中国濒危兽类保护遗传学研究进展与展望

我国是全球生物多样性大国,拥有包括大熊猫、金丝猴、华南虎、麋鹿、白鱀豚等特有物种和旗舰物种在内的丰富兽类资源。近几十年来,土地利用模式转变、盗猎、环境污染、气候变化等因素使许多兽类物种面临生存威胁,导致物种遗传多样性丧失。而遗传多样性是生物多样性的基本组成部分,决定了物种和种群能否长期生存。保护遗传学作为保护生物学的一大分支学科,旨在通过遗传学分析探明种群遗传变异和物种濒危的遗传学机制。近40年来,随着研究手段和技术的不断发展,我国兽类保护遗传学在遗传多样性和近交水平评估、景观遗传学、生态遗传学和圈养种群遗传管理等方面都取得了重要成果。然而,未来人类社会发展可能为濒危兽类带来的威胁依然存在,高通量测序等新技术的进一步发展则能够帮助我们更加深入地了解濒危物种和种群遗传适应与濒危机制,从而实现对濒危兽类的有效管理与保护。     

生境丧失对具有似Allee效应集合种群的影响及对策——以江苏盐城为例

似Allee效应对物种续存是潜在的扰动因素,稀有物种更易受其影响,可能增加生存于破碎化栖息地中的珍稀物种的死亡风险;但似Allee效应对多物种集合种群续存的影响及其在珍稀物种保护中的应用未能引起足够重视。将似Allee效应引入集合种群动力模式,建立了生境丧失下具有似Allee效应的n-珍稀物种的集合种群模式,并以江苏盐城滩涂湿地中的29种珍稀物种为研究实例。研究结果表明:(1)似Allee效应导致n-物种集合种群多度作长期变周期振荡,原本竞争共存物种可能无法继续共存,甚至灭绝。(2)似Allee效应增强对次强种及劣势种的生存极为不利,导致次强物种由强至弱灭绝,劣势物种由弱至强依次灭绝。(3)盐城天然湿地丧失29%后,11种劣势物种的集合种群由弱到强将最终依次灭绝,灭绝迟豫时间为304～890a,这些物种即Hanski所指的"活死者"。(4)适度增加栖息地面积是保护珍稀物种多样性的有效方法之一,在盐城现存3200km2的天然湿地基础上适度增加1801～2064km2左右栖息地面积,可以有效保护29种濒危物种的多样性,同时应注意结合针对具体物种的保护措施来提高濒危物种多度。研究结果对物种多样性保护及自然保护区建设具有重要的理论指导意义。     

中国濒危兽类保护基因组学和宏基因组学研究进展与展望

揭示濒危兽类的演化历史、濒危机制及适应性演化策略,是保护生物学关注的重大科学问题。近十几年来,高通量测序技术的不断发展以及多学科交叉融合,为揭示濒危物种的演化历史、遗传结构、适应性演化及其与肠道微生物的协同演化的分子机制提供了重要的技术支撑,由此产生了保护基因组学和保护宏基因组学两个分支学科,为野生动物尤其是濒危动物的保护生物学研究提供了新的方向与思路。本文综述了我国在保护基因组学和保护宏基因组学领域取得的重要进展,并展望未来的发展趋势,以期进一步推动我国濒危兽类保护生物学的发展。     

三江源国家公园野生动物保护与管理对策

三江源国家公园是我国首批建立的面积最大的国家公园,也是青藏高原第一个国家公园,对青藏高原乃至我国加快构建以国家公园为主体的自然保护地体系具有里程碑式意义。三江源国家公园野生动物多样性水平高且濒危物种占比大,其中兽类和鸟类受威胁比例分别为32.26%和19.90%;具有丰富的国家重点保护物种及青藏高原特有珍稀物种,包括46.77%的中国或青藏高原特有兽类和7.65%的中国特有鸟类,其生物多样性具有全国乃至全球意义的保护价值。本文简要回顾全球野生动物保护研究重要进展和取得的成果,分析三江源野生动物濒危成因,提出了加强三江源国家公园野生动物动态监测、创新栖息地保护技术、建立野生动物迁移廊道及避难所、开展草畜平衡管理、疫源疫病控制、人兽冲突研究和建立野生动物基因资源库等多项野生动物保护和管理对策,为实现三江源国家公园生态环境严格保护、人与自然和谐共生、区域可持续发展战略提供了有益的参考。     

我国古代扬子鳄减少原因考证

曾经在我国古代黄河、长江流域生存的扬子鳄(Alligator sinensis)如今已成濒危物种,其减少原因在长江流域与黄河流域是有区别的。黄河流域扬子鳄灭绝与栖息地生态恶化有关,而长江流域扬子鳄的减少主要是因古人稻作生产所致,此外气温变化和人类捕杀也影响了它的生存数量。     

青藏高原濒危兽类保护与管理研究进展

青藏高原是全球生物多样性热点区域和优先保护区,分布着多种重点保护物种及青藏高原特有种,物种丰富度高且濒危物种占比大。本文针对青藏高原分布的有蹄类、猫科、熊科、犬科、鼬科、翼手目、小型兽类7个动物类群,从濒危现状、濒危成因、已开展的研究工作和管理对策、取得的保护成效等角度分别论述了各类群的保护与管理研究进展。在青藏高原有蹄类中特有种占比远高于其他类群;81% ~ 100%的有蹄类、猫科、熊科、犬科动物被列为国家重点保护野生动物;45% ~ 100%的有蹄类、猫科、熊科动物被中国脊椎动物红色名录或IUCN红色名录列为受威胁物种,远高于全球平均水平。全球变暖、栖息地破碎化、环境污染、过度放牧、偷猎与非法贸易是青藏高原濒危兽类生存的主要威胁。相关法律法规的贯彻实施、自然保护地建设及开展的大量调查监测和研究,为青藏高原濒危兽类保护生物学研究提供了法律保障和科学依据。鉴于目前保护与管理工作的局限性,建议构建全面系统的大数据平台,开展青藏高原地区保护成效快速评估及自然保护地空间优化布局研究,将国际先进的交叉学科理论方法与实践创新优势相结合,为濒危兽类的保护与管理提供指导与建议,从而为我国生物多样性保护和生态文明建设提供重要的科技支撑。     

破碎栖息地中物种灭绝机制

栖息地毁坏既会直接降低物种多度,又会间接地降低物种迁移繁殖力,同时还会改变原有的种间平衡.尽管已有研究表明栖息地毁坏是物种灭绝的主要原因之一,但是尚未揭示破碎的栖息地中物种灭绝的驱动机制.通过元胞自动机模拟了物种灭绝对栖息地毁坏空间异质性响应的基础上,进一步研究了栖息地毁坏和种间竞争对物种灭绝的影响.结果发现:强物种的灭绝主要来自栖息地毁坏,而弱物种的灭绝,在随机毁坏下,主要由栖息地毁坏与种间竞争共同决定,而在边缘毁坏下则主要由种间竞争所引起的.栖息地毁坏与种间竞争共同引起的物种灭绝的时间非常短,而栖息地毁坏或种间竞争所引起的物种灭绝时间则较长.     

大熊猫栖息地地震受损植被恢复研究进展

大熊猫是我国特有的珍稀濒危兽类, 是世界野生动物保护的代表物种。四川大熊猫栖息地位于地质活跃区, 地震及其次生灾对大熊猫栖息地植被的损毁和分割严重影响了野生大熊猫种群复壮进程。因此, 大熊猫栖息地地震后受损植被恢复是学术界关注的热点。自2008汶川特大地震之后, 学者们从栖息地植被覆盖、植被景观特征、植被群落组成结构和植被群落恢复构建等几个方面展开了大量研究。文章对这些研究进行了综述, 指出了现阶段研究存在的问题, 并对未来研究进行了展望。     

物种灭绝对不同时间尺度人类活动的响应机制研究

通过修改Tilman的多物种共存的经典模式中栖息地毁坏率（D）,使D随时间的推移呈线性增长情况下,本文模拟了百万年、万年和百年尺度人类活动对栖息地的破坏下,物种灭绝对栖息地毁坏的响应特征。结果表明,大时间尺度人类活动对栖息地毁坏导致物种的强弱关系发生变化,并且强物种先灭绝,而小时间尺度人类活动对栖息地破坏是弱物种先灭绝;在百万年和万年尺度上,物种对栖息地毁坏的响应是减幅振荡衰退直至灭绝,并且最强物种对栖息地的占有率（q）越大,振幅越大,而在百年尺度上,物种的演化几乎是直线衰退;在大时间尺度的栖息地毁坏情况下,q越大,则物种灭绝起始时间和所有物种灭绝的时间越长;而在较小的时间尺度的栖息地毁坏情况下,q越大,灭绝起始时间和所有物种最终灭绝的时间则越短。     

基于目标物种栖息地适宜性和景观特征的保护地功能区划研究——以甘肃多儿国家级自然保护区为例

生境的破碎化是导致物种濒危的主要原因之一，功能区划是对保护地进行空间布局和提升保护成效的重要手段。通过对生境进行适宜性评价，进而指导合理区划，是提升保护地功能的重要措施。基于目前保护地功能区划中存在与目标物种适宜栖息地空间格局不一致、与周边联系紧密性不足、边缘效应明显等问题，以甘肃多儿国家级大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)自然保护区为例，根据现有保护地区划景观特征，通过扩大研究尺度和开展栖息地适宜性评价，结合适宜栖息地异质性和功能区的景观特征，基于提升适宜栖息地完整性和连接度调整保护区功能区划，并通过比较区划前、后景观特征和栖息地适宜性的变化以及大熊猫的空间利用来评估本研究方法的有效性。研究表明：基于本方法的新区划核心区适宜栖息地增加了16.03%,被保护的优质栖息地增加，核心区内缘比由调整前的5.35和6.32下降至3.97,被保护的优质栖息地增加，边缘效应明显减小，提高了保护区适宜栖息地的完整性，加强了和周边优质栖息地的联系，有助于提升核心区的环境容纳量，增强抵御外来干扰的能力，改善大熊猫的生存状况，促进所在区域的种群交流。     

卧龙自然保护区大熊猫空间利用格局动态变化特征

野生动物在长期的栖息地选择过程中,能判断其生境质量,而趋向于选择既能降低能量消耗,又能获得营养价值和能量净收益较高的有利生境。以往的研究多是从统计学方法或宏观尺度对大熊猫生境进行评价,很少考虑到野生动物自身生物学特性及生境选择过程中的空间利用特征。本研究结合家域模型与景观格局分析技术定量分析大熊猫实际空间利用格局的动态变化特征及其破碎化程度,进而反映不同时期大熊猫生境选择模式及栖息地生境适宜性的动态变化。结果表明：卧龙自然保护区大熊猫在对栖息地的实际利用过程中向更适宜的区域集中,使得高适宜等级区域面积有所增大;而边缘生境区域更容易受到自然灾害和人为因素的干扰,破碎化加剧,需要在保护工作中引起足够的重视。从大熊猫行为模式特征出发,在不同时空尺度上,评估大熊猫对生境选择的空间格局变化特征,丰富了野生动物栖息地适宜性评价的时空尺度选择,为更准确地制定保护区管理政策提供了有效的工具。     

基于熵值法的我国野生动物资源可持续发展研究

在构建我国野生动物资源可持续发展指标体系、采用熵值法确定各指标权重的基础上,研究了野生动物及栖息地的保护与资源经济协调发展情况,分析了野生动物资源可持续发展的总体运行趋势.结果表明:(1) 2001-2009年,我国野生动物及栖息地保护综合指数、资源经济综合指数和社会进步综合指数总体呈上升趋势.(2)2001-2005年、2007-2009年,野生动物及栖息地保护与资源经济的协调发展度值在0.14-0.35之间,整体协调发展水平较低,属于失调衰退类;2006年的协调发展度值为0.45,处于保护与利用协调发展的过渡阶段.(3)野生动物资源可持续发展水平呈上升趋势,但总体水平不高,2001-2005年的可持续发展综合指数在0.15-0.31之间,属于传统较落后的发展阶段,2007、2008年的可持续发展综合指数分别为0.45和0.47,属于传统较落后的发展阶段;2006年、2009年的可持续发展综合指数分别为0.55和0.56,实现了由传统发展向可持续发展的过渡.     

40年岷山地区白河自然保护区川金丝猴的生境格局动态

好的生境质量是野生动物生存和繁衍的必备条件,生境质量的变化将对动物的生存产生深远影响,定量客观的评估生境变迁过程显得尤为必要。川金丝猴作为我国一级保护动物,评定其生境质量变化过程有利于制定有效的保护措施。3S技术的不断发展与广泛应用为研究川金丝猴生境格局的动态变化提供了有利的工具。以岷山白河自然保护区为例,利用陆地资源卫星的MSS/TM/OLI遥感影像,并基于专家知识的决策树分类方法对遥感影像进行分类,获取了5个时期的覆被类型空间分布图;根据NDVI与郁闭度的相关性获取了研究区郁闭度的时空变化信息。然后,通过对野外观测数据的数理统计与空间分析,获取了川金丝猴的生活习性特征,并结合AHP方法构建了川金丝猴生境质量的评价体系,对5个时期的生境质量进行了评价,最后定量分析了40年来川金丝猴的生境格局的动态变化趋势。研究表明,近40年来白河自然保护区内及周边的生境经历了由良好到不断恶化,再到逐渐恢复的过程,其中最适宜和适宜生境呈现先降低后逐渐升高的趋势,而不适宜和勉强适宜则表现为先增加后减小的趋势。1975—1982年时段内,各生境等级变化剧烈,尤以最适宜和不适宜等级变化显著,生境质量整体呈恶化趋势;1982—1994年,各生境等级变化剧烈程度较前一时期有所缓和,生境质量得到较大改善,呈良性发展趋势;1994—2003年时段内,研究区内生境质量进一步改善,环境恶化状况得到了缓解;2003—2014年时间段内整体质量改善的速度明显减缓,生境质量达到平衡状态。除1975—2014时段外,前4个时段的各综合变化指标呈现递减趋势,前期生境等级变化剧烈,后期趋缓。气候变化和人为干扰为导致生境变化的主要因素,其中20世纪80年代生境变化与气候变化关系密切,而20世纪90年代之后人为干扰因素明显增加。研究有助于理解气候变化与人为干扰背景下,川金丝猴生境格局时空变化特征,为野生濒危动物生境保护管理和政策制定提供科学依据。     

Integrating GIS and expert judgment in a multi-criteria analysis to map and develop a habitat suitability index: A case study of large mammals on the Malayan Peninsula

Many habitat patches in tropical landscapes have become less suitable for wildlife due to an increase in anthropogenic disturbances. An index of habitat suitability based on the ecological factors that collectively determine the suitability of an organism's habitat is important for conservation planning. However, a widely accepted and comprehensive multi-criteria habitat suitability index for umbrella species is still lacking, particularly in areas where information related to the biology and ecology of the species of interest is not available. Therefore we develop preliminary habitat maps and measure the degree of habitat suitability for large mammals, focusing on four umbrella species in the State of Selangor, Peninsular Malaysia: Panthera tigris jacksoni (Malayan tiger), Tapirus indicus (Malayan tapir), Helarctos malayanus malayanus (Malayan sun bear), and Rusa unicolor cambojensis (sambar deer). The former two are endangered and the latter two are vulnerable according to the IUCN Red List. The suitability of habitat patches for each species was measured across the entire study area as well as in nine wildlife protected areas by integrating GIS data and expert opinion. Expert opinions were used as the source of information regarding the stresses faced by the species because there was insufficient information available from ground surveys.We developed an index and maps of habitat suitability for each species, which were then integrated to represent a combined index (ranging from 0 to 27) and spatially explicit maps of the area's habitat suitability for large mammals. The average large mammal habitat suitability index value of the State of Selangor (9) indicates that many habitat patches have become unsuitable for such species. Of the nine wildlife protected areas, Fraser's Hill (22), Sungai Dusun (22), and Bukit Kutu (21) are very suitable; Klang Gate (20) and Templers Park (17) are suitable; and the remaining four are unsuitable for large mammals. We assume that this preliminary habitat suitability index and mapping are useful for conservation planning of wildlife habitats at both landscape and regional scales, as well as providing an initial foundation for revision by future research with significant new information.     

基于能值的陆域受威胁和濒危物种价值估算——以福建省厦门市为例

开展受威胁和濒危物种价值评估是生物多样性研究的关键问题之一。当前受威胁和濒危物种研究正处于濒危等级界定和保护优先性确定阶段,存在不同保护等级交叉管理、价值评估方法欠缺及重复性计算等多方面问题。利用IUCN濒危等级和中国特有种等级名录确定厦门市不同濒危等级物种数,在此基础上利用能值转换率和修正的中国能值/货币比率对厦门市陆域受威胁和濒危物种价值进行估算。结果显示,通过多途径整理纳入估算的厦门市陆域野生动植物物种数为1444种,其中受威胁和濒危物种数为318种;2015年厦门市物种能值价值约为3.53×10~(11)元,2010年约为3.08×10~(11)元,其中两期受威胁和濒危物种能值价值均占物种总价值的88.31%;中国特有种等级对价值贡献最大达73.25%,其次是IUCN濒危等级达23.24%。研究表明,能值评估法能够客观凸显受威胁和濒危物种价值,研究结果可为生物多样性及物种保育的管理决策提供技术支撑。     

动物的易绝灭特征与保护优先性

各种人为干扰和自然因素促使大量物种走向濒危和绝灭。物种濒危和绝灭不是随机的。具有某些特征的物种容易濒危和绝灭 ,即易绝灭特征。易绝灭特征包括个体大 ,繁殖力低 ,扩散能力弱 ,营养级高 ,家域大 ,种群小 ,种群波动大 ,分布范围窄 ,种群密度低 ,栖息地特化程度高和特殊栖息地类型等。研究物种的易绝灭特征可以为生物多样性提供预防性 (proac tive)的优先保护措施。尽管物种的易绝灭特征已经用于实际的物种保护中 ,然而由于物种的各种特征对物种濒危和绝灭的影响十分复杂 ,各个易绝灭特征还有待于进一步深入的、准确的研究。探讨适合不同类群和不同地区物种的易绝灭特征是十分必要的。由于特殊地史发育、中医药传统和边境频繁的非法野生动物贸易 ,我国动物的濒危模式可能与国外有所不同。     

我国濒危哺乳动物保护生物学研究进展

本文简要论述了2010-1015年间,我国濒危哺乳动物（主要是食肉类、灵长类、有蹄类和鲸类) 保护生物学的研究进展,涉及进化保护生物学、保护生态学、保护行为学、保护生理学、保护遗传学、保护基因组学与宏基因组学和保护政策建议与实践等诸多领域。以大熊猫和金丝猴为代表的濒危动物保护生物学研究成绩显著。各项研究结果表明,大熊猫并非是一个已走到“进化尽头”的物种,仍具进化潜力。虽然大熊猫仍然面临栖息地破碎等环境问题,总的来看其种群数量在逐渐增长,栖息地面积在逐渐扩大,已走出困境并脱离“濒危”的状态,可降为“易危”。我国大熊猫的保护为世界生物多样性保护树立了成功的范例。根据国内研究进展和国际发展动态,该文还对未来保护生物学的研究提出了一些建议,包括加强长期定点监测与系统性的研究工作,加强新理论、新方法和新技术的研发及应用,加强宏微观研究手段的结合从机制上揭示科学问题,加强动物对食物、高原极端环境和水生生态环境的适应性进化分子机制的揭示,加强理论与实践相结合积极推动研究成果的应用,为濒危动物的有效保护保驾护航。     

麋鹿沧桑命运与未来保护展望

麋鹿作为中国特有的鹿科动物,经历129年的保护努力,种群数量恢复到10000多头。因近亲繁殖严重,表面上看已无灭绝危险,但仍存在巨大隐忧。通过对麋鹿种群变迁、灭绝、重引入、恢复现状及四大种群(乌邦寺、南海子、大丰、石首野化种群)的发展趋势进行追踪分析,探究近千年来困扰麋鹿种群发展壮大的多重因素,提出种群保护与栖息地保护并重、强化疫病监测等保护对策,为麋鹿及其它大型陆生濒危哺乳动物突破种群发展瓶颈提供借鉴。