島嶼生物學(xué)與保護區(qū)

島嶼生物學(xué)與保護區(qū)第1頁/共40頁本章的主要內(nèi)容

1自然保護區(qū)的概念和分類2自然保護區(qū)建設(shè)相關(guān)理論3自然保護區(qū)設(shè)計的原則和內(nèi)容4自然保護區(qū)的管理第2頁/共40頁什么是自然保護區(qū)?第3頁/共40頁一、自然保護區(qū)（Naturereserve）的定義一般定義：保護區(qū)(Protectedarea)為“受到人為保護的特定自然區(qū)域。2.我國自然保護區(qū)定義為：國家為了保護自然環(huán)境和自然資源，促進(jìn)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)各級人民政府批準(zhǔn)而進(jìn)行特殊保護和管理的區(qū)域。

第4頁/共40頁自然保護區(qū)包含哪些類型?第5頁/共40頁二、自然保護區(qū)的類型1.自然保護區(qū)的類型（1）世界保護聯(lián)盟（IUCN）的類型（按保護區(qū)的性質(zhì)）：（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)大小第6頁/共40頁（1）世界保護聯(lián)盟（IUCN）的類型（按保護區(qū)的性質(zhì)）：嚴(yán)格的自然保護區(qū)荒野地保護區(qū)國家公園自然遺跡保護區(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)第7頁/共40頁（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：林業(yè)部門管理的保護區(qū)環(huán)境保護部門管理的保護區(qū)建設(shè)部門管理的保護區(qū)海洋部門管理的保護區(qū)農(nóng)業(yè)部門管理的保護區(qū)地礦部門管理的保護區(qū)科教部門管理的保護區(qū)和文化部門管理的保護區(qū)。第8頁/共40頁（2）我國自然保護區(qū)的劃分按管理級別可劃分類型：國際級自然保護區(qū)國家級自然保護區(qū)省級自然保護區(qū)市級自然保護區(qū)以及縣級和鄉(xiāng)村級保護區(qū)。第9頁/共40頁（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種類型生物物種保護區(qū)：野生動物和野生植物2種類型自然遺跡保護區(qū)地質(zhì)遺跡和古生物遺跡2種類型第10頁/共40頁

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)。第11頁/共40頁大熊貓古今分布圖圖大熊貓古今分布圖第12頁/共40頁自然保護區(qū)的功能是什么?第13頁/共40頁2.自然保護區(qū)的功能

（1）保護生物多樣性的基地（2）開展科學(xué)研究的天然實驗室（3）進(jìn)行宣傳教育的自然博物館（4）合理開發(fā)利用自然資源的示范第14頁/共40頁小結(jié):1保護區(qū)和自然保護區(qū)的概念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\林業(yè)系統(tǒng)分類3自然保護區(qū)主要功能第15頁/共40頁三自然保護區(qū)規(guī)劃自然保護區(qū)建設(shè)依據(jù)的理論是什么?第16頁/共40頁（一）保護區(qū)規(guī)劃的理論基礎(chǔ)：

1島嶼生物地理學(xué)

2Meta-種群理論

3種群遺傳學(xué)

4景觀生態(tài)學(xué)等理論

第17頁/共40頁自然保護區(qū)建設(shè)中一個很關(guān)鍵的問題在保持生態(tài)系統(tǒng)的完整性、保護更多的物種，那么保護區(qū)的面積要多大合適呢？是不是保護區(qū)建的越大越好呢？問題的提出：第18頁/共40頁1島嶼生物地理學(xué)原理（1）物種數(shù)量與島嶼面積的關(guān)系

1921和1922年，以Arhenius和Gleason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=CAZLogS=logC+ZLogA

在上式中:S---生物物種的數(shù)目；

A---這些生物物種所存在的空間面積；

C---物種的分布密度，既單位面積內(nèi)的物種數(shù)目；

Z---為某個統(tǒng)計指數(shù)。

第19頁/共40頁物種數(shù)量(s)生境面積（A）

公式中的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值經(jīng)驗數(shù)據(jù)區(qū)間0.05~0.37。第20頁/共40頁物種數(shù)量與島嶼面積的關(guān)系成立的條件是什么?第21頁/共40頁

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(jìn)。

（2）“物種-面積”關(guān)系的發(fā)展第22頁/共40頁2侵移、滅絕和均衡理論（1）侵移和滅絕的速率與物種數(shù)量的關(guān)系

MacArthur和Wilson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。第23頁/共40頁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?第24頁/共40頁？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(yuǎn)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：第25頁/共40頁（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(yuǎn)陸遷入率死亡率小島大島

s1s2s3島嶼上的物種數(shù)量

速率第26頁/共40頁島嶼生物地理學(xué)理論局限性（1）首先，島嶼生物地理學(xué)理論把島嶼的幾乎所有的生物特征都?xì)w結(jié)為一個變量，只關(guān)注島嶼上物種的數(shù)目與面積的關(guān)系，沒有考慮同一物種內(nèi)部個體的大小和數(shù)量。（2）其次，認(rèn)為決定島嶼物種平衡的主要過程是隨機的，而且對島嶼上所有物種作用都是均等的。（3）島嶼生物地理學(xué)理論中存在著一個永遠(yuǎn)都不會滅絕的大陸種群的假定，而實際上這一假定是難以成立的。

第27頁/共40頁在自然界中物種生境是連續(xù)的嗎第28頁/共40頁（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(jì)70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）理論第29頁/共40頁（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（FRAGMENTATION），從而形成空間上具有一定距離的生境斑塊（Habitatpatch）。

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（Localpopulation）------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。

第30頁/共40頁（3）生境島嶼化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(yán)重。第31頁/共40頁生境島嶼化的主要影響

生境島嶼化對動物的影響降低物種的遺傳多樣性邊緣生境面積的增加，嚴(yán)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

第32頁/共40頁第33頁/共40頁

生境島嶼化對植物的影響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)致生殖失敗影響植物種群的結(jié)構(gòu)，生境島嶼化使邊緣效應(yīng)增加導(dǎo)致植物種群數(shù)量減少

第34頁/共40頁箭頭的粗細(xì)表示物種交換量的多少，越粗交換的越多。生境斑塊之間的物種交換率與生境斑塊之間的距離相關(guān)，越近，交換率越大。

生境島嶼化對生態(tài)系統(tǒng)的影響1影響生態(tài)系統(tǒng)的物種組成第35頁/共40頁2生境島嶼化的最普遍結(jié)果是生境異質(zhì)性的損失，進(jìn)而影響了生物多樣性及其生態(tài)系統(tǒng)功能第36頁/共40頁第37頁/共40頁（4）集合種群與島嶼生物地理學(xué)的關(guān)系

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：

在島嶼生物地理學(xué)中總假定存在一個所謂的“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