中国农业大学：《草地生态学》课程教学课件（PPT讲稿）第七章 生物多样性保护

第七章生物多样性保护 主讲教师：王堃教授

第七章 生物多样性保护 主讲教师：王堃 教授

第一节生物多样性的基本概念 生物多样性(biological diversity,或缩写为 biodiversity):是地球上生物圈中所有的生物. 即动物、植物、微生物，以及它们所拥有的基因 和生存环境。 生物多样性包括多个层次，主要是：遗传多样性、 物种多样性、生态系统多样性和景观多样性

第一节 生物多样性的基本概念 ❖ 生物多样性（biological diversity,或缩写为 biodiversity）：是地球上生物圈中所有的生物, 即动物、植物、微生物,以及它们所拥有的基因 和生存环境。 ❖ 生物多样性包括多个层次，主要是：遗传多样性、 物种多样性、生态系统多样性和景观多样性

遗传多样性(genetic diversity) 又称基因多样性： 家翡锋餐宁注骑深为物的饮发希尚的 任何一个特定个体的物种都保持着大量的遗传类 型，是个基因库。遗传多样性主要包括分子、 胞和个体三个方面的遗传变异的多样性。一个物 种遗传变异越丰富，它对环境适应的能力越强， 灭。个物种活应能力越注 则它的进化潜力也越 物种多样性(species diversity):是指物种水平 的生物多样性

❖ 遗传多样性（genetic diversity）又称基因多样性： 是指广泛存在于生物体内、物种内以及物种间的 基因多样性。 任何一个特定个体的物种都保持着大量的遗传类 型，是个基因库。遗传多样性主要包括分子、细 胞和个体三个方面的遗传变异的多样性。一个物 种遗传变异越丰富，它对环境适应的能力越强， 而一个物种适应能力越强，则它的进化潜力也越 大。 ❖ 物种多样性（species diversity）：是指物种水平 的生物多样性

在一个地区内物种的多样化，可以从分类学、生物地理学 角度对一个区域内物种状况进行研究。主要研究物种多 样性的形成、演化，物种多样性受威胁的现状以及保持 物种的永续性等。 生态系统多样性(ecosystem diversity):是指生境的多样 性、生物群落多样性和生态过程的多样性。 生境的多样性主要指无机环境，如地形、地貌、气候、 水文等：生境的多样性是生物群落多样性的基础。 生物群落的多样性主要是群落的组成、结构和功能的多 样性。 生态过程的多样性是指生态系统组成、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、 分循环、营养物质循环、作物同的竞争、浦餐和寄生 于0

在一个地区内物种的多样化，可以从分类学、生物地理学 角度对一个区域内物种状况进行研究。主要研究物种多 样性的形成、演化，物种多样性受威胁的现状以及保持 物种的永续性等。 ❖ 生态系统多样性（ecosystem diversity）：是指生境的多样 性、生物群落多样性和生态过程的多样性。 生境的多样性主要指无机环境，如地形、地貌、气候、 水文等；生境的多样性是生物群落多样性的基础。 生物群落的多样性主要是群落的组成、结构和功能的多 样性。 生态过程的多样性是指生态系统组成、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、营养物质循环、生物间的竞争、捕食和寄生 等

名 景观多样性(landscape diversity):是指不同类型倒 景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样 化和变异性。 景观是一个大尺度的宏观系统。景观要素可分为斑 块(patchness)、廊道 (corridor),和基质(matrix)。 斑块是景观尺度上最小的均质单元。它的大小、数 量、形状和起源等对景观多样性有重要意义。 廊道是成线状或带状，是联系斑块的纽带。不同景 观有不同类型的廊道。 基质是景观中面积较大、连续性高的部分，往往形 成景观的背景。 景观的异质性是景观的重要属性。地球表面的景观 多样性是人类与自然因素综合作用的结果

❖ 景观多样性（landscape diversity）：是指不同类型的 景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样 化和变异性。 景观是一个大尺度的宏观系统。景观要素可分为斑 块（patchness）、廊道（corridor）和基质（matrix）。 斑块是景观尺度上最小的均质单元。它的大小、数 量、形状和起源等对景观多样性有重要意义。 廊道是成线状或带状，是联系斑块的纽带。不同景 观有不同类型的廊道。 基质是景观中面积较大、连续性高的部分，往往形 成景观的背景。 景观的异质性是景观的重要属性。地球表面的景观 多样性是人类与自然因素综合作用的结果

第二节生物多样性的生态系统作用 物种的数量和多度 ●物种生物量的高低 ●物种属性的差异 ●物种增加改善了生态系统的资源库 ©对生物地化循环的影响 ●物种的间接效应

第二节 生物多样性的生态系统作用 物种的数量和多度 物种生物量的高低 物种属性的差异 物种增加改善了生态系统的资源库 对生物地化循环的影响 物种的间接效应

物种的数量和多度 物种的数量，也就是物种的丰富度 (species richness)。生物群落中物种数目的 多寡是会影响生态系统某些过程和功能。 一个生态系统中应有多少物种才能维持系统 的最高生产量；对于各类不同生态系统过程，物 种的数量是怎样作用于生态系统某个过程的，这 种关系又在什么点上达到饱和；物种的增加或减 少又会产生多大的影响？目前尚难以确切地回答。 研究发现农田生态系统如果超过4~5种作 物后，再增加物种几乎不增加产量。由此， Tilman设想可能存在一个阈值，超过阈值后增加 更多的物种，在生产力、稳定性以及其他方面可 能的回报是很少的

一、物种的数量和多度 物种的数量，也就是物种的丰富度 （species richness）。生物群落中物种数目的 多寡是会影响生态系统某些过程和功能。 一个生态系统中应有多少物种才能维持系统 的最高生产量；对于各类不同生态系统过程，物 种的数量是怎样作用于生态系统某个过程的，这 种关系又在什么点上达到饱和；物种的增加或减 少又会产生多大的影响？目前尚难以确切地回答。 研究发现农田生态系统如果超过4～5种作 物后，再增加物种几乎不增加产量。由此， Tilman设想可能存在一个阈值，超过阈值后增加 更多的物种，在生产力、稳定性以及其他方面可 能的回报是很少的

物种的多度(abundance):每个物种在生 态系统中的多度往往是不同的，有优势种、 常见而数量不多的物种、数量很少的物种 等。它们在生态系统中的作用是不同的。 多度大的物种在生物量、生产力、养分、 水分的循环中占有较大比重

❖ 物种的多度（abundance）：每个物种在生 态系统中的多度往往是不同的，有优势种、 常见而数量不多的物种、数量很少的物种 等。它们在生态系统中的作用是不同的。 多度大的物种在生物量、生产力、养分、 水分的循环中占有较大比重

二、物种生物量的高低 物种生物量与生态系统功能之间存在广泛的联系 一个具有高生物量的物种能降低系统内水分的流失和增 加土壤持水力。 另外，Ward等曾报道，当灌木生物量增加100倍， 生态系统中与灌木有关的节肢动物种群也随之增加了4倍： 当植物生物量增加100倍时，会引起鸟类物种多样性增加 10倍。在过度放牧的草原生物量大减，物种多样性也随 之大大下降

二、物种生物量的高低 物种生物量与生态系统功能之间存在广泛的联系。 一个具有高生物量的物种能降低系统内水分的流失和增 加土壤持水力。 另外，Ward等曾报道，当灌木生物量增加100倍， 生态系统中与灌木有关的节肢动物种群也随之增加了4倍； 当植物生物量增加100倍时，会引起鸟类物种多样性增加 10倍。在过度放牧的草原生物量大减，物种多样性也随 之大大下降

三、物种属性的差异 不同物种有不同的属性。一 般来说，根据不同物种 属性对生态系统过程的影响划分为两类：一类主要 是量的效应，一类是质的效应。 物种的相对生长速率及其大小特征，具有量的效应。 即大的或快速生长的生物可以从土壤中吸收更多的 水分和氮肥，产生更多的生物量，因而对于系统生 态过程和其他部分有重要效应。然而，将这些物种 移走，其他物种会增加资源的利用率，降低物种丢 失所造成的功能影响。 对于系统功能有较大影响的物种特征，具有质的效 应。该物种能改变整个系统用水和养分的总量，或 者能改变火灾、疾病爆发及其他主要扰动频率的效 应特征

三、物种属性的差异 ❖ 不同物种有不同的属性。一般来说，根据不同物种 属性对生态系统过程的影响划分为两类：一类主要 是量的效应，一类是质的效应。 ❖ 物种的相对生长速率及其大小特征，具有量的效应。 即大的或快速生长的生物可以从土壤中吸收更多的 水分和氮肥，产生更多的生物量，因而对于系统生 态过程和其他部分有重要效应。然而，将这些物种 移走，其他物种会增加资源的利用率，降低物种丢 失所造成的功能影响。 ❖ 对于系统功能有较大影响的物种特征，具有质的效 应。该物种能改变整个系统用水和养分的总量，或 者能改变火灾、疾病爆发及其他主要扰动频率的效 应特征