生命科学导论(文)--生物多样性.ppt

,生物多样性,生命科学导论-,廖继承liaojch61,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(genediversity)。,一、遗传多样性（Genediversity）,（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（Speciesdiversity）,指生命的有机体即动物、植物、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Class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(Homosapiensidaltu)（已灭绝）人(Homosapienssapiens),（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（Ecosystemdiversity）,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isolatedsystemb封闭系统closedsystemc开放系统openedsystem2按人类影响的程度分a自然生态系统b人工生态系统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（Landscapediversity）,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.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（InsufficientlyKno