圆口铜鱼(Coreius guichenoti)是长江上游特有鱼类,研究金沙江梯级水电开发背景下圆口铜鱼种群生存力变化对该物种的保护具有重要意义.Vortex模型在传统种群评估方法的基础上,引入种群年龄结构、繁殖体制、性比等因素,并考虑了环境、灾害、遗传等随机性对种群的影响,可模拟种群数量和生存力变化特征,是一种应用广泛的种群生存力分析模型.基于1981-2021年金沙江圆口铜鱼资源调查数据,采用 Vortex模型构建了金沙江中下游干流大规模水电开发前、后两个时期圆口铜鱼种群生存力分析模型,考虑了水电开发下,水温、流速等环境变化对圆口铜鱼种群的影响,对比了两个时期圆口铜鱼种群数量、结构及生存力等.结果表明:水电开发前,严重过度捕捞对圆口铜鱼种群产生了显著威胁,10年内种群数量下降了 12.5％,百年内种群内禀增长率为0.085,种群的生存和繁殖能力较稳定,灭绝概率为1％;水电开发后,10年内种群数量下降了 42％,百年内种群内禀增长率降至-0.087,灭绝概率增大至36.1％,种群平均灭绝时间为83.7年,圆口铜鱼抵抗环境干扰的种群恢复能力降低,种群生存力受到影响.

探讨大苞山茶(Camellia granthamiana)的野外种群结构,揭示大苞山茶种群的更新过程及发展趋势,可为其保护及可持续利用提供科学依据.该研究以广东省紫金县内的两个大苞山茶种群作为研究对象,通过编制静态生命表,计算数量动态指数,绘制存活曲线和种群生存力函数曲线,并采用种群数量时间序列预测的方法对大苞山茶种群的结构和动态特征进行分析.主要结果如下:1)两个大苞山茶的种群均为幼龄个体占比高的金字塔型结构,鹿子嶂种群和杨梅坝种群的幼龄个体(I、II龄级)分别占总数的71.48%、64.32%,但幼苗死亡率高;2)两个种群的存活曲线均趋近于Deevey-II型,说明大苞山茶各龄级死亡率基本相同;3)两个种群在忽略外部干扰时的数量动态指数(Vpi)和考虑外部干扰时的数量动态指数(V'pi)均大于0,而V'pi趋近于0,属于不稳定的增长型种群,其中,杨梅坝种群的稳定性相对较好;4)生存函数分析表明,两个种群的生存率和累计死亡率在I、II龄级达到了平衡,V龄级后生存曲线变化幅度变小,有限的个体开始进入生理衰退期;5)时间序列预测的结果为:在经历未来2、4、6、8龄级后,每个龄级的个体数量均有不同程度的增加.综上所述,大苞山茶种群幼龄个体死亡率高,但仍有一定的更新潜力.野外调查中发现人为干扰对大苞山茶种群的影响较大,应避免人为砍伐破环,同时对幼苗进行迁地或就地保护,提高幼苗存活率.

早期的中华白海豚考察主要依赖样线调查法了解其资源分布,而近期研究更多采纳标记重捕法获取种群动态信息.在辨识个体的基础上,后者能够获取多种种群参数开展种群生存力分析.本文回顾在我国海域开展的中华白海豚种群动态研究进展及各地区种群标记重捕数据的累积情况;通过数据模拟评估努力值如何影响种群大小统计的误差和偏差;综合阐述野外考察方案设计、标志筛选和数据处理对数据分析的潜在影响;强调模型拟合优度检验和模型选择的重要性;最后,针对比较不同时期或不同方法获取中华白海豚种群信息时的常见误解提出我们的意见.本文旨在帮助完善我国中华白海豚的后期资源监测工作.

[目的]探讨家蚕Bombyx mori的潜在驯化基因——转录因子ZnF-706在鳞翅目(Lepidoptera)昆虫进化过程及家蚕驯化过程中的分子进化格局;并基于CRISPR/Cas9家蚕基因组编辑平台,探讨ZnF-706基因在家蚕中的功能.[方法]首先分析了家蚕ZnF-706序列特征,并利用已发表芯片数据调研该基因在家蚕幼虫组织中的表达格局;利用Phylogenetic Analysis by Maximum Likelihood (PAML)分支检验方法,分析该基因在鳞翅目不同类群中的分子进化格局.基于已发表的家蚕-野桑蚕Bombyx mandarina群体基因组多态性数据,对ZnF-706进行基因区域人工选择信号分析;对ZnF-706基因上游2 kb的调控区域进行单核苷酸多态性位点频率检测,发掘在家蚕群体中固定下来的突变位点;针对突变位点所在区域进行转录因子结合活性预测.利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除ZnF-706基因,获得纯和突变体;以野生型家蚕为对照,检测突变体的茧重及蛹重变化.[结果]家蚕ZnF-706的编码蛋白具有典型的锌指蛋白结构域.ZnF-706在家蚕5龄第3天幼虫各组织中广泛表达,尤其表皮、脂肪体和生殖腺中有很高的表达量;该基因在鳞翅目、蚕蛾总科(Bombycoidea)及天蚕Antherea yamamai 3个分支中均呈现快速进化信号,在家蚕中有强烈的人工选择信号.该基因所在基因组区域的家蚕-野桑蚕种群分歧度参数Fst明显升高,家蚕群体中的群体多样性π明显降低,表明它位于一个选择扫荡区域内;该基因在家蚕-野桑蚕中的9个SNP位点存在于上游调控区,并位于转录因子结合活性区域内.该基因的纯合家蚕突变体△ZnF-706生存力减弱,并且茧重以及蛹重与野生型家蚕相比都显著降低.但与黑腹果蝇Drosophila melanogaster中不同的是,家蚕中该基因的突变并不致死.[结论]ZnF-706可能在鳞翅目尤其是泌丝昆虫中进化,并在家蚕驯化过程中受到选择压力,提示其对于特征性状茧丝的变异可能发挥作用.该基因可能通过对丝蛋白基因的直接调控,或通过影响家蚕的生长发育而间接地影响茧丝性状.本研究不仅为探究家养动物人工选择机制提供了来自昆虫类材料的独有证据,也为后续深入开展家蚕重要经济性状的转录调控研究提供线索.

气候变化预计将改变野生动物的潜在适宜生境面积、分布与格局,从而加剧濒危物种的灭绝风险.湖北川金丝猴种群( Rhinopithecus roxellana) 相对较低的遗传多样性、孤立的遗传状态和较小的种群数量,使得该种群面对环境变化具有更高的脆弱性.研究该种群在气候变化下的生境变化及种群动态,可为今后制定气候变化下的适应性对策提供参考.本文基于湖北川金丝猴分布点、生物气候变量及环境变量,建立川金丝猴物种分布模型,评估气候变化对川金丝猴未来( 2050s) 生境及环境容纳量的影响; 结合川金丝猴种群参数,利用漩涡模型预测100 年内,川金丝猴受到气候变化及极端天气灾害影响下的种群生存力状况.结果显示,在气候变化下,2050s 川金丝猴适宜生境相比当前减少64.45％,大龙潭亚群、金猴岭亚群和千家坪亚群的环境容纳量相比当前分别下降93. 48％、72. 86％和 13.96％; 当前情景下,湖北川金丝猴在100 年内种群数量能够保持逐渐增长,说明该种群是一个具有一定繁殖力的种群; 极端天气灾害和气候变化均能造成湖北川金丝猴种群数量不同程度下降,二者共同作用时影响最大; 不同亚群对极端天气灾害和气候变化的敏感性不同.因此,保护适宜生境、保证生境间连通性及提供极端天气灾害的干预保护是湖北川金丝猴种群保护的重要途径.

安西自然保护区放归的普氏野马是一个孤立封闭的小种群,种群数量增长极其缓慢,同时,面临着严峻的捕食压力和近交衰退.因此,对这个种群制定长期的自然保护计划是当务之急.本研究通过对重引入普氏野马种群繁殖力和种群生存力进行分析,结果表明: (1) 安西保护区野马种群数量增长缓慢是由低生育率 (44.3％) 和高幼驹死亡率 (43.4％) 造成,天敌捕食 (35.3％) 和疾病 (26.5％) 成为影响野马繁殖存活率的主要因素;普氏野马的繁殖具有明显的季节性特征,80.9％的幼驹出生在5月和6月; (2) 种群生存力分析 (PVA) 预测本放归野马种群未来100年的灭绝概率是60％,野马种群数量达200匹以上才能保证100年后90％的存活率; (3) 参数敏感度分析显示,外部因素——狼袭对保护区野马种群的灭绝和种群数量最具影响力,其次是决定生殖成功的内部因素——生育率、最大繁殖年龄; (4) 保护区野马小种群效应明显,疾病和幼驹羸弱而死亡的比例高 (分别为26.5％和8.8％),合理的补充新个体是降低种群灭绝风险长期的管理对策;同时,减小狼对野马的捕食压力,加强幼驹的保护,是目前改善本区内普氏野马小种群生存状态的有效手段.

砍伐导致濒危植物种群个体数量减少,群落结构改变,加剧物种灭绝风险.崖柏(Thuja sutchuenensis)为典型极小种群野生植物,森林砍伐是导致其种群数量急剧下降的主要原因.但是,到目前为止,有关崖柏种群及其群落对砍伐的响应鲜有报道.本研究以重度砍伐后的崖柏群落为研究对象,基于对崖柏群落固定样地的调查和两次复查,对比分析了伐后崖柏种群径级结构、种群生存力、物种多样性及其群落结构动态等特征.结果 表明:崖柏残存群落伐后13年崖柏种群个体数量增加了22.58％,其中幼苗幼树占85.71％,而崖柏种群生存率下降25.43％,种群死亡密度和危险率分别增加了24.12％和28.62％.崖柏群落物种丰富度和Shannon-Wiener指数分别增加96.43％和33.35％.研究结果表明,砍伐使崖柏种群生存力及其在群落中的优势度持续下降,崖柏占优势的针阔混交林有向阔叶林演替的趋势,崖柏种群受到严重威胁,亟需采取紧急保护措施.

日益加剧的环境变化与人类活动严重威胁种群的生存,因此预测多种胁迫下种群的命运至关重要.种群生存力分析(population viability analysis,PVA)是评估种群所受威胁、灭绝或衰退风险以及恢复可能性的有效方法.基于物种及环境数据和建模,种群生存力分析能够整合不同类型变量,为目标物种的保护提供建议.然而,极小种群野生植物的个体数据难以获取,种群参数估计困难,这导致传统种群生存力分析方法在此类种群中的应用存在局限性.在此,本文提出了极小种群野生植物生存力分析的潜在方法:小样本非统计分析法及环境变化下的种群适应力分析.小样本非统计分析法有益于提高种群统计学参数的估计精度,而立足于生态进化生物学的种群生存力研究有助于从生物学机理方面了解和预测种群动态,为极小种群野生植物的保护提供更适宜的理论指导.

作为我国特有的珍稀濒危物种,天然珙桐(Davidia involucrata Baill.)的种群特征已被众多文献所报道,但纬度变化对其结构和动态的影响还未见研究.本研究对比分析了四川平武县和云南滇东北两个地处相似经度而不同纬度区域的天然珙桐种群的年龄结构动态指数、静态生命表、生存力及其数量变动差异.结果 表明:高、低纬度种群结构均为增长型,两地种群的存活曲线均属于Deevey-Ⅱ型,与高纬度的平武县种群相比,低纬度的滇东北珙桐种群表现出更高的增长趋势和较强的种群抗干扰能力;种群动态特征分析结果表明,高纬度的平武县珙桐种群幼龄级个体生长较好,中龄级个体竞争激烈,低纬度的滇东北种群幼龄级个体死亡率高,中龄级个体生长稳定.综上,天然珙桐种群结构和动态特征存在纬度差异.低纬度地区的珙桐幼树存活率低,但成年个体生长良好;高纬度地区的珙桐幼树生长较好,但中龄级个体死亡率高.

提高圈养繁殖大熊猫存活率是维持圈养种群可持续发展和开展野化放归研究的基础,为了探究圈养繁殖大熊猫生存力的影响因素,基于2019年的大熊猫谱系数据,不仅统计分析了不同年代和不同龄级(月龄、年龄组)圈养繁殖大熊猫的存活率和死亡率,而且利用广义线性模型系统分析了影响圈养繁殖大熊猫存活时间的主要因素.结果表明:1960—1989年圈养繁殖大熊猫的幼仔和种群存活率分别是31.61％和68.10％,1990—2019年为78.39％和94.06％;不同年龄组圈养繁殖大熊猫的死亡率呈"凹型"曲线,即幼年和老年大熊猫死亡率较高(26.85％、26.53％),而亚成年和成年的死亡率偏低(4.56％、12.60％);不同月龄则以初生幼仔(1月龄)的死亡率最高,达22.45％,其余月龄相对较低(0～20％).广义线性模型分析发现,个体性别、出生年代、母兽来源、母兽产仔年龄、育幼方式和胎儿数量等因素显著影响圈养繁殖大熊猫的存活、死亡和寿命长短.因此,加强大熊猫种源管理、提高人工育幼技术以及优化繁育配对等是大熊猫饲养管理的关键.