森林生態(tài)學(xué)第8章 生物多樣性原理與保護(hù)

1、第八章 生物多樣性原理與保護(hù),一 生物多樣性的概念二 生物多樣性的價值三 生物多樣性測度四 生物多樣性的消失原因與保護(hù)五 外來物種侵入與生物多樣性六 森林生物多樣性保護(hù),西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院 2024年3月26日,8.1生物多樣性的概念與層次,8.1.1 生物多樣性的概念 生物多樣性：指各種各樣的生物及其環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體，以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和。 包括地球上所有的動物、植物

2、、微生物和它們所用的基因，所形成的群落和所產(chǎn)生各種生態(tài)現(xiàn)象。,8.1.2 生物多樣性層次,遺傳多樣性 包括種內(nèi)不同種群之間或同一種群不同個體之間的遺傳變異。遺傳多樣性包括分子、細(xì)胞和個體三個水平。 物種多樣性 系指有生命的有機(jī)體即動物、植物、微生物物種的多樣性。 生態(tài)系統(tǒng)多樣性 指生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性，以及生態(tài)系統(tǒng)生境差異、

3、生態(tài)過程變化的多樣性。 景觀多樣性 指由不同類型的景觀要素或生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的景觀在空間結(jié)構(gòu)、功能機(jī)制和時間動態(tài)方面的多樣性或變異性。,8.2 生物多樣性的價值,8.2.1 直接價值 消耗性實用價值： 薪炭、飼料、野味等； 生產(chǎn)實用價值： 糧食、蛋白質(zhì)、藥物、工業(yè)原料等；8.2.2 間接價值 美學(xué)、旅游、科教和倫理價值,8.3 生物多樣

4、性測度,8.3.1 a多樣性8.3.2 B多樣性8.3.3 r多樣性,8.4 生物多樣性的消失原因與保護(hù),8.4.1 消失原因 棲息地的改變、喪失和破碎化； 生境資源的過度開發(fā)利用； 環(huán)境污染； 農(nóng)林業(yè)品種的單一化； 外來物種的入侵。,8.4.2生物多樣性保護(hù),8.4.2.1瀕危物種等級劃分 劃分原則：科學(xué)性和實用性。

5、 劃分指標(biāo)： 種群數(shù)量和大小、種群分布特性、發(fā)生范圍和分布格局、棲息地類型、質(zhì)量和面積、致危因素和滅絕危險等。 1994年國際自然保護(hù)聯(lián)盟制定的瀕危物種等級為：滅絕、野生滅絕、極危、瀕危、易危、低危、數(shù)量不足和未評估八個等級。,8.4.2.2 生物多樣性保護(hù)途徑,就地保護(hù) 通過建立保護(hù)區(qū)，在保護(hù)區(qū)外采取附加保護(hù)措施、以及恢復(fù)已經(jīng)遭到破壞的生境或生物群落。 遷地保護(hù)

6、 是將生物多樣性組成部分移到他們自然生境之外進(jìn)行保護(hù)。 回歸引種 是指將一種植物活動物釋放到它們以前曾生存過但現(xiàn)在已經(jīng)滅絕地方并加以保護(hù)。,保護(hù)途徑優(yōu)缺點比較,遷地保護(hù)：優(yōu)點 管理方法較為成熟，可為將來保存研究與利用提供原始遺傳資源。缺點 脫離野生環(huán)境及其選擇壓力，終止或改變演化過程，降低適應(yīng)野生環(huán)境能力。 就地保護(hù)：優(yōu)點 生物種群全部遺傳多樣性、生境及其他生物得到

7、一起保護(hù)，使生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳水平生物多樣性全面得到保護(hù)，并使其繼續(xù)適應(yīng)環(huán)境。缺點 管理方法不成熟，需要高度主動監(jiān)控；不能將同一物種在不同地方的生物多樣性集中一起保護(hù)。,8.5 島嶼生物地理學(xué)原理,8.5.1 有關(guān)概念 島嶼：指歷史地質(zhì)運(yùn)動形成的、被海水包圍和分隔開的小開陸地，對生物而言，意味著棲息地的片段化和隔離。 棲息地島嶼：指湖泊、間斷的高山草甸、片段化森林和保護(hù)區(qū)類似島嶼的地方

8、或地段。,8.5.2 島嶼物種數(shù)與面積的關(guān)系,島嶼面積越大，生物種數(shù)越多 ，可用方程描述: S = C·Az 或 lgS = lgC+ Z (lgA) 式中：S—種數(shù)，A—面積，C,Z—常數(shù)島嶼面積越大其生物種數(shù)越多, 稱為島嶼效應(yīng)。,圖 8-1 Galapagos群島的陸地植物種數(shù)與面積的關(guān)系（轉(zhuǎn)自李博 2000）,8.5.3 MacArthur的平衡理論,島嶼上生物種數(shù)取決于物種遷入率和死亡率之間的平衡

9、。并且，這是一種動態(tài)平衡。,圖 8-2 島嶼中的物種平衡模型,8.5.3 MacArthur的平衡理論,遷入率取決于島的遠(yuǎn)近和大小。近的和大的島嶼遷入率高；遠(yuǎn)的和小的島嶼遷入率低。同樣滅絕率也受島嶼大小的影響。,圖 8-3 島的距離、面積、遷入率和滅絕率對植物豐富度的作用（轉(zhuǎn)自戈峰 2002）,8.5.3 MacArthur的平衡理論,將遷入率曲線和滅亡曲線疊在一起，其交點上的物種數(shù)，即為島嶼上應(yīng)存留的物種個數(shù)MacArthur理論可

10、預(yù)測：島上的物種數(shù)不隨時間而變化；這是一種動態(tài)平衡，即滅絕種不斷的被新遷入種所代替；大島比小島能維持更多的物種；島嶼與大陸的距離由近到遠(yuǎn)，平衡種數(shù)逐漸降低。,8.6 外來物種入侵與生物多樣性,8.6.1 外來物種（exotic species)的概念： 外來物種： 指一種生物以任何方式傳入起原產(chǎn)地以外的國家或地里區(qū)域，并在那里定殖、建立自然種群的物種。 8.6.2 外來物種入侵現(xiàn)狀

11、 目前，侵入我國的外來有害植物24種，如微甘菊、紫莖澤蘭等；外來昆蟲32種，如美國白蛾、松突園蚧等。,8.6.3外來物種入侵途徑,自然途徑 自然媒介：如風(fēng)、流水等； 生物媒介：如動物、植物等。 人為途徑 無意識的引入：如船只、車輛以及進(jìn)口貨物等 有意識的引入：如引種。,8.6.4 外來物種入侵過程,外來物種引入: 人員

12、流動、貨物及交通運(yùn)輸?shù)龋?外來物種定居與建群：多數(shù)外來種引入后，面臨惡劣氣候、天敵等條件而失敗，即使建立小種群，其遺傳多樣性較低； 外來物種的時滯階段： 即種群從建立到擴(kuò)散、爆發(fā)需要經(jīng)歷一段時期。其長短取決于初始種群的大小、五種的生活史、新地點的環(huán)境條件等； 外來物種的擴(kuò)散與爆發(fā)：取決于物種的繁殖能力、擴(kuò)散的方式和能力、種群參數(shù)（死亡率與出生率）等。,8.6.5

13、外來物種的影響,對物種多樣性的影響： 外來物種常具有強(qiáng)的自我繁殖力，通過競爭抑制、排斥鄉(xiāng)土物種，使當(dāng)?shù)匚锓N生物多樣性降低； 對遺傳多樣性的影響：外來物種侵入使鄉(xiāng)土物種棲息地片段化，造成一些物種近親繁殖和遺傳漂變，同時與鄉(xiāng)土樹種雜交，使鄉(xiāng)土物種遺傳同化或者稀釋； 對生態(tài)系統(tǒng)影響：降低生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)效率，穩(wěn)定性和抗性變差； 對景觀的影響：改變當(dāng)?shù)鼐坝^格局，降低游憩場

14、所質(zhì)量和美學(xué)價值。,8.6.6 外來物種控制,外來物種控制方法包括： 物理防治法 化學(xué)防治法 生物防治方法,8.7 森林生物多樣性保護(hù),8.7.1 森林生物多樣性含義： 森林生物多樣性指森林生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)生物及遺傳變異的有規(guī)律組合，包括森林生態(tài)系統(tǒng)多樣性、森林物種多樣性和遺傳多樣性。,8.7.2 森林生物多樣性保護(hù)的意義,森林生物多樣性是森林生態(tài)系統(tǒng)管理和維護(hù)的目標(biāo)； 森林生

15、物多樣性是森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的標(biāo)志； 森林生物多樣性是林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保證。,8.7.3森林生物多樣性受威脅現(xiàn)狀與原因,現(xiàn)狀： 目前，熱帶森林面積每年減少1.2%，每天有50-150個物種被滅絕； 我國近年來有200中植物滅絕，受威脅的高等植物達(dá)4000-5000種，有400種野生動物處于瀕危或威脅狀態(tài)。 原因：森林過度砍伐、森林火災(zāi)、森林病蟲害、棲息地喪失和破碎化,8