北京師範大學生命科學學院生態學研究所張立教授與國內外專家合作共同揭示了大熊貓分布區大型食肉動物的種群下降與分布區退縮,該成果已於2020年8月3日在Nature Ecology & Evolution上在線發表。張立教授和中國科學院植物研究所的申曉莉副研究員為該文的共同通訊作者,北京大學生命科學學院與生態研究中心的李晟研究員為第一作者,參與這一工作的還有北京大學野生動物生態與保護實驗室的王大軍博士以及美國斯密森尼保護生物學研究所、四川省林業和草原局、陝西省林業和草原局等單位的研究人員。
張立,1990年免試保送北京師範大學生物系生物學專業開始本科學習;1994年免試保送北京師範大學生物系生態學專業碩士研究生, 師從房繼明教授開展動物行為生態研究;1996年師從孫儒泳院士直接攻讀博士學位;1999年畢業於北京師範大學生物系生態學專業,獲博士學位,留校任教至今。中國動物學會理事、副秘書長;中國生態學會動物生態專業委員會副主任;中國動物學會獸類學分會常務理事;《Conservation Biology》、《獸類學報》編委;國際保護生物學會(SCB)監察委員,國際自然保護聯盟(IUCN)物種生存委員會(SSC)亞洲象專家組成員。
大型食肉動物是生態系統中的頂級捕食者,在維護生態系統功能、結構及生態過程中起著至關重要的作用。大熊貓被認為是許多與其同域分布的其他野生動植物物種的傘護種,但這種傘護效應是否及如何惠及大型食肉動物,仍缺乏系統的研究與評估。李晟課題組系統收集了大熊貓分布區內73個自然保護地2009年以來的紅外相機長期監測數據,對該區域內大型食肉動物的分布現狀以及相較於歷史分布區的分布範圍變化進行了全面評估。研究共收集了大熊貓分布區5大山系(秦嶺、岷山、邛崍山、相嶺、涼山)內7830個紅外相機監測位點的數據,總監測工作量達169萬相機日。
研究結果顯示,大熊貓分布區內目前分布有4種大型食肉動物,分別是豹(Panthera pardus)、雪豹(P. uncia)、狼(Canis lupus)、豺(Cuon alpinus)。相比於20世紀中期的歷史分布,這4種大型食肉動物的分布區範圍均出現劇烈下降,以豺最為嚴重,已從95%的歷史上有分布的保護地內消失,其後依次是豹(81%)、狼(77%)與雪豹(38%)。其中,豺與狼在過去10年間均只有零星記錄,在部分山系可能正處在瀕於消失的邊緣。另一種曾經有分布的大型食肉動物,即虎(Panthera tigris),已於20世紀60年代在大熊貓分布區內滅絕。現有的4種大型食肉動物的大部分記錄均來自於2個區域性保護地網絡,即由11個相鄰保護區構成的秦嶺中部自然保護區群(總面積2378km²),與由7個保護區構成的邛崍山自然保護區群(總面積5658km²)。在所有的大熊貓自然保護區中,只有四川臥龍國家級自然保護區目前仍保留有全部4種大型食肉動物。
四種大型食肉動物在大熊貓分布區中的地位
在現存的4種大型食肉動物中,豹和豺這2個物種與大熊貓共同棲息於森林類型的生境中。對保護區職工和當地村民的訪談結果顯示,豹與豺直至20世紀80年後期和90年代早期仍較為常見,但在90年代中後期其種群出現急劇下降。雖然具體的下降原因仍不清楚,但棲息地喪失、對食肉動物及其獵物物種的偷獵、經由家養動物傳播的烈性傳染病等都可能在其中起到關鍵作用。
自20世紀80年代起,中國政府頒布了《野生動物保護法》,並持續實施了一系列自然保護區工程,包括大熊貓保護工程、天然林保護工程、退耕還林工程等。這些保護政策與措施的實行對大熊貓種群與棲息地起到了積極、有效的保護效果,但未能有效遏制同域分布大型食肉動物種群的快速下降。論文作者推測,這種保護成效的差別,可能主要是由於大熊貓與食肉動物具有顯著不同的棲息地需求和生態學特性所導致的。大熊貓家域面積較小(個體家域5-13 km²),因此針對大熊貓建立的單個自然保護區(平均面積約400 km²)即可基本維持一個大熊貓野生種群。而大型食肉動物密度低,家域面積大(個體家域可達100km²以上),要維持有效的繁殖種群就必須依賴於大面積的連片保護地或保護地網絡。此外,大型食肉動物必須依賴於充足的獵物種群,而且容易引發人獸衝突(例如捕食家畜)而被報復性獵殺,這些都使得大型食肉動物在面臨人類壓力時更為脆弱,難以從針對大熊貓而建立的保護策略和保護措施中得到全面保護。
本研究的結果表明,過去數十年間大熊貓分布區內的大型食肉動物出現了劇烈的種群下降與分布區退縮。該結果與人類世以來全球範圍內大型陸生哺乳動物的下降趨勢相一致。中國近年來開始建設以國家公園為主體的保護地體系,大熊貓國家公園被列入第一批國家公園體制試點。擬建的大熊貓國家公園總面積達2.7萬km²,覆蓋了大熊貓分布區內北部4個山系的大面積棲息地與潛在棲息地。大熊貓國家公園試點以生態系統原真性與生態過程完整性為重點保護目標,為該區域內大型食肉動物的保護與恢復提供了充滿希望的機遇。聯合國宣布把2021-2030作為全球生態系統恢復的10年(Ecosystem Restoration 2021-2030),大型食肉動物的恢復將是其中重要的組成部分。這將是一項長期的工作,需要持續不斷的努力和多方的通力合作。在大熊貓棲息地內逐步恢復大型食肉動物種群,重建營養級複雜度,將大大增強區域內生態系統的復原能力與可持續性,從而惠及大熊貓以外更多的野生動植物物種。
北京師範大學生命科學學院的前身是創辦於1904年的京師大學堂博物系,1923年更名為生物學系,是我國高等學校中最早建立的生物系之一,1998年擴展為北京師範大學生命科學學院。經過汪堃仁、孫儒泳、鄭光美、薛紹白、王永潮、柳惠圖和徐汝梅等一批國內外知名學者幾十年的嚴謹治學和艱苦創業,以及一大批中青年學者奮發努力,學院軟、硬體辦學條件顯著提升,教育與科研業績顯著,事業發展蓬勃。
學院歷經百餘年的發展與壯大,建立了科學研究和高層次人才培養的卓越地位,已成為我國生命科學科技創新和高層次人才培養的重要基地之一。學院為&34;、&34;和&34;單位,以及&34;和&34;重點建設單位。 學院學科建設的組織機構為&34;。即學院設有生態學研究所、遺傳與發育生物學研究所、細胞生物學研究所和生物化學與生物技術研究所。依託四大學科群的學術力量,構築四大教學與科研創新平臺與團隊。學院的教學機構為&34;、&34;、&34;、&34;、&34;。作為首批&34;單位,學院擁有生物學和生態學兩個一級學科及其博士後科研流動站。其中生態學和細胞生物學被列為國家重點學科,生物學被列為北京市一級重點學科,生物化學與分子生物學被列為北京市重點學科,發育生物學被列為校級重點學科。學院現有生物多樣性與生態工程教育部重點實驗室、細胞增殖及調控生物學教育部重點實驗室、抗性基因資源與分子發育北京市重點實驗室、基因工程藥物及生物技術北京市重點實驗室、生態服務產業規劃與設計北京高等學校工程研究中心、高等學校蛋白質組學研究院和北京師範大學醫學研究院以及8個校級重點實驗室與7個專門性研究中心等科技創新及高層次人才培養機構。
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