大熊貓：世界性的成功保護故事
陝西的大熊貓（蔡瓊 攝）
大熊貓——世界上最瀕危的物種之一，以其憨態可掬的形象聞名於世，被大眾所喜愛。其獨特的生物學特性和瀕危狀況，也是科學研究和物種保護的重要目標。大熊貓是一個古老的物種，有著漫長的演化歷史。其祖先始熊貓出現在約八百萬年前的中新世晚期，由於這一時期的化石出土於雲南的祿豐、元謀一帶，因此又被稱為「祿豐始熊貓」和「元謀始熊貓」。大約在距今兩百萬年的更新世早期出現了「小種大熊貓」，其體型相對較小。到距今一百萬年的更新世中晚期，出現了大熊貓巴氏亞種，又稱為「巴氏大熊貓」，它的體型最大。直到全新世，出現了我們所熟知的大熊貓即「現生大熊貓」，一直延續至今。從小種大熊貓到巴氏大熊貓再到現生大熊貓，其體型經歷了從小到大再到小的變化過程，有傳統觀點認為在這樣一個體型變化中，大熊貓逐漸走向了演化的盡頭。在這樣一個漫長的演化歷程中，大熊貓的食性由肉食向植食發生了巨大轉變。大熊貓是食肉目動物中的素食主義者，幾乎完全以各種竹子為生。然而在分類學上它卻屬於食肉目動物，仍保留著食肉動物的腸道結構特徵。
大熊貓的歷史分布範圍很廣，其化石的出土位點顯示，它曾廣泛分布於我國南方的大部分地區，而且向北一直延伸至北京的周口店附近。然而由於受到歷史氣候變化和近期人類活動等因素的影響，現生的大熊貓僅分布在我國青藏高原東緣由南向北的六大山系：包括涼山、大相嶺、小相嶺、邛崍、岷山和秦嶺。科學研究發現，歷史氣候的變化曾引起這一個古老物種的種群發生巨大波動，大熊貓歷史上經歷了兩次種群擴張和兩個種群崩潰。其中，第一次種群擴張大約發生在200-300萬年前小種大熊貓出現及繁盛的時期，而第二次種群擴張出現在3-4萬年前巴氏大熊貓繁盛的時期。這兩個時期的氣候溫暖而潮濕，這種適宜的氣候條件可能是大熊貓種群擴張的主要原因。而兩次種群崩潰分別發生在距今12萬前和1萬年前，地質資料顯示這兩個時期的氣候較為乾冷，這種嚴酷的氣候條件可能導致了大熊貓種群數量的大幅度下降。在這一漫長的種群波動過程中，發生在距今大約30萬年前的一次冰期事件可能導致了秦嶺和四川大熊貓種群的分歧，秦嶺和四川大熊貓種群間很少有基因交流。而近期人類活動尤其是近3000年來的人類活動，則導致了大熊貓分布區的嚴重退縮並發生了種群隔離，從而形成了現在的分布格局。
四川的大熊貓（鄧建新 攝）
實際上，人類活動如森林採伐、土地開墾、居民點建設、礦產資源開發及大型水利工程建設等，曾一度將大熊貓推向滅絕的邊緣。值得欣慰的是，為挽救大熊貓我國政府付出了舉世矚目的努力。頒布了《野生動物保護法》和《自然保護區管理條例》等多項法律法規，實施了禁止盜獵、大熊貓棲息地保護工程、大熊貓自然保護區網路建設、天然林保護工程、退耕還林工程等多項全國性保護舉措。目前，在有大熊貓分布的四川、陝西和甘肅三個省份已建立了各級大熊貓自然保護區67個，覆蓋了大熊貓棲息地的55%左右，超過65%的大熊貓個體在保護區網路的庇護之下，大熊貓國家公園的建立將進一步加強大熊貓的保護。這些措施的實施已取得了顯著的成效，野生大熊貓種群數量在逐漸增長，棲息地面積也在逐漸擴大。
為摸清和掌握野生大熊貓的種群動態，從而更好地指導保護管理工作，中國政府自上世紀七十年代起以每10年為周期，連續開展了4次全國大熊貓調查。結果顯示，在上世紀七十至八十年代，由於人類影響如盜獵、森林砍伐，以及自然作用如竹子開花等因素的影響，使得野生大熊貓種群嚴重下降，生存前景令人擔憂。之後，隨著相關野生動物保護法的頒布實施以及各級自然保護區的建立，大熊貓的種群數量和分布範圍持續增加。最近一次的全國第四次大熊貓調查結果顯示，野生大熊貓種群數量為1864隻，棲息地面積為258萬公頃，相對上世紀九十年代增加了一半左右的面積。基於這些最新數據，世界自然保護聯盟（IUCN）將大熊貓的受威脅等級由瀕危降為易危，這也是國際社會對中國大熊貓保護成績的認可。除了對野生種群開展就地保護之外，遷地保護即圈養種群繁殖也是中國大熊貓保護的重要組成部分，經過30餘年的努力，我國在圈養大熊貓人工繁育方面取得了巨大成就，目前圈養種群已超過600隻，為大熊貓放歸工程的實施提供了有力保障。
陝西的大熊貓（向定乾?攝）
棲息地破碎化導致種群隔離是大熊貓保護面臨的重大挑戰。在相嶺山系的研究發現，孤立小種群由於種群間的基因交流受阻而面臨崩潰的風險，建議國家實施放歸和廊道建設工程以拯救孤立小種群。我國政府先後啟動了大熊貓放歸和棲息地廊道建設工程，已在小相嶺山系放歸10餘只大熊貓。可喜的是放歸個體已開始融入野外種群，其中大熊貓「瀘欣」在放歸地栗子坪自然保護區內已成功繁殖後代。大熊貓放歸工程也被《科學》雜誌評述為「野生大熊貓的希望」。同時，相嶺山系泥巴山、岷山山系的土地嶺等區域的大熊貓廊道正在建設之中，這將促進野生大熊貓在隔離種群斑塊間的擴散與基因交流。這些實質性的保護舉措及取得的成效，昭示著大熊貓美好的未來，也把中國數十年的大熊貓保護書寫成一篇激動人心的、世界性的瀕危物種成功保護故事。
科學研究對生物多樣性保護來說極為重要，它不僅可以指導保護實踐，還可以給保護帶來信心。作為全球生物多樣性保護的旗艦物種，大熊貓曾一度被認為已走向進化的死胡同，其原因包括：在演化過程中的大熊貓由小變大再變小的體型變化、由食肉到專食竹的食性高度特化、種群衰退以及可能存在的較低的遺傳多樣性和繁殖率等。然而，我們的系統研究結果表明，大熊貓已在形態、行為、生理和遺傳等多個方面適應了竹子這種特殊的食物：比如大熊貓演化出了特殊的偽拇指從而便於進食時抓握竹子、具有較低的活動量和能量代謝率以適應竹子的低能量特徵、其腸道微生物可協助消化部分纖維素類物質、採用季節性遷移覓食的行為策略以滿足對各類營養物質的均衡利用等等。這些特徵使得大熊貓能夠以竹子這種高纖維、低能量的食物為生。同時，研究還發現與其它的一些瀕危動物如金絲猴等相比，大熊貓仍具有很高的遺傳多樣性，其種群處於正增長狀態，種群數量持續增加。在自然狀態下，大熊貓仍保持較高的繁殖力，其年繁殖率超過了60%。這些研究結果有力地說明，大熊貓並未走到演化盡頭，仍具有演化潛力，這些科學發現也給未來的大熊貓保護注入信心。
四川的大熊貓（楊丹?攝）
保護大熊貓不僅有益於大熊貓及其伴生的其它物種，如金絲猴、小熊貓和扭角羚等，而且還有益於我們人類自己。大熊貓賴以生存的森林生態系統可為人類提供各種服務，如供給服務（提供食物和水等）、調節服務（調節氣候、控制洪水和疾病等）、文化服務（精神、娛樂和教育等）以及支持服務（維持地球生命生存環境的養分循環等），且具有極高的服務價值。研究表明，大熊貓棲息地的生態系統服務價值每年可達26-69億美元，是大熊貓保護投入資金的10-27倍，遠遠高於保護投入，這一研究成果消除了人們對大熊貓保護投入的顧慮。那麼，在明確大熊貓保護價值的情況下，未來如何更好地開展保護呢？以下幾個方面值得重點關註：首先，加強棲息地保護和恢復是大熊貓保護工作的重中之重，特別是對大熊貓最偏愛的原始林的保護。其次，注重野生種群保護管理。需要關注不同種群的遺傳結構，對孤立的小種群需要開展長期的監測。第三，關注疫源疫病的威脅。需密切關注動物疫病對大熊貓的潛在影響，除了犬瘟熱、犬細小病毒等已知病毒的威脅之外，還需注意全球變化背景下新型疫病所帶來的重大威脅。應建立大熊貓疫病預警體系，對大熊貓分布區周邊的家畜實施免疫防控，同時開展大熊貓相關疫苗的研發。第四，繼續實施大熊貓放歸和棲息地廊道建設工程，以恢復和複壯孤立小種群。實施科學的放歸管理，包括放歸個體的性別選擇和放歸地點選擇，尤其需要考慮遺傳背景，盡量選取與當地種群具有相近遺傳背景的個體進行放歸；放歸地的選擇更需科學論證，應該優先考慮現生大熊貓分布區以解決目前大熊貓仍然面臨小種群複壯的問題，而非那些幾千年、幾萬年甚至幾十萬年乃至上百萬年曾發現大熊貓化石點的區域。通過科學的廊道設計與建設，進一步提高破碎化棲息地的連接度，促進隔離種群之間的基因交流。第五，建立新的大熊貓種群數量調查和監測技術與方法，如糞便DNA、紅外相機、衛星遙感和激光雷達等，以提高調查與監測的精度和效率。第六，進一步完善圈養種群遺傳管理。需關注圈養種群的遺傳多樣性和遺傳結構，根據種群遺傳結構進行科學管理，不同遺傳種群之間盡量避免遺傳交流，特別避免秦嶺種群與四川種群的遺傳交流，在秦嶺應建立一個純秦嶺遺傳背景的秦嶺圈養種群。最後，加強大熊貓及其棲息地的長期監測和科學研究，為大熊貓保護提供堅實的科學依據。
甘肅的大熊貓（甘肅白水江國家級自然保護區·紅外影像）
我堅信，在新時代，隨著中國生態文明建設的實施，中國大熊貓保護事業將取得更大的成功，書寫出更加美好的篇章。
作者系中國科學院院士，中國科學院動物研究所研究員、中華人民共和國瀕危物種科學委員會常務副主任
圖片提供：自然影像中國
