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    2020年, 第6期
    刊出日期:2020-06-20
      
    研究报告
    喜旱莲子草对邻体根系的表型可塑性:入侵地和原产地基因型的比较
    于良瑞 朱政财 潘晓云
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0.  doi:10.17520/biods.2020044
    摘要 ( 136 )   PDF (486KB) ( 210 )   收藏
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    植物对邻体根系的表型可塑性是指, 与无邻体对照相比, 即使个体平均可获取土壤资源相同, 在有邻体根系存在时植物也会改变根系生物量分配, 并影响其他功能性状和适合度。表型可塑性进化假说(evolution of plasticity hypothesis)认为外来植物在入侵地进化出了更强的表型可塑性。对该假说的验证多集中于外来植物对光照、水分、养分以及天敌等的可塑性进化, 但对邻体根系的可塑性在入侵植物中是否发生进化尚未见报道。我们采用同质园实验比较了喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵地(美国)和原产地(阿根廷)各5个基因型的适合度与功能性状对同基因型邻体根系的可塑性。结果表明: 喜旱莲子草的根冠比和比叶面积对同基因型邻体根系的可塑性在入侵地和原产地基因型间存在差异: 入侵地基因型在有邻体根系时根冠比和比叶面积增加, 而原产地基因型则相反。但是, 总生物量、贮藏根生物量、比茎长和分枝强度对邻体根系的可塑性在入侵地和原产地间没有显著差异。此外, 与分隔邻体根系相比, 同基因型邻体根系存在时总生物量(+9.9%)和贮藏根生物量(+13.9%)显著增加, 比茎长(–9.5%)显著降低。最后, 与原产地基因型相比, 总体上入侵地基因型的总生物量(+62.0%)和贮藏根生物量(+58.9%)增加, 比茎长(–28.5%)和分枝强度(–42.8%)降低。这些结果表明喜旱莲子草入侵地基因型与资源利用相关功能性状(如根冠比和比叶面积)对邻体根系的可塑性方向与原产地基因型相反; 但适合度和株型相关性状(如比茎长和分枝强度)对同基因型邻体根系的可塑性与原产地没有差异。
    中国佛教寺庙植物多样性和物种地理替代
    王新阳 靳程 黄力 周礼华 郑明铭 钱深华 杨永川
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019392
    摘要 ( 271 )   PDF (1263KB) ( 198 )   收藏
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    佛教是我国最盛行的宗教之一,佛教寺庙作为佛教文化的特殊产物,对区域生物多样性的保护具有重要意义。本研究收集了中国191个寺庙的树种名录,分析了不同地区寺庙树种组成、分布格局及影响因素,以明确寺庙在生物多样性保护中的作用。结果表明:(1)全国191个寺庙共收集到树种1,059种,隶属116科410属,大多数树种(773种)仅出现在一到两个寺庙中;(2)寺庙树种中含有大量乡土植物,并且保存了丰富的受威胁树种(94种),具有较高的生物多样性保护价值;(3)不同气候带的佛教树木物种组成差异较大,主要受气候因子限制;(4)佛教树种具有清晰的树种替代现象,由南向北原始佛教树种逐渐由形态相似的本土物种(替代佛教树种)替代。以上结果表明中国寺庙中保存了非常丰富的植物资源,有效地保护和利用寺庙植物资源对维持区域生物多样性和提升城市绿化水平具有积极作用。
    四川黑竹沟国家级自然保护区非飞行小型兽类多样性与群落组成
    岳先涛 张塔星 窦亮 刘洁 冉江洪 毛夜明 马晓龙 张尧
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019385
    摘要 ( 240 )   PDF (871KB) ( 74 )   收藏
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    2018年4–10月在四川黑竹沟国家级自然保护区及周边对非飞行小型兽类多样性及其群落组成进行了调查。在1537–3830 m海拔跨度间共设置样方184个,布设鼠夹9016夹日,捕获小型兽类个体536只,隶属4目7科13属21种。其中滇攀鼠(Vernaya fulva)和等齿鼩鼹(Uropsilus aequodonenia)两个稀有物种在该地区首次报道,丰富了其物种分布记录。结合历史资料,黑竹沟保护区共记录小型兽类43种,隶属4目9科28属。在43种小型兽类中,东洋界物种37种,占绝对优势(86.0%),分布型以喜马拉雅–横断山区型占优,为18种(占东洋界48.6%)。在捕获的21种小型兽类中,群落优势种为北社鼠(Niviventer confucianus)(38.9%)、中华姬鼠(Apodemus draco)(27.8%)和中华绒鼠(Eothenomys chinensis)(12.7%)。随着海拔上升,群落优势种组成发生变化,由北社鼠+中华姬鼠+针毛鼠(Niviventer fulvescens)+短尾鼩(Anourosorex squamipes)群落,转变为中华绒鼠+中华姬鼠+凉山沟牙田鼠(Proedromys liangshanensis)+西南绒鼠(Eothenomys custos)群落。群落物种的区系分布型组成随着海拔升高而发生变化,喜马拉雅–横断山区型物种随海拔升高所占比例增大;分布于喜马拉雅–横断山区的特有种分布的下限平均、中点平均和上限平均海拔都高于非特有种,且特有种和非特有种下限平均和中点平均海拔差异显著(n=21, df=19, P=0.013; n=21, df=19, P<0.01),说明该区域物种具有明显的东洋界特征,中高海拔主要是由特有种构成。本研究丰富了黑竹沟地区小型兽类及群落多样性的数据资料,有利于该地区物种多样性的研究和保护。
    棕背伯劳羽色多态与MC1R基因的相关性
    任刚 李恩 赵世烨 江燕琼 王莎莎 唐思贤 胡慧建
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019307
    摘要 ( 116 )   PDF (507KB) ( 74 )   收藏
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    MC1R(黑素皮质素受体1)基因是控制动物黑色素合成的重要基因,鸟类羽色的变异与MC1R基因的变异有密切关系。棕背伯劳在我国东部沿海多地存在羽色多态现象,有棕色型、黑色型和黑色白边型的分化,为了探究MC1R基因与棕背伯劳色型分化的关系,本研究对分布于广东省的三种色型共计11只棕背伯劳的MC1R基因编码区进行单核苷酸多态性(SNPs)分析和氨基酸多态性分析。结果表明:(1)11个试验个体的MC1R基因序列共有4种单倍型,其中黑色型和黑色白边型共享单倍型H3。(2)三种色型棕背伯劳MC1R基因编码区的第34-931位的899个碱基中共有47个碱基变异位点,相对应的氨基酸序列共有18个变异位点,这些变异位点与黑色表型无对应关系。(3)黑色型与黑色白边型个体基因型在第268-303位编码区出现了36个碱基的缺失,对应着12个氨基酸的缺失,该缺失与黑色表型相对应。因此推测棕背伯劳的黑化与MC1R基因碱基片段的缺失密切相关。
    利用红外相机研究白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)日活动节律与人为干扰的关系
    石江艳 杨海 华俊钦 赵玉泽 李建强 徐基良
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0. 
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    理解人类活动对野生动物的影响具有广泛而深刻的意义,也是当前研究的热点之一。已有研究表明,野生动物可通过行为、生理等方面的改变来适应人类活动造成的干扰。白冠长尾雉为我国珍稀濒危特有鸟类,也正面临日益增加的人为干扰压力。为了解白冠长尾雉的日活动节律对不同人为干扰强度的响应,我们于2018年3月–2019年4月,在其东部分布区内选择了湖北中华山鸟类省级自然保护区(中华山)、河南连康山国家级自然保护区(连康山)、湖北广水平靖关村及三潭风景名胜区(平靖关),利用红外相机技术,对其日活动节律与人为干扰之间的关系进行了研究,并通过重叠系数进一步测算了白冠长尾雉与人为干扰日活动时间的重叠程度。研究结果表明,三地的人为干扰强度存在差异,其中连康山的人为干扰最高,而中华山的则与平靖关的相似。在非繁殖期,白冠长尾雉的日活动节律在中华山与连康山之间存在显著差异;雄性白冠长尾雉的日活动节律在三地之间差异不显著;但雌性白冠长尾雉的日活动节律繁殖期在平靖关与连康山之间以及非繁殖期在中华山与连康山之间、平靖关与连康山之间均存在显著差异。各地白冠长尾雉的日活动高峰和人为干扰出现的高峰也有一定程度的差别,呈现出错峰活动的现象。其中,在人为干扰最多的连康山,白冠长尾雉的活动与人为干扰的重叠程度也最低。这些结果表明白冠长尾雉的活动节律可能受人为干扰的影响,并且白冠长尾雉的行为具有一定的可塑性,可以在一定程度上调整活动节律来适应人为干扰。
    丹江口水库鱼类群落特征及其历史变化
    白敬沛 黄耿 蒋长军 章伟成 王齐东 姚伦广
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0. 
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    为了解丹江口水库鱼类群落现状及历史变化,于2018-2019年采用渔民渔获物调查和多网目复合刺网采样的方式对丹江口水库进行了鱼类群落调查。本次调查共采集鱼类33种,隶属5目11科29属,以鲤科鱼类为主,占总数的63.6%。基于多网目复合刺网采样的生物多样性指数和单位努力捕捞量(CPUE)在各采样点间具有一定的空间差异。目前丹江口水库以定居性、喜静缓流、杂食性和肉食性鱼类为主。与20世纪50年代和80年代的历史资料相比,丹江口水库鱼类物种丰富度先升高后下降;而生态类型则呈现杂食性鱼类、喜流水性鱼类和洄游性鱼类比例持续下降的趋势。2018-2019年丹江口水库鱼类组成与20世纪80年代的相似性指数为0.35(中等不相似),与20世纪50年代相似性指数为0.29(中等不相似)。调查结果表明半个世纪以来丹江口水库鱼类群落结构发生了较大变化,目前趋于小型化和简单化。这些变化很大程度上可能是由大坝建设、渔业放养、不合理捕捞、外来鱼类引入等人类活动所致。
    腾格里沙漠东南缘不同生物土壤结皮细菌多样性及其季节动态特征
    靳新影 张肖冲 金 多 陈 韵 李靖宇,
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019298
    摘要 ( 103 )   PDF (534KB) ( 390 )   收藏
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    微生物多样性对于生物土壤结皮在沙漠生态系统中改善局部环境以及提升生态功能具有重要作用。本研究对腾格里沙漠东南缘沙坡头地区藻结皮、藓结皮及其下层的四季样品进行了16S rDNA高通量测序,以期阐明细菌多样性及其在生物土壤结皮演替过程中的季节变化规律。结果表明四种类型样品的细菌丰富度在夏季显著低于其他3个季节。4种类型样品中主要的细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)等,其中变形菌门和放线菌门为优势类群,夏季时变形菌门的相对多度显著高于春季、秋季、冬季,且在结皮层中相对多度显著高于结皮下层。放线菌门的相对多度在春季、夏季显著高于秋季、冬季,且结皮下层相对多度高于结皮层。生物土壤结皮演替过程中细菌多样性及其相对多度季节动态变化表明其对沙漠土壤局部环境的变化作出了响应,这为深入理解生物土壤结皮在沙漠生态系统中的生态功能提供了微生物多样性数据。
    生物编目
    利用红外相机技术对四川大相岭自然保护区野生鸟兽物种多样性的初步调查
    刘鹏 付明霞 齐敦武 宋心强 韦伟 杨琬婧 陈玉祥 周延山 刘家斌 马锐 余吉 杨洪 陈鹏 侯蓉
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0. 
    摘要 ( 7 )   收藏
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    红外相机调查技术已成为地栖兽类与鸟类物种多样性研究的重要手段之一,2017年10月至2018年10月在四川大相岭省级自然保护区布设167台红外相机进行生物多样性监测,累计监测有效工作日数6, 738天,共获得独立有效照片3, 317张,其中野生鸟类644张、野生兽类2, 673张。鉴定出野生鸟类33种,分属5目11科;野生兽类23种,分属5目14科。属于国家一级重点保护野生动物有3种,即大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)、四川羚牛(Budorcas tibetanus)和林麝(Moschus berezovskii);国家二级重点保护野生动物有10种,分别是血雉(Ithaginis cruentus)、白腹锦鸡(Chrysolophus amherstiae)、白鹇(Lophura nycthemera)、红腹角雉(Tragopan temminckii)、藏酋猴(Macaca thibetana)、黑熊(Ursus thibetanus)、小熊猫(Ailurus fulgens)、黄喉貂(Martes flavigula)、中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)、水鹿(Cervus equinus)。其中,属于《中国脊椎动物红色名录》中极危物种的有林麝一种,另外有易危物种9种,近危物种10种;其中小熊猫、林麝被IUCN红色名录评估为濒危物种,5种被评估为易危,3种被评估为近危;被CITES附录I收录的物种有4种,被附录II收录的物种有6种。本研究还发现之前调查未被记录到的物种7种,分别是黄颈啄木鸟(Dendrocopos darjellensis)、星鸦(Nucifraga caryocatactes)、白眉鸫(Turdus obscurus)、蓝短翅鸫(Brachypteryx montana)、红翅噪鹛(Trochalopteron formosum)、灰鼯鼠(Petaurista xanthotis)、水鹿。分析发现物种相对丰富度最高的三种动物分别是毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)(RAI = 125.26)、藏酋猴(RAI = 64.71)、红腹角雉(RAI = 43.34)。本次物种调查结果可反映本保护区大、中型兽类和地栖性鸟类本底,为保护区管理和野生动物长期监测提供了基础数据。
    综述
    外来入侵植物的根系觅养行为研究进展
    韩雪 苏锦权 姚娜娜 陈宝明
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019325
    摘要 ( 190 )   PDF (337KB) ( 203 )   收藏
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    土壤养分分布具有高度空间异质性, 植物的根系觅养行为是其对土壤养分异质性的一种适应变化。不同植物为了适应养分异质性会产生不同的根系觅养行为, 植物能够通过调整自身的根系觅养范围、觅养精度和觅养速度来更好地吸收利用土壤中的养分。外来植物与本地植物的竞争是决定其成功入侵的重要因素, 土壤养分等环境因素会影响它们之间的竞争关系。近年来, 外来入侵植物的觅养行为逐渐受到人们的关注, 关于入侵植物根系觅养行为的研究成果陆续显现, 其研究进展主要有: (1)总体来看, 外来入侵植物具有较强的根系觅养能力, 根系觅养范围与精度之间的权衡关系还不确定; (2)营养异质性会影响入侵植物与本地植物之间的竞争, 反过来, 二者之间的竞争也会影响根系觅养行为对营养异质性的响应; (3)丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)能够提高入侵植物的根系觅养能力, 外来植物入侵能够改变入侵植物对AMF的偏好性, 形成AMF对入侵的正反馈作用, 而本地植物与AMF的相互作用也会影响入侵植物的竞争力。未来还应加强营养异质环境下种间竞争和AMF共生对入侵植物根系觅养行为的影响机制研究, 以及全球变化背景下入侵植物根系觅养行为的变化与机制方面的研究, 可以更深入地认识外来植物的觅养行为在其成功入侵中的作用, 并为营养调控防控入侵植物提供理论依据。
    植物大年结实及其与动物贮食行为之间的关系
    杨锡福 张洪茂 张知彬
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019312
    摘要 ( 194 )   PDF (1090KB) ( 91 )   PDF(mobile) (406KB) ( 13 )   收藏
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    大年结实是多生年植物种群周期性同步大量繁殖的一种自然现象。大年结实作为植物适应环境条件、提高繁殖能力的一种策略而备受关注,但其驱动机制和进化意义尚存在较大争议。在依赖动物扩散种子的植物中,大年结实被认为是一种调控动物贮食行为,提高种子扩散效率,并最终增加繁殖成功率的一种策略;动物介导的植物间互作可能是促进植物共存的进化驱动力。本文简要梳理了大年结实现象的各种假说,提出了一个包括气候、资源、动植物互作的大年结实机制的概念框架图,并着重讨论了大年结实和动物贮食行为之间的关系及其进化和生态意义。建议未来研究需要借助长期生态监测和分子生物学方法,以揭示植物大年结实与动物贮食行为之间的生态与进化过程。
    全球变化背景下内蒙古草原土壤微生物多样性维持机制研究进展
    李婷婷 张西美
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019344
    摘要 ( 117 )   PDF (404KB) ( 31 )   收藏
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    全球变化对人类环境的影响是近几十年世界广泛关注的热点之一。内蒙古草原不仅是我国重要的牲畜和饲料生产基地,而且有着不可替代的生态系统功能。土壤微生物是地球上多样性最高的生物类群,在驱动碳氮循环等多种生态系统过程中发挥着至关重要的作用。由于研究技术的限制和群落结构复杂等原因,土壤微生物生态学研究还处于技术推动的描述性阶段,理论研究还很缺乏。鉴于此,利用分子生物学技术尤其是新一代测序技术,从理论层面上,系统地研究全球变化背景下我国北方草地微生物多样性的维持机制具有重要意义。本文包括以下三方面的内容:第一、各种环境变化对土壤微生物群落的相对影响大小的比较;第二、各环境变化影响的物理化学机制;第三、各环境变化影响的生态学机制。
    论坛
    IPBES框架下的生物多样性和生态系统服务区域评估及政策经验
    吴杨 潘玉雪 张博雅 田瑜
    生物多样性. 2020, 28(6):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019331
    摘要 ( 112 )   PDF (444KB) ( 135 )   收藏
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    生物多样性和生态系统服务为人类的生计和良好的生活质量奠定了重要基础。然而,越来越多研究表明,其在全球范围内的持续下降使自然对人类的贡献大幅降低。多尺度评估能够说明不同尺度下生物多样性的现状,有利于制定适合区域特点、符合国情的决策建议。2013年12月,生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)通过第一轮工作方案,决定开展“区域/次区域生物多样性和生态系统服务评估”(简称“区域评估”),即评估亚洲-太平洋(简称亚太)、美洲、非洲以及欧洲-中亚四大地理区域的生物多样性和生态系统服务。区域评估报告及其决策者摘要已在IPBES第六次全体会议上(2018年3月,哥伦比亚麦德林)审议通过。本文概述了四大地理区域的生物多样性的重要性、生物多样性保护领域取得的进展、面临的主要危机和机遇,探讨了评估对其他国际进程的影响,综合分析了各区域生物多样性和生态系统服务的特点以及各区域评估结果的差别,总结了评估的政策经验,为中国的生物多样性保护提供重要的科学参考。

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