第2讲-生物多样性与环境revise省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

专题二

生物多样性与环境1/124生物多样性（biodiversity）Norseetal.（1986）---生物多样性表达在多个层次上。Wilson（1992）---生物多样性就是生命形式多样性。孙儒泳（）---生物多样性普通是指"地球上生命全部变异"。在《生物多样性条约》（ConventiononBiologicalDiversity，1992）里，生物多样性定义是"全部起源活生物体中变异性，这些起源包含陆地、海洋和其它水生生态系统及其所组成生态综合体；这包含物种内、物种之间和生态系统多样性2/124

生物多样性（biodiversity）指生命有机体种类和变异性及其与环境形成生态复合体以及与此相关各种生态过程综合，包含动物、植物、微生物和它们所拥有基因以及它们与其生存环境形成复杂生态系统。---蒋志刚《保护生物学》（1997）3/124PartⅠ

生物多样性类型4/1245/124一、遗传多样性遗传多样性：是指生物种内不一样群体之间或同一群体内不一样个体之间遗传变异总和。遗传多样性是生物多样性内在形式二、物种多样性物种多样性是生物多样性在物种上表现形式，反应了地球上生物有机体复杂性。物种多样性是生物多样性关键内容6/124种数：有记载141万种预计500万种7/124

全

球

主

要

生

物

类

群

物

种

数生物类群 已描述物种数（万种） 预计存在物种数（万种）

病毒 0.4 40 细菌 0.4 100 真菌 7.2 150 原生动物 4.0 20 藻类 4.0 40 高等植物27.0 32 线虫 2.5 40 甲壳动物 4.0 15 蜘蛛类 7.5 75 昆虫 95.0 800 软体动物7.0 50 脊椎动物 4.5 5 其它 11.5 25 总计 175.0 1362

8/124概述1

植物9/124植物与动物区分生物类别植物动物细胞有细胞壁无细胞壁营养方式大多数自养异养生长和器官发生方式大多数植物生长和发育连续进行，可连续不停产生新器官和新组织各器官在胚胎内完全形成，生长、发育主要是体积增大与个体成熟10/124主要植物类群植物界藻类植物菌类植物地衣植物苔藓植物蕨类植物裸子植物被子植物能够经过光合作用制造其所需要食物生物总称11/124藻类植物12/124菌类植物13/124地衣植物真菌和藻类共生一类特殊植物无根、茎、叶分化能生活在各种环境中被称为“植物界拓荒先锋”

14/124苔藓植物15/124蕨类植物16/124蕨菜与蕨根粉界：植物界Plantae门：蕨类植物门Pteridophyta纲：真蕨纲Pteridopsida目：水龙骨目Polypodiales科：凤尾蕨科Pteridaceae

属：蕨菜属蕨菜又叫拳头菜、猫爪、龙头菜。学名:Pteridiumaquilinum(Linn.)Kuhnvar.latiusculum(Desv.)Underw.exHeller，喜生于浅山区向阳地块，多分布于稀疏针阔混交林。其食用部分是未展开幼嫩叶芽。17/124裸子植物18/124被子植物

单子叶植物：种子具一枚子叶叶片具平行脉花多是3基数

双子叶植物：种子具两枚子叶叶片具网状脉花多是4或5基数19/124主要植物类群植物界

孢子植物（隐花植物）

种子植物（显花植物）藻类植物菌类植物地衣植物苔藓植物蕨类植物裸子植物被子植物低等植物（无胚）高等植物（有胚）20/124概述2

动物21/124动物是一个没有细胞壁和质体真核细胞或由这些真核细胞组成、异养、而且有特殊摄食器官，主动摄食，在其生活过程中，有显著空间位移生物。22/124主要动物类群动物界原生动物门海绵动物门腔肠动物门扁形动物门线形动物门步骤动物门软体动物门节肢动物门棘皮动物门脊索动物门头索动物亚门尾索动物亚门脊椎动物亚门圆口纲鱼纲两栖纲爬行纲鸟纲哺乳纲

动物界大约有150万种23/124整个身体仅仅由一个细胞组成原生动物门变形虫草履虫24/124最原始﹑最低等多细胞动物。体壁由二层细胞组成，其间为中胶层。有中央腔。雌雄同体（也有异体），异体受精。海绵动物门25/124多孔红海绵（Hymeniacidonsanguinea）

26/124腔肠动物门真正后生动物开始。辐射对称：水螅型（圆桶型，口向上）、水母型（伞型，口向下）网状神经系统水螅纲、水母纲、珊瑚纲27/124水螅水母海葵28/124扁形动物门扁形动物体型为两侧对称背腹扁平具三胚层无体腔。涡虫血吸虫29/124线形动物门为寄生种类或自由生活与寄生生活兼有种类。体型多为长筒形，两侧对称，三胚层。体表有角质膜。具原体腔（假体腔）。30/124步骤动物门步骤动物为两侧对称，三胚层，身体分为体节（同律分节），具真体腔。

31/124长枪乌贼大红蜗牛虎斑宝贝软体动物门本门动物身体柔软左右对称不分节具石灰质贝壳32/124节肢动物门占动物总数85％，群体大。异律分节身体分部：头、胸、腹具分节附肢（感觉、口器、运动、呼吸、生殖）发达坚硬外骨骼强有力横纹肌真体腔退化，血液无色33/124蜈蚣长金蜘蛛棉蝗虫雌蟹雄蟹34/124棘皮动物门棘皮动物体型为辐射对称。体腔发达,体腔一部分形成独有水管系统，另一部分形成围血系统。35/124脊索动物门特征

具脊索具背神经管具鳃裂分类

头索动物亚门尾索动物亚门脊椎动物亚门36/124脊椎动物亚门Vertebrata显著头部。N管分化为脑和脊髓。脊柱代替脊索。（除圆口类外）含有上下颌。完善循环系统：1房1室－2房2室。6纲：圆口纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。37/12438/124鱼纲Pisces39/124两栖纲Amphibia

中国林蛙Ranatemporaria

饰纹姬蛙(Microhylaornata)

大鲵40/124爬行纲Reptilia扬子鳄41/124鸟纲42/124哺乳纲Mammalia

43/124地球上物种并不是均匀分布。生物多样性特丰富国家：地处或拥有大面积热带、亚热带地域，占有全世界最高百分比物种多样性一些国家。44/12412个生物多样性特丰富国家：包含巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚。这些国家拥有全世界60%～70%以上生物多样性，对全球生物多样性生存和保护起着关键作用。45/12446/124

世界与中国主要生物类群

已定名物种数比较47/124

中国生物多样性关键地域

（国家环境保护局，1998）

陆地(11个）湿地（3个）海洋（3个） 横断山南段（藏东南、滇西北、川西南）沿海滩涂湿地闽江口外—南澳岛海区 岷山—横断山北段（川西北）东北松嫩—三江平原湿地渤海海峡及渤海海区 新、青、藏交界处高原地域长江下游湖区 舟山—南麂海区滇南西双版纳地域 湘、黔、川、鄂边境山地 海南岛中西南部山地 桂西南石灰岩地域浙、闽、赣交界地域 秦岭山地 伊犁—西段天山山地长白山地 48/124物种多样性规律：就进化时间而言，物种多样性总趋势是逐步增加。伴随纬度降低，大多数陆生动物和植物物种多样性有显著增加趋势。不过，也有个别生物类群例外，如企鹅和海豹种类在极地最多。伴随山体海拔升高，鸟类、微管植物多样性表现出降低趋势。物种多样性随水体深度而降低。49/124三、生态系统多样性

生物圈内物种集合空间多样性，包含生物圈内生境、生物群落和生态过程多样化以及生态系统内生境差异、生态过程改变多样性。

生态系统多样性是维持物种多样性和遗传多样性确保。

50/124生态系统分布规律：纬向地带性，即自低纬度赤道向高纬度两极依次出现热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、草原、北方针叶林和苔原等；经向地带性，即自沿海区域向大陆腹地依次出现森林、草原和荒漠等生态系统类型；垂直地带性，即伴随海拔高度增加，依次出现朝向极地各种生态系统类型。51/124中国生态系统类型与分布52/124热带雨林53/124亚热带常绿阔叶林54/124温带落叶阔叶林55/124针叶林56/124热带草原57/124温带草原58/124冻原59/124荒漠60/124海洋生态系统淡水生态系统农田生态系统湿地生态系统陆地生态系统森林生态系统草地生态系统城市生态系统61/124PartⅡ

生物多样性价值62/124

1993年，联合国环境规划署（UNEP）组织教授编写《生物多样性国情研究指南》中，将生物多样性价值划分为5种类型，即：（1）具显著实物形式直接价值；（2）无显著实物形式直接价值；（3）间接价值；（4）选择价值；（5）消极价值。63/124

中国生物多样性国情研究汇报价值分类系统

主要价值类型

直接使用价值

间接价值

选择价值或潜在价值

存在价值或内在价值产品及加工品直接使用价值服务价值对人们提供效益经典用途林业、农业、畜牧业、渔业、医药业、工业、消费性利用价值旅游观光价值、科学文化价值、畜力使役价值有机物生产、维持大气平衡、物质循环、水土保持、净化环境潜在使用价值、潜在保留价值确保自己或他人未来能利用某种资源或某种效益

64/124直接价值A.大约80%世界人口仍主要依赖从植物中取得各种药材（Farnsworth,1988)。在亚马孙河流域有各种动植物被作为药用，在中国，能够入药物种多达5000各种。

B.木材和动物粪便提供了尼泊尔，坦桑尼亚和马拉维主要能源需求90%和其它一些国家80%（Pearce,1987)。

C.在偏僻地域生活居民蛋白质主要起源于狩猎野生动物。在非洲加纳，大约75%人口蛋白质起源为动物，包含各种鱼类、昆虫和蜗牛。

D.木材、鱼类、动物毛皮、麝香、鹿茸、蜂蜜、橡胶、树脂、水果、染料65/124可见，生物多样性是人类赖以生存和社会可连续发展物质基础之一，生物多样性保护不但能对当代产生最大连续利益，而且还能造福于子孙后代。1992年在巴西举行联合国环境与发展大会，包含中国在内155个国家共同签署《生物多样性条约》。开展生物多样性研究和保护已经成为各国政府及社会各界有识之士共同关注主要问题。66/124PartⅢ

生物多样性丧失

及原因67/124

物种受威胁等级划分(1)灭绝种：一个物种在野外必定有50年没有被发觉。(2)濒危种：随时可灭绝种类，包含数量和栖息地面积降低都可引发灭绝。(3)易危种：假如致危原因继续存在，很快可成为濒危种类群。(4)稀有种：指数量极少种，但现在还不属濒危种。(5)未定种：无法确定是否属于灭绝种、濒危种、易危种还是稀有种。68/124

世界上濒危物种数量类

群植物无脊椎动物鱼类两栖类爬行类鸟类哺乳类濒危物种数

量19078135534350170103749769/124例1：哺乳类普通认为脊椎动物物种平均生存期为500万年，比较低预计值也有20万年。假如将地球上当前生存4000种哺乳类按20万年平均生存期计算，那么，应该是每50年灭绝一个哺乳类。不过，在过去400年中，全世界哺乳类共灭绝58种，平均每7年灭绝1种。而在本世纪内则灭绝23种哺乳类，平均每4年灭绝1种。70/124例2：鸟类世界鸟类区系研究结果表明，在世界上9000各种鸟类中，约1000种（占11%）不一样程度地受到灭绝威胁。而1978年才只有290种鸟类受到威胁。71/124生物多样性丧失原因72/1241.生境丧失

地球表面40%区域被人类开发作为农业、城市、公路和水库。73/1242.植被面积大量缩减至80年代初，全球41%热带雨林已经消失。统计资料表明，人类目前对热带雨林破坏仍以大约每分钟47ha速度进行着，照此下去，热带雨林将在50年内消失。74/124

3.过分捕杀

大型动物被人类大批捕杀而灭绝：在澳大利亚和北美洲，自人类定居以来，74%～86%体重在44千克以上大型动物因为人类狩猎而灭绝。75/1244.人工生态系统取代自然生态系统人工生态系统仅仅由单一或少数几个物种组成，如农作物种植、人工造林，遗传多样性和变异性降低，系统内生物存在着潜在威胁。在人工生态系统中，一个新病菌或捕食者可能造成一个物种灭绝。76/124

5.污染

如当代工业所排出废气使大气中二氧化碳含量快速增高，造成全球性温室效应。气温升高往往使陆地沙漠化扩大，生态系统失调，自然环境恶化，从而使一些物种失去原有生存条件而灭绝。77/124PartⅣ生物入侵78/124

物种从自然分布地域（能够是其它国家和中国其它地域）经过有意或无意人类活动而被引入，在当地自然或人造生态系统中形成了自我再生能力，给当地生态系统或景观造成了显著损害或影响。这种现象称为“生物入侵”。

一、生物入侵79/124甲生态系统乙生态系统天敌生境竞争干扰80/124甲生态系统乙生态系统天敌生境竞争干扰81/124天敌生境竞争干扰甲生态系统乙生态系统82/124天敌生境竞争干扰甲生态系统乙生态系统83/124外来入侵物种是指对生态系统、生境、物种及人类健康带来威胁外来种。外来入侵物种不但威胁当地生物多样性，引发物种消失与灭绝，而且瓦解生态系统功效。外来入侵物种84/124年3月6日，国家环境保护总局公布了首批入侵中国外来物种名单：植物名称——薇甘菊、空心莲子草、互花米草、飞机草、凤眼莲(水葫芦)、紫茎泽兰、豚草、毒麦和假高粱

动物名称——福寿螺、牛蛙、蔗扁蛾、湿地松粉蚧、强大小蠹、美洲白蛾和非洲大蜗牛二、铁证如山：我国生物入侵情况85/124农业部最新统计显示，当前入侵我国外来生物已达400余种。在国际自然保护联盟（IUCN）公布全球100种最具威胁外来生物中，中国已经有50余种。近十年来，新入侵我国外来入侵生物最少有20余种，平均每年递增１～２种。我国已经成为遭受外来入侵生物危害最严重国家之一，面临防治形势越来越严峻。86/124当前约有36种有害植物入侵到北京，大多数原产北美、南美、欧洲、亚洲和西亚，90％为一至二年生草本植物，其特点是秋季繁殖最强，传输快速快，大面积扩散，对农田、果园、林业危害严重。北京入侵较为严重植物包含三裂叶豚草、豚草、意大利苍耳、毒麦等。

北京遭36种外来有害生物入侵87/124作为我国主要植物资源库和物种基因库三峡库区当前正遭受以紫茎泽兰为代表53种外来有害生物入侵，在威胁着库区本土生物发展同时，对库区生物种群结构、水土流失控制、土壤营养循环、生物多样性造成严重影响。三峡库区遭受53种

外来有害生物入侵88/124我国发觉400余种外来入侵生物中，海南省有200各种，成为我国外来生物入侵与危害最为严重地域之一。1993年至今10多年间，海南省外来有害生物以美洲斑潜蝇、水椰八角铁甲、蔗扁蛾、椰心叶甲、香蕉枯萎病危害为甚。年海南发觉椰心叶甲疫情以来，受害椰子树、大王棕等11种棕榈科植物达182.54万株，棕榈产业每年损失1.5亿元，至今未得到有效控制。海南频遭200各种外来生物入侵89/124

（1）浙江省（8种）植物：空心莲子草、豚草、毒麦、凤眼莲（水葫芦）和假高粱动物：蔗扁蛾、福寿螺和牛蛙（2）山东省（15种）豚草、凤眼莲、车前属、大米草、美国白蛾等（3）广东省（7种）植物：薇甘菊（珠江三角洲所独有）、空心莲子草、互花米草、飞机草、凤眼莲（水葫芦）动物：福寿螺和牛蛙各省外来入侵生物

90/1241、祸起福寿螺--水稻杀手91/1242、生态杀手：

加拿大一枝黄花92/124凤眼莲俗称“水葫芦”，原产南美，

1901年作为花卉引入我国。水葫芦繁殖快，有净化水质作用，20世纪50-60年代还作为猪饲料推广。现在猪不吃这种饲料了，水体富营养化又促成了水葫芦疯狂繁殖，成片聚集“绿岛”不但堵塞河道，影响通航，更严重是它们已成了破坏江河生态平衡罪魁祸首。3、疯长凤眼莲93/124遭水葫芦侵害江南水乡94/124我国最初从英美引进大米草，目标是为了保护沿海滩涂。也发挥了一定作用，功不可没。但近年来它在沿海地域疯狂扩张，覆盖面积越来越大，已经到了难以控制局面。危害：疯长大米草与沿海滩涂当地植物竞争生长空间，致使大片红树林消亡。大米草还破坏了近海生物栖息环境，影响海水交换能力，造成水质下降并引发赤潮，堵塞航道，大量沿海生物窒息死亡。

大米草

（互花米草）95/124豚草被誉为“毒草”，原产北美，属菊科一年生草本植物入侵：此种植物是20世纪30年代由日军马料中带入，另一说法是当年侵华日军用此种植物给坦克作伪装时带入。危害：除对当地生物多样性组成威胁外，（1）花粉是人类花粉病主要病原之一；（2）侵入农田，造成作物减产；（3）释放各种化感物质，对禾本科、菊科等植物有抑制、排斥作用。

豚草入侵96/124空心莲子草俗称水花生，原产巴西，于20世纪30年代传入我国上海及华东一带，后逸为野生，繁殖能力强，极难根除。空心莲子草97/124欧洲鳗Europeaneel98/124克氏螯虾(ProcambiusClarkii)99/124鳙（AristichthysNobilis）100/124美洲斑潜蝇

(Liriomyzasativae)101/124食人鱼102/124“搭便车或偷渡”

——随交通工具侵入

——海洋垃圾

——旅游者带入经过周围地域自然传入——紫茎泽兰随人类建设过程传入军队转移三、引入路径入侵路径之一

——无意引进43.9%或自然进入（3.1%）103/124作为牧草或饲料——空心莲子草作为观赏物种——马樱丹作为药用植物——洋金花为恢复植被和进行城市绿化——大米草作为食物——西番莲（鸡蛋果）植物园引种入侵路径之二

——有意引进39.6%104/124据了解，世界许多国家因外来物种入侵造成经济损失都很惊人，美国每年损失1500亿美元，印度每年损失1300亿美元，南非损失800亿美元。四、外来入侵物种引发经济损失105/124泛滥于西南部外来植物紫茎泽兰含有毒素，马、羊食后引发气喘病，曾使四川凉山羊减产6万多头，损失2100多万元；作为猪饲料引进水葫芦在沿江一带疯长，上海年用于打捞水葫芦费用超出6000万元，浙江年打捞费1000万元，全国年打捞成本达1亿元；空心莲子草每年给黄河以南地域造成6亿元经济损失……生物入侵给中国带来经济损失106/124外来入侵物种每年对中国国民经济相关行业造成直接经济损失共计198.59亿元。以物种论，美洲斑潜蝇、豚草、褐家鼠、烟粉虱、温室白粉虱、紫茎泽兰造成损失均在10亿元以上，是危害中国国民经济主要外来入侵物种。107/124排挤本土物种，降低生物多样性生态适应能力强，繁殖能力强，传输能力强优势，疯狂占据当地物种生态位，排挤当地种。五、生物入侵主要危害108/124

有相当一部分入侵种，能够产生并释放抑制素。三裂蟛蜞菊，可释放倍半萜内酯及甾醇等化感物质，这些化感物质，抑制了其它植物生长，而本身成片生长。影响其它生物生长与生存109/124三裂蟛蜞菊110/124加强宣传，提升认识加强法制，制订专门法加强监管，建立预警体系加强合作，共同研究采取行动，群防群治提倡使用当地物种六、预防生物入侵对策111/124