岛屿生物地理学理论:模型与应用
岛屿生物地理学理论对自然保护区的指导意义
岛屿生物地理学理论对自然保护区的指导意义
岛屿生物地理学理论对自然保护区的指导意义
岛屿生物地理学的出现标志着人类对野生动物及其生存环境的研究工作出现了新的突破。
它涉及到多个领域，如植物学、动物学、生态学、遗传学、进化生物学等，有助于人们更加深入理解岛屿生物的特性，为自然保护区的制定提供更强有力的科学依据。
岛屿生物地理学研究表明，岛屿上生物种类栖息地和迁徙路径呈明显联系，以及岛屿中不同物种或种群之间的生态关系和地理变化。
无论是外岛还是内陆，物种的迁徙路径会进行适应性调整，以适应本地的生态环境。
在自然保护区规划中，岛屿生物地理学的研究结果可以作为一种借鉴，分析影响岛屿生物活动及生态环境变化的因素，并根据岛屿动物特有的生态环境发展出合理的保护措施，以最大化地保护地区内特有的生物物种及其群落以及育苗树种等。
此外，岛屿生物地理学可以帮助管理者做出更详尽的自然保护区规划，比如：通过对夜行性鸟类的研究，可以结合地形特点为夜行性鸟类指定合适的迁徙路径，制定适宜的保护范围；或者根据捕食者和猎物之间的生态关系，为重要生态系统的保护指明重点。
总之，岛屿生物地理学的发展为自然保护区的管理提供了有效的科学指导和广泛的应用价值，使大家能够从多方面更好地了解动植物在岛屿上空间分布态势，依法制定合理的自然保护区，最大限度地提高动植物的保护效果。
谨以此文报友们，共勉！。
景观生态学第3章
狭义复合种群定义：
强调复合种群必须表现出明显的局部种群 周转（即局部生境斑块中生物个体全部消 失，尔后又重新定居，如此反复的过程）
频繁的亚种群（或生境斑块）水平的局部性绝灭。
满足2个条件
亚种群（或生境斑块）间的生物繁殖体或个体的交流。 亚种群尺度或斑块尺度
面积较大而距离 较近的岛屿比面积 较小而距离较远的 岛屿的平衡态物种 数目大。
图1
岛屿生物地理学动态模型
面积较小和距离 较近的岛屿分别比 大而遥远的岛屿的 平衡态物种周转率 要高。
岛屿生物地理学理论意义
1、丰富了生物地理学理论和生态学论；
2、促进了我们对生物种多样性地理分布与
动态格局的认识和理解。 3、岛屿生物地理学理论的简单性及其适用 领域的普遍性使这一理论长期成为物种保 护和自然保护区设计的理论基础。
I0 s(t ) S (0) exp ( I 0 E 0)t S S p p I 0 E0 I 0 E0
I
0
(3.7)
S（0）岛上初始种丰富度。当迁入率等于绝灭率（I＝E）时
I0 se ( ) I 0 E0
（3.8）
岛屿平衡态物种丰富度取决于单位种迁入率和绝灭率以及大陆物种 库的大小。
复合种群的类型
一般的来说，复合种群分为五种类型： A 经典型（或Levins复合种群） B 大陆---岛屿型复合种群（或核心---卫星复 合种群） C 斑块性种群 D 非平衡态复合种群 E 中间型或混合型复合种群
经典型（或Levins复合种群）
由许多大小或生态特征 相似 的 生境 缀 块组 成 。 主要特点： 每个亚种群具有同样 的绝灭概率； 整个系统的稳定必须 来自缀块间的生物个 体交 流 或繁 殖 体交 流 ， 并且随生境缀块的数 量变大而增加。
《岛屿生物地理学》PPT课件
▪ 动物地理分布研究比植物地理分布晚：一是动物种类数量比植物多的多。 二是动物分布与气候间的关系大多数不是直接的。
▪ 总而言之，岛屿动植物少而贫乏，发展进化和适应辐射迅速，由于这种 状况，岛屿为研究生物进化提供了理想的场所，同时，岛屿生境的风险 大，因此在移入，拓殖和灭绝的过程中，存在着错综复杂的相互作用。
岛屿生物地理学理论与生物多样 性保护
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By：Hailing-Zhuang
1
目录
▪ 背景 ▪ 理论 ▪ 应用及不足 ▪ 总结
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2
背景
▪ （一）19世纪早期，自达尔文和华莱士提出进化论和生物地理学以来，经科学家证实地理 隔离对物种形成的重要作用，岛屿成为激发和验证这些科学思想的天然实验室。
▪ 如：自然保护区，国家公园，被周围的农田、工厂、城市所 包围的地区。高山、溪流、洞穴，山沿以及其他边界明显的 生态系统、林窗，甚至叶片，都可以看作是大小、形状、隔 离程度不同的岛屿。
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4
岛屿生物的特点
▪ 岛屿生态系统明显地不同于其它生态系统。对于岛屿上生活的生物来说， 岛屿生境风险大，灾害多。
▪ （3）对于不同的动物类群、不同岛屿或者同一岛屿的不同时间来说，迁入 率和灭绝率曲线是不同的。另外，灭绝率曲线还受到物种遗传学机制的影响。
▪ （4）平衡理论将物种的迁入和灭绝看成是相互独立的过程，但实际上并非 完全如此。
▪ （5）平衡理论认为岛屿上物种存在的数目主要是由迁入率和灭绝率决定的 ，忽视了其他物种互作关系（如竞争、捕食、互惠共生、寄生）等调节群落 结构的作用。
岛屿生物地理 学动态模型 该模型表明物种迁入率随距离,
第21卷第7期2001年7月生 态 学 报A CTA ECOLO G I CA S I N I CA V o l .21,N o.7Ju l .,2001物种保护的理论基础——从岛屿生物地理学理论到集合种群理论赵淑清1,方精云1,雷光春2(1.北京大学城市与环境学系,北京 100871;2.北京大学生命科学学院,北京 100871)基金项目:国家重点基础研究发展规划(编号:G2000046801)和世界自然基金会(WW F )(CN 0079.09)资助项目收稿日期:2000202228;修订日期:2000208208作者简介:赵淑清(1972～),女,博士。
主要从事生态学及遥感应用研究。
摘要:全球面临着生境破碎化的危机。
物种保护已成为人类面临的重大课题。
并不是所有的人对岛屿生物地理学理论的产生及其关注的海洋岛屿都很熟悉,但是越来越多生物赖以生存的自然栖息地的丧失和破碎化都是有目共睹的。
岛屿生物地理学和集合种群理论是目前物种保护的两个基本理论。
物种迁入率和绝灭率的动态变化决定岛屿上的物种丰富度是岛屿生物地理学理论的核心内容,而集合种群理论关注的的是局部种群之间个体迁移的动态以及物种的续存条件。
在概述两个理论形成、发展及其核心内容的基础上,着重比较它们的异同点以及在生态学理论和实践中的应用,并论述物种保护理论范式从岛屿生物地理学向集合种群理论转变的基本背景和原因。
关键词:生境破碎化;集合种群动态理论;物种保护;岛屿生物地理学Theoretica l ba sis for spec ies con serva tion :from the theory of island b iogeography to m etapopula tion dynam ic theoryZHAO Shu 2Q ing 1,FAN G J ing 2Yun 1,L E I Guang 2Chun 2 (1.D ep art m ent of U rban and E nv ironm entalS cience ,P ek ing U niversity ,B eij ing 100871,Ch ina ;2.Colleg e of L if e S ciences ,P ek ing U niversity ,B eij ing 100871,Ch ina )Abstract :T he fragm en tati on of natu ral hab itats is a cu rren t global crisis.It is a great challenge to hum an beings to p ro tect species diversity .N o t m any of u s are fam iliar w ith ocean ic islands ,w h ich supp lied key ex 2amp les fo r the theo ry of island b i ogeography ,bu t all of u s are fam iliar w ith the lo ss and fragm en tati on of som e natu ral hab itats in w h ich b i o ta ex ist .T he theo ry of island b i ogeography and the m etapopu lati on dy 2nam ic theo ry are tw o fundam en tally theo retical bases fo r species con servati on ;the fo rm er is concerned w ith how species num ber changes w ith the i m m igrati on and ex tincti on rate ,w h ile the latter focu ses on the dy 2nam ics of individual m igrati on among local popu lati on s and conditi on s of species persistence .In th is paper ,w ith an in tegrated view w e attemp t to ou tline the fo rm ati on ,developm en t and co re con ten ts of the theo ry of island b i ogeography and m etapopu lati on dynam ic theo ry ,to compare their differences ,and to disu ss their app licati on s in eco logical theo ry and p ractice .In additi on ,the cau ses of paradigm sh ift from the theo ry of is 2land b i ogeography to m etapopu lati on dynam ic theo ry on species con servati on are b riefly comm en ted .Key words :H ab itat fragm en tati on ;m etapopu lati on dynam ic theo ry ;species con servati on ;theo ry of island b i ogeography文章编号:100020933(2001)0721171209 中图分类号:Q 149 文献标识码:A 许多自然环境都可看成是大小、形状和隔离程度不同的岛屿,而且岛屿有许多显著特征,如地理隔离,生物类群简单。
岛屿生物地理学
种类-距离和岛屿面积-死亡率的关系
近陆
迁入率
死亡率
小岛
远陆 大岛
岛屿上的物种数量
“距离效应”即岛屿离陆地和其它岛屿越远，其上的物种数目就越少，这是因为如果岛 屿的面积相等岛屿与陆地和其它岛屿之间的距离越远其上的物种的迁入就越慢。 面积与死亡率：岛屿面积越小，死亡率越高或者说灭绝率越高，因为小岛本身的资源和 生态位有限，允许容纳的物种数量相对较少，竞争激烈。
平衡理论的不足
（1）迁入率和灭绝率曲线的确切形状无法估计，因此，难以对某个时期的 种群做出准确的估计。该理论缺乏预测性。 （2）在模型中，平衡态物种的数目是由迁入率和灭绝率决定的。这样的假 设过于简单化。 例如：某一种鸟暂时路过某个岛屿，能称之为迁入吗？如果是的话，当它离 开时，是否可以称之为灭绝呢？再者，优势某种生物的许多个体迁入某个岛 屿，但是如果它们找不到配偶，也是很快会灭绝。 （3）对于不同的动物类群、不同岛屿或者同一岛屿的不同时间来说，迁入 率和灭绝率曲线是不同的。另外，灭绝率曲线还受到物种遗传学机制的影响。 （4）平衡理论将物种的迁入和灭绝看成是相互独立的过程，但实际上并非 完全如此。 （5）平衡理论认为岛屿上物种存在的数目主要是由迁入率和灭绝率决定的， 忽视了其他物种互作关系（如竞争、捕食、互惠共生、寄生）等调节群落结 构的作用。 （6）岛屿生物地理学理论的另一缺陷是它假定同一分类群内不同的种之间 的迁入率和灭绝率是一致的。但是，同一分类单位的不同种之间其扩散能力 和灭绝脆弱性是不同的。
岛屿生率
s 岛屿上物种数量 岛屿上物种数量平衡模型
岛屿生物地理学理论：平衡理论
平衡理论的内容:①岛屿生物种类的丰富度完全取决 于两个过程，即迁入和灭绝。②当迁入率和灭绝率 相等时，岛屿物种数量达到动态平衡，即物种的数 目相对稳定，但物种的组成却不断变化和更新。③ 迁入率和灭绝率将随岛上物种的丰富度的增加而分 别呈下降和上升趋势。
保护生物学 - 04保护生物学的基本理论
小种群（minimum population ）理论
种群生存力分析（population viability analysis,PVA） 是利用分析和模拟技术，确定种群以一定概率存活一定时间 的最小种群大小。 目标是确定最小可存活种群（MVP）和最小存活面积（MVA） 应用于珍稀濒危物种的保护和管理。 有助于指导创造适宜栖息地，增加适合度、调节其他种群的 捕食者。 种群生存力的影响因素 种群统计学特征的随机性：出生率、死亡率、种群数量 环境的随机性：气象、资源、捕食者、竞争者和寄生种群等 遗传的随机性：遗传漂变、近交衰退等 自然灾变：极端灾害的偶发性
*** What is the pattern? What two equilibrium factors explain it?
岛屿生物地理学理论
岛屿上物种的分布规律: 某一类群的种类随岛屿面积的变 化而变化（与岛屿的隔离程度有关）。 S=cAZ 或 LgS=Lgc+ z (lgA) S：物种数量 A：岛屿面积 z、c: 常数
保护生物学三大理论的关系
三个理论的联系
关注的都是物种保护和种群动态问题。 岛屿理论研究破碎化生境和物种保护问题的基础。 小种群理论弥补了岛屿理论忽视内因的缺陷。 复合种群直接面对生境破碎化后的种群动态、生态学过程和 物种保护。 因此， 岛屿理论：是开展物种保护的理论基础； 小种群理论：是实现物种保护种群生态学保证； 复合种群理论：侧重研究生境破碎化后物种保护面临的特殊 问题。
小种群理论
小种群理论与生物多样性保护 小种群理论意义特殊而重大：对灭绝风险高的物种更加紧迫， 因此为保持最大的生物多样性这一直接目标，而阻止物种灭 绝，但受随机因素影响较大。 小种群与自然保护区设计：指出目标种或关键种（脆弱物 种），确定最小可存活种群大小，估价维持最小种群所需的 面积大小。 小种群保护的关键：种群的遗传变化，及种群和环境随机性 的影响。
6 第七章 岛屿生物地理学理论
Dr.zengzhiyong Guizhou University 4/28
Dr.zengzhiyong@
S= CAZ
式中：S——物种数 C——常数(其变化反映地理位臵的变化对种 丰富度的影响 ) Z——物种数与面积之间的系数 A——岛屿面积 对上式两边取对数，则得： log S = log C + Zlog A
Dr.zengzhiyong Guizhou University 9/28
Dr.zengzhiyong@
Dr.zengzhiyong Guizhou University 19/28
Dr.zengzhiyong@
可以设想如果岛上拥有临近大陆上所有的物种时，就 不存在新种的迁入。实际上这种情况是不可能出现的，因 为当岛上的物种越来越多时，灭绝率也越来越高。 假定在某一陆地的边缘最新形成一排大小不相同，但 距离陆地又相等的岛屿。从陆地迁入这些岛屿的物种的速 率将是一样。但是，这些岛屿上物种的灭绝率则不相同。 小岛屿上物种灭绝率要比大岛屿快，这是因为小岛屿有限 的空间使得物种之间对资源的竞争加剧，允许容纳的物种 数就相对较少，并且每个物种的种群数量也小，当迁入率 与灭绝率相等时，总的物种数也小。
达林顿（Darlington，1957)关于岛屿面积增加10倍， 岛上的动物的种数加倍的结论，即是z=0.3时的特殊 情况。设S1=CAz，那么，当岛屿的面积增加10倍， S2=C(10A)z，所以，
正常情况下，空间面积每增加10倍，物种数目平均增 ，即如果原始生态系统只有10%的面积 加 1 倍，反之亦然。 保存下来，那么，该生态系统有50%的物种丢失；如果1% 的面积保存下来，则该生态系统中有75%的物种丢失。
生物地理学-第五章(2)
迈克阿瑟和威尔森总结的岛屿生物 群的三个特征： 群的三个特征： 生物种数与岛屿面积成正相关； 1. 生物种数与岛屿面积成正相关； 2. 生物种数与岛屿距大陆或其他的 生物源地的远近成负相关； 生物源地的远近成负相关； 3. 岛屿在生物种类组成上出现连续的 种类流通， 种类流通，但种类数量保持大致稳 定。
结论： 结论：较大的岛屿一般具有较多的生物 种类，岛屿面积每增加10 10倍 种类，岛屿面积每增加10倍，两栖和爬 行动物的种类数目增加一倍，反之亦然。 行动物的种类数目增加一倍，反之亦然。
如果按照达灵顿推算的规律来推断的 面积缩小10 10倍 物种就减少一半， 话，面积缩小10倍，物种就减少一半， 若缩小100 100倍 若缩小100倍，物种就会减少到原来 的四分之一。 的四分之一。 保护好百分之一的物种空间面积， 保护好百分之一的物种空间面积，就 相当与保护住原有物种数目的百分之 二十五。 二十五。
2. 保护区地点的选择
为了保护生物多样性， 为了保护生物多样性，应首先考 虑选择具有最丰富物种 最丰富物种的地方作 虑选择具有最丰富物种的地方作 为保护区。另外特有种 特有种、 为保护区。另外特有种、受威胁 濒危物种也应放在同等重要 种和濒危物种也应放在同等重要 的位置上。 的位置上。
值得注意的是， 值得注意的是，如果保护区是原始 植被的剩余斑块， 植被的剩余斑块，应尽可能多的将 周围人们已经利用的部分（ 周围人们已经利用的部分（如农田 或草地）包含在保护区内， 或草地）包含在保护区内，保护区 建成后，通过减少人为干扰， 建成后，通过减少人为干扰，这些 地区会逐渐恢复为地带性植被， 地区会逐渐恢复为地带性植被，从 而提高保护区的质量。 而提高保护区而言，迁入率和灭绝率 将随岛屿上物种的丰富度的增加 增加而分 将随岛屿上物种的丰富度的增加而分 别呈下降 上升趋势 下降和 趋势。 别呈下降和上升趋势。 小岛屿上物种灭绝率要比大岛屿快 小岛屿上物种灭绝率要比大岛屿快， 上物种灭绝率要比大岛屿 这是因为小岛屿有限的空间使得物种 之间对资源的竞争加剧 加剧， 之间对资源的竞争加剧，允许容纳的 物种数就相对较少， 物种数就相对较少，并且每个物种的 种群数量也小。 种群数量也小。当迁入率与灭绝率相 等时，总的物种数也小 等时，总的物种数也小。
岛屿生态地理学理论【岛屿生物地理学理论与生物多样性保护】
岛屿的面积和
隔离程度都影响鸟类物种的数目
２
当一个物种占据某个
岛屿后
就会在一定程度上由该物种的选择方向时期
建立种效应
Ｆｏｕｎｄｅｒ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ
简单他说是指一个传播体
建立种的等位基因数量相对较少
遗传变异将逐渐得到恢复环境条件下岛屿同种种群和纯合水平的提高
研究种群大小对后代种群遗传变异的影响
所谓最小动态面积是指能够包含较复杂的生境类型
１９７５
ＭａｒｑｕｅｓａｓＭａｒｉａｎａｓ ＩｓｌａｎｄｓＰｅｌｅｗ Ｐａｌａｕ Ｉｓｌａｎｄｓ
Ｓｏｍｏａ
Ｆｉｊｉ
１６
Ｒｅｎｅｌｌ Ｉａｌａｎｄｓ
Ｄ＇Ｅｎｔｒｅｃａｓｔｅａｕｘ Ｉｓｌａｎｄｓ
我们就可得到生态学中的所谓
１９１３
Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ
１９２５
Ｄｉａｍｏｎｄ和
Ｍａｙｒ
１９６２ａＭｃＱｕｉｎｎｅｓｓ
将这一关系用
它已经扩展到陆地生境岛屿的研
究中去
然后介绍了其在自然
保护区和保护庇护所景观片断化是形成生境岛屿的重要原因之一
２ 岛屿生物地理学理论
２
Ｉｎｓｕｌａｒｉｔｙ
形状和隔离程度不同的岛屿
例如
类活动的影响
１９５６
１９７２
Ｔｒｕｅ ｏｃｅａｎｉｃ ｉｓｌａｎｄｓ
岛屿上的物种数目曾经同其原来相连的陆地相同
陆地桥岛屿由于地质的原因
那么ｚ值可能增加经过对数转换后ＩｓｏｌａｔｅＳａｍｐｌｅ而样本则是群落中的部分个体样本的ｚ值要比隔离种群小１２１７１８３５之间ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ
面积曲线以及ｚ值的狭窄范围主要是由于下列两方面引起的
其二是个体总数和物种数目之间的关系非常接近对数正态分布Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｂｕｎｄａｎｃｅ
生物地理学与岛屿生物多样性分布模式
生物地理学与岛屿生物多样性分布模式生物地理学是研究生物在地理空间上分布和演化的学科，而岛屿生物多样性则是生物地理学的一个重要研究领域。
岛屿作为一个封闭的生态系统，具有独特的地理环境和生物群落特征，因此对于岛屿生物多样性的研究可以揭示生物的适应性演化、生物地理分布和物种形成等重要问题。
岛屿生物多样性分布模式研究主要包括物种多样性和生物地理分布模式两个方面。
物种多样性是指一个生态系统或地理区域内物种丰富度和多样性的度量，而生物地理分布模式则是指岛屿上不同物种的分布规律和特征。
研究表明，岛屿的物种多样性受到多个因素的影响。
首先，岛屿的地理面积是影响物种多样性的重要因素之一。
根据“岛屿生物地理定律”，岛屿的物种丰富度与岛屿的面积成正比关系。
即岛屿面积越大，物种丰富度越高。
这是因为较大的岛屿可以提供更多的生境，容纳更多的物种。
此外，较大的岛屿还能够提供更多的资源和食物，支持更多物种的生存与繁衍。
另外一个影响岛屿生物多样性的因素是地理位置。
根据“岛屿生物地理定律”的首度规则和最大相对距离规则，物种移入岛屿的概率与岛屿和大陆的距离成反比关系，并随着大陆的面积和物种库存的增大而增加。
这是因为较近的岛屿易于物种迁移和扩散，可以更容易地由大陆或其他岛屿扩散过来。
而较远的岛屿则由于迁移能力有限，物种迁入和迁出的机会较少，因此物种多样性较低。
此外，岛屿的地理隔离程度也会影响物种的分布和形成。
地理隔离是指岛屿与其他生境之间的空间隔离。
地理隔离可以限制物种的迁移和交流，导致岛屿上物种独特的适应性进化和物种形成。
在地理隔离的作用下，岛屿上的物种经过长期演化和选择，形成了独特的种群和亚种。
在岛屿生物地理分布模式研究中，有三种经典的分布模式被广泛关注。
首先是“上升式”分布模式，即物种多样性随着岛屿面积的增大而增加，但增加的速度逐渐减缓。
其次是“分类”分布模式，即不同类群的物种多样性对于岛屿面积的响应不同。
例如，某些类群的物种多样性可能随岛屿面积的增大而增加，而其他类群的物种多样性则保持相对稳定。
第四讲 景观生态学基本原理
第三讲景观生态学的重要理论一、岛屿生物地理学理论1、岛屿生物地理学主要内容景观中缀块面积的大小、形状以及数目,对生物多样性和各种生态学过程都会有影响。
例如,物种数量(Ｓ)与生境面积(Ａ)之间的关系常表达为:Ｓ=CＡZ式中ｃ和ｚ为常数，Z：0.18~0.35，平均值为0.263。
应用上述关系式时,须注意二个重要前提：①所研究生境中物种迁移与绝灭过程之间达到生态平衡态；②除面积之外,所研究生境的其它环境因素都相似。
（1）生境多样性假说（2）被动取样假说；（3）岛屿生物地理学动态平衡理论2、岛屿生物地理学理论数学模型ｄＳ/ｄｔ=I-E式中的Ｓ为物种数,ｔ为时间,Ｉ为迁居速率(是种源与缀块间距离Ｄ的函数),Ｅ为绝灭速率(是缀块面积Ａ的函数)。
模型成立的前提：I0、E0具有均一性、稳定性、可加性；I、E相互独立（援救效应、目标效应）（1）物种形成和演化过程暂时性的非相互作用平衡→相互作用平衡→选择平衡→演化平衡3、岛屿生物地理学的验证与应用考虑到景观缀块的不同特征,种与面积的一般关系可表达为:物种丰富度(或种数)= (生境多样性、干扰、缀块面积、演替阶段、基底特征缀块隔离程度)岛屿生物地理学理论的最大贡献之一,就是把缀块的空间特征与物种数量巧妙地用一个理论公式联系在一起,这为此后的许多生态学概念和理论奠定了基础。
二、复合种群理论1、复合种群的概念（metapopulation）(1)狭义概念美国生态学家Richard Levins在1970年创造了复合种群一词,并将其定义为“由经常局部性绝灭,但又重新定居而再生的种群所组成的种群”。
换言之,复合种群是由空间上相互隔离但又有功能联系(繁殖体或生物个体的交流)的二个或二个以上的亚种群(Subpopulation)组成的种群缀块系统。
亚种群生存在生境缀块中,而复合种群的生存环境则对应于景观镶嵌体。
①亚种群尺度或缀块尺度。
在这一尺度上,生物个体通过日常采食和繁殖活动发生非常频繁的相互作用，从而形成局部范围内的亚种群单元。
岛屿生物地理理论及意义
为了保护生物多样性 ，应首先考虑选择具有 最丰富物种的地方作为保护区， 许多自然保 护区由于受人类活动的影响已经或正在成为 生境岛屿。所以可以利用岛屿生物地理学理 论来确定保护区的位置、大小、形状以及是 否需要廊道连接。
运用生物地理学理论与遥感影像寻找本拉登
谢谢老师和同学们！
完毕
岛屿：生物赖以生存的具有可区分边界的生境 区域。大至海洋中的群岛、高山、自然保护区、小
到森林中的林窗，甚至植物的叶片，都可以看成是 大小、形状、隔离程度不同的岛屿。
迁入率：物种迁入岛屿速度的快慢。 灭绝率：岛屿上物种消失速度。 面积效应：就不同的岛屿而言，物种的迁入率 随其与陆地种库或侵殖体源的距离增加而下 降，生物多样性随岛屿面积增加而增加的现 象。 距离效应：如果岛屿的面积相等，岛屿与陆地 和其它岛屿之间的距离越远，其上的物种的 迁入就越慢的现象。
平衡理论的理解： 在岛屿生物群落里，物种的多样性随面积的增 加而增加，某个物种的数目也随着岛屿的面 积的增加而增加，但是岛屿上的物种数却不 会随时间变化而变化。岛屿上的物种数目决 定于迁入物种和灭亡物种的平衡，而且是一 种动态平衡，即不断有物种灭绝，由同种或 别种的迁入而得到补偿。
由此岛屿生物地理学理论得出的结论： 1、不论岛屿的面积多大，距离侵殖种源多远， 都存再一平衡物种数 。 2 、岛屿上物种的组成不断变化 并且只取决于 物种的迁入和灭绝 。
岛屿生物地理学理论的意义
这一理论揭示了种 - 面积关系，从动态方面定量阐 述了岛屿上物种丰富度与面积、隔离程度之间的关 系；（面积效应） 促进了人们对生物多样性的地理分布与动态格局的 认识和理解。 岛屿生物地理学理论为生物多样性的保护提供了非 常重要的理论依据; 利用生物地理学理论可以确定生物物种的个体和群 体。
岛屿生物地理学理论及应用.doc
岛屿生物地理学理论及应用摘要：全球面临着生境破碎化的危机，物种保护已成为人类面临的重大课题。
本文通过对岛屿生物地理学理论的详细了解，具体分析了岛屿生物的种—面积关系和岛屿生物地理学的平衡理论，物种迁入率和绝灭率的动态变化决定着岛屿上的物种丰富度。
通过岛屿生物地理学理论的研究，来研究保护生物群落和生物种的问题。
关键词：岛屿生物地理学，物种，种—面积关系，平衡理论一、引言许多生物赖以生存的生境，大至海洋中的群岛、高山、自然保护区、小到森林中的林窗，甚至植物的叶片，都可以看成是大小、形状、隔离程度不同的岛屿。
例如，湖泊可以看成是“陆地海洋”中的岛屿，林窗可以认为是“森林海洋”中的岛屿。
二、理论内容及来源岛屿生物地理学理论是由1967年麦克阿瑟和威尔逊创立的。
他们认为岛屿中的物种多样性取决于物种的迁入率和灭绝率，而迁入率和灭绝率与岛屿的面积、隔离程度及年龄等有关。
麦克阿瑟和威尔逊提出的岛屿生物地理学理论阐述了岛屿上物种的数目与面积之间的关系。
该理论认为，由于新物种的迁入和原来占据岛屿的物种的灭绝，物种的组成随时间不断变化。
其实早在19世纪，达尔文就首先注意到，生存在岛屿上的所有物种的数目比大陆上同样面积上生存的生物要少，且其中大部分又是本地所特有的种类，岛屿上特殊的生物多样性变化为揭示生物进化理论提供了重要的依据。
后来又经过麦克阿瑟和威尔逊的卓越贡献，形成了著名的岛屿生物地理学。
三、平衡理论麦克阿瑟和威尔逊认为，岛屿生物种类的丰富程度完全取决于两个过程，即新物种的迁入和原来占据岛屿物种的灭绝。
当迁入率和灭绝率相等时，岛屿物种数达到动态的平衡状态即物种的数目相对稳定，但物种的组成却不断变化和更新，这就是岛屿生物地理学理论的核心。
所以，岛屿生物地理学理论也称为平衡理论。
关于岛屿生物地理学平衡理论的基本思想是，一个岛屿物种的数目代表了迁入和灭绝之间的一种平衡。
麦克阿瑟和威尔逊的岛屿生物地理平衡理论说明了岛屿生物群落的平衡点与拓殖和灭绝速度的关系。
岛屿地理学在生物多样性研究中的应用
岛屿地理学在生物多样性研究中的应用岛屿地理学是一门研究岛屿形成、演化和特征的学科，它不仅仅关注岛屿本身的地理特征，还深入探讨了岛屿对生物多样性的影响。
岛屿地理学在生物多样性研究中的应用已经被广泛认可，并且为我们深入了解生物多样性的形成和维持机制提供了重要的理论基础。
首先，岛屿地理学为我们提供了一个理想的研究模型。
相比于大陆，岛屿的地理环境相对封闭，生物种群的迁移和扩散更加受限。
这使得我们可以更容易地观察和记录物种的分布和演化过程。
通过研究岛屿上的物种组成和多样性变化，我们可以更好地理解物种形成、灭绝和扩散的规律。
其次，岛屿地理学为我们揭示了物种多样性与岛屿特征之间的关系。
根据马克-孔德分布理论，岛屿的面积和距离是决定物种多样性的两个重要因素。
研究发现，岛屿面积越大，物种数量越多；而与大陆相比，岛屿上的物种数量较少，且物种组成也相对单一。
此外，岛屿之间的距离越远，物种的迁移和扩散就越困难，物种多样性也就越低。
这些规律的发现为我们理解物种多样性的空间分布提供了重要的线索。
此外，岛屿地理学还为我们揭示了物种演化的过程。
在岛屿上，物种的迁移和扩散受到了限制，这使得物种在岛屿上独立地进化。
岛屿上的物种通常会发生辐射进化，即一个祖先物种分化为多个衍生物种。
这是因为岛屿上的环境资源有限，不同物种之间存在竞争关系，进化的结果是适应不同资源利用方式的物种的形成。
岛屿地理学的研究为我们深入了解物种的起源和演化提供了宝贵的案例。
最后，岛屿地理学在保护生物多样性方面也起到了重要的作用。
由于岛屿上的物种数量相对较少，且分布相对集中，因此岛屿生态系统更容易受到外来物种入侵和人类活动的影响。
通过研究岛屿生态系统的脆弱性和抵抗力，我们可以为保护岛屿生物多样性提供科学依据。
例如，通过控制外来物种的引入和采取合适的保护措施，我们可以有效地维护岛屿生态系统的稳定性和完整性。
综上所述，岛屿地理学在生物多样性研究中发挥着重要的作用。
它为我们提供了一个理想的研究模型，揭示了物种多样性与岛屿特征之间的关系，解析了物种演化的过程，并为生物多样性保护提供了科学依据。
景观生态学-岛屿生物地理学理论
六、岛屿生物地理学理论1．岛屿的概念岛屿性（Insularity）是生物地理所具备的普遍特征。
岛屿通常是指历史上地质运动形成，被海水包围和分隔开来的小块陆地。
许多自然生境，例如溪流、山洞以及其它边界明显的生态系统都可看作是大小、形状和隔离程度不同的岛屿。
有些陆地生境也可看成是岛屿，例如，林中的沼泽、被沙漠围绕的高山、间断的高山草甸、片段化的森林和保护区等。
由于人类活动的影响，自然景观的片段化（Fragmentation），也是产生生境岛屿的重要原因。
由于物种在岛屿之间的迁移扩散很少，对生物来讲岛屿就意味着栖息地的片段化和隔离。
2、岛屿的种数与面积的关系早在60年代，生态学家就发现岛屿上的物种数明显比邻近大陆的少，并且面积越小，距离大陆越远，物种数目就越少。
在气候条件相对一致的区域中，岛屿中的物种数与岛屿面积有密切关系，许多研究表明，岛屿面积越大，种数越多。
Preston(1962)将这一关系用简单方程描述：S=CA Z该公式经过对数转换后，变为：logs=ZlogA+C 式中S是面积为A的岛屿上某一分类群物种的数目，C,Z为常数。
3、物种数目分布的机制与假说对于物种数目随面积和隔离度变化的原因，主要有以下假说：（1）平衡假说(Equilibrium hypothesis)MacArthur 和Wilson(1967)认为，岛屿上物种数目是迁入和消失之间动态平衡的结果。
如图，物种迁入率(I) 随物种数(S)增加而逐渐下降，而消失率(E) 却逐渐上升，这主要是由于竞争压力的作用。
当I=E时，达到平衡物种数(S)。
当面积增加时，迁入率曲线上升至I1，消失率曲线下降至E1，当I1=E1时，达到新的平衡数目S1，比原平衡数目S大。
反之亦然。
当迁入率(I)＝消失率(E)时形成平衡物种数目S，若面积增加，则形成新的平衡物种数目S1，且S1>S；反之，有S2，S2<S。
根据平衡假说，隔离度越大，物种数应越小。
生物地理学的岛屿生物群落研究
生物地理学的岛屿生物群落研究生物地理学是研究生物在地理空间分布上的规律和原因的学科。
在生物地理学领域中，岛屿生物群落研究是一个重要的研究方向。
岛屿作为一个相对封闭的生态系统，具有特殊的生物多样性和演化规律，因此成为了生物地理学家们关注的热点。
本文将介绍岛屿生物群落研究的概念、方法和研究进展。
一、岛屿生物群落研究的概念岛屿生物群落研究旨在揭示岛屿上生物群落的组成、结构、功能和演化等方面的规律和机制。
岛屿生物群落研究的核心是研究生物多样性和群落动态变化。
二、岛屿生物群落研究的方法1. 野外调查方法：通过实地调查和观察，记录不同类型岛屿上的生物种类、数量和分布情况，并建立生物群落数据表。
2. 实验方法：采用实验设计，观察和测量不同环境因子对岛屿生物群落的影响，探究生态系统的稳定性和演化过程。
3. 模型建立方法：利用生物地理学的理论和统计模型，构建数学模型来预测岛屿生物群落的演化趋势和动态变化。
三、岛屿生物群落的特点1. 物种多样性：岛屿上的生物数量相对较少，但物种多样性却相对较高。
这是因为岛屿上的物种来源有限，往往来自于母本种群的迁移和外来物种的引入。
2. 物种分布格局：岛屿上的物种分布通常呈现出梯度分布的特点。
即从岛屿中心到岛屿边缘，物种数量和多样性逐渐减少。
3. 物种区系特征：岛屿上的物种区系有其独特性，常常存在一些特有物种。
这些特有物种通常适应着岛屿的环境和资源利用。
4. 物种演化：岛屿上的物种演化速度较快，存在较多的物种分化和特化现象。
这是由于岛屿的地理隔离和资源限制，使得物种具有了更多的演化空间。
四、岛屿生物群落研究的进展随着科学技术的不断发展，岛屿生物群落研究取得了一系列重要进展。
以下是一些重要的研究成果：1. 岛生物地理理论的建立：马克·麦克阿瑟和罗伯特·麦克阿瑟提出了“岛屿生物地理学理论”，为岛屿生物群落研究奠定了理论基础。
2. 平衡理论的发展：丘伯赫希提出了“动态平衡理论”，认为岛屿生物群落是一个动态平衡的系统，平衡状态受到物种迁移、灭绝和演化等因素的影响。
岛屿生物地理学理论及应用.doc
岛屿生物地理学理论及应用摘要：全球面临着生境破碎化的危机，物种保护已成为人类面临的重大课题。
本文通过对岛屿生物地理学理论的详细了解，具体分析了岛屿生物的种—面积关系和岛屿生物地理学的平衡理论，物种迁入率和绝灭率的动态变化决定着岛屿上的物种丰富度。
通过岛屿生物地理学理论的研究，来研究保护生物群落和生物种的问题。
关键词：岛屿生物地理学，物种，种—面积关系，平衡理论一、引言许多生物赖以生存的生境，大至海洋中的群岛、高山、自然保护区、小到森林中的林窗，甚至植物的叶片，都可以看成是大小、形状、隔离程度不同的岛屿。
例如，湖泊可以看成是“陆地海洋”中的岛屿，林窗可以认为是“森林海洋”中的岛屿。
二、理论内容及来源岛屿生物地理学理论是由1967年麦克阿瑟和威尔逊创立的。
他们认为岛屿中的物种多样性取决于物种的迁入率和灭绝率，而迁入率和灭绝率与岛屿的面积、隔离程度及年龄等有关。
麦克阿瑟和威尔逊提出的岛屿生物地理学理论阐述了岛屿上物种的数目与面积之间的关系。
该理论认为，由于新物种的迁入和原来占据岛屿的物种的灭绝，物种的组成随时间不断变化。
其实早在19世纪，达尔文就首先注意到，生存在岛屿上的所有物种的数目比大陆上同样面积上生存的生物要少，且其中大部分又是本地所特有的种类，岛屿上特殊的生物多样性变化为揭示生物进化理论提供了重要的依据。
后来又经过麦克阿瑟和威尔逊的卓越贡献，形成了著名的岛屿生物地理学。
三、平衡理论麦克阿瑟和威尔逊认为，岛屿生物种类的丰富程度完全取决于两个过程，即新物种的迁入和原来占据岛屿物种的灭绝。
当迁入率和灭绝率相等时，岛屿物种数达到动态的平衡状态即物种的数目相对稳定，但物种的组成却不断变化和更新，这就是岛屿生物地理学理论的核心。
所以，岛屿生物地理学理论也称为平衡理论。
关于岛屿生物地理学平衡理论的基本思想是，一个岛屿物种的数目代表了迁入和灭绝之间的一种平衡。
麦克阿瑟和威尔逊的岛屿生物地理平衡理论说明了岛屿生物群落的平衡点与拓殖和灭绝速度的关系。
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岛屿生物地理学理论：模型与应用
邬建国
【期刊名称】《生态学杂志》
【年(卷),期】1989(8)6
【摘要】前言岛屿有许多显著特征,如地理隔离,生物类群简单。
这些特点为重复性研究和统计学分析奠定了基础,从而有利于许多深入而细致的生物学研究。
因此,岛屿为发展和检验自然选择、物种形成及演化,以及生物地理学和生态学诸领域的理论和假设,提供了重要的自然实验室。
岛屿生物地理学理论(MacArthurwilson学说)即为岛屿生物学研究中所产生的著名理论之一。
【总页数】6页(P34-39)
【关键词】岛屿;生物地理;种群丰富度;模型
【作者】邬建国
【作者单位】美国牛津市迈阿密大学植物系
【正文语种】中文
【中图分类】Q151.95
【相关文献】
1.岛屿生物地理学与集合种群理论的本质与渊源 [J], 高增祥;陈尚;李典谟;徐汝梅
2.物种保护的理论基础——从岛屿生物地理学理论到集合种群理论 [J], 赵淑清;方精云;雷光春
3.岛屿生物地理学理论在物种保育方面的应用误区 [J], 刘小明
4.一个通用岛屿生物地理学模型 [J], 陈小勇;焦静;童鑫
5.岛屿生物地理学理论与保护生物学介绍 [J], 卢彦;廖庆玉;李靖
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