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生物多样性丧失是当代面临的重要问题,随着近年科学考察的深入与地理信息技术的发展,研究者开始在大尺度上研究生物多样性及其受威胁格局。但是,当前大尺度上对生物多样性和受威胁热点地区的界定相对单一,直接考虑物种数字而忽略不同地区、不同环境的独特性。研究和保护资源往往偏向于投入至高物种数、高生产力的地区中。物种数低的地区往往被忽视,然而这些具有严酷自然环境的地区不仅调查难度大,还有着独特的生物多样性。 在生物多样性丧失的问题上,大型动物往往被认为是受威胁程度较高者。值得留意的是,大型动物有着和其他体型物种不一样的资源需求。因而,大型物种的多样性、受威胁格局,可能和总体物种格局存在不一致之处。同时,不同环境、地区间大型动物的格局也未必一致。故而,当前基于总体物种多样性制定的保护政策,未必能对不同环境、不同体型的物种群落有充分的覆盖。 在各尺度的群落划分中,生物群系(Biome)常用于全球不同环境生物群落的比较。生物群系,又译作生物群带,是指根据地带性植被划分的生态系统类型,是一系列相似生境的集合。具体如针阔混交林、稀树草原等,与植被类型相通。生活在其中的动物群落称为动物群(Fauna),如稀树草原大型动物群(SavannaLarge Fauna)。本文采用基于潜在自然植被(Potential Natural Vegetation)所界定的全球12个经典生物群系(Classic Biomes):即“热带常绿林(Tropical EvergreenWoodlands)”、“热带落叶林(Tropical Deciduous Woodlands)”、“温带常绿林(Temperate Evergreen Woodlands)”、“温带落叶林(Temperate DeciduousWoodlands)”、“北方针叶林(Boreal Woodlands)”、“混交林(Mix Woodlands)”、“稀树草原(Savanna)”、“草原与草甸(Grasslands and Steppe)”、“茂密灌丛(DenseShrublands)”、“开阔灌丛(Open Shrublands)”、“苔原(Tundra)”、“沙漠与裸地(Desertsand Barren)”进行探究。 综上,本文主要基于生物群系,对全球10 kg以上的大型陆生动物进行研究,从分布现状、生存趋势和历史灭绝三方面比较大型物种在不同环境、不同地区间多样性和受威胁的格局差异。 在大型物种的分布现状方面,首先计算了对各生物群系间大型物种的比例,发现沙漠与裸地群系的大型物种比例、大型受威胁物种比例在各群系间是最高的,且要显著高于自身相应的推断数(P<0.01)。其次,分析了各生物群系间大型物种的保护区覆盖情况,考察保护区覆盖低于平均水平的大型物种。发现沙漠与裸地未受到充分保护的大型受威胁物种比例最高。通过收集全球各生物群系大型物种的主要受威胁因素,本文发现不同生物群系大型物种受到的各威胁因素比例差异不大。这说明了不同生物群系大型物种对相同威胁因素的抗压程度不一,于是受威胁程度不一致。此外,计算了各生物群系物种当前分布区内的不适宜生境面积。结果发现,沙漠与裸地生物群系内,分布区中不适宜生境面积比例较高(占原面积50%及以上)的物种比例最多。 在生存趋势方面,本文使用IUCN红色名录指数(IUCN Redlist Index,RLI)对近20年各生物群系大型物种的生存趋势进行了分析,发现近年沙漠与裸地大型动物群的生存状况在各生物群系中是最差的,且越大体型情况越差。即便近年有好转,但平均濒危等级依然要劣于热带常绿林等大型动物群。 在大型物种历史灭绝研究方面,本文通过收集在近5,000年来的大型物种灭绝(含局域灭绝)事件,并投影到全球各行政区中。结果发现,从公元前3,000年(3,000 B.C.E.)起,撒哈拉北部及邻近地区就有较多大型物种的灭绝事件。随着时间的推移,东南亚地区的大型灭绝事件在飙升,而撒哈拉北部及阿拉伯、中东等干旱地区的灭绝事件却一直在累积,这些地区的灭绝事件数大多显著高于相应推断值(P<0.01)。此外,还额外探讨了500年来不同生态类型大型物种灭绝事件的发生趋势,结果发现45 kg以上大型草食性动物在各时段的灭绝情况最严重。结合生物群系(植被类型),对500年来各行政区的潜在自然植被与大型物种灭绝事件数作分析,发现随着行政区潜在沙漠与裸地覆盖度的上升,大型物种灭绝事件数越多。 除探讨各生物群系大型物种的格局外,本文还确定了建议保护的具体地点。将大型物种比例、大型受威胁物种比例、低于保护区覆盖率的大型物种占当地物种比例、低于保护区覆盖率大型受威胁物种占当地物种比例的4指标的综合作为大型物种保护建议得分,投影至10km精度的全球网格中。结果发现,与基于生物群系所得的结果相类似,分布着荒漠与裸地植被的地区,即以撒哈拉、阿拉伯、中东、中亚为主的“撒哈拉-戈壁荒漠带”地区,其大型物种保护建议得分较高。以往保护和研究较侧重于生物多样性较高地区,故此区域应受重视。同时,这一地带自五千年来就是大型物种灭绝的高发生区。对沙漠与裸地生物群系的大型动物进行保护,应以该地带为主进行开展。