第十一章 迁地保护 就地保护与迁地保护是物种保护的两种形式。就地保护是指在原来生境中对濒危动植物实施保护;迁地保护指将濒危动植物迁移到人工环境中或易地实施保护。自从开展生物保护工作以来,人们都知道对栖息地的保护,是保护生物多样性最有效的途径。对物种来说,野生状态下的保护才能真正维持其种群的生存力、繁殖力和竞争力,这也是人们长期致力于就地保护的原因。事实上,随着人口的增长,野生生物的生存空间日益缩小,越来越多的野生生物需要人类的协助才能生存。尽管我们在就地保护上付出了极大的人力、物力和财力,但在全球变化的大背景下,许多物种仍然丧失了在野生环境中生存的条件和能力,对这些物种只能进行迁地保护。在动物方面,目前有近3000种鸟类和哺乳类只有在迁地保护下才能生存;植物方面,世界粮农组织(FAO)、国际农业研究顾问委员会(CGIAR)等迁地保护了约500种植物物种(主要是作物的野生亲缘种),植物园保护秘书处(BGCS)协调全球的植物迁地保护工作,共保存了2万余个物种,约占全球植物种数的8%。 迁地保护被视为保护物种的一个重要措施,这一点在过去相当一段时间内受到怀疑,并与就地保护之间存在着竞争。例如,1987年美国国际开发署的一项3750万美元的生物多样性保护计划中,仅有略超过1%的经费用于迁地保护。人们忽视或反对迁地保护的主要原因,在于认为迁地保护由于脱离了原生境,即使某个物种被保存下来,其遗传基础也产生了变化而并非原来的物种;尤其是许多热带的高大乔木和一些需要有特殊共生、伴生关系的物种,一些需专一性动物进行传粉的植物等,迁地保护几乎是不可能的。但是,严峻的现实表明,单纯运用就地保护,远远挽救不了所面临的高速度的物种灭绝现状。在目前大量急需保护的物种中,许多实际上并非处于它们的原生境,而是残存于已经严重破坏了的原生境中,或已失去了其原生境。所以,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。未来的生物保护工作,既不可能进行极端地迁地保护,把所有的野生生物都在人类集约管理下生存;也不可能进行极端地就地保护,在自然环境中保护所有生物的进化潜力,而是居于这两种形式之间,采取迁地保护与就地保护相结合的形式。 迁地保护的目的、意义和原则 一、迁地保护的目的 进行物种迁地保护的目的,并不是以人工种群代替野生种群,而是增加濒危物种的种群数量。在迁地保护过程中,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。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。 二、迁地保护的意义 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 许多濒危的物种,我们并不了解或不完全了解它们的生物学价值、进化意义和社会经济价值,在野生种群濒危和极稀少的情况下,其迁地种群可以提供研究其潜在价值的替代材料。 （2）对迁地种群的管理可以取得管理野生种群的经验 稀有或濒危种群的就地保护工作中,野生种群对胁迫压力十分敏感和脆弱,其管理上具体的方法和经验的获取较为困难,所需时间较长,而迁地保护可以弥补这方面的不足。 {3}迁地种群是野生种群遗传多样性提高的途径之一 濒危种群的遗传学特征是具有较低的遗传多样性水平,其原因是隔离小种群的遗传漂变和近交衰退。通过对迁地种群制定严格的繁育计划,可以提高种群的遗传多样性,迁地种群繁育后代的野放,将丰富野生种群的遗传多样性,从而促进野生濒危种群的保护。 {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 一些位于食物网顶端的大型哺乳动物,其生存空间需要大面积连续的自然生态环境,由于人类活动的干扰,许多这样的物种的历史分布区已失去它们生存的环境。如大型肉食哺乳动物东北虎,其主要栖息地东北林区原始针阔叶混交林已所剩无几,又被纵横交错的公路网和农田分割成一个个孤岛,并被大量的人类活动区所包围,在东北虎的栖息地之一的安图县,人口压力已达每平方公里29人,远远超出了东北虎的生存阈值(县级地区人口压力超过每平方公里20人时,东北虎将消失)(王振堂,1993)。东北虎一方面几乎丧失了野外生存的环境,另一方面即使野生种群数量增多,必然威胁当地人类的正常生活。植物方面如全世界仅存一株的普陀鹅耳枥,数量稀少的百山祖冷杉和银杉等,对于这样的濒危物种,以迁地保护为主是最佳的途径。 {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 如野山参(人参)、杜仲等,这些药用植物在野外一旦被发现,总是被采伐殆尽,以致目前找不到一株野生的杜仲。 (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 在这一方面,动物园、植物园、水族馆等发挥了比学校教育更为直观的作用。 三、迁地保护的原则 在什么情况下应当对物种进行迁地保护？一般来说，有以下三方面的原则： （1）物种原有的生境破碎呈斑块状，或原有生境消失。如前面说的东北虎的例子。 （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。 （3）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。 第二节 迁地保护的策略及其局限性 长期保护生物多样性的最佳策略就是在野外保护自然群总和种群、即就地保护。只有在野外，物种才能在自然群落中继续适应变化的环境进化过程。然而对许多珍稀物种来说。在面临口益增长的人类干扰下无法进行就地保护。如果残余种群小到不能维持，或若所有现存个体只能在保护区之外找到，那么就地保护就不会有效。在此情况下，似乎只有一种阻止物种灭绝的办法，即在人类管理下的人工环境中维持个体的生存，这种策略就是迁地保护。动物迁地保护设施包括动物园、水族馆、猎物农场和圈养繁殖计划。植物则被保留在植物园、树木园和种子银行。 一、迁地保护的策略 （一）、动物园 动物园加上相关的大学，政府野生动物部门以及保护组织、目前维持着代表哺乳类、鸟类、爬行类和两栖类的3000个物种的超过700 000个的个体(Groombridge，l992)，如此大量的圈养动物似乎很惊人，与人类饲养的家猫、狗和鱼类相比，仅有后有数量的1／3。 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。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。这些动物可称为“旗帜种(flag species)”。 ?全世界动物园现今保持有50万头陆生脊椎动物，代表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。 ?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。 ?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笼养种群。 –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： ?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。 ?人工孵卵(artificial incubation)。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。 ?人工授精(artificial insemination)：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(embryo transfer)：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(cross-species hybridization)(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 （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。水族馆在保护濒危鲸类方面显得尤其重要。水族馆的工作人员经常会对公众请求帮助在海滩上搁浅、或在浅滩迷失方向的鲸类时作出反应。水族馆群落发展的潜力，在于能利用从常见养殖物种，如宽吻海豚所取得的知识来发展濒危物种的养殖。 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。 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200个，原因：堤坝、水闸、水污染、船桨、噪音等，科学家已在河道U形弯曲形成的湖中成立了养护繁育中心。 （三）、植物园 植物园的主要目的是搜集、培育珍稀濒危植物。 全球现在有1500家植物园，栽培着至少3.5万种植物，占世界植物种类的15%以上，加上温室、私人花园以及其他人工栽培的野生植株，在栽培条件下生存的植物种类达7万种以上。 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。 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。 （四）、种子库与基因资源库 1.种子库(seed bank) 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。 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”(recalcitrant)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。 野生种的种子需讲究采集(sampling)策略。 2. 基因资源库(genome resource bank) ?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。 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。 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。 ?我校建立了国家林业局野生动植物种质资源与基因保护中心。 ?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。 迁地保护的局限性 迁地保护是物种保护工作的一项重要措施,是就地保护的补充和完善。但是,由于主观和客观各方面因素的制约,迁地保护工作存在着一定的局限性。 （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。 由于世界上各个国家的经济实力不同,在濒危物种的迁地保护方面所作的工作和所取得的成绩也不同,在发达国家,基于强大的资金和高素质的研究队伍,迁地保护往往是有成效的,如美国于70年代末开始的对黑足鼬的保护,于1993年就取得了较大的成功,这在世界范围内是一个罕见的例子。而经费和政策上的连续性,在一些热带的发展中国家是很难保证的。 （2）迁地保护场所在数量上和面积上是有限的 动物园植物园和种子库等，只能对少数的濒危物种进行迁地保护,而且每个被保护物种也只能保护其少量的遗传多样性样本(个体),无法形成有生存力的种群。因此,目前人类的经济能力还不能对所有的濒危物种进行迁地保护,更不能对所保护的濒危物种的所有个体进行遗传多样性保存。 （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。 （4）迁地保护的局限性: 日本资金雄厚,但在朱鬟的迁地保护中失败,我国的朱鬟在相似的情况下,进行就地保护获得成功。 （二）、客观上的局限性 （1）物种的濒危在宏观上总是和原生境条件的变化有关 在迁地保护场所，受到保护的物种所拥有的生境条件，远远优于其原来的生境，也就不可能产生向着适应栖息地变化的方向的定向的演化，所以,迁地保护的濒危物种由于长期受到这种无意识的人工选择,并不能获取有利于进化的遗传多样性,也就不能适应变化了的环境条件。 （2）濒危物种往往具有较低水平的遗传多样性 迁地保护中种群的遗传背景可能会更加狭隘,被收集到的保护个体并不能完全包含该物种所有的基因型,在这种情况下,迁地保护的种群不能避免遗传漂变和近交衰退的加剧,造成遗传多样性的进一步丢失。对于濒危物种,迁地保护虽然能保证它们暂时免遭灭绝，但仍需要就地保护不断地充实它们的遗传资源库。 （3）动物具有复杂精细的行为发育模式,需要社会交际空间,需要环境对其行为的养成。 迁地保护的动物濒危种群常生活在封闭的、面积较小的人造环境中,缺乏植被和地形提供隐蔽条件,并不时有人类的干扰。在这种环境中长大的动物一般产生了行为障碍:个体不能正常发育;个体形成不正常的印痕;由于缺乏亲代哺育和群体交流,个体行为不正常;缺乏野外生存所必需的觅食、逃避天敌的行为技巧等等。