如此条件下植物能否生长??城市化是对是错??PKLogo城市化对生物多样性的影响PPT制作人:李德玺、罗琴、张蕾、周刚小组其他成员:吉运、陈明亮、韩路亚、何丹、何亮、肖慧玲、另青艳热点专题:城市化对湿地的影响5.5.现阶段研究不足与未来研究展望城市化概念在空间位置上占据一定的地域范围、有复杂异质景观单元构成的、人口密集的地理块,是社会生产力发展到一定的历史阶段的必然趋势。1.1.2城市化的三种形式:①集中型城市化②分散型城市化③旧地型城市化生物多样性概念一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物)有规律地结合所构成稳定的生态综合体。1.2.2生物多样性包括:①物种多样性②景观多样性③遗传基因多样性④生态系统多样性环境因素梯度变化明显在乡村到市中心地带的空间样带上,平均降雨量、平均气温、土壤盐碱度等环境要素,由城郊的乡村到城市中心呈明显的增加趋势。2.生态系统脆弱城市环境异质性低,生物多样性发展空间小,以致生态系统缓冲外力干扰与冲击的自维持能力减弱,系统脆弱。城市自然生境面积减少和破碎化原有自然生境逐渐被建筑物、道路及其他城市基础设施替代和分离,直接导致了城市自然生境面积的减少和破碎化。人为干扰强度与生境破碎度的关系(以苏州为例)城市化对物种多样性的影响(以植物多样性为例)51515254125122127130178161181187050100150200农村镇县市科属种总数选取数调查样方调查面积村37855443264000㎡镇1333834272000㎡县1088080000㎡市544488000㎡以晋中盆地不同城市化对植物多样性的影响为例。城市化对物种城乡空间分布格局的影响野生植物物种丰富度:城市县城乡镇村庄;栽培植物物种丰富度:城市县城乡镇村庄;总物种丰富度:城市县城乡镇村庄。3.1城市化对物种多样性的影响(以植物多样性为例)45.336.435.834.516.823.3344262.16070.176.8020406080100120140160180农村镇县市野生植物栽培植物总种城市化对物种组成的影响随着城市化程度的加深,栽培种在物种组成中占有比例增大,野生种占有比例减小。Decandido等(2004):l00年来,纽约丢失了578个本土物种然而增加了411个外来物种。0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00农村乡镇县城城市栽培植物野生植物3.1城市化对物种多样性的影响(以植物多样性为例)城市化导致生态系统异质性降低(同质化)大量的建筑和道路替代了原始生境,使生境破碎化、同质化;引进大量的单一物种,原生植被被破坏或被外来种替代,逐渐使生态系统异质性降低,导致生态系统多样性减少。城市化导致生态系统脆弱,甚至消失由于城市环境的异质性较低,生物多样性的发展空间小,导致其食物链构成简单,参与生物地球化学循环份额较小,以致生态系统缓冲外力干扰与冲击的自维持能力减弱,系统脆弱,最终生态系统甚至丧失,生态系统多样性丧失。3.2城市化生态系统多样性的影响城市化遗传多样性的影响城市化造成了生境的破碎化,大种群破碎变为小种群,进而从以下3方面对遗传多样性造成影响:①在小种群中,由于个体数目少,遗传漂变的作用将比较突出;②种群内近交增大;③种间隔离增大,影响种群间基因流。以上3种遗传后果将对种群的遗传多样性、适合度和种群分化有着深刻影响。3.3.1生境破碎化导致遗传多样性降低物种组成变化导致植物遗传多样性降低乡村—城市物种组成乡土植物所占的比例随城市化程度的加深而呈明显降低,栽培植物所占比例上升。生态同质化和脆弱化的加剧。城市化造成城市景观破碎化城市化造成了景观逐渐趋于破碎化,景观迅速被分为小的斑块。城市化使景观多样性指数增加,景观类型趋于多样化;景观均匀度指数增加;景观优势度指数降低。3.城市化有利于景观格局蔓延度增加。3.4城市化对景观多样性的影响城市化对生物多样性的影响具有很强的空间性、区域性、综合性等特征,因此其过程很复杂,如一些物种可能数量增加,一些物种数量可能减少甚至消失,另一些外来种可能侵入等。生态系统由于物种组成的改变也发生变化,造成许多难以预测的结果。3.5小结城市化研究热点城市化的土地问题、城市交通问题、城市中的金融问题、公共设施问题、城市生态等都是研究的热点。城市生态生态资产生态健康生态服务功能城市湿地地球三大生态系统:森林、海洋、湿地。湿地被誉为:“地球之肾”“物种基因库”“地球上生物多样性最丰富的生态系统”4.城市化对湿地的影响湿地的概念《湿地公约》认为,湿地是天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥潭地或水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水水域。《国际生物学计划》认为,湿地是陆地和水域之间的过渡区域或生态交错带。中国对湿地的定义是,湿地是指天然或人工、长久或暂时性沼泽地、泥炭地或水域地带、带有静止或流动淡水、半咸水、咸水水体者,包括低潮时水深不超过6米的海域。白暨豚白鲟扬子鳄湿地濒危、珍贵物种四、城市化对湿地的影响影响湿地水文状况影响湿地水环境气候变化影响湿地生态系统从总体上来说,城市化从3个方面影响湿地。城市化城市化对湿地的“五宗罪”第一罪:湿地面积严重“缩水”罪证:围湖建房、围湖造田等城市化对湿地的“五宗罪”罪证:热岛效应、雨岛效应、硬质下垫面等第二罪:改变湿地水文过程城市化对湿地的“五宗罪”第三罪:影响湿地水系结构特征罪证:河道污染、湿地群落消失等城市化对湿地的“五宗罪”第四罪:影响湿地水温罪证:富营养化、水生生物多样性降低等城市化对湿地的“五宗罪”第五罪:对湿地水质的影响罪证:水体氮磷含量升高、有机沉积物增多等总结城市化导致湿地径流的调节作用和维持生态系统生产力作用的退化;城市地表径流中含有大量的污染物,对湿地生态系统产生了重要影响;城市化导致流域气候变化,影响湿地水文、生物地球化学过程、植物群落和湿地生态功能等。城市化对湿地的“五宗罪”现阶段研究不足(1)城市化对生物多样性的影响是明显而剧烈的,具有很强的空间性、区域性、综合性等特征,因此其过程是复杂的,目前的研究结果很难揭示其作用的机制。(2)在目前的研究中,大多数停留在对现象进行定性和半定量描述的层次上,缺少全面系统地、定量地研究城市化对生物多样性的影响。未来研究展望(1)通过建立空间梯度定位站,进行长期的定位检测,以获得系统化的资料,结合现代地理信息系统、遥感等技术手段,从时空梯度上更全面系统地研究城市化对生物多样性的影响。(2)提倡和开展分子水平上的研究,以揭示城市化干扰生物多样性产生危害的生理生化机制和导致物种灭绝的遗传基础。研究展望(3)建立全球统一的测量标准和统一的测量方法,以提高研究成果的共享程度和可比性,建立城市生物多样性的完整理论体系。(4)开展模拟试验研究,通过多因素控制技术,分析城市化对生物多样性影响过程和生物对城市化的响应机制。参考文献曹丽敏,司马永康,曹利民,王博轶,王跃华.保护生物学概述.云南大学学报(自然科学版),2001,23(植物学专辑):65-70.胡望舒,王思思,李迪华.基于焦点物种的北京市生物保护安全格局规划.生态学报2010,30(16):42664276.李俊生,高吉喜,张晓岚,郑筱梅.2005.城市化对生物多样性的影响研究综述.生态学杂志,2005,24(8):953~957刘吉平,吕宪国,杨青,王海霞.三江平原东北部湿地生态安全格局设计.生态学报,2009,29(3):1083-1090.吕浩荣,刘颂颂,朱剑云,叶永昌,陈红跃,莫罗坚.人为干扰对风水林群落林下木本植物组成和多样性的影响.生物多样性.2009,17(5):458–467.马克明,傅伯杰,郭旭东.2001.农业区城市化对植物多样性的影响:遵化的研究.应用生态学报,2001,12(6):837~840.彭羽,刘雪华.2007.城市化对植物多样性影响的研究进展.生物多样性2007,15(5):558–562.王献薄.1996.城市化对生物多样性的影响[J].农村生态环境,12(4):32~36.王应刚,张秋华,张峰.城市河流改造工程对河流生态系统野生维管植物的影响.植物生态学报2007.31(3)451—456.俞孔坚.生物保护的景观生态安全格局.生态学报,1999,19(1):8-15.俞孔坚,李迪华,段铁武.生物多样性保护的景观规