在人类活动空前扩张与全球气候变化叠加影响下，地球正经历严峻的生物多样性危机，全球约四分之一的物种正面临生存威胁。尽管世界各地持续推进濒危物种保育与再引入项目以扭转这一局面，但为什么有些物种能够成功复壮，而另一些却在相似努力下失败，其背后机制仍未被充分理解。要回答这一问题，离不开长期系统、基于自然种群的野外生态学研究，与相应的理论生态系统模型构建及预测分析。

2026年3月，中国科学院动物研究所王代平研究员、詹祥江研究员联合北京师范大学、瑞士伯尔尼大学与荷兰格罗宁根大学研究团队在国际期刊《Nature Communications》发表了题为“Inbreeding and demography interact to impact the recovery of a bottlenecked crested ibis population”的论文。研究基于朱鹮繁殖生态学参数和谱系数据分析所得的近交衰退方程，通过模型系统模拟了朱鹮从最初的小种群复壮到当前状态的过程，揭示了近交衰退与生活史特征间的相互作用如何影响濒危物种复壮过程。

从七只到破万，朱鹮的复壮是“幸运”还是“必然”？

生物多样性保护项目的关键组成之一是对濒危物种的保护，但它们往往经历过严重的生态灾难，陷入了极小种群的生态瓶颈。这些脆弱的小种群不可避免地存在着近亲繁殖，表现出近交衰退（如近交个体的生育力低，后代死亡率高等），遗传多样性下降，极大增加了物种保护的难度。同时由于存在现存种群数量、资金和生态不确定性等方面的限制，许多保护与再引入项目进展欠佳甚至以失败告终。可尽管困难重重，仍有一些物种在采取就地保护、再引入等措施后，能顺利通过此类遗传瓶颈，实现有效的种群数量恢复与壮大。究竟是什么原因导致了这两种截然不同的保育结果，保护生物学领域对此仍知之甚少。

朱鹮保护是由我国实施的、具有世界代表性的濒危物种成功复壮的案例之一。朱鹮曾广泛分布于东亚地区，但由于栖息地破坏等因素影响，种群数量曾大幅下降，至上世纪中叶一度被认为已经灭绝。直到1981年，中国科学院动物所专家在我国陕西洋县境内再次发现7只野生朱鹮个体。此后，我国致力于朱鹮的种群复壮工作，进行了长期的栖息地保护、人工繁育和野化放归工程。截至2023年，全球朱鹮种群数量据估计已恢复到过万只，朱鹮保护成为全球濒危物种保护的标志性成功案例。

然而，由于当前的朱鹮种群是基于野外7只个体恢复重建的，遗传多样性极低，研究朱鹮遗传多样性以及繁殖行为生态在种群恢复过程中的作用、风险和种群复壮机制与技术，对朱鹮的保护具有重要意义。要回答以上问题，离不开长期系统、基于自然种群的野外生态学研究：1）我们不仅需要通过细致的野外监测，以收集到该物种不同生活史阶段的适合度参数、雌雄性比、年龄结构等种群动态结构参数；2）更重要的是，我们需要构建该种群的遗传谱系图，同时结合以上表型数据来定量朱鹮种群恢复过程中整个种群的近交程度以及对这些重要适合度表型的影响；3）我们还需要结合相应的理论生态系统模型构建及预测分析。

长期野外生态学研究平台，持续监测支撑机制解析

当前，国际上长期动物种群野外研究体系已相对成熟。例如，英国牛津大学自1947年起开展的森林鸟类（山雀科）长期监测已持续近80年。然而，在我国，围绕动物种群的系统性长期生态学研究仍相对缺乏（图2）。基于此，中国科学院动物研究所团队依托河南董寨国家级自然保护区的朱鹮种群，构建了系统化的长期野外生态学研究平台。团队整合了自2008年董寨引入朱鹮以来的历史繁殖与生存记录，目前已累计获得超过1000个体的关键表型与生活史参数信息，同时完成了该种群的遗传家系图谱（图3），并积累了5年的野外观察数据。在此基础上，研究团队结合数量遗传学与进化模拟方法，构建基于真实繁殖参数与近交衰退方程的“基于个体模型”（Individual-Based Model, IBM），系统模拟了朱鹮自瓶颈阶段至稳定扩张的全过程。长期、连续的数据积累有效降低了短期研究可能带来的估计偏倚，为回答濒危物种复壮成败背后的关键机制奠定了坚实基础。

不同物种命运为何不同？生活史决定近交影响强度

模型结果显示，在当前生活史参数下，朱鹮成功复壮的概率高达97%（模拟中复壮成功291次，失败9次），复壮所需时间与现实高度一致（理论44年 vs 实际41年），种群平均近交水平也与实测数据相符（理论0.19 vs 实际 0.17，图4）。这一结果表明，我国朱鹮保护成效并非偶然，而是建立在其特定生活史特征与管理措施协同作用之上的可解释结果。研究进一步指出，虽然在小种群阶段近交显著降低了个体繁殖成功率，但朱鹮长寿命的特点使之具有稳定的长期配偶关系和较为持续的年繁殖输出，这些生活史特征有效缓冲了近交衰退对种群增长率的负面影响。值得一提的是，模拟结果中仅有的几次种群复壮失败均集中在前25年，这给我们带来了一个乐观地消息：朱鹮已经度过了最危险的时期（图4A，B）。

通过进一步扩展模型中的繁殖生活史参数范围（包括窝卵数、亚成体死亡率和成体死亡率），并将全球41种有详细生活史数据的鸟类纳入模型模拟，结果发现，近交衰退对种群动态的影响因物种的生活史参数而异。有些物种几乎不受近交衰退的影响（如朱鹮），而有些物种对近交高度敏感，还有一些物种因为生活史特征的劣势（如短寿命或小窝卵数）而难以实现小种群复壮。这一创新理论框架为评估濒危物种的复壮概率、预测近交衰退对其种群动态的影响程度提供了全新的理论工具，进而可帮助确定各类物种的保护优先级。

不同的再引入策略，孰优孰劣？

基于所得理论框架，研究还比较了两种不同的再引入策略下，种群长期近交积累与复壮成功率的差异：（1）“烟花式”策略（即始终从第一个复壮的源种群中抽取一定数量的奠基者引入到新种群）和（2）“接续式”策略（即每次都从新复壮起来的种群中抽取一定数量的奠基者）。结果发现，“烟花式”策略下的种群平均近交程度显著低于“接续式”策略，其种群复壮更快，成功率更高（图5）。考虑到现实中往往难以持续从源种群抽调个体，研究进一步指出，通过扩大初始奠基种群规模或分批引入个体，也可在“接续式”策略下有效缓解近交积累风险。这为未来全球濒危物种再引入实践提供了明确的理论支持。

从单一物种到生态系统，以“明星物种”带动整体保护

朱鹮作为典型的“旗舰物种”与“伞护物种”，其保护不仅推动单一物种复壮，也可吸引公众关注和保护投入，带动对分布区生物多样性的整体保护。本研究从中国四十年朱鹮保育成就出发，基于长期、连续的种群监测数据，深度分析并发现了朱鹮保育项目成功的必然性。同时，在全球濒危物种保护的维度上，该研究阐明了近交衰退与生活史特征相互作用对种群恢复成效的影响，为濒危物种再引入和种群管理策略的优化提供了可借鉴的理论依据。

该研究成果以北京师范大学已出站博士后郑佳博士为第一作者，中国科学院动物研究所王代平研究员、詹祥江研究员和北京师范大学生命科学学院张正旺教授为共同通讯作者。合作者还包括瑞士伯尔尼大学的李相宜教授、Ella Rees-Baylis和荷兰格罗宁根大学的 Thijs Janzen博士。该研究得到国家自然科学基金，博士后基金国际交流项目，中国科学院动物研究所自主部署项目，中英联合实验室项目，中国科技部国家重点研发项目以及瑞士国家自然科学基金的共同资助。研究工作也获得了董寨国家级自然保护区、北京师范大学和中国科学院动物研究所等单位的大力支持。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-69278-3

图1. 朱鹮飞翔图片（摄于河南董寨自然保护区）

图2. 全球动物种群长期野外生态研究平台分布情况，中国目前尚未建立。（引自Bonnet et al. 2022, Science，以上长期野外生态研究平台定义为：种群个体得到标记和长期监测、具有清晰的多代遗传家系信息，家系中每个个体具有多次乃至终生的繁殖适合度数据）

图3：河南董寨朱鹮种群遗传家系图谱

图4. 朱鹮种群复壮模拟结果。

（A）模拟种群复壮时间分布（成功291次，失败9次，复壮时间中位数44年）；

（B）模拟种群动态变化过程，复壮失败常发生在种群建立初期；

（C）模拟种群近交水平积累过程（实线为近交平均值）。

图5. 模拟三种再引入策略下近交程度积累情况。

（A1）“烟花式”策略（没有后续迁入个体）；（A2）“烟花式”策略（有后续迁入个体）；（B）“接续式” 策略。