第六章 岛屿生物地理学理论与生物多样性保护.pdf

第六章 岛屿生物地理学理论与生物多样性保护 韩兴国 1引言 许多生物赖以生存的生境 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 MacArthur和Wilson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 于新物种的迁入和原来占据岛屿的物种的灭绝 物种的组成随时间不断变化 当物种的迁入 率和灭绝率相等时 岛屿物种的数目趋于达到动态的平衡 按照岛屿生物地理学理论 我们可以得出下列结论 1 不论岛屿的面积多大 距离侵 殖种 Colonizing species源多远 都存再一平衡物种数 2 岛屿上物种的组成不断变 化 并且只取决于物种的迁入和灭绝 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 平衡理论将物种基 本上是作定性处理 即物种的存在与否 这对于研究岛屿上较小的生物 如土壤节肢动物 真菌 原生生物 无疑具有很大的优越性 但是 该理论认为决定岛屿物种平衡的主导过程 是随机的 且对岛屿上所有物种都均等 此外 岛屿生物地理学理论没有考虑其它决定岛屿 群落结构的重要生态学因素 如竞争 捕食 互惠共生和进化等 这在自然界是不存在的 不管这一理论存在着什么不足 它使生物多样性的研究由仅仅依据相关与比较方法进行描 述 转向通过野外模拟试验来验证生物多样性形成的机制 岛屿生物地理学现在已经不只是 局限于陆桥岛屿和海洋岛屿物种丰富度与面积关系的研究 它已经扩展到陆地生境岛屿的研 究中去 本文首先讨论了岛屿生物地理学理论的发展及其存在的主要问题 然后介绍了其在自然 保护区和保护庇护所 Refuge建立方面的应用 景观片断化是形成生境岛屿的重要原因之 一 本文还就景观片断化的生物学后果从岛屿生物地理学的角度进行了探讨 2岛屿生物地理学理论 2 1岛屿的概念 岛屿性 Insularity是生物地理所具备的普遍特征 许多自然生境 例如溪流 山洞 以及其它边界明显的生态系统都可看作是大小 形状和隔离程度不同的岛屿 有些陆地生境 也可以看成是岛屿 例如 林中的沼泽 被沙漠围绕的高山 被农田包围的林地等 由于人 类活动的影响 自然景观的片断化 Fragmentation也是产生生境岛屿的重要原因 Curtis 1956Harris1984MacArthur1972将海洋岛屿分为 陆地桥岛屿 和 真正的海洋岛屿 True oceanic islands前者指过去曾经同陆地相连的岛屿 陆地桥 岛屿上的物种数目曾经同其原来相连的陆地相同 但是 陆地桥岛屿由于地质的原因 如海平 面上升 被隔离后 其上的生物经历了与陆地生物不同的选择压力和进化过程 而真正海洋 岛屿上的生物是从陆地经过一定距离的水域后逐渐迁入 所以 海洋岛屿也是研究陆地生物 传播的理想场所 岛屿有以下几个重要特征 1 岛屿比陆地和海洋简单 2 地球上岛屿 的数量要比大陆和海洋多 3 岛屿的大小 形状和隔离程度都不同 岛屿的动物和植物区 系对早期生态学思想的形成曾起了重要的作用 例如 1835年 当达尔文考察南美的 Galapagos群岛时 他被岛上的动植物所吸引 他在日记中就提到岛屿在研究物种进化中的 独特地位 Darwin1360 2 2种 面积曲线 在气候条件相对一致的一定区域内 取样面积的大小和样地内所包含的物种数目密切相 关 在面积大小不同的海洋岛屿中 某个分类群 Taxon物种的数目也随着岛屿的面积的 增加而增加 图1表示太平洋诸岛陆地和淡水鸟的种数同岛屿面积之间的关系 显然 岛屿 面积越大 岛上的鸟类种数越多 图1 自MacArthur和Wilson1963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 近 岛和离 物种源 小于500英里的岛屿 0表示 远 岛 即那些离 物种源 远于2000英里的岛屿 无 标志者为中间距离的岛屿 1威克岛 Wake2亨德森岛 Henderson3莱因群岛 Line Islands 4 库萨伊岛 Kusaie5 图木图群岛 Tuamotu6 马贵斯群岛 Marquesas7 法属社会群 岛 Society lslands8 波纳佩岛 Ponape9 马里亚纳群岛 Marianas Islands10汤加岛 Tanga11加罗林群岛 Caroline Iqlands12卑硫群岛 Pelew Pala