生物多样性5(物种多样性).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 物种多样性,1,、物种多样性的概念,2,、物种多样性的科学属性,3,、研究物种多样性的意义,4,、全球物种多样性概况（热点地区）,5,、中国物种多样性概况（关键地区）,6,、物种多样性的时空格局及其形成机制,7,、物种多样性的测度方法,8,、物种多样性的丧失与维持,一、物种多样性的概念,物种多样性（,species diversity,）,指动物、植物及微生物,种类,的丰富性，是生物多样性在物种水平上的表现形式。,1,、物种多样性的科学含义：,区域物种多样性：,是指一定区域内物种的总和,。,群落物种多样性：,特定群落或生态系统单元的物种多样性，指物种分布的均匀程度,。,二、物种多样性的科学属性,2,、物种数目的绝对度量与相对估计,（,1,）绝对度量：,数目是物种多样性程度的直接量度，也可能是相对可靠的量度。,搞清生物物种种类和数目，是生物多样性研究的关键和前提。,方法：生物分类,（,2,）相对估计：,在比较精确的数量级上寻求物种数目估计的科学途径与方法。,方法：,简单的地域类比和类群类比,从已经描述的物种数目推算可能存在的物种数目,1,、可以反映出群落或生境中物种的丰富度、均匀度的变化。,2,、可以反映不同自然地理条件与群落的相互关系。,3,、定量地表征群落和生态系统的特征，包括结构类型、发展阶段、稳定程度、生境差异等。,三、研究物种多样性的意义,已发现并命名的物种数目,其中：,高等植物,昆虫,脊椎动物,175,万 种,27,万 种,95,万 种,4.5,万 种,1300,万,1400,万 种,预计地球共有物种数目,细菌,0.4,万 种,真菌,7.2,万 种,藻类,4,万 种,四、全球物种多样性概况,（,1,）物种数目,可能的物种数,32,万 种,800,万 种,5,万 种,100,万 种,150,万 种,40,万 种,“巨大多样性国家”、“生物多样性巨大化国家”,12,个这样的巨大多样性国家，它们是：墨西哥、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、巴西、扎伊尔、马达加斯加、,中国,、印度、马来西亚、印度尼西亚和澳大利亚。,（,2,）全球物种多样性的热点地区,一个地区物种多样性的高低不仅取决于该,区域物种数目的多少,，还在于该地区,物种的特有性程度,的高低。,Myers,（,1988,）依据,极高的特有性水平,、严重受威胁的程度,这两个标准在全球范围内划分出了,18,个生物多样性的热点地区。,热点地区,热点地区,1,、马达加斯加,非洲,10,、东喜马拉雅,亚洲,2,、坦桑尼亚,非洲,11,、菲律宾,亚洲,3,、象牙海岸,非洲,12,、印度加茨西部,亚洲,4,、南非开普敦地区,非洲,13,、斯里兰卡西南部,亚洲,5,、西亚马逊高地,南美洲,14,、马来西亚半岛,亚洲,6,、哥伦比亚乔省,南美洲,15,、缅甸北部,亚洲,7,、厄瓜多尔西部,南美洲,16,、澳大利亚西南部,大洋洲,8,、智利中部,南美洲,17,、新喀里多尼亚,大洋洲,9,、巴西大西洋沿岸,南美洲,18,、加利福尼亚,北美洲,各热点地区所在洲系统计,这些地区虽然仅占地球表面积的,0.5%,，却拥有全球,20%,的植物种，并拥有,50000,个特有植物种。,这,34,个热点地区的面积仅仅占到地球的,2.3%,，但却栖息着地球,75%,以上濒危哺乳动物、鸟类和两栖动物。新的研究显示约有,50%,的高等植物和,42%,的陆地脊椎动物只生存在这些热点地区。,如何指定热点,(Hotspots),？,获取基础资料,确定地理尺度,依据三个指标,物种的丰富性,物种的特有性,物种受威胁程度,（,3,）全球物种特有性格局,当物种自然分布范围有一定的限制时，称为特有现象或特有性。,全球,10,个高等脊椎动物特有性最高的国家,全球,10,个维管束植物特有性最高的国家,五、中国物种多样性概况,1,、丰富性,（陈灵芝，,1993,）,5,10,6,3,中国已知种数占世界已知种的比例,中国特有物种分类统计表（陈灵芝，,1993,）,2,、特有性,川东,鄂西、,川西,滇西北、,滇东南,桂西。,中国特有现象中心区域,（,1,）生物多样性关键地区的基本概念：,世界各地都有一些植被保存较好、生物种类丰富且特有程度较高的地区，人们称之为,生物多样性关键地区,（,critical area,）,。,3,、中国物种多样性的关键地区,（,2,）生物多样性关键地区确定的条件：,一般说来，至少具备下列,3,个条件中的一个：,（,1,）具有世界意义的物种丰富区域；,（,2,）特有种多的区域；,（,3,）遗传资源丰富或者濒危物种较多的区域。,中国,17,个生物多样性关键地区,横断山南段,岷山,-,横断山北段,新疆,-,青海,-,西藏交界,滇南西双版纳地区,湘、黔、川、鄂边境,桂西南石灰岩山地,浙、闽、赣交界地区,秦岭山地,伊犁,-,天山西段山地,长白山山地,松嫩平原,-,三江平原,长江下游湖区,闽江口外,-,南澳岛海区,渤海海峡及海区,海南岛中部山地,舟山,-,南麂岛海区,黄河三角洲等沿海滩涂湿地,吉林长白山地区,三江平原,-,松嫩平原,横断山山地,西双版纳地区,五指山,-,海南,桂林山水,秦岭山地,天山,黄河三角洲,具有全国意义的陆地生物多样性关键地区：,1,、黑龙江内蒙古交界大兴安岭山地地区,2,、内蒙古锡林廓勒地区,3,、新疆阿尔泰地区,4,、甘肃东南部东祁连山地区,具有全国意义的海洋生物多样性关键地区：,1,、海南南沙群岛海区,2,、海南西沙群岛海区,3,、海南东南海岸珊瑚岛海区,4,、广东珠江口南海海区,5,、江苏盐城沿海海区,6,、山东青岛沿海海区,7,、辽宁蛇岛老铁山海区,六、物种多样性的时空格局及形成机制,（,1,）时间分布格局,从大的时间尺度上看，物种多样性是增加的，但某些类群在某一时期有显著的下降。,物种多样性的时间格局,（,2,）空间分布格局,对大多数陆地动植物来说，极地的物种多样性是最低的，随着纬度的降低（接近赤道），物种多样性增加，在热带雨林达到最大值。,物种多样性的空间格局,随着海拔升高，鸟类、维管植物的多样性都表现出降低的趋势。,物种多样性的空间格局,西半球,植物物种多样性,随纬度梯度的变化,对大多数脊椎动物类群来说，随着纬度降低，物种多样性增加。,并不是所有的生物类群在物种多样性方面都表现出随着纬度降低而物种多样性升高的趋势，一些类群表现出随纬度降低而物种多样性减低的趋势，如地衣。,鸟类物种丰富度与海拔高度之间的关系,维管植物物种丰富度与海拔高度之间的关系,（,3,）格局形成机制,有关物种多样性格局形成机制的假说,大尺度上能量是物种多样性预测的第一重要的因子,Hutchinson,认为，能量可能是决定物种多样性的因子。,小尺度物种多样性格局由小尺度上起作用的生态因子决定,七、物种多样性的测度,常用方法：,（,1,）,物种丰富度,：指一个区域内所有物种数目或某些特定类群的物种数目,（,2,）,物种密度,：单位面积上的物种数目,（,3,）,特有物种比例,：指在一定区域内的特有物种占物种总数的比例,（,4,）,区系成份分析,：对研究地区的生物物种，分析其生态地理和生物地理成份，从发生地点与时间角度区分不同组成类别，用定量化的方法对物种多样性的组成成份进行分析。,植物为例：,“中国种子植物属的分布区类型的划分方法”，吴征镒，,1991,“,中国种子植物科的分布区类型的划分方法”，李锡文，,1996,。,分类群,黄土高原科数,中国科数,黄土高原属数,中国属数,黄土高原种数,中国种数,裸子植物,7,10,13,36,41,195,被子植物,双子叶植物,120,270,691,2485,2568,22412,单子叶植物,20,57,160,679,615,4661,合计,147,337,864,3200,3224,27268,黄土高原地区种子植物的科属种组成,种数,科数,占总科数,%,种类,占总种数,%,种数,属数,占总属数,%,种类,占总种数,%,20,33,22.4,2607,80.9,10,72,8.3,1344,41.7,10-19,22,14.9,318,9.9,5-9,116,13.4,756,23.4,6-9,17,11.6,139,4.3,2-4,273,31.6,721,22.4,2-5,41,27.9,126,3.9,1,369,42.7,369,11.4,1,34,23.1,34,1.1,单型属,34,3.9,34,1.1,合计,147,100,3224,100,合计,864,100,3224,100,黄土高原地区种子植物科、属内种的组成,分布区类型,属数,占本地区总属,%,1.,世界分布,74,8.6,2.,泛热带分布,85,10.8,3.,热带亚洲、热带美洲间断分布,22,2.9,4.,旧世界热带分布,18,2.3,5.,热带亚洲至热带大洋州分布,10,1.3,6.,热带亚洲至热带非洲分布,20,2.5,7.,热带亚洲分布,14,1.8,8.,北温带分布,229,29.0,9.,东亚至北美间断分布,56,7.1,10.,旧世界温带分布,99,12.5,11.,温带亚洲分布,28,3.5,12.,地中海、西亚至中亚分布,60,7.6,13.,中亚分布,33,4.2,14.,东亚分布,84,10.6,15.,中国特有分布,32,4.1,合计,864,100,黄土高原地区种子植物属的地理成份,分布型,黄土高原科数,占该地总科,%,中国科数,占中国总科,%,占中国同类型科,%,1.,世界分布,Cosmopolitan,37,25.2,50,11.0,74.0,2.,泛热带分布,Pantropic,51,34.7,120,15.1,42.5,3.,热带亚洲至热带美洲分布,4,2.7,11,1.2,36.4,4.,旧世界热带分布,4,2.7,17,1.2,23.5,5.,热带亚洲至热带大洲分布,0,0,10,0,0,6.,热带亚洲至热带非分布,0,0,7,0,0,7.,热带亚洲分布,2,1.4,23,0.6,8.7,8.,北温带分布,31,21.1,46,9.2,67.4,9.,东亚和北美间断分布,4,2.7,14,1.2,28.6,10.,旧世界温带分布,4,2.7,6,1.2,66.7,11.,温带亚洲分布,0,0,0,0,0,12.,地中海至中亚、西亚分布,2,1.4,8,0.6,25.0,13.,中亚分布,Central Asia,0,0,1,0,0,14.,东亚分布,Eastern Asia,6,4.1,18,1.5,33.3,15.,中国特有分布,2,1.4,6,1.2,33.3,合计,147,100,337,100,黄土高原地区种子植物科的地理成分,臧德奎，等,.,山东泰山种子植物区系研究,.,武汉植物学研究，,1994,，,12,（,3,）,引自：王鸿喆，,2006,引自：王鸿喆，,2006,1,、物种多样性丧失的原因：,八、物种多样性的丧失与维持,（,1,）地质演化与气候变迁,奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪、白垩纪,5,次生物大灭绝,不合理的利用生物资源：乱采滥伐和乱捕乱猎,栖息地丧失，生境碎裂化；,环境污染；,外来物种的引入导致当地物种的灭绝；,农业、牧业和林业品种的单一化；,人口膨胀，引发对资源的利用加剧。,（,2,）人类活动的影响,2,、物种多样性维持机制（假说）,（,1,）宏观尺度上,竞争排除法则与资源瓜分理论,资源比例学说与空间竞争学说,竞争共存的非平衡理论,聚集分布与物种多样性的维持,遗传漂变与局域配偶竞争机制,断层预占与抽彩式竞争理论,（,2,）局域范围内,