生物多样性：特征，重要性和实例 - 生物学 - 2025

所述生物或生物多样性是“生物多样性”的缩写，并且是指变异本有机生物的多个元件。可以从不同的层次上理解这个概念，无论是分类学，功能学，系统发育学，遗传学或营养学。

从进化的角度来看，一个由单一物种组成的区域（从进化的角度来看）将由遗传上均一的个体组成，分布在离散的地理区域和狭窄的生境中，将是一个生物多样性低的生态系统。

生物多样性包括一个区域内的不同物种及其生物变异。

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相反，一个拥有多种物种的栖息地将是一个高度多样性的地区，其中一些古老，而另一些最近发生了物种形成过程，其遗传物质是异质的且分布广泛。

但是，高和低是相对术语。因此，有多种指标和参数可让我们量​​化区域的多样性，例如香农指数和辛普森指数等。基于它们，我们看到地球上生物的分布不均匀。随着我们越来越接近热带地区，通常会发现更多的多样性。

可以使用两个互补的学科来研究生物多样性：生态学和进化生物学。生态学家主要关注影响局部多样性并在短期内运作的因素。

进化生物学家则专注于更长的时间尺度，专注于灭绝事件，适应的产生和物种形成等。

在过去的50年中，人类的存在，全球变暖和其他因素改变了许多物种的分布和多样性。生物多样性的知识和量化是制定解决这个问题的办法的基本要素。

什么是生物多样性？

在生态文学中第一个使用生物多样性一词的人是1988年的E. O Wilson。但是，生物多样性的概念自19世纪以来一直在发展，并且至今仍被广泛使用。

生物多样性是指生命形式的多样性。这扩展到组织的各个级别，可以从进化或生态（功能）的角度进行分类。

即，不仅可以根据物种的数量来理解多样性。其他分类和环境级别的可变性也有影响，我们将在后面看到。

自亚里士多德时代开始就研究生物多样性。关于生命的内在好奇心和建立秩序的需要，促使哲学家研究了生命的不同形式并建立了任意的分类系统。这样就诞生了系统科学和分类学的科学，因此诞生了多样性的研究。

生物多样性特征

遗传多样性

从遗传学开始，可以在不同尺度上研究生物多样性。生物是由成千上万个基因组成的，这些基因在其DNA中组织在一起，并在其细胞内组织。

我们发现基因的不同形式（称为等位基因），以及个体之间染色体的变异构成了遗传多样性。其成员之间的基因组同质的少数种群有些不同。

我们在同一物种的个体中发现的遗传变异性是一系列过程的结果，这些过程包括：突变，重组，遗传多态性，基因库分离，局部选择压力和梯度等。

变异是进化和适应产生的基础。数量可变的种群可以对环境条件的变化做出反应，而微小的变化则可以转化为种群数量的减少，或者在极端情况下可能导致物种的局部灭绝。

此外，如果要制定有效的保护计划，则必须掌握种群遗传变异程度的知识，因为该参数会影响物种的复原力和持久性。

个人多样性

在这种组织水平上，我们发现单个生物的解剖结构，生理和行为方面存在差异。

人口多样性

在生物学中，我们将种群定义为在时间和空间上共存并且可能繁殖的同一物种的一组个体。

在人口一级，构成它的个体的遗传变异有助于生物多样性，并且再次是发生适应性进化的基础。一个明显的例子是人口，所有个体都表现出明显的表型变异。

缺乏遗传变异并具有统一种群的物种更容易因环境和人为原因而灭绝。

物种层面的多样性

如果我们提高组织水平，就可以从物种角度分析生物多样性。生态学家和保护生物学家经常在这个水平上研究生物多样性。

物种以上的多样性

我们可以继续分析物种以上的生物多样性。也就是说，考虑到其他分类分类级别，例如属，家族，顺序等。但是，这在与古生物学相关的研究中更为常见。

因此，我们可以逐步扩大规模，直到找到由生物地理学进行的比较，这无非是认识到大地理区域中物种的丰富度差异。

如何衡量生物多样性？

对于生物学家而言，拥有可量化生物多样性的参数很重要。为了完成此任务，可以使用不同的方法，这些方法可以从功能或理论角度进行衡量。

功能测量类别包括遗传，物种和生态系统多样性。理论观点基于alpha，beta和gamma多样性。同样，可以通过描述社区的物理属性来对其进行评估。

通常使用统计指标来衡量物种的多样性。这些结合了两个重要的指标：样品中物种的总数及其相对丰度。接下来，我们将描述生态学家最常用的措施和指标。

Alpha，Beta和Gamma多样性

Alpha，Beta和Gamma多样性是IUCN（国际自然保护联盟）认可的三个级别的多样性。这种方法是由植物生态学家罗伯特·哈丁·惠特克（Robert Harding Whittaker）于1960年提出的，至今仍在使用。

Alpha多样性是指本地水平（即栖息地或生态社区内）的物种数量。Beta是社区之间物种组成的差异。最后，伽玛值显示区域级别的物种数量。

但是，当我们要定义局部区域以及如何客观地划定区域时，这种划分面临着一个弊端-超越了生物学上毫无意义的纯粹政治边界。

边界设置受研究问题和所涉及小组的影响，因此上述问题没有明显的答案。

在大多数与生物多样性有关的生态研究中，通常重点是阿尔法多样性。

字母多样性

Alpha多样性通常以物种丰富度和物种公平性表示。在进行抽样时，研究人员选择的地点或区域代表了整个社区。因此，列出那里生活的物种的数量和名称是衡量一个地区生物多样性的第一步。

一个社区或区域内物种的数量就是物种丰富度。知道此参数后，我们将继续分析其他标准，即：分类学唯一性，分类学差异，生态意义以及物种之间的相互作用等。

通常，当我们扩大分析范围或从较大的经度和较小的纬度（移至赤道）时，物种丰富度以及整个生物多样性就会增加。

我们必须考虑到，并非所有物种都以相同的方式促进该地区的多样性。从生态学的角度来看，生物多样性的不同层面由营养水平和生命周期的不同来代表。

该地区某些物种的存在有能力增加生态社区的多样性，而其他物种则没有。

Beta多样性

Beta多样性衡量社区之间的多样性。它衡量物种在一个梯度上或从一个栖息地到另一个栖息地的变化速率和程度。

例如，该措施将研究沿山坡的多样性比较。Beta多样性还强调物种组成的时间变化。

伽玛多样性

伽玛多样性从更高的空间层次量化多样性。这负责解释广泛地理范围内物种的多样性。基本上，它是alpha多样性与它们之间的差异程度（beta）的乘积。

因此，伽玛多样性是发现其他物种并研究其地理替换的速率。

物种多样性指数

在生态学中，多样性指数被广泛使用，其目的是使用数学变量对其进行量化。

多样性指数被定义为一种统计摘要，用于衡量存在于不同生境中的本地物种总数。索引可以是优势或公平（英语中使用术语“均匀性”）。

香农多样性指数

Shannon指数或Shannon-Weaver指数通常用于测量特定的生物多样性。它使用H'表示，并且索引值仅在正数之间波动。在大多数生态系统中，该值从2到4。

以下2的值被认为相对不太多样化，例如在沙漠中。虽然值大于3表示高度多样性，例如新热带森林或珊瑚礁。

为了计算该指标的值，需要考虑物种的数量（丰富度）及其相对数量（丰富度）。该指数的最大值通常接近5，最小值为0，那里只有一种-即没有多样性。香农指数为0的生态系统可以是单一养殖。

辛普森多样性指数

辛普森指数用字母D表示，用于衡量样本中两个随机选择的个体属于同一物种或另一分类类别的概率。

同样，辛普森的多样性指数表示为1-D（该指数在上一段中进行了说明）。该值在0到1之间，并且与前面的情况相反，它表示随机抽取的两个人属于不同物种的概率。

另一种表达方式是使用倒数索引：1 / D。这样，值1转化为只有一个物种的群落。随着价值的增加，表明多样性的增加。

尽管Shannon指数和Simpson指数在生态文献中最受欢迎，但还有其他诸如Margalef，McIntosh和Pielou指数等。

我们为什么要量化生物多样性？

在上一部分中，我们详细描述了生态学家用于量化生物多样性的不同数学工具。但是，这些值有什么用？

如果要监视多样性如何随环境变化而变化，该变化会破坏自然产生和人造的生态系统，则生物多样性测量至关重要。

进化的结果是生物多样性：生物多样性是如何产生的？

地球上的生命至少在35亿年前开始。在这段时间里，有机生物以我们今天在地球上观察到的各种形式辐射。

不同的进化过程是造成这种巨大多样性的原因。其中最重要的是：摆脱竞争，生态分歧和共同进化。

从竞争中解放

各种针对当前和已灭绝物种的研究表明，如果有生态机会（即“空缺”的生态位），生物的谱系往往会迅速多样化。

当一群生物定居在一个没有掠食者且竞争很少的区域（例如，一个无人居住的岛屿）时，它趋向于多样化，占据了可用的生态位。这种现象称为自适应辐射。

例如，在恐龙灭绝之后，剩下了多个自由生境，后来它们被哺乳动物的辐射所占据。

生态差异

有一些关键的适应措施可以使生物体占据许多生态位。这些生物占据相同的适应区，因此它们占据相似的“生态空间”。当两个物种共享非常相似的生态位时，它们之间的竞争就会加剧。

根据生态学理论，两个物种不能无限期竞争，因为一个物种最终将取代另一个物种。另一种可能的情况是，其中一个物种有能力开发另一种资源，目的是减少与其伴侣的竞争。

这样，物种开发新资源和使用新栖息地的能力随着时间的推移促进了生物多样性的增加。

协同进化

不同物种的生物之间可能存在的不同相互作用会产生进化结果，并构成生物多样性的一部分。一些物种为其配偶提供资源。因此，其中之一的多样化转化为其他物种的多样化。

捕食者与其猎物之间的共同进化也被视为多样性的来源。如果捕食者产生了新颖的适应，这（在某些情况下）伴随着猎物的适应。

共进化和生物多样性的一个非常有说明性的例子是被子植物数量众多，与它们的无脊椎动物授粉媒介的多样性有关。

重要性

人类社会以多种方式依赖生物多样性。通常，生物多样性的价值可以是一个主观的概念，并取决于每个人，因此，该价值可分为内在或内在价值以及工具或外在价值。

内在和外在价值

外在价值取决于它在人类社会中的用途或应用，例如食品，药品的生产等。同样，外在价值可以为其他生物带来惠益，但人类通常被考虑在内。

例如，各种昆虫，鸟类和哺乳动物在生态系统中扮演传粉媒介的角色，介导了大量具有重要经济意义的植物的繁殖。例如蜜蜂和蝙蝠。

相反，生物多样性的内在价值与生物可以为环境提供的生态系统服务无关。它从这样一个前提开始，即每个生物都有生命权，就像人类一样。

该值与生物的外观或美观无关，因为此参数是外部值的一部分。由于该概念具有很强的哲学成分，因此其特征在于难以理解。例如，一些经济学家认为他们的定义是不完整的。

其他分类

还有其他方法可以对生物多样性的重要性进行分类，区分具有一定市场经济价值的生物和缺乏市场价值的生物。

其他分类更为复杂，包括更多类别。例如，凯勒特（Kellert，1996）提出的分类包括九类：功利主义，自然主义，生态科学，美学，象征性，道德化，统治主义和消极主义。

拉丁美洲的生物多样性

在拉丁美洲，我们发现了广泛的生物多样性。当前，这些地区的许多生态系统主要受到人为因素的威胁。

因此，在大多数国家/地区，都有公园，自然保护区，自然保护区和自然保护区等自然保护区，旨在保护该地区的物种。

下面我们将描述最相关的拉丁美洲国家和全球最大多样性的生物多样性。

墨西哥的生物多样性

就物种数量而言，墨西哥是一个极其多样化的国家，有近70,000种动植物，其中900多种是该地区特有的。就其在全球范围内的多样性而言，它占据了第一批位置之一。

这种巨大的生物多样性归因于几个因素，主要是该国的复杂位置和地形以及气候多样性。在生态系统层面，墨西哥同样多样化，呈现各种自然环境和生态区域。

哥伦比亚的生物多样性

这个大自然的国家有62,000多种，其中几种是哥伦比亚特有的。它拥有世界上数量最多的鸟类和兰花物种。

关于生态系统，我们发现了各种各样的区域。哥伦比亚的多样性通常被归类为所谓的“多样性热点”，这对应于安第斯和通贝斯-乔科-马格达莱纳地区。

秘鲁的生物多样性

由于其救济和地理位置，秘鲁是一个生物多样性丰富的国家。实际上，它也在大生物多样性国家之内。它的许多物种是该地区特有的。

它所呈现的生态系统各不相同，包括典型的海洋物种（受尼诺河和洪堡流影响），沿海沙漠，不同类型的森林，金枪鱼，红树林，大草原，帕拉莫，亚马逊和热带稀树草原等。 。

阿根廷的生物多样性

阿根廷是一个生物多样性高的国家，在其巨大的地理区域中生活。阿根廷拥有高山环境，热带稀树草原和亚热带气候，这里有大量动植物，这说明了大型猫科动物和水生哺乳动物的存在。

委内瑞拉的生物多样性

委内瑞拉是一个生物多样性大国，全境分布着超过20,000种动植物。与上述国家一样，多样性通常归因于气候和地形的异质性。

在生态系统方面，委内瑞拉展示了各种地区，包括森林，平原，帕拉莫斯，热带稀树草原，山脉，沙漠等，每种地区都有其典型的物种组。与以前的国家一样，该地区有许多物种是当地特有的。

欧洲的生物多样性

西班牙的生物多样性

西班牙以拥有整个欧洲最大的生物多样性之一而著称，突显了哺乳动物和爬行动物的存在。

它的半岛条件使其在气候方面具有很大的可变性，这是决定物种数量并将其与欧洲其他地区区分开的决定性因素。山区救济也是一个重要的变量。

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