岛屿生态地理学理论【岛屿生物地理学理论与生物多样性保护】
岛屿生物地理学理论对自然保护区的指导意义
岛屿生物地理学理论对自然保护区的指导意义
岛屿生物地理学理论对自然保护区的指导意义
岛屿生物地理学的出现标志着人类对野生动物及其生存环境的研究工作出现了新的突破。
它涉及到多个领域，如植物学、动物学、生态学、遗传学、进化生物学等，有助于人们更加深入理解岛屿生物的特性，为自然保护区的制定提供更强有力的科学依据。
岛屿生物地理学研究表明，岛屿上生物种类栖息地和迁徙路径呈明显联系，以及岛屿中不同物种或种群之间的生态关系和地理变化。
无论是外岛还是内陆，物种的迁徙路径会进行适应性调整，以适应本地的生态环境。
在自然保护区规划中，岛屿生物地理学的研究结果可以作为一种借鉴，分析影响岛屿生物活动及生态环境变化的因素，并根据岛屿动物特有的生态环境发展出合理的保护措施，以最大化地保护地区内特有的生物物种及其群落以及育苗树种等。
此外，岛屿生物地理学可以帮助管理者做出更详尽的自然保护区规划，比如：通过对夜行性鸟类的研究，可以结合地形特点为夜行性鸟类指定合适的迁徙路径，制定适宜的保护范围；或者根据捕食者和猎物之间的生态关系，为重要生态系统的保护指明重点。
总之，岛屿生物地理学的发展为自然保护区的管理提供了有效的科学指导和广泛的应用价值，使大家能够从多方面更好地了解动植物在岛屿上空间分布态势，依法制定合理的自然保护区，最大限度地提高动植物的保护效果。
谨以此文报友们，共勉！。
《岛屿生物地理学》PPT课件
▪ 动物地理分布研究比植物地理分布晚：一是动物种类数量比植物多的多。 二是动物分布与气候间的关系大多数不是直接的。
▪ 总而言之，岛屿动植物少而贫乏，发展进化和适应辐射迅速，由于这种 状况，岛屿为研究生物进化提供了理想的场所，同时，岛屿生境的风险 大，因此在移入，拓殖和灭绝的过程中，存在着错综复杂的相互作用。
岛屿生物地理学理论与生物多样 性保护
编辑ppt
By：Hailing-Zhuang
1
目录
▪ 背景 ▪ 理论 ▪ 应用及不足 ▪ 总结
编辑ppt
2
背景
▪ （一）19世纪早期，自达尔文和华莱士提出进化论和生物地理学以来，经科学家证实地理 隔离对物种形成的重要作用，岛屿成为激发和验证这些科学思想的天然实验室。
▪ 如：自然保护区，国家公园，被周围的农田、工厂、城市所 包围的地区。高山、溪流、洞穴，山沿以及其他边界明显的 生态系统、林窗，甚至叶片，都可以看作是大小、形状、隔 离程度不同的岛屿。
编辑ppt
4
岛屿生物的特点
▪ 岛屿生态系统明显地不同于其它生态系统。对于岛屿上生活的生物来说， 岛屿生境风险大，灾害多。
▪ （3）对于不同的动物类群、不同岛屿或者同一岛屿的不同时间来说，迁入 率和灭绝率曲线是不同的。另外，灭绝率曲线还受到物种遗传学机制的影响。
▪ （4）平衡理论将物种的迁入和灭绝看成是相互独立的过程，但实际上并非 完全如此。
▪ （5）平衡理论认为岛屿上物种存在的数目主要是由迁入率和灭绝率决定的 ，忽视了其他物种互作关系（如竞争、捕食、互惠共生、寄生）等调节群落 结构的作用。
岛屿生物地理学理论及应用
岛屿生物地理学理论及应用摘要：全球面临着生境破碎化的危机，物种保护已成为人类面临的重大课题。
本文通过对岛屿生物地理学理论的详细了解，具体分析了岛屿生物的种—面积关系与岛屿生物地理学的平衡理论，物种迁入率与绝灭率的动态变化决定着岛屿上的物种丰富度。
通过岛屿生物地理学理论的研究，来研究保护生物群落与生物种的问题。
关键词：岛屿生物地理学，物种，种—面积关系，平衡理论一、引言许多生物赖以生存的生境，大至海洋中的群岛、高山、自然保护区、小到森林中的林窗，甚至植物的叶片，都可以看成是大小、形状、隔离程度不同的岛屿。
例如，湖泊可以看成是“陆地海洋”中的岛屿，林窗可以认为是“森林海洋”中的岛屿。
二、理论内容及来源岛屿生物地理学理论是由1967年麦克阿瑟与威尔逊创立的。
他们认为岛屿中的物种多样性取决于物种的迁入率与灭绝率，而迁入率与灭绝率与岛屿的面积、隔离程度及年龄等有关。
麦克阿瑟与威尔逊提出的岛屿生物地理学理论阐述了岛屿上物种的数目与面积之间的关系。
该理论认为，由于新物种的迁入与原来占据岛屿的物种的灭绝，物种的组成随时间不断变化。
其实早在19世纪，达尔文就首先注意到，生存在岛屿上的所有物种的数目比大陆上同样面积上生存的生物要少，且其中大部分又是本地所特有的种类，岛屿上特殊的生物多样性变化为揭示生物进化理论提供了重要的依据。
后来又经过麦克阿瑟与威尔逊的卓越贡献，形成了著名的岛屿生物地理学。
三、平衡理论麦克阿瑟与威尔逊认为，岛屿生物种类的丰富程度完全取决于两个过程，即新物种的迁入与原来占据岛屿物种的灭绝。
当迁入率与灭绝率相等时，岛屿物种数达到动态的平衡状态即物种的数目相对稳定，但物种的组成却不断变化与更新，这就是岛屿生物地理学理论的核心。
所以，岛屿生物地理学理论也称为平衡理论。
关于岛屿生物地理学平衡理论的基本思想是，一个岛屿物种的数目代表了迁入与灭绝之间的一种平衡。
麦克阿瑟与威尔逊的岛屿生物地理平衡理论说明了岛屿生物群落的平衡点与拓殖与灭绝速度的关系。
岛屿生物地理学
种类-距离和岛屿面积-死亡率的关系
近陆
迁入率
死亡率
小岛
远陆 大岛
岛屿上的物种数量
“距离效应”即岛屿离陆地和其它岛屿越远，其上的物种数目就越少，这是因为如果岛 屿的面积相等岛屿与陆地和其它岛屿之间的距离越远其上的物种的迁入就越慢。 面积与死亡率：岛屿面积越小，死亡率越高或者说灭绝率越高，因为小岛本身的资源和 生态位有限，允许容纳的物种数量相对较少，竞争激烈。
平衡理论的不足
（1）迁入率和灭绝率曲线的确切形状无法估计，因此，难以对某个时期的 种群做出准确的估计。该理论缺乏预测性。 （2）在模型中，平衡态物种的数目是由迁入率和灭绝率决定的。这样的假 设过于简单化。 例如：某一种鸟暂时路过某个岛屿，能称之为迁入吗？如果是的话，当它离 开时，是否可以称之为灭绝呢？再者，优势某种生物的许多个体迁入某个岛 屿，但是如果它们找不到配偶，也是很快会灭绝。 （3）对于不同的动物类群、不同岛屿或者同一岛屿的不同时间来说，迁入 率和灭绝率曲线是不同的。另外，灭绝率曲线还受到物种遗传学机制的影响。 （4）平衡理论将物种的迁入和灭绝看成是相互独立的过程，但实际上并非 完全如此。 （5）平衡理论认为岛屿上物种存在的数目主要是由迁入率和灭绝率决定的， 忽视了其他物种互作关系（如竞争、捕食、互惠共生、寄生）等调节群落结 构的作用。 （6）岛屿生物地理学理论的另一缺陷是它假定同一分类群内不同的种之间 的迁入率和灭绝率是一致的。但是，同一分类单位的不同种之间其扩散能力 和灭绝脆弱性是不同的。
岛屿生率
s 岛屿上物种数量 岛屿上物种数量平衡模型
岛屿生物地理学理论：平衡理论
平衡理论的内容:①岛屿生物种类的丰富度完全取决 于两个过程，即迁入和灭绝。②当迁入率和灭绝率 相等时，岛屿物种数量达到动态平衡，即物种的数 目相对稳定，但物种的组成却不断变化和更新。③ 迁入率和灭绝率将随岛上物种的丰富度的增加而分 别呈下降和上升趋势。
保护生物学 - 04保护生物学的基本理论
小种群（minimum population ）理论
种群生存力分析（population viability analysis,PVA） 是利用分析和模拟技术，确定种群以一定概率存活一定时间 的最小种群大小。 目标是确定最小可存活种群（MVP）和最小存活面积（MVA） 应用于珍稀濒危物种的保护和管理。 有助于指导创造适宜栖息地，增加适合度、调节其他种群的 捕食者。 种群生存力的影响因素 种群统计学特征的随机性：出生率、死亡率、种群数量 环境的随机性：气象、资源、捕食者、竞争者和寄生种群等 遗传的随机性：遗传漂变、近交衰退等 自然灾变：极端灾害的偶发性
*** What is the pattern? What two equilibrium factors explain it?
岛屿生物地理学理论
岛屿上物种的分布规律: 某一类群的种类随岛屿面积的变 化而变化（与岛屿的隔离程度有关）。 S=cAZ 或 LgS=Lgc+ z (lgA) S：物种数量 A：岛屿面积 z、c: 常数
保护生物学三大理论的关系
三个理论的联系
关注的都是物种保护和种群动态问题。 岛屿理论研究破碎化生境和物种保护问题的基础。 小种群理论弥补了岛屿理论忽视内因的缺陷。 复合种群直接面对生境破碎化后的种群动态、生态学过程和 物种保护。 因此， 岛屿理论：是开展物种保护的理论基础； 小种群理论：是实现物种保护种群生态学保证； 复合种群理论：侧重研究生境破碎化后物种保护面临的特殊 问题。
小种群理论
小种群理论与生物多样性保护 小种群理论意义特殊而重大：对灭绝风险高的物种更加紧迫， 因此为保持最大的生物多样性这一直接目标，而阻止物种灭 绝，但受随机因素影响较大。 小种群与自然保护区设计：指出目标种或关键种（脆弱物 种），确定最小可存活种群大小，估价维持最小种群所需的 面积大小。 小种群保护的关键：种群的遗传变化，及种群和环境随机性 的影响。
6 第七章 岛屿生物地理学理论
Dr.zengzhiyong Guizhou University 4/28
Dr.zengzhiyong@
S= CAZ
式中：S——物种数 C——常数(其变化反映地理位臵的变化对种 丰富度的影响 ) Z——物种数与面积之间的系数 A——岛屿面积 对上式两边取对数，则得： log S = log C + Zlog A
Dr.zengzhiyong Guizhou University 9/28
Dr.zengzhiyong@
Dr.zengzhiyong Guizhou University 19/28
Dr.zengzhiyong@
可以设想如果岛上拥有临近大陆上所有的物种时，就 不存在新种的迁入。实际上这种情况是不可能出现的，因 为当岛上的物种越来越多时，灭绝率也越来越高。 假定在某一陆地的边缘最新形成一排大小不相同，但 距离陆地又相等的岛屿。从陆地迁入这些岛屿的物种的速 率将是一样。但是，这些岛屿上物种的灭绝率则不相同。 小岛屿上物种灭绝率要比大岛屿快，这是因为小岛屿有限 的空间使得物种之间对资源的竞争加剧，允许容纳的物种 数就相对较少，并且每个物种的种群数量也小，当迁入率 与灭绝率相等时，总的物种数也小。
达林顿（Darlington，1957)关于岛屿面积增加10倍， 岛上的动物的种数加倍的结论，即是z=0.3时的特殊 情况。设S1=CAz，那么，当岛屿的面积增加10倍， S2=C(10A)z，所以，
正常情况下，空间面积每增加10倍，物种数目平均增 ，即如果原始生态系统只有10%的面积 加 1 倍，反之亦然。 保存下来，那么，该生态系统有50%的物种丢失；如果1% 的面积保存下来，则该生态系统中有75%的物种丢失。
中科院生态学考博真题题汇总
2010年中科院生态中心考博生态学真题一、名词解释1、Climax2、Biological invasion3、Fundamental niche4、Energy pyramid5、Landscape process6、Heat island7、Ecosystem service8、Allelopathy9、r/k selection10、Direct grandient anylisis二、简答（六选四）1、简述生产力与生物多样性之间的关系。
2、简述氮循环过程。
3、简述我国森林生态系统主要类型及特点。
4、简述植物对光照因子的响应方式。
5、简述生态敏感评价方法。
6、简述生态工程的基本原理。
三、论述（四选二）1、论述城市生态系统的结构、功能与特征，并讨论其研究方法。
2、从碳循环的角度，论述未来全球气候变化对生态系统碳源和碳汇的影响。
3、举例说明景观生态学在生物多样性保护或区域生态环境保护中的作用。
4、从生态系统物质循环的角度，举例论述污染物的产生、传输、危害过程及控制对策。
1 何谓R对策和K对策？简述r-K选择理论的生态学意义（10分）。
2 简述演替顶极理论的三个假说（10分）。
3 简述三级营养关系的概念并举例加以说明（10分）。
4 简述物种和群落或生态系统水平上生物多样性的测定方法（10分）二论述题1 我国近年来兴建了许多大型水利工程，这些工程对生态环境有哪些影响？试举例说明并提出环保对策（15分）。
2 外来种(exotic species) 和入侵种(invasive species) 有何不同？如何防止一种外来种成为入侵种？试举例说明（15分）。
3 水生植物在水环境保护中的作用有哪些？举例说明如何利用大型水生植物保护水环境（15201X年中科院生态中心考博生态学真题一、名词解释1、MacArhthur平衡说2、恢复生态学3、净初级生产量4、空间异质性5、邻接效应6、群落排序7、湿地8、他感作用9、同资源种团10、原生演替二、简述题（每题8分，共48分）1．岛屿生物地理学（Island Biogeography）与生物多样性保护。
生物地理学中的岛屿生物多样性研究
生物地理学中的岛屿生物多样性研究岛屿生物多样性是生物地理学领域中的一个重要研究方向。
随着人们对岛屿特殊生态环境的关注，岛屿生物多样性的研究也日益受到重视。
本文将介绍生物地理学中岛屿生物多样性的概念、原因和影响因素，并结合实际案例解析其研究方法和成果。
一、岛屿生物多样性的概念在生物地理学中，岛屿是指相对于周围环境而言具有较为明显边界的陆地块。
岛屿生物多样性是指岛屿上物种的丰富度和多样性程度。
由于岛屿相对封闭的环境，物种迁移和扩散受到限制，导致了岛屿上独特的生物多样性格局。
二、岛屿生物多样性的形成原因1. 岛屿隔离：岛屿通常由水或大陆隔离，离大陆较远的岛屿受到扩散限制更加明显，从而形成了独立的生物群落和物种分布。
2. 种群扩散限制：岛屿面积相对较小，相近的物种可能会相互竞争，导致种群数量和密度较低，限制了种群扩散和迁移。
3. 缺乏掠食者：相对于大陆生态系统，岛屿上缺乏大型掠食者的存在，导致食物链和生物链的结构发生变化，促进了一些特殊的物种演化。
三、岛屿生物多样性的研究方法1. 物种多样性调查：通过野外调查和标本采集记录岛屿上的物种丰富度，对物种组成和分类地位进行分析，从而研究岛屿生态系统的物种多样性。
2. 种群动态监测：通过长期观察和记录岛屿上物种的数量和种群变化，分析物种的分布格局和种群动态的原因。
3. 基因组学方法：利用基因测序技术分析岛屿物种的遗传多样性，揭示物种的基因流动、群体结构和适应性进化等遗传机制。
四、岛屿生物多样性的影响因素1. 岛屿面积：岛屿面积与物种多样性之间存在显著的正相关关系，较大面积的岛屿通常具备更高的物种丰富度和多样性。
2. 岛屿距离：离大陆越远的岛屿受到的扩散限制越大，物种迁移和种群交流较少，从而使得物种丰富度和多样性较低。
3. 岛屿年龄：岛屿的年龄与物种的多样性之间存在一定的关联，岛屿演化的时间越长，经过的基因突变和物种迁移的机会也就越多。
五、岛屿生物多样性研究的案例分析夏威夷群岛是岛屿生物多样性研究的典型案例之一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
岛屿生态地理学理论【岛屿生物地理学理论与生物多样性保护】第六章岛屿生物地理学辩证法有机体与生物多样性保护韩兴国１引言许多生物赖以生存的生境精神支柱高山小到热带雨林中的林窗即便可以看成是大小隔离程度不同的岛屿湖泊可以看成是中会的岛屿森林海洋ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ提出的岛屿生物地理学理论阐述了上物种的数目与面积之间的关系由于新物种的迁入和原来占据岛屿的物种的灭绝当物种的迁入率和灭绝率相等时按照岛屿古菌地理学理论１Ｃｏｌｏｎｉｚｉｎｇｓｐｅｃｉｅｓ２尽管研究每个物种的个体数目和它们的生物学活性更有生态学意义即物种的存在与否如土壤节肢动物原生生物该理论认为决定岛屿物种平衡的主导过程是随机的此外如竞争互惠共生和进化等不管这一理论存在着什么不足转向通过野外模拟试验来验证生物多样性形成的机制它已经扩展到陆地生境岛屿的研究中去然后透露了其在自然保护区和保护庇护所景观片断化是形成生境岛屿的重要原因之一２岛屿哺乳类地理学理论２Ｉｎｓｕｌａｒｉｔｙ形状和隔离程度多种不同的岛屿例如类活动的影响１９５６１９７２Ｔｒｕｅｏｃｅａｎｉｃｉｓｌａｎｄｓ岛屿上的物种数目同其原来相连的陆地相同陆地桥岛屿成矿由于地质的原因被沙漠围绕的高山ＦｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＬａｎｄｂｒｉｄｇｅｉｓｌａｎｄｓ陆地桥由于人例如溪流面上升岛屿上的生物是从陆地经过一定最远的水域后逐渐迁入传播的理想场所１３系对社会学早期生态学思想的形成曾起了重要的作用他被岛上的动植物所吸引Ｄａｒｗｉｎ２种关面积越大而真正海洋海洋岛屿也是所研究海洋所陆地生物２岛屿的动物和植物北区１８３５年取样面积的大小和样地内所包含的物种数目密切相某个分类群图１表示太平洋诸岛陆地和淡水鸟无腺同岛屿面积之间的关系岛屿图１岛和离４ＴａｎｇａＩｓｌａｎｄｓ１９１１１４ＴａｎｉｍｂａｔＩｓｌａｎｄｓＮｅｗＨｅｂｒｉｄｅｓ２３１７小于５００英里的岛屿ＷａｋｅＫｕｓａｉｅＳｏｃｉｅｔｙｌｓｌａｎｄｓＳａｎｔａＣｒｕｚ８５ＰｏｎａｐｅＣａｒｏｌｉｎｅＩｑｌａｎｄｓＬｐｏｕｉｓｉａｄｅｓ２０２４１８ＨａｗａｉｉＣｅｒａｍ２１２５２Ｔｕａｍｏｔｕ９１２１５６远即那些离Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ３太平洋诸岛陆地和淡水鸟种数与岛屿面积之间的关系表示远于２０００英里的岛屿ＬｉｎｅＩｓｌａｎｄｓ７１０１３Ｋｅｉ２２ｓｏｌｏｍｏｎｓＭａｒｑｕｅｓａｓＭａｒｉａｎａｓＩｓｌａｎｄｓＰｅｌｅｗＰａｌａｕＩｓｌａｎｄｓＳｏｍｏａＦｉｊｉ１６ＲｅｎｅｌｌＩａｌａｎｄｓＤ＇ＥｎｔｒｅｃａｓｔｅａｕｘＩｓｌａｎｄｓ我们就生物学可得到生态学中的所谓１９１３Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ１９２５Ｄｉａｍｏｎｄ和Ｍａｙｒ１９６２ａＭｃＱｕｉｎｎｅｓｓ将这一关系用Ｓ＝ＣＡ２表示数并不能描述所有物种的数目与之间的关系只将面积进行对数转换更好１９２２幂函物种数目和面积都躲进行对数转换１９７９数转换后直线的斜率ＭｃＣｏｙＭａｒｔｉｎ变为上ｌｏｇＳ＝ｚＬｏｇＡ参数Ｃ取决于进行分类类群和生物地理区域Ｃ也是需要有比较价值的Ｓｕｇｉｈａｒａ见表１由公式ＳＳ表示物种数目但是即经过对Ｃｏｎｎｏｒ和推算时所取单位为平方英里３４０蚁类繁殖的陆地和八斗子鸟美拉尼西亚群岛西印度群岛０３０１０２８０３０３４８９陆地脊椎动物北方森林中的鸟浮游动物鱼类即可将物种数加倍１９５７时的特殊情况那么Ｓ２＝ＣＤａｒｌｉｎｇｉｏｎ（１９４３）Ｐｒｅｓｔｏｎ（１９６２）１９６４Ｈａｍｉｌｔｏｎ等Ｈａｍｉｌｔｏｎ等Ｈａｍｉｌｔｏｎ和ＡｒｒｎｑｔｒｏｎＲ（１９６５）Ｐｒｅｓｔｏｎ（１９６２）Ｂｒｏｗｎ（１９７８）Ｂｒｏｗｎｅ（１９８１）只需要将岛屿建筑面积增加１４０倍才能将物种数加倍即是ｚ３４倍密西根湖岛美国美国纽约州湖泊美国纽约州湖泊ｚ值的生物学意义巨大如果之值为００３２５０３２６０２３００当ｚ＝０必须使面积增加所以如果原始生态系统只有１０该生态系统有５０的面积保存下来，则该生态系统中有７５大部分分类群的ｚ值介于００当然那么ｚ值以后可能增加经过对数转换后ＩｓｏｌａｔｅＳａｍｐｌｅ而样本则是繁殖地中的部分个体样本的ｚ值要比隔离种群小１２１７１８３５之间ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ面积曲线以及ｚ值的狭窄范围主要是由于下列十三方面引起的其二是个体总数和物种数目之间迫近的关系非常接近对数正态分布Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｉｅｓａｂｕｎｄａｎｃｅ例如１９８９释物种和面积之间的隔阂ＰａｓｓｉｖｅｓａｍｐｌｉｎｇｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓＨａｂｉｔａｔｄｉｖｅｒｓｉｔｙｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ样本一般包含较少的物种数目和较高的种一个体数目随着取样面积的增大但新物种增加的频率不断下降大多数确实的自然保护区或其它生境景观都可以看做是代表当地更大群落中部分物种的样本所以就是每个物种中均只有几十个体物种有些的隔离种群生境对其它物种可能是样本生境索罗门群岛上为有的鸟类的ｚ值仅力０而有的物种的ｚ值高达０表现出明显的隔离种群的特性３平衡理论ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ认为即新物种的迁入和原来占据岛屿物种的灭绝当迁人卓和灭绝率相等时即物种的数会相对稳定这就是岛屿生物地理学理论的核心岛屿生物地理学理论也称为平衡理论１９８９图２种一面积椭圆示意图图３岛屿物种数目同物种滴度迁入率和灭绝率的关系由上图可以看出物种迁入率下降因为任何岛屿上生态位或生境的空额有限新迁入的成功能够种定居的可能性就越小因此迁人率和灭绝率将随岛屿上物种的丰富度的增加而分别呈下降和上升趋势物种的迁入率随其与陆地种库Ｃｏｌｏｎｉｓｔｓｏｕｒｃｅ面积效应假定在某一陆地的边缘体积最新已经形成一排大小不相同从陆地迁入这些岛屿的物种的速率将是一样这些岛屿上物种的灭绝率则不相同这小岛屿有限的空间使得物种之间对资源的竞争加剧并且每个物种的物种数量也小总的数也小包括这些岛屿上爬行动物和爬行动物的多样性随面积增距离效应即岛屿离陆地和其它岛屿越远这是因为如果岛屿的基本一致面积完全相同其上的物种的迁入就越慢但对于陆地岛屿来说这是因为１２３４动物则不能生存１９６９他指出四种不同的平衡状态连续在岛屿上Ｎｏｎ－Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｓｐｅｃｉｅｓ新物种的迁入率正好等于原有物种的灭绝率ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ竞争互作物种平衡此时这个过程中物种组成继续变化在此之后在波多黎哥加而增加牙买加等Ａｓｓｏｒｔａｔｉｖｅｓｐｅｃｉｅｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ群落中的不同成员从遗传上互相适应或适应其周围的环境物种之间将达到进化物种平衡对于物种迁入率和灭绝率的估算需用下列随机模型Ｓ是此类动物群物种达到平衡时的平均物种时所需要的时间ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ一般主要有下列两种间接一般而言方数１９６７法１推算迁来率和灭绝率必须对岛屿通过必须频繁的取样１９７９灭绝的群落数相对较少如果取样频度不够某个物种的不存在可能是由于取样误差所致Ｓｃｈｏｅｎｅｒ必须通过实验的方法岛屿群落是否达到平衡状态４岛屿生物地理学本体论的验证自从岛屿生物本体论地理学理论提出以后这些生物类群包括Ｄｉａｍｏｎｄ，１９６９ＢｒｏｗｎｅＢｒｏｗｎＨｅａｔｗｏｌｒ和ＬｅｖｉｎｓＲｅｙＣａｉｒｎｓ等ＨａｖｅＤｉｃｋｅｒｓｏｎ和ＲｏｂｉｎｓｏｎＡｎｄｒｅｗｓ等Ｋｉｎｋｅｌ等Ｃｈａｐｅｌａ和Ｂｏｄｄｙ１９８７１９８０必须同时八个满足下列三个国际标准１２３大量关于平衡理论的文章却很少符合上述３个标准Ｇｉｌｂｅｒｔ１９１７年Ｈｏｗｅｌｌ发表了关于美国南加州沿岸几个岛屿上鸟类的报告Ｄｉａｍｏｎｄ他发现１山雀Ｃｈａｐａｒｒａｌ但所有岛屿上都没有该种山雀２的鸟类灭绝３４这大现同平衡理论的预料预测是一致的美口科学家Ｓｉｍｂｅｒｌｏｆｆ和Ｗｉｌｓｏｎ１９７０Ｒｈｉｚｏｐｈｅｒａｍｅｎｇｌｅ另一个小岛离陆地５３３米首先从波斯湾榄叶片这样然后再用溴甲烷熏蒸蝎蜘蛛甲虫等研究结果表明距离大岛最近的小岛上的物种数目最多湖中的回到动物重新回到了熏蒸前的水平由于迁入率和灭绝率的经常变化导致种群的变化新的物种迁入当迁入率和灭绝率相等时但物种的组成却是经常改变的不同类群的生物的迁入率和濒临灭绝率不同而霉菌类的迁入速度最慢蚂蚁等占据空岛最快马陆等两年后仍然没有再返回岛上去也为实验生态学的发展开拓了新的研究领域和方法距离效应则相对削弱１９７０岛屿的面积和隔离程度都都影响鸟类植物的数目２当一个类群占据某个岛屿后就会在一定程度上所由该物种的选择方向时期建立种效应Ｆｏｕｎｄｅｒｐｒｉｎｃｉｐｌｅ简便他说是指一个传播体建立种的等位基因数量相对较少遗传变异将逐渐得到恢复环境条件下岛屿同种种群和纯合水平的提高种群大小对后代种群遗传变异的影响后代的抗性越大ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ建立种效应在岛屿种１９５７其群中可Ｋ选择对策变为ｒ选择对策１９４２以后我们可以把占据该岛屿的重叠变化分为相互物种的三个主要就曾经利用的随机遗传学外部性ＭｏｔｈｅｒｐｏｐｕｌａｔｉｏｎＦｉｔｎｅｓｓ尽管同其母种群正负的Ｍａｙｒ曾用这一假说解释相似如遗传变异的丢失该物种新的环境条件将提议某个岛屿上物种数目少并不也就是说意味着岛屿上物种的个体数量少Ｉｎｖａｓｉｂｉｌｉｔｙ新的遗传变异就不断注入到建立种群中去第二阶段跟得上是物种对于新环境的适应许多物种领Ｃａｒｌｑｕｉｓｔ地缩减且逐渐向调低岛屿内部退缩和蚁类种群中已经四类得到证实３生境一般较小其繁殖能力降低当物种进入降低新的环境后特征置换作用所谓特征置换是指由于杂交和竞争作用由于特征置换作用如果一个物种的种群比另一个物种的种群大得多由于大种群会逐渐置换小种群的特征相反那么所占有的生境的覆盖面积扩大这种现象称为＂特征释放ＶａｎＶａｌｅｎＳｉｍｂｅｒｌｏｆｆＳｐｅｃｉａｔｉｏｎ如果有足够的自然选择时间但是ＳｐｅｃｉｅｓｔｕｒｎｏｖｅｒＷｉｌｓｏｎ和鸟类的研究结果表明这是因为该岛屿就产生同域群落这一现象称为适应性辐射在面积较小或离陆地和其它较小珊瑚岛较近的形成中适应性辐射表现的更明显岛屿特有种的数目少６平衡模型的核心不足第一该理论缺乏预测性在模型中因此能不是非常重要这样的假设过份简单化例如我们能称之为迁入吗我们是否可以称之为灭绝呢但如果它们找不到配偶第三不同岛屿或者某一岛屿的时间来说另外例如所以不仅生态学因子影响灭绝滴度第四但实际上并非完全如此均可减少岛屿种群的灭绝平衡理论认为岛屿上物种存在的数目主要是和迁入率由灭绝率决定的如竞争互惠共生等调节群落结构的作用岛屿生物地理学理论群内另一个缺陷是它假定同一个分类的不同的种之间的迁入率和灭绝率是一致的同一分类单位一致的不同种之间其扩散能力和灭绝脆弱性是不同的１自然保护区或保护庇护所作为岛屿许多自然保护区由于受人类活动的影响或正在成为生境岛屿如农田如道路它们可以看作是大小不一边界明显的生境岛屿欠缺陆地生境岛屿和海洋岛屿缺少着明显的区别鸟和其它生物类群而海洋岛屿则是被水包围必须消除水的屏障作用迁入的成功率显然要较低得多有些自然保护区或保障庇护所是在受到破坏的自然生态系统的剩余斑块上建上进来的有些传播能力差上的物种的迁入也会受到阻碍有些较小的生物Ｍａｄｅｒ和鸟类所以因此Ｔａｒｇｅｔｓｐｅｃｉｅｓ曹坤芳３应首先考虑选择具有最合适最丰富物种的地方作为保护区有种Ｋｅｙｓｔｏｎｅｍｕｔｕａｌｉｓｔ蜜蜂蝙蝠所以所以关键互惠共生种的丢失将导致流动联接种的灭绝够复杂的生境这样一来类型区是原始植被的剩余斑块通过减缓人为干扰提高保护区的质量３保护区的面积原始植被的破坏并不是一个随机的过程剩余的部分往往是质量较差的公家机关地方特别是关键互惠和平相处种的生存保护区内应有足如果保护如农田或草地从而ＭｏｂｉｌｅｌｉｎｋｓＧｉｌｂｅｒｔ有些生态系统特曹坤芳保护区的面积根据关键种的种群密度遗传上的要求以及物种的生物学特性来确定次要种能够维持生存的种群数量２不同的物种需要不同的领地范围而山狮则要求４００ｋｍ保护区底下的生态系统与保护区的相似性也是保护区面积确定时所要考虑的当增加保护区的国土面积我们对于保护的目标物种的生物学特征往往并不清楚的确定必须在充分了解物种的这些行为Ｍｅｒｒｉａｍ１９８６保护区的面积Ｍａｄｅｒ其面积可小一些则适才能进行和植被演替阶段３ＧｉｌｂｅｒｔＰｉｍｍ１９７８Ｐｉｍｍ等Ｐｉｍｍ等的基础上所谓最小动态面积是指能够包含较复杂的生境类型１９７５因为保护区的形状对的岛屿可能不重要狭长形如保护区反而更好应该避免狭长形的保护区但当我们考虑边缘效应时而狭长形的风景区造价高狭长的保护区受人为制约的影响也大的５一个大保护区还是几个小保护区好也称为ＳＬＯＳＳ的问题曾是等１９８６保护区比几个小保护区好从而使有些物种灭绝Ｍｉｌｌｅｒ１９７１那些完全依赖于当地水生植物Ｈａｒｒｉｓ绝例如传染病如果将一个大保护区许多面积较小的保护区后保护的物种其优点会更多特别是保护区内微生境岛屿的大小分布和时间６保护区之间的连接和廊道Ｐｉｃｋｅｔｔ和Ｔｈｏｍｐｓｏｎ小国家森林公园虽然容易发生物Ｑｕｉｎｎ和Ｈａｓｔｉｎｇｓ种的局部灭Ｈｉｇｇ３７０年代争论的热门话题之一和ＡｂｅｌｅｂＨｉｇｇｓ１９８２一个大的由于保护区的隔离催化作用物种松驰ＭａｒｇｕｌｅｓＳｉｍｂｅｒｌｏｆｆ保护区要比几个相互隔离的保护区用心物种可以廊道为踏脚石岛不断地进入保护区内Ｈｕｂｂｅｌｌ和Ｆｏｓｔｅｒ邻近岛屿中类群物种的迁入是热带森林生态系统物种多样性得以维持的重要机制之一在单个小的保护区内不能维持其存活种群时廊道还增加某一了整个保护区的美感ＦｏｒｍａｎＮｏｓｓＭｃＣｌｉｎｔｏｃｋ等Ｈａｒｒｉｓ莲花池廊道有助于传染病的传播和蔓延Ｓｉｍｂｅｒｌｏｆｆ和Ｃｏｘ７景观的保护对于保护区的建立而忽视了更高水一般认为的重视态性只有保护完整的景观多样性和等位基因多所有的当地脊推动物Ｈａｒｒｉｓ保护整个群落也比仅保护单个群落优越１片断化生境的特点１９９１其一是总生境面积的降低前者直接影响种群的大小和灭绝率Ｗｉｌｃｏｖｅ等Ｋａｒｉｅｖａ单个碎片缺少原来未受破坏生境的异质性假定某个生态系统中有一个小湖或小土丘当一个物种需要几种生境类型时陆地景观的片断化还会影响景观内的水生生态系统及其内的生物Ｔｏｗｎｓｅｎｄ和Ｃｒｏｗｌ上游景观的片断化ＳａｌｍｏｔｒｕｔｔａＧａｌａｘｉａｓｖｕｌｇａｒｉｓ从而导致物种的灭绝小生境中鸟巢被其它生物破坏及遭受寄生病的可能性加大如捕食寄生物植物及共生关系等这是因为分布范围广这些属性使温带能适应于较小生境下生存和维持但是物种不高的漫游性Ｂｒｏｗｎ和Ｋｏｌｄｒｉｃ－Ｂｒｏｗｎ热带地区生境的破坏甚至比人们对它的认识还早造成剩余物种受片断化影响很小的假象２片断化对生态系统的影响生境发生片断化后化学和生物学因素都发生一系列的变化片断生境的能量平衡明显不同于全部被农田的植被覆盖的景观茂密生态系统取代自然植被光强后地表反射率的改变和夜间地表再辐射的增加植物遭受霜害的可能性增加剩余圆斑边缘的温度升高但有的研究表明研究成果从而消减其物种组成Ｌｏｖｅｊｏｙ等热带化后片断森林这种现象在温带地区也有报道土壤微生物区系的变化ＫｌｅｉｎＰａｒｋ边缘温度的衰减还能影响物种之间的还相互关系寄生和猎捕关系等景观片断化的另一个明显作用是片断生境受风的影响加大风还会对植被会带来间接影响从而产生难以估量的潜在影响由于生态系统片断化是形成生境岛屿对其进行简要讨论有必要１９８８由于蒸腾和蒸发率的改变和拦截雨的减少地表迳流增加水分循环的改变还能引来外来物种鸟类的侵入Ｐｅｃｋ和ＷｉｌｌｉａｍｓｏｎＫａｐｏｓＳｈａｒｍａ等１９８７１９９１Ｗｉｅｎｓ１９８５多度个体增补率Ｐｉｃｔｏｎ草食动物的灭绝同生境的片断化程度有关对生境要求专性强的物种一般只占据某个地区的斑块类型那么适应并巨它们的繁殖率这些生境动物群的生境会越来越小一般相对较低单位面积内的个体数目较少ＳｅｄｅｎｔａｒｙｓｐｅｃｉｅｓＲｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔｒａｔｅ另外Ｈａｂｉｔａｔｓｐｅｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎ生境专性化灭绝可能通过晶灵效应ＷｉｅｎｓＶｒｉｊｅｎｈｏｅｋ３片断化对种群遗传变异的影响由于生境的片断化有些物种的局部例如由于猎物之间竞争强度的增加Ｈａｎｓｅｎ等种群小型化将直接影响种群的遗传变异%=[1−群降低到只有１０个个体1100表示N如果降到５０个个体所谓近交Ｗｒｉｇｈｔ如果某一大种Ｈａｒｒｉｓ的结果是减少后代的遗传变异Ｈｅｔｅｒｏｚｙｇｏｓｉｔｙ在动物中ＦｅｔａｌＳｕｒｖｉｖｏｒｓｈｉｐＮｅｏｎａｔａｌ存活力Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅａｂｉｌｉｔｙ及生殖力这种现象称为近交衰退Ｃｏｎｓａｎｇｕｉｎｅｏｕｓｍａｔｉｎｇ近交降低鸟的孵化率Ｒａｌｌｓ等Ｗｒｉｇｈｔ内禀杂合性种群生存的环境条件和物种的繁殖能力等可见度高选择压力大Ｎｅｉ等ＷｒｉｇｈｔＳｅｎｎｅｒ４片断化对种群所存活力的影响１９７７近交基因频率每代都发生变化岛屿生物地理学社会学理论还可以应用于Ｍｉｍｉｎｕｍｖｉａｂｌｅｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ估计最小残存种群方法的方法称为Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ所谓最小状种群是指在一定时间范围内某一类群所能维持其存活存活态的最小个体数目ＳｈａｆｆｅｒＧｒｕｍｂｉｎｅＳｏｕｌｅＳｏｕｌｅ和Ｓｉｍｂｅｒｌｏｆｆ１９８１遗传变异和种群自身的随机变化存在的情况下的概率存活１０００年的种群数量１９８６ＰｏｐｕｌａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｔｙｐｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ和种群结构及适合度是进行种群脆弱性分析所要考虑的三个重要部分对于小种群ＰＰ弧度和格局的差异生理代谢效率种内生殖隔离与种间行为种间相互作用扩散主境质量干扰包括持续时间结构与片断化大小结构饱和密度相互作用物种的丰富度异质种群环境捕食者等ＰｓＦ某一斑块内和斑块之间种群增长率基因突变的变异真正种群脆弱性而且也有利于我们预测由于人为破坏造成自然生境岛屿化后物种的灭绝生境的损失将使得种群个体数目和分布范围都变小降低生境质量其结果是急速了种群的灭绝有用处引进有效种群的概念有效种群的估计要考虑到一雄多雌的性配体系和不均等的性比对繁殖当性比不对称时Ne=4•nm•nfN其中Ｎ式中Ｎ雄性和育龄雌性的数量和其它雄鸟压力的时候Ｎｅｎｍｎｆ非周期在生态系统遭受周期性的变化育龄当每代种群的数量随时间时候波动时11111=[++LL+]N0tN1N2Nt如果比如每１０年发生一次这样的波动３４５５００为由于某种原因而不是１０００119=[Ne101000+1]50Ｌａｎｄｅ和ＢｏｒｒｏｗｃｌｏｕｇｈＤｗｓｏｎ等而５ＯＯ鸟类个个体是生物永久生存的有效物种ＭａｇｉｃｎｕｍｂｅｒＷｉｌｃｏｘ１９８０Ｓｏｕｌｅ一般认为加性变异即杂合性以每代12N=1%e的速度减少Ｎｅ＝５０在短期杂内每代损失１合性的损失率不能高于０如果12Ne=1%ͬʱµ«ÊÇ1987ÊÀ´ú²»Öصþ¶øÕâÐÔÚ×ÔÈ»½çÖÐÊDz»´æÔÚµÄÒòΪµºÓìµÈ¶ÔÎïÖֵĴæ»îÒ²ºÜÖØÒªÔÚ»·¾³Ìõ¼þÎȶ¨µÄÇé¿öÏÂ5 Ƭ¶Ï»¯¶ÔÉúÎï¶àÑùÐÔÓ°ÏìµÄÑо¿ÊµÀýÐÎ×´¼´Ê¹ÔÚ³õʼÖÖȺºÜСµÄÇé¿ö϶øÇÒÒ²ÄÜͨ¹ýÍ»±ä¶øÖð½¥Ôö¼ÓÖÖȺµÄ±äÒìÆäËüÎïÖֵĴæÔÚÓë·ñＬｏｖｅｊｏｙ等的研究为我们分析生境片断化对多样性的影响提供了令人信服的证据巴西政府规定的森林不破坏的森林可以砍伐后改为农田或草场这一演化成地区就形成了许多从一公顷到一万公顷不等的余个到目前为止他们发现鸟种的消失就越快边缘效应小岛例如森林深处的喜湿的蝶类迁走喜热型的蝶类岛许多种鸟的密度在１小岛他们在７个这样的中撒网１２０００网时虎猫美洲虎大型哺乳动物和鸟类的消失使得依靠这些动物粪便为生的甲虫不能生存由于物种在食物链中的特殊地位５小结岛屿生物地理学理论阐述了居住岛屿的生物类群的数目与物种迁入率和灭绝率之间的定量关系岛屿上物种的数目取决于物种迁入岛屿的速率和定居岛屿的物种的率形状和隔离程度不同的生境岛屿岛屿生物地理学理论为生物多样性的保护了非常重要的理论依据的根据岛屿生物地理学理论成功进行生物多样性的保护是远远不够仅仅环境因素繁殖迁移适应等产生菲常重要的影响种甚至是恶劣的遗传生态学生态系统生态学和景观生态学理论的方面和方法对于生物多样性保护的指导意义更大Ｐｉｍｍ１９９２所以此外很少涉及岛屿生境的植物绝少与岛屿面积但是由于自然生态系统的片断中型化造成生物种群的小型化灭绝率的提高或者自身的近交衰退而灭绝的危险加大居住上面的鸟种越少1989邬建国1989JJAndrewsOOMM908-809 BrownBrownBrownextinctionWR1981HHMemH58and EWilsonCharacter displacementbiogeographic distribution8Zool5and species composition inMammals on mountain topsAmerican Naturalist467-478The theory of insular biogeography and the distrihution of boreal birds and mammals209-2271977effect of immigration onand Eand RHLand L)KinkelM149432Scienceand EKinkelÄ£ÐÍÓëÓ¦ÓÃ自然保护区学说与麦克阿瑟Éú̬ѧ½øÕ¹Colonization dynamicsCampidgeNordheimFungi8生态学报3In NFokkema and63-76and the the34-39 ２ory of island hiogeographySpecies and arearSelanderOn the relation between species and area--a replyIs there a best shape for nature reservesElephant sealsthe lakes of central New YorkJSChapelafloorECurtisJr)HLKSmith and WWallerThe relationship offresh-water103Evolution30-48Dicksonprotozoan ities to the MacArthur-Wilson equilipium model The biota of long-distance dispersal IIBoddyand ETPatrophy of wingsPDawsonM57-63 DiamondMProcJProcJtheoryTselectionLR)Franklin)135-149 GergerABiologyGilhertASinauer Associates E)19651986SunderlandCampidge In M153-181RT11MerriamHahitat patch connectivity and population survivalJr66PavlovskyBiogeographic kineticsAcadand EAcadVU1985UA691976A73R1957JLigonVoyage of the Beagleadvisory panel on the spotted owl531979The modification of midlatitude grasslands and forests by manChicago194313The Geographical Distribution of AnimalsEngel in 1962R89DVernerThe fate of early fungal colonizers in heech panches decomposing on theforestAmerican NaturalistL791-833data on the evolution of isolated faunas and onCTheThe American Museum of Natural HistoryReport to the scientific AcadProcAvifauna equilipium and species turnover rates on the Cannel lslands of Califotniaa test of the MacArthur-Wilson equilipiumAn experimental study of interactions between genetic drift and natural66GAThe ethics of isolationNew YorkEvolutionary change in small populationsAn Evolutionary-Ecological Perspectiveand landscape ecology213-229ESoule (edConservation EMassFood web organization and conservation of neotropical diversityAn Evolutionary-Ecological PerspectiveGilpin(edGleasonHENatureEA1925JSJ1979114S567-5691986processes of species extinctionSunderland3New Yorkthe meaning of the coefficientEcology 619-34SouleConservation BiologyOn the relation between species and area1967wiih remarks upon the behavior of georgraphic races on the amrgins of their habitatsZoologyGrumbineBiologyGyselWTTAforestsLDiversityHaveHCayo AhogadoAHiggsRHubbellDiversityJanzenH402-410Jr1975No park is an islandGJand LPBE SinauerJacobsonand WIII2(4)Evolution545-567 Oikospaleoecology and the coarse-fil-ter 1981B1988Journal of Ecology1986)tree conservation171-179implication for tropicalThe Science of Scarcity and1980198750Levins54Journal of Biogeography285117-124Biogeography of the Puerto Rican Bankmicroorganisms1984A41Island Biogeography Theory and the Preservation of Biotic The University of Chicago Pressimmigration and extinction of ciliates inE127-134Borders and opennings of beech-maple woodlands in southern Michiganand VFArmstrong207JrNatlRubinoffSciSwanson and JSThe environmental control of insular varia-tion 52Conserving biodiversity in managedOhmann49Environmental determination of insular variation in bird species197-406and federal lands managementConservationViable populationsahundance in the Gulf of Guineain bird species abundanceapproach to maintaining biological diversityKaraivaKarr41(3)microbesBLandeLovejoyMLovejoyR173-185Nature1987Structure of avian ities in selected Panama and Illinois hahitatsH711939Ecologyand GFSoule(edER19841984HHLROO19631967WhitcombPrinceton1715-1725BorrowcloughE1986Conservation BiologyIn MNitecki(edSunderlandExtinctions)Effective population size New YorkFBerhee and ENordheim388-390Tropical EcologyLeaves as islands forand their use inpopulation 87-123InPrinceton EvolutionmanagementUniversity of Chicago PressPatterns in the Distribution of SpeciesUniversity Press MacArthur373-387 MacArthurWhitcomb and B31Island biogeography and the "hahitat islands"of eastern forestdiversityHMargulesMartinMayMayrMayrMayrMerriamAR1978FM194219631965K19911984Jevidence for the value of corridors and mininization of isolations in preservation of bioticBiological ConservationW1982115-128American NaturalistLCondorturnover in islands1984。