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生物多样性与保护生物学 刘 星 武汉大学生命科学学院 第二章 生物多样性的分布 物种多样性的分布 生物群落的多样性与分布 一、物种多样性的分布 物种多样性是用一定空间范围物种数 量的分布频率来衡量的，它通常又包括 整个地球的空间范围。 1、物种多样性的时空分布格局 1、物种多样性的时空分布格局 1) 时间分布格局——主要是指地质历史时期物 1) 时间分布格局——主要是指地质历史时期物 种多样性的变化。 种多样性的变化。 有关地质历史时期物种多样性的资料都是通 有关地质历史时期物种多样性的资料都是通 过化石记录得到的。尽管由于化石记录的不完整 过化石记录得到的。尽管由于化石记录的不完整 使有关物种多样性的结论一直有争议，但总的轮 使有关物种多样性的结论一直有争议，但总的轮 廓是普遍接受的，那就是从大的时间尺度上看， 廓是普遍接受的，那就是从大的时间尺度上看， 物种多样性是增加的，但某些类群在某一时期有 物种多样性是增加的，但某些类群在某一时期有 显著的下降。 显著的下降。 2) 空间分布格局 (1) 纬度梯度格局： (1) 纬度梯度格局： 变化最明显、生物学意义最重大的是植物 变化最明显、生物学意义最重大的是植物 物种多样性随纬度梯度的变化规律。 物种多样性随纬度梯度的变化规律。 对大多数陆地动植物来说，极地的物种多 对大多数陆地动植物来说，极地的物种多 样性是最低的，随着纬度的降低，物种多样 样性是最低的，随着纬度的降低，物种多样 性增加，在热带雨林达到最大值。 性增加，在热带雨林达到最大值。 对大多数脊椎动物类群来说，随着纬度降低， 物种多样性增加。 但近年在北美的研 究表明也有例外， 如两栖类在北纬35 度附近物种多样性 达到最大值。 海洋鸟类迁徙范围 较大，但非海洋鸟 类存在着非常明显 的纬度梯度特征。 地衣、海洋底栖生物、寄生蜂、土壤线虫 等类群，表现出随纬度降低而物种多样性减 低的趋势。 地衣在维管植物不能生存的地方往往最丰 富，在干旱、寒冷的区域，地衣的多样性往 往最高。 寄生蜂和土壤线虫的物种多样性在中纬度 达到最大值。 (2) 海拔梯度： 群落类型及环境因素在沿海拔和沿纬度 梯度变化方面有很大的相似性。 沿海拔梯度每升高1000米，气温降低6 度，相当于沿纬度梯度往北递进500~750公 里。 随着海拔升高，鸟类、维管植物的多样 性都表现出降低的趋势。 新几内亚鸟类物 尼泊尔喜马拉雅维管 种丰富度随海拔 植物物种丰富度随海 高度的变化规律 拔高度的变化 ２、物种多样性分布格局的形成机制 就进化时间而言，物种多样性的总趋势 就进化时间而言 是逐渐增加的。 随着纬度的降低，大多数陆生动物和植 随着纬度的降低， 物物种多样性有明显增加的趋势。但是， 也有个别生物类群例外，如企鹅和海豹的 种类在极地最多。 随着山体海拔升高，鸟类、微管植物的 随着山体海拔升高， 多样性表现出降低的趋势。 随水体深度的增加，物种多样性而减少。 随水体深度的增加， 地球上的物种分布极其广泛 10000 米深海…………………… 硫细菌 4.5 km 深的地层中………………细菌 74－85 km 高空………………… 微生物 地球上的物种并不是均匀分布 生物多样性特丰富国家：地处或拥有 大面积的热带、亚热带地区，占有全 世界最高比例物种多样性的一些国家。 二、生物群落多样性的分布 因受地理位置、气候、地形、土壤等 因受地理位置、气候、地形、土壤等 因素的影响，地球上的生物群落是多种多 因素的影响，地球上的生物群落是多种多 样的。 样的。 首先生物群落可分为陆地生物群落和 首先生物群落可分为陆地生物群落和 水生生物群落。