海洋生态学课件8

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1、第八章第八章海洋生态学与可持续发展海洋生态学与可持续发展主要内容第一节 生物多样性及其保护第二节 大海洋生态系的研究第三节 海洋生态学与可持续发展第 一节 海洋生物多样性及其保护 一、生物多样性概述 二、外来种的特点、影响及其管理对策 三、生物多样性的保护和管理 一、生物多样性概述生物多样性：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。它既是生物之间以及与其生存的环境之间复杂的相互关系的体现，也是生物资源丰富多彩的标志。生物多样性的层次生物多样性的层次遗传多样性遗传多样性物种多样性物种多样性生态系统多样性生态系统多样性景观多样性景观多样性遗传多样性（基因多样

2、性）： 指种内基因的变化，包括种内显著不同的种群之间和同一种群内的遗传变异。它是物种及以上各水平多样性的最重要来源。包括： 染色体多态性：数目、组型、行为等方面的研究； 蛋白质多态性：氨基酸序列分析，同工酶或等位酶电泳分析等研究手段； DNA多态性：RFLP（限制片段长度多态性）、DNA指纹、RAPD（随机扩增DNA）和PCR（聚合酶链式反应）等技术。基因数量：细菌：大约1000个；真菌：大约10000个；高等植物和少数动物：40万个以上；人类：大约10万个。 等位基因（allele） 基因型（genetype） 表现型（phenotype） 基因重组（gene recombination）

3、给基因做手术 物种多样性物种多样性 指一个地区内物种水平上指一个地区内物种水平上的生物多样性，代表着生命有的生物多样性，代表着生命有机体的多样化。主要从分类学、机体的多样化。主要从分类学、系统学和生物地理学角度对区系统学和生物地理学角度对区域内物种的状况进行研究。域内物种的状况进行研究。主要研究内容：主要研究内容： 物种多样性的现状物种多样性的现状 物种多样性的形成物种多样性的形成 物种多样性的演化物种多样性的演化 物种多样性的维持机制物种多样性的维持机制物种数量：已被描述过的物种病毒：1000种；原核生物界：4760种；真菌：46983种；植物界：275328种；原生动物：30800种；动物

4、界：1033614种。总计：1392485种。地球上曾存在数十亿种物地球上曾存在数十亿种物种，它们中的绝大多数已种，它们中的绝大多数已经灭绝。经灭绝。 但是我们不能将地球的生物估计到一个确定的数量级：Wilson，1988：500-3000万种；世界资源研究所：200-1亿种。生态系统多样性 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。生境多样性：主要指无机环境，如地貌、气候、土壤、 水文等。生境的多样性是生物群落多样性甚至是整个生物多样性形成的基本条件。生物群落多样性：主要指群落的组成、结构和动态方面的多样化。生态过程多样性：主要指生态系统的组成、

5、结构与功能在时间上的变化以及生态系统的生物组分之间及其与环境之间的相互作用或相互关系。景观多样性 指由不同类型的景观要素和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或变异性。景观：是一个大尺度的宏观系统，由相互作用的景观要素组成，是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。依形状的差异可分为嵌快体(patch)、廊道(corridor)和基质(matrix)。景观功能：指生态客体即物种、能量和物质在景观要素之间的流动。决定生物多样性的力量气候：散布能力：时间：生境类型：生物多样性对人类的意义生物多样性的价值生物多样性面临的问题 生物多样性受

6、威胁的主要原因生物多样性对人类的意义1、为人类提供适意的生活环境；2、为人类提供食物来源；3、提供医药原材料；4、提供工农业原料；5、巨大的基因宝库；6、维持地球环境的稳定；7、提供丰富多彩的自然景观；8、丰富人类的思维和精神生活。生物多样性的价值w 生物多样性的直接经济价值w 生物多样性的间接价值w 生物多样性的伦理价值A、生物多样性的直接经济价值消耗性使用价值：生产使用价值：食品、木材、药材食物：历史上约有3000种植物被用来作为食物，75000种可食；家养或野生动物为人类提供蛋白质。野生物种被用于改良种植、养殖的品种。B、生物多样性的间接价值C、生物多样性的伦理价值 动物是人类的朋友，植

7、物是人类的伙伴。 不管物种的经济价值如何，一切物种都具有生存的权利；不管这些物种有无经济价值，它是客观存在的。 从生物学和伦理学出发，认为物种而不是其个体是自然保护工作的目标，所有单个个体终久会死亡，但是物种是延续、进化、有时会形成一个新物种。在此意义上，单一个体正好是一个物种现在的代表，当它们的丧失威胁到该物种继续生存时，就需要人类加以保护。 从另一角度出发，每一物种对人类均有潜在价值，当人类未发现其用途时，则被认为微不足道；一旦发现其有重要经济价值时，则无休止地向自然界索取，以致使之消亡。因此，生物多样性的保护与持续发展紧密相关。生物多样性面临的问题 1、生境的破坏或片断化；2、生态系统功

8、能遭受严重破坏或丧失；3、基因多样性的丧失：物种绝灭；4、物种多样性的丧失：物种绝灭；5、景观遭受严重破坏、消失。生物多样性受威胁的主要原因1、大面积森林采伐、火烧和开垦导致生境的破坏或者片断化；2、草地过度放牧和垦殖；3、生物资源的过分利用；4、工业化和城市化的发展；5、外来物种的引入或入侵；6、无控制的旅游影响；7、农业和林业的品种单一化。二、外来种的特点、影响及其管理对策v外来种的概念v外来物种入侵v外来物种的种类v外来物种的危害v外来物种引入途径v外来物种主要生态学特征及生态入侵的生态学后果v外来种的控制v展望 1、外来种的概念 外来种：一些物种由原生存地借助于人为作用或其它途径移居到

9、另一个新的生存环境并在新的栖息地繁殖并建立稳定种群，这些物种被称为外来物种(alien species or exotic species)。 对于特定的生态系统，任何非本地的生物都被称为外来物种。 2、外来物种入侵（exotic species invasion） 有些外来物种在到达新的定居区后，由于不能够适用当地的自然环境和生物环境，并不能形成稳定的种群，会在一定时间内灭亡； 有些外来物种则可以在当地形成稳的种群。但是一些外来物种在到达新的定居区后由于原栖息地的压力消失，在新的栖息地存活、繁殖，形成野化种群（feral population），发生暴发性生长并失去控制，对新栖息地的生态系统

10、甚至人类健康造成威胁，这些外来物种被称为入侵物种（invasive species）。这个过程被称为外来物种入侵（exotic species invasion）。 3 3、外来物种的种类：、外来物种的种类：根据它们对人类的作用和对当地生态系统的影响，分为:1）有益外来物种：有益外来物种：在现代农业的经济活动中，物种资源的交换、共享是人们获取更多农业产品的有效途径之一，通过适当引进一些物种可以改善当地的种植或养殖结构，获取较高的经济效益，提高当地生态系统的物种多样性。在物种的引进后经过检验能够达到人们预期的目的的外来物种即可视为有益外来物种。2 2）有害外来物种：）有害外来物种：物种在引入后经

11、过检验发现对当地生态系统造成某种危害或对人类造成健康威胁的物种，可被视为有害外来物种。3）入侵物种：入侵物种：由于缺乏科学严格的生物学评价和经济效益评估，物种引入后失去控制，或者是无意识的物种引入，给当地的生态系统造成巨大的损害和破坏，引起巨大的经济损失，这些外来物种被视为入侵物种。4 4、入侵物种的危害、入侵物种的危害 人们在引进外来物种的时候，经常更多的是关注其正面的品质，对引入后的整体后果缺乏理性的思考。而任何外来物种在缺乏严格的科学评价时，其潜在的危害往往被人们所忽视，其潜在后果并不是每个人都能够认识和自觉防范的。任何外来物种的引入都有其消极的一面，这些问题应该受到足够的重视。（1）入