“最小存活种群”和“种群生存力分析”理论在生物多样性评价中的应用——以黔北20万吨/年竹浆林一体化工程中原料林基地建设工程为例

作者:成文连;柳海鹰;关彩虹 刊名:环境科学与管理 上传者:什国玲

【摘要】概述了"最小存活种群"和"种群生存力分析"概念、产生过程、研究内容及在生物多样性保护中的应用步骤,并运用该理论,以敏感种豹为关键种,分析了黔北新建20万吨/年竹浆林一体化工程中原料林基地建设工程对拟建项目区生物多样性的影响。分析结果表明,如原料林基地远离豹的栖息地,则栖息地面积尚可满足对豹短期保护(50代)的要求。因此,原料林基地的建设对绝大多数野生动物的影响不大,项目区的生物多样性是可以维持的。

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1最小存活种群和种群生存力分析理论的概念和产生1.1最小存活种群和种群生存力分析理论的概念最小存活种群(MiniminmViablePopulation),简称MVP,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演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的遗传变异所需的最小隔离的种群大小;另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隔离的种群大小。种群生存力分析(PopulationViabilityAnaly-sis),简称PVA,是结合分析和模拟技术,估计物种以一定概率存活一定时间的过程。PVA研究物种绝灭问题,它的目标是制定最小可存活种群。1.2最小存活种群和种群生存力分析理论的产生上世纪初,为了保护物种的多样性,通常是通过建立自然保护区的方法去实现,但随着人口的增加和经济的发展,建立保护区可利用的土地越来越少,这迫使生物科学家探索自然系统生存力的最小条件是什么,解答这个问题的途径有两条:一条是研究系统生存力的最小面积;另一条是研究目标种的最小种群大小或密度。研究发现,系统关键种的生存力研究是定义系统生存力的最佳途径。Soule认为,群落或生态系统一般都有最脆弱的物种,最脆弱的物种最先绝灭,如果群落或生态系统中最脆弱的物种都能在保护区中长期存活,则群落或生态系统中的其它物种亦能长期存活,这样,群落或生态系统就不会丢失物种,因而就保持了比较完整的结构,也就确保了长期生存力[1]。假定群落或生态系统存在最脆弱的物种,一旦知道了目标种,就可以通过种群生存力分析得出最小可存活种群,再通过已知密度估计出保护区域的面积。正是由于最小存活种群和种群生存力分析理论在生物多样性保护方面的巨大作用,促使人们在这方面进行更为深入的研究。2最小存活种群和种群生存力分析理论的研究内容2.1最小存活种群的研究内容2.1.1小种群对种群遗传退化的影响小种群对种群遗传退化的影响主要包括三个方面:使得近亲繁殖可能增加。近亲繁殖增加遗传基因的同质性,从而使有害隐性基因表达的机会增加,后代间的变化性降低,后代度过突然环境变化而存活的机会减少;使得异质性变小。在杂合性的远系繁殖的物种中,较多异质基因的个体比较少,异质基因的个体更能适应环境,异质性增加了个体的存活和抗病能力,增加生长速率和发育稳定性。物种的进化潜力依赖于它所含有的遗传变异量,较低遗传变异的种群对新环境的协迫较敏感。在动物和植物中,物种所拥有的遗传变异与其适合度是成正相关的;遗传漂移对物种长期进化产生的深刻影响。遗传漂移导致遗传变异的损失,损失速率与有效种群大小有关,每代遗传变异的损失速率为1/2N,N是有效种群大小,即具有相同遗传变异损失速率和近亲繁殖速率的理想种群大小称真实种群的有效种群大小。在非自然选择条件下,种群的遗传变异损失主要来自遗传漂变。要阻止遗传变异损失,种群应足够大,使得由突变产生的新遗传变异量和遗传漂移损失的遗传变异量相等。2.1.2有效种群大小与种群短期存活和长期存活动物育种者发现,家养动物1%的近亲繁殖率对种群产生的不利影响很小,根据这一事实,Frank-lin认为1%的近亲繁殖率是一般种群能够忍受的近亲繁殖水平[2]。根据这样繁殖率公式1/2Ne=1%,可知Ne=50。这就是说,要使近亲繁殖系数低于1%,有效种群大小必须等于或大于50,但是Ne=50的种群并不能阻止遗传漂变产生的遗传变异的缓慢损失,在不到100代内将损失绝大部分遗传变异,剩余的遗传变异已低于一般种群生存所需的遗传变异量。因此,Franklin认为有效种群大小为50只能

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