十一 迁地保护

第十一章迁地保护

2/1/20231两个概念：就地保护(insitu或on-sitepreservation)：

指保护在野外的自然群落和种群。是生物多样性长期保护的最好策略。迁地保护(exsitu)或易地保护(off-sitepreservation)：指在人类控制的条件下维持种群个体。许多物种在野外灭绝了，但还存活在笼养侨居地(captivecolonies)，例如麋鹿和野马。2/1/20232一、迁地保护的目的

迁地保护是为了增加濒危物种的种群数量，而不是用人工种群取代野生种群。当迁地种群数量增加时，通过不断地释放迁地种群的繁育后代补充野生种群，能增加野生种群的遗传多样性。迁地保护中主要采用调整遗传和种群结构、疾病防治和营养管理等方面的措施。第一节迁地保护的目的、意义和原则

2/1/20233一、迁地保护的目的迁地保护是利用现代科学技术作为辅助手段,在有限的空间内创造濒危动植物生存的必要条件,通过保证其食物供应，治疗受伤、生病个体，采取节育或人工受精，淘汰某一年龄段个体等进行人工管理,调整种群的遗传结构和种群结构,减少随机因素对小种群的影响,使迁地种群的有效种群数量达到最大,并处于最佳年龄结构。

第一节迁地保护的目的、意义和原则

2/1/20234当迁地种群数量上升到一定量时,通过对人工驯养个体进行野化训练,在适宜的生境中不断地释放迁地种群的繁育后代,补充野生种群,以增加野生种群的遗传多样性。

建立起自然状态下可生存种群是迁地保护的最终目标。

2/1/20235迁地保护种群的个体能定期地放到野外以维持自然种群的数量和遗传变异性。对笼养种群的研究能透彻了解该物种的基本生物学特性。迁地保护的种群能自我繁殖而减少为了展览和研究目的从野外收集个体的需要。展览个体有助于教育公众了解保护其野外种群的重要性。迁地保护是生物保护中不可缺少的一个方面,是对就地保护的重要补充,与就地保护是相辅相成的关系。

2/1/20236二、迁地保护的意义在野生状态下的物种即将灭绝时，迁地保护无疑提供了最后一套保护方案,例如普氏野马、麋鹿、阿拉伯大羚羊、黑足鼬和加州秃鹫等物种的保护即是成功的例子。目前许多物种只有在维持野生种群的同时,维持一个人工保护的迁地种群才能保证物种不会灭绝。1）迁地种群在生物学和社会生物学基础研究中,可以作为野生个体的代用材料。

2）对迁地种群的管理可以取得管理野生种群的经验。2/1/202373）迁地种群是野生种群遗传多样性提高的途径之一。

4）迁地保护为原生境己严重破坏的物种提供最后的避难所。

5）迁地保护对重要经济植物(特别是重要的药用植物)的保护具有巨大的现实意义。

6）迁地保护能为在新的生境中创建新的生物群落提供物种资源。7）迁地保护设施是进行公众生物多样性和生物保护教育的主要基地。

2/1/20238三、迁地保护的原则

1）物种原有的生境破碎呈斑块状，或原有生境消失。如东北虎。2）物种的数目下降到极低的水平，种内难以进行交配。

IUCN曾指出：当一个濒危物种的野生种群数量低于1000只时，应当进行人工繁育，迁地保护作为保护该物种的一项措施。目前迁地保护手段常常是等到物种的数量极低、濒临灭绝时才应用,其效果显然不如当它种群数量尚多但已面临生存危机时,提前对它进行迁地保护时为好。所以,对于那些个体数目虽然较多,但已经出现生存危机的物种,也应该考虑进行迁地保护。2/1/202393）物种的生存条件突然恶化。

这类物种常常具有极窄的生态位阈值,适应能力较差,当生境条件的某一个或某几个生态因子突然恶化时,将导致该物种的灭绝。如在20世纪80年代中期,四川大熊猫栖息地突然发生竹子大面积开花枯死,大熊猫由于食物短缺而面临生存危机,此时进行迁地保护是必要的,待环境状况恢复后再可进行野放。2/1/202310第二节迁地保护与小种群问题小种群问题的相关概念：小种群：个体数量接近或低于种群最小可生存数量的种群。种群最小生存数量：对于任何一个生境中的任何一个物种，不论可预见的统计因素、环境因素、遗传随机性和自然灾害如何影响它，种群最小生存数量是能使该孤立种群在1000年内有99％的几率保存下来的数量(Shaffer,1981)。种群生存力分析：用分析和模拟技术估计物种在一定时间内灭绝概率的过程，是种群统计分析的一种延伸。利用统计、遗传、环境和自然灾害的资料来估计一个种群在某一环境中生存的可能性。2/1/202311小种群问题的相关概念：遗传漂变：随着种群变小，仅仅由于机遇而逐渐丧失遗传变异性的现象称为遗传漂变。遗传瓶颈：由于环境中偶然事件的发生，使一个种群中大部分个体死亡而只剩几个个体，导致该种群的数量偶然明显下降的现象。50-500法则：要维持濒危种群的遗传变异性，其种群个体数量不能低于50个，最好是有500个个体。灭绝漩涡：种群变小与种群遗传变异性的丧失、种群对随机变化的脆弱，三者在种群灭绝过程中相互推动，相互加深，发挥着共同的效应，形成恶性循环，这种循环不断加快，种群就像卷入不断下降的漩涡，一步步走向灭绝。2/1/202312濒危物种的遗传学和种群生物学特征决定了迁地保护种群的大小，有些种群需要在很长的时间内维持一个较大的种群，而另一些种群可能仅需要一个较小的核心种群即能达到保护目的。迁地保护中常常遇到小种群的管理问题，无论是野外还是人工饲养下都必须按照遗传学和种群生物学规律进行管理，才能使迁地种群长时间生存。一个封闭小种群在繁育中，群体水平和个体水平的遗传多样性会逐代下降。群体的遗传杂合性提供了适应环境变化的潜力，近交导致个体的遗传杂合性下降，产生近交衰退，表现为存活率和繁殖力下降。2/1/202313迁地种群的最小可生存种群的确定关系到迁地保护的资金投入和可行性，以及种群和环境的随机性，并且还与种群的下列生物学特征有关：迁地种群的存活率、繁殖率以及世代间隔；有效种群大小；种群的破碎程度；奠基者效应；种群结构的变化速率；作用于种群是遗传、漂变、选择还是突变？种群间迁徙是否减轻了遗传漂变的作用？2/1/202314

并不存在一个对所有物种都适用的最小可生存种群，甚至对于一个特定的种群来说，在某一特定环境之中或某一特定时刻最小可生存种群都可能不一样。一旦确定了最小可生存种群，则物种存活计划的目标是使种群在大于或等于最小生存种群的数量上达到结构稳定。麋鹿在野外灭绝后仅剩下当时人工饲养于英国乌邦寺的18头麋鹿，种群明显低于50头这样一条最小有效种群大小标准，由于麋鹿的后宫式交配制度，其有效种群甚至小于18头，但今天麋鹿已经在世界上20多个国家繁衍，由英国引入我国的两小群麋鹿也建立了繁殖群体。2/1/202315迁地种群在人工管理下的寿命较野生个体长，因为人工管理消除了疾病、营养不良、捕食、自然灾害对迁地个体的影响。迁地个体能繁殖较多的后代，并且这些后代的生存概率较高，一般也能繁殖许多后代。于是，在迁地种群中基因重组配对的机会较多，这样一来增加了奠基者效应，二来降低了基因型选择强度。与野生种群相比较，迁地种群有较高的增殖潜能和较长的世代间隔。对迁地种群进行遗传管理的主要措施有：在繁育配对时，尽可能将无亲缘或亲缘关系较疏的个体配对；让每一对繁殖个体产生数目大致相当的后代；保持繁殖群的相同性比。2/1/202316第三节迁地保护的环境大灵猫(Viverrazibetha)是我国热带亚热带分布的中型猫科动物,其阴部有香腺,分泌灵猫香膏.大灵猫将香膏涂在活动地区的草茎树干和岩石上以标志活动范围和识别个体。灵猫香是世界上20种最重要的香料之一,为持续利用灵猫资源,中国科学院昆明动物所曾进行了大灵猫驯养试验。2/1/202317第三节迁地保护的环境在人工驯养环境中大灵猫经常处于恐惧状态，由于长期处于紧张恐惧之中，人工饲养的大灵猫普遍不能生育。个别大灵猫即使受孕，胚胎在妊娠早期也被吸收或者流产，一些野外自然受孕的大灵猫在人工舍饲环境中产下幼仔后，母灵猫会吃掉幼仔。2/1/202318第三节迁地保护的环境野外大灵猫栖息于远离居民点的茂密灌丛、草丛以及大树洞之中，它们在洞穴和树洞中产仔，除觅食外，大灵猫一般不在隐蔽条件差的农耕地活动。大灵猫的野外行为规律说明大灵猫需要隐蔽环境。于是研究人员为大灵猫开辟了一片面积为900m2

模拟野外环境的灵猫园，园内有乔木、灌丛和草丛并挖掘了一些大灵猫栖息的洞穴。2/1/202319第三节迁地保护的环境在这种半自然环境中，大灵猫表现出正常行为，食量增加，生长正常。在交配季节，半数以上大灵猫进行了自然交配。园中自然交配的大灵猫产下了后代后仍存在吃仔现象，而圈养时大灵猫则完全不能正常交配。这个例子说明为迁地种群提供类似其野外生境的环境能减少环境胁迫，使个体表现正常行为。在规划迁地保护时，应将设计模拟野外环境之迁地保护场所的问题放在重要位置。2/1/202320第四节迁地保护的策略及其局限性（一）、动物园

古代中国、古埃及以及世界各地的帝王和贵族，都有收集和饲养野生动物的历史，并建有各种皇家“灵囿”或“苑囿”。现代动物园的历史开始于欧洲，早期为笼养动物园，目前各国多为拥有一定生境的动物园，今后动物园将发展为自然保护中心。

动物园传统上是把重点放在大型脊椎动物特别是哺乳动物上，因为这些种类能引起一般公众的极大兴趣。这有忽视昆虫和其他无脊椎动物的巨大危险。

一、迁地保护的策略2/1/202321然而，它能激发公众对野生动物保护的热情。如果对保护野生动物有兴趣，就会捐钱，就会对政府施加压力。结果，终于促使设立了这些物种的保护区，并使其它数千种分布于这些环境的动物和植物也得到保护。部分动物可称为“旗舰种(flagspecies)”。通常，“旗舰物种”是指那些对资源消耗比较大的大型高等动物，如虎、大象等。在自然生境中，只要保护了这些物种的生存环境，其他物种也相应受益。

2/1/202322动物园的广义概念是向公众展出野生的或非家养的动物的场所。据此推算，全世界的动物园远远超过1万座。已经参加各种国家、地区和世界动物园组织的动物园数量为1200多个。

现代动物园的使命主要有以下三项：野生动物迁地保护、从事与动物有关的科学研究以及向公众进行保护动物等宣传教育。

2/1/202323讨论：动物园对公众进行保护动物等宣传教育的举措有哪些？如何进行动物保护的宣传教育？你所参观的动物园，存在哪些方面的不足？你理想的动物园是什么？

2/1/202324目前，国际上有世界动物园组织（IUDZG，亦称国际动物园园长联合会），还建有大区的动物园协会，如美洲动物园和水族馆协会（AAZPA，会员有175个动物园）、中美洲动物园协会（会员有125个动物园）、欧洲动物园和水族馆协会（会员有300个动物园）、泛非洲动物园、水族馆和植物园协会（PAAZAB，会员有25个动物园）、东南亚动物园协会（SEAZ，会员有545个动物园）及澳洲动物园和水族馆协会（ARAZA，会员有30个动物园）。此外，国际上还建有国际物种信息网（ISIS，为全球提供饲养动物数据库）、国际动物园教育工作者联盟（IZE，开展动物园教育的国际合作）等与动物园有关的组织。

2/1/202325据统计，全世界每年到1200个国际核心动物园游览参观的总人数大约为6亿多人，展出的动物有3000多种，总存栏数超过100万只。全世界参观动物园的人数已经超过了世界总人口的1／10，是任何其他公共设施和保护机构所望尘莫及的。在北美，几乎全部人口的一半每年都要光顾动物园。中国是世界上动物园年游人量最多的国家之一，每年可达1．4亿人。全世界动物园现今保持有50万头陆生脊椎动物，包括3000种哺乳动物、鸟类、爬行类和两栖类。现在全球12%鸟类、1/4哺乳动物和1/3鱼类已濒临灭绝。仅在美国，约有5千万只猫被养作宠物。2/1/202326中国目前建有各类动物园180余座，其中纯动物园有40多个，饲养着哺乳动物、鸟类、两栖爬行类、鱼类等600余种约10万只动物。北京、上海、广州三城市动物园饲养的动物种类都超过了400种。中国成立了中国动物园协会、全国动物园科技情报网等机构，建立了4个大型濒危动物繁育基地即成都大熊猫繁育研究基地、广西黑叶猴繁殖研究基地、青海扭角羚繁育研究基地和沈阳珍稀鹤类繁育研究基地。与世界发达国家相比中国动物园的现有水平有待提高。

2/1/202327宗旨：

建立不再容易从野外捕捉到的稀有种和濒危种的活的种群。如果它们的自然环境已被人类活动严重破坏，动物园养殖可能是许多种类存活的唯一机会。2/1/202328繁殖：世界各地动物园中的274种稀有哺乳动物中仅约10%的种是能自我持续的圈养种群。动物园从事的一项主要工作是设计和发展为建立(含繁殖)稀有和濒危种群所需要的设备和技术，为在野外重新定殖物种发展新的方法和研究项目。生物学家已研究出一些新的技术来提高这些种类的低繁殖率。如：

2/1/202329人工孵卵(artificialincubation)。将采集的卵放在标准的孵化条件下，在孵化幼仔的早期易受攻击阶段，人工仔细照料和喂食，稍大后释放到野外或笼养。交叉抚养(cross-fostering)。兀鹫每年仅产一窝蛋，但如果这窝蛋被移走，母鸟将产下并饲养第二窝蛋，如果将这第一窝蛋给另一近缘种鸟抚养，则每年每只雌兀鹫会产两窝蛋。2/1/202330人工授精(artificialinsemination)：当动物园仅有一头或很少几头稀有个体时，可以采用此法。胚胎移植(embryotransfer)：能增加一些稀有动物的繁殖量。其它方法：单性别培育物种(当仅残留一个个体时)、种间杂交(当一个种的残留成员不能在它们自己中繁殖时)、诱发冬眠和滞育技术、遗传检测技术、亲缘谱系技术和克隆技术。可还通过建立野生动物救护中心和繁育中心来增加目标物种的人工种群。2/1/202331（二）、水族馆公开的水族馆传统上都趋于展览一些稀有的和有引诱力的鱼类，再辅以海豹、海豚和其他海洋哺乳动物表演。当前的主要任务是发展繁殖技术，以便稀有种类能在水族馆中维持，在某时候放回到野外，而且水族馆的种类不需到野外采集。2/1/202332饲养海洋哺乳动物和大型鱼类的一个实际问题是它们需要庞大水体。一种可能的方法是利用小的、有保护的天然水体建设介于野生和人造条件之间的生境。例子：白鳍豚现仅保留野生个体约？个，原因：水质污染、渔业过度发展、水上交通太过频繁加上水利工程越建越多（回游被切断）。目前，在湖北天鹅洲淡水湖，已经建成了中国首个白暨豚和江豚保护基地，然而10多年来，由于从未捕获成对的白暨豚，根本无法进行白暨豚的人工繁殖。2/1/202333植物园的主要目的是搜集、培育珍稀濒危植物。（三）、植物园世界上最大的植物园英国皇家植物园，栽培了2.5万种植物，约占世界植物种类的10%，其中2700种植物是IUCN红皮书上的受威胁种类。目前世界上已建立有约1600个植物园和树木园，收集栽培了约75000种植物，占世界植物区系成分的25%，其中有12000～15000种濒危植物。2/1/202334植物比动物较容易保持在控制条件下。植物能容易地通过种子、扦插、根茎和组织培养定植。大多数植物都有对光照、水分和矿物质的共同基本要求，而这些在温室和花园中都能容易地供给。2/1/202335据有关资料统计，在世界上，每年有1.5亿人(次)参观了植物园，其中我国约有1500人(次)。这样，植物园除了继续普及植物学的知识外，近年来又发展了包括稀有、濒危植物保护在

内的环境教育内容。

植物园的科普教育应立足于自己所收集、栽培的多样化植物，向公众宣传以植物为主的生物多性保护及其可持续利用的有关科学知识、科学思想和科学方法。2/1/202336（1）科学知识向公众宣传植物学的有关知识，植物与人类、与共他生物以及与环境相互作用、相互影响的知识，植物受胁迫、濒危和灭绝的现状、原因和发展的趋势等。让公众认识生物样性和环境保护的重要性和紧迫性，这是涉及到人类生存与发展的一个重大事情。2/1/202337（2）科学思想向公众宣传人与自然协调发展的科学思想，让公众了解包括植物在内的生物资源有限性、脆弱性和解体性等，明白“我们只有一个地球”的科学道理。使公众认识到必须重新探讨人类的自然资源政策，减少过度浪费，制止掠夺性的开发、利用，以保护我们的地球以及生物的受能力，实施可持续发展。2/1/202338（3）科学方法让公众了解国际、国内和地方在包括植物在内的生物多样性保护及其可持续发展所作努力，了解有关战略和政策，知道生物多样性的就地保护、迁地保护和对自然资源实行科学管理等综合保护措施，以及植物园在其中的作用。使公众认识到环境问题是在发展的过程产生的，也一定要通过可持续发展的战略加以逐步解决，树立信心、学会有关方法和规范自己对待环境的崭新行为。2/1/202339（1）教育要寓于对大自然的欣赏

植物园具有多样性植物是吸引公众的重要条件。但要通过精心的园林规划、设计,创造优美、多姿和有趣的自然景观才能吸引公众，使他们在欣赏大自然的过程中主动或被动地接受科学知识。（2）教育要满足人们的好奇心理

每个植物园都不乏奇花异木,奇异在于它们的形态、颜色、行为、用途或它们与其他生物的关系等。要对于这些奇异的特征、特性进行发掘，给予适当的布置、解释，在满足人们的好奇心理下进行有关的科普教育，潜移默化。教育的主要方法2/1/202340（3）教育要结合人们的求知欲望

虽然人们的衣、食、住、行无不与植物密切相关，但公众中对于日常生活中所利用和接触的植物的有关知识并不了解，有很多的疑问。可以构思和布置一些似是而非的教育现场，让公众去寻求正确的答案，满足其求知欲望。（4）教育要鼓励人们的自我参与

创造一定的条件以鼓励人们参与实践。如通过看、摸、尝、嗅和检索等方法去自己鉴别在植物园（或某个区）中）所见到的植物及其用途；通过操作实践，学习植物标本采集方法、掌握一定的园艺技能，如植物的各种植物繁殖技术、插花知识、阳台或庭院的花卉布置等。教育的主要方法2/1/202341（5）教育要建立多样化的设施

植物园的科普教育最基本的的是对每种植物应有标牌，注明它所属的科、产地和用途等。此外还应根据教育对象和植物园的实力开辟必要的科普园地、建立科普廊、陈列室、博物馆访问中心,以活植物、标本、样品、图像、表格、文字或声像等方式去宣传有关的科学知识、科学思想和科学方法。(6)教育必须建立一定的队伍

尽管植物园的各类科技人员都可以为公众教育做出应有的贡献，但一般还是需要一定的专业人员或设立必要的专门机构，其人数将取决于植物园希望做什么以及教育的规模和数量。教育的主要方法2/1/2023421种子库(seedbank)任务：保存作物种类的变异性。依据：在低温下，种子的新陈代谢下降，种胚的营养消耗很慢。大多数植物的种子都能长时间在冷、干条件下贮藏在种子库中，以后发芽长成新植株。优点：管理工作很少，费用也低。（四）、种子库与基因资源库2/1/202343

问题：因故障或设备损坏而毁坏；能量贮备耗尽和有害变化的积累使之逐渐失去发芽力；对于大型的、生活期长的种类，恢复种子的活力可能花费极大财力和消耗很长时间。约有15%“顽固的”种子，既不休眠也不耐低温贮藏条件。

解决方式：种子样本必须定期播种、生长、成熟结实，贮存新的种子样本。

2/1/202344野生种的种子需讲究采集策略，植物保护中心曾提供了采集植物种子的原则：应优先采集那些有灭绝危险的、特有的、孑遗的、能重新回播自然的、有潜在经济价值的种类；采集植物种子应尽量从植物分布区中央选点采集，同一物种应采集5个种群或更多种群中的种子；每个抽样种群中应采集10-15株植物的种子，采集数少于10株时将失去部分等位基因；当种子存活率较低时应采集较多的种子，当植物一年中结实较少时则不应过多采集子实，以免影响植物的生长。2/1/2023452.基因资源库(genomeresourcebank)目的：保存野生生物的遗传多样性。意义：为就地保护和迁地种群保存了遗传多样性。减少了饲养个体数目，延长了个体的繁殖寿命。为改良家养动物品质和种间杂交提供了野生种源。为地理隔离种群之间交流基因提供了途径。2/1/202346基因资源库只是一种保护手段，不能取代就地和迁地保护的种群。IUCN保护繁育专家组得出结论：基因资源库是长期保存野生生物遗传变异的手段。2/1/202347中国科学院在上海细胞生物学研究所和昆明动物研究所分别建立了细胞库。其中昆明所收集了170余种野生动物的细胞，如滇金丝猴、黑麂、毛冠鹿、赤斑羚等。随着细胞生物学和发育生物学的发展，人们将能通过细胞培养和核移植技术培育已经灭绝的野生动物。2/1/202348（一）、主观上的局限性

（1）迁地保护的成效,取决于政策和经费的连续性。

（2）迁地保护场所在数量上和面积上是有限的。

（3）在许多动物园、植物园和野生动物园中,不同的亚种、不同的生态型个体常常混养在一起,使得物种的遗传成分混杂。同时,迁地保护的物种有时会受到有意识的人工选择的干扰,如挑选驯服的、野性弱的个体进行繁育等。

二、迁地保护的局限性

2/1/202349（二）、客观上的局限性（