我國珍稀瀕危物種適應(yīng)氣候變化的對策探討

吳建國 呂佳佳 周巧富

(中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京100012)

我國珍稀瀕危物種適應(yīng)氣候變化的對策探討

吳建國 呂佳佳 周巧富

(中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京100012)

基于氣候變化下部分珍稀瀕危物種脆弱性分析，初步提出了適應(yīng)對策，探討了部分物種適應(yīng)措施。氣候變化下，珍稀瀕危物種脆弱性表現(xiàn)在物種分布范圍減少、破碎化和失去原分布范圍、豐富度下降、種群數(shù)量減少、物種滅絕、棲息地退化或消失等。珍稀瀕危物種適應(yīng)氣候變化需要分析物種自然適應(yīng)機制，加強就地保護，增加種群數(shù)量，開展遷地和遺傳保護，減少其它干擾，保護和恢復(fù)棲息地，建立自然保護區(qū)適應(yīng)對策等。每個物種需要分析目前瀕危程度和氣候變化下的脆弱性來提出適應(yīng)對策。

氣候變化;珍稀瀕危物種;適應(yīng)對策

稀有種類是那些并不是立即有絕滅危險的，特有的單種屬或少種屬物種;瀕危物種是指在短期內(nèi)滅絕率較高的物種，種群數(shù)量達到存活極限，種群進一步減小將導(dǎo)致滅絕的物種。氣候變化對生物多樣性保護將帶來一定的挑戰(zhàn)［1－2］。為了有效保護生物多樣性，建立珍稀瀕危物種適應(yīng)氣候變化對策將是關(guān)鍵。

有效地適應(yīng)氣候變化是國際上普遍關(guān)心的熱點問題［2－3］。我國有種子植物約3000多種，居世界第3位，脊椎動物6 000多種，占世界總數(shù)10%以上［4］。1998年的《中國生物多樣性國情報告》中數(shù)據(jù)中，哺乳動物22．06%、鳥類14．63%、爬行類4．52%、兩棲類 2．46%、魚類 2．41%，裸子植物28%和被子植物13%左右［4］;2004年的《中國物種紅色名錄》中評估，無脊椎動物受威脅比例34．74%、近危比例12．44%，脊椎動物受威脅比例35．92%、近危比例8．47%;裸子植物受威脅和近危比例分別為69．91%和21．23%，被子植物分別為86．63%和7．22%［5］。氣候變化對這些物種將產(chǎn)生一定影響，建立有效適應(yīng)對策將對氣候變化下生物多樣性保護具有重要意義［1，6－9］。我國在珍稀瀕危物種方面開展了大量研究［10－19］，但并沒有提出過珍稀瀕危物種適應(yīng)氣候變化對策［20］。為此，本文在分析氣候變化下珍稀瀕危脆弱性的基礎(chǔ)上，初步探討了珍稀瀕危物種適應(yīng)對策，簡要分析了部分珍稀瀕危物種適應(yīng)措施，希望為相關(guān)決策提供依據(jù)，為相關(guān)研究提供參考［6－9］。

1 氣候變化下珍稀瀕危物種的脆弱性

對珍稀瀕危物種來說，氣候變化影響下的脆弱性是指物種對氣候變化帶來影響的易感程度，體現(xiàn)在物種對氣候變化負面影響的敏感性和適應(yīng)能力，以及對氣候變化影響的敏感性和適應(yīng)性的綜合結(jié)果或?qū)傩蕴卣?。氣候變化影響下，我國珍稀瀕危物種脆弱性表現(xiàn)在氣候變化影響下物種分布范圍減少、破碎化和失去原分布范圍、豐富度下降、多樣性降低、種群數(shù)量減少、物種滅絕、棲息地退化或消失等。

基于生態(tài)位模型模擬，分析氣候變化下部分珍稀瀕危物種分布范圍影響表明，氣候變化下，68種珍稀瀕危植物中，大部分物種空間分布改變，有54%物種宜分布范圍縮小，9%適宜分布范圍增加，25%物種適宜分布范圍消失。許多分布范圍窄的物種，在氣候變化下分布范圍變得更窄甚至消失。氣候變化下，15種珍稀瀕危動物中，有56%物種適宜分布范圍擴大，31%物種分布范圍縮小，13%物種分布范圍消失(見表1、表2)。

對73種珍稀瀕危物種的豐富度空間格局變化分析表明，氣候變化使 1991－2020、2021－2050、2051－2080、2081－2100年時段珍稀瀕危物種豐富度較基準時段改變較大。基準情景下物種豐富度最大為25，1991－2020年時段降低到9，2021－2050年時段降低到1－3，2051－2080年降低到3－5，2081－2100年時段降低到3－5;基準情景下有1－3種珍稀瀕危物種分布地區(qū)，氣候變化下大部分地區(qū)降低為0;基準情景下珍稀瀕危物種豐富度較高的華南地區(qū)，氣候變化下降低至0，2081－2100年時段豐富度有所增加;基準情景下珍稀瀕危物種豐富度不高的西藏西部，氣候變化下物種豐富度增加，基準情景下珍稀瀕危物種豐富度較高西藏東南部，氣候變化下物種豐富度降低幅度較大;基準情景下珍稀瀕危物種多樣性很高的內(nèi)蒙古西部、河西走廊和青海，氣候變化下豐富度降低明顯。說明氣候變化下，珍稀瀕危物種空間格局改變導(dǎo)致了珍稀瀕危物種分布區(qū)域脆弱性的變化。

氣候變化將加劇種群數(shù)量小、棲息地狹窄或斑塊化物種滅絕風險。另外，氣候變化將使物種棲息地退化，影響物種水源和食物等，改變物種之間關(guān)系，增加脆弱性。

表1 氣候變化下部分珍稀瀕危植物分布范圍的變化

2 珍稀瀕危物種適應(yīng)氣候變化的對策

對珍稀瀕危物種而言，適應(yīng)氣候變化是應(yīng)對氣候變化所進行的各種調(diào)整過程、行為和措施及活動等，包括自然適應(yīng)和人為適應(yīng)。針對我國珍稀瀕危物種的脆弱性，提出以下人為適應(yīng)對策。

(1)分析珍稀瀕危物種致危原因，確定氣候變化下物種的脆弱性。珍稀瀕危物種致危原因和機制主要包括人為因素、自然因素、生態(tài)因素、遺傳因素和生理因素，瀕危原因包括棲息地破壞、過度利用、外來物種入侵、環(huán)境污染和氣候變化［14］。氣候變化下，為了有效保護珍稀瀕危物種，需要科學(xué)分析珍稀瀕危物種致危原因，準確確定氣候變化對物種致危因素影響，以及珍稀瀕危物種絕滅危險程度與脆弱性，為建立有效的適應(yīng)對策提供依據(jù)。

(2)系統(tǒng)分析氣候變化下物種自然適應(yīng)機制，確定自然適應(yīng)能力。珍稀瀕危物種可能通過基因改變或微進化來適應(yīng)氣候變化，也可以通過遷徙來適應(yīng)氣候變化，而且能通過利用新微氣候環(huán)境而忍受氣候變化影響。一些物種有足夠變種和基因變異適應(yīng)氣候變化。另外，生活史周期短物種和生長發(fā)育快的物種適應(yīng)氣候變化也較快。為了有效保護珍稀瀕危物種，需要系統(tǒng)分析物種自然適應(yīng)適應(yīng)氣候變化機制，自然適應(yīng)的方式和能力，為人為適應(yīng)措施提供依據(jù)。

(3)加強物種就地保護，增加瀕危物種種群的數(shù)量。針對氣候變化對物種局地影響脆弱性增加，開展物種就地保護適應(yīng)，增強物種在原分布區(qū)適應(yīng)能力。就地保護是通過在原來生境中對瀕危動植物進行的保護措施［16］。主要途徑包括發(fā)展保護區(qū)、植物園、動物園、水族館、種子貯藏和微生物貯藏技術(shù)，發(fā)展保護植物種子庫、孢子庫、染色體保藏技術(shù)對策，建立田間基因庫和植物種子庫技術(shù);幫助植物授粉;建立物種水源和食物源補充等。另外，需要進一步開展珍稀瀕危物種繁育工作，擴大珍種群數(shù)量，增加適應(yīng)能力。

表2 氣候變化下部分珍稀瀕危動物分布范圍變化

(4)開展物種遷地保護，增加物種適應(yīng)能力。針對氣候變化將導(dǎo)致物種可能適宜新分布區(qū)，開展物種遷地保護。瀕危物種遷地保護包括:瀕危植物種子發(fā)育、有性和無性繁殖、人工造林及瀕危動物精卵庫、植物組織離體保存，動物圈養(yǎng)繁育和放歸自然，在動物園、水族館收集生物體保護，植物園、動物園等開展物種引種繁育，開發(fā)人工種群回歸引種、異地種子庫和組織培養(yǎng)技術(shù)，建立異地保護繁育基地和野生動物繁育中心等。

(5)開展物種遺傳保護，減少物種滅絕風險。氣候變化將可能使一些物種加速瀕臨滅絕，對這些物種需要采取遺傳保護對策，包括開展物種基因保護、組織培養(yǎng)、染色體保護等。對植物基因的保存與保護主要包括:①葉片或其他組織的液氮保存;②野生植物特殊基因和稀有瀕危植物基因(DNA)的提取、分離與保存;③其他形式或植物基因材料的保存(如標本)等。動物離體保存技術(shù)也正在發(fā)展，有助于物種適應(yīng)氣候變化。

(6)減少其它不利影響，增加物種自然適應(yīng)能力。為了增加物種自然適應(yīng)氣候變化的能力，需要人為幫助物種進行適應(yīng)性遷移，包括人為進行植物繁殖體、鳥類、水生生物遷移，建立長距離遷移物種的通道，消除屏障等。另外，氣候變化下物種遷移速率可能趕不上氣候變化速率，需要人為幫助進行遷移。

(7)保護和恢復(fù)物種棲息地，減少脆弱性。針對氣候變化對棲息地不利影響，需要進一步保護和恢復(fù)棲息地，包括減少放牧、森林和水體破壞，減少自然災(zāi)害，對退化棲息地恢復(fù)，脆弱棲息地嚴格保護、散失棲息地重建，破碎化棲息地連通。生物多樣性熱點區(qū)和關(guān)鍵區(qū)需要利用綜合技術(shù)建立區(qū)域性適應(yīng)和集成性適應(yīng)對策，把生物多樣性保護與社區(qū)發(fā)展結(jié)合起來，開展生態(tài)補償、生態(tài)旅游和多物種、棲息地和生態(tài)系統(tǒng)及景觀的綜合適應(yīng)技術(shù)對策。

(8)建立自然保護區(qū)適應(yīng)氣候變化技術(shù)對策，增加適應(yīng)彈性。在自然保護區(qū)管理目標和戰(zhàn)略中考慮適應(yīng)氣候變化，考慮動植物長距離遷徙，減少對自然保護區(qū)威脅。改變保護區(qū)功能劃分、開展監(jiān)測能力建設(shè)、建立保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)，建立物種遷移的走廊等技術(shù)。調(diào)整自然保護核心區(qū)劃分，擴大核心區(qū)范圍，增強緩沖區(qū)適應(yīng)氣候變化的能力。在自然保護區(qū)周圍創(chuàng)造和恢復(fù)緩沖區(qū)和棲息地鑲嵌體等。

3 部分典型珍稀瀕危物種適應(yīng)氣候變化技術(shù)選擇

物種分布不同，氣候變化下物種適宜分布范圍改變趨勢也不同，需要根據(jù)脆弱性建立每個物種適應(yīng)技術(shù)選擇。對每個物種，適應(yīng)目標就是減少或消除脆弱性，增強物種適應(yīng)能力。進行適應(yīng)技術(shù)選擇時，每個物種都要確定目前狀態(tài)和瀕危程度，分析氣候變化下的脆弱性情況來提出適應(yīng)對策。

對植物來說，重點是開展種群繁育和保護棲息地。對易危特有種:針對刺五加在氣候變化下適宜范圍北移，采取就地保護和分布區(qū)北端引種栽培對策:針對大果青扦在氣候變化下適宜分布區(qū)消失，采取就地保護、禁止砍伐、促進自然更新、開展育苗造林和遷地保護對策:針對厚樸在氣候變化下適宜分布范圍減少，采取就地保護、促進天然更新、幫助遷徙和引種栽培對策:針對華榛在氣候變化下適宜分布范圍減小至消失，采取建立種子園和擴大繁殖對策:針對黃山花楸在氣候變化下適宜分布范圍消失，采取遷地和就地保護、引種繁殖對策:針對馬尾樹在氣候變化下適宜分布范圍減小，采取就地保護、人工繁殖和植物園引種栽培對策:針對楠木在氣候變化下適宜分布范圍消失，采取嚴禁砍伐殘木、加強撫育管理、防止病蟲害和擴大栽培對策;針對山白樹在氣候變化下適宜分布范圍縮小，采取增設(shè)保護點、進行移栽和播種繁殖、擴大生長范圍對策;針對十齒花在氣候變化下適宜分布范圍減小，采取就地保護原分布區(qū)種群和遷地保護對策;針對四合木(油柴)在氣候變化下適宜分布范圍向西北擴大，采取遷地保護、適宜區(qū)引種栽培、保護和放養(yǎng)適宜傳粉昆蟲、無性繁殖擴大種群數(shù)量對策;針對脫皮榆在氣候變化下適宜分布范圍消失，采取就地保護、植物園引種栽培對策;針對獨葉草在氣候變化下適宜分布區(qū)范圍減小并西移，采取就地保護其自然生境、促進天然更新、建立保護區(qū)的措施;針對金錢槭在氣候變化下適宜分布范圍減小并西移，采取動態(tài)保護、幫助種子傳播和授粉及引種栽培對策:針對阿拉善單刺蓬分布地點少、種群持續(xù)衰退和氣候變化下適宜分布范圍消失，采取就地保護、棲息地恢復(fù)和遷地保護對策:針對麥吊云杉在氣候變化下適宜分布范圍向西移，采取引種栽培、保護好母樹和生境、促進天然更新對策;針對秦嶺冷杉在氣候變化下適宜分布范圍消失，采取就地保護、保護母株、防止鼠害、促進天然更新的對策。對易危非特有種:針對沙冬青氣候變化下適宜分布范圍消失，采取建立自然保護區(qū)、嚴禁樵采和擴大栽培范圍對策;針對白梭梭氣候變化下新疆適宜分布范圍減小，采取原分布區(qū)就地保護、保護與恢復(fù)棲息地、適宜生長區(qū)域引種栽培對策:針對鵝掌楸在氣候變化下適宜分布區(qū)范圍減小，采取就地保護、禁止砍伐和對生境破壞、人工輔助授粉和適宜地區(qū)大量栽培對策:針對觀光木在氣候變化下適宜分布范圍增加，采取就地保護、嚴禁砍伐母樹、采種育苗和擴大種植的對策:針對胡楊在氣候變化下適宜分布范圍減小近消失，采取就地保護、嚴禁亂砍濫伐、人工育苗繁殖和擴大栽培范圍對策:針對平貝母在氣候變化下適宜分布范圍消失，采取就地保護、合理采挖、擴大栽培等對策;針對祁連圓柏在氣候變化下適宜分布范圍消失，采取就地保護、植物園開展異地保護對策;針對桃兒七在氣候變化下適宜分布范圍減小并有西移趨勢，采取就地保護、選育優(yōu)良種源、引種馴化對策;針對天麻在氣候變化下適宜分布范圍減小，采取嚴禁過度采挖、促進自然生長繁殖、進行集成保護對策;針對新疆貝母在氣候變化下適宜分布范圍減小，采取選擇本種出要產(chǎn)地建立保護區(qū)、控制采挖和復(fù)壯更新對策;針對巖高蘭在氣候變化下適宜分布范圍減小至消失，采取加強管護、限制采挖、引種馴化對策;針對綿刺在氣候變化下適宜分布區(qū)消失，采取建立自然保護區(qū)、禁止過度放牧、進行繁殖試驗和引種栽培對策;針對梭梭在氣候變化下適宜分布范圍減小并北縮，采取建立自然保護區(qū)、開展直播或植樹造林、擴大分布范圍對策;針對瓣鱗花分布地點少和氣候變化下適宜分布范圍減小，采取就地保護、人工采收種子直播于鹽化土壤上及進行集成保護對策:針對禿杉在氣候變化下適宜分布范圍近消失，采取建立自然保護區(qū)、擴大種群數(shù)量、開展人工育苗造林、建立種子基地對策。對近危特有種:針對青檀在氣候變化下適宜分布范圍向東北移，采取就地保護、促進更新、擴大種植、采種育苗、較高緯度地區(qū)引種栽培的對策;針對香果樹分布廣、種群大和氣候變化下適宜分布范圍減小明顯，采取禁止砍伐、保護母樹、大力采種育苗和植物園引種栽培對策;針對銀鵲樹在氣候變化下2050年前適宜分布區(qū)消失、之后適宜分布范圍擴大，采取就地保護、控制砍伐、人工繁殖，植物園引種栽培的對策。對近危非特有種:針對星葉草分布廣和氣候變化下適宜分布區(qū)有南縮趨勢，采取保護特殊生境、促進自然更新和人工栽培對策;針對延齡草種群較大和氣候變化下適宜分布范圍減小明顯，采取主產(chǎn)地建立保護區(qū)或森林禁伐區(qū)、植物園進行繁殖和引種栽培對策。對瀕危種:針對矮沙冬青在氣候變化下適宜分布區(qū)消失，采取就地保護、建立保護區(qū)、開展繁殖試驗和引種馴化對策:針對斑子麻黃在氣候變化下適宜分布區(qū)消失，采取就地和遷地保護對策:針對水青樹孑遺植物、零星散生和氣候變化下適宜分布范圍減小并西移，采取就地保護、保護好母樹、收集種子、促進天然更新、分布區(qū)西端進行遷地保護對策;針對太白紅杉種群受威脅嚴重和氣候變化下適宜分布范圍消失，采取就地保護、人工促進更新，植物園遷地保護對策;考慮致危因素，針對草蓯蓉在氣候變化下適宜分布區(qū)范圍減小，采取就地保護、加強保護對策:針對金鐵鎖在氣候變化下適宜分布范圍向華南移，采取遷地保護、引種栽培和就地保護對策:針對望天樹在氣候變化下適宜分布范圍減小，采取克服種子頑拗性障礙、加強人工撫育、防治病蟲害、遷地和就地保護相結(jié)合對策。對極危種:針對華蓋木現(xiàn)存僅7株大樹和氣候變化下適宜分布范圍消失，采取建立保護區(qū)、嚴禁砍伐殘存植株、引種栽培對策:針對肉蓯蓉致危因素和氣候變化下適宜分布范圍減小并南移，采取建立保護區(qū)、積極進行人工繁育對策。對未列入種:針對連香樹為稀有種、殘遺分布在暖溫帶及亞熱帶地區(qū)和氣候變化下適宜分布范圍減小，采取就地保護、人工采種繁殖、擴大分布區(qū)、植物園引種栽培對策:針對領(lǐng)春木屬稀有種、處于野生狀態(tài)和氣候變化下適宜分布范圍減小，采取原產(chǎn)地加強保護、人工繁殖和遷地保護對策:針對蝟實為稀有種、古老殘遺種、生境惡化、天然更新差、植株稀少和氣候變化下適宜分布區(qū)消失，采取在分布適生地區(qū)進行試驗播種繁殖、植物園引種栽培對策;針對桫欏一些分布點已消失、垂直分布下限上升和氣候變化下適宜分布范圍先減小后擴大，有東移和北移趨勢，采取擴大桫欏保護區(qū)范圍、建立新保護區(qū)對策;針對裸果木屬稀有種和亞洲中部荒漠區(qū)內(nèi)的殘遺種、分布區(qū)日益縮小和氣候變化下適宜分布區(qū)北縮，采取加強自然保護區(qū)保護、用種子和扦插繁殖來擴大栽培區(qū)域?qū)Σ摺?/p>

對動物來說，保護棲息地和繁育非常關(guān)鍵。對易危種:針對黑熊(四川亞種)棲息地質(zhì)量衰退和氣候變化下適宜分布范圍減小，采取集成保護、減少其他脅迫對策:針對黃喉貂(指名亞種)生境惡化和氣候變化下適宜分布范圍消失，采取遷地保護和保護棲息地對策:針對馬熊棲息地范圍減少和氣候變化下適宜分布范圍西擴，采取減少火災(zāi)等對棲息地破壞和擴大保護范圍對策;針對藏酋猿生境惡化和氣候變化下適宜分布范圍先消失、后又出現(xiàn)零星分布，采取保護其棲息地，采取嚴禁捕獵、減少人為干擾和在適宜動物園進行人工飼養(yǎng)、馴化繁殖、增加其數(shù)量對策。對瀕危種:針對石貂(北方亞種)在氣候變化下適宜分布范圍擴大，采取棲息地保護與恢復(fù)、擴大保護范圍對策:針對紫貂(大興安嶺亞種)生境惡化和氣候變化下適宜分布范圍消失，采取建立分布區(qū)保護網(wǎng)絡(luò)和保護棲息地對策;針對野駱駝在氣候變化下適宜分布范圍擴大，采取自然保護區(qū)及其棲息地加強監(jiān)測和管理、人工設(shè)置飲水設(shè)施、人為幫助應(yīng)對天敵襲擊對策:針對鵝喉羚(南疆亞種)在氣候變化下適宜分布范圍銳減，采取保護棲息地和促進自然繁育對策:針對藏羚在氣候變化下適宜分布范圍向西擴，采取動態(tài)和集成保護、擴大保護范圍和保護棲息地對策:針對野牦牛在氣候變化下適宜分布范圍向西、向北擴張，采取擴大保護范圍和保護棲息地對策:針對藏野驢在氣候變化下適宜分布范圍改變，采取集成保護、建立保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)、保護與恢復(fù)棲息地對策:針對鵝喉羚(柴達木亞種)在氣候變化下適宜分布范圍改變，采取擴大自然保護區(qū)、保護棲息地的對策:針對蒙古野驢在氣候變化下適宜分布范圍南移，采取擴大保護區(qū)范圍、建立物種遷移廊道、保護棲息地對策。對極危種:針對草原斑貓(新疆亞種)在氣候變化下適宜分布范圍改變，采取擴大適宜分布范圍、就地和遷地保護對策;針對雪豹在氣候變化下適宜分布范圍擴大、島狀分布，采取保護有蹄類動物緩解其食物資源下降、保護生境、促進自然繁育、擴大其種群數(shù)量對策。

對每個物種來說，適應(yīng)氣候變化都需要同時考慮物種本身、棲息地和所在群落及生態(tài)系統(tǒng)整體適應(yīng)，并且需要技術(shù)集成和區(qū)域內(nèi)多物種保護。

4 結(jié)語

我國珍稀瀕危物種較多，需要對每個物種都進行系統(tǒng)分析評估。目前所建立的部分物種適應(yīng)氣候變化技術(shù)選擇對其它物種有一定借鑒意義，需要更加詳細地分析。珍惜瀕危物種適應(yīng)氣候變化對策需要結(jié)合物種瀕危等級劃分方法和島嶼生物學(xué)理論、物種生存力分析和集合種群方法進行定量分析，同時需要考慮社會經(jīng)濟情景和成本效益等問題。

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Strategies of Adaptation to Climate Change for Rare or Endangered Species in China

WU Jian-guo LV Jia-jia ZHOU Qiao-fu
(Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012，China)

The strategies of adaptation to climate change for rare or endangered species in China were suggested based on the analyzing the impacts of climate change on rare or endangered species，and the option of adaptation to climate change for some rare or endangered species were analyzed．The vulnerability of species under climate change includes:the reduction of distribution，habitat fragmentation，decline of abundance and group size，population extinction，habitat degradation or loss．The strategies of adaptation to climate change for rare or endangered species in China should consider analyzing the natural adaptation mechanism，strengthening situ-conservation，increasing the population size，developing ex situ conservation and genetics protection techniques，reducing other disturbance or threat factors to species，protecting and restoring the habitat of rare or endangered species，and taking of adaptation measures in protection areas，etc．．The strategies of adaptation to climate change for species should be considered based on the state of endangered species and the vulnerability of species under climate change．The limited species were analyzed in this study，and every species should be assessed in detail for adaptation to climate change．

climate change;rare and endangered species;strategies of adaptation

Q16

A

1002－2104(2011)03專－0566－05

2011-01-14

吳建國，博士，研究員，主要研究氣候變化影響及適應(yīng)。

國家“十一五”科技支撐專題(編號:2007BAC03A02－06)。

(編輯:劉文政)