島嶼生物學(xué)與保護區(qū)

1、本章的主要內(nèi)容 1 1 自然保護區(qū)的概念和分類自然保護區(qū)的概念和分類2 2 自然保護區(qū)建設(shè)相關(guān)理論自然保護區(qū)建設(shè)相關(guān)理論3 3 自然保護區(qū)設(shè)計的原則和內(nèi)容自然保護區(qū)設(shè)計的原則和內(nèi)容4 4 自然保護區(qū)的管理自然保護區(qū)的管理一、自然保護區(qū)（一、自然保護區(qū)（Nature reserveNature reserve）的定義）的定義1.1. 一般定義：一般定義：保護區(qū)保護區(qū)(Protected area)(Protected area)為為“受到受到人為保護的特定自然區(qū)域人為保護的特定自然區(qū)域。2. 2. 我國自然保護區(qū)定義為：我國自然保護區(qū)定義為：國家為了保護自然環(huán)國家為了保護自然環(huán)境和自然資源，促進

2、國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，將一境和自然資源，促進國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，將一定面積的陸地和水體劃分出來，并經(jīng)各級人民政定面積的陸地和水體劃分出來，并經(jīng)各級人民政府批準而進行特殊保護和管理的區(qū)域。府批準而進行特殊保護和管理的區(qū)域。 二、二、 自然保護區(qū)的類型自然保護區(qū)的類型1. 1.自然保護區(qū)的類型（1 1）世界保護聯(lián)盟（IUCNIUCN）的類型（按保護區(qū)的性質(zhì)）：（2 2）我國自然保護區(qū)的劃分 按管理歸屬劃分的保護區(qū)類型：按管理級別可劃分類型：按保護的主要對象劃分為自然保護區(qū)按自然保護區(qū)大?。? 1）世界保護聯(lián)盟（IUCNIUCN）的類型（按保護區(qū)的性質(zhì)）：嚴格的自然保護區(qū)荒野地保護區(qū)國家公園自然遺跡保

3、護區(qū)棲息地/ /物種保護區(qū)陸地/ /海洋景觀保護區(qū)資源管理保護區(qū)（2 2）我國自然保護區(qū)的劃分（2 2）我國自然保護區(qū)的劃分按管理級別可劃分類型：（2 2）我國自然保護區(qū)的劃分按保護的主要對象劃分為自然保護區(qū)：生態(tài)系統(tǒng)類型保護區(qū)： 森林生態(tài)系統(tǒng)草原、草甸生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、陸地水體和濕地生態(tài)系統(tǒng)以及海洋生態(tài)系統(tǒng)5 5種類型生物物種保護區(qū)：野生動物和野生植物2 2種類型 自然遺跡保護區(qū)地質(zhì)遺跡和古生物遺跡2 2種類型 按自然保護區(qū)大小按自然保護區(qū)大小自然保護小區(qū)：指面積較小，由縣級以下行政機關(guān)設(shè)定保護的自然區(qū)域，或者在自然保護區(qū)的主要保護區(qū)域以外劃定的保護地段，一般不一定劃分核心區(qū)、緩沖區(qū)和

4、實驗區(qū)。自然保護區(qū)：指目前常規(guī)自然保護區(qū)，一般具有三區(qū)結(jié)構(gòu)。自然保護區(qū)域：指在一個地理單元內(nèi)，由主要保護對象相同的自然保護區(qū)組成的跨行政界限的大自然保護區(qū)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和管理。 自然保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)：指一定區(qū)域內(nèi)由自然保護區(qū)和生境廊道構(gòu)成的生物保護系統(tǒng)。 大熊貓古今分布圖圖 大熊貓古今分布圖2. 2. 自然保護區(qū)的功能自然保護區(qū)的功能 （1 1）保護生物多樣性的基地）保護生物多樣性的基地 （2 2）開展科學(xué)研究的天然實驗室）開展科學(xué)研究的天然實驗室 （3 3）進行宣傳教育的自然博物館）進行宣傳教育的自然博物館 （4 4）合理開發(fā)利用自然資源的示范）合理開發(fā)利用自然資源的示范 小 結(jié): :1 1

5、 保護區(qū)和自然保護區(qū)的概念2 2 國內(nèi)外關(guān)于自然保護區(qū)的分類 根據(jù)保護區(qū)大小根據(jù)保護區(qū)大小 林業(yè)系統(tǒng)分類林業(yè)系統(tǒng)分類3 3 自然保護區(qū)主要功能（一）保護區(qū)規(guī)劃的理論基礎(chǔ)：（一）保護區(qū)規(guī)劃的理論基礎(chǔ)： 1島嶼生物地理學(xué) 2 Meta-種群理論 3 種群遺傳學(xué) 4 景觀生態(tài)學(xué)等理論 1 島嶼生物地理學(xué)原理島嶼生物地理學(xué)原理（1 1） 物種數(shù)量與島嶼面積的關(guān)系 19211921和19221922年，以Arhenius Arhenius 和 GleasonGleason建立了一個模型，揭示了物種存活數(shù)目與所占據(jù)面積（空間）之間的一般原則。S=CAZ LogS = logC + ZLogA 在上式中:

6、S-: S-生物物種的數(shù)目； A-A-這些生物物種所存在的空間面積； C-C-物種的分布密度，既單位面積內(nèi)的物種數(shù)目； Z-Z-為某個統(tǒng)計指數(shù)。 物種數(shù)量(s)生境面積（A） 公式中的Z Z對于不同區(qū)域是一個十分復(fù)雜的函數(shù)，通過大量的研究發(fā)現(xiàn)Z Z值經(jīng)驗數(shù)據(jù)區(qū)間0.050.370.050.37。 該模型是在均質(zhì)環(huán)境條件下成立的 “物種- -面積”關(guān)系純粹是一種經(jīng)驗統(tǒng)計關(guān)系，只能說明靜態(tài)的宏觀模式。 因此，物種面積關(guān)系模型需要改進。 （2）“物種-面積”關(guān)系的發(fā)展2 2 侵移、滅絕和均衡理論侵移、滅絕和均衡理論（1 1）侵移和滅絕的速率與物種數(shù)量的關(guān)系 MacArthurMacArthur和 W

7、ilsonWilson在研究島嶼物種數(shù)量和島嶼面積時證明: : （下頁圖）。 島嶼上的物種數(shù)量是侵移定居和滅絕的動態(tài)平衡。 特定侵移和滅絕的速率與物種數(shù)量的關(guān)系 島嶼上物種數(shù)量平衡模型示意圖 速率物種的數(shù)量遷入率死亡率代表什么? ?？這里有這樣一個問題：在遷入源（大陸）相同的情況下，島嶼距遷入源遠近是否對遷入率有影響。（1）新物種遷入島嶼的速率隨著島嶼（Established）物種的數(shù)量的增加而可能性減少。（2）滅絕的速率則隨島嶼物種數(shù)量的增加而增加。（3）S點的意義是遷入與滅絕處于平衡物種得數(shù)量根據(jù)上圖可以得出：（2 2）島嶼物種數(shù)量與島嶼面積、大陸的距離的關(guān)系 近陸遠陸遷入率遷入率死亡率死

8、亡率小島小島大島大島 s 1 s 2 s3島嶼上的物種數(shù)量 速速率率（1 1） 概念 集合種群是指在相對獨立的地理區(qū)域內(nèi)，由空間上相互隔離，但又有功能聯(lián)系（一定程度的個體遷移）的兩個或兩個以上的局部種群的鑲嵌系統(tǒng)。 在本世紀7070年代以前，生物地理學(xué)家和生態(tài)學(xué)家就已廣泛地注意到，生境在時間和空間上的異質(zhì)性作用，將會對種群動態(tài)、群落結(jié)構(gòu)、物種多樣性以及種群內(nèi)的遺傳多樣性產(chǎn)生重要影響。 4 集合種群（Meta-population）理論（2 2）集合種群研究的主要問題： 由于各種各樣的原因?qū)е铝松锓N群棲息地破碎化（FRAGMENTATIONFRAGMENTATION），從而形成空間上具有一定距

9、離的生境斑塊（Habitat patchHabitat patch）。 集合種群理論就是研究過程。集合種群理論就是研究過程。 棲息地的島嶼化-較大的生物種群被分割成為許多小的局部種群（Local populationLocal population）-小的局部種群隨時都有可能發(fā)生過程隨機性滅絕-個體在破碎化的棲息地遷移作用-生境斑塊內(nèi)有可能建立起新的局部種群。 生境島嶼化的含義大面積的生境破碎成小片的過程即是生境島嶼化當(dāng)生境的類型從一種變成另一種類型的時候，生境島嶼化非常嚴重。降低物種的遺傳多樣性邊緣生境面積的增加，嚴重威脅斑塊內(nèi)部物種改變了原來生境能夠提供食物的質(zhì)和量改變了隱蔽條件的效能和物

10、種的聯(lián)系增加了寄生率，捕食率和種間的競爭，放大了人類的影響v生境島嶼化使花粉和種子的傳播媒介受損或喪失，影響植物傳粉系統(tǒng)，引起生境隔離從而導(dǎo)致生殖失敗v影響植物種群的結(jié)構(gòu)，v生境島嶼化使邊緣效應(yīng)增加v導(dǎo)致植物種群數(shù)量減少 生境島嶼化對生態(tài)系統(tǒng)的影響1 1 影響生態(tài)系統(tǒng)的物種組成2 2 生境島嶼化的最普遍結(jié)果是生境異質(zhì)性的損失，進而影響了生物多樣性及其生態(tài)系統(tǒng)功能（4 4）集合種群與島嶼生物地理學(xué)的關(guān)系 共同之處：共同之處：集合種群的理論和島嶼生物地理學(xué)中的平衡理論，都有一個共同的基本過程：即個體遷入并建立新的局部種群以及局部種群的滅絕過程。 區(qū)別：區(qū)別： 在島嶼生物地理學(xué)中總假定存在一個所謂的

11、“大陸”，并且在這個大陸上的大陸種群不僅不會滅絕。 在集合種群模型中，遷移個體可以來自于任意一個現(xiàn)存的局部種群，同時任意一個局部種群都有可能隨機滅絕的。 （5 5） 集合種群理論與生物多樣性保護關(guān)于保護區(qū)計劃的設(shè)計： （sloss sloss 問題） 主要是關(guān)于保護計劃是應(yīng)該建立一個大的保護區(qū)，還是建立幾個相互聯(lián)系的小保護區(qū)爭論，從根本上講就是一個集合種群的問題。 自然保護的廊道建設(shè)，種群之間的交流 按自然保護區(qū)大小按自然保護區(qū)大小自然保護小區(qū)：指面積較小，由縣級以下行政機關(guān)設(shè)定保護的自然區(qū)域，或者在自然保護區(qū)的主要保護區(qū)域以外劃定的保護地段，一般不一定劃分核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)。自然保護區(qū)：指目前常規(guī)自然保護區(qū)，一般具有三區(qū)結(jié)構(gòu)。自然保護區(qū)域：指在一個地理單元內(nèi)，由主要保護對象相同的自然保護區(qū)組成的跨行政界限的大自然保護區(qū)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和管理。 自然保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)：指一定區(qū)域內(nèi)由自然保護區(qū)和生境廊道構(gòu)成的生物保護系統(tǒng)。 物種數(shù)量(s)生境面積（A） 公式中的Z Z對于不同區(qū)域是一個十分復(fù)雜的函數(shù)，通過大量的研究發(fā)現(xiàn)Z