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保育生物學

保育生物學. 最小存活族群：物種滅絕的過程. [Soule, 1987] Chapter 2. 最小存活族群：物種滅絕的過程. Evolution. The Carolina parakeet. “最小存活族群 (minimum viable population, MVP)” 是產物. 要求在每一片國有林中所有原生脊椎動物都必須維持“存活族群” (viable population) 族群脆弱度分析 (population vulnerability analysis, PVA 是過程

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保育生物學

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Presentation Transcript

  1. 保育生物學 最小存活族群：物種滅絕的過程

  2. [Soule, 1987] Chapter 2 最小存活族群：物種滅絕的過程

  3. Evolution

  4. The Carolina parakeet.

  5. “最小存活族群(minimum viable population, MVP)”是產物 • 要求在每一片國有林中所有原生脊椎動物都必須維持“存活族群” (viable population) • 族群脆弱度分析(population vulnerability analysis, PVA 是過程 • 按照物種(族群)的生活史，其資源在時間和空間上的分布，以及遺傳變異的程度，每一種狀況都會有一組“最小值” (a set of “minima”)(Salwasser et al., 1984；Soule出版中)。 • 換句話說，所謂“神奇的數字(magic number)”是不存在的，沒有一個單一的MVP可以普遍應用在所有的物種上。

  6. 最小存活族群(minimum viable population, MVP) ＊要求在每一片國有林中所有原生脊椎動物 都必須維持“存活族群” (viable population) ＊臨界(threshold)＆多變數的臨界＆限制(limit) 以便在某種可以接受的風險下保證一個族群在特定的時間範圍內維繫生存

  7. 族群脆弱度分析 (population vulnerability analysis, PVA) 估算最小存活族群(MVPs)的分析 MVP是產物，PVA則是過程 最低額(floors) 族群一旦低於最低額很快就會滅絕。 沒有一個單一的MVP可以普遍應用在所有的物種上 取消或否定MVPs會對保育造成不利的影響

  8. MVP三個重要的概念： 它把單一的物種族群定義為研究的單位(unit) “存活力”(viability)一詞強調了我們關切族群能否在某一段相當長的時間中維繫不斷。 “最小”(“minimum”)這個概念提到“族群在其環境(population-in-its-environment)”中的一些危急面

  9. MVP的定義 維持一生物族群穩定生存所需要的最小族群個體數 量，依不同生物的生活史、生育率、存活率等因素 而各有不同。當一個生物族群數量小於MVP時，這 個族在實際意義上已經算是滅絕。即使此生物族群 還有少數生物個體存活，也因為近親繁殖等因素， 無法維持健康而穩定的個體數，而終至走向滅絕。

  10. 物種存活力的動態 • 物種滅絕是一個系統的現象，包括多種過程(processes)和狀態(states)的互動。我們的探討在概念上整合了許多較精確、量化的模型，而這些模型包括了導致物種滅絕的族群統計、環境和遺傳機制。

  11. 族群脆弱度分析 • 族群表現型(population phenotype, PP) • 環境(environment, E ) • 族群結構和適存值(population structure and fitness, PSF)

  12. 族群表現型 PP 環境 E 族群結構和適存值 PSF

  13. 族群表現型(PP) • 族群表現型這個領域可以分為四個部分 • 形態 • 生理和行為的過程 • 性、求偶、生殖、和社會行為 • 在不同的棲息地間做抉擇(choice)和移動(movement)的行為

  14. 環境(E) 不論是質(quality)還是量(quantity)的減低 ，都可能毀滅一個族群。雖然質和量都和相關地區裡個體的數目有關，但它們影響個體數目的方式卻不相同。

  15. 量(quantity) • 棲息地數量(habitat quantity) • 環境或棲息地的數量大小決定了整個族群的大小，也可能會影響到它的分布面，包括族群對環境品質動盪的反應。

  16. 質(quality) 環境品質包括物理環境的狀態、資源(食物營養、遮蔽物(shelter)、共生生物(mutualists)、繁殖地點(breeding sites) )豐度，以及互動的物種(競爭者 、捕食者、植食者和病原生物)的種類和數量。

  17. 族群結構與適存值 族群表現型與環境交互作用，就產生我們所謂的族群結構與適存值。 在這個領域裡也包括了上述變數的動態變化，它能告訴我們一個族群的生長率(γ)和飽和密度。

  18. 命定和逢機的滅絕 命定滅絕：某些難以阻擋，逃脫不了的改變或力量所造成的滅絕。 逢機滅絕：由普通的、逢機的(random)變化或環境的動盪(environmental perturbation)導致的結果。

  19. 逢機滅絕 族群 環境改變 族群 任何動盪 任何動盪 環境改變 族群

  20. 命定滅絕 • 棲息地的消失已經成為許多熱帶植物滅絕的主要因素 • 但有三要素 • 局部特有的(local endemic) • 原本已經瀕臨滅絕了 • 人類或全球變遷造成整個棲息地的破壞

  21. 命定滅絕－渡渡鳥 葡萄牙語： Doudo、Doido

  22. 渡渡樹-Tambalacoque

  23. 概要 • 不同物種對四個漩渦的脆弱度並不一樣，我們可能在某些程度上，用分類、生態和體型大小來預測物種對漩渦的脆弱度。

  24. 四種滅絕漩渦 • F漩渦：近親交配 • A漩渦：適應 • D漩渦：頻繁的切割 • R漩渦：局部性滅絕

  25. F漩渦：近親交配 Ne的減少會對一個族群造成深遠的影響，尤其是低Ne持續了好幾世代的話。這種狀況如果嚴重到一定的程度，族群的萎縮會引起兩種以遺傳為基礎的漩渦。這兩種漩渦都是遺傳漂變增加、異型接合性及遺傳變異消失導致的後果。

  26. A漩渦：適應 • 最後這個的漩渦也是遺傳漂變和遺傳變異喪失的結果，但是它卻以不同的方式顯現出來。 • 為了適應環境，在淘汰的過程中，可能會產生惡性的循環，導致族群滅絕！

  27. D漩渦：頻繁的切割 • N的降低和Var(r)的增加會改變一個族群在空間的分布，並使它分布的區塊化(patchiness)增加。

  28. R漩渦：局部性滅絕 • 在偶發事件降低了N並增加了Var（r），使得族群更容易受到進一步干擾的傷害，進而使N更形降低並增加Var（r），就會引發R漩渦。 • 也就是說，一個小族群單單受到族群統計逢機性而毀滅的機率會以一定的速率增加到大於每一個世代滅絕機率的線性總和（linear sum）。

  29. 角魚科 昆蟲 囓齒類 因總族群量和基因流動的速率都大到足以避免遺傳變異的喪失 較不可能被捲入Ｆ和Ａ漩渦 原因 滅絕很可能在F和A漩渦完全作用之前就已經發生了

  30. 大型脊椎動物 樹木 因為壽命較長，同時在生理上可以忍受短期環境改變 所以被捲入F和A漩渦的相對機率很高

  31. ＴＨＡＮＫ　ＹＯＵ

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