自然杂交与生物多样性保护

物种之间的杂交事件在自然界中时常发生,虽然大部分自然杂交会成为进化的盲端而被淘汰,但仍有一部分自然杂交在物种形成过程中起到很重要的作用。随着对自然杂交认识的深入,人们对其是否具有保护价值存在着较大的争议。本文从遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个方面综述了自然杂交在物种进化和生态系统中的作用,认为并不是所有杂交都存在着物种逆转的危险,一些杂交事件可以增加生物多样性,提高物种的环境适应性。同时,我们结合近年来自然杂交的研究案例,提出自然杂交的保护原则:对父母本没有威胁,同时有助于提高生物多样性和环境适应性的自然杂交应该予以保护。希望该建议为国家制定物种保护法律法规和编制红色名录提供参考。     

中国生物多样性就地保护成效与展望

生物多样性就地保护是指通过开展自然保护地体系的建立与管理, 结合自然保护地以外其他有效的基于区域的保护措施(other effective area-based conservation measures, OECMs), 从而实现物种种群及其栖息地的保护与恢复以及保障和提升生态系统服务的目标。就地保护是实现2020年全球生物多样性保护目标最为重要的措施之一。本文从自然保护地数量与面积、代表性、有效性, 以及其他生物多样性就地保护措施等方面, 整理和综述了国内外近年来的相关报道。总体来看, 我国基本建立了具有中国特色的生物多样性就地保护与管理体系, 实施了各项生物多样性保护恢复措施, 取得了一系列重大进展。自然保护地的面积和数量均呈现上升趋势, 已覆盖陆域国土面积的18%, 对一些重要生态系统及重点保护物种的保护取得了一定成效。正在建设的10处国家公园体制试点提升了部分重点物种的保护连通性。自然保护区总体管理状况相对较好, 保护了90%以上的哺乳动物和97%的兰科植物。此外, 其他有效的基于区域的保护措施亦为生物多样性就地保护贡献了民间力量。在此基础上, 本文对照《中国生物多样性保护战略与行动计划(2011-2030年)》中对“加强生物多样性就地保护”的各项要求, 分析总结了当前我国生物多样性就地保护仍然存在的问题与不足, 具体表现在以下几个方面: 自然保护地整体保护能力仍有待提升; 生物多样性保护优先区域仍然存在保护空缺; 自然保护区管理质量有待提升; 缺乏公共协商机制; 自然保护地以外的其他就地保护工作仍在探索阶段等。在此基础上, 对将来我国生物多样性就地保护提出了进一步建议与展望: (1)制定更为具体和量化的生物多样性就地保护目标; (2)加大力度减少物种受威胁程度, 特别是受关注较少的物种; (3)以保障和提升生态系统服务为目标, 提升生态系统保护修复的系统性与整体性; (4)加强自然保护地以外的生物多样性就地保护; (5)完善长期监测体系, 为生物多样性就地保护成效评估提供数据支撑。本文可为“2020年后全球生物多样性框架”特别是就地保护目标的制定与实施提供参考。     

生物系统学与自然保护

生物系统学的知识是自然监测和保护的基础。随着自然保护观念由强调重点物种或代表性生态系统保护转向强调保护地球上生物多样性,生物系统学将在自然保护中发挥更大的作用。     

基于野牛生境选择的生物多样性保护廊道设计:来自西双版纳的案例

景观破碎化阻碍了物种在生境斑块间的扩散,阻断了物种的基因交流,增加了物种局部灭绝的风险,是生物多样性丧失的主要原因之一。通过建立生物多样性保护廊道,将分离的自然保护区连接起来,形成一个自然保护区网络,有利于提高生物抵抗局部干扰的能力。同时,也为生物多样性的长期保存提供了重要保障。本文结合亚洲发展银行大湄公河次区域（Greater Mekong Subregion）生物多样性保护行动计划的实施,在西双版纳州境内,以野牛（Bos gaurus）为对象,在2个自然保护区之间进行生物多样性保护廊道的设计,对生物多样性保护廊道的设计方法进行了一些有益的探讨。     

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。     

自然保护地生物多样性保护研究进展

建立自然保护地是保护生物多样性最为重要的措施之一。总体来看, 自然保护地生物多样性保护研究主要围绕关键生态系统以及珍稀濒危物种等保护对象的状态以及变化两个层面进行, 并重点关注自然保护地数量与面积、保护了多少重要生态系统和物种、能否有效保护生物多样性等一系列科学问题。然而, 在自然保护地生物多样性保护研究方面, 还缺少针对上述研究领域的系统性综述。为此, 本文系统梳理了自然保护地空间布局及其与生物多样性分布的关系、自然保护地生物多样性变化及其保护成效等近20年来相关领域的研究进展。自然保护地的空间布局以及与生物多样性分布的关系主要围绕自然保护地与生物多样性在某一阶段的状态开展研究, 致力于探究自然保护地“保护多少” “代表性如何” “在哪儿保护”等一系列关键科学问题。同时, 自然保护地内的生物多样性会随着气候变化、人类活动以及自身演替等发生时空动态变化, 基于自然保护地生物多样性变化分析, 各国学者在全球尺度、国家尺度和单个自然保护地进行了大量的保护成效评估研究, 并逐渐发展出了自然保护地内外配对分析方法以提升保护成效评估的精度, 进而识别出不同自然保护地的主要影响因素。在此基础上, 本文进一步对自然保护地生物多样性保护研究提出了展望, 主要包括: (1)综合考虑自然保护地生物多样性状态和变化; (2)开展多目标协同的自然保护地空间优化布局; (3)强化自然保护地主要保护对象的识别、调查与监测; (4)提升自然保护地的质量和连通性; (5)探究自然保护地管理措施与保护成效的关联机制。本文可为“2020年后全球生物多样性框架”的制定与实施特别是在自然保护地体系建设与优化方面提供参考与借鉴。     

生物多样性保护的一个理论框架——生物最小面积概念

稳定而复杂多样的自然生境有利于多样性的形成和保存,剧变并趋于简单化的干扰生境常使多样性丧失。现实中的森林破碎化使区域物种丧失。多样性保护要求具备促使物种能长久生存的生境。生物最小面积概念集中讨论物种长久生存与群落(景观)面积的关系,是多样性保护的最基本的理论基础。根据自然保护实践,提出最小景观,扩充了生物最小面积概念。讨论了生物最小面积概念在建立自然保护区的理论框架、了解被保护生物及其生境的自然特点以及建立更全面的自然保护网络等方面的应用。     

生物多样性保护的一个理论框架

稳定而复杂多样的自然生境有利于多样性的形成和保存,剧变并趋于简单化的干扰生境常使多样性丧失。现实中的森林破碎化使区域物种丧失。多样性保护要求具备促使物种能长久生存的生境。生物最小面积概念集中讨论物种长久生存与群落（景观）面积的关系,是多样性保护的最基本的理论基础。根据自然保护实践,提出最小景观,扩充了生物最小面积概念。讨论了生物最小面积概念在建立自然保护区的理论框架、了解被保护生物及其生境的自然特点以及建立更全面的自然保护网络等方面的应用     

动植物检疫在生物多样性保护中的作用

生物多样性保护不仅包括对野生物种的保护,也包含对栽培和驯化物种的遗传多样性的保护,动植物检疫在保护栽培和驯化物种的安全和防止野生物种资源外流两个方面发挥了重要作用。可以认为,动植物检疫系统是生物多样性保护中的一支生力军。文章强调,一要加强动植物检疫,减少国际贸易对生物多样性的影响;二要增强口岸把关,有效地保护我国濒危、珍稀物种资源。文中例举了过去我国濒危、珍稀生物资源破坏和流失情况,并介绍了在加强对濒危、珍稀物种进出口管理中,动植物检疫机关所起的把关作用。     

中国自然观察2014:一份关于中国生物多样性保护的独立报告

《中国自然观察2014》是一份针对中国生物多样性保护状况的研究报告,由山水自然保护中心、中国观鸟组织联合行动平台和北京大学自然保护与社会发展研究中心联合发布。这份观察报告依据的是上述机构多年积累和公开发布的数据,尝试从独立视角给公众和决策者解读和勾绘出最近十多年来中国自然生态的变化图景。报告的主要内容包括基于遥感数据对我国2000–2013年森林变化情况的解读;中国最受关注的濒危物种分布格局和保护与研究现状;以及自然保护区对濒危物种和森林的保护状况。研究还发现,我国重点保护物种名录未能及时覆盖我国的濒危物种,亟需更新;民间的自然观察填补了物种的分布和数量的大量空白,是物种和生态系统基本信息收集和保护成效监督监测的可靠力量;在保护区难以覆盖的地区,特别是东部人口密集地区,以当地居民和公众参与为主体的保护小区可能是一个有效的保护途径;信息公开和长期的生态系统及物种研究与监测都迫在眉睫。     

云南被子植物菊类分支的系统发育多样性及其分布格局

全球气候变化与人为活动等因素导致的生物多样性丧失,引起了全球各界对生物多样性保护的高度关注。传统生物多样性保护主要对物种、特有种、受威胁物种的种类组成及其分布模式开展研究,忽视了进化历史在生物多样性保护中的作用。云南是全球生物多样性热点地区的交汇区,生物多样性的保护历来受到广泛关注,为了更好地探讨云南生物多样性的保护措施,该研究以云南被子植物菊类分支物种为研究对象,基于物种间的演化关系,结合其地理分布,从进化历史的角度探讨物种、特有种、受威胁物种的种类组成及系统发育组成的分布格局,并整合自然保护地的空间分布,识别生物多样性的重点保护区域。结果表明：云南被子植物菊类分支的物种、特有种及受威胁物种的物种密度与系统发育多样性均显著正相关;通过零模型分析发现,由南向北标准化系统发育多样性逐渐降低;云南南部、东南部、西北部是云南被子植物菊类分支的重点保护区域,加强这些区域的保护,将最大化地保护生物多样性的进化历史和进化潜能。由此可见,融合进化历史信息的植物多样性格局分析不仅有助于更加深入地理解植物多样性的形成与演变,也为生物多样性保护策略的制定提供更多的思路。     

中国植物受威胁等级评估系统概述

濒危物种保护是生物多样性保护工作的重要组成部分, 而物种受威胁等级评估则是濒危物种保护的方向指引。经过多年的发展, 物种受威胁等级的评估由定性评估逐渐向定量评估为主、定性评估为辅的方向发展。本文综述了国内植物受威胁等级定量评估系统的研究进展, 同时介绍了国外较为成熟的IUCN红色名录评估系统、CITES评估系统、美国自然保育协会评估系统, 提出未来制定受威胁物种定量评估标准时要兼顾以下方面: (1)等级设置定义要明确、统一且合理; (2)评估标准应该定量化、客观且不冗余; (3)评估系统应该适应不同地理范围, 最好能同时表达出各范围的受威胁等级; (4)评估指标要包含物种动态信息, 能定量分析物种在过去或者未来的变化。此外, 本文认为国内的物种受威胁等级定量评估系统应该形成规范化的大纲, 加大宣传力度, 尽量将理论研究与具体的保护行动结合起来; 同时, 我国还应该采用全球广泛应用的受威胁等级评估系统获取物种受威胁等级, 将国内生物多样性保护工作纳入到全球范围中去。     

自然保护区学说与麦克阿瑟-威尔逊理论

全球正两临着一场物种灭绝的大危机,自然保护己成为人类面临的重大课题,自然保护区的建立是减缓物种灭绝速率、保护生物多样性的重要途径。岛屿生物地理学为自然保护区理论的产生起了重要的作用。然而,许多研究表明,该学科尚未成熟,尤其在自然保护区方面的应用颇为有限,无疑,现代自然保护区理论应是多学科研究的综合产物。本文概述了岛屿生物地理学的基本内容及其在自然保护方面的影响,并对种群脆性分析和景观生态学途径在自然保护区理论中的作用进行讨论。     

自然保护区学说与麦克阿瑟-威尔逊理论

全球正两临着一场物种灭绝的大危机,自然保护己成为人类面临的重大课题,自然保护区的建立是减缓物种灭绝速率、保护生物多样性的重要途径。岛屿生物地理学为自然保护区理论的产生起了重要的作用。然而,许多研究表明,该学科尚未成熟,尤其在自然保护区方面的应用颇为有限,无疑,现代自然保护区理论应是多学科研究的综合产物。本文概述了岛屿生物地理学的基本内容及其在自然保护方面的影响,并对种群脆性分析和景观生态学途径在自然保护区理论中的作用进行讨论。     

城市公园和郊区公园生物多样性评估的指标

随着城市化进程的加快,城市的生物多样性不可避免地受到城市化的各种影响,城市及其郊区的生物多样性保护越来越受到人们的重视。城市公园与郊区公园中往往具有高度多样化的生境,并保存着某些自然植被片段和动物物种,那里的生物多样性较高。可见,在城市和郊区的生物多样性保护中,公园生物多样性的保护是一个非常关键的环节,而对其生物多样性的评估又是有效保护的基础。目前,我国生物多样性评估方面的研究工作多集中于物种水平,而对生境的研究较少,但实践证明,保护生境比保护物种更为重要。本文介绍了比利时学者Hermy & Cornelis在比利时西佛兰德省的Loppem市立公园的保护实践中构建的一种对城市公园和郊区公园中的生物多样性进行评估的方法。该方法从两个方面展开：生境多样性和物种多样性。在生境水平上,首先对各种生境单元进行分类,这些单元被分为面状、线状和点状要素。针对每种要素,分别计算了Shannon-Wiener多样性指数和饱和度指数。饱和度指数是实际的多样性指数与最大可能的多样性指数之比。在物种水平上,使用了物种数、Shannon-Wiener多样性指数和饱和度指数来评估公园中的高等植物、蝴蝶、两栖动物和饲养的鸟类等物种。这样,就获得了20个生物多样性指标,根据这些指数就可以对Loppem市立公园内的生物多样性进行评估。结合我国生物多样性评估工作的实际要求,文章最后对上述方法进行了讨论,指出该方法对我国公园的生物多样性评估工作具有借鉴意义,但在运用时各地需要结合本地的实际情况。     

气候变化对野生生物类自然保护区的影响及其风险

自然保护区是禁止开发区域、生态保护红线、自然保护地等生态功能重要地区的核心组成部分,在保护生物多样性、保障国家生态安全中居于重要地位。在生态文明体系加快构建、人类活动不利影响逐渐得到遏制的背景下,气候变化及其影响将成为自然保护区建设和管理面临的主要挑战。鉴于此,分析和总结了气候变化对野生生物的影响,剖析了气候变化对野生生物类自然保护区的风险,以期为协同推进自然保护区管理与应对气候变化工作、建立完善国土空间规划体系和自然保护地体系的自然保护区管理制度等提供科学依据。结果表明,气候变化对野生动植物物种分布、生物物候、种间关系的影响更加凸显,加剧了物种灭绝风险;气候变化影响特别是气候变化引起的物种适应性迁移,将对以相对固定的空间布局、保护边界、功能分区为主要特征的自然保护区建设和管理模式提出新的挑战,使得野生生物类自然保护区保护对象、保护功能等面临风险,形成自然保护区气候变化风险;而且当前自然保护区优化调整仍然滞后于气候变化影响,将进一步加剧自然保护区气候变化风险。     

生物间非传递性竞争研究进展

生物间的竞争关系是决定群落中物种共存和生物多样性的关键因素。传统研究主要关注物种两两之间的竞争作用, 而对多物种相互竞争形成的网络研究相对较少。近年来, 类似于“石头-剪刀-布”游戏的非传递性竞争被认为是一种重要的物种共存和生物多样性的维持机制, 越来越受到生态学家们的关注。本文首先回顾了非传递性竞争定义的发展过程, 并介绍了非传递环的不同结构。其次介绍了基于竞争结局矩阵以及入侵增长率的非传递性竞争度量指标, 并对比不同指标的特点与适用情形。随后通过多个研究实例介绍了非传递性竞争在自然群落中的普遍性, 并指明物种之间的权衡是非传递性竞争产生的生物学机制。最后介绍了非传递性竞争对生物多样性与生态系统功能的影响。非传递性竞争本质上是物种两两之间相互作用的组合, 是只包含单一作用类型的特殊网络结构。因此, 非传递性竞争如何影响生物多样性-生态系统功能关系和群落稳定性, 如何受到环境与高阶相互作用的影响, 以及如何将竞争网络拓展到包含不同相互作用类型的生态网络, 将是未来非传递性竞争研究的重要方向。对非传递性竞争的研究有助于整合生物间的各种相互作用, 构建更加现实合理的生态网络, 并加深对物种共存和生物多样性维持机制的认识, 进而有助于指导生物多样性的保护和恢复工作。     

新书介绍

《中国的生物多样性——现状及其保护对策》一书对中国几十年来有关生物多样性研究的成果进行了概括性总结,是有关中国生物多样性现状与保护对策研究的第一本专著。全书共分八章:第一章生物多样性的意义及其价值;第二章自然条件和社会经济状况;第三章物种多样性;第四章遗传多样性;第五章生态系统多样性;第六章中国生物多样性关键类群和关键地区;第七章中国生物     

安徽石台县与青阳县苔藓植物多样性

生物多样性保护优先区域代表了生物多样性富集区、典型生态系统与关键物种分布区, 对于生物多样性保护具有重要意义, 但优先区域内自然保护地覆盖率通常较低, 存在很大的保护空缺。苔藓植物作为生物多样性的一个重要组成部分, 在生态系统中发挥着重要作用, 但由于个体细小、分类鉴定困难等, 使得其多样性保护成为整个生物多样性保护中较为薄弱的一环。为了了解我国生物多样性保护优先区域苔藓植物多样性及受保护情况, 本文以黄山-怀玉山生物多样性保护优先区域内的石台县和青阳县为例, 通过系统的样线法调查优先区域内自然保护地内、外的苔藓植物多样性, 比较了其物种组成特点及相似性。结果表明, 该区域共有苔藓植物64科140属344种, 包括苔类植物27科40属106种、藓类植物37科100属238种, 其中有5种为濒危物种。自然保护地内有60科120属270种, 保护地外有46科90属185种, 保护地内、外苔藓植物科、属、种的Jaccard相似性系数分别为0.66、0.50和0.32, 表明自然保护地内、外物种组成差异很大。与石台县和青阳县苔藓植物历史数据相比, 本研究新增苔藓植物14科64属273种, 其中包括安徽省新记录2科9属96种, 而且有18种仅分布于自然保护地外。根据对该区域物种累积曲线及外推估计分析, 当采集足够充分时, 基于标本数的物种多样性预测值为485种, 基于样线数的预测值为563种, 说明石台县和青阳县的苔藓植物多样性仍存在被低估的可能。本研究结果一方面表明了自然保护地之外的苔藓植物在保护中有重要价值, 另一方面也反映了苔藓植物的野外就地保护存在空缺。建议在我国其他生物多样性保护优先区域开展类似的调查和研究, 以期为今后对苔藓植物的分布规律及保护研究提供翔实的基础数据。     

西南地区生物多样性保护优先格局评估

选择831种西南地区重要保护物种为指示物种,分析指示物种空间分布特征,基于系统保护规划理论应用MARXAN模型评估西南生物多样性保护优先格局,确定优先保护区域,在最小保护成本条件下达到最优化的保护效果。结果表明:生物多样性保护优先区面积89.88×10~4km~2,占西南研究区面积的37%;保护优先区内除鸟类外其他类别栖息地面积均超过各自栖息地面积50%,其中94%指示物种栖息地面积比例超过60%;GAP分析发现,保护优先区同国家级自然保护区存在空间分布不匹配的现象;建议在原有国家级自然保护区基础上优先扩充保护区范围,并借助国家公园建设等政策适当建立新的自然保护体系。