岛屿生物地理学与保护物种多样性浅谈

岛屿生物地理学理论对自然保护区的指导意义
岛屿生物地理学理论对自然保护区的指导意义
岛屿生物地理学的出现标志着人类对野生动物及其生存环境的研究工作出现了新的突破。

它涉及到多个领域，如植物学、动物学、生态学、遗传学、进化生物学等，有助于人们更加深入理解岛屿生物的特性，为自然保护区的制定提供更强有力的科学依据。

岛屿生物地理学研究表明，岛屿上生物种类栖息地和迁徙路径呈明显联系，以及岛屿中不同物种或种群之间的生态关系和地理变化。

无论是外岛还是内陆，物种的迁徙路径会进行适应性调整，以适应本地的生态环境。

在自然保护区规划中，岛屿生物地理学的研究结果可以作为一种借鉴，分析影响岛屿生物活动及生态环境变化的因素，并根据岛屿动物特有的生态环境发展出合理的保护措施，以最大化地保护地区内特有的生物物种及其群落以及育苗树种等。

此外，岛屿生物地理学可以帮助管理者做出更详尽的自然保护区规划，比如：通过对夜行性鸟类的研究，可以结合地形特点为夜行性鸟类指定合适的迁徙路径，制定适宜的保护范围；或者根据捕食者和猎物之间的生态关系，为重要生态系统的保护指明重点。

总之，岛屿生物地理学的发展为自然保护区的管理提供了有效的科学指导和广泛的应用价值，使大家能够从多方面更好地了解动植物在岛屿上空间分布态势，依法制定合理的自然保护区，最大限度地提高动植物的保护效果。

谨以此文报友们，共勉！。

生物地理学在保护生物多样性中的作用生物多样性是地球上生命的宝贵财富，对维持生态平衡和人类的生存福祉至关重要。

而随着人类活动的不断扩张，生物多样性正在面临着严重的威胁。

为了保护和维护生物多样性，生物地理学作为一门研究地理分布与生物之间关系的学科，在保护生物多样性方面起着重要的作用。

本文将探讨生物地理学在保护生物多样性中的作用，并探讨其未来的发展方向。

1. 生物地理学的基本概念和方法生物地理学是研究生物与地理环境之间相互关系的学科，它通过调查和分析生物的地理分布，揭示了物种的起源、分布和演化规律。

为了研究生物地理学，学者们提出了一系列的研究方法和技术，如物种分布图、分子生物学和地理信息系统（GIS）等。

2. 生物地理学在保护生物多样性中的实践应用（1）物种保护区划的制定生物地理学可以帮助科学家们确定物种的地理分布范围，并基于此制定物种保护区划。

通过研究物种的地理分布模式和栖息地的要求，科学家们能够为不同的物种制定合适的保护区域，并采取相应的保护措施，以确保物种的生存和繁衍。

（2）生物入侵物种的管理生物入侵是指外来物种进入并对本地物种造成负面影响的现象。

生物地理学可以帮助科学家们了解入侵物种的来源和扩散途径，以便采取有效的措施来管理和控制这些入侵物种。

例如，通过研究物种的分布模式和适应性能力，科学家们可以预测入侵物种的扩散趋势，并制定相应的控制计划来减少其对本地物种的影响。

（3）生态恢复与生态重建生物地理学在生态恢复与生态重建方面也起着重要作用。

通过研究灾难事件、自然退化或人为破坏对生态系统的影响，科学家们可以为生态系统的恢复和重建提供科学依据。

例如，通过分析植被与气候之间的关系，科学家们可以选择适合的植物物种来恢复生态系统的功能。

3. 生物地理学在保护生物多样性中的挑战和发展方向尽管生物地理学在保护生物多样性方面取得了很多进展，但仍面临着一些挑战。

首先，生物地理学研究的过程需要大量的数据支持，而获取高质量的数据是一项耗时且昂贵的工作。

岛屿生态地理学理论【岛屿生物地理学理论与生物多样性保护】第六章岛屿生物地理学辩证法有机体与生物多样性保护韩兴国１引言许多生物赖以生存的生境精神支柱高山小到热带雨林中的林窗即便可以看成是大小隔离程度不同的岛屿湖泊可以看成是中会的岛屿森林海洋ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ提出的岛屿生物地理学理论阐述了上物种的数目与面积之间的关系由于新物种的迁入和原来占据岛屿的物种的灭绝当物种的迁入率和灭绝率相等时按照岛屿古菌地理学理论１Ｃｏｌｏｎｉｚｉｎｇｓｐｅｃｉｅｓ２尽管研究每个物种的个体数目和它们的生物学活性更有生态学意义即物种的存在与否如土壤节肢动物原生生物该理论认为决定岛屿物种平衡的主导过程是随机的此外如竞争互惠共生和进化等不管这一理论存在着什么不足转向通过野外模拟试验来验证生物多样性形成的机制它已经扩展到陆地生境岛屿的研究中去然后透露了其在自然保护区和保护庇护所景观片断化是形成生境岛屿的重要原因之一２岛屿哺乳类地理学理论２Ｉｎｓｕｌａｒｉｔｙ形状和隔离程度多种不同的岛屿例如类活动的影响１９５６１９７２Ｔｒｕｅｏｃｅａｎｉｃｉｓｌａｎｄｓ岛屿上的物种数目同其原来相连的陆地相同陆地桥岛屿成矿由于地质的原因被沙漠围绕的高山ＦｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＬａｎｄｂｒｉｄｇｅｉｓｌａｎｄｓ陆地桥由于人例如溪流面上升岛屿上的生物是从陆地经过一定最远的水域后逐渐迁入传播的理想场所１３系对社会学早期生态学思想的形成曾起了重要的作用他被岛上的动植物所吸引Ｄａｒｗｉｎ２种关面积越大而真正海洋海洋岛屿也是所研究海洋所陆地生物２岛屿的动物和植物北区１８３５年取样面积的大小和样地内所包含的物种数目密切相某个分类群图１表示太平洋诸岛陆地和淡水鸟无腺同岛屿面积之间的关系岛屿图１岛和离４ＴａｎｇａＩｓｌａｎｄｓ１９１１１４ＴａｎｉｍｂａｔＩｓｌａｎｄｓＮｅｗＨｅｂｒｉｄｅｓ２３１７小于５００英里的岛屿ＷａｋｅＫｕｓａｉｅＳｏｃｉｅｔｙｌｓｌａｎｄｓＳａｎｔａＣｒｕｚ８５ＰｏｎａｐｅＣａｒｏｌｉｎｅＩｑｌａｎｄｓＬｐｏｕｉｓｉａｄｅｓ２０２４１８ＨａｗａｉｉＣｅｒａｍ２１２５２Ｔｕａｍｏｔｕ９１２１５６远即那些离Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ３太平洋诸岛陆地和淡水鸟种数与岛屿面积之间的关系表示远于２０００英里的岛屿ＬｉｎｅＩｓｌａｎｄｓ７１０１３Ｋｅｉ２２ｓｏｌｏｍｏｎｓＭａｒｑｕｅｓａｓＭａｒｉａｎａｓＩｓｌａｎｄｓＰｅｌｅｗＰａｌａｕＩｓｌａｎｄｓＳｏｍｏａＦｉｊｉ１６ＲｅｎｅｌｌＩａｌａｎｄｓＤ＇ＥｎｔｒｅｃａｓｔｅａｕｘＩｓｌａｎｄｓ我们就生物学可得到生态学中的所谓１９１３Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ１９２５Ｄｉａｍｏｎｄ和Ｍａｙｒ１９６２ａＭｃＱｕｉｎｎｅｓｓ将这一关系用Ｓ＝ＣＡ２表示数并不能描述所有物种的数目与之间的关系只将面积进行对数转换更好１９２２幂函物种数目和面积都躲进行对数转换１９７９数转换后直线的斜率ＭｃＣｏｙＭａｒｔｉｎ变为上ｌｏｇＳ＝ｚＬｏｇＡ参数Ｃ取决于进行分类类群和生物地理区域Ｃ也是需要有比较价值的Ｓｕｇｉｈａｒａ见表１由公式ＳＳ表示物种数目但是即经过对Ｃｏｎｎｏｒ和推算时所取单位为平方英里３４０蚁类繁殖的陆地和八斗子鸟美拉尼西亚群岛西印度群岛０３０１０２８０３０３４８９陆地脊椎动物北方森林中的鸟浮游动物鱼类即可将物种数加倍１９５７时的特殊情况那么Ｓ２＝ＣＤａｒｌｉｎｇｉｏｎ（１９４３）Ｐｒｅｓｔｏｎ（１９６２）１９６４Ｈａｍｉｌｔｏｎ等Ｈａｍｉｌｔｏｎ等Ｈａｍｉｌｔｏｎ和ＡｒｒｎｑｔｒｏｎＲ（１９６５）Ｐｒｅｓｔｏｎ（１９６２）Ｂｒｏｗｎ（１９７８）Ｂｒｏｗｎｅ（１９８１）只需要将岛屿建筑面积增加１４０倍才能将物种数加倍即是ｚ３４倍密西根湖岛美国美国纽约州湖泊美国纽约州湖泊ｚ值的生物学意义巨大如果之值为００３２５０３２６０２３００当ｚ＝０必须使面积增加所以如果原始生态系统只有１０该生态系统有５０的面积保存下来，则该生态系统中有７５大部分分类群的ｚ值介于００当然那么ｚ值以后可能增加经过对数转换后ＩｓｏｌａｔｅＳａｍｐｌｅ而样本则是繁殖地中的部分个体样本的ｚ值要比隔离种群小１２１７１８３５之间ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ面积曲线以及ｚ值的狭窄范围主要是由于下列十三方面引起的其二是个体总数和物种数目之间迫近的关系非常接近对数正态分布Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｉｅｓａｂｕｎｄａｎｃｅ例如１９８９释物种和面积之间的隔阂ＰａｓｓｉｖｅｓａｍｐｌｉｎｇｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓＨａｂｉｔａｔｄｉｖｅｒｓｉｔｙｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ样本一般包含较少的物种数目和较高的种一个体数目随着取样面积的增大但新物种增加的频率不断下降大多数确实的自然保护区或其它生境景观都可以看做是代表当地更大群落中部分物种的样本所以就是每个物种中均只有几十个体物种有些的隔离种群生境对其它物种可能是样本生境索罗门群岛上为有的鸟类的ｚ值仅力０而有的物种的ｚ值高达０表现出明显的隔离种群的特性３平衡理论ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ认为即新物种的迁入和原来占据岛屿物种的灭绝当迁人卓和灭绝率相等时即物种的数会相对稳定这就是岛屿生物地理学理论的核心岛屿生物地理学理论也称为平衡理论１９８９图２种一面积椭圆示意图图３岛屿物种数目同物种滴度迁入率和灭绝率的关系由上图可以看出物种迁入率下降因为任何岛屿上生态位或生境的空额有限新迁入的成功能够种定居的可能性就越小因此迁人率和灭绝率将随岛屿上物种的丰富度的增加而分别呈下降和上升趋势物种的迁入率随其与陆地种库Ｃｏｌｏｎｉｓｔｓｏｕｒｃｅ面积效应假定在某一陆地的边缘体积最新已经形成一排大小不相同从陆地迁入这些岛屿的物种的速率将是一样这些岛屿上物种的灭绝率则不相同这小岛屿有限的空间使得物种之间对资源的竞争加剧并且每个物种的物种数量也小总的数也小包括这些岛屿上爬行动物和爬行动物的多样性随面积增距离效应即岛屿离陆地和其它岛屿越远这是因为如果岛屿的基本一致面积完全相同其上的物种的迁入就越慢但对于陆地岛屿来说这是因为１２３４动物则不能生存１９６９他指出四种不同的平衡状态连续在岛屿上Ｎｏｎ－Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｓｐｅｃｉｅｓ新物种的迁入率正好等于原有物种的灭绝率ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ竞争互作物种平衡此时这个过程中物种组成继续变化在此之后在波多黎哥加而增加牙买加等Ａｓｓｏｒｔａｔｉｖｅｓｐｅｃｉｅｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ群落中的不同成员从遗传上互相适应或适应其周围的环境物种之间将达到进化物种平衡对于物种迁入率和灭绝率的估算需用下列随机模型Ｓ是此类动物群物种达到平衡时的平均物种时所需要的时间ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ一般主要有下列两种间接一般而言方数１９６７法１推算迁来率和灭绝率必须对岛屿通过必须频繁的取样１９７９灭绝的群落数相对较少如果取样频度不够某个物种的不存在可能是由于取样误差所致Ｓｃｈｏｅｎｅｒ必须通过实验的方法岛屿群落是否达到平衡状态４岛屿生物地理学本体论的验证自从岛屿生物本体论地理学理论提出以后这些生物类群包括Ｄｉａｍｏｎｄ，１９６９ＢｒｏｗｎｅＢｒｏｗｎＨｅａｔｗｏｌｒ和ＬｅｖｉｎｓＲｅｙＣａｉｒｎｓ等ＨａｖｅＤｉｃｋｅｒｓｏｎ和ＲｏｂｉｎｓｏｎＡｎｄｒｅｗｓ等Ｋｉｎｋｅｌ等Ｃｈａｐｅｌａ和Ｂｏｄｄｙ１９８７１９８０必须同时八个满足下列三个国际标准１２３大量关于平衡理论的文章却很少符合上述３个标准Ｇｉｌｂｅｒｔ１９１７年Ｈｏｗｅｌｌ发表了关于美国南加州沿岸几个岛屿上鸟类的报告Ｄｉａｍｏｎｄ他发现１山雀Ｃｈａｐａｒｒａｌ但所有岛屿上都没有该种山雀２的鸟类灭绝３４这大现同平衡理论的预料预测是一致的美口科学家Ｓｉｍｂｅｒｌｏｆｆ和Ｗｉｌｓｏｎ１９７０Ｒｈｉｚｏｐｈｅｒａｍｅｎｇｌｅ另一个小岛离陆地５３３米首先从波斯湾榄叶片这样然后再用溴甲烷熏蒸蝎蜘蛛甲虫等研究结果表明距离大岛最近的小岛上的物种数目最多湖中的回到动物重新回到了熏蒸前的水平由于迁入率和灭绝率的经常变化导致种群的变化新的物种迁入当迁入率和灭绝率相等时但物种的组成却是经常改变的不同类群的生物的迁入率和濒临灭绝率不同而霉菌类的迁入速度最慢蚂蚁等占据空岛最快马陆等两年后仍然没有再返回岛上去也为实验生态学的发展开拓了新的研究领域和方法距离效应则相对削弱１９７０岛屿的面积和隔离程度都都影响鸟类植物的数目２当一个类群占据某个岛屿后就会在一定程度上所由该物种的选择方向时期建立种效应Ｆｏｕｎｄｅｒｐｒｉｎｃｉｐｌｅ简便他说是指一个传播体建立种的等位基因数量相对较少遗传变异将逐渐得到恢复环境条件下岛屿同种种群和纯合水平的提高种群大小对后代种群遗传变异的影响后代的抗性越大ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ建立种效应在岛屿种１９５７其群中可Ｋ选择对策变为ｒ选择对策１９４２以后我们可以把占据该岛屿的重叠变化分为相互物种的三个主要就曾经利用的随机遗传学外部性ＭｏｔｈｅｒｐｏｐｕｌａｔｉｏｎＦｉｔｎｅｓｓ尽管同其母种群正负的Ｍａｙｒ曾用这一假说解释相似如遗传变异的丢失该物种新的环境条件将提议某个岛屿上物种数目少并不也就是说意味着岛屿上物种的个体数量少Ｉｎｖａｓｉｂｉｌｉｔｙ新的遗传变异就不断注入到建立种群中去第二阶段跟得上是物种对于新环境的适应许多物种领Ｃａｒｌｑｕｉｓｔ地缩减且逐渐向调低岛屿内部退缩和蚁类种群中已经四类得到证实３生境一般较小其繁殖能力降低当物种进入降低新的环境后特征置换作用所谓特征置换是指由于杂交和竞争作用由于特征置换作用如果一个物种的种群比另一个物种的种群大得多由于大种群会逐渐置换小种群的特征相反那么所占有的生境的覆盖面积扩大这种现象称为＂特征释放ＶａｎＶａｌｅｎＳｉｍｂｅｒｌｏｆｆＳｐｅｃｉａｔｉｏｎ如果有足够的自然选择时间但是ＳｐｅｃｉｅｓｔｕｒｎｏｖｅｒＷｉｌｓｏｎ和鸟类的研究结果表明这是因为该岛屿就产生同域群落这一现象称为适应性辐射在面积较小或离陆地和其它较小珊瑚岛较近的形成中适应性辐射表现的更明显岛屿特有种的数目少６平衡模型的核心不足第一该理论缺乏预测性在模型中因此能不是非常重要这样的假设过份简单化例如我们能称之为迁入吗我们是否可以称之为灭绝呢但如果它们找不到配偶第三不同岛屿或者某一岛屿的时间来说另外例如所以不仅生态学因子影响灭绝滴度第四但实际上并非完全如此均可减少岛屿种群的灭绝平衡理论认为岛屿上物种存在的数目主要是和迁入率由灭绝率决定的如竞争互惠共生等调节群落结构的作用岛屿生物地理学理论群内另一个缺陷是它假定同一个分类的不同的种之间的迁入率和灭绝率是一致的同一分类单位一致的不同种之间其扩散能力和灭绝脆弱性是不同的１自然保护区或保护庇护所作为岛屿许多自然保护区由于受人类活动的影响或正在成为生境岛屿如农田如道路它们可以看作是大小不一边界明显的生境岛屿欠缺陆地生境岛屿和海洋岛屿缺少着明显的区别鸟和其它生物类群而海洋岛屿则是被水包围必须消除水的屏障作用迁入的成功率显然要较低得多有些自然保护区或保障庇护所是在受到破坏的自然生态系统的剩余斑块上建上进来的有些传播能力差上的物种的迁入也会受到阻碍有些较小的生物Ｍａｄｅｒ和鸟类所以因此Ｔａｒｇｅｔｓｐｅｃｉｅｓ曹坤芳３应首先考虑选择具有最合适最丰富物种的地方作为保护区有种Ｋｅｙｓｔｏｎｅｍｕｔｕａｌｉｓｔ蜜蜂蝙蝠所以所以关键互惠共生种的丢失将导致流动联接种的灭绝够复杂的生境这样一来类型区是原始植被的剩余斑块通过减缓人为干扰提高保护区的质量３保护区的面积原始植被的破坏并不是一个随机的过程剩余的部分往往是质量较差的公家机关地方特别是关键互惠和平相处种的生存保护区内应有足如果保护如农田或草地从而ＭｏｂｉｌｅｌｉｎｋｓＧｉｌｂｅｒｔ有些生态系统特曹坤芳保护区的面积根据关键种的种群密度遗传上的要求以及物种的生物学特性来确定次要种能够维持生存的种群数量２不同的物种需要不同的领地范围而山狮则要求４００ｋｍ保护区底下的生态系统与保护区的相似性也是保护区面积确定时所要考虑的当增加保护区的国土面积我们对于保护的目标物种的生物学特征往往并不清楚的确定必须在充分了解物种的这些行为Ｍｅｒｒｉａｍ１９８６保护区的面积Ｍａｄｅｒ其面积可小一些则适才能进行和植被演替阶段３ＧｉｌｂｅｒｔＰｉｍｍ１９７８Ｐｉｍｍ等Ｐｉｍｍ等的基础上所谓最小动态面积是指能够包含较复杂的生境类型１９７５因为保护区的形状对的岛屿可能不重要狭长形如保护区反而更好应该避免狭长形的保护区但当我们考虑边缘效应时而狭长形的风景区造价高狭长的保护区受人为制约的影响也大的５一个大保护区还是几个小保护区好也称为ＳＬＯＳＳ的问题曾是等１９８６保护区比几个小保护区好从而使有些物种灭绝Ｍｉｌｌｅｒ１９７１那些完全依赖于当地水生植物Ｈａｒｒｉｓ绝例如传染病如果将一个大保护区许多面积较小的保护区后保护的物种其优点会更多特别是保护区内微生境岛屿的大小分布和时间６保护区之间的连接和廊道Ｐｉｃｋｅｔｔ和Ｔｈｏｍｐｓｏｎ小国家森林公园虽然容易发生物Ｑｕｉｎｎ和Ｈａｓｔｉｎｇｓ种的局部灭Ｈｉｇｇ３７０年代争论的热门话题之一和ＡｂｅｌｅｂＨｉｇｇｓ１９８２一个大的由于保护区的隔离催化作用物种松驰ＭａｒｇｕｌｅｓＳｉｍｂｅｒｌｏｆｆ保护区要比几个相互隔离的保护区用心物种可以廊道为踏脚石岛不断地进入保护区内Ｈｕｂｂｅｌｌ和Ｆｏｓｔｅｒ邻近岛屿中类群物种的迁入是热带森林生态系统物种多样性得以维持的重要机制之一在单个小的保护区内不能维持其存活种群时廊道还增加某一了整个保护区的美感ＦｏｒｍａｎＮｏｓｓＭｃＣｌｉｎｔｏｃｋ等Ｈａｒｒｉｓ莲花池廊道有助于传染病的传播和蔓延Ｓｉｍｂｅｒｌｏｆｆ和Ｃｏｘ７景观的保护对于保护区的建立而忽视了更高水一般认为的重视态性只有保护完整的景观多样性和等位基因多所有的当地脊推动物Ｈａｒｒｉｓ保护整个群落也比仅保护单个群落优越１片断化生境的特点１９９１其一是总生境面积的降低前者直接影响种群的大小和灭绝率Ｗｉｌｃｏｖｅ等Ｋａｒｉｅｖａ单个碎片缺少原来未受破坏生境的异质性假定某个生态系统中有一个小湖或小土丘当一个物种需要几种生境类型时陆地景观的片断化还会影响景观内的水生生态系统及其内的生物Ｔｏｗｎｓｅｎｄ和Ｃｒｏｗｌ上游景观的片断化ＳａｌｍｏｔｒｕｔｔａＧａｌａｘｉａｓｖｕｌｇａｒｉｓ从而导致物种的灭绝小生境中鸟巢被其它生物破坏及遭受寄生病的可能性加大如捕食寄生物植物及共生关系等这是因为分布范围广这些属性使温带能适应于较小生境下生存和维持但是物种不高的漫游性Ｂｒｏｗｎ和Ｋｏｌｄｒｉｃ－Ｂｒｏｗｎ热带地区生境的破坏甚至比人们对它的认识还早造成剩余物种受片断化影响很小的假象２片断化对生态系统的影响生境发生片断化后化学和生物学因素都发生一系列的变化片断生境的能量平衡明显不同于全部被农田的植被覆盖的景观茂密生态系统取代自然植被光强后地表反射率的改变和夜间地表再辐射的增加植物遭受霜害的可能性增加剩余圆斑边缘的温度升高但有的研究表明研究成果从而消减其物种组成Ｌｏｖｅｊｏｙ等热带化后片断森林这种现象在温带地区也有报道土壤微生物区系的变化ＫｌｅｉｎＰａｒｋ边缘温度的衰减还能影响物种之间的还相互关系寄生和猎捕关系等景观片断化的另一个明显作用是片断生境受风的影响加大风还会对植被会带来间接影响从而产生难以估量的潜在影响由于生态系统片断化是形成生境岛屿对其进行简要讨论有必要１９８８由于蒸腾和蒸发率的改变和拦截雨的减少地表迳流增加水分循环的改变还能引来外来物种鸟类的侵入Ｐｅｃｋ和ＷｉｌｌｉａｍｓｏｎＫａｐｏｓＳｈａｒｍａ等１９８７１９９１Ｗｉｅｎｓ１９８５多度个体增补率Ｐｉｃｔｏｎ草食动物的灭绝同生境的片断化程度有关对生境要求专性强的物种一般只占据某个地区的斑块类型那么适应并巨它们的繁殖率这些生境动物群的生境会越来越小一般相对较低单位面积内的个体数目较少ＳｅｄｅｎｔａｒｙｓｐｅｃｉｅｓＲｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔｒａｔｅ另外Ｈａｂｉｔａｔｓｐｅｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎ生境专性化灭绝可能通过晶灵效应ＷｉｅｎｓＶｒｉｊｅｎｈｏｅｋ３片断化对种群遗传变异的影响由于生境的片断化有些物种的局部例如由于猎物之间竞争强度的增加Ｈａｎｓｅｎ等种群小型化将直接影响种群的遗传变异%=[1−群降低到只有１０个个体1100表示N如果降到５０个个体所谓近交Ｗｒｉｇｈｔ如果某一大种Ｈａｒｒｉｓ的结果是减少后代的遗传变异Ｈｅｔｅｒｏｚｙｇｏｓｉｔｙ在动物中ＦｅｔａｌＳｕｒｖｉｖｏｒｓｈｉｐＮｅｏｎａｔａｌ存活力Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅａｂｉｌｉｔｙ及生殖力这种现象称为近交衰退Ｃｏｎｓａｎｇｕｉｎｅｏｕｓｍａｔｉｎｇ近交降低鸟的孵化率Ｒａｌｌｓ等Ｗｒｉｇｈｔ内禀杂合性种群生存的环境条件和物种的繁殖能力等可见度高选择压力大Ｎｅｉ等ＷｒｉｇｈｔＳｅｎｎｅｒ４片断化对种群所存活力的影响１９７７近交基因频率每代都发生变化岛屿生物地理学社会学理论还可以应用于Ｍｉｍｉｎｕｍｖｉａｂｌｅｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ估计最小残存种群方法的方法称为Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ所谓最小状种群是指在一定时间范围内某一类群所能维持其存活存活态的最小个体数目ＳｈａｆｆｅｒＧｒｕｍｂｉｎｅＳｏｕｌｅＳｏｕｌｅ和Ｓｉｍｂｅｒｌｏｆｆ１９８１遗传变异和种群自身的随机变化存在的情况下的概率存活１０００年的种群数量１９８６ＰｏｐｕｌａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｔｙｐｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ和种群结构及适合度是进行种群脆弱性分析所要考虑的三个重要部分对于小种群ＰＰ弧度和格局的差异生理代谢效率种内生殖隔离与种间行为种间相互作用扩散主境质量干扰包括持续时间结构与片断化大小结构饱和密度相互作用物种的丰富度异质种群环境捕食者等ＰｓＦ某一斑块内和斑块之间种群增长率基因突变的变异真正种群脆弱性而且也有利于我们预测由于人为破坏造成自然生境岛屿化后物种的灭绝生境的损失将使得种群个体数目和分布范围都变小降低生境质量其结果是急速了种群的灭绝有用处引进有效种群的概念有效种群的估计要考虑到一雄多雌的性配体系和不均等的性比对繁殖当性比不对称时Ne=4•nm•nfN其中Ｎ式中Ｎ雄性和育龄雌性的数量和其它雄鸟压力的时候Ｎｅｎｍｎｆ非周期在生态系统遭受周期性的变化育龄当每代种群的数量随时间时候波动时11111=[++LL+]N0tN1N2Nt如果比如每１０年发生一次这样的波动３４５５００为由于某种原因而不是１０００119=[Ne101000+1]50Ｌａｎｄｅ和ＢｏｒｒｏｗｃｌｏｕｇｈＤｗｓｏｎ等而５ＯＯ鸟类个个体是生物永久生存的有效物种ＭａｇｉｃｎｕｍｂｅｒＷｉｌｃｏｘ１９８０Ｓｏｕｌｅ一般认为加性变异即杂合性以每代12N=1%e的速度减少Ｎｅ＝５０在短期杂内每代损失１合性的损失率不能高于０如果12Ne=1%ͬʱµ«ÊÇ1987ÊÀ´ú²»Öصþ¶øÕâÐÔÚ×ÔÈ»½çÖÐÊDz»´æÔÚµÄÒòΪµºÓìµÈ¶ÔÎïÖֵĴæ»îÒ²ºÜÖØÒªÔÚ»·¾³Ìõ¼þÎȶ¨µÄÇé¿öÏÂ5 Ƭ¶Ï»¯¶ÔÉúÎï¶àÑùÐÔÓ°ÏìµÄÑо¿ÊµÀýÐÎ×´¼´Ê¹ÔÚ³õʼÖÖȺºÜСµÄÇé¿ö϶øÇÒÒ²ÄÜͨ¹ýÍ»±ä¶øÖð½¥Ôö¼ÓÖÖȺµÄ±äÒìÆäËüÎïÖֵĴæÔÚÓë·ñＬｏｖｅｊｏｙ等的研究为我们分析生境片断化对多样性的影响提供了令人信服的证据巴西政府规定的森林不破坏的森林可以砍伐后改为农田或草场这一演化成地区就形成了许多从一公顷到一万公顷不等的余个到目前为止他们发现鸟种的消失就越快边缘效应小岛例如森林深处的喜湿的蝶类迁走喜热型的蝶类岛许多种鸟的密度在１小岛他们在７个这样的中撒网１２０００网时虎猫美洲虎大型哺乳动物和鸟类的消失使得依靠这些动物粪便为生的甲虫不能生存由于物种在食物链中的特殊地位５小结岛屿生物地理学理论阐述了居住岛屿的生物类群的数目与物种迁入率和灭绝率之间的定量关系岛屿上物种的数目取决于物种迁入岛屿的速率和定居岛屿的物种的率形状和隔离程度不同的生境岛屿岛屿生物地理学理论为生物多样性的保护了非常重要的理论依据的根据岛屿生物地理学理论成功进行生物多样性的保护是远远不够仅仅环境因素繁殖迁移适应等产生菲常重要的影响种甚至是恶劣的遗传生态学生态系统生态学和景观生态学理论的方面和方法对于生物多样性保护的指导意义更大Ｐｉｍｍ１９９２所以此外很少涉及岛屿生境的植物绝少与岛屿面积但是由于自然生态系统的片断中型化造成生物种群的小型化灭绝率的提高或者自身的近交衰退而灭绝的危险加大居住上面的鸟种越少1989邬建国1989JJAndrewsOOMM908-809 BrownBrownBrownextinctionWR1981HHMemH58and EWilsonCharacter displacementbiogeographic distribution8Zool5and species composition inMammals on mountain topsAmerican Naturalist467-478The theory of insular biogeography and the distrihution of boreal birds and mammals209-2271977effect of immigration onand Eand RHLand L)KinkelM149432Scienceand EKinkelÄ£ÐÍÓëÓ¦ÓÃ自然保护区学说与麦克阿瑟Éú̬ѧ½øÕ¹Colonization dynamicsCampidgeNordheimFungi8生态学报3In NFokkema and63-76and the the34-39 ２ory of island hiogeographySpecies and arearSelanderOn the relation between species and area--a replyIs there a best shape for nature reservesElephant sealsthe lakes of central New YorkJSChapelafloorECurtisJr)HLKSmith and WWallerThe relationship offresh-water103Evolution30-48Dicksonprotozoan ities to the MacArthur-Wilson equilipium model The biota of long-distance dispersal IIBoddyand ETPatrophy of wingsPDawsonM57-63 DiamondMProcJProcJtheoryTselectionLR)Franklin)135-149 GergerABiologyGilhertASinauer Associates E)19651986SunderlandCampidge In M153-181RT11MerriamHahitat patch connectivity and population survivalJr66PavlovskyBiogeographic kineticsAcadand EAcadVU1985UA691976A73R1957JLigonVoyage of the Beagleadvisory panel on the spotted owl531979The modification of midlatitude grasslands and forests by manChicago194313The Geographical Distribution of AnimalsEngel in 1962R89DVernerThe fate of early fungal colonizers in heech panches decomposing on theforestAmerican NaturalistL791-833data on the evolution of isolated faunas and onCTheThe American Museum of Natural HistoryReport to the scientific AcadProcAvifauna equilipium and species turnover rates on the Cannel lslands of Califotniaa test of the MacArthur-Wilson equilipiumAn experimental study of interactions between genetic drift and natural66GAThe ethics of isolationNew YorkEvolutionary change in small populationsAn Evolutionary-Ecological Perspectiveand landscape ecology213-229ESoule (edConservation EMassFood web organization and conservation of neotropical diversityAn Evolutionary-Ecological PerspectiveGilpin(edGleasonHENatureEA1925JSJ1979114S567-5691986processes of species extinctionSunderland3New Yorkthe meaning of the coefficientEcology 619-34SouleConservation BiologyOn the relation between species and area1967wiih remarks upon the behavior of georgraphic races on the amrgins of their 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岛屿生物地理学理论及应用摘要：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。

本文通过对岛屿生物地理学理论的详细了解，具体分析了岛屿生物的种—面积关系与岛屿生物地理学的平衡理论，物种迁入率与绝灭率的动态变化决定着岛屿上的物种丰富度。

通过岛屿生物地理学理论的研究，来研究保护生物群落与生物种的问题。

关键词：岛屿生物地理学，物种，种—面积关系，平衡理论一、引言许多生物赖以生存的生境，大至海洋中的群岛、高山、自然保护区、小到森林中的林窗，甚至植物的叶片，都可以看成是大小、形状、隔离程度不同的岛屿。

例如，湖泊可以看成是“陆地海洋”中的岛屿，林窗可以认为是“森林海洋”中的岛屿。

二、理论内容及来源岛屿生物地理学理论是由1967年麦克阿瑟与威尔逊创立的。

他们认为岛屿中的物种多样性取决于物种的迁入率与灭绝率，而迁入率与灭绝率与岛屿的面积、隔离程度及年龄等有关。

麦克阿瑟与威尔逊提出的岛屿生物地理学理论阐述了岛屿上物种的数目与面积之间的关系。

该理论认为，由于新物种的迁入与原来占据岛屿的物种的灭绝，物种的组成随时间不断变化。

其实早在19世纪，达尔文就首先注意到，生存在岛屿上的所有物种的数目比大陆上同样面积上生存的生物要少，且其中大部分又是本地所特有的种类，岛屿上特殊的生物多样性变化为揭示生物进化理论提供了重要的依据。

后来又经过麦克阿瑟与威尔逊的卓越贡献，形成了著名的岛屿生物地理学。

三、平衡理论麦克阿瑟与威尔逊认为，岛屿生物种类的丰富程度完全取决于两个过程，即新物种的迁入与原来占据岛屿物种的灭绝。

当迁入率与灭绝率相等时，岛屿物种数达到动态的平衡状态即物种的数目相对稳定，但物种的组成却不断变化与更新，这就是岛屿生物地理学理论的核心。

所以，岛屿生物地理学理论也称为平衡理论。

关于岛屿生物地理学平衡理论的基本思想是，一个岛屿物种的数目代表了迁入与灭绝之间的一种平衡。

麦克阿瑟与威尔逊的岛屿生物地理平衡理论说明了岛屿生物群落的平衡点与拓殖与灭绝速度的关系。

岛屿生物地理学的基本原理岛屿生物地理学的基本原理，听起来有点儿学术，但其实跟我们平常生活也有不少关系。

想象一下，你站在一个小岛上，周围是无尽的大海，耳边是海浪拍打岸边的声音。

这个小岛，就像一个独立的小世界，生活着各种各样的生物。

它们有的飞翔，有的游泳，还有的在沙滩上晒太阳，真是热闹非凡。

你知道吗？这些生物的分布并不是随便的，背后有许多有趣的原理在起作用。

岛屿的大小和生物的多样性密切相关。

大的岛屿就像是个超级大餐厅，能供给更多的食物和栖息地，吸引更多的生物前来。

而小岛呢，就像是个小吃摊，虽然也有美味，但选择有限。

所以在大岛上，我们能见到各种五花八门的动植物，而小岛上可能就只有几种。

岛屿离大陆的远近也影响生物的到达率，离得近的岛屿，就像是方便的快递站，生物们随时都可以顺风而来，离得远的岛屿，生物们就得开个大长途，才能来到这里。

再说说迁徙吧，这也是个有趣的话题。

你知道的，有些小鸟在冬天会飞到温暖的地方过冬，春天再回来。

这就是它们的“假期旅行”。

在岛屿上，这种迁徙也很重要，因为它决定了哪些生物能在岛上定居。

想象一下，一个小岛上只有几只特定的鸟，它们飞来飞去，不小心把食物撒到地上，过了一段时间，种子发芽了，变成了小树。

这就是“生态互助”的魅力啊。

小岛上的生物就这样相互依赖，形成了独特的生态系统。

岛屿上的环境条件也决定了生物的生存。

例如，有些岛屿可能阳光明媚，适合热带植物生长；而有些则可能多风多雨，适合那些耐寒的植物。

气候变化也是个大话题。

大海温度升高可能会影响岛屿上的生态平衡，像是加了一把火。

海洋里的水位上升，可能把一些生物的栖息地淹没，那些生物可就遭殃了。

说到这里，咱们不能不提“演化”的概念。

岛屿的生物常常会因为隔离而发生演化。

想象一下，在一个封闭的小岛上，动物们因为没有外来的竞争，慢慢变得独特起来，甚至出现一些只有在这个岛上才能找到的物种。

这种独特性，让每个岛屿都像是一个神秘的宝藏，吸引着科学家们前来探险，研究那些奇妙的生物。

地球科学知识：岛屿地质和生态系统岛屿是地球上特殊而珍贵的地貌和生态系统，是从海中突起的陆地。

它们由岩石、珊瑚礁和沙子构成，环绕着海洋和海湾，自然条件稀缺而有限。

岛屿不仅是生物地理学研究的重要对象，同时也是地球生命多样性的丰富源泉。

本文将从岛屿的地质特征和生态系统两个方向入手，探讨岛屿在自然进化和人类旅游开发方面的意义与价值。

一、岛屿的地质特征地球上的岛屿由火山、悬崖、珊瑚礁和沙滩等构成。

在地球的地殻中，岛屿是一种比较薄弱的区域，并不像大陆那样坚固牢固。

岛屿因地质条件复杂而多变，使得它们成为地球科学研究中十分重要的对象。

火山是岛屿形成比较显著的一种自然力量。

岛屿的许多火山都是来自地球内部的熔岩喷发和地表盘块运动导致的灾难性爆发。

火山作用使得岛屿上的物质更丰富多彩，成为生物多样性的富集源泉。

另外，现象级天气现象对岛屿的地质条件也有很大影响。

例如，飓风和地震等自然灾害可能导致小岛沉没或溃坏。

而它们的大小、位置和组成成分也使得岛屿生态系统变得异常脆弱。

二、岛屿的生态系统岛屿的自然环境更趋于单一，因此对岛屿的生态系统保护显得尤为重要。

岛屿生态系统因物种多样性和海洋和陆地生态系统相互交织而有别于其他生态系统。

岛屿所特有的生态系统，体现了地球上生物多样性的重要特征。

海洋是岛屿生态系统的重要组成部分。

岛屿生态系统通常是海洋和陆地生态系统的组合。

海洋对于岛屿生态系统的影响是殊为显著的，因为海洋对岛屿的影响比陆地更持久、更严重。

其间的相互联系决定了岛屿地质生态系统的迥异性。

岛屿的动植物多样性也因其地理位置、环境和气候条件的不同而有所差别。

树和灌木通常是岛屿上的植物形态，而岛屿上的动物特别是非鸟类动物却相对比较贫乏。

岛屿上大部分生物种类是出于适应岛屿独特的环境条件而演化形成的。

三、岛屿在自然进化和人类旅游观光方面的意义与价值借助科学技术，我们可以比较容易的掌握大陆上绝大多数生物物种的演化过程和原因，但对于很多岛屿上的物种，人们并不清楚在这些狭隘环境的演化过程中形成了哪些特殊的适应性和进化策略。

生物地理学中的岛屿生物多样性研究岛屿生物多样性是生物地理学领域中的一个重要研究方向。

随着人们对岛屿特殊生态环境的关注，岛屿生物多样性的研究也日益受到重视。

本文将介绍生物地理学中岛屿生物多样性的概念、原因和影响因素，并结合实际案例解析其研究方法和成果。

一、岛屿生物多样性的概念在生物地理学中，岛屿是指相对于周围环境而言具有较为明显边界的陆地块。

岛屿生物多样性是指岛屿上物种的丰富度和多样性程度。

由于岛屿相对封闭的环境，物种迁移和扩散受到限制，导致了岛屿上独特的生物多样性格局。

二、岛屿生物多样性的形成原因1. 岛屿隔离：岛屿通常由水或大陆隔离，离大陆较远的岛屿受到扩散限制更加明显，从而形成了独立的生物群落和物种分布。

2. 种群扩散限制：岛屿面积相对较小，相近的物种可能会相互竞争，导致种群数量和密度较低，限制了种群扩散和迁移。

3. 缺乏掠食者：相对于大陆生态系统，岛屿上缺乏大型掠食者的存在，导致食物链和生物链的结构发生变化，促进了一些特殊的物种演化。

三、岛屿生物多样性的研究方法1. 物种多样性调查：通过野外调查和标本采集记录岛屿上的物种丰富度，对物种组成和分类地位进行分析，从而研究岛屿生态系统的物种多样性。

2. 种群动态监测：通过长期观察和记录岛屿上物种的数量和种群变化，分析物种的分布格局和种群动态的原因。

3. 基因组学方法：利用基因测序技术分析岛屿物种的遗传多样性，揭示物种的基因流动、群体结构和适应性进化等遗传机制。

四、岛屿生物多样性的影响因素1. 岛屿面积：岛屿面积与物种多样性之间存在显著的正相关关系，较大面积的岛屿通常具备更高的物种丰富度和多样性。

2. 岛屿距离：离大陆越远的岛屿受到的扩散限制越大，物种迁移和种群交流较少，从而使得物种丰富度和多样性较低。

3. 岛屿年龄：岛屿的年龄与物种的多样性之间存在一定的关联，岛屿演化的时间越长，经过的基因突变和物种迁移的机会也就越多。

五、岛屿生物多样性研究的案例分析夏威夷群岛是岛屿生物多样性研究的典型案例之一。

生物地理学与岛屿生物多样性分布模式生物地理学是研究生物在地理空间上分布和演化的学科，而岛屿生物多样性则是生物地理学的一个重要研究领域。

岛屿作为一个封闭的生态系统，具有独特的地理环境和生物群落特征，因此对于岛屿生物多样性的研究可以揭示生物的适应性演化、生物地理分布和物种形成等重要问题。

岛屿生物多样性分布模式研究主要包括物种多样性和生物地理分布模式两个方面。

物种多样性是指一个生态系统或地理区域内物种丰富度和多样性的度量，而生物地理分布模式则是指岛屿上不同物种的分布规律和特征。

研究表明，岛屿的物种多样性受到多个因素的影响。

首先，岛屿的地理面积是影响物种多样性的重要因素之一。

根据“岛屿生物地理定律”，岛屿的物种丰富度与岛屿的面积成正比关系。

即岛屿面积越大，物种丰富度越高。

这是因为较大的岛屿可以提供更多的生境，容纳更多的物种。

此外，较大的岛屿还能够提供更多的资源和食物，支持更多物种的生存与繁衍。

另外一个影响岛屿生物多样性的因素是地理位置。

根据“岛屿生物地理定律”的首度规则和最大相对距离规则，物种移入岛屿的概率与岛屿和大陆的距离成反比关系，并随着大陆的面积和物种库存的增大而增加。

这是因为较近的岛屿易于物种迁移和扩散，可以更容易地由大陆或其他岛屿扩散过来。

而较远的岛屿则由于迁移能力有限，物种迁入和迁出的机会较少，因此物种多样性较低。

此外，岛屿的地理隔离程度也会影响物种的分布和形成。

地理隔离是指岛屿与其他生境之间的空间隔离。

地理隔离可以限制物种的迁移和交流，导致岛屿上物种独特的适应性进化和物种形成。

在地理隔离的作用下，岛屿上的物种经过长期演化和选择，形成了独特的种群和亚种。

在岛屿生物地理分布模式研究中，有三种经典的分布模式被广泛关注。

首先是“上升式”分布模式，即物种多样性随着岛屿面积的增大而增加，但增加的速度逐渐减缓。

其次是“分类”分布模式，即不同类群的物种多样性对于岛屿面积的响应不同。

例如，某些类群的物种多样性可能随岛屿面积的增大而增加，而其他类群的物种多样性则保持相对稳定。

生物地理学在生物多样性保护中的应用生物地理学是研究生物在地理空间上的分布和演化规律的学科。

随着环境污染和生物灭绝的加剧，生物多样性保护问题越来越受到重视。

生物地理学在生物多样性保护中发挥着重要的作用，通过分析生物的空间分布和演化关系，制定出有效的保护策略。

本文将介绍生物地理学在生物多样性保护中的应用，并探讨其意义和局限性。

一、古生物地理学古生物地理学是生物地理学的一个重要分支，通过研究古代生物的地理分布和演化历史，可以了解地球环境的变化和生物的适应能力。

在生物多样性保护中，古生物地理学被广泛应用于恢复和修复受到破坏的生态系统。

通过研究古代生物的分布和演化过程，可以为濒危物种的保护提供重要的参考和指导。

二、物种分布模型物种分布模型是利用现代的生态环境数据和物种分布数据，通过建立统计模型来预测物种在地理空间上的分布。

这种模型可以帮助我们了解物种的分布规律和环境特征，为生物多样性保护提供科学依据。

例如，我们可以通过物种分布模型来确定适宜的保护区域和保护策略，以保护濒危物种的栖息地并提供生长条件。

三、岛屿生物地理学岛屿生物地理学是生物地理学的一个重要研究方向，研究生物种群在岛屿上的分布和演化规律。

由于岛屿受到地理环境的限制，物种多样性和基因流动受到很大的影响。

岛屿生物地理学可以帮助我们理解物种在岛屿上的适应和分化过程，为岛屿生态系统的保护提供参考。

例如，我们可以通过岛屿生物地理学的研究来制定保护措施，避免外来物种的入侵和破坏岛屿生态系统的平衡。

四、景观生态学景观生态学是研究生物在特定景观中的分布和相互关系的学科，它结合生态学和地理学的理论和方法，研究生物多样性与景观格局、景观结构和景观过程之间的相互关系。

在生物多样性保护中，景观生态学可以帮助我们了解不同景观类型对物种多样性的影响，为保护区域的规划和管理提供科学依据。

例如，我们可以通过景观生态学的研究来优化保护区域的布局和连接，促进物种的迁移和基因流动，提高生物多样性的保护效果。