基本介紹
- 中文名：瑪他種群
- 外文名：Meta population
- 其他譯名：複合種群，集合種群，聯種群等
- 類型：種群關係
- 解釋：棲息地已破碎呈斑塊狀分布的種群
- 套用：保護生物學
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背景知識
世界人口的激增和科學技術的巨大進步使得人類以前所未有的規模和速度改變著生存環境。當人類社會的範圍不斷擴大的同時，其他生物的棲息地卻在第三節種群關係不斷地縮小，越來越多的森林被砍伐，越來越多的生物種群趨於滅絕。生物生存所依賴的是食物，空間和繁殖。由於人類的影響，過度的濫砍濫伐，侵占生物領地，導致生物的棲息地破碎化，生存空間越來越少，物種瀕臨滅絕。20世紀80年代以後，由於生物資源，特別是生物的多樣性受到比任何歷史時期更大的威脅，保護生物學的研究受到了極大的重視。人們在研究生物滅絕過程中，發現許多生物的滅絕過程都是棲息地先行破碎，連續分布的種群裂成斑塊狀種群，然後逐個斑塊種群滅絕，也有的種群在棲息地裂成斑塊後，局部小種群因其他斑塊個體的不斷遷人而能長期生存，甚至局部種群滅絕後形成的空間也能被來自鄰近斑塊的遷人個體占領而得到恢復，這些現象激發了人們對瑪他種群的極大興趣。屬於種群關係的一種類型。
種群理論
Harrison認為瑪他種群是指生活在棲息地已破碎的，呈斑塊狀分布的種群。這一種群可由局部斑塊中種群的不斷滅絕和再遷人達到平衡而長期地生存。他又指出:從更現實更實際的意義上來說，瑪他種群是由一系列同種種群所組成的種群，這些種群之間可能有關係也可能沒有關係，因為在實踐中，常常難於確定這些種群之間是否有關係，而且即使沒有關係，也不等於說將來也沒有關係。使用這樣的定義，瑪他種群的定義非常廣泛，幾乎包括了所有的野外種群，缺點是這樣定義的瑪他種群，它的結構和空間分布格局與種群生存力的關係可能很大也可能不大。
理論發展
瑪他種群理論的內涵十分豐富，而且還在不斷發展。該理論可歸納為如下幾點重要原理:① 瑪他種群是指由一組空間隔離、相互有聯繫的局部種群所組成。② 一個瑪他種群要長期生存，組成的各局部種群之間的遷人率必須大於各自的滅絕率。③ 瑪他種群越大(即組成該瑪他種群的局部種群越多)，種群能生存的時間越長。④ 瑪他種群的穩定性由局部種群之間的遷移率來維持，局部種群之間的遷移率越高，瑪他種群的動態穩定性越高。⑤ 組成瑪他種群的局部種群所生存的棲息環境的不同對瑪他種群的生存有重要作用，不同棲息地局部種群因環境的不同會導致遺傳結構的不同，當這些不同的個體相互遷移時，會使各局部種群的遺傳多樣性提高，抵禦近親衰退和遺傳漂移的不良影響，從而提高種群的生存力。⑥ 組成瑪他種群的局部種群之間的距離、動物的擴散能力對瑪他種群的維持有重要作用，因為這兩者都會影響種群之間的擴散率。⑦ 有一個大種群和許多小的衛星種群所組成的瑪他種群，如大種群的數量足夠大或互相之間有一定的擴散率，那么對物種的保護十分有利。
種群模型
常見的模型有下列幾種:
① 滅絕(extinction)和重建(colonization)平衡模型最簡單的模型是Levin-,的單個種群模型，假設一個瑪他種群是由許多斑塊所組成，p代表被局部種群占領的斑塊比例，e表示一個斑塊中種群的滅絕率，m表示未被局部種群占領斑塊第三章生物圈中的生命系統的重建率，那么:dp/dt = mp(1一p)一ep這個模型十分簡單，如果in)e ，即瑪 他 種 群 可以穩定地生存，如果m<e,瑪他種群逐步滅絕。該模型的關鍵在於弄清該棲息地到底有多少個斑塊可以被種群所利用，可根據野外調查和歷史紀錄來確定，然後根據一定時期的多次調查和統計來測量種群的滅絕率和重建率。此外模型利用這些數據可以模擬出種群的未來命運。
② 單一物種模型 (single species model) 該模型可以模擬組成瑪他種群的局部種群動態。模型把相互間有個體遷移的局部種群綜合為一個種群來模擬，產生種群長期生存所需的數量閡值。如果個體數量足夠大，那么這個物種會長期生存。如果種群數量小於閉值，種群最終滅絕。Quinn和Hastings利用單一物種模型證明，不 僅 相 互 有遷移的局部種群所組成的瑪他種群存活的時間比較長，即使沒有遷移，兩個數量較少的種群生存的時間也要比同數量的一個大種群長得多。
套用
要保證一個瑪他種群的長期生存，需要維持幾個不同的局部種群，並保持種群之間適當的遷移率。在野外，要保持多少局部種群，每個局部種群要多大，種群之間的距離多遠，才能保持一定的遷移率，這些問題成了保護生物學家要解決的主要問題。
20世紀70年代以後，隨著許多珍貴的野生動植物滅絕或瀕臨滅絕，人們自然而然地把注意力集中在保護瀕臨滅絕的某些珍貴的野生動植物上。人們從現實出發，考慮到人類不可能提供大量的土地來保護動物，採用了種群生存力分析方法，提出了最小存活種群的概念。特別是美國國家公園管理部門在70年代要求美國國家公園中的所有野生脊椎動物的數量不能少於最小存活種群。因此許多國家公園爭相研究最小存活種群，來制定相應的保護計畫，最小種群研究達到高潮。
進人80年代後，人們在深人野外研究最小存活種群時發現，處於瀕危狀態的動物，它們的棲息地大多已被分隔，種群已經破碎。在破碎的種群之間存在著許多很複雜的關係。簡單地把它們作為一個種群來研究它們的生存力，將無法反映它們的實際情況。有些物種儘管在棲息地的各個斑塊中，各局部種群數量不大，但是通過不斷地向數量逐漸下降的局部種群或者已滅絕的空斑塊的遷移，可以保持種群的長期生存。而且這種不同局部種群之間個體的交流，還能提高種群的遺傳多樣性，從而抵消近親繁殖和遺傳漂變的影響，提高種群的生存能力。
因 此，瑪他種群理論被人們爭相用來指導瀕危動物的保護。如北美的黑足助(Mustela nigripes )、北美斑裊( Steix occidentalis caurina)等瀕危動物的保護計畫，都在採用瑪他種群理論來指導設計。
