A. 如何对特定区域内的生物多样性进行监测和评价
如何对特定区域内的生物多样性进行监测和评价
一是扩大微山湖保护范围,搞好湿地生态环境建设。严禁围湖造田,并对湖区进行功能、生物多样性及生态环境评估,在此基础上,扩大保护区与提升原有的自然保护区级别;控制微山湖开发规模,严禁由于工农业生产的发展和城市化的扩张对湖区湿地的侵占,同时,加强周围县区湿地保护能力建设力度,搞好湿地生态环境建设,从而保护微山湖的生物多样性。
二是加强微山湖区野生动植物保护管理。一是抓好宣传工作,充分利用各类媒体广泛宣传《野生动物保护法》等有关法律法规,做到人人皆知;及时发现各类破坏天鹅及鸟类资源违法犯罪活动的行为,严厉打击非法猎捕、收购、运输、经营鸟类的犯罪行为;不定期对城区乡镇经营野生动物餐馆、酒店进行突击检查,查处违法犯罪团伙,遏制微山湖地区非法捕猎行为;坚持“防、打、管、建”四管齐下,落实各项治理措施,及时有效地保护微山湖的野生动植物资源。
三是加强生物多样性的研究。针对当前的现状,对湖区野生动植物资源种群数量、生态习性、繁殖规律等进行等动态监测,建立起微山湖野生动植物信息系统和野生动植物的繁殖和保护中心,从而利用先进的繁殖技术,不断扩大微山湖野生动植物的种群数量,最终实现对微山湖地区野生动植物的根本保护。
四是加强野生动物保护管理体系建设。建设完善的管理体系,明确各个部门、地区的责任,同时,设立独立的野保站,配备专职的工作人员,进一步强化微山湖野生动物保护队伍建设;是健全监测体系。在湖区多建立野生动物疫源疫病监测站和监测点,完善微山湖保护管理和监测网络体系建设;是积极开展宣传教育工作,提高公众的参与度,提高当地居民保护野生动植物的意识,只有这样才能真正促进微山湖野生动物的保护与可持续发展
B. 生物多样性包括哪三个层次的内容
通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。
遗传多样性
遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。
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。
物种多样性
这是生物多样性的核心。作为一个物种必须同时具备如下条件:
①具有相对稳定的而一致的形态学特征,以便与其他物种相区别;
②以种群的形式生活在一定的空间内,占据着一定的地理分布区,并在该区域内生存和繁衍后代;
③每个物种具有特定的遗传基因库,同种的不同个体之间可以互相配对和繁殖后代,不同种的个体之间存在着生殖隔离,不能配育或即使杂交也不同产生有繁殖能力的后代。
生态系统多样性
生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖,彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。
(2)生物多样性评估指标及其案例研究pdf扩展阅读:
保护措施
1 就地保护:
为了保护生物多样性,把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来,进行保护和管理。比如,建立自然保护区实行就地保护。
自然保护区是有代表性的自然系统、珍稀濒危野生动植物种的天然分布区,包括自然遗迹、陆地、陆地水体、海域等不同类型的生态系统。自然保护区还具备科学研究、科普宣传、生态旅游的重要功能。
2 迁地保护:
迁地保护是在生物多样性分布的异地,通过建立动物园、植物园、树木园、野生动物园、种子库、基因库、水族馆等不同形式的保护设施,对那些比较珍贵的物种、具有观赏价值的物种或其基因实施由人工辅助的保护。
迁地保护目的只是使即将灭绝的物种找到一个暂时生存的空间,待其元气得到恢复、具备自然生存能力的时候,还是要让被保护者重新回到生态系统中。
3 建立基因库:
人们已经开始建立基因库,来实现保存物种的愿望。比如,为了保护作物的栽培种及其会灭绝的野生亲缘种,建立全球性的基因库网。大多数基因库贮藏着谷类、薯类和豆类等主要农作物的种子。
4 构建法律体系:
人们还必须运用法律手段,完善相关法律制度,来保护生物多样性。比如,加强对外来物种引入的评估和审批,实现统一监督管理。建立基金制度,保证国家专门拨款,争取个人、社会和国际组织的捐款和援助,为实践工作的开展提供强有力的经济支持等。
生物多样性保护分四种:
一是就地保护,大多是建自然保护区,比如卧龙大熊猫自然保护区等;
二是迁地保护,大多转移到动物园或植物园,比如,水杉种子带到南京的中山陵植物园种植等;
三是开展生物多样性保护的科学研究,制定生物多样性保护的法律和政策;
四是开展生物多样性保护方面的宣传和教育。
其中最重要的是就地保护,可以免去人力、物力和财力,对人和自然都有好处。就地保护利用原生态的环境使被保护的生物能够更好的生存,不用再花时间去适应环境,能够保证动物和植物原有的特性。
C. 关于生物多样性的科学小论文
自己写吧,给你一些资料
【生物多样性概念】
生物多样性biodiversity是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。
这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。
我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。
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,由遗传(基因 )多样性,物种多样性和生态系统多样性等部分组成。遗传(基因)多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式,可分为区域物种多样性和群落物种(生态)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性。遗传(基因)多样性和物种多样性是生物多样性研究的基础,生态系统多样性是生物多样性研究的重点。
有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工作有何特点,据说英国科学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹(J.B.S. Haldane)回答:“过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地球上最大的动物群。美国史密森学会(Smithsonian Institution)的特里·欧文(Terry Erwin)推断,多数未知的甲虫种类可能生存于我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。
【生物多样性与健康 】
生物多样性同样关系到我们的健康和这个星球的健康。实际上,你的健康和这个星球的健康之间的关系是密不可分的。
当我们生病的时候,我们依赖自然环境去帮助我们恢复健康。多少年以来,人们从自然世界中寻找对于伤病的治疗方法。植物为现代医药提供了有效的成分,比如制作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医药也是大量利用植物成分的。从金钱的角度看,入药的植物的价值是无法算清的。世界上这些以植物作为基础的药物的总价值大约是6千亿。
生物多样性的经济价值是多数人并不了解的,但在医药公司的科学家们正在忙着从植物中寻找治疗一些特定疾病的特定药物成分。就在不久以前,专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分。也许,某一天我们能够从一株植物上发现杀死艾滋病病毒的植物成分。
传统医学的医生依赖植物和药草治疗疾病已经有很长时间了。在现代,人们也十分欣赏传统医学的疗效。比如说,东部非洲的Maasai人以他们的传统方式做肉、牛奶或血制品时,他们会加入一些树皮,这样的方法做出来可以减少胆固醇。
然而,对入药植物和动物的收获也并不都是好事。实际上,对这些植物、动物的需求导致这些物种濒危。传统药物用乌龟入药导致这个物种的极度衰落。
我们反复地从地球的药柜中搜寻药物。我们需要保护生物多样性,以便大自然的药柜能够储有现存医药的成分,和未来我们需要抵制新的疾病时制造新药的所需成分。
【生物多样性与你呼吸的空气 】
在一些城市中,尤其是在夏天,呼吸外面的空气是不健康的。我们知道我们必须减少汽车尾气污染、工厂废气污染、发电厂的空气污染来保证现代生活。是的,我们都知道这些,但是你知道生物多样性对于环境的自动清洁起着什么样的作用吗?你知道生物多样性帮助清洁空气吗?
树和其他绿色植物吸入二氧化碳--这种主要由汽车尾气和工厂排放的产生的温室气体,然后还给自然纯净的氧气。生物多样性是这个世界的空气净化器。
然而,我们持续不断的砍伐树木,把它们切开运往各地。世界上,492种树木物种已经有濒临灭种的危险。我们已经砍伐掉曾经装点着地球的大约一半的树木。我们砍伐但不修复,如此已经伤害了地球的肺。就像一个一天要抽10包烟的瘾君子,一直吸烟,而损坏的肺一块块地被切掉。我们的肺还剩多大一块?
另外,在许多地方,我们引入外来入侵物种。在过去的200年里,我们将一些树种从世界的这一头运到那一头。这种行为有的已经发展到一种产业的规模,像桉树和藤条。也有一些退休人员或旅行者从他们的家乡将土产的植物或是树木带上,随他们旅游。
问题是,这些植物完全适应它们原本的生长地,它们却并不适应新的地点生长。它们也许比当地物种需要更多的水,或者需要杀虫剂来帮助它们不被当地的虫子蛀食。
我们必须尊重自然的安排,不要强迫某些特性的改变。顺其自然。这样,地球的肺能呼吸得更舒服些。
【生物多样性与我们喝的水 】
所有的生命都离不开水,所以,生物多样性也与水资源有关。
因为我们只有有限的水--不是说我们将来什么时候都能从火星上运一船下来--生物多样性、特殊的不同生态系统净化我们的水:森林、土壤和细菌、小溪与云彩一起运作--实际上是过滤,才使我们重新喝到水。没有生物多样性,这个世界就会变得贫瘠与中毒--更像火星--然后我们就不能再生存在地球上了。
所以,问题是,你已经准备好搬到另一个星球上去生活了吗?
【生物多样性、气候和灾难 】
你意识到最近我们一直在遭遇奇怪的气候吗?
科学证据是无法驳斥的:地球的气候正在变化。整个地球上一直发生着奇奇怪怪的事情--珊瑚礁死亡、大型泥石流、不寻常的倾天大雨、一些地区的持续干旱。不管是因为工业排放原因还是自然因素的原因,世界对这些现象的应付机制依旧是相互紧密联系的,从生态系统方面到生态系统中的各类生命间。
例如,在地球上的许多地方,人们发现当他们砍伐森林后,它们的乡村和城镇就容易遭遇洪水。当这种洪水来时,就比以往的洪水要更凶猛、更快速。为什么?不是火箭的推力让它们变得更快,而是因为树可以用它们的根保持水土。根在湿潮季节里吸水并在夏天放出水分来。这是一种自然调节方法。
现在你有两个选择:
1, 帮助保护生物多样性
2, 什么都不作只是去承受
我们希望你选择第一项。我们正是那样做的!
同样的,人们一点也不考虑生物多样性,甚至很少考虑风暴可能造成的危险就把珊瑚红树林全部清除。红树林是自然暴雨的良好缓冲区,同时也是富于生物多样性的生态系统。当它们被砍伐,这个缓冲区就不复存在了,无论是对于人类还是其它的物种。
当我们忽视我们应该得到的教训的时候,这个世界上人们的做法导致了这样的结果:山坡坍塌,整个群落全部被冲走,造成生命的丧失。生物多样性的丧失也正在用极度悲痛的方式伤害着我们人类。也许现在是我们拾起我们早就该得到的教训的时候了。
什么是生物的多样性
“生物多样性”一词是20世纪80年代初出现于自然保护刊物上,《生物多样性公约》第二条中对“生物多样性”作了如下解释:“生物多样性是指所有来源的活的生物体中的变异性,这些来源除其他外,包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体,这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。”
1995年,联合国环境规划署(NNEP)发表的关于全球生物多样性的巨著《全球生物多样性评估》(GBA)给出了一个较简单的定义:“生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性”。用句通俗的话说:生物多样性是由地球上所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统共同构成的。
生物多样性的价值及其意义
生物多样性的意义主要体现在生物多样性的价值。对于人类来说,生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。
直接价值生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料、药物及其他工业原料。单就药物来说,发展中国家人口的80%依赖植物或动物提供的传统药物,以保证基本的健康,西方医药中使用的药物有40%含有最初在野生植物中发现的物质。例如,据近期的调查,中医使用的植物药材达1万种以上。
生物多样性还有美学价值,可以陶冶人们的情操,美化人们的生活。如果大千世界里没有色彩纷呈的植物和神态各异的动物,人们的旅游和休憩也就索然寡味了。正是雄伟秀丽的名山大川与五颜六色的花鸟鱼虫相配合,才构成令人赏心悦目、流连忘返的美景。另外,生物多样性还能激发人们文学艺术创作的灵感。
间接使用价值间接使用价值是指生物多样性具有重要的生态功能。无论哪一种生态系统,野生生物都是其中不可缺少的组成成分。在生态系统中,野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系,它们共同维系着生态系统的结构和功能。野生生物一旦减少了,生态系统的稳定性就要遭到破坏,人类的生存环境也就要受到影响。
潜在使用价值野生生物种类繁多,人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数,大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定,这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生,它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此,对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物,同样应当珍惜和保护。
生物多样性的三个层次
目前,大家公认的生物多样性的三个主要层次是物种多样性、基因多样性(或称遗传多样性)和生态系统多样性。这是组建生物多样性的三个基本层次。
物种多样性常用物种丰富度来表示。所谓物种丰富度是指一定面积内种的总数目。到目前为止,已被描述和命名的生物种有160万种左右,但科学家对地球上实际存在的生物种的总数估计出入很大,由500万到1亿种。其中以昆虫和微生物所占的比例最大。
基因多样性代表生物种群之内和种群之间的遗传结构的变异。每一个物种包括由若干个体组成的若干种群。各个种群由于突变、自然选择或其他原因,往往在遗传上不同。因此,某些种群具有在另一些种群中没有的基因突变(等位基因),或者在一个种群中很稀少的等位基因可能在另一个种群中出现很多。这些遗传差别使得有机体能在局部环境中的特定条件下更加成功地繁殖和适应。
不仅同一个种的不同种群遗传特征有所不同,即存在种群之间的基因多样性;在同一个种群之内也有基因多样性——在一个种群中某些个体常常具有基因突变。这种种群之内的基因多样性就是进化材料。具有较高基因多样性的种群,可能有某些个体能忍受环境的不利改变,并把它们的基因传递给后代。
环境的加速改变,使得基因多样性的保护在生物多样性保护中占据着十分重要的地位。基因多样性提供了栽培植物和家养动物的育种材料,使人们能够选育具有符合人们要求的性状的个体和种群。
生态系统多样性既存在于生态系统之间,也存在于一个生态系统之内。在前一种情况下,在各地区不同背景中形成多样的生境,分布着不同的生态系统;在后一种情况下,一个生态系统其群落由不同的种组成,它们的结构关系(包括垂直和水平的空间结构,营养结构中的关系,如捕食者与被捕者、草食动物与植物、寄生物与寄主等)多样,执行的功能不同,因而在生态系统中的作用也不一样。
总之,物种多样性是生物多样性最直观的体现,是生物多样性概念的中心;基因多样性是生物多样性的内在形式,一个物种就是一个独特的基因库,可以说每一个物种就是基因多样性的载体;生态系统的多样性是生物多样性的外在形式,保护生物的多样性,最有效的形式是保护生态系统的多样性。
我国生物多样性的一般特点
我国是地球上生物多样性最丰富的国家之一。在全世界占有十分独特的地位。1990年生物多样性专家把我国生物多样性排在12个全球最丰富国家的第8位。在北半球国家中,我国是生物多样性最为丰富的国家。我国生物多样性的特点如下。
1.物种高度丰富 我国有高等植物3万余种,仅次于世界高等植物最丰富的巴西和哥伦比亚。
2.特有属、种繁多 我国高等植物中特有种最多,约17 300种,占全国高等植物的57%以上。581种哺乳动物中,特有种约110种,约占19%。尤为人们所注意的是有活化石之称的大熊猫、白鳍豚、水杉、银杏、银杉和攀枝花苏铁,等等。
3.区系起源古老 由于中生代末我国大部分地区已上升为陆地,在第四纪冰期又未遭受大陆冰川的影响,所以各地都在不同程度上保存着白垩纪、第三纪的古老残遗成分。如松杉类植物,世界现存7个科中,我国有6个科。动物中的大熊猫、白鳍豚、羚羊、扬子鳄、大鲵等都是古老孑遗物种。
4.栽培植物、家养动物及其野生亲缘种的种质资源异常丰富 我国有数千年的农业开垦历史,很早就对自然环境中所蕴藏的丰富多彩的遗传资源进行开发利用、培植繁育,因而我国的栽培植物和家养动物的丰富度在全世界是独一无二、无与伦比的。例如,我国有经济树种1 000种以上。我国是水稻的原产地之一,有地方品种50 000个;是大豆的故乡,有地方品种20 000个;有药用植物11 000多种等等。
5.生态系统的类型丰富 我国具有陆生生态系统的各种类型,包括森林、灌丛、草原和稀树草原、草甸、荒漠、高山冻原等。由于不同的气候、土壤等条件,又进一步分为各种亚类型约600种。如我国的森林有针叶林、针阔混交林和阔叶林;草甸有典型草甸、盐生草甸、沼泽化草甸和高寒草甸等。除此之外,我国海洋和淡水生态系统类型也很齐全。
6.空间格局繁复多样 我国地域辽阔,地势起伏多山,气候复杂多变,从北到南,气候跨寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带,生物群落包括寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林。从东到西,随着降水量的减少,在北方,针阔叶混交林和落叶阔叶林向西依次更替为草甸草原、典型草原、荒漠化草原、草原化荒漠、典型荒漠和极旱荒漠;在南方,东部亚热带常绿阔叶林(分布于江南丘陵)和西部亚热带常绿阔叶林(分布于云贵高原)在性质上有明显的不同,发生不少同属不同种的物种替代。
参考资料:http://ke..com/view/6597.htm
D. 生物多样性监测与评估对环境有哪些重要作用
生物多样性检测是对环境检测的一项重要标准。比如说对一些生物种类,数量的检测可以直接或间接的得出环境的变化。例如赤潮,水华等,这些是比较常见的一些例子。生物生存的环境与生物的生活习性等是息息相关的,而生物的生活习性大多都是通过食物链的完整和多样性体现的。环境有较大幅度的改变时,一些敏感的生物链就会首先对环境变化作出反应,或者食物链不能进行下去,或者食物链中的某一环节增强或减弱。所以对生物多样性的检测对环境评估很重要。它可以直接或间接的预测环境的变化程度,并针对某些环节制定一些方案来防止造成生物危害。
E. 生物多样性指数的生物多样性的主要组成
通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。
遗传多样性
遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。因此,遗传多样性也就是生物的遗传基因的多样性。任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因,因此,可被看作是一个基因库(Gene pool)。一个物种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强。基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。
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(世界资源研究所,1992)。此外,遗传多样性可以表现在多个层次上,如分子、细胞、个体等。在自然界中,对于绝大多数有性生殖的物种而言,种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型,而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。
在生物的长期演化过程中,遗传物质的改变(或突变)是产生遗传多样性的根本原因。遗传物质的突变主要有两种类型,即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化。前者称为染色体的畸变,后者称为基因突变(或点突变)。此外,基因重组也可以导致生物产生遗传变异。
物种多样性
这是生物多样性的核心。物种(species)是生物分类的基本单位。对于什么是物种一直是分类学家和系统进化学家所讨论的问题。迈尔(1953)认为:物种是能够(或可能)相互配育的、拥有自然种群的类群,这些类群与其他类群存在着生殖隔离。我国学者陈世骧(1978)所下的定义为:物种是繁殖单元,由又连续又间断的居群组成;物种是进化的单元,是生物系统线上的基本环节,是分类的基本单元。在分类学上,确定一个物种必须同时考虑形态的、地理的、遗传学的特征。也就是说,作为一个物种必须同时具备如下条件:①具有相对稳定的而一致的形态学特征,以便与其他物种相区别; ②以种群的形式生活在一定的空间内,占据着一定的地理分布区,并在该区域内生存和繁衍后代; ③每个物种具有特定的遗传基因库,同种的不同个体之间可以互相配对和繁殖后代,不同种的个体之间存在着生殖隔离,不能配育或即使杂交也不同产生有繁殖能力的后代。
物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面,其一是指一定区域内的物种丰富程度,可称为区域物种多样性;其二是指生态学方面的物种分布的均匀程度,可称为生态多样性或群落物种多样性(蒋志刚等,1997)。物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。
在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时,最常用的指标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标:①物种总数,即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目 ;②物种密度,指单位面积内的特定类群的物种数目; ③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。 生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖,彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。从结构上看,生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中,生境的多样性是生态系统多样性形成的基础,生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。
近年来,有些学者还提出了景观多样性(landscape diversity),作为生物多样性的第四个层次。景观是一种大尺度的空间,是由一些相互作用的景观要素组成的具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元,相当于一个生态系统。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化程度。遗传传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础(施立明等1993 葛颂等1994),或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。物种多样性是是构成生态系统多样性的基本单元。因此,生态系统多样性离不开物种的多样性,也离不开不同物种所具有的遗传多样性。 (1)保护生物多样性及对资源的持续利用;
(2)促进公平合理地分享由自然资源而产生的利益。 (1)各缔约方应该编制有关生物多样性保护及持续利用的国家战略、计划或方案,或按此目的修改现有的战略、计划或方案。
(2)尽可能并酌情将生物多样性的保护及其持续利用纳入到各部门和跨部门的计划、方案或政策之中。
(3)酌情采取立法、行政或政策措施,让提供遗传资源用于生物技术研究的缔约方,尤其是发展中国家,切实参与有关的研究。
(4)采取一切可行措施促进并推动提供遗传资源的缔约方,尤其是发展中国家,在公平的基础上优先取得基于其提供资源的生物技术所产生的成果和收益。
(5)发达国家缔约方应提供新的额外资金,以使发展中国家缔约方能够支付因履行公约所增加的费用。
(6)发展中国家应该切实履行公约中的各项义务,采取措施保护本国的生物多样性。
F. 什么是生物多样性
生物多样性是指地球上的生物所有形式、层次和联合体中生命的多样化,简单地说,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。生物多样性包括三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物入侵则是指外地生物进入另一地区,因为在此地区没有天敌,会较快繁殖而形成种群,打破本地生态系统的平衡,对本地物种的生存造成威胁。生物入侵是对生物多样性的破坏。生物多样性是地球生命经过几十亿年发展进化的结果,是人类赖以生存和持续发展的物质基础。
物种的多样性意味着生态系统的结构复杂,网络化程度高,异质性强,能量、物质和信息输入输出的渠道众多而密集,纵横交错,畅通无阻,因而流量大、流速快、生产力高。即使个别途径被破坏,系统也会因多样物种之间的相生相克、相互补偿和替代而保证能量流、物质流、信息流的正常运转,使系统结构被破坏的部分迅速得到修复,恢复系统原有的稳定态,或形成新的稳定态。
1.生物多样性
物种多样性是群落生物组成结构的重要指标,它不仅可以反映群落组织化水平,而且可以通过结构与功能的关系间接反映群落功能的特征。
生物群落多样性研究始于本世纪初叶,当时的工作主要集中于群落中物种面积关系的探讨和物种多度关系的研究。1943年,Williams在研究鳞翅目昆虫物种多样性时,首次提出了"多样性指数"的概念,之后大量有关群落物种多样性的概念、原理、及测度方法的论文和专著被发表,形成了大量的物种多样性指数,一度给群落多样性的测度造成了一定混乱。自70年代以后,Whittaker(1972)、Pielou(1975)、Washington(1984)和Magurran(1988)等对生物群落多样性测度方法进行了比较全面的综述,对这一领域的发展起到了积极的推动作用。
生物多样性通常包含三层含义,即生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性。狭义的遗传多样性是指物种的种内个体或种群间的遗传(基因)变化,亦称为基因多样性。广义的遗传多样性是指地球上所有生物的遗传信息的总和。物种多样性是指一定区域内生物钟类(包括动物、植物、微生物)的丰富性,即物种水平的生物多样性及其变化,包括一定区域内生物区系的状况(如受威胁状况和特有性等)、形成、演化、分布格局及其维持机制等。生态系统多样性是指生物群落及其生态过程的多样性,以及生态系统的内生境差异、生态过程变化的多样性等。
从目前来看,生物群落的物种多样性指数可分为α多样性指数、β多样性指数和γ多样性指数三类。α多样性指数包含两方面的含义:①群落所含物种的多寡,即物种丰富度;②群落中各个种的相对密度,即物种均匀度。β多样性指数可以定义为沿着环境梯度的变化物种替代的程度。不同群落或某环境梯度上不同点之间的共有种越少,β多样性越大。精确地测定β多样性具有重要的意义。这是因为:①它可以指示生境被物种隔离的程度;②β多样性的测定值可以用来比较不同地段的生境多样性;③β多样性与α多样性一起构成了总体多样性或一定地段的生物异质性。
群落物种多样性是梯度变化的。群落物种多样性的变化特征是指群落组织水平上物种多样性的大小随某一生态因子梯度有规律的变化。①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的趋势。如北半球从南到北,随着纬度的增加,植物群落依次出现为热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、寒温带针叶林、寒带苔原,伴随着植物群落有规律的变化,物种丰富度和多样性逐渐降低。②海拔梯度:随着海拔的升高,在温度、水分、风力、光照和土壤等因子的综合作用下,生物群落表现出明显的垂直地带性分布规律,在大多数情况下物种多样性与海拔高度呈伏相关,即随着海拔高度的升高,群落物种多样性逐渐降低。如喜马拉雅山维管植物物种多样性的变化,就表现了这样的规律。③环境梯度:群落物种多样性与环境梯度之间的关系,有的时候表现明显,而有的时候则表现不明显。如Gartlan(1986)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。Gentry(1982)对植物群落物种多样性进行的研究表明,在新热带森林类型,物种多样性与年降雨量呈显著正相关,而在热带亚洲森林类型,两者则不存在相关关系。④时间梯度:大多数研究表明,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。
2.生态系统稳定性
生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力,以及在受到一定的干扰后恢复到原来平衡状态的能力。它包括以下几个概念。1.抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力也叫抗变能力,表示生态系统抵抗外界干扰和维持系统的结构和功能保持原状的能力。恢复力稳定性表示生态系统在受到外界干扰后恢复到原来状态的能力。2.局域稳定性和全域稳定性 局域稳定性表示生态系统在经受小的干扰后回到原状的能力。全域稳定性表示生态系统在经受一次大的干扰后恢复到原状的能力。对不同的生态系统来说,这两种稳定性可能有下列4种情况(图8-13):(1)局域稳定性和全域稳定性都低(图中以小球是否容易保持稳定来表示);(2)局域稳定性高,全域稳定性低;(3)局域稳定性低,全域稳定性高;(4)局域稳定性和全域稳定性都高。3.脆弱性和强壮性 能在环境条件改变不大的情况下保持稳定的生态系统称为脆弱的生态系统。能在环境变化范围很大的条件下保持稳定的生态系统称为强壮的生态系统
3.生物的多样性导致稳定性
在生物多样性与生态系统稳定性研究动态的基础上,从生物多样性和稳定性的概念出发,可以确定忽视多样性和稳定性的生物组织层次可能是造成观点纷争的根源之一。特定生物组织层次的稳定性可能更多地与该层次的多样性特征相关。探讨多样性和稳定性的关系应从不同的生物组织层次上进行。扰动是生态系统多样性与稳定性关系悖论中的重要因子,如果根据扰动的性质,把生态系统(或其他组织层次)区分为受非正常外力干扰和受环境因子时间异质性波动干扰 " 类系统,稳定性的 ( 个内涵可以理解为:对于受非正常外力干扰的系统而言,抵抗力和恢复力是稳定性适宜的测度指标;对于受环境因子时间异质性波动干扰的系统而言,利用持久性和变异性衡量系统的稳定性则更具实际意义。结合对群落和种群层次多样性与稳定性相关机制的初步讨论:在特定的前提下,多样性可以导致稳定性。例如采用多样性理论和冗余理论对固沙植物群落稳定性机制进行论述.物种多样性的变化能很好地反映固沙植物群落的稳定性状态.在生物学各级水平都存在冗余,冗余是生命系统在长期的进化过程中逐渐形成的一种特性,其主要功能是确保生物个体和群体更好地适应极端环境、维持正常的生长发育和保持稳定,而且其功能只是在受到干扰时才明显地表现出来.削弱冗余,会导致在个体、种群或群落水平上产生补偿作用,以此来增加群落的功能.固沙植物群落的稳定程度主要取决于群落内冗余的数量和结构,冗余越多结构越复杂,群落越稳定.削弱固沙群落的根系冗余可获得生物量上的补偿,但使群落稳定性下降.
①多数生态学家认为,群落的多样性是群落稳定性的一个重要尺度,多样性高的群落,物种之间往往形成了比较复杂的相互关系,食物链和食物网更加趋于复杂,当面对来自外界环境的变化或群落内部种群的波动时,群落由于有一个较强大的反馈系统,从而可以得到较大的缓冲。从群落能量学的角度来看,多样性高的群落,能流途径更多一些,当某一条途径受到干扰被堵塞不通时,就会有其它的路线予以补充
②May(1973,1976)等生态学家认为,生物群落的波动是呈非线形的,复杂的自然生物群落常常是脆弱的,如热带雨林这一复杂的生物群落比温带森林更易遭受人类的干扰而不稳定。共栖的多物种群落,某物种的波动往往会牵连到整个群落。他们提出了多样性的产生是由于自然的扰动和演化两者联系的结果,环境的多变的不可测性使物种产生了繁殖与生活型的多样化。
在群落多样性与稳定性的关系上,目前仍未定论。
物种多样性在生物群落中的功能和作用:1.有关物种在生物群落中作用的假说,物种以什么样的机制维持生物群落的稳定?这是一个非常重要的但是目前还仍然没有解决的生态学问题,而且是生物多样性与生物群落功能关系中的核心问题。目前有关物种在生态系统中作用的假说有下列4种。(1)冗余种假说(Rendancy species hypothesis) :生物群落保持正常功能需要有一个物种多样性的域值,低于这个域值群落的功能会受影响,高于这个域值则会有相当一部分物种的作用是冗余的(Walker 1992)。(2)铆钉假说(Rivet hypothesis):铆钉假说的观点与冗余假说相反,认为生物群落中所有的物种对其功能的正常发挥都有贡献而且是不能互相替代的(Ehrlich,1981) ,正像由铆钉固定的复杂机器一样,任何一个铆钉的丢失都会使该机器的作用受到影响。(3)特异反应假说(Idiosyncratic response hypothesis): 特异反应假说认为生物群落的功能随着物种多样性的变化而变化,但变化的强度和方向是不可预测的,因为这些物种的作用是复杂而多变的。(4)零假说(Null hypothesis)零假说认为生物群落功能与物种多样性无关,即物种的增减不影响生物群落功能的正常发挥。 2、概念与类型:上述4个假说中都没有对每个物种的作用程度做出明确的说明。在生物群落中不同物种的作用是有差别的。其中有一些物种的作用是至关重要的,它们的存在与否会影响到整个生物群落的结构和功能,这样的物种即称为关键种(Keystone species)或关键种组(Keystone group)。关键种的作用可能是直接的,也可能是间接的;可能是常见的,也可能是稀有的;可能是特异性(特化)的,也可能是普适性的。依功能或作用不同,可将关键种分为7类。关键种的鉴定目前比较成功的研究多在水域生态系统,而陆地生态系统的成功实例相对较少(Menge等,1994 )。3.功能群的划分及其意义 :为了更好地认识生物多样性与生物群落结构和功能的关系,有必要引入功能群的概念。功能群是具有相似的结构或功能的物种的集合,这些物种对生物群落具有相似的作用,其成员相互取代后对生物群落过程具有较小的影响。将生物群落中的物种分成不同的功能群的意义表现在:(1)使复杂的生物群落简化,有利于认识系统的结构和功能(2)弱化了物种的个别作用,从而强调了物种的集体作用。
4.多样性稳定性的意义及其价值
生物多样性是地球上生命长期进化的结果,更是人类赖以生存的物质基础。由于当今世界人口的高速增长,人类经济活动的不断加剧,生物多样性正面临着日益严重的威胁,其原因原因在于以下几点:(1)人口增加;(2)生境破坏;(3)环境污染;(4)人类大规模的迁移。除外界因素之外,物种本身的遗传特点,也往往促成了灭绝的发生。如某些种定居与食物链的高级位,还有一些种分布的范围十分有限,某些种散步和定居的能力很弱,它门对环境有特殊的要求,等等这些原因。通过对生物多样性稳定性的研究,从生物多样性的保护与持续利用的角度出发,很好的利用生物多样性具有的现实及其未来的社会经济价值,等等。
随着生物多样性研究的不断深入,从以物种为中心转向一生态系统为重点,即从多样性的生物学研究向转向多样性的生态学研究,在大多数物种特化群落或营养级网络层次上认识种群和群落的多样性结构、功能和动态特征。这样将能使种群生物学和保护生物学与生态学的研究内容有机的联系起来,予以它们某种统一规律的认识。充分考虑生物多样性从个体至生态系统的多层次组织结构及其功能的重要性,从而深入了解生物多样性的产生、维持和濒危机制,以及生物多样性结构与动态变化过程的相互关系。
G. 微生物多样研究—α 多样性指数分析
一、多样性指数介绍
多样性指数:是指物种多样性测定。
主要有三个空间尺度:α多样性,β多样性,γ多样性。
每个空间尺度的环境不同测定的数据也不相同。
α多样性: 主要关注局域均匀生境下的物种数目,因此也被称为生境内的多样性(within-habitatdiversity)。
群落生态学中研究微生物多样性,通过单样品的多样性分析(α[Alpha]多样性)可以反映微生物群落的丰度和多样性,包括一系列统计学分析指数估计环境群落的物种丰度和多样性。
β多样性: 指沿环境梯度不同生境群落之间物种组成的的相异性或物种沿环境梯度的更替速率也被称为生境间的多样性(between-habitatdiversity),控制β多样性的主要生态因子有土壤、地貌及干扰等。
β多样性意义:
①它可以指示生境被物种隔离的程度;
②β多样性的测定值可以用来比较不同地段的生境多样性;
③β多样性与α多样性一起构成了总体多样性或一定地段的生物异质性。
群落生态学中研究微生物多样性,β(Beta)多样性是对不同样品/不同组间样品的微生物群落构成进行比较分析。
γ多样性: 描述区域或大陆尺度的多样性,是指区域或大陆尺度的物种数量,也被称为区域多样性(regionaldiversity)。控制γ多样性的生态过程主要为水热动态,气候和物种形成及演化的历史。
群落生态学中研究微生物多样性,γ多样性分析是指α多样性与β多样性相结合的分析。
二、α多样性指数
1.计算菌群丰度(Community richness)的指数
a) Chao- the Chao1 estimator
Chao:是用chao1算法估计样品中所含OTU数目的指数,chao1在生态学中常用来估计物种总数,由Chao(1984) 最早提出。
利用chao指数评估一个样本中OTU数目多少,chao指数越大,OTU数目越多,说明该样本物种数比较多。
b)Ace - the ACE estimator
Ace:用来估计群落中OTU数目的指数,由Chao提出,是生态学中估计物种总数的常用指数之一,与Chao1的算法不同。
2. 计算菌群多样性(Communitydiversity)的指数
a) Shannon- the Shannon index
Shannon:用来估算样品中微生物多样性指数之一。它与Simpson多样性指数常用于反映alpha多样性指数。 Shannon值越大,说明群落多样性越高。
b)Simpson - the Simpson index
Simpson:用来估算样品中微生物多样性指数之一,由EdwardHugh Simpson ( 1949) 提出,在生态学中常用来定量描述一个区域的生物多样性。
3. 测序深度指数
a)Coverage- the Good’s coverage
Coverage:是指各样品(克隆)文库的覆盖率,其数值越高,则样品中序列被测出的概率越高,而没有被测出的概率越低。该指数反映本次测序结果是否代表了样品中微生物的真实情况。
三、与物种多样性相关的曲线
1.稀释性曲线(Rarefaction curve)
稀释曲线 是从样品中随机抽取一定数量的个体,统计这些个体所代表的物种数目,并以个体数与物种数来构建曲线。它可以用来比较测序数据量不同的样品中物种的丰富度,也可以用来说明样品的测序数据量是否合理。采用对序列进行随机抽样的方法,以抽到的序列数与它们所能代表OTU的数目构建rarefactioncurve,当曲线趋向平坦时,说明测序数据量合理,更多的数据量只会产生少量新的OTU,反之则表明继续测序还可能产生较多新的OTU。因此,通过作稀释性曲线,可得出样品的测序深度情况。
2. Shannon-Wiener曲线
Shannon-Wiener是反映样品中微生物多样性的指数,利用各样品的测序量在不同测序深度时的微生物多样性指数构建曲线,以此反映各样品在不同测序数量时的微生物多样性。当曲线趋向平坦时,说明测序数据量足够大,可以反映样品中绝大多数的微生物信息。
3. Rank-Abundance曲线
Rank-abundance曲线是分析多样性的一种方式。构建方法是统计单一样品中,每一个OTU所含的序列数,将OTUs按丰度(所含有的序列条数)由大到小等级排序,再以OTU等级为横坐标,以每个OTU中所含的序列数(也可用OTU中序列数的相对百分含量)为纵坐标做图。
Rank-abundance曲线可用来解释多样性的两个方面,即物种丰度和物种均匀度。在水平方向,物种的丰度由曲线的宽度来反映,物种的丰度越高,曲线在横轴上的范围越大;曲线的形状(平滑程度)反映了样品中物种的均度,曲线越平缓,物种分布越均匀。
4. Specaccum物种累积曲线
物种累积曲线( species accumulation curves): 是用于描述随着样品量的加大物种增加的状况,是调查样品的物种组成和预测样品中物种丰度的有效工具,在生物多样性和群落调查中,被广泛用于样品量是否充分的判断以及物种丰富度(species richness) 的估计。因此,通过物种累积曲线不仅可以判断样品量是否充分,在样品量充分的前提下,运用物种累积曲线还可以对物种丰富度进行预测(默认在同类样品量大于10个分析)。
四、与物种组成相关的图表
1.优势物种相对丰度图
根据OTU注释结果分别在各个分类水平:domain(域),kingdom(界),phylum(门),class(纲),order(目),family(科),genus(属),species(种)统计各样品的物种相对丰度并作图。
在结果中,包含了两个信息:–样品中含有何种微生物;–样品中各微生物的序列数,即各微生物的相对丰度。
因此,可以使用统计学的分析方法,观测样品在不同分类水平上的群落结构。将多个样品的群落结构分析放在一起对比时,还可以观测其变化情况。根据研究对象是单个或多个样品,结果可能会以不同方式展示。通常使用较直观的饼图或柱状图等形式呈现。群落结构的分析可在任一分类水平进行。
2. 优势物种Heatmap图
Heatmap可以用颜色变化来反映二维矩阵或表格中的数据信息,它可以直观地将数据值的大小以定义的颜色深浅表示出来。常根据需要将数据进行物种或样品间丰度相似性聚类,将聚类后数据表示在heatmap图上,可将高丰度和低丰度的物种分块聚集,通过颜色梯度及相似程度来反映多个样品在各分类水平上群落组成的相似性和差异性。
3. OTU分布Venn图
Venn 图可用于统计多个样品中所共有和独有的OTU数目,可以比较直观的表现环境样品的OTU数目组成相似性及重叠情况。
4. 单样品多级物种组成图
单样品多级物种组成图通过多个同心圆由内向外直观地展现出单个样品在域、门、纲、目、科等分类学水平的物种比例和分布。
H. 生物资产评估的西方国家生物资产价值评估的现状分析
英国《评估指南》(红皮书)1996版指南12——森林与林地资源评估,提到了关于资源类植物价值评估的一些方法。《欧洲资产评估准则》(EVS)2000版指南5
贷款为目的的农业资产评估中将农业资产划分三个大部分来说明:第一部分介绍农业资产包含的内容以及相互之间的区别、评估方法以及市场价值的确定;第二部分介绍了多年生植物的存在形式——正在生长着的、培育中的、收获的和其他形式的,还介绍了一些牲畜;第三部分主要介绍了在评价这些动植物时影响因素和多年生植物的评估方法。《IVS指南10——业资产评估》2005版该指南中指出了生物资产是活的动物和植物,评估中将其划分为附着地的生物资产和非附着地的生物资产,将其区别于农业资产和个人财产进行评估,要求根据农业生物资产的类型和周期性按照市场法对农业资产进行评估。《澳大利亚评估准则与实践》对乡村资产评估进行了介绍,其中包括对生物资产相关不动产的阐述,如果园的建设投资、养殖设备、设施等评估。国外学者进行很多有关生物多样性经济价值评估的理论、方法及其应用的研究,从生物多样性经济价值的类型、评估方法和案例研究等方面进行论述,国外比较流行的是条件价值法。20世纪70年代以后,随着福利经济学对消费者剩余、机会成本、非市场化商品与环境等公共产品价值的思考,生物多样性经济价值的评估研究逐步形成了一套较为完整的理论、方法体系。经济合作与发展组织(简称经合组织,OECD)将评估方法分为三类,即实际市场价格法(市场分析)、模拟市场法和替代市场法。
从上述国外研究现状来看,虽然国际评估准则和发达国家的评估准则中对农业资产评估的研究有许多可取之处,但相对于其他资产评估研究来讲,起步较晚,而且也不成熟。各评估准则中只是粗略介绍影响生物资产的自然因素,都没有详细说明生物资产具体的评估依据、评估原则和不同生长阶段下的评估方法及一些参数的选取,未将其作为重点进行研究.、随着社会的进步及评估的范围的不断扩大,现有的国外的理论与方法不能满足生物资产发展的需要。