岛屿生物地理学与集合种群理论的本质与渊源

岛屿生物地理学和集合种群理论是目前生物多样性保育所依赖的主要生态学理论。人们通常强调这两种理论的区别,对它们之间的关联却很少注意到。事实上,这两种理论是同根同源的。以经典集合种群理论的创始者R．Levim对他与岛屿生物地理学的创始者R．H．MaeArthur的合作过程以及岛屿生物地理学对他提出集合种群理论的影响的回顾为基础,分析比较了岛屿生物地理学、经典集合种群理论、以Hanski为代表的现代集合种群理论的基本假设、研究范式和核心思想的异同,简要介绍了多物种集合种群与集合群落研究的差异,最后分析了岛屿生物地理学和集合种群理论在生物多样性保育实践中的应用和存在问题。     

集合种群的理论框架与应用研究进展

集合种群的研究是当今国际生态学的重要前沿与热点。随着全球范围的生境破坏和破碎化,集合种群的研究方法已成为数学生态学、理论生态学和保护生物学的重要手段。由于其迅速的发展,集合种群的概念与理论得到迅速扩展与丰富。为了能总观集合种群进展的全局并开展进一步的工作．首先对集合种群的已有概念、理论和模型做了全面的分析和总结;其次对集合种群的发展和概念进行了探讨,以集合种群模型的中心框架：Levins的斑块占据模型为基础,展开对其它原理、效应和机制的探讨;主要包括了Levins原理．即当生境遭到破坏时,空斑块比例在集合种群灭绝前保持不变,然后还分析了Allee效应(集合种群的Allee效应主要是由于建群困难和扩散损失造成的);第三,分析了援救效应：迁入个体可以降低斑块中现有局域种群的灭绝风险。援救效应会增强集合种群的生存力,使空斑块比例下降。第四,探讨了两竞争集合种群的共存机制,即竞争,侵占妥协,其共存机制为空间生境中物种共存提供了有力的理论解释。最后,对集合种群群落中的灭绝债务进行了讨论。并给出了2种最为主要的集合种群空间模拟方法。     

物种保护的理论基础——从岛屿生物地理学理论到集合种群理论

全球面临着生境破碎化的危机,物种保护已成为人类面临的重大课题,并不是所有的人对岛屿生物地理学理论的产生及其关注的海洋岛屿都很熟悉,但是越来越多生物赖以生存的自然栖息地的丧失和破碎化都是有目共睹的,岛屿生物地理学和集合种群理论是目前物种保护的两个基本理论,物种迁入率和绝灭率的动态变化决策岛屿上的物种丰富度是岛屿生物地理学理论的核心内容,而集合种群理论关注的是局部种群之间个体迁移的动态以及物种的续存条件,在概述两个理论形成、发展及其核心内容的基础上,着重比较它们的异同点以及在生态学理论和实践中的应用,并论述物种保护理论范式从岛屿生物地理学向集合种群理论转变的基本背景和原因。     

Allee效应对具有生境恢复的集合种群的影响

Allee效应与种群的灭绝密切相关,其研究对生态保护和管理至关重要。Allee效应对物种续存是潜在的干扰因素,濒危物种更容易受其影响,可能会增加生存于生境破碎化斑块的濒危物种的死亡风险,因此研究Allee效应对种群的动态和续存的影响是必要的。从包含由生物有机体对环境的修复产生的Allee效应的集合种群模型出发,引入由其他机制形成的Allee效应,建立了常微分动力系统模型和基于网格模型的元胞自动机模型。通过理论分析和计算机模拟表明:(1)强Allee效应不利于具有生境恢复的集合种群的续存;(2)生境恢复有利于种群续存;(3)局部扩散影响了集合种群的空间结构、动态行为和稳定性,生境斑块之间的局部作用将会减缓或消除集合种群的Allee效应,有利于集合种群的续存。     

地点覆盖度、集合群落、地质时期动物群:联接古生物学和现代种群生物学的概念

在古生物群落中新近出现的地点覆盖度或发生率的概念,以及对生物集合种群的空间动态学的深入了解,使古生物学和现代生物学的联系更加紧密。集合群落的概念以及地质时期动物群的古生物学认识显示,将古生物学和生态学结合在一起是大有希望的。评述了目前对这些概念的理解,并以欧亚大陆大型食草动物群落的发育作为范例,介绍了运用这些理论来研究化石记录的方法。研究结果表明,化石记录中种群覆盖度的研究可以在以化石为基础的进化研究和以现生有机体为基础的进化研究之间架起一座桥梁。地点覆盖度最大的类群,像现代生态学中发生率最大的类群一样,往往是地理分布最广泛、在当地最丰富的类群。     

集合种群动态:理论与应用

集合种群是指一相对独立地理区域内各个局域种群的集合,这些局域种群通过一定程度的个体迁移而连结在一起。集合种群理论是生态学最新分支领域——空间生态学的主要研究途径之一;它关注的是局域种群之间个体迁移的动力学后果,以及具有不稳定局域种群物种的区域续存的条件。本文较为全面地介绍了集合种群理论的基本内容,并展望其应用前景。     

集合种群的Allee效应研究进展

随着全球环境破坏的加剧,物种丧失的速度加快,人们日益关注生物多样性的保护。种群生物学和自然保护生物学的一些研究表明,如果一个局域种群受到Allee效应的影响,最终可能走向灭绝。从物种保护的角度考虑,分别介绍了集合种群水平上的Allee效应的和似Allee效应,比较了集合种群的Allee效应和似Allee效应产生的原因,以及集合种群的Allee效应和局域种群的Allee效应之间的关系、集合种群的似Allee效应和局域种群的Allee效应之间的关系,并提出集合种群的Allee效应还需要进一步的研究。     

鸟类栖息地片段化研究的理论基础

栖息地片段化是导致许多森林鸟类种群下降的主要原因之一,而对栖息地片段化的形成及其影响的研究已是成为鸟类生态学的研究热点之一。介绍了鸟类栖息地片段化研究的理论基础,即岛屿生物地理学理论、景观生态学理论以及集合种群理论等,并阐述了鸟类栖息地片段化研究范式转变的原因。     

集合种群理论在生态恢复中的应用

环境问题的改善是生态与环境学家所面临的挑战之一 ,其核心是生态系统的稳定性和平衡性遭到极大的破坏 ,最明显的表现是生境破碎和栖息地丧失。本文探讨了集合种群理论的形成与成因 ,概述了该理论发展的最新成果及应用前景。在集合种群理论应用于生态恢复实践的论述中 ,阐述了一些原则性问题 ,包括集合种群平衡观、最小可存活集合种群、最适斑块密度以及高质量生境斑块等 ,以求在人们设计物种保护和恢复对策时 ,有一定的指导价值。     

集合种群的似Allee效应

从局域种群出发,建立了一个既包括局域种群动态,又包含集合种群侵占率的整合模型,并在这两个层次上进行了计算机模拟,结果表明：（1）同局域种群的Allee效应相类似,集合种群的斑块（适宜生境）侵占比例也存在一个临界值,即使有足够的适宜生境,当斑块的侵占比例低于这个临界值时,集合种群优将趋于灭绝。（2）这个临界值与局域种各的Allee效应密切相关,这将给自然保护,尤其稀有生物的保护以很大的启示。