生命科學(xué)導(dǎo)論(文)--生物多樣性.ppt

,生物多樣性,生命科學(xué)導(dǎo)論-,廖繼承l(wèi)iaojch61,生物多樣性是生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過(guò)程的總和。它包括數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的動(dòng)物、植物、微生物和它們擁有的基因以及它們與生存環(huán)境形成的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。研究最多的三個(gè)層次:基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性,第一節(jié)生物多樣性的概念,廣義：指地球上所有生物所攜帶的遺傳信息的總和。通常談及生態(tài)系統(tǒng)多樣性或物種多樣性時(shí)也就包含了各自的遺傳多樣性。狹義：主要指種內(nèi)不同群體間（兩個(gè)隔離地理種群間）及單個(gè)群體（種群）內(nèi)個(gè)體間的遺傳變異總和，即基因多樣性(genediversity)。,一、遺傳多樣性（Genediversity）,（一）遺傳多樣性的含義,遺傳多樣性是指生物種內(nèi)的遺傳變異；遺傳多樣性的表現(xiàn)是多層次的；遺傳多樣性是指種內(nèi)可遺傳的變異；遺傳多樣性的本質(zhì)是生物體在遺傳物質(zhì)上的變異，即編碼遺傳信息的核酸（DNA或RNA）在組成和結(jié)構(gòu)上的變異。,（二）遺傳多樣性表現(xiàn)形式的層次,在分子水平，可表現(xiàn)為核酸、蛋白質(zhì)、多糖等生物大分子的多樣性；在細(xì)胞水平可體現(xiàn)在染色體結(jié)構(gòu)的多樣性以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的多樣性；在個(gè)體水平，可表現(xiàn)為生理代謝差異、形態(tài)發(fā)育差異以及行為習(xí)性的差異。遺傳多樣性通過(guò)對(duì)上述各層次的生物性狀的影響，導(dǎo)致生物體的不同適應(yīng)性，進(jìn)而影響生物的分布和演化。許多遺傳變異并不導(dǎo)致任何可觀測(cè)到的表型上的差異。,（三）遺傳多樣性的起源,遺傳突變mutation，包括點(diǎn)突變和染色體突變重組,染色體突變,染色體突變是指染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目和大小的改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)的變化有幾種情況：缺失deletion，即染色體上一個(gè)片段的丟失；重復(fù)duplication，即染色體上某些片段的重復(fù)性增加；倒位inversion，即染色體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的順序發(fā)生顛倒；易位translocation，即非同源的染色體片段出現(xiàn)了交換，包括相互易位和非相互易位（轉(zhuǎn)位）兩種情況。染色體數(shù)目的變化包括非整倍體、單倍體和多倍體現(xiàn)象,二、物種多樣性（Speciesdiversity）,指生命的有機(jī)體即動(dòng)物、植物、微生物物種的多樣化,代表物種演化的空間范圍和對(duì)特定環(huán)境的生態(tài)適應(yīng)性，同時(shí)給人們提供了資源和后備資源。,（一）物種多樣性的兩方面含義,（1）一定區(qū)域內(nèi)物種的總和。主要從分類學(xué)、系統(tǒng)學(xué)和生物地理學(xué)角度對(duì)物種的狀況進(jìn)行研究，或稱為區(qū)域物種多樣性；（2）生態(tài)學(xué)方面的物種分布的均勻程度，常常是從群落組織水平上進(jìn)行研究，或稱生態(tài)多樣性或群落物種多樣性。兩種含義的區(qū)別主要在于研究的層次和尺度的不同。前一種含義主要通過(guò)區(qū)域調(diào)查進(jìn)行研究，后一種含義主要是通過(guò)樣方或樣點(diǎn)在群落水平上進(jìn)行研究。,（二）生物的分類系統(tǒng),界Kingdom門(mén)Phylum亞門(mén)Subphylum總綱Superclass綱Class亞綱Subclass總目Superorder目Order亞目Suborder總科Superfamily科Family亞科Subfamily屬Genus亞屬Subgenus種Species亞種Subspecies,界：動(dòng)物界Animalia門(mén)：脊索動(dòng)物門(mén)Chordata亞門(mén)：脊椎動(dòng)物亞門(mén)Vertebrata綱：哺乳綱Mammalia目：靈長(zhǎng)目Primates科：人科Hominidae屬：人屬Homo種：智人Homo.sapiens亞種：長(zhǎng)者智人(Homosapiensidaltu)（已滅絕）人(Homosapienssapiens),（三）全球物種多樣性概況,表全球主要類群的物種數(shù)目(Heywood等1995),“中國(guó)鴿子樹(shù)”珙桐,瀕臨滅絕的天然珍稀抗癌植物紅豆杉,三、生態(tài)系統(tǒng)多樣性（Ecosystemdiversity）,生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)過(guò)程的多樣化和生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生境差異、生態(tài)過(guò)程變化的多樣性，這里的生境是指無(wú)機(jī)環(huán)境，如地貌、氣候、土壤、水文等。,（一）生態(tài)系統(tǒng)的主要分類途徑1按系統(tǒng)與外部環(huán)境聯(lián)系程度分a隔離系統(tǒng)isolatedsystemb封閉系統(tǒng)closedsystemc開(kāi)放系統(tǒng)openedsystem2按人類影響的程度分a自然生態(tài)系統(tǒng)b人工生態(tài)系統(tǒng)3按能量來(lái)源分a太陽(yáng)供能的自然生態(tài)系統(tǒng)b有自然輔加能量的太陽(yáng)供能生態(tài)系統(tǒng)c具有人類輔加能量的太陽(yáng)供能生態(tài)系統(tǒng)d燃料供能的城市工業(yè)系統(tǒng)4按生境性質(zhì)分a陸地生態(tài)系統(tǒng)b海洋生態(tài)系統(tǒng)c淡水生態(tài)系統(tǒng),（二）中國(guó)主要陸地生態(tài)系統(tǒng)類型1森林生態(tài)系統(tǒng)248類2灌叢生態(tài)系統(tǒng)126類，包括灌草叢生態(tài)系統(tǒng)3草原生態(tài)系統(tǒng)55類4荒漠生態(tài)系統(tǒng)52類5草甸生態(tài)系統(tǒng)77類6沼澤生態(tài)系統(tǒng)37類，包括紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)合計(jì)595類（陳靈芝等1993;中國(guó)生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃總報(bào)告編寫(xiě)組1994）,四、景觀多樣性（Landscapediversity）,景觀多樣性是指由不同類型的景觀要素或生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的景觀在空間結(jié)構(gòu)、功能機(jī)制和時(shí)間動(dòng)態(tài)方面的多樣性或變異性。,第二節(jié)生物多樣性的豐富程度,世界種中國(guó)物種估計(jì)數(shù)和已知種數(shù),一、物種豐富度,一、物種豐富度,中國(guó)的動(dòng)、植物特有種屬,表重要生物類群物種數(shù)目最多的前10個(gè)國(guó)家(McNeely等1990),二、遺傳資源豐富程度,我國(guó)家畜(禽)品種,1.森林生態(tài)系統(tǒng)2.草原生態(tài)系統(tǒng)3.荒漠生態(tài)系統(tǒng)4.濕地生態(tài)系統(tǒng)5.海洋生態(tài)系統(tǒng)6.農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),三、生態(tài)系統(tǒng)豐富程度,第三節(jié)生物多樣性的價(jià)值,1.生物多樣性為人類提供了食品2.生物多樣性的組分對(duì)人類健康至關(guān)重要3.生物多樣性為人類提供多種多樣的工業(yè)原料,一、直接價(jià)值,1.固定能源2.調(diào)節(jié)氣候3.穩(wěn)定水文，涵養(yǎng)水源4.保護(hù)土壤，增加土壤的腐殖質(zhì)5.貯存必須的營(yíng)養(yǎng)元素，促進(jìn)生物地化循環(huán)6.維持進(jìn)化過(guò)程7.對(duì)污染物質(zhì)吸收和分解作用,二、生物多樣性的間接價(jià)值,第四節(jié)生物多樣性的喪失及其原因,1.物種2.生態(tài)系統(tǒng)3.遺傳多樣性,一、生物多樣性受威脅的現(xiàn)狀,1.人口增加2.棲息地喪失和片斷化3.掠奪式的過(guò)度利用4.環(huán)境污染5.農(nóng)業(yè)、林業(yè)品種單一化6.引入物種,二、生物多樣性喪失的原因,三、物種受脅等級(jí)劃分,IUCN瀕危物種等級(jí)(1984)1.滅絕種（Extinct）（Ex）2.瀕危種（Endangered）（E）3.易危種（Vulnerable）（V）4.稀有種（Rare）（R）5.未定種（Indeterminate）（I）6.欠了解（InsufficientlyKno