生物多样性研究
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇生物多样性研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
生物多样性研究范文第1篇
关键词：生物多样性；遗传多样性；物种多样性；生态系统多样性；景观多样性
生物多样性系指一个生态系统、一个区域乃至整个地球物种的丰富和均匀程度[1]，不同学者有不同的理解。《生物多样性公约》将“生物多样性”定义为：所有生物的多样化程度，包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成生态复全体，包括种内、种间和生态系统多样性。马克平认为生物多样性是多样化的生命实体群的特征，基因、细胞、种群、物种、群落及生态系统都存在着多样性[2]。因此，生物多样性是一个内涵十分广泛的重要概念，包括多个层次或水平。其中，研究较多、意义重大的主要有4个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性[3]。本文从上述4个层次上综述了我国生物多样性的研究进展，并阐明了生物多样性在园林、农业及道路上的应用。
1 我国生物多样性的研究进展
1.1 遗传多样性的研究
遗传多样性是指种内基因的变化，包括同一种群内和种内显著不同的种群间的遗传变异，也称为基因多样性。目前，遗传多样性的研究主要集中在蛋白质、染色体和DNA多态性的测定上[4-7]。如，李丽等采用RAPD标记，对26份贵州省芥菜型油菜地方品种的遗传多样性进行分析[8]；谢喜平等为了从DNA分子水平揭示福建黄兔群体遗传多态性，选项择16个微卫星标记检测了40只福建黄兔的遗传变异及多态性[9]；邓洪平等研究了九叶青花椒遗传多样性的形态与分子鉴定[10]；曹喆等利用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳技术（SDS-PAGE），研究了扁蓿豆遗传多样性的等位酶[11]。另外，胡志昂对中国动植物遗传多样性进行了专门论述[12]。
1.2 物种多样性的研究
物种多样性[13，14]的研究内容有物种多样性的现状、形成、演化及维持机制，种群生存力分析，物种的濒危状况、灭绝原因、有效保护与持续利用等。物种多样性编目是一项艰巨而又亟待加强的课题，是了解物种多样性现状及物种特有程度的根本途径。从20世纪50年代开始，国内的许多学者通过对各地区、大规模生物资源的综合考察，陆续出版了全国性和地区性的生物资源专著，如动物志、植物志、孢子植物志和各种经济生物志，为中国的物种多样性编目奠定了基础。如牛丽丽，杨晓晖对鄂尔多斯地区四合木群丛分布区的植物物种多样性研究[15]；林琴琴，李宝银对福建省不同植物群落物种组成与多样性的分析[16]；王斌等对梅花山自然保护区的5个不同生境对昆虫多样性进行调查，结果表明：昆虫多样性与其生境的植物种类、丰富程度密切相关[17]。
1.3 生态系统多样性的研究
生态系统多样性[18，19]包括生物圈内生态过程和栖息地生物群落的多样化，它既存在于各生态系统之间，也存在于某一个生态系统之内，其主要研究生态系统的维持与变化机制，生态系统的调查、编目和动态监测等。生态系统主要由生物群落的组成（种类、数量、生物量、生活史及空间分布）、非生物物质的质量及分布、生存环境等组成。王韧在简述太姥山风景名胜区森林生态系统可持续发展对策时，提出保护与抚育改造等措施，并从生物多样性、生态系统生产力、土壤与水资源保护、森林生态系统健康与活力、森林生态系统发挥社会经济效用的能力等方面论述了太姥山森林生态可持续发展[20]。据初步统计，中国陆地生态系统类型有森林212类、竹林36类、灌丛113类、草甸77类、草原55类、荒漠52类、沼泽37类、高山冻原、高山垫状植被和高山流石滩植被17类，共计599类[21]。
1.4 景观多样性的研究
景观多样性[22]是近些年由生态学和地理学相结合而形成的研究内容。景观多样性是指景观结构、功能和时间等方面的变化，在景观水平上生物多样化的表征。目前，在生物多样性研究的4个主要层次中，物种多样性和生态系统多样性的研究较为深入，而景观多样性近年来刚受到重视，研究基础相对比较薄弱。孙永萍等在对南宁市青秀山风景名胜区景观多样性探析中发现，常绿阔叶林和马尾松林的破碎化程度较轻，而经济林和农田的人为干扰十分强烈[23]；吴丽娟等在调查北京城市绿地系统景观多样性时得到景观类型空间分布格局沿城市梯度——人为干扰强度呈一定的规律性变化[24]；王伯荪等依据景观生态学原理，把海南岛划分为东部潮湿森林景观、西部半干旱森林景观、中南部山地森林景观、热带常绿针叶林景观、热带竹林景观和热带人工林景观6个森林景观区[25]；白云芳等在调查洪河保护区周边土地利用变化对湿地景观多样性的影响时，发现恢复保护区周边一定面积的湿地，维持保护区与周边区域适当的景观连续性，恢复保护区基本水文条件是维护保护区自然保护效益的有效途径[26]。另外，莫申国在分析秦岭植被景观多样性的结果：为秦岭各植被型的多样性指数Simpson指数D、Shannon-wiener指数H′和均匀度指数基本上呈相同的变化趋势，随着海拔的增加，呈波浪式的变化趋势。随着海拔高度的增加，太白山依次出现温带草丛温带落叶灌丛温带落叶阔叶林亚热带针叶林亚热带和热带山地针叶林草甸高寒草甸等植被类型[27]。
2 我国生物多样性的应用
2.1 生物多样性在园林绿化中的应用
为了提高城市人居生态环境质量，城市绿化已经逐渐从传统的观赏和游憩功能发展到维持城市生态平衡和再现自然的阶段。城市园林的外部形式不仅要符合美学原则，内部结构和整体功能也要符合生态学原理，优化群落生态结构，提高群落的生物多样性，使人工群落和自然生物群落完美结合，提高绿地质量和效应[28]。如园林植物上，不同的植物往往在干、枝、叶、花、果等方面均存在不同差异，在园林植物配置中，通过不同植物的搭配，表现出植物的千差万别、千姿百态、五颜六色，营造出一种“梅红李白，桃粉菊黄”的色彩多样性，为人们提供多样化的视觉景观[29]。程莉等认为生物多样性维持了园林生态系统的健康和高效，可以为人类提供各项的功能（经济功能、社会功能、生态功能、美学功能等），是人类生存的重要资源[30]。李辉解认为通过构建生物多样性，可以完善园林植物自然保护，同时可以建立协调有序的城市园林生态环境[31]。
2.2 在农业中的应用
在农业病虫害防治中，生物多样性减少，造成病虫害危害越来越来频繁，越来越严重。从生态学角度看，生物多样性的减少，使自然植物群落丧失了自我调控能力和抑制病害虫的能力，因此，只有提高或增加生物多样性，才能提高群落的防虫抗病能力[32]。时新瑞通过牡丹江丘陵半山区利用生物多样性防治大豆蚜虫的试验中发现，以马铃薯与大豆间作防治大豆蚜虫的效果最好，说明利用生物多样性可以很好的防治大豆蚜虫[33]。许承华等通过国营泰州林场内生物多样性不同的3种林分中桑天牛危害程度的对比，发现生物多样性可以从根本上解决桑天牛的危害问题[34]。高东认为农业生物多样性可持续控制有害生物，而且这也将越来越受人们的重视[35]。
此外，通过生物多样性在农业生产中的广泛应用，可使丰富的农业物种资源，尤其是许多地方性的优良品种遗传资源得到充分的利用和保存，为农业的可持续发展提供物种资源的保障。这种在生产中保护物种资源的方式比在低温冷库中保存物种资源的方式所需花费少得多，而且保存的数量大、更具现实意义。
2.3 生物多样性在路域植被养护中的应用
公路路域植被进入养护期以后，管护的经费开始减少，而植物演化刚刚开始，如果还是按照原来的管护方式，势必造成植物群落的逆向演替，使其有可能再次回到状态，因此，需要从生态学的原理出发，利用生物多样性对现有的群落进行改造，使其形成一个结构合理、稳定、防护效果突出的植物群落[36]。
3 结论
生物多样性是人类生存的基础。为了进一步提高人们意识到保护生物多样性的重要性，全面阐述了目前国内研究生物多样性的程度，并说明了生物多样性在园林，农业及道路方面的应用，并根据我国实比分加以合理的运用，对我国的生物多样性保护工作具有重要的现实意义
参考文献
1 王献溥.生物多样性的基本概念及其应用[J].生物学杂志，1988（5）
2 马克平.试论生物多样性的概念[J].生物多样性，1993（1）
3 常呈，廉振民.生物多样性研究进展[J].陕西师范大学学报（自然科学版），2004（32）
4 Stambuk A， Surt M， Satovic Z， et al. Gene flow vs. pollution pressure： Genetic diversity of Mytilus galloprovincialis in eastern Adriatic. Aquatic Toxicology， 2013， 136
5 Buhnik-Rosenblau K， Matsko-Efimov V， Danin-Poleg Y， et al. Biodiversity of Enterococcus faecalis based on genomic typing. International Journal of Food Microbiology， 2013， 165
6 Singh R K， Jena S N， Khan S， et al. Development， cross-species/genera transferability of novel EST-SSR markers and their utility in revealing population structure and genetic diversity in sugarcane. Gene， 2013， 524
7 Aguiar D M， Zhang X， Melo A L T， et al. Genetic diversity of Ehrlichia canis in Brazil. Veterinary Microbiology， 2013， 164
8 李丽，黄先群，陈静等.26份贵州省芥菜型油菜地方品种遗传多样性的RAPD分析[J].贵州农业科学，2008（5）
9 谢喜平，陈岩锋，孙世坤等.福建黄兔微卫星标记的遗传多样性分析[J].福建农业学报，2008（3）
10 邓洪平，徐洁，陈锋等.九叶青花椒遗传多样性的形态与分子鉴定[J].西北植物学报，2008（10）
11 曹喆，谷安琳，赵来喜等.扁蓿豆遗传多样性的等位酶研究[J].西北植物学报，2008（10）
12 胡志昂，张亚平.中国动植物遗传多样性[M].杭州：浙江科学技术出版社，1997
13 Tipping E， Henrys P A， Maskell L C， et al. Nitrogen deposition effects on plant species diversity： threshold loads from field data. Environmental Pollution， 2013， 179
14 Witte F， Seehausen O， Wanink J H， et al. Cichlid species diversity in naturally and anthropogenically turbid habitats of Lake Victoria， East Africa. Aquatic Sciences， 2013，75
15 牛丽丽，杨晓晖.四合木群丛分布区的植物物种多样性研究[J].水土保持研究，2007（5）
16 林琴琴，李宝银.福建省不同植物群落物种组成及多样性分析[J].林业资源管理，2007（6）
17 王斌，李恺，张天澍等.梅花山自然保护区昆虫多样性的初步研究[J].复旦学报（自然科学版），2007（6）
18 Wu L， Deng Y， Watanabe S， et al. Early response of stand structure and species diversity to strip-clearcut in a subtropical evergreen broad-leaved forest in Okinawa Island， Japan. New Forests ，2013， 44
19 Heijden M G A， Wagg C. Soil microbial diversity and agro-ecosystem functioning. Plant soil， 2013， 363
20 王韧.太姥山风景名胜区森林生态系统可持续发展对策[J].福建林业科技，2007（4）
21 国家环保总局.中国生物多样性国情研究报告[M].北京：中国环境科学出版社，1998
22 孙永萍，李春干，温远光等.南宁市青秀山风景名胜区景观多样性探析[J].林业资源管理，2005（2）
23 吴丽娟，周亮，王新杰.北京城市绿地系统景观多样性分析[J].北京林业大学学报，2007（2）
24 王伯荪，彭少麟，郭泺等.海南岛热带森林景观类型多样性[J].生态学报，2007（5）
25 白云芳，李，刘红玉.洪河保护区周边土地利用变化对湿地景观多样性的影响[J].南京师大学报（自然科学版），2007（3）
26 莫申国.秦岭植被景观多样性与物种梯度分析[J].福建林来科技，2007（4）
27 王献溥.城市化对生物多样性的影响[J].农村生态环境，1996（4）
28 李楠，唐永金.生物多样性原理在园林建设中的应用[J].安徽农业科学，2007（32）
29 程莉，阿苏荣.浅谈城市园林绿化中的生物多样性[J].现代园艺，2007（4）
30 李辉解.生态园林城市生物多样性保护体系研究[J].安徽农业科学，2011（35）
31 马建列，白海燕，仁.生物多样性在农业害虫防治中的应用[J].世界农业，2005（5）
32 时新瑞.牡丹江丘陵半山区利用生物多样性防治大豆蚜虫效果的研究[J].黑龙江农业科学，2010（3）
33 许承华，田学书.生物多样性与桑天牛危害调查与分析[J].江苏林业科技，2010（1）
34 李正跃.生物多样性在害虫综合防治中的机制及地位[J].西南农业学报，1997（4）
生物多样性研究范文第2篇
关键词：重金属污染；土壤微生物；微生物多样性；研究方法
中图分类号 X172 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）13-0036-03
Study on Soil Microbial Diversity in Heavy Metal Contaminated Soil
Li Yan1 et al.
（1Anhui Huajing Resources and Environment Technology Co.，Ltd.，Hefei 230094，China）
Abstract：In this paper，the research methods of microbial diversity of heavy metal contaminated soils in recent years are summarized，and their advantages and disadvantages and their application are analyzed. The research methods of microbes are also discussed.
Key words：Heavy metal pollution；Soil microbes；Microbial diversity；Research methods
近年来，由于农药、化肥的大量使用，以及冶金、采矿业的迅猛发展，土壤重金属污染日趋严重[1]。重金属污染不仅会严重影响农产品以及农作物的品质，而且会通过食物链进入人体，危害人体健康。土壤是微生物栖息的最重要环境之一，提供了微生物生长所必要的营养物质。土壤微生物种类十分丰富，主要分为细菌、真菌、古菌以及放线菌等。土壤微生物是土壤有机质以及土壤养分C、N、P、S等循环转化的动力，参与土壤中有机质的分解、腐殖质的形成、土壤养分的转化循环等[2]。土壤微生物在土壤生态系统中扮演者十分重要的角色[3]，对环境的变化反应灵敏[4]，其群落多样性和相对组成，是评价环境质量的重要参数[5]。一旦土壤生态系统受到污染，土壤微生物就会发生相应的变化[6]。有研究报告指出，土壤重金属污染能明显影响土壤微生物的活性及结构[7]，李晶等[8]研究也表明，土壤微生物对重金属胁迫特别敏感，可通过微生物群落结构的变化来反映土壤质量和健康状况[9]。因此，研究土壤微生物具有十分重要的意义。本文对研究微生物传统以及各种新型研究方法进行了分类介绍，并对各种方法的优缺点以及适用场合进行说明。
1 土壤微生物研究方法
1.1 传统的分离纯培养和稀释平板计数 在固体琼脂培养基上接种培养微生物，可利用微生物的表面特征差异，在固体培养基上对微生物进行分离纯化，也可利用该方法对微生物在平板上进行简单的计数[10]。同时可以通过配制不同成分的培养基对微生物进行筛选驯化，从而得到我们需要的菌种。此种方法的优点是成本低，便于对微生物的状况做出初步的判断。缺点是由于自然界中存在大量的不可培养的微生物，且存在很多对温度要求苛刻并微生物，如嗜低温菌和嗜高温菌，传统的固体培养基的培养温度并不能满足这些微生物的生存所需温度。
1.2 Biolog微平板法 Biolog微平板原理是基于测定微生物对单一碳源利用程度的差异来表征微生物的生理特性[11]。Biolog微平板由对照孔和95种不同单一碳源孔组成并在其中添加染料，当接种纯培养的菌液时，其中一些孔的营养物质被利用，使各孔呈现出不同的颜色，从而形成微生物特有的代谢指纹，可通过与标准菌种的数据库做对比，从而可鉴定出被测菌种。与传统培养方法相比，此方法可以估算微生物群落代谢多样性和功能多样性。同时可根据各孔的颜色差异来反映出微生物群落的均匀度，从而可以反映出群落的稳定性[12]。该方法的缺点是当环境差异不大时，这些指数并不能较敏感地区分菌群之间的差异[13]。同时由于不同的生长和竞争的结果，菌种之间会相互影响导致种群发生变化，影响测定结果[14]。
1.3 磷酸脂肪酸分析法（PLFA） 磷酸脂肪酸存在于活细胞的细胞膜中，具有属的特异性，不同属的微生物通过不同生化途径而形成不同的磷酸脂肪酸（PLFAs）[15]。因此，土壤中的PLFAs组成和含量变化在一定程度上可反映土壤中微生物量和群落的动态变化。通过对微生物的磷酸脂肪酸进行提取，并依据其中的特征脂肪酸指示的微生物种类[16]，可对土壤中微生物群落特征进行表征。此种方法具有对试验条件要求低、无需对微生物进行培养、测试功能多和稳定性好等优点[17]。但PLFA法也具有一定的局限性。该方法只能鉴定到属，PLFA图谱并不能给出一个实际的微生物种类组成，仅能反映微生物群落的概图[18]；另外，该方法容易受微生物生理状态影响[19-20]；古菌不能使用PLFA图谱进行分析，因为它的极性脂质是以醚而不是以酯键的形式出现[21]。同时由于目前尚未建立土样中所有微生物的特征脂肪酸，并且在很多情况下，还无法确定土样中某些脂肪酸与特定微生物或微生物群落的对应关系[22]。
1.4 变性梯度凝胶电泳技术（PCR-DGGE） 该技术是以复杂的环境样品如土壤为研究对象，直接提取微生物DNA，利用通用引物进一步对提取的DNA进行PCR扩增。将扩增产物开展DGGE凝胶电泳分析[23]。DGGE不是将分子量不同的DNA分开，而是通过聚丙烯酰胺凝胶中变性剂浓度梯度的不同，将序列不同的DNA分开[24]。该方法的原理是根据DNA的解链特性，不同碱基组成的DNA双螺旋发生变性所需要的变性剂浓度不同。在普通的聚丙烯酰胺凝胶基础上加入变性剂，根据其迁移行为决定于其分子大小和电荷的原理能够将长度相同但序列不同的DN段区分开[25]。该方法具有可靠性高、重现性强、方便快捷、分辨率高等优点[26]，但同时也存在一定的局限性。DGGE还不能全面分析土壤中全部微生物，该方法只能检测出土壤中相对丰度大于1%的微生物[27]；同时DGGE对实验要求较高，凝胶浓度、温度、电压等电泳条件选择不当时，就会发生共迁现象[26]，即同一条带不止包含一种微生物，微生物的种类被低估。
1.5 高通量测序技术 高通量测序技术也称“下一代”测序技术，1次并行能对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定。以Illumina公司的Solexa，ABI公司的SOLiD，和Roche公司的454技术为代表[28-29]。该技术对于研究土壤微生物具有极大的意义。该技术极大地降低了微生物测序成本，实验了大规模土壤微生物直接测序[30]；同时该方法极大地提高了测序通量，丰富了研究的信息量，便于研究者更加深入地了解所研究课题。但同时该方法也存在一定的局限性，主要局限性如下：海量数据分析难的问题，该测序方法所测数据之深，所获信息之大，都极大地加大了实验研究者分析数据的难度；数据去伪存真难的问题，在土壤微生物高通量测序中，存在物种丰富度被高估的情况[30]，对高通量测序结果去伪存真，探索新的统计学方法成为研究者面临的一大难题[31]。
1.6 基因芯片技术（GeoChip） 基因芯片（GeoChip）是研究土壤微生物非常有效的技术手段，作为新一代的核酸杂交技术，可用于检测环境微生物参与物质循环、污染物降解等过程中参与的功能基因[32]。该方法是在芯片上含有编码各种与生态学和生物功能过程或生物降解作用有关酶的基因[33]。由此可见，功能基因芯片为土壤微生物研究提供了全新有力的技术分析工具，有利于更加有效地利用微生物对污染土壤进行修复[34]。基因芯片技术具有高密度、高灵敏度、自动化和低背景水平等显著优点[35]。但是任何技术都存在一定的局限性，基因芯片技术也不例外。该技术虽能检测出微生物在生物学过程中所发挥作用的功能基因，但是却不能直接表征微生物的群落多样性组成和丰富度。应结合DNA与mRNA测序，可以更加真实全面地反映土壤微生物群落结构信息及其生理活动[34]。同时该方法在取样、标记、杂交条件、图像处理、数据归一化以及所得数据的质量评估等都会带来很多误差[36]。
2 不同方法在重金属污染土壤中的应用
刘云国等[37]在湖南临乡桃林矿区土壤中采用稀释涂布法在马丁固体培养基上筛选出一株高抗铜、锌菌株；张秀等[38]利用Biolog微平板法来分析生物质炭对镉污染土壤微生物多样性的影响；孙婷婷等[39]利用磷酸脂肪酸分析法来分析羟基磷灰石-植物联合修复对Cu/Cd污染植物根际土壤微生物群落的影响；郑涵等[40]利用PCR-DGGE分析方法对锌胁迫对土壤中微生物群落变化的影响进行了评价分析；江玉梅等[41]利用Illumina平台高通量测序技术分析重金属污染对鄱阳湖底泥微生物群落结构的影响；路桃香对植物非根际土壤微生物进行454高通量测序。
目前对于微生物研究方法有很多种，有最先进的技术，也有传统的实验方法，每种方法都各有优缺点，因此，在研究土壤微生物时，应结合土壤特征以及研究目的合理选择研究方法。如条件允许的情况下，可以结合多种技术方法同时使用，可以更好地研究土壤微生物的群落特征。
参考文献
[1]高焕梅，孙燕，和林涛.重金属污染对土壤微生物种群数量及活性的影响[J].江西农业学报，2007，19（8）：83-85.
[2]胡婵娟，刘国华，吴雅琼.土壤微生物生物量及多样性测定方法评述[J].生态环境学报，2011，20（z1）：1161-1167.
[3]李椰.土壤微生物研究方法概述[J].青海畜牧兽医杂志，2016，46（3）：51-53.
[4]蔡燕飞，廖宗文.土壤微生物生态学研究方法进展[J].生态环境学报，2002，11（2）：167-171.
[5]Macura J.Trends and advances in soil microbiology from 1924 to 1974[J].Geoderma，1974，12（4）：311-329.
[6]毛雪飞，吴羽晨，张家洋.重金属污染对土壤微生物及土壤酶活性影响的研究进展[J].江苏农业科学，2015，43（5）：7-12.
[7]Zhiqiang Y U.Microbial Remediation of Heavy Metal（loid）Contaminated Soil：A Review[J].Agricultural Science & Technology，2016，17（1）：85-91.
[8]李晶，刘玉荣，贺纪正，等.土壤微生物对环境胁迫的响应机制[J].环境科学学报，2013，33（4）：959-967.
[9]陈欣瑶，杨惠子，陈楸健，等.重金属胁迫下不同区域土壤的生态功能稳定性与其微生物群落结构的相关性[J].环境化学，2017（2）：356-364.
[10]钟文辉，蔡祖聪.土壤微生物多样性研究方法[J].应用生态学报，2004（05）：899-904.
[11]王强，戴九兰，吴大千，等.微生物生态研究中基于BIOLOG方法的数据分析[J].生态学报，2010（3）：817-823.
[12]胡可，王利宾.BIOLOG微平板技术在土壤微生态研究中的应用[J].土壤通报，2007，38（4）：819-821.
[13]王强，戴九兰，吴大千，等.微生物生态研究中基于BIOLOG方法的数据分析[J].生态学报，2010，30（3）：817-823.
[14]郑华，欧阳志云，方治国，等.BIOLOG在土壤微生物群落功能多样性研究中的应用[J].土壤学报，2004，41（3）：456-461.
[15]吴建军，蒋艳梅，吴愉萍，等.重金属复合污染对水稻土微生物生物量和群落结构的影响[J].土壤学报，2008，45（6）：1102-1109.
[16]于树，汪景宽，李双异.应用PLFA方法分析长期不同施肥处理对玉米地土壤微生物群落结构的影响[J].生态学报，2008，28（9）：4221-4227.
[17]毕明丽，宇万太，姜子绍，等.利用PLFA方法研究不同土地利用方式对潮棕壤微生物群落结构的影响[J].中国农业科学，2010，43（9）：1834-1842.
[18]喻曼，，张棋，等.PLFA法和DGGE法分析堆肥细菌群落变化[J].农业环境科学学报，2011，30（6）：1242-1247.
[19]Widmer F，Flie?bach A，Laczkó E，et al.Assessing soil biological characteristics：a comparison of bulk soil community DNA-，PLFA-，and BiologTM-analyses[J].Soil Biology & Biochemistry，2001，33（7C8）：1029-1036.
[20]Howeler M，Ghiorse W C，Walker L P.A quantitative analysis of DNA extraction and purification from compost[J].Journal of Microbiological Methods，2003，54（1）：37.
[21]Sundh I，Nilsson M，Borga P.Variation in microbial community structure in two boreal peatlands as determined by analysis of phospholipid Fatty Acid profiles.[J].Appl Environ Microbiol，1997，63（63）：1476-1482.
[22]颜慧，蔡祖聪，钟文辉.磷脂脂肪酸分析方法及其在土壤微生物多样性研究中的应用[J].土壤学报，2006，43（5）：851-859.
[23]夏围围，贾仲君.高通量测序和DGGE分析土壤微生物群落的技术评价[J].微生物学报，2014，54（12）：1489-1499.
[24]宋洋，李柱刚.DGGE技术在土壤微生物群落研究中的应用[J].黑龙江农业科学，2010（7）：5-8.
[25]Green S J，Leigh M B，Neufeld J D.Denaturing Gradient Gel Electrophoresis（DGGE）for Microbial Community Analysis[J].2017.
[26]刘权钢，金东淳，刘敬爱.DGGE技术在土壤微生物多样性分析上的研究进展[J].延边大学农学学报，2012，34（2）：170-176.
[27]Ferris M J，Muyzer G，Ward D M.Denaturing gradient gel electrophoresis profiles of 16S rRNA-defined populations inhabiting a hot spring microbial mat community.[J].Applied & Environmental Microbiology，1996，62（2）：340.
[28]Quail M A，Kozarewa I，Smith F，et al.A large genome center's improvements to the Illumina sequencing system.[J].Nature Methods，2008，5（12）：1005.
[29]Meyer M，Stenzel U，Hofreiter M.Parallel tagged sequencing on the 454 platform[J].Nature Protocols，2008，3（2）：267-78.
[30]Gomezalvarez V，Teal T K，Schmidt T M.Systematic artifacts in metagenomes from complex microbial communities.[J].Isme Journal，2009，3（11）：1314.
[31]楼骏，柳勇，李延.高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的研究进展[J].中国农学通报，2014，30（15）：256-260.
[32]钟毅，张旭，梁玉婷，等.基于基因芯片技术的石油污染土壤微生物群落结构[J].清华大学学报（自然科学版），2010（9）：1396-1399.
[33]He Z L，Gentry T J，Schadt C W，et al.Geochip：A comprehensive microarray for investigating biogeochemical，ecological and environmental processes.ISME J，2007，1：67C77
[34]孙寓姣，张惠淳.功能基因芯片在土壤微生态研究中的应用[J].南水北调与水利科技，2013（1）：93-96.
[35]Zhou J，Thompson D K.Challenges in applying microarrays to environmental studies[J].Current Opinion in Biotechnology，2002，13（3）：204-207.
[36]严春光，陈钧辉，王新昌.基因芯片及其应用[J].中国生化药物杂志，2006，27（5）：321-323.
[37]⒃乒，周娜，樊霆，等.铜、锌离子抗性菌筛选及重金属作用下富集特性研究[J].湖南大学学报（自科版），2009，36（2）：80-84.
[38]张秀，夏运生，尚艺婕，等.生物质炭对镉污染土壤微生物多样性的影响[J].中国环境科学，2017，37（1）：252-262.
[39]孙婷婷，徐磊，周静，等.羟基磷灰石-植物联合修复对Cu/Cd污染植物根际土壤微生物群落的影响[J].土壤，2016，48（5）：946-953.
[40]郑涵，田昕竹，王学东，等.锌胁迫对土壤中微生物群落变化的影响[J].中国环境科学，2017，37（4）：1458-1465.
生物多样性研究范文第3篇
【关键词】生物多样性；细胞学标记；DNA分子标记
【Abstract】According to the Chinese Biodiversity Conservation Strategy and Action Planning （2010-2030）， the continuous loss of genetic resources becomes one of three thorny issues threatening biodiversity conservation in China， which highlights the significance of genetic diversity monitoring plan in the future. After both Standard for the Assessment of Regional Biodiversity （HJ623-2011） and Regulation for the Collection of Genetic Resources （HJ628-2011） come into force， identification and collection of genetic resources becomes essential in biodiversity assessment projects. This review summarizes the front application of both cytological marker and DNA molecular marker techniques to distinguish plant varieties， and consequently the feasibility of large-scale application of DNA marker technique on future biodiversity monitoring and assessment projects is discussed.
【Key words】Biodiversity； Cytological marker； DNA molecular marker
0 Introduction
As one of three layers of biodiversity， which includes ecosystem， species and genetics， genetic diversity is the diversity of genetic factors that determine the traits of organisms and their combinations， so that becomes the basis of species and ecosystem diversity [1]. It is inevitable for a species of poor genetic diversity to move towards the extinction in natural selection process [2].
After a series of environmental policy has been worked out by centre government of China， such as Chinese Biodiversity Conservation Strategy and Action Planning （2010-2030）， Standard for the Assessment of Regional Biodiversity （HJ623-2011） and Regulation for the Collection of Genetic Resources （HJ628-2011）， it is essential for environmental engineers to include genetic diversity in biodiversity monitoring and assessment projects， and collection and identification of genetic resources in the nature definitely becomes the first step of this work. In present， identification of plant varieties mainly relies on the biological traits of plants[3]， which are susceptible to environmental conditions and time-consuming when those biological traits are artificially cultivated and observed in experiment land [4]. However， the development of DNA marker technology provides a quicker and more accurate solution for environmental engineers to distinguish different sub-populations of a plant species in the nature， particularly when identification of economic traits is not essential in biodiversity assessment work. This review summarizes both cytological marker and DNA molecular marker for the differentiation of plant cultivars in recent years.
1 Cytological Marker
Due to its high stability and reproducibility， karyotype becomes one of the unique chromosome information to distinguish different species， populations of the same species and to identify the hybrids. Karyotype parameters， mainly including the absolute length and relative length of chromosome， arm ratio， centromere index， chromosome ploidy and asymmetry index， are frequently analyzed by botanists to study the variation in chromosome number and structure between species， the origin of species and the genetic evolution[4].
1.1 Traditional squash technique
Zhang etc [5] analyzed karyotype of three Fritillari thunbergii cultivars based on traditional squash technique. The karyotype formula of F. thunbergii （Xiaye， Kuanye， Duozi） varied among three varieties， indicating the feasibility of genetic identification of Fritillari thunbergii cultivars. The karyotype of all the varieties were classified into 3B type， and heterozygosity of homologous chromosome were found in both F. thunbergii（Xiaye） and F. thunbergii（Duozi）.
The karyotype of three diploid oat species was studied by Liu etc [6] with application of traditional squash technique. Both karyotype formula and asymmetry index of Avena strigosa， Avena hispanica， Avena brevis were calculated for comparison， revealing more advanced evolution in karyotype for A.strigosa， followed by A.a brevis and A.hispanica. Three diploid oat species were effectively distinguished by a combination of both karyotype formula and asymmetry index.
The traditional slice-making method with micrograph technology was adopted by Dai etc[7] to study the cytology basis for cultivar identification of Secale cereale subsp.segetale. Three populations of Secale cereale subsp.segetale（89R4， 89R14， 89R60） and one variety Secale cereale L.（H36） were selected to conduct karyotype analysis. Karyorype formulae， asymmetry index and asymmetrical karyotype coefficient were provided and compared among these varieties in this research， which showed rich diversity in chromosome morphology.
Traditional squashing method was adopted by Liu etc[8] to analyze the karyotype of 7 R.hybrida cultivars and 5 R.rugosa cultivars. According to the results， all the R.hybrida cultivars were tetraloid （2n=4x=28）， except that R.hybrida ‘Elmshorn’ was triploid （2n=3x=21）， while all the 5 R.rugosa cultivars were diploid （2n=2x=14）. A number of karyotype parameters， including karyotype formula， chromosome relative length， ratio of the longest chromosome to the shortest one in length， arm ratio， asymmetry index and centromere index， were interpreted as biomarkers for identification of varieties and correspondingly the genetic distance was analyzed， revealing that distinct differences in both karyotype and ploidy levels existed between R.hybrida and R.rugosa cultivars and R.rugosa cultivars appeared to be more advanced in karyotype evolution.
21 cultivars’ karyotype of ornamental Ginkgo was studied by Gao etc [9] with smear method. The karyotype of all cultivars was reported to be identical， and the relative length of chromosome varied from 4.31% to 15.34% for the female cultivars， as well as 4.37% to 17.12% for the male. For approximately 83.33% of all the varieties in this research， the arm ratio of chromosome was above 2：1， which belonged to asymmetric 3B type. Cluster analysis was conducted on the basis of karyotype calculation， showing that the mean arm ratio or length ratio of ornamental Ginkgo cultivars was significantly different from original Ginkgo Biloba， and consequently the originality， evolution and classification of these cultivars were discussed.
In total 6 varieties of Hippophae Rhamnoides L. were selected by Li etc[10] to analyze karyotype characteristics of chromosomes， including 4 strains from Russia and 2 strains from China. Karyotype formula， asymmetry index， centromere index and ratio of the longest chromosome to the shortest one in length were compared and contrasted between these varieties， providing the basis for the identification and evolutionary analysis of Hippophae Rhamnoides L. varieties. According to the asymmetry index， six of these cultivars were classified into middle centromere or sub-middle centromere， with karyotype types as 2A or 2B.
40 typical and stable varieties of Chinese large-flowered chrysanthemum were chosen to carry out cytological karyotype analysis for investigation of genetic differences[11]. 1-4 satellite chromosome（s） were reported in approximately 35% of the cultivars， with increasing possibility of satellite chromosome when chromosome number increased. The karyotypes of these varieties were summarized as 2A， 2B and 2C， and types 2A and 2C were more likely to appear in the cultivars with higher ploidy. The interrelationship of karyotype parameters including long-/short-arm ratio， asymmetry coefficient of karyotypes， karyotype asymmetry index and relative length of chromosomes were discussed in this research， indicating great values of karyotype parameters for cultivar identification， classification and genetic evolution analysis for chrysanthemums species. The relationship of karyotype parameters towards phenotypic characters was also examined， revealing that the variation of long-/short-arm ratio and asymmetry coefficient of karyotypes led to highest relevance to most phenotypic characters.
Wild Rosa species， which are broadly found in the Xinjiang Uygur autonomous region of China， possess many important unknown economic traits. Yu etc[12] collected karyological data from 13 samples of seven wild Rosa taxa （R. berberifolia， two botanical varieties of R. spinosissima， R. platyacantha， R. beggeriana， R. acicularis， and R. laxa）， which were easily distinguished by karyotype parameters of chromosome ploidy， asymmetry index， centromere index， and distribution of relative lengths. The karyological data provided comprehensive cytogenetic resource to analyze the taxonomy， evolution and speciation in the genus Rosa as well as to identify suitable cultivars for breeding programs.
1.2 Fluorescence in situ hybridization （FISH） technique
Fluorescence binding technology with fluorescent dyes， which are capable of revealing AT or GC DNA sequences on chromosomes， can distinguish different types of heterochromatin on the chromosomes. For example， DAPI （4'，6-diamino-2-pheny- lindole dihydrochloride） results in the appearance of AT rich region on chromosomes， whereas CMA （Chromomycin A3） can reveal the GC rich region [13]. Fluorescence in situ hybridization （FISH） technique provides the accurate mapping information of rDNA probes on the chromosome， which becomes the more effective markers to distinguish chromosomes of plants [14]. She etc [15] analyzed the mitotic metaphase chromosomes of Arachis hypogaea L. species by using a combination of DAPI+ banding technology and double fluorescence in situ hybridization （FISH） technique with both 5S and 45S rDNA probes. On the basis of the chromosome measurements， DAPI+ bands and rDNA FISH signals， the chromosomes of Arachis hypogaea L. were accurately paired and arranged， leading to a molecular cytogenetic karyotype in detail.
However， DAPI banding patterns varies between different plant species. Xu etc[16] compared DAPI fluorescent banding patterns among different plant species， indicating that fluorescent bands were obviously observed in maize and peanut species， followed by sesame and loofah whose DAPI bands were relatively weaker. However， no clear DAPI bands could be identified in soybean chromosomes.
2 DNA Molecular Marker
DNA molecular marker technologies for plant variety identification mainly include RFLP， RAPD，ISSR，AFLP，SNP and SSR. However， the ranking of these molecular marker techniques based on comprehensive effectiveness is AFLP>SSR>RAPD>RFLP， which has been internationally recognized in the 92th ASHS conference[17]. This review summarizes the recent development of both SSR and AFLP marker technology for variety differentiation.
2.1 SSR marker
EST-SSR molecular marker technique was conducted by Zhao etc [18] to identify 12 Chinese cabbage cultivars. Based on expressed sequence tags（ESTs）of Chinese cabbage in GenBank， 30 pairs of screened SSR primers were designed and synthesized， resulting in 21 pairs of EST-SSR primers which were effectively amplified， but only 10 pairs of EST-SSR primers were highly polymorphic. According to the identification results and the mapping difference， 10 pairs of primers with high polymorphism were designed as 2 sets of multiplex EST-SSR markers to distinguish these 12 Chinese cabbage varieties， with satisfactory polymorphic rate of 88.9% and 97.0% respectively， as well as high polymorphism information content of 0.910%.
Lai etc[19] selected 26 inbred lines and 54 test varieties for the examination of distinctness， uniformity and stability （DUS） of these varieties by adopting SSR markers. 49 pairs of SSR primers were screened from 952 pairs in total， based on the criteria of richness of polymorphism information content （PIC）， the clearness of PCR bands and convenience of different allele identification. 49 pairs of SSR primers led to 57 loci with 311 alleles identified in total. The average number of alleles per locus was 5.5， ranging from 2 to 13， with a mean PIC of 0.53. Cluster analysis showed that all test varieties were clearly distinguished by 49 markers when the genetic similarity coefficient was set as 0.93.
In order to provide robust reference for the identification of barley varieties and avoid counterfeit and inferior varieties， Wang etc [20] selected 29 barley standard varieties and genetic diversity was analyzed by DUS testing. 28 pairs of highly polymorphic SSR primers were chosen， leading to 125 alleles measured in total. Each pair of polymorphic primers detected an average of 4.46 alleles， with polymorphism information content （PIC） varying from 0.81 to 0.25 and an average PIC of 0.62 among 28 pairs.
The specificity and stability of 123 representative rice varieties were analyzed by Tian ect[21] based on SSR fingerprinting profiles， and the value of SSR core markers chosen in this study was examined. 24 pairs of primers detected 138 alleles in total， with 12 loci detected in single cultivar and 21 loci successfully distinguishing japonica and indica rice varieties. On the basis of genetic similarity coefficient set as 0.96 for the classification， all tested varieties showed their unique specificity by cluster analysis， which indicated that 24 pairs of SSR core primers was able to effectively identify 123 varieties of rice.
2.2 AFLP marker
Six pairs of AFLP primers with rich polymorphism were screened by Li etc[22] to conduct fingerprinting analysis on two Chinese cabbage samples （label 587 and 586） as well as a standard sample. Euclidean distances coefficient of each sample was estimated， indicating that distinct difference was found between the sample 587 and standard sample， with the polymorphism band rate of 31.7%. Consequently variety 587 was identified as a different variety from the standard sample. In comparison， variety 586 showed consistent PCR bands with the standard sample， which was consequently identified as the same variety as the standard sample. This research demonstrated that AFLP was capable of providing reliable differentiation technology for plant cultivars.
In total 14 samples of eight varieties and six wild populations of Toxicodendron vernicifluum from Shaanxi were chosen by Wei etc [23] for the development of variety identification technique. Both morphological and AFLP molecular markers were examined with 26 morphological character indexes and 8 AFLP primers （EcoRⅠ+3/MseⅠ+3）. Multivariate statistic analysis was conducted on morphological markers， resulting in 3 principle component index （PCI）. The fist PCI included the ratio of petal and anther， length to width of the fifth lobular， the length and diameter of filament； the second PCI covered the length of compound leaf and petiole of compound leaf， the numbers of leaflet， the fifth lobular， and the top lobular； and the third PCI were the top lobular and the vertex angle of the fifth lobular， which respectively contributed to 30.383%， 19.321% and 13.777% of variance in morphology of 14 varieties. Further more， molecular markers of 8 AFLP primers （EcoRⅠ+3/MseⅠ+3） also completely distinguish 14 cultivars， in consistence with morphological markers.
Wen etc[24] tried to distinguish 26 jujube cultivars and 1 sour jujube by adopting fluorescent-labeled AFLP markers. 8 AFLP primer pairs were chosen， leading to 886 AFLP markers identified in total. Among these AFLP markers， 112 markers were identified as unique bands for specific varieties， whereas 60 markers were deletion bands for specific varieties， leading to effective identification of jujube cultivars.
Song etc[25] chosen 90 cultivars of Chinese cabbages from 7 different production areas， and developed fingerprinting technique based on AFLP markers for the identification. In total 20 pairs of AFLP primers were designed to examine the genetic polymorphism of these cultivars， and AFLP primers varied broadly in terms of differentiation capacity of Chinese cabbage varieties. The number of polymorphic bands that were detected by AFLP primers differed from 9 to 32. A combination of primers （E-ACA/M-CTG） resulted in 71 amplified bands， including 32 polymorphic bands， which effectively distinguished all of the 90 varieties. In comparison， the genetic polymorphism between individuals of the same variety was also examined by AFLP marker technique. Two hybrid cultivars （Beijingxin 2 and Jingxiawang） of Chinese cabbage were selected and 10 individuals were chosen from each cultivar. The AFLP bands showed consistence between individuals of the same variety， except that one of Beijingxin 2 differed from the others.
2.3 Capillary electrophoresis with fluorescence detection
Compared with polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining technique， capillary electrophoresis with fluorescence detection method is more automated and programmed. The system software of capillary electrophoresis with fluorescence detection is able to calibrate the differences between capillary electrophoresis， and reduce the artificial and systematic errors， which consequently improves the stability and repeatability of variety identification tests [26]. Feng etc[3] screened 58 SSR primers to identify 14 Poplar varieties by application of capillary electrophoresis with fluorescence detection， which included 4 varieties of Populus deltoids， 5 varieties of Populus nigra （including 3 transgenic varieties） and 4 hybrid varieties. The results showed that the 4 varieties of P. deltoids， 5 varieties of P. nigra， and 4 hybrid varieties were effectively identified by 4 primers， 5 primers， and 4 primers respectively， with significant difference observed at the SSR loci between P. deltoides and P. nigra. Different SSR genotypes were also identified between the transgenic and non-transgenic varieties.
3 Conclusion and Implication for Biodiversity Monitoring and Assessment
In comparison to the DNA molecular marker， cytological marker techniques result in less polymorphism for the sub-populations’ differentiation of a plant species， but obviously reduce the cost of this work， once biodiversity monitoring and assessment projects are implemented at large scale. Consequently， cytological marker would be more suitable as the main solution for environmental engineers to conduct genetic resource collection work， based on which DNA molecular marker would become a complementary solution. Capillary electrophoresis with fluorescence detection method certainly leads to higher accuracy and stability for identification tests. Nevertheless， the relatively cheaper facilities required by polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining technique would be more acceptable in practice， which has been adopted by recent National Standards including Protocol of Purity Identification for Soybean Variety using-SSR Molecular Markers （NY/T 1788-2009）， as well as Genuineness and Purity Verification of Potato Seed Tuber - SSR Molecular Marker （GB/T 28660-2012）.
Collection and storage of sampling location information as well as photos of plant morphological characters are usually necessary for the genetic resource collection work as indicated by Regulation for the Collection of Genetic Resources （HJ628-2011）， and GIS technology provides a supportive tool for the collection and storage of both location information and field sampling photos [27] in this process.
【参考文献】
[1]李昂，葛颂.植物保护遗传学研究进展[J].生物多样性，2002（1）：61-71.
[2]C， A.J.， H.J. L. Conservation Genetics， Case Histories from Nature[M]. Chapman & Hall， New York，1996.
[3]冯锦霞，等.利用荧光SSR标记鉴别杨树品种[J].林业科学，2011（6）：167-174.
[4]周延清， 张改娜，杨清香.生物遗传标记与应用[M].化学工业出版社，2008.
[5]张彦南，等.浙贝母主要栽培品种类型花粉形态及染色体核型研究[J].中国中药杂志，2013（19）：3265-3270.
[6]刘伟，张宗文，吴斌.加拿大引进的二倍体燕麦种质的核型鉴定[J].植物遗传资源学报，2013（1）：141-145.
[7]代明，等.新疆杂草黑麦染色体核型分析[J].麦类作物学报，2013（3）：440-444.
[8]刘佳，等.7个月季和5个玫瑰品种的核型分析[J].西北农林科技大学学报：自然科学版，2013（5）：165-172.
[9]高进红，等.银杏观赏品种染色体核型分析[J].山东农业大学学报：自然科学版， 2005（1）：19-24.
[10]李洪梅，等. 核型分析技术在沙棘品种进化研究中的应用[J].济南大学学报：自然科学版， 2013（1）：97-101.
[11]ZHANG， Y.， M. ZHU， S. DAI. Analysis of karyotype diversity of 40 Chinese chrysanthemum cultivars[J]. Journal of Systematics and Evolution，2013，51（3）：335-352.
[12]Yu， C.， et al.. Karyotype Analysis of Wild Rosa Species in Xinjiang， Northwestern China[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science， 2014.139（1）：39 -47.
[13]T.， S.A.. Chromosome banding[M]. London： Unwin Hyman， 1990.
[14]佘朝文，宋运淳. 植物荧光原位杂交技术的发展及其在植物基因组分析中的应用[J].武汉植物学研究，2006（4）：365-376.
[15]佘朝文，张礼华，蒋向辉.花生的荧光显带和rDNA荧光原位杂交核型分析[J]. 作物学报，2012（4）：754-759.
[16]徐延浩，高伟，张文英.不同作物染色体DAPI荧光显带的研究[J].吉林农业科学，2013（2）：27-28+51.
[17]郑成木.植物分子标记原理与方法[M].湖南科学技术出版社，2003.
[18]赵新，等.复合EST-SSR标记在大白菜品种鉴定中的应用[J].生物技术通报， 2013（1）：107-110.
[19]赖运平，等.利用SSR标记筛选DUS测试中甘蓝型油菜近似品种[J].分子植物育种，2013（2）：174-184.
[20]王艳平，等.大麦DUS测试标准品种的遗传多样性分析及指纹图谱的构建[J]. 麦类作物学报，2013（2）：273-278.
[21]田大刚，等.123份水稻重要品种的SSR核心标记指纹分析[J].分子植物育种， 2013（1）：20-29.
[22]李丽，郑晓鹰.AFLP分子标记应用于白菜品种鉴定[J].分子植物育种，2006（5）：685-689.
[23]魏朔南，等.应用植物形态学和AFLP分子标记鉴别陕西漆树品种[J].西北植物学报，2010（4）：665-671.
[24]文亚峰，何钢，张江.枣优良品种分子鉴别系统的开发[J].中南林业科技大学学报，2007（6）：119-121.
[25]宋顺华，郑晓鹰.AFLP分子标记鉴别大白菜品种[J].分子植物育种，2005（3）：381-387.
生物多样性研究范文第4篇
>> 加强生物多样性保护的探讨 生物多样性保护的政治 宜宾市绿地系统生物多样性保护规划探讨 张掖市湿地生态系统植被生物多样性保护探讨 探讨生物多样性保护与扶贫开发 园林生态系统中的生物多样性保护措施 小城镇人居环境中生物多样性保护的探讨 我国生物多样性保护的依据范围和措施探讨 湿地生态旅游与生物多样性保护对策的探讨 论沙棘的生物多样性保护价值 生物多样性保护的经济分析 生物多样性――淡水的保护神? 森林对生物多样性的影响及保护 生物多样性保护制度的构建 生物的多样性及其保护研究 生物多样性保护的企业路径 浅谈生物多样性保护的重要意义 用影像保护生物多样性 浅谈保护城市生物多样性 基于保护植物多样性的营林技术初探 常见问题解答 当前所在位置：l.
[5] 张国庆.生态论与经济生态化研究[J].现代农业科技，2012（10）：28-29.
[6] 张国庆.生态论：复杂系统研究[J/OL].（2013-03-27）[2013-05-27]..
[8] 熊继宁.系统法学导论[M].北京：知识产权出版社，2006.
[9] 张国庆.系统企业学[EB/OL].（2013-05-21）[2013-05-27]..
[13] 张国庆.生态健康评价及生态系统管理方法[J].现代农业科技，2012（11）：245-246.
[14] 张国庆.生物灾害学[M/OL].（2012-05-25）[2013-05-27]..
[15] 张国庆.灾害学概论[EB/OL].（2012-03-16）[2013-05-27]..
生物多样性研究范文第5篇
关键词：湿地；生物多样性；指标；评价
中图分类号：Q958 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）06-0128-03
1 引言
生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，有基因多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次。湿地是介于陆地与水生系统之间的过渡生态系统，大量动植物生存其中，生态功能不可替代，被誉为“地球之肾”。湿地生物多样性评价是湿地保护基础工作的热点，张铮等评价了天津古海岸与湿地自然保护区的生物多样性，为优化管理提供了科学的依据；朱京海等研究表明辽宁沿海6地市及其4个国家级自然保护区的生物多样性丰富；刘冰调查分析发现莲花湖湿地生物多样性处于优秀水平，并据此提出了恢复和管理的合理建议。
贵定岩下大鲵自然保护区是典型的喀斯特溶洞湿地，并且是国家二级保护动物大鲵（Andrias davidia-nlzs）的栖息地。目前，对该地区的研究仅见于穆彪等的气候生态资源方面，而关于生物多样性的指标评价尚未见到报道。基于此，本文调查了贵定岩下大鲵自然保护区的动植物资源，在评价生物多样性的基础上提出了保护建议。
2 研究区域和方法
2.1 研究区域
贵州省贵定岩下大鲵自然保护区（以下称保护区）位于贵州省贵定县昌明镇，是两州（黔南州和黔东南州）三县市（贵定县、麻江县、都匀市）结合部，总面积6311.0hm2，湿地面积757.3hm2，地理坐标为东经107°15′～107°33′，北纬26°20′～26°25′。境内以低山和中山地为主，地形起伏，沟谷纵横，山峦重叠，地表崎岖破碎，地理环境复杂多样，是典型的喀斯特地貌。保护区属中亚热带湿润季风气候区，垂直气候带明显，四季分明，降雨丰富，年平均气温15.0℃左右。保护区内有众多纵横交错、深浅不一的溶洞和暗河，水质清澈，为大鲵提供了天然的小生境。
2.2 研究方法
2.2.1 动植物资源和人类因素的调查
2015年8～10月，基于保护区的档案数据，依据《中国湿地资源调查与监测技术规程》，调查和统计保护区的动植物种类和分布；通过走访和问卷调查的方法，观察和记录影响生物多样性的人类活动。
2.2.3 生物多样性指标体系与评价方法
本文在参照相关湿地生物多样性评价研究的基础上，参考由环保部的生物多样性评价标准，确定了本保护区湿地生物多样性评价标准（表1）。根据贵定岩下大鲵自然保护区的生物多样性调查结果，对照标准表逐项进行打分，累加所得的分数便可得到生物多样性评价总分（TP）：
TP=∑（Ai+Bi+Ci+Di+Ei）
式中，Ai、Bi、Ci、Di、Ei分别对应不同的评价因子得分。根据TP值的大小，将湿地生物多样性水平划分为5个等级：TP值介于86～100之间，表明生物多样性水平很好；TP值介于70～85之间，表明生物多样水平较好；TP值介于50～69之间，表明生物多样性水平一般；TP值介于35～49之间，表明生物多样性水平较差；TP值小于等于35，表明生物多样性水平差。
3 研究结果
3.1 保护区动植物资源和人类因素概况
保护区内主要植被是以常绿落叶阔叶混交林为主的次生林。保护区内湿地植物种类共35科58属70种，主要有：红豆杉（Taxus chinensis Rehd.）、乌桕（Sapium sebiferum Roxb.）、杜鹃（Rhododendron simsiiPlanch.）、黄柏（Platycladus orientalis Franco）、水青冈（Fagus longipetiolata）、箭竹（Fargesia spathaceaFranch）、马褂木（Liriodendron chinense Sarg.）、虎杖（Polygonum cuspidatum）、冷水花（Pilea notata C.H.Wright）、水麻（Debregeasia orientalis）、青蒿（Artemisiacarvifolia）等。主要植物群系类型包括：乌桕群系、杜鹃群系、水青冈群系、虎杖群系、箭竹群系、透茎冷水花群系、水麻群系、青蒿群系等。保护区内湿地脊椎动物分别隶属于5纲39目54科种。其中鱼类48种，隶属于5目11科；两栖类动物23种，隶属于2目7科；爬行类动物45种，隶属于2目7科；鸟类128种，隶属于6目10科；兽类35种，隶属于8目18科，属国家Ⅱ级重点保护动物有穿山甲（Manis）、小灵猫（Viverricula in-dica）、斑林狸（Prionodon pardicolor Hodgson）、红隼（Falco tinnunculus）、草^（Tyro longimembris）大鲵、虎纹蛙（Rana rugulosa）、猕猴（Macaca mulatta）等13种。
保护区内共有6665人，区内村民主要从事农业活动，生产生活过程中产生的污染物直接排入保护区内，且时有进入林区砍伐林木、下网捕捞水生动物的情况发生，人类活动对湿地保护区的动植物存在明显干扰。
3.2 保护区生物多样性评价
依据对保护区动植物情况的调查和本文生物多样性评价指标表，逐项评分得出贵定岩下大鲵自然保护区指标得分，各项指标总分TP=55.5，介于50～69之间，故其生物多样性水平一般。
4 保护区湿地保护建议
4.1 加强湿地水文监测与管理
水源是维持湿地生境稳定的关键因素，加强水量和水质的监测有利于针对性地采取保护措施。保护区内的居民生产和生活产生的废弃物直接排入湿地，会使水体富营养化导致水质改变，影响动植物的生存。为此，建议加强保护区的湿地水文监测与管理，并依此采取相应措施保证保护区内的水质和水量，确保野生动植物有良好的生存基础。
4.2 加大资金投入
由于保护区湿地生物资源的重要性，应加大资金的投入，确保湿地自然环境的保护和研究工作顺利展开。借助3S和计算机技术，依据湿地动植物种群数量、分布状况和生态特性等信息，建立贵定岩下自然保护区生物多样性数据库。完善保护区机构建设，增设现代化实验室和标本室，加大与科研院所的合作提高科研水平。
4.3 调整产业结构
保护区的生物多样性水平一般，且属于脆弱的喀斯特生态系统，不能承受高强度的开发和农业生产活动，必须减少人类活动的影响。应加大宣传和政策支持，鼓励和引导居民发展旅游业，减少农业生产对生态环境的破坏；着力发展较高收入的大鲵养殖业，让村民意识到良好湿地环境的重要性。这样可以有效控制居民对生态环境的破坏，进而防止保护区的湿地生态环境功能退化，保持其稳定性。
生物多样性研究范文第6篇
关键词 生物多样性；保护；生态园林；生态绿地基地
中图分类号 Q146 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）24-0206-01
1 生物多样性的作用
1.1 有利于珍稀濒危物种的保存
一个物种一旦灭绝，它的基因将很难保存，从而导致该物种永不再生。而保护生物多样性，特别是对濒危物种的保护，对于人类后代繁衍和科学研究意义重大[1-2]。
1.2 调控作用
生物多样性可以调控地球表面温度、大气层成分、地表沉积层氧化还原电位以及pH值等。例如，地球早期的大气中含氧量很低，由于植物的光合作用，现今地球大气层中的含氧量约为21％。据科学家估计，一旦失去了植物的光合作用，大气层中的氧气将会在数千年内消耗殆尽[3-4]。
1.3 改善生态环境
保持生物多样性有利于保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等。作为中华民族的摇篮，黄河流域在几千年前曾经土地富饶，野生动植物种类繁多。然而，由于长期战乱及过度开发，黄河流域的生物多样性已经极度贫乏，水土流失严重，自然灾害频发，给人类的生存和生活带来极大的威胁[1-3]。
2 生物灭绝的原因
2.1 环境污染是直接原因
人类不仅数量迅速增长，改造自然的能力也极大地增强，填海造田，长江截流，荒漠变农田。同时，人类活动也使环境污染日益加重，如食物农残、工业“三废”、生活垃圾等。许多陆地和水体由于受到不同程度的污染，不再适宜野生生物的生存，如咸海生物群落已完成毁灭，许多海洋生物已经彻底灭绝；由工厂废气、汽车尾气形成的酸雨，正严重危害着地球生物[1-2]。
2.2 世界人口增长过速是主要原因
人口增长导致人类对生存空间和食物需求量的增长，致使地球上许多自然景观被大面积的人造景观代替，这些人造景观包括农田、人工草场、人工林、楼群、混凝土地面和人工水产养殖基地等。因此，野生动物的生存空间被大量侵占，自然景观逐渐消失，原生植被随之减少乃至消失，而公园、城市绿化带等多为人工筛选的植物，原生物种锐减，加剧了种群的衰退和灭绝的过程[1-4]。
3 城市生物多样性的保护
3.1 开展物种的引种、驯化和推广
为了扩大物种的栽培范围、分布区和种群规模，建议开展物种迁地保护和离体保护。城市园林部门多年来进行了大量的引种和繁育工作，建立了植物园、公园、种子资源园等，如葫芦岛市20多年来进入新物种约100种（包括外来归化野生草本和栽培林木）。由此可见，城市引种比较丰富，通过引种大大增加了城市生物多样性。
3.2 城市生物多样性保护和持续利用方法
一是为了给城市规划、管理提供可操作的依据，要加大对城市生物多样性保护、恢复和持续利用的研究力度，逐步完善城市建设过程中有关保持生物多样性的规划设计、施工技术、工程措施、生物多样性检测、评估方法及其指标评定系统等。二是城市物种受城市空间的限制，易形成小种群，生境碎化、隔离以及城市污染物等系统胁迫加大了物种灭绝的概率和速度。因此，应大力研究城市化进程影响生物多样性的内在机制和模式。三是为了分析和预测城市建设对生物多样性的影响及后果，应建立生物多样性监测网络，以为城市生物多样性保护和管理提供依据[1-4]。
3.3 重视生物本身原有的生态规律
城市是人类的集中地，因而城市生物多样性的保护是至关重要且非常必要的。为了对城市生物多样性进行保护，在建设项目中应该增加生物多样性价值评估，使城市建设能够遵循生态规律，合理协调功能、景观设计和城市自然保护、生物多样性的关系，以实现人与自然可持续发展，从而达到物种保存、进化以及保持生态系统完善、稳定的目的[1-4]。
4 建立生态绿地基地
4.1 建立生态绿地基地应遵循生物多样性原理
生态绿地建设既要注重其观赏性，更要符合生态学原理。借鉴自然演替群落的种类组成和结构规律，根据不同植物的生态幅度，构筑和拓展生态位，合理配置乔、灌、藤、草，构建生物多样性高的复层群落结构，尽量减少大面积草坪的建植。充分利用乡土植物，使生物多样性体系具备地域特征，增加植物对城市环境的适应性。要优化群落结构、提高群落的生物多样性，使人工群落和自然生物群落完善结合，提高其系统的生态效应和景观效应[1-4]。
近年来，在园林绿化中，由于忽视生物多样性而引发的病虫害问题不胜枚举，如长春市公园内因丹东桧柏与山定子等苹果属的观赏树木配植在一起而导致草锈病、桧柏锈病的发生；2001年辽宁省各市区内杨柳树烂皮病的大面积危害等，所有这一切为人们敲响了警钟，在城市生态化绿地的建设，必须遵循生物多样性原理，在选择植物种类多样性的同时，选用抗病虫能力强的树种，使其能相互制约病虫害的发生，以达到生态化绿地发展的目的。
4.2 生态化绿地基地的建设类型
建设观赏型、保健型、耐污型、生产型的人工植物群，以色叶树、花灌木、宿根花卉等为主要素材，增加绿化层次的差异，用高大乔木、小乔木、花灌木、色叶小灌木、地被植物形成多层次、高落差的绿化格局；遵循“适地适树”的原则，在植物的选择与配置上注重环境的适应性，种间关系的协调性和互补性，以乡土树种为主，适当应用经过试验的适应当地条件的引种树，实现在满通功能的前提下，达到增加植物景观与周围环境协调性的目的。
为改善重污染区的生态环境，在绿化基地建设过程中选用抗性较强的植物构建复层结构为主的植物群落，这种结构通风透气性良好，生态效益高。在绿化基地中适当引进即将濒危和稀有的野生植物，可丰富景观，保存和利用物资资源。为满足市场需要和增加社会效益，可以发展乔、灌、花、果、草、药和苗圃基地，以增加经济价值，促进环境协调[5-6]。
5 参考文献
[1] 丛日辉，李研.浅议生物多样性与生态公园[J].资源与人居环境，2011（1）：54-55.
[2] 张庆费.城市生物多样性的保护及其在园林绿化中的应用[J].大自然探索，1997（4）：99-102.
[3] 乔欣.城市用地评定中的生态优先原则导入[D].重庆：重庆大学，2004.
[4] 郑瑞文.北京市城市建成区绿地植物多样性研究[D].北京：北京林业大学，2006.
生物多样性研究范文第7篇
[关键词] 确定依据 自然保护区 保护范围 外来物种引进 措施 法律制度
1992年将生物多样性定义为:指所有来源的活的生物体中的变异型,这些来源除其他外包括陆地,海洋和其他水生生态系统及其构成的生态综合体;这包括物种内,物种之间和生态系统的多样性。自此,各种关于生物多样性保护的思想和活动应运而生,其中,确定生物多样性保护对象的范围及其依据已经是当今理论界研究的一个热点问题,并且成为我国生物多样性保护立法的基础和首要任务。
一、我国生物多样性保护的依据
1.生物多样性的决定因素及保护生物多样性的目的
生物多样性，取决于生态系统中生物链的稳定性。而生物链的稳定性又是由环境决定的, 因此,生物多样性的状况最终由其生存环境和整个生态系统决定。关于生物多样性保护的目的,使物种在自然系统中充分发挥各自的作用,结构性和功能性得以保证,从而维持整个生态系统的稳定和丰富多彩。
2.生物多样性与生态系统
(1)生物多样性与生态系统的理论关系
目前,我国生物多样性保护主要集中在濒危物种上,而事实证明,我们未来的工作必然转向生态系统功能上。保护生物多样性的目的是为了整个生态系统的平衡和人类的可持续发展，生物多样性的价值不仅体现在濒危物种上，更重要的体现在生态系统和与人类的关系上。人们关心生物多样性的丧失对人类生存的威胁，首先会注意到最易灭绝的物种上, 越是濒危越重要,这一点是非常合理的, 然而,随着实践的发展,人们便会认识到物种与森林保护、湿地保护和生物圈等有着更为重要的关系生物多样性与生态系统的平衡才是最终目标。
(2)自然保护区在生物多样性保护中的有效性分析
自然保护区是指为了保护珍贵和濒危动、植物以及各种典型的生态系统，保护珍贵的地质剖面，为进行自然保护教育、科研和宣传活动提供场所，并在指定的区域内开展旅游和生产活动而划定的特殊区域的总称。世界各国划出一定的范围来保护珍贵的动、植物及其栖息地已有很长的历史渊源，一般都把1872年经美国政府批准建立的第一个国家公园――黄石公园看作是世界上最早的自然保护区。20世纪以来自然保护区事业发展很快,目前全世界自然保护区的数量和面积不断增加，并成为一个国家文明与进步的象征之一。截止2007年,中国也已建立各级自然保护区900多处，大家普遍认为,自然保护区在涵养水源、保持水土、改善环境和保持生态平衡等方面发挥了重要作用,特别是对濒危,珍稀物种的繁殖、驯化贡献尤为重大.而我认为,看到自然保护区效果的同时其负面影响也值得探讨:这种保护技术虽然在短期内起到了保护物种生存的目的,但它将动物与其自然栖息地隔离开来,不同程度的干扰了生态进程, 物种与环境,物种与物种之间的演化过程就此消失,是目前生物多样性保护的一个严峻挑战.以大熊猫保护为例,建立专门的保护区使其在一定程度上回归了自然生态环境,在人工帮助下繁衍生息,但本质仍是被保护而非自然生存状态,它作为生态系统元素的一部分,功能并没有得到发挥,其野性和生存能力不是加强了,而是大大减弱了,长远看来,反而不利于其未来的发展.此外,自然保护区的经营和管理也已出现问题,主管部门较多 ,各自为政,影响了整体规划;许多保护区由于国家和地方政府没有提供足够的经费，而不得不面对现实，通过各种途径增加收入, 把开发利用保护区的旅游资源与其他生物资源作为保护区增加收入的主要途径;部分地区由于资源紧张,还出现了居民和保护区争夺资源使用权的现象，这些因素都影响了保护生态环境,保护物种目的的发挥,因此, 自然保护区的有效性问题至得认真商榷。
3.生物多样性的区域性
(1)生物多样性的区域性理论
不同的物种适应不同的地理和气候条件,生物多样性保护并不意味着地球上每一个角落的生物都一样多,结构都完全相同。不同地区都有适合其条件而生长的物种,该物种在此地数量多起积极作用,在另一地方则可能相反。例如外来物种入侵问题,由于人们对物种特性的不了解,致使某个物种的引进对当地生态。系统造成了极为严重的破坏。由此可见,物种的区域性本身就是生物多样性保护的一个重要方面。
(2)外来物种引进在生物多样性保护中的有效性分析
为了生物多样性保护工作的开展,一段时间内我们便将引进外来物种作为快速增加物种数量的重要手段,这种方法短期内看似有效,却带来了一个长远和影响深刻的大问题,即外来物种入侵: 生态系统是经过长期进化形成的，系统中的物种经过上百年、上千年的竞争和适应，才形成了现在相互依赖又互相制约的密切关系。一个外来物种引入后，有可能因不能适应新环境而被排斥在系统之外，必须要有人的帮助才能勉强生存；也有可能因新的环境中没有相抗衡或制约它的生物而成为真正的入侵者，打破平衡，改变或破坏当地的生态环境。以“紫色恶魔”的凤眼莲即俗称的“水葫芦”为例,1884年，原产于南美洲委内瑞拉的凤眼莲被送到了美国新奥尔良的博览会上，来自世界各国的人见其花朵艳丽无比，便将其作为观赏植物带回了各自的国家，殊不知繁殖能力极强的凤眼莲便从此成为各国大伤脑筋的头号有害植物。在非洲，凤眼莲遍布尼罗河；在泰国，凤眼莲布满湄南河；而美国南部沿墨西哥湾内陆河流水道，也被密密层层的凤眼莲堵得水泄不通，不仅导致船只无法通行，还导致鱼虾绝迹，河水臭气熏天；而我国的云南滇池，也曾因为水葫芦疯狂蔓延而被专家指称患上了“生态癌症”。由此可见,盲目引进外来物种,不仅不能促进生物多样性保护工作的开展,严重的情况下还可能发展为一场生态灾难。
二、我国生物多样性保护的范围
生物多样性保护对象的范围包括哪些,主要有两种观点:一种认为,保护生物多样性就是要采取措施保护濒危及珍稀物种,减小物种灭绝速度.另一种则认为, 保护生物多样性，那就是保护所有生物,任何物种都不应从生态系统中消失.这两种观点都是片面的,确定生物多样性的保护对象必须有科学的依据,以下两个问题值得大家商榷:
1.是否每一个物种都应受到保护
从各类研究数字可以看出,生物多样性保护的现状是不容乐观的,过去60万年间10万种左右的物种才消失,而现在每一个小时就会消失一种生物,物种灭绝的速度是相当惊人，自1600年以来， 人类已经导致75%的物种灭绝。由此,许多人提出,保护生物多样性就是要保护地球上所有存在的物种,使物种的数量保持在最大数目.我认为这一点是需要认真考虑的:从进化论而言，每一个物种在长期进化过程中能保存下来，都有它的合理性.但同时,自然界也遵循自然选择的规律,随时淘汰那些不符合环境,地理状况及气候物种,达到自然状态的最优化.生态系统中所有物种都是彼此联系的，但它们的作用并不完全相同,某一个物种灭绝、或者濒危，并不足以使生态系统发生根本性的改变，关键还要看灭绝或濒危的是什么样的物种,因此,保护生物多样性并不是简单的保护所有物种,而是要尽可能的减少人类活动对自然和环境的影响,使不该灭绝的物种降低灭绝的危险。
2.物种的保护应注重量和质的结合
目前,我国已经采取许多措施开展生物多样性保护工作,取得了明显效果,所建的自然保护区涵盖了我国70%的陆地生物系统、80%的野生动物和60%的高等植物，使绝大多数珍稀濒危野生动植物得到保护.我们在保护物种上做出的成绩值得肯定,另一方面,还应该充分认识到物种质量的重要性.保护生物多样性不单单是盲目的维持和增加物种的绝对数量,还要考虑物种的未来发展,其年龄结构必须合理,性别结构必须稳定,优势基因必须发扬,从整体上提高物种的质量,才能适应环境的变化和生态系统本身的需求。
三 我国生物多样性保护应采取的措施
保护生物多样性是我国目前的一个重要任务,确定好生物多样性保护的对象及其依据,完善相关法律制度首当其冲,我认为,实践中应该对各个物种的情况具体分析,采取不同的保护措施:
1.就地保护:为了保护生物多样性，把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行保护和管理。就地保护的对象，主要包括有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然集中分布区等. 目前，全世界的生态专家已经得到一个共识，如果你要去保护野生动物，那么最好的理念就是在野生动物的家乡、原始栖息地去保护它。比如说保护大熊猫，不是将其放在动物园里,而是将它放到保护区内更为合理。当然,待情况转好后,大熊猫的最后归宿不是被人们养起来,而是被放归大自然自由生存.就地保护是现今我国最重要,涉及面最广的一项保护措施。
2.迁地保护:为了保护生物多样性，把因生存条件不复存在，物种数量极少或难以找到配偶等原因，而生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地，移入到动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理。迁地保护为行将灭绝的生物提供了生存的最后机会,然而,将物种放进动物园,植物园是不是就达到最终目的了,答案是否定的,迁地保护目的是使即将灭绝的物种找到一个暂时生存的空间,待其元气得到恢复,具备自然生存能力的时候,重新回到生态系统中,发挥应有的作用。迁地保护是就地保护的一个重要补充。
3.建立基因库
为了保护生物多样性,人们已经开始了一项新的计划,建立基因库,来实现保存物种的愿望。科技高速发展的今天，我们把各种珍稀动物的胚胎、基因冰冻起阿种措施听起来可以解决一切问题,实践中必须予以严格控制。因为它一定能够程度上挑战了大自然的生存规律,一旦滥用会对人类和生态系统造成无法弥补的后果。
4.为了保证生物多样性保护工作的顺利高效开展,我们必须运用法律手段,完善相关法律制度:第一,补充自然保护区制度,明确保护区的设立和管理体制。第二,建立严格的控制外来物种入侵制度。从维护国家和地区生态安全的角度出发,加强对外来物种引入的评估和审批,实现统一监督管理.如加强生物引种,交通运输,国际货物贸易等分方面的监督,建立生物引进风险评价等。第三,建立基金制度。要有效的保护生物多样性就要有强大的经济基础.有关部门应建立完善的基金制度,保证国家专门拨款,争取个人,社会和国际组织的捐款和援助,为实践工作的开展提供强有力的财力支持。
参考文献:
[1]孙儒泳:《生物多样性的启迪》[M].上海,上海科技教育出版社,2000
[2]胡嘉滨:论我国生物多样性保护和可持续利用法律体系的重构[J].国土与自然资源研究,2006(2)
[3]陈晗霖:我国生物多样性法律保护制度的建立和完善[J].安徽农业科学,2006(3)
生物多样性研究范文第8篇
关键词：生物多样性；多样性功能评价；湿地保护；衡水湖湿地
biodiversity function evaluation of the hengshui lake wetland
zhang xue-zhi
(hengshui bureau for hydrology and water resources survey of hebei province,hengshui 053000,china)
abstract: the hengshui lake wetland,located in the hinterland of north china plain,is a bio-intensive wetland in the north temperate zone,an intersection area for the different migratory birds,and the best habitat in north china plain for many rare and precious birds.according to the survey data of the wetland biodiversity,this study conducted a diversity function evaluation on species diversities and ecosystem diversities in the wetland.according to the wetland biodiversity criteria,the hengshui lake wetland biodiversity is at a general level.biodiversity function evaluation of the wetland we can provide scientific basis for the wetland protection.
key words: biodiversity;diversity function evaluation;wetland protection;the hengshui lake wetland
1 衡水湖湿地属性
按照国际湿地公约的湿地分类［1］，衡水湖湿地主要为湖泊湿地、沼泽湿地、水体沼泽化湿地、盐沼湿地、河流湿地和渠道湿地等。其中湖泊湿地、沼泽湿地是湿地的主体，类型与面积占据主要地位。其他类型湿地居次要地位。此外，还有少量人工湿地如沟渠、养鱼池等。各种类型湿地关系十分密切，它们相互依存，共同构成衡水湖湿地生态系统。任一类型湿地的退化都将对衡水湖湿地的生态与环境功能产生巨大的影响［2-4］。
1.1 生物多样性保护层次
衡水湖具有非常重要的湿地生态服务功能，是北温带野生动植物聚集地和候鸟南北迁徙不同路线的交汇处，这里有植物370种，鸟类286种，鱼类26种，昆虫194种，两栖爬行类17种，哺乳类17种，生物多样性非常丰富。
保护生物多样性和生态系统功能的完整性与保护珍稀动植物有着同等重要的意义。许多物种虽然未被列入国内外各种动植物保护名录，但其或为重点保护珍稀鸟类提供栖息地和繁殖地，或直接（间接）为这些珍稀鸟类提供食物，共同构成适宜的鸟类生境。所以保护这些物种，保护生物多样性对于珍稀鸟类的保护也是至关重要的。同时，保护生物多样性也就是保护湿地这一天然物种基因库，以利于我们子孙后代对物种资源的可持续利用，对人类生存和生活也都具有重要的现实和潜在的意义［5］。
1.2 湿地保护类型
湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带，在土壤浸泡在水中的特定环境下，生长着很多湿地的特征植物。湿地广泛分布于世界各地，拥有众多野生动植物资源，是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地，因此湿地被称为“鸟类的乐园”。湿地强大的生态净化作用，因而又有“地球之肾”的美名。根据《自然保护区类型与级别划分原则》(gb/t 14529-93)，衡水湖国家级自然保护区属于自然生态系统类的湿地类型自然保护区［6］。从生态系统特征上看属于以华北内陆淡水湿地生态系统为主的平原复合湿地生态系统。
2 湿地生物多样性功能评价方法
生物多样性的3个主要层次是物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。这是组建生物多样性的3个基本层次。基因多样性代表生物种群之内和种群之间的遗传结构的变异。每一个物种包括由若干个体组成的若干种群。各个种群由于突变、自然选择或其他原因，往往在遗传上不同。因此，某些种群具有在另一些种群中没有的基因突变，或者在一个种群中很稀少的等位基因可能在另一个种群中出现很多。在同一个种群之内也有基因多样性，在一个种群中某些个体常常具有基因突变。生态系统多样性既存在于生态系统之间，也存在于一个生态系统之内。总之，物种多样性是生物多样性最直观的体现，是生物多样性概念的中心。基因多样性是生物多样性的内在形式，一个物种就是一个独特的基因库，可以说每一个物种就是基因多样性的载体；生态系统的多样性是生物多样性的外在形式，保护生物的多样性，最有效的形式是保护生态系统的多样性［7-9］。
作为水陆相兼的生态系统，湿地的独特生境使它同时兼具丰富的陆生与水生动物植物资源，对于保护物种，维持生物多样性具有难以替代的生态价值。湿地生物多样性是所有湿地生物种种内遗传变异和它们生存环境的总称，包括所有不同种类的动物、植物、微生物及其所拥有的基因和它们与环境所组成的生态系统［12］。
物种多样性是群落生物组成结构的重要指标，它不仅可以反映群落组织化水平，而且可以通过结构与功能的关系间接反映群落功能的特征。
在湿地生态系统评价方法的基础上，结合生物多样性的理论和实践，将物种多样性和生物多样性作为一级指标，下设二级、三级亚指标，建立可操作性较强的湿地生物多样性评价指标体系［13］，见表1。
人类威胁程度分值
对资源保护部构成威胁5保护区与未开发生境毗邻5
资源的有效保护受到一定的威胁3保护区周边尚有未开发生境3
资源的有效保护受到较大的威胁1保护区被已开发的区域环绕1
根据湿地生物多样性现状调查结果，对照以上赋值逐项打分，将所得分数累加即得到该湿地生物多样性评价总分值。计算公式为：
r=∑3i=1ai+∑3j=1bj(1)
式中：r-湿地生物多样性总分值；a-物种多样性分值；i-物种多样性评价项目数；b-生态系统多样性分值；j-生物多样性评价项目。
根据r值的高低，将湿地生物多样性划分为5级，见表8。
3 衡水湖生物多样性评价
衡水湖是华北平原上第一个内陆淡水湖国家级自然保护区，同时也是华北平原唯一保持沼泽、水域、滩涂、草甸和森林等完整湿地生态系统的自然保护区［14］。丰富的生物资源是衡水湖的支柱。这里有绿藻、蓝绿藻和硅藻等在内的201种浮游植物、平均密度达到了4 000个/l，浮游动物174种、平均密度达到了4 000个/l；这里有芦苇等挺水植物，藕、睡莲属等漂浮有叶植物，眼子菜属、黑藻属等深水植物；这里有两栖纲、爬行纲、哺乳纲野生动物共30多种。所以，衡水湖被称作“物种基因库”。
根据调查结果，衡水湖湿地有维管植物366种，鸟类286种，分别占河北省物种总数的42.2%和57.2%。维管束植物有国家三级重点保护植物野大豆；鸟类有国家一级重点保护的7种，有黑鹳、东方白鹤、丹顶鹤、白鹤、金雕、白肩雕、大鸨。生物多样性评价结果为：
物种多度：a1=a11+a12=7.5+10=17.5
物种丰度：a2=a21+a22=10+7.5=17.5
物种稀有性：a3=a31+a32=2+4=6
则物种多样性为：
a=∑3i=1ai=17.5+17.5+6=41
衡水湖湿地大多数植物属于世界广布种；在调查的鸟类中，广布种占总数的23.1%，古北种占种数的68.9%，东洋种占8.0%。衡水湖为沼泽芦苇香蒲生态系统，在华北属常见生境类型；生态系统的组成结构简单、类型单一。衡水湖受人类影响因素较多，对湿地内水体、生物等资源影响较大；湿地周围为村镇和农田，没有未被开发的区域。生态系统多样性评价结果如下。
生态系统多样性地区分布：
b1=b11+b12=4+4=8
生态系统多样性生境类型：
b2=b21+b22=2+6=8
生态系统多样性人类威胁评分：
b3=b31+b32=1+1=2
则生态系统多样性为：
b=∑3i=1bi=8+8+2=18
湿地生物多样性评价总分为：
r=∑3i=1ai+∑3j=1bj=41+18=59
按照湿地生物多样性评分标准，衡水湖湿地生物多样性功能进行评价，评价结果为：物种多样性为41分，生物系统多样性为18分，衡水湖湿地生物多样性处于一般水平［15］。从分析结果可以看出，衡水湖湿地物种多样性占优势，而生态系统多样性占劣势，生态环境受人类活动影响因素较大。
4 结论
利用衡水湖生物多样性资料，对衡水湖生物多样性功能进行评价。分别对物种多度、物种丰度和物种稀有性进行分析，计算出物种多样性；对生态系统多样性地区分布、生态系统多样性生境类型和生态系统多样性人类威胁等指标分析，计算出生态系统多样性指标。按照湿地生物多样性评分标准，衡水湖湿地生物多样性处于一般水平。生物多样性是自然生态系统生产和生态服务的基础和源泉。生物多样性可提供多方位的服务。人类历史上大约有3 000种植物被用作食物，估计有75 000种植物可作食用。人类就是依赖这些植物得以繁衍。生物技术是以现有生物多样性为物质基础的工作，在解决粮食短缺、人类健康、维护生物物种和环境等诸多社会经济重大问题中将发挥重要作用，将成为21世纪国民经济的支柱产业。
参考文献：
［1］ 于贵瑞.全球变化与陆地生态系统碳循环和碳蓄积［m］.北京：气象出版社，2003.（yu gui-rui．global change and terrestrial ecosystems carbon cycle and carbon deposition ［m］.beijing:china meteorological press,2003.(in chinese)）
［2］ 欧阳志云，王如松，赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济价值评价［j］.应用生态学报，1999，10(5)：635-640．(ouyang zhi-yun,wang ru-song,zhao jing-zhu.the function of ecosystem services and ecological economic value evaluation ［j］.1999,10 (5):635-640.(in chinese)）
［3］ 张学知.衡水湖湿地生态系统恢复原理与方法［j］.南水北调与水利科技，2010，8(1)：122-125.（zhang xue-zhi.the hengshui lake wetland ecosystem restoration principle and method ［j］.south-to-north water transfers and water scinenes & technoiogy,2010,8(1):122-125.(in chinese)）
［4］ 马克平，钱迎倩.生物多样性保护机器研究进展［j］.应用于环境生物学报，1998，4(1)：95-99.（ma ke-ping,qian ying-qian.biodiversity protection machine research progress ［j］.journal of applied biological environment,1990,4 (1):95-99.(in chinese)）
［5］ 黄富祥，王跃思.试论生物多样性保护理论与实践面临的困难及现实出路［j］.生物多样性，2001，9(4)：399-406.（huang fu-xiang,wang yue-si.try to biodiversity conservation in theory and practice,and the practical way to face the difficulties ［j］.journal of biodiversity,2001,9(4):399-406.(in chinese)）
［6］ gb/t 14529-93，自然保护区类型与级别划分原则［s］.（gb/t 14529-93,the types and levels principle of nature reserve ［s］.(in chinese)）
［7］ 鞠美婷，王艳霞，孟伟庆，等．湿地生态系统的保护与评估［m］．北京：化学工业出版社，2009．（ju mei-ting,wang yan-xia,meng wei-qing,et al.protect and evaluation on wetland ecosystem ［m］.beijing:chemical industry press,2009.(in chinese)）