1、生物多样性保护导论6：物种濒危机制和濒危等级评估标准致危因素机制致危因素机制w导致物种绝灭的生物学机理是什么？w为什么说白暨豚难免绝灭的命运？小种群绝灭机制小种群绝灭机制w小种群为什么会导致绝灭？1.遗传多样性下降遗传多样性下降w什么是遗传多样性？w是指种内基因的变化，包括同种显著不同的群体间或同一群体内的遗传变异1.遗传多样性下降遗传多样性下降w适者生存的基础是遗传多样性w自然突变率大约是1/10001/10 000每世代每基因，补偿了大种群中等位基因的随机丧失。w什么原因导致小种群遗传多样性下降？遗传多样性下降的原因遗传多样性下降的原因w近亲衰退w远交衰退w遗传漂变近交衰退inbreedi
2、ng depressionw 自然界有很多机制阻止大多数的近亲繁殖w 近亲繁殖使来自双亲的有害基因得以表达，导致后代少、弱小或不育等症状w 华南虎Panthra tigris amoyensis现圈养的70多只个体都来自野外捕捉的6只（2雄4雌），其中2个亲体的遗传贡献超过了62%，目前该种群已经丧失了22%的遗传变异远交衰退outbreeding depressionw与亲缘种交配w来自双亲的染色体和酶系统不亲合，而导致后代体弱或不育症状w为什么小种群可能存在远交问题？遗传漂变遗传漂变w在小种群中，等位基因传递到后代的频率只能简单地依靠偶然性，依赖于交配个体及其后代低频率的等位基因丧失的可能
3、性会增加每一世代繁殖成体种群数量的杂合性的降低1 F =2Ne遗传多样性降低的后果遗传多样性降低的后果w 许多基因（特别是稀有基因）只有在环境变化的时候表现出优势w 遗传变异的减少导致可以适应环境变化而存活的机会降低2.出生率和死亡率的随机变动出生率和死亡率的随机变动3.环境变化和自然灾害环境变化和自然灾害w 捕食、竞争、疾病、食物供应的变化导致影响因素波动。以及不规律的单一事件，如火灾、洪水或干旱等w 环境变化增加了种群灭绝的可能性致危因素机制致危因素机制w如何判断种群是小还是大？w最小生存种群Minimum Viable Population(MVP)：保证一个物种存活所必需的个体数量是某
4、一生境中的一物种的隔离种群，即使是在可以预见的种群数量、环境、遗传变异和自然灾害等因素影响下，都有99%的可能性能够存活1000年多少算是最小生存种群？多少算是最小生存种群？w考虑比较艰难的情况干旱、寒冷季节自然灾害w5001000个脊椎动物个体的普遍原则w保护大约10 000个个体的无脊椎动物和一年生植物种群最小生存种群范例最小生存种群范例w美国西南部沙漠中120头加拿大盘羊Ovis canadensis种群的研究少于50个，种群在50年内100%将会灭绝而超过100个，却能长期存活最小生存种群范例最小生存种群范例w对于海岛的鸟类研究发现，只有那些超过100对鸟的种群有大于90%的机会存活8
5、0年w10对或更少繁殖对的鸟类种群，也存活了80年最小生存种群最小生存种群w50/500法则：隔离种群至少需要50个个体，为保持遗传变异最好拥有500个个体w最小生存种群 是否等于是否等于 最小个体总数？有效种群大小有效种群大小effective population sizew诸多因素使种群内的许多个体无法有效地繁殖后代年龄老化体质差不育个体小可阻止某些个体找到配偶的社会结构有效种群大小有效种群大小effective population sizew 不等性比一夫一妻制物种，有20个雄性，6个雌性，则有效种群大小 是否等于 26？社会制度导致很多雄性无繁殖机会w 种群小时，不等性比的影响会更
6、严重出生率下降海滨沙鹀暗色亚种的最后几只都是雄鸟社会结构崩溃 找不到交配对象、无法授粉、社会行为混乱等有效种群大小effective population sizew考虑环境变化，会要求增加有效种群大小w如何计算有效种群大小？成熟个体数effective population sizew 可以有效繁殖的个体数1 F =2Ne4NmNf Ne =Nm+Nf Nm=10 Nf=10 Ne=?Nm=10 Nf=5 Ne=?20 13.33成熟个体数effective population sizew 可以繁殖的个体的繁殖能力还有区别，导致有些个体的基因在下一代很少保存下来，使实际Ne更小w 种群波动
7、population fluctuation有效种群大小由低的种群情况决定 灭绝旋涡w 种群越小，越容易发生个体数目变动，环境变化及遗传因素会进一步使种群变小。致危因素机制之二致危因素机制之二w生境片断化如何导致绝灭？生境片断化w 面积减小w 如果只是一条公路穿过公园，生境面积会减少多少？边缘效应w 边缘地区的光照、温度、湿度和风力都与内部生境不同，环境的改变，组成植被类型和动物类群的相应变化w 森林边缘的物种构成的变化，减少了内部生境的面积面积减小生境片断化w 还导致很多其他问题？w 限制物种扩散和迁移w 降低动物的捕食能力：许多动物需要在由不同资源组成的生境中自由移动。w 导致某些资源的过
8、度利用。动物的自由移动会有利于资源的均衡使用w 造成小种群的一系列问题边缘效应w 火灾会更加频繁印度尼西亚的婆罗州数百万公顷的热带湿润森林在1982-1983年的旱季被焚烧w 外来入侵种和当地有害物种的侵入和危害加重大熊猫栖息地片段化造成什么影响？w 实际适宜栖息地大大减少w 阻止大熊猫迁移w 会导致自然的竹子开花过程成为其绝灭的动力之一竹子开花w 什么是竹子开花？w 竹子开花大部分情况下是无性繁殖60-70年一次的竹子大面积开花有部分保留下来不同分布区开花也通常不是同步的竹子开花w 竹子为什么要大面积开花？w 竹子大面积开花是几百万年来的自然生态过程竹子大面积开花有利于生态系统的循环、更新、
9、恢复竹子的生存策略：复壮和免遭灭顶之灾 竹子是很多物种的食物：小熊猫、竹鼠、黑熊、野猪、猪獾、扭角羚、鬣羚、水鹿、毛冠鹿、金丝猴、昆虫竹子开花w竹子开花对大熊猫有什么影响？竹子开花是促进大熊猫繁衍进化的动力之一w 大熊猫与竹子开花过程共存了300多万年w 竹子开花帮助淘汰老弱病残，保存优良个体。w 竹子开花迫使大熊猫迁移，增加遗传多样性大熊猫的巢域面积变动在3.96.2km2之间，这只是黑熊的几分之一甚至1/10，雌性还常常只呆在0.300.40km2的核心区域中。竹子开花的时候，大熊猫的迁移范围达到了23.1km2。w 竹子开花扩大大熊猫食物范围栖息地的片段化使竹子开花成为大熊猫绝灭的威胁w
10、 为什么？w 目前大熊猫由于栖息地分割，导致遗传多样性低和种群退化。各山系群体内的遗传多样性十分贫乏各山系之间则存在明显变化w 竹子开花时破碎的栖息地限制了大熊猫的迁移，食物短缺严重威胁大熊猫生存w 70年代岷山箭竹类开花，死尸138具w 80年代岷山、邛莱山系开花，死尸141具2001年调查：秦岭：2005；岷山：70013；邛莱山：50011；相岭：607；凉山：2006容易绝灭的物种w 地理分布狭窄的物种w 仅有一个或几个种群的物种w 小种群物种w 种群大小正在衰落的物种w 种群密度低的物种w 需要大面积家域的物种w 体型大的物种容易绝灭的物种w 扩散能力有限的物种（不能飞翔的哺乳类）w
11、 季节性迁移物种w 遗传变异低的物种w 需要特殊小生境的物种w 只能生活在稳定环境中的物种（雨林）w 构成临时性或永久性集群的物种w 遭人类猎杀或采集的种类物种的濒危等级物种的濒危等级w 如何描述一个物种的濒危状况？w 国际濒危等级IUCN濒危物种红皮书、红色名录CITES附录w 我国的濒危等级中国濒危物种红皮书（植物、动物）我国重点保护野生动物名录（1989；I、II）、植物名录（1999；1，2）地方重点保护名录IUCN濒危物种濒危等级w 60年代开始编制全球范围的濒危物种红皮书（Red Data Book）w 早期濒危物种红皮书的濒危等级体系灭绝（Extinct）濒危（Endangere
12、d）易危（Vulnerable）稀有（Rare）未定（Indeterminate）资料不足（Insufficiently known）受威胁（Threatened）贸易致危（Commercial Threatened）中国红皮书濒危等级w 野生绝迹(Ex)麋鹿w 绝迹(Et)高鼻羚羊w 濒危(En)朱鹮、华南虎、东北虎、白暨豚w 渐危(V)金猫、云豹w 稀有(R)沟牙鼯鼠、海南狨鼠w 不定(I)假吸血蝠IUCN红色名录Red Listw 版本1.0：Mace and Lande（1991）首次探讨了一种新的分级基础，提出了特别是针对大型脊椎动物的量化标准w 版本2.0：Mace et al.（
13、1992）对版本1.0的一次重大修订，特别是使量化的标准适用于所有的生物，并引入了未受威胁等级w 版本2.1：IUCN（1993）建立了一个更清晰的结构，揭示了未受威胁等级的重要性w 版本2.2：Mace and Stuart（1994）作了微小改动IUCN红色名录Red Listw 版本2.3：IUCN(1994)1994年12月，IUCN理事会采用了这个版本。1996 IUCN 受威胁动物红色名录（Baillie andGroombridge 1996）和世界受威胁树木名录（Oldfield et al.1998）使用了这一版本。w 版本3.0：IUCN/SSC标准修订工作组（1999）小
14、修改，一些有关关键术语的定义以及处理不确定因素等的建议。w 版本3.1：IUCN（2001）最新版本于2000年2月理事会通过。该等级和标准的目的w 为不同国家或地区的人们提供可以统一使用的体系；w 通过使用清晰明确的体系标准，更加客观地评估导致物种濒临灭绝危险的作用因素；w 提供一个便于差异极大的物种或类群间进行比较的新体系；w 使受威胁物种名录的使用者更好地理解各物种分级的理由。中国物种红色名录w 2000年中国环境与发展国际合作委员会生物多样性工作组启动w 2004年初将发布w 无脊椎动物 2225对虾、珊瑚、贝类、蜘蛛、水母、蝎子、螃蟹、蝴蝶、甲虫w 脊椎动物 2663鱼类709 种、
15、两栖类、爬行类、鸟类、兽类共1954种w 植物4364 种裸子植物、兰花、杜鹃、槭树及其他高等植物红色名录等级体系红色名录等级体系Category systemDefinitionsThe abbreviation of each category(in parenthesis)should follow the English denominations even when translated into other languages)绝灭(EX)野外绝灭(EW)数据缺乏数据缺乏(DD)未予评估未予评估(NE)极危极危(CR)濒危濒危(EN)易危易危(VU)无危无危(LC)近危近危(NT)
16、IUCNIUCN物种红色名录濒物种红色名录濒危等级危等级IUCN RIUCN Red List Categoriesed List CategoriesA taxon is Not Evaluated when it A taxon is Not Evaluated when it is has not yet been evaluated is has not yet been evaluated against the criteria.against the criteria.如果一分类单元未如果一分类单元未经应用本标准进行经应用本标准进行评估，则可将该分评估，则可将该分类单元列为未予评
17、类单元列为未予评估。估。Not Evaluated未予评估未予评估 (NE)Extinct(EX)Extinct in the Wild(EW)Data Deficient(DD)Not Evaluated(NE)Critically Endangered(CR)Endangered(EN)Vulnerable(VU)Least Concern(LC)Near Threatened(NT)A taxon is Data Deficient when there is inadequate information to make a direct,or indirect,assessment o
18、f its risk of extinction based on its distribution and/or population status.如果没有足够的资料来直接或者间接地根据一如果没有足够的资料来直接或者间接地根据一分类单元的分布或种群状况来评估其绝灭的危分类单元的分布或种群状况来评估其绝灭的危险程度时，即认为该分类单元属于数据缺乏。险程度时，即认为该分类单元属于数据缺乏。Data Deficient数据缺乏数据缺乏 (DD)Extinct(EX)Extinct in the Wild(EW)Data Deficient(DD)Not Evaluated(NE)Critical
19、ly Endangered(CR)Endangered(EN)Vulnerable(VU)Least Concern(LC)Near Threatened(NT)A taxon is Extinct when there is no reasonable doubt that the last individual has died.如果没有理由怀疑一分类单元的最后一个个体已经死如果没有理由怀疑一分类单元的最后一个个体已经死亡，即认为该分类单元已经绝灭。亡，即认为该分类单元已经绝灭。于适当时间（日、季、年），对已知和可能的栖息地进行彻底调查，如果没有发现任何一个个体，即认为该分类单元属于绝灭。
20、但必须根据该分类单元的生活史和生活形式来选择适当的调查时间。Extinct 绝灭绝灭(EX)Extinct(EX)Extinct in the Wild(EW)Data Deficient(DD)Not Evaluated(NE)Critically Endangered(CR)Endangered(EN)Vulnerable(VU)Least Concern(LC)Near Threatened(NT)Raphus cucullatus=dodoA taxon is Extinct in the Wild when it is known only to survive in cultiva
21、tion,in captivity or as a naturalised A taxon is Extinct in the Wild when it is known only to survive in cultivation,in captivity or as a naturalised population(or populations)well outside the past rangepopulation(or populations)well outside the past range.如果已知一分类单元只生活在栽培、圈养条件下或者如果已知一分类单元只生活在栽培、圈养条件
22、下或者只作为自然化种群（或种群）生活在远离其过去的栖只作为自然化种群（或种群）生活在远离其过去的栖息地时，即认为该分类单元属于野外绝灭。息地时，即认为该分类单元属于野外绝灭。于适当时间（日、季、年），对已知的和可能的栖息地进行彻底调查，如果没有发现任何一个个体，即认为该分类单元属于野外绝灭。但必须根据该分类单元的生活史和生活形式来选择适当的调查时间。Extinct in the Wild野外绝灭野外绝灭(EW)Extinct(EX)Extinct in the Wild(EW)Data Deficient(DD)Not Evaluated(NE)Critically Endangered(CR
23、)Endangered(EN)Vulnerable(VU)Least Concern(LC)Near Threatened(NT)Equus przewalskii=Przewalskis horseLeast Concern无危无危(LC)A taxon is Least Concern when it has been evaluated against the criteria and does not qualify for Critically Endangered,Endangered,Vulnerable or Near Threatened.当一分类单元被评估未达到极危、濒危、
24、易当一分类单元被评估未达到极危、濒危、易危或者近危标准，该分类单元即列为无危。危或者近危标准，该分类单元即列为无危。Extinct(EX)Extinct in the Wild(EW)Data Deficient(DD)Not Evaluated(NE)Critically Endangered(CR)Endangered(EN)Vulnerable(VU)Least Concern(LC)Near Threatened(NT)Widespread and abundant taxa are included in this category.广泛分布和种类丰富的分类单元都属于该等级。Bulb
25、ucus ibis=Cattle egretA taxon is Near Threatened when it has been evaluated against the criteria but does not qualify for Critically Endangered,Endangered or Vulnerable now,but is close to qualifying for or is likely to qualify for a threatened category in the near future.当一分类单元未达到极危、濒危或者易危标准，但是在未来一
26、段时间后，接近符合或可能符合受威胁等级，该分类单元即列为近危。Near Threatened近危近危(NT)Extinct(EX)Extinct in the Wild(EW)Data Deficient(DD)Not Evaluated(NE)Critically Endangered(CR)Endangered(EN)Vulnerable(VU)Least Concern(LC)Near Threatened(NT)Threatened Categories受威胁的等级受威胁的等级Critically Endangered极危极危(CR)Endangered濒危濒危 (EN)Vulnera
27、ble易危易危 (VU)Extinct(EX)Extinct in the Wild(EW)Data Deficient(DD)Not Evaluated(NE)Critically Endangered(CR)Endangered(EN)Vulnerable(VU)Least Concern(LC)Near Threatened(NT)(根据标准 A-E)标准标准 CriteriaA.种群大小的降低种群大小的降低 Reduction in population sizeB.地理范围地理范围 Geographic rangeC.小种群的大小（衰退）小种群的大小（衰退）Small Populat
28、ion Size(w/decline)D.小种群大小（分布范围小）小种群大小（分布范围小）Small population size(or restricted range)E.数量化分析数量化分析 Quantitative AnalysisExtinct(EX)Extinct in the Wild(EW)Data Deficient(DD)Not Evaluated(NE)Critically Endangered(CR)Endangered(EN)Vulnerable(VU)Least Concern(LC)Near Threatened(NT)中国物种红色名录中国物种红色名录w 最新的中国物种红色名录评估工作研究发现中国物种受威胁的程度远远大于通常的估计w 受到不同程度威胁和接近受威胁的比例：哺乳类39.82%和10.69%鸟类7.36%和7.36%爬行类26.04%和15.3%两栖类39.88%和19.63%裸子植物69.91%和21.23%杜鹃花科55.44%兰科78.26%和21.24%
