基础科
学·
物 生多样 研 性究 的 现 与 发 状展趋势
马 平 克钱倩迎 王 晨国 中科学 院 北
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生京物 多 样 性 地球 是 上 生命 经过 十几 亿 年 展发的 结 果是 人类 赖以 生 存 的 物 基 础质然 而随 化进 着犬 的口 迅 增 速长 人类 经 济 动活的 不 加断 剧 作 为人类生 存最 为 重 要 的基 础的 物生 多样 性受 到
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基因以 及它 们 生存与环形境成的复 的杂生 系态 统因 此 生 物多样 性是 个 内涵一 分十广泛 的 重 要 概 念 包 多括个 层 次或水 平 其中研究 较 多意 义.
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严重,胁 在 过威去 的 年 中亿自然 每 界年 一种 有物植多 种 脊椎 动 物 灭 物从种球上地 消失 每世 纪有 绝 随 人类 活 着 动 加的 物剧种 灭绝 速的度 不断 加快现 在物种 灭 绝 速 度 的是自 然灭 绝速 度 倍的 很 物多 种未 被定 名即 已 灭绝 量 大 因基 丧失不 同 类 型的 态 系 生面积统减 无法锐再 的现 基 物因种 和 生态 系 统 以正 人历类 史上前所未 有的 速 度 消 如 失果不立 即 采取效有 施措 类人将 面 临能 继否续 以 其固 有 的 式 生方活 的 挑战 生 物 样性多的 研 究 保护 和 持续 合 理地利 用 急 待加 强 刻不 缓 中 容 国 生是物 多 样 性别 特丰富 的 国家 一 据 统之中 国 生的多样物性 世居 界八第 北位球第 半 计一 位同时 中 国又是 生多物 样性受 到严重威胁最 的国家 之 一由 于生态 系 统 的大 积面坏破 和 退化使 中 国的许 多 物种 已 变成濒危种 和受 威胁种 高等 植 一 物 中 一濒危 种达高种 总 种 数占 . 在的 濒野生危 动植 物 种 国 际 贸易 约 列 出 的公种 为总 个世约界 性 危物 种 中 中 国 就濒 有 的十 分严 峻 的 形 势是数 凡 此 种种都要 求我 们必须 立 即 展开有 的 关 用 应 础基研 究为 有效 的 保 行 动 和护 持续 利用措 施 提 供 可 靠的依 据 这 将仅有 不 利当人代而 且 造福于 孙后 代子既 有要重 的理 论 义意又 可 生 巨产大 的 社 效会益 既是 中 国 持 续 发展 的 需要 又是 国 社际会极 为 关 注并 为 之努 力 作工 的重 点
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物生 样多性 的 概念 生物多
样性 是生 物及其与 环境 形成的 生态 复体 以合 及 此相与关的 种 各生 态 过程的 总 和 它 包括 数 百以万计 的 物 动物 微 生植 物和 它 们 拥 所有 的
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重大 的 主要遗传多有样 物种性样多性 生态 统系 多 样 和 性观景 多样 性四 个 层 次 遗 传多 样 性 遣 多 传样性指
是种 基内 因的 化 变括种包内 显 著 不 的同 种 间 和 同 种群 群内的 传遗变 异称 为亦基 因 样性 多种内 多的样 性物 种 是 上以各水多 样 平 性 的 最重 要来 源 遗 传 变异 生 活 史特点 群种 动态及 其遗传 结等构 定决影或 着响一 物 种 与 个其 物 种 及它 环其 相境 作互 用 的式方 且 而种 内 多的 样性 是 一个物 种对 人为 干 扰行 进成 反 功 应的决定 素因 种内 遗传 的变异 度程也 决定 其进化 的潜 势 传遗 样多性 的 测 是 度 比复 杂 较的主 要 包 括四 个面 即 形态方多样性 染体色 态多 蛋性 白质多 态多 态 性 染色 体多 性态主要 从 染色体 数 和 性目组 型及其 减 分数 裂时 的行 为 等方面进 行研究蛋 自 质多 态性 般一 过通两种 途径分 析一是氨 基 酸序列分析 二 同是 工酶或位等 酶电泳分析 后 者应 多态性 主 要 过通用较为广 泛 限 制片段 随尸机 扩增多态 度长多态性指纹 户和日 聚 合 酶链式 反 应 等 技术 进行 分析 此 还 外可应 用 数遗量传学 法 方某 一 对 物 的种遗 多样传性进行研究 然虽这 方种依法据表型性状进 行统 计 分析其结 论没 有分子生 物学 方 法 精 确 但 也 能好很地 映反遗变异 程传度 且而践实意 大 义别 对特 于 解理物 种 的适 机应制 为 更直接 物种多 样性 此 处的 物 种 多样 是 性指物 种水平 的 物多 样 生 与性生 多 态样 研性 究 中的 物种 多样 性 不 前同 者是指 一个地区 内 种 的 物多样化 要主是从类分 学系 学统和 生地理物角 学对一度定区 域物 种内 的 状 况 进研究 而 后 者 行则 是从 态 生 学 度角 对 群落的 组 织 水 平 进 研行 究物种 多样 性 现状 包的 受括 威胁 现 状 种物多 性样 的形 演成化及维机制 等 持物
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种 多 样 的 性 主要 究研内 物 容 种水 平的 生 物多 样性 编 即物目 种 样性多编目 是 一 艰 巨项 而 又急待 加 强 的 题课是 了解 物 种 多 样 性 现 状 包括 受 威 胁现状 特有及 程度等 最的有 效 的 途径然 而 目前 我 甚 们不能将地至 球 上 物 种估计的到 一确个 定 的量 数. . 其变化级 幅度 为 万 至 万种 或 万甚即 使是 前目 定 已 名或描 述的物 种 数 目也 至种亿 不 分十 清 楚 种 说一 法 为种 万一说种为法问 题 难相 当困 大外此 种物万 种要 想搞清 些这 的 危濒状 况灭 绝率速及 因 生 原 物区 系 特的性 如 有对何物 种进行 有 效 保的护 与续 持利 用 等都是 种物
多 样性研究 的 内 容 态 生统 系样多性生 态系 统 样多性指生物 圈 内 是境 生生物群 落 和生态过程 的 多样 化以 生及 态 系统内 生境 异 差生 态程过 化变的 惊 人的 多 样 性此 处的 生 境 要主是 指无 机 环 境如 地 貌 气 候 土壤 水等 文生 的境多 样 性 是生物 群落 样性 多甚 至 是整 生 物个多 样 性 成形的 基 条本件生物群落 的 多 样 性主 指要 群 落的 成组 结构和动 态 包括 替演 和波 方 动面的 多化样 物从 种成方 面研组究群 落 的织 水组平 或多 样化 程度的工作 已 有 长较的 史历方 法也 比 较成 熟 生 态程主要是指过 态系生统 的 成 结组构 功与 能随 时间 的 化 变以 及生 态 系统的 物组分之 生间 及其 与环境之 间 的 相 互作 用或 相 互关系 这 是 生 物多 样 性研究 中 非重要 常的方
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目 类 型和 貌上又外会 发 变化 生这形成 了就景 观 在空 间 结 构上 的 高度异 性质景 观功 能 是 指生 客态体 即 物种能 量和 质 物在景 观 要素 之间 的 流动自 然干 扰 人 活类动 和植 被 的 替 或演 波 动是景 观 发生动 态 变 化 的主 要 原因 年近 特别是 来自 年代 以来 林森的 大 规破模坏 成 的 生 境 造 片的 化段森 面林 积的 锐 减以及结 构 单 一 人的工生 态系 统的大面积 出 现 重地严影 响了 景观 的 变化过 程 成 了形极 为 样 多的 化变 式模其 结 果 增是加 景观了的 多性 样给 生物多样性 的 保 造护成 严了重 的障 碍观多 景样 性的研 究 来越越受 到 们 人的 视 特 别重是 在 景观 格 与 生局物 多 性样 护 生境 特别 保 森林是的 片 段化对生 物 样多性 的 影 响景观的 异 质 性与 景观 样性多的 测 度 及人类以 动活对 景多 观 样性的 响影和 景 观 规 划与 管等 理 方面都 引 起 了 广 泛的 关注
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国 内
外 研 究现状 发与 展趋势
生 物 样多性 调的 编 目查及 信 息 系统 的建 立至 今没 一个有人能 对世界 上 生 物的 物种 有 一确 个 切的数 字 说 明 在 界 世范 内 生 物 的围 调 查 名 的定工作远远没有 完 做 中 其昆虫 尤为 突出 估计全世 界 虫昆 可能 高 万种达 但 已描 的述 国仅 约占万 种 但我 前 已目 记载的 仅 万 从种中 国 科 院 动 学物 究 所 研 虫昆标 本馆 收 藏 标 本 的 范 围 来 看 全 国 被考察过 的面 仅 左右积编 工 目 作括有包物 种 生 态系统 以 遗传 资及 源的 信 息 主 要是 建 数 据立库 此在 基 础上建立 生 物
多样性息 系信 统括数据库包 形图库 模型库以 及 专 家 系库 统信息 统 的 目系 主 要的 于在 用利系 统 各中种 数 据库建 立 有关 生物 样多 监 性 测和评估模 型生 物 多 样 性 空 间 布分 其形 成及机制 模型重要 物种 长 期 种 群 动 态 型 模 系 的 统演 替模 型 等为 了提高 建模工 作 效 率 缩 建模短周 期信 息 系统 应 建 一 个分立 析建 模的 硬件 和 件 环软 境这 些 型模和 建模 境环 同共 成构信 息系 的 模 统型库 从各种 理论模 型 果结到 将其用 于具体的 实 的际生 物 样多性保 护 和持续 利 活用 动 一般需要合结大专量家 的 验经知性识 是这 生 物多 性样保 与 生 物护资 源持续利 的 专 家用 统系同样 这 些专系家 和 统家 专系统软 环境件构 成信 息 系统的 专 家 系统库美 国 务 部内专 成立门了 直属 其 下的 第一 个生 物调 查 委 员 会 展 开生 物调 查编目 作工很 多国 际 机构 这 在方面已 有大 量 的 作工积 累也建有 规模较 的 生大多物样 信性息系 人统 类动 活 生 对物 样多性 的影 响类 活 人 动 不断 加 致使剧生 物 样多性 受 到的 威.
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景
多 观样性景 多 观样 性指由 不 同 类型 景的观 素要或 生态 统构成 的 景观系在空 间结 构功 能 制机 和时 间动 态 方面 的 样化或多异 变性 观是 景一大个尺 度 宏 观的 统 是系 由相 互 用作 的 景要观 素组 成的 有 具 高 度空 间异质性的 区 域 观 要景素 是组 成 景 观 的 基本 单元 当相 于一 生个 态 系 依 形 状 统 差 的异景 观 素 要 分可 为嵌 体块 廊道 和基 质 嵌块 体是景 观 度尺 上 最小 的 均 质单元它 的起源大小 形 状和数 等对于 量景多 观性样的 成形有 具十 重 要 的分意 义 廊 道 具是 通有 道屏或障 功 的能 状或线状 的带景观 要 是素联 系 嵌 体块 的重 桥要梁 纽带和按 照来 源 的 不同 廊 道 以 可分为 干扰 廊 道栽 廊植道 新更 道廊 环境 资源 廊 道 残 余 和廊道 不 同 的 廊道适合 不 的同景观 类型 例如 防 火 隔离 带和传输 线 干 扰 等道廊 适 于 林森景观 而 防 护 林 和 带篱绿等栽 植道廊则 于农业适 景 基质观 相是对 面积 于 大景观 中 块体嵌和 廊道 的 景 要观 素它 是 景观 中最 连具续 性 部的分 往形往成 景观 的 背 景 质基具三个特点 有 相 面 积对 比景观 中 的其 它 要 素大 在景 观 的 中 连接 度最高 在 观 景动态 中 起 最 重要 的 作 由用于 量能 物 和质物 种在不 同 的 景观 要素中 异呈分布 而质且 这些 景 观
要 素在 大小 形 状
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益严重日被 誉 物 种 宝 库 的 热为带雨正林 以 年每万 方公平 里的 速 度减 锐然 天草场 以 年每万 方公平 里的 速 荒 漠度 化昔 日连 绵 断不 的森 景林 现观 已多 是残缺斑 部种 这生 片段化境或 屿岛 化的现 是象当 前 生物 多 样性 大 规模丧 失的 主要 原 因 在分析物 灭种绝的 原 因时 戴蒙 德总结 了四 点 他称其 为 祸灾 四重奏即 生 境 的 破 坏或片段 化过 度掠取 物动和 植物 外源种 的 人引 由述三上原 因个导 致 次的生灭 绝效应 这 灾 四 祸 重 奏中 一个 每 素 无一因例 地都 外 源 于类人活 动 据 估 在 计 去过的 儿十 年亿 中物 种 自然的灭 速绝率 大约 是 每 年种 而现 在 由于 类人 活动 所引 起 的 物 种 灭 速绝率 至 少 年 倍 于此 美 国 全球 度总 报告 书 统 指 中出 人类 不若 采 取 有效 措 施在 一万 生 种 至年 年的中 会将有 一 物物占种 总 数 的地 球 上 消 失于 这 鉴从种 严峻的 现 实 人类 活 动 对 物 生 多样 性影响 研的究 已引 国起 社际会的 广 泛 关注这 方 的研究面主 要包括 探讨体 个 群 生 种 态系统对 类人 干扰 式 强方 度 频和 度的 反应地 和 资水 源利 方用 的式 变对物种化多 样性 和 态 学 过生程 的影 响 人 类引起 的 和其 它 环 境变化对 种物 化进的 影 生态响 系 统 片 段化对生的物多 样 和性 生学态 程过 的影响 球全 变化 对生物 样 多 性的 影响退 化 态生 系 统的 恢 复 等 面 方其据依 的 论理基础 主 要是 岛屿 物生 地 学理 复恢 生态学 和 护 保生 学物等 物 生多 性样与 态生 系统 功 能生 系态统生态着学眼于 不 同 空 时度尺 上系统 对 能量 和物 质 的 获取贮存 和 传递过 程在研 究 生 态系 统功 能 与境环间 之 关的 时 系 只重注生 过 程 态而物非 种成组 然而事 上实物种 组成或物 种 多 样 和 基性 多因 样对 性于相 应 的生 态 系统 功 能 的 发 挥是十分 重 的 要景改变观成 造 物 种的生 物 群落 生和 态 系 统 大的 量 丧失 迫使人 重们视 生物多 样 性 生 与态 系统 功 能关 系 研的 究特 别 是 际国 生物科 学联 合 会 和 合联国 教 科 文环 境问题委 员会 合联组 织 全的球 生 物多 性性研样组 织 究 项目 生 把 多 样性 物 的 生态 系统 能功作 为 其项 目 的四个 主题 的第一 项早 年开始在的 热带 十年划计 的热带 生 系 统 的 物 种 多 样性态
及 其重要 性 究 中研 就 开展 了这方 面 研 的 工 作 上 究 述个三组织分 别 年召开 了于 生 以和 年物 样性多 的生 态 系 功 统 能为 题主 学术讨论会的 和 并正 式出 版《从 基 了因到 生态 系统》 《 物生 多样 性》本 专著与 生 态 系 功统 能两 一这 领 域 研 究 的问题 主 有要生 物 多样 怎 样性影 响 生 态 系 抵统 御不利 环 境的 能 力或 说生 者物多 样性与 生 态系 统 持或维定 的 关系 如稳 景何观的 改
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如变何 通过影 响不 同水 生物平多样 的 性变化而影 响生 态 系 统功 能 物 之种间 相 关系 互 样 怎影 响生 态
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程过 继而影 响生 态 统系功能 生 态 系 统 的 关 种 及键其作 如用 何 了生态 系 中统是 否存 在 物 冗余种兮 不 类同群 的物生 怎 样 响 影 生 态 统功能 系 物生多 样性 的 期长动 态 监 测 生物 多样 性的 动 监测态 工始作 年于初代, ' , 叶主 要美 国是 的些一究研机 如构, ,丫 在南等洲 美开和 展 若的干 物 生 样 多性动 态监测 目 他们 选 项择了 不 同 类 和 不 同型 区 的 域热带 雨 设立 固 林定 测监 样地 组成 监 测网 络尽管 些这项 在目 网络 建谭组 织 调 等协 面方还 不 完够善 但是 迈出 可了 喜 的第 一 近步年来 某 国 际组些织 如 国际 生 科物学 联 会 环合 境问 委题 员 会和联 合 国 教 文科 组织 等 正 在极积努 筹 建 力世 界 物生多 样 性 研 究网 络 开 展 生多 样物 性的编 目 监测和 际合国作计 划全为生球 物 样多 的 性 保护 与持续 利 用提供 本 的 基学依科 据物 种濒危 机 及制护保对 策的 研究 据国 自然 际 自与 资 然源 护 联保 盟的 物 种 保 护 的种物临灭绝面到本 测监中 心 计估全 球有一 的 物 种 地球从上 消失 如 果世 纪末 将有不 取采有 措施效灭绝 速 可 能 率过 超形势十分 严峻 更 为 严 重 的 是我 们 于 濒危对 物种 识知 的 乏 贫 见 表
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.保护 所面临 的 严重局 面
了 解程 度不同的 物种 数 目
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生 态与 为 行 了解 上 物的种 数 目
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传遗上 了 解 的 种 物 目
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一个基 ,因关 保 护物种 就是 保 人类 自护 己 系 到个 一国家 经济的 衰兴 一物种 个影响 一个 国 的家 济命经脉 不 已科是学家 的们 宣 传口
号 而 是 被多 实个例 证 的 明 实事 然而贫 乏的 物种 物生学 知 识 严地影 重响了 物 种保护行 动近来 世 界各 国年有 关 科 学的家 都 在 汗展 这 面方的 研 究作工特 别是 年以 来护保生 物 的学 立与创 展发大 大促进了 这一 领 的 域研究 其 内容 主 要括包 濒 危 种物 生 殖生 物 学 研究濒 危 物 种 群 体遗 传 与 生 学 遗态传 学 研 究 濒 危物 种种群 生 力存 分 以析 在及此基础 上进 行濒 物危种 保 护 对 策的研 等究栽培植 物与 家养 动 物 其及野 生 近缘 的遗 传 多性研 样究 些遗 这变传异是物 种进化 重要的原 素储备 一 个物种 遗传的异愈丰变富 环境对变 化适应性就的 强愈 反之 传遗 多性样 贫乏 的 物 种 常通在进 化
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立 一 桥 梁个 使 学 家熟悉保 利 护 的问 题管工理作者 熟悉 生物 的 学 题问 提科供 学的保护 与管理保 护 物生学的 展发快很美 国 年成立 保了 护 生 多员 并专 会 出门 版本 一 物学学 目前 会已有 志 名 称 是 《 护 保 生 学 物 杂 并于 》日 墨 在哥举西 年 月一 第了八 届 年 会行.
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.近十 年 来国际上 出 了 现 门一新 的兴学科 护 生 物 学 该说应保护 生 物 学 是 生 物多 样性 保 保护 理的与论 践实的 基 础其 主 要目 的于在 明确
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上 述 生所物 多 样 性的 保 护 与持 续利用 究研 已受 到国 际 社 会 普遍 的关 成注 为当 人类今 境环与 发展 领 域 的 中 心 题议之 一 并已 引 起 各 国 政 和 府有关 国际组织 的度高重 在进行视 物 生 样性多保实 践 护 的同 时开 展了 大量的 基 础 究研 作 为 生 工 多物样 的 性效有护保奠 定了 基 我础国 由 于 种 原种 因 这领一 的 研域究起较 步 基晚 薄 础 弱 然虽已 开 展 了 次大 多规模 的生 物 资 源 普查但 前目仍 处于 底家不 清 的 状 态过 去工的 多作集 中 于 等 高物 及植 型大动物 而 其对它类群则 了 甚解少 于生对态系 统 和基 因平 的水 生物 多性 研究 样更不嫌足 随着 经 济 的发 人展口 的 增 加给 生 物 多样 性造 成 压 力的越 来越大生 系 态统遭受 坏 的过程破 尚在继续 批物 大种正在 急减少剧乃 至绝灭 然 而 们 我于 对生 多物样 受性胁 的威程 度 原 因等 缺又乏 了 解 物生 多样性 动态化变的 测监 几 近 空 因 此 白 组织有 关 部 门 的究 研 力 将量不 类 同 与 不群 水同 平的究 研有 机 结起来合设 系 立统 科 学 性性 的强 重 大 目项 全面 深地人展 中开国 物生多 样 性的保 护生 物学等 基础研 究 成已 为 当务 急 无论 是之从我 国的 实 际需要 考 虑 还 是从缩小 与 国际 同类 研究 差距着 想的都是 十分 必要而 紧 迫的 责任 编 刘 先曙辑,
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年 长 中江 游生 的 五发次 涝 大年 和 四次大 旱一 年 看来年 代多 旱代 多年涝 具 有明 显 阶的段性 经 研过 究 发 现降 雨 寡 多 阶 段性的与 太 阳活动 季 变 年化周期 相关 其周 期变 化 的正 半多周涝为 多 雨阶 负段 周 多旱 为半少雨 阶 自 段年 来以长 中 江游
已 经历了 三 多个雨 阶 段 和 四 少 个雨 段阶从 年 开 始 进人 第四 个 少雨阶 段并 将持 续 .到 年 我们 预 测 年在江长 中游可 能或 一年 大范次围 旱 有灾虽 然 些这研 究 还 只 初是 步「 有
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当 夏 年是 季 发否生 旱 涝灾 害从 近 ,
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结 果还待 检 验 但为 以 后三 峡地 同区 问 题研类 究积 累 了 资 料 和 经 验上述 所 研有 究 示 我启 们只 不 受学科 要界
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限阻 从 隔地 日 体整关 进行 系 交 学科叉 综 研究合 一 某体具 地 区 的 旱 涝规律是 可以 认识 和 掌握 的用 自 己 掌 握的 识知 作出贡 献 我 们 是 知分识 子 心的愿 和 义 容 不 的 辞 任 责出于 上 种述 种 考 我虑 们建 议
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程 气 象 , 务服 为目 的在 三 峡 开 发公总 司 的 统一 导 下 领组 支织多 学 科 参 的 加研 究伍队从 日地 整 体 行角度 开 三展峡 以上 地 区水 旱 律规 和 预报 术 技合研综为 究 责 任 编 辑 蔡德 诚,
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严重,胁 在 过威去 的 年 中亿自然 每 界年 一种 有物植多 种 脊椎 动 物 灭 物从种球上地 消失 每世 纪有 绝 随 人类 活 着 动 加的 物剧种 灭绝 速的度 不断 加快现 在物种 灭 绝 速 度 的是自 然灭 绝速 度 倍的 很 物多 种未 被定 名即 已 灭绝 量 大 因基 丧失不 同 类 型的 态 系 生面积统减 无法锐再 的现 基 物因种 和 生态 系 统 以正 人历类 史上前所未 有的 速 度 消 如 失果不立 即 采取效有 施措 类人将 面 临能 继否续 以 其固 有 的 式 生方活 的 挑战 生 物 样性多的 研 究 保护 和 持续 合 理地利 用 急 待加 强 刻不 缓 中 容 国 生是物 多 样 性别 特丰富 的 国家 一 据 统之中 国 生的多样物性 世居 界八第 北位球第 半 计一 位同时 中 国又是 生多物 样性受 到严重威胁最 的国家 之 一由 于生态 系 统 的大 积面坏破 和 退化使 中 国的许 多 物种 已 变成濒危种 和受 威胁种 高等 植 一 物 中 一濒危 种达高种 总 种 数占 . 在的 濒野生危 动植 物 种 国 际 贸易 约 列 出 的公种 为总 个世约界 性 危物 种 中 中 国 就濒 有 的十 分严 峻 的 形 势是数 凡 此 种种都要 求我 们必须 立 即 展开有 的 关 用 应 础基研 究为 有效 的 保 行 动 和护 持续 利用措 施 提 供 可 靠的依 据 这 将仅有 不 利当人代而 且 造福于 孙后 代子既 有要重 的理 论 义意又 可 生 巨产大 的 社 效会益 既是 中 国 持 续 发展 的 需要 又是 国 社际会极 为 关 注并 为 之努 力 作工 的重 点
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物生 样多性 的 概念 生物多
样性 是生 物及其与 环境 形成的 生态 复体 以合 及 此相与关的 种 各生 态 过程的 总 和 它 包括 数 百以万计 的 物 动物 微 生植 物和 它 们 拥 所有 的
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重大 的 主要遗传多有样 物种性样多性 生态 统系 多 样 和 性观景 多样 性四 个 层 次 遗 传多 样 性 遣 多 传样性指
是种 基内 因的 化 变括种包内 显 著 不 的同 种 间 和 同 种群 群内的 传遗变 异称 为亦基 因 样性 多种内 多的样 性物 种 是 上以各水多 样 平 性 的 最重 要来 源 遗 传 变异 生 活 史特点 群种 动态及 其遗传 结等构 定决影或 着响一 物 种 与 个其 物 种 及它 环其 相境 作互 用 的式方 且 而种 内 多的 样性 是 一个物 种对 人为 干 扰行 进成 反 功 应的决定 素因 种内 遗传 的变异 度程也 决定 其进化 的潜 势 传遗 样多性 的 测 是 度 比复 杂 较的主 要 包 括四 个面 即 形态方多样性 染体色 态多 蛋性 白质多 态多 态 性 染色 体多 性态主要 从 染色体 数 和 性目组 型及其 减 分数 裂时 的行 为 等方面进 行研究蛋 自 质多 态性 般一 过通两种 途径分 析一是氨 基 酸序列分析 二 同是 工酶或位等 酶电泳分析 后 者应 多态性 主 要 过通用较为广 泛 限 制片段 随尸机 扩增多态 度长多态性指纹 户和日 聚 合 酶链式 反 应 等 技术 进行 分析 此 还 外可应 用 数遗量传学 法 方某 一 对 物 的种遗 多样传性进行研究 然虽这 方种依法据表型性状进 行统 计 分析其结 论没 有分子生 物学 方 法 精 确 但 也 能好很地 映反遗变异 程传度 且而践实意 大 义别 对特 于 解理物 种 的适 机应制 为 更直接 物种多 样性 此 处的 物 种 多样 是 性指物 种水平 的 物多 样 生 与性生 多 态样 研性 究 中的 物种 多样 性 不 前同 者是指 一个地区 内 种 的 物多样化 要主是从类分 学系 学统和 生地理物角 学对一度定区 域物 种内 的 状 况 进研究 而 后 者 行则 是从 态 生 学 度角 对 群落的 组 织 水 平 进 研行 究物种 多样 性 现状 包的 受括 威胁 现 状 种物多 性样 的形 演成化及维机制 等 持物
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种 多 样 的 性 主要 究研内 物 容 种水 平的 生 物多 样性 编 即物目 种 样性多编目 是 一 艰 巨项 而 又急待 加 强 的 题课是 了解 物 种 多 样 性 现 状 包括 受 威 胁现状 特有及 程度等 最的有 效 的 途径然 而 目前 我 甚 们不能将地至 球 上 物 种估计的到 一确个 定 的量 数. . 其变化级 幅度 为 万 至 万种 或 万甚即 使是 前目 定 已 名或描 述的物 种 数 目也 至种亿 不 分十 清 楚 种 说一 法 为种 万一说种为法问 题 难相 当困 大外此 种物万 种要 想搞清 些这 的 危濒状 况灭 绝率速及 因 生 原 物区 系 特的性 如 有对何物 种进行 有 效 保的护 与续 持利 用 等都是 种物
多 样性研究 的 内 容 态 生统 系样多性生 态系 统 样多性指生物 圈 内 是境 生生物群 落 和生态过程 的 多样 化以 生及 态 系统内 生境 异 差生 态程过 化变的 惊 人的 多 样 性此 处的 生 境 要主是 指无 机 环 境如 地 貌 气 候 土壤 水等 文生 的境多 样 性 是生物 群落 样性 多甚 至 是整 生 物个多 样 性 成形的 基 条本件生物群落 的 多 样 性主 指要 群 落的 成组 结构和动 态 包括 替演 和波 方 动面的 多化样 物从 种成方 面研组究群 落 的织 水组平 或多 样化 程度的工作 已 有 长较的 史历方 法也 比 较成 熟 生 态程主要是指过 态系生统 的 成 结组构 功与 能随 时间 的 化 变以 及生 态 系统的 物组分之 生间 及其 与环境之 间 的 相 互作 用或 相 互关系 这 是 生 物多 样 性研究 中 非重要 常的方
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目 类 型和 貌上又外会 发 变化 生这形成 了就景 观 在空 间 结 构上 的 高度异 性质景 观功 能 是 指生 客态体 即 物种能 量和 质 物在景 观 要素 之间 的 流动自 然干 扰 人 活类动 和植 被 的 替 或演 波 动是景 观 发生动 态 变 化 的主 要 原因 年近 特别是 来自 年代 以来 林森的 大 规破模坏 成 的 生 境 造 片的 化段森 面林 积的 锐 减以及结 构 单 一 人的工生 态系 统的大面积 出 现 重地严影 响了 景观 的 变化过 程 成 了形极 为 样 多的 化变 式模其 结 果 增是加 景观了的 多性 样给 生物多样性 的 保 造护成 严了重 的障 碍观多 景样 性的研 究 来越越受 到 们 人的 视 特 别重是 在 景观 格 与 生局物 多 性样 护 生境 特别 保 森林是的 片 段化对生 物 样多性 的 影 响景观的 异 质 性与 景观 样性多的 测 度 及人类以 动活对 景多 观 样性的 响影和 景 观 规 划与 管等 理 方面都 引 起 了 广 泛的 关注
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外 研 究现状 发与 展趋势
生 物 样多性 调的 编 目查及 信 息 系统 的建 立至 今没 一个有人能 对世界 上 生 物的 物种 有 一确 个 切的数 字 说 明 在 界 世范 内 生 物 的围 调 查 名 的定工作远远没有 完 做 中 其昆虫 尤为 突出 估计全世 界 虫昆 可能 高 万种达 但 已描 的述 国仅 约占万 种 但我 前 已目 记载的 仅 万 从种中 国 科 院 动 学物 究 所 研 虫昆标 本馆 收 藏 标 本 的 范 围 来 看 全 国 被考察过 的面 仅 左右积编 工 目 作括有包物 种 生 态系统 以 遗传 资及 源的 信 息 主 要是 建 数 据立库 此在 基 础上建立 生 物
多样性息 系信 统括数据库包 形图库 模型库以 及 专 家 系库 统信息 统 的 目系 主 要的 于在 用利系 统 各中种 数 据库建 立 有关 生物 样多 监 性 测和评估模 型生 物 多 样 性 空 间 布分 其形 成及机制 模型重要 物种 长 期 种 群 动 态 型 模 系 的 统演 替模 型 等为 了提高 建模工 作 效 率 缩 建模短周 期信 息 系统 应 建 一 个分立 析建 模的 硬件 和 件 环软 境这 些 型模和 建模 境环 同共 成构信 息系 的 模 统型库 从各种 理论模 型 果结到 将其用 于具体的 实 的际生 物 样多性保 护 和持续 利 活用 动 一般需要合结大专量家 的 验经知性识 是这 生 物多 性样保 与 生 物护资 源持续利 的 专 家用 统系同样 这 些专系家 和 统家 专系统软 环境件构 成信 息 系统的 专 家 系统库美 国 务 部内专 成立门了 直属 其 下的 第一 个生 物调 查 委 员 会 展 开生 物调 查编目 作工很 多国 际 机构 这 在方面已 有大 量 的 作工积 累也建有 规模较 的 生大多物样 信性息系 人统 类动 活 生 对物 样多性 的影 响类 活 人 动 不断 加 致使剧生 物 样多性 受 到的 威.
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多 观样性景 多 观样 性指由 不 同 类型 景的观 素要或 生态 统构成 的 景观系在空 间结 构功 能 制机 和时 间动 态 方面 的 样化或多异 变性 观是 景一大个尺 度 宏 观的 统 是系 由相 互 用作 的 景要观 素组 成的 有 具 高 度空 间异质性的 区 域 观 要景素 是组 成 景 观 的 基本 单元 当相 于一 生个 态 系 依 形 状 统 差 的异景 观 素 要 分可 为嵌 体块 廊道 和基 质 嵌块 体是景 观 度尺 上 最小 的 均 质单元它 的起源大小 形 状和数 等对于 量景多 观性样的 成形有 具十 重 要 的分意 义 廊 道 具是 通有 道屏或障 功 的能 状或线状 的带景观 要 是素联 系 嵌 体块 的重 桥要梁 纽带和按 照来 源 的 不同 廊 道 以 可分为 干扰 廊 道栽 廊植道 新更 道廊 环境 资源 廊 道 残 余 和廊道 不 同 的 廊道适合 不 的同景观 类型 例如 防 火 隔离 带和传输 线 干 扰 等道廊 适 于 林森景观 而 防 护 林 和 带篱绿等栽 植道廊则 于农业适 景 基质观 相是对 面积 于 大景观 中 块体嵌和 廊道 的 景 要观 素它 是 景观 中最 连具续 性 部的分 往形往成 景观 的 背 景 质基具三个特点 有 相 面 积对 比景观 中 的其 它 要 素大 在景 观 的 中 连接 度最高 在 观 景动态 中 起 最 重要 的 作 由用于 量能 物 和质物 种在不 同 的 景观 要素中 异呈分布 而质且 这些 景 观
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及 其重要 性 究 中研 就 开展 了这方 面 研 的 工 作 上 究 述个三组织分 别 年召开 了于 生 以和 年物 样性多 的生 态 系 功 统 能为 题主 学术讨论会的 和 并正 式出 版《从 基 了因到 生态 系统》 《 物生 多样 性》本 专著与 生 态 系 功统 能两 一这 领 域 研 究 的问题 主 有要生 物 多样 怎 样性影 响 生 态 系 抵统 御不利 环 境的 能 力或 说生 者物多 样性与 生 态系 统 持或维定 的 关系 如稳 景何观的 改
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已 经历了 三 多个雨 阶 段 和 四 少 个雨 段阶从 年 开 始 进人 第四 个 少雨阶 段并 将持 续 .到 年 我们 预 测 年在江长 中游可 能或 一年 大范次围 旱 有灾虽 然 些这研 究 还 只 初是 步「 有
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