第四章生物多样性保护
4.1 就地保护 4.2 迁地保护 4.1 就地保护
4.1.1 物种所受威胁的评估 4.1.2 物种的遗传管理 4.1.3 种群的可持续收获
4.1.4 自然保护区的设计与管理 4.1.1 物种所受威胁的评估 物种常见性与稀有性的成因 物种对变化环境的适应
物种的常见性和稀有性是一种自然现象,其有别于人类冲击造成的物种濒危。 稀有性不宜用于物种保护优先权的确定。 4.1.1 物种所受威胁的评估
物种受到了多大的威胁,是确定保护优先权的最重要的因子。 世界自然保护联盟(IUCN) 编辑出版的“红皮书”(red list),按照受威胁程度对物种(就灭绝而言)做了等级上的划分。
IUCN定义的物种受威胁等级 4.1.2 物种的遗传管理 遗传管理的意义
遗传管理的应用
遗传管理的意义
遗传多样性减少,物种对整个分布区环境随机性敏感; 遗传多样性减少,物种的进化潜力下降。 遗传管理的应用 确定优先保护的种群
进化重要单元(evolutionary significant unit, ESU):遗传上与其他种群有明显分歧和不同进化史的种群或多个种群。它们由于在进化上相对独立,因此分别管理能保持物种的进化潜力。 可操作保护单元(operational conservation unit, OCU):参考社会经济因素(如国界)后确定的ESU,在管理上更具有可操作性。 地理管理单元(management unit, MU):地理或人为隔离所致的不同种群,它们彼此孤立,少有基因流动,等位基因频率的明显差异来自于隔离,而非系统演化。
辨别生物多样性的分布中心
许多物种都具有分布区收缩与扩展的历史,它们是由冰期等气候循环所引起的。 在新扩展区中的种群,其基因只是收缩区种群所含基因的一部分。 收缩区是生物多样性的中心,是自然保护工作的重点。 欧洲生物多样性分布中心
辨别种群的隔离与基因流动
局部水平上的遗传关联性,可以指示出基因在种群之间的流动程度。
若种群之间遗传关联性很高,说明发生着基因流动。此时所丢失的任何一个种群,都有可能会因此而得到恢复。
若各个种群在遗传上独立,说明种群之间缺乏基因的流动。此时如果丢失了某个种群,那么其后果将极其严重。
分类学辨别
以遗传学方法搞清物种在分类上的隶属关系,明确其保护地位。 例1:平动胸龟与小动胸龟
以遗传学方法辨别稀有的物种,提供更好的保护。 例2:卡塔利娜桃花心木与山地桃花心木 4.1.3 种群的可持续收获
4.1.3.1 种群增长与可持续性的一般原则 4.1.3.2 收获方法
4.1.3.1种群增长与可持续性的一般原则
可持续产量:可以无限地取自于某个种群,但是不伤害该种群的任何水平的收获。 最大持续产量(MSY):它是指可以无限获取的、最大限度的可持续产量。 从理论上讲,当种群数量保持在环境容纳量一半左右时,可实现MSY。 4.1.3.1种群增长与可持续性的一般原则 4.1.3.2 收获方法
单位时间的固定收获配额制度
一个物种要以固定的量(如重量或数量)来收获,而不考虑收获的付出如何(付出是指工作天数或花费的劳力等)。
单位时间的固定收获付出制度 只允许付出固定水平的努力,并用收获时间或付出的劳力来衡量.而不考虑从种群中实际取走了多少量。
4.1.4 自然保护区的设计与管理 4.1.4.1 自然保护区概念 4.1.4.2 自然保护区的设计 4.1.4.3 自然保护区的管理 4.1.4.1 自然保护区概念 自然保护区定义 自然保护区分类 自然保护区功能
自然保护区定义
对有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物种的天然集中分布区、有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水体或者海域,依法划出的一定面积予以特殊保护和管理的区域。
自然保护区分类
IUCN自然保护区分类系统
严格的自然保护区Strict Nature Reserve
荒野保护区Wilderness Area 国家公园National Park
自然遗迹保护地Natural Monument or Feature
栖息地/物种保护区Habitat/Species Management Area 陆地和海洋景观保护区Protected Landscape/ Seascape
资源管理保护区Protected area with sustainable use of natural resources 自然保护区分类
中国的自然保护区分类
按保护对象划分为三大类别9个类型。(P260)
按管理级别可划分国家级、省级、市级保护区,以及县级保护区。 按自然保护区的空间尺度和管理方式可以划分为自然保护小区、自然保护区、自然保护区域和自然保护区网络。 自然保护区功能
保护生物多样性的基地 开展科学研究的天然实验室 进行宣传教育的自然博物馆 合理开发利用自然资源的示范 4.1.4.2 自然保护区的设计 自然保护区选址原则 自然保护区设计原则 自然保护区的形状与大小 自然保护区内部的功能分区 自然保护区网与生境走廊建设 自然保护区选址原则
自然保护区选址的基本原则 原始生态系统的典型性和代表性 物种稀有性 脆弱性 多样性 面积适宜性 天然性 感染力
潜在的保护价值 科研的潜力
自然保护区选址原则
中国自然保护区的选址原则
在不同自然区划的基础上进行合理布局
我国共划分为9大区:东北山地平原区、蒙新高原荒漠区、华北平原黄土高原区、青藏高原寒漠区、西南高山峡谷区、东南西部山地丘陵区、华中丘陵平原区、华南低山丘陵区、东南部海洋海岛区。
国家规定保护的珍稀动植物,如孑遗动植物、候鸟或具有重要经济价值的野生动物的主要栖息地区。
典型而有特殊意义的植被、珍稀林木及有特殊价值的植物原生地或集中成片的地区。 具有特殊保护意义的地质剖面、冰川遗迹、熔岩、温泉、瀑布、化石产地等自然历史遗迹地。 自然保护区设计原则
生境岛屿存在如下的规律:
岛屿面积越大,生态多样性越大,物种灭绝率越小,因此物种丰富度亦越大; 隔离程度越高,物种迁入率越低,物种丰富度越低;
面积大而隔离度又低的岛屿具有较高的平衡物种丰富度的功能; 面积小或隔离度低的生境具有较高的物种周转率。 自然保护区设计原则
自然保区的设计应遵循下列原则 保护区面积越大越好;
一个大保护区比具有相同总面积的几个小保护区好;
对某些特殊生境和生物类群,最好设计几个保护区,且相互间距离愈近愈好; 自然保护区之间最好用廊道相连,以增加种的迁入率; 为避免“半岛效应”和减少“边缘效应”,保护区以圆形为佳。 自然保护区的形状与大小
对于特定的保护区,面积大的益处
大的保护区能较好地保护物种和生态系统.
就维持某一物种有效种群而言,低质量的资源比高质量资源需要更大的面积。 在小保护区中生活的小种群的遗传多样性低,更加容易受到对种群生存力有负作用的随机性因素的影响。
面积小的生境斑块,维持的物种相对较少,容易受到外来生物的干扰。 自然保护区的形状与大小
扩大保护区面积与周边社区之间存在矛盾
自然保护区面积越大,则保护的生态系统越稳定,其中的生物种群越安全。 自然保护区面积越大,可供生产和资源开发的区域越小。这与人口众多和土地资源贫乏的国家发展经济不适应。
保护区的面积应根据保护对象和目的而定,应以物种-面积关系、生态系统的物种多样性与稳定性以及岛屿生物地理学为理论基础来确定。 自然保护区的形状与大小
考虑到保护区的边缘效应,保护区的最佳形状是圆形。 自然保护区内部的功能分区 自然保护区内部的功能分区
核心区。在此区生物群落和生态系统受到绝对的保护,禁止一切人类的干扰活动。有限度地进行以保护核心区质量为目的,或无替代场所的科研活动。
缓冲区。围绕核心区,保护与核心区在生物、生态、景观上的一致性,可进行以资源保护为目的的科学活动,以恢复原始景观为目的的生态工程,可以有限度地进行观赏型旅游活动。 实验区。保存与核心区和缓冲区的一致性,在此区允许进行一些科研和人类经济活动以协调当地居民、保护区及研究人员的关系。 自然保护区内部的功能分区
划定自然保护区各个功能区边界的原则
核心区——核心区的面积、形状、边界应满足:种群的栖居、饲食和运动要求;保持天然景现的完整性;确定其内部镶嵌结构,使其具有典型性和广泛的代表性。 缓冲区——隔离带,隔离区外人类活动对核心区天然性的干扰;为绝对保护物种提供后备性、
补充性或替代性的栖居地。
实验区——按照资源适度开发原则建立大经营区。使生态景观与核心区及缓冲区保持一定程度的和谐一致,经营活动要与资源承载力相适应。 自然保护区网与生境走廊建设 建设自然保护区网的必要性
自然保护区的设计与研究集中在单个保护区是不可取的,原因有四:①单个的保护区不能有效地处理保护区内连续的生物变化。②只重视在单个保护区内的内容而忽略了整个景观的背景,不可能进行真正的保护。③单个保护区只是强调种群和物种,而不是强调它们相互作用的生态系统;④在策略上应趋向于保护高生物多样性的地区,而不是保持地区的生物多样性的自然性与特征。
人类活动所导致的生境破碎化是生物多样性面临的最大威胁。生境的重新连接是解决该问题的主要步骤。
自然保护区网与生境走廊建设 生境走廊的类型
小尺度相邻生境斑块的连接(线形生境走廊)。如篱笆墙的设计,适应于特定的边缘生境。但这样的走廊仅仅适宜于边缘种,而不利于内部种的移动。 在景观尺度上建立的连接廊道(带状生境走廊)。作为保护区景观水平上的廊道,为内部种和边缘种昼夜或季节性的或永久的移动提供通道,要求有大片带状的森林将各自分离的保护区沿河边森林、自然梯度或地形(如山脊等)连接起来形成区域内的自然保护区网。 自然保护区网与生境走廊建设 生境走廊在保护物种中的作用 允许动物昼夜或季节性迁移;
有利于扩散与种群间的基因流动和避免小种群灭绝;
允许物种进行长距离迁移和适应随时发生的外界环境变化(如火灾等)。 自然保护区网与生境走廊建设 生境走廊设计应注意的问题
在设计廊道时,应注意下列因素: 要保护的目标生物的类型和迁移特性, 保护区间的距离,
在生境走廊上会发生怎样的人为干扰, 生境走廊的有效性等。 4.1.4.3 自然保护区的管理 组织管理 社区共管 生物资源管理 社区共管
社区共管模式提出的背景
自然保护区是从防止生态破坏和生物多样性的急剧丧失的角度建立起来的,具有宏观性和长远性。而社区居民往往注重的是眼前的利益,对他们所处的优越的生态环境则感受不到或视而不见。
自然保护区面积一般较大,自然保护区机构难以随时对自然保护区进行监管。 社区共管
社区共管模式的现实意义 便于宣传教育等,把社区居民的个体行为转化为在社区共管机构科学、合理指导下的群体行