物种多样性空间分布格局
?
(1)纬度梯度格局
?
物种多样性的纬度梯度格局是最早引起人们注意的，对大多数陆生植物和动物来说
极地的物种多样性是最低的。
随着纬度的降低，物种多样性增加。在热带雨林达到最大值。不管是从区域物种多样性水平上，还是从群落物种多样性水平上，都表现出这样的规律。?
变化最明显、生物学意义最重大的是植物物种多样性随纬度梯度的变化规律。树木物种多样性从北方针叶林到热带雨林一直是增加的。
?
(2)海拔梯度格局
?
A群落类型及环境因素在沿海拔和沿纬度梯度变化方面有很大的相似性：
?
沿海拔梯度每升高
1000m，气温降低
6℃，相当于沿纬度梯度往北递进
500~750km（Holdridge，1967）（Whittaker，1977）。
?
B在群落水平上，物种多样性随海拔梯度的变化规律是很复杂的（贺金生等，1997）。
21范例：新几内亚鸟类物种丰富度随海拔高度的变化规律
范例2；尼泊尔喜马拉雅维管植物物种丰富度随海拔高度的变化
中国物种多样性的组合特征：
我国物种多样性研究的未来趋势：
22参考资料：
甘肃高等植物物种多样性
甘肃维管植物种类概况
卷
蕨类植物
裸子植物
被子植物
合计8卷
2-科
35203246属
7249931095种
2953864235蕨类植物
?
世界蕨类植物：12000种
?
中国有63科233属约2500种。
?
甘肃共有蕨类植物35科78属292种6变种，分别占全国蕨类植物科属种的54%、35%、11.6%。
蕨类植物-续1?
甘肃产蕨类大多喜生于温暖阴湿的森林环境中，是我省南部森林植被中草本层的重要组成部分。
?
甘肃蕨类植物最多的科是鳞毛蕨科，共有14属54种，其次是蹄盖蕨科42种，水龙骨科39种。甘肃产78属中，只产1种的属27个，2种的属13个。
?
甘肃没有特有属，有不少特有种，如文县蕗蕨、甘肃蕗蕨、甘肃蹄盖蕨、甘肃铁角蕨、陇南铁线蕨、甘肃假钻毛蕨、黑鳞鳞毛蕨、铁楼鳞毛蕨、甘肃复叶耳蕨、甘肃骨牌蕨、甘肃瓦苇、甘肃卷柏、舟曲耳蕨等。
蕨类植物-续2?
药用蕨类约有82种，如问荆、海金沙、卷柏、阴地蕨、金毛狗、槲蕨、贯众等。
?
甘肃省也是食用蕨类的主要产区之一，可供食用的蕨类有蕨、毛蕨、紫萁、荚果蕨等。
裸子植物
?
中国的裸子植物有10科34属
约250种，是世界上裸子植物最丰富的国家。
?
甘肃省共有裸子植物59种6变种，分属8科24属。
?
甘肃分布有松科植物6属19种，其中以云杉属（Picea）和冷杉属（Abies）种类最为丰富。在白龙江中上游林区、洮河林区、大夏河林区、兴隆山区、祁连山等地分布比较集中。
?
柏科植物中,圆柏属（Sabina）和侧柏属（Platycladus）分布较广。
科的特征
?
在组成甘肃被子植物的198科中，含40种以上的科仅23个，但它们所含属种的数量却占绝对优势，共计610属近2800种，分别占甘肃被子植物总属种数量的62%和70%。
?
这23个科中除兰科是以热带分布为主的科外，其余22科或系世界分布科或系温带分布科。
表
甘肃被子植物大科顺序
科
名
种数
科
名
种数
23菊科
禾本科
蔷薇科
豆科
毛茛科
百合科
十字花科
莎草科
伞形科
虎耳草科
唇形科
玄参科
杨柳科
兰科
>30藜科
61-841-6240-26蓼科
忍冬科
151-20石竹科
龙胆科
紫草科
101-15报春花科
81-10罂粟科
小檗科
景天科
21-4杜鹃花科
茜草科
大戟科
萝摩科
樟科
属的特征
?
甘肃含24种以上的大属22个，种数约770种，占总种数的19.3%，其中60种以上的只有苔草属和柳属两个，而且所有的属都是温带分布的属或世界广布属。
?
说明了甘肃被子植物温带性质。
表
甘肃被子植物大属顺序
属名
苔草
柳
黄芪
蒿属
风毛菊
马先蒿
葱属
蓼属
龙胆
委陵菜
紫堇
种数
7634144333363636属名
忍冬
堇菜
槭树
小檗
蔷薇
铁线莲
杜鹃花
绣线菊
悬钩子
鹅观草
翠
雀
种数
35353332312226262424特有性
?
无甘肃特有科。有8个中国特有科。
?
仅苞藜属（Baolia）
一个甘肃特产中国特有属。中国特有属52个（分布在36科中）。
24苞藜
(BaoliabracteataKungetG.L.Chu)特有种
?
在所统计的1300种木本植物种，甘肃特有种约60个
。其中陇东产1种，河西产9种，其余均分布于甘肃南部和东南部。
甘肃木本植物特有种
甘肃木本植物特有种-续表
25甘肃木本植物特有种-续表2?
《中国植物志》记载叫甘肃XXX的植物有72种。
具有独特性的甘肃珍稀植物
?
本章小结
26?
物种的概念。物种多样性的概念。物种及物种多样性研究的科学意义。全球物种多样性概况。特有物种与特有现象。我国的物种多样性。区域物种多样性测度。
?
本章重点：物种多样性是遗传多样性的载体和生态系统多样性的基本功能单位，是生物多样性研究的核心内容。全球物种多样性概况及我国的物种多样性。区域物种多样性测度。
?
本章难点：物种的概念。全球物种多样性概况及我国的物种多样性。
?
教学要求：
通过课堂讲述使学生掌握物种及物种多样性的概念；从物种数目、物种多样性特丰富国家、全球物种多样性的热点地区以及我国物种多样性等方面，了解全球的物种多样性组成概况及其空间分布格局；初步掌握区域物种多样性测度原则和指标。
?
习题与作业：
?
1．生物学物种与分类学(形态学)物种的概念有何不同？
?
2．区域物种多样性与群落物种多样性的含义和研究方法有何区别？
?
3．简述物种多样性研究的科学意义。
?
4．简述全球物种多样性纬度梯度分布的基本特征。
?
5．简述物种多样性空间分布格局的主要成因。
?
6．为什么说我国是生物多样性特丰富国家之一？
?
7．测度特定区域物种多样性一般采用哪些指标？试分析在不同区域的物种多样性比较研究中应注意的问题。
?
第五章
遗传多样性
GeneticBiodiversity
遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。
遗传多样性是生态系统多样性和物种多样性的基础，遗传多样性是生物多样性的内在形式。
一般在谈及生态系统多样性和物种多样性时已经涉及到了遗传多样性：
任何物种都具有其独特的基因库和遗传组成，物种的多样性也就显示了遗传的多样性。
生态系统多样性离不开物种多样性，也就离不开不同物种所具有的遗传多样性。
一、遗传多样性的概念与范畴
遗传多样性(geneticdiversity)
亦称基因多样性（genediversity）
广义概念：蕴藏在地球上动物植物和微生物个体的基因中的遗传信息的总和(麦克尼利等,1990)
所有生物携带的遗传信息的总和(施立明等，1993)。
狭义概念：种内基因的变化，包括同一种类显著不同的群体间或同一群体内不同个体间的遗传变异总和（《全球生物多样性策略》，世界资源研究所WRI,1992）。
?
遗传多样性主要是指种内不同群体之间或同一群体内不同个体的遗传变异的总和。
?
遗传多样性的含义
?
⑴
作为生物多样性的一个重要层次，遗传多样性主要是指生物种内的遗传变异。
?
遗传多样性主要是指种内不同群体之间或同一群体内不同个体的遗传变异的2?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
总和。
每个物种是由许多个体组成的，如现有的1万种蚂蚁，估计其个体数超过1015这样一个天文数字，而除了孤雌生殖和同卵双生子以及无性繁殖（克隆）以外，没有两个个体的基因组或基因型是一致的。因此许多物种实际上包含有大量的遗传类型。
遗传多样性的含义
⑵
遗传多样性的表现是多层次的。
首先可以表现在外部形态上。如豌豆的花色，果蝇的翅型、果型、人的肤色等。
其次是染色体水平。一个物种的核型特征即染色体数目、形态及行为的稳定是相对的，种内染色体的多态性是广泛存在的现象。尤其是染色体数目的多态性，这在很多种中都有报道，例如，穿山甲的染色体数目就有36、38、40三种情况。
此外是基因本身（即DNA分子）的多态性，可以根据DNA分子的多态性来判断物种之间的亲缘关系。
遗传多样性的含义
⑶
遗传多样性是指可遗传的变异。
?
那些由于发育或环境引起的变化因排除在遗传多样性范围以外。
?
例如，青蛙等无尾目两栖类动物在幼年时有发达到长尾，而成体则无尾。昆虫个体发育阶段的形体变态卵、幼虫、蛹、若虫、成虫。
?
水毛茛等一些水生植物在水中的沉水叶与水面上的浮水叶具有完全不同的形态，这类由发育或环境可塑性引起的差异都是不可遗传的。
遗传变异概念与意义
遗传变异是生物体内的遗传物质发生变化而造成的一种可以遗传给后代的变异。
遗传变异导致生物在不同水平上（种群，群体水平，个体水平组织和细胞水平以及分子水平上）体现出的遗传多样性。
遗传变异水平的高低通常作为遗传多样性最直接的表达方式。
然而对任何一个物种来说个体的生命很短暂，由个体构成的居群或居群系统宗亚种种，才在时间上连绵不断才是进化的基本单位
生物居群中遗传变异水平的高低与其进化速率成正比。
研究遗传变异有助于揭示物种或居群的进化历史，诸如：物种起源的时间、地点、方式等，为进一步分析进化潜力和未来命运提供重要资料。尤其有助于物种稀有和濒危原因及过程的探讨。为遗传育种、系统分类提供理论依据。
遗传多样性的外延
不仅指遗传变异水平的高低，也包括遗传变异分布格局——居群（群体）的遗传结构。
立论依据：
1、个体寿命有限，必须组成群体和群体系统，才能在进化时间上延续不断，成为进化的基本单位。
2、居群在地球表面有其特定的空间分布格局。
2基因与等位基因
GenesandAlleles
GenesarepiecesofDNAwhichcontainthegeneticcodenecessarytoproduceaspecificprotein.
GeneticinformationiscarriedonchromosomeswhichconsistofDNA.
Indiploidorganisms,chromosomescomeinmatchedpairs.Oneofthesehomologouschromosomesisinheritedfromthemotherandonefromthefather.Eachchromosomecarriestheunitsofhereditycalledgenes,piecesofDNAthatcodeforaparticularprotein.
Thegeneisapairedstructure,consistingof
twoalleles,onefromeachhomologouschromosome.Theseallelescanbeidenticalortheycanbedifferentalternatives.Thesiteallelesoccupyonachromosomeisknownasalocus(lociistheplural).
二、遗传多样性研究简史
?
1.远古至19世纪
?
2.19世纪宏观时代
?
3.微观时代
?
4.分子生物学时代
二、遗传多样性研究简史
?
1.从远古时代进行动物驯养植物栽培起人类就开始了对生物遗传多样性的利用和认识
?
2.宏观时代：19-20世纪《物种起源》科学地总结并提高到理论高度进行系统化的首推达尔文；
?
1900年孟德尔遗传规律被广泛证实以及随后用
生物统计方法对微小差异的遗传分析为群体遗传
学奠定了基础
?
FisherHaldane和Wright的学说要点是群体内突变产生不同的基因型即遗传多样性自然选择和遗传漂变改变基因频率导致物种形成后来被称为新达尔文主义。
?
3.微观时代
2年代摩尔根染色体遗传学及后来发展成的细胞遗传学为群体遗传学理论提供实验证据
?
4.
分子生物学时代
?
1）60年代中期凝胶电泳发现蛋白质和酶的高水平遗传多态现象才使家养和自然群体生物遗传多样性的研究得到了空前的发展。同工酶尤其是等位基因编码的等位酶一般表现为互显性遗传适合于定量分析
?
2）生物遗传信息载体是DNA.Watson和Crick1953双螺旋模型提出并证实之后遗传多样性在理论上应该是DNA序列的多样性，但是DNA序列多样性的检验因技术原因而迟迟不能进行
?
3）1972年实现了基因克隆，1975年发明了快速直读的DNA序列分析方法可以比较基因的DNA序列基因克隆和序列分析要花费大量的人力物力很难应用到群体的研究
?
4）1975年Southern发明DNA片段经琼脂糖电泳按分子大小进行分离后转移到硝
2酸纤维素膜上用标记的探计进行DNA-DNA杂交可以检测出同源片段的技术DNA序列多样性开始可以检测出即限制片段长度多态性RFLP证明DNA有比蛋白质更丰富的多样性
?
5）1985发明聚合酶链式反应PCR后快速检测DNA多样性的方法如随机扩增多态DNARAPD和DNA扩增指纹DAF在1990年问世生物基因图谱DNA全序列分析正在有组织地进行完全检测生物遗传多样性有了可能。
?
总之遗传多样性的研究是随着整个生物学的进步从传统的形态和细胞学经过生物化学进入分子生物学阶段
三、遗传多样性的起源
?
遗传是一个保守的过程，没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性，变异不可能得到积累，生物也就不可能进化。但是，遗传性又是一个相对的过程，绝非一成不变的，否则，仅凭遗传带来的简单重复，不可能产生新的性状，生物也失去了进化的素材。
?
减数分裂是配子形成过程的必要阶段，遗传物质只复制了一次，但进行了两次连续分裂，从而保证了亲代与子代间染色体数目的恒定。
?
非同源染色体可以自由组合，同源染色体的非姊妹染色单体间的片断还可能出现各种方式的交换，为生物的变异提供了重要的物质基础，有利于生物的适应及进化。
?
在DNA复制中每次复制形成的两个DNA分子彼此相同，与其亲本也完全一致。但DNA分子在复制过程中偶尔也会发生“错误”，导致子细胞或后代在DNA顺序或数量上不同于母细胞或亲本。
?
遗传多样性根本来源归因于DNA复制过程中偶尔发生的“错误”，导致子细胞或后代在DNA的顺序或数量上有别于母细胞或亲本，即：遗传物质的改变——突变（mutation）。
?
突变是“创造”遗传多样性的过程，也是创造生命的过程。
?
突变：分为染色体畸变和基因突变（点突变）两大类。
?
1染色体畸变（chromosomalaberration）
?
2基因突变(genemutation)?
3重组（recombination）
?
1染色体畸变
?
1.1染色体数目的改变
?
构成染色体组的若干染色体在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长和发育。然而，染色体数目的恒定是相对的，在不同的物种甚至种内都会出现染色体数目的变异（月见草）。
?
1.1.1染色体的倍数性变异：染色体数目在其染色体组的基础上成倍的增加或减少。
?
1.1.1.1多倍体——同源多倍体和异源多倍体
?
A同源多倍体——增加的染色体组来自同一物种，由二倍体的染色体直接加倍的。
?
甲二倍体加倍→甲同源四倍体
?
甲二倍体×甲同源四倍体→甲同源三倍体
?
B异源多倍体——增加的染色体组来自不同物种。
?
甲二倍体×乙二倍体加倍→异源四倍体（多为偶倍数，奇倍数的异源多倍体很难存在）
?
1.1.1.2单倍体——具有配子染色体数的个体。
3?
途径：对花粉、花药等单倍体组织的组织培养
?
1.1.2染色体的非整倍性变异：比该物种的正常合子染色体数（2n）多或少一个以至若干个染色体——非整倍体。
?
超倍体——染色体数多于2n的个体
?
三体：AABBCCC
2n＋1?
双三体：AABBBCCC
2n＋1＋1?
四体：AABBCCCC
2n＋2?
亚倍体——染色体数少于2n的个体
?
单体：AABBC
2n－1?
双单体：AABC
2n－1－1?
缺体：AABB
2n－2?
1.2染色体结构的变异
?
1.2.1缺失：染色体的某一区段丢失(顶端缺失和中间缺失)。
?
1.2.2重复：染色体多了自己的某一区段(顺接重复和反接重复)
?
1.2.3倒位：染色体某一区段的直线顺序颠倒(臂内倒位和臂间倒位)
?
1.2.4易位：某染色体的一个区段移接在非同源的另一个染色体上
?
2基因突变——染色体上某一基因位点内部发生了化学性质的变化，与原来的基因形成对性关系。
?
→突变体——由于基因突变而表现突变性状的细胞或个体，在动物、植物以及细菌、病毒中广泛存在。
?
2.1碱基替换——
—个碱基对被另一个碱基对代替。
?
2.2移码突变——
一个或几个碱基对的增加或减少。
?
基因突变的特征：
?
a．突变的重演性和可逆性：同一突变可在同种生物的不同个体间多次发生，这称为突变的重演性。
?
基因突变像许多生化反应过程一样是可逆的：正突变率高于反突变率
?
正突变：显性基因A突变→隐性基因a?
反突变：显性基因A突变←隐性基因a
?
b．突变的多方向性：基因突变的方向不定，可以多方向发生。
?
基因A可突变为a，也可突变为a1、a2、a3（A的隐性基因，生理功能与性状表现各不相同，与基因A之间都存在对性关系，位于同一基因位点上，是复等位基因。
?
c．突变的有害性和有利性：大多数基因的突变，对生物的生长和发育往往是有害的。
?
基因突变导致所有的协调关系遭到破坏或削弱，生物赖以正常生活的代谢关系就会被打乱，从而引起程度不同的有害后果——生育反常，极端的会导致死亡。
?
基因突变的有害性是相对的，而不是绝对的。在一定的条件下有害可以变为有利——作物的矮杆突变体在高杆群体因受光不足，发育不良，表现为有害性，但在多风或高肥地区，矮杆植株具有较强调抗倒伏能力，生长更加茁壮。
?
d．突变的平行性：亲缘关系相近的物种因遗传基础比较相近，往往发生比较相似的基因突变。
?
3.重组
?
在真核生物中，重组由配子形成和有性生殖两个过程引起。
?
3.1配子形成过程：同源染色体之间的交换
?
非同源染色体的独立分配
?
3.2有性生殖过程
31?
重组的特征：
?
a.由重组产生的基因新组合可能赋予后代超过任一亲本的特征——超亲遗传。
?
b.由重组产生的稀有基因型将被下一代中的重组所拆开，因此，重组倾向于稳定变异的范围。
?
如果重组受限制，那么，新产生的组合就可能维持下去。
四、遗传多样性的表现层次
?
遗传学中心法则：
?
转录
转译
?
DNA→mRNA→protein(enzyme)→cell(tissue)→
organ(individual)→
?
遗传信息通过转录和转译过程决定了多态链中的氨基酸顺序。由多态链构成的蛋白质进一步形成细胞和组织，或在生物体内执行不同功能，引起一系列错综复杂的代谢变化，最后表现出各种各样的形态和生理性状。
?
分子水平（DNA，protein，enzyme）
?
细胞
?
器官
?
生理代谢（过程及其产物）
?
形态学水平
五、遗传多样性检测
表型分析（形态学性状）
分子水平（等位酶allozyme分析、限制性片段长度多态性RFLP分析、随机扩增多态DNA(RAPD)分析、DNA序列分析）
数量遗传
学
?
1形态学水平
?
2染色体水平
?
3等位酶水平
?
4DNA水平
1形态学水平
?
利用表型形态性状是简便易行且快速的手段甚至可直接利用野外采集的样本或标本进行分析。
?
如果在此基础上辅助以移栽子代测定等试验手段，或者应用更为严密的数量遗传学方法无疑能对研究对象遗传变异的大小有一个基本的认识
?
利用形态性状来估测遗传变异是最现实的方法，尤其是当需要在短期内对变异性有所了解或在其它生化方法无法开展之时，形态学手段不失为一种有价值的选择
2染色体水平
?
染色体是遗传物质的载体，是基因的携带者，与形态学变异不同染色体变异畸变必然导致遗传变异的发生，是生物遗传变异的重要来源。
?
在任何生物类群的天然居群中都存在或大或小的染色体变异，这些变异在进化过程
32中起着十分重要的作用。
?
染色体变异主要体现为染色体组型特征的变异。包括染色体数目变异整倍性或非整倍性以及染色体结构变异。
?
随着染色体研究技术的不断发展如分带技术细胞原位杂交方法的应用无疑能在染色体水平上揭示出更多的遗传多样性。
3等位酶水平
?
等位酶是由单位点上等位基因编码的同工酶，是借助于特定的遗传分析方法确定的一种特殊的同工酶。由于等位酶谱带同等位基因之间的明确关系。使其成为一种十分有效的遗传标记是近一二十年来检测遗传多样性应用最普遍的方法。
?
迄今已积累了十分丰富的资料并在采样原则、实验方法、数据处理和结果分析方面形成了
?
一套统一的标准。
?
Soltis和Soltis1989Crawford1990尤其是建立了度量遗传变异和居群遗传结构的定量指标，使整个生物界遗传多样性的研究结果可以在共同的基础上进行比较。
?
蛋白质酶的凝胶电泳
?
原理：氨基酸顺序不同的蛋白质因所带电离基团的不同，而有不同的净电荷在电场中显示不同的淌度而相互分离，用染料可以显示出来。
?
1）淀粉凝胶电泳（SGE）
?
优点：淀粉无毒，操作简单易学一直广泛应用于动植物和微生物的群体同工酶分析。因谱带少易于分析，易于推测其遗传背景适合群体遗传结构研究。
?
缺点：淀粉是天然产物，不同牌号的产品性能不同，水解过程也会产生差别；由于分辨率低和胶机械性能差，SGE后蛋白质不适合转移到酶联免疫分析。蛋白质生物化学和整个分子生物学的研究工作从不用SGE。
?
2）聚丙烯酰胺凝胶（由人工合成的丙烯酰胺聚合而成）通过与标准分子量的蛋白质共同电泳可以定出要分析的蛋白质的分子量。胶中蛋白质的染色现在常用考马氏兰R-250或更灵敏的银染法。
?
优点:改变单体和二体交联剂的浓度可随意改变胶的孔径，适合不同分子量范围大分子的分离
?
PAG在光学上是透明的，可以直接进行紫外扫描或染色后用可见光扫描，光密度计的数据通过微机进行定性和定量。
?
如在电极缓冲液和胶液中加入SDS，则为变性胶可以进行蛋白质亚基的分离和分子量测定。
?
PAG除进行电泳外，如用两性电解质代替缓冲液可进行等电点聚焦，分辨率极高并可测定各蛋白的等电点。如果蛋白质先用等电点聚焦后，进行SDSPAGE（双向电泳）蛋白质的异质性得到最充分的表现，出现很多斑点，每一个斑点是一种蛋白由单个基因或一个基因家族编码。
?
PAG缺点：其单体和二体的高度神经毒性；工作人员需经过培训否则掌握不好聚合条件而使制胶失败。
4DNA水平
?
DNA是遗传信息的载体遗传信息,就是DNA的碱基排列顺序,因此直接对DNA碱基序列的分析和比较是揭示遗传多样性最理想的方法,但是除了几种模式生物外,要
33想进行DNA全序列分析在可预见的将来都是不现实的?
目前DNA分析技术主要是针对部分DNA进行的从原理上可大致分为两类：
?
一类是直接测序，主要是分析一些特定基因或DNA片段的核苷酸序列度量这些片段。
?
另一类是检测基因组的一批识别位点，从而估测基因组的变异性。
DNA序列分析
?
DNA测序是检测遗传多样性最彻底的方法早期都用放射性标记，近来同样是Sanger双脱氧核苷原理，但用荧光物质标记合成的DNA片段，用激光光源检测，实现了DNA自动测序。PCR应用于测序也提高了灵敏度。
?
各种新的基因克隆方法的发明，使生物DNA全序列分析成为可能。
?
缺点：直接测序是一件费时费力,经济投入很大的工作,尤其是在被分析的个体数量较大时不大现实加上目前测序工作主要是针对一些比较保守的DNA片段如Ribisco大亚基基因,rDNA部分片断等等
使序列分析主要应用在动植物系统发育推断和宏观进化研究方面
4DNA水平
?
对特定基因组或DNA片段识别位点的研究则十分普遍。最常见的是限制性片断长度多态DNA（RFLP）方法
?
RFLP技术基本步骤是用特定的方法将核
、叶绿体、线粒体、或者总DNA(模板DNA)提取出来，用限制性内切酶消化
为不同长度的片段，用琼脂糖电泳分离开，并转移到硝酸纤维素或尼龙膜上。然后用专一序列的标记DNA（探针DNA）
在膜上与模板DNA杂交。最后用自显影，或显色或发光分析显示与探针同源的DNA片段。从而得到与探针同源的DNA序列酶切后在长度上的差异。
限制片段长度多态性RFLP
?
根据所用探针在模板上的拷贝数，可分为两类：
?
1）以cDNA基因转录物的反转录物作为探针的一般RFLP方法只产生少数甚至一条杂交带。
?
2）以小卫星DNA为探针的DNA指纹分析法，可以得到几十条带，多样性特别丰富.用于鉴别罪犯诊断遗传病和病原，近来用来检测野生动植物群体的遗传结构。
?
用于RFLP的限制酶常包括价格较低的EcoRI，HindIII等
?
用于DNA指纹的有HaeIIIHinfI等
?
识别小卫星重复序列的酶最初标记探针用放射性同位素如32p，近年来非放射标记和检测方法的发明克服了同位素半衰期短及放射性危害问题。
?
尼龙膜因其机械性好，一张膜可反复与不同探针杂交而优于硝酸纤维素膜，放射性标记用自显影检测，生物素，毛地地苷标记用酶联免疫方法及酶显色.应用发光底物大大提高灵敏度，达到或甚至超过放射性标记的水平。
?
缺点：RFLP是一种十分有效的遗传标记，RFLP分析需要比较完善的包括多种酶切标记分子杂交等技术的实验室而且工作量大成本高以及放射性标记所存在的安全性问题
以PCR为基础的检测DNA多样性的方法
?
Saiki用耐热的DNA聚台酶完善了聚合酶链式反应。（1988）
?
第一步是用专一的一对引物（寡脱氧核苷）与变性的模板DNA形成部分双链（退
34?
?
?
?
?
?
?
?
火38-65℃）。
第二步是聚合酶催化从引物开始的DNA合成，即延伸阶段，45-75℃。第三步把合成的双链DNA再变性88-97℃为两条单链模板，模版DNA加倍。
再经过一个退火，延伸和变性周期，模版增加到4倍。通过30个周期，模版DNA扩增百万倍。
Jeffreys1988应用PCR于DNA指纹分析。提出可以鉴定单个细胞的基因型。
Williams等1990用单个人工合成的随机排列的10个碱基作为引物进行各种生物DNA扩增。用琼脂糖电泳可以检测到丰富的多态性，称为随机扩增多态DNA（RAPD）。
原理是这种短引物能同时识别模版DNA上不止一个同源位点同时扩增几个DNA片段
Caetano-Anolles等改变扩增的条件用更短的引物（6-9碱基）进行DNA扩增然后用PAGE及银染显示扩增产物，得到极高水平的多样性称为DNA扩增指纹（DAF）
类似的方法还有Qreplicase扩增多态性。这些方法不经过花费时间的杂交阶段，所用的模版DNA量从微克级降到纳克甚至皮克级（1微克=103纳克=106皮克），大大节省时间，实验材料和实验费用。
方法小结
?
遗传多样性可以体现在从形态到DNA的各个不同、水平上，故对其检测的方法可建立在不同层次的研究上，由于上述检测遗传多样性的方法各有其利弊，在实际应用中应根据具体情况进行选择。
?
通常形态学和细胞学方法能快速地对遗传变异大小有一个大致的了解。
?
等位酶分析在技术上比较成熟且能从分子水平上对基因组遗传变异的大小进行较为客观的度量，而且该方法实验条件简便快速而经济，因此在现有的大多数实验室均可开展起来。
?
DNA分析是未来发展的方向应用潜力很大且技术上的改进和发展迅速尤其是对一些具有较大生物学意义和经济价值的类群值得从DNA水平进行深入的分析
六.研究遗传多样性的意义和应用
?
遗传多样性的研究是进化理论的基础，群体生物学和进化生物学的核心，遗传多样性也是进行遗传分析的基础，包括染色体连锁图到基因图谱直至全序列分析，群体遗传学的理论和连锁图曾为各种生物育种方案的确定作出了贡献
?
用RFLP和RAPD快速地绘制出重要作物森林树种的饱和基因图谱，进行了抗性和产量性状位点的基因定位。
?
分于标记大大加快了育种过程
?
对病原鉴定，疾病诊断尤其是遗传病的诊断，作物品种和食品鉴定等一直是遗传多样性研究的应用领域
?
遗传多样性的研究也可为濒危物种保护制定繁殖方案
?
我国是个生物资源十分丰富的国家，又是生物多样性受到严重威胁的国家之一，尽快采用各种研究方法包括传统的形态，细胞，生化技术以及现代的分子生物学手段
35来研究，评估我国生物类群的遗传多样性，并制定出合理的利用和保护措施，是我国生物科学工作者义不容辞的责任。
第六章
生态系统多样性
Ecosystem
Diversity
一、生态系统及生态系统多样性概念
?
生态系统(ecosystem)：在一定空间中共同栖居着的所有生物(即生物群落)与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体,是生物群落与其环境构成的生态复合体（complex），是生命系统中重要的组织层次，是自然界的基本单位。具有物质循环、能量流动和信息传递等生态过程。
?
生态系统（ecosystem）概念的来源与内涵：
?
一词是英国植物生态学家A．G．Tansley（1871-1955）于1936年首先提出来的，他在“植被概念与术语的使用和滥用”一文中指出：“整个系统（具有物理学的概念），它不仅包括生物复合体，而且还包括了人们称为环境的各种自然因素的复合体。……我们不能把生物与其特定的自然环境分开，生物与环境形成一个自然系统。正是这种系统，构成了地球表面上具有大小和类型的基本单位，这就是生态系统。”
?
生态系统的概念有四点基本含义：
?
第一，生态系统是客观存在的实体，有时间、空间的概念；
?
第二，由生物成分和非生物成分组成；
?
第三，以生物为主体；
?
第四，各成员间有机的结合在一起，具有统一的整体功能。
?
生态系统组成：
?
生态系统是由非生物环境和生产者、消费者、分解者所构成。
?
非生物环境（abioticenvironment）包括参加物质循环的无机元素和化合物，联系生物和非生物成分的有机物质（如蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等）和气候，以及其他物理条件（如温度、压力）。非生物环境除了给活的生物提供能量和养分之外，还为生物提供其生命活动需要的媒质，如水、空气和土壤。
?
生态系统的组成中，与非生物环境相对应的生物成分，包括生产者，消费者和分解者。
生态系统中三大物种功能群
生产者（producers）——
绿色植物、藻类、光合细菌、化能细菌，又称
初级级生产者。
消费者（consumers）——
动物（食草动物、食肉动物、杂食动物）、腐食生物，又称次级生产者。
分解者（decomposers）——
真菌、细菌，又称还原者
一、生态系统及生态系统多样性概念
?
生态系统的结构：
?
①空间结构
?
②时间结构
?
③营养结构
一、生态系统及生态系统多样性概念
?
生态系统的基本生态过程——物质循环和能量流动：
36?
?
?
?
?
生态系统的物质循环：
①碳循环
②氮循环
③磷循环
生态系统的能量流动：
?
生态系统多样性(ecosystemdiversity)概念：
?
生物圈内环境、生物群落和生物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多样性,即生境的多样性、生物群落多样性和生态过程的多样性。
?
生态系统多样性内涵：
?
生境多样性
?
生物群落多样性（生态系统类型多样性）
?
生态过程多样性
?
内涵：
?
生境（habitat）多样性——主要是指地形、地貌、气候、水文等无机环境的异质性,是生物群落多样性的基础。
?
生物群落（bioticcommunity）多样性——是指生态系统组成、结构和功能的多样性。表征指标：α多样性、β多样性、γ多样性（=α多样性+β多样性）。是生态系统的核心部分，它决定了生态系统多样性乃至景观多样性。
?
生态过程多样性——是指生态组分之间、生物和环境之间的相互作用关系，以及生态系统组成、结构和功能在时间、空间上的变化，主要包括着物种流、能量流、水分循环、营养物质环境、生物间的竞争,捕食的寄生等。主要表现为能量流动、物质流动和信息传递（侧重功能特性、关系）。
造成生态系统多样性的原因
?
生态系统是由各种不同的生物群落所组成的，生物群落的多样性是引起生态系统多样性的原因之一。组成生态系统的生物群落一般具有水平结构和垂直结构。生态系统的水平结构，常常和物种生态位多样性联系在一起，每一物种为了维护它们种群的生存、繁殖，必须有一定的物理环境，以此得到所需的能量和营养物质，并逃避它们的天敌。
?
由于生态系统是由具有上同的营养特点的生物组成的，也就具有营养多样性，导致了生态系统的多样性。
?
生境的多样性（异质性）是引起生态系统多样性的原因之一。
生态系统多样性研究的意义
3?
生态系统多样性研究在理论与实践中都具有十分重要的意义：
?
1生态系统类型多样，其组成、结构、分布格局和动态等特征具有及其丰富的变化；
?
2生态系统多样性研究又为其它水平（层次）的生物多样性研究提供了有用的资料，其中，栖息地方面的研究与保护是保护生物学的重点；
?
3生态系统结构和功能的完整性、稳定性、生态平衡是人类赖以生存和持续发展的基石；
?
4生态系统多样性充分体现了生物多样性研究最突出的特征，即高度的综合性。
生态系统多样性的高度综合性。
?
从基因到景观乃至生物圈的不同水平研究的综合，例如，濒危物种的保护已经不仅仅局限于在物种水平上保护有限的个体，而是从基因、细胞、种群等不同水平去探索物种濒危机制，从生境或生态系统水平上考虑保护措施；
?
?
不同类群或不同学科研究的综合，例如，生态系统多样性维持机制的研究，不仅注重生态环境对系统稳定性的影响，更注重不同生物类群的作用及其相互之间关系对系统稳定性的影响。
二、生态系统类型多样性及其及其空间分布格局
生态系统的类型及其分布
?
按照不同的划分标准，生态系统可划分如下的类型：
?
①按系统与外部环境联系的程度分：
?
开放系统（openedsystem）；
?
封闭系统（closedsystem）；
?
隔离系统（isolatedsystem）。
?
②按人类影响的程度分：
?
自然生态系统；人工生态系统。
?
③按生境性质分：陆地生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统。
生态系统分布的规律性：
从大的格局上看，水分和温度状况是决定生态系统分布的主要因子。在水分和温度主要因子的影响下，以及其它因素的综合作用下，生态系统分布呈现明显的水平地带性和垂直地带性。水平地带性按照经度和纬度的上同，可以再分为纬向地带性和经向地带性。
生态系统多样性关键地区
生态系统多样性关键地区的定义：
关键地区是指对生物多样性保护具有重要意义的地区，即一些椊被保存较好、生物种类丰富的地区，也被称为生物多样性关键地区或生物多样性分布中心。世界上不同的国家、不同的区域都有生物多样性丰富的地区，即关键地区的存在，这与当地的自然地理因素综合的影响有密切联系，比如地质地貌、温度、水分等因素。许多地区山地与平原相比，明显就是生物多样性关键地区所在。
一些没有明显界线的区域，要通过深入调查，分析环境和物种数量关系变化规律，以及气候和土壤条件的差异，确定生物多样性丰富程度的标准，然后确定生物多样性关键地区。
生态系统多样性关键地区确定原则：
–
在确定关键地区之前，首先要对全国的生物多样性进行综合评估，其中生态系统组成、结构及其分布情况对于生物多样性关键地区的确定是至关重要
3–
–
–
–
–
–
的。
一般说，确定生物多样性关键地区必须具备下列4个原则：
①丰富性；
②特殊性；
③受威胁的程度；
④经济价值。
中国的生物多样性保护的关键地区
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
–
陈灵芝(1993)确定了中国生物多样性关键地区35个，其中有国际意义的14个；具有全国意义的陆地关键地区5个；湿地和淡水域生物多样性关键地区5个，海洋生物多样性关键地区11个。
–
①中国具有国际意义的陆地生物多样性关键地区：
–
长白山地区
–
河北北部山地地区
–
西秦岭太白山地区
–
四川西部高山峡谷地区
–
云南西部高山峡谷地区
–
南、贵州、四川、湖北边境山地地区
–
广东、广西、湖南、江西南岭山地地区
–
浙江、福建山地地区
–
台湾中央山脉地区
–
西藏东南部山地地区
–
云南西双版纳地区
–
广西西南石灰岩地区
–
海南岛中南部山地地区
–
青海可可西里地区
②具有全国性意义的陆地生物多样性关键地区
黑龙江内蒙古交界大兴安岭山地地区;
新疆伊犁天山地区;内蒙古锡林郭勒地区;
甘肃南部东祁连山地区;新疆阿尔泰山地区;
③湿地和淡水水域生物多样性关键地区
东北穆棱三江平原湿地区;
云南洱海区域;湖南湖北平原湿地地区;
四川西北若尔盖湿地地区;贵州威宁草海地区;④海岸和海洋生物多样性关键地区
海南南沙群岛海区;
浙江平阳南麂列岛海区
海南西沙群岛海区;
江苏盐城沿海海区
3?
海南东南海岸珊瑚礁海区;
?
山东青岛沿海海区
?
海南文昌清澜港红树林区域；
?
山东庙岛群岛海区
?
广西合浦山口沙田半岛海区
?
辽宁蛇岛老铁山海区
?
广东珠江口南海海岸和海洋区域
三、生态系统多样性测度——生物群落多样性测度
?
生态系统多样性的测度包括：
?
生物群落和生态系统两个水平的多样性测度。
?
重点是群落水平——生态系统的核心部分，它决定了生态系统多样性乃至景观多样性。
?
因此，多以生物群落多样性测度代替整个系统的多样性测度。
?
群落多样性测度侧重于群落的物种组成和结构多样性，以及群落功能和动态多样性。目前的研究往往根据结构与功能的关系间接推论群落功能多样性。
群落物种多样性（communityspeciesdiversity)
α多样性——某个群落或生境内部的种的多样性。
（生境内的多样性within-habitatdiversity）（群落组成、结构的多样性）
α多样性——用于测量某一生态系统或群落内生物种类数量以及生物种类间相对多度的一种测量指标。反应某一生态系统内物种间通过竞争资源或利用同种生境而产生的共存结果。
物种丰富度指数(speciesrichnessindex)
物种均匀度指数(speciesevennessindex)
物种相对多度分布(speciesabundancedistribution)
?
物种丰富度(SpeciesRichness):对一个群落中所有实际物种数目的测量,是最简单、最直观的群落物种多样性测定方法。
?
通常测定的是群落样本（单位面积、单位水体、单位个体数、单位生物量）中的生物种数量。
–
群落中物种的数目（分类概念）
?
2物种均匀度（SpeciesEvenness）：生物群落中不同物种的多度(个体数、生物量、盖度、重要值等)分布的均匀程度。
–
各物种的相对多度（个体数、盖度、重要值、生物量的分配是否均匀）
?
综合性α多样性指数（把物种数和均匀度结合起来的一个单一的统计量）——多样性指数的两个组分结合方式或对其给予的权重不同,从而形成了大量的多样性指数。
群落α多样性的几个简单模型
?
丰富度曲线——描述一个群落中相对丰富度和物种多样性的关系，分别以各物种的相对丰富度
(Pi)对各物种的丰富度排序位次(从大到小)做曲线图。
4?
群落的均匀度越高，曲线的斜率越小
辛普森（Simpson）指数的导出
?
假设从包含N个个体S个种的生物群落(有限总体)中随机抽取2个个体,并且不再放回,其中,属于第i种的有Ni
个体,i=1,2,…,S;并且∑Ni=N。?
如果这两个个体属于同一物种概率可用下式表达:
?
λ=∑[Ni(Ni－1)/N(N
1)≈Ni/N，此时:
?
相应地，群落物种多样性简单表达为1－
λ，即
?
λ和D为有偏估计值。
Shannon-Wiener指数的导出
?
假设可以把一个个体无限的总体分成S类（例如物种），即A1、A2、…、As,每个个体属于且仅属于其中一类,随机抽取一个个体属于Ai(i=1,2,…,S）类的概率为Pi,因此有:?
Pi=1?
试图找出Pi的一个函数,比如:
H‘(P1,P2,…,Ps)，以此作为总体（例如群落）多样性的一个度量，并且它满足下述3个条件：
Shannon-Wiener指数满足3个条件在生态学上的意义：
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；
?
表明物种个体数量分布均匀的两个总体，物种数目越多，多样性越高；
?
表明多样性可以分离成几个不同的组成部分，即多样性具有可加性，从而为生物群落由于等级特征导致的多样性的测度提供了可能途径。
?
单位：式中的log可以选用2、e和10为底，由此导致H‘单位的变化分别为bit、nat和decit。
练习题：
设有A,B,C,三个群落，各有两个物种组成，其中各种个体数组成如下，计算群落的α
41多样性指数。
?物种甲
1059?
物种乙
5?群落
?群落?群落
2Sab
Cs?Sa?Sb
群落α多样性测度方法的选择
?
检验不同多样性指数对一组数据的应用效果。
?
（1）理论数据或虚拟数据。虚拟数据的优点在于
它可以设计不同的数据组合以观察多样性测度方法对物种丰富度和均匀度变化的反应。
?
（2）真实的调查数据
。自然群落中物种丰富度与均匀度常常是相关的，并非像大多数理论数据中那样各自独立地变化，因此，用现实数据比较或选择多样性测度方法更有实际意义。?
比较不同多样性指数对某些既定标准的符合程度。
?
这些标准主要包括：
?
判别差异的能力；
?
对于样方大小的敏感程度；
?
强调哪一个多样性组分，稀有种还是常见种？
?
被学界利用和理解的广泛性。
?
注意：实践上可以确定一种或几种群落多样性指数作为首选指数。
β多样性指数
根据调查数据的属性不同，多样性的测度方法可以分成为：
?
二元属性数据测定法（又称
0，1数据或有、无数据，在群落调查中只考虑某个物种的存在与否，而不管其个体数目，β多样性测定应用比较广泛）
?
数量数据测定法（个体数目、生物量、盖度、重要值）。
β多样性指数
?
相似性系数测度
?
*β多样性是群落系数（群落相似系数）内含的反面
Jaccard指数
Sab
Cj?Sa?Sb
Sorenson指数
SabCj?
Sa?Sb
?
Sab：a群落和b群落共有的物种数
42?
Sa：a群落独有的物种数
?
Sb：b群落独有的物种数
四、影响群落物种多样性因素——假说
影响群落物种多样性因素——假说
原因很复杂……
?
1.进化时间学说
–
热带群落比较古老，进化时间较长，并且在地质年代中环境条件稳定，很少遭受灾害性气候变化，所以群落的多样性较高。而温带和极地群落从地质年代比较年轻，遭受灾难性气候变化较多，所以多样性较低。
?
2.生态时间学说
–
考虑时间尺度更短，认为物种的分布区的扩大也需要一定时间。
?
3.空间异质性学说
–
物理环境越复杂，或空间异质性越高，动植物群落的复杂性也越高，物种多样性也越大。如山区物种多样性明显高于平原；群落中小生境丰富多样，物种多样性越高。
?
4.气候稳定学说
–
气候越稳定，变化越小，动植物的种类越丰富，在生物进化的地质年代中，地球唯有热带的气候可能是最稳定的。
?
5.竞争学说
–
在环境严酷的地区，如极地和温带，自然选择主要受物理因素控制，但在气候温和而稳定的热带地区，如热带，生物之间的竞争则成为进化和生态位分化的主要动力。
?
6.捕食学说
–
因为热带的捕食者比其他地区多，捕食者将被捕食者的种群数量压到较低水平，从而减轻了被食者的种间竞争。竞争的减弱允许更多的被食者种的生存。较丰富的种数又支持更多的捕食者种类。
?
7.生产力学说
–
如果其他条件相等，群落的生产力越高，生产的食物越多，通过食物网的能流量越大，物种多样性就越高。
?
……
五、物种多样性与生态系统功能
生物多样性研究的重点已从生物多样性各层次的一般性检测和测度向生物多样性与生态系统功能之间的关系即生物多样性的生态功能研究转移。其中，物种多样性与生态系统结构维持机制和功能稳定性之间的关系是核心问题。换句话说，物种多样性的改变将会给群落带来什么样的生态影响？
——有关物种在生态系统中作用的假说
多样性－稳定性假说
冗余种假说
铆钉假说
特异反应假说
零假说
——功能群与关键种的概念
43五、物种多样性与生态系统功能
1、有关物种在生态系统中作用的假说
由于人们对群落物种多样性的本质、作用机制及生态系统稳定性概念与内涵的理解不同，产生了有关物种在生态系统中的作用的诸多不同假说：冗余种假说、铆钉假说、特异反应假说、零假说、多样性－稳定性假说。其中，影响较大的是多样性－稳定性假说。
（一）多样性－稳定性假说（Diversity－stability
hypothesis）
由麦克阿瑟（MacArthur）最先于1955年提出，随后由英国著名动物学家埃尔顿（Elton）于1958年根据物种侵入的研究发展了该学说。
其主要观点是动物或植物群落中物种越丰富，群落越稳定。即：随着生态系统中物种数目的增加，生态群落将增加能量效率（生产力），同时，受到扰动后的群落恢复力也增大。
Tilman（Biodiversityandstabilityingrassland，1994）对美国明尼苏达州草地群落的长期定位研究给予实践上的支持。Baskin（Ecosystemfunctionofbiodiversity，1995）用新的实验证据表明了物种多样性增加可以提高生态系统的稳定性。
孙德宙、Ewel等对森林群落的研究也得出同样结果。
尽管有些实验结果与该学说相反，但该假说已被作为一个自然公理得到大多数人的认可。
在这一学说基础上进一步引申出多样性－生产力假说、多样性－持续性假说、多样性－侵入性假说等。这些假说预测：1物种多样性增加，群落的初级生产力增加；2物种多样性越大，资源可持续性越大，群落对资源的利用更加充分和高效；3群落物种多样性高，则群落对外来种侵入的敏感性降低，即稳定性增加。
Tilman等（Competitionandbiodiversityinspatiallystructuredhabitats,1994；Productivityandsustainabilityinfluencedby
biodiversityingrasslandecosystem，1996）设计了人工种植的草地群落对这些假说进行检验，结果表明，物种丰富度增加，群落生产力以及群落对土壤中氮的利用率均上升，群落的可持续性增强，受干扰较小的天然草地群落表现出同样的规律。
另一种观点认为多样性－稳定性假说并不成熟，并非所有群落的物种多样性与稳定性存在正相关关系。对有些群落而言，物种多样性与稳定性的关系是正相关，对另一些群落则为负相关。如一些干扰林物种多样性指数虽高于郁闭稳定的林分，但其稳定性较低。
对物种多样性与稳定性关系的意见分歧，有人认为是群落的“多样性”和“稳定性”存在不同的定义和内涵造成的。不同的“多样性”和“稳定性”定义和内涵会导致不同的结果。多样性包括物种丰富度、均匀度等等，稳定性则用弹性、抗性、及变异性等来衡量。这些概念和层次上的复杂性都是导致无法正确理解物种多样性与稳定性之间真实关系的原因。
（二）冗余种假说（Redundancyspecieshypothesis）
由瓦尔克（Wallker）于1992年提出（Biodiversityandecologicalredundancy,1992），为了补偿邻近种的绝灭，系统中某些种有一定的扩大“工作”的能力，这个假说的核心是：统的功能与物种多样性无关。物种可以被分成不同的功能类群，在同一功能群内物种之间对于生态系统的功能是可以相互替代的。如果主要的功能群存在，生态系统的功能与物种多样性无关。
该假说认为，生态系统保证正常功能需要一个物种多样性阈值，低于这个阈值，系统的功能会受到影响，高于这个阈值则会有一部分物种的作用是冗余的。
不过，Tilman对草地群落的研究结果对该学说予以否认。
44（三）
铆钉假说（Rivethypothesis）
该学说由EhrlichP.R.和
EhrlichA.H.yu于1981年提出，主要观点是：将生态系统中的物种比作将飞机组装在一起的铆钉。每个物种具有一定的功能，任何物种的丢失都会使生态系统功能受到一定的影响；物种数目减少到一个界限以下时，会引起生态系统突然的灾难性的崩溃。在物种丰富度与生态系统功能之间存在一个非线性关系。
可见铆钉假说的观点与铆钉假说截然相反，认为生态系统中所有物种对其功能的正常发挥都有贡献而且是不能互相替代的。
（四）
特异反应假说（Idiosyncraticresponsehypothesis）（不确定假说）
由劳顿（Lawton）于1994年（Whatdospeciesdoinecosystem，1994）用模型强调了物种组成与生态系统功能之间的一个无效的或不固定的关系，即生态系统的功能随着生物多样性的变化而变化，但是变化的强度和方向是不能预测的；或者说生态系统的功能对物种数目不敏感，因为物种的作用是复杂而多变的。
（五）
零假说（Nullhypothesis）
该假说认为生态系统的功能与物种多样性无关，即物种的增减不影响生态系统功能的正常发挥。
上述假说对于解释物种在生态系统中的作用具有不同程度的启发性,但其在实践中的适用性、正确性有待进一步研究。部分学者在自然和人工生态系统中开展实验工作检验这些假说，并取得一些进展（Lawton在英国Silwood公园进行的人工控制生态系统Ecotron实验，选取31种动物和植物分别组合为9、15、31个物种等三个多样性水平）。
2、关键种与功能群的概念
上述假说中都没有对每个物种的作用强度做出明确的说明。实践中，生态系统中不同物种的生态作用是有差别的。其中有一些物种的作用是至关重要的，它们的存在与否会影响到整个生态系统的结构与功能，这样的物种即称为关键种（keystonespecies）或关键种组（keystonegroup）。
关键种是指其活动和丰富度决定群落的完整性并在一定时间内保持系统稳定的物种。去除关键种将引起系统中部分物种的丧失和其它物种的侵入。关键种的作用可能是直接的或是间接的；可能是常见的（common）或是稀有的（rare）。可能是特异的（特化），或是普适性的。
关键种的类型——7类
捕食者（海獭、选择性采食种子的动物）
食草动物（大象）
病原体和寄生物（粘液瘤菌）
竞争者（建群种、杂草）
共生种（被依赖的植物资源、传粉者、传播者）
掘土者（兔子、白蚁、河狸）
系统过程调控者（固氮菌、菌根真菌分解者）。
功能群是指具有相似的结构和功能的物种的集合。在生态系统中具有相似的功能作用，成员相互替代后对生态系统过程影响较小。强调物种的集体作用，简化对生态系统结构功能和过程的认识。
六
生态系统的稳定性
生物圈稳态
45生态系统稳定性
（一）生物圈的稳态
?
作为地球上最大的生态系统，生物圈的结构和功能够长期维持相对稳定状态，这一现象称为生物圈的稳态。
生物圈1号——人类的地球村
地球村生物圈的构成
生物圈1号的功能特性
?
生物圈是行星地球经过长期演化形成的组分多样、结构复杂、自我调节、功能稳定的开放巨系统——生命支持系统。
?
地球是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。
生物圈中的人
人是生物圈中占统治地位的生物，能大规模地改变生物圈,使其为人类的需要服务。然而,人类毕竟是生物圈中的一个成员，必需依赖于生物圈提供一切生活资料。人类对生物圈的改造应有一定限度，超过限度就会破坏生物圈的动态平衡，造成严重后果。
生物圈Ⅱ号”实验室是由美国前橄榄球运动员约翰?艾伦发起，并与几家财团联手出资，美国科学家于1984年开始兴建的“，1993年1月建成后8位科学家入住里面欲通过自己生产各种生存所需在里面生活两年，结果才过了一年多一点就因里面氧气减少、粮食减产不得不撤出。
46该实验说明，在目前技术条件下要在生物圈之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困难的。因为系统的稳定性很难做到。
背景——生物圈2号
?
生物圈2号（Biosphere2）是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身称作生物圈1号而得此名，它由美国前橄榄球运动员约翰?艾伦发起，并与几家财团联手出资，委托空间生物圈风险投资公司承建，历时8年，耗资1.5亿美元。
?
生物圈2号计划目的：在密闭状态下进行生态与环境研究，帮助人类了解地球如何运作；并研究在仿真地球生态环境的条件下，人类是否适合生存的问题。为了尽量贴近自然环境，圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区区域，通过一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。
生物圈2号生物组成
?
圈内有5个野生生物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和两个人工生物群落（集约农业区和居住区）。
?
以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板，分别由美英生物和生态学家设计而成。
?
共有约4000个物种，其中动物（包括、软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等）约3000种，微生物（包括细菌、粘菌、真菌、微藻等）约1000种，分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。
生物圈2号实验结果
?
评价——失败。
?
失败原因：除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外，生物种类关系的失调也是重要的原因。
?
引进的生物却主要是生产者，动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了，有些植物就只开花不结果了。由于动物的种类和数量减少了，植物很少被动物取食，加之缺少细菌和真菌的分解，导致枯枝落叶大量堆积，物质循环不能正常进行，比例失调,在真实的生物圈中平均每人所对应的大气、水、植物等是那么的广阔,而2号环境资源与人的比例严重偏小,维持一个人的生活已严重不足,更何况是承载几个人。
?
二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于生成速度,与此相反，二氧化碳的产生高于消耗。
生物圈2号研究结论
?
大自然并非我们想象得那样简单，复杂巨大的系统关联中，可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的；人不是万能的，在已知的科学技术条件下，人类离开了地球将难以永续生存。
?
同时进一步证明：目前地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。人类要懂得顺应自然，要珍爱大自然的一切；才能与地球万物持续发展。
?
人是生物圈中占统治地位的生物，能大规模地改变生物圈,使其为人类的需要服务。
4然而,人类毕竟是生物圈中的一个成员，必需依赖于生物圈提供一切生活资料。人类对生物圈的改造应有一定限度，超过限度就会破坏生物圈的动态平衡，造成严重后果。
生物圈的稳态
?
作为地球上最大的生态系统，生物圈的结构和功能够长期维持相对稳定状态，这一现象称为生物圈的稳态。
生物圈稳态的自我维持
第一：从能量角度来看，源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力。
1:太阳能借助绿色植物的光合作用所固定的化学能是整个生物圈能量的来源。
2:是生物圈赖以生存的能量基础。
第二：从物质方面来看,大气圈、水圈和岩石圈为生物的生存提供了各种必需的物质。
生物圈在物质在上是个自给自足的生态系统
第三、生物圈具有多层次的自我调节能力。
（二）生态系统稳定性
少量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏。
草原上适量放养牲畜，草原不至于破坏。
适度捕捉生态系统中的动物，也不会导致种群严重减小，更不会灭绝。
生态系统是动态系统。生态系统在不断地发展变化着。生态系统中的生物种群既有出生也有死亡，既有迁入也有迁出；阳光、温度、水分等无机环境因素也在不断地改变。
但对于一个相对成熟的生态系统来说，系统中的各种变化只要不超出一定限度（阈值），生态系统的结构与功能就不会发生大的改变——相对稳定性。
这种状态属性就是生态系统的稳定性。
生态系统稳定性
的意义
稳定性是生态系统的一个最基本的功能特征，也是人们了解生态系统的一个极其重要的概念，是生态系统存在的必要条件。
当前正威胁着人类的资源短缺、环境恶化等社会问题，究其本质，就是系统的稳定性问题，这些问题的解决在很大程度上都依赖于稳定性问题的研究，所以稳定性是生态学研究领域不容回避的重要主题之一。
生态系统的稳定性
概念
生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
生态系统的稳定性来自抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。
抵抗力稳定性
概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维
持原状的能力。
来源：
１、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成
的变化占总量的比例小。
２、能量流动与物质循环的途径多，一条途径
中断后还有其他途径来代替。
３、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰
4造成的不利影响。
抵抗力稳定性高的生态系统特征：
１、各营养级的生物数量多，占有的能量多。
２、各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。
抵抗力稳定性高的生态系统特征：
1、各营养级的生物数量多，占有的能量多。
２、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能
量流动的渠道多。
恢复力稳定性
概念：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破
坏后恢复原状的能力。
来源：
１、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速
恢复原有的数量。
２、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境
的新类型。
３、生态系统结构简单，生物受到的制约小。
恢复力稳定性高的生态系统特征：
１、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。
２、生物种类较少，物种扩张受到的制约小。
３、各营养级生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。
恢复力稳定性高的生态系统特征：
１、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。
生物种类较少，物种扩张受到的制约较小。
２、生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适
应新环境的新类型。
抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。
恢复力稳定性高的生态系统特征：
１、生物种类较少，物种扩张受到的制约较小。
2、生物个体小，繁殖快。能以休眠方式渡过
不利时期或产生适应新环境的变异。
生态系统稳定性不同的内涵和外延
(1)具有不同内涵的稳定性概念
A．恒定性(constancy)：生态系统的物种数量、群落生活型或环境的物理特征等参数不发生变化。可见这是一种绝对稳定的概念，这种稳定在自然界几乎是不可能的。
B．持久性(persistence)：指生态系统在一定边界范围内保持恒定或维持某一特定状态的历时长度。这是一种相对稳定概念，且根据研究对象不同，稳定水平也不同。
C．惯性(inertia)：生态系统在风、火、病虫害以及食草动物数量剧增等扰动因子出现时保持恒定或持久的能力。这与恒定性概念基本相同。
D．弹性(resilience)：指生态系统缓冲干扰并仍保持在一定阈限(thresholdboundary)
4之内的能力。这与持久性概念类似，但强调生态系统受干扰后恢复原状的速度，即其对干扰的缓冲能力。
E．恢复性(elasticity)：与弹性同义。
F.
抗性(resistance)：描述系统在给予扰动后产生变化的大小。即衡量系统对干扰的敏感性。
G．变异性(variability)：描述系统在给予扰动后种群密度随时间变化的大小。
H．变幅(amplitude)：生态系统可被改变并能迅速恢复原来状态的程度。即强调其可恢复的受扰范围。
稳定性
两个方面的含义：
一方面是系统保持现行状态的能力，即抗干扰的能力；诸如前所述的恒定性、持久性、惯性。
另一方面是系统受扰动后回归该状态的倾向，即受扰动后的恢复能力。如弹性、恢复力。
至于抗性、变异性、变幅则反映了系统受扰后的变化大小，标定了生态系统的稳定域。
(2)具有不同外延的稳定性概念
A．局部稳定性(localstability)：系统受较小的扰动后仍能回复到原来的平衡点，而受到较大的扰动后则无法回复到原来的平衡点，则称该平衡点的稳定为局部稳定，或邻域稳定(neighborhoodstability)。处于演替初期的群落常常如此。
B．全局稳定性(globalstability)：系统受到较大的扰动后远离平衡点，但最终仍能回复到原来的平衡点，则该系统具有全局稳定性。处于演替末期的群落常常如此。
C．结构稳定性(structurestability)：在系统状态方程里，参数的变化(由扰动引起)，可通过转移矩阵的传递，在解空间里反映出来，当数学解在空间的变化小到可以忽略时，便说明该系统的传递矩阵性能较好，因而称该系统为结构稳定。此强调系统组成的有序性。
D．循环稳定性(cyclicstability)：生态系统经过一系列变化后仍能恢复原来的状态的特性。是具循环演替的生态系统的另一种稳定形式。
E．轨迹稳定性(trajectorystability)：生态系统在其原有状态被扰动并改变成各种不同的新状态后复归至某一最终状态的倾向。是具逆行演替的生态系统的特殊稳定形式。
P.
相对稳定性(relativestability)：反映系统稳定程度的量化概念。
G．绝对稳定性(absolutestability)：反映邻域稳定和全局稳定的概念，因为在稳定域内外的系统状态有质的区别。
稳定性概念辨析
50
篇九：祁连山生物多样性研究有什么意义和价值
祁连山鸡类物种多样性及其成因文陇英
【摘
要】青藏高原祁连山孕育了丰富的鸡类物种多样性,有2科11种5个亚种,是我国鸡类分布中心之一,也是珍稀特有物种分布中心之一.祁连山鸡类多样性的成因主要有以下几方面:悠长的进化时间产生新的分类阶元;残存分布和迁入定居丰富了祁连山鸡类多样性;环境空间异质性,为不同生境要求的鸡类提供了适宜生境和可利用的生态位,以及鸡类生态位分化维持了祁连山鸡类的多样性;已建自然保护区为祁连山鸡类多样性提供了良好保护.
【期刊名称】《生态学报》
【年(卷),期】2015(035)02【总页数】5页(P6769-6773)
【关键词】祁连山;鸡类;物种多样性;残存分布;迁入定居;环境空间异质性
【作
者】文陇英
【作者单位】西南山地濒危鸟类保护重点实验室,乐山师范学院生命科学学院,乐山61400【正文语种】中
文
祁连山位于青藏高原东北缘，由多条西北—东南走向的平行山脉和宽谷组成，平均海拔4000m以上，因位于河西走廊南侧，又名南山。西端以党金山口与阿尔金山脉相接；东端至黄河谷地，与秦岭、六盘山相连，是亚洲中部著名的高大山系之一。祁连山是相当古老的山脉，是青藏高原最早脱离海浸的地区，这里曾生活着
白垩纪的鸟类[1]。祁连山以其漫长的进化史、特殊的生境和地理位置孕育了丰富的鸡类物种多样性，是我国鸡类分布中心之一[2]，也是我国特有鸟类分布中心之一[3]。地球上物种多样性分布并不均匀，这一现象一直吸引着生物地理学家和生态学家，他们从时间、空间、气候、竞争、捕食和生产力等方面提出了多种假说，但至今没有统一解释[2]。祁连山鸡类研究经历了19世纪的标本收集和物种命名；20世纪的资源考察、区系和生态研究[2,4-7]；进入21世纪以来，分子系统地理学研究为生物多样性研究提供了新的信息。国内外科学家在青藏高原和祁连山的地学、环境科学、冰川、植被和古动植物学等领域的研究成果颇多，为探讨祁连山鸡类多样性成因提供了交叉学科信息。
本文以青藏高原祁连山鸡类物种多样性为研究对象，以高原抬升、第三纪晚期和第四纪环境演变为背景，综述以往的研究成果，探讨祁连山鸡类多样性及其成因，希望在理论上能为生物多样性研究有所補益。
祁连山栖息着鸡类2科11种，具有我国全部的鸡类科级阶元(表1)。
11种鸡类中9种是多型种，在祁连山分布2个亚种以上的有4个种：石鸡、高原山鹑、血雉和雉鸡。其中雉鸡有3个亚种分布于祁连山；石鸡2个亚种中A.c.pallida分布于干旱的祁连山西段，而A.c.potanini则分布于较湿润的东段[8]；高原山鹑的2个亚种中P.h.koslowi分布于甘肃张掖马蹄寺以西的祁连山南坡，而P.h.sifanica则分布于祁连山的东端，由此经甘肃和青海交界的山地向南分布到四川、西藏，该亚种更喜好湿润环境；血雉2个亚种中I.c.michaelis分布于祁连山的北坡，而I.c.beicki则分布于南坡[8]；雉鸡3个亚种中P.c.satsheuensis分布于祁连山西部低山带，P.c.vlangalii分布于干旱的西段南坡，而P.c.strauchi则分布于较湿润的东段[8]。分布规律是每个种各有一个亚种分别分布于祁连山东段和西段，或者南坡和北坡，地理上相互替代。
决定生物多样性的主要原因之一是需要漫长的进化历史。据祁连山鸡类分子系统进
化研究，其分子钟标记的物种分化时间是晚第三纪和早更新世[9-13]。上新世祁连山生活着森林型和森林-草原型三趾马动物群，当时气候温暖[14]，海拔高度约1330m，青藏运动结束时上升到3000m[15]，到晚更新世末期接近现今的高度。中更新世晚期，大约0.45Ma—0.47Ma进入青藏高原冰冻圈，祁连山地区出现最早的冰期作用[16]，雪线下移1400—1650m[17-18]。之后祁连山虽然经历了几次冰期，但是冰川规模越来越小，冰期的雪线不断迁升[19]，几乎没有发生山谷冰川[20]，这给一些鸟类进化提供了充分的时间和空间。大石鸡起源于柴达木盆地干旱的祁连山南麓[21]，斑翅山鹑也起源于祁连山[22,12]。漫长的进化时间，新的分类阶元丰富了祁连山鸡类多样性。
中更新世冰期祁连山地区还是一些鸟类的避难地[23-25]，隔离分化形成不同亚种。祁连山血雉的两个亚种都是该山所特有，I.c.beicki分布于祁连山的南坡，而I.c.michaelis分布于祁连山的北坡[8]，说明更新世冰期它们的祖先种群分别被隔离在祁连山南坡和北坡的避难地(森林)，分化形成祁连山的两个特有亚种。高原山鹑青海亚种也为祁连山所特有[8]，起源于祁连山；斑翅山鹑的P.d.przewlskii虽不是祁连山特有，但也起源于祁连山[12]。
第三纪晚期和早更新世青藏高原生长着阔叶林、针阔混交林和针叶林[26]，蓝马鸡、雉鹑、雉鸡和血雉几种森林鸡类的祖先种群可能广泛分布在高原山地的森林中，随高原抬升和第四纪冰期作用，森林型鸡类随森林逐渐退出高原面。祁连山东段受东亚季风影响，湿润气流被带到这里，形成多降水带，因此在海拔2500—3300m有寒温性针叶林[18]，使得高原土著森林鸡类残存于祁连山。斑尾榛鸡祖先种群在第四纪冰期从欧亚大陆北部南迁到青藏高原的寒温性针叶林，隔离进化成斑尾榛鸡[6]，分子钟标定的时间[17]进一步为此提供了佐证。类似斑尾榛鸡的鸟还有黑啄木鸟(Dryocopusmartius)、三趾啄木鸟(Picoidestridactylus)、鬼鴞(Aegoliusfunereus)和黑头噪鸦(Perisoreusinternigrans)等[27]。
中更新世以来，青藏高原抬升和冰期干旱寒冷气候使高山灌丛草甸和荒漠草原得以发展，高山顶部发育了高山亚冰雪稀疏植被[28]，适于草原型鸡类生存。起源于不同地区的西藏雪鸡、喜马拉雅雪鸡、石鸡和高原山鹑种群从不同的方向迁入到祁连山定居[29-30,12]，丰富了祁连山鸡类多样性。
第三纪晚期以来祁连山快速抬升，到晚更新世，东段冷龙岭平均海拔4860m，西段高山海拔达到5300—5600m，从而形成了气候垂直带，包括暖温带、温带、寒温带和寒带，海拔5000m以上的高山终年积雪不化。高原抬升影响了季风气流，形成祁连山东部湿润、西部干旱的气候格局。受地形、气候垂直和水平格局影响，祁连山东西段、南北坡的植被不尽相同[31]，从而形成了祁连山环境空间异质性，为鸡类提供了可利用的不同生态位。
几种森林鸡类蓝马鸡、血雉和斑尾榛鸡栖息地要求很相似，但它们营巢空间生态位、觅食空间生态位和营养生态位互有不同[6]。雉鹑分布于海拔3100—4100m的森林和高山灌丛；雉鸡适应性强，利用的生境广，在祁连山分布海拔1900m以下，与上述几种森林鸡类分布生境没有重叠。
6种草原-草甸-灌丛型鸡类隶属于3个属，组成3对近缘种，都是草食性，食物上相互竞争。但是它们栖息空间不同，相互替代。斑翅山鹑较高原山鹑分布海拔低在2800m以下，而高原山鹑在2800m以上。两种雪鸡分布海拔高度不同，西藏雪鸡在祁连山东、西部分别为3800—4800m和4100—4500m，而喜马拉雅雪鸡在西祁连山2600—3600m[8]。由于不同海拔高度食物可利用性不同，西藏雪鸡向狭食性进化，而喜马拉雅雪鸡向广食性进化[8]。两种石鸡都喜好山地裸岩区，大石鸡分布于祁连山南坡2600—4100m[32]，而石鸡分布于北坡1890—3160m[7]，它们在接触地带杂交，形成的杂交带隔离了两个种[32]。生态位分化使得物种在竞争中共存，保持了祁连山鸡类物种多样性。
祁连山地区鸡类物种多样性分布不均匀，由东部的11种逐步减少到西部的5种，需要依据GAP分析原则检验现有自然保护区分布格局和主要保护对象能否足以保护祁连山鸡类多样性。地理概念的祁连山总面积20.6万km2，祁连山植被的水源涵养和冰川调控区域径流作用及丰富的野生动物资源深受各级政府和群众的重视，积极建立自然保护区。目前祁连山地区已建立10个自然保护区，其中国家级6个、省级4个，总面积52409.74km2，占祁连山面积的25.4%。其中7个设立在祁连山东部，面积35912.95km2，占祁连山保护区面积的68.5%，其面积对保护祁连山11种鸡类已经足够了。西祁连山有3个自然保护区，核心是甘肃盐池湾国家级自然保护区，面积13600km2，西祁连山的5种鸡(石鸡、大石鸡、喜马拉雅雪鸡、西藏雪鸡和雉鸡)在该保护区均有分布，且两种雪鸡在核心分布区。该保护区的主要保护对象是自然生态系统、高山有蹄类和其它珍稀濒危物种[33]，几种鸡类得到了良好保护。综上所述，每种鸡类和植被类型在己有保护区系统内都有，依据GAP分析原则，祁连山已建自然保护区足以保护鸡类物种多样性。
目前祁连山鸡类受胁严重的是6种以草为食的放牧型种类，两种雪鸡、两种石鸡种群受限于降水波动引发的牧草丰歉，降水充沛、牧草丰收的年份种群数量增加或保持稳定[32,34]。近20年来气温升高、降水减少和过度放牧，草原生产力大幅下降，雪鸡和石鸡数量随之减少[35,7]。虽然人类无法控制气候影响，但是随着法律的不断完善、新的牧业政策的实施和牧业生产方式的转变，超载放牧逐步解决，过度放牧给草食性鸡类带来的威胁也在缓解。
【相关文献】
[1]侯连海,刘智成.甘肃早白垩世鸟化石兼论早期鸟类的进化.中国科学B辑,1984,(3):250-256.[2]刘迺发.甘肃鸡类物种多样性研究.动物学研究,1993,9(3):233-239.[3]LeiFM,QuYH,TangQQ,ChengS.PrioritiesfortheconservationofavianbiodiversityinChinabasedonthedistributionpatternsofendemicbirdgenera.BiodiversityandConservation,2003,12(12):2487-2501.
[4]王香亭,刘迺发,陈毅峰,杨友桃,胥明肃.斑尾榛鸡的生态研究.动物学报,1987,33(1):73-81.[5]刘迺发,王香亭.高山雪鸡繁殖生态研究.动物学研究,1990,11(4):299-302.[6]刘迺发.斑尾榛鸡成功定居青藏高原的机制//中国鸟类学研究.北京:中国林业出版社,1996.[7]马新年,杨志松,刘迺发,金园庭.石鸡繁殖期栖息地的特征.动物学杂志,2006,41(3):1-6[8]刘迺发,包新康,廖继承.青藏高原鸟类分类与分布.北京:科学出版社,2013.[9]LucchiniV,HoglundJ,KlausS,SwensonJ,RandiE.HistoricalbiogeographyandamitochondrialDNAphylogenyofgrouseandptarmigan.MolecularPhylogeneticsandEvolution,2001,20(1):149-162.[10]RuanLZ,ZhangLX,WenLY,SunQW,LiuNF.PhylogenyandmolecularevolutionofTetraogallusinChina.BiochemicalGenetics,2005,43(9/10):507-518.[11]WenLY,LiuNF.CytochromebgenebasedphylogenyandgeneticdivergenceofTetraohpasisofChina.AnimalBiology,2010,60(2):133-144.[12]BaoXK,LiuNF,QuJY,WangXL,AnB,WenLY,SongS.ThephylogeneticpositionandspeciationdynamicsofthegenusPerdix(Phasianidae,Galliformes).MolecularPhylogeneticsandEvolution,2010,56(2):840-847.[13]ZhanXJ,ZhengY,WeiFW,BrufordMW,JiaCX.MolecularevidenceforPleistocenerefugiaattheeasternedgeoftheTibetanPlateau.MolecularEvolution,2011,20(4):3014-3026.[14]郑绍华.甘肃天祝松山第二和第三地点化石及松山上新世哺乳动物群.古脊椎动物学报,1982,20(3):216-227.[15]李吉均,方小敏,马海洲,朱俊杰,潘保田,陈怀录.晚新生代黄河上游地貌演化与青藏高原隆起.中国科学:D辑,1996,26(4):316-322.[16]周尚哲,李吉均.第四纪冰川测年研究新进展.冰川冻土,2003,25(6):660-666.[17]施雅风,郑本兴,李世杰,叶佰生.青藏高原中东部最大冰期时代高度与气候环境探讨.冰川冻土,1995,17(2):97-112.[18]施雅风,李吉均,李炳元.青藏高原晚新生代隆升与环境变化.广州:广东科技出版社,1998.[19]肖清华,张旺生,张伟,朱创鑫,王杰.祁连山地区更新世以来冰期雪线变化研究.干旱区研究,2008,25(3):426-432.[20]陈发虎,张維信.甘青地区的黄土地层学与第四纪冰川问题.北京:科学出版社,1993.[21]刘迺发,黄祖豪.中国石鸡生物学.北京:中国科学技术出版社,2007.[22]CaoMM,JinYT,LiuNF,JiWH.EffectsoftheQinghai-TibetanPlateauupliftandenvironmentalchangesonphylogeographicstructureoftheDaurianPartridge(Perdixdauuricae)inChina.MolecularPhylogeneticsandEvolution,2012,65(3):823-830.[23]AnB,ZhangLX,BrowneS,LiuNF,RuanLZ,SongS.Phylogeographyoftibetansnowcock(Tetraogallustibetanus)inQingzang-TibetanPlateau.MolecularPhylogeneticsandEvolution,2009,50(3):526-533.[24]QuYH,LeiFM.ComparativephylogeographyoftwoendemicbirdsoftheTibetan
plateau,thewhite-rumpedsnowfinch(Onychostruthustaczanowskii)andtheHume′sgroundtit(Pseudopodoceshumilis).MolecularPhylogeneticsandEvolution,2009,51(2):312-326.[25]QuYH,LeiFM,ZhangRY,LuX.Comparativephylogeographyoffiveavianspecies:ImplicationsforPleistoceneevolutionaryhistoryintheQinghai-Tibetanplateau.MolecularEcology,2010,19(2):338-351.[26]李吉均,文世宣,张青松,王富葆,郑本兴,李炳元.青藏高原隆起的时代、幅度和形式的探讨.中国科学A辑,1979,22(6):608-616.[27]张荣祖.中国自然地理--动物地理.北京:科学出版社,1979.[28]KozlovaEV.西藏高原鸟类分布及其类缘关系和历史.动物学报,1953,5(1):25-36.[29]BarbaneraF,MarchiC,GuerriniM,PanayidesP,SokosC,HadjigerouP.GeneticstructureofMediterraneanchukar(Alectorischukar,Galliformes)populations:conservationandmanagementimplications.Naturwissenschaften,2009,96(10):1203-1212.[30]王香亭.甘肃脊椎动物志.兰州:甘肃科学技术出版社,1991.[31]陈桂琛,彭敏,黄荣福,卢学峰.祁连山地区植被特征及其分布规律.植物学报,1994,36(1):63-72.[32]刘迺发,黄族豪,文陇英.大石鸡亚种分化及——新亚种描述(鸡形目,雉科).动物分类学报,2004,29(3):600-605.[33]刘迺发,张惠昌,窦志刚.甘肃盐池湾国家级自然保护区综合科学考察.兰州:兰州大学出版社,2010.[34]LiuNF.BreedingbehaviourKoslov′ssnowcock(Tetraogallushimalayensiskoslowi)innorthwesternGansu,China.GameandWildlife,1994,11(2):167-177.[35]闫永峰,王玉玲,朱杰,倪自银,刘迺发.甘肃省东大山自然保护区和盐池湾自然保护区高山雪鸡繁殖期种群密度调查.四川动物,2008,27(1):70-74.
推荐访问:祁连山生物多样性研究有什么意义和价值 有什么意义 生物多样性 价值