《迁地保护策略》PPT课件.ppt

,第8章 迁地保护策略,长期保护生物多样性的最佳策略就是在野外保护自然群落和种群，既就地保护。只有在野外的自然环境中，物种才能继续适应变化的环境进化过程。 但是，在野外的物种可能因为遗传漂变、近亲繁殖、环境变化、食物质量恶化、外来物种的竞争、病害以及过度开发等人类的破坏活动中的任何一个原因而趋于衰减或灭绝。,如果野生种群小到不能维持，或现存的个体只能在保护区之外找到，那么就地保护就是无效的。 此时，在人类管理下的环境中维持个体的生存是防止物种灭绝的有效保护办法，即迁地保护。本章主要介绍了迁地保护的意义、实施迁地保护的原则及对动物和植物的迁地保护的方法（包括动物园，水族馆，植物园、种子库和基因库）。,8.1 迁地保护保护的意义,迁地保护是：将生物多样性的组成部分移到它们的 环境之外进行保护。 1）通过迁地保护的实践和研究，可以深入地认识被保护生物，从而为就地保护的管理、监测提供依据； 2）还可以为回归引种、充实引种等就地保护活动提供生物材料； 3）作为研究野生个体的代用材料和补充野生种群的后备基因库；在保护工作中可以取得宝贵的管理野生种群的经验； 4）可以为那些生境不复存在的物种提供最后生存机会； 5）还可以为在新生境中创建新的生物群落提供种源； 6）迁地保护的最高目标是建立野生群落。,如朱鹮是当今世界最濒危的鸟类之一，现存种数不过40余只，由于生存环境的改变和种群生命力的脆弱，朱鹮数量急剧下降。中国自1986年开始人工繁殖朱鹮，1992年成功的繁育了3只幼鸟，这是人工繁殖朱鹮成功的首次纪录。,局限性,1）迁地保护种群规模小，会受到遗传漂变的影响，在任何一个动物园中，仅少数的脊椎动物能维持数百个个体，而在植物园中，对于大部分种类，特别是树木，仅保持一个或几个个体； 2）另外迁地保护的种群可能对人为条件经历了遗传适应，使其适应性减弱； 3）迁地保护种群的个体可能会丧失在自然环境生存的本领，使其不能在野外长期生存。,8.2 实施迁地保护的原则,一般情况下： 1）物种的种群数量极低； 2）物种原有生活环境被自然或者人为因素破坏甚至不复存在； 3）当物种的生存条件突然恶化时；,8.2 实施迁地保护的原则,迁地保护成为保存物种的重要手段。 IUCN 建议当一个濒危物种的野生种群数量低于1000 只时，应当将人工繁育迁地保护作为保护该物种的重要手段。虽然这些物种仍有许多个体，但却面临着生存危机，这种情况下应当考虑实施迁地保护。 但是目前迁地保护情况却是常常等到物种濒临灭绝时才应用。,8.3 野生物种的样本采集策略,.在采集濒危及珍稀野生物种时，必须考虑遗传变异的分布，对于遗传变异较大的物种需要更广泛地采集，以或得该物种绝大部分的等位基因。 最优先采集的物种必须具备以下条件： 面临灭绝危险的生物； 在进化上或分类上是独一无二的物种； 能被再引种到野外； 具有在异地环境条件下生存的潜力； 具有潜在的经济价值。,.每个物种必须采自5个以上的种群，以确保绝大多数重要的遗传多样性被采集。 .每个种群所采个体不低于10个，否则会丢失种群中常见的等位基因。 .如果物种的繁殖力很低，不一定要在一年内完成，可以将采集量分散到几年中去。,8.4 迁地种群的管理,在对动植物的迁地保护过程中，应注意迁地环境条件应该尽量模拟自然条件，使得物种可以很容易适应新的环境，益于继续生长和发育，有助于今后的自然回归。 要重视印痕作用对高等动物一生的行为和习性，生存能力的影响。所谓印痕是指刚出生的个体在行为上容易受到密切接触的另一个体的影响，产生追随、模拟这一个体的行为。印痕是一种特殊的学习行为，仅在生命的早期的某一特定阶段，一次形成，将保持相当长的时间，甚至终生不变，并可影响个体成年的配偶选择，所以应在印痕产生阶段使动物母子接触，让子代接受到母亲的印痕影响。,对许多动物尤其是灵长类动物来说，亲代哺育对子代的行为性情都有很大影响，应积极采用。另外还要注意的是对动物们后天获得的生存技能的训练来满足野外生存的需要。 对于迁地的种群应加强管理，制定有针对性，切实可行的繁育方案： 1）首先要了解迁地种群每一个个体的来源、年龄，建立谱系，对感病的个体进行治疗、复壮工作。 2）制定物种的具体交配方案，避免近亲繁殖，尽可能保持生物的遗传多样性，并控制育龄段的出生数，使下一代能够健康茁壮的生长。 3）还要采用人工方法调解动物的发育周期，利用人工授精、胚胎移植、借腹怀胎、借母哺育和人工哺乳等技术来增强繁育能力。,8.5 迁地保护的基本方法,动植物迁地保护的主要方法： 动物迁地保护包括：1）动物园；2）狩猎农场； 3）水族馆；4）圈养繁殖计划； 植物则被保留在： 1）植物园；2）树木园； 3）种子储藏库里。 迁地保护与就地保护有时需要结合采用。对许多珍稀物种来说，要保证其种群的数量，探讨其生物学与生态学特征，在就地保护的同时，仍需要采取迁地保护。 如大熊猫在保护区有一定数量的个体（就地保护），而在卧龙的大熊猫繁殖中心和各地动物园也具有较大的数量（迁地保护）。因此，对于不同的保护对象，结合两种方式进行保护会取得更好的效果。,8.5.1 动物园,动物园传统上热衷于饲养大型的脊椎动物特别是哺乳动物，用以引起公众的极大兴趣，激发公众对野生动物保护的热情。 动物园在公开展览中和研究计划中越来越强调保护生态及濒危物种的重要性，利用公众的压力，使政府设立相关的生态和野生动植物的保护区。 在这个过程中，其它上千种分布于这些环境中的动物和植物也得到了保护。,中国动物园中野生动物圈养（迁地）种群管理水平低的原因有以下几个方面：, 国家缺少统一的迁地保护策略和协调，也就是说没有一间的利益冲突和壁垒，加深了矛盾并妨碍了协作。 动物园管理者缺少种群生物学的观点和知识，因而无法避免和减少圈养种群遗传多样性的丧失和非自然选择的压力，种群退化和家化的风险严重。 经济压力和行政干扰使专业人员难以工作，要求动物园以赢利为主的压力不仅来自上级主管部门，也来自自身素质较低的行政领导，“新型“动物园更来自老板（投资者）而专业人员往往处于无权状态，甚至被迫做违心的事，更何谈坚持野生动物保护原则。,表8-1 中国规格较大的动物园,表8-2 一些动物园的重点繁殖种群情况,10.5.2 水族馆,水族馆在保护濒危鲸类方面起到十分重要的作用。水族馆的工作人员经常帮助搁浅在沙滩上或在浅水中迷失方向的鲸类，并能够应用从管理常见养殖物种中得到的经验知识来发展援助濒危种的养殖。 我国的水族馆有一定的发展，在北京、大连、广州、三亚等地建有水族馆。台湾建立了世界最大的海洋生物博物馆。该馆将台湾岛及附近的水域生态经管用专业模拟技术微缩成若干个展区，如珊瑚区、鲨鱼区、潮涧带、河口区、牡蛎区和大洋池等，是保护海洋生物多样性和科学普及教育的重要基地。,8.5.3 植物园,植物园的发展是人类文明发展的标志之一，与人类对植物资源的开发、利用和保护密切相关。它是植物保护和引种驯化的重要基地，也是进行科学普及教育、提高民众文化素养，以及旅游和休憩的最好场所，同时还为开展国内外学术交流提供了理想窗口。,中国是一个植物种类丰富的国家，由于它所处的地理位置，生长着约3万种高等植物，占世界区系成分的10%左右，居世界第三位。 在中国，近代植物园的建立始于本世纪初。如今全国约有120个植物园，多数建立于50年代以后，其中中国科学院所属的12个植物园是：北京植物园、南京中山植物园、华南植物园、西双版纳热带植物园、昆明植物园、武汉植物园、庐山植物园、桂林植物园、鼎湖山树木园、吐鲁番沙漠植物园、沈阳树木园和华西亚高山植物园。在全国植物体系中，中国科学院植物园所占数量不多，但这些植物园多数建园历史较长、规模较大，具有很强的研究和开发实力，在植物多样性保护、资源开发利用，以及基础研究和科普教育等方面起着主导作用。,8.5.4 植物种子库,当植物生长的自然栖息地消失时，种子库便成为保存这些植物最有效和最为经济的方式，它将大量的植物种子或基因收藏在极小的空间内，以备日后将植物归返自然。 这种方法的优势在于： 1）可以在较小的空间安全地长期贮藏大量正统型种子，可以有效地保存植物地完整性和多样性； 2）入库后所需管理工作较少，与就地保护以及栽培活植物等迁地保护方法相比费用较为合理； 3）便于随时提供材料进行特征记录评估和研究利用。,其缺陷是： 1）一般不能长期保存顽拗型种子； 2）对不结实地植物以及只能靠无性繁殖生存的品种均不适用； 3）对能源和技术设备的要求很高； 4）对种子的冻结影响了植物适应不断变化的环境和抵御病虫害的进化过程； 5）无意中与种子同时保存下来的有害病菌对未来生物和环境的影响是难以预料的。,贮藏种子的过程为： 1）种子采集规划寻求批准； 2）采集； 3）快速运送到种子保存部 4）数据输入； 5）初步干燥； 6）清理 7）X光分析剪枝检查、 8）确定种子数目； 9）主干燥； 10）包装入库等。,将其简化，主要有三步，即干燥、封装和储藏。 种子干燥是要去掉种子中不必要的水分，仅保留能保证其今后发芽生长的水分； 干燥后的种子采用玻璃瓶罐装，金属铝盖封口，通常一种植物的种子数不少于5000颗； 种子封装后，便储藏于温度恒定在20的冷库内。据说，世界上储存种子始于中国，6世纪时，中国人将谷物种子保存下来，目的是留待第二年播撒耕种。,为保存自然植物资源，英国皇家植物园于1975年建立了野生植物种子保存部，最近又开始实施“千年种子库”工程，以期将绚丽的多样性植物世界留给后代。,8.5.5 基因文库,基因的载体DNA可以在干燥的或者低温冷冻条件下在生物体内长期保存，也可以采用现代技术提取、酶切、扩增克隆DNA，建立DNA数据库。基因文库正随着DNA测序工作的飞速进展而不断扩大。它不但可以用来比较鉴定不同的个体、种群和分类单位在遗传上的异同，还能据此合成基因。因而建立和保持这种数据库也可以看作是保存生物多样性的一种方式。,建立基因资源库具有重要意义, 可以减少饲养个体数，如利用一个个体的精子，可以使多只雌体受孕，增加了个体繁殖机会，延长了个体繁殖寿命； 可以保护丰富的遗传多样性； 野生生物基因库为家养动物品质和种间杂交提供种源； 野生生物基因资源库为地理隔离种间交流期提供途径。,目前，基因文库对基因的保存与保护主要有下列式： 叶片或其他组织的氮保存； 野生植物特殊基因和稀有植物基因（DNA）的 提取、分离和保存； 其他形式或植物基因材料保存（如标本）等。 另外还有一种田间基因库的保存方法，即对那些具有顽拗性种子、种子不育或无法靠种子繁殖的作物可以从各地采来转移到另一地方栽植。但需要占用较大面积的土地，保存的遗传多样性有限，也很难充分提供一个物种的全部生态地理环境。,8.6新种群的建立,目前已经有三种基本方法用于建立新的动植物种群： 回归引种计划（reintroduction program），即将圈养繁殖的个体或者野外采集个体释放到它们历史上曾经分布的地区，在原来的环境中重新建立一个新的种群； 人工引种计划（introduction program），将动植物的种群迁移到它们历史分布范围以外的地区来建立新的种群。当物种原来生存的环境严重恶化导致物种无法继续生存，此时将物种引到一个新的适宜环境中是比较适合的方法。,增强计划（augmentation program），释放个体进入现存种群，以增加现生种群规模和基因库，如在人工条件下养育刚刚孵出的小海龟，帮助度过脆弱的幼年阶段，再放回野外。 当物种引入一个新的地点时必须确保引入的物种不会破坏新的生态系统，不损害当地任何濒危的种群。另外被释放的物种要仔细挑选，不待任何能传播和毁灭野生动物的疾病。,8.6.1 植物新种群的建立,由于多种自然的和人为地原因，生态系统退化、物种生存受到威胁。 可以通过引种（introduction）或者回归自然（reintroduc-tion）的方法将植物材料播种于自然地或者人工管理地生态环境中去，使之最终成为能够长期存活的、能够自行维持下去的种群，使其后代融入一个可以运行的生态系统中去。 回归引种是就地保护和迁地保护的有机结合的综合保护方法，目的在于保护生物的多样性，决不能成为加速破坏现有自然生态环境与生物物种的手段。,但是建立稀有和濒危植物新种群的工作与动物的种群建立是完全不同的。 动物能够在新的环境中探寻最适合它们生存的小生境，而植物是不能移动的，只能靠传播媒介如风、动物和水等将种子随机传播到新的地点，但新的环境任何一个条件如光照、湿度等都会影响种子的萌发和生长，因此影响植物新种群的建立。 为了增加植物的新种群建立的成功机会，许多植物学家在人工控制条件下使种子萌发，并保护脆弱的幼苗生长强壮之后移栽到野外，另外科学家们正采取新的方法，如修建围栏以防动物危害、除去某些植物以减少竞争、施加矿物养了等来克服建立植物新种群所面临的困难。,8.6.2 动物新种群的建立,动物回归引种是指在某种动物已经能够灭绝的历史分布去内重新建立该物种种群的活动。其主要目的是为在某个地区已经消失的珍稀的或濒危的动物建立野外的可维持和自由散养的种群。 放归人工哺育的动物个体能否与野生个体形成种群并繁殖后代是动物回归成功的关键，因此要挑选没有近交衰退，具有最多遗传多样性并且生长健壮，发育正常，行为健康，具有正常野外捕食能力野放个体回归自然。,野放成功的可能性因素有,（）野放草食动物较野放肉食动物容易成功； （）在濒危物种的核心分布区释放人工哺育个体，也要较在其分布区边缘放容易成功； （）建立具有经济价值的野生动物种群，要较珍稀的物成功机会大很多； （）释放个体数越多，成功可能性越大。,动物的回