4保护生物学-保护生物学(八) 熊源新.ppt
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1、保保护护生生物物学学l教师教师:熊源新(八)(八)上次小结上次小结第三章;生物多样性灭绝的危机第三章;生物多样性灭绝的危机1 1自然灭绝和非自然灭绝自然灭绝和非自然灭绝自然灭绝和非自然灭绝自然灭绝和非自然灭绝 2 2灭绝的速率灭绝的速率灭绝的速率灭绝的速率3.3.生物多样性丧失的原因生物多样性丧失的原因生物多样性丧失的原因生物多样性丧失的原因1)1)1)1)、生境的破坏和破碎化、生境的破坏和破碎化、生境的破坏和破碎化、生境的破坏和破碎化 2)2)2)2)、外来物种的入侵、外来物种的入侵、外来物种的入侵、外来物种的入侵 3)3)3)3)、过度开发和开采、过度开发和开采、过度开发和开采、过度开发和
2、开采 4)4)4)4)、污染和有毒物质的产生、污染和有毒物质的产生、污染和有毒物质的产生、污染和有毒物质的产生 5)5)5)5)、协同作用和物种的灭绝、协同作用和物种的灭绝、协同作用和物种的灭绝、协同作用和物种的灭绝6)6)6)6)、物种灭绝的几个规律、物种灭绝的几个规律、物种灭绝的几个规律、物种灭绝的几个规律7)7)7)7)、生物多样性的丧失和气候的关系、生物多样性的丧失和气候的关系、生物多样性的丧失和气候的关系、生物多样性的丧失和气候的关系1111如如如如何何何何理理理理解解解解“灭灭灭灭绝绝绝绝”(物物物物种种种种)、“生生生生态态态态灭灭灭灭绝绝绝绝”与与与与“野野野野外外外外灭灭灭灭
3、绝绝绝绝”?试试试试用用用用高高高高度度度度概概概概括括括括的的的的图图图图表表表表、数字和语言来表述物种灭绝的触目惊心!数字和语言来表述物种灭绝的触目惊心!数字和语言来表述物种灭绝的触目惊心!数字和语言来表述物种灭绝的触目惊心!2222 简简简简述述述述物物物物种种种种灭灭灭灭绝绝绝绝的的的的原原原原因因因因。结结结结合合合合本本本本身身身身实实实实例例例例,论论论论述外来物种的引入对物种灭绝的影响。述外来物种的引入对物种灭绝的影响。述外来物种的引入对物种灭绝的影响。述外来物种的引入对物种灭绝的影响。3 3 仔细观察书上仔细观察书上仔细观察书上仔细观察书上5959页的页的页的页的Fig.29
4、Fig.29。由此引申,谈由此引申,谈由此引申,谈由此引申,谈谈不同地区的国家在物种灭绝上的功过,以及谈不同地区的国家在物种灭绝上的功过,以及谈不同地区的国家在物种灭绝上的功过,以及谈不同地区的国家在物种灭绝上的功过,以及我们应怎样对待物种的保护我们应怎样对待物种的保护我们应怎样对待物种的保护我们应怎样对待物种的保护。研究生题研究生题研究生题研究生题5 5、协同、协同、协同、协同作用和作用和作用和作用和物种的物种的物种的物种的灭绝灭绝灭绝灭绝迄今为止,迄今为止,迄今为止,迄今为止,2121世纪最严重的环境问题将不只是栖息地丧失、臭氧层世纪最严重的环境问题将不只是栖息地丧失、臭氧层世纪最严重的环
5、境问题将不只是栖息地丧失、臭氧层世纪最严重的环境问题将不只是栖息地丧失、臭氧层空洞、化学污染、外来物种侵入、气候变化这些因素本身,而是这空洞、化学污染、外来物种侵入、气候变化这些因素本身,而是这空洞、化学污染、外来物种侵入、气候变化这些因素本身,而是这空洞、化学污染、外来物种侵入、气候变化这些因素本身,而是这些因素的些因素的些因素的些因素的协同作用协同作用协同作用协同作用。各种灭绝因素之间相互作用与生态系统时,各种灭绝因素之间相互作用与生态系统时,各种灭绝因素之间相互作用与生态系统时,各种灭绝因素之间相互作用与生态系统时,该系统中物种的灭绝会比预期的灭绝规模大得多。这种现象叫灭绝该系统中物种的
6、灭绝会比预期的灭绝规模大得多。这种现象叫灭绝该系统中物种的灭绝会比预期的灭绝规模大得多。这种现象叫灭绝该系统中物种的灭绝会比预期的灭绝规模大得多。这种现象叫灭绝因素的协同作用。因素的协同作用。因素的协同作用。因素的协同作用。“关键种关键种关键种关键种”,在生态系统中起着主导作用的物种。关键种的兴衰直接影响在生态系统中起着主导作用的物种。关键种的兴衰直接影响在生态系统中起着主导作用的物种。关键种的兴衰直接影响在生态系统中起着主导作用的物种。关键种的兴衰直接影响着系统中其它物种的兴衰。生态系统中的关键种往往是植物。例如在云岭山脉着系统中其它物种的兴衰。生态系统中的关键种往往是植物。例如在云岭山脉着
7、系统中其它物种的兴衰。生态系统中的关键种往往是植物。例如在云岭山脉着系统中其它物种的兴衰。生态系统中的关键种往往是植物。例如在云岭山脉的关键种就是云杉和冷杉,它关系到林中无数物种的生存,包括滇金丝猴。所的关键种就是云杉和冷杉,它关系到林中无数物种的生存,包括滇金丝猴。所的关键种就是云杉和冷杉,它关系到林中无数物种的生存,包括滇金丝猴。所的关键种就是云杉和冷杉,它关系到林中无数物种的生存,包括滇金丝猴。所以,一旦这两个树种毁灭,必将导致整个森林生态系统分崩离析。以,一旦这两个树种毁灭,必将导致整个森林生态系统分崩离析。以,一旦这两个树种毁灭,必将导致整个森林生态系统分崩离析。以,一旦这两个树种毁
8、灭,必将导致整个森林生态系统分崩离析。名名名名词词词词“旗舰种旗舰种旗舰种旗舰种”对人类社会有强大的号召力的物种。一个物种毁灭,固然对整个对人类社会有强大的号召力的物种。一个物种毁灭,固然对整个对人类社会有强大的号召力的物种。一个物种毁灭,固然对整个对人类社会有强大的号召力的物种。一个物种毁灭,固然对整个生态系统有不良影响,但不致导致它的崩溃。生态系统有不良影响,但不致导致它的崩溃。生态系统有不良影响,但不致导致它的崩溃。生态系统有不良影响,但不致导致它的崩溃。旗舰种的作用是对人类社会有强大旗舰种的作用是对人类社会有强大旗舰种的作用是对人类社会有强大旗舰种的作用是对人类社会有强大的号召力的号召
9、力的号召力的号召力。如大熊猫憨态可掬,惹入喜爱。现己成为世界自然基金会的标志,因如大熊猫憨态可掬,惹入喜爱。现己成为世界自然基金会的标志,因如大熊猫憨态可掬,惹入喜爱。现己成为世界自然基金会的标志,因如大熊猫憨态可掬,惹入喜爱。现己成为世界自然基金会的标志,因此保护大熊猫容易获得广大社会公众的热烈响应和支持,从而通过保护这个旗舰此保护大熊猫容易获得广大社会公众的热烈响应和支持,从而通过保护这个旗舰此保护大熊猫容易获得广大社会公众的热烈响应和支持,从而通过保护这个旗舰此保护大熊猫容易获得广大社会公众的热烈响应和支持,从而通过保护这个旗舰种来保住其生存的整个生态系统,保住该生态系统的全部生物多样性
10、。种来保住其生存的整个生态系统,保住该生态系统的全部生物多样性。种来保住其生存的整个生态系统,保住该生态系统的全部生物多样性。种来保住其生存的整个生态系统,保住该生态系统的全部生物多样性。寄生在冷杉树上的黑灰色松萝是滇金丝猴的食物。松萝抑制冷杉寄生在冷杉树上的黑灰色松萝是滇金丝猴的食物。松萝抑制冷杉寄生在冷杉树上的黑灰色松萝是滇金丝猴的食物。松萝抑制冷杉寄生在冷杉树上的黑灰色松萝是滇金丝猴的食物。松萝抑制冷杉的生长,松萝多了,的生长,松萝多了,的生长,松萝多了,的生长,松萝多了,甚至可将冷杉甚至可将冷杉甚至可将冷杉甚至可将冷杉“窒息窒息窒息窒息”而死,然而如果松萝而死,然而如果松萝而死,然而如
11、果松萝而死,然而如果松萝少了,又会造成滇金丝猴的食物不足。在长期进化过程中,滇金少了,又会造成滇金丝猴的食物不足。在长期进化过程中,滇金少了,又会造成滇金丝猴的食物不足。在长期进化过程中,滇金少了,又会造成滇金丝猴的食物不足。在长期进化过程中,滇金丝猴似乎知道如何控制松萝生长,因此它们在大范围的区域内游丝猴似乎知道如何控制松萝生长,因此它们在大范围的区域内游丝猴似乎知道如何控制松萝生长,因此它们在大范围的区域内游丝猴似乎知道如何控制松萝生长,因此它们在大范围的区域内游荡,以保证既有足够的松萝吃,又可以控制松萝过分蔓延,防止荡,以保证既有足够的松萝吃,又可以控制松萝过分蔓延,防止荡,以保证既有足
12、够的松萝吃,又可以控制松萝过分蔓延,防止荡,以保证既有足够的松萝吃,又可以控制松萝过分蔓延,防止危害森林的健康。冷杉给滇金丝猴提供食物和隐蔽所,滇金丝猴危害森林的健康。冷杉给滇金丝猴提供食物和隐蔽所,滇金丝猴危害森林的健康。冷杉给滇金丝猴提供食物和隐蔽所,滇金丝猴危害森林的健康。冷杉给滇金丝猴提供食物和隐蔽所,滇金丝猴为冷杉清除为冷杉清除为冷杉清除为冷杉清除“吸血鬼吸血鬼吸血鬼吸血鬼”。冷杉冷杉冷杉冷杉松萝松萝松萝松萝滇金丝猴三者之间形成一种微妙的共生关系,滇金丝猴三者之间形成一种微妙的共生关系,滇金丝猴三者之间形成一种微妙的共生关系,滇金丝猴三者之间形成一种微妙的共生关系,其中任何一个角色的
13、消失,都将影响系统中的生态平衡。其中任何一个角色的消失,都将影响系统中的生态平衡。其中任何一个角色的消失,都将影响系统中的生态平衡。其中任何一个角色的消失,都将影响系统中的生态平衡。6、物种灭绝的几个规律、物种灭绝的几个规律1 1)、古老的类群容易灭绝)、古老的类群容易灭绝2 2)、形态性状单一的类群容易灭绝)、形态性状单一的类群容易灭绝3 3)、特有类群尤其是特有属容易灭绝)、特有类群尤其是特有属容易灭绝4 4)、热带分布类群容易灭绝)、热带分布类群容易灭绝 任何一个物种或类群既有它发生和扩展的任何一个物种或类群既有它发生和扩展的过程,也有它衰亡的过程。古生物学研究和化过程,也有它衰亡的过程
14、。古生物学研究和化石记录表明,地球上几乎所有的大灭绝事件中,石记录表明,地球上几乎所有的大灭绝事件中,比较古老的支系往往受到较大的影响,在正常比较古老的支系往往受到较大的影响,在正常的地质时期古老支系的灭绝率也比其他类群高的地质时期古老支系的灭绝率也比其他类群高得多。这些古老支系在系统发育过程中处于衰得多。这些古老支系在系统发育过程中处于衰亡阶段,其生存脆弱性是显而易见的,正像个亡阶段,其生存脆弱性是显而易见的,正像个体生命的衰老过程在受精卵形成的瞬间就已经体生命的衰老过程在受精卵形成的瞬间就已经开始了一样,开始了一样,灭绝过程在新的物种或类群从其灭绝过程在新的物种或类群从其祖先种或姊妹种完成
15、生殖隔离的同时,即已开祖先种或姊妹种完成生殖隔离的同时,即已开始始。倘若说一个个体的生命是逐渐走向死亡的。倘若说一个个体的生命是逐渐走向死亡的话,那么一个物种或类群适合度也缓慢地被侵话,那么一个物种或类群适合度也缓慢地被侵蚀,直至其所有进化潜能全部耗尽,最终走向蚀,直至其所有进化潜能全部耗尽,最终走向灭绝。灭绝。1 1、古老的类群容易灭绝、古老的类群容易灭绝2 2、形态性状单一的类群容易灭绝、形态性状单一的类群容易灭绝 观察了大量生物化石类群之后,人们发现在正常地质观察了大量生物化石类群之后,人们发现在正常地质观察了大量生物化石类群之后,人们发现在正常地质观察了大量生物化石类群之后,人们发现在
16、正常地质年代,形态性状单一的类群容易灭绝,而那些形态性状年代,形态性状单一的类群容易灭绝,而那些形态性状年代,形态性状单一的类群容易灭绝,而那些形态性状年代,形态性状单一的类群容易灭绝,而那些形态性状多样的类群,则具有较高的生存率(多样的类群,则具有较高的生存率(多样的类群,则具有较高的生存率(多样的类群,则具有较高的生存率(nsteynstey 1978 1978、19861986)。)。)。)。两个种数相同的属,在形态性状多样性方面可能相差极两个种数相同的属,在形态性状多样性方面可能相差极两个种数相同的属,在形态性状多样性方面可能相差极两个种数相同的属,在形态性状多样性方面可能相差极大。生
17、物体的每一个外部形态都和它特定的生理功能相大。生物体的每一个外部形态都和它特定的生理功能相大。生物体的每一个外部形态都和它特定的生理功能相大。生物体的每一个外部形态都和它特定的生理功能相关联,形态性状多样的类群往往具有多样化的生理功能,关联,形态性状多样的类群往往具有多样化的生理功能,关联,形态性状多样的类群往往具有多样化的生理功能,关联,形态性状多样的类群往往具有多样化的生理功能,以及较完善的生态适应性。形态性状单一的类群似乎缺以及较完善的生态适应性。形态性状单一的类群似乎缺以及较完善的生态适应性。形态性状单一的类群似乎缺以及较完善的生态适应性。形态性状单一的类群似乎缺乏比较多样化的生理功能
18、,尽管它们可能在某些生理功乏比较多样化的生理功能,尽管它们可能在某些生理功乏比较多样化的生理功能,尽管它们可能在某些生理功乏比较多样化的生理功能,尽管它们可能在某些生理功能方面具有一定优势,能方面具有一定优势,能方面具有一定优势,能方面具有一定优势,缺乏对外界干扰的应变能力,这缺乏对外界干扰的应变能力,这缺乏对外界干扰的应变能力,这缺乏对外界干扰的应变能力,这可能是形态性状单一的类群易灭绝的主要原因可能是形态性状单一的类群易灭绝的主要原因可能是形态性状单一的类群易灭绝的主要原因可能是形态性状单一的类群易灭绝的主要原因3 3、特有类群尤其是特有属容易灭绝、特有类群尤其是特有属容易灭绝 通过观察白
19、垩纪后期的大灭绝中北美双壳动物通过观察白垩纪后期的大灭绝中北美双壳动物Bivalves 和腹足类和腹足类Gastropods 灭绝和幸存种,发现了一个十分有趣的灭绝和幸存种,发现了一个十分有趣的现象;即分布于海岸平原的现象;即分布于海岸平原的特有属特有属和非特有属的幸存率,在和非特有属的幸存率,在双壳类中分别是双壳类中分别是9%和和55%,在腹足类中分别是在腹足类中分别是11%和和50%。海岸平原区域特有属的灭绝率;海岸平原区域特有属的灭绝率;91%-89%,明显高于非特明显高于非特有属有属45%、50%,后来对其他动物和植物类群所进行的古后来对其他动物和植物类群所进行的古生物学研究也有类似结
20、果。生物学研究也有类似结果。地方性特有类群,尤其是属级水地方性特有类群,尤其是属级水平上的地方性特有类群,更容易灭绝。平上的地方性特有类群,更容易灭绝。一些地方性特有属在一些地方性特有属在正常的地质年代具有丰富的多样性,然而却在大灭绝来临之正常的地质年代具有丰富的多样性,然而却在大灭绝来临之时首遭恶运,时首遭恶运,这一现象引起了人们对有关地方性特有类群,这一现象引起了人们对有关地方性特有类群,尤其是地方性特有属进化问题的极大关注。同时该灭绝式样尤其是地方性特有属进化问题的极大关注。同时该灭绝式样也为生物多样性的保护提供了理论依据也为生物多样性的保护提供了理论依据。4 4、热带分布类群容易灭绝、
21、热带分布类群容易灭绝 热带雨林往往被认为具有相对稳定的群落结构。热带雨林往往被认为具有相对稳定的群落结构。其物种丰富性以及群落结构的复杂性,对灭绝具有更其物种丰富性以及群落结构的复杂性,对灭绝具有更强的抗性。在正常地质时期的确如此,强的抗性。在正常地质时期的确如此,然而当环境的然而当环境的干扰超出一定范围时,如全球性气温变冷时,热带区干扰超出一定范围时,如全球性气温变冷时,热带区系中那种似乎很精细的群落结构则显得十分脆弱,系中那种似乎很精细的群落结构则显得十分脆弱,当当遇到与高纬度区域同样强度的环境干扰时,热带类群遇到与高纬度区域同样强度的环境干扰时,热带类群就会遭受大得多的损失(就会遭受大得
22、多的损失(Jablonski 1986d)。)。此外热此外热带区系中的生物地理结构孕育了丰富的特有类群,在带区系中的生物地理结构孕育了丰富的特有类群,在环境干扰下这些特有类群很容易灭绝(环境干扰下这些特有类群很容易灭绝(Stanley 1988a b)。)。7、生物多样性的丧失与气候的关系、生物多样性的丧失与气候的关系1 1)、冰川与物种消亡)、冰川与物种消亡)、冰川与物种消亡)、冰川与物种消亡2 2)、)、)、)、厄尔尼诺与拉尼娜现象厄尔尼诺与拉尼娜现象厄尔尼诺与拉尼娜现象厄尔尼诺与拉尼娜现象在地球历史上,曾经出现过三次大规在地球历史上,曾经出现过三次大规在地球历史上,曾经出现过三次大规在地
23、球历史上,曾经出现过三次大规模的冰川作用时期,这就是模的冰川作用时期,这就是模的冰川作用时期,这就是模的冰川作用时期,这就是震旦纪大冰期、震旦纪大冰期、震旦纪大冰期、震旦纪大冰期、晚古生代大冰期和第四纪大冰期。晚古生代大冰期和第四纪大冰期。晚古生代大冰期和第四纪大冰期。晚古生代大冰期和第四纪大冰期。1)、冰川与物种消亡)、冰川与物种消亡在更新世地球频繁发生小冰期。在更新世地球频繁发生小冰期。在更新世地球频繁发生小冰期。在更新世地球频繁发生小冰期。一些专家对冰一些专家对冰一些专家对冰一些专家对冰期事件作出了一些解释,因地球自转轴倾斜度的变期事件作出了一些解释,因地球自转轴倾斜度的变期事件作出了一
24、些解释,因地球自转轴倾斜度的变期事件作出了一些解释,因地球自转轴倾斜度的变动、地球的近日点变化等因素影响地球从太阳那里动、地球的近日点变化等因素影响地球从太阳那里动、地球的近日点变化等因素影响地球从太阳那里动、地球的近日点变化等因素影响地球从太阳那里得到的热量,得到的热量,得到的热量,得到的热量,从而导致地球平均温度的周期起伏的从而导致地球平均温度的周期起伏的从而导致地球平均温度的周期起伏的从而导致地球平均温度的周期起伏的地球轨道要素变化学说。研究已表明存在相应频率地球轨道要素变化学说。研究已表明存在相应频率地球轨道要素变化学说。研究已表明存在相应频率地球轨道要素变化学说。研究已表明存在相应频
25、率的温度变化。但至今为止,现有的地球轨道要素变的温度变化。但至今为止,现有的地球轨道要素变的温度变化。但至今为止,现有的地球轨道要素变的温度变化。但至今为止,现有的地球轨道要素变化学说还不能充分解释冰期事件。化学说还不能充分解释冰期事件。化学说还不能充分解释冰期事件。化学说还不能充分解释冰期事件。中中国国科科学学院院院院士士欧欧阳阳自自远远,在在第第六六届届国国际际南南极极冰冰川川学学术术会会议议上上首首次次披披露露了了他他的的重重大大发发现:现:“新新生生代代以以来来至至少少有有六六次次小小天天体体撞撞击击地地球,球,引引起起全全球球气气候候和和环环境境灾灾变,变,并并产产生生新新的的冰冰期
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