物种濒危机制和濒危等级评估标准 暨国际国内相关法规体系 林 隆 慧 全号13456977302 短号：668203,导致物种绝灭的生物学机理是什么？ 小种群绝灭机制 生境片断化绝灭机制,小种群绝灭机制,小种群为什么会导致绝灭？,遗传多样性下降 出生率和死亡率的随机变动 环境变化和自然灾害,遗传多样性下降,什么是遗传多样性？ 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,小种群绝灭机制,舟山眼镜蛇 ND2和细胞色素b基因 单元型多态位点和频次分布,A：安徽黄山 L：浙江丽水 Z：浙江舟山 Q：广西全州 B：广西百色,适者生存的基础是遗传多样性 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。 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,近交衰退 远交衰退 遗传漂变,近交衰退inbreeding depression,自然界有很多机制阻止大多数的近亲繁殖（例如自交不亲和-自己的花粉不能为自身的胚珠受精、雌雄异株，以及各种花部器官在时间和空间上的分离） 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 华南虎Panthra tigris amoyensis现圈养的50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 depression,与亲缘种交配 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,狮、虎之间受孕的成功率仅12，成活率仅50万分之一,它们虽然同属偶蹄目，然而绵羊“长毛“属于牛科的羊亚科，梅花鹿“纯子“属于鹿科，是完全不同的两个物种。”,2011年11月28日08:27 中国广播网 云南野生动物园,遗传漂变,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性会增加,每一世代 遗传变异量的变化（降低）,遗传多样性降低的后果,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 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,小种群绝灭机制,小种群更容易受此因素影响,3. 环境变化和自然灾害,环境变化更易导致小种群的捕食、竞争、食物供应的大幅变化，从而促使小种群绝灭 以及不规律的单一事件，如火灾、洪水或干旱等，增加了小种群灭绝的可能性,小种群绝灭机制,如何判断种群是小还是大？ 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 是某一生境中的某一物种的隔离种群，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？,5001000个脊椎动物个体的普遍原则（指有效种群大小） 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,对美国西南部沙漠中120头加拿大盘羊Ovis canadensis种群的研究中发现： 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,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80年,有效种群大小 Effective Population Size,提出背景 许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 不等性比,有效种群大小 Effective Population Size,如何计算有效种群大小？,有效种群大小 Effective Population Size,可以有效繁殖的个体数,Nm = 10 Nf = 10 Ne = ? Nm = 10 Nf = 5 Ne = ?,20 13.33,有效种群大小 Effective Population Size,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,灭绝旋涡,主要内容： 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。,1.小种群容易产生近亲繁殖，导致后代先天不良 2.小种群更经不起数量的波动，稍大的波动可能就意味着灭绝 这两方面互相促进，像漩涡一样把小种群卷进灭绝的深渊，不能自拔。,致危因素机制之二,生境片断化如何导致绝灭？,生境片断化-边缘效应,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 森林边缘的物种构成的变化，减少了内部生境的面积,边缘效应,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 外来入侵种和当地有害物种的侵入和危害加重,面积减小,生境片断化,还导致很多其他问题： 限制物种扩散和迁移 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。 导致某些资源的过度利用。动物的自由移动会有利于资源的均衡使用 造成小种群的一系列问题,大熊猫栖息地的片断化,70年代中期,2001年,1800年,大熊猫栖息地片段化造成什么影响？,实际适宜栖息地大大减少 阻止大熊猫迁移 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,什么是竹子开花？ 竹子开花 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,竹子为什么要大面积开花？ 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、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,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,大熊猫与竹子开花过程共存了300多万年 竹子开花帮助淘汰老弱病残，保存优良个体。 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。 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,为什么？ 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 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 70年代岷山箭竹类开花，死尸138具 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,地理分布狭窄的物种 仅有一个或几个种群的物种 小种群物种 种群大小正在衰落的物种 种群密度低的物种 需要大面积家域的物种 体型大的物种,容易绝灭的物种,扩散能力有限的物种（不能飞翔的哺乳类） 季节性迁移物种 遗传变异低的物种 需要特殊小生境的物种 只能生活在稳定环境中的物种（雨林） 构成临时性或永久性集群的物种 遭人类猎杀或采集的种类,物种的濒危等级,如何描述一个物种的濒危状况？ 国际濒危等级 IUCN濒危物种红皮书、红色名录 CITES附录 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,IUCN -世界自然保护联盟 International Union for Conservation of Nature and Natural Resources 1948年10月成立，是世界上最大的自然保护团体 1998更名为The World Conservation Union 60年代开始编制全球范围的濒危物种红皮书（Red Data Book）,IUCN濒危物种濒危等级,早期濒危物种红皮书的濒危等级体系 灭绝（Extinct） 濒危（Endangered） 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,野生绝迹(Ex) 麋鹿 绝迹(Et) 高鼻羚羊 濒危(En) 朱鹮、华南虎、东北虎、白暨豚 渐危(V) 金猫、云豹 稀有(R) 沟牙鼯鼠、海南狨鼠 不定(I) 假吸血蝠,如何客观地判断一个物种是否处于濒危状况？濒危状况程度如何？,IUCN红色名录Red List,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 版本2.0：Mace et al.（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 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 版本2.2：Mace and Stuart（1994） 作了微小改动,IUCN红色名录Red List,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。 版本3.0：IUCN/SSC标准修订工作组（1999） 小修改，一些有关关键术语的定义以及处理不确定因素等的建议。 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,为不同国家或地区的人们提供可以统一使用的体系； 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； 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； 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,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 2004年初发布 无脊椎动物 2225 对虾、珊瑚、贝类、蜘蛛、水母、蝎子、螃蟹、蝴蝶、甲虫 脊椎动物 2663 鱼类709 种、两栖类、爬行类、鸟类、兽类共1954种 植物4364 种 裸子植物、兰花、杜鹃、槭树及其他高等植物,Red List 关键内容,红色名录等级体系 Category system,Definitions,THREAT,The abbreviation of each category (in parenthesis) should follow the English denominations even when translated into other languages),IUCN物种红色名录濒危等级 IUCN Red List Categories,A taxon is Not Evaluated when it is has not yet been evaluated against the criteria. 如果一分类单元未经应用本标准进行评估，则可将该分类单元列为未予评估。,Not Evaluated 未予评估 (NE),A taxon is Data Deficient when there is inadequate information to make a direct, or indirect, assessment of 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分类单元的分