保护生物学-04保护生物学的基本理论详解.ppt

* 保护生物学的基本理论 岛屿生物地理学 小种群理论 复合种群理论 岛屿生物地理学（Island Biogeography ）理论 岛屿栖息地: 小块陆地、溪流、山洞、森林等边界明显的生态系统均可视为大小、性状和隔离程度不同的岛屿。岛屿意味着栖息地片段化和隔离。 岛屿的特征： 岛屿比陆地、海洋简单 岛屿数量众多 大小、性状和隔离程度各异 *** What is the pattern? What two equilibrium factors may explain it? 岛屿生物地理学理论 岛屿上物种的分布规律: 某一类群的种类随岛屿面积的变化而变化（与岛屿的隔离程度有关）。 S=cAZ 或 LgS=Lgc+ z (lgA) S：物种数量 A：岛屿面积 z、c: 常数 岛屿生物地理学理论 岛屿生物地理学平衡理论: 迁入和迁出之间存在动态平衡，物种迁入率随种类增加而逐渐下降，物种消失率上升（竞争导致），当迁入率和灭绝率相等时，岛屿物种数达到动态的平衡。物种数量与岛屿面积和距陆地远近有关。 MacArthur and Wilson (1963,1967) M-W模型 岛屿生物地理学理论 面积效应: 生物多样性随岛屿面积增加而增加。 小岛空间有限，物种对资源的竞争加剧，灭绝率较高。 小岛空间有限，若迁入率=迁出率，总物种数量较少。 距离效应：岛屿距离陆地和其他岛屿越远，物种数目越少。 隔离程度高，迁入率就越慢。 岛屿生物地理学理论 岛屿生物地理学与生境片段化 生境片段化是形成生境岛屿的重要原因之一，直接导致生境异质性降低，改变物种间的生态关系，导致物种灭绝。 生境片段化导致生境的物理、化学和生物学因素发生改变，减少物种适宜的生境。 生境片段化导致物种种群变小，直接影响种群的遗传多样性。 岛屿生物地理学理论 岛屿生物地理学与自然保护区的建立 物种的习性及对生境的需要：食物链顶端或食性专一物种空间需求大：美洲狮400km2、啄木鸟10km2 地点确定与连接：物种最丰富的地区，周围资源相对丰富，并通过陆桥、通道和生态走廊与外界有联系的“人工岛屿” 形状：圆形好于窄长形，避免有高速公路和高压输电线等易产生隔离的障碍物。 小种群（minimum population ）理论 种群生存力分析（population viability analysis,PVA） 是利用分析和模拟技术，确定种群以一定概率存活一定时间的最小种群大小。 目标是确定最小可存活种群（MVP）和最小存活面积（MVA） 应用于珍稀濒危物种的保护和管理。 有助于指导创造适宜栖息地，增加适合度、调节其他种群的捕食者。 种群生存力的影响因素 种群统计学特征的随机性：出生率、死亡率、种群数量 环境的随机性：气象、资源、捕食者、竞争者和寄生种群等 遗传的随机性：遗传漂变、近交衰退等 自然灾变：极端灾害的偶发性 小种群理论 小种群遗传变异的丧失 遗传漂变：造成等位基因丢失和固定，种内遗传多样性降低。 近交衰退和远交衰退 进化可塑性的丧失:低的遗传变异性限制了种群对环境变化的适应能力。 小种群的不等比和繁殖产出变异。 种群波动和瓶颈效应：关键或稀有基因丢失，适合度降低 。 环境变化和自然灾害：自然灾害、寄生虫和疾病、降雨量等。 小种群灭绝漩涡：以上因素的综合效应 小种群理论 小种群理论与生物多样性保护 小种群理论意义特殊而重大：对灭绝风险高的物种更加紧迫，因此为保持最大的生物多样性这一直接目标，而阻止物种灭绝，但受随机因素影响较大。 小种群与自然保护区设计：指出目标种或关键种（脆弱物种），确定最小可存活种群大小，估价维持最小种群所需的面积大小。 小种群保护的关键：种群的遗传变化，及种群和环境随机性的影响。 复合种群（meta-population）理论 复合种群:指某一相对独立的地理区域内各局域种群的集合，这些局域种群之间存在一定程度的个体迁移成为一个有联系的整体，也称为异质种群、集合种群、超种群、混合种群、组合种群、动态种群等。 复合种群的类型 大陆和岛屿型：大陆种群稳定，岛屿种群变动大和大陆关系密切。 斑块型：斑块栖息地中扩散能力强的动物组成。 卫星型：大种群中央分布，小种群周围分布。 完全隔离型：种群之间完全隔离，交流少。 复合种群的要点 由一组空间隔离、相互联系的局域种群组成 长期存在，各局域种群的迁入率大于灭绝率 复合种群越大，种群能生存的时间越长 局域种群之间的迁移率越高，复合种群的动态稳定性越好 不同局域种群的栖息环境差异大，能增加遗传多样性。 局域种群距离、物种扩散能力对维持复合种群作用重要 大种群和卫星种群中，大种群越大对保护物种有利。 最小可存活复合种群理论：复合