生物多樣性5(物種多樣性)

第三章物種多樣性1、物種多樣性的概念2、物種多樣性的科學(xué)屬性3、研究物種多樣性的意義4、全球物種多樣性概況（熱點地區(qū)）5、中國物種多樣性概況（關(guān)鍵地區(qū)）6、物種多樣性的時空格局及其形成機制7、物種多樣性的測度方法8、物種多樣性的喪失與維持一、物種多樣性的概念物種多樣性（speciesdiversity）指動物、植物及微生物種類的豐富性，是生物多樣性在物種水平上的表現(xiàn)形式。

1、物種多樣性的科學(xué)含義：

①區(qū)域物種多樣性：是指一定區(qū)域內(nèi)物種的總和。②群落物種多樣性：特定群落或生態(tài)系統(tǒng)單元的物種多樣性，指物種分布的均勻程度。二、物種多樣性的科學(xué)屬性2、物種數(shù)目的絕對度量與相對估計（1）絕對度量：數(shù)目是物種多樣性程度的直接量度，也可能是相對可靠的量度。搞清生物物種種類和數(shù)目，是生物多樣性研究的關(guān)鍵和前提。方法：生物分類（2）相對估計：在比較精確的數(shù)量級上尋求物種數(shù)目估計的科學(xué)途徑與方法。

方法：簡單的地域類比和類群類比從已經(jīng)描述的物種數(shù)目推算可能存在的物種數(shù)目1、可以反映出群落或生境中物種的豐富度、均勻度的變化。2、可以反映不同自然地理條件與群落的相互關(guān)系。3、定量地表征群落和生態(tài)系統(tǒng)的特征，包括結(jié)構(gòu)類型、發(fā)展階段、穩(wěn)定程度、生境差異等。三、研究物種多樣性的意義已發(fā)現(xiàn)并命名的物種數(shù)目其中：高等植物昆蟲脊椎動物175萬種27萬種95萬種4.5萬種1300萬–1400萬種預(yù)計地球共有物種數(shù)目細菌0.4萬種真菌7.2萬種藻類4萬種四、全球物種多樣性概況（1）物種數(shù)目可能的物種數(shù)32萬種800萬種5萬種100萬種150萬種40萬種

“巨大多樣性國家”、“生物多樣性巨大化國家”

12個這樣的巨大多樣性國家，它們是：墨西哥、哥倫比亞、厄瓜多爾、秘魯、巴西、扎伊爾、馬達加斯加、中國、印度、馬來西亞、印度尼西亞和澳大利亞。（2）全球物種多樣性的熱點地區(qū)一個地區(qū)物種多樣性的高低不僅取決于該區(qū)域物種數(shù)目的多少，還在于該地區(qū)物種的特有性程度的高低。

Myers（1988）依據(jù)極高的特有性水平、嚴(yán)重受威脅的程度這兩個標(biāo)準(zhǔn)在全球范圍內(nèi)劃分出了18個生物多樣性的熱點地區(qū)。熱點地區(qū)熱點地區(qū)1、馬達加斯加非洲10、東喜馬拉雅亞洲2、坦桑尼亞非洲11、菲律賓亞洲3、象牙海岸非洲12、印度加茨西部亞洲4、南非開普敦地區(qū)非洲13、斯里蘭卡西南部亞洲5、西亞馬遜高地南美洲14、馬來西亞半島亞洲6、哥倫比亞喬省南美洲15、緬甸北部亞洲7、厄瓜多爾西部南美洲16、澳大利亞西南部大洋洲8、智利中部南美洲17、新喀里多尼亞大洋洲9、巴西大西洋沿岸南美洲18、加利福尼亞北美洲各熱點地區(qū)所在洲系統(tǒng)計這些地區(qū)雖然僅占地球表面積的0.5%，卻擁有全球20%的植物種，并擁有50000個特有植物種。這34個熱點地區(qū)的面積僅僅占到地球的2.3%，但卻棲息著地球75%以上瀕危哺乳動物、鳥類和兩棲動物。新的研究顯示約有50%的高等植物和42%的陸地脊椎動物只生存在這些熱點地區(qū)。如何指定熱點(Hotspots)？獲取基礎(chǔ)資料確定地理尺度依據(jù)三個指標(biāo)物種的豐富性物種的特有性物種受威脅程度（3）全球物種特有性格局

當(dāng)物種自然分布范圍有一定的限制時，稱為特有現(xiàn)象或特有性。全球10個高等脊椎動物特有性最高的國家全球10個維管束植物特有性最高的國家五、中國物種多樣性概況1、豐富性（陳靈芝，1993）51063中國已知種數(shù)占世界已知種的比例中國特有物種分類統(tǒng)計表（陳靈芝，1993）2、特有性川東—鄂西、川西—滇西北、滇東南—桂西。中國特有現(xiàn)象中心區(qū)域（1）生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)的基本概念：世界各地都有一些植被保存較好、生物種類豐富且特有程度較高的地區(qū)，人們稱之為生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)（criticalarea）。

3、中國物種多樣性的關(guān)鍵地區(qū)（2）生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)確定的條件：一般說來，至少具備下列3個條件中的一個：（1）具有世界意義的物種豐富區(qū)域；（2）特有種多的區(qū)域；（3）遺傳資源豐富或者瀕危物種較多的區(qū)域。中國17個生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)●橫斷山南段

岷山-橫斷山北段

●新疆-青海-西藏交界

●滇南西雙版納地區(qū)

●湘、黔、川、鄂邊境

●桂西南石灰?guī)r山地

●浙、閩、贛交界地區(qū)

●秦嶺山地

●伊犁-天山西段山地

●長白山山地

●松嫩平原-三江平原

●長江下游湖區(qū)

●閩江口外-南澳島海區(qū)

●渤海海峽及海區(qū)

●海南島中部山地

●●●舟山-南麂島海區(qū)

黃河三角洲等沿海灘涂濕地

吉林長白山地區(qū)三江平原-松嫩平原橫斷山山地西雙版納地區(qū)五指山-海南桂林山水秦嶺山地天山黃河三角洲具有全國意義的陸地生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)：

1、黑龍江內(nèi)蒙古交界大興安嶺山地地區(qū)

2、內(nèi)蒙古錫林廓勒地區(qū)

3、新疆阿爾泰地區(qū)

4、甘肅東南部東祁連山地區(qū)具有全國意義的海洋生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)：

1、海南南沙群島海區(qū)

2、海南西沙群島海區(qū)

3、海南東南海岸珊瑚島海區(qū)

4、廣東珠江口南海海區(qū)

5、江蘇鹽城沿海海區(qū)

6、山東青島沿海海區(qū)

7、遼寧蛇島老鐵山海區(qū)六、物種多樣性的時空格局及形成機制（1）時間分布格局

從大的時間尺度上看，物種多樣性是增加的，但某些類群在某一時期有顯著的下降。

——物種多樣性的時間格局（2）空間分布格局

對大多數(shù)陸地動植物來說，極地的物種多樣性是最低的，隨著緯度的降低（接近赤道），物種多樣性增加，在熱帶雨林達到最大值。

——物種多樣性的空間格局

隨著海拔升高，鳥類、維管植物的多樣性都表現(xiàn)出降低的趨勢。

——物種多樣性的空間格局西半球植物物種多樣性隨緯度梯度的變化對大多數(shù)脊椎動物類群來說，隨著緯度降低，物種多樣性增加。并不是所有的生物類群在物種多樣性方面都表現(xiàn)出隨著緯度降低而物種多樣性升高的趨勢，一些類群表現(xiàn)出隨緯度降低而物種多樣性減低的趨勢，如地衣。鳥類物種豐富度與海拔高度之間的關(guān)系維管植物物種豐富度與海拔高度之間的關(guān)系（3）格局形成機制有關(guān)物種多樣性格局形成機制的假說①大尺度上能量是物種多樣性預(yù)測的第一重要的因子Hutchinson認為，能量可能是決定物種多樣性的因子。②小尺度物種多樣性格局由小尺度上起作用的生態(tài)因子決定七、物種多樣性的測度常用方法：（1）物種豐富度：指一個區(qū)域內(nèi)所有物種數(shù)目或某些特定類群的物種數(shù)目（2）物種密度：單位面積上的物種數(shù)目（3）特有物種比例：指在一定區(qū)域內(nèi)的特有物種占物種總數(shù)的比例（4）區(qū)系成份分析：對研究地區(qū)的生物物種，分析其生態(tài)地理和生物地理成份，從發(fā)生地點與時間角度區(qū)分不同組成類別，用定量化的方法對物種多樣性的組成成份進行分析。植物為例：“中國種子植物屬的分布區(qū)類型的劃分方法”，吳征鎰，1991“中國種子植物科的分布區(qū)類型的劃分方法”，李錫文，1996。分類群黃土高原科數(shù)中國科數(shù)黃土高原屬數(shù)中國屬數(shù)黃土高原種數(shù)中國種數(shù)裸子植物710133641195被子植物雙子葉植物1202706912485256822412單子葉植物20571606796154661合計1473378643200322427268黃土高原地區(qū)種子植物的科屬種組成種數(shù)科數(shù)占總科數(shù)%種類占總種數(shù)%種數(shù)屬數(shù)占總屬數(shù)%種類占總種數(shù)%≥203322.4260780.9≥10728.3134441.710-192214.93189.95-911613.475623.46-91711.61394.32-427331.672122.42-54127.91263.9136942.736911.413423.1341.1單型屬343.9341.1合計1471003224100合計8641003224100黃土高原地區(qū)種子植物科、屬內(nèi)種的組成分布區(qū)類型屬數(shù)占本地區(qū)總屬%1.世界分布748.62.泛熱帶分布8510.83.熱帶亞洲、熱帶美洲間斷分布222.94.舊世界熱帶分布182.35.熱帶亞洲至熱帶大洋州分布101.36.熱帶亞洲至熱帶非洲分布202.57.熱帶亞洲分布141.88.北溫帶分布22929.09.東亞至北美間斷分布567.110.舊世界溫帶分布9912.511.溫帶亞洲分布283.512.地中海、西亞至中亞分布607.613.中亞分布334.214.東亞分布8410.615.中國特有分布324.1合計864100黃土高原地區(qū)種子植物屬的地理成份分布型黃土高原科數(shù)占該地總科%中國科數(shù)占中國總科%占中國同類型科%1.世界分布

Cosmopolitan3725.25011.074.02.泛熱帶分布

Pantropic5134.712015.142.53.熱帶亞洲至熱帶美洲分布42.7111.236.44.舊世界熱帶分布42.7171.223.55.熱帶亞洲至熱帶大洲分布0010006.熱帶亞洲至熱帶非分布007007.熱帶亞洲分布21.4230.68.78.北溫帶分布3121.1469.267.49.東亞和北美間斷分布42.7141.228.610.舊世界溫帶分布42.761.266.711.溫帶亞洲分布0000012.地中海至中亞、西亞分布21.480.625.013.中亞分布CentralAsia0010014.東亞分布EasternAsia64.1181.533.315.中國特有分布21.461.233.3合計147100337100黃土高原地區(qū)種子植物科的地理成分臧德奎，等.山東泰山種子植物區(qū)系研究.武漢植物學(xué)研究，1994，12（3）引自：王鴻喆，2006引自：王鴻喆，2006

1、物種多樣性喪失的原因：八、物種多樣性的喪失與維持（1）地質(zhì)演化與氣候變遷奧陶紀(jì)、泥盆紀(jì)、二疊紀(jì)