许多植物的异常表现和动物异常行动传递了某种信息，可通称行为信息。
生态系统中，生物的食物链是一个生物的营养信息系统。
五．生态系统的变化
生态系统是不平衡的，它首先是不平衡开始，永远处于不断的变化和发展。这种变化有自然变化和人为变化两种。
五．生态系统的变化
（一）生态系统的自然变化
生态系统的结构和功能随时间的改变而发生变化的过程就是生态系统的自然变化。
简单 复杂； 复杂 简单
这些变化体现在下列两个特征上：
1．能量和物质循环特征
如果在生态系统中：
(1) Pg(第一性生产)/R（呼吸）>1，系统是增长型的，物质循环开放性—外流少。
(2) Pg/R<1，系统是衰退型的，物质循环也是开放性的——外流多。
(3) Pg/R≈1，系统是稳态的（相对平衡），物质循环是封闭的。
2．生物多样性特征
五．生态系统的变化
（二）生态系统的人为变化——环境的变化
人类对生态系统变化产生的几种原因：
农业、林业的过度开垦
都市化、工业化和现代化对环境的污染
(1) 城市垃圾（包括生活垃圾和工业垃圾）
(2) 废水废气
(3) 农药与化肥
六．维护生态系统的相对平衡
1．更新观念——树立正确的生态观。
2．积极保护森林植被，保护生物多样性，植树种草。
3．既要工业化现代化更要环境优质化——环境污染的综合治理。
4．大力发展环境科学研究。
第六章 人与生物圈
一、生物多样性及其保护
二、全球变化现象及其效应
三、可持续发展
（Sustainable development）
一、生物多样性及其保护
（一）什么是生物多样性（biological diversity）
定义
生物多样性的价值
（二）生物多样性的分布及其丧失
生物多样性的分布格局
生物多样性的测度
物种多样性的丧失——物种灭绝
物种多样性丧失的原因
（三）生物多样性保护研究
（四）我国生物多样性及其保护现状与未来
（一）什么是生物多样性（biological diversity）
1、定义：生物多样性是指有机体及其赖以生存的生态复合体（ecological complex）之间的多样性和变异性。具体包括下列三个层次：
物种多样性（species diversity）（最基本层次）——包括地球上整个空间的物种，它指物种水平上的表现形式。
遗传多样性（gene diversity）(微观层次)——指物种内基因的变化，包括同种内两个隔离地理种群间及单个种群内个体间的遗传变异。
生物群落多样性或生态系统多样性（ecosystem diversity）(宏观层次)——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、生物群落和生态变化。
全球生物物种估计有1400万种，而目前发现并描述了的只有175万种。（表）
（一）什么是生物多样性（biological diversity）
2、生物多样性的价值
（1） 直接经济价值——为人类提供最广泛最重要的资源直接享用。
（2） 间接经济价值——对环境的影响过程和生态系统的公益情况。主要是保护水资源、保护土壤、调节气候和处理废物。
（3） 伦理价值——精神和美学价值。
（二）生物多样性的分布及其丧失
1、生物多样性的分布格局
(1) 时间分布格局——主要是指地质历史时期生物多样性的变化。（图）
(2) 空间分布格局：
纬度梯度格局（地球总体分布格局）——指不同地理纬度生物多样性的变化，海拔高度不同的变化。(图)
具体地说，目前全球生物物种多样性的分布是从热带 亚热带 温带 寒带的地理梯度减弱。在全世界中，有12个国家的物种多样性最为丰富，它们拥有全世界60~70%的物种。
最大分布格局——由于历史原因或生境适宜某一些生物类群所达到的最大多样性。
相关分布格局——不同有机体类型之间，物种丰富度分布的相关性。
（二）生物多样性的分布及其丧失
2、生物多样性的测度
测度主要是对生物群落内物种多样性的测度，常用的普通方法如下3种：
(1) 物种丰富度指数（d）——有4种指数：
Dgl =S/lnA (Gleason,1992)
dma=(S-1)/lnN (Margalef,1958)
dme=S/N1/2 (Menhiniek,1964)
dmo=S/N (Monk,1956)
这里：d—指物种数目随样方增大而增大的速率
s—为物种数目
N—为所有物种的个体数之和
A—为样方面积
（二）生物多样性的分布及其丧失
2、生物多样性的测度
(2) Simpson指数（D）——又称优势度指数
D=1-∑Pi2=1-∑(ni/N)2
Pi 为第I物种被抽中的概率
ni 为第I个种的个体数
N是样方内所有个体数
(3) Shannon—Wiener指数（H）
H=-∑(ni/N)log(ni/N)=-∑Pi log Pi
ni 、N与上同义
（二）生物多样性的分布及其丧失
3、物种多样性的丧失——物种灭绝
(1) 自然灭绝
地史上5个时期（奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪、白垩纪）自然大灭绝概况。（见图）
恐龙灭绝的假说。
目前鸟类和哺乳类每世纪的灭绝率为1%或每年0.01%。
自然灭绝是绝对的。生物只有灭绝才能进化，离开了进化，生物学是毫无意义的。
（二）生物多样性的分布及其丧失
3、物种多样性的丧失——物种灭绝
(2) 人类造成的灭绝
自1600年至今，已有83种哺乳动物及113种鸟类遭人为灭绝（相当于哺乳动物种数的2.1%和鸟类种数的1.3%）。特别近150年丧失最多（图表），1600—1700年间鸟类和哺乳类灭绝率大约是每10年1个种，到了1850—1950年，上升到每年1个种。如果人类威胁不停止，则现在世界鸟类种的2%和哺乳类物种的5%将处于危在旦夕的灭绝境地。
（二）生物多样性的分布及其丧失
4、物种多样性丧失的原因
(1) 人口膨胀，资源利用不断增加
(2) 物种赖以生存的生境受破坏，热带雨林受威胁
(3) 生境片断化、生境退化与污染
(4) 外来种引入和外来病害的入侵和传播
(5) 对资源的过度开发
（三）生物多样性保护研究
1、生物多样性现状及其格局研究
2、生物多样性形成、发展、衰退和丧失的机制研究
3、物种濒危状况、灭绝速率、原因及其保护措施的研究
4、生物多样性的监测研究——“生物多样性指示物种”的寻找及其监测手段（生物多样性与物种的指示关系）。这些“指示物种需具备下列特征：
具有足够的敏感性来指示早期的环境变化
具有较广的地理分布范围
具有提供连续评价环境威胁的能力
应比较容易收集和量度
能够用来指示由于人类干扰趋势而产生的自然循环周期的变化
（三）生物多样性保护研究
5．生物多样性保护的对策与手段研究
保护政策：保护与利用关系的调整，保护管理政策
保护手段：就地管理与保护，异地管理与保护，建立濒危物种基因库（克隆）等。
6．生物种类的评估等级：
1UCN濒危等级结构
世界保护自然协会评估系统
其他类型等
（三）生物多样性保护研究
图：1UCN濒危等级结构
灭绝（Extinct）(EX)
野生灭绝（Extinct in the wild）(EW)
极危（Critically Endangered）(CR)
数据足够（LR） 受威胁 濒危（Endangered）(EN)
易危（Vulnerable）(VU)
已评估
依赖保护
低危 接近受危
略需关注
数据不足（Data Deficient）(DD)
未评估
（三）生物多样性保护研究
6．生物种类的评估等级：
世界自然保护协会系统：分五个等级
G1——全球极度危机物种。现存<1000个成熟个体或在分布区内只出现5次或更小。
G2——全球危机的物种。现存1000~3000个成熟个体或在分布区内只出现6~20次。
G3——不常见但不危机的物种。现存3000~10000个成熟个体，或在分布区内出现21~100次。
G4——较常见且非濒危的物种。
G5——已证明在分布区内具高丰富度，没有濒危，但也可以是稀有的。
（四）我国生物多样性及其保护现状与未来
1．我国生物多样性的现状
我国生物多样性既丰富又独具特色，多样性在全球居第8位，北半球居第1位。其主要特点是：
生态系统多样性类型多样：陆地生态系统共计27大类460个类型，其中森林16大类，185个类型；草地4大类，56个类型；荒漠7大类，79个类型；湿地和温水水域5大类；海洋生态系统计有6大类，30个类型。
生物种类繁多，且具特有成分，孑遗成分及经济种类多的特点。高等植物计32800种，而特有种估计有15000~18000种，约占维管植物总数的50~60%。种子植物数居世界第3位。动物种类10.45万种，而特有高等脊椎动物种约662种（特有种居世界第8位）。
驯化物种及野生亲缘种多。世界上有237种栽培植物起源于我国。我国常见的栽培作物有600多种，果树品种1万多个，畜禽400多种。
（四）我国生物多样性及其保护现状与未来
2．我国生物多样性面临的主要问题
