1、,生 物 多 样 性,生命科学导论-,廖 继 承 ,生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。 研究最多的三个层次: 基因多样性 物种多样性 生态系统多样性,第一节 生物多样性的概念,广义：指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。通常谈及生态系统多样性或物种多样性时也就包含了各自的遗传多样性。 狭义：主要指种内不同群体间（两个隔离地理种群间）及单个群体（种群）内个体间的遗传变异总和，即基因多样性(gene diversity)。,一、遗传多样性（Gene diversi
2、ty）,（一）遗传多样性的含义,遗传多样性是指生物种内的遗传变异； 遗传多样性的表现是多层次的； 遗传多样性是指种内可遗传的变异； 遗传多样性的本质是生物体在遗传物质上的变异，即编码遗传信息的核酸（DNA或RNA）在组成和结构上的变异。,（二）遗传多样性表现形式的层次,在分子水平，可表现为核酸、蛋白质、多糖等生物大分子的多样性； 在细胞水平可体现在染色体结构的多样性以及细胞结构与功能的多样性； 在个体水平，可表现为生理代谢差异、形态发育差异以及行为习性的差异。 遗传多样性通过对上述各层次的生物性状的影响，导致生物体的不同适应性，进而影响生物的分布和演化。 许多遗传变异并不导致任何可观测到的表型
3、上的差异。,（三）遗传多样性的起源,遗传突变mutation，包括点突变和染色体突变 重组,染色体突变,染色体突变是指染色体结构、数目和大小的改变 染色体结构的变化有几种情况： 缺失deletion ，即染色体上一个片段的丢失； 重复duplication ，即染色体上某些片段的重复性增加； 倒位inversion ，即染色体内部结构的顺序发生颠倒； 易位translocation ，即非同源的染色体片段出现了交 换，包括相互易位和非相互易位（转位）两种情况。 染色体数目的变化包括非整倍体、单倍体和多倍体现象,二、物种多样性 （Species diversity）,指生命的有机体即动物、植物、
4、微生物物种的多样化,代表物种演化的空间范围和对特定环境的生态适应性，同时给人们提供了资源和后备资源。,（一）物种多样性的两方面含义,（1）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物种的状况进行研究，或称为区域物种多样性； （2）生态学方面的物种分布的均匀程度，常常是从群落组织水平上进行研究，或称生态多样性或群落物种多样性。 两种含义的区别主要在于研究的层次和尺度的不同。前一种含义主要通过区域调查进行研究，后一种含义主要是通过样方或样点在群落水平上进行研究。,（二）生物的分类系统,界 Kingdom门 Phylum亚门 Subphylum总纲 Superclass纲 Clas
5、s亚纲 Subclass总目 Superorder目 Order亚目 Suborder总科 Superfamily科 Family亚科 Subfamily属 Genus亚属 Subgenus种 Species亚种 Subspecies,界： 动物界 Animalia 门： 脊索动物门 Chordata 亚门：脊椎动物亚门 Vertebrata纲： 哺乳纲 Mammalia目： 灵长目 Primates科： 人科 Hominidae属： 人属 Homo种： 智人 Homo. sapiens 亚种：长者智人 (Homo sapiens idaltu) （已灭绝）人 (Homo sapiens sa
6、piens),（三）全球物种多样性概况,表 全球主要类群的物种数目(Heywood 等 1995),“中国鸽子树” 珙桐,濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物 红豆杉,三、生态系统多样性（Ecosystem diversity）,生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化和生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性，这里的生境是指无机环境，如地貌、气候、土壤、水文等。,（一）生态系统的主要分类途径1 按系统与外部环境联系程度分a 隔离系统isolated systemb 封闭系统closed systemc 开放系统opened system 2 按人类影响的程度分a 自然生态系统b 人工
7、生态系统 3 按能量来源分a 太阳供能的自然生态系统b 有自然辅加能量的太阳供能生态系统c 具有人类辅加能量的太阳供能生态系统d 燃料供能的城市工业系统 4 按生境性质分a 陆地生态系统b 海洋生态系统c 淡水生态系统,（二）中国主要陆地生态系统类型1 森林生态系统 248 类 2 灌丛生态系统 126 类 ，包括灌草丛生态系统 3 草原生态系统 55 类 4 荒漠生态系统 52 类 5 草甸生态系统 77 类 6 沼泽生态系统 37 类， 包括红树林生态系统合计 595 类（陈灵芝等 1993;中国生物多样性保护行动计划总报告编写组 1994）,四、景观多样性（Landscape diver
8、sity）,景观多样性是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性。,第二节 生物多样性的丰富程度,世界种中国物种估计数和已知种数,一、物种丰富度,一、物种丰富度,中国的动、植物特有种属,表 重要生物类群物种数目最多的前10个国家(McNeely等1990),二、遗传资源丰富程度,我国家畜(禽)品种,1. 森林生态系统 2. 草原生态系统 3. 荒漠生态系统 4. 湿地生态系统 5. 海洋生态系统 6. 农业生态系统,三、生态系统丰富程度,第三节 生物多样性的价值,1. 生物多样性为人类提供了食品 2. 生物多样性的组分对人类健康至关重要 3.
9、 生物多样性为人类提供多种多样的工业原料,一、直接价值,1. 固定能源 2. 调节气候 3. 稳定水文，涵养水源 4. 保护土壤，增加土壤的腐殖质 5. 贮存必须的营养元素，促进生物地化循环 6. 维持进化过程 7. 对污染物质吸收和分解作用,二、生物多样性的间接价值,第四节 生物多样性的丧失及其原因,1. 物种 2. 生态系统 3. 遗传多样性,一、生物多样性受威胁的现状,1. 人口增加 2. 栖息地丧失和片断化 3. 掠夺式的过度利用 4. 环境污染 5. 农业、林业品种单一化 6. 引入物种,二、生物多样性丧失的原因,三、物种受胁等级划分,IUCN 濒危物种等级(1984) 1. 灭绝种（Extinct） （Ex） 2. 濒危种（Endangered） （E） 3. 易危种（Vulnerable） （V） 4. 稀有种（Rare） （R） 5. 未定种（Indeterminate） （I） 6. 欠了解（Insufficiently Known） （K）,IUCN 濒危等级结构（1994）,第五节 人类活动增加了生物多样性,作物栽培2. 畜、禽饲养,一、人类栽培、饲养活动对保护和增加遗传多样性的贡献,1. 增加了景观多样性 2. 增加生态系统的多样性,二、人类的活动增加了景观和生态系统多样性,Thank you.,生物与环境,
