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1、迁地保护迁地保护10迁地保护p长期保护生物多样性的最佳策略就是在野外保护自然群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。种才能继续适应变化的环境进化过程。p但是,在野外的物种可能因为遗传漂变、近亲繁殖、环但是,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。或灭绝。10
2、迁地保护v如果野生种群小到不能维持,或现存的个体只能在保护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。区之外找到,那么就地保护就是无效的。v此时,在人类管理下的环境中维持个体的生存是防止物此时,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,种灭绝的有效保护办法,即迁地保护即迁地保护。迁地保护:迁地保护:将生物多样性的组成部分移到它们将生物多样性的组成部分移到它们的环境之外进行保护。的环境之外进行保护。10迁地保护一、迁地保护的目的一、迁地保护的目的并不是以人工种群代替野生种群,而是增加濒危物种的并不是以人工种群代替野生种群,而是增加濒危
3、物种的种群数量;种群数量;利用现代科学技术作为辅助手段,在有限的空间内创造利用现代科学技术作为辅助手段,在有限的空间内创造濒危动植物生存的必要条件,通过保证其食物供应,治濒危动植物生存的必要条件,通过保证其食物供应,治疗受伤、生病个体,采取节育或人工受精,淘汰某一年疗受伤、生病个体,采取节育或人工受精,淘汰某一年龄段个体等进行人工管理,调整种群的遗传结构和种群龄段个体等进行人工管理,调整种群的遗传结构和种群结构,减少随机因素对小种群的影响,使迁地种群的有结构,减少随机因素对小种群的影响,使迁地种群的有效种群数量达到最大,并处于最佳年龄结构。效种群数量达到最大,并处于最佳年龄结构。第一节第一节迁
4、地保护的目的、意义和原则迁地保护的目的、意义和原则10迁地保护v当当迁迁地地种种群群数数量量上上升升到到一一定定量量时时,通通过过对对人人工工驯驯养养个个体体进进行行野野化化训训练练,在在适适宜宜的的生生境境中中不不断断地地释释放放迁迁地地种种群群的的繁繁育育后后代代,补补充充野野生生种种群群,以以增增加加野野生生种种群群的的遗遗传传多多样样性。性。v建立起自然状态下可生存种群是迁地保护的最终目标。建立起自然状态下可生存种群是迁地保护的最终目标。10迁地保护1.迁地保护种群的个体能定期地放到野外以维持自然种群的迁地保护种群的个体能定期地放到野外以维持自然种群的数量和遗传变异性。数量和遗传变异性
5、。2.对笼养种群的研究能透彻了解该物种的基本生物学特性。对笼养种群的研究能透彻了解该物种的基本生物学特性。3.迁地保护的种群能自我繁殖而减少为了展览和研究目的从迁地保护的种群能自我繁殖而减少为了展览和研究目的从野外收集个体的需要。野外收集个体的需要。4.展览个体有助于教育公众了解保护其野外种群的重要性。展览个体有助于教育公众了解保护其野外种群的重要性。迁地保护是生物保护中不可缺少的一个方面,是对就地保护迁地保护是生物保护中不可缺少的一个方面,是对就地保护的重要补充,与就地保护是相辅相成的关系。的重要补充,与就地保护是相辅相成的关系。 10迁地保护二、迁地保护保护的意义二、迁地保护保护的意义1)
6、通过迁地保护的实践和研究,可以深入地认识被保护)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;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)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;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)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;的经验;10迁地保护二、迁地保护保护的意义二、迁地保护保护的意义3)作为研究野生个体的代用材料和补充野生种群的
7、后备)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;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;)可以为那些生境不复存在的物种提供最后生存机会;5)可以为在新生境中创建新的生物群落提供种源;)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。)迁地保护的最高目标是建立野生群落。10迁地保护 如朱鹮是当今世界最濒危的鸟类之一,现存种数不过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,朱鹮数量余只,由于生存环
8、境的改变和种群生命力的脆弱,朱鹮数量急剧下降。中国自急剧下降。中国自1986年开始人工繁殖朱鹮,年开始人工繁殖朱鹮,1992年成功的年成功的繁育了繁育了3只幼鸟,这是人工繁殖朱鹮成功的首次纪录。只幼鸟,这是人工繁殖朱鹮成功的首次纪录。10迁地保护三、实施迁地保护的原则三、实施迁地保护的原则一般情况下:一般情况下:1)物种的种群数量极低,种内难以进行交配;)物种的种群数量极低,种内难以进行交配;2)物种原有生活环境被自然或者人为因素破坏甚至不复)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;存在;如:东北虎如:东北虎3)当物种的生存条件突然恶化时;)当物种的生存条件突然恶化时; 如:在如:
9、在80年代中期,四川大熊猫栖息地突然发生竹子年代中期,四川大熊猫栖息地突然发生竹子大面积开花枯死,大熊猫由于食物短缺而面临生存大面积开花枯死,大熊猫由于食物短缺而面临生存危机。危机。10迁地保护三、实施迁地保护的原则三、实施迁地保护的原则v迁地保护成为保存物种的重要手段。迁地保护成为保存物种的重要手段。vIUCN建议当一个濒危物种的野生种群数量低于建议当一个濒危物种的野生种群数量低于1000只只时,应当将人工繁育迁地保护作为保护该物种的重要手时,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,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
10、况下应当考虑实施迁地保护。这种情况下应当考虑实施迁地保护。v但是目前迁地保护情况却是常常等到物种濒临灭绝时才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。应用。10迁地保护四、野生物种的样本采集策略四、野生物种的样本采集策略1、在采集濒危及珍稀野生物种时,必须、在采集濒危及珍稀野生物种时,必须考虑遗传变异的分考虑遗传变异的分布布,对于遗传变异较大的物种需要更广泛地采集,以获,对于遗传变异较大的物种需要更广泛地采集,以获得该物种绝大部分的等位基因。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: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;面临灭绝危险的生物;在进化
11、上或分类上是独一无二的物种;在进化上或分类上是独一无二的物种;能被再引种到野外;能被再引种到野外;具有在异地环境条件下生存的潜力;具有在异地环境条件下生存的潜力;具有潜在的经济价值。具有潜在的经济价值。10迁地保护2、每个物种必须采自、每个物种必须采自5个以上的种群个以上的种群,以确保绝大多数重,以确保绝大多数重要的遗传多样性被采集。要的遗传多样性被采集。3、每个种群所采、每个种群所采个体不低于个体不低于10个个,否则会丢失种群中常,否则会丢失种群中常见的等位基因。见的等位基因。4、如果物种的繁殖力很低,不一定要在一年内完成,可、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
12、年中去。以将采集量分散到几年中去。10迁地保护五、迁地种群的管理五、迁地种群的管理v 在对动植物的迁地保护过程中,应注意在对动植物的迁地保护过程中,应注意迁地环境条件迁地环境条件应该尽量模拟自然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,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。环境,益于继续生长和发育,有助于今后的自然回归。66v要重视要重视印痕作用印痕作用对高等动物一生的行为和习性,生存对高等动物一生的行为和习性,生存能力的影响,在印痕产生阶段使动物母子接触,让子代能力的影响,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。接受到母亲的印
13、痕影响。10迁地保护印痕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。一种特殊个体的影响,产生追随、模拟这一个体的行为。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,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。的配偶选择。另外还要注意的是另外还要注意的是对动物们后天获得的生存技能的训练对动物们后天获得的生存技能的训练来来满足野外生存的需要。满足野外生存的需要。10迁地保护
14、对于迁地的种群应加强管理,制定有针对性,切实可行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: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)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。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)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。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)还要采用人工方法
15、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。增强繁育能力。10迁地保护六、迁地保护的基本方法六、迁地保护的基本方法动植物迁地保护的主要方法:动植物迁地保护的主要方法:动物迁地保护包括:动物迁地保护包括:1)动物园;)动物园;2)狩猎农场;)狩猎农场;3)水族馆;)水族馆;4)圈养繁殖计划;)圈养繁殖计划;植物则被保留在:植物则被保留在:1)植物园;)植物园;2)树木园;)树木园;3)种子储藏库里。)种子储藏库里。10迁地保护六、迁地保护的基本方法六、迁地保护的基本方法迁地保护与就地保护有时需要结
16、合采用。迁地保护与就地保护有时需要结合采用。如:大熊猫在保护区有一定数量的个体(就地保护),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。两种方式进行保护会取得更好的效果。10迁地保护(一)动物园(一)动物园 动物园传统上热衷于饲养动物园传统上热衷于饲养大型的脊椎动物特别是哺乳大型的脊椎动物特别是哺乳动物动物,用以引起公众的极大兴趣,激发公众对野生动物保,用以引起公众的
17、极大兴趣,激发公众对野生动物保护的热情。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。的生态和野生动植物的保护区。在这个过程中,促使设立了这些物种的保护区,并使其在这个过程中,促使设立了这些物种的保护区,并使其它数千种分布于这些环境的动物和植物也得到保护。这些它数千种分布于这些环境的动物和植物也得到保护。这些动物可称为动物可称为“旗帜种旗帜种(flagspecies)”10迁地保护全世界动物园现今保持有全世界
18、动物园现今保持有50万头陆生脊椎动物,代表万头陆生脊椎动物,代表3000种哺乳动物、鸟类、爬行类和两栖类。种哺乳动物、鸟类、爬行类和两栖类。现在全球现在全球12%鸟类、鸟类、1/4哺乳动物和哺乳动物和1/3鱼类已濒临灭绝。鱼类已濒临灭绝。仅在美国,约有仅在美国,约有5千万只猫被养作宠物。千万只猫被养作宠物。10迁地保护宗旨:宗旨:建立不再容易从野外捕捉到的稀有种和濒危种建立不再容易从野外捕捉到的稀有种和濒危种的活种群。的活种群。如果它们的自然环境已被人类活动严重破坏,如果它们的自然环境已被人类活动严重破坏,动物园养殖可能是许多种类存活的唯一机会。动物园养殖可能是许多种类存活的唯一机会。10迁地
19、保护繁殖:繁殖:世界各地动物园中的世界各地动物园中的274种稀有哺乳动物中仅约种稀有哺乳动物中仅约10%的种是能自我持续的笼养种群。的种是能自我持续的笼养种群。动物园从事的一项主要工作是设计和发展为建立动物园从事的一项主要工作是设计和发展为建立(含含繁殖繁殖)稀有和濒危种群所需要的设备和技术,为在野稀有和濒危种群所需要的设备和技术,为在野外重新定殖物种发展新的方法和研究项目。外重新定殖物种发展新的方法和研究项目。10迁地保护生物学家已研究出一些新的技术来提高这些种类的低繁生物学家已研究出一些新的技术来提高这些种类的低繁殖率。如:殖率。如:人工孵卵人工孵卵人工孵卵人工孵卵(artificiali
20、ncubation)(artificialincubation):将采集的卵放在标将采集的卵放在标准的孵化条件下,在孵化幼仔的早期易受攻击阶段,人准的孵化条件下,在孵化幼仔的早期易受攻击阶段,人工仔细照料和喂食,稍大后释放到野外或笼养。工仔细照料和喂食,稍大后释放到野外或笼养。交叉抚养交叉抚养交叉抚养交叉抚养(cross-fostering)(cross-fostering):兀鹫每年仅产一窝蛋,兀鹫每年仅产一窝蛋,但如果这窝蛋被移走,母鸟将产下并饲养第二窝蛋,但如果这窝蛋被移走,母鸟将产下并饲养第二窝蛋,如果将这第一窝蛋给另一近缘种鸟抚养,则每年每只如果将这第一窝蛋给另一近缘种鸟抚养,则每年
21、每只雌兀鹫会产两窝蛋。雌兀鹫会产两窝蛋。10迁地保护v人工授精人工授精(artificialinsemination):当动物园仅有一当动物园仅有一头或很少几头稀有个体时,可以采用此法。头或很少几头稀有个体时,可以采用此法。胚胎移植胚胎移植(embryotransfer):能增加一些稀有动物的能增加一些稀有动物的繁殖量。繁殖量。其它方法:其它方法:单性别培育物种单性别培育物种(当仅残留一个个体时当仅残留一个个体时)、种间杂交种间杂交(cross-specieshybridization)(当一个种的残当一个种的残留成员不能在它们自己中繁殖时留成员不能在它们自己中繁殖时)、诱发冬眠和滞育技、诱发
22、冬眠和滞育技术、遗传检测技术、亲缘谱系技术和克隆技术。可还术、遗传检测技术、亲缘谱系技术和克隆技术。可还通过建立野生动物救护中心和繁育中心来增加目标物通过建立野生动物救护中心和繁育中心来增加目标物种的人工种群。种的人工种群。10迁地保护中国动物园中野生动物圈养(迁地)种群管理水平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: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。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
23、无法避免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。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,行政领导,新型新型动物园更来自老板(投资者)而专业人员往动物园更来自老板(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往处于无权状态,甚
24、至被迫做违心的事,更何谈坚持野生动物保护原则。保护原则。10迁地保护动物园物园面面积(公公顷)动物种物种类(种种)数量数量(头或只或只)北京北京动物园物园906005000上海上海动物园物园743203800大大连动物园物园721101080沈阳沈阳动物园物园6296385重重庆动物园物园58138578天津天津动物园物园541681234广州广州动物园物园444174080南宁南宁动物园物园391801100哈哈尔尔滨动物园物园37.52101300西安西安动物园物园271881970昆明昆明动物园物园231511000杭州杭州动物园物园201902040成都成都动物园物园173002800
25、齐齐哈哈尔尔动物园物园1158215南昌南昌动物园物园8117525南京玄武湖南京玄武湖动物园物园71501200徐州彭园徐州彭园动物园物园773570兰州州动物园物园71201000西宁西宁动物园物园490400衡阳衡阳动物园物园460280表表8-1中国规格较大的动物园中国规格较大的动物园10迁地保护表表8-2一些动物园的重点繁殖种群情况一些动物园的重点繁殖种群情况重点重点种群情况种群情况已已输出数量出数量动物园物园繁殖物种繁殖物种现存数量存数量种群种群结构构幼幼大大连动物园物园东北虎北虎651030小熊猫小熊猫86200丹丹顶鹤113353沈阳沈阳动物园物园扭角羚扭角羚62223丹丹顶鹤
26、73995577岩岩羊羊176384大熊猫大熊猫64110哈哈尔尔滨动物园物园东北虎北虎113350白白鹳13652010迁地保护(二)水族馆(二)水族馆 水族馆在保护濒危鲸类方面起到十分重要的作用。水族馆在保护濒危鲸类方面起到十分重要的作用。我国的水族馆有一定的发展,在北京、大连、广州、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、河口术微缩成若干个
27、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。及教育的重要基地。10迁地保护饲养海洋哺乳动物和大型鱼类的一个实际问题是它们饲养海洋哺乳动物和大型鱼类的一个实际问题是它们需要庞大水体。一种可能的方法是利用小的、有保护的天需要庞大水体。一种可能的方法是利用小的、有保护的天然水体建设介于野生和人造条件之间的生境。然水体建设介于野生和人造条件之间的生境。例子:例子:白鳍豚现仅保留野生个体约白鳍豚现仅保留野生个体约200个个,原因:堤坝、,原因:堤坝、水闸、水污染、船桨、噪音等,科学家已在河道水闸
28、、水污染、船桨、噪音等,科学家已在河道U形弯曲形形弯曲形成的湖中成立了养护繁育中心。成的湖中成立了养护繁育中心。10迁地保护(三)植物园(三)植物园v植物园的主要目的是搜集、培育珍稀濒危植物。植物园的主要目的是搜集、培育珍稀濒危植物。世界上最大的植物园英国皇家植物园栽培了世界上最大的植物园英国皇家植物园栽培了2.5万种植物,万种植物,约占世界植物种类的约占世界植物种类的10%,其中,其中2700种植物是种植物是IUCN红皮红皮书上的受威胁种类。书上的受威胁种类。全球现在有全球现在有1500家植物园,栽培着至少家植物园,栽培着至少3.5万种植物,占万种植物,占世界植物种类的世界植物种类的15%以
29、上,加上温室、私人花园以及其以上,加上温室、私人花园以及其他人工栽培的野生植株,在栽培条件下生存的植物种类他人工栽培的野生植株,在栽培条件下生存的植物种类达达7万种以上。万种以上。10迁地保护v植物比动物较容易保持在控制条件下。植物能容易地植物比动物较容易保持在控制条件下。植物能容易地通过种子、扦插、根茎和组织培养定植。通过种子、扦插、根茎和组织培养定植。大多数植物都有对光照、水分和矿物质的共同基本要求,大多数植物都有对光照、水分和矿物质的共同基本要求,而这些在温室和花园中都能容易地供给。而这些在温室和花园中都能容易地供给。10迁地保护p中国是一个植物种类丰富的国家,生长着约中国是一个植物种类
30、丰富的国家,生长着约3万种高等植物,万种高等植物,占世界区系成分的占世界区系成分的10%左右,居世界第三位。左右,居世界第三位。p中国近代植物园的建立始于本世纪初。如今全国约有中国近代植物园的建立始于本世纪初。如今全国约有120个个植物园,多数建立于植物园,多数建立于50年代以后,其中中国科学院所属的年代以后,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、吐鲁番沙漠植物山植物园、桂林植物
31、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。中国科学院植物园园、沈阳树木园和华西亚高山植物园。中国科学院植物园所占数量不多,但多数建园历史较长、规模较大,具有很所占数量不多,但多数建园历史较长、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,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。以及基础研究和科普教育等方面起着主导作用。10迁地保护(四)植物种子库(四)植物种子库(四)植物种子库(四)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
32、效和最为经济的方式,它将大量的植物种子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。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: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;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)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;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
33、和研究利用。)便于随时提供材料进行特征记录评估和研究利用。10迁地保护其缺陷是:其缺陷是:1)一般不能长期保存顽拗型种子;)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)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;适用;3)对能源和技术设备的要求很高;)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)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;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)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。环境的影响是难以预料
34、的。10迁地保护解决方式:种子样本必须定期播种、生长、成熟解决方式:种子样本必须定期播种、生长、成熟结实,贮存新的种子样本。结实,贮存新的种子样本。野生种的种子需讲究采集野生种的种子需讲究采集(sampling)策略。策略。10迁地保护贮藏种子的过程为:贮藏种子的过程为:1)种子采集规划寻求批准;)种子采集规划寻求批准;2)采集;)采集;3)快速运送到种子保存部)快速运送到种子保存部4)数据输入;)数据输入;5)初步干燥;)初步干燥;6)清理)清理7)X光分析剪枝检查、光分析剪枝检查、8)确定种子数目;)确定种子数目;9)主干燥;)主干燥;10)包装入库等。)包装入库等。10迁地保护将其简化,
35、主要有三步,即将其简化,主要有三步,即干燥、封装干燥、封装和和储藏储藏。种子干燥种子干燥是要去掉种子中不必要的水分,仅保留能保证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;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种植物的种子数不少于5000颗;颗;种子封装种子封装后,便储藏于温度恒定在后,便储藏于温度恒定在20的冷库内。据的冷库内。据说,世界上储存种子始于中国,说,世界上储存种子始于中国,6世纪时,中国人将谷物种世纪时,中国人将谷物种子保存下来,目的是留待第二年播撒耕种。子保存下
36、来,目的是留待第二年播撒耕种。10迁地保护 为保存自然植物资源,为保存自然植物资源,英国皇家植物园英国皇家植物园于于1975年建立了年建立了野生植物种子保存部,最近又开始实施野生植物种子保存部,最近又开始实施“千年种子库千年种子库”工工程,以期将绚丽的多样性植物世界留给后代。程,以期将绚丽的多样性植物世界留给后代。10迁地保护(五)基因文库(五)基因文库(五)基因文库(五)基因文库 基因的载体基因的载体DNA可以在干燥的或者低温冷冻条件下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、在生物体内长期保存,也可以采用现代技术提取、酶切、扩增克隆扩增克隆DNA,建立
37、,建立DNA数据库。数据库。基因文库正随着基因文库正随着DNA测序工作的飞速进展而不断扩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。单位在遗传上的异同,还能据此合成基因。10迁地保护目的:目的:保存野生生物的遗传多样性。保存野生生物的遗传多样性。意义:意义:为就地保护和迁地种群保存了遗传多样性。为就地保护和迁地种群保存了遗传多样性。减少了饲养个体数目,延长了个体的繁殖寿命。减少了饲养个体数目,延长了个体的繁殖寿命。为改良家养动物品质和种间杂交提供了野生种源。为改良家养动物品质和种
38、间杂交提供了野生种源。为地理隔离种群之间交流基因提供了途径。为地理隔离种群之间交流基因提供了途径。10迁地保护建立基因资源库具有重要意义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,延长了个体繁殖多只雌体受孕,增加了个体繁殖机会,延长了个体繁殖寿命;寿命;可以保护丰富的遗传多样性;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。野生生物基因资源库为地理隔离种间交流期
39、提供途径。10迁地保护v基因资源库只是一种保护手段,不能取代就地和迁地保基因资源库只是一种保护手段,不能取代就地和迁地保护的种群。护的种群。IUCN保护繁育专家组得出结论:基因资源库是长期保保护繁育专家组得出结论:基因资源库是长期保存野生生物遗传变异的手段。存野生生物遗传变异的手段。10迁地保护目前,基因文库对基因的保存与保护主要有下列方式:目前,基因文库对基因的保存与保护主要有下列方式:叶片或其他组织的氮保存;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(野生植物特殊基因和稀有植物基因(DNA)的提取、)的提取、分离和保存;分离和保存;其他形式或植物基因材料保存(如标本)等。其他形
40、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。物种的全部生态地理环境。10迁地保护中国科学院在上海细胞生物学研究所和昆明动物研究所分中国科学院在上海细胞生物学研究所和昆明动物研究所分别建立了别建立了细胞库细胞库。
41、其中昆明所收集了。其中昆明所收集了170余种野生动物的细余种野生动物的细胞,如滇金丝猴、黑麂、毛冠鹿、赤斑羚等。胞,如滇金丝猴、黑麂、毛冠鹿、赤斑羚等。随着细胞生物学和发育生物学的发展,人们将能通过细胞随着细胞生物学和发育生物学的发展,人们将能通过细胞培养和核移植技术培育已经灭绝的野生动物。培养和核移植技术培育已经灭绝的野生动物。10迁地保护七、新种群的建立七、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:目前已经有三种基本方法用于建立新的动植物种群:回归引种计划回归引种计划(reintroductionprogram),即将圈养繁殖),即将圈养繁殖的个体或者野外采集个体释放到它们
42、历史上曾经分布的地区,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;在原来的环境中重新建立一个新的种群;人工引种计划人工引种计划(introductionprogram),将动植物的种群),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。引到一个新的适宜环境中是比较适合的方法。10迁地保护增强计划增强计划(augmentationp
43、rogram),释放个体进入),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,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。再放回野外。v当物种引入一个新的地点时必须确保引入的物种不会破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物的疾病。10迁地保护(一)植物新种群
44、的建立(一)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。存受到威胁。可以通过可以通过引种引种(introduction)或者)或者回归自然回归自然(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)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。的种群,使其后代融入一个可以运行的生态系统中去。回归引种回归引种是就地保护和迁地保护的有机
45、结合的综合保护方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。自然生态环境与生物物种的手段。10迁地保护 但是建立稀有和濒危植物新种群的工作与动物的种群建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。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
46、境任何一个条件如光照、湿度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。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动物危害、除去某些植物以减少竞争、施加矿物
47、养了等来克服建立植物新种群所面临的困难。建立植物新种群所面临的困难。10迁地保护(二)动物新种群的建立(二)动物新种群的建立 动物回归引种动物回归引种是指在某种动物已经能够灭绝的历史分布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。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
48、退,具有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。常野外捕食能力野放个体回归自然。10迁地保护野放成功的可能性因素野放成功的可能性因素()野放草食动物较野放肉食动物容易成功;()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;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()建立具有经济价值的野生动物种
49、群,要较珍稀的物成功机会大很多;功机会大很多;()释放个体数越多,成功可能性越大。()释放个体数越多,成功可能性越大。10迁地保护 动物的回归引种分为动物的回归引种分为3个阶段,即个阶段,即准备阶段准备阶段、释放阶段释放阶段和和释放后监测阶段释放后监测阶段。准备阶段准备阶段 需要做的工作有:确定回归引种地区是该种群曾经生需要做的工作有:确定回归引种地区是该种群曾经生活的历史分布区;了解物种在释放地区灭绝的原因;选择释放活的历史分布区;了解物种在释放地区灭绝的原因;选择释放策略和方法;给建立的新种群进行个体预防接种;选择健康的策略和方法;给建立的新种群进行个体预防接种;选择健康的引入种源;保证足
50、够的经费等等。引入种源;保证足够的经费等等。释放阶段释放阶段 要保证重新引入个体在运输和释放过程中不受生理和要保证重新引入个体在运输和释放过程中不受生理和心理的伤害,并在最佳的释放点(如靠近水源和食物资源)释心理的伤害,并在最佳的释放点(如靠近水源和食物资源)释放回归个体。放回归个体。释放之后释放之后要对所有的或者随机个体进行监测,对释放种群的适要对所有的或者随机个体进行监测,对释放种群的适应性、生态学和行为学进行研究,进行死亡原因调查等工作。应性、生态学和行为学进行研究,进行死亡原因调查等工作。10迁地保护(三)重建计划与法规(三)重建计划与法规(三)重建计划与法规(三)重建计划与法规 新种
51、群的建立会随着未来生物多样性的危机加大以及更多新种群的建立会随着未来生物多样性的危机加大以及更多的物种在野外消失而增加。一些濒危物种的引入计划将会受到的物种在野外消失而增加。一些濒危物种的引入计划将会受到政府建立的官方恢复计划的控制。建立种群计划和对濒危物种政府建立的官方恢复计划的控制。建立种群计划和对濒危物种的研究会受到濒危物种法规的约束和限制,如果政府部门强行的研究会受到濒危物种法规的约束和限制,如果政府部门强行把这些法律运用到科学研究的项目中,则对保护生物多样性的把这些法律运用到科学研究的项目中,则对保护生物多样性的创造性的观点和创新途径就会受到影响和限制。创造性的观点和创新途径就会受到
52、影响和限制。通过通过回归引种回归引种以及以及人工引种计划人工引种计划将珍稀以及濒危物种的实将珍稀以及濒危物种的实验种群释放到野外,通常能得到法律的一定保护。验种群释放到野外,通常能得到法律的一定保护。所以政府官员们应该和科学家们一样要清楚的知道,通过回所以政府官员们应该和科学家们一样要清楚的知道,通过回归引种以及人工引种计划不会降低保护濒危物种的原有种群的归引种以及人工引种计划不会降低保护濒危物种的原有种群的需要。需要。10迁地保护(一)、主观上的局限性(一)、主观上的局限性(1)迁地保护的成效)迁地保护的成效,取决于政策和经费的连续性。取决于政策和经费的连续性。(2)迁地保护场所在数量上和面
53、积上是有限的)迁地保护场所在数量上和面积上是有限的(3)在许多动物园、植物园和野生动物园中,不同的)在许多动物园、植物园和野生动物园中,不同的亚种、不同的生态型个体常常混养在一起,使得物种的亚种、不同的生态型个体常常混养在一起,使得物种的遗传成分混杂。遗传成分混杂。同同时,迁地保,迁地保护的物种有的物种有时会受到有意会受到有意识的人工的人工选择的的干干扰,如挑如挑选驯服的、野性弱的个体服的、野性弱的个体进行繁育等。行繁育等。八、迁地保护的局限性八、迁地保护的局限性 10迁地保护(二)、客观上的局限性(二)、客观上的局限性 (1)物种的濒危在宏观上总是和原生境条件的变化有关)物种的濒危在宏观上总
54、是和原生境条件的变化有关在迁地保护场所,受到保护的物种所拥有的生境条件,在迁地保护场所,受到保护的物种所拥有的生境条件,远远优于其原来的生境,也就不可能产生向着适应栖息地远远优于其原来的生境,也就不可能产生向着适应栖息地变化的方向的定向的演化,所以,迁地保护的濒危物种由变化的方向的定向的演化,所以,迁地保护的濒危物种由于长期受到这种无意识的人工选择,并不能获取有利于进于长期受到这种无意识的人工选择,并不能获取有利于进化的遗传多样性,也就不能适应变化了的环境条件。化的遗传多样性,也就不能适应变化了的环境条件。10迁地保护(2)濒危物种往往具有较低水平的遗传多样性)濒危物种往往具有较低水平的遗传多
55、样性迁迁地地保保护护中中种种群群的的遗遗传传背背景景可可能能会会更更加加狭狭隘隘,被被收收集集到到的的保保护护个个体体并并不不能能完完全全包包含含该该物物种种所所有有的的基基因因型型,在在这这种种情情况况下下,迁迁地地保保护护的的种种群群不不能能避避免免遗遗传传漂漂变变和和近近交交衰衰退退的的加加剧剧,造造成成遗遗传传多多样样性性的的进进一一步步丢丢失失。对对于于濒濒危危物物种种,迁迁地地保保护护虽虽然然能能保保证证它它们们暂暂时时免免遭遭灭灭绝绝,但但仍仍需需要要就就地地保保护护不不断断地地充充实实它们的遗传资源库。它们的遗传资源库。10迁地保护(3)动动物物具具有有复复杂杂精精细细的的行行
56、为为发发育育模模式式,需需要要社社会会交交际际空空间间,需要环境对其行为的养成。需要环境对其行为的养成。迁地保护的动物濒危种群常生活在封闭的、面积较小的人迁地保护的动物濒危种群常生活在封闭的、面积较小的人造环境中,缺乏植被和地形提供隐蔽条件,并不时有人类的造环境中,缺乏植被和地形提供隐蔽条件,并不时有人类的干扰。在这种环境中长大的动物一般产生了行为障碍:个体干扰。在这种环境中长大的动物一般产生了行为障碍:个体不能正常发育;个体形成不正常的印痕;由于缺乏亲代哺育不能正常发育;个体形成不正常的印痕;由于缺乏亲代哺育和群体交流,个体行为不正常;缺乏野外生存所必需的觅食、和群体交流,个体行为不正常;缺
57、乏野外生存所必需的觅食、逃避天敌的行为技巧等等。逃避天敌的行为技巧等等。 10迁地保护(三)、迁地保护与就地保护比较的局限性:(三)、迁地保护与就地保护比较的局限性:种群规模。种群规模。为了防止遗传漂变,迁地保护种群至少要维为了防止遗传漂变,迁地保护种群至少要维持数百个个体。但在任何一个动物园和植物园中均做不到持数百个个体。但在任何一个动物园和植物园中均做不到这一点。这一点。适应性。适应性。迁地保护种群可能对人为条件经历了遗传适应。迁地保护种群可能对人为条件经历了遗传适应。例如,人工饲养下许多世代的动物可能由于动物园的食物例如,人工饲养下许多世代的动物可能由于动物园的食物发生了口器和消化酶的变
58、化。当将这种变化了的动物放回发生了口器和消化酶的变化。当将这种变化了的动物放回到野外时,它们可能难于取食它们的自然食物。到野外时,它们可能难于取食它们的自然食物。10迁地保护学习技能。学习技能。迁地保护种群的个体可能已丧失它们在自然迁地保护种群的个体可能已丧失它们在自然环境生存的本领,可能不能在野外长期存活。例如,笼环境生存的本领,可能不能在野外长期存活。例如,笼养繁殖的动物,因无学习技能的机会,如将它们再放回养繁殖的动物,因无学习技能的机会,如将它们再放回野外,可能不会识别野生食物或探测水源。野外,可能不会识别野生食物或探测水源。遗传变异性。遗传变异性。迁地保护种群可能仅代表该物种基因库的迁
59、地保护种群可能仅代表该物种基因库的一个有限部分。例如一个笼养种群的最初个体是从温暖一个有限部分。例如一个笼养种群的最初个体是从温暖低地收集来的,可能在生理学上就不能适应从前由该种低地收集来的,可能在生理学上就不能适应从前由该种占据的寒冷高地。占据的寒冷高地。10迁地保护持续性。持续性。迁地保护工作需要连续的资金支持和稳定的政迁地保护工作需要连续的资金支持和稳定的政治制度。治制度。集中性。集中性。因为迁地保护工作有时集中在一个相对较小的因为迁地保护工作有时集中在一个相对较小的地方,存在着整个种群被突发灾害如火灾、飓风或流行地方,存在着整个种群被突发灾害如火灾、飓风或流行病摧毁的危险。病摧毁的危险。尽管有这些局限性,当一个种的就地保护困难或不可能时,尽管有这些局限性,当一个种的就地保护困难或不可能时,迁地保护可能是最好的或唯一的选择。迁地保护可能是最好的或唯一的选择。10迁地保护本章复习思考题本章复习思考题1、迁地保护有哪些意义?、迁地保护有哪些意义?2、为迁地保护采集野生样本有哪些策略、为迁地保护采集野生样本有哪些策略?3、实施迁地保护的原则是什么?、实施迁地保护的原则是什么?4、迁地保护有哪些方法?、迁地保护有哪些方法?5、新种群的建立常用的方法有哪些?、新种群的建立常用的方法有哪些?6、动物回归引种分哪几个阶段?、动物回归引种分哪几个阶段?10迁地保护