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1、第第2篇：生物多样性与进化。篇：生物多样性与进化。生物多样性与进化一、一、形形色色的生物形形色色的生物生物多样性与进化1. 1. 分布广泛分布广泛飞翔的鸟类最高离地面可达飞翔的鸟类最高离地面可达2000m;2000m;生活在海底的细菌生活在海底的细菌深达深达11000m;11000m;但大多海洋生物则是聚集在150m深度以内；陆地生物只局限在地下深约50m以内的土壤中。生物多样性与进化2.2.种类繁多种类繁多地球现有地球现有已知已知生物约生物约200万种以万种以上，其中植物上，其中植物50万种，动物万种，动物150万种万种。复旦大学生命科学学院病毒研究室复旦大学生命科学学院病毒研究室发现的发现
2、的棉铃虫核型多角体病毒棉铃虫核型多角体病毒生物多样性与进化大到有大到有20-30m20-30m长的长的蓝鲸蓝鲸，重达，重达100100多吨多吨；生物多样性与进化3.形态各异形态各异正是生物这种形式多样、千奇百正是生物这种形式多样、千奇百怪、怪、 仪态万千的生命形式，才使仪态万千的生命形式，才使我们的地球我们的地球生机勃勃生机勃勃，我们的生，我们的生活活丰富多彩丰富多彩 。生物多样性与进化n二、生物多样性的层次含义二、生物多样性的层次含义生物多样性与进化（一） 生物多样性的概念 n说到生物多样性说到生物多样性,人们总要提到一只人们总要提到一只鸽子鸽子。1914 年年9月的一个下午月的一个下午,一
3、只名叫一只名叫“玛莎玛莎”的旅鸽在的旅鸽在美国俄亥俄州的辛辛那提市动物园里死去，世美国俄亥俄州的辛辛那提市动物园里死去，世界上最后一只界上最后一只旅鸽旅鸽的死亡的死亡,使旅鸽这一物种在地使旅鸽这一物种在地球上再也不复存在了。球上再也不复存在了。旅鸽旅鸽(Ectopistes migratorius)是一种体长是一种体长约约32厘米，长着长长的尖尾的候鸟，曾广泛厘米，长着长长的尖尾的候鸟，曾广泛分布于加拿大七省一岛，数量以亿万计。迁分布于加拿大七省一岛，数量以亿万计。迁徙时的鸽群可遮天蔽日。旅鸽通常将巢建在徙时的鸽群可遮天蔽日。旅鸽通常将巢建在高树上，每窝产卵高树上，每窝产卵12枚。大约在枚。大
4、约在1870年年前后，随着开发北美西部的热潮，人们大量前后，随着开发北美西部的热潮，人们大量涌入西部，旅鸽成百万地被棒打枪杀，运到涌入西部，旅鸽成百万地被棒打枪杀，运到城里销售以获得暴利。在不到城里销售以获得暴利。在不到50年的时间里，年的时间里，旅鸽就踪迹罕见了。旅鸽就踪迹罕见了。生物多样性与进化n这只旅鸽的死引起了人们对物种灭绝这个问题这只旅鸽的死引起了人们对物种灭绝这个问题的高度关注的高度关注,从而从而生物多样性生物多样性的研究便受到学的研究便受到学者的重视。者的重视。n到到1987年年,联合国环境规划署正式引用了联合国环境规划署正式引用了生物生物多样性多样性这一概念这一概念,1992年
5、年,包括中国在内的一包括中国在内的一些国家签署了些国家签署了生物多样性公约生物多样性公约,从此从此,保护保护物种物种,避免生态灾难成为人类共同和密切关注避免生态灾难成为人类共同和密切关注的课题的课题,并且把这个问题同人类自身的安危联并且把这个问题同人类自身的安危联系在一起。系在一起。 生物多样性与进化 n生物多样性 (biodiversity)概念至今还没有至今还没有一个严格、统一的定义。目前对生物多样性的一个严格、统一的定义。目前对生物多样性的含义有许多解释含义有许多解释,但所表述的内容基本一致。但所表述的内容基本一致。 生物多样性与进化n1992年年,联合国环境与发展会议联合国环境与发展会
6、议(UNCED)签签署的署的生物多样性公约生物多样性公约将生物多样性定义将生物多样性定义为为:n “生物多样性是指所有来源的形形色色的生物多样性是指所有来源的形形色色的生物体生物体,这些来源包括陆地、海洋和其他水这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体生生态系统及其所构成的生态综合体;还包还包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。”n生物多样性包括地球上所有的植物、动物和生物多样性包括地球上所有的植物、动物和微生物物种和它们所拥有的基因微生物物种和它们所拥有的基因, 各物种之各物种之间及其与生境之间相互作用所构成的生态系间及其与生
7、境之间相互作用所构成的生态系统统,以及它们所拥有的基因与生态过程。以及它们所拥有的基因与生态过程。生物多样性与进化n1995年年,联合国环境规划署联合国环境规划署(UNEP)发表的关发表的关于全球生物多样性的巨著于全球生物多样性的巨著全球生物多样全球生物多样性评估性评估给出一个较简单的定义给出一个较简单的定义:n“生物多样性是所有生物种类、种内遗传生物多样性是所有生物种类、种内遗传变异和它们与生存环境构成的生态系统的变异和它们与生存环境构成的生态系统的总称。总称。”n陈灵芝陈灵芝(1993)认为：认为：n“生物多样性是所有生物种类、种内遗传生物多样性是所有生物种类、种内遗传变异和它们的生存环境
8、的总称变异和它们的生存环境的总称,包括所有不包括所有不同种类的动物、植物和微生物同种类的动物、植物和微生物,它们所拥有它们所拥有的基因的基因,以及它们与生存环境所组成的生态以及它们与生存环境所组成的生态系统。系统。”生物多样性与进化n 综上概括：综上概括：n生物生物多样性是生命有机体及其赖以生存的生多样性是生命有机体及其赖以生存的生态复合体的多样性和变异性，包括所有的植态复合体的多样性和变异性，包括所有的植物、动物和微生物物种以及所有的物、动物和微生物物种以及所有的生态系统生态系统及其形成的及其形成的生态过程生态过程。也就是地球上所有的。也就是地球上所有的生物物种及其与环境形成的生物物种及其与
9、环境形成的生态复合体生态复合体以及以及与此相关的各种生态过程和物种变异性的多与此相关的各种生态过程和物种变异性的多样化。样化。 生物多样性与进化n生态复合体生态复合体即指物种种群、生态系统或生物群即指物种种群、生态系统或生物群落及其在较大的地理区域内复合的景观格局。落及其在较大的地理区域内复合的景观格局。n生态过程生态过程包括生物与环境之间包括生物与环境之间,生物与生物之间生物与生物之间的相互作用过程，物种的形成和各种生态复合的相互作用过程，物种的形成和各种生态复合体的形成和演化过程体的形成和演化过程,生态系统内及生态系统间生态系统内及生态系统间的能量流动、物质循环和信息传递过程。的能量流动、
10、物质循环和信息传递过程。n物种变异性物种变异性应包括基因型变异和环境塑造的表应包括基因型变异和环境塑造的表现型变异。现型变异。n因此因此,生物多样性生物多样性是所有生命系统是所有生命系统(living system) 的基本特征的基本特征,是一个描述自然界多样化是一个描述自然界多样化程度的内容广泛的概念程度的内容广泛的概念,是时间和空间的函数。是时间和空间的函数。生物多样性与进化n1.1.遗传多样性遗传多样性n遗传多样性是生物多样性的内在形式。遗传多样性是生物多样性的内在形式。n广义的遗传多样性广义的遗传多样性是指地球上所有生物所携是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和带的遗传信息的总和,通
11、常谈及生态系统多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样性或物种多样性时也就包含了各自的遗传多样性。多样性。n狭义的遗传多样性狭义的遗传多样性主要指生物种内不同群体主要指生物种内不同群体或同一群体内不同个体的遗传变异的总和或同一群体内不同个体的遗传变异的总和,蕴藏在动植物和微生物个体的基因里。蕴藏在动植物和微生物个体的基因里。 （二二） 生物多样性的层次划分生物多样性的层次划分生物多样性与进化n2.物种多样性物种多样性n物种多样性物种多样性是生物多样性最直观的体现是生物多样性最直观的体现,是生是生物多样性概念的核心。物多样性概念的核心。n物种多样性物种多样性指有生命的有机体及
12、动物、植物、指有生命的有机体及动物、植物、微生物物种的多样性。微生物物种的多样性。n多种多样的物种是生态系统不可缺少的组成部多种多样的物种是生态系统不可缺少的组成部分。分。 生物多样性与进化3.生态系统多样性生态系统多样性n遗传和物种多样性是生物多样性的基础遗传和物种多样性是生物多样性的基础,而而生生态系统多样性态系统多样性是生物多样性的重点。是生物多样性的重点。n生态系统多样性生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落是指生物圈内生境、生物群落和生态系统的多样性和生态系统的多样性,以及生态系统内生境差以及生态系统内生境差异、生态进程变化的多样性。异、生态进程变化的多样性。n这里的这里的生境生境
13、主要是指主要是指无机环境无机环境,如地貌、气候、如地貌、气候、土壤、水文等土壤、水文等,生境的多样性是生物群落多样生境的多样性是生物群落多样性乃至整个生物多样性形成的基本条件。性乃至整个生物多样性形成的基本条件。n生物群落多样性生物群落多样性主要指群落的组成、结构和动主要指群落的组成、结构和动态态(包括演替和波动包括演替和波动)方面的多样化。方面的多样化。生物多样性与进化4.景观多样性景观多样性n景观多样性景观多样性指由不同类型景观要素或生态系统指由不同类型景观要素或生态系统构成的空间结构、功能机制和时间动态方面的构成的空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化或变异性。多样化或变异性。n景观是
14、：景观是：“由一组以相似方式重复出现的由一组以相似方式重复出现的, 由由相互作用的生态系统组成的异质性的陆地区域相互作用的生态系统组成的异质性的陆地区域 ”。n景观的功能是景观的功能是生态系统之间物种、能量和物质生态系统之间物种、能量和物质的流动。的流动。n景观动态是景观动态是景观结构与功能随着时间的变化。景观结构与功能随着时间的变化。n自然干扰、人类活动和植被演替或波动是景观自然干扰、人类活动和植被演替或波动是景观发生动态变化的主要原因。发生动态变化的主要原因。n景观多样性原则上是生态系统多样性更高的等景观多样性原则上是生态系统多样性更高的等级单位级单位,更为宏观。更为宏观。生物多样性与进化
15、（三） 生物多样性研究的意义n人类地球在漫长的地质年代里蕴藏了极为人类地球在漫长的地质年代里蕴藏了极为丰富的生物多样性。丰富的生物多样性。n现今地球人类迄今描述或定名的也不过现今地球人类迄今描述或定名的也不过140170万种。万种。n生物多样性在地球表面的分布并不均匀。生物多样性在地球表面的分布并不均匀。已有资料表明已有资料表明,世界热带森林仅占全球面积世界热带森林仅占全球面积的的7%,但它却包含了全世界一半以上的物但它却包含了全世界一半以上的物种。种。n然而然而,地球上丰富的生物多样性却在人口剧地球上丰富的生物多样性却在人口剧增、过度开发、环境污染等巨大压力下急增、过度开发、环境污染等巨大压
16、力下急剧萎缩剧萎缩,并逐渐接近或濒临崩溃的边缘。并逐渐接近或濒临崩溃的边缘。生物多样性与进化n这种生物多样性的丧失是多方位的这种生物多样性的丧失是多方位的,包括了从遗包括了从遗传基因到生态系统乃至景观的各个层次。传基因到生态系统乃至景观的各个层次。n单以物种的灭绝而论单以物种的灭绝而论,自自1600年以来年以来,世界上有世界上有21%的兽类和的兽类和13%的鸟类已经灭绝的鸟类已经灭绝,这其中这其中99%是人类活动所致。是人类活动所致。n人类造成的灭绝速度是自然灭绝速度的人类造成的灭绝速度是自然灭绝速度的100-1000倍。倍。(Wilson 等等,1988)n很多物种未被定名即已灭绝很多物种未
17、被定名即已灭绝,大量的基因丧失大量的基因丧失,不同类型的生态系统面积锐减。无法再现的基不同类型的生态系统面积锐减。无法再现的基因、物种和生态系统正以人类历史上前所未有因、物种和生态系统正以人类历史上前所未有的速度消失。的速度消失。生物多样性与进化n据估计据估计,现今地球上每年将有现今地球上每年将有2万万-3万种以上生万种以上生物种灭绝物种灭绝,相当于每天消失相当于每天消失68种种,每小时每小时3个物种。个物种。n当代生物的灭绝特点是当代生物的灭绝特点是:n规模大规模大,涉及面广涉及面广,时间短。时间短。n森林的消失则是导致生物灭绝的一个重要因素。森林的消失则是导致生物灭绝的一个重要因素。森林作
18、为野生动物的立足之地或森林作为野生动物的立足之地或自然庇护所自然庇护所, 数百万年之前地球上曾有数百万年之前地球上曾有2/3的土地为森林所覆的土地为森林所覆盖盖,而今天的森林面积却不足而今天的森林面积却不足30亿公顷。人类滥亿公顷。人类滥伐森林的步伐直至今天也尚未完全停止伐森林的步伐直至今天也尚未完全停止.n据统计据统计,全世界每年森林减少全世界每年森林减少1%左右左右,而作为生而作为生物多样性极为丰富的热带雨林则情况更糟。物多样性极为丰富的热带雨林则情况更糟。 生物多样性与进化n世界范围内疯狂的野生动物狞猎及走私活动也世界范围内疯狂的野生动物狞猎及走私活动也使生物多样性惨遭浩劫。使生物多样性
19、惨遭浩劫。n据保守估计据保守估计,全世界每年的非法野生动物贸易额全世界每年的非法野生动物贸易额为为50亿亿-90亿美元亿美元,其中走私濒危动物的达其中走私濒危动物的达20亿亿-30亿美元亿美元,成为继毒品、军火交易之后世界第三成为继毒品、军火交易之后世界第三大走私活动。大走私活动。n在我国在我国,虽然制订了一些相应的法规保护野生动虽然制订了一些相应的法规保护野生动物物,但滥捕滥猎、走私贩卖野生动物的现象在一但滥捕滥猎、走私贩卖野生动物的现象在一些地区仍十分严重。些地区仍十分严重。生物多样性与进化n据报道据报道,甘肃北部采金区淘金者大肆捕猎野生动甘肃北部采金区淘金者大肆捕猎野生动物作肉食物作肉食
20、,每年捕杀量在每年捕杀量在4000头以上头以上,这些动物这些动物中有不少是国家重点保护对象。中有不少是国家重点保护对象。如白唇鹿、野如白唇鹿、野驴、棕熊、金钱豹、雪鸡等驴、棕熊、金钱豹、雪鸡等;国家重点保护一级野生动物国家重点保护一级野生动物白唇鹿白唇鹿野驴野驴棕熊棕熊国家重点保护二级野生动物国家重点保护二级野生动物金钱豹金钱豹雪鸡雪鸡生物多样性与进化n在新疆在新疆,前一些年，每年捕杀的马鹿在前一些年，每年捕杀的马鹿在2万万只以上只以上,盘羊、北山羊上千只。盘羊、北山羊上千只。n在在1985-1987年年,“国宝国宝”大熊猫被猎杀大熊猫被猎杀达达62只只,犯罪分子获取皮张贩卖到国外以犯罪分子获
21、取皮张贩卖到国外以获得高额利润。获得高额利润。n在过去在过去,中国每年可出口几万只猴子以获中国每年可出口几万只猴子以获取外汇取外汇,而在疯狂收购猎杀后的今天而在疯狂收购猎杀后的今天,我国我国国内每年科研需要的国内每年科研需要的4000只猴子已无法只猴子已无法满足。满足。盘羊盘羊北山羊北山羊马鹿马鹿大熊猫大熊猫国家重点保护一级野生动物国家重点保护一级野生动物国家重点保护二级野生动物国家重点保护二级野生动物生物多样性与进化n中国既是生物多样性特别丰富的国家之一中国既是生物多样性特别丰富的国家之一,也也是生物多样性受到严重威胁的国家。是生物多样性受到严重威胁的国家。n在在2003年我国的森林覆盖率仅
22、为国土面积的年我国的森林覆盖率仅为国土面积的14%左右左右,受到威胁的物种可能占整个区系成受到威胁的物种可能占整个区系成分的分的15%-20%。n在世界受危动物中在世界受危动物中,中国受危兽类和鸟类的种中国受危兽类和鸟类的种数都排在前三位数都排在前三位n受危的兽类有受危的兽类有128种、鸟类有种、鸟类有183种、爬行类种、爬行类有有96种、两栖类有种、两栖类有29种、鱼类有种、鱼类有92种。种。生物多样性与进化n已在中国绝迹或野已在中国绝迹或野生灭绝的动物灭绝的动物,比较著名的有小齿灵猫、麋鹿比较著名的有小齿灵猫、麋鹿 、高鼻羚羊、短尾鹦鹉、云南闭壳高鼻羚羊、短尾鹦鹉、云南闭壳龟、异龙中鲤等。
23、龟、异龙中鲤等。n其他一些动物则处在灭绝的边缘其他一些动物则处在灭绝的边缘,如大熊猫、金丝猴、东方白鹤、如大熊猫、金丝猴、东方白鹤、丹顶鹤、大鲵、扬子鳄、中华鲟丹顶鹤、大鲵、扬子鳄、中华鲟等。等。n在我国高等植物中在我国高等植物中,有有5%左右的左右的种类可能将在近几十年内灭绝。种类可能将在近几十年内灭绝。n小齿灵猫小齿灵猫麋鹿（四不像） 野生绝灭野生绝迹（EX） 高鼻羚羊高鼻羚羊野生绝灭短尾鹦鹉短尾鹦鹉野生绝灭云南闭壳龟云南闭壳龟绝灭生物多样性与进化n凡此种种凡此种种,都要求我们都要求我们必须立即开展有关的生物必须立即开展有关的生物多样性研究多样性研究,为有效的保护行动和持续利用提供为有效的
24、保护行动和持续利用提供可靠的依据。这将是不仅影响当代人可靠的依据。这将是不仅影响当代人,而且造福而且造福于子孙后代的重大举措。既有重要的理论意义于子孙后代的重大举措。既有重要的理论意义,又可以产生巨大的社会效益。既是中国持续发又可以产生巨大的社会效益。既是中国持续发展的需要展的需要,又是国际社会极为关注又是国际社会极为关注,并为之努力并为之努力工作的重点。工作的重点。生物多样性与进化参考文献参考文献n马克平马克平. 试论生物多样性的概念试论生物多样性的概念.生物多样性生物多样性,1(1):20-22 ，1993. 马克平马克平,钱迎倩钱迎倩.生物多样性公约的起草过程与主要内容生物多样性公约的起
25、草过程与主要内容.生物生物多样性多样性,2(1):54 ，1994.n马克平马克平,王恩明王恩明. 生物多样性监测研讨班在美国举办生物多样性监测研讨班在美国举办.生物多样性生物多样性,2(3):184-186， 1994.n李晗滨李晗滨,J.F.Franklin. 景观生态学一生态学领域里的新概念构架景观生态学一生态学领域里的新概念构架.生态学进生态学进 展展23-33，1988.n刘建国刘建国(主编主编).当代生态学导论当代生态学导论.北京北京:中国科学技术出版社中国科学技术出版社, 30-39；209-223n陈灵芝陈灵芝(主编主编). 中国的生物多样性一现状与保护对策中国的生物多样性一现
26、状与保护对策.北京北京:科学出科学出版社，版社，1993.n赵士洞赵士洞. 推进全球生物多祥性研究的重大步骤一生物多样性的编目推进全球生物多祥性研究的重大步骤一生物多样性的编目和监测国际研讨会简介和监测国际研讨会简介.应用生态学报应用生态学报,4(1):109-110，1993. 赵士洞赵士洞.“生物多样性的编目与监测生物多样性的编目与监测”项目科学委员会首次会议在项目科学委员会首次会议在巴黎召开巴黎召开.应用生态学报应用生态学报,4(3):342，1993. 钱迎倩钱迎倩. 生物多样性的保护与永续利用生物多样性的保护与永续利用.科技导报科技导报,(5):38，1992.生物多样性与进化金钱豹 Panthera pardus 生物多样性与进化n再见！生物多样性与进化
