人类活动影响下具有Allee效应的非自治种群演化模式的研制及其应用——以丹顶鹤为例

提出“中国的丹顶鹤是否是一活着的灭绝物种(活死者) ?”这一重大科学问题。要回答这个问题,首先必须建立有关丹顶鹤种群演化与人类活动、栖息地斑块平均面积和斑块数关系的动力学模式,其次必须对丹顶鹤种群的大小进行动力学预测。前者涉及到所谓的“相互作用的标度理论”,后者则属于“物种多样性动力学预测”这一崭新的研究领域。首次应用标度理论,阐述了单个物种环境容量(K)与斑块数(P)的标度性质,并用实测的小三江平原的丹顶鹤资料进行了验证发现,K∝P0 .7。同时,在对logistic模式改进的基础上,引进人类活动累积效应及其作用的时间因素,首次提出了人类活动影响下具有Allee效应的非自治种群演化模式。并以丹顶鹤为例,模拟了其种群演化特征,预测了其灭绝时间。模拟结果发现:对于我国的珍稀物种丹顶鹤,其繁殖率的相对高低对物种灭绝的影响并不显著,但Allee效应对其物种灭绝的影响却是明显的,Allee效应越弱,物种灭绝时间越长。如果小三江平原湿地的生境质量得不到有效的恢复和提高,该区丹顶鹤将有可能会在330～4 2 8a后走向灭绝,即丹顶鹤的灭绝对现有栖息地毁坏的响应具有330～4 2 8a的时间滞后性。因此,认为丹顶鹤是一种典型的“活着的灭绝物种”,这一点必须引起政府、科学家和公众的高度重视。

Non-autonomous population dynamics model for single species with Allee effect affected by human activities and its application: A case study of red-crowned cranes Grus japonensis