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第三章
环境保护与生物多样性

第一节 物种的保护

一、种群生存力

20世纪80年代以前,种群生存力主要研究种群在短期内的存活问题;90年代以后,生态学家开始研究植物物种长期生存以及影响物种长期生存的外界干扰、遗传漂变等生物学问题。种群生存力分析在保护生物学中的应用包括5个方面:(1)对未来濒危物种种群大小的预测。(2)对特定时间内物种灭绝概率的估计。(3)评估一套能使物种种群长时间存活的保护措施。(4)探索对小种群动态产生影响的各种不同假说。(5)对濒危物种野外生存的各项数据搜集工作进行指导。种群生存力分析是特定时间内利用模拟和分析的方法估计物种灭绝的概率。其主要目标是对物种特定时间内以某个概率最小可存活种群的大小计算。在构建和分析模型的过程中,主要考虑统计学随机性、环境随机性、遗传随机性、自然灾害对种群动态及持续生存的影响等作用。PVA模型需要确定数目庞大的参数,这些参数的缺乏或者不准确,都将直接影响计算结果的准确性,而收集这些种群参数又需要巨大的人力物力和很长的时间,因此物种种群生存力分析应用不是很广。

二、保护的方法

如今,对濒危物种的保护在国际上引起了重视,成了社会关注的热点。生态学家、生物保护学家及遗传学家从各种方面对濒危物种的机制和保护策略进行了交流和探讨,并从理论和实践中研究了物种的保护方法。世界各国也相继制定了相应的物种保护的法律及法规,在濒危物种相对分布比较集中的地区、适合濒危物种生存的重要地区及“生物多样性分布的关键地区”成立了自然保护区等。但目前物种保护的首要任务是对应优先保护的物种和地区确定。IUCN自20世纪60年代开始发布濒危物种红皮书,根据物种的濒临程度和灭绝风险将物种化为不同的濒危等级。1980年,IUCN在《世界保护大纲》中提出了确定物种优先保护顺序的方案。1991年,有学者提出了根据在一定时间内物种的灭绝概率来确定物种濒危等级的思想,并建议将物种分为极危种、濒危种和易危种3类。1994年IUCN修订了Mace物种濒危等级作为新的IUCN濒危物种等级系统,并定义了8个濒危等级。2001年,由IUCN正式出版的《IUCN红色名录类型和标准》对1994年的等级系统标准进行了修改和补充。学者利用系统分析,在资料收集和实地调查的基础上,借助专家咨询系统构建了三江源自然保护区森林—草甸交错带植物受威胁等级、优先保护定量分级评价指标体系以及相应的定量评价标准。以江西省省为例,50种珍稀濒危植物为定量研究对象,采用以濒危系数、遗传价值系数、物种价值系数和生物学特征系数4个指标构成的珍稀濒危植物等级综合评价值的方法对上述植物优先保护顺序进行了定量研究。有人依据野外考察资料,采用以濒危系数,遗传多样性损失系数和物种价值系数求取急切保护值的方法对神农架自然保护区14种重点保护植物的优先保护顺序进行了定量研究;还可将物种濒危状况评价的指标进行分级、量化和给分然后计算各指标的濒危系数。

在科技发达的情况下,人们开始运用网络、计算机、数学模型等技术方法研究种群的时空动态、潜在数量和对种群适宜生境进行预测。例如修建高速公路和蓄水大坝时对附近濒危物种的生存动态、迁移和其他方面的影响及对周边农作物的保护等。

三、应对生物入侵

生物入侵指由非本地或本地受抑制物种取代本地或原有的物种,改变本地原有物种的生态结构和生态体系,减少原有物种的多样性,给本地原有的生态系统和生态体系及经济带来巨大损失。目前的生物入侵多指外来的引进物种,外来物种是指由于人类有意或无意的活动被带到了其自然演化区域以外的物种。外来物种入侵是自然生态系统面临最重要的全球性问题之一,它不仅威胁生物的多样性,而且威胁着全球的生态环境和经济发展。外来物种的入侵可直接或间接带来各种巨大的危害。在美国,每年因为外来种带来的损失高达1370亿美元。高山、大海、沙漠这些曾是阻止物种扩散的天然屏障,随着全球经济和贸易的飞速发展受到了严重的破坏,使越来越多的物种离开原有的生存系统变成了外来的入侵物种,对生态平衡产生了严重影响。引起了社会各界及生物学家的关注。特别是我国地域辽阔,气候多样,生物种类丰富,极易遭受外来物种的侵害。原世界各地引种到我国来的植物837种,属于267科。外来物种每年给我国的经济带来的损失保守估计高达数千亿元。但外来种中只有少数会造成危害,只有对该区域生态系统产生不良影响的外来种才被称之为入侵物种,成危害的植物外来种主要是入侵性植物外来种,入侵性植物外来种中有相当一部分能够克隆繁殖,克隆植物具有独特的适应能力和较强的空间扩展能力,可以排斥当地植物种而在种群中占据优势地位,降低了植物物种多样性,它们危害的严重性与其克隆生长习性直接相关。中国126个主要入侵性植物中克隆植物接近半数(44%),而且在32种属于恶性入侵植物中克隆植物的比例高达66%。

入侵生物学目前主要的研究目标与成果可总结为:①制定各种生物体系防止外侵物种进入。②发展先进的预测模型与手段。③早期有效的根除或将危害维持在最低水平。④分析掌握外侵物种的入侵机理。⑤研究入侵物种对生态系统的效应。利用生物控制来和引进天敌来根除管理入侵生物乙有近100年历史。虽然取得了较好的成效,但由于引进天敌对非控制物种的危害及扩散到其他地区的危害无法预测。使人们对日益增加的生物控制及引进天敌的方法仍存在质疑与争论。在物种上,物种转基因也面临一些未知的问题,使用现代生物技术培育出来的部分转基因植物如果控制不当进入大自然或其他国家也有可能成为入侵植物。 peBzf2EVWkrGLKnRPMnTmRKI+/0fp38H1ajWEGo7VvhbWZvDkilPSc49odyAm60t

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