《种群生存力分析》PPT课件.ppt

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1、第6章种群生存力分析8.1概述种群生存力分析是将实际调查数据与模拟技术相结合，运用分析和模拟手段来预测种群在一定时间内的生存概率（或灭绝概率），并提出相应的挽救措施的过程。广义的MVP概念有两种：广义的MVP概念有两种：一种是遗传学概念，主要考虑近亲繁殖和遗传漂变对种群遗传变异损失和适合度下降的影响，即在一定的时间内保持一定遗传变异所需的最小种群大小；一种是种群统计学概念，即以一定概率存活一定时间所需的最小种群大小。8.1.1PVA在保护生物学中的作用①预测濒危物种未来的种群大小；②估计一定时间内物种的灭绝概率；③评估保护措施，确定哪个能使种群的存活时间最长；④探索不同假说对小种群动态的影

2、响；⑤指导濒危物种野外数据的搜集工作；⑥通过PVA可以估计保护区所需面积大小。估计自然保护区最小面积分为3步：①鉴别目标种或关键种，它们的消失或灭绝会明显地降低保护区价值或物种多样性；②确定保证这些物种以较高概率存活的最小种群数量（最小可存活种群）；③用已知密度估计维持最小种群数量所需的面积大小，以此作为保护区的最小面积。8.1.2起源和发展PVA的思想起源很早，在上世纪初，保护主义者提出了保留面积（settingasideofareas）技术，即建立自然保护区。目的是想保持整个自然生态系统、群落、栖息地和物种的健康和多样性。近十几年PVA的研究迅速发展，已成为保护生物学的研究焦点之一。上

3、世纪80年代，PVA和MVP研究对象是脊椎动物，尤其是哺乳动物和鸟类。进入90年代，此研究已扩展到无脊椎动物和植物。目前已进行过PVA研究的物种超过150多种。8.1.3研究对象与方法PVA主要从3个方面来研究种群灭绝过程：分析模型：主要是一些数学模型，一般考虑理想条件或特定条件下的灭绝过程；模拟模型：用计算机模拟种群真实动态；岛屿生物地理学：方法则是研究岛屿物种的分布和存活，证实分析模型和模拟模型的正确性。PVA侧重研究的物种①其活动为其他几个种创造关键栖息地；②其行为增加其他种的适合度；③调节其他种群的捕食者，而且它们的消失会导致物种多样性下降；④对人类有精神美学和经济价值；⑤稀有种或

4、濒危种。8.1.4导致物种灭绝的随机干扰分析引起物种灭绝的因素分为两类：①系统压力和：系统压力主要包括不可改变的气候变化，如冰期；②随机因素：随机因素包括种群统计随机性、环境随机性和遗传随机性等；人为活动干扰：如栖息地损失、破碎和人为捕杀等。按Shaffer分类，随机因素分为4类：①统计随机性（Demographicstochasticity）由一定数量个体存活和繁殖中的随机事件产生；②环境随机性（Environmentalstochasticity）由栖息地常数和种间的竞争、捕食、寄生和疾病随时间的变化而引起；③自然灾害（Naturalcatastrophes）如洪水、大火、干旱等，以随

5、机时间间隔的方式而发生；④遗传随机性（Geneticstochasticity）由奠基者效应（Foundereffect）、随机固定（Randomfixation）或近亲繁殖等导致的基因频率变化引起。8.1.5统计、环境和灾害随机性综合分析统计随机性：对平均存活时间的作用，随种群大小增加，呈几何级数增长。这说明统计随机性只对数量在几十至几百只的种群起作用。这种关系还取决于种群增长率，增长率越低，平均存活时间增加越慢。当种群数量或增长率超过中等水平后，平均存活时间就变得很长。环境随机性：对种群平均存活时间的作用，随种群大小增加呈线性增长。自然灾害对种群平均存活时间的影响，随种群大小的对数形式

6、增加而增长，这种关系不仅依赖于种群增长率，而且依赖于灾害的严重程度和频率。根据三者对种群灭绝的影响来看，自然灾害对种群存活的重要性大于环境随机性和统计随机性，环境随机性对种群存活的重要性大于统计随机性。Shaffer（1987）总结了统计、环境和灾害随机性的行为特征（图8-1）。图8-1种群存活时间T(N)与种群大小N之间的一般函数关系8.1.6物种的灭绝旋涡Gilpin和Soule‘（1986）提出：旋涡效应（又称灭绝旋涡、Vortexeffect）：种群变得越小，越容易受统计随机性、环境随机性和遗传随机性等因子的影响，这些因素又使种群数量更加减少，并驱使种群走向灭绝。小种群衰退直至灭绝

7、的这种趋势被看作一种旋涡效应。任何环境变化都能导致生物和环境相互作用的正反馈，这些正反馈将进一步损害种群，有可能导致种群灭绝。这一系列事件称灭绝旋涡（ExtinctionVortices）。Gilpin和Soule'把旋涡划分为4种：①R旋涡：种群数量N的偶然降低和增长率方差Var（r）的偶然增加，会使脆弱的种群进一步扰动（disturbance），从而进一步减小N，增加Var（r），构成一个旋涡，加速种群灭绝。②D旋涡