1、第四章第四章.群落生态学群落生态学一一. .群落生态学群落生态学 二二. .群落的组成群落的组成 三三. .群落的结构群落的结构 四四. .群落的演替群落的演替 五五. .生物多样性生物多样性一一. .生物群落及群落生态学生物群落及群落生态学群落的定义：一定的种所组成的天然群聚即群落。一定地段上多种生物组成的集合群。问题：问题：地段多大？地段多大？ 怎么划分？ 是客观还是主观？ 是固定还是随机？是固定还是随机？1.机体论：认为群落是客观存在的实体，是一个有组织的生命系统，像有机体与种群那样,是一个有机整体。而且可以重复出现，其出现是必然的，有特定的组成、结构和特征。认为群落是自然单位。ABCDABC物种丰富度环境梯度机体论的理论依据机体论的理论依据任何一个植物群落都要经历一个从先锋阶段(Pioneerstage)到相对稳定阶段的成长过程。在群落中，有些种群具有强烈的依附性，只能在一定的群落中而不能在别的群落中生长。它们和有机体一样具有明确的边界，而且与其他群落是间断的、可分的，它们独立存在，可重复出现。可以象物种那样进行分类。2.个体论：认为群落并非自然界的实体，而是生态学家为了便于研
2、究，从一个连续变化着的植被连续体中，人为确定的一组物种的集合。个体论的理论依据个体论的理论依据群落的存在、组成及结构依赖于特定的生境与物种的选择性，但环境条件在空间与时间上都是不断变化的，由于环境变化而引起的群落的差异性是连续的。所以，群落是连续的，群落之间不具有明显的边界。在自然界没有任何两个群落是相同或相互密切关联的，人们研究的群落单元是连续群落中的一个片段。不连续的间断情况仅仅发生在不连续的生境上，如地形、母质、土壤条件的突然改变。在通常情况下，生境与群落都是连续的。物种丰富度环境梯度现代生态学观点现代生态学观点群落存既在着连续性的一面，也有间断性的一面群落存既在着连续性的一面，也有间断性的一面如果采取生境梯度的分析的方法，即排序的方法来如果采取生境梯度的分析的方法，即排序的方法来研究连续群落变化，在不少情况下，表明群落并不研究连续群落变化，在不少情况下，表明群落并不是分离的、有明显边界的实体，而是在空间和时间是分离的、有明显边界的实体，而是在空间和时间上连续的一个系列上连续的一个系列如果排序的结果构成若干点集的话，则可达到群落如果排序的结果构成若干点集的话，则可达到群落分类的目
3、的；如果分类允许重叠的话，则又可反映分类的目的；如果分类允许重叠的话，则又可反映群落的连续性群落的连续性群落的连续性和间断性之间并不一定要相互排斥，群落的连续性和间断性之间并不一定要相互排斥，关键在于研究者看待问题的角度和尺度关键在于研究者看待问题的角度和尺度(1)具有一定的种类组成。(2)具有一定的结构。(3)具有一定的动态特征。(4)不同物种之间存在相互影响。(5)具有一定的分布范围。(6)形成一定的群落环境。(7)具有特定的群落边界特征。 3.群落的基本特征 以生物群落为对象，研究群落的这些特征 的 生 态 学 分 支 就 是 群 落 生 态 学(Community Ecology)。 群落生态学研究聚集在一定空间范围内的不同种生物与生物之间、生物个体之间的关系，分析生物群落的组成、特征、结构、机能、分布、演替及群落分类、排序等问题。二二. .群落的组成群落的组成优势种优势种优势层优势层亚优势种亚优势种伴生种伴生种偶见种偶见种建群种建群种优势种：优势种：在群落中能有效控制能量流动和物质循环并对群落的结构和群落环境的形成具有明显的控制作用的生物种。特征：个体数量多，投影盖度大，生物
4、量高，体积大，生活能力强。建群种：建群种：把优势层中的优势种称为建群种，其决定着群落的外貌，而且也控制着群落的生态环境和群落中的其他组成成分。亚优势种。个体数量与作用都次于优势种，在决定群落性质和控制群落环境方面也起着一定作用的物种。在复层群落中，它通常居于较低的亚层。伴生种。伴生种为群落的常见物种，它与优势种相伴存在，但在决定群落性质和控制群落环境方面不起主要作用。偶见种或罕见种。偶见种是那些在群落中出现频率很低的物种, 有些偶见种的出现具有生态指示意义,可能是入侵种，也可能是衰退中的残遗种。 关键种和冗余种关键种理论的意义：对食物网理论有重要意义概念的含义上在实践中的意义作用方式上关键种和优势种的区别：冗余种（speciesredundancy）：在一些群落中，有些物种是冗余的，它们的去除不会引起生态系统内其他物种的丢失，同时，对整个群落和生态系统的结构和功能不会造成太在的影响。共建种群落共建种群落群落的命名群落的命名单优种群落单优种群落以动物为优势种的草原以动物为优势种的草原生活型群落名称(地点)高位芽植物地上芽植物地面芽植物地下芽植物一年生植物热带雨林（云南西双版纳）94.75
5、.3000亚热带常绿阔叶林（滇西）74.37.818.700温带落叶阔叶林（秦岭北坡）52.05.038.03.71.3寒带暗针叶林（长白山西坡25.44.439.626.43.2温带草原(东北)3.62.041.019.033.4亚高山草甸(云南东北部)6.0074.013.07.0高山冻荒漠(云南西北部)030.054.016.00群落的生活型组成群落的生活型组成(1)密度（Density）(2)多度（Abundance）(3)盖度(Coverage)(4)频度(Frequency)(5)高度(Height)(6)重量(Weight)(7)体积(Volume) 群落组成的数量特征群落组成的数量特征 种类组成的调查种类组成的调查 通常，采用最小面积的方法来统计一个群落或一个地区的生物种类名录。现以植物群落为例来具体阐述。 通过绘制种面积曲线来确定最小面积的大小。具体作法是：逐渐扩大样地面积，随着样地面积的增大，样地内植物的种数也在增加，但当物种增加到一定程度时，曲线则有明显变缓的趋势，通常把曲线陡度开始变缓处所对应的面积，作为最小面积。 组成群落的种类越丰富，其最小面积越大。如我国云
6、南西组成群落的种类越丰富，其最小面积越大。如我国云南西双版纳的双版纳的热带雨林热带雨林，最小面积为，最小面积为2500M2，北方针叶林北方针叶林为为400M2，落叶阔叶林落叶阔叶林为为100M2，草原灌丛草原灌丛为为25100M2，草原草原为为14M2。无样方调查方法(距离调查法）1.密度（密度（Density）单位面积或单位空间内的个体数。一般对乔木、灌木和丛生草本以植株或株丛计数，根茎植物以地上枝条计数。样地内某一物种的个体数占全部物种个体数之和的百分比称做相对密度。密度 D=q/R q为某一特定种的个体总数 R为统计样地总数，即包括无该种的样地。 2.多度（多度（Abundance）是对物种个体数目多少的一种估测指标，多用于群落内草本植物的调查。国内多采用Drude的七级制多度,即:3.盖度盖度(Coverage)盖度分为投影盖度和基盖度两种。投影盖度。植物枝叶所覆盖的土地面积，称为投影盖度（通常称为盖度）调查投影盖度可用目测法和量测法。目测法是将盖度用百分比表示，即一种植物的枝叶所覆盖的土地面积占样地总面积的百分比。量测法是将乔灌木树冠直径测出长轴和短轴的长度，取平均值，并换算
7、成面积。基盖度。植物基部着生的面积，称为基盖度。草本植物的基盖度均以离地1英寸处（牲畜吃草高度）草丛的断面积来计算，对于树木的基盖度，是测定树干距地面1.3米处的直径（相当于人体胸高处，故称为胸径）来计算。4.频度频度(Frequency)频度是含有某特定种的样地数占样地总数的百分数，F=r/R100%它反映群落中各种植物在水平分布上是否均匀一致，从而说明植物与环境或植物之间的关系。群落中某一物种的频度占所有物种频度之和的百分比，即为相对频度。密度和频度之间的关系密度和频度之间的关系A.密度大且频度也大密度大且频度也大B.密度较大而频度小密度较大而频度小C.密度中等而频度较大密度中等而频度较大D.密度小而频度也小密度小而频度也小5.高度、重量、体积高度、重量、体积高度(Height)常作为测量植物体的一个指标，测量时取其自然高度或绝对高度，藤本植物则测其长度。重量(Weight)用来衡量种群生物量（Biomass）或现存量（Standingcrop）多少的指标。可分干重与鲜重。在生态系统的能量流动与物质循环研究中，这一指标特别重要。体积(Volume)生物所占空间大小的度量。在森林群落
8、研究中,这一指标特别重要。在森林经营中，通过体积的计算可以获得木材生产量（称为材积）。重要值：表示一个种在群落中的地位和作用 重要值=相对密度相对频度相对盖度 相对密度=该种的密度/所有种的密度和 相对频度=该种的频度/所有种的频度和 相对盖度=该种的盖度/所有种的盖度和群落组成的数量特征群落组成的数量特征 两个群落的种类组成如果较为一致，则两个群落应该相似，但究竟相似性多大，就需要比较两个群落的相似性程度，群落的相似性程度常用群落系数表示。群落系数是指各个群落样地中所共有物种的百分数，也称为相似性指数，可用下式计算：S=2C/(a+b)其中S是群落系数，a是A群落中物种的总数，b是B群落中物种的总数，C是两个群落中共有物种的总数。S值变动范围从0到1，如果两个群落中的植物种类完全不同，则S=0；如果完全相同，则S=l。故S值由0逐渐扩大到1，表示群落间由完全不相似变为完全相似。群落的相似系数可用于群落的排序。6.群落相似性群落相似性三三. .群落的结构群落的结构1.1.群落的外貌群落的外貌（1）植物的生活型；（2）组成物种。优势种植物和优势种的多少对群落的外貌起决定性作用；（3）植物
9、的季相；（4）植物的生活期。如一年生、二年生和多年生植物组成的群落，外貌不同。 决定群落外貌的因素有：决定群落外貌的因素有：2.2.群落的水平结构群落的水平结构（群落在水平上的镶嵌性）（群落在水平上的镶嵌性）镶嵌群落小群落群落的水平结构群落的水平结构（群落在水平上的镶嵌性）（群落在水平上的镶嵌性）（1）亲代的扩散分布习性。风布植物、动物传布植物、水布植物分布可能广泛。而种子较重或行无性繁殖的植物，往往在母株周围。同样是风布植物，在单株、疏林、密林的情况下扩散能力不相同。（2）环境异质性。由于成土母质、土壤质地和结构、水分条件的异质性导致动植物形成各自的水平分布格局。（3）种间相互作用的结果。植食动物明显地依赖于它所取食的植物的分布。还有竞争、互利共生、偏利共生等的结果。导致水平结构的复杂性有三方面的原因林冠层下木层灌木层地被层草本层3.3.群落的垂直结构群落的垂直结构（群落在垂直上的成层性）（群落在垂直上的成层性） 栎林中鸟类在不同层次中的相对密度栎林中鸟类在不同层次中的相对密度种名林冠层高于11.6米乔木层511.6米灌木层1.35米草本层11.3米地面林鸽茶腹青山雀长尾山雀旋木雀煤
10、山雀沼泽山雀大山雀载菊乌鸫红胸句鸟句鸟鹪鹩33334150122324515252233426418375108111741073119613627781551973325292024181720811031489321406972471920注：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次注：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次动物群落的垂直成层性动物群落的垂直成层性品品种种生活层次生活层次食食性性作作用用鲢鲢鱼鱼上层上层幼时主食浮游动物，幼时主食浮游动物，大时主食浮游植物大时主食浮游植物使水质变清使水质变清鳙鳙鱼鱼中上层中上层主食浮游动物主食浮游动物使水质变清使水质变清草草鱼鱼 中层为主中层为主草食草食排排泄泄物物和和吃吃剩剩的的饵饵料料有有利利于于生生物物繁繁殖殖。从而有利于鲢、鳙鱼生长从而有利于鲢、鳙鱼生长团头鲂团头鲂中下层中下层食草与昆虫食草与昆虫提高饵料的利用率提高饵料的利用率鲮鲮鱼鱼下层下层杂食杂食耐耐低低氧氧浓浓度度，利利用用其其他他鱼鱼的的剩剩食食、饵饵料和排泄物料和排泄物鲤鲤鱼鱼下层下层杂食杂食耐耐低低氧氧浓浓度度，利利用用其其他他鱼鱼的的剩剩食食、饵饵料和排泄物料和排泄物
11、动物群落的垂直成层性动物群落的垂直成层性4.4.群落的时间结构群落的时间结构( (群落在时间上的演替性群落在时间上的演替性) )春春CGCao夏夏秋秋冬冬5.5.群落的交错区与边缘效应群落的交错区与边缘效应群落交错区群落交错区 由于群落交错区生境条件的的特殊性、异质性和不稳定性，使得毗邻群落的生物可能聚集在这一生境重叠的交错区域中，不但增大了交错区中物种的多样性和种群密度，而且增大了某些生物种的活动强度和生产力，这一现象称为边缘效应(Edge effect) 边缘效应边缘效应开拓有用边缘：1.人类生存环境的布置2.城市分布3.农作物间作套种4.桑基鱼塘控制有害边缘：1.蝗虫的控制S=cAzlgS=lgc+z(lgA)6.6.岛屿效应岛屿效应S:物种数A:岛屿面积SA,CGCao水中的岛屿水中的岛屿CGCao陆地中陆地中“水水”岛岛CGCao群山中的农田群山中的农田CGCao到木林窗到木林窗自然保护区自然保护区其它相对独立的群落其它相对独立的群落S=cAzlgS=lgc+z(lgA)岛屿效应岛屿效应岛屿效应岛屿效应干扰是自然界的普遍现象，是指平静的中断，正常过程的打扰或妨碍。生物群落不断
12、经受着各种随机变化的事件。有些学者认为干扰扰乱了顶极群落的稳定性，使演替离开了正常轨道。而近代多数生态学家认为干扰是一种有意义的生态现象，它引起群落的非平衡特性，强调了干扰在群落结构形成和动态中的作用。 7.7.中度干扰假说中度干扰假说（1）在一次干扰后少数先锋种入侵缺口，如果干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，因而多样性较低；（2）如果干扰间隔期很长，使演替过程能发展到顶极期，多样性也不高；（3）只有中等干扰程度使多样性维持高水平，它允许更多的物种入侵和定居。 中度干扰假说中度干扰假说四四. .群落的演替群落的演替随时间的推移，生物群落内一些物种消失，另一些物种侵入，群落组成及其环境向一定方向产生有顺序的发展变化，称为群落的演替 1.1.演替的概念演替的概念2.2.演替的特征演替的特征(1) 群落演替是有一定方向、具有一定规律的，随时间而变化的有序过程。(2) 演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化(3)物理环境一定程度上决定着演替的类型、方向和速度，但演替是群落本身所控制的(4) 当群落演替到与环境处于平衡状态时，演替就不再进行，以相对稳定的群落为发展顶点。
13、 在演替过程中的不同阶段，各种过渡性群落所出现的时期，称为系列期。1.系列期内物种也不断更替，早期出现的物种称先锋物种；2.中期出现的物种称过渡种或演替种；3.演替发展到最后出现在顶极群落中的物种称顶极种。3.3.演替的过程演替的过程(1)互不干扰阶段 (入侵阶段)(2)相互干扰阶段 (定居阶段)(3)共摊阶段 (发展阶段)(4)进化阶段 (入侵阶段)演替中演替中某一某一物种的变化物种的变化根据起始基质的性质不同可划分为原生演替和次生演替：原生演替是在从来未有过生物的原生裸地或水体开始的演替，又叫初级演替。如在岩石露头、沙丘、湖底、海底、河底阶地上的演替。从岩石或裸地开始的原生演替又叫旱生原生演替；从河湾、湖底开始的原生演替又叫水生原生演替。次生演替是指在原有生物群落被破坏后的地段上进行的演替。 4.4.演替的类型演替的类型内因性演替外因性演替快速演替世纪演替长期演替原生演替次生演替旱生原生演替水生原生演替群落退化或逆行演替群落复生演替的演替的类型类型苔藓群落苔藓群落阶段阶段地衣群落地衣群落阶段阶段草本群落草本群落阶段阶段木本群落木本群落阶段阶段旱生原生旱生原生演替演替演替序列演替序列
14、旱生原生演替旱生原生演替旱旱生生原原生生演演替替自由漂浮植自由漂浮植物阶段物阶段沉水沉水植物阶段植物阶段浮叶根生植浮叶根生植物阶段物阶段直立水生植直立水生植物阶段物阶段湿生草本植湿生草本植物阶段物阶段木本木本植物阶段植物阶段水水生生原原生生演演替替水水生生原原生生演演替替水水生生原原生生演演替替水水生生原原生生演演替替次次生生演演替替次生演替次生演替（1）植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性是群落演替的先决条件。（2）群落内部环境的变化是演替的动力。（3）种内和种间关系是演替的催化剂。（4）外界环境条件的变化是诱因（5）人类活动是重要的影响因素5.5.演替的影响因素演替的影响因素 演替中，生物群落的结构和功能发生着一系列的变化，生物群落通过复杂的演替，达到最后成熟阶段的群落是与周围物理环境取得相对平衡的稳定群落，称为顶极群落。单元顶极气候顶极多元顶极土壤顶极地形顶极火烧顶极动物顶极气候顶极6.6.演替的趋势演替的趋势能量能量生物量、有机质增加，净生产量减少，呼吸量增加，生产量与呼吸消耗趋于相等物质循环物质循环 物质循环封闭，保持养分能力加强群落组成群落组成和结构和结构生物数目多样化，结
15、构复杂化，生态位分离化，K对策生物逐渐取代R对策生物，成为优势种稳定性稳定性稳定性增强五五. .生物多样性生物多样性 1.生物多样性的基本概念生物多样性的基本概念“生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合性及复杂性与此相关的各种生态过程的综合性及复杂性生物多样性一般是指生物多样性一般是指“地球上生命的所有变异地球上生命的所有变异”生物多样性生物多样性(Biodiversity)是生物及其生存的生态综是生物及其生存的生态综合体的多样化和变异性，即各层次生命体系的复杂性。合体的多样化和变异性，即各层次生命体系的复杂性。生物多样性是描述自然界中生命形式多样性程度的一生物多样性是描述自然界中生命形式多样性程度的一个内容广泛的概念。个内容广泛的概念。5.1生物多样性2.生物多样性的基本组成生物多样性的基本组成遗传多样性Geneticdiversity物种多样性Speciesdiversity生态系统多样性Ecosystemdiversity（景观多样性）Landscapediversity景观多样性文化多样性(1)遗传多
16、样性遗传多样性Geneticdiversity广义遗传多样性是地球上所有生物携带的各种遗传信息的总和。狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化，包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异。遗传多样性是生物适应环境能力的体现,是生命进化和物种分化的基础。遗传多样性的来源：染色体畸变基因突变重组(2)物种多样性物种多样性Speciesdiversity是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。包括区域物种多样性及群落物种多样性两个方面。区域物种多样性的测量有以下三个指标：物种总数，即特定区域内所拥有的特定类群的物种物种总数，即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目数目 ；物种密度，指单位面积内的特定类群的物种数目；物种密度，指单位面积内的特定类群的物种数目；特有种比例，指在一定区域内某个特定类群特有种特有种比例，指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。占该地区物种总数的比例。全球主要生物类群的物种数目全球主要生物类群的物种数目（Heywoodetal.1995)类群已描述的物种数目（万种）估计可能存在的物种数目（万种）病毒0.440细菌0.4100真菌7.2
17、150原生动物420藻类440高等植物2732昆虫95800鱼类1.92.4两栖类0.420.5爬行类0.630.7鸟类0.90.95哺乳类0.40.45裸子植物裸子植物（758种）种）被子植物被子植物（25万）万）百山祖冷杉海南油杉元宝山冷杉珙桐荷叶铁线蕨八角莲梅花鹿哺乳类（4000种）蒙古野驴赛加羚羊盘羊鸟类（鸟类（9500种）种）(3)生态系统多样性生态系统多样性Ecosystemdiversity生态系统的多样性主要是指生态系统类型的多样性和各种生态过程的多样性。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以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。湿地生态系统草原生态系统苔原生态系统森林生态系统热带雨林荒漠生态系统(4)(4)景观多样性景观多样性平原(4)景观多样性景观多样性山区丘陵物种多样测度多样性指数辛普生多样性指数l香农威纳指数香农威纳指数D=1-Pi2H=-Pilog2Pi属于种属于种i的个体在全部的个体在全部个体中的比例个体中的比例多样性指数多样性指数第第i个个物种物种属于种属于种i的个体在全部的个体在全部个体中的比例个体中的比例多样性指数多样性指数
18、直接价值：直接价值：生产及经济价值生产及经济价值间接价值：间接价值：生态系统服务生态系统服务生态生态平衡平衡遗传及资源库遗传及资源库存在价值存在价值教育价值教育价值科学研究科学研究美学价值美学价值.生物多样性的价值生物多样性的价值CGCao直接价值（Direct Value) 是人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。是人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。人类直接从自然界收获和消费的水果、薪柴、木人类直接从自然界收获和消费的水果、薪柴、木材、肉类、药材等。材、肉类、药材等。人类从生物资源的产品开发的其他产品，市场价人类从生物资源的产品开发的其他产品，市场价往往要比其自身价值高出很多倍。往往要比其自身价值高出很多倍。直接使用价值家畜给我们提供肉食家畜给我们提供肉食四川峨眉山风景区给我们提供旅四川峨眉山风景区给我们提供旅游度假的地方游度假的地方竹林给我们提供工业和建筑材料竹林给我们提供工业和建筑材料庄稼给我们提供粮食庄稼给我们提供粮食间接价值（Indirect Value) 包括生态系统服务价值、生态平衡、资源及基因库、存在价值、科学价值、教育价值、美学价值等生态系统服务及生态平衡各种
19、生物在维持生态系统的平衡和稳定方面具各种生物在维持生态系统的平衡和稳定方面具有重要作用：有重要作用：光合作用光合作用中国陆地生态系统所生产的有机物中国陆地生态系统所生产的有机物的价值大约为的价值大约为RMB23300亿元亿元/年。年。保持水循环保持水循环森林涵养水源；湿地均化洪水。森林涵养水源；湿地均化洪水。营养元素的储存和循环营养元素的储存和循环我国陆地固定我国陆地固定N86.64x106;P8.52x106;K49.09x106.非消费性使用非消费性使用价值价值污染物的吸收和分解污染物的吸收和分解资源及基因库保护生物资源，可以为人类引种驯化野生动植物，培育农作物、家禽、家畜的新品种提供更多的可供选择的机会。例如：太平洋紫杉，野生西红柿，多年生的玉米中国农业科学院国家作物种质库国家作物种质库内的种子基因是一种有限的资源。人有约10-14万个基因，基因组只有一套，各国投入巨资寻找基因，开展基因抢夺战，发现一个少一个，能抢一个是一个：谁占有较多的基因专利，谁就将在人类基因的商业开发方面抢得先机：基因是生物制药产业的源头、生长点和制高点，源于基因的技术拓展将是21世纪制药企业开发新品的基础
20、，对基因的占有方式是基因专利，基因专利保证了专利拥有者对基因应用领域的高度垄断，其潜在经济价值和高额回报使得各国的研究机构和大小公司纷纷投入巨额资金。分离囊性纤维病变基因花了十年时间，耗资1.5亿美元以上，但一旦拿到一个能够编码重要功能蛋白的基因后，其回报将是无比丰厚的，肥胖基因2000万美元，中枢神经系统疾病相关基因9000万美元。FKBP神经免疫因子配体，交易额高达3.92亿美元。一个基因可以成就一家企业，甚至带动一个产业。正如比尔盖茨所说的，下一个创造出更大财富的人将出现在基因领域。国家种质库国家种质库是全国作物种质资源长期保存中心。国家种质库是全国作物种质资源长期保存中心。质库容量为质库容量为40万份以上，库内温度万份以上，库内温度-18，能自，能自动控制，相对湿度小于动控制，相对湿度小于57%，日处理种子能力，日处理种子能力200份，一般作物种子可保存份，一般作物种子可保存50年以上，是目前年以上，是目前世界上现代化种质库之一。世界上现代化种质库之一。我国还于我国还于1985年建造了一座国家种质资源中期年建造了一座国家种质资源中期保存与交换库，该库使用面积为保存与交换库，该库
21、使用面积为300m2，温度范，温度范围围0-10，可容纳种子，可容纳种子20-23万份。万份。存在价值一些物种的存在，能为所在地区的人民带来某种荣誉感或心理上的满足。例如：大熊猫、金丝猴、褐马鸡、黑颈鹤、白冠长尾雉等。国鸟：美国：白头海雕印度：蓝孔雀荷兰：白琵鹭科学价值及潜在价值大多数的生物在科学上都有重要的研究价值。目前，大多数的生物在科学上都有重要的研究价值。目前，生命科学的实验材料主要是各种类型的生物。生命科学的实验材料主要是各种类型的生物。一些物种在生物演化中占有十分重要的地位。一些物种在生物演化中占有十分重要的地位。例如：例如：1938年在科摩罗群岛海域所发现的矛尾鱼年在科摩罗群岛海域所发现的矛尾鱼目前人类所记录到的生物物种目前人类所记录到的生物物种170万种。还有大量的物万种。还有大量的物种没有被定名。很多物种的功能特性还没有被人们所了解种没有被定名。很多物种的功能特性还没有被人们所了解,他们都具有潜在价值他们都具有潜在价值银杏海豚学生们在海南岛热带植物园观察学习学生们在自然博物馆参观教育价值美学价值美学价值文化价值伦理上的考虑每个物种都有生存的权利所有物种是相互依存的同住
22、地球村人类有责任充当地球的管家对人类生活和人类多样性的尊重与对生物多样性的尊重兼容自然精神和美学价值胜过其经济价值确定生物的起源需要生物多样性1.群落物种多样性的梯度变化群落物种多样性的梯度变化纬度梯度：从热带到两极随着纬度的增加，生物群落的物种多样性有逐渐减少，物种丰富度和多样性逐渐降低。海拔梯度：随着海拔升高，群落物种多样性降低。环境梯度：群落物种多样性与环境梯度之间有的时候表现明显，研究发现土壤中P、Mg、K的水平与热带植物群落物种多样性之间存在着显著的关系。时间梯度：在群落演替的早期，随着演替的进展，物种多样性增加。在群落演替的后期当群落中出现非常强的优势种时，多样性会降低。5.2生物多样性的影响因素(1)时间因子时间因子(2)空间异质性因子空间异质性因子(3)气候稳定因子气候稳定因子(4)竞争因子竞争因子(5)捕食因子捕食因子(6)生产力因子生产力因子2.群落多样性的影响因子群落多样性的影响因子1.中国森林多样性动态监测网络中国森林多样性动态监测网络牵头建设中国森林多样性动态监测网络。正在牵头建设中国森林多样性动态监测网络。正在建设建设20-25公顷固定观测样地公顷固定观测样
23、地4个（吉林长白山、浙个（吉林长白山、浙江古田山、广东鼎湖山和云南西双版纳），江古田山、广东鼎湖山和云南西双版纳），5公顷公顷固定观测样地固定观测样地4个（北京东灵山、四川都江堰、浙个（北京东灵山、四川都江堰、浙江古田山和百山祖），江古田山和百山祖），1公顷固定观测样地公顷固定观测样地2个（湖个（湖北神农架、四川都江堰）。北神农架、四川都江堰）。5.3生物多样性的的研究与保护长白山温带阔叶红松林样地（25公顷）西双版纳热带雨林（20公顷）古田山常绿阔叶林样地（24公顷）中国森林多样性监测网络中国森林多样性监测网络鼎湖山常绿阔叶林（20公顷）东灵山都江堰古田山百山祖优先森林生态系统分布v寒温带针叶林：寒温带针叶林：大兴安岭山地大兴安岭山地v温带针叶阔叶混交林：温带针叶阔叶混交林：小兴安岭，完达山和长白山小兴安岭，完达山和长白山v暖温带落叶阔叶林：暖温带落叶阔叶林：华北平原，东北平原的南部等华北平原，东北平原的南部等v北亚热带落叶阔叶北亚热带落叶阔叶-常绿阔叶混交林：常绿阔叶混交林：秦岭南坡至大巴山以北的汉水流域秦岭南坡至大巴山以北的汉水流域v亚热带常绿阔叶林：亚热带常绿阔叶林：长江以南地
24、区长江以南地区v热带季节性雨林：热带季节性雨林：云贵高原南缘云贵高原南缘v热带雨林热带雨林海南岛与云南西南部海南岛与云南西南部v荒漠树林荒漠树林新疆塔里木盆地的河谷。准噶尔盆新疆塔里木盆地的河谷。准噶尔盆地，伊犁谷地等。地，伊犁谷地等。2.优先保护的森林生态系统优先保护的森林生态系统典型草甸典型草甸高寒草甸高寒草甸沼泽化草甸沼泽化草甸盐生草甸盐生草甸温带草原温带草原高寒草原高寒草原荒漠草原荒漠草原3.优先保护的草地生态系统优先保护的草地生态系统荒漠主要分布在中国的西北部，所占面积约占荒漠主要分布在中国的西北部，所占面积约占中国国土面积的中国国土面积的15v小乔木荒漠小乔木荒漠v灌木荒漠灌木荒漠v半灌木半灌木v小半灌木荒漠小半灌木荒漠v垫状小半灌木垫状小半灌木(高寒高寒)荒漠。荒漠。4.优先保护的荒漠生态系统优先保护的荒漠生态系统灌丛沼泽灌丛沼泽草本沼泽草本沼泽盐沼盐沼湖泊湿地湖泊湿地红树林红树林5.优先保护的湿地生态系统分布优先保护的湿地生态系统分布东北三江平原湿地东北三江平原湿地大小兴安岭湿地大小兴安岭湿地长白山山地湿地长白山山地湿地东北平原东北部湿地东北平原东北部湿地辽河平原及环渤
25、海湾湿地辽河平原及环渤海湾湿地长江河源区及青海湖湿地长江河源区及青海湖湿地四川北部若尔盖湿地四川北部若尔盖湿地长江中下游湿地长江中下游湿地珠江三角洲珠江三角洲新疆天山和阿尔泰山及山间盆地新疆天山和阿尔泰山及山间盆地海南沿海湿地海南沿海湿地黄河长江源头地区珠江源头地区v黑龙江源头地区黑龙江源头地区v松花江源头地区松花江源头地区v长江源头地区长江源头地区v雅鲁藏布江源头地区雅鲁藏布江源头地区v塔里木河源头地区塔里木河源头地区v黑河源头地区黑河源头地区6.优先保护的特殊生态服务功能优先保护的特殊生态服务功能1.1.生物入侵的概念生物入侵的概念2.2.生物入侵的途径和方式生物入侵的途径和方式3.3.生物入侵对生物多样性的影响生物入侵对生物多样性的影响4.4.对社会和经济的影响及防治对策对社会和经济的影响及防治对策 5.5.基因与生态安全基因与生态安全5.5生物入侵与生态安全生物入侵与生态安全1.1.生物入侵的概念生物入侵的概念(1)本本地地种种(Nativespecies):是是指指自自然然起起源源于于一一特特定定地地域域的的物物种种,或或指指石石器器时时代代前前,没没有有人类干扰就到达某一地
26、方的物种。人类干扰就到达某一地方的物种。(2)外来种外来种(Exoticspecies):是指借助于外力是指借助于外力作用而越过不可自然逾越的空间障碍作用而越过不可自然逾越的空间障碍,在原在原产地之外的新栖息地生长繁殖并建立稳定产地之外的新栖息地生长繁殖并建立稳定种群的物种。种群的物种。(3)入侵种入侵种(Invasivespecies):指外来种中的一些指外来种中的一些种类在新栖息地发生爆炸性的生长种类在新栖息地发生爆炸性的生长,往往失去往往失去控制控制,这些外来种被称为入侵种这些外来种被称为入侵种.(4)引进种引进种(Introducedspecies):指人为有目的引指人为有目的引进栽培或释放到野生地自然生长的生物种类进栽培或释放到野生地自然生长的生物种类.也称为生态入侵也称为生态入侵(Ecologicalinvasion),是指外来物种因为偶然的机会进入某一适宜其是指外来物种因为偶然的机会进入某一适宜其生存和繁殖的地区生存和繁殖的地区,其种群数量不断增加、分其种群数量不断增加、分布区逐步扩展的过程。布区逐步扩展的过程。生物入侵生物入侵(Biologicalinvasion):土
27、荆芥ambrosioides）原产热带美洲，现广布全世界热带和亚热带喜旱莲子草（philoxeroides）原产巴西，约于30年代传入我国上海及华东一带刺花莲子草（Alternanthera源于中美洲，50年代初以来先后出现在福建苋属植物（Amaranthus）来自北美，1875年在中国辽宁出现仙人掌Cacti（Cactaceae）原产加勒比海沿岸，1645年间由荷兰人引入台湾马缨丹（Lantana camara）原产热带美洲。1645年间由荷兰人引入台湾刺茄（Solanum aculeatissimum）原产南美洲热带地区。18世纪末在中国贵州车前属（Plantago spp.）原产北美，1951年始见于江西南昌市异檐花属（Triodanis spp.）原产北美洲及中美洲，1974年出现在福建武夷山藿香蓟（Ageratum conyzoides）原产墨西哥，现广布东半球热带地区豚草（Ambrosia）起源于北美洲。1935年在杭州出现白酒草属（Conyza）原产北美，1860年在山东的烟台被采集到一年蓬（Erigeron annuus）原产北美洲。在中国最早于1886年在上海被采集紫
28、茎泽兰adenophorum）原产中美洲50年代初从中缅、中越边境传入云南北美一枝黄花（Solidago）原产于北美。1935年从日本作为花卉引入台北大米草（Spartina anglica）于1963年从丹麦、荷兰和英国引进毒麦（Lolium temulentum）原产欧洲，1954年从保加利亚进口的小麦中发现凤眼莲（Eichhornia crassipes）原产南美，1901年作为一种花卉引入我国，中国第一批外来入侵物种名单中国第一批外来入侵物种名单2003年1月10日国家环保总局公布16种 1 1、紫茎泽兰、紫茎泽兰 Eupatorium Eupatorium adenophorumadenophorum2 2、薇甘菊、薇甘菊 MikainaMikaina micranthamicrantha3 3、水花生、水花生 AlternantheraAlternanthera philoxeroidesphiloxeroides4 4、豚草、豚草 Ambrosia Ambrosia artemisiifoliaartemisiifolia5 5、毒麦、毒麦 LoliumLolium te
29、mulentumtemulentum6 6、互花米草、互花米草 SpartinaSpartina alternifloraalterniflora7 7、飞机草、飞机草 Eupatorium Eupatorium odoratumodoratum8 8、水葫芦、水葫芦 EichhorniaEichhornia crassipescrassipes9 9、假高粱、假高粱 Sorghum Sorghum halepensehalepense1010、蔗扁蛾、蔗扁蛾 OpogonaOpogona saccharisacchari1111、湿地松粉蚧、湿地松粉蚧 OracellaOracella acutaacuta1212、强大小蠹、强大小蠹 DendroctonusDendroctonus valensvalens1313、美国白蛾、美国白蛾 HyphantriaHyphantria cuneacunea1414、非洲大蜗牛、非洲大蜗牛 AchatingAchating fulicafulica1515、福寿螺、福寿螺 PomaceaPomacea canaliculatacanalicu
30、lata1616、牛蛙、牛蛙 RanaRana catesbeianacatesbeiana中国第二批外来入侵物种名单中国第二批外来入侵物种名单(2010)1.马缨丹，马缨丹，LantanacamaraL.2.三裂叶豚草，三裂叶豚草，AmbrosiatrifidaL.3.大薸大薸，PistiastratiotesL.水浮莲水浮莲4.加拿大一枝黄花加拿大一枝黄花SolidagoCanadensisL.5.蒺藜草蒺藜草CenchrusechinatusL.6.银胶菊银胶菊PartheniumhysterophorusL.7.黄顶菊黄顶菊Flaveriabidentis(L.)Kuntze8.土荆芥土荆芥ChenopodiumambrosioidesL.9.刺苋刺苋AmaranthusspinosusL.10.落葵薯落葵薯Anrederacordifolia(Tenore)Steenis11.桉树枝瘿姬小蜂桉树枝瘿姬小蜂LeptocybeinvasaFisheretLaSalle12.稻水象甲稻水象甲LissorhoptrusoryzophilusKuschel13.红火蚁红火蚁Soleno
31、psisinvictaBuren14.克氏原螯虾克氏原螯虾Procambarusclarkii15.苹果蠹蛾苹果蠹蛾Cydiapomonella(L.)16.三叶草斑潜蝇三叶草斑潜蝇Liriomyzatrifolii（Burgess）17.松材线虫松材线虫Bursaphelenchusxylophilus(SteineretBuhrer)Nickle18.松突圆蚧松突圆蚧HemiberlesiapitysophilaTakagi19.椰心叶甲椰心叶甲Brontispalongissima(Gestro)紫茎泽兰（解放草、破坏草），原产中美州，为多年生紫茎泽兰（解放草、破坏草），原产中美州，为多年生草本植物，由于其生长繁殖能力极强，草本植物，由于其生长繁殖能力极强，2020世纪七八十年世纪七八十年代相继传入四川、贵州、广西等省、区。目前除云南省代相继传入四川、贵州、广西等省、区。目前除云南省绝大部分地区有分布外，仍在不断向北蔓延绝大部分地区有分布外，仍在不断向北蔓延, ,排挤本地排挤本地植物；侵入经济林和农田；全株有毒，危害畜牧业等。植物；侵入经济林和农田；全株有毒，危害畜牧业等。薇甘菊
32、薇甘菊，属菊科，假泽兰属，属多年生草质，是，属菊科，假泽兰属，属多年生草质，是世界十大重要害草之一，被称为世界十大重要害草之一，被称为 植物杀手植物杀手 的藤本的藤本杂草杂草 。薇甘菊原产于中美洲。薇甘菊原产于中美洲, ,现已广泛传播到亚洲现已广泛传播到亚洲热带地区它的特点是遇草覆盖、遇树攀援热带地区它的特点是遇草覆盖、遇树攀援, ,严密覆盖严密覆盖在灌木、小乔木乃至十多米高的大树。在灌木、小乔木乃至十多米高的大树。 豚草属菊科，豚草属，一年生草本植物。原产于北美豚草属菊科，豚草属，一年生草本植物。原产于北美洲洲, ,是一种适应力极强是一种适应力极强, ,生长旺盛的杂草生长旺盛的杂草, ,株高可达一米。株高可达一米。每年每年7-87-8月份开花。在抗日战争期间月份开花。在抗日战争期间, ,豚草的种子随着日豚草的种子随着日本侵略军的马饲料传播到中国和亚洲大陆本侵略军的马饲料传播到中国和亚洲大陆, ,豚草产生的豚草产生的花粉是人类花粉过敏症花粉是人类花粉过敏症( (枯草热枯草热, ,也称花粉症也称花粉症) )的主要致的主要致病原病原, ,引发过敏性皮炎和支气管哮喘等引发过敏性皮炎和支气管哮
33、喘等, ,危害人类健康。危害人类健康。互花米草生存能力超强，它具有耐盐碱、耐潮汐淹没、繁殖力强、根系发达等特点，能在低滩高碱环境中快速生长。1979年引入，曾取得了一定的经济效益，保滩护堤起到积极作用。 。但近年来在一些地方变成了害草，表现在：（1）破坏近海生物栖息环境，影响滩涂养殖；（2）堵塞航道，影响船只出港；（3）影响海水交换能力，导致水质下降，并诱发赤潮；（4）威胁本土海岸生态系统，致使大片红树林消失。福寿螺：原产于热带南美福寿螺：原产于热带南美洲洲, ,是一种大型的淡水食是一种大型的淡水食用螺类。福寿螺适应环境用螺类。福寿螺适应环境的生存能力很强，又繁殖的生存能力很强，又繁殖快，其食量大且食物种类快，其食量大且食物种类繁多能破坏粮食作物、蔬繁多能破坏粮食作物、蔬菜和水生农作物的生长，菜和水生农作物的生长，这种动物在江浙一带吞噬这种动物在江浙一带吞噬了万亩良田，现在已成为了万亩良田，现在已成为广东、广西、福建、云南、广东、广西、福建、云南、浙江、上海、江苏等地的浙江、上海、江苏等地的有害动物。有害动物。 美国白蛾是一种食性杂、美国白蛾是一种食性杂、繁殖量大、适应性强、传播繁殖量
34、大、适应性强、传播途径广、危害严重的国际性途径广、危害严重的国际性植物检疫害虫。它专门取食植物检疫害虫。它专门取食植物叶片植物叶片, ,食性很杂食性很杂, ,能危害能危害包括农作物、果树、林木、包括农作物、果树、林木、花卉、蔬菜等在内的花卉、蔬菜等在内的300300多多种植物。种植物。 原产北美原产北美 , , 广泛分布于广泛分布于美国北部、加拿大南部和墨美国北部、加拿大南部和墨西哥。在我国是西哥。在我国是19791979年首次年首次在辽宁省丹东发现，现在已在辽宁省丹东发现，现在已经蔓延到中国很多个城市，经蔓延到中国很多个城市，包括沈阳、唐山、秦皇岛、包括沈阳、唐山、秦皇岛、烟台、上海等地。烟台、上海等地。 松材线虫松材线虫原产北美洲。在日本、原产北美洲。在日本、韩国和墨西哥等国均有发生。韩国和墨西哥等国均有发生。以松褐天牛为主要传播媒介的以松褐天牛为主要传播媒介的松树毁灭性病害。松树感染松树毁灭性病害。松树感染4040天后便死亡，此病传播途径广、天后便死亡，此病传播途径广、蔓延速度快、防治难度大，被蔓延速度快、防治难度大，被称为松树的称为松树的“艾滋病艾滋病”。19821982年从美
35、国和日本传入我国，是年从美国和日本传入我国，是国家二类检疫性有害生物。目国家二类检疫性有害生物。目前松材线虫已造成江苏、安徽、前松材线虫已造成江苏、安徽、广东、重庆、山东和浙江五省广东、重庆、山东和浙江五省的的16001600万株松树死亡，直接经万株松树死亡，直接经济损失济损失18.218.2亿元人民币，造成亿元人民币，造成森林生态效益损失森林生态效益损失216216亿。亿。食人鲳是热带观赏鱼，其外形优美，色彩艳丽。食人鲳原产于南美亚马逊河流域，性情暴烈，具有较强的攻击性，即使是在它的原产地南美也被认为是一种非常危险的生物。据有关报道，每年在亚马逊河流域，每年就有1000多头水牛被食人鲳吃掉，而食人鲳攻击人类的的事件也时有发生。在我国广西南宁等地观赏鱼市场上出现。一旦进入河流湖泊，当地的其他水中生物将面临一场灭顶之灾。广西自然环境与南美类似，食人鲳没有天敌，进入之后将形成优势物种，破坏生态平衡。食食人人鱼鱼2.生物入侵的途径和方式生物入侵的途径和方式(1)(1)人为有意识的引进人为有意识的引进(2)(2)随轮船压仓水进入随轮船压仓水进入(3)(3)人无意识带入人无意识带入(4)(4)贸
36、易产品中夹杂植物种子或繁殖体贸易产品中夹杂植物种子或繁殖体(5)(5)植物种子或繁殖体借风或动物的力量植物种子或繁殖体借风或动物的力量实现自然扩散实现自然扩散水葫芦,学名凤眼莲,原产南美,约于20世纪30年代作为畜禽饲料引入我国,并曾作为观赏和净化水质植物推广种植,后逸为野生,广泛分布于华北、华东、华中及华南大部分省市,在河流、湖泊和水塘中,其无性繁殖速度极快,往往形成单优群落。(1)人为有意识的引进人为有意识的引进凤眼莲凤眼莲20世纪60、80年代从英美等国引进的旨在保护滩涂的大米草,近年来在沿海地区疯狂扩散,覆盖面积越来越大,已到了难以控制的局面。至1996年,全国大米草总面积估计在1013万2以上。肆意蔓延的大米草破坏近海生物的栖息环境,使沿海养殖的多种生物窒息死亡;还会堵塞航道,影响航运和海水的交换能力。大米草入侵我国大米草入侵我国大米草 空心莲子草空心莲子草( (水花生水花生) ) 苋苋科。多年生草本。具肉质科。多年生草本。具肉质贮藏根贮藏根, ,具形成不定芽能力。具形成不定芽能力。茎全卧或上部斜升茎全卧或上部斜升, ,常呈粉常呈粉红色红色, ,中空中空, ,节着地生根。节着
37、地生根。叶对生叶对生, ,长圆形。长圆形。 原产巴西原产巴西, ,我国我国2020世纪世纪5050年代后年代后, ,南方许多地方曾经南方许多地方曾经将此草作为猪饲料引种扩将此草作为猪饲料引种扩散，北京、江苏、浙江、散，北京、江苏、浙江、江西、湖南、四川、陕西江西、湖南、四川、陕西等省市等省市, ,后逸为野生。后逸为野生。 (2)随轮船压仓水进入随轮船压仓水进入如分布于我国沿岸海域的一些有害赤如分布于我国沿岸海域的一些有害赤潮生物潮生物,主要有主要有血红裸甲藻血红裸甲藻、具尾鳍藻具尾鳍藻等等,这这些有毒的藻类些有毒的藻类,绝大部分是广布种绝大部分是广布种,在海洋生在海洋生态环境中适应性强态环境中适应性强,传播快传播快,分布广分布广,对渔业对渔业危害很大。危害很大。如加拿大如加拿大一枝黄花一枝黄花(),适应性极强适应性极强,能够能够在恶劣环境中疯长在恶劣环境中疯长,排挤其它物种排挤其它物种,目前已在目前已在上海地区随处可见上海地区随处可见,难以根除。难以根除。(3)人无意识带入人无意识带入加拿大一枝花，又名“黄莺”。原产于北美。1935年从日本作为花卉引入台北，后来陆续传入我国，现在遍布南
38、方各地。在原产地，加拿大一枝黄花并未影响当地的生物多样性；但在入侵地野生状态下能够 “疯长”，迅速形成单生优势，破坏入侵地的植被生态平衡。1996年侵入我国广东深圳内伶仃岛(面积约47002左右)的薇甘菊,造成灾害性危害面积超过8002。该种植物具有有性和无性两种繁殖能力,攀上灌木或乔木后能迅速形成整株覆盖之势,使植物因光合作用受到破坏而逐渐窒息死亡。目前,薇甘菊已在广东省境内蔓延开来,并逐步向周边地区扩散。薇甘菊入侵伶仃岛薇甘菊入侵伶仃岛薇薇甘甘菊菊(4)贸易产品中夹杂植物种子或繁殖体贸易产品中夹杂植物种子或繁殖体如一年蓬、毒麦等,在我国已成为广布的农田有害杂草,危害农作物的生长,影响农产品的产量和质量。 毒麦：又名小尾巴麦、毒麦草、黑麦子。原产地：欧洲地中海地区；现广布世界各地。一年生或越年生麦田恶性检疫性杂草。可造成麦类作物严重减产。籽粒受真菌侵染后，产生毒麦碱，误食后能痲痹中枢神经。但茎叶无毒。人食用含4%毒麦的面粉，就能引起中毒。目前对我国农业带来严重危害的植物有假高粱、豚草、意大利苍耳、三裂叶豚草、毒麦、刺萼龙葵等 如飞机草、紫茎泽兰等如飞机草、紫茎泽兰等,这两种植物大约于
39、这两种植物大约于20世世纪纪50年代末从中缅、中越边境传入我国年代末从中缅、中越边境传入我国,现已广泛分现已广泛分布于云南、广西、贵州、四川等省的许多地区布于云南、广西、贵州、四川等省的许多地区,仅云仅云南一省目前发生面积已达南一省目前发生面积已达2470万万2。目前。目前,这两种这两种植物正严重威胁着我国生物多样性的关键地区之一植物正严重威胁着我国生物多样性的关键地区之一西双版纳自然保护区内许多物种的生存和发展西双版纳自然保护区内许多物种的生存和发展,并以每年并以每年160的速度向北推进的速度向北推进,难以控制。难以控制。(5)植物种子或繁殖体借风或动物的力植物种子或繁殖体借风或动物的力量实现自然扩散量实现自然扩散飞机草,学名香泽兰,为菊科植物，植株高达37米。原产于中美洲，现在南美、非洲、亚洲热带地区。20世纪20年代作为香料植物引入泰国栽培，1934年在云南南部首次发现，现已侵入海南、广东、台湾、广西、云南、贵州、香港、澳门等地，并向亚热带扩展。飞机草可危害多种作物，侵犯牧场，还能放发出化感物质抑制邻近植物生长。其叶有毒，误食嫩叶会引起头晕、呕吐，还可引起家畜、家禽和鱼类中毒。
40、占据空间景观单一化改变食物链食物网产生分泌物破坏土壤3.生物入侵对生物多样性的影响生物入侵对生物多样性的影响(1)外来种入侵对物种多样性的影响外来种入侵对物种多样性的影响云南大理洱海原产鱼类云南大理洱海原产鱼类17种种,大多为洱海特有大多为洱海特有,并具有重要并具有重要的经济价值。有意无意地引入的经济价值。有意无意地引入13个外来种后个外来种后,17种土著鱼类种土著鱼类已有已有5种陷入濒危状态。原因之一是外来种与土著种争食、种陷入濒危状态。原因之一是外来种与土著种争食、争产卵场所以及吞食土著种的鱼卵等争产卵场所以及吞食土著种的鱼卵等,破坏了原有生态系统破坏了原有生态系统的平衡。的平衡。昆明滇池昆明滇池10002的水面上布满凤眼莲的水面上布满凤眼莲,使得滇池内很多使得滇池内很多水生生物处于灭绝边缘。水生生物处于灭绝边缘。20世纪世纪60年代年代,滇池主要的水生植滇池主要的水生植物有物有16种种,水生动物水生动物68种种,但到了但到了80年代年代,大部分水生植物相大部分水生植物相继消亡继消亡,水生动物也从水生动物也从68种下降到种下降到30种。种。(2)外来种入侵对遗传多样性的影响外来种入
41、侵对遗传多样性的影响外来物种入侵生境片断化生境片断化种群分割种群的杂合度和等位基因多样性迅速降低,遗传多样性的丧失。后果:一种是物种进化出适应近交的机制,最终可能导致自交的产生；另一种是因种群近交,可能会存在较严重的近交衰退，残留的小种群局部灭绝。4.外来种入侵对社会和经济的影响及防治对策外来种入侵对社会和经济的影响及防治对策 破坏资源破坏资源毒害牲畜毒害牲畜危害人类危害人类恶化环境恶化环境生态安全问题生态安全问题豚草扩散蔓延豚草扩散蔓延,现已分布到东北、华北、华东和现已分布到东北、华北、华东和华中地区的华中地区的15个省市，产生的花粉是引起人类花粉过个省市，产生的花粉是引起人类花粉过敏症的主要病原物敏症的主要病原物,可导致可导致“枯草热枯草热”症。症。福寿螺等是人畜共患的寄生虫病的中间宿主福寿螺等是人畜共患的寄生虫病的中间宿主,麝麝鼠可传播野兔热鼠可传播野兔热,极易给周围居民带来健康问题。极易给周围居民带来健康问题。紫茎泽兰含有的毒素易引起马匹的气喘病紫茎泽兰含有的毒素易引起马匹的气喘病,仅仅1979年在云南省的年在云南省的52个县个县179个乡个乡,发病马发病马5015匹匹,死死亡
42、亡3486匹匹,甚至造成甚至造成“无马县无马县”,牛羊也因缺可食饲料牛羊也因缺可食饲料,数量锐减。数量锐减。(1)外来种入侵对社会和经济的影响外来种入侵对社会和经济的影响CGCaoCGCao(2)对已入侵生物的综合治理对已入侵生物的综合治理对已入侵的有害生物对已入侵的有害生物,要摸清情况要摸清情况,迅速建立外迅速建立外来入侵生物信息库来入侵生物信息库(包括其分布、生物生态学特性、包括其分布、生物生态学特性、控制方法与技术、国外防治经验控制方法与技术、国外防治经验)等等,并长期维持和并长期维持和更新信息更新信息,以便指导各有关部门的工作。对已造成较以便指导各有关部门的工作。对已造成较大生态和经济损失的有害生物大生态和经济损失的有害生物,要加大投资和治理力要加大投资和治理力度度,在人工去除、化学防治等传统方法基础上在人工去除、化学防治等传统方法基础上,进行进行深层次的控制技术研究。深层次的控制技术研究。“生物杀手”清剿疯长大米草1999年，广州的中国林科院热带林业研究所郑松发、廖宝来等红树林研究专家，从海南引进无瓣海桑和海桑两种红树进行培植。等红树苗长到第二年，就已经有2米多高，完全摆脱了
43、大米草的围剿，反过来因为无瓣海桑和海桑的树冠部较发达，枝叶密集，一旦郁蔽，底下的大米草便开始成片枯萎死去。(3)防治外来生物的国家能力建设根据我国的国情根据我国的国情,建立健全有关防治和建立健全有关防治和管理有害外来物种的国家政策法规管理有害外来物种的国家政策法规,完善已完善已有的动植物检疫法有的动植物检疫法,努力提高我国对外来入努力提高我国对外来入侵生物的监管能力、阻击能力、预警能力、侵生物的监管能力、阻击能力、预警能力、快速反应能力和信息处理能力。快速反应能力和信息处理能力。完善预防和阻止外来有害生物入侵的检测技术;发展外来入侵生物初始种群的野外监测技术和大面积蔓延的监测技术(如遥感监测、雷达监测等);发展消灭或控制外来有害生物的技术和方法;发展外来生物(包括有意识引进的物种)的环境影响与风险评估研究;加强对特定种在特定地区的生态代价与经济代价的预测模式研究;加强被入侵生态系统的恢复研究;加强对人为有意识引进种的隔离试验研究。(4)加强宣传教育工作通过各种媒体和渠道普及对公众的宣传教通过各种媒体和渠道普及对公众的宣传教育育,让每个公民都能认识到外来生物入侵的严重让每个公民都能认识到
44、外来生物入侵的严重危害危害,提高公众对外来入侵生物的鉴别能力提高公众对外来入侵生物的鉴别能力,从从而自觉地加以抵制而自觉地加以抵制,共同维护我国的生态安全。共同维护我国的生态安全。5.生物安全领域关注的问题生物安全领域关注的问题(1)生物安全的概念生物安全的概念生物安全是指现代生物技术的研究、开发、生物安全是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能会对应用以及转基因生物的跨国越境转移可能会对生物多样性、生态环境和人体健康产生潜在的生物多样性、生态环境和人体健康产生潜在的不利影响，特别是各类转基因活生物体释放到不利影响，特别是各类转基因活生物体释放到环境中可能对生物多样性构成潜在风险与威胁。环境中可能对生物多样性构成潜在风险与威胁。(2)生物安全领域关注的问题生物安全领域关注的问题转基因生物对非目标生物的影响。转基因生物对非目标生物的影响。增加目标害虫的抗性。增加目标害虫的抗性。对生物多样性和生态环境的影响。对生物多样性和生态环境的影响。对人体健康的威胁和影响。对人体健康的威胁和影响。(3)生物多样性公约生物多样性公约及生物安全及生物安全按照国际按照国际生物多样性
45、公约生物多样性公约及生物安全及生物安全卡塔赫拉协议中的有关条款要求卡塔赫拉协议中的有关条款要求,签约国应阻止签约国应阻止引入对生态系统、栖境、物种、人类健康带来引入对生态系统、栖境、物种、人类健康带来威胁的外来物种威胁的外来物种(包括活体遗传改良和修饰生物包括活体遗传改良和修饰生物)(4)转基因生物的生态后果转基因生物的生态后果所谓基因工程，是指人们利用分子生物学技术所谓基因工程，是指人们利用分子生物学技术手段，操纵、改造和重建细胞的基因组，从而使生手段，操纵、改造和重建细胞的基因组，从而使生物体的遗性状发生定向变异。物体的遗性状发生定向变异。基因转移基因转移:借助基因工程技术将确定的外源基借助基因工程技术将确定的外源基因通过生殖细胞或早期胚胎导入生物体的染色体上，因通过生殖细胞或早期胚胎导入生物体的染色体上，称为基因转移。称为基因转移。含有转基因的生物物称为转基因生物。含有转基因的生物物称为转基因生物。(5)转基因作物的食品安全性转基因作物的食品安全性1）转基因食品中的新成分是否有毒。）转基因食品中的新成分是否有毒。2）转基因食品中新成分是否会引起过敏反应。）转基因食品中新成分是否会
46、引起过敏反应。3）转基因技术是否破坏了原来食物的有益成分。）转基因技术是否破坏了原来食物的有益成分。4）转基因食品可能降低牲畜及人类的免疫能力的风险。）转基因食品可能降低牲畜及人类的免疫能力的风险。5）转基因食品是否会促使细菌产生抗药性。）转基因食品是否会促使细菌产生抗药性。(6)环境释放的生态风险：环境释放的生态风险：1）转基因作物作为“外来种”是否带来生态风险。2）转基因成分在环境中的残留及可能造成的基因污染。3）转基因成分对土壤生态系统的影响。4）转基因作物可能演变成农田杂草或将基因传递到其他杂草的风险。5）转基因作物可能产生新的病毒或超级病毒的风险。6）转基因技术造成生物多样性下降的风险。7）转基因作物对非目标生物造成危害的风险。(7)对转基因食品安全性的争论对转基因食品安全性的争论第一，转基因违反自然，因而是有害的。第一，转基因违反自然，因而是有害的。第二，植物里引入了具有抗除草剂或毒杀害虫功能的基因后，它第二，植物里引入了具有抗除草剂或毒杀害虫功能的基因后，它们所提供的食物对人体是否安全？们所提供的食物对人体是否安全？第三，过于勿忙地推广转基因植物是否可能影响农业和生态环境
47、第三，过于勿忙地推广转基因植物是否可能影响农业和生态环境？第四，转基因技术有可能造成生物污染第四，转基因技术有可能造成生物污染第五，有特殊功能的基因第五，有特殊功能的基因“流窜流窜”到相近的野生植物品系中去，到相近的野生植物品系中去，使之具有抗除草剂的能力而难以控制；或者使害虫体内产使之具有抗除草剂的能力而难以控制；或者使害虫体内产生抵御杀虫剂的抗体。生抵御杀虫剂的抗体。另外，有些小生物吃了具杀虫功能的转基因植物可能灭绝另外，有些小生物吃了具杀虫功能的转基因植物可能灭绝(8)转基因农业的困惑转基因农业的困惑转基因农作物的优势：能抗干旱，适应不同的土质，转基因农作物的优势：能抗干旱，适应不同的土质，不受瘟疫感染，防止病虫害，而且产量和营养价值都不受瘟疫感染，防止病虫害，而且产量和营养价值都得到提高。得到提高。转基因农作物存在的问题：转基因作物演变成杂草转基因农作物存在的问题：转基因作物演变成杂草的可能性；基因漂流到近缘野生种的可能；对自然生的可能性；基因漂流到近缘野生种的可能；对自然生物类群的影响。再有，回民不吃猪肉，如果转基因农物类群的影响。再有，回民不吃猪肉，如果转基因农产品中含有猪
48、的基因，这将引发一些复杂的文化、宗产品中含有猪的基因，这将引发一些复杂的文化、宗教信仰或生活理念等的冲突教信仰或生活理念等的冲突。(9)转基因食品安全吗？转基因食品安全吗？蝴蝶幼虫啃食花粉含有毒素的抗虫害转基蝴蝶幼虫啃食花粉含有毒素的抗虫害转基因因“TB玉米玉米”的菜叶后发育不良，导致死亡率的菜叶后发育不良，导致死亡率特别高。人们担心转基因食品是否会对人体免特别高。人们担心转基因食品是否会对人体免疫系统产生伤害的关注。疫系统产生伤害的关注。考虑到基因、转基因作物种类及环境的揿考虑到基因、转基因作物种类及环境的揿样性，应采取个案分析的原则。样性，应采取个案分析的原则。(10)转基因作物影响生态吗转基因作物影响生态吗讨论的焦点：转基因作物与传统作物间的关讨论的焦点：转基因作物与传统作物间的关系；要不要及如何保护原始物种；转基因作物是系；要不要及如何保护原始物种；转基因作物是否会促使某些原始动植物的灭绝？由此涉及到对否会促使某些原始动植物的灭绝？由此涉及到对生物多样性的保护问题。生物多样性的保护问题。某些以生产化学物质为目的的转基因作物，某些以生产化学物质为目的的转基因作物，在生长时可将毒素
49、由根部渗入周围土壤，并且长在生长时可将毒素由根部渗入周围土壤，并且长时间保持很强的活性，仍能杀虫，这样就可能毒时间保持很强的活性，仍能杀虫，这样就可能毒死种植区的各种动物、昆虫等。死种植区的各种动物、昆虫等。可能出现可能出现“基因污染基因污染”（geneticpollution）吗？吗？(11)转基因农业的对策转基因农业的对策（一）正确使用转基因技术于农产品（一）正确使用转基因技术于农产品（二）加强政策的引导与立法（二）加强政策的引导与立法（三）提倡科技共同体的伦理责任（三）提倡科技共同体的伦理责任（四）确保媒体宣传与监督的力度（四）确保媒体宣传与监督的力度(12)转基因生物安全的措施转基因生物安全的措施1）加强生物多样性与外来入侵物种管理，着重于国家能力、）加强生物多样性与外来入侵物种管理，着重于国家能力、研究能力、监测与管理能力三大体系的建设研究能力、监测与管理能力三大体系的建设2）根据我国国情和现状制定出优先行动计划。着力提高公众）根据我国国情和现状制定出优先行动计划。着力提高公众的生物多样性保护意识，制订经济奖惩措施以及其他政策和的生物多样性保护意识，制订经济奖惩措施以及其他政
50、策和手段，以促进减少外来侵入物种威胁的活动。手段，以促进减少外来侵入物种威胁的活动。3）对各类转基因产品逐个进行安全检测，避免转基因食品对）对各类转基因产品逐个进行安全检测，避免转基因食品对人体可能产生的威胁人体可能产生的威胁4）政府部门、研究机构和生产部门应对潜在威胁积极进行科）政府部门、研究机构和生产部门应对潜在威胁积极进行科学评估，使立法当局、农民和消费者能作出对环境有利的决学评估，使立法当局、农民和消费者能作出对环境有利的决定。定。5）从不同方面逐步支持和参与从而有力地推动了有关转基因）从不同方面逐步支持和参与从而有力地推动了有关转基因生物安全问题的研究和对话。生物安全问题的研究和对话。本章重点1名词解释名词解释:群落群落,群落生态学群落生态学;优势种优势种;建群种建群种;偶见种偶见种;关键种关键种;边缘效应边缘效应;中度干扰假说中度干扰假说;演替演替;次生演替次生演替;多样性指数多样性指数;2机体论与个体论的主要区别机体论与个体论的主要区别.3决定群落外貌的因素包括哪几方面决定群落外貌的因素包括哪几方面.4水生群落分层现象的主要因素水生群落分层现象的主要因素(阳光阳光,温度温度,食物食物,溶解氧溶解氧)5岛屿效应及其方程岛屿效应及其方程.6演替中的四个阶段及影响演替的因素演替中的四个阶段及影响演替的因素.7多样性分类及其指数的计算公式多样性分类及其指数的计算公式.8.生物多样性的价值生物多样性的价值.9.生物入侵的方式及后果。生物入侵的方式及后果。
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