任何植物种子的萌发都需要水分、空气和适宜的温度。但是,不同植物的种子在萌发时对这三个条件的需求情况有所不同。一些栽培植物的种子在萌发时所需要的水量(与种子的干重相比)是:水稻为40%,小麦为45%,豌豆为107%,大豆为110%。各种栽培植物对播种温度的要求也不一样:高粱、玉米、大豆、粟等,播种层的地温稳定在12 ℃时就可以播种。水稻、棉花等种子萌发时要求环境温度较高,播种层地温稳定在12~15 ℃时才能播种。各种栽培植物的种子在萌发时对空气的要求也不一样。大豆、棉花在萌发时需要大量的氧,因此,播种时土壤要疏松。水稻的种子在萌发时需要的氧较少,即使浸没在水里也能萌发。 发育成熟的种子,在适宜的环境条件下开始萌发。经过一系列生长过程,种子的胚根首先突破种皮,向下生长,形成主根。与此同时,胚轴的细胞也相应生长和伸长,把胚芽或胚芽连同子叶一起推出士面,胚芽伸出土面,形成茎和叶。子叶随胚芽一起伸出土面,展开后转为绿色,进行光合作用,如棉花、油菜等。待胚芽的幼叶张开行使光合作用后,子叶也就枯萎脱落。至此,一株能独立生活的幼小植物体也就全部长成,这就是幼苗。 种子萌发的生态条件 ㈠ 水分 1、种子发芽的最低需水量 发芽最低需水量是指种子萌动时所含最低限度有水分占种子原重的百分率(亦可用含水量表示)。种子发芽的需水量与化学成分有密切关系,淀粉种子和油质种子需水量较少,如水稻种子发芽的最低需水量为26%,而蛋白质种子需水量较高,如大豆种子发芽的最低需水量为107%。 2、影响种子水分吸收的因素 种子水分的吸收率和吸收量,主要受到种子化学成分、种皮透性、外界水分状况和温度的影响。一般种子发芽的是液态水,在土壤种的种子可能吸收周围直径约1cm的土壤水分,当种子周围的土壤水力和渗透压上升时,种子的吸水量隆低。温度在种子吸水的一定阶段会明显影响种子的吸水速率,一般环境温度每提高10℃,水分的吸收速率增加50~80%。 ㈡ 温度 种子发芽要求一定的温度,各种植物种子对发芽温度要求都可用最低、最适和最高温度来表示。最低温度和最高温度分别是指种子至少有50%能正常发芽的最低、最高温度界限,最适温度是指种子能迅速并达到最高发芽百分率所处的温度,大多数作物在15~30℃范围内均可良好发芽,但不同作物种子的具体要求有差异。一般喜温作物或夏季作物的温度三基点分别是6~12℃、30~35℃和40℃,而耐寒作物或冬季作物发芽的三基点分别是0~4℃、20~25℃和40℃。 ㈢ 氧气 氧气是种子发芽不可缺少的条件,绝大多数种子萌发需充足的氧气。种子萌发时,有氧呼吸特别旺盛,需要足够的氧气供给,一些酶的活动也需要氧。萌发时氧气对种胚的供应受到外界氧气浓度、水中氧的溶解度、种皮对氧的透气性以及种子内部酶对氧的亲和力的影响。据研究,种子萌发过程需氧量变化也类似吸水阶段,当种子吸水时,随着吸水量的增加,其需水量也随之快速增加;当种子处于滞水缓期,其需氧量也较多,但当种子胚根突破种皮时,其需氧量又急剧增加。如果这一时期氧气供应不足,且又处于高温条件下,种子会陷入缺氧呼吸,产生酒精而杀死种子。近年水稻催芽过程种经常发生这种情况,应特别注意。 ㈣ 其它因素 1、光 大多数种子发芽时对光反应不敏感,在光照和黑暗条件下都能正常发芽。而少数植物种子萌发时对光线敏感,需要在光照或黑暗条件下才能发芽。 2、二氧化碳 通常在大气中只含有0.03%的CO 2 ,对发芽无影响。只有当发芽环境中的CO 2 增至相当高的浓度时,才会严重抑制发芽。CO 2 对发芽的抑制作用与温度及氧气的浓度有关,当环境温度不很适宜时或含氧量较低时其阻碍效应就特别明显。 二、种子萌发的过程 种子萌发涉及一系列的生理、生化和形态上的变化,并受到周围环境条件的影响。根据一般规律,种子萌发过程可以分为四个阶段。 ㈠ 吸胀阶段 吸胀是种子萌发的起始阶段,一般成熟种子贮藏阶段时水分在8%~14%的范围内,各部分组织比较坚实紧密,细胞内含物质呈干燥的凝胶状态,当种子与水分直接接触或在湿度较高的空气中,则很快吸水而膨胀(少数种子例外),直到细胞内部的水分达到一定的饱和程度,细胞壁呈紧张状态,种子外部的保护组织趋向软化,才逐渐停止。种子吸胀时,由于所有细胞体积增大,对种皮产生很大的膨压,可致使种皮破裂。种子吸水达到一定量时,种子吸胀阶段结束,吸胀的体积与气干状态的体积之比,称为吸胀率。一般淀粉种子的吸胀率在130%~140%,而豆类种子的吸胀率在200%左右。 ㈡ 萌动阶段 萌动是种子萌发的第二阶段,种子在最初吸胀的基础上,吸水一般要停止数小时或数天。些时,吸水虽然停止了,但种子内部的代谢开始加强,转入一个新的生理状态。这一时期,在生物大分子、细胞器活化和修复基础上,种胚细胞恢复生长,当种胚细胞体积扩大伸展到一定程度,胚根尖端就突破种皮外伸,这一现象称为种子萌动。种子萌动在农业上俗称为露白,表明胚部组织从种皮突破列缝中开始显现出来的状况。而在种子生理上常把种子萌动这一形态变化阶段的到来看成是种子萌发的完成。种子萌动时,胚的生长随水分供应情况而不同:当水分较少时,则胚根先出;而当水分过多时,则胚芽先出。这是因为胚芽对缺氧的反应比胚根敏感。在少数情况下,有些无生命的种子在充分吸胀后,胚根也会因体积膨大而伸出种皮之外,这种现象称为假萌动或假发芽。 ㈢ 发芽阶段 种子萌动以后,种胚开始或加速分裂和分化,生长速度显著加快,当胚根、胚芽伸出种皮并发育到一定程度时,就称为发芽。我国和国际种子检验规程中对发芽的定义是当种子发育长成具备正常主要构造的幼苗才称为发芽。种子处于这一时期,种胚的新陈代谢极为旺盛,呼吸强度达到最高限度,产生大量的能量和代谢产物。如果氧气供应不足,则容易引起缺氧呼吸,放出乙醇等有害物质,使种胚窒息麻痹以致中毒死亡。农作物种子如果催芽不当,或播种后受到不良条件的影响,常会发生这种情况。 ㈣ 成苗阶段 种子发芽后根据其子叶出土的状况,可把幼苗分成两种类型。 1、子叶出土型 双子叶的子叶出土型植物在种子发芽时,其下胚轴显著伸长,初期弯成拱形,顶出土面后在光照的诱导下,生长素的分布相应变化,使下胚轴逐渐伸直,生长的胚现种皮脱离,子叶迅速展开,见光后逐渐转绿,开始进行光合作用,以后从两子叶间的胚芽上长出真叶和主茎。单子叶的植物中只有少数属于子叶出土型,如葱、蒜等,而90%的以子叶植物幼苗属于这种类型。常见的有棉花、大豆、油菜等。 2、子叶留土型 双子叶的子叶留土型植物在种子发芽时,上胚轴伸长而出土,随即长出真叶而成幼苗,子叶仍留在土中与种皮不脱离,直到内部贮藏养料消耗殆尽,才萎缩或解体。大部分单子叶植物种子如禾谷类,小部分双子叶植种子如蚕豆、豌豆、茶叶属于这一类型。禾谷类种子幼苗出土的部分实际上是子弹型的胚芽鞘,胚芽鞘出土后在光照下开裂,内部的真叶才逐渐伸出,行进光合作用。如果没有胚芽鞘的保护作用,幼苗出土后将受到阻。另外,由于留土幼苗的营养贮藏组织和部分侧芽仍保留在土中,因此,一旦土壤上面的幼苗部分受到昆虫、低温等的伤害,仍有可能重新从土中长出幼苗。
任何植物种子的萌发都需要水分、空气和适宜的温度。但是,不同植物的种子在萌发时对这三个条件的需求情况有所不同。一些栽培植物的种子在萌发时所需要的水量(与种子的干重相比)是:水稻为40%,小麦为45%,豌豆为107%,大豆为110%。各种栽培植物对播种温度的要求也不一样:高粱、玉米、大豆、粟等,播种层的地温稳定在12 ℃时就可以播种。水稻、棉花等种子萌发时要求环境温度较高,播种层地温稳定在12~15 ℃时才能播种。各种栽培植物的种子在萌发时对空气的要求也不一样。大豆、棉花在萌发时需要大量的氧,因此,播种时土壤要疏松。水稻的种子在萌发时需要的氧较少,即使浸没在水里也能萌发。发育成熟的种子,在适宜的环境条件下开始萌发。经过一系列生长过程,种子的胚根首先突破种皮,向下生长,形成主根。与此同时,胚轴的细胞也相应生长和伸长,把胚芽或胚芽连同子叶一起推出士面,胚芽伸出土面,形成茎和叶。子叶随胚芽一起伸出土面,展开后转为绿色,进行光合作用,如棉花、油菜等。待胚芽的幼叶张开行使光合作用后,子叶也就枯萎脱落。至此,一株能独立生活的幼小植物体也就全部长成,这就是幼苗。种子萌发的生态条件 一 水分 1、种子发芽的最低需水量 发芽最低需水量是指种子萌动时所含最低限度有水分占种子原重的百分率(亦可用含水量表示)。种子发芽的需水量与化学成分有密切关系,淀粉种子和油质种子需水量较少,如水稻种子发芽的最低需水量为26%,而蛋白质种子需水量较高,如大豆种子发芽的最低需水量为107%。 2、影响种子水分吸收的因素 种子水分的吸收率和吸收量,主要受到种子化学成分、种皮透性、外界水分状况和温度的影响。一般种子发芽的是液态水,在土壤种的种子可能吸收周围直径约1cm的土壤水分,当种子周围的土壤水力和渗透压上升时,种子的吸水量隆低。温度在种子吸水的一定阶段会明显影响种子的吸水速率,一般环境温度每提高10℃,水分的吸收速率增加50~80%。 二 温度 种子发芽要求一定的温度,各种植物种子对发芽温度要求都可用最低、最适和最高温度来表示。最低温度和最高温度分别是指种子至少有50%能正常发芽的最低、最高温度界限,最适温度是指种子能迅速并达到最高发芽百分率所处的温度,大多数作物在15~30℃范围内均可良好发芽,但不同作物种子的具体要求有差异。一般喜温作物或夏季作物的温度三基点分别是6~12℃、30~35℃和40℃,而耐寒作物或冬季作物发芽的三基点分别是0~4℃、20~25℃和40℃。 三 氧气 氧气是种子发芽不可缺少的条件,绝大多数种子萌发需充足的氧气。种子萌发时,有氧呼吸特别旺盛,需要足够的氧气供给,一些酶的活动也需要氧。萌发时氧气对种胚的供应受到外界氧气浓度、水中氧的溶解度、种皮对氧的透气性以及种子内部酶对氧的亲和力的影响。据研究,种子萌发过程需氧量变化也类似吸水阶段,当种子吸水时,随着吸水量的增加,其需水量也随之快速增加;当种子处于滞水缓期,其需氧量也较多,但当种子胚根突破种皮时,其需氧量又急剧增加。如果这一时期氧气供应不足,且又处于高温条件下,种子会陷入缺氧呼吸,产生酒精而杀死种子。近年水稻催芽过程种经常发生这种情况,应特别注意。 四 其它因素 1、光 大多数种子发芽时对光反应不敏感,在光照和黑暗条件下都能正常发芽。而少数植物种子萌发时对光线敏感,需要在光照或黑暗条件下才能发芽。 2、二氧化碳 通常在大气中只含有0.03%的CO2,对发芽无影响。只有当发芽环境中的CO2增至相当高的浓度时,才会严重抑制发芽。CO2对发芽的抑制作用与温度及氧气的浓度有关,当环境温度不很适宜时或含氧量较低时其阻碍效应就特别明显。二、种子萌发的过程 种子萌发涉及一系列的生理、生化和形态上的变化,并受到周围环境条件的影响。根据一般规律,种子萌发过程可以分为四个阶段。 一 吸胀阶段 吸胀是种子萌发的起始阶段,一般成熟种子贮藏阶段时水分在8%~14%的范围内,各部分组织比较坚实紧密,细胞内含物质呈干燥的凝胶状态,当种子与水分直接接触或在湿度较高的空气中,则很快吸水而膨胀(少数种子例外),直到细胞内部的水分达到一定的饱和程度,细胞壁呈紧张状态,种子外部的保护组织趋向软化,才逐渐停止。种子吸胀时,由于所有细胞体积增大,对种皮产生很大的膨压,可致使种皮破裂。种子吸水达到一定量时,种子吸胀阶段结束,吸胀的体积与气干状态的体积之比,称为吸胀率。一般淀粉种子的吸胀率在130%~140%,而豆类种子的吸胀率在200%左右。 二 萌动阶段 萌动是种子萌发的第二阶段,种子在最初吸胀的基础上,吸水一般要停止数小时或数天。些时,吸水虽然停止了,但种子内部的代谢开始加强,转入一个新的生理状态。这一时期,在生物大分子、细胞器活化和修复基础上,种胚细胞恢复生长,当种胚细胞体积扩大伸展到一定程度,胚根尖端就突破种皮外伸,这一现象称为种子萌动。种子萌动在农业上俗称为露白,表明胚部组织从种皮突破列缝中开始显现出来的状况。而在种子生理上常把种子萌动这一形态变化阶段的到来看成是种子萌发的完成。种子萌动时,胚的生长随水分供应情况而不同:当水分较少时,则胚根先出;而当水分过多时,则胚芽先出。这是因为胚芽对缺氧的反应比胚根敏感。在少数情况下,有些无生命的种子在充分吸胀后,胚根也会因体积膨大而伸出种皮之外,这种现象称为假萌动或假发芽。 三 发芽阶段 种子萌动以后,种胚开始或加速分裂和分化,生长速度显著加快,当胚根、胚芽伸出种皮并发育到一定程度时,就称为发芽。我国和国际种子检验规程中对发芽的定义是当种子发育长成具备正常主要构造的幼苗才称为发芽。种子处于这一时期,种胚的新陈代谢极为旺盛,呼吸强度达到最高限度,产生大量的能量和代谢产物。如果氧气供应不足,则容易引起缺氧呼吸,放出乙醇等有害物质,使种胚窒息麻痹以致中毒死亡。农作物种子如果催芽不当,或播种后受到不良条件的影响,常会发生这种情况。 四 成苗阶段 种子发芽后根据其子叶出土的状况,可把幼苗分成两种类型。 1、子叶出土型 双子叶的子叶出土型植物在种子发芽时,其下胚轴显著伸长,初期弯成拱形,顶出土面后在光照的诱导下,生长素的分布相应变化,使下胚轴逐渐伸直,生长的胚现种皮脱离,子叶迅速展开,见光后逐渐转绿,开始进行光合作用,以后从两子叶间的胚芽上长出真叶和主茎。单子叶的植物中只有少数属于子叶出土型,如葱、蒜等,而90%的以子叶植物幼苗属于这种类型。常见的有棉花、大豆、油菜等。 2、子叶留土型 双子叶的子叶留土型植物在种子发芽时,上胚轴伸长而出土,随即长出真叶而成幼苗,子叶仍留在土中与种皮不脱离,直到内部贮藏养料消耗殆尽,才萎缩或解体。大部分单子叶植物种子如禾谷类,小部分双子叶植种子如蚕豆、豌豆、茶叶属于这一类型。禾谷类种子幼苗出土的部分实际上是子弹型的胚芽鞘,胚芽鞘出土后在光照下开裂,内部的真叶才逐渐伸出,行进光合作用。如果没有胚芽鞘的保护作用,幼苗出土后将受到阻。另外,由于留土幼苗的营养贮藏组织和部分侧芽仍保留在土中,因此,一旦土壤上面的幼苗部分受到昆虫、低温等的伤害,仍有可能重新从土中长出幼苗。
【生物多样性概念】
生物多样性biodiversity是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。
这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。
我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。
生物多样性是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,由遗传(基因 )多样性,物种多样性和生态系统多样性等部分组成。遗传(基因)多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式,可分为区域物种多样性和群落物种(生态)多样性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。遗传(基因)多样性和物种多样性是生物多样性研究的基础,生态系统多样性是生物多样性研究的重点。
有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工作有何特点,据说英国科学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹(J.B.S. Haldane)回答:“过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地球上最大的动物群。美国史密森学会(Smithsonian Institution)的特里·欧文(Terry Erwin)推断,多数未知的甲虫种类可能生存于我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。
【生物多样性与健康 】
生物多样性同样关系到我们的健康和这个星球的健康。实际上,你的健康和这个星球的健康之间的关系是密不可分的。
当我们生病的时候,我们依赖自然环境去帮助我们恢复健康。多少年以来,人们从自然世界中寻找对于伤病的治疗方法。植物为现代医药提供了有效的成分,比如制作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医药也是大量利用植物成分的。从金钱的角度看,入药的植物的价值是无法算清的。世界上这些以植物作为基础的药物的总价值大约是6千亿。
生物多样性的经济价值是多数人并不了解的,但在医药公司的科学家们正在忙着从植物中寻找治疗一些特定疾病的特定药物成分。就在不久以前,专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分。也许,某一天我们能够从一株植物上发现杀死艾滋病病毒的植物成分。
传统医学的医生依赖植物和药草治疗疾病已经有很长时间了。在现代,人们也十分欣赏传统医学的疗效。比如说,东部非洲的Maasai人以他们的传统方式做肉、牛奶或血制品时,他们会加入一些树皮,这样的方法做出来可以减少胆固醇。
然而,对入药植物和动物的收获也并不都是好事。实际上,对这些植物、动物的需求导致这些物种濒危。传统药物用乌龟入药导致这个物种的极度衰落。
我们反复地从地球的药柜中搜寻药物。我们需要保护生物多样性,以便大自然的药柜能够储有现存医药的成分,和未来我们需要抵制新的疾病时制造新药的所需成分。
【生物多样性与你呼吸的空气 】
在一些城市中,尤其是在夏天,呼吸外面的空气是不健康的。我们知道我们必须减少汽车尾气污染、工厂废气污染、发电厂的空气污染来保证现代生活。是的,我们都知道这些,但是你知道生物多样性对于环境的自动清洁起着什么样的作用吗?你知道生物多样性帮助清洁空气吗?
树和其他绿色植物吸入二氧化碳--这种主要由汽车尾气和工厂排放的产生的温室气体,然后还给自然纯净的氧气。生物多样性是这个世界的空气净化器。
然而,我们持续不断的砍伐树木,把它们切开运往各地。世界上,492种树木物种已经有濒临灭种的危险。我们已经砍伐掉曾经装点着地球的大约一半的树木。我们砍伐但不修复,如此已经伤害了地球的肺。就像一个一天要抽10包烟的瘾君子,一直吸烟,而损坏的肺一块块地被切掉。我们的肺还剩多大一块?
另外,在许多地方,我们引入外来入侵物种。在过去的200年里,我们将一些树种从世界的这一头运到那一头。这种行为有的已经发展到一种产业的规模,像桉树和藤条。也有一些退休人员或旅行者从他们的家乡将土产的植物或是树木带上,随他们旅游。
问题是,这些植物完全适应它们原本的生长地,它们却并不适应新的地点生长。它们也许比当地物种需要更多的水,或者需要杀虫剂来帮助它们不被当地的虫子蛀食。
我们必须尊重自然的安排,不要强迫某些特性的改变。顺其自然。这样,地球的肺能呼吸得更舒服些。
【生物多样性与我们喝的水 】
所有的生命都离不开水,所以,生物多样性也与水资源有关。
因为我们只有有限的水--不是说我们将来什么时候都能从火星上运一船下来--生物多样性、特殊的不同生态系统净化我们的水:森林、土壤和细菌、小溪与云彩一起运作--实际上是过滤,才使我们重新喝到水。没有生物多样性,这个世界就会变得贫瘠与中毒--更像火星--然后我们就不能再生存在地球上了。
所以,问题是,你已经准备好搬到另一个星球上去生活了吗?
【生物多样性、气候和灾难 】
你意识到最近我们一直在遭遇奇怪的气候吗?
科学证据是无法驳斥的:地球的气候正在变化。整个地球上一直发生着奇奇怪怪的事情--珊瑚礁死亡、大型泥石流、不寻常的倾天大雨、一些地区的持续干旱。不管是因为工业排放原因还是自然因素的原因,世界对这些现象的应付机制依旧是相互紧密联系的,从生态系统方面到生态系统中的各类生命间。
例如,在地球上的许多地方,人们发现当他们砍伐森林后,它们的乡村和城镇就容易遭遇洪水。当这种洪水来时,就比以往的洪水要更凶猛、更快速。为什么?不是火箭的推力让它们变得更快,而是因为树可以用它们的根保持水土。根在湿潮季节里吸水并在夏天放出水分来。这是一种自然调节方法。
现在你有两个选择:
1, 帮助保护生物多样性
2, 什么都不作只是去承受
我们希望你选择第一项。我们正是那样做的!
同样的,人们一点也不考虑生物多样性,甚至很少考虑风暴可能造成的危险就把珊瑚红树林全部清除。红树林是自然暴雨的良好缓冲区,同时也是富于生物多样性的生态系统。当它们被砍伐,这个缓冲区就不复存在了,无论是对于人类还是其它的物种。
当我们忽视我们应该得到的教训的时候,这个世界上人们的做法导致了这样的结果:山坡坍塌,整个群落全部被冲走,造成生命的丧失。生物多样性的丧失也正在用极度悲痛的方式伤害着我们人类。也许现在是我们拾起我们早就该得到的教训的时候了。
什么是生物的多样性
“生物多样性”一词是20世纪80年代初出现于自然保护刊物上,《生物多样性公约》第二条中对“生物多样性”作了如下解释:“生物多样性是指所有来源的活的生物体中的变异性,这些来源除其他外,包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体,这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。”
1995年,联合国环境规划署(NNEP)发表的关于全球生物多样性的巨著《全球生物多样性评估》(GBA)给出了一个较简单的定义:“生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性”。用句通俗的话说:生物多样性是由地球上所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统共同构成的。
生物多样性的价值及其意义
生物多样性的意义主要体现在生物多样性的价值。对于人类来说,生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。
直接价值生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料、药物及其他工业原料。单就药物来说,发展中国家人口的80%依赖植物或动物提供的传统药物,以保证基本的健康,西方医药中使用的药物有40%含有最初在野生植物中发现的物质。例如,据近期的调查,中医使用的植物药材达1万种以上。
生物多样性还有美学价值,可以陶冶人们的情操,美化人们的生活。如果大千世界里没有色彩纷呈的植物和神态各异的动物,人们的旅游和休憩也就索然寡味了。正是雄伟秀丽的名山大川与五颜六色的花鸟鱼虫相配合,才构成令人赏心悦目、流连忘返的美景。另外,生物多样性还能激发人们文学艺术创作的灵感。
间接使用价值间接使用价值是指生物多样性具有重要的生态功能。无论哪一种生态系统,野生生物都是其中不可缺少的组成成分。在生态系统中,野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系,它们共同维系着生态系统的结构和功能。野生生物一旦减少了,生态系统的稳定性就要遭到破坏,人类的生存环境也就要受到影响。
潜在使用价值野生生物种类繁多,人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数,大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定,这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生,它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此,对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物,同样应当珍惜和保护。
生物多样性的三个层次
目前,大家公认的生物多样性的三个主要层次是物种多样性、基因多样性(或称遗传多样性)和生态系统多样性。这是组建生物多样性的三个基本层次。
物种多样性常用物种丰富度来表示。所谓物种丰富度是指一定面积内种的总数目。到目前为止,已被描述和命名的生物种有160万种左右,但科学家对地球上实际存在的生物种的总数估计出入很大,由500万到1亿种。其中以昆虫和微生物所占的比例最大。
基因多样性代表生物种群之内和种群之间的遗传结构的变异。每一个物种包括由若干个体组成的若干种群。各个种群由于突变、自然选择或其他原因,往往在遗传上不同。因此,某些种群具有在另一些种群中没有的基因突变(等位基因),或者在一个种群中很稀少的等位基因可能在另一个种群中出现很多。这些遗传差别使得有机体能在局部环境中的特定条件下更加成功地繁殖和适应。
不仅同一个种的不同种群遗传特征有所不同,即存在种群之间的基因多样性;在同一个种群之内也有基因多样性——在一个种群中某些个体常常具有基因突变。这种种群之内的基因多样性就是进化材料。具有较高基因多样性的种群,可能有某些个体能忍受环境的不利改变,并把它们的基因传递给后代。
环境的加速改变,使得基因多样性的保护在生物多样性保护中占据着十分重要的地位。基因多样性提供了栽培植物和家养动物的育种材料,使人们能够选育具有符合人们要求的性状的个体和种群。
生态系统多样性既存在于生态系统之间,也存在于一个生态系统之内。在前一种情况下,在各地区不同背景中形成多样的生境,分布着不同的生态系统;在后一种情况下,一个生态系统其群落由不同的种组成,它们的结构关系(包括垂直和水平的空间结构,营养结构中的关系,如捕食者与被捕者、草食动物与植物、寄生物与寄主等)多样,执行的功能不同,因而在生态系统中的作用也不一样。
总之,物种多样性是生物多样性最直观的体现,是生物多样性概念的中心;基因多样性是生物多样性的内在形式,一个物种就是一个独特的基因库,可以说每一个物种就是基因多样性的载体;生态系统的多样性是生物多样性的外在形式,保护生物的多样性,最有效的形式是保护生态系统的多样性。
我国生物多样性的一般特点
我国是地球上生物多样性最丰富的国家之一。在全世界占有十分独特的地位。1990年生物多样性专家把我国生物多样性排在12个全球最丰富国家的第8位。在北半球国家中,我国是生物多样性最为丰富的国家。我国生物多样性的特点如下。
1.物种高度丰富 我国有高等植物3万余种,仅次于世界高等植物最丰富的巴西和哥伦比亚。
2.特有属、种繁多 我国高等植物中特有种最多,约17 300种,占全国高等植物的57%以上。581种哺乳动物中,特有种约110种,约占19%。尤为人们所注意的是有活化石之称的大熊猫、白鳍豚、水杉、银杏、银杉和攀枝花苏铁,等等。
3.区系起源古老 由于中生代末我国大部分地区已上升为陆地,在第四纪冰期又未遭受大陆冰川的影响,所以各地都在不同程度上保存着白垩纪、第三纪的古老残遗成分。如松杉类植物,世界现存7个科中,我国有6个科。动物中的大熊猫、白鳍豚、羚羊、扬子鳄、大鲵等都是古老孑遗物种。
4.栽培植物、家养动物及其野生亲缘种的种质资源异常丰富 我国有数千年的农业开垦历史,很早就对自然环境中所蕴藏的丰富多彩的遗传资源进行开发利用、培植繁育,因而我国的栽培植物和家养动物的丰富度在全世界是独一无二、无与伦比的。例如,我国有经济树种1 000种以上。我国是水稻的原产地之一,有地方品种50 000个;是大豆的故乡,有地方品种20 000个;有药用植物11 000多种等等。
5.生态系统的类型丰富 我国具有陆生生态系统的各种类型,包括森林、灌丛、草原和稀树草原、草甸、荒漠、高山冻原等。由于不同的气候、土壤等条件,又进一步分为各种亚类型约600种。如我国的森林有针叶林、针阔混交林和阔叶林;草甸有典型草甸、盐生草甸、沼泽化草甸和高寒草甸等。除此之外,我国海洋和淡水生态系统类型也很齐全。
6.空间格局繁复多样 我国地域辽阔,地势起伏多山,气候复杂多变,从北到南,气候跨寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带,生物群落包括寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林。从东到西,随着降水量的减少,在北方,针阔叶混交林和落叶阔叶林向西依次更替为草甸草原、典型草原、荒漠化草原、草原化荒漠、典型荒漠和极旱荒漠;在南方,东部亚热带常绿阔叶林(分布于江南丘陵)和西部亚热带常绿阔叶林(分布于云贵高原)在性质上有明显的不同,发生不少同属不同种的物种替代。
参考资料: