农业生态系统结构.ppt

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1、第二章第二章 农业生态系统的基本结构农业生态系统的基本结构第一节第一节 生态系统结构基本概念生态系统结构基本概念第二节第二节 农业生态系统的生物与环境农业生态系统的生物与环境 第三节农业生态系统的种群第三节农业生态系统的种群第四节农业生态系统中的生物多样性第四节农业生态系统中的生物多样性 农业生态系统研究目的农业生态系统研究目的 根据自然生态系统的基本规律，来探讨根据自然生态系统的基本规律，来探讨在人类控制下的农业生态系统的结构和功在人类控制下的农业生态系统的结构和功能，能，科学地控制它、调节它，科学地控制它、调节它，使它能充分使它能充分利用自然资源和社会资源，把自然资源的利用自然资源和社会资

2、源，把自然资源的潜在生产力尽可能多地转化为潜在生产力尽可能多地转化为现实产量现实产量，为满足人类对农副产品需要不断的增长。为满足人类对农副产品需要不断的增长。同时还要同时还要保护自然资源，使其永续利用。保护自然资源，使其永续利用。生态系统结构生态系统结构生态系统的结构：生态系统的结构：指生态系统的构成要素（组分）的种类和指生态系统的构成要素（组分）的种类和它们的组合方式，以及这些要素在它们的组合方式，以及这些要素在时间上、空间上的配置时间上、空间上的配置和能量、物质在各要素间的转移、循环途径。和能量、物质在各要素间的转移、循环途径。或者说，生态系统的结构不仅是指生态系统构成要素或者说，生态系统

3、的结构不仅是指生态系统构成要素的种类与数量，即它们的量比关系，同时还包括这些要素的种类与数量，即它们的量比关系，同时还包括这些要素在水平和垂直空间上的分布，在时间上的衔接，以及能量、在水平和垂直空间上的分布，在时间上的衔接，以及能量、物质在系统中的流动特点。物质在系统中的流动特点。生态系统结构与功能生态系统结构与功能生态系统的结构与系统的功能和生产力有着密切的关系：生态系统的结构与系统的功能和生产力有着密切的关系：结构结构是系统内部组分相互作用的内在的结合方式，是系统内部组分相互作用的内在的结合方式，功能功能是系统与外部环境相互作用的表现，是系统与外部环境相互作用的表现，结构决定功能结构决定功

4、能，结构不同，系统功能效率也相对的不同。，结构不同，系统功能效率也相对的不同。结构影响功能结构影响功能，功能必须凭结构来完成。，功能必须凭结构来完成。在合理的生态系统中，结构与功能是相互适应的，只有优化的在合理的生态系统中，结构与功能是相互适应的，只有优化的结构，才能使各组分扬长补短，产生最佳的系统整体功能和结构，才能使各组分扬长补短，产生最佳的系统整体功能和最高的系统生产力；反之如结构不佳，即使各组分各自性能最高的系统生产力；反之如结构不佳，即使各组分各自性能良好，也难以产生最佳的系统功能，所以应从调节系统结构良好，也难以产生最佳的系统功能，所以应从调节系统结构入手提高系统的功能。入手提高系

5、统的功能。最佳系统结构特征最佳系统结构特征系统中生物群体与环境资源系统中生物群体与环境资源组合之间相互适应组合之间相互适应，具有较高的转化环境，具有较高的转化环境资源的能力和较高的系统生产力。资源的能力和较高的系统生产力。系统中多种生物系统中多种生物群体之间科学衔接，密切配合群体之间科学衔接，密切配合，形成一个多层次的结，形成一个多层次的结构，使能量和物质在转化循环中得到层层利用，即每种生物的废弃物构，使能量和物质在转化循环中得到层层利用，即每种生物的废弃物都由其它种生物来利用，使整个系统成为一个无废弃物的系统。都由其它种生物来利用，使整个系统成为一个无废弃物的系统。合理的生态系统的结构有助于

6、合理的生态系统的结构有助于能量流动和物质循环能量流动和物质循环的进行，即物质循的进行，即物质循环的速度快，周期短，非生产性的消耗少，参与循环的多；能量转化环的速度快，周期短，非生产性的消耗少，参与循环的多；能量转化过程中的熵值增加缓慢，使整个系统表现出最大的功能效率。过程中的熵值增加缓慢，使整个系统表现出最大的功能效率。有助于有助于系统稳定性的加强和生态系统系统稳定性的加强和生态系统的改善。的改善。生物有机肥厂生物农药有机肥厂沼气废弃物处理设施园区养殖园区加工园区生活区仓储物流饲草种植泥炭技术培训园区管理市场市场市场市场药药蘑菇渣药渣药渣肥肥肥菌菌沼渣秸秆废渣废水粪便沼气粪便生活废弃物独贵塔拉

7、现代有机农业产业园物质循环图独贵塔拉现代有机农业产业园物质循环图木本饲料商品商品商品商品商品商品商品农业生态系统与自然生态系统农业生态系统与自然生态系统农业生态系统中的结构与自然生态系统结构有所不同，自然农业生态系统中的结构与自然生态系统结构有所不同，自然生态系统是由生命系统和环境系统组成且是生态系统是由生命系统和环境系统组成且是以生命系统为以生命系统为中心的中心的。生命系统是植物群落、动物群落和微生物群落的。生命系统是植物群落、动物群落和微生物群落的综合整体。综合整体。农业生态系统是在农业生态系统是在人为控制下的生态系统人为控制下的生态系统，其结构有它一定，其结构有它一定的特点。的特点。第二

8、节第二节 农业生态系统的生物与环境农业生态系统的生物与环境 环境对生物的影响环境对生物的影响生物对环境的适应生物对环境的适应生物对环境的影响生物对环境的影响环境对生物的影响环境对生物的影响最小因子定律最小因子定律(李必西李必西Liebig)Liebig)：植物的生长取决于数量最不足的的那一种营养物质植物的生长取决于数量最不足的的那一种营养物质OdumOdum补充：补充：1 1、定律只在相对稳定状态适用：、定律只在相对稳定状态适用：不稳定状态许多因子的量和作用激烈的变动很难确定哪个是限制因子不稳定状态许多因子的量和作用激烈的变动很难确定哪个是限制因子2 2、需要考虑因子间的相互作用。、需要考虑因

9、子间的相互作用。营养物质的互补作用，光照不强时营养物质的互补作用，光照不强时CO2CO2浓度提高可以补充光合作用浓度提高可以补充光合作用谢尔福德耐性定律谢尔福德耐性定律 ：环境对生物的影响环境对生物的影响最小因子定律：最小因子定律：谢尔福德耐性定律谢尔福德耐性定律 （谢尓福德）（谢尓福德）在生物的生长和繁殖所需要的众多生态因子中，在生物的生长和繁殖所需要的众多生态因子中，任何一个生态因子在数量上的过多过少或质量不足，任何一个生态因子在数量上的过多过少或质量不足，都会成为限制因子。即对具体生物来说，都会成为限制因子。即对具体生物来说，各种生态因各种生态因子都存在着一个生物学的上限和下限（或称子都

10、存在着一个生物学的上限和下限（或称“阀值阀值”），），它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子的耐性范围（又称耐性限度）。的耐性范围（又称耐性限度）。环境对生物的影响环境对生物的影响谢尔福德耐性定律（谢尔福德耐性定律（OdumOdum补充）补充）同一种生物对各种生态因子的耐性范围不同。同一种生物对各种生态因子的耐性范围不同。不同种生物对同一生态因子的耐性范围不同。不同种生物对同一生态因子的耐性范围不同。对生态因子耐受范围广的生物种分部广，对个别生态因子耐性广的分部不一定广对生态因子耐受范围广的生物种分部广，对个别生态因子耐性广的分部不一定广同一生物在不同

11、的生长发育阶段对生态因子的耐性范围不同同一生物在不同的生长发育阶段对生态因子的耐性范围不同 生殖生长期对生态条件要求最严格生殖生长期对生态条件要求最严格生态因子的相互作用，当某个生态因子不是处在适宜状态时，生态因子的相互作用，当某个生态因子不是处在适宜状态时，则生物对其它一些生态因子的耐性范围将会缩小。则生物对其它一些生态因子的耐性范围将会缩小。同一生物种内的不同品种对多个生态因子会形成有差异的耐性同一生物种内的不同品种对多个生态因子会形成有差异的耐性范围，即产生生态型的分化。范围，即产生生态型的分化。生物对环境的适应影响生物对环境的适应影响动物的保护色、警戒色与拟态A 树皮纺织娘树皮纺织娘(

12、Bark katydid)B 枭蝶枭蝶(Owl butterfly)C 枯叶蝶枯叶蝶 (Leaflike insect(Anaea)D 捕食花螳螂捕食花螳螂 (Predatory flower mantis)E 蛙鱼蛙鱼(Frog fish)ABDEC适应的两大类型适应的两大类型趋同适应规律趋同适应规律不同种类的生物由于生不同种类的生物由于生活在相同的环境中，受到某个主导因子的活在相同的环境中，受到某个主导因子的长期作用，产生相同或相似的适应方式，长期作用，产生相同或相似的适应方式，这些生物种通常可成为某一环境条件下的这些生物种通常可成为某一环境条件下的生活型生活型(Life form)(Li

13、fe form)趋异适应规律趋异适应规律同一种生物长期生活在同一种生物长期生活在不同环境中，产生了不同的适应方式，而不同环境中，产生了不同的适应方式，而形成多种多样的生态类型，即生态型形成多种多样的生态类型，即生态型（EcotypeEcotype）植物生态型分类植物生态型分类根据主导生态因子类型的不同将植物分为三个生态形根据主导生态因子类型的不同将植物分为三个生态形气候生态型：气候生态型：长期适应不同光周期、气温、降雨等气候因子而形长期适应不同光周期、气温、降雨等气候因子而形成的各种生态型。成的各种生态型。土壤生态型：土壤生态型：长期在不同的土壤水份、温度和肥力等自然和栽培长期在不同的土壤水份

14、、温度和肥力等自然和栽培条件的作用下分化而形成土壤生态型。条件的作用下分化而形成土壤生态型。生物生态型：生物生态型：在生物因子作用下形成是生态型在生物因子作用下形成是生态型植物生态型分类植物生态型分类根据主导生态因子类型的不同将植物分为三个生态形根据主导生态因子类型的不同将植物分为三个生态形生物对生态环境的影响生物对生态环境的影响生物不是简单地、被动地接受环境的种种影响，同时也对生物不是简单地、被动地接受环境的种种影响，同时也对其生存环境产生多方面的影响，或者不同程度地改善环境其生存环境产生多方面的影响，或者不同程度地改善环境条件，使环境变得更有利于生物生存，或对环境资源和环条件，使环境变得更

15、有利于生物生存，或对环境资源和环境治理造成不良影响境治理造成不良影响涵养水源，保持水土涵养水源，保持水土调节气候，增加雨量调节气候，增加雨量防风固沙，保护农田防风固沙，保护农田净化空气，防治污染净化空气，防治污染降低噪音，美化大地降低噪音，美化大地提供燃料，增加肥源提供燃料，增加肥源改善水质改善水质过滤泥沙过滤泥沙减缓水流减缓水流水体富营养化水体富营养化改良土壤改良土壤涵养水份涵养水份保持水土保持水土固定风沙固定风沙影响景观效果影响景观效果影响土壤费力影响土壤费力影响水土保持影响水土保持影响农田小气候影响农田小气候净化环境净化环境影响景观影响景观森林森林水生生物水生生物草地生物草地生物农田生物

16、农田生物生物对生态环境的影响生物对生态环境的影响农田生物的生态效应农田生物的生态效应1、对土壤肥力的影响：、对土壤肥力的影响：是是土壤有机质和养分的主要来源，是土壤肥力的主要调节者土壤有机质和养分的主要来源，是土壤肥力的主要调节者。养地的主要。养地的主要措施是在复种中安排养地作物，施行水旱轮作或适用有机肥。春花生与晚稻连作，措施是在复种中安排养地作物，施行水旱轮作或适用有机肥。春花生与晚稻连作，收花生后土壤中速效收花生后土壤中速效N增加增加22.2,速效速效P增加增加5.4倍，速效倍，速效K增加增加3.8倍。玉米间倍。玉米间作大豆也有类似效益。作大豆也有类似效益。2、对水土保持的影响、对水土保

17、持的影响山区梯田种植农作物后有良好的水土保持效益。梯田对山地地表径流有重要蓄纳和山区梯田种植农作物后有良好的水土保持效益。梯田对山地地表径流有重要蓄纳和缓冲作用。沿等高线种植香根草，形成生物坝在热带亚热带国家大力推广缓冲作用。沿等高线种植香根草，形成生物坝在热带亚热带国家大力推广生物对生态环境的影响生物对生态环境的影响农田生物的生态效应农田生物的生态效应3、对农田小气候的影响、对农田小气候的影响保持合理密度，可显著改善农田小气候。水稻和旱作物垄作，有利于改善作物群体保持合理密度，可显著改善农田小气候。水稻和旱作物垄作，有利于改善作物群体内特别是根际小气候内特别是根际小气候4、对环境的净化作物、

18、对环境的净化作物农田土壤微生物净化能力强，目前对农田环境的主要污染是城镇污水和农药化肥。农田土壤微生物净化能力强，目前对农田环境的主要污染是城镇污水和农药化肥。1hm2干燥土壤中微生物的分解净化能力，相当于干燥土壤中微生物的分解净化能力，相当于1个个400m3的活性炭净化站曝的活性炭净化站曝气池的处理水平。气池的处理水平。农业生态系统的种群（自学）一、种群结构一、种群结构1 1、种群的大小和密度；、种群的大小和密度；2 2、种群的年龄结构与性比、种群的年龄结构与性比3 3、种群的出生率和死亡率；、种群的出生率和死亡率；4 4、种群的内禀增长率与环境容纳、种群的内禀增长率与环境容纳5 5、种群的

19、空间分布和阿利氏原则、种群的空间分布和阿利氏原则二、种群的动态二、种群的动态1 1、生命表和生命曲线；、生命表和生命曲线；2 2、种群的增长型、种群的增长型三、种群间的相互作用三、种群间的相互作用1 1、负竞争关系；、负竞争关系；2 2、正相互作用、正相互作用3 3、次生代谢产物在种间关系中的作用（化感作用等）、次生代谢产物在种间关系中的作用（化感作用等）农业生态系统的种群（自学）四、种群的生化史对策四、种群的生化史对策 R R对策，对策，K K对策对策五、种群的调节五、种群的调节1 1、密度调节；、密度调节；2 2、非密度调节、非密度调节3 3、农业有害生物种群的综合防治、农业有害生物种群的

20、综合防治病害四面体(disease pyramid)植物病原物环境人自然生态系统农业生态系统病害三角病害三角(disease triangle)“人为病虫草害”农田生态系统特点生物进化和遗传育种 进化论、生态平衡、历史现代化栽培管理集约化、化学化、机械化、商品化商贸、旅游、科技活动传带寄主和/或病原物人类认识自然的程度作物作物病原物病原物病害病害害虫害虫作物作物-有害生物系统有害生物系统草草鼠鼠有害生物管理系统有害生物管理系统生防生防化防化防物理物理检疫检疫作物管理系统作物管理系统品种品种土壤土壤灌溉灌溉施肥施肥栽培栽培资金资金心理心理农业生态系统农业生态系统地理地理气象气象轮作轮作布局布局引

21、种引种菌源菌源市场市场作物-有害生物系统层次虫害虫害植物病虫草害流行因素分析感病寄主植物感病寄主植物品种抗病性品种抗病性大面积集中栽培大面积集中栽培 具有致病性的病原物具有致病性的病原物 毒性小种毒性小种 数量巨大数量巨大 有利发病的环境条件有利发病的环境条件 温度温度 湿度（结露）湿度（结露）这些因素相互配合（时间、空间）决定了病害流行强度和广度。植物病虫草害防治的植物病虫草害防治的目的目的目的目的：保证农作物：保证农作物高产、稳产和优质高产、稳产和优质用用最小的投资最小的投资，获得，获得最大的经济效益最大的经济效益，把，把病害造成的损失控制在经济允许的水平以病害造成的损失控制在经济允许的水

22、平以下下经济损害水平经济损害水平（economic injury level）:造成经济造成经济损失的损失的最低最低发病数量发病数量经济阈值经济阈值（economic threshold）：应）：应采取防治采取防治措措施时的发病数量，此时防治施时的发病数量，此时防治可防止发病数量超过可防止发病数量超过经济经济损害水平，防治费用损害水平，防治费用不高于不高于因病害减轻所获得的收益。因病害减轻所获得的收益。植物病虫草害防治的植物病虫草害防治的方针方针我国我国：预防为主，综合防治预防为主，综合防治；病害管理（；病害管理（disease management）；综合防治的）；综合防治的含义含义国际国际

23、：有害生物综合治理有害生物综合治理IPM(integrated pest management)IDM(integrated disease management)EBPM（ecologically based pest management）植物病虫害防治原则植物病虫害防治原则病虫害防治原则：病虫害防治原则：预防为主，综合防治；预防为主，综合防治；利用农业栽培、采取选育抗病品种、物理防治、化学防治、利用农业栽培、采取选育抗病品种、物理防治、化学防治、生物防治等多种措施、手段、方法生物防治等多种措施、手段、方法,进行行之有效的预防及防治进行行之有效的预防及防治,把病害控制在经济危害水平以下，获

24、得综合效益（经济、社会，把病害控制在经济危害水平以下，获得综合效益（经济、社会，生态和环境保护），保持生态的良性循环生态和环境保护），保持生态的良性循环对象和方法：对象和方法：植物：植物：选用抗病虫品种、间作、轮作、多种品种混播选用抗病虫品种、间作、轮作、多种品种混播 病菌（虫体）：病菌（虫体）：物理防治、化学防治、生物防治控制病菌物理防治、化学防治、生物防治控制病菌(虫虫)环境条件：环境条件：控制温度、湿度、土壤、光照等条件创造不利于病控制温度、湿度、土壤、光照等条件创造不利于病虫生长的环境条件，虫生长的环境条件，Control is the ultimate if not the prim

25、ary objective of the plant pathologist.(Otis C.Maloy 1993)一个合格的一个合格的植物病理学工作者植物病理学工作者，不是建议，不是建议喷药而是喷药而是建议不喷药或少喷药建议不喷药或少喷药。（方中达，。（方中达，1998）杂草管理技术杂草管理技术育秧育秧做秧床，备土。将土过筛（做秧床，备土。将土过筛（5mm5mm），堆置，覆盖杀草籽或），堆置，覆盖杀草籽或和使杂草早出苗。再清除。和使杂草早出苗。再清除。播种、覆土。所覆土要细而匀，可用深于耕层的土，以减播种、覆土。所覆土要细而匀，可用深于耕层的土，以减少杂草发生。少杂草发生。杂草严重时采用人工

26、拔除。杂草严重时采用人工拔除。水稻的草害管理水稻的草害管理杂草管理技术杂草管理技术种子处理种子处理 种子处理前过筛或选种机，去除种子中带有的杂草种子种子处理前过筛或选种机，去除种子中带有的杂草种子杂草管理技术杂草管理技术插秧前处理插秧前处理 插秧前采用促杂草萌发方法处理一个月，之后春旋稻田，去插秧前采用促杂草萌发方法处理一个月，之后春旋稻田，去除已萌发的杂草除已萌发的杂草杂草管理技术杂草管理技术稻田水处理稻田水处理 在渠道水入田口，用纱布或密网做成过滤装置（孔径为在渠道水入田口，用纱布或密网做成过滤装置（孔径为0.1 0.1 mm(150mm(150目目)的网袋），防治外来种子进入稻田内。的网

27、袋），防治外来种子进入稻田内。杂草管理技术杂草管理技术施肥要求施肥要求 施用的有机肥要经过高温沤制，以杀灭农肥中的病原施用的有机肥要经过高温沤制，以杀灭农肥中的病原菌、寄生虫卵、杂草种子等有害物质。菌、寄生虫卵、杂草种子等有害物质。杂草管理技术杂草管理技术水稻生长季杂草管理水稻生长季杂草管理稻田养鸭稻田养鸭麻鸭数量：麻鸭数量：10只只/亩亩放鸭入田时间。放鸭入田时间。机插后机插后15天，此时鸭龄为天，此时鸭龄为20天左右。鸭子入大田前天左右。鸭子入大田前1-2天进行鸭瘟、禽流感疫苗接种。天进行鸭瘟、禽流感疫苗接种。鸭舍建立。鸭舍建立。建简易鸭舍，建简易鸭舍，30亩建亩建1鸭舍，地面高与田埂平。

28、舍长鸭舍，地面高与田埂平。舍长10m，宽，宽1.5m，可容纳，可容纳300只鸭子。四角用立柱，上架只鸭子。四角用立柱，上架2根横梁，高度根横梁，高度1.2米左右，上盖石棉瓦或塑料布，四周围网，地上铺干燥谷壳、碎草。米左右，上盖石棉瓦或塑料布，四周围网，地上铺干燥谷壳、碎草。准备一些食盘。准备一些食盘。鸭舍建于稻田埂上鸭舍建于稻田埂上，初始时可让小鸭在舍周围稻田适应几天时间。，初始时可让小鸭在舍周围稻田适应几天时间。稻田要围栏。稻田要围栏。可用尼龙网，网眼小于等于可用尼龙网，网眼小于等于2厘米厘米2厘米，网高厘米，网高70厘米，厘米，3-4米立一根桩，将网固定在桩上。米立一根桩，将网固定在桩上。

29、除草效果：除草效果：75-90%，并兼有防治病虫害作用，并兼有防治病虫害作用。杂草管理技术杂草管理技术水稻生长季杂草管理水稻生长季杂草管理稻糠除草稻糠除草方法：方法：秧田中秧苗返青后，每亩地均匀撒施秧田中秧苗返青后，每亩地均匀撒施70kg,70kg,保持保持3 35cm5cm水层水层7 7天以上。天以上。除草效果：除草效果：65-80%65-80%。注意事项：注意事项：可能会增加水藻的发生可能会增加水藻的发生杂草管理技术杂草管理技术水稻生长季杂草管理水稻生长季杂草管理稻田养鱼稻田养鱼稻田田埂：稻田田埂：要加高到要加高到50厘米、加固，并要夯实，做到不裂，厘米、加固，并要夯实，做到不裂，不漏，大

30、雨冲不垮，鱼不外逃。不漏，大雨冲不垮，鱼不外逃。搭棚遮荫搭棚遮荫，避暑降温。七、八月份，气候炎热，稻田水浅，避暑降温。七、八月份，气候炎热，稻田水浅，昼夜水温变化幅度较大，因此在稻田养鱼的鱼溜上要用树昼夜水温变化幅度较大，因此在稻田养鱼的鱼溜上要用树枝或草席搭一个凉棚，起遮荫降温的作用。枝或草席搭一个凉棚，起遮荫降温的作用。每亩放草鱼苗每亩放草鱼苗500尾尾国家稻田养鱼技术规范国家稻田养鱼技术规范除草效果：除草效果：75-85%75-85%，并兼有防治病虫害作用。，并兼有防治病虫害作用。杂草管理技术杂草管理技术人工除草人工除草 在种植期间，如果草害达到影响稻田生长的状态，要在种植期间，如果草害

31、达到影响稻田生长的状态，要进行人工除草。进行人工除草。杂草管理技术杂草管理技术系统防治杂草系统防治杂草 在田边、地中杂草种子成熟前用割草机割除杂草，防止在田边、地中杂草种子成熟前用割草机割除杂草，防止杂草种子形成和扩散。杂草种子形成和扩散。病虫害管理技术病虫害管理技术耕作措施防治病虫害方法耕作措施防治病虫害方法插秧前提前插秧前提前57天灌水，并打捞漂浮的稻草和纹枯病病菌天灌水，并打捞漂浮的稻草和纹枯病病菌核，减少越冬病菌量。核，减少越冬病菌量。每亩放每亩放2030块粘虫板，防治稻飞虱；块粘虫板，防治稻飞虱；频振式杀虫灯（或黑光灯）：频振式杀虫灯（或黑光灯）：1015亩一个，诱杀稻水象亩一个，诱

32、杀稻水象甲、二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱甲、二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱清除田间、沟渠杂草，减少虫害栖息场所。清除田间、沟渠杂草，减少虫害栖息场所。与大豆、花生等豆科作物轮作，或在田埂上间作与大豆、花生等豆科作物轮作，或在田埂上间作农业生态系统中的生物多样性农业生态系统中的生物多样性一、生物多样性的概念一、生物多样性的概念二、生物多样性的价值二、生物多样性的价值三、农业生态系统中的生物多样性三、农业生态系统中的生物多样性四、生物多样性的研究方法四、生物多样性的研究方法一、生物多样性的概念生物多样性是生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体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

33、总和以及与此相关的各种生态过程的总和 生态系统多样性：生态系统多样性：物种多样性：物种多样性：遗传多样性：遗传多样性：生态系统多样性生态系统多样性生态系统多样性：是指生物及某一生态系统内生态系统多样性：是指生物及某一生态系统内生境、生物群生境、生物群落和生态过程的多样化落和生态过程的多样化，也称生态多样性。包含：，也称生态多样性。包含：（1）生态系统）生态系统组成组成（生物群落和无机环境）的多样性（生物群落和无机环境）的多样性（2）生态系统）生态系统类型类型的多样性；的多样性；（3）生态系统）生态系统结构和功能结构和功能的多样性。的多样性。（4）景观多样性：景观多样性：由不同类型的景观要素或生

34、态系统构成由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性（）变异性（）物种的多样性物种的多样性物种水平的生物多样性，是从物种水平的生物多样性，是从分类学、系统学和生物地理学分类学、系统学和生物地理学角度研究一定区域内物种的状况。角度研究一定区域内物种的状况。研究内容：研究内容：物种多样性的现状（威胁现状）物种多样性的现状（威胁现状）物种多样性的形成、演化及维持机制等物种多样性的形成、演化及维持机制等地球上物种估计地球上物种估计500万万3000万种；也有说为万种；也有说为200万万1亿间亿间已经定名或

35、描述的物种也不清楚：已经定名或描述的物种也不清楚：140万或万或170万万遗传的多样性遗传的多样性定义：定义：是指种内是指种内基因的变化基因的变化，包括种内显著不同的种群间和，包括种内显著不同的种群间和同一种群间的同一种群间的遗产变异，也成为基因的多样性遗产变异，也成为基因的多样性。意义：意义：种内的多样性影响一个物种与其他物种及其环境相互种内的多样性影响一个物种与其他物种及其环境相互作用方式，同时也是一个物种对人为干扰进行成功反应的作用方式，同时也是一个物种对人为干扰进行成功反应的决定因素，决定因素，种内遗传变异决定其进化的潜势。种内遗传变异决定其进化的潜势。内容：内容：染色体多态性、蛋白多

36、态性和染色体多态性、蛋白多态性和DNA多态性多态性生物多样性的价值生物多样性的价值1.1.为人类提供了基本食物，是人类食物的根本和不可替代的为人类提供了基本食物，是人类食物的根本和不可替代的来源（现实和潜在）。来源（现实和潜在）。8 8万陆生植物，万陆生植物，150150种食品，种食品，2020种提种提供供9090食物来源，食物来源，7070来自小麦、水稻、玉米。作物与家来自小麦、水稻、玉米。作物与家畜畜品种改良，需要抗生强的野生种或野生近源种杂交品种改良，需要抗生强的野生种或野生近源种杂交。2.2.人类药物和衣着的主要来源。需要不断在生物中筛选药物人类药物和衣着的主要来源。需要不断在生物中筛

37、选药物的有效成份的有效成份.在在2525万种显花植物中，仅对万种显花植物中，仅对50005000种潜在药物种潜在药物学属性的做过研究。学属性的做过研究。3.3.物多样性是维护自然生态平衡的基础。物多样性是维护自然生态平衡的基础。4.4.生物多样性是遗传育种的基因源泉。生物多样性是遗传育种的基因源泉。生物多样性研究热点生物多样性研究热点1.1.生物多样性的调查、编目及信息系统建立；生物多样性的调查、编目及信息系统建立；2 2、人类活动对生物多样性的影响；、人类活动对生物多样性的影响；3 3、生物多样性和生态系统的功能；、生物多样性和生态系统的功能；4 4、生物多样性的长期动态监测；、生物多样性的

38、长期动态监测；5 5、物种濒危机制及保护对策研究；、物种濒危机制及保护对策研究；6 6、栽培植物与家养动物及其野生近源的遗传多样性研究；、栽培植物与家养动物及其野生近源的遗传多样性研究；7 7、多样性保护技术与对策。、多样性保护技术与对策。遗传多样性研究方法遗传多样性研究方法蛋白质标记系统：同功酶蛋白质标记系统：同功酶DNADNA标记系统标记系统：按基因组属性化分按基因组属性化分：细胞核：细胞核DNADNA标记（标记（nuclear DNAnuclear DNA）线粒体线粒体DNADNA标记（标记（mitochondrial DNA,mitochondrial DNA,即即mtDNAmtDNA

39、）叶绿体叶绿体DNADNA标记（标记（chloroplast DNA,chloroplast DNA,即即cpDNAcpDNA）按功能和组成特点划分按功能和组成特点划分：编码区（：编码区（coding regioncoding region）非编码区（非编码区（non-coding regionnon-coding region）微卫星微卫星DNADNA（microsatellite DNAmicrosatellite DNA）小卫星小卫星DNADNA（minisatellite DNAminisatellite DNA）等）等按拷贝数量划分按拷贝数量划分：单拷贝核：单拷贝核DNADNA标记（

40、标记（single copy nuclear DNAsingle copy nuclear DNA，scnDNAscnDNA）核糖体核糖体DNADNA标记（标记（ribosomal DNAribosomal DNA，即，即rDNArDNA）按标记获得方法按标记获得方法：DNADNA杂交方法杂交方法 RFLPRFLP PCR PCR方法：方法：RAPD RAPD、SCAP SCAP、STS STS、小卫星、小卫星DNADNA等等 PCRPCR与酶切相结合：与酶切相结合：AFLP、CAPS Genetic diversity anddisease control in riceNATURE.2000.406:718-722Youyong Zhu et al.品种组合黄壳糯紫谷汕优63汕优22黄壳糯杂交稻紫谷杂交稻指纹分析（相似度）86%90%45%65%平均防效95.35%87.3%遗传相似性遗传相似性研究意义