生态系统多样性

生态学术语
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生态系统多样性(Ecosystem diversity)是指生物圈内生境、生物群落和生态系统的多样性以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。生态系统多样性主要涉及较大单元的生态系统,如:森林生态系统草原生态系统湖泊生态系统湿地生态系统等。 [1] [2]
中文名
生态系统多样性
外文名
Ecosystem diversity
适用领域
保护生态学等
所属学科
生态学

概念释义

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名词解释

生态系统朽套阿多样性是指剃狱翻生物圈内生境、生物群落和生态系统的多样性以及生态系棕页鸦统内生境差异、生态过程变化的多样性。(《城乡绿束地堡地系统规划》,和章2017年) [1]

主要特点

生态系统的多样纹旬旬寻堡性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及戒姜婚记各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中,生境的多样性是生态系统多样性形成的基础,生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。 [5]

测度方法

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生态系统多样性的测度方法及公式
类别
名称
计算公式
丰富度指数
Margalef丰富度指数(Ma)
Ma=(S-1)/lnN
多样性指数
Simpson指数
D=1-∑Ni2
Shannon-Wiener指数
H=-∑PilnPi
Whittaker指数(βw)
βw=S/(mg-1)
Cody指数(βc)
βc=[g(H)+1(H)]
Wilson和Shmida指数(βT
βτ=[g(H)+I(H)]/ma
综合大多数学者的分析结果,物种丰富度指数(S),Shannon-Wiener指数(H)、Simpson指数、对数级数分布参数a和群落均匀度指数,是应用较为广泛和值得推荐的几种生态系统多样性测度指标。当然,根据研究目的不同可以选择更具针对性的测度方法。此外,在许多情况下物种多度分布模型,比单一的多样性指数提供更好生态系统多样性信息是多样性测度中不容忽视的问题。 [3]

保护措施

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  1. 1.
    迅速而粗略(Quickanddirt)的调查充分利用现有的一切手段迅速地鉴别生物多样性丰富的地区,建立自然保护区,以便在它们消失前就将它们保护起来。Wilson等认为,应该对全球生物多样性进行详尽而系统的调查后再采取保护措施。以Parker为首的四位热带生物学家于1990年成立了SWAT研究小组。他们针对至今尚未标识的热带雨林地区,通过卫星图片、航空勘查和野外调查等途径,在很短时间内(几周至几个月)完成物种多样性调查,以其确定值得保护的地区。他们已经完成了玻利维亚北部和南美洲西部的考察并计划今后几年内分别考察拉丁美洲、非洲和亚洲的热带雨林地区。该项工作深受Wilson和Reid等的赞同,他们认为这种方法行之有效、非常实用。 [7]
  2. 2.
    筛选规划概念(Triageconcept)美国新墨西哥大学的JamesBrown认为,有关自然保护区的最基本问题是大多数物种并不生活在那里。现存保护区的面积仅占地球土地面积的1左右。由于保存下来的原始生境已经很少,保护区面积的增加将非常有限。他强调要注意对占地球土地面积85的非城市化和非农业化地区的管理。大多数物种的命运将依赖于被人类用于放牧、开矿和伐术的半自然基质。如果这些土地退化了,在呈岛状的原始生境中建立自然保护区是没有希望的。他强调全国范围的土地利用规划,根据不同利用方式,以及生物多样性的不同状况,确定土地管理和利用方案,确保生物多样性的持续利用。这种对策是以牺牲其它地区为代价来保证生物多样性主体得以持续发展(即筛选规划问题)。但是仍有许多学者认为,建立自然保护区是热带雨林中物种生存下来的唯一希望。 [7]
  3. 3.
    差距分析(Gapanalysis)通过植被、脊椎动物和昆虫(如蝴蝶)分布的联合分析来鉴别生物多样性关键地区,将这些地区与当前的保护区进行比较,可发现现行保护系统的差距。然而,目标区的重要性还必须经过野外核查。美国已经于1987和1988年分别在爱达荷州和俄勒冈州实施了这项计划,1993年完成全国范围的生物多样性评价计划。许多学者认为差距分析既不是迅速而粗略的调查,同时也避免了筛选规划问题。许多国家都已开展不同程度的保护生态系统多样性工作。其中以哥斯达尼加的保护工作最为引人注目。该国热带雨林资源的保护工作分为三个阶段。第一阶段.建立全国保护区体系,经过20余年的努力,已建立了约占国土总面积四分之一的保护区体系。第二阶段,调查保护区的生物多样性。第三阶段,持续利用生物多样性。为完成后两阶段工作,该国于1989年成立了国家生物多样性研究所(INBio)。该研究所选择一些具有中等文化程度的农民和公园保卫人员进行基本业务训练,以弥补专业人员的不足.尔后分配他们去保护区收集标本,定期将标本送回研究所,由该所专家或外国专家鉴定、分析。在一年半内,这些工作人员共收集了20M件昆虫标本.而在此前的110年内,专家们只收集了50件标本。同时,还可以通过这些工作人员在全社会范屡内传播生物多样性的保护知识,使生物多样性成为社会的一个组成部分。INBio不足两年的工作表明,哥斯达尼加有可能成为世界上第一个完成持续利用生物多样性计划的国家。 [7]

价值意义

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生态系统多样性是物种多样性的保证。任何生物都要生活在一定的环境中,离开了适宜的环境,生物很难适应。所以只有多种多样的生态系统,才能保证这些生态系统中多种多样的生物的生存,从这个意义上来说,保护生物多样性是重要的一点就是保护生态系统的多样性,生态系统多样性是物种多样性的保证。生物与生物间(同种或不同种)、生物与无机环境间的共同进化形成生物多样性(包括物种多样性、基因或遗传多样性和生态系统多样性)。生态系统多样性的研究具有十分重要的意义。一方面,生态系统类型多样,其组成、结构、分布和动态等特征极富变化;另一方面,生态系统多样性的研究又为其他水平的生物多样性的研究提供有用的资料,特别是作为生物的栖息地受到保护生物学工作者的高度重视。 [3] [6]

应用领域

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  • 林业研究
对于林种的生态多样性,通过对1975年、1987年和1996年度区域森林景观的生态系统多样性指数的比较可以看出,除林种多样性指数略有降低外,其他如森林的龄组结构多样性指数、按林分优势树种划分的森林类型的多样性指数都呈稳定递增的趋势,总多样性也有所增加1987年与1975年相比,林种的种数是增加的,但因为各种类所占的面积比例非常不均匀,多样性指数反而降低。总的看来,由于加强了对森林的经营管理,使龄组结构和优势树种面积比例得到合理调整,因而促使总多样性增加。 [4]
  • 生态研究
生态系统持续性主要研究:人类干扰对生物群落组成的影响人为过度利用或灭绝关键种对生态系统结构和生态过程的影响;具有不同系统发育的生态系统对人类干扰的敏感程度及差异等。最终目的是更好地理解这些过程,保护受胁生态系统和恢复受害生态系统.使生态系统持续发展,生物多样性得以永续利用。 [7]
  • 环境研究
由于人类活动和自然灾害的干扰,世界上不少地区生态系统遭到严重破坏,植被消失,土壤蚀化,生态系统多样性严重受损。对恢复受害生态系统的生态学研究受到世界各国的普遍重视。有人认为该研究比保护受胁生态系统更具战略意义。该研究的主要内容包括生态系统退化性演替,植被的重建及其影响因素。其目的是寻求恢复正常演替和植被重建的人为可控因素,以便采取人工措施加速受害生态系统功能的恢复。且前普遍认为,评价生态系统的恢复效果,不能仅以少数几种被开发利用生物的恢复情况为依据,而应该评价生态系统整体功能的恢复程度,即从生态系统功能研究提出评价指标。 [7]