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生物多样性的原因

生物多样性的原因

生物多样性的原因范文第1篇

关键词:生物多样性原因可持续利用保护对策

引言

生物多样性是人类社会赖以生存和发展的环境基础,也是当今国际社会环境和发展的研究热点问题之一。中国是全球生物多样性最丰富的家之一,它有的生物物种数量约占全球的十分之一,是全球生物多样性保护的重要地区。但是由于自然、人为及制度方面的原因,中国的生物多样性正遭受着严重的损失和破坏,保护生物多样性已成为摆在人们面前的急中之急、重中之重的事情。本文旨在通过对这些原因的分析,提出建设性意见,以资探讨。

1.生物多样性概述

1.1生物多样性的概念、含义

1992年6月召开的联合国环境与发展大会上各国签署的《生物多样性公约》第二条对生物多样性作如下解释:

所有来源的形形生物体,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。

1994年我国政府制订并公布的《中华人民共和国生物多样性保护行动计划》对生物多样性作如下概念:

所谓生物多样性就是地球上所有的生物、植物、动物和微生物及其所构成的综合体。

但上述对生物多样性的概念缺乏全面性、准确性和简练性,故本文将生物多样性定义为反映地球上所有生物及其生境和所包含的组成部分的综合体。

生物多样性包含三层含义,即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。三者之间既有区别又有联系。遗传多样性是指某个物种内个体的变异性;物种多样性是指地球上生命有机体的多样性;生态系统多样性是指生物圈内生境、生态群落和生态过程的多样性以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。三者之中生态系统多样性是基础,而物种多样性是关键,遗传多样性含有的潜在价值最大。

1.2生物多样性的意义

生物多样性与人类的生存和发展有着密切的关系,每个层次生物多样性的都有着重要的实用价值和意义。物种的多样性为人类提供了大量野生和养殖的植物、鱼类及动物产品;遗传多样性则对培育新品种、改良老品种有着重要的作用,如人们可利用一些农作物的原始种群、野生亲远种和地方品种培育高产、优质和抗病的作物。在生态系统中的最重要的作用就是改善生态系统的调节能力,维持生态平衡。因此生物多样性不仅能为人类提供丰富的自然资源,满足人类社会对食品、药物、能源、工业原料、旅游、娱乐、科学研究、教育等的直接需求,而且能维持生态系统的功能、调节气候、保持土壤肥力、净化空气和水,从而支持人类社会的经济活动和其它活动。此外生物多样性直接影响着中国的文化多样性.

1.3我国生物多样性现状

我国在1987年公布的《中国珍稀濒危保护植物名录》第一期中,公布的濒危种类有121种,受威胁的158种,稀有的110种,共计389种,其中一类保护植物8种、二类的157种、三类的22种。另据中国红皮书的估计显示,超过1/10即500多种脊椎动物物种和15%~20%即400~500种高等植物已经受到威胁。而我国对境内的物种及其数量尚无确切的统计数字,尤其对濒危物种的调查尚不全面。出现的问题是有些国家未列入濒危物种名录的物种面临生存威胁,有的甚至濒临灭绝,而另一些则由于人为的保护、繁育、利用而使种群数量有所增减,因而有必要调整其保护级别或划出、划入保护之列,尤其值得一提的是药用动植物,如黄草,急待保护。

此外,近年来野生生物贸易已经对中国的生物多样性产生了较大影响。由于粮食、中医药、服装等对野生生物的需求日益增加,野生动植物的非法交易也急剧增长,对几种濒危动植物物种以及一些没有列入国家保护名单之内的动植物物种数量已经构成威胁。如:藏羚羊。

2.生物多样性损失的主要原因

生物多样性的丧失,既有自然发生的,也有因自然发生的,但就目前而言,人类活动(特别是近两个世纪以来)无疑是生物多样性的损失的最主要原因。此外制度特别是法律制度的不健全,则是引起损失的另一主要原因。

2.1自然原因

一是物种本身的生物学特性。其一是物种的形成与灭绝是一种自然过程,化石记录表明,多数物种的限定寿命平均为100~1000万年。其二是物种对环境的适应能力或变异性、适应性比较差,在环境发生较大变化时难以适应,因此而面临灭绝的危险。如大熊猫,其濒危的原因除气候变化和人类活动以外,与其本身食性狭窄、生殖能力低等身体特征有关。二是环境突变(天灾),如地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害。

2.2人为原因

由于人类对生物多样性对人类的重要性认识不够,同时又过多的重视经济发展,而对生物多样性保护意识淡薄,从而导致生境破坏时有发生;对生物资源开发过度,有些甚至是掠夺式的开发;环境污染严重;对外来物种入侵问题重视不够以及制度的不健全,这些都是导致生物多样性减少的主要原因。

2.2.1生境的丧失、片断化、退化

栖息地破坏和片段化已成为我国一些兽类数量减少、分布区缩小和濒临灭绝的主要原因。伐木和占地是中国生境被破坏的两大主要原因。天然林的大幅度减少直接威胁到从苔藓、地衣到高等物种的生存。此外伐木也是导致森林火灾的一个主要原因,中国在过去25年内因森林火灾共损失了860万公顷的森林。以农业和建设为目的的占用森林、湿地和草原则是生境破坏的另一个原因。据估计,中国目前农田的1/3本来是处女林,这一问题在中国热带地区尤为严重。而在过去的半个世纪里,沿海湿地的一半左右已经发生改变,高原湖泊周围的湿地也损失严重。另外,1950~1980年间中国湖泊面积减少1/10。

生境的片断化是指一个面积大而连续的生境被分割成两个或更多小块残片并逐渐缩小的过程。多种人类活动都可能导致生境的片断化。如铁路、公路、水沟、电话网络、农田以及其他可能限制--生物自由活动的分隔物,和自然保护区内修筑公路等人为设施。特别是由于这些人为设施的建立,使得动物的活动受到限制,从而影响其觅食、迁徙和繁殖,而且植物的花粉和种子的散布也会受到影响。因而引起动植物种群数量下降并引起局部灭绝。同时由于生境的片断化,阳光、温度、湿度及风的变化,也会导致一些物种濒危、甚至灭绝。另外生境的片断化有助于外来物种的入侵,进而威胁到原由物种的生存。

生境退化则是生境部分的失去原有功能,如由于经济发展、过度放牧等原因,使得草场退化严重,引起草原生物生理机能衰退,从而对其生存构成威胁。

草原的退化。

2.2.2掠夺式的过度开发

许多生物资源对人类具有直接的经济价值。随着人口的增加和全球商业化体系的建立和发展,人类对之的需求随之迅速上升,其结果导致对这些资源的过度开发并使生物多样性下降。

而当商业市场对某种野生生物资源有较大需求,通常会导致对该种生物的过度开发。典型的实例是人类对海洋鲸类的猎捕活动与鲸类数量的消长之间的关系。我国许多药用植物,如人参、天麻、砂仁、七叶一枝花、黄草、罗汉果等,野生的植株都已经很有限了,如果仍不加限制必然导致灭绝。其中偷猎、滥挖走私野生动物行为对生物的多样性威胁最严重。

2.2.3环境污染

2.2.3.1水体污染

水体污染能够对水生生物(特别是鱼类)生命周期的任何发展阶段,产生亚致死或致死作用,影响他们的捕食、寻食和繁殖。其中亚致死的水体污染对水体生物多样性的影响更为突出、普遍、久远。在这种环境中的生物繁殖能力下降、生长缓慢或者死于环境胁迫有关的疾病。而水体富营养化能使水体生物多样性显著下降,昆明滇池即是一例。

2.2.3.2土壤污染

土壤污染通常会使当地植被退化,甚至变成不毛之地,同时土壤动物也会变的稀少甚至绝迹,其生物多样性比未受污染区显著下降。如矿区、尾矿堆积地一、矿区废弃地以及垃圾填埋废弃地都少有树木生长。

2.2.3.3空气污染

人类排放到大气中的各种有毒有害物质均能对生物体产生不同程度的损失,并对生态系统构成危害。经各种途径进入空气的二氧化硫、氨、臭氧等能直接杀死生物。来自冶炼厂废气中的有毒金属能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等温室气体的所引发的温室效应等造成的生物多样性损害、减少越来越受到国际社会关注和重视,特别是温室效应引起的全球变暖和酸雨对生物多样性的影响。

2.2.4外来物种入侵

外来物种入侵对生物多样性造成了很大威胁。其入侵方式有三种:一是由于农林牧渔业生产,城市公园和绿化、景观美化、观赏等目的的有意引进或改进,如在滇池泛滥的水葫芦、转基因生物;二是随贸易运输旅游等活动传入的物种,即无意引进,如因船舶压仓水、土等带来得新物种;三是靠自身传播能力或借助自然力而传入,即自然入侵,如在西南地区危害深广的紫茎泽兰、飞机草。在全球濒危物种植物名录中,大约有35%~46%是部分或完全有外来物种入侵引起的。2002年来自南美洲亚马逊河的食人鱼又名食人鲳在我国掀起轩然大波。其一旦流入某一水域达到一定规模时,可能会大量屠杀其他鱼类,给生态平衡和生物多样性带来危机,造成不可估量的损失。

2.3制度原因

虽然我国在保护生物多样性方面取得一定成绩,但由于制度特别是法律制度的不健全,使生物多样性遭受了不必要的损失。主要表现在:虽然国家已把环境保护的成效纳入政绩考核之中,但有些地方政府并未把此真正纳入工作计划;对生物多样性有影响的重要部门(如农业、林业、渔业、科研机构等)对此重视够,缺少相关具体实施细则、行动及专业人员。自然保护区是保护物种及其生境的有效方法,我国已建立数目众多的保护区,但相对与国土总面积而言是不够的,而且部分保护区管理混乱、土地权属不清等也需要完善。在法律制度方面,虽已实施《自然保护区条例》多年,但毕竟在法律效力上位阶较低,调整面窄,处罚力度不够,故需要进行新的立法以保护自然保护区、物种及其生境。而在外来生物入侵问题上,虽有一些法规涉及,如《进出境动物检疫法》但没有专门法规对此做相应调整,法律漏洞较大。

此外,由于经济发展;新的城镇、水坝、水库、矿区的开发、建设;旅游活动以及国际合作不充分也会对生物多样性构成威胁。

3.保护对策

保护生物样多性不仅需要加快治理环境污染,把保护工作纳入国民经济发展计划,更重要的是在生态系统水平上采取保护措施,传统的做法主要是建立自然保护,通过排除或减少人为干扰来保护生态脆弱区,在一般情况下,确是保护某些物种或生态系统的有效途径。但存在许多问题,需要加以完善,有必要通过立法的途径解决,主要是对自然保护区进行立法。鉴于外来物种对生物样多性的影响日益严重,而我国却没有专门立法保护措施,故建议建立外来物种管理法规体系。而且随着人口和用地的不断增长,被动的保护已很难真正达到保护的目的,为此提出可持续利用生物资源。同时生物多样性对全人类都有着深远的意义,需要各国政府和人民的积极参与,故特别强调国际合作和加强国民教育。

3.1建立、完善自然保护区和制定《自然保护区立法》

自然保护区是具有保护自然环境和自然资源的双重性质,并且是一定的空间范围的区域。在我国指对有代表性的自然生态系统、珍惜濒危野生动植物物种的天然集中分布区和具有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在地的陆地水域和海域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。

据《世界资源》1997年的统计,全世界已建立较大面积的保护区1.04万个多,其无论在保有物种、遗传、生态系统的多样性还是在保护物种生境上都起了非常重要的作用,但各国也意识到,由于缺法相关法律保护,自然保护区建设、管理混乱,保护区内开发与保护矛盾突出,乱砍、滥挖偷猎行为时有不断,造成一些自然保护区破坏严重。

因此,许多国家对自然保护区和国家公园进行了专门立法。如,英国《国家公园和乡土利用法》,日本的《自然公园法〉澳大利亚的国家公园与野生生物保护法》加拿大的《国家公园法》,韩国的《自然公园法》等。另外,一些国家制定了自然保护区或生物多样性保护方面的综合性法律,并将自然保护区纳入其中。例如,日本的《自然保全法》、新西兰的《自然保护法》、韩国的《自然环境保护法》等。这些法在保护生物多样性上取得很大成效。

所以无论是按国际通行做法还是从我国国情出发,都有必要抓紧制定一部《自然保护区法》,对由于自然保护区的保护、建设、管理、开发和利用而产生和存在的社会关系进行调整。建议在原有法规中法律制度:如审批制度、分级分区制度、管理制度、检查应急制度的基础上,修改和完善相关法律制度,如分类性保护和管理制度、监督管理体制、投入保障制度,借鉴国外相关先进经验,创设新的法律制度,如功能区划制度和社会影响评价制度。

3.2防止外来物种和建立外来物种管理法规体系

外来物种入侵不仅对当地生物构成威胁,同时对经济和人体健康带来不可估量的损失,因此一些国家对此进行了立法。如美国先后颁布或制修订了《野生动物保护法》、《外来物种预防和执行法》、《国家入侵生物法》、《外来有害生物预防和控制法》、《联邦有害杂草法》等;新西兰《生物安全法》等。

我国虽有一些法律法规涉及外来物种管理,如根据《野生动物保护法》(1988)农业和林业局分别建立了水生和陆生野生动物引进审批制度;《野生植物保护条例》(1996)、《进出境动植物检疫法》、《动物防疫法》和《植物检疫条例》。但是目前尚无针对外来物种入侵的专门法规。《中国生物多样性保护行动计划》涉及到外来入侵物种物种,但未制定专门针对外来物种入侵的行动计划,所以中国急待制定相关法律法规以确保生态安全和保护本国生物多样性。如设立引种许可证制度和环境影响评价制度,建立外来物种入侵预警机制。

另外,对外来物种进行普查和有计划清除,也很有必要。

3.3在保护中持续利用生物资源

虽然全世界已建立众多自然保护区、国家公园等多形式保护方法方式,但相对于地球生物圈而言,其保护的生物多样性是有限的。因此人们认识到,有效和长期可信的保护生物多样性的方法是持续利用生物资源。指对生物资源的利用应以使生物多样性在所有层次上得以保护、再生和发展。对保护而言,没有合理利用也就没有保护。利用自然保护和发展旅游业就是一例。不但有经济效益,实际上也是宣传群众、教育群众,从而获得广大人民群众的广泛支持。这本身就是社会效益的体现,也是自然保护的价值体现。

另外建议对生物多样性有影响的重要部门(如农业、林业、渔业、科研机构)制定生物多样性保护规划,并将其纳入他们的生产计划中,鼓励生物的资源利用方式的多样化。包括根据当地资源的实际情况实施传统的农业和林业措施;推进科研与教育;采取必要的办法使保护区免受人类活动的影响和进行迁地保护。

3.4国家合作与行动

在生物多样性问题上,世界各国的共识是生物多样性问题不是局部的、地区的问题,而是全球性的问题。联合国有关组织、世界科学界和各国政府部门认为国际合作是推进生物多样性保护的重要方面。因此我国政府应积极的参与国际合作加入协定,联合打击跨国非法贸易与捕猎。加强科研协作,但要注意与产权问题。

我国已加入的公约协定有《濒危野生动植物国际贸易公约》、《国际捕鲸公约》、《生物多样性公约》、《热带木材协定》、《关于保护特别水禽的重要湿地公约》等等,为了更好的保护我国生物多样性,应积极的开展国际合作,并制定相关的实施计划与细则,在必要的情况下制定相关行政法规或法律。

3.5加强环保教育

从整体和局部看,国民素质的高低直接关系到生态环境及生物多样性的好坏,大量资料表明,凡是受环保教育程度越低的国家和地区,通常生态环境破坏频率越高、程度越深、问题也越多。而对生物多样性的可持续发展这一社会问题来说,除发展外,更多的应加强民众教育,广泛、通俗、持之以恒地开展与环境相关的文化教育、法律宣传,培育本地化的亲生态人口。特别值得重视和提倡的是利用当地文化、习俗、传统、信仰、宗教和习惯中的环保意识和思想,如民族地区的龙山、凤水,进行宣传教育。另建议在中小学中专门开设环境课程或在自然、化学、生物、地理及中进行环保教育,尤其值得重视的是课外活动。

此外,加快对全国生物多样性的清查;根据实际情况变更动植物保护级别;恢复破坏的生态系统;及对一些重点珍稀濒危物种进行人工繁育和扩群工作,也很有必要。总之,一个物种的消亡往往不是单个因素作用的结果,而是多个因素综合作用的结果。所以,生物多样性的保护工作是一件综合性的工程,需要各方面的参与,不仅需要政府,更需要民众;不仅需要单个学科,更需要多学科;不仅是一个国家或地区,而是全球的共同参与与合作。

参考文献:

[1]王羲国际环境法法律出版社1998

[2]韩德培主编环境保护法教程法律出版社1998

[3]曹志平生态环境可持续管理中国环境科学出版社2001

[4]毛文永、刘剑平全球环境问题与对策中国科学技术出版社1993

[5]伊武军资源环境与可持续发展海洋出版社2001

[6]熊治延环境生物学武汉大学出版社2000

[7]中国外来物种黑名单科学生活2004(3)

生物多样性的原因范文第2篇

关键词 生物多样性;保护;生态园林;生态绿地基地

中图分类号 Q146 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)24-0206-01

1 生物多样性的作用

1.1 有利于珍稀濒危物种的保存

一个物种一旦灭绝,它的基因将很难保存,从而导致该物种永不再生。而保护生物多样性,特别是对濒危物种的保护,对于人类后代繁衍和科学研究意义重大[1-2]。

1.2 调控作用

生物多样性可以调控地球表面温度、大气层成分、地表沉积层氧化还原电位以及pH值等。例如,地球早期的大气中含氧量很低,由于植物的光合作用,现今地球大气层中的含氧量约为21%。据科学家估计,一旦失去了植物的光合作用,大气层中的氧气将会在数千年内消耗殆尽[3-4]。

1.3 改善生态环境

保持生物多样性有利于保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等。作为中华民族的摇篮,黄河流域在几千年前曾经土地富饶,野生动植物种类繁多。然而,由于长期战乱及过度开发,黄河流域的生物多样性已经极度贫乏,水土流失严重,自然灾害频发,给人类的生存和生活带来极大的威胁[1-3]。

2 生物灭绝的原因

2.1 环境污染是直接原因

人类不仅数量迅速增长,改造自然的能力也极大地增强,填海造田,长江截流,荒漠变农田。同时,人类活动也使环境污染日益加重,如食物农残、工业“三废”、生活垃圾等。许多陆地和水体由于受到不同程度的污染,不再适宜野生生物的生存,如咸海生物群落已完成毁灭,许多海洋生物已经彻底灭绝;由工厂废气、汽车尾气形成的酸雨,正严重危害着地球生物[1-2]。

2.2 世界人口增长过速是主要原因

人口增长导致人类对生存空间和食物需求量的增长,致使地球上许多自然景观被大面积的人造景观代替,这些人造景观包括农田、人工草场、人工林、楼群、混凝土地面和人工水产养殖基地等。因此,野生动物的生存空间被大量侵占,自然景观逐渐消失,原生植被随之减少乃至消失,而公园、城市绿化带等多为人工筛选的植物,原生物种锐减,加剧了种群的衰退和灭绝的过程[1-4]。

3 城市生物多样性的保护

3.1 开展物种的引种、驯化和推广

为了扩大物种的栽培范围、分布区和种群规模,建议开展物种迁地保护和离体保护。城市园林部门多年来进行了大量的引种和繁育工作,建立了植物园、公园、种子资源园等,如葫芦岛市20多年来进入新物种约100种(包括外来归化野生草本和栽培林木)。由此可见,城市引种比较丰富,通过引种大大增加了城市生物多样性。

3.2 城市生物多样性保护和持续利用方法

一是为了给城市规划、管理提供可操作的依据,要加大对城市生物多样性保护、恢复和持续利用的研究力度,逐步完善城市建设过程中有关保持生物多样性的规划设计、施工技术、工程措施、生物多样性检测、评估方法及其指标评定系统等。二是城市物种受城市空间的限制,易形成小种群,生境碎化、隔离以及城市污染物等系统胁迫加大了物种灭绝的概率和速度。因此,应大力研究城市化进程影响生物多样性的内在机制和模式。三是为了分析和预测城市建设对生物多样性的影响及后果,应建立生物多样性监测网络,以为城市生物多样性保护和管理提供依据[1-4]。

3.3 重视生物本身原有的生态规律

城市是人类的集中地,因而城市生物多样性的保护是至关重要且非常必要的。为了对城市生物多样性进行保护,在建设项目中应该增加生物多样性价值评估,使城市建设能够遵循生态规律,合理协调功能、景观设计和城市自然保护、生物多样性的关系,以实现人与自然可持续发展,从而达到物种保存、进化以及保持生态系统完善、稳定的目的[1-4]。

4 建立生态绿地基地

4.1 建立生态绿地基地应遵循生物多样性原理

生态绿地建设既要注重其观赏性,更要符合生态学原理。借鉴自然演替群落的种类组成和结构规律,根据不同植物的生态幅度,构筑和拓展生态位,合理配置乔、灌、藤、草,构建生物多样性高的复层群落结构,尽量减少大面积草坪的建植。充分利用乡土植物,使生物多样性体系具备地域特征,增加植物对城市环境的适应性。要优化群落结构、提高群落的生物多样性,使人工群落和自然生物群落完善结合,提高其系统的生态效应和景观效应[1-4]。

近年来,在园林绿化中,由于忽视生物多样性而引发的病虫害问题不胜枚举,如长春市公园内因丹东桧柏与山定子等苹果属的观赏树木配植在一起而导致草锈病、桧柏锈病的发生;2001年辽宁省各市区内杨柳树烂皮病的大面积危害等,所有这一切为人们敲响了警钟,在城市生态化绿地的建设,必须遵循生物多样性原理,在选择植物种类多样性的同时,选用抗病虫能力强的树种,使其能相互制约病虫害的发生,以达到生态化绿地发展的目的。

4.2 生态化绿地基地的建设类型

建设观赏型、保健型、耐污型、生产型的人工植物群,以色叶树、花灌木、宿根花卉等为主要素材,增加绿化层次的差异,用高大乔木、小乔木、花灌木、色叶小灌木、地被植物形成多层次、高落差的绿化格局;遵循“适地适树”的原则,在植物的选择与配置上注重环境的适应性,种间关系的协调性和互补性,以乡土树种为主,适当应用经过试验的适应当地条件的引种树,实现在满通功能的前提下,达到增加植物景观与周围环境协调性的目的。

为改善重污染区的生态环境,在绿化基地建设过程中选用抗性较强的植物构建复层结构为主的植物群落,这种结构通风透气性良好,生态效益高。在绿化基地中适当引进即将濒危和稀有的野生植物,可丰富景观,保存和利用物资资源。为满足市场需要和增加社会效益,可以发展乔、灌、花、果、草、药和苗圃基地,以增加经济价值,促进环境协调[5-6]。

5 参考文献

[1] 丛日辉,李研.浅议生物多样性与生态公园[J].资源与人居环境,2011(1):54-55.

[2] 张庆费.城市生物多样性的保护及其在园林绿化中的应用[J].大自然探索,1997(4):99-102.

[3] 乔欣.城市用地评定中的生态优先原则导入[D].重庆:重庆大学,2004.

[4] 郑瑞文.北京市城市建成区绿地植物多样性研究[D].北京:北京林业大学,2006.

生物多样性的原因范文第3篇

例如,在讲授遗传的物质基础时,我没有直接告诉学生主要的遗传物质是什么,而是对细胞有丝分裂、减数分裂和受精过程进行回顾分析,了解染色体活动有一定的规律。在有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,有丝分裂的结果,每个子细胞中具有一套形态和数目完全相同的染色体,保证了每种生物的细胞中都含有一定形态和数目的染色体;进行有性生殖的动植物,其有性生殖细胞是通过减数分裂形成的,其结果使得性细胞染色体数减为正常体细胞的一半,经过受精作用使染色体数恢复到原来的数目。这说明染色体在生物的传种接代过程中,能够保持一定的稳定性和连续性,因此人们认为染色体在遗传上起着主要的作用。从细胞的角度来看,染色体即为遗传的物质基础。接着,再从分子水平上对染色体进行研究,知道染色体主要是由DNA和蛋白质组成的,其中的DNA在染色体里含量稳定,是主要的遗传物质。这样就完成了新旧概念的改造,原来认为的遗传物质---染色体就成了真正意义上的主要遗传物质DNA的载体。

又如,对生物多样性原因的认识:在高中生物中有三处提及生物多样性原因,其一,第一章中指出,蛋白质结构的多样性决定生物的多样性;其二,第五章中指出,DNA分子结构的多样性决定生物的多样性;其三,第六章中指出,以自然选择为中心的生物进化学说,能够科学的解释生物进化的原因,以及生物的多样性。虽然在这三处均对生物多样性的原因有不同的描述,但实际上书本是从不同侧面和层次上来描述多样性原因的,我们应该让学生认识到生物多样性的直接原因是蛋白质分子的多样性,而DNA分子结构多样性则是生物多样性的根本原因,因为DNA控制蛋白质的生物合成,DNA多样性决定蛋白质多样性。而生物进化学说对生物多样性的解释实际与生物遗传物质结构多样性是一致的。这样,不仅能把DNA的多样性引起生物多样性同化到蛋白质多样性引起的生物多样性中,而且使得我们对生物多样性的原因有了更进一步的认识。

二、在解决问题时,不死套公式,而是融会贯通,善于多渠道,用简捷的方法解决问题。 例如,在讲解自由组合规律时,为了让学生搞清其实质,我围绕等位基因互相分离,非等位基因之间自由组合这个实质,出了多种类型题,根据亲代基因型推出子代基因型和表现型;根据子代同一对相对性状的表现比,直接推出亲代基因型;根据子代基因型组合数推出亲代基因型等一题多解的练习题,用多渠道帮助学生解决问题。但在解决以上问题时,我发现有的同学当题目中出现不同于书本上的遗传比例时,不知所措或解题方法繁琐,我便告诉学生应学生化繁为简,有些遗传练习题看似复杂,但只要把复杂的问题分解为局部,逐一研究局部的问题,最后再把局部问题的结果综合在一起,问题就可以解决了。像两对以上相对性状的遗传看似复杂,但只要两对以上的等位基因是独立分配的,就可以把复杂的遗传现象分解为一对一对的相对性状来研究,即用分离规律来研究。在把每一对相对性状的问题研究清楚后,再把它们综合起来,达到问题的最终解决。 三、在创造活动中,不因循守旧,不墨守成规,不安于现状,有创新意识,有丰富的创造想象力。

生物多样性的原因范文第4篇

关键词:草地蝗虫;多样性;均匀度;丰富度

中图分类号:S 431.3 文献标识码:A 文章编号:10095500(2013)01003406

大量文献资料证明,蝗虫是最具代表性的草地害虫之一\[1-3\]。这类害虫抗逆性强,寄主植物种类多,分布广泛。同时繁殖能力强,因而种群密度大,为害时间长,危害程度重\[4\]。

种的丰富度、均匀度和多样性指数是描述群落在种类组成、分布格局、结构、功能和动态方面差异性的一个重要测度值,也是评价生物群落稳定性的一个重要指标\[5,6\]。深入探讨草地蝗虫多样性指数及种的丰富度和均匀度不仅有重要的理论意义,而且对提高草地蝗虫管理技术有较高的应用价值\[7-12\]。

对山西省吕梁市方山县草地蝗虫种的丰富度、均匀度和多样性研究报道很少。为了能够从群落水平上探索草地蝗虫及其灾害发生与发展规律,从宏观上调控草地蝗虫管理,从微观上采取有效防治措施,达到提高草地整体管理水平和蝗虫的精确性可持续控制目的,2011年7~8月在山西省吕梁市方山县对草地蝗虫多样性、种的丰富度及均匀度进行了调查研究。

1 研究区域自然概况

研究区域位于山西省吕梁市方山县,地处黄河中游的晋西黄土高原,吕梁山脉北部西侧。东连娄烦、交城县,南接离石区,西靠临县,北与兴县、岚县畸连,全县总面积14.158×104hm2。由于长期流水侵蚀切割,地形破碎,梁峁起伏,沟谷纵横,构成中山、低山、丘陵、河谷等多种地貌形态\[2,3\]。海拔在986~283 0 m。属暖温带大陆性季风气候,年均气温在6.5~10.6 ℃,全年无霜期130~190 d,年均降水量450~600 mm,年均蒸发量2 090.8 mm。天然草地3.286×104hm2,占总土地面积23%,主要植被有亚高山草甸、山地草甸、山地草原、灌木草丛和疏林草原等\[13,16\]。地形、地貌、土壤及草地植被类型的多样性孕育了特定的草地蝗虫区系。

2 研究方法

2.1 方法与内容

2.1.1 样地选择 以山地草原、山地草甸和灌木草丛为调查样地,每1个样地为1个蝗虫群落,分别用罗马数字依次编号为群落Ⅰ、群落Ⅱ和群落Ⅲ,每一样地面积不小于3 000 hm2。

2.1.2 时间 自2011年7月20日至8月10日,每间隔4 d调查1次,共调查6次,每次调查1 d,每天早晨8∶00~11∶00时、下午3~6时各调查1次。每次调查分3个组在各样地同时进行。

2.1.3 方法 用昆虫取样框(100 cm×100 cm×30 cm)抽样15次,逐样方收集蝗虫标本,并带回室内检索,按群落统计种类和数量。统计过程中剔除个体数为零的样本。

2.1.4 内容 调查蝗虫种类和数量组成,通过数理统计与分析,测算各样地或蝗虫群落种的丰富度、均匀度和多样性指数,对调查区域蝗虫的生物多样性作出综合评价。

2.1.5 采用的生物多样性指数

(1)α多样性计算方法\[5 \]

①Patrick指数 D=S ……(1)

式中:D为Patrick指数,S为物种数。

②Shannon指数 H′=-∑mi=1pilnpi

式中:H′为Shannon指数,pi为重要值。

③Simpson指数 D=1-∑pi2

④均匀度指数 E=H′/lnS

(2)β多样性计算方法\[6 \]

⑤相异性系数 CD=1-2 c/a+b

式中:CD为相异性系数,a与b分别为2个群落各自的物种数,c为2个群落共有的物种数。

⑥Cody指数 β=〔g(H)+I(H)〕/2

式中:β为Cody指数,g(H)为沿生境梯度H增加的物种数,1(H)为沿生境梯度丢失的物种数。

⑦群落共有度 CP=(c/a+b-c)×100%

式中:a为群落A的物种数,b为群落B的物种数,c为群落A和群落B共有的物种数。

3 结果与分析

抽样270个,采集到各种蝗虫标本23 058头,分隶于7科、18属、27种,群落Ⅰ有6科、17属、20种,群落Ⅱ有4科、9属、12种,群落Ⅲ有3科、6属、8种(表1)。

3.1 区系组成

吕梁市方山县草地蝗虫种类组成比较复杂,区系成分含山地草原蝗虫群落、山地草甸蝗虫群落和灌木草丛蝗虫群落(表2)。比较上述3个蝗虫群落可得出以下特点。

(1)群落I比群落Ⅱ和群落Ⅲ的科、属、种数都多,而群落Ⅱ又比群落Ⅲ的科、属、种数多(表2)。

(2)3个群落中蝗虫共有种比较少,β多样性指数为Ⅰ-Ⅱ8种,占总数的29.6%,Ⅰ-Ⅲ和Ⅱ-Ⅲ群落间各共有3种,分别占总种数的11.1%。

(3)3个群落的优势种有一定的差异性,其中,群落Ⅰ的优势种有黄胫小车蝗、疣蝗和蒙古束颈蝗,群落Ⅱ的优势种有狭翅雏蝗、黄胫小车蝗和素色异爪蝗,群落Ⅲ的优势种有中华蚱蜢、短星翅蝗和黄胫小车蝗。

(4)单种属和寡种属比例较大是3个群落的共同特征。

(5)斑翅蝗科和网翅蝗科是各群落的优势类群。

3.2 各群落蝗虫种的丰富度、均匀度和多样性分析

3.2.1 α多样性分析 依据上述α多样性分析计算式计算结果见表3。

3个蝗虫群落种的丰富度排序是:山地草原蝗虫群落>山地草甸蝗虫群落>灌木草丛蝗虫群落。均匀度排序是:山地草原蝗虫群落灌木草丛蝗虫群落。种的多样性排序是:山地草原蝗虫群落>山地草甸蝗虫群落>灌木草丛蝗虫群落。

3.2.2 蝗虫种的丰富度分析 物种丰富度是物种多样性最简单的测度\[18\]。山地草原蝗虫群落种的丰富度(S =20)比山地草甸蝗虫群落种的丰富度(S =12)高0.67倍,比灌木草丛蝗虫群落种的丰富度(S=8)高1.50倍(表3)。由于种类丰富度越大,多样性指数越高\[18\],所以种丰富度排序与种的多样性排序是一致的。3个草地类型的地形地貌和寄主植物种类组成的多样性是造成种的丰富度和多样性差异性的主要原因。

3.2.3 蝗虫种的均匀度分析 均匀度是指群落中不同物种分布的均匀成度。山地草原蝗虫群落种的丰富度虽然最高,但种的均匀度却最低,为0.719 6(表3)。这是因为山地草原地形、坡度变化大,植被类型和植物镶体多,致使草地蝗虫分布不均匀,似有核心分布或嵌纹分布的特点。山地草甸蝗虫生境要素性比其他两个生境相对简单得多,因而蝗虫分布就更加均匀,似有波松分布特点。

3.2.4 多样性指数 物种多样性指数即是将物种丰富度和均匀度用一个公式来进行测度,以便同时反映群落中种类数目的变化、种内个体分布格式的变化,以及生物群落在组成、结构、功能和动态方面表现出的丰富多彩的差异性。表3中多样性指数(D、H′)的差异性,说明3个蝗虫群落在种类组成、结构、功能和动态变化等方面的稳定性不同,尤其是山地车草原蝗虫群落多样性指数较高,因而群落的稳定性较高。这说明该生境可能是某些蝗虫的储备地,具有储存、保留和发源地的作用,当条件适宜时蝗虫灾害突发的机率也比较高。

3.2.5 β多样性分析 依据上述β多样性分析计算式计算结果见表4。

β多样性分析(表4)结果表明各生境之间蝗虫种的多样性也有较大差异,其中,群落Ⅰ和群落Ⅲ的相异系数(CD)与Cody指数最大,它反映了两个生境在空间上的极端性差异(前者位处低海拔区域,后者位处高海拔区域)。

4 讨论与结论

4.1 讨论

(1)尽管调查区域的地形地貌、植被类型等环境条件多种多样,但本研究仅选择山地草原、山地草甸和灌木草丛3个生境作为调查样地,这是因为生境划分过细,工作量就会相应增加。同时,所选择3类生境在地形地貌、植被类等方面有较大差异,因而与之对应的蝗虫群落界限比较明确,足够代表性。

(2)芦荣胜等\[16\]研究结果证实山西省有78种、37属、7科蝗虫\[13-16\],由于我们只在特定区域和特定生境进行调查研究,故所获种数较少,但科数和属数与资料记载接近,这说明在我们的工作区域单种属和单属科较多。

(3)只有当pi>1时,种i才可能在大小为n的样本中出现。因此,我们实际观察到的蝗虫种数有可能低估了真实的蝗虫种数S,因为即使抽取相当大的样本,稀有种也常常不会在其中出现。据此估计研究区域草地蝗虫实际种数应不少于27种。

(4)从理论上讲,群落的多样性指数越高,该群落越稳定,但从生态学角度考虑并不尽然\[5,6\]。如地带性顶级群落往往比其前几个演替阶段的物种多样性指数低,但它却是稳定的。因此,只有与当地环境适应了群落才是生态意义上的“好”群落。从这种意义讲,对于草地蝗虫还需要在区系与群落组成、结构、功能和动态等方面进一步作深入研究,及时掌握种类变化、种内个体分布格局与各种多样性信息,并依据不同的目的去合理地利用多样性指数。

4.2 结论

(1)在山西省吕梁市方山县草地抽样270个,采集蝗虫标本23 058头,分隶于7科、18属、27种,其中,山地草原蝗虫群落有6科、17属、20种,山地草甸蝗虫群落有4科、9属、12种,灌木草丛蝗虫群落有3科、6属、8种。斑翅蝗科和网翅蝗科是各群落的优势类群,单种属和寡种属较多是各群落组成的共同特征。

(2)3个蝗虫群落共有种较少,其中,Ⅰ、Ⅱ群落间共有8种,占总数的29.6%,Ⅰ、Ⅲ群落间和Ⅱ、Ⅲ群落间各共有3种,分别占总种数的11.1%,证明各群落具有相对独立性,并具一定的稳定性。各群落都有相应的优势种,黄胫小车蝗是各群落的优势种之一。

(3)2011年 7月下旬至8月上旬,山地草原蝗虫的α多样性指数S=20,E=0.719 6,D=0.933 0,H′=2.823 7;山地草甸S=12,E=0.933 0,D=0.818 5,H′=2.318 5;灌木草丛S=8,E=0.912 2,D=0.651 6,H′=1.912 6。草地蝗虫的β多样性指数依次为Ⅰ―Ⅱ=8,Ⅰ-Ⅲ=11,Ⅱ-Ⅲ=7。造成这些差异性的原因很多,但最主要的是受地形地貌、寄主植物及生物物候期等因素的影响。参考文献:

\[1\] 郑哲民.中国蝗虫的分类学研究\[J\].陕西师范大学学报(自然科学版),2003(2):74-76.

\[2\] 孙涛,龙瑞军,刘志云.祁连山北麓四种天然草地蝗虫物种多样性比较研究\[J\].草原与草坪,2010(6):58-62.

\[3\] 柳小妮,蒋文兰 ,刘晓静,等.夏河甘加草原草地蝗虫优势种的确定及混合种群密度高峰值模型研究\[J\].草原与草坪,2007(4:)33-38.

\[4\] 王俊梅,豆卫,杨自芳,等.苦参碱对草地蝗虫种群密度的控制效果\[J\].草原与草坪,2008(6):23-36.

\[5\] 马克平.生物多样性的测度方法 Ⅰα多样性的测度方法(下)\[J\].生物多样性,1994,2(4):231-239.

\[6\] 马克平.生物多样性的测度方法 Ⅱβ多样性的测度方法(上)\[J\].生物多样性,1995,3(1):38-43.

\[7\] 郑哲民,王向荣.山西省异爪蝗属二新种(直翅目:网翅蝗科)\[J\].四川动物,1993(2):23-26.

\[8\] 胡靖,张廷伟,刘长仲,等.基于模糊聚类法的亚洲小车蝗种群空间格局分析\[J\].甘肃农业大学学报,2012,47(3):62-66.

\[9\] 郑凤英,张金屯,张峰,等.山西省草地资源及合理利用\[J\].山地研究,1996(1):27-31.

\[10\] 张金屯,米湘成,郑凤英,等.五台山亚高山草甸群落生态关系分析\[J\].草地学报,1997(3):48-52.

\[11\] 李笑硕,邢振彪,徐东,等.包头市蝗虫常见种类与综合控制措施\[J\].华北农学报,2004(1):58-63.

\[12\] 李万春,张连庆,张永胜,等.锡林郭勒草原蝗虫的防治对策\[J\].内蒙古农业科技,2004(6):34-37.

\[13\] 郑哲民,马恩波,王向荣.山西东南地区雏蝗属三新种(直翅目:网翅蝗科)\[J\].昆虫学报,1996(1):143-146.

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生物多样性的原因范文第5篇

【关键字】城市河流; 生态景观设计; 现状与问题; 意义与原则

中图分类号:P901 文献标识码:A

0.引言

水是自然界中仅次于空气的基本环境要素。城市中,水体主要以城市河流为主,河流环境与城市发展有着密切联系。河流构成了整个城市的基本构架。随着人们生活水平的不断提高,城市生态环境有了很大的变化,然而在不断进步的同时,也为生态环境带来了许多严重问题。许多城市常将河流作为污水的排放场所,使得河流水质下降且严重影响着两岸居民的生活质量,对于两岸生物也有着不可避免的破坏,严重造成城市河流生态失衡。

1.城市河流生态景观的现状与存在问题

1.1只强调水利功能,忽视生态景观功能

现今,人们常常只会重视河流的水利功能,却忽略了河流的生态景观功能。在实际建设中,往往单纯片面的将改善水质、防洪或经济利益等方面作为治理的最终目的,忽视了河流在城市中作为自然景观的生态景观功能[1]。因此,在实际操作中出现了很多治理误区,例如河道硬化、清淤、修建防洪堤等,这些在实际使用过程中都无法完全恢复退化河流的结构和功能,不仅忽视了河流的生态性,还破坏了河流自然景观。

1.2人工化城市河流,促使生态环境恶化

最近几年,人们开始渐渐重视城市河流景观,因此各地政府开始花费大量人力物力对河流景观进行改造[2]。然而,人们在创造这些城市景观的同时,也使得河流水域的生态特征逐渐消失,自然景观逐步人工化。例如,在建造河流防洪堤时多数是使用人工材料进行建设,河道两岸用混凝土做成人工渠道,使得两岸湿地消失,破坏水生生物的栖息地;沿河建造的游览道观光道等严重破坏了自然植被,使得河流与土地、生物之间的联系被切断,河流的自净功能被严重破坏,生态环境进一步恶化。

2.城市河流生态景观设计的意义和原则

2.1城市河流生态景观设计意义

2.1.1改善城市环境

在城市建设过程中,由于人类日常活动和器械使用日益频繁,使得城市热岛效应越来越强烈。城市河流对整个城市的气候有着重要意义,也能够有效改善城市热岛效应。在小环境方面,两岸河道的绿化可以为人们提供阴凉的休闲场所,对地域噪音和防御风沙都有着重要意义。将河流两岸进行绿化建设不仅能够将城市河流打造成绿色生态长廊,还能够大大增加城市绿地面积。

2.1.2改善水质

城市河流渗水量减少以及水质的破坏都将影响到地下水含量以及水质的分布。河流两岸绿化能够过滤流入河流中的污水,河道两岸绿化与城市水系治理系统相结合,能够有效净化水质,同时将收集到的雨水渗入地下,促进城市地下水循环[3]。

2.1.3提高景观多样性

城市景观多样性有利于促进城市可持续发展并明显提升城市居民居住的舒适度。河岸是建设城市景观的重要位置,河流、土壤、植物等都是城市中独具一格的自然景观,能够为人们提供更加闲适的生活场所。城市河流丰富了城市景观多样性,为城市可持续发展提供了基础。

2.1.4增加物种多样性

城市河流中的动植物多种多样,各类动物、植物和微生物共同形成了一个庞大的生物链。河岸为植物提供了多类生长条件,许多植物在浅水区等区域进行生存,各类动物也依靠着河流生存。这样在城市河流周围形成了一个特殊的生态系统,这大大增加了城市异质性,有效维持着整个城市生态环境的多样性及持续发展的稳定性。

2.2城市河流生态景观设计原则

2.2.1生物多样性原则

生物多样性主要包括三个方面:生物遗传基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。多样性保证了整个生态系统的高效性及健康发展,因此城市河流生态景观设计应当遵守和维护生物多样性的原则。保证生物多样性最根本的一项就是需要维持原生生物和生长环境的多样性。因此在城市河流生态景观设计过程中,应当尽量保持原有的生物群落并维持各类物种类型及其整体生态系统。

2.2.2整体性原则

城市河流生态景观设计过程中,应当保证整个景观的完整性。完整的河流景观应当包括水体、两岸景观、桥梁景观、生态环境等,还需要考虑到人为因素及环境等因素。一个完整合理的城市河流生态景观设计必须完整的考虑到其中每一个因素。此外,在城市河流生态景观设计过程中必须将水体、沿岸区域及陆地这三个方面作为一个整体进行考虑[4]。最后,在设计过程中,必须将河流作为城市一部分将其与整个城市进行综合统一考虑。

2.2.3自然性原则

在城市河流生态景观设计过程中,应当使河道保持其原始自然的曲折形态,不能为了达到排水、泄洪或者其他目的就盲目擅自更改河道形态。曲折的河道、周围茂密的植被和不断变化的河岸是整个河道景观中最为突出的特色。自然形成的曲折河道不仅能够减缓水速、降低洪水的破坏能力,还能够为自然生物提供适宜的生存环境,有效保障了物种多样性。

在进行河流生态景观建设过程中,应当尽量选择使用自然材料。河岸这类水陆过渡位置是保障生物多样性的重要区域,因此在设计过程中,应当尽量使用如石头、泥土等这种原始的生态材料来建设一个独具原始特色的生态环境,以便为各类生物提供赖以生存和繁殖的栖息地。

3.结语

这几年来,人们越来越重视城市河流生态景观建设,尤其是在江南一带,大小不一的各类河港、河道遍布多数城市,河流生态景观几乎代表了整个城市景观的特色。在过去很长一段时间内,城市内的许多河流被严重污染,周围景观也受到严重破坏。然而随着近年来人们逐步认识到河流景观的重要性,因此河流景观中改造项目很多。因此城市河流生态景观设计中不仅需要满足人们日常生活中使用和观赏的需求,更重要的是要满足整个城市河流的生态性,以保障生态环境中物种的多样性和整体性。

【参考文献】

[1]张纵,施侠,徐晓清.城市河流景观整治中的类自然化形态探析[J].浙江林学院学报.2011(2):202-206

[2]俞孔坚,李迪华.城市河道及滨水地带的“整治”与“美化”[J].现代城市研究.2011(5):29-32