校园植物群落论文

海藻

藻类植物是地球上最重要的初级生产者。光合作用产生的有机碳总量约为高等植物的7倍,固氮藻(和固氮菌)每年可固定约654.38+0.7亿吨氮。因此,藻类不仅是人类和动物极其重要的食物来源,也是大气中最重要的氧气来源。不言而喻,它们对自然生态系统的物质循环和环境质量有着深远的影响。

藻类植物广泛分布于海洋和各种内陆水体(包括湖泊、水库、河流、小溪、沼泽、池塘、泉水、冰雪等。)和湿地表面,其中淡水藻类生长在内陆淡水水体中,咸水藻类分布在海洋和内陆咸水水体中。中国藻类包括:原核生物中的蓝藻门;原生动物包括硅藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门、裸藻门以及属于植物界的红藻门、褐藻门、绿藻门和轮藻门,其中已记录的藻类有2458种(细节将在海洋部分讨论)。这里只讨论中国淡水藻类的多样性和威胁。

1,中国淡水藻类多样性

由于中国幅员辽阔,自然环境复杂,中国的淡水藻类资源也非常丰富多样。近百年的调查表明,我国已发现各种淡水藻类,种类十分丰富。全世界约有4万种藻类,其中淡水藻类约2.5万种,我国已发现淡水藻类约9000种(包括已报道和已鉴定但未报道的)。但是,由于我国还有很多地区没有进行藻类调查,甚至有些已经进行了藻类调查的地区还不是很全面,而且我国大多数种类淡水藻类的调查研究还缺乏深度和广度,我国淡水藻类的种类数应该远远超过9000种,估计约有12000 ~ 15000种(占世界淡水藻类种类的50% ~ 60%)

陆地和海洋演化过程中残留在淡水中的淡水红藻和褐藻,几乎都生长在清洁、低温、相对稳定的水环境中,如泉水、井水、溪水(尤其是泉水环境),分布区域相当狭窄,具有一定的封闭性。由于它们长期适应这些环境,形成了许多稀有独特的物种,对于研究地球环境的变化和生物本身的进化具有很高的学术价值。它们很少分布在世界各地的淡水中。在中国,经过半个世纪对这些藻类的收集和研究,发现有些种类只被记录过一次。这种藻类有65,438+02种,包括一种淡水褐藻石藻。和淡水红藻,如串珠藻、中国串珠藻、中国多孔藻、龙须菜和丽藻变种。安古斯塔,应列为珍稀物种。

2.中国受威胁的淡水藻类资源。

(1)受威胁物种虽然我国淡水藻类资源丰富,但由于自然环境的变化和人类活动(特别是工业和城市的发展),一些珍稀物种已经灭绝或濒临灭绝,其中淡水红藻和褐藻受威胁最严重。近几十年来,由于气候干旱或工业发展,中国北方许多地区超采地下水,导致地下水位下降,使得一些著名泉域的水源枯竭或濒临枯竭。济南的泉、山西晋祠的泉、娘子关的泉就是著名的例子。泉水的枯竭使得那些依赖泉水环境生长的特有藻类(尤其是淡水红藻)面临厄运,有的已经消失。淡水褐藻更为罕见。中国上世纪40年代初仅在四川重庆嘉陵江发现,但由于环境的演变,几十年来一直消失。

近10年来,我国经济发展迅速,许多泉水资源被开发利用。然而,由于人们缺乏保护泉水环境的意识,淡水红藻和生长在其中的其他泉水生物濒临灭绝,有些甚至灭绝。南京浦口珍珠泉曾经盛产淡水红藻:Batrachos-permum ectocarpum和Compsopogon spp .但是随着旅游区的开发,那里的红藻现在几乎灭绝了。在山西太原晋祠,也有美味明串珠菌的生长,有的存在于1994。1995已因泉水枯竭而消亡。我们可以想象那些正在开发的泉源(旅游或者饮料)。如果我们不注意保护春天的环境,藻类和其他春天的生物可能会面临同样的命运。

在其他有大型淡水藻类生长的水体中,往往由于人类活动引起环境变化,导致大型淡水藻类消失,如江苏阳澄湖,大型轮藻成片死亡。再比如武汉东湖原有的主要藻类——底藻(desmids),主要生长在清水中,但由于富营养化的加剧,从上世纪70年代开始逐渐被蓝藻、小球藻等抗污染藻类所取代。类似的情况已经很常见了。

(2)物种多样性结构遭到破坏。正常情况下,在一个生态系统(尤其是水生生态系统)中,藻类群落的物种结构保持着良好的多样性状态,即物种很多,但每个物种中的个体不多。此时藻类群落发挥着良好的生态效益——维持良好的水质和丰富的水产。而当水生生态系统发生逆向转化——重金属污染或高度富营养化时,藻类群落物种结构多样性被破坏,部分物种异常生长,导致有害赤潮(海洋中)或水华(淡水中),并造成管道堵塞、水质恶化,危及渔业生产,甚至鱼类中毒。随着工业化和城市化进程的加快,如此严重的环境问题已经屡见不鲜。我国常见的能形成有害藻华的藻类是蓝藻,往往有毒,其中以微囊藻为主,鱼腥藻、拟鱼腥藻、颤藻、束丝藻等。它们在中国很多地方都有发生,危害很大;甲藻(Prymnesium parvum)是一种有毒的甲藻,它的大量繁殖导致了许多养殖鱼类中毒事件。硅藻偶有大面积出现,其中湖北汉江约200km处的硅藻水华小环藻(Cyclotella meneghiniana)出现在1991的冬春之交。这次水华造成了极大的危害,严重影响了武汉及长江沿岸的工业生产和居民生活。

3.中国淡水藻类的保护。

从以上可以看出,我国淡水藻类资源虽然丰富,但目前已受到严重威胁。如果不及时采取措施保护它们,许多珍稀物种可能很快就会灭绝。特别需要指出的是,目前人们对生物多样性的保护关注主要集中在大型动植物上,对藻类等微生物关注甚少。这种情况必须改变。在保护大型动植物的同时,要加强对小型植物的保护。

第一

1,中国地衣多样性

地衣是一类特殊的真菌,只能在自然界中有藻类或蓝藻的生态系统中生存。所以地衣本身也是* *生活生态系统多样性的体现。世界上已知的地衣种类大约有20000种,而中国只有不到2000种。在这2000种中,大约有200种是中国特有的。然而,世界上或中国的地衣种类要多得多。特别是我国地衣物种多样性的研究刚刚起步。

2.中国珍稀濒危地衣及其受威胁状况。

由于空气污染和森林砍伐,中国许多地区的地衣多样性受到威胁。中国和东亚特有的依赖于森林树皮附生的物种,如低锥腺毛藓、低锥腺毛藓、粉霜腺毛藓、紫云英、横断腺毛藓和云南银耳。因为它们的兴衰与森林生态系统多样性的兴衰密切相关。例如,Lasallia mayebarae是中国特有的附生物种,在系统进化中具有重要意义。然而在云南丽江,这种世界稀有物种却被森林大火吞噬。随着旅游业的大规模发展,世界稀有地衣——专门生长在华山岩石上的中华脐鳞的生存也受到威胁。此外,东亚的一种可食用地衣,具有抗癌和抗艾滋病病毒的潜力,由于无节制的采集和交易,在中国庐山等地濒临灭绝。如果不采取必要的保护措施,地衣的生存,如中长叶石竹和短枝石竹,与抗前列腺炎药物有关的黑枝石竹,蠕虫状坦诺丽亚和刺萼石竹。有效降低血压的subuliformis也是不可避免的。

3.地衣的保护

由于人类对地衣本质的认识经历了一个漫长的过程,地衣在开发利用方面仍处于“处女地”状态。因此,它是一个潜力巨大的生物资源宝库。此外,地衣在自然界中生长非常缓慢,因此加强对地衣的保护,实现可持续利用是我们的一项紧迫任务。

保护地衣多样性,除了保护其所依赖的森林生态系统的多样性外,还应注意以下保护和可持续利用措施:

(1)日化香料、药用和食用地衣资源要有计划、有控制地分地区、分年度进行轮采。

(2)对于具有科学意义的世界珍稀物种,如陕西华山的中华脐鳞、云南丽江的中华疱脐衣、庐山的美味银耳等,应通过在合适的地点建立珍稀地衣保护群落来保护中国和东亚特有物种。

(3)同时,上面提到的一些重要地衣要与细菌、藻类分开培养,进行室内保存。采取一系列多层次的保护措施是地衣物种多样性保护和可持续利用的重要方向。

(4)加强我国地衣物种多样性的调查、收集、分离、培育和研究,在地衣多样性遭到破坏之前,对其进行保护、研究和可持续利用。

莫斯

1,苔藓植物多样性

中国苔藓植物丰富。苔藓植物全世界有23000种,中国有2200种,占世界的9.1%。

中国苔藓植物的特点是:

(1)特有类群丰富。根据近几十年的调查结果,有35种特有苔藓植物仅分布于中国和东亚(仅有少数涉及邻近地区),占中国苔藓植物的7.09%。它们包含48种、亚种或变种,占中国苔藓植物总种数的2.2%(表1)。这些特有属种在中国西南横断山区、长江流域中游和东南沿海山区有三个分布中心(表2)。

(2)在系统发育中占有关键地位的类群很多,如高甲科的两个种,高甲目和高甲科的原始类型;鳞毛蕨和角叶蕨分布于中国西藏的察隅、波密和米林县的高山上。

(3)热带和亚热带成分占优势。

3.苔藓植物保护

苔藓植物不仅具有科学价值,而且具有重要的经济价值。在医学上,苔藓作为中草药已有数百年的历史。明代李时珍在《本草纲目》中记载了毛木耳和回心草,在我国西南地区长期被称为“银莲花”,用于治疗心血管疾病。

传统上,泥炭藓植物或泥炭一直是花卉苗木培育或移植的重要敷料材料和园艺肥料,至今没有更好的替代品。

中国一直是世界上出口五倍子的主要国家之一。我国科学家经过近半个世纪的研究发现,苔藓植物作为五倍子蚜虫的越冬寄主,是五倍子生产周期中不可或缺的环节。到目前为止,至少有20种左右的苔藓植物被发现是五倍子蚜虫的冬季寄主植物。

此外,苔藓还是监测环境污染的良好指示植物。苔藓和地衣对大气中的SO2、CO和HF极其敏感。在中国,黑星虫、腐质草和黑星虫是常见的树干附生物种,对空气污染敏感,可用于环境监测。

总之,苔藓植物与人类生存密切相关,我们必须高度重视对它们的保护。

羊齿类

1.中国蕨类植物的多样性

世界蕨类植物有10000 ~ 12000种,中国有2200 ~ 2600种,占世界种类的22%。由于中国幅员辽阔,自然条件复杂,除少数热带科属外,中国几乎拥有世界上95%的科属,这说明中国的蕨类植物极其多样。

中国有许多重要的物种,如裸子植物的原始类群裸子植物和Christensenia。有些属如Cystoathyrium属和Sinopteris属为中国特有,它们的发现对该科属的进化关系研究有一定意义。荷叶铁线蕨,发现于四川东部长江沿岸,原产于大西洋的马德拉群岛。荷叶铁线蕨的外观中国变种sinense为研究中国和非洲蕨类植物的间断分布和亲缘关系提供了良好的材料。冰川梭梭(Sorolepidium glaciale)能在海拔4350m的高寒冻漠恶劣环境中生长,是研究蕨类形态与生态条件关系的重要属和种。蕨(Struthiopteris eburnea)是典型石灰性土壤的重要物种,仅产于中国西南地区的石灰岩壁。

据不完全统计,中国特有蕨类植物有500 ~ 600种,约占中国已知蕨类植物的25%。重要的特有属和代表种见表1。

2.濒危蕨类植物。

随着对各地区植物的深入调查,蕨类植物新物种不断被发现,但同时也有一些物种因环境变化或人为破坏而消失或濒临灭绝(表2)。除了上面提到的特有和濒危物种(表1和表2)。还有一些物种不局限于中国,仅分布于中国的部分地区。比如Platycerium wallichii只产在缅甸边境附近的盈江,Marsilea aegyptica只产在新疆的局部水域。像这些物种的个体数量少,分布区域窄。如果不加以保护,它们很容易灭绝。类似的濒危物种很多,约占中国蕨类植物总数的30%,其中101种较为重要(表3)。

蕨类植物濒临灭绝的原因有很多:

(1)森林的破坏导致空气湿度降低,地下水位下降,改变了原有的生态环境,影响了植物物种的生存和繁衍。如1984在四川二郎山团牛坪海拔2450m的森林中发现光果凤尾蕨,发现森林消失,气候干燥,仅在灌木丛中发现一株。

(2)工农业建设的发展使一些植物物种在某些地区消失,如中华水韭、铁线莲等。

(3)由于只宣传一些药用和观赏植物的价值,而不强调保护的重要性,一些蕨类植物遭到了毁灭性的破坏,比如蕨类植物,这几年已经很难见到了。

(4)旅游区内一些小型珍稀植物,如蛇舌草等,没有得到保护,导致其被践踏,无法生长。

3.加强蕨类植物的保护。

蕨类植物与人们的生活密切相关,其中许多是中药和民间草药,约占所有物种的10%。如贯众、海金沙、鳞毛蕨可壮骨补肾,绵马贯众、石韦也可。再如金毛狗脊,具有滋补肝肾、强腰膝的作用。近年来出口需求很大,每年超过100吨。虽然这个物种分布很广,但也不能为了保护它而无限出口。蕨类植物多为阴生植物,叶片较厚,适合作观叶植物和插花的剪叶材料。也有少数种类的叶芽,如羊角蕨、蕨菜。可以加工成蔬菜出口。满江红是一种优良的水稻绿肥,具有类似蓝藻中地木耳的结构,能固定空气中的氮。总之,蕨类植物和其他绿色植物一起,在地球表面创造了人类生存所必需的环境条件。因此,加强对蕨类植物的保护是我们义不容辞的责任。首先,要对一些急需保护的珍稀濒危物种建立特别保护区,比如贵州赤水的桫椤自然保护区。其次,对于一些因建设需要而无法就地成活的特殊植物,如长江三峡工程开工,受威胁的铁线蕨荷叶需要在气候和土壤环境条件相同或相似的安全地点建立试验地,以促进其在野外条件下的迁地繁殖。同时,也要加强宣传,提高广大群众和干部的生物多样性保护意识,禁止乱采滥挖一些有经济价值的蕨类植物。

裸子植物

裸子植物是具有悠久发生和发展历史的原始种子植物。最早的裸子植物出现在古生代,它们是从中生代到新生代遍布各大洲的主要植物。现代存在的裸子植物种类很多,出现在第三纪,然后熬过冰河期,一直繁衍至今。据统计,世界上约有850种裸子植物,隶属于79属15科。虽然种类数仅占被子植物的0.36%,但它们分布在世界各地,尤其是北半球的寒温带和亚热带的中山-高山带,往往形成大面积的针叶林。

1.中国裸子植物的多样性

中国幅员辽阔,气候和地貌类型复杂。从中生代到新生代第三纪一直是温暖气候,第四纪冰期没有受到北方大陆冰盖的直接破坏,基本保持了第三纪以来相对稳定的气候,造成了我国物种丰富、起源古老、古残遗遗迹多、特有成分多、针叶林类型多样的特点。

据统计,我国有裸子植物10科、34属、约250种,分别占世界裸子植物科、属、种总数的66.6%、41.5%和29.4%,是世界上裸子植物最丰富的国家。中国的裸子植物很多是北半球其他地区早已灭绝的古老残遗种或孑遗种,往往是独特的单型或寡型属。比如独特的单型科——银杏;特有的单型属有水杉属、水松属、银杉属、金钱松属和金钱松属。半特有的单型属和寡型属包括秃杉属、杉木属、福建柏属、侧柏属、穗花杉属和油杉属,以及苏铁属等剩余种。和冷杉。

虽然我国裸子植物仅占被子植物种类的0.8%,但它们形成的针叶林面积略高于阔叶林,约占森林总面积的52%。东北、华北和西北的针叶林中裸子植物很少,而西南的针叶林中有丰富的裸子植物。在华南、华中、华东地区,除原生针叶林外,大面积的人工杉木林、马尾松林、柏树林较为常见。

2.中国裸子植物面临的威胁及保护。

我国虽然有丰富的裸子植物种类和森林资源,但大多数裸子植物树干笔直,材质优良,木材产量高,因此其形成的针叶林常被作为优先采伐对象,使资源受到强烈的人类活动的威胁和破坏。比如,20世纪50年代,中国最大的针叶林区——大兴安岭、小兴安岭、长白山的天然林得到了不同程度的开发利用,而到了60、70年代,另一个大的针叶林区——横断山区的天然林被密集地相继砍伐,只保留了人迹罕至的山地和河谷深坡,以及自然保护区的天然针叶林。在华中、华东、华南地区,由于人口密度和经济发展的需求,中山的各类天然针叶林大多被砍伐,代之以人工马尾松林、杉木林、柏树林。随着各种天然针叶林的砍伐和破坏,改变了原有的生态环境,加速了林下生物的消失和濒危。同时,具有重要观赏价值和经济价值的裸子植物也受到严重破坏,如攀枝花苏铁、贵州苏铁、多形苏铁(多羽苏铁)和叉枝苏铁(米氏苏铁),在新发表或发现新的分布点后,均受到严重破坏。三尖杉和红豆杉是20世纪60年代和80年代末90年代初发现的新型抗癌药用植物,随即遭到大规模砍伐的破坏,资源急剧减少。

中国拥有平均海拔4500米以上的巨大青藏高原,以及广阔的平原和低地,重叠的山脉,纵横交错的河流,多样的气候和古老的地质。这些是决定中国生物多样性特别是被子植物丰富性和多样性的主要因素。中国被子植物的多样性至少有以下三个特点。

(1)生态类型齐全。生活型多样的植物从乔木、半乔木(如梭梭)、灌木、半灌木(如沙拐枣)、小半灌木(如蒿)到多年生草、一年生草。就生态类群而言,从高山苔原植物(如八瓣龙牙木和天蓝龙牙木)到热带雨林物种;从超旱生沙漠植物到潮湿低地的湿生和水生物种;从高寒风环境下的青藏高原垫状植物到华南热带沿海的红树林,各种类型都有代表性。

每个气候带都有大量具有代表性的科和属,例如壳斗科的桦木科和栎属的落叶乔木,杨柳科、忍冬科和小檗科是温带的代表。樟科、木兰科、山茶科、壳斗科、金缕梅科、冬青科、五加科、蓝果树科的常绿乔木,以及紫荆科的单一种。至于中国的热带森林,就更是家家户户了。常见的科有龙脑香科、番荔枝科、橄榄科、萝摩科、楝科、藤黄科、使君子科和芹菜科。

(2)在植物系统学的研究中,许多原始、古老的成分被认为是原始的或早期的被子植物类群,其中有许多分布于中国,有些仅分布于中国。中国木兰科、毛茛科、水生科、紫荆科、三白草科、金粟兰科、金缕梅科和木通科的植物在研究被子植物的起源和系统发育方面具有重要意义。近年来,我国在被子植物化石的发现和研究方面取得了巨大成就,对揭示被覆植物的物种多样性和被子植物的系统发育具有重要意义。

(3)丰富的特有类型我国被子植物类型众多,其中特有类型占很大比例。到目前为止,中国被子植物共有246属17000种特有种。古老的孑遗种伯乐、连香树、龙脑香、蓝坤树、赤霞珠。鹅掌楸、水青树、半日花、水青树、鹅掌楸和珙桐都是中国特有植物。这些植物的研究对于了解中国乃至世界被子植物的系统发育和物种多样性形成的历史过程非常重要。

中国被子植物特有属种主要分布在秦岭—大别山以南和横断山脉以东的东南部地区,其中特有属种相对集中的有三个中心:(1)川东—鄂西—湘西北中心,这里几乎所有被子植物特有木本属都是温带性质的落叶乔木或灌木;(二)川西-滇西北中心为横断山脉南段,草本属在所有属中所占比例较高,被子植物的木本属几乎都是落叶乔木或灌木。青藏高原快速而强烈的隆升产生了该地区大量的新特有种,极大地丰富了中国被子植物的多样性;(三)滇东南-桂西中心因为地理位置靠近北回归线,生活在泛北极植物区系和古热带植物区系的分界线上,几乎一半的树木插条都是常绿植物。

特有藤本植物都是木本藤本植物,所属的科都是热带科,表现出明显的热带特征。

3.大力加强中国被子植物的保护。

被子植物是大型植物中最大的,与人类的衣食住行、医药和工业原料关系最为密切。被子植物的大量灭绝无疑会对人类造成极大的威胁,所以我们必须特别注意被子植物的保护。为了有效地保护它们,有必要研究它们受到威胁的方式、程度和灭绝过程,以便制定合理的保护策略。在这方面,分析种群生存力(PVA)和确定最小存活种群(MVP)是核心内容。

目前还没有条件对每个物种进行深入的PVA分析,需要适当扩大保护范围,否则一个物种灭绝后,将永远无法恢复。

同时,要特别注意减少造成物种濒危和灭绝的因素,如防止森林破坏,禁止过度采挖有经济价值的物种,建立尽可能多的保护区,加强保护区的管理,必要时采取迁地保护措施(变野为耕),等等。所有这些都必须有法律和政策的保障。只有这样,中国丰富的被子植物物种多样性才能得到有效保护,才能不仅为中国人民,也为全人类的福祉做出应有的贡献。