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    動物進化適應與瀕危物種保護學科組研究構建了普氏原羚潛在遷移廊道及景觀連通性

    2021-03-16  

      城鎮化快速發展、自然資源過度利用等人類活動干擾導致物種的適宜生存空間日益破碎化,將其分割成面積狹小且相對孤立的斑塊,從而限制了物種的擴散遷移,阻礙了群體間的基因交流,降低了物種應對自然環境變化和威脅因素的抵御能力,對物種生存構成嚴重威脅。因此,加強景觀連通性是物種和棲息地保護的重要途徑之一。普氏原羚(Procapra Przewalskii)是青海湖流域的旗艦物種,上世紀六十年代以前,曾廣泛分布于內蒙古、甘肅、寧夏、新疆和青海等省(區),僅青海湖地區數量就達上萬只。然而,隨著社會進步,經濟發展,人口增加,草原開發以及氣候不斷變化,普氏原羚的棲息地受到嚴重擠壓而不斷縮小,并在除青海湖之外的其它分布區完全消失,種群數量也急劇下降。至上世紀九十年代,普氏原羚種群數量已不足300只,普氏原羚成為比大熊貓還瀕危的有蹄類動物。目前,經過近30年的保護,普氏原羚種群數量有了恢復性增長,但其棲息地破碎化和孤島化導致的基因交流受阻、種群增長空間不足等問題依舊存在,不斷增長的基礎設施依然嚴重阻礙了該物種在幾個斑塊間的自由擴散。

      為了解普氏原羚在破碎棲息地中的連通現狀,動物進化適應與瀕危物種保護學科組在青海湖流域開展了多次系統而廣泛的調查研究,獲得了多類型環境變量數據和物種現時分布位點信息,采用生態位模型在小尺度上模擬了普氏原羚的空間適宜分布區域。進而,結合該物種的生態特征及當前的空間分布,將該物種分布地劃分成了8個相對獨立的生境斑塊,其中哈爾蓋-甘子河斑塊面積最大。利用最小成本路徑 (LCP) 模型和電路理論(circuit theory)模型構建獨立斑塊之間最優遷移廊道,結果表明,普氏原羚不同斑塊之間可規劃7條最優遷移路徑,其中青海湖東部的4個生境斑塊的景觀阻力值較小,最適宜構建斑塊間的生物遷徙路徑,是普氏原羚種群擴散和基因交流的關鍵遷移廊道。本項研究結果為普氏原羚重要棲息地的保護和斑塊間生物廊道構建提供了明確方向,為恢復和提高普氏原羚種群的遺傳多樣性提供理論依據,為特有瀕危物種的系統保護和棲息地恢復與修復提供科學支撐。

      研究論文Resistance-Based Connectivity Model to Construct Corridors of the Przewalski’s Gazelle (Procapra Przewalskii) in Fragmented Landscape近期發表于Sustainbility。博士研究生張婧捷為論文的第一作者,張同作研究員為通訊作者。該研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項和青藏高原第二次科學考察研究等項目資助。學科組依托中科院高原生物適應與進化重點實驗室和青海省動物生態基因組學重點實驗室。

      論文鏈接:https://doi.org/10.3390/su13041656

    1. (A) LCP模型模擬的每個斑塊間的最小成本路徑;(B)電路理論模型模擬的斑塊間連通性的電流圖

    2. (A)普氏原羚的潛在避難區分布圖;(B)普氏原羚的擴散路徑與交通設施的交匯點分布圖

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