保护生物学

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保护生物学(Conservation Biology):是现代生命科学中的一个重要

分支,是研究和保护地球上的生物资源,以便人类能够持续地予以利

用的科学。

狭义的岛屿:指海洋、江河或湖泊中与大陆完全隔离的、由岩石或/

和土壤构成的、高潮时露出水面的部分。

广义的岛屿:自然界中任何呈孤立存在的环境类型,在保护生物学中,

我们经常使用的名词为“生境岛屿”或“栖息地岛屿”(ecological island)。

岛屿生态学(Island ecology):岛屿生态学(Island ecology)是一门

比较新的生态学的一个分支学科,主要研究岛屿上生活的生物与其周

围环境间的相互关系、岛屿的大小与岛屿动植物群落的形成、生物的

演化以及生物族群的灭绝的关系等。

岛屿效应:岛屿面积越大种数越多。

岛屿平衡理论:MacArthur和Wilson认为一个岛屿上的物种数实际上

是由迁入(immigration)和灭绝(extinction)两者的平衡决定的,而这种

平衡是一种动态的平衡,物种不断地灭绝或被相同的或不同的种类所

替代。

栖息地异质性假说(Habitat heterogeneity hypothesis):

William(1964)认为面积增加包含了更多类型的栖息地,因而应有更多

的物种可以存在。Westman(1983)和Buckley(1982)也认为物种随岛屿

面积增加而增加的原因是由于栖息地增加的结果,而不是平衡假说中

岛屿面积效应的结果。

随机样本假说(Random sampling hypothesis):

认为物种在不同大小岛屿上的分布是随机的,大的岛屿只不过是大的

样本,因而包含着较多的物种。Dunn和Loehle(1988)指出,取样范

围会影响物种数一面积的关系。 样本效应:大多数自然保护区,无论其面积大小,实际上都仅仅代表

了陆地上某种景观的一个部分而非其整体,换言之,自然保护区是某

种生境的一个样本。

短期岛屿化效应:随着周围生境改作农用或者以其他形式被人类利用,

适宜这些物种生存的邻近生境随之消失,其结果导致那些对邻近生境

有所依赖的的物种会立即消失。保护区的这种效应,称为短期岛屿化

效应。

长期岛屿化效应:随着自然区域日益变成岛屿状以及种源地日益变的

稀少和遥远,迁入率会随之而减少,迁入—绝灭的平衡被打破。经过

一个较长时期,即使在一个较大的保护区内,由于迁入率的下降也会

导致一些物种的绝灭,直到迁入和绝灭再次达到平衡。这种因迁入—

绝灭的平衡被打破而导致物种丧失的现象称为长期岛屿化效应。

遗传漂变: 由于某种机会,某一等位基因频率的群体(尤其是在小群

体)中出现世代传递的波动现象称为遗传漂变,亦称为随机遗传漂变。

这种波动变化导致某些等位基因的消失,另一些等位基因的固定,从

而改变群体的遗传结构。

奠基者效应: 奠基者效应是遗传漂变的一个特例,指仅由少数个体建

立并发展种群时,这些少数个体携带的遗传信息不能完全反映其源种

群的遗传信息,而导致由此发展起来的新种群遗传多样性较低的现象。

最小可存活种群:最小可存活种群(minimum viable population,简称

MVP),指的是一个能够容忍某种程度的环境冲击而继续存活一段相

当长的时间的最小生物种群。

灭绝的各个层次含义:

灭绝——当一个物种不再有活着的个体存在于这个世界时,即被认为

灭绝了。 野外灭绝——如果一个物种仅有的个体在圈养或其他人类控制的条

件下存活,即称为野外灭绝。

地方灭绝——若一个物种在其曾经生活过的某个地方再也没有被发

现,但在世界其它地方仍有发现,即被认为是地方灭绝。

生态灭绝——如果一个物种虽然存在,但其数量已减少到对同一群落

中其他物种的影响可以忽略不计的地步,则被称为生态灭绝。

生境破碎:是指由于某种原因,一块大的、连续的生境不但面积减小,

而且被分割成两个或更多个片断的过程。

边缘效应:在两个或两个不同性质的生态系统(或其他系统)交互作

用处,由于某些生态因子(可能是物质、能量、信息、时机或地域)

或系统属性的差异和协合作用而引起系统某些组分及行为(如种群密

度、生产力和多样性等)的较大变化,称为边缘效应。

Allee效应:许多广为分散生活的动物种群, 如熊和鲸,一旦其种群密度

低于一定数值, 它们就不能找到配偶, 这就是已知的Allee效应。

灭绝旋涡:种群变得越小,越容易受统计变化、环境变化和遗传因子

的影响,这些因素又使种群数量更加减少并驱使种群走向灭绝。小种

群衰退直至灭绝的这种趋势已被拟为一种旋涡效应(vortex effect)。

生物多样性:生物多样性是指地球上所有的生物(动物、植物、微生

物等)以及由这些生物所构成的自然综合体(生态系统)。

物种多样性:物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类

的丰富程度。

遗传多样性:遗传多样性也就是遗传基因的多样性,是地球上所有生

命有机体所携带的各种遗传信息的总和。

生态系统多样性:生态系统多样性主要是指地球上生态系统类型的多

样性及其各种生态过程的多样性。 自然保护区:自然保护区,是指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。自然保护区是人为划定的、需加以保护的特殊地理

区域。

迁地保护:ex situ/off site conservation 是指为了保护生物多样性,把

因生存条件不复存在、物种数量极少或难以找到配偶等原因而生存和

繁衍受到严重威胁的物种迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和

濒危动物繁殖中心,进行特殊的保护和管理。

就地保护:

近亲繁殖(Inbreeding):指亲缘关系较近的动物个体互配繁殖、生

育后代的现象。

近交衰退:近交导致个体的遗传杂合性下降,产生近交衰退,表现为

存活率和繁殖力下降。

印痕:刚出生的个体在行为上容易受到亲密接触的另一个个体的影响,

产生追随模仿这一个体的行为,这一行为模式成为印痕。

湿地:wetland,是指不问其为天然或人工,长久或暂时之沼泽地、

泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水

体,包括低潮时水深不超过6m的水域。

最大持续产量:最大持续产量(MSY)是指对种群的发展不会产生

危害的最大可收获量。其理论基础是种群增长的Logistic模型。

最优持续产量:如果能根据长期的最大的经济效益来确定某种生物资

源的生产量,那么这个产量就称为最优持续产量。

简答

保护生物学的主要研究内容: 1、灭绝

2、进化的潜能:种群生存力分析(PVA)

3、群落和生态系统

4、生境的恢复

5、物种的回归自然和圈养繁殖

6、生物技术在物种保护中的应用

生物资源的价值:

1、直接价值:也叫使用价值或商品价值。是人们直接收获和使用生

物资源所形成的价值。包括消费使用价值和生产使用价值两个方面。

2、间接价值:包括非消费性使用价值、选择价值、存在价值和科学

价值四种。

物种—面积关系:

1、现象:Darlington在对西印度群岛两栖爬行动物区系的研究中发

现,在这些岛屿范围内,面积缩小10倍的岛屿,其物种数减少一半。

2、物种—面积关系曲线:

岛屿上物种与面积的关系在多数情况是一种曲线关系: S=CAZ 其中S为物种数;A为岛屿面积;C,Z均为无单位的参数。

邻近生境的作用:

1、为一些迁徙性很强的种类提供足够的活动空间、水源、食物等资

源。

2、为一些濒危种群补充一些个体,防止已处于灭绝危险边缘的小种

群的灭亡,这一作用也有人称之为“营救效应”。

岛屿生物群落的影响因素:

面积的大小

地形的复杂与否 距离大陆块的远近

邻近地区生物的复杂性

生物种类的差异

外来物种的入侵及生物的灭绝

自然选择的模式:

稳定性选择:即淘汰少数极端个体的选择。

定向选择:指有利于某一极端性状的选择。

分裂选择:指淘汰中间值而选择极端值的选择

小种群的形成方式:

1)一些野生动植物种群在某些生态因子的作用下数量锐减,最终形

成了小的种群。

2)通过遗传漂变(genetic drift),在原来种群基础上所形成的一些新

的种群。

最小存活种群的含义:?第三章ppt

1、最小可存活种群(minimum viable population,简称MVP),指的

是一个能够容忍某种程度的环境冲击而继续存活一段相当长的时间

的最小生物种群。

Shaffer(1981):最小生存种群是任何生境中的任一物种的隔离种群,

即使是在可预见的种群数量、环境、遗传变异和自然灾害等因素的影

响下,都有99%的可能性存活1000年。

定义的理解:

各种生物都有自己的最小可存活种群的临界值

力求保护尽可能多的生物,而不应以此值为限

2、估算方法:

MVP的估算方法 ΔF=1/(2Ne)

ΔF:遗传基因变异度的损失率,在这里是1% ;

Ne:有效种群大小(effective population size),指的是种群内

可以产生子代的个体数目。 物种灭绝的原因:

一、内因:

1)体形较大:能量需求高。

2)种群密度较低:在绝灭过程中物种都经历从多—少—灭绝。

3)出生率低,死亡率高,导致种群负增长。

4)扩散能力较差:难于离开不利的环境,而到最好的栖息地中去生

活。

5)食性出现特化,对环境的适应性较差。例如,大熊猫。

二、外因:

非人为因素:

1)天体运动:恐龙——小行星撞击地球

2)地质活动:火山爆发

3)气候变化:白垩纪气候干旱

人为因素:

栖息地(生境)的破坏

过度开发

外来种的入侵

污染

疾病的传播

容易灭绝物种的特征:

保护生物多样性的意义: