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大熊猫(Ailuropodamelanoleuca)是全世界喜爱的动物明星,也是国际野生动物保护的旗舰物种(Flagshipspecies)。对于该物种已经做了大量的研究工作,并取得了不少成果,但由于大熊猫本身高度警惕的生物学特性和栖居环境的复杂性,目前对于她的许多重要种群生物学特征仍知之甚少,这其中就包括种群数量和扩散模式。
由于人类活动的影响及气候和环境的变化,大熊猫种群数量锐减,栖息地片断化不断加重。这种情况下,了解野生大熊猫种群的分布和数量,是制定有效保护措施以期恢复大熊猫种群的最根本途径之一。为了弄清野生大熊猫种群数量,各级保护组织投入了大量的人力物力,仅全国的大熊猫数量调查就组织过三次。但由于受科学技术发展的限制,以往所采用的方法均难以真正识别野生大熊猫个体,因此调查结果的准确性也一直存在争议。为寻找准确的种群数量调查方法,我们选取王朗自然保护区为研究区域,在全面收集野生大熊猫粪便样品的基础上,利用微卫星分子标记准确地鉴定了大熊猫个体,并以DNA为基础的标志重捕法确定王朗保护区的大熊猫种群数量,从而建立了一种全新而准确的大熊猫种群数量调查方法。调查结果表明:1)以非损伤性遗传取样(Noninvasivegeneticsampling)为基础的微卫星分析能够在不干扰大熊猫活动的情况下,准确地鉴定大熊猫个体;2)基于DNA水平上的标志重捕法估计的王朗自然保护区的大熊猫种群数量为66只,是该保护区第三次全国大熊猫调查数量的2倍之多。造成这种差距的最主要原因在于分子生物学方法能更准确地鉴定大熊猫个体,同时不同的抽样强度、扩散、繁殖期的个体移动等也可能是导致差异的因素。王朗是我国重要的大熊猫保护区之一,如将我们所建立的方法应用于其他大熊猫保护区,我们认为野生大熊猫种群数量可能比先前估计的要多得多。
栖息地片断化是目前大熊猫致危的最主要原因之一。动物的扩散行为不仅可以增强不同种群间的基因流,而且可以促进种群扩张和抵御种群缩小,所以大熊猫的扩散行为可以在一定程度上抵消栖息地片断化的负面影响。然而,我们目前对大熊猫的扩散行为,除了零星的观察记录外,基本缺乏了解。为进一步探讨大熊猫扩散模式,我们采用种群遗传学和空间遗传学分析方法,对王朗保护区及其周边大熊猫种群进行了分析,结果发现大熊猫在种群水平上可能是一种偏雌性扩散的动物,主要证据如下:1)在种群遗传上,虽然雌性大熊猫的r、FST和mAIc没有显著低于雄性,但是雌性大熊猫分配系数的方差(vAIc)值显著高于雄性。而显著的vAIc是扩散规模较小时偏性扩散的一种标志。2)在空间分布上,雄性的大熊猫更倾向于在他的出生地或出生地相邻的地区建立领域,雌性大熊猫则通常要到两倍活动区面积以外的地方。3)亲缘关系较近的雌性大熊猫个体间的地理距离显著大于雄性个体。4)种群遗传学研究中,大熊猫在双性遗传标记(微卫星)上表现出典型的种群结构,在母系遗传的线粒体标记上却没有。一种最有可能的解释就是雌性基因流高于雄性。5)宏观研究方面,我们发现了呈典型雌性亚成体扩散的大熊猫家庭,并且发现近些年报道的长距离扩散个体几乎都是雌性亚成体。我们推测形成大熊猫偏雌性扩散的原因可能有三:近交避免、增加雄性个体的间接适合度和减少雌性个体间对产仔洞的竞争。
根据上述有关王朗自然保护区的大熊猫分布、种群数量和扩散规律的研究结果,结合王朗自然保护区目前所进行的有关栖息地保护和大熊猫监测方面等方面的工作,我们认为保护区目前的栖息地保护方案是比较合理的,只需作少许的调整。但由于保护区目前的大熊猫监测方案只能监测到种群内2/3的个体,对此我们提出了更完善和合理的监测方案。