共生体系的长期维持引发了一系列进化问题, 特别是共生双方的相互适应、协同进化成为进化理论的一大挑战。榕和传粉榕小蜂是目前所知的专性最强的共生体系之一, 两者异常丰富的物种组成以及宿主多样的生活型为以上问题的研究提供了理想的体系。早期认为榕与其传粉小蜂间均为狭义协同进化, 一对一原则在该体系中具有普适性。然而近年来发现越来越多的例外, 特别是宿主转移现象在某些地区、某些榕属类群中的普遍存在, 使榕及其传粉小蜂间严格的物种专一性及协同进化发生在物种水平的观点受到质疑, 最近提出了一个新的协同进化模式来解释榕与其传粉小蜂的对应关系。榕与传粉小蜂间的进化模式说明两者间既有狭义的协同进化, 也有发散协同进化关系, 从而导致它们之间物种专一性不同。目前, 两种协同进化模式在该系统中的相对重要性仍存在很大争议, 不同地区、不同榕属类群中两者的物种专一性程度和产生原因可能有很大差异, 榕与传粉榕小蜂系统的复杂性决定了不能将某些地区和某些类群的结论简单扩展, 有关该体系协同进化主导模式的正确评判有待于对不同地区和不同榕属类群对应传粉小蜂的物种组成、来源方式, 以及共生双方的系统发生关系进行更广泛、更深入的研究。

迁地保护是防止物种灭绝的有效措施。为了解在新栖息地兰科植物与昆虫之间的关系, 从而为兰科植物的保护提供借鉴, 作者对迁地栽培于深圳市全国兰科植物种质资源保护中心的本地种血叶兰(Ludisia discolor)和外来种银带虾脊兰(Calanthe argenteo-striata)的传粉系统和繁殖策略进行了观察和研究。血叶兰和银带虾脊兰都具有白色小花组成的花序, 且花有距。在开放栽培条件下, 菜粉蝶(Pieris rapae)是这两种兰科植物唯一有效的传粉者。菜粉蝶携带血叶兰和银带虾脊兰花粉块的部位分别是降落时平衡身体的左侧足部和取食花蜜的喙。两种兰科植物传粉效率较高, 花粉移走与沉降的比值分别为1.14:1和0.74:1。血叶兰的结实率在2007和2008两年间无显著差异, 且均高于银带虾脊兰。究其原因, 一方面是由于它为传粉者提供报酬; 另一方面是因为血叶兰的花期与菜粉蝶的盛发期相吻合, 有利于充分利用传粉者; 而银带虾脊兰的花期滞后于菜粉蝶的盛发期, 传粉者缺失使得部分花未能授粉。血叶兰和银带虾脊兰都是高度自交亲和的物种, 但不存在无融合生殖和自动自花授粉的现象; 自交和异交的繁殖成功率无显著差异。这两种兰科植物可能存在由传粉者导致的自交现象。血叶兰和银带虾脊兰在迁地栽培到兰科中心后生长良好, 每年花期都有自然结果的现象, 植株周围有新生幼苗的建立, 种群有逐渐扩大的趋势, 显示出迁地保护的可行性。可以预测若干年后, 这两个种在兰科中心具有建立稳定种群的可能性。

大量种植外来植物已成为我国城市绿地建设的一个主要问题。开展城市建成区外来植物种类构成的研究, 可为城市植物的多样性保护及绿地的科学设计提供重要依据。本文采用分层随机抽样法, 调查了北京市五环以内的乔木样地1,050个, 灌木样地797个, 草本样地2,228个, 共记录外来维管束植物80科208属324种。统计分析的结果显示, 北京建成区植物的外来种比例高达53%, 其中64%的国外外来种来自美洲和亚洲; 不同生活型植物中以常绿植物和藤本植物的外来种比例最高。根据其盖度、密度和频度值, 北京建成区主要外来种有野牛草(Buchloe dactyloides)、凹头苋(Amaranthus blitum)、虎尾草(Chloris virgata)、大叶黄杨(Euonymus japonicus)、圆柏(Sabina chinensis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、白皮松(Pinus bungeana)等15种, 部分外来种已成为建成区绿地的优势植物。外来种比例最高的绿地类型是观赏性要求较高的公共设施绿地。外来植物属的区系地理分布很广泛, 与北京建成区的乡土植物相比, 热带成分的比例增加而温带成分的比例降低。北京建成区外来植物的种类构成特点反映了城市建成区为了增加观赏植物种类而人为引入大量外来植物所造成的影响。

辽宁和江苏两省是我国杂草稻(Oryza sativa f. spontanea)发生最为严重的地区之一, 为明确两省杂草稻识别特征和类型, 我们在两省14个市29个样点采集样品, 与当地栽培水稻品种一并在南京种植, 观测了营养生长期和生殖生长期的23个植物性状。结果表明, 两省杂草稻在营养生长期的1月株高、1月和2月分蘖数, 在生殖生长期的果皮色、谷粒长/宽比、百粒重、落粒性、秆硬度、剑叶宽、剑叶长、有效穗数、50%黄熟、50%黄熟-50%抽穗和全黄熟等性状与相应的当地栽培稻存在差异;主成分1和主成分2组成的二维散点图(累计贡献率达43.24%)也显示出两省杂草稻间以及与栽培稻间的差异性。采用欧氏距离对两省杂草稻进行系统聚类可以将杂草稻分为籼型和粳型。其中辽宁省杂草稻全部聚在粳型类群中, 它们又可细分为两类; 江苏省杂草稻既有粳型, 又有籼型, 其中粳型与辽宁省杂草稻聚在粳型类群中, 籼型又可分为3类。这6个类群分别具有如下突出特点: 第1类为强落粒、粒轻、秆矮、早熟、偏粳等; 第2类为无芒、穗多、强休眠、剑叶窄、偏粳等; 第3类为长芒、弱分蘖、穗少、弱落粒、偏粳等; 第4类为硬秆、剑叶宽、迟熟、强休眠、偏籼等; 第5类为红果皮、粒长、软秆、粒重、偏籼等; 第6类为无芒、株高、穗长、剑叶长、偏籼等。上述杂草稻的形态学指标和类型的研究将为两省开展杂草稻危害防治工作提供理论依据。

为了提高甘蔗品种资源的利用效率, 为甘蔗遗传育种亲本的选择、杂交组合配制及核心种质构建提供理论指导, 我们利用17个质量性状和5个数量性状分析了来自13个国家共20个地区的1,160份甘蔗品种资源的遗传变异、遗传结构和遗传距离等。结果表明: 5个数量性状在不同来源地品种群体之间的变异系数值(CV)变化较大, 说明不同来源地品种群体的数量遗传变异有较大差异, 其中来自海南的品种其群体遗传变异最丰富。质量性状的Shannon-Wiener多样性指数表明, 来自美国的品种群体遗传多样性最高, 其次为中国台湾, 第三为澳大利亚, 说明上述3个地区的甘蔗种质创新比较活跃, 在遗传育种中使用了更多表型性状多样化的亲本。不同来源地品种其群体的遗传分化系数(G_st)和基因流(N_m)显示甘蔗品种群体表型性状的遗传变异主要来自来源地内部, 且不同来源地品种群体之间存在较大的基因交流。遗传距离和UPGMA聚类分析结果表明, 各来源地品种群体之间遗传距离在0.0261-0.2945之间, 其中以福建和广东的品种最为相似, 其次为古巴和美国、广西和云南、澳大利亚和菲律宾、江西和四川、巴西和法国, 说明上述地区在杂交亲本的选择上比较相近。鉴于此, 在遗传育种中应加大利用具有丰富遗传多样性的品种材料并尽量避免选择同一组的品种相互杂交, 同时对于与其他来源地品种群体遗传距离较远的墨西哥品种群体在亲本选配时应给予更多关注。

为了探讨样线法和样点法对盐沼湿地鸟类调查的有效性及适用性, 我们于2008年3-5月采用固定距离样线法和固定半径样点法对崇明东滩盐沼鸟类进行了调查。5次调查共记录到鸟类24种, 其中样线法记录到19种, 样点法记录到21种, 两种调查方法平均每次记录到的鸟类种数没有显著差异, 表明两种方法对盐沼鸟类种类的发现能力相似。两种方法得到的鸟类密度之间有显著的相关性,说明两种方法在反映鸟类群落中每种鸟类的相对数量方面具有可比性。但除了仅在一种调查方法中记录到的种类, 样点法调查得到的每种鸟类密度和鸟类总密度均高于样线法的调查结果。因此, 在对鸟类种群或群落的时空特征进行比较时, 需要考虑所采用的调查方法对调查结果的影响。

为揭示现阶段太湖大型底栖动物群落现状及其对生态环境变化的响应, 于2007年2月至2008年11月对太湖大型底栖动物进行为期两周年的季度调查。30个采样点共记录底栖动物3门7纲19科40种, 底栖动物平均密度和生物量空间差异较大, 平均密度高值出现在梅梁湾、竺山湾及河口, 主要为寡毛纲颤蚓类; 平均生物量高值出现在贡湖湾、西湖区、东太湖和东部湖湾, 主要为软体动物。霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、中华河蚓(Rhyacodrilus sinicus)、河蚬(Corbicula fluminea)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、中国长足摇蚊(Tanypus chinensis)和钩虾属一种(Gammarus sp.)是现阶段太湖大型底栖动物的优势种。聚类分析将30个采样点分成3组, 相似性分析检验表明各聚类组大型底栖动物群落具有显著差异(P<0.05)。多样性分析结果表明, 东太湖和东部湖湾物种多样性、丰富度和均匀度最高, 优势种为腹足纲螺类; 梅梁湾、竺山湾及河口多样性最低、密度最高, 霍甫水丝蚓和中华河蚓在该区占据绝对优势; 贡湖湾、湖心和西湖区多样性处于中等水平, 其优势种为河蚬。研究结果表明营养水平、底质类型以及水生植被的分布是决定太湖大型底栖动物群落结构及多样性的关键因子。

底栖动物群落是红树林生态系统多样性研究的重要内容之一。为了解大型底栖动物群落对高有机质含量和富营养的红树林生境的响应, 从2006年4月到2007年1月, 对福建省同安湾红树林生境和非红树林生境大型底栖动物群落及其时空变化进行了研究。我们在同安湾红树林种植区设置了凤林(FL)和山后亭(XA)两条断面, 每条断面在红树林内各设2个取样站(FL1, FL2, XA-A和XA-B), 林外各设1个取样站(FL3和XA-C)。底质研究结果显示凤林3个取样站(FL1, FL2和FL3)的有机质含量均超过底质污染评价标准的临界值3.4%, 且无论凤林还是山后亭, 红树林生境的有机质含量均要高过非红树林生境。共获得大型底栖动物91种, 其中在红树林生境内获得77种, 高于非红树林生境内获得的67种。红树林生境和非红树林生境的大型底栖动物平均栖息密度分别为4,445.8 inds/m²和1,707.2 inds/m², 平均生物量分别为51.1 g/m² 和 94.6 g/m²。独立样本t-检验结果显示, 红树林生境和非红树林生境大型底栖动物平均栖息密度和平均生物量均存在显著差异。研究结果指示红树林生境对于寡毛类生存(如在高耐有机污染中能大量繁殖的沼蚓)有积极作用。但由于邻近的非红树林林生境的水淹时间更长, 一些具有移动能力的软体动物和甲壳动物能迁移到更适合生存的非红树林生境中去。其他底质因子如盐度和土壤中值粒径等也会影响大型底栖动物群落变化。

为了揭示潮间带潮沟水域浮游动物的多样性, 作者于2008年4-12月在崇明东滩选取6条潮沟共18个站点进行4个季节的浮游动物采样调查。检获到浮游动物44种, 隶属于6个类群, 其中桡足类占绝对优势, 达总种类数的79.5%。分析了浮游动物的种类组成、优势种、群落结构及物种多样性等生态特征参数的季节变化。优势种有9种, 春季以细巧华哲水蚤(Sinocalanus tenellus)优势度最高, 夏季以火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)优势度最高, 秋季以火腿许水蚤和中华华哲水蚤(Sinocalanus sinensis)优势度较高, 冬季则以四刺窄腹剑水蚤(Limnoithona etraspina)和中华华哲水蚤的优势度较高。多样性指数显示, Shannon-Wiener指数(H′)值以夏冬季较高, 物种丰富度指数(d)值以夏秋季较高, Pielou均匀度指数(J′)值以冬季最高。与崇明岛附近的长江口北港北支水域已有的研究结果相比, 种类组成差异较大, 仅有6个共有种。浮游动物的生态特征与潮汐关系密切, 涨潮时物种多样性略高于落潮时, 涨潮和落潮时优势种的种类及优势度也均呈现出一定差异。盐度、温度、径流及潮流等环境因素对潮沟浮游动物的时空分布产生了重要影响。

植物根系与真菌形成菌根, 在自然生态系统的物质能量循环中具有重要的生态功能。作者在四川省的中国杜鹃园选取银叶杜鹃(Rhododendron argyrophyllum)和繁花杜鹃(R. floribundum), 通过直接扩增杜鹃花根部真菌rDNA-ITS区片段, 来揭示该地区杜鹃花属植物根部真菌的多样性。ITS序列分析结果表明: 从两种杜鹃的根部共检测到41个真菌分类单元, 分别属于子囊菌纲的柔膜菌目(Helotiales)、散囊菌目(Eurotiales)、盘菌目(Pezizales)、假球壳目(Pleosporales)和担子菌纲的蜡壳耳目(Sebacinales)、伞菌目(Agaricales)、Erythrobasidiales、线黑粉菌目(Filobasidiales)。银叶杜鹃和繁花杜鹃根部真菌种类丰富, 包括了杜鹃花类菌根真菌、外生菌根真菌和其他类型真菌, 其中担子菌纲的蜡壳耳目和子囊菌纲的柔膜菌目占有较大比例。

朱砂根(Ardisia crenata)原产于东亚和东南亚地区, 现已入侵美国南部等地区。为了探讨AM真菌对朱砂根入侵能力的影响, 我们以根段接种的方法扩繁了源自入侵地美国德克萨斯州和原产地广东东莞、四川峨眉山和湖北兴山的朱砂根根系中的AM真菌, 研究了这些不同来源的AM真菌对朱砂根生长和生理状况的影响。结果表明4个不同来源的AM真菌均能够提高朱砂根的叶面积比(LAR)和相对生长速率(RGR), 而对其饱和净光合速率(P_n)、呼吸速率(R_d)、根冠比(R/S)和各器官中氮、磷营养元素含量均没有显著影响。四个不同来源的AM真菌对朱砂根的作用略有差异, 其中入侵地德克萨斯州与原产地广东东莞AM真菌对朱砂根生长的促进作用较强, 但入侵地AM真菌对朱砂根的促进作用并不普遍高于原产地, AM真菌的作用可能并不是导致入侵种群密度远高于本土种群密度的因素。

建立自然保护区是保护生物多样性的最重要的途径之一,开展自然保护区管理有效性评价是了解自然保护区管理状况、提升保护区管理水平、实现保护区管理目标的有效途径。在国际自然保护联盟世界保护区委员会(WCPA)提出的保护区管理有效性评价框架的基础上, 世界上很多国家和组织机构根据本国的实际情况开发了更为详细的评价方法。这些方法可以归为4类, 包括基于证据的深入评价法、基于同行评定的综合评价法、基于专家知识的快速记分评价法, 以及基于假设的分类评价法。本文比较了这4类方法的应用范围、对象、目的、形式, 以及各类方法的优缺点及其适用条件, 总结了8种主要方法的评价指标的构成及其应用现状。在此基础上, 分析了自然保护区管理有效性评价方法在中国自然保护区中的应用及存在的问题, 并提出了适用于中国自然保护区管理有效性评价的方法及其评价指标构成。

FAO和CITES均注重生物多样性保护, CITES通过限制贸易的方式保护生物多样性, FAO则更注重通过科学的渔业管理保障渔业产业的可持续发展。两个组织在水生物种保护管理问题上的管理理念和管理手段各有侧重、互为补充。近年来, FAO和CITES就CITES水生物种管理问题展开了合作, 但合作存在着责任定位交叉、所依据的技术标准不尽统一、CITES部分管理条款在应用上存在较大争议等问题。本文比较分析了FAO和CITES在重要水生物种管理问题上存在着的共性和差异, 旨在为国内水生生物保护管理、政府履约及中国在国际经济活动中维护合法权益提供技术参考和依据。