了解不同森林群落类型的物种和谱系水平的α和β多样性, 有助于指导森林经营和生物多样性保护。本研究比较了浙江省内不同地点主要森林类型(包括常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林和针阔叶混交林)的物种α多样性和谱系α多样性, 以及物种β多样性和谱系β多样性。研究表明, 该地区主要森林类型的物种和谱系α多样性均存在较大差异, 但控制了空间和地形因子的作用后, 差异几乎全部消失; 森林类型内部及相互间的物种和谱系β多样性均存在显著差异, 同种森林类型内部的物种和谱系β多样性分别小于不同森林类型之间的物种和谱系β多样性, 且在控制了空间和地形因子的作用后, 以上差异仍然显著。本研究表明影响亚热带主要森林群落类型物种和谱系水平的α和β多样性的因素存在差异: α多样性可能主要受到空间和地形因子等的影响, 而β多样性则可能受到森林类型的重要影响。

黄山是我国东部高山之一, 处于亚热带季风气候区, 属南北植物区系交替的过渡带, 是第四纪冰期动植物的避难所。其地带性植被为常绿阔叶林, 植被垂直分布明显, 是中国生物多样性保护优先区域, 也是世界文化与自然遗产地以及享誉全球的风景名胜区。2014年, 我们在黄山建立了10.24 ha的森林动态监测样地, 并完成了首次调查。本文从物种组成、区系特征、径级结构和空间分布格局等方面分析了样地中植物的群落特征。结果表明: 样地内有维管植物59科129属191种, 其中乔木层内胸径≥ 1 cm的木本植物46科97属153种; 热带性质的科、属分别占总科、属数的65.79%和45.36%, 温带性质的科、属分别占34.21%和51.55%。样地内珍稀濒危物种较多, 其中国家II级重点保护野生植物6种、《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》中的近危物种7种、《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录II物种1种以及64种中国特有种, 这些物种具有较高的保护和研究价值。当取样面积小于2,150 m²时, 物种数随着面积的增加而急剧增加; 其后增加速率明显降低; 但大于57,950 m²时, 增加速率又略变大。稀有种69种, 占总树种数的45.10%。壳斗科和杜鹃花科的重要值占一半以上。建群种甜槠(Castanopsis eyrei)的重要值达26.25%, 其次分别为细齿叶柃(Eurya nitida) (7.63%)、马银花(Rhododendron ovatum) (7.60%)、马尾松(Pinus massoniana) (6.29%)和檵木(Loropetalum chinense) (4.83%)。样地平均胸径为4.10 cm, 小径木的数量占较大优势。乔木层可分为两个亚层, 甜槠在两个亚层的个体数量均最多, 马尾松数量也比较多。甜槠、细齿叶柃、马银花、马尾松等均呈较显著的聚集分布。

利用DNA条形码技术对中国沿海分布的6种棱鳀属(Thryssa)鱼类样品进行了物种鉴定, 并每种取5尾用于探讨该属系统发育关系。结果显示: 棱鳀属鱼类的主要形态鉴别特征为上颌骨伸达位置和第一鳃耙的下鳃耙数量。在525 bp的目的片段上有175个变异位点, 其中简约信息位点172个, 单一信息位点3个, 无插入缺失现象, 转换数为182, 颠换数为57。A+T含量明显高于G+C含量, 并且表现出明显的反G偏倚。结合GenBank中相关的同源序列进行比较发现, 所有序列明显分为10个组群, 表明已提交的棱鳀属鱼类COI基因序列中仍存在一定的问题。从各组群间的遗传距离和氨基酸遗传差异水平可以看出, 10个组群应为不同的有效种, 但是否存在隐存种还有待于进一步确定。从NJ树上可以看出, 长颌棱鳀(T. setirostris)是最先分化出的物种, 保持着最原始的特征, 而中颌棱鳀(T. mystax)与黄吻棱鳀(T. vitrirostris)聚类到一起, 二者间存在共享单倍型。棱鳀属鱼类最早分化于中新世早期。在今后的研究中仍需要结合更多的分子标记对中颌棱鳀和黄吻棱鳀的分类地位作进一步的探讨。

基于2015年5月至2016年1月在青岛崂山湾人工鱼礁区的调查数据, 采用Margalef种类丰富度指数(d)、Shannon-Wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J)、丰度/生物量曲线、等级聚类分析、SIMPER相似性百分比分析和非度量多维尺度排序(NMDS)分析, 对底层游泳动物群落结构和多样性进行研究。调查期间共捕获游泳动物61种, 隶属34科, 其中鱼类36种, 甲壳类22种, 头足类3种。优势种为日本蟳(Charybdis japonica)、许氏平鲉(Sebastes schlegelii)、大泷六线鱼(Hexagrammus otakii)、斑头鱼(H. agrammus)和星康吉鳗(Conger myriaster), 其中日本蟳(26.91%)和许氏平鲉(26.74%)的生物量占绝对优势。礁区游泳动物的渔获量和渔获种类数均多于对照区, 月平均单位捕捞努力量渔获量(CPUE)最高值出现在5月, 达到735.74 ± 316.59 g·net^-1·d^-1。游泳动物群落组成的特征值上, 7、8月的多样性指数较高, 但鱼礁区和对照区无显著差异(P>0.05)。丰度/生物量曲线表明, 5、6月游泳动物群落处于严重受干扰状态, 11月和次年1月群落处于相对稳定状态。聚类分析表明, 除1月外, 各月份不同区域的样方相似性都较高, 5、6月三亩前礁区的相似性最高, 达到86.21%。

合理施肥对保障土壤质量和粮食安全具有重要作用。有机肥促进土壤生物群落的发展已被认为是其优于化肥的重要方面, 然而有机肥影响下的土壤生物群落对作物生长的贡献却了解甚少。了解土壤生物因素对作物抗虫性的贡献不仅可以揭示施肥影响土壤功能的生物调控机制, 而且有助于制定土壤-作物的综合管理措施。本研究采集长期施用有机肥和化肥的水稻土, 通过制备灭活与否的土壤悬液, 在砂培条件下探究土壤生物群落对水稻生长及其抗虫性的影响。结果显示, 土壤生物群落和施肥措施均极显著地影响了土壤养分含量(P < 0.01)。土壤生物的存在降低了土壤铵态氮含量、水稻生物量、茎叶全氮含量以及褐飞虱(Nilaparvata lugens)生物量; 增加了土壤硝态氮含量、水稻的根冠比及水稻根系全氮、可溶性糖以及酚类含量(P < 0.05); 同时, 有机肥处理的土壤生物群落还能够促进水稻茎叶可溶性糖和酚类的合成。接入褐飞虱后, 土壤生物群落的存在显著降低了水稻整体的全氮含量, 促进了酚类的合成(P < 0.05)。研究结果表明, 土壤生物群落, 尤其是有机肥处理的土壤生物群落, 主要通过改变水稻养分向地下部的分配格局、增加根冠比、促进防御性代谢物质(如酚类)的合成来提高水稻地上部对害虫的 抗性。

为探明热带森林蚂蚁巢穴的分布特征及其影响因素, 采用样方法研究了西双版纳不同演替阶段热带森林定居巢穴蚂蚁的种类及其巢穴的密度、盖度和空间分布特征, 并分析了土壤理化环境与蚂蚁种类总数、巢穴密度及盖度的相关性。结果表明, 不同演替阶段热带森林蚂蚁种类总数、巢穴的密度及盖度大小顺序为: 小果野芭蕉 (Musa acuminata)群落>白背桐(Mallotus paniculatus)群落>思茅崖豆(Mellettia leptobotrya)群落, 并且热带森林的演替类型显著影响蚂蚁种类总数及巢穴密度, 而对巢穴盖度的影响未达到显著水平; 蚂蚁种类总数、巢穴密度与土壤总有机碳和水解氮显著正相关, 与土壤容重和土壤含水率显著负相关, 但所选择的土壤理化指标与巢穴盖度的相关性均未达到显著水平; 蚂蚁巢穴的空间分布呈随机分布格局。我们的数据表明, 不同演替阶段热带森林所形成的植被类型及土壤环境状况共同影响定居的蚂蚁种类总数与筑巢密度。

植物功能性状与生态系统功能是生态学研究的一个重要领域和热点问题。开展植物功能性状与生态系统功能的研究不仅有助于人类更好地应对全球变化情景下生物多样性丧失的生态学后果,而且能为生态恢复实践提供理论基础。近二十年来,该领域的研究迅速发展,并取得了一系列的重要研究成果,增强了人们对植物功能性状-生态系统功能关系的认识和理解。本文首先明确了植物功能性状的概念, 评述了近年来植物功能性状-生态系统功能关系领域的重要研究结果, 尤其是植物功能性状多样性-生态系统功能关系研究现状; 提出了未来植物功能性状与生态系统功能关系研究中应加强植物地上和地下性状之间关系及其与生态系统功能、植物功能性状与生态系统多功能性、不同时空尺度上植物功能性状与生态系统功能, 以及全球变化和消费者的影响等方面。

由于受到气候变化、土地利用变化及环境污染等诸多因素的干扰, 真菌多样性受到不容忽视的威胁, 亟需得到保护。构建物种数据库是实现真菌多样性研究和保护的重要前提。近年来兴起的DNA条形码及metabarcoding技术能够在很大程度上弥补传统鉴定方法的缺陷, 可对真菌物种进行大规模、准确、快速、高效地鉴定。本文梳理了metabarcoding技术在真菌物种多样性评估、真菌多样性影响机制和真菌古生态重建等研究中的应用, 同时强调了metabarcoding技术用于真菌多样性研究尚处于初期阶段, 在构建有效参照数据库、优化实验流程以及升级生物信息学工具等方面仍需要进一步的完善。建议加强真菌分类学家、生态学家以及计算机工具研发工程师之间的合作, 共同解决metabarcoding技术在真菌多样性研究及应用中面临的问题, 为宏观尺度上真菌多样性保护提供更加科学的依据。

为研究人工林群落的边缘效应特征, 本文以川西周公山森林公园的柳杉(Cryptomeria fortunei)人工林破碎化大斑块为对象, 以植株平均胸径、平均高度、平均密度、丰富度指数(D)和Shannon-Wiener指数(H)来综合衡量边缘效应深度。在实地踏查的基础上, 从林缘向林内(梯度1至梯度5)设置5条样带(宽度为10 m), 在每条样带中设置4个10 m × 10 m的小样方进行调查。结果表明: (1)从物种组成上看, 在总面积为2,000 m²的20个小样方中共记录到111个物种, 隶属于54科96属, 物种数从林缘至林内递减。(2)从群落结构上看, 乔木层的平均胸径从林缘至林内呈减小趋势, 平均密度则相反, 平均高度无显著变化; 灌木层的平均密度从林缘向林内减小, 平均高度无显著变化; 草本层的平均密度和平均高度均呈减小趋势。(3)从物种多样性上看, 总体上各层次的丰富度指数和Shannon-Wiener指数均从林缘向林内呈减小趋势, 其中灌木层和草本层的变化趋势最明显; 同时, 林内各梯度与梯度1 (林缘)的共有种和相似性系数从林缘向林内递减。(4)分析各项群落特征发现, 平均高度、平均密度和相似性系数的数值在梯度2向梯度3过渡时的起伏变化最明显, 推断本研究中柳杉人工林斑块的边缘深度可达林内20 m。

热带岛屿的植物多样性一直是全球生物多样性保护的重点和热点。海南岛地处热带北缘, 是中国的第二大岛屿, 具有丰富的植物多样性。经过近几十年的考察研究, 关于海南岛的植物物种数量出现了多个版本。本文通过文献梳理和野外考证的方法进行了全面的植物多样性调查, 以确定其维管植物种数。结果表明: 截止到2015年12月, 海南岛记录并能考证实物或标本的维管植物共有6,036种, 包括野生种4,579种(含特有植物483种和珍稀濒危植物512种)、外来逸生及归化植物163种(含外来入侵种57种)、外来引种的纯栽培植物1,294种。自1964-1977年《海南植物志》出版至今, 新增野生及引种的栽培植物所占的比例均较大, 分别占海南岛野生和栽培植物总种数的35.9%和75.9%。本文还对其中1,220种的拉丁学名进行了异名处理等的订正。

参考翼手目动物分类学和分子系统学的最新研究成果, 在《贵州兽类志》的基础上, 结合近年来有关翼手类研究的资料, 对贵州省翼手类名录进行整理, 并列出了贵州省翼手类的分布地点。截止到2015年10月31日, 贵州省共有蝙蝠7科17属51种, 占中国现有蝙蝠种类(134种)的38.1%。其中, 我国特有种8种(贵州特有种2种)。与《贵州兽类志》中记载的翼手类相比, 增加了14种, 3个物种未被列入, 更改了10个物种的名称。按照中国动物地理区划, 贵州省蝙蝠以东洋界种类占绝对优势, 共有42种, 古北界种类仅2种, 广布种7种。列入IUCN红色名录各濒危等级的有44种, 列入《中国脊椎动物红色名录》的有48种。

真核生物的起源是一个根本性的、令人生畏的进化谜题, 目前设想的关于“核”起源的流行情景还远谈不上清晰。关于真核生物的起源可谓众说纷纭, 有共营模型、自演化模型、病毒性真核生物起源模型和外膜假说, 等等。迄今为止, 真核演化的动因则鲜有涉及。笔者发现, 从原核生物到真核生物, 基因组的DNA总量大约增加了3.5个数量级, 而这与现代真核生物的DNA压缩比(packing ratio)惊人地一致! 这样, 仅仅用偶然的吞噬、共生或寄生来解释真核生物的起源, 无论如何是难以让人信服的(其实, 正是内共生理论将人们引入了歧途), 而关键是需要解释基因组为何急剧增大。这可能与DNA的复制错误或多倍化现象不无关系, 当然并非完全排除不同种类个体之间的侧向的基因流动或整合的可能贡献。不难理解, DNA压缩机制的成型应该就是迈向真核生物的关键一步, 自然还伴随了细胞内部的结构分化、更为精巧而复杂的细胞分裂机制的发展, 等等。因此, 本文提出细胞核起源的新学说——压缩与结构化假说。此外, 从分子遗传学的角度来说, “性”一点都不神秘, 就是将两个个体的基因组拼在一起而已, 藉此种族多样的遗传信息分散到了个体之中; 而从生态的角度来看, “性”的原始动机就是与休眠事件的偶联。