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1、第四节 动物科、种的分布,一、栖息地与分布区,在种的分布区内，该种动物的种群，不可能在任何地方都能发现，它们只能生活在具有维持它们生存所必需的基本条件的地方。这种地方就是动物的栖息地。栖息地决定分布区的结构，即决定种在分布区内的配置。,动物的种或其他分类类群，最初是从一个地点发生的，然后由发生地点逐渐向四周扩展分布。种或某一类群最初发生的地点，叫做发生中心或起源地。,二、动物分布区的形成、扩散和阻限,动物的现代分布区，一般都经过相当长的历史发展过程，可能经过了多次变迁，发生中心并不一定在现在的分布区内，有时还可能相隔很远。例如哺乳类的管齿目现仅分布于非洲，而根据化石资料分析，它雀发生在亚洲西南
2、部。种的发生中心，也可能与现代分布区相吻合，这种情况只有在一个种从出现直至现今，其分布区一直处于相对稳定的条件下才有可能。,动物的种群，由种的发生中心分布到另一地区的过程即为扩散，其结果是扩大了种的分布区。扩散一般分为主动扩散和被动扩散。主动扩散：动物不依靠外界因素，只依靠自身力量所进行的一种积极迁移活动，使其分布地区扩散。被动扩散：小型陆栖动物扩散分布的一种方式，这些动物本身扩展能力较小，主要依靠外界因素如水流、风、气候、其他生物及人类等进行扩展。,动物在扩散分布区时，往往会遇到各种阻碍和阻限，对不同种的动物，起阻限作用的环境因素和程度不同。按其性质分为非生物阻限和生物阻限两类。非生物阻限包
3、括地形、气候、海洋、河流和沙漠等。,海洋和河流是陆栖动物扩散的阻限，所以在远隔大陆的海岛上，一般没有哺乳类和两栖类。高大山脉是许多动物扩散的阻限，致使喜马拉雅山南北两坡动物组成差异很大。沙漠也是许多动物扩散的阻限，主要是由于那里的生存条件极端恶劣，特别是高温和干燥的气候，对一般动物的生存非常不利。,生物阻限包括食物的不足、中间宿主的缺乏、敌害的存在，以及种间竞争等。各种动物克服阻限的能力差别很大，有些动物种能够进行主动迁移和被动运送，克服海洋和高山的阻碍而分布到世界各地；另一些种如果没有被动运送的可能性，而且本身固有的散布倾向不强，则轻微的阻限如海湾、不适宜的气候带，就能长期阻止动物的散布。,
4、三、局部、间断和偶然分布,根据动物分布区的范围大小和连续性，动物的分布可以分为四种主要类型：连续分布间断分布局部分布偶然分布,连续分布（continuous distribution）：一个物种或类群（如属或科）的分布区连成一片的分布状态。,间断分布（discontinuous distribution）：也称隔离分布，不连续分布。一个物种或该类群的分布区不是连续而是间断的，它们的分布区是由两个或几个相距很远的地区或水域所组成，在中间地区里没有该物种或类群的存在。,局部分布（local distribution）的种类，存在脊椎动物的各类群当中。我国大熊猫的分布类型就是属于局限分布。栗斑腹鹀：
5、仅分布于大兴安岭东麓、乌苏里和朝鲜，呈岛状分布四川山鹧鸪,偶然分布（occasional distribution）现象，主要是发生在一些鸟类当中。如分布于澳洲的鹭科白鹭属鸟类白脸鹭（Egretta novaebollandiae）偶见于厦门，属于偶然漂泊而至的迷鸟。产于非洲的埃及雁（Alopochen aegyptiac）据称曾在北京见过分布于南方的南翅八色鸫（Pitta brachyura）偶见于长江中游甚至福建,四、动物分布型,根据动物分布区的地理位置，我国许多陆栖脊椎动物可以划分为南方型和北方型两大类。在鸟类方面，这种分布类型的划分主要以其繁殖区为标准。例如，松鸡科等9个科为我国鸟类的
6、北方代表科，而和平鸟科等25个科我国鸟类南方代表科。,根据种的分布区相对集中并与一定的自然地理区域相联系的事实，可将我国陆栖脊椎动物各纲“种”的分布，归纳为以下几个类型：属于北方型的有：北方型、东北型、中亚型、高地型属于南方型的有：旧大陆热带-亚热带型、东南亚热带-亚热带型、喜马拉雅-横断山型、南中国型、岛屿型,（一）北方型：分布区环绕北半球北部，包括两种情况：一是横贯欧亚大陆寒温带，分布区的南部通过我国最北部（东北北部及新疆北部），属古北界，为古北型。另一种情况是有少数种类的分布还包括北美，属全北界成分，反映我国北方动物区系与环球寒温带-极地间的关系，为全北型。它们之中有一些种类还可不同程度
7、地向南伸展；有些林栖或适应于湿润气候的种类的分布。,（二）东北型位于我国东北及其邻近地区，有些种类的分布区，向北可至极地，向东可包括日本，向西最远可至乌拉尔山脉，属古北界。有些种类的分布范围，也包括了作为亚洲大陆寒冷中心的维尔霍扬斯基一带。东北型的种多属于森林种类，是”东北区“的代表成分。不少种类的分布区还包括华北或更向南伸。,（三）中亚型分布于亚洲大陆中心部位，在我国主要鉴于蒙新高原，为荒漠-草原的栖居者，是”蒙新区“的代表成分。限于西部荒漠-半荒漠地带的，为荒漠型。有少数主要限于东部草原地带，为草原型。有些种类的分布区，可不同程度向外围扩展。,（四）高地型限于或主要分布于青藏高原，包括北起
8、昆仑山脉、祁连山脉南至横断山脉北部和喜马拉雅的高山带，属古北界。有些种类的分布区还扩展至与青藏高原毗连的高山，如帕米尔、天山及云贵高原等地，属于耐高寒的种类。有些种则局限分布。,（五）旧大陆热带-亚热带型主要分布于欧亚非大陆的低纬或从低纬至中纬，跨东洋与旧热带两界。,（六）东南亚热带-亚热带型主要分布在印度半岛、中南半岛或更包括附近岛屿，分布区的北缘深入我国南部热带和亚热带，属东洋界。,（七）喜马拉雅-横断山型主要分布在横断山脉中、低山或延伸至喜马拉雅南坡森林带的种类，属东洋界，是”西南区“的代表种类。（八）南中国型分布或主要分布与我国亚热带以南地区，为我国东洋界所特有或主要分布于我国东洋界的
9、种，是”华中区“的代表成分。,（九）岛屿型台湾和海南为陆缘型岛屿，于第四纪中曾与大陆有过数次的连通和接触，动物区系与大陆有密切的关系,各主要分布型之间，并非彼此孤立，而是互有关系。（1）北方各分布型的区域性是明显的，只在边缘地区互有重叠（2）南方得到三个主要分布型，旧大陆热带-亚热带型、东南亚热带-亚热带型和南中国型，就区系的整体而言，是完全重叠的。喜马拉雅-横断山型与上述3个分布型均部分重叠，似乎镶嵌于3个分布型之间。,（3）北方与南方各分布型之间亦有重叠，反映南北方动物的相互渗透。在某种意义上，动物分布型可以视为主要分布于某一地区的动物区系。,根据动物分布区的局限性和起源情况，还可以把动物
10、划分为：固有种（indigenous species,也称为土著种native species）特有种（endemic species）移入种（immigrant species）引入种（introduced species）,五、特有种分布,固有种：每一物种只能起源于地球上某一地区，这个地区称为该物种的发生中心（发源地），相应地，这种动物便是该发源地的固有种。特有种：分布上只限于某一地区而不见于其他地区的种。移入种：一个由邻近地区扩散、迁移到另一新地区的物种。引入种：被人类有意识地引入并生存在某一新地区的某种生物。,哺乳动物有大熊猫Ailuropoda melanoleuca、白暨豚Lipo
11、tes vexillifer、羚牛Budorcas taxicolor、白唇鹿Cervus albirostris、马麝Moschus sifanicus等；鸟类有黑颈鹤Grus nigricollis、白颈长尾雉Syrmaticus ellioti、中华秋沙鸭Mergus squamatus等；爬行动物特有代表种有扬子鳄Alligator sinensis、海南脊蛇Achalinus hainanus等；两栖动物特有代表种有大鲵Andrias davidianus等；鱼类特有代表种有白鲟Psephurus gladius、青海湖裸鲤Gymnocypris przewalskii等。,中国动物
12、特有种(或属)统计表,特产种类的分布型以南中国型和喜马拉雅-横断山型最丰富，分别占全部特有种的33.6%与32.3，其次是岛屿型，约占14。依据现有资料，限分布在我国的陆栖脊椎动物，即通常所谓的特产种，绝大部分（80以上）属东洋界的种类，其中大部分集中分布在南中国以及青藏高原东南的西南山地。,“全球200”中涉及中国的生态区示意图,岛屿生物地理学理论,物种面积关系平衡理论,岛屿生物地理学理论,（一）物种面积关系岛屿生物地理学曾对物种面积关系进行了经典性表述，现在这一理论已经成为研究自然保护区面积大小的必须遵循的规则之一。,S为物种数，A为面积，C为物种的分布密度，即单位面积（空间）的物种数量，
13、z为某个统计指数。一般地，z在0.25左右，理论值0.263，一般在之间，其前提假设是物种丰富度为对数正态分布。岛屿面积每增加10倍，物种数大致以近似值2倍的速度增长。,岛屿生物地理学理论,（二）岛屿平衡理论 平衡理论的表达式为：,式中 S为物种数，t为时间，I迁居速率（是种源与斑块间距离D的函数），E绝灭速率（是斑块面积A的函数）岛屿平衡理论首次从动态角度阐述了物种丰富度与面积以及隔离度之间的关系，认为岛屿上的物种丰富度取决于新物种的迁入率和原来占据岛屿的物种的灭绝率。,随着岛屿物种数的增加，新物种的迁入率减少,岛屿生物地理学的平衡模型,出现的物种数,迁入率或灭绝率,物种库中的总物种数,迁入
14、的新物种,物种灭绝,与此同时，随着岛屿上出现的物种数增加，物种的灭绝率上升,出现在平衡点处的物种数,“岛屿”？,集合种群理论,（一）集合种群的概念集合种群（meta-population）是指在相对独立的地理区域内，由空间上相互隔离但又有功能联系的两个或两个以上的局部种群组成的种群镶嵌系统。,集合种群理论,（一）集合种群的概念集合种群的四个标准适宜的生境以离散斑块形式存在。这些离散斑块可被局域繁育种群占据。即使是最大的局域种群也有灭绝风险。否则，集合种群将会因最大局域种群的永不灭绝而可以一直存在下去,从而形成大陆-岛屿型集合种群。生境斑块不可过于隔离而阻碍局域种群的重新建立。如果生境斑块过于隔
15、绝,就会形成不断趋于集合种群水平上的灭的非平衡集合种群。各个局域种群的动态不能完全同步。如果完全同步，那么集合种群不会比灭绝风险最小的局域种群续存更长的时间。这种异步性足以保证在目前环境条件下不会使所有的局域种群同时灭绝。,集合种群理论,（二）集合种群的经典模型 Levins模型,P为斑块中有物种定居的比例，c和e分别为侵占和灭绝参数,集合种群理论,（三）集合种群理论的意义 生境片断化之后，形成隔离的生境斑块，种群个体在不同的斑块之间扩散，个体在亚种群之间的迁移影响持久和稳定。在保护生物学上具十分重要的意义。,集合种群理论,（四）集合种群理论的应用 集合种群的长期续存需要10 个以上的生境斑块
16、。一个成功的由小生境片断组成的网络应当至少有1015 个连结良好的斑块。如果环境随机性很强且局部动态在空间上密切相关(spatially correlated),那么这一数量可能还不够。需要强调的是,即使只剩下1 个种群也还是有希望的。在集合种群处于灭绝边缘的情况下,以规划再侵占的方式进行干预就成为必要且广为接受的管理形式。,种群生存力分析最小可存活种群,种群生存力分析,种群生存力分析,（一）种群生存力分析（Population Viability Analysis，PVA）是用分析和模拟技术估计种群一定概率、存在一定时间的过程，它得出的主要结论是最小可存活种群。,种群生存力分析,（二）最小可
17、存活种群（Minimum Viable Population，MVP）广义的MVP概念有两种：一种是遗传学概念，主要考虑近亲繁殖和遗传漂变对种群遗传变异损失和适合度下降的影响，即在一定的时间内保持一定遗传变异所需的最小种群大小；另一种是种群统计学概念，即以一定概率存活一定时间所需的最小种群大小。MVP目前通常指那些在环境正常变化范围内，至少能存活至1000年以上，且遗传多样性的减少程度不高于10%的种群。,种群生存力分析,（二）最小可存活种群 有学者分析了102种脊椎动物（2种两栖类、28种鸟类、一种鱼类、53种哺乳动物和18种爬行类）的MVP，结果表明这些脊椎动物的MVP的平均值为7316（
18、562），中位数为5816。,种群生存力分析,种群生存力分析,例1：朱鹮（Nipponia nippon）朱鹮于本世纪初在中国、俄罗斯东部及日本、朝鲜均大量分布，但在六、七十年代数量锐减。在1981 年,日本仅剩6 只，而且繁殖失败。1981年，刘荫增在陕西洋县重新发现了在中国失踪二十余年的朱鹮。,种群生存力分析,种群平均绝灭时间为15.72 年(S.D.=9.47)朱鹮种群的绝灭概率随时间延续稳步长高，50 年后达到98.5%种群的基因杂合性从初值1 降到50 年后的0.6773种群的等位基因数在50 年中从30 降至5.8初始大小为300 的种群在较低的灾害和环境方差水平下,50 年后存活的机会为92%,杂合性保持90.9%,种群生存力分析,例2：大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）,种群生存力分析,李欣海等（1997）对佛坪大熊猫进行了种群生存力分析。结果：佛坪大熊猫的种群数量在100 年内大体稳定，略有下降的趋势该种群对环境波动、灾害和栖息地的变化 较为敏感,
