保护生物学复习资料

一、名词解释及填空1、物种灭绝的第一冲击效应：是指导致物种灭绝的一种强烈干扰作用（如人为干扰、物理干扰），在这种干扰的基础上，竞争、捕食、被捕食和病菌寄生等生物因素起作用，使物种灭绝。在正常情况下这些生物因素不能单独起作用引起物种灭绝。2、遗传多样性：广义：泛指地球上所有生物携带的遗传信息的总和。狭义：指种内不同群体间及单个群体内个体间的遗传变异总和。3、保护生物学：是研究从保护生物物种及其生存环境来保护生物多样性的科学。4、物种多样性：指生命有机体即动物、植物、微生物物种的多样化。5、生物多样性：指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性以及生态系统内生境差异、生物群落和生态过程变化的惊人的多样性。6、生物多样性的价值分为经济价值；生态价值；伦理价值。7、生物多样性的层次包括：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个主要层次上的多样性。8、生物性公约又称为《里约热内卢公约》，是1992年在巴西签定的，中国在1992年加入该公约。9、到目前为止世界上已经命名的物种约150万种，但是相当于这个数字至少两倍的物种还没被描述，预计世界上现存物种数500-1000万种之间。10、物种：指在自然条件下能够互相交配且产生能育后代的一群个体，但这群个体不能与其他类群的个体交配产生能育后代。11、灭绝：当一个物种不再有活着的个体存在于这个世界时。12、野外灭绝：如果一个物种仅有的个体在圈养或其它人类控制的条件下存活。具备上诉两种情况中的任一种的物种即被认为是全球灭绝。13、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。14、生态灭绝：如果一个物种虽然存在，但其数量已经减少到其对同一群落中其它物种的影响可以忽略不计的地步。15、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。16、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。17、外来种：指出现在其过去或现在的自然分布范围以外（即在原分布范围以外自然定殖的、或没有直接或间接引进、或没有人类活动就不能定殖）的物种、亚种或更低级的分类群，包括能够存活下来并繁殖的任何部分、配子或繁殖体。18、外来入侵种：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。19、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，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。20、生物安全：就是生物对人是否安全，一般特指生物经过基因工程改造后对人是否还依然安全。21、最小动态区（MDA）：维持MVP所必需的最适生境的量。22、最小生存种群（MVP）：种群免遭灭绝而必须维持的最低个体数量。23、50/500法则：孤立种群至少需要50个个体，更好则需要500个个体才能维持其遗传变异性。24、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，导致该种群数量偶然地明显下降的现象。 2、灭绝旋窝：种群变得越小，越容易受统计变化、环境变化和遗传因子的影响，这些因素又使种群数量更加减少并驱使种群走向灭绝。小种群衰退直至灭绝的这种趋势已被拟为一种旋窝效应。3、IUCN（国际自然和自然资源保护同盟）：自然保护区是具有代表性的自然景观区域（如生物多样性丰富地区、濒危物种的天然分布区、重要的天然风景区、水源涵养区、具有特殊意义的自然地质剖面和重要的自然遗迹及人文遗迹等）以及为了科研、教育、文化娱乐目的而划分出的保护区域的总称。4、恢复生态学：研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术与方法、生态学过程与机理的科学。5、生态恢复：有意识地改造一个地点，建成一个确定的、本土的、历史的生态系统的过程。这个过程的目的是竭力仿效生态系统的结构、功能、多样性和动态。6、生境廊道：动物交配、繁殖、取食、运动时使用的通道或在集合种群中个体在不同种群间的迁进迁出通道。7、《濒危野生动植物种国际贸易公约》又称为《华盛顿公约》，在美国签定的，中国在1980年加入该公约。一、简答论述★1、生物多样性丧失的人为因素：1.人口数量的集聚增加导致生物多样性丧失：（1）人口的增加需要薪炭材、野生肉类、野生植物、农业用地、居住用地等，因此导致生物多样性的破坏；（2）低效率和不合理的资源利用是导致生物多样性丧失的另一个原因；（3）发达国家居民的过度消耗和资源分配的不均衡。2.生境的破坏：对生物多样性下降最大的威胁是生境丧失、保护生物多样性最关键的手段是保护生物的生境。生境破坏主要表现如：1）随着处于热带地区的国家大力发展畜牧业、农业、大量生产木材和薪炭材，热带雨林已经遭到了严重的破坏。虽然热带雨林面积只占地球表面积的7%，但拥有世界上50%的物种，因此随着热带雨林的破坏，造成生物多样性的大量丧失，而且热带雨林仍然继续受到人类的威胁。2）位于中美洲的一些国家为了发展农业、畜牧业和种植业，砍伐了大量的生物多样性丰富的热带干旱林；3）由于污染、排水、造田、修渠道、引水、筑坝、发电等原因，使各国湿润地和水生生境遭到严重破坏；4）由于开发种植业和养殖也使东南亚的红树林遭到严重破坏；5）因为过度放牧和开垦农田等活动造成质量下降、面积减少。6）由于开发农业、过度放牧和管理不善等原因，使草地、灌丛和森林退化，造成世界上大面积的土地（900万km2）沙漠化。3.生境片段化：大面积的生境被道路、农田、城镇及其他的人类活动场所分割成小块称为生境片段化。片段化的结果形成了许多陆地“岛屿” 。生境岛屿与原生生境有较大区别如：片段化的生境具有面积更大的边缘；片段化后生境中心距生境边缘的距离更接近；片段化后的生境阻止了物种在生境间的流动性。主要表现为物种在片段化的生境中扩散和建立新种群的机会减少，使动物搜寻食物和栖息地的能力下降，并影响动物的求偶、交配和繁殖，最终导致加速种群数量下降和灭绝；片段化后的生境表现出明显的边际效应。表现为光照加强，白天温度升高、夜晚温度降低，湿度降低，温差加大，喜光动植物入侵占据优势，原生物种组成破坏。片段化后小生境中风力加大带来：植物直接受到损害，林内和土壤的湿度降低，火灾更加频繁、加剧、外来种的入侵、捕食者的竞争者增加，生物多样性下降。4.生境的退化和污染：即使一个生境没有受到明显的破坏和片段化影响，人类的干扰还可能带来生境的退化和污染，使生境不再适合生物的生存，导致生物多样性的下降。生境破坏的主要原因有：农药污染、水体污染、大气污染和全球性气候变化等。其中农药污染在杀死害虫的同时杀死许多有益生物；杀死有害生物的同时造成残留、改变环境的性质和生境的适宜性；稳定的杀虫剂有富集作用、间接地杀死捕食性动物、植食性动物、家畜和人类；杀虫剂使许多动物的繁殖能力下降。水体污染的主要成因是河流和湖泊成了工业废水和居民排污的场所，常见的污染物有：杀虫剂、杀草剂、原油产品、重金属、去污剂等。水体污染的结果是直接杀死水生生物；污染物在水生生物中富集，从而杀死取食水生生物的动物；造成“营养富集培养”的现象。大气污染是由于煤、油燃烧，汽车尾气，工业污染等造成，大气污染的结果是形成酸雨、臭氧层破坏、低空臭氧浓度增加、有毒金属泛滥，最终导致植物、动物等直接死亡，或繁殖能力下降，改变土壤和水体的PH值等理化性质，间接杀死动植物，破坏生物多样性；全球气候变化主要是由于农业生产、畜牧业生产、垃圾燃烧、有机燃料燃烧等生产许多CO2和CH4气体，这些气体的浓度升高产生温室效应，预计在下个世纪全球平均温度将上升2~6℃。温度升高将导致温带地区北移、热带地区降水量减少、热带地区飓风更加频繁、海平面上升等问题，使处于沿海、温带地区和热带地区的一些动植物和一些浅水生物死亡。5.外来物种的引入、病害和资源过度开发：外来种的引入如殖民引入、园艺和农业引种以及偶然输入等，在世界各地引入了大量的动物和植物的新品种、新品系，这些新品种和新品系的引入一方面占据了原有生物的生态位，与本地植物发生竞争，成为本地原有生物的捕食者或天敌，加上新引入的种类没有有效的天敌与其竞争，造成新引进的种类大量繁衍，占据生态系统，使引入地的生物多样性水平下降。病原微生物是另一类重要的外来有害生物。他们被带到一个新地方，当地的动物、植物对它们几乎没有抗性，于是便引起了病害流行。疫病流行的原因还有：高频率的人类交流和接触；人类对环境的改变无意识地增加了致病生物的密度；高敏感性的寄主种群或处于不良生理条件下的寄主；高密度的寄主种群。过度开发是由于人口数量增加对资源的需求量加大，人类获取资源的工具和手段更加现代化，发达国家高生活水准带来市场需求和利益驱使，交通运输、包藏和通讯业的发展使人类从环境中收获、猎取的资源越来越多，导致资源的过度开发和资源浪费。★2、迁地保护实施的原则及意义：原则：1）物种的种群数量极低；（2）物种原有生活环境被自然或者人为因素破坏甚至不复存在；（3）当物种的生存条件突然恶化时；（4）IUCN建议当一个濒危物种的野生种群数量低于1000只时，应当将人工繁育迁地保护作为保护该物种的重要手段。虽然这些物种仍有许多个体，但却面临着生存危机，这种情况下应当考虑实施迁地保护。意义：1.在动物学、生物学和社会生物学研究中作为野生个体的代用材料2.取得管理野生种群的经验3.作为补充野生种群的后背基因库4.为生境不复存在的物种提供最后生存机会5.为在新生境中创建新的生物群落提供种源6.迁地保护的最高目标是建立野生群落。★3、哪些物种是比较脆弱的物种（容易灭绝的物种）：地理分布区狭窄的物种；只有一个或少数几个种群的物种；种群规模小的物种；种群密度低的物种；需要较大生活空间的物种；个体较大的物种；种群个体增长速率低的物种；不能有效扩散的物种；迁移性物种；遗传变异性很小的种类；需要特殊生态位的物种；以稳定的生态环境为栖息地的物种；长期或暂时群集的物种；被人类猎取或收获的种类。★4、迁地保护的局限性：1.种群规模小2.适应性差3.学习技能机会少4.遗传变异性低5.持续性不良6.易受灾害攻击。★ 5、生物多样性具有哪些价值:生物多样性的价值包括直接利用价值、潜在应用价值、生态价值、伦理学价值和科学研究价值等。潜在应用价值包括：（1）生物多样性是生态系统的生产力，对生态系统的平衡、稳定和加速系统的能量、物质的流动、完善系统的功能具有重大作用；（2）生物多样性具有保护水资源的功能；（3）具有保护土壤的功能；（4）具有调节气候的功能；（5）具有净化和处理废物如重金属、农药等污染物的功能；（6）物种间相互作用，如人们栽培和养殖的动植物要依赖于野生植物才能延续繁殖、长期存活；（7）娱乐与生态旅游；（8）教育和科学研究；（9）环境监测；（10）提供新药；（11）生物控制剂；（12）新作物。种群生存力的分析及小种群的生存概率：由于生境的异质性和个体扩散，形成了许多小种群。一个物种的命运最终能够取决于构成该物种的所有小种群的命运。随着小种群内近交系数的逐代上升，遗传杂合性逐代降低，导致种群的适合度下降，最终导致小种群的灭绝。尽管许多学者对一些物种的生存力进行了初步分析，但由于种群生存能力涉及物种本身的一些内在因素，如种群数量、种群大小、性比、生殖能力、遗传多样性水平、健康状况等，还涉及到环境状况、自然选择压力、食物条件、竞争、寄生、捕食、疾病等诸多因素的联合作用。因此，科学的确定某一物种的生存能力和小种群生存概率比较困难。但是，在濒危物种确定、保护对象确定都涉及到种群生存力问题。特别是迁地保护物种时，保存的种群大小涉及到资金的投入和保护的效果，因此确定物种的最小可生存种群是当务之急。★6、物种的濒危和灭绝的机制：目前有关生物多样性丧失机制中关于生境破坏、生境破碎、生境退化和污染、外来种的入侵、疾病流行等因素的作用多限于定性化水平，或以局部研究成果推断整体，缺乏更具有科学依据的深入探讨。如在生境破碎方面应对：生境破碎的动态过程，生境破碎与生境异质性，生境斑块的隔离程度，边缘效应与岛屿效应，生境斑块中种群生灭动态，生境斑块的微气候环境，以及在破碎生境中维持生物多样性的措施等等开展深入研究。★7、检测遗传多样性的主要方法：形态学水平、染色体水平、等位酶水平、DNA水平★8、转基因生物存在的潜在风险：1.基因污染；2.转基因植物杂草化（1）自身转化成杂草（抗性）（转基因刺激变异、增加不确定性－出现杂草）；（2）破坏野生近缘种的遗传多样性；（3）使野生近缘种转化成杂草；（4）产生“超级杂草”；3.增加杀虫剂除草剂的用量；破坏环境；4.产生新病毒（不同病毒与转基因作物病毒外壳蛋白重组产生新病毒）；5.对非目标本土生物的伤害；6.侵入新栖息地通过竞争、环境胁迫等危害生物多样性；7.造成营养循环、环境、地球生物化学过程的改变，如转基因植物与根瘤固氮系统的转变；8.初级生产力的改变（改变物种的组成和结构）；9.食物链断、协同灭绝，破坏生态平衡；10.加速靶标生物的抗性进化；11.诱发基因转移跨越物种屏障；12.ＧＭＯ作物产量品质均下降。★9、热带物种丰富的原因分析：1、在地质时期，热带比温带具有更稳定的气候；2、热带群落比温带群落古老、专化；3、多数热带地区暖热和高湿度为许多不适宜温带的种类提供了良好的条件；4、热带可能有来自有害生物、寄生和疾病的极大压力。协同生存。5、热带植物的异型杂交率似乎较温带植物要高；6、在一年内热带地区比温带地区可能接受更多的太阳能。★10、确定关键地区的4条原则：1、丰富性。热带最丰富。2、特殊性。我国的高寒植被和常绿阔叶林。3、受威胁程度。濒危物种、易危物种、稀有物种、数量下降但未列入IUCN名录的物种。4、经济价值。热带最高。★11、物种生态系统四个主要假说：每个假说的主要观点是什么：1、冗余种假说：认为保持生态系统正常功能需要生物多样性具有一定的阈值，当生物多样性水平低于阈值时生态系统的稳定性将受到影响，高于阈值时部分物种在生态系统中不起作用，即出现冗余物种。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生物多样性的变化而变化，但变化的程度和方向不可预测，因为物种的作用太复杂。4、零假说：认为生态系统的功能与物种多样性无关。★12、关键种的概念和类型：在生物群落中，某些种类对决定大多数其他种类在群落中的持续生存能力具有重要意义，它们的存在与否会影响到整个生态系统的结构与功能，这些物种即为关键种。类型有生产者、消费者和分解者。★13、物种灭绝机制（资料P11）：包括外部机制和内部机制，其中外部机制包括生物学机制（种间竞争、猎物动态的关系、病菌及病害的流行）和物理学机制（缓慢的地质变化、气候变迁和灾变事件）。★ 14、物种局域灭绝和物种多样性下降的机制：1、破坏性干扰：一些种类会因生境遭破坏而有效性降低、异质性丧失而灭绝。因居住范围缩小使种群大小受限制，使遗传多样性下降、纯和度增加而适合度下降。物种迁入率下降或迁入受妨碍；2、边缘效应：片段越小则边缘比例增加、其相对重要性越大；3、次生灭绝：片段化扰乱了群落内很多重要的相互作用，如竞争、捕食关系、寄生关系、互惠共生等等，这些关系的破坏导致物种灭绝和多样性下降；4、外来种的侵入：许多外来种在新的生境内成为竞争的胜利者，尤其在热性边缘。★15、片段化的后果：边缘效应、物种扩散和建立种群的机会减少、环境污染、影响人类健康。★16、入侵种和本地种的相互作用：缺乏天敌的控制；种间抑制；外来种与本地种间的竞争；外来种的协同入侵；杂交促进入侵；生物多样性有时对抵抗外来种入侵起着关键性的作用★17、小种群局部灭绝主要原因：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；由于出生率和死亡率的随机变化引起统计波动；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。★18、遗传变异性低的后果：（1）、近交衰退：在大多数大的动物种群中，个体通常不与近亲交配，个体常常远离它们的出生地，或通过独有的个体气味或其他感觉提示而被阻止与其近亲交配；许多植物的各种形态和生理机制也促进杂交授粉并防止自花授粉；在某些情况下，尤其当不能找到其他配偶时，这些阻止近交的机制则失去租用。近亲之间的交配导致子代数量少、子代衰弱或子代不育。（2）、远交衰退：当两个独立物种的个体交配时，由于从不同亲代遗传而来的染色体和酶系统缺乏亲合性，其子代常常衰退或不育；同亚种之间的交配，甚至是同种植物的趋异基因型之间或同种种群之间的交配也能产生远交衰退。（3）、进化灵活性的丧失。★19、种群监测方法（P34）：1、种群编目；2、种群抽样调查；3、统计研究；4、种群生存力分析（目的：研究物种的灭绝问题；意义：建立各种自然保护区，需要研究种群存活的最低条件、建立保护区的数目、大小及在何地建立保护区；目标：确定MVP）★20、确定物种濒危等级的主要指标：定性指标（种群数、种群大小、种群特性、分布或发生范围、分布格局、栖息地类型、栖息地质量、栖息地面积、致危因素、灭绝危险）定量指标（种群个体总数、亚种数量、亚种群个体数、分布或占有面积、分布地点数、栖息地面积、在一段时间内以上各指标的上升或下降的比率和物种或种群灭绝概率）★21、迁地保护与就地保护比较的优缺点：就地保护和迁地保护两种策略都各有所长又各有所短。就迁地保护而言，确定被保护的遗传多样性相对容易；如果能很好地应用迁地保护技术，就可以直接控制多样性；第三，在基因库或植物园内，存在着获取遗传物质的有效途径。另一方面，它也存在明显的缺点。迁地保护依赖于单个作物、不连续的方式，这种方式忽略农业生态系统中不同组成部分间的相互作用，以及农民知识所发挥的作用。它将农民发展的遗传物质与它们的进化过程割裂开来，从而造成保护方式一成不变。就遗传物质而言，其主要流入正式作物育种机构手中，而农民仅处于“改良品种”接受者的地位。在某种程度上，这是一种“权宜”的保护方式，并没有为遗传侵蚀的原因找到解决办法。就地保护有很多优势。它针对遗传物质和与之相关的过程（栽培、使用等）；它持续不断地提供可在农民的土地上进行保护和发展的遗传变种；它能对某一地区的大批物种进行保护，在原地可以经济地保护种质的数量比不在原地保护的数量更多；它可实现持续的进化和环境适应过程。另一方面，存在的问题在于：科学家们可能难以确定并获得合适的遗传物质；对种质保护的控制较少。由于自然灾害或战争等无法预见的情况，仍然可能发生遗传侵蚀；社会与经济的变化可能加强但也可能妨碍田间的生物多样性。因此需要有综合的保护方式，使迁地保护和就地保护相互补充。★22、新种群建立的方法：1、重新引进计划2、增大计划3、引入计划 ★23、建立自然保护区的意义：1、维持生态平衡（在改善环境、保持水土、涵养水源和维持生态系统的稳定性等方面具有重要的作用。尤其是在河流上游、公路两侧及陡坡上划出的水源涵养林）2、生态系统的天然“本底”（为衡量人类活动结果的优劣，提供了评价的准则）3、物种基因库（由于人类活动影响使得许多越来越难以获得其所需的生境）4、科学研究的自然实验室（保护区保存有完整的生态系统、丰富的物种、生物群落及其赖以生存的环境）；此外，自然保护区还是向人们进行有关自然和自然保护只是宣传教育的重要场所。并可在不破坏自然保护区和严格管理的条件下，开展生态旅游。★24、保护区的选址原则：1、典型性：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；2、稀有性：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：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：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：自然生态系统未受人类影响的程度。对于建立以科学研究为目的的保护区或保护区的核心的选择具有特殊的意义；6、感染力：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：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：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。★25、保护区的设计原则：1、完全受保护的生态系统2、面积大的保护区3、完整的保护区4、多数保护区5、廊道连通的保护区6、保护区之间有跳脚石更加有利于物种扩散7、生境类型多样的保护区8、近似圆形的保护地9、大小混合的保护区10、区域尺度上统一管理的保护区11、设置缓冲区供人类活动的保护区★26、保护区的功能分区：自然保护区包括核心区、缓冲区和实验区。核心区：绝对保护地，唯一允许的活动是“监测”；缓冲区：为核心区的保护“围栏”，功能：科研、监测、生物多样性管理、教育培训、旅游；实验区：用于持续利用和实验研究、示范（含社区发展示范）。★27、保护地有效性测度——空缺分析主要过程（书P187）：（1）收集物种、生态系统及区域等保护单元的数据，以及人口密度和经济因素等方面的数据；（2）确定保护目标，即确定保护某类生态系统所需保护区的面积以及保护珍稀物种个体的数量；（3）分析现有保护区状况，确定现有保护区保护了那些保护单元？那些单元还没有受到保护？（4）增加现有保护单元的数量，填补保护空缺；（5）购买土地增加保护地，并及时制定相应的管理计划；（6）监测新建立的保护地，评估其是否能满足保护的需求？如果不能满足需求，则对其进行调整。★28、生境管理——周期性火干扰的目的作用价值、对重新启动演替进程的意义（书P201）：火干扰导致局部地区光，水，能量，土壤养分等的改变，进而导致微生态环境的变化，直接影响到地表对土壤中各种养分的吸收与利用。这样在一定时间内将会影响到土地覆盖被的变化。其次，火干扰的结果还可以影响到土壤中的生物循环，水分循环，养分循环，进而促进生态稳定性的改变。火干扰通过影响很多生物个体的死亡，生长和发育。影响到种群和群落的结构特征，影响到群落的演替规律。从一定意义来说，火干扰是破坏因素，但从总的生物学意义来说，火干扰也是一个建设因素，它是维持和促进生态多样性和群落中物种多样性的必要前提。★29、生物多样性的测度（书P22）★30、各列举五种我国濒危灭绝的动物和珍稀植物：（1）濒危动物：大熊猫、朱鹮、扬子鳄、坡鹿、麋鹿、野马、高鼻羚羊。（2）珍稀植物：荷叶铁线蕨、苏铁、光叶蕨、笔筒树、宽叶水韭、翠柏、巨柏、银杏。