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我国生物多样性的研究进展及其应用
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　　摘 要：生物多样性是自然资源中的一个重要组成部分。本文从遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性4个层次论述了我国生物多样性的研究进展，并且探讨了生物多样性在园林管理、生态农业及路域植被养护中的应用。 中国论文网 /8/view-4605821.htm　　关键词：生物多样性；遗传多样性；物种多样性；生态系统多样性；景观多样性 　　生物多样性系指一个生态系统、一个区域乃至整个地球物种的丰富和均匀程度[1]，不同学者有不同的理解。《生物多样性公约》将“生物多样性”定义为：所有生物的多样化程度，包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成生态复全体，包括种内、种间和生态系统多样性。马克平认为生物多样性是多样化的生命实体群的特征，基因、细胞、种群、物种、群落及生态系统都存在着多样性[2]。因此，生物多样性是一个内涵十分广泛的重要概念，包括多个层次或水平。其中，研究较多、意义重大的主要有4个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性[3]。本文从上述4个层次上综述了我国生物多样性的研究进展，并阐明了生物多样性在园林、农业及道路上的应用。 　　1 我国生物多样性的研究进展 　　1.1 遗传多样性的研究 　　遗传多样性是指种内基因的变化，包括同一种群内和种内显著不同的种群间的遗传变异，也称为基因多样性。目前，遗传多样性的研究主要集中在蛋白质、染色体和DNA多态性的测定上[4-7]。如，李丽等采用RAPD标记，对26份贵州省芥菜型油菜地方品种的遗传多样性进行分析[8]；谢喜平等为了从DNA分子水平揭示福建黄兔群体遗传多态性，选项择16个微卫星标记检测了40只福建黄兔的遗传变异及多态性[9]；邓洪平等研究了九叶青花椒遗传多样性的形态与分子鉴定[10]；曹喆等利用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳技术（SDS-PAGE），研究了扁蓿豆遗传多样性的等位酶[11]。另外，胡志昂对中国动植物遗传多样性进行了专门论述[12]。 　　1.2 物种多样性的研究 　　物种多样性[13，14]的研究内容有物种多样性的现状、形成、演化及维持机制，种群生存力分析，物种的濒危状况、灭绝原因、有效保护与持续利用等。物种多样性编目是一项艰巨而又亟待加强的课题，是了解物种多样性现状及物种特有程度的根本途径。从20世纪50年代开始，国内的许多学者通过对各地区、大规模生物资源的综合考察，陆续出版了全国性和地区性的生物资源专著，如动物志、植物志、孢子植物志和各种经济生物志，为中国的物种多样性编目奠定了基础。如牛丽丽，杨晓晖对鄂尔多斯地区四合木群丛分布区的植物物种多样性研究[15]；林琴琴，李宝银对福建省不同植物群落物种组成与多样性的分析[16]；王斌等对梅花山自然保护区的5个不同生境对昆虫多样性进行调查，结果表明：昆虫多样性与其生境的植物种类、丰富程度密切相关[17]。 　　1.3 生态系统多样性的研究 　　生态系统多样性[18，19]包括生物圈内生态过程和栖息地生物群落的多样化，它既存在于各生态系统之间，也存在于某一个生态系统之内，其主要研究生态系统的维持与变化机制，生态系统的调查、编目和动态监测等。生态系统主要由生物群落的组成（种类、数量、生物量、生活史及空间分布）、非生物物质的质量及分布、生存环境等组成。王韧在简述太姥山风景名胜区森林生态系统可持续发展对策时，提出保护与抚育改造等措施，并从生物多样性、生态系统生产力、土壤与水资源保护、森林生态系统健康与活力、森林生态系统发挥社会经济效用的能力等方面论述了太姥山森林生态可持续发展[20]。据初步统计，中国陆地生态系统类型有森林212类、竹林36类、灌丛113类、草甸77类、草原55类、荒漠52类、沼泽37类、高山冻原、高山垫状植被和高山流石滩植被17类，共计599类[21]。 　　1.4 景观多样性的研究 　　景观多样性[22]是近些年由生态学和地理学相结合而形成的研究内容。景观多样性是指景观结构、功能和时间等方面的变化，在景观水平上生物多样化的表征。目前，在生物多样性研究的4个主要层次中，物种多样性和生态系统多样性的研究较为深入，而景观多样性近年来刚受到重视，研究基础相对比较薄弱。孙永萍等在对南宁市青秀山风景名胜区景观多样性探析中发现，常绿阔叶林和马尾松林的破碎化程度较轻，而经济林和农田的人为干扰十分强烈[23]；吴丽娟等在调查北京城市绿地系统景观多样性时得到景观类型空间分布格局沿城市梯度——人为干扰强度呈一定的规律性变化[24]；王伯荪等依据景观生态学原理，把海南岛划分为东部潮湿森林景观、西部半干旱森林景观、中南部山地森林景观、热带常绿针叶林景观、热带竹林景观和热带人工林景观6个森林景观区[25]；白云芳等在调查洪河保护区周边土地利用变化对湿地景观多样性的影响时，发现恢复保护区周边一定面积的湿地，维持保护区与周边区域适当的景观连续性，恢复保护区基本水文条件是维护保护区自然保护效益的有效途径[26]。另外，莫申国在分析秦岭植被景观多样性的结果：为秦岭各植被型的多样性指数Simpson指数D、Shannon-wiener指数H′和均匀度指数基本上呈相同的变化趋势，随着海拔的增加，呈波浪式的变化趋势。随着海拔高度的增加，太白山依次出现温带草丛→温带落叶灌丛→温带落叶阔叶林→亚热带针叶林→亚热带和热带山地针叶林→草甸→高寒草甸等植被类型[27]。 　　2 我国生物多样性的应用 　　2.1 生物多样性在园林绿化中的应用 　　为了提高城市人居生态环境质量，城市绿化已经逐渐从传统的观赏和游憩功能发展到维持城市生态平衡和再现自然的阶段。城市园林的外部形式不仅要符合美学原则，内部结构和整体功能也要符合生态学原理，优化群落生态结构，提高群落的生物多样性，使人工群落和自然生物群落完美结合，提高绿地质量和效应[28]。如园林植物上，不同的植物往往在干、枝、叶、花、果等方面均存在不同差异，在园林植物配置中，通过不同植物的搭配，表现出植物的千差万别、千姿百态、五颜六色，营造出一种“梅红李白，桃粉菊黄”的色彩多样性，为人们提供多样化的视觉景观[29]。程莉等认为生物多样性维持了园林生态系统的健康和高效，可以为人类提供各项的功能（经济功能、社会功能、生态功能、美学功能等），是人类生存的重要资源[30]。李辉解认为通过构建生物多样性，可以完善园林植物自然保护，同时可以建立协调有序的城市园林生态环境[31]。
　　2.2 在农业中的应用 　　在农业病虫害防治中，生物多样性减少，造成病虫害危害越来越来频繁，越来越严重。从生态学角度看，生物多样性的减少，使自然植物群落丧失了自我调控能力和抑制病害虫的能力，因此，只有提高或增加生物多样性，才能提高群落的防虫抗病能力[32]。时新瑞通过牡丹江丘陵半山区利用生物多样性防治大豆蚜虫的试验中发现，以马铃薯与大豆间作防治大豆蚜虫的效果最好，说明利用生物多样性可以很好的防治大豆蚜虫[33]。许承华等通过国营泰州林场内生物多样性不同的3种林分中桑天牛危害程度的对比，发现生物多样性可以从根本上解决桑天牛的危害问题[34]。高东认为农业生物多样性可持续控制有害生物，而且这也将越来越受人们的重视[35]。 　　此外，通过生物多样性在农业生产中的广泛应用，可使丰富的农业物种资源，尤其是许多地方性的优良品种遗传资源得到充分的利用和保存，为农业的可持续发展提供物种资源的保障。这种在生产中保护物种资源的方式比在低温冷库中保存物种资源的方式所需花费少得多，而且保存的数量大、更具现实意义。 　　2.3 生物多样性在路域植被养护中的应用 　　公路路域植被进入养护期以后，管护的经费开始减少，而植物演化刚刚开始，如果还是按照原来的管护方式，势必造成植物群落的逆向演替，使其有可能再次回到裸露状态，因此，需要从生态学的原理出发，利用生物多样性对现有的群落进行改造，使其形成一个结构合理、稳定、防护效果突出的植物群落[36]。 　　3 结论 　　生物多样性是人类生存的基础。为了进一步提高人们意识到保护生物多样性的重要性，全面阐述了目前国内研究生物多样性的程度，并说明了生物多样性在园林，农业及道路方面的应用，并根据我国实比分加以合理的运用，对我国的生物多样性保护工作具有重要的现实意义 　　参考文献 　　1 王献溥.生物多样性的基本概念及其应用[J].生物学杂志，1988（5） 　　2 马克平.试论生物多样性的概念[J].生物多样性，1993（1） 　　3 常呈，廉振民.生物多样性研究进展[J].陕西师范大学学报（自然科学版），2004（32） 　　4 Stambuk A， Surt M， Satovic Z， et al. Gene flow vs. pollution pressure： Genetic diversity of Mytilus galloprovincialis in eastern Adriatic. Aquatic Toxicology， 2013， 136 　　5 Buhnik-Rosenblau K， Matsko-Efimov V， Danin-Poleg Y， et al. Biodiversity of Enterococcus faecalis based on genomic typing. International Journal of Food Microbiology， 2013， 165 　　6 Singh R K， Jena S N， Khan S， et al. Development， cross-species/genera transferability of novel EST-SSR markers and their utility in revealing population structure and genetic diversity in sugarcane. Gene， 2013， 524 　　7 Aguiar D M， Zhang X， Melo A L T， et al. Genetic diversity of Ehrlichia canis in Brazil. Veterinary Microbiology， 2013， 164 　　8 李丽，黄先群，陈静等.26份贵州省芥菜型油菜地方品种遗传多样性的RAPD分析[J].贵州农业科学，2008（5） 　　9 谢喜平，陈岩锋，孙世坤等.福建黄兔微卫星标记的遗传多样性分析[J].福建农业学报，2008（3） 　　10 邓洪平，徐洁，陈锋等.九叶青花椒遗传多样性的形态与分子鉴定[J].西北植物学报，2008（10） 　　11 曹喆，谷安琳，赵来喜等.扁蓿豆遗传多样性的等位酶研究[J].西北植物学报，2008（10） 　　12 胡志昂，张亚平.中国动植物遗传多样性[M].杭州：浙江科学技术出版社，1997 　　13 Tipping E， Henrys P A， Maskell L C， et al. Nitrogen deposition effects on plant species diversity： threshold loads from field data. Environmental Pollution， 2013， 179 　　14 Witte F， Seehausen O， Wanink J H， et al. Cichlid species diversity in naturally and anthropogenically turbid habitats of Lake Victoria， East Africa. Aquatic Sciences， 2013，75 　　15 牛丽丽，杨晓晖.四合木群丛分布区的植物物种多样性研究[J].水土保持研究，2007（5） 　　16 林琴琴，李宝银.福建省不同植物群落物种组成及多样性分析[J].林业资源管理，2007（6） 　　17 王斌，李恺，张天澍等.梅花山自然保护区昆虫多样性的初步研究[J].复旦学报（自然科学版），2007（6）
　　18 Wu L， Deng Y， Watanabe S， et al. Early response of stand structure and species diversity to strip-clearcut in a subtropical evergreen broad-leaved forest in Okinawa Island， Japan. New Forests ，2013， 44 　　19 Heijden M G A， Wagg C. Soil microbial diversity and agro-ecosystem functioning. Plant soil， 2013， 363 　　20 王韧.太姥山风景名胜区森林生态系统可持续发展对策[J].福建林业科技，2007（4） 　　21 国家环保总局.中国生物多样性国情研究报告[M].北京：中国环境科学出版社，1998 　　22 孙永萍，李春干，温远光等.南宁市青秀山风景名胜区景观多样性探析[J].林业资源管理，2005（2） 　　23 吴丽娟，周亮，王新杰.北京城市绿地系统景观多样性分析[J].北京林业大学学报，2007（2） 　　24 王伯荪，彭少麟，郭泺等.海南岛热带森林景观类型多样性[J].生态学报，2007（5） 　　25 白云芳，李苏东，刘红玉.洪河保护区周边土地利用变化对湿地景观多样性的影响[J].南京师大学报（自然科学版），2007（3） 　　26 莫申国.秦岭植被景观多样性与物种梯度分析[J].福建林来科技，2007（4） 　　27 王献溥.城市化对生物多样性的影响[J].农村生态环境，1996（4） 　　28 李楠，唐永金.生物多样性原理在园林建设中的应用[J].安徽农业科学，2007（32） 　　29 程莉，阿苏荣.浅谈城市园林绿化中的生物多样性[J].现代园艺，2007（4） 　　30 李辉解.生态园林城市生物多样性保护体系研究[J].安徽农业科学，2011（35） 　　31 马建列，白海燕，陈毅仁.生物多样性在农业害虫防治中的应用[J].世界农业，2005（5） 　　32 时新瑞.牡丹江丘陵半山区利用生物多样性防治大豆蚜虫效果的研究[J].黑龙江农业科学，2010（3） 　　33 许承华，田学书.生物多样性与桑天牛危害调查与分析[J].江苏林业科技，2010（1） 　　34 李正跃.生物多样性在害虫综合防治中的机制及地位[J].西南农业学报，1997（4） 　　35 高东，何霞红，朱有勇.农业生物多样性持续控制有害生物的机理研究进展[J].植物生态学报，2010（9） 　　36 张玉珍.生物多样性在路域植被养护中的应用[J].交通环保，2004（2） 　　（责任编辑 杜芊芊）
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多种多样的生物是全人类共有的宝贵财富.生物多样性为人类的生存与发展提供了丰富的食物、药物、燃料等生活必需品以及大量的工业原料.生物多样性也维护了自然界的生态平衡,并为人类的生存提供了良好的环境条件.同时,生物多样性是生态系统不可缺少的组成部分,人们依靠生态系统净化空气、水,并丰腴土壤.自然界的所有生物都是互相依存,互相制约的.每一种物种的绝迹,都预示着很多物种即将面临死亡.生物多样性更是人类社会赖以生存和发展的基础.　　首先,生物多样性为人们提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料.人们的食物全部来源于自然界,维持生物多样性,人们的食物品种会不断丰富,人民的生活质量就会不断提高.　　第二,生物多样性在保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等方面发挥了重要作用.我国的黄河流域曾是中华民族的摇篮,在几千年以前,那里有着十分富饶的土地,其间树木林立,百花芬芳,各种野生动物四处出没.但由于长期的战争及人类过度地开发利用,黄河流域已变成生物多样性十分贫乏的地区.近年来由于人工植树等措施,生态环境才得到不断改善.　　第三,生物多样性还在大气层成分、地球表面温度、地表沉积层氧化还原电位以及pH值等方面的调控发挥着重要作用.例如,地球大气层中现今的氧气含量约为21％,这主要应归功于植物的光合作用.在地球早期的历史中,大气中氧气的含量要低很多.据科学家估计,如果植物停止了光合作用,大气层中的氧气将会由于氧化反应在数千年内消耗殆尽.　　维持生物多样性,将有益于一些珍稀濒危物种的保存.任何一个物种一旦灭绝,便永远不可能再生,那么人类将永远丧失这些宝贵的生物资源.而保护生物多样性,特别是保护濒危物种,对于人类后代繁衍,对科学事业都具有重大的战略意义.
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