山东大学生命科学学院 生态学与生物多样性研究所 生态学与人类未来 第八讲 生物多样性-1 植物物种多样性 主讲教师：王仁卿 教授 Email: rqwang@sdu.edu.cn Tel: 88363309(O) 山东大学生命科学学院 生态学与生物多样性研究所

本专题讲授内容 1. 生物多样性（Biodiversity） 2. 物种多样性（Diversity of Species） 3. 植物物种多样性（Plant Species Diversity）

本专题讲授内容 1. 生物多样性（Biodiversity） 2. 物种多样性（Diversity of Species） 3. 植物物种多样性（Plant Species Diversity）

1. 生物多样性（Biodiversity） 是地球上生物圈中所有的生物，即动物、植物、微生物，以及它们所拥有的基因和生存环境 ，它包含生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三个基本层次。 生物多样性是人类赖以生存的物质基础 ，物种是生物多样性定义的核心， 它既是生物之间以及与其生存环境之间复杂关系的体现， 也是生物资源丰富多彩的标志。 生物多样性受到了空前的威胁，生物多样性丧失加速是不争的事实，保护生物多样性是全人类的共同责任。 后面将分别从物种多样性、生态系统和景观多样性、遗传多样性及其保护几个方面分别介绍。

生物多样性有哪些价值 直接经济价值：消耗性使用价值和生产使用价值（商品价值） 间接经济价值：不能直接转化为经济效益的价值，也常被称为非消耗性使用价值。 潜在价值：生物资源将来可能被利用（包括直接利用、间接利用）的价值，或者说是生物种在未来的某个时候能为人类社会提供经济利益的可能，因此它具有较大的不确定性。 伦理价值：从尊重生命、珍视生物、理解自然的内在价值的角度来讨论生物多样性的价值。

科研、教育，潜在等价值还未计算

本专题讲授内容 1. 生物多样性（Biodiversity） 2. 物种多样性（Diversity of Species） 3. 植物物种多样性（Plant Species Diversity）

2. 物种多样性（Diversity of Species） 物种多样性是生物多样性的基本层次。据科学家保守地估计， 世界上的生物物种有1500万~3000万种， 其中热带雨林的生物多样性最为突出，生活着全世界半数以上的物种 。已经定名的150-175万种。

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公众眼中的植物多样性 按照你的了解，回答下列问题： 什么是植物？ 植物有哪些类型？举出你知道的种类各3-5种 所谓植物多样性应该包括哪些内容？ 植物多样性的重要性有哪些？

简要答案 什么是植物？ 植物有哪些类型？举出你知道的种类各3-5种 所谓植物多样性应该包括哪些内容？ -- 植物多样性的重要性 自养 固着生活 真核 世代交替（无性有性交替） 植物有哪些类型？举出你知道的种类各3-5种 低等植物（藻类植物、菌类、地衣 -蓝藻、海带、平菇、地衣 高等植物（苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物） 葫芦藓、泥炭藓、树蕨、红松、白桦、榆树、柳树 所谓植物多样性应该包括哪些内容？ 各种植物及其与环境构成的时空类型。 -- 植物多样性的重要性 ● 生态系统的生产者；为人类和其他生物提供氧气、食物、药物等；为人类和生物提供生存环境；人类文化的组成部分，如国花、国树、市花等等。

3. 植物物种多样性（Plant Species Diversity） 水杉 所有的物种都是地球历史 上经过长期演化的产物， 都是唯一的。 金花茶 珙桐（鸽子树） 现今生存的高等植物约 30万种。中国的高等植 物约3万种，占世界的10.5%。 红豆杉

植物多样性不仅仅指植物物种种类的多样性，同时还包括植物生态地理分布式样的多样性以及包含在每一个物种内的丰富的遗传多样性。 植物多样性研究（系统和分类）的一项主要工作就是将自然界的植物按一定的分类等级进行排列，并以此表示每一种植物的系统地位和归属。常用的植物分类等级包括：门（Division）、纲（Class）、目（Order）、科（Family）、属（Gunus）、种（Species）；其中，种是最基本的分类单元，而划分不同物种的标准主要是植物的形态差异。

中国植物部分门类特有种（或属）统计表 门 被子植物 裸子植物 10 蕨类植物 6 苔藓植物 13 总 计 275 已知属 特有属 特有属占总属 % 被子植物 3123 246 7.88 裸子植物 34 10 29.41 蕨类植物 6 224 2.68 苔藓植物 494 13 2.63 总 计 3875 275 7.1 现在的分类系统一般将真菌单独作为一类（菌物），在此未涉及。如各类蘑菇是大型真菌，种类也很多，常见的大型食用真菌有松菇、香菇、草菇、金针菇、双孢蘑菇、平菇、木耳、银耳、竹荪、羊肚菌等。

3.1 藻类的多样性 全世界藻类植物约有40000种，包括蓝藻门、裸藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门、甲藻门、硅藻门、绿藻门、轮藻门、红藻门、褐藻门。 蓝藻门（Cyanophyta） 螺旋藻 念珠藻

裸藻门（Euglanophyta）

金藻门（Chrysophyta）

甲藻门（Pyrrophyta）

绿藻门（Chlorophyta） 团藻 孔石莼 小球藻 浒苔 刺松藻

轮藻门（Charophyta） 轮藻 轮藻的精子囊和卵囊

红藻门（Rhodophyta） 鸡毛菜 蜈蚣藻 粗江蓠 石花菜 角叉菜

褐藻门（Phaeophyta） 海带和裙带菜

藻类的价值 固氮—固氮蓝藻，120多种。稻田的蓝藻很重要。 动物饵料—藻类是贝类、虾类和海参类养殖的重要天然饵料 环境指示作用—“水华”经常是藻类大量增殖引起，表明富营养化；浒苔大量繁殖对海洋生态造成影响。 食物— 褐藻门的海带、裙带菜，红藻门的紫菜，蓝藻门的发菜（发财），绿藻门的石莼和浒苔等都是重要的食用藻类。 食品和轻工业-藻类在工业上的用途主要是提供各种藻胶，可作为提碘、甘露醇及褐藻胶的原料，在食品、造纸、化工、纺织工业上用途广泛。

3.2 地衣的多样性 壳状地衣 Parmelia perforata 地衣是由真菌和藻类或蓝细菌互惠共生而生存，所以地衣也是共生生态系统多样性的体现。全世界迄今已知的地衣物种越20000种，中国不到2000种。 地衣形态的多样性

地衣的价值 土壤形成—地衣一般固着在岩石上，利用它特有的地衣酸腐蚀和溶解岩石，地衣死亡之后的遗体经过腐化并和被他分解的岩石颗粒混合在一起，逐渐形成土壤。 环境指示作用—地衣对SO2及HF等非常敏感，从地衣的存在与否，数量的多少，来检测空气污染的程度 食用— 多种地衣可食用，营养价值高，如松石蕊、石耳、树花、长松萝等10多种。其中，石耳是特产中国和日本的著名食用地衣，可炖、炒、烧汤、凉拌，营养丰富，味道鲜美 。 药用-地衣可药用，如松罗治疗肺病，用石耳来止血或消肿可。

3.3 苔藓植物的多样性 全世界23000种，我国2200种，占全世界9.1% 。热带，亚热带成分占优势。苔藓植物在贫瘠的地形启动土壤的形成，保持土壤的湿度，并使营养物质在森林植被中循环。 地钱 葫芦藓 泥炭藓

苔藓的价值 促进土壤形成—苔藓在土壤形成中起着重要作用，在生长的过程中，能不断地分泌酸性物质，促使岩石分化和土壤形成。苔藓吸水量大，在保持水土方面有重要作用。 资源和生态意义—泥炭藓属(Sphagnum)的种类对人类有重要的经济价值，在沼泽地形成泥炭，可用于农业、园艺业，也是能源。在湖泊、沼泽演替中因其尸体大量积聚造成堆积，从而使湖泊淤积、填平，最终成为草地和森林。 观赏—某些苔藓植物用作观赏植物，在住宅区、公园常有种植。 环境指示作用—如热带雨林中的附生苔类，北方的泥炭藓，一般在森林中如果苔藓大量出现说明生境好，等等。 食物和药用—有些苔藓有乌发、活血、止血、利大小便、治疗心血管病、抗菌等作用。

3.4 蕨类植物的多样性 卷柏 问荆 石松 树蕨（桫椤） 蕨类植物幼嫩时期的拳卷叶、可食 全世界10000-12000种，中国2200-2600种，占22%，由于中国地域广大，自然条件复杂多样，除热带少数科属外，中国拥有的科属数几乎占世界的95%，这说明了中国的蕨类植物有极高的多样性。多为草本，树蕨是例外。蕨类在生态演替中有重要作用，是森林形成的前提。 树蕨（桫椤） 蕨类植物幼嫩时期的拳卷叶、可食

蕨类的价值 药用—多种蕨类可药用，如节节草可消炎，石松可祛风湿； 食用—蕨菜是常用的食用蕨类； 绿肥和饲料用—如满江红可做饲料。 指示植物—生长石松的地方，一般与铝矿有密切关系；生长树蕨的地方温度高、湿度大、生境好；铁芒萁指示酸性土，等等。 绿化和观赏用—许多蕨类可用于观赏，如桫椤、紫萁等。

3.5 裸子植物的多样性 铁树 目前全世界生存的裸子植物约有850种，隶属于79属和15科，而我国有10科34属约250种 分别占全世界现存裸子植物科属种的66.6%，41.5%和29.4%。是世界上裸子植物最丰富的国家。在中国的裸子植物中有许多是北半球其他地区早已灭绝的古残遗种或孑遗种，并常为特有单型属或少型属。在生态演替、生态重建中是先锋种类；有多种化石植物。 水杉 银杏

北美红杉（世界爷） 长白松 罗汉松 红豆杉 百岁兰（生长在北非雾荒漠）

裸子植物的价值 生态价值—重要建群种，如泰加林、各种针叶林；先锋种；水土保持、生物多样性维持，等等。 经济价值—用材，食用，药用，工业原料等 社会价值—文化、文化遗产（化石植物）、观赏等。

3.6 被子植物物种的巨大多样性 世界上被子植物物种约25万种，最丰富的国家是地处热带的巴西和哥伦比亚，中国国土主要部分不在热带，但被子植物种数仍居世界第三，约300余科，近3100属，30000多种，科属种数目分别占世界被子植物的75%，30%和10%。是植物中进化最高级的类群，在生物圈和地球生态系统维持、人类生存方面具有不可替代性！

中国有平均海拔4500米以上的巨大青藏高原，也有广阔的平原低地，山岭重叠，河川纵横，气候多样，地质古老，这些是决定中国生物多样性丰富多彩的主要因素，在被子植物方面表现最为清楚，中国被子植物多样性至少有以下三个特点： 1. 生态类型齐备 　　各种类型的植物从乔木，半乔木，灌木，半灌木，小半灌木，直到多年生和一年生草本。在生态类群方面，从高山冻原植物到热带雨林种类；从超旱生荒漠植物到潮湿低地的湿生、水生种类；从高寒风大环境的青藏高原垫状植物到华南热带海滨的红树林，各种类型都有代表。

温带代表科：桦木科、壳斗科栎属的落叶树种、杨柳科、忍冬科、小檗科等。 白桦林 金银花 杨树 板栗 小檗

亚热带代表科：樟科、木兰科、山茶科、壳斗科的常绿树种、金缕梅科、冬青树、五加科、蓝果树科、连香树科、水青树科等。 香樟 望春玉兰 鹅掌柴 珙桐 山茶 连香树

热带代表科：龙脑香科、番荔枝科、橄榄科、山榄科、楝科、藤黄科、使君子科、天料木科、大戟科、四树木科等。 望天树 假鹰爪 橄榄 使君子

2. 原始古老成分很多 　　在植物系统学研究中，被认为是比较原始的或早期发生的被子植物类群，在中国分布不少，有些仅仅分布于中国。中国的木兰科，毛茛科，水青树科，连香树科，三白草科，金粟兰科，金缕梅科和木通科等科植物，在研究被子植物的起源和系统发育方面的重要性，早已为中外学者公认。 3. 特有类型及其丰富 　　到目前为止，统计中国被子植物特有属共有246个，特有种约17000种。古老孑遗种伯乐树，连香树，领春木，昆栏树，银缕梅（单氏木），水青树，半日花，四合木，鹅掌楸和珙桐等都是中国特有的例子。这些植物的研究对于认识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多是极为重要的。 伯乐树 领春木 半日花

1. 川东 - 鄂西-湘西北中心，这里的被子植物特有木本属几乎均为落叶乔木或灌木，具有温带性质。 2. 川西 - 滇西北中心，即横断山脉南段，这里草本属在全部属中占的比例较高，被子植物的木本属几乎全为落叶乔木或灌木，青藏高原的快速和强烈隆升使本区产生大量新特有种，大大丰富了中国被子植物的多样性。 3. 滇东南 - 桂西中心，由于地理位置偏南，处于北回归线附近，居泛北极植物区和古热带植物区的分界线上，其乔木特有属中几乎一半为常绿植物，特有藤本属全部为木质藤本植物，他们所隶属的科均为热带分布的科 ，显示出明显的热带性。

被子植物的价值 生态价值—世界植被的主要建群种，如热带雨林、亚热带常绿林、温带落叶林、灌丛、草原、草甸、荒漠等，多由被子职务为建群种；在气候调节、水土保持、生物多样性维持、环境保护，等等方面的作用。 经济价值—用材，食用，药用，工业原料等 社会价值—文化、文化遗产（化石植物）、观赏等。 人类的衣食住行、生老病死都离不开植物多样性！

思考题 试简要论述植物多样性在生态系统中的作用和地位，以及对人类的重要性。 植物多样性的丰富程度与哪些因素有关？