吴建国 吕佳佳 周巧富

(中国环境科学研究院，北京100012)

我国珍稀濒危物种适应气候变化的对策探讨

吴建国 吕佳佳 周巧富

(中国环境科学研究院，北京100012)

基于气候变化下部分珍稀濒危物种脆弱性分析，初步提出了适应对策，探讨了部分物种适应措施。气候变化下，珍稀濒危物种脆弱性表现在物种分布范围减少、破碎化和失去原分布范围、丰富度下降、种群数量减少、物种灭绝、栖息地退化或消失等。珍稀濒危物种适应气候变化需要分析物种自然适应机制，加强就地保护，增加种群数量，开展迁地和遗传保护，减少其它干扰，保护和恢复栖息地，建立自然保护区适应对策等。每个物种需要分析目前濒危程度和气候变化下的脆弱性来提出适应对策。

气候变化;珍稀濒危物种;适应对策

稀有种类是那些并不是立即有绝灭危险的，特有的单种属或少种属物种;濒危物种是指在短期内灭绝率较高的物种，种群数量达到存活极限，种群进一步减小将导致灭绝的物种。气候变化对生物多样性保护将带来一定的挑战［1－2］。为了有效保护生物多样性，建立珍稀濒危物种适应气候变化对策将是关键。

有效地适应气候变化是国际上普遍关心的热点问题［2－3］。我国有种子植物约3000多种，居世界第3位，脊椎动物6 000多种，占世界总数10%以上［4］。1998年的《中国生物多样性国情报告》中数据中，哺乳动物22．06%、鸟类14．63%、爬行类4．52%、两栖类 2．46%、鱼类 2．41%，裸子植物28%和被子植物13%左右［4］;2004年的《中国物种红色名录》中评估，无脊椎动物受威胁比例34．74%、近危比例12．44%，脊椎动物受威胁比例35．92%、近危比例8．47%;裸子植物受威胁和近危比例分别为69．91%和21．23%，被子植物分别为86．63%和7．22%［5］。气候变化对这些物种将产生一定影响，建立有效适应对策将对气候变化下生物多样性保护具有重要意义［1，6－9］。我国在珍稀濒危物种方面开展了大量研究［10－19］，但并没有提出过珍稀濒危物种适应气候变化对策［20］。为此，本文在分析气候变化下珍稀濒危脆弱性的基础上，初步探讨了珍稀濒危物种适应对策，简要分析了部分珍稀濒危物种适应措施，希望为相关决策提供依据，为相关研究提供参考［6－9］。

1 气候变化下珍稀濒危物种的脆弱性

对珍稀濒危物种来说，气候变化影响下的脆弱性是指物种对气候变化带来影响的易感程度，体现在物种对气候变化负面影响的敏感性和适应能力，以及对气候变化影响的敏感性和适应性的综合结果或属性特征。气候变化影响下，我国珍稀濒危物种脆弱性表现在气候变化影响下物种分布范围减少、破碎化和失去原分布范围、丰富度下降、多样性降低、种群数量减少、物种灭绝、栖息地退化或消失等。

基于生态位模型模拟，分析气候变化下部分珍稀濒危物种分布范围影响表明，气候变化下，68种珍稀濒危植物中，大部分物种空间分布改变，有54%物种宜分布范围缩小，9%适宜分布范围增加，25%物种适宜分布范围消失。许多分布范围窄的物种，在气候变化下分布范围变得更窄甚至消失。气候变化下，15种珍稀濒危动物中，有56%物种适宜分布范围扩大，31%物种分布范围缩小，13%物种分布范围消失(见表1、表2)。

对73种珍稀濒危物种的丰富度空间格局变化分析表明，气候变化使 1991－2020、2021－2050、2051－2080、2081－2100年时段珍稀濒危物种丰富度较基准时段改变较大。基准情景下物种丰富度最大为25，1991－2020年时段降低到9，2021－2050年时段降低到1－3，2051－2080年降低到3－5，2081－2100年时段降低到3－5;基准情景下有1－3种珍稀濒危物种分布地区，气候变化下大部分地区降低为0;基准情景下珍稀濒危物种丰富度较高的华南地区，气候变化下降低至0，2081－2100年时段丰富度有所增加;基准情景下珍稀濒危物种丰富度不高的西藏西部，气候变化下物种丰富度增加，基准情景下珍稀濒危物种丰富度较高西藏东南部，气候变化下物种丰富度降低幅度较大;基准情景下珍稀濒危物种多样性很高的内蒙古西部、河西走廊和青海，气候变化下丰富度降低明显。说明气候变化下，珍稀濒危物种空间格局改变导致了珍稀濒危物种分布区域脆弱性的变化。

气候变化将加剧种群数量小、栖息地狭窄或斑块化物种灭绝风险。另外，气候变化将使物种栖息地退化，影响物种水源和食物等，改变物种之间关系，增加脆弱性。

表1 气候变化下部分珍稀濒危植物分布范围的变化

2 珍稀濒危物种适应气候变化的对策

对珍稀濒危物种而言，适应气候变化是应对气候变化所进行的各种调整过程、行为和措施及活动等，包括自然适应和人为适应。针对我国珍稀濒危物种的脆弱性，提出以下人为适应对策。

(1)分析珍稀濒危物种致危原因，确定气候变化下物种的脆弱性。珍稀濒危物种致危原因和机制主要包括人为因素、自然因素、生态因素、遗传因素和生理因素，濒危原因包括栖息地破坏、过度利用、外来物种入侵、环境污染和气候变化［14］。气候变化下，为了有效保护珍稀濒危物种，需要科学分析珍稀濒危物种致危原因，准确确定气候变化对物种致危因素影响，以及珍稀濒危物种绝灭危险程度与脆弱性，为建立有效的适应对策提供依据。

(2)系统分析气候变化下物种自然适应机制，确定自然适应能力。珍稀濒危物种可能通过基因改变或微进化来适应气候变化，也可以通过迁徙来适应气候变化，而且能通过利用新微气候环境而忍受气候变化影响。一些物种有足够变种和基因变异适应气候变化。另外，生活史周期短物种和生长发育快的物种适应气候变化也较快。为了有效保护珍稀濒危物种，需要系统分析物种自然适应适应气候变化机制，自然适应的方式和能力，为人为适应措施提供依据。

(3)加强物种就地保护，增加濒危物种种群的数量。针对气候变化对物种局地影响脆弱性增加，开展物种就地保护适应，增强物种在原分布区适应能力。就地保护是通过在原来生境中对濒危动植物进行的保护措施［16］。主要途径包括发展保护区、植物园、动物园、水族馆、种子贮藏和微生物贮藏技术，发展保护植物种子库、孢子库、染色体保藏技术对策，建立田间基因库和植物种子库技术;帮助植物授粉;建立物种水源和食物源补充等。另外，需要进一步开展珍稀濒危物种繁育工作，扩大珍种群数量，增加适应能力。

表2 气候变化下部分珍稀濒危动物分布范围变化

(4)开展物种迁地保护，增加物种适应能力。针对气候变化将导致物种可能适宜新分布区，开展物种迁地保护。濒危物种迁地保护包括:濒危植物种子发育、有性和无性繁殖、人工造林及濒危动物精卵库、植物组织离体保存，动物圈养繁育和放归自然，在动物园、水族馆收集生物体保护，植物园、动物园等开展物种引种繁育，开发人工种群回归引种、异地种子库和组织培养技术，建立异地保护繁育基地和野生动物繁育中心等。

(5)开展物种遗传保护，减少物种灭绝风险。气候变化将可能使一些物种加速濒临灭绝，对这些物种需要采取遗传保护对策，包括开展物种基因保护、组织培养、染色体保护等。对植物基因的保存与保护主要包括:①叶片或其他组织的液氮保存;②野生植物特殊基因和稀有濒危植物基因(DNA)的提取、分离与保存;③其他形式或植物基因材料的保存(如标本)等。动物离体保存技术也正在发展，有助于物种适应气候变化。

(6)减少其它不利影响，增加物种自然适应能力。为了增加物种自然适应气候变化的能力，需要人为帮助物种进行适应性迁移，包括人为进行植物繁殖体、鸟类、水生生物迁移，建立长距离迁移物种的通道，消除屏障等。另外，气候变化下物种迁移速率可能赶不上气候变化速率，需要人为帮助进行迁移。

(7)保护和恢复物种栖息地，减少脆弱性。针对气候变化对栖息地不利影响，需要进一步保护和恢复栖息地，包括减少放牧、森林和水体破坏，减少自然灾害，对退化栖息地恢复，脆弱栖息地严格保护、散失栖息地重建，破碎化栖息地连通。生物多样性热点区和关键区需要利用综合技术建立区域性适应和集成性适应对策，把生物多样性保护与社区发展结合起来，开展生态补偿、生态旅游和多物种、栖息地和生态系统及景观的综合适应技术对策。

(8)建立自然保护区适应气候变化技术对策，增加适应弹性。在自然保护区管理目标和战略中考虑适应气候变化，考虑动植物长距离迁徙，减少对自然保护区威胁。改变保护区功能划分、开展监测能力建设、建立保护区网络，建立物种迁移的走廊等技术。调整自然保护核心区划分，扩大核心区范围，增强缓冲区适应气候变化的能力。在自然保护区周围创造和恢复缓冲区和栖息地镶嵌体等。

3 部分典型珍稀濒危物种适应气候变化技术选择

物种分布不同，气候变化下物种适宜分布范围改变趋势也不同，需要根据脆弱性建立每个物种适应技术选择。对每个物种，适应目标就是减少或消除脆弱性，增强物种适应能力。进行适应技术选择时，每个物种都要确定目前状态和濒危程度，分析气候变化下的脆弱性情况来提出适应对策。

对植物来说，重点是开展种群繁育和保护栖息地。对易危特有种:针对刺五加在气候变化下适宜范围北移，采取就地保护和分布区北端引种栽培对策:针对大果青扦在气候变化下适宜分布区消失，采取就地保护、禁止砍伐、促进自然更新、开展育苗造林和迁地保护对策:针对厚朴在气候变化下适宜分布范围减少，采取就地保护、促进天然更新、帮助迁徙和引种栽培对策:针对华榛在气候变化下适宜分布范围减小至消失，采取建立种子园和扩大繁殖对策:针对黄山花楸在气候变化下适宜分布范围消失，采取迁地和就地保护、引种繁殖对策:针对马尾树在气候变化下适宜分布范围减小，采取就地保护、人工繁殖和植物园引种栽培对策:针对楠木在气候变化下适宜分布范围消失，采取严禁砍伐残木、加强抚育管理、防止病虫害和扩大栽培对策;针对山白树在气候变化下适宜分布范围缩小，采取增设保护点、进行移栽和播种繁殖、扩大生长范围对策;针对十齿花在气候变化下适宜分布范围减小，采取就地保护原分布区种群和迁地保护对策;针对四合木(油柴)在气候变化下适宜分布范围向西北扩大，采取迁地保护、适宜区引种栽培、保护和放养适宜传粉昆虫、无性繁殖扩大种群数量对策;针对脱皮榆在气候变化下适宜分布范围消失，采取就地保护、植物园引种栽培对策;针对独叶草在气候变化下适宜分布区范围减小并西移，采取就地保护其自然生境、促进天然更新、建立保护区的措施;针对金钱槭在气候变化下适宜分布范围减小并西移，采取动态保护、帮助种子传播和授粉及引种栽培对策:针对阿拉善单刺蓬分布地点少、种群持续衰退和气候变化下适宜分布范围消失，采取就地保护、栖息地恢复和迁地保护对策:针对麦吊云杉在气候变化下适宜分布范围向西移，采取引种栽培、保护好母树和生境、促进天然更新对策;针对秦岭冷杉在气候变化下适宜分布范围消失，采取就地保护、保护母株、防止鼠害、促进天然更新的对策。对易危非特有种:针对沙冬青气候变化下适宜分布范围消失，采取建立自然保护区、严禁樵采和扩大栽培范围对策;针对白梭梭气候变化下新疆适宜分布范围减小，采取原分布区就地保护、保护与恢复栖息地、适宜生长区域引种栽培对策:针对鹅掌楸在气候变化下适宜分布区范围减小，采取就地保护、禁止砍伐和对生境破坏、人工辅助授粉和适宜地区大量栽培对策:针对观光木在气候变化下适宜分布范围增加，采取就地保护、严禁砍伐母树、采种育苗和扩大种植的对策:针对胡杨在气候变化下适宜分布范围减小近消失，采取就地保护、严禁乱砍滥伐、人工育苗繁殖和扩大栽培范围对策:针对平贝母在气候变化下适宜分布范围消失，采取就地保护、合理采挖、扩大栽培等对策;针对祁连圆柏在气候变化下适宜分布范围消失，采取就地保护、植物园开展异地保护对策;针对桃儿七在气候变化下适宜分布范围减小并有西移趋势，采取就地保护、选育优良种源、引种驯化对策;针对天麻在气候变化下适宜分布范围减小，采取严禁过度采挖、促进自然生长繁殖、进行集成保护对策;针对新疆贝母在气候变化下适宜分布范围减小，采取选择本种出要产地建立保护区、控制采挖和复壮更新对策;针对岩高兰在气候变化下适宜分布范围减小至消失，采取加强管护、限制采挖、引种驯化对策;针对绵刺在气候变化下适宜分布区消失，采取建立自然保护区、禁止过度放牧、进行繁殖试验和引种栽培对策;针对梭梭在气候变化下适宜分布范围减小并北缩，采取建立自然保护区、开展直播或植树造林、扩大分布范围对策;针对瓣鳞花分布地点少和气候变化下适宜分布范围减小，采取就地保护、人工采收种子直播于盐化土壤上及进行集成保护对策:针对秃杉在气候变化下适宜分布范围近消失，采取建立自然保护区、扩大种群数量、开展人工育苗造林、建立种子基地对策。对近危特有种:针对青檀在气候变化下适宜分布范围向东北移，采取就地保护、促进更新、扩大种植、采种育苗、较高纬度地区引种栽培的对策;针对香果树分布广、种群大和气候变化下适宜分布范围减小明显，采取禁止砍伐、保护母树、大力采种育苗和植物园引种栽培对策;针对银鹊树在气候变化下2050年前适宜分布区消失、之后适宜分布范围扩大，采取就地保护、控制砍伐、人工繁殖，植物园引种栽培的对策。对近危非特有种:针对星叶草分布广和气候变化下适宜分布区有南缩趋势，采取保护特殊生境、促进自然更新和人工栽培对策;针对延龄草种群较大和气候变化下适宜分布范围减小明显，采取主产地建立保护区或森林禁伐区、植物园进行繁殖和引种栽培对策。对濒危种:针对矮沙冬青在气候变化下适宜分布区消失，采取就地保护、建立保护区、开展繁殖试验和引种驯化对策:针对斑子麻黄在气候变化下适宜分布区消失，采取就地和迁地保护对策:针对水青树孑遗植物、零星散生和气候变化下适宜分布范围减小并西移，采取就地保护、保护好母树、收集种子、促进天然更新、分布区西端进行迁地保护对策;针对太白红杉种群受威胁严重和气候变化下适宜分布范围消失，采取就地保护、人工促进更新，植物园迁地保护对策;考虑致危因素，针对草苁蓉在气候变化下适宜分布区范围减小，采取就地保护、加强保护对策:针对金铁锁在气候变化下适宜分布范围向华南移，采取迁地保护、引种栽培和就地保护对策:针对望天树在气候变化下适宜分布范围减小，采取克服种子顽拗性障碍、加强人工抚育、防治病虫害、迁地和就地保护相结合对策。对极危种:针对华盖木现存仅7株大树和气候变化下适宜分布范围消失，采取建立保护区、严禁砍伐残存植株、引种栽培对策:针对肉苁蓉致危因素和气候变化下适宜分布范围减小并南移，采取建立保护区、积极进行人工繁育对策。对未列入种:针对连香树为稀有种、残遗分布在暖温带及亚热带地区和气候变化下适宜分布范围减小，采取就地保护、人工采种繁殖、扩大分布区、植物园引种栽培对策:针对领春木属稀有种、处于野生状态和气候变化下适宜分布范围减小，采取原产地加强保护、人工繁殖和迁地保护对策:针对蝟实为稀有种、古老残遗种、生境恶化、天然更新差、植株稀少和气候变化下适宜分布区消失，采取在分布适生地区进行试验播种繁殖、植物园引种栽培对策;针对桫椤一些分布点已消失、垂直分布下限上升和气候变化下适宜分布范围先减小后扩大，有东移和北移趋势，采取扩大桫椤保护区范围、建立新保护区对策;针对裸果木属稀有种和亚洲中部荒漠区内的残遗种、分布区日益缩小和气候变化下适宜分布区北缩，采取加强自然保护区保护、用种子和扦插繁殖来扩大栽培区域对策。

对动物来说，保护栖息地和繁育非常关键。对易危种:针对黑熊(四川亚种)栖息地质量衰退和气候变化下适宜分布范围减小，采取集成保护、减少其他胁迫对策:针对黄喉貂(指名亚种)生境恶化和气候变化下适宜分布范围消失，采取迁地保护和保护栖息地对策:针对马熊栖息地范围减少和气候变化下适宜分布范围西扩，采取减少火灾等对栖息地破坏和扩大保护范围对策;针对藏酋猿生境恶化和气候变化下适宜分布范围先消失、后又出现零星分布，采取保护其栖息地，采取严禁捕猎、减少人为干扰和在适宜动物园进行人工饲养、驯化繁殖、增加其数量对策。对濒危种:针对石貂(北方亚种)在气候变化下适宜分布范围扩大，采取栖息地保护与恢复、扩大保护范围对策:针对紫貂(大兴安岭亚种)生境恶化和气候变化下适宜分布范围消失，采取建立分布区保护网络和保护栖息地对策;针对野骆驼在气候变化下适宜分布范围扩大，采取自然保护区及其栖息地加强监测和管理、人工设置饮水设施、人为帮助应对天敌袭击对策:针对鹅喉羚(南疆亚种)在气候变化下适宜分布范围锐减，采取保护栖息地和促进自然繁育对策:针对藏羚在气候变化下适宜分布范围向西扩，采取动态和集成保护、扩大保护范围和保护栖息地对策:针对野牦牛在气候变化下适宜分布范围向西、向北扩张，采取扩大保护范围和保护栖息地对策:针对藏野驴在气候变化下适宜分布范围改变，采取集成保护、建立保护区网络、保护与恢复栖息地对策:针对鹅喉羚(柴达木亚种)在气候变化下适宜分布范围改变，采取扩大自然保护区、保护栖息地的对策:针对蒙古野驴在气候变化下适宜分布范围南移，采取扩大保护区范围、建立物种迁移廊道、保护栖息地对策。对极危种:针对草原斑猫(新疆亚种)在气候变化下适宜分布范围改变，采取扩大适宜分布范围、就地和迁地保护对策;针对雪豹在气候变化下适宜分布范围扩大、岛状分布，采取保护有蹄类动物缓解其食物资源下降、保护生境、促进自然繁育、扩大其种群数量对策。

对每个物种来说，适应气候变化都需要同时考虑物种本身、栖息地和所在群落及生态系统整体适应，并且需要技术集成和区域内多物种保护。

4 结语

我国珍稀濒危物种较多，需要对每个物种都进行系统分析评估。目前所建立的部分物种适应气候变化技术选择对其它物种有一定借鉴意义，需要更加详细地分析。珍惜濒危物种适应气候变化对策需要结合物种濒危等级划分方法和岛屿生物学理论、物种生存力分析和集合种群方法进行定量分析，同时需要考虑社会经济情景和成本效益等问题。

［1］吴建国，吕佳佳，艾丽．气候变化对生物多样性影响:脆弱性与适应［J］．生态环境学报，2009，18(2):693－703．

［2］The Intergovernmental Panel On Climate Change(IPCC)．Technical Summary．Climate Change 2007:Impacts，Adaptation and Vulnerability［R］．Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change．Cambridge，United Kingdom and New York，NY，USA:Cambridge University Press，2007．

［3］The Intergovernmental Panel On Climate Change(IPCC)．Climate Change and Biodiversity ．IPCC technical paper v［R］．Cambridge，Cambridge，UK:Cambridge University Press，2002．

［4］中国生物多样性国情研究报告编写组．中国生物多样性国情研究报告［R］．北京;中国环境科学出版社，1998．

［5］汪松，解炎．中国物种红色名录．第一卷．红色名录［M］．北京:高等教育出版社，2004:1－61．

［6］吴建国，吕佳佳．气候变化对滇金丝猴分布影响［J］．气象与环境学报，2009，25(6):1－10．

［7］吴建国，吕佳佳．气候变化对大熊猫分布影响［J］．环境科学与技术，2009，32(12):168－177．

［8］吴建国，吕佳佳．气候变化对珙桐分布的影响［J］．环境科学研究，2009，22(12):1371 －1381．

［9］吴建国．气候变化对7种保护植物分布的潜在影响［J］．武汉植物研究，2010，28(4):437 －452．

［10］陈灵芝．王献薄．汪松．中国生物多样性现状及其保护对策［M］．北京:科学出版社，1993．

［11］陈领．中国的濒危物种及其保护［J］．动物学报，1999，45(3):35 －354．

［12］傅立国．中国植物红皮书－稀有濒危植物(第一卷)［M］．北京:科学出版社，1991．

［13］蒋志刚，谢宗强．物种保护［M］．北京:中国林业出版社，2008:108－117．

［14］李典谟，徐汝梅，马祖飞．物种濒危机制和保育原理［M］．北京:科学出版社，2005:75－89．

［15］汪松．中国濒危动物红皮书．兽类、鱼类、鸟类、两栖类和爬行类［M］．北京:科学出版社，1998．

［16］王献蒲，宋朝枢．生物多样性就地保护［M］．北京:中国林业出版社，2008．

［17］吴小巧，黄宝龙，丁雨龙．中国珍稀濒危植物保护研究现状与进展［J］．南京林业大学学报，2004，28(4):72－76．

［18］中国科学院植物研究所．中国珍稀濒危植物［M］．上海:上海教育出版社，1987．

［19］主要珍稀濒危树种繁育技术编辑委员会．主要珍稀濒危树种繁育技术［M］．北京:中国林业出版社，1992．

［20］气候变化国家评估报告编写组．气候变化国家评估报告［R］．北京:科学出版社，2007:248 －252．

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专－0566－05

2011-01-14

吴建国，博士，研究员，主要研究气候变化影响及适应。

国家“十一五”科技支撑专题(编号:2007BAC03A02－06)。

(编辑:刘文政)