浙大保护生物学复习整理要点.pdf

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1、一、名词解释: Protected area 为保护生物多样性而管理起来的栖息地。 保护生物学 是为了保护现存物种和生态系统的综合性、多学科交叉的研究领域。 本地种 指在其过去或现在的自然分布区域和扩散潜力范围内(即物种自然分布,或无直接间接引入 或不需要人类干预能够存活繁衍的范围)的物种、亚种或更低级的分类群。 创始者效应 由少数个体建立新种群时,遗传变异减少的现象。 第一冲击效应 物种灭绝过程第一阶段的强烈冲击是导致了物种在后续的生物学和物理学事件中走向灭绝 的首要因素,这样的效应称之为第一冲击效应。 功能群 指具有相似的结构或功能的物种的集合,这些物种对生态系统具有相似的作用,其成员相互

2、 取代后对生态系统过程具有较小的影响。 关键种 在群落内,某些具有相似生态特征的物种或物种集团有决定其他物种在群落内生存的能力, 这些物种被称为关键种。 集合种群( metapopulation) 由多个种群构成,种群之间存在某种程度的个体迁移或被动扩散的复合体,称为集合种群。 进化种 种群或有机体从祖先到后代的一条线系,它保持与其它线系分离,并具有独特的进化趋势与 历史命运的物种。 就地保护 在野外保护现存的种群和生态系统。 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。 灭绝 当一个物种不再有活着的个体存在于地球上。 灭绝漩涡 小种群不断衰落,并有向

3、灭绝方向发展的趋势。 旗帜种( flag species ) 引起公众关注的物种,有助于保护工作的开展。 迁地保护 在人工环境条件下对物种进行保护,如动物园、水族馆、植物园等。 入侵种 指在自然、 半自然生态系统或生境中定居下来的,对本地生物多样性产生影响并构成威胁的 外来种。 生境片段化 一个面积大而连续的生境缩小并分割为两个或更多小块的过程。 生态恢复 在一个地方重新建立其原始生态系统的过程。 生态灭绝 一个物种的数量降低到一定程度以后,对其所在的生态系统不再有显著的生态影响。 生态系统多样性 某一地方或地理区域内的各种生态系统的总和。 生态系统管理 许多利益相关者参与的大规模管理活动,初

4、衷是保护生态系统的要素和过程。 生物多样性 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,物种多样性、 遗 传多样性和生态系统多样性三个层次最受关注。 生物放大过程 指有毒物质沿着食物链营养级的不断累积浓缩的过程。 生物入侵 当外来种进入一个新的地区并能存活、繁殖, 形成野化种群(feral population) ,其种群的进一 步扩散已经或即将造成明显的生态和经济后果,这一事件称生物入侵。又称生物污染 (Biological pollution)。 生物学种 物种是指在自然条件下能够相互交配且产生能育后代的一群个体。这群个体不能与其他类群 的个体交配产生能育后代。 外来

5、种 由于人类活动打破天然的地理屏障,使其在远离原产地以外的地区生存的物种。 物种多样性 包括地球上所有的物种,不仅包括细菌及原生生物,还包括多细胞的高等生物(植物、 真菌、 动物) 物种重新引进计划 某地点当前不再具有某个物种,而把以前捕获以后饲养的该物种个体,或者从其他地点捕获 的野生个体再重新释放出来。 物种自然史 物种的生态学和独有特征,包括物种本性、生活史、形态学、生理学、遗传学等多个方面。 稀有种 稀有种是指不是立即有绝灭危险但是存在于很有限的地区内,或虽有极大的分布范围但只是 零星分布,很容易陷入濒危或绝灭的种类。 形态学种 指一组个体,其形态、生理和生化特征与其他个体群有着显著不

6、同,能够相互区分。 野外灭绝 一个物种仅有的个体在圈养或其它人类控制条件下存活。 遗传多样性 同种生物的同一种群内不同个体之间,或地理上隔离的种群之间的遗传信息的变异。 遗传瓶颈 由于环境或统计事故使一个种群中大部分个体死亡而剩下几个个体,导致该种群数量明显下 降的现象。 有效种群数量 一个种群中具有繁殖能力的个体数量。 种群生存力分析 通过种群统计分析,预测种群在特定时期,在某种生境中存在的概率。 种群生物学 研究种群的数量、遗传特性及生态学特征的学科。 自然保护区 自然保护区是指对有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布、有 特殊意义的自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地

7、水域或海域,依法划出一定面积予以特殊 保护和管理的区域。 最大持续生产量 最大持续生产量就是每年能获得的最大资源生物量,可用人口增长率和环境承载能力(环境 所能支持的最大人口数)来估计最大持续生产量 最小动态区 确保一个种群在未来能够维持而需要的最小面积。 最小生存种群 确保一个种群在未来能够维持的最小个体数目。 二、问答题 GMOs 释放的生态风险有哪些? 转基因生物的入侵风险 转基因逃逸的风险 抗病毒转基因作物可以产生新的病毒 转基因作物释放对土壤生物群落及生物地球化学循环的影响 害虫对转 Bt 抗虫植物的抗性风险 转基因植物产生的杀虫剂对非目标生物的影响的风险 IUCN 定义的 6 个

8、protected area 类型是什么? 1、严格的自然保护区和原野地区 2、国家公园 3、自然遗迹 4、栖息地 /物种保护地 5、海洋和陆地景观保护地 6、自然资源保护地 保护区的设计原则有那几条? 1、大保护区比小保护区好。因为大保护区的物种迁入速率和灭绝速率平衡时,大保护区拥 有较多的物种数量,而且大保护区的物种灭绝率较低。 2、如果栖息地是同质性的保护区,但又必须被分成几个不相连的小保护区,则这些保护区 应尽可能靠近。这样有利于增加保护区的物种迁入速率,降低物种的灭绝速率。 3、若栖息地是同质性的保护区,分成不相连的碎片越少越好。原因是在大保护区存活率高, 小保护区低,同时大保护区比

9、总面积之和等于该大保护区的几个小保护区拥有更多的物种。 4、如果有几个不相连的保护区,这些保护区应是等距离排列,而不是线性排列。因为等距 离排列意味着每一个保护区的物种可以比较容易的在保护区之间迁移和再定巨的可能性。 5、若有几个不相连的保护区,用“走廊”将它们连接起来,也许明显改变其保护功能。因 为物种可能在保护区间通过走廊扩散,从而增加物种的存活机会。 6、保护区应尽可能按原型设计,以减少保护区间物种扩散的距离。如果保护区太长,保护 区局部发生物种的灭绝,物种从中心地区向边缘地区扩散的速率也许很低。因此, 无法防止 类似于岛屿效应的局部灭绝。 保护区的选址原则有哪些? 1、 典型性( Ty

10、pica lness) : 在不同自然地理区域中选择有代表性生物群落的地区建立保护 区。保护区所代表的自然地理区域的范畴对确定该保护区的类型和级别有着至关重要的意 义 2、稀有性 (Rarit ) : 濒危种、 稀有种、 地方特有种或群落及其独特生境,以及汇集了一 群稀有种的动植物避难所。 3、脆弱性( Fragility ) :对环境改变敏感的生态系统具有较高的保护价值。需要特殊的管 理。 4、多样性(Diversity ) : 群落的数量多寡和群落多样性。由保护区立地条件的多样性以 及植被的发生历史因素决定。 5、自然性( Naturalness) : 自然生态系统未受人类影响的程度。对于

11、建立以科学研究为目 的的保护区或保护区核心的选择具有特别的意义。 6、感染力Intrinsic appeal ) :由于不同的物种和生物群落类型是不可替代的,因此各个物 种、生物群落和自然景观都是等价的。但由于人类的感觉和偏见,不同有机体有不同的感染 力。它对选择风景保护区来说很重要。 7、潜在价值(Potential va lue) : 一些地域由于各种原因遭到了破坏,如森林采伐、沼泽 排水和草原火烧等。如能进行适当的人工管理或减少干扰,通过自然演替恢复原有的生态 系统,有可能发展成为比现在价值更大的保护区。 8、科研潜力 Scientific research potential ) :

12、包括一个地区的科研历史、科研基础和进行科 研的潜在价值 保护区的优先选择途径有哪几个? 1、物种途径。为保护特殊物种而建立优先保护区,进而保护整个生态系统。稀有种、濒危 种、关键种以及具有文化价值的物种。旗帜种和指示种,有时也被称之为伞舰种 2、生态系统途径。在运用生态系统途径进行保护时,一定要保证各种生态系统类型的代表 性。向政策制定者及公众阐明生态系统的洪水控制、水清洁、娱乐等经济价值,比向他们阐 明保护某些物种的重要性要容易得多 3、生物多样性热点途径。在生物群落数据缺乏的情况下,某些生物个体可作为生物多样性 保护的指示者。 生物多样性异常丰富的生境类型往往特有程度也很高,即某些物种只出

13、现在 这类生境类型内。 保护生物学有哪些特征? 保护生物学是一门决策科学。为了保护自然, 减缓物种灭绝, 人们依据保护生物学原理每时 每刻都在作出管理决策。 保护生物学是一门危机学科。这种科学往往要求根据不完全的信息进行决策,而等搜集到足 够的信息再行决策时将错过决策机会。 保护生物学是一门处理统计现象的科学。只能在一定概率水平上给出生态环境和生物多样性 问题的答案。 保护生物学是一门价值取向、使命取向的科学。 保护生物学是为了保护有价值的生物多样性。 边缘效应的三个类型 (1)非生物效应:来源于不同结构基质的环境条件的变化 (2)直接生物效应:包括直接由物理条件变化引起的物种多度和丰度的改变

14、,以及在或接 近边缘的物种的生理忍受能力。 (3)间接生物效应:包括种间关系如捕食、营养寄生、竞争、生物传粉、草食作用、种子 扩散等的改变。 阐述入侵种及其主要特点 入侵种指在自然、 半自然生态系统或生境中定居下来的,对本地生物多样性产生影响并构成 威胁的外来种。 主要特点: 1、传播能力强(关键) :美国白蛾,除成虫能飞翔逐渐自然扩散外,主要靠交通运输扩散。 幼虫及蛹常可随果品或包装木材远涉重洋,四龄至七龄以上的幼虫可耐饥9-15 天,对远距 离传播十分有利。幼虫能到处安身和做茧化蛹。 2、对环境的适应性强:谷斑皮蠹,生长的温度范围在21-40, 1 年可繁殖 5 代,部分幼虫 的滞育期可长

15、达4 年至 8 年。该虫抗低温能力强,2-4时能生存12 个月, -10时可生存 72 小时。它抗干燥能力亦强, 能在相对湿度2%, 食物含水量2-2.5%的条件下充分生长发育。 3、生命力强:马铃薯金线虫,被认为是世界上最难防治的,具有毁灭性。其孢囊可在土壤 中长期存活,即使不种植马铃薯也可达30 年之久。 刍议生物多样性与生态系统功能关系的几个假说 1、冗余种假说。认为生态系统保持正常功能需要有一个物种多样性的域值,低于这个域值 系统的功能会受到影响,高于这个域值则会有相当一部分物种的作用是冗余的; 2、铆钉假说。观点与冗余种假说相反,认为生态系统中所有的物种对其功能的正常发挥都 有贡献而

16、且是不能相互替代的; 3、特异反应假说。认为生态系统的功能随物种多样性的变化而变化,但变化的强度和方向 是不可预测的,因为这些物种的作用是复杂而多变的; 4、零假说。认为生态系统的功能与物种多样性无关,即物种的增减不影响生态系统功能的 正常发挥。 岛屿生物地理学对自然保护区的设计有何指导作用? 岛屿生物地理学模型可用来对破碎生境包围的自然保护区进行管理,保护区相当于茫茫 “沙 漠”中的“绿洲” 。模型可得出“种-面积”曲线,预测栖息地破坏时物种的灭绝数量和百分 率。如模型预测,岛屿或栖息地的50%遭到破坏时,大约有10%的物种消失。根据岛屿生 物地理学理论,可以确定保护区的合适面积与轮廓,以更

17、好地保护更多的物种。 地球上迄今六次物种大灭绝的时间和主要特点? 1、奥陶纪: 50%的动物科,包括许多三叶虫。 2、泥盆纪: 30%的动物科,包括无颚纲脊椎动物、盾皮鱼和三叶虫。 3、二叠纪: 50%的动物科,包括95%以上的海洋生物、大乔木、两栖动物、绝大多数苔藓 虫类和腕足类动物,所有三叶虫。 4、三叠纪: 35%的动物科,包括许多爬行动物和海洋软体动物。 5、白垩纪:爬行动物(恐龙);海洋生物,包括许多有孔虫目物种和软体动物。 6、现在:许多类群,主要由人类活动造成。 对管理和圈养濒危物种有重要意义的三个流行病学原则是什么? 1、宿主和寄生物高频率的接触会引发疾病的传播。 2、生境破坏

18、间接的增大了生物对疾病的易感性。 3、在保护项目中,物种接触到在野生状态时从未遇过的动物甚至人类时,可能会从中感染 上疾病。 国家环保总局公布的首批入侵我国的16 种动植物是哪些?举例说明特点 (1)紫茎泽兰:原产中美洲,现分布于我国云南、广西、贵州、四川、台湾,排挤本地植 物;侵入经济林和农田:全株有毒,危害畜牧业等 (2)薇甘菊:原产中美洲,现广泛分布于我国香港、澳门、和广东珠江三角洲地区,严重 危害6-8 米以下的天然次生林、人工速生林、经济林和风景林 (3) 喜早莲子草(空心莲子草:原产南美洲,现几乎遍及我国黄河流域以南地区 (4) 豚革: 为一种恶性杂草,原产北美洲,1935 年发现

19、于杭州, 在我国见于东北、 华北、 华东和湖北 (5) 毒麦:原产欧美洲地中海地区, 现广布世界各地,是我国限制检疫对象,我国除西 藏和台湾外,各省(区)都曾有过报道 (6) 互花米草:原产美国东南部海岸,1979 年引入我国,分布于我国上海、浙江、福建、 广东、香港 (7) 飞机草:原产中美洲,1934 年在云南发现,现分布于我国台湾、广东、香港、澳 门等地,危害多种植物和牧场。 (8) 假高粱:原产地中海地区,现分布与我国16 个省(自治区、直辖市),是30 多种家 作物的杂草 (9) 凤眼莲(水葫芦:原产巴西,见于我国华北、华东、华中和华南的19 个省(自 治区、直辖市),作为猪饲料推广

20、后大量逸生 (10) 葳扁峨:原产非洲,1987 年随巴西木进入广州,现传入我国 10 余个省、直辖市、 威胁农作物、果树、名贵花卉等。 (11) 红脂大小蠢: 原产非洲, 现分布于我国山西、陕西、河北、河南等地, 严重危害松树。 (12) 非洲大蜗牛:原产非洲东西部,20 世纪20 年代末在福建厦门发现,现己扩散到我国 香 港、台湾、海南、广西等地,己成为危害农作物、蔬菜和生态系统的有害生物 (13) 湿地松粉蛤:原产美国, 1988 年随、湿地松无性系穗进入我国,广东、广西、 福建等地有报道,严重危害松林 (14) 福寿螺:原产来马逊河流域,1981 年引入,现广泛分布于我国广东、福建、云

21、南、 浙江等地,危害水稻,威胁入侵地的水生贝类、植物,也是一些寄生虫病的中间宿主 (15) 牛蛙(美国青蛙):原分布于北美洲,1959 年引入我国,现儿乎遍及我国北京以 南地区, 由于其适应性强,易于入侵扩散,使本地两栖类面临减少和绝灭的危险。 (16) 美国白峨:原产北美洲,现分布于我国辽宁、河北、山东、天津、陕西、等地,危害 果树、林木、农作物及野生植物等200 多种植物 恢复生态系统的方法主要有哪几个? 1、不采取任何行动:不采取行动的原因是恢复项目可能非常昂贵、早先的恢复尝试失败了、 或已有经验表明生态系统能够自己恢复。弃耕农田恢复为森林就是一例。 2、替代:一个退化生态系统被一个不同

22、的但高产的生态系统类型所替代(例如,一个退化 的森林可能被一个高产的草场所替代)。仅仅是少数物种被替代,或者可以尝试较多物种的 较大尺度的替代。 3、部分恢复:至少一些生态系统功能和原来的部分优势种得到恢复。一个例子是,在退化 草地上栽植一些易成活的并且对生态系统功能很关键的植物,虽然可能延迟部分稀有种的恢 复。 4、完全恢复:通过去除破坏性因素、立地调整、重新引入原来物种等,以恢复原来的物种 组成、生态系统结构和生态系统过程。 集合种群的类型有哪些? 1、三个独立种群 2、包含三个相互作用种群的简单集合种群 3、包含一个核心种群和三个卫星种群的集合种群 4、有复杂相互关系的集合种群 举例:与

23、生物多样性保护有关的国际条约、国际组织和保护基金 条约:生物多样性公约、濒危物种贸易公约、华盛顿公约;湿地公约;保护野生动物中迁徙 物种公约 国际组织:大自然保护协会、世界自然基金会、国际鸟类联盟、世界自然保护联盟、国际野 生生物保护学会 保护基金:全球环境基金、麦克阿瑟基金会、福特基金、皮尤慈善信托基金会 哪五类物种容易灭绝? 1、地理分布非常局限的物种。 2、仅有一个或几个种群的物种。因为任何一个物种都可能因为偶然因素如地震、火灾、突 发的病虫害或人类活动而灭绝。种群数少的更易灭绝。 3、种群规模小的物种。由于小规模种群对环境变化的脆弱性及遗传变异的丧失。种群大小 是孤立种群灭绝的一个最准

24、确的征兆 4、种群正在衰退的物种。在每个片段里,这些物种很可能不能持久,会逐渐在整个景观中 消亡。 5、被人类捕猎或采集的物种。如果对一个物种的追捕或收获既不被法律制裁也不受当地习 俗限制,这将会引起该物种走向灭绝。 迁地保护措施主要有哪些? 1.建设动物园、植物园、水族馆等,为生物提供人工栖息地; 2. 为稀有和濒危物种建立新的种群,并采用一系列技术帮助其繁殖; 3.适时地将人工繁殖的种群放归野外,并训练其在野外生存的能力; 4.建立动植物的基因资源库和种子库。 群落物种多样性的测定有哪三个层次?它们分别是什么含义? 多样性:指群里内的物种总数,称为物种丰富度; 多样性:指一个大范围内所有生

25、态系统内的物种总数,比如陆地范围内的物种总数。 多样性: 将多样性和 多样性结合起来,描述的是一个大区域内物种组成沿环境梯度的 变化程度。 如何减弱疾病的扩散? 1、植物、动物、土壤和其它生物材料在穿越边境时需要监视、检查,必要时进行检疫并适 当处理, 这些处置过程应该包括对驯养和野生物种,以及对研究者使用的设备和衣物采取相 应的措施。 2、必须尽力减少濒危物种与人类、驯化物种和密切相关物种之间的相互作用。 3、需要对濒危物种进行监控,以便及早发现种群疾病暴发,必要时应对患病个体进行诊治 或者从种群中移除。 4、在野生和驯养条件下,适宜的生存条件和种群密度能够降低种群对疾病的易感性,减少 疾病

26、的传播速率。 什么叫生境片段化?谈谈它的生态学后果 生境片段化是大片连续的生境面积减小且被分割为多个片段的过程。 生态学后果: 植物与植物群落: 1、耐阴植物被局限在片段内部;从林内到林缘, 次生性和喜光物种的幼苗和幼树、杂草种 类、风媒和水媒植物增加,而成熟性、靠脊椎动物传粉的树种数量减少。 2、树木密度增大、林下植物叶片密度增加而林冠植物叶片密度减少;林冠开放度增加;植 物功能群结构不稳定。接近林缘的植物死亡率上升、种群更新能力下降。使种子库和幼苗密 度发生变化,从而影响以后的群落特征。 3、落叶量大大增加,叶子的凋落可使养分损失和死亡率增加。 4、热带森林片段边缘10-25m 的一条带内

27、藤本和其它次生植被快速生长。 5、森林植物的生物量、生产力的变化。 动物与动物群落: 1、物种扩散和定殖的机会减少。许多林内的鸟、哺乳动物和昆虫不愿穿过哪怕是很小的开 阔地。如果它们冒险进入开阔地,等候在外面的鹰、 猫头鹰和其他捕食动物就会把它们吃掉。 100m 宽的农田对许多无脊椎动物可能是难以逾越的障碍。 2、动物的觅食能力降低。许多动物种类,无论是单一的个体,还是社会性的群体,都需要 能够在分布区自由地穿越境地在星散资源中觅食。 3、某一种资源在动物的一年中可能只需要几个星期,甚至在几年中只需一次。但是,由于 栖息地被分割,物种被限制在狭小的区域而不能去寻找所需要的分散的食物资源。 4、

28、对动物的求偶、交配产生限制,以致影响动物的繁殖。 5、加速种群数量的下降和灭绝,每一个亚种群被限制在一定的区域,由于交配困难,遗传 漂移和其他问题会变得更加脆弱。 6、杂食性的动物可能会沿着林缘增加种群数量,并在林缘大量捕杀昆虫和两栖动物。 7、捕食动物和人类较易深入栖息地内部,致使距林缘数百米深处的许多动物不能成功地繁 殖。如适应于边缘生境的物种会吃掉森林鸟类的卵和幼雏。 8、片段化也缩短了家畜与野生动物之间的距离。家养物种身上的疾病(例如家犬、家猫的 瘟疫) 将很容易扩散到野生物种中,它们对于这些疾病的免疫力很低。反之,一旦接触几率 增加,很可能会使野生物种的疾病传播到家养动植物、甚至是人

29、类的身上。 生物学物种及其基本特征? 生物学种 (Biological species) :指在自然条件下能够相互交配且产生能育后代的一群个体。这 群个体不能与其他类群的个体交配产生能育后代。 试比较物种形成的两种模式 1种系进化:在进化的过程中,种群常常在基因上适应环境的变化,当种群经历了很多基 因上的变化,无法再与其祖先的其他种群进行交配,这一种群即成一新种。 2辐射进化:两个或多个物种从同一个共同祖先形成时,往往有地理障碍阻碍了不同种群 个体间的交流。当物种对本地环境适应及后续物种形成时,这一物种即成新种。 试论 3 个地理尺度上的物种多样性指数及其在生物多样性保护中的应用比较 1.多样

30、性指数:用以描述某一群落或者特定地理区域的物种数。 2.多样性指数:适用于大的地理区域甚至整个大陆。 3.多样性指数:将多样性指数与 多样性指数联系起来,用以表现随着环境或者地理梯 度的变化,物种组成的变化程度。 试论生物多样性的价值 1、直接经济价值:消耗性使用价值(薪炭、饲料、野味等);生产使用价值(食品、药物、 木材等 ); 2、间接经济价值(生态价值):生态系统生产力、水土保持、涵养水源、气候调节、种间关 系和环境监控、宜人价值; 3、长期价值 (选择价值) :能够在未来某个时候为人类社会提供经济利益称为生物多样性 的未来选择价值。随着社会发展,人类的需求也在不断改变,而满足这些需求的

31、方式也必 须不断改变;这些方式常常存在于以前未使用过的动植物遗传资源中或整个生物群落中。 4、存在价值:人们愿意为防止物种灭绝、生境破坏和遗传变异损失支付的价值总和可以 成为生物多样性的存在价值(existence value) 。生物多样性的存在价值也可以是受益价值 (beneficiary value) 或遗产价值 (bequest value)为保护子孙后代的某种价值而愿意支付的价 值总和。 5、伦理价值:每一物种都有生存的权力;所有物种都是相互依存的;人类作为管家对于地 球生命有责任(许多传统;宗教的观点);人类的行为必须对后代负责;尊重人类的生活和 利益与尊重生物多样性是一致的;大自

32、然的精神和美学价值超过其经济价值。 试论有关生物多样性的生态功能的几个假说 1、冗余种假说。认为生态系统保持正常功能需要有一个物种多样性的域值,低于这个域值 系统的功能会受到影响,高于这个域值则会有相当一部分物种的作用是冗余的; 2、铆钉假说。观点与冗余种假说相反,认为生态系统中所有的物种对其功能的正常发挥都 有贡献而且是不能相互替代的; 3、特异反应假说。认为生态系统的功能随物种多样性的变化而变化,但变化的强度和方向 是不可预测的,因为这些物种的作用是复杂而多变的; 4、零假说。认为生态系统的功能与物种多样性无关,即物种的增减不影响生态系统功能的 正常发挥。 试述保护生物学的伦理原则 1、物

33、种多样性和生物群落应该受到保护。 2、种群和物种的异常快速的灭绝是人类应当尽量避免的。 3、生态复杂性是应当保持的。 4、生物进化应当持续。 5、生物多样性有其内在价值。 试述入侵种的主要特点 1、传播能力强(关键) :美国白蛾,除成虫能飞翔逐渐自然扩散外,主要靠交通运输扩散。 幼虫及蛹常可随果品或包装木材远涉重洋,四龄至七龄以上的幼虫可耐饥9-15 天,对远距 离传播十分有利。幼虫能到处安身和做茧化蛹。 2、对环境的适应性强:谷斑皮蠹,生长的温度范围在21-40, 1 年可繁殖 5 代,部分幼虫 的滞育期可长达4 年至 8 年。该虫抗低温能力强,2-4时能生存12 个月, -10时可生存 7

34、2 小时。它抗干燥能力亦强, 能在相对湿度2%, 食物含水量2-2.5%的条件下充分生长发育。 3、生命力强:马铃薯金线虫,被认为是世界上最难防治的,具有毁灭性。其孢囊可在土壤 中长期存活,即使不种植马铃薯也可达30 年之久。 试述物种濒危等级体系 (1)灭绝 (Extinct ,EX) :如果一个物种(包括亚种和变种)的最后一个个体已经死亡,列 为灭绝; (2)野外灭绝(Extinct in the Wild ,EW):如果一个物种的个体仅生活在人工栽培和人工圈 养状态下,列为野生灭绝; (3)极危 (Critically Endangered ,CR):野外状态下一个物种灭绝概率很高时,列

35、为极危; (4)濒危 (Endangered, EN):一个物种虽未达到极危,但在可预见的不久的将来,其野生 状态下灭绝的概率高,列为濒危; (5)易危 (Vulnerable ,VU) :一个物种虽未达到极危或濒危的标准,但在未来一段时间中其 在野生状态下灭绝的概率较高,列为易危; (6)近危(Near Threatened,NT) :该物种的数量指标虽未达到受威胁级别,但已接近易危 类群; (7)略需关注 (Least Concern,LC):该物种既未受到威胁也没有达到接近受危等级,广泛 分布的物种多属此类; (8)数据不足 (Data Deficient ,DD) :对于一个物种,若无

36、足够的资料对其灭绝风险进行直 接或间接的评估时,可列为数据不足; (9)未评估 (Not Evaluated,NE):未应用有关IUCN 濒危物种标准评估的物种,列为未评 估。 试述物种灭绝的外部机制 生物学机制 1)种间竞争 竞争的两种类型: 资源利用性竞争和互干涉竞争 竞争的结果: 两个物种或两个种群的生态位分化或占据不同的分布区 一个物种或一个种群排挤掉另一个物种或另一个种群,造成另一物种或种群的消失。 生态习性相似的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(只有在特殊 情况下, 如较小的岛屿

37、、 重大的地质事件以及人类干扰,才有可能使一个物种或种群走向灭 绝。如在较小的岛屿上,一个新的物种的侵入有可能导致当地种的灭绝;仅仅是竞争这单一 因素造成的物种或种群灭绝很少)。 2)猎物动态的关系 广义的捕食者,包括草食者、肉食者和寄生虫。 捕食者和被捕食者的关系在长期的协同进化过程中,逐步从单方的依赖变成了双方的依 赖,其种群数量亦常常围绕着一个平衡点按照一定的周期摆动。这对于维持生态系统的稳定 性起着非常重要的作用。 外界的干扰将会影响捕食者和被捕食者之间达成的上述平衡,并增加其摆动的幅度,进一 步的干扰就有可能导致一个种群的灭绝,或两个种群的同时灭绝。 3)病菌及病害的流行 从适合度意

38、义上讲,有毒病菌的适应性很差,这是因为有毒病菌使寄主致死或严重衰弱的 同时,也不可避免地导致了自身的灭亡。 病菌的致病能力减弱,这是在长期的协同进化过程中逐步形成的。在这一过程中, 被寄生 物种对病菌逐渐产生了抗性,同时病原体的毒性也逐渐降低。(协同进化) 病害的广泛流行相当罕见。只有在长期存在的生态平衡被打破的情况下,该区域才有可能 发生广泛的病害流行。病害流行通常可分两种情况: (1)当易受感染的寄主物种从未受病菌感染的区域迁入病菌感染强烈的地区时; (2)当病菌传入没有病菌传染的地区时。在一个孤立的生物区系中突然流行病害,往往出 现灭绝波( wave of extinction ) 。

39、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,尤其对稳定发展的陆地生物 区系来说更是如此。除岛屿外, 至少近 300 年来还没有发现任何一个物种的灭绝纯粹是由于 这些因素单独作用的结果。然而, 这些并不能说明上述因素对研究灭绝和进化不重要。它们 会使物种增加能量和遗传上的负载、种群中个体期望寿命缩短。 物理学机制 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。如二叠纪和三叠纪交界时期,超级大陆联合古陆(Pangaea )的形成使大量生存在 大陆架上的海洋生物灭绝,同时又为陆地生物的进化创造了必要条件。在这一缓慢的地质变 化中,裸子植物逐渐取代

40、了蕨类植物,成为植被中的优势成分。 2)气候变迁,气候的变化或变迁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,分布在岛屿的物种在气候发生变迁的情况下更容易 灭绝。如:晚白垩纪全球气候的干旱化使38%的海生生物属彻底灭绝,陆地动物遭受灭绝 的规模更大; 第三纪始新世末期,由于气温迅速变冷,许多在古新世后期和始新世占优势的 植物类群灭绝;第四纪冰川的影响使大量的植物类群销声匿迹。 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

41、相撞、超新星的爆炸等。 人类的间接影响也是巨大的:人工引种以及人工造林代替天然林常常改变某一区域的植物群 落结构, 从而打破了该区域各个生物类群,包括动物、 植物、微生物长期以来所建立的平衡。 人工生态系统仅仅由单一或少数几个物种组成,如农作物种植、 人工造林使得遗传多样性和 变异性降低,因而是一种潜在的危险状况。 试述新种群建立的方法 1、增补项目:通过向现存的种群中释放新个体以增加种群大小和基因库。这些释放的个体 可以是人工饲养的也可以是在其他地方获得的野生个体。 2、再引入项目:将人工饲养或其他地方获得的野生个体释放或转移到历史上存在该物种而 现在灭绝的适宜地区。 3、引入项目:人工饲养

42、或其他地方获得的野生个体释放或转移到历史上不存在该物种但现 在条件很适宜的地区。 试述与生境片段化后果有关的五个主要因素 1、片段面积 2、边缘效应 3、片段形状 4、隔离度(连接度)和隔离的时间 5、基质 谈谈集合种群理论的重要原理 1、集合种群是指由一组空间隔离、相互有联系的局部种群所组成; 2、一个集合种群要长期生存,各局部种群之间的迁入率必须大于各自的灭绝率; 3、集合种群越大(即局部种群越多),种群能生存的时间越长; 4、集合种群的稳定性由局部种群之间的迁移率来维持,局部种群之间迁移率越高,集合种 群的动态稳定性越高; 5、局部种群生境的不同对集合种群的生存有重要作用; 6、局部种群

43、之间的距离、动物的扩散能力对集合种群的维持有重要作用,因为这两者都会 影响种群之间的扩散率; 7、由一个大种群和许多卫星种群组成的集合种群,如大种群的数量足够大或相互之间有一 定的扩散率,那么对物种的保护十分有利。 谈谈全球变暖对生物多样性的影响 答: 1. 温带的变化北温带和南温带气候将向两极扩展; 2. 对热带的影响比对温带要小得多,但是还是会对物种的组成(尤其候鸟种群)、植物繁殖 时间以及对火灾的敏感性产生巨大影响;热带地区的飓风会变得更加严重和频繁,而这种因 素决定着森林的结构和组成。 3. 海平面升高温度升高会使高山冰川和极地冰川融化,导致海平面上升,使一些海拔较 低的陆地淹没,对一

44、些物种的生存也会有很大影响。 4. 全球气候变化可能从根本上重塑生物群落、改变物种分布。 谈谈生物多样性的灾害五重奏 栖息地(生境)破坏和片段化 环境质量恶化 资源过度开发 外来种入侵和疾病 全球气候变化 谈谈小种群局部灭绝的主要原因? 1、由于遗传变异性丧失、近亲繁殖、杂合性和遗传漂变等引起的遗传问题; 2、由于出生率和死亡率的随机变化引起统计波动; 3、由于捕食、竞争、疾病和食物供应的变化,及不定期发生的由单一事件产生的自然灾害 如火灾、洪水、火山爆发、风暴或干旱等引起的环境波动。 外来种传播的主要途径是什么? 1、人为传播 A、有意引进。 如引进各种农作物或畜禽优良品种、观赏植物、 天敌

45、昆虫和授粉昆虫等。 如喜旱莲子草、凤眼莲、米草属植物、水盾草。另:生物控制,如寄生蝇引入北美控制舞毒 蛾; B、无意传入。在各种国际交往的过程中,随进口的货物、交通工具及其他载体,偶然 传入新的区域。 国家和地区间的贸易和旅游等活动是外来种跨越高山大洋传播扩散的主要途 径。如松材线虫、斑潜蝇。B 型烟粉虱随花木传入我国。 2、非人为传播。借助自然因子传播到达新的区域,这些自然因子包括风雨、气流、江河、 动物的迁移等等。如紫茎泽兰 外来种可分为哪几类?分别举例 1、有益:如玉米、小麦、大麦、马铃薯、辣椒、番茄、棉花。又称引进种。 2、中性:在一定的条件下维持相对稳定。如广玉兰、桉树属植物等。 3

46、、有害:外来有害种,入侵种。如喜旱莲子草、紫茎泽兰、互花米草等。 物种保护价值的测定标准有哪些? 1、受胁物种的等级与物种数 2、物种多样性: 物种多样性指数, 常见的有Simpson 指数、Shannon-Wiener 指数和 Margalef 指数等 3、物种多样性相关参数:如指示种与多分类单元评价。 4、多样性 (diversity) 与特有性(endemism) 5、分类学的独特性(taxonomic distinctiveness) 物种存在的意义是什么? 1、物种的分异是生物对环境异质性的应答。 2、物种间的不连续抵消了有性生殖带来的遗传不稳定性。物种使生物保持遗传的相对稳定, 又

47、使进化不停滞。 3、物种是大进化的基本单位。 4、物种是生态系统的概念单位。 物种和生态系统长期监测的原因和意义 原因: 1、酸雨、全球变化、植被演替、氮沉积和外来种入侵都是长期作用事件,短期观察经常看 不到这些作用。 如酸雨和其它污染物会在数十年间损害和杀死树木、使水环境完全不适合某 种珍稀昆虫的生存; 2、许多种群的特征不能通过短期研究得出准确的结果。如两栖类、昆虫和一年生植物种群 不同年份变化极大; 意义: 1、季节动态; 2、年际变化; 3、长期趋势 (演替 )。在以长期保护生物多样性为重要目标的项目中尤其重要 遗传多样性表现形式的层次有哪几个? 遗传多样性包括四个层次,有物种水平,群

48、落水平、种群水平和个体水平。 而遗传多样性的表现形式有如下三个层次: 1、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 2、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 3、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。 与就地保护相比,迁地保护有哪些局限性? 1、投入:特别是对大型动物,迁地保护投入巨大。 2、种群大小:为了避免遗传漂变,迁地保护物种的种群规模至少要达到几百个个体,最好 几千个个体。由于空间的限制,没有一家动物园能够维持如此规模的大型动物种群。 3、适应性:迁地保护种群可能对人工环境产生遗传适应性。例如,人工饲养下许多世代的

49、 动物可能由于动物园的食物发生了口器和消化酶的变化。当将这种变化了的动物放回到野外 时,它们可能难于取食它们的自然食物。 4、技能学习:迁地保护种群个体对他们的野生生境知之甚少导致他们被放归后不能在野外 顺利存活。例如,笼养繁殖的动物,因无学习技能的机会,如将它们再放回野外,可能不会 识别野生食物或探测水源。 5、遗传变异:迁地保护种群可能仅仅占该物种基因库的一小部分。例如,一个笼养种群的 最初个体是从温暖低地收集来的,可能在生理学上就不能适应从前由该种占据的寒冷高地 6、持续性:迁地保护项目不仅需要持续的资金,还需要稳定的体制政策。如:保护非洲象 和黑犀牛的相同数量个体,在动物园保护费用是在东非国家公园的50 倍。 7、集中性:因为迁地保护项目一般集中在某一相对较小的地点,在遭受异常灾祸如火灾、 飓风或者流行病以后,整个濒危物种种群可能会被完全摧毁。如, 安德鲁飓风夷平了南佛罗 里达所有的动物园,大量圈养动物都丢失了。 8、局限性。迁地保护一次只能保护一个物种,而在野外就地保护中,整个群落的很多物种 都同时受到保护。 浙江省国家级自然保护区有哪些?国家级、省级自然保护区各有多少? 1.清凉峰国家级自然保护区 2.天目山国家级自然保护区 3.南麂列岛海洋国家级自然保护区 4.乌岩岭国家级自然保护区 5

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