保护生物学考卷2012-2013学年

1浙江林学院2012级（硕、博）士研究生保护生物学（科目）试卷（A卷）2012-2013学年第一学期研究生课程考试成绩统计表题号一二三四五六七八合计得分阅卷人任课教师签字：考试时间：学号：姓名：专业：一、名词解释：（每个2分，共20分）性状分歧；生态灭绝；DNA重组；外来入侵种；生态位；自然保护区；杂交优势；生物安全；关键种；边际效应二、简要地回答下列问题：（每小题10分，共40分）1、当今世界生物多样性的分布特点？2、生物多样性的危机及其根源在何处？3、物种灭绝的脆弱性表现在哪些？4、“温室效应”为什么是一种最可怕的环境污染？三、论述题：（每题20分，共40分）1、我国野生动植物资源的现状、困境和未来展望？2、请述基因突变与生物多样性之间的关系。2一、名词解释：性状分歧:(characterdivergence)生物生活在各种环境里，向不同方向变异和发展，形成多种形状的现象。生态灭绝:一个物种的数量减少到对群落其他成员的影响微不足道时，可称为生态灭绝。如虎在世界上只有很少存活着，它们对猎物种群的影响已无意义。DNA重组：指DNA分子间通过交换等相互作用而产生新的分子形式，它可以改变基因本身、基因间的相互作用及基因表达。参加重组的两个DNA分子可以是同源的，也可以是非同源的。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。如喜旱莲子草、凤眼莲、微甘菊、松材线虫、美洲斑潜蝇、紫茎泽兰等。生态位：每一种生物都占据、适应和利用的特定生态环境，即生态位。自然保护区：1、IUCN(1994年)定义：保护区专门用于生物多样性与有关自然和文化资源的管护，并通过法律和其它有效手段进行管理的陆地和海域。2、一般定义：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。杂交优势：从一个亲本获得的无用或者有害的等位基因会被从另一个亲本得来的有益等位基因所克制，这种高杂合个体的适应性增强现象也称之为杂交优势(hybridvigor)。生物安全：基于生物技术发展有可能带来的不利影响，人们提出了生物安全的概念。所谓生物安全一般指由现代生物技术开发和应用所能造成的对生态环境和人体健康产生的潜在威胁，及对其所采取的一系列有效预防和控制措施。关键种：在生物群落中，某些种类对大多数其他种类在群落中的持续生存能力具有重要意义，这些关键性的种称之为关键种。在自然保护的行动上，关键种的保护应予优先进行，因为假如某一关键种在保护地丧失，众多其他物种也会随之丧失。一些突出的关键种是顶级捕食者，因为这些种在控制草食生物种群中通常是最重要的。3边际效应：片断越小则边缘比例增加、其相对重要性越大。二、简要地回答下列问题：1、当今世界生物多样性的分布特点？生物多样性指生命的有机体即动物、植物、微生物物种的多样化，代表物种演化的空间范围和对特定环境的生态适应性，同时给人们提供了资源和后备资源。具有两方面含义：（1）一定区域内物种的总和。主要从分类学、系统学和生物地理学角度对物种的状况进行研究，或称为区域物种多样性；（2）生态学方面的物种分布的均匀程度，常常是从群落组织水平上进行研究，或称生态多样性或群落物种多样性。1、根据物种数目统计，物种最丰富的自然环境是在：（1）热带雨林、珊瑚礁、热带湖泊及深海(Fisher,1960;ConnellandOrias,1964;Pianka,1966;Grassle,1991)；（2）热带干旱生境，如灌丛、草地和沙漠(Mares,1966);（3）地中海气候的温带灌丛，如南非、南加利福尼亚、澳大利亚西南部。2、迄今已知的多样性分布格式仅是有机体类型的大致轮廓。研究表明，在澳洲和北美大陆内，愈靠近赤道虎甲虫数目愈多。委内瑞拉有305种哺乳动物，然而法国只有113种，尽管这两个国家具有大致接近的面积。3、一般来讲，在各个不同的有机体类型之间，物种丰富度分布有大致的一致性。如北美和澳大利亚虎甲虫、蝴蝶和鸟类的物种多样性格式彼此相近。3、物种丰富度分布受到地形、气候、环境局部变化的影响。在陆地群落中，种的丰富度随海拔增高、太阳辐射降低及降雨减少而减少；但哺乳动物种类最丰富的地方位于中等降水的地区。种丰富度最大的地方通常也是地形复杂的地方，这种环境造成基因隔离，局部适应并导致新种形成。地质古老地区比年轻地区具有更重要的种，如印度洋和西太平洋的珊瑚种丰富度比大西洋要多几倍。4.、物种多样性特丰富国家巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚在内的12个生物多样性特丰富国家；拥有全世界60～70%甚至更高的生物多样性。45、热点地区及特有物种热点地区的选择：特有性：1500种特有维管植物世界植物总数的0.5%；鱼类以外的特有脊椎动物。受威胁程度：原始植被的丧失率大于70%。Myers(1988－1990)提出18个物种多样性热点地区（马达加斯加、新喀利多尼亚、巴西大西洋沿岸、菲律宾、东喜马拉雅、西亚马逊高地、哥伦比亚乔省、厄瓜多尔西部、马来西亚半岛、缅甸北部、象牙海岸、坦桑尼亚、印度加茨西部、斯里兰卡西南部、南非开普敦地区、澳大利亚西南部、加利福利亚、智利中部）属于热带的有14个，属于地中海类型的有4个。它们虽然仅有地球表面积的0.5%，却拥有全球20%的植物物种，拥有50000个特有植物物种。特点：1.物种多样性的时间格局:物种多样性时间格局是指物种多样性在时间维度上的变化规律。1）生态演替模式演替：在一个特定的区域内，一次干扰(如火灾或农业耕作)后动植物种类以及其他生物重新在那里定居，所有的物种形成一个基本有序的定居次序，而且有一部分物种相互替代。在生态演替过程的最初几年物种多样性是升高的。2）季节变化模式动物迁徙和昆虫的季节变化2.物种多样性的空间格局:大陆型模型(更大的面积内拥有更多的个体；更大的面积内拥有更多的栖息地(生境)；更大的面积内拥有更多的生物地理区系成分。在大陆上的竞争、捕食和疾病成为了自然选择强大的动力。大陆种往往在大范围内有许多种群，故一个种群的消失不会给整个种的生存带来灭顶之灾。)岛屿型模型(大的岛屿将拥有更为丰富的物种多样性；更大的岛屿面积将拥有更高的平衡点。岛屿种通常是在较低竞争、捕食及疾病威胁的水平下进行演化并产生新种。当捕食者和竞争引进岛上时，它们就会消灭大部分没有任何防卫能力的岛屿种。)3、纬度梯度对大多数陆生植物和动物来说，物种多样性沿纬度升高而降低，随纬度的降低而增加，在热带雨林达到最大值。4、海拔高度海拔梯度每升高1000m，气温降低6℃，相当于沿纬度梯度往北递进500～700km。随着海拔升高，鸟类、微管植物的多样性都表现出降低的趋势。5、栖息地栖息地变化越大，物种多样性就越大。52、生物多样性的危机及其根源在何处？30亿年的进化历程使当代的生物多样性高于历史上任何地质年代但同时地球上的生物多样性也正以空前的速度消失不仅野生动植物的遗传物种和生态系统多样性下降家养动物和栽培作物的多样性也在丧失在美国97的蔬菜品种已经消失Cherfas1993高草大草原曾经是北美洲的典型植被据世界资源研究所WRI1991估计北美原有的150万km2大草原现在只剩下不到1英国1432km2石楠只剩下了27NaturalConser-vancyUK1984在澳大利亚和北美洲自从人类定居以来7486体重在44千克以上的大型动物由于人类狩猎而灭绝了MartinKlein1984自1600年以来所有的生物类群中以哺乳动物和鸟类的灭绝比例最高分别为2.1和1.3Reid和Miller1989尽管这些数字并不引人注目但是这其中大部分鸟兽灭绝发生在最近的150年内公元16001700年期间大约每10年灭绝一个哺乳动物和鸟类物种而公元18501950年期间灭绝速率上升到大约每两年灭绝一种哺乳动物和鸟类据估计地球上有4000种哺乳动物CobertHill1980Hinacki等1982这是物种形成与灭绝大致平衡的结果Schopf1982Stanley1985和Gingerich1985根据古生物学数据估计了哺乳动物物种的平均寿命Stanley1985和Gingerich1985则认为物种的寿命应当是1到数百万年200万年是大约的平均数按此推算大约每500年就有一个物种灭绝Schopf1982认为人们通常过高地估计了物种的寿命较客观的估计值应该是20万年以4000个哺乳动物物种作为平衡点那每50年就有一个物种灭绝在过去的400年中全世界共灭绝了58种哺乳动物平均约每年灭绝0.15种大约每7年灭绝一个种这个速率较化石记录高7至70倍本世纪内已经灭绝了23种哺乳动物每年0.27种每4年中就有一种哺乳动物从地球上消失了灭绝速率较正常化石记录高13到135倍Flesness1990人类活动除了造成物种的灭绝外更严重的是造成了物种的局部灭绝这种局部灭绝的后果同样也是严峻的局部灭绝可能导致物种的最后灭绝目前野生动物栖息地破碎成斑块斑块间的距离大斑块面积小一旦物种在局部斑块灭绝后靠个体在斑块间自由迁徙很难恢复重建种群在美国西部的国家公园中自从国家公园建立以来都发生了哺乳动物的灭绝哺乳动物的灭绝速率高于迁入速率国家公园的面积越小灭绝率越高国家公园建立的时间越长灭绝率越高生境中的野生动物也面临着灭绝的风险栖息地破碎化对6野生动物造成了灾害。据我国1962年1973年1980年1984年和1989年颁布的野生动物保护名录统计列入名录的哺乳类鸟类爬行类两栖类和鱼类种类1962年为59个分类单元taxon其中处于濒危状态的Ⅰ级保护种类有27个分类单元到1989年则增加到376个分类单元其中列为Ⅰ级保护的种类达101个分类单元高于世界平均水平当代物种灭绝规模大涉及面广历史上从未有这么多的物种在这么短的时间内面临生存危机如果这一趋势继续下去那么今天我们所面临的灭绝规模将不亚于历史上任何一次物种大灭绝如果我们现在不立即采取行动扭转目前地球上物种灭绝的趋势的话在不久的将来不但千千万万目前尚不知名的物种会灭绝而且许多人们喜爱的物种如大熊猫长颈鹿白鳍豚犀鸟等都会灭绝生物多样性丧失的直接原因主要有生境丧失和破碎化外来种的侵入生物资源的过度开发环境污染全球气候变化和工业化的农业及林业等但这些还不是问题的根本所在根源在于人口的剧增和自然资源消耗的高速度不断狭窄的农业林业和渔业的贸易谱经济系统和政策未能评估环境及其资源的价值生物资源利用和保护产生的效益分配的不均衡知识及其应用的不充分以及法律和制度的不合理总而言之人类活动是造成生物多样性以空前的速度丧失的根本原因而且影响生物多样性的因素往往是复合因素由于人口增长而带来的对生存空间和食物需求的增长使地球上的许多地区大面积人造景观如农田人工草场人工林和人工水产养殖基地等已经取代了自然景观人类生存空间的扩展侵占了野生动物的生存空间这是目前物种灭绝的最主要原因人类历史上曾多次大规模地迁移如央格逊人迁移到北美洲和澳大利亚西班牙人迁移到南美洲这些殖民过程是一部开垦自然植被猎杀野生动物的历史移民和外来物种的引入特别是家养动物的引入危及了当地物种的生存工业革命以来人类不仅数量迅速增长改造自然的能力也极大地增强我们已经有能力将长江之水拦腰截断将莽莽北大荒开垦为农田同时人类活动也带来了严重的环境污染问题如从残余农药在食物链中的富集工业废气废水废渣的大量排放到人们生活垃圾的堆积等等环境污染使得许多陆地和水体不再适应野生生物的生存由于大量排放工业废水和生活污水一些较大的海域如地中海和阿拉伯海湾正面临着生物学死亡一些内陆水体如咸海的生物群落已经完全毁灭许多特产鱼类消失了从工厂汽车排出的废气是形成酸雨7的主要原因如中国重庆已经成为世界四大酸雨区之一大气圈中二氧化碳的增长及臭氧层的消失可能或已经在改变着地球的气候后果是难以想象的经济发达国家与经济欠发达国家的经济发展水平