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大熊猫:世界性的成功保护故事
发布日期:2021-01-19 来源: 作者:魏辅文 点击率:389

陕西的大熊猫(蔡琼 摄)


大熊猫——世界上最濒危的物种之一,以其憨态可掬的形象闻名于世,被大众所喜爱。其独特的生物学特性和濒危状况,也是科学研究和物种保护的重要目标。大熊猫是一个古老的物种,有着漫长的演化历史。其祖先始熊猫出现在约八百万年前的中新世晚期,由于这一时期的化石出土于云南的禄丰、元谋一带,因此又被称为“禄丰始熊猫”和“元谋始熊猫”。大约在距今两百万年的更新世早期出现了“小种大熊猫”,其体型相对较小。到距今一百万年的更新世中晚期,出现了大熊猫巴氏亚种,又称为“巴氏大熊猫”,它的体型最大。直到全新世,出现了我们所熟知的大熊猫即“现生大熊猫”,一直延续至今。从小种大熊猫到巴氏大熊猫再到现生大熊猫,其体型经历了从小到大再到小的变化过程,有传统观点认为在这样一个体型变化中,大熊猫逐渐走向了演化的尽头。在这样一个漫长的演化历程中,大熊猫的食性由肉食向植食发生了巨大转变。大熊猫是食肉目动物中的素食主义者,几乎完全以各种竹子为生。然而在分类学上它却属于食肉目动物,仍保留着食肉动物的肠道结构特征。
大熊猫的历史分布范围很广,其化石的出土位点显示,它曾广泛分布于我国南方的大部分地区,而且向北一直延伸至北京的周口店附近。然而由于受到历史气候变化和近期人类活动等因素的影响,现生的大熊猫仅分布在我国青藏高原东缘由南向北的六大山系:包括凉山、大相岭、小相岭、邛崃、岷山和秦岭。科学研究发现,历史气候的变化曾引起这一个古老物种的种群发生巨大波动,大熊猫历史上经历了两次种群扩张和两个种群崩溃。其中,第一次种群扩张大约发生在200-300万年前小种大熊猫出现及繁盛的时期,而第二次种群扩张出现在3-4万年前巴氏大熊猫繁盛的时期。这两个时期的气候温暖而潮湿,这种适宜的气候条件可能是大熊猫种群扩张的主要原因。而两次种群崩溃分别发生在距今12万前和1万年前,地质资料显示这两个时期的气候较为干冷,这种严酷的气候条件可能导致了大熊猫种群数量的大幅度下降。在这一漫长的种群波动过程中,发生在距今大约30万年前的一次冰期事件可能导致了秦岭和四川大熊猫种群的分歧,秦岭和四川大熊猫种群间很少有基因交流。而近期人类活动尤其是近3000年来的人类活动,则导致了大熊猫分布区的严重退缩并发生了种群隔离,从而形成了现在的分布格局。
 


实际上,人类活动如森林采伐、土地开垦、居民点建设、矿产资源开发及大型水利工程建设等,曾一度将大熊猫推向灭绝的边缘。值得欣慰的是,为挽救大熊猫我国政府付出了举世瞩目的努力。颁布了《野生动物保护法》和《自然保护区管理条例》等多项法律法规,实施了禁止盗猎、大熊猫栖息地保护工程、大熊猫自然保护区网络建设、天然林保护工程、退耕还林工程等多项全国性保护举措。目前,在有大熊猫分布的四川、陕西和甘肃三个省份已建立了各级大熊猫自然保护区67个,覆盖了大熊猫栖息地的55%左右,超过65%的大熊猫个体在保护区网络的庇护之下,大熊猫国家公园的建立将进一步加强大熊猫的保护。这些措施的实施已取得了显著的成效,野生大熊猫种群数量在逐渐增长,栖息地面积也在逐渐扩大。
为摸清和掌握野生大熊猫的种群动态,从而更好地指导保护管理工作,中国政府自上世纪七十年代起以每10年为周期,连续开展了4次全国大熊猫调查。结果显示,在上世纪七十至八十年代,由于人类影响如盗猎、森林砍伐,以及自然作用如竹子开花等因素的影响,使得野生大熊猫种群严重下降,生存前景令人担忧。之后,随着相关野生动物保护法的颁布实施以及各级自然保护区的建立,大熊猫的种群数量和分布范围持续增加。最近一次的全国第四次大熊猫调查结果显示,野生大熊猫种群数量为1864只,栖息地面积为258万公顷,相对上世纪九十年代增加了一半左右的面积。基于这些最新数据,世界自然保护联盟(IUCN)将大熊猫的受威胁等级由濒危降为易危,这也是国际社会对中国大熊猫保护成绩的认可。除了对野生种群开展就地保护之外,迁地保护即圈养种群繁殖也是中国大熊猫保护的重要组成部分,经过30余年的努力,我国在圈养大熊猫人工繁育方面取得了巨大成就,目前圈养种群已超过600只,为大熊猫放归工程的实施提供了有力保障。
 

栖息地破碎化导致种群隔离是大熊猫保护面临的重大挑战。在相岭山系的研究发现,孤立小种群由于种群间的基因交流受阻而面临崩溃的风险,建议国家实施放归和廊道建设工程以拯救孤立小种群。我国政府先后启动了大熊猫放归和栖息地廊道建设工程,已在小相岭山系放归10余只大熊猫。可喜的是放归个体已开始融入野外种群,其中大熊猫“泸欣”在放归地栗子坪自然保护区内已成功繁殖后代。大熊猫放归工程也被《科学》杂志评述为“野生大熊猫的希望”。同时,相岭山系泥巴山、岷山山系的土地岭等区域的大熊猫廊道正在建设之中,这将促进野生大熊猫在隔离种群斑块间的扩散与基因交流。这些实质性的保护举措及取得的成效,昭示着大熊猫美好的未来,也把中国数十年的大熊猫保护书写成一篇激动人心的、世界性的濒危物种成功保护故事。

科学研究对生物多样性保护来说极为重要,它不仅可以指导保护实践,还可以给保护带来信心。作为全球生物多样性保护的旗舰物种,大熊猫曾一度被认为已走向进化的死胡同,其原因包括:在演化过程中的大熊猫由小变大再变小的体型变化、由食肉到专食竹的食性高度特化、种群衰退以及可能存在的较低的遗传多样性和繁殖率等。然而,我们的系统研究结果表明,大熊猫已在形态、行为、生理和遗传等多个方面适应了竹子这种特殊的食物:比如大熊猫演化出了特殊的伪拇指从而便于进食时抓握竹子、具有较低的活动量和能量代谢率以适应竹子的低能量特征、其肠道微生物可协助消化部分纤维素类物质、采用季节性迁移觅食的行为策略以满足对各类营养物质的均衡利用等等。这些特征使得大熊猫能够以竹子这种高纤维、低能量的食物为生。同时,研究还发现与其它的一些濒危动物如金丝猴等相比,大熊猫仍具有很高的遗传多样性,其种群处于正增长状态,种群数量持续增加。在自然状态下,大熊猫仍保持较高的繁殖力,其年繁殖率超过了60%。这些研究结果有力地说明,大熊猫并未走到演化尽头,仍具有演化潜力,这些科学发现也给未来的大熊猫保护注入信心。

保护大熊猫不仅有益于大熊猫及其伴生的其它物种,如金丝猴、小熊猫和扭角羚等,而且还有益于我们人类自己。大熊猫赖以生存的森林生态系统可为人类提供各种服务,如供给服务(提供食物和水等)、调节服务(调节气候、控制洪水和疾病等)、文化服务(精神、娱乐和教育等)以及支持服务(维持地球生命生存环境的养分循环等),且具有极高的服务价值。研究表明,大熊猫栖息地的生态系统服务价值每年可达26-69亿美元,是大熊猫保护投入资金的10-27倍,远远高于保护投入,这一研究成果消除了人们对大熊猫保护投入的顾虑。那么,在明确大熊猫保护价值的情况下,未来如何更好地开展保护呢?以下几个方面值得重点关注:首先,加强栖息地保护和恢复是大熊猫保护工作的重中之重,特别是对大熊猫最偏爱的原始林的保护。其次,注重野生种群保护管理。需要关注不同种群的遗传结构,对孤立的小种群需要开展长期的监测。第三,关注疫源疫病的威胁。需密切关注动物疫病对大熊猫的潜在影响,除了犬瘟热、犬细小病毒等已知病毒的威胁之外,还需注意全球变化背景下新型疫病所带来的重大威胁。应建立大熊猫疫病预警体系,对大熊猫分布区周边的家畜实施免疫防控,同时开展大熊猫相关疫苗的研发。第四,继续实施大熊猫放归和栖息地廊道建设工程,以恢复和复壮孤立小种群。实施科学的放归管理,包括放归个体的性别选择和放归地点选择,尤其需要考虑遗传背景,尽量选取与当地种群具有相近遗传背景的个体进行放归;放归地的选择更需科学论证,应该优先考虑现生大熊猫分布区以解决目前大熊猫仍然面临小种群复壮的问题,而非那些几千年、几万年甚至几十万年乃至上百万年曾发现大熊猫化石点的区域。通过科学的廊道设计与建设,进一步提高破碎化栖息地的连接度,促进隔离种群之间的基因交流。第五,建立新的大熊猫种群数量调查和监测技术与方法,如粪便DNA、红外相机、卫星遥感和激光雷达等,以提高调查与监测的精度和效率。第六,进一步完善圈养种群遗传管理。需关注圈养种群的遗传多样性和遗传结构,根据种群遗传结构进行科学管理,不同遗传种群之间尽量避免遗传交流,特别避免秦岭种群与四川种群的遗传交流,在秦岭应建立一个纯秦岭遗传背景的秦岭圈养种群。最后,加强大熊猫及其栖息地的长期监测和科学研究,为大熊猫保护提供坚实的科学依据。

 

我坚信,在新时代,随着中国生态文明建设的实施,中国大熊猫保护事业将取得更大的成功,书写出更加美好的篇章。

 

(作者系中国科学院院士,中国科学院动物研究所研究员、中华人民共和国濒危物种科学委员会常务副主任)