島嶼生物學(xué)與保護(hù)區(qū)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1島嶼生物學(xué)與保護(hù)區(qū)島嶼生物學(xué)與保護(hù)區(qū)本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容 1 1 自然保護(hù)區(qū)的概念和分類自然保護(hù)區(qū)的概念和分類2 2 自然保護(hù)區(qū)建設(shè)相關(guān)理論自然保護(hù)區(qū)建設(shè)相關(guān)理論3 3 自然保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)的原則和內(nèi)容自然保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)的原則和內(nèi)容4 4 自然保護(hù)區(qū)的管理自然保護(hù)區(qū)的管理第1頁/共39頁第2頁/共39頁一、自然保護(hù)區(qū)（一、自然保護(hù)區(qū)（Nature reserveNature reserve）的定義）的定義一般定義：一般定義：保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū)(Protected area)(Protected area)為為“受到受到人為保護(hù)的特定自然區(qū)域人為保護(hù)的特定自然區(qū)域。2. 2. 我國自然保護(hù)區(qū)定義

2、為：我國自然保護(hù)區(qū)定義為：國家為了保護(hù)自然環(huán)國家為了保護(hù)自然環(huán)境和自然資源，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，將境和自然資源，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，將一定面積的陸地和水體劃分出來，并經(jīng)各級(jí)人一定面積的陸地和水體劃分出來，并經(jīng)各級(jí)人民政府批準(zhǔn)而進(jìn)行特殊保護(hù)和管理的區(qū)域。民政府批準(zhǔn)而進(jìn)行特殊保護(hù)和管理的區(qū)域。 第3頁/共39頁第4頁/共39頁二、二、 自然保護(hù)區(qū)的類型自然保護(hù)區(qū)的類型1. 1.自然保護(hù)區(qū)的類型自然保護(hù)區(qū)的類型（1 1）世界保護(hù)聯(lián)盟（）世界保護(hù)聯(lián)盟（IUCNIUCN）的類型（按保護(hù)區(qū)的性質(zhì)）：）的類型（按保護(hù)區(qū)的性質(zhì)）：（2 2）我國自然保護(hù)區(qū)的劃分）我國自然保護(hù)區(qū)的劃分 按管理歸屬劃分的保

3、護(hù)區(qū)類型：按管理歸屬劃分的保護(hù)區(qū)類型：按管理級(jí)別可劃分類型：按管理級(jí)別可劃分類型：按保護(hù)的主要對(duì)象劃分為自然保護(hù)區(qū)按保護(hù)的主要對(duì)象劃分為自然保護(hù)區(qū)按自然保護(hù)區(qū)大小按自然保護(hù)區(qū)大小第5頁/共39頁（1 1）世界保護(hù)聯(lián)盟（）世界保護(hù)聯(lián)盟（IUCNIUCN）的類型（按保護(hù)區(qū)的性質(zhì)）：）的類型（按保護(hù)區(qū)的性質(zhì)）：嚴(yán)格的自然保護(hù)區(qū)嚴(yán)格的自然保護(hù)區(qū)荒野地保護(hù)區(qū)荒野地保護(hù)區(qū)國家公園國家公園自然遺跡保護(hù)區(qū)自然遺跡保護(hù)區(qū)棲息地棲息地/ /物種保護(hù)區(qū)物種保護(hù)區(qū)陸地陸地/ /海洋景觀保護(hù)區(qū)海洋景觀保護(hù)區(qū)資源管理保護(hù)區(qū)資源管理保護(hù)區(qū)第6頁/共39頁（2 2）我國自然保護(hù)區(qū)的劃分）我國自然保護(hù)區(qū)的劃分第7頁/共39頁（

4、2 2）我國自然保護(hù)區(qū)的劃分）我國自然保護(hù)區(qū)的劃分按管理級(jí)別可劃分類型：按管理級(jí)別可劃分類型：第8頁/共39頁（2 2）我國自然保護(hù)區(qū)的劃分）我國自然保護(hù)區(qū)的劃分按保護(hù)的主要對(duì)象劃分為自然保護(hù)區(qū)：按保護(hù)的主要對(duì)象劃分為自然保護(hù)區(qū)：生態(tài)系統(tǒng)類型保護(hù)區(qū)：生態(tài)系統(tǒng)類型保護(hù)區(qū)： 森林生態(tài)系統(tǒng)草原、草甸生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系森林生態(tài)系統(tǒng)草原、草甸生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、陸地水體和濕地生態(tài)系統(tǒng)以及海洋生態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)、陸地水體和濕地生態(tài)系統(tǒng)以及海洋生態(tài)系統(tǒng)5 5種種類型類型生物物種保護(hù)區(qū)：生物物種保護(hù)區(qū)：野生動(dòng)物和野生植物野生動(dòng)物和野生植物2 2種類型種類型 自然遺跡保護(hù)區(qū)自然遺跡保護(hù)區(qū)地質(zhì)遺跡和古生物遺跡地質(zhì)遺

5、跡和古生物遺跡2 2種類型種類型 第9頁/共39頁 按自然保護(hù)區(qū)大小按自然保護(hù)區(qū)大小自然保護(hù)小區(qū)自然保護(hù)小區(qū)：指面積較小，由指面積較小，由縣級(jí)以下行政機(jī)關(guān)設(shè)定保護(hù)縣級(jí)以下行政機(jī)關(guān)設(shè)定保護(hù)的自然區(qū)域，的自然區(qū)域，或者在自然保護(hù)區(qū)的或者在自然保護(hù)區(qū)的主要保護(hù)區(qū)域以外劃定的主要保護(hù)區(qū)域以外劃定的保護(hù)地段，保護(hù)地段，一般不一定劃分核心區(qū)、緩沖區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)。一般不一定劃分核心區(qū)、緩沖區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)。自然保護(hù)區(qū)：自然保護(hù)區(qū)：指目前常規(guī)自然保護(hù)區(qū)，一般具有三區(qū)結(jié)構(gòu)。指目前常規(guī)自然保護(hù)區(qū)，一般具有三區(qū)結(jié)構(gòu)。自然保護(hù)區(qū)域：自然保護(hù)區(qū)域：指在一個(gè)地理單元內(nèi)，由主要保護(hù)對(duì)象相同指在一個(gè)地理單元內(nèi)，由主要保護(hù)對(duì)象相同的自然

6、保護(hù)區(qū)組成的跨行政界限的大自然保護(hù)區(qū)，實(shí)施統(tǒng)一的自然保護(hù)區(qū)組成的跨行政界限的大自然保護(hù)區(qū)，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和管理。規(guī)劃、建設(shè)和管理。 自然保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)：自然保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)：指一定區(qū)域內(nèi)由自然保護(hù)區(qū)和生境廊道構(gòu)指一定區(qū)域內(nèi)由自然保護(hù)區(qū)和生境廊道構(gòu)成的生物保護(hù)系統(tǒng)。成的生物保護(hù)系統(tǒng)。 第10頁/共39頁大熊貓古今分布圖圖圖 大熊貓古今分布圖大熊貓古今分布圖第11頁/共39頁第12頁/共39頁2. 2. 自然保護(hù)區(qū)的功能自然保護(hù)區(qū)的功能 （1 1）保護(hù)生物多樣性的基地）保護(hù)生物多樣性的基地 （2 2）開展科學(xué)研究的天然實(shí)驗(yàn)室）開展科學(xué)研究的天然實(shí)驗(yàn)室 （3 3）進(jìn)行宣傳教育的自然博物館）進(jìn)行宣傳教育的自

7、然博物館 （4 4）合理開發(fā)利用自然資源的示范）合理開發(fā)利用自然資源的示范 第13頁/共39頁小小 結(jié)結(jié): :1 1 保護(hù)區(qū)和自然保護(hù)區(qū)的概念保護(hù)區(qū)和自然保護(hù)區(qū)的概念2 2 國內(nèi)外關(guān)于自然保護(hù)區(qū)的分類國內(nèi)外關(guān)于自然保護(hù)區(qū)的分類 根據(jù)保護(hù)區(qū)大小根據(jù)保護(hù)區(qū)大小 林業(yè)系統(tǒng)分類林業(yè)系統(tǒng)分類3 3 自然保護(hù)區(qū)主要功能自然保護(hù)區(qū)主要功能第14頁/共39頁第15頁/共39頁（一）保護(hù)區(qū)規(guī)劃的理論基礎(chǔ)：（一）保護(hù)區(qū)規(guī)劃的理論基礎(chǔ)： 1島嶼生物地理學(xué)島嶼生物地理學(xué) 2 Meta-種群理論種群理論 3 種群遺傳學(xué)種群遺傳學(xué) 4 景觀生態(tài)學(xué)等理論景觀生態(tài)學(xué)等理論 第16頁/共39頁第17頁/共39頁1 島嶼生物地理

8、學(xué)原理島嶼生物地理學(xué)原理（1 1） 物種數(shù)量與島嶼面積的關(guān)系物種數(shù)量與島嶼面積的關(guān)系 19211921和和19221922年，以年，以Arhenius Arhenius 和和 GleasonGleason建立了一個(gè)模型，揭建立了一個(gè)模型，揭示了物種存活數(shù)目與所占據(jù)面積（空間）之間的一般原則。示了物種存活數(shù)目與所占據(jù)面積（空間）之間的一般原則。S=CAZ LogS = logC + ZLogA 在上式中在上式中: S-: S-生物物種的數(shù)目；生物物種的數(shù)目； A-A-這些生物物種所存在的空間面積；這些生物物種所存在的空間面積； C-C-物種的分布密度，既單位面積內(nèi)的物種數(shù)目；物種的分布密度，既單

9、位面積內(nèi)的物種數(shù)目； Z-Z-為某個(gè)統(tǒng)計(jì)指數(shù)。為某個(gè)統(tǒng)計(jì)指數(shù)。 第18頁/共39頁物種數(shù)量(s)生境面積（A） 公式中的公式中的Z Z對(duì)于不同區(qū)域是一個(gè)十分復(fù)雜的函數(shù)，通對(duì)于不同區(qū)域是一個(gè)十分復(fù)雜的函數(shù)，通過大量的研究發(fā)現(xiàn)過大量的研究發(fā)現(xiàn)Z Z值經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)區(qū)間。值經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)區(qū)間。第19頁/共39頁第20頁/共39頁 該模型是在均質(zhì)環(huán)境條件下成立的該模型是在均質(zhì)環(huán)境條件下成立的 “ “物種物種- -面積面積”關(guān)系純粹是一種經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)關(guān)系，只能說關(guān)系純粹是一種經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)關(guān)系，只能說明靜態(tài)的宏觀模式。明靜態(tài)的宏觀模式。 因此，物種面積關(guān)系模型需要改進(jìn)。因此，物種面積關(guān)系模型需要改進(jìn)。 （2）“物種物種-面積

10、面積”關(guān)系的發(fā)展關(guān)系的發(fā)展第21頁/共39頁2 2 侵移、滅絕和均衡理論侵移、滅絕和均衡理論（1 1）侵移和滅絕的速率與物種數(shù)量的關(guān)系）侵移和滅絕的速率與物種數(shù)量的關(guān)系 MacArthurMacArthur和和 WilsonWilson在研究島嶼物種數(shù)量和島嶼面積在研究島嶼物種數(shù)量和島嶼面積時(shí)證明時(shí)證明: : （下頁圖）。（下頁圖）。 島嶼上的物種數(shù)量是侵移定居和滅絕的動(dòng)態(tài)平衡。島嶼上的物種數(shù)量是侵移定居和滅絕的動(dòng)態(tài)平衡。 第22頁/共39頁特定侵移和滅絕的速率與物種數(shù)量的關(guān)系特定侵移和滅絕的速率與物種數(shù)量的關(guān)系島嶼上物種數(shù)量平衡模型示意圖島嶼上物種數(shù)量平衡模型示意圖 速率速率物種的數(shù)量物種的

11、數(shù)量遷入率死亡率代表什么代表什么? ?第23頁/共39頁？這里有這樣一個(gè)問題：這里有這樣一個(gè)問題：在遷入源（大陸）相同的情況下在遷入源（大陸）相同的情況下，島嶼距遷入源遠(yuǎn)近是否對(duì)遷入率有影響。，島嶼距遷入源遠(yuǎn)近是否對(duì)遷入率有影響。（1）新物種遷入島嶼的速率隨著島嶼（）新物種遷入島嶼的速率隨著島嶼（Established）物種的數(shù)量的增加而可能性減少。）物種的數(shù)量的增加而可能性減少。（2）滅絕的速率則隨島嶼物種數(shù)量的增加而增加）滅絕的速率則隨島嶼物種數(shù)量的增加而增加。（3）S點(diǎn)的意義是遷入與滅絕處于平衡物種得數(shù)量點(diǎn)的意義是遷入與滅絕處于平衡物種得數(shù)量根據(jù)上圖可以得出：根據(jù)上圖可以得出：第24頁/

12、共39頁（2 2）島嶼物種數(shù)量與島嶼面積、大陸的距離的關(guān)系）島嶼物種數(shù)量與島嶼面積、大陸的距離的關(guān)系近陸近陸遠(yuǎn)陸遠(yuǎn)陸遷入遷入率率死亡率死亡率小島小島大島大島s 1 s 2 s3島嶼上的物種數(shù)量島嶼上的物種數(shù)量 速速率率第25頁/共39頁第26頁/共39頁第27頁/共39頁（1 1） 概念概念 集合種群是指在相對(duì)獨(dú)立的地理區(qū)域內(nèi)，由空集合種群是指在相對(duì)獨(dú)立的地理區(qū)域內(nèi)，由空間上相互隔離，但又有功能聯(lián)系（一定程度的個(gè)體間上相互隔離，但又有功能聯(lián)系（一定程度的個(gè)體遷移）的兩個(gè)或兩個(gè)以上的局部種群的鑲嵌系統(tǒng)。遷移）的兩個(gè)或兩個(gè)以上的局部種群的鑲嵌系統(tǒng)。 在本世紀(jì)在本世紀(jì)7070年代以前，生物地理學(xué)家和

13、生態(tài)學(xué)家就已廣年代以前，生物地理學(xué)家和生態(tài)學(xué)家就已廣泛地注意到，生境在泛地注意到，生境在時(shí)間和空間上的異質(zhì)性時(shí)間和空間上的異質(zhì)性作用，將會(huì)作用，將會(huì)對(duì)種群動(dòng)態(tài)、群落結(jié)構(gòu)、物種多樣性以及種群內(nèi)的遺傳多樣對(duì)種群動(dòng)態(tài)、群落結(jié)構(gòu)、物種多樣性以及種群內(nèi)的遺傳多樣性產(chǎn)生重要影響。性產(chǎn)生重要影響。 4 集合種群（集合種群（Meta-population）理論）理論第28頁/共39頁（2 2）集合種群研究的主要問題：）集合種群研究的主要問題： 由于各種各樣的原因?qū)е铝松锓N群棲息地破碎化（由于各種各樣的原因?qū)е铝松锓N群棲息地破碎化（FRAGMENTATIONFRAGMENTATION），從而形成空間上具有一

14、定距離的生），從而形成空間上具有一定距離的生境斑塊（境斑塊（Habitat patchHabitat patch）。 集合種群理論就是研究過程。集合種群理論就是研究過程。 棲息地的島嶼化棲息地的島嶼化-較大的生物種群被分割成為許多小較大的生物種群被分割成為許多小的局部種群（的局部種群（Local populationLocal population）-小的局部種群隨時(shí)都有小的局部種群隨時(shí)都有可能發(fā)生過程隨機(jī)性滅絕可能發(fā)生過程隨機(jī)性滅絕-個(gè)體在破碎化的棲息地遷移作個(gè)體在破碎化的棲息地遷移作用用-生境斑塊內(nèi)有可能建立起新的局部種群。生境斑塊內(nèi)有可能建立起新的局部種群。 第29頁/共39頁生境島嶼化

15、的含義生境島嶼化的含義大面積的生境破碎成小片的過程即是生境島嶼化大面積的生境破碎成小片的過程即是生境島嶼化當(dāng)生境的類型從一種變成另一種類型的時(shí)候，生當(dāng)生境的類型從一種變成另一種類型的時(shí)候，生境島嶼化非常嚴(yán)重。境島嶼化非常嚴(yán)重。第30頁/共39頁降低物種的遺傳多樣性降低物種的遺傳多樣性邊緣生境面積的增加，嚴(yán)重威脅斑塊內(nèi)部物種邊緣生境面積的增加，嚴(yán)重威脅斑塊內(nèi)部物種改變了原來生境能夠提供食物的質(zhì)和量改變了原來生境能夠提供食物的質(zhì)和量改變了隱蔽條件的效能和物種的聯(lián)系改變了隱蔽條件的效能和物種的聯(lián)系增加了寄生率，捕食率和種間的競(jìng)爭(zhēng)，放大了人類的影響增加了寄生率，捕食率和種間的競(jìng)爭(zhēng)，放大了人類的影響第3

16、1頁/共39頁第32頁/共39頁v生境島嶼化使花粉和種子的傳播媒介受損或喪失，影響植生境島嶼化使花粉和種子的傳播媒介受損或喪失，影響植物傳粉系統(tǒng)，引起生境隔離從而導(dǎo)致生殖失敗物傳粉系統(tǒng)，引起生境隔離從而導(dǎo)致生殖失敗v影響植物種群的結(jié)構(gòu)，影響植物種群的結(jié)構(gòu)，v生境島嶼化使邊緣效應(yīng)增加生境島嶼化使邊緣效應(yīng)增加v導(dǎo)致植物種群數(shù)量減少導(dǎo)致植物種群數(shù)量減少第33頁/共39頁 生境島嶼化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響生境島嶼化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響1 1 影響生態(tài)系統(tǒng)的物種組成影響生態(tài)系統(tǒng)的物種組成第34頁/共39頁2 2 生境島嶼化的最普遍結(jié)果是生境異質(zhì)性的損失，生境島嶼化的最普遍結(jié)果是生境異質(zhì)性的損失，進(jìn)而影響了生物多樣

17、性及其生態(tài)系統(tǒng)功能進(jìn)而影響了生物多樣性及其生態(tài)系統(tǒng)功能第35頁/共39頁第36頁/共39頁（4 4）集合種群與島嶼生物地理學(xué)的關(guān)系）集合種群與島嶼生物地理學(xué)的關(guān)系 共同之處：共同之處：集合種群的理論和島嶼生物地理學(xué)中的平集合種群的理論和島嶼生物地理學(xué)中的平衡理論，都有一個(gè)共同的基本過程：衡理論，都有一個(gè)共同的基本過程：即個(gè)體遷入并建立新的即個(gè)體遷入并建立新的局部種群以及局部種群的滅絕過程。局部種群以及局部種群的滅絕過程。 區(qū)別：區(qū)別： 在島嶼生物地理學(xué)中總假定存在一個(gè)所謂的在島嶼生物地理學(xué)中總假定存在一個(gè)所謂的“大陸大陸”，并且在這個(gè)大陸上的大陸種群不僅不會(huì)滅絕。，并且在這個(gè)大陸上的大陸種群不僅不會(huì)滅絕。 在在集合種群集合種群模型中，遷移個(gè)體可以來自于任意一個(gè)現(xiàn)模型中，遷移個(gè)體可以來自于任意一個(gè)現(xiàn)存的局部種群，同時(shí)任意一個(gè)局部種群都有可能隨機(jī)滅絕的存