人类景观中普氏原羚的种群空间格局与结构

普氏原羚是青藏高原的特有物种。在青海湖地区，普氏原羚的核心生境面积约占其潜在生境面积的1-2%。普氏原羚作为一种运动能力强的有蹄类动物，为什么目前其分布范围如此之小？在平坦的草原上，为什么有些地点有普氏原羚分布而另一些地点却没有？是什么因素阻隔了普氏原羚种群的连续分布？什么因素决定了普氏原羚的生境选择？本研究是我们以往基金项目的后续研究。我们将采用种群生物学方法、景观遗传学方法和复合种群（metapopulation）生态学方法来研究人类景观中普氏原羚的历史演化、现生种群空间格局与结构，以期揭示人类景观特征与普氏原羚种群的演化历史、生境连接度和复合种群格局的关系，为进一步研究青藏高原人类景观特征与野生有蹄类动物的空间格局与种群结构的关系奠定基础。

我们在16个调查点中发现13个有普氏原羚分布，面积约250 km2，新发现了3个种群，找到了4片潜在栖息地。采用地理信息系统和图论原理和技术手段，构建功能连接廊道模型。在相邻斑块间构建了15对最低代价迁移廊道和路径，长度从0.2 km到26.8 km，平均为12.4 km。模型结果得到了景观遗传学及野外考察的验证。据此将普氏原羚复合种群分为湖东北、鸟岛、天峻及共和4个管理单元。使用了非损伤性取样法，688bp线粒体控制区序列和13个核基因微卫星位点进行了系统地理学及景观遗传学研究。结果显示，在约88万年前的昆黄运动时期，普氏原羚从蒙古瞪羚中分化出来，在青藏高原最初的分布区可能是共和盆地；在约15万年前青海湖闭合以后，普氏原羚从共和盆地扩散，到青海湖周边。目前单倍型的分布模式可能是由第四纪冰川和近期人为因素的共同作用而形成的。在184条控制区序列中，发现了23个变异位点，其中17个为简约信息位点，定义了18个单倍型。普氏原羚总体的单倍型多样性为0.867，核苷酸多态性为0.00467，序列间平均核苷酸差异数为3.21。某些地理分组之间出现了显著的遗传差异，表明各种群之间存在着遗传结构。基于线粒体控制区的种群动态分析显示普氏原羚种群没有发生过显著扩张。169个普氏原羚个体在13个微卫星位点上共有76个等位基因，普氏原羚种群整体的观测杂合度和期望杂合度分别是0.525和0.552。Structure和Geneland分析发现普氏原羚九个种群显示出六个遗传组的遗传格局。空间自相关分析揭示普氏原羚的遗传格局最可能出现在20公里以上的地理尺度。基因流分析表明普氏原羚种群间个体迁移和基因流仅发生在相邻种群之间。基于微卫星位点的种群动态分析显示普氏原羚近期经历了遗传瓶颈，种群数量曾剧烈减少，有效种群大小下降到不及原来的1%。在景观遗传学分析中，Mantel检验的结果发现，地理距离、地形、居民点和公路影响了普氏原羚的遗传分化。但是，通过局部Mantel检验、赤诚法则计算、因果建模和AMOVA等进一步分析，发现居民点是导致种群遗传分化的主要因素。普氏原羚的遗传多样性远低于国内其它濒危羚羊类物种，且经历了近期种群剧烈下降和遗传瓶颈，因此亟需加强保护，恢复其种群数量以防止遗传多样性的进一步丢失。研究结果显示了历史事件（包括地质事件和气候事件）和人为因素在物种的形成和进化过程中的作用。