保护生物学 期末复习资料重点.docx

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保护生物学期末复习资料重点

保护生物学

1、保护生物学的概念

研究生物多样性保护的科学,即研究从保护生物有机体、生物种群、生物群落及其生存环境着手来保护生物多样性的科学。

2、保护生物学的研究目的

研究人类对生物多样性的影响；研究防止物种灭绝的有效途径和生物多样性保护的理论、措施和技术等。

《生物多样性公约》（ConventiononBiologicalDiversity）

是一项保护地球生物资源的国际性公约，于1992年6月联合国环境与发展大会上提出，于1993年12月29日正式生效。

截止20XX年2月，该公约的签字国有188个。

中国于1992年6月11日签署该公约，1993年1月5日批准生效。

生物多样性公约有3个主要目标：

保护生物多样性；生物多样性组成成分的可持续利用；以公平合理的方式共享遗传资源的商业利益和其它形式的利用。

第一章生物多样性（biologicaldiversity）

一、概念：

生物多样性是不同层次、不同等级水平的各种生命系统、生物类群、生命与非生命复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，包括植物、动物、微生物和它们所拥有的基因、所形成的群落和所产生的各类生态现象。

三、主要的层次：

遗传（基因）多样性、物种多样性、生态系统多样性。

生命系统是一个等级系统，包括基因、细胞、组织、器官、种群、群落、生态系统和景观。

第三节生物多样性的价值

一、直接利用价值

二、生态价值（间接经济价值）

三、科研和教学价值

四、休闲和生态旅游价值

五、存在与备择价值

第二章遗传多样性（geneticdiversity）

一、遗传多样性的概念

广义：

指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。

狭义：

主要指种内不同群体之间及同一群体内个体之间的遗传变异总和。

一、遗传多样性的产生

1、突变----遗传物质的改变：

染色体畸变和基因突变

2、重组----使基因型数量增加：

基因重组或染色体易位

二、遗传多样性的丧失

遗传漂变和基因流

一、遗传多样性的表现层次

在分子水平，可表现为核酸、蛋白质、多糖等生物大分子的多样性；

在细胞水平，可体现在染色体结构的多样性以及细胞结构与功能的多样性；

在个体水平，可表现为生理代谢差异、形态发育差异以及行为习性的差异。

遗传多样性通过对上述各层次的生物性状的影响，导致生物体的不同适应性，进而影响生物的分布和演化。

但许多遗传变异并不导致任何可观测到的表型上的差异。

转录转译

DNA→mRNA→蛋白质（酶）→细胞（组织）→器官（个体）

第一节物种多样性的概念

一、概念：

是生物多样性在物种水平上的表现形式。

指生命的有机体即动物、植物、微生物等物种的多样化。

物种多样性的两方面含义

（1）一定区域内物种的总和。

主要从分类学、系统学和生物地理学角度对物种的状况进行研究，或称为区域物种多样性；

（2）生态学方面的物种分布的均匀程度，常常是从群落组织水平上进行研究，或称生态多样性或群落物种多样性。

两种含义的区别主要在于研究的层次和尺度的不同。

前一种含义主要通过区域调查进行研究，后一种含义主要是通过样方或样点在群落水平上进行研究。

区域物种多样性测度的主要方法：

物种丰富度；单位面积物种数目或物种密度；特有物种比例。

一、生态系统多样性的概念：

生物圈内生境、生物群落等组成要素的多样性以及由生物与环境、生物与生物之间通过协同进化而形成的能流、物流与信息流等生态过程的复杂程度。

二、等级格式：

生物圈、生物群落、景观、生态系统、生态位、生活型、生态型和食物链。

遗传和物种多样性是生物多样性研究的基础，而生态系统多样性是生物多样性研究的重点。

生态系统多样性充分体现了生物多样性研究的最突出的特征，即高度的综合性。

第二节生态系统类型

四、按生境性质分

1、陆地生态系统

2、海洋生态系统

3、淡水生态系统

3、化石在生物进化史研究中的作用

（1）化石确定了一个生物学性状的最小年龄，如始祖鸟化石；

（2）化石提供了一个曾经存在过的生物学性状之证据；

（3）化石表示了一个生物类群的过去分布；

（4）化石提供了地球历史上生物多样性的大致丰富度。

二、生物多样性产生的3种资源：

1、有性繁殖和基因重组

2、种群之间的迁移

3、基因突变

第三节导致生物多样性丧失的因素

一、物种形成与灭绝对生物多样性的影响

生物多样性的产生方式主要是新物种的形成；而其丧失的主要是通过物种的灭绝。

二、决定生物多样性变化的其他因素

气候、散布能力、时间和生境类型

三、人类对生物多样性的影响

人口增加、生境破坏、捕猎、疾病等

生物多样性丧失的直接原因主要有生境丧失和破碎化、外来种的侵入、生物资源的过度开发、环境污染、全球气候变化和工业化的农业及林业等。

但这些还不是问题的根本所在，根源在于人口的剧增和自然资源消耗的高速度，不断狭窄的农业、林业和渔业的贸易谱，经济系统和政策未能评估环境及其资源的价值，生物资源利用和保护产生的效益分配的不均衡，知识及其应用的不充分，以及法律和制度的不合理。

总而言之，人类活动是造成生物多样性以空前的速度丧失的根本原因，而且影响生物多样性的因素往往是复合因素。

二、物种的概念

1、物种是指基本特征相似并能在彼此间相互交配产生可育后代的个体群。

在生殖上相互隔离着（Mayr，1970）。

一、隔离机制

1、地理隔离：

由于所栖居的地理区域不同而导致群体间彼此发生隔离的现象。

2、生殖隔离：

不同种群间不能进行杂交或杂交后的杂种不育或衰弱，而导致群体间彼此发生隔离的现象。

地理隔离导致生殖隔离，生殖隔离反过来导致两个新近分衍的物种之间一般表型分异的巩固和进一步发展（Mayr，1942）。

实例：

加拉帕戈斯群岛的地雀

加拉帕戈斯群岛的地雀是说明通过地理隔离形成新物种的著名实例。

这些地雀的祖先属于同一个物种，从南美洲大陆迁来后，逐渐分布到不同的岛屿上。

由于各个岛上的地雀种群被海洋隔开，这样，不同的种群就可能会出现不同的突变和基因重组，而一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率没有影响。

因此，不同种群的基因频率就会发生不同的变化。

由于各个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差别：

在一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。

久而久之，这些种群的基因库就会形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离。

生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的地雀就成了不同的物种。

实例分析

3、导致生殖隔离的机制（见P110表6-1）

合子前隔离机制：

季节隔离（时间隔离）

行为隔离

机械隔离（结构隔离）

生境隔离（生态隔离）

配子隔离（配子不亲和性）

合子后隔离机制：

杂种无生活力

杂种不育

杂种衰弱

二、物种形成模式（见P115表6-2）

1、线性物种形成：

一个物种转化为另一个物种。

2、物种增殖：

一个祖先物种产生两个或多个物种。

（1）突发物种形成（通过个体进行）：

多倍体（见图）、基因重组

（2）渐进物种形成（通过群体进行）：

异地物种形成----最普遍的物种形成

邻近物种形成

同地物种形成

物种形成过程的一般模式

一、物种灭绝的概念：

一个物种或一个种群不能通过繁殖而自我维持的现象。

灭绝概念的其他含义：

根据“世界自然保护联盟”的物种等级标准：

灭绝指在过去的50年中未在野外找到的物种。

野外灭绝：

如果一个物种仅有的个体在圈养或其它人类控制的条件下存活。

麋鹿

局部灭绝：

若一个物种在其曾经生活过的某个地方再也没有被发现，但在世界其它地方仍有发现。

台湾云豹

生态灭绝：

如果一个物种虽然存在，但其数量已经减少到其对同一群落中其它物种的影响可以忽略不计的地步。

华南虎

二、物种灭绝的现状

第二节引起物种灭绝的因素

竞争的结果是生态习性相似的物种往往构成镶嵌型分布，使两个竞争物种可能长期共存。

竞争可能使一个物种的地理分布范围和数量减少。

竞争往往要伴随其他因素才会导致物种的灭绝。

一、外部因素

1、生物因子

1）竞争:

争夺性竞争（两种物种同时利用同一自然资源）

干扰性竞争（一物种通过某种行为阻碍另一物种的生存）

2）捕食

3）病菌与病害的流行

竞争、捕食和流行病等单个因素都不可能导致一个物种的灭绝，但它们会使物种增加能量和遗传上的负载，再加上某些时期内种群中个体期望寿命缩短，就会改变生物种群的大小和缩小其分布范围。

在这种情况下，接踵而来的偶然事件就容易将一个物种推向灭绝。

2、物理因子

1）缓慢的地质变化

地壳整个布局的改变破坏了原来的生存条件，同时又创造了新的生存环境。

2）气候变迁

气候的变化或变迁，改变了生物的分布范围，当超过了某一物种或分类群的调节限度，就可能导致该物种或分类群不可避免地走向灭绝。

2、物理因子

1）缓慢的地质变化

2）气候变迁

3）灾变事件

前5次物种大灭绝时期均有大灾变事件。

有些是地球内部的自身运动所致，如海退现象、火山爆发、造山运动及海洋作用；有些则是来自外部空间的干扰，如太阳系中一些小行星和地球的相撞、超新星的爆炸等。

海退现象

火山爆发和造山运动

来自太阳系的灾变事件

来自外星系的灾变事件

海退现象中的生物区系危机

火山爆发和造山运动所引发的生物大灭绝

来自太阳系的灾变事件

来自外星系的灾变事件

1、生物因子

2、物理因子

3、人类活动

二、内在因素

每次大灭绝之后，随之而来的是许多次生物类群的强烈分化和增殖，一些全新的高级类群随之出现，即生物类群巨大的分化波。

1、灭绝和进化创新

2、灭绝与类群的系统发育年龄

3、形态性状单一的类群容易灭绝

4、特有类群容易灭绝

5、热带分布类群容易灭绝

第八章生物多样性的危机

第一节生境破坏

第二节生境破碎

第三节生境退化和污染

第四节过度开发

第五节外来种的引入

第六节疾病的加速扩散传播

第二节生境破碎

一、定义：

又叫生境片断化，指一个面积大而连续的生境缩小，并分割为两个或更多片断的过程。

生境片断与原有生境有两点重要区别：

1.单位面积生境中，片断具有更长的边界线；

2.对每一生境片断来说，中心到边界的距离较近。

有效的生境面积由于破碎以及边缘效应而减少。

片断化类型

从公元400年到1960年，英格兰Warwickshire地区的森林不但片断化，而且面积也减少了。

二、边缘效应

1、边缘效应的概念

在两个或两个不同性质的生态系统（或其他系统）交互作用，由于某些生态因子（可能是物质、能量、信息、时机或地域）或系统属性的差异和协合作用而引起系统某些组分及行为（如种群密度、生产力和多样性等）的较大变化，称为边缘效应。

四、全球性的气候变化

“温室气体”：

二氧化碳、甲烷和其他的微量气体。

它们气体和水汽（以云的形式存在）吸收地球以热方式释放的能量，并减慢地球上热量释放的速度并把它们反射到空间，像覆盖在地球表面上的一层“毛毯”。

原因：

大量燃烧矿物燃料如煤、石油和天然气的释放。

一、生物入侵的定义：

生物物种通过有意或无意的人为活动被引进到自然分布范围以外的非原产地区；在当地自然或人为生态系统中建立了可自我维持的种群；给当地的自然生态系统或景观造成明显损害或影响的现象。

二、生物入侵的危害：

外来生物通过压制或排挤本地物种，危及本地物种的生存，加快物种多样性和遗传多样性的丧失，破坏生态系统的结构和功能，进而造成巨大的经济损失和生态环境危害。

五、外来入侵物种的引入路径：

有意引进，包括用于养殖、种植、花卉等目的的引种，用于生物防治、绿化、水土保持、环境保护等目的的引进；

无意引进，包括随航空、陆路、水路运输工具和压舱水的引入，随进出