协同演化是推动和维持地球生物多样性的重要驱动力, 其产生的演化结果与关系模式对于揭示生物多样性的产生和维持机制十分关键。协同系统发育分析作为推断物种间相互作用或相互作用网络协同演化过程所产生结果模式的重要方法, 可以建立在两个或多个类群的系统发育树之间, 通过全局拟合或基于事件的分析方法, 推断类群间的系统发育一致性及协同宏演化事件。本文首先介绍了协同演化的基本概念。其次, 系统阐述了协同系统发育分析在两个类群和多个类群之间的常用分析方法, 并对全局拟合和基于事件分析的两大类方法进行了比较。随后, 综述了协同系统发育分析方法在物种间相互作用及群落构建的协同演化研究中的应用。最后, 本文综合该领域中现有的研究方法和进展, 探讨了当前方法的局限性, 并对协同系统发育分析方法在协同演化中的研究发展方向提出了展望。

遗传数据在生物多样性研究和保护实践中发挥着越来越重要的作用, 然而研究者应用这些数据时常面临数据质量缺陷、地理或类群分布不均等方面的制约, 尽管陆生脊椎动物的遗传数据格局已有较深入研究, 但全球植物、真菌和其他动物类群的遗传数据空间分布模式仍缺乏系统的实证研究。本文采用多尺度分析方法, 系统评估了动物、植物和真菌三大真核生物界的遗传数据现状、元数据完整性以及遗传数据的时空动态趋势。结果表明, 动物界拥有约2.7亿条序列和1.6万个基因组数据, 超过植物界(约1.4亿条, 0.7万个)和真菌界(约0.2亿条, 1.7万个)。遗传数据的地理元数据缺失现象普遍存在, 其中真菌ITS序列的经纬度缺失最为严重(缺失率92.07%), 其次是植物rbcL (83.19%)和动物COI (26.40%)。时空分布格局显示, 全球尺度上遗传数据呈现明显的“北半球中心化”特征, 北美、西欧和东亚地区占据主导地位, 而南半球普遍数据匮乏; 同时观察到动物COI和植物rbcL数据呈下降趋势, 而真菌ITS数据快速增长。中国区域则表现出独特的“南动物、东植物、北真菌”分布格局, 而西北地区数据积累明显不足; 时间维度上, 中国植物和真菌数据持续增长, 而动物数据保持稳定。这些发现揭示了遗传数据质量缺陷和分布失衡已成为制约生物多样性研究的重要瓶颈。为此, 我们建议建立严格的元数据存档标准, 重点加强南半球和中国西北部等数据薄弱区域的科研投入, 并通过构建国际科研合作网络促进全球数据资源的均衡配置, 从而提升遗传数据在生物多样性研究和保护实践中的应用价值。

江南牡丹草(Gymnospermium kiangnanense)是分布于安徽和浙江的中国特有濒危植物, 已被纳入当地的珍稀濒危植物名录, 然而对其种群间遗传结构的相关研究较少。为了加强对江南牡丹草的保护, 本研究通过组装6个种群39个个体的叶绿体基因组序列并对其进行比较基因组学分析和种群遗传结构分析, 探讨了对江南牡丹草的保护策略。结果表明: (1)江南牡丹草叶绿体基因组在序列组成、基因结构和基因含量等方面都高度保守, 其中简单重复序列(simple sequence repeats, SSRs)类型表现出明显的种群特征; (2)叶绿体基因组中3个非编码区域: psbZ与trnG-GCC的间隔区(psbZ–trnG-GCC)、trnT-UGU与trnL-UAA的间隔区(trnT-UGU–trnL-UAA)以及ycf1与ndhF的间隔区(ycf1–ndhF), 均表现出较高的变异性, 同时ndhF具有较高的核苷酸多样性, 可作为潜在的分子标记; (3)叶绿体基因组具有较高的遗传多样性, 且种群间具有较高的遗传分化; (4) 6个种群39个个体的叶绿体基因组序列计算得出14个单倍型, 经过Network分析和Beast分析可以划分为3个支系; (5)江南牡丹草种群间的变异大, 且具有明显的谱系地理结构; (6)通过种群历史动态分析发现, 江南牡丹草种群未发生扩张, 一直处于平衡状态。江南牡丹草以异交的繁殖方式增加遗传变异、减少近交衰退, 再加上在中国东部存在的第四纪冰期避难所为其提供了稳定的生存环境, 因而其种群的遗传多样性较高。结实率低、种子扩散能力弱以及过度的人为活动可能是导致其濒危的主要原因, 因此通过对江南牡丹草叶绿体基因组的分析结合保护遗传学提出如下保护建议: (1)按支系划分3个保护单元, 重点保护浙江诸暨凤林下村种群, 设立保护小区; (2)在其花期进行人工放蜂, 增加传粉率和结实率; (3)降低群落的种群密度以改善光照, 促进幼苗生长; (4)在就地保护基础上, 于适宜植物园开展迁地保护与人工繁育; (5)加强科普宣传, 减少人为破坏; (6)合理利用其药用价值, 促进人工繁育与保护。

本研究旨在系统解析沙拐枣属(Calligonum)的物种多样性、分布格局及环境适应机制, 为其分类修订提供科学依据。研究方法包括: 整合全球分类学数据及全球生物多样性信息网络(GBIF)等多源数据库, 以厘清其全球分布格局; 基于Tashkent Plant Herbarium (TASH)馆藏标本开展中亚地区瘦果形态测量与比较; 结合多学科文献, 探讨其系统发育关系、染色体变异及生态适应机制。结果表明: 沙拐枣属广泛分布于自撒哈拉至中亚的干旱区域, 其中中亚为分布与多样性中心(共记载34种), 中国作为分布东缘共发现23种, 与中亚共有种有17种, 呈现典型的环古地中海间断分布格局, 这可能与喜马拉雅隆升等地质事件相关。该属分布受水分、温度和土壤因子的共同影响, 主要集中于年降水量低于200 mm的干旱区, 物种间水分利用策略差异显著, 低温与季节性温度变化限制其向北扩散, 土壤偏好低盐、强碱性及沙壤类型。通过生理调节与化学计量等多层次策略适应干旱环境, 并表现出明显的生态位分化。依据传统形态分类可将其划分为4个组, 但分子系统学研究表明其组间存在交叉与嵌入, 传统分类体系亟待修订。果实形态变异显著, 基翅组可能为杂交起源, 表现为果实偏大。细胞遗传学分析显示染色体以二倍体和四倍体为主, 二倍体多分布于环境稳定区域, 而多倍体更常见于生境异质性较高的地区。系统发育分析支持该属为单系群, 但种间关系复杂, 存在高遗传分化、有限基因流及非单系起源等现象, 干旱加剧可能进一步促进了种系分化。沙拐枣属作为中亚干旱区关键类群, 具有丰富的物种多样性及快速演化潜力。今后需整合基因组学与生态学等多学科方法, 深化对其物种形成与适应机制的认识, 并推进以种质保存与生态修复为核心的综合保护策略, 以实现该属及其生态功能的长期可持续存续。

基于多学科证据的整合分类学是当前解决物种界限问题的有效方法。荨麻属(Urtica)麻叶荨麻分支(cannabina Clade)广泛分布于生物多样性丰富且生态环境独特的第三极地区。然而, 由于该属植物复杂的形态特征和演化历史, 其近缘种之间的界限仍不清楚。本研究以分布于该地区的麻叶荨麻分支(含亚种)的4个物种(麻叶荨麻Urtica cannabina、三角叶荨麻U. triangularis、异株荨麻U. dioica、高原荨麻U. hyperborea)为研究对象, 选取滇藏荨麻(U. mairei)和膜叶荨麻(U. membranifolia)及近缘属为外类群, 基于麻叶荨麻分支50个个体(每个种4–10个)及18个外类群样本的基因组重测序数据, 提取质体基因组和“Angiosperms353核基因数据集”解析系统发育关系和群体结构, 并结合地理分布以及形态性状聚类分析, 开展了整合分类学研究。结果表明: (1)高原荨麻是单系类群, 且在形态特征和地理分布上与其他物种分化明显, 尽管与异株荨麻在喜马拉雅和横断山地区存在同域分布, 但二者在海拔梯度上存在分异; (2)异株荨麻的原亚种与尾尖异株荨麻(Urtica dioica subsp. afghanica)和甘肃异株荨麻(U. dioica subsp. gansuensis)两个变种在地理分布、形态特征及遗传组成方面均存在明显不同, 暗示可能存在隐存种, 其分类地位有待进一步验证; (3)三角叶荨麻、麻叶荨麻和异株荨麻等近缘物种的分布区重叠, 性状和遗传聚类出现交叉, 同时检测到核质冲突信号, 表明种间可能存在基因渐渗。高山环境中物种的形态趋同可能是物种间性状难以区分的原因。此外, 研究证实质体基因组结合“Angiosperms353核基因数据集”在近缘物种界定中有较好的应用潜力。本研究利用多重证据解析了该地区荨麻属植物的物种界限, 加深了对其种间关系与分布格局的理解, 并为该区域内其他类群的整合分类学研究提供了一个可借鉴的范式。

气候变化与人类活动已成为威胁全球生物多样性的首要因素。遗传多样性作为生物多样性的核心组成部分, 在物种适应环境变化的过程中发挥关键作用。作为陆生脊椎动物的两大类群, 两栖动物和哺乳动物在演化背景、生理功能、生态行为等方面有明显不同, 尤其是体温调节和活动能力方面的显著差异使得两栖动物较哺乳动物对气候变化及人类活动更为敏感, 但我们尚不清楚这些差异是否会导致不同的遗传多样性水平响应模式。同时, 单倍型多样性和核苷酸多样性作为量化遗传多样性的重要指标, 二者对气候与人类活动的响应模式的异同也值得探究。本研究以两栖动物和哺乳动物为研究对象, 选取细胞色素c氧化酶亚基I (COI)基因片段, 探讨气候因子与人类活动对两个脊椎动物类群单倍型多样性和核苷酸多样性的影响。结果表明, 两栖动物与哺乳动物的总体核苷酸多样性(D = 0.230, P < 0.01)和单倍型多样性(D = 0.211, P < 0.05)均存在显著差异。气候因子和人类影响因子对两栖动物和哺乳动物核苷酸多样性和单倍型多样性的影响呈现出不同的模式。对于两栖动物的单倍型多样性而言, 降水季节性范围与其呈显著正相关(β = 0.467, P < 0.05), 而年均温范围则与其呈显著负相关(β = −0.223, P < 0.05), 同时人类影响因子与核苷酸多样性呈显著正相关(β = 0.035, P < 0.05); 对于哺乳动物的单倍型多样性而言, 人类影响因子与其呈显著负相关(β = ‒0.018, P < 0.05), 而年均温则与核苷酸多样性呈显著正相关( β = 0.002, P < 0.05)。上述结果揭示了遗传多样性响应气候和人类活动影响的复杂性, 我们建议应综合不同多样性指标探讨遗传多样性分布格局及其驱动因素。未来研究需针对不同动物类群, 深入探究人类活动和气候因子对遗传多样性的影响机制, 以制定更具针对性的生物多样性保护策略。

探讨遗传多样性与物种分布面积之间的关系及其成因, 对于生物多样性保护策略的制定具有举足轻重的意义。遗传多样性蕴含着物种对气候变化的潜在适应能力, 而物种分布面积则是气候变化与物种适应能力共同作用的结果。因此, 气候因子可能是连接遗传多样性和物种分布面积的关键纽带, 对两者之间的关系起到重要的调节作用。为了验证这一假设, 本研究以全球鸟类为研究对象, 选取细胞色素c氧化酶亚基I (COI)基因片段为分子遗传标记, 分析了单倍型多样性和核苷酸多样性这两个遗传多样性关键指标, 探讨8个气候因子(年均温、年均温范围、年降水、年降水范围、降水季节性、降水季节性范围、温度季节性、温度季节性范围)在单倍型多样性–物种分布面积关系和核苷酸多样性–物种分布面积关系中的作用。研究结果表明, 鸟类总体的核苷酸多样性为0.008 ± 0.001 (平均值 ± 标准误差), 单倍型多样性为0.699 ± 0.011。气候因子对核苷酸多样性与单倍型多样性表征的遗传多样性–物种分布面积关系的影响不同: 对于单倍型多样性而言, 气候因子主要通过影响物种的分布面积来调节单倍型多样性–分布面积关系(df = 6, χ² = 10.77, AIC = 2,231.8, BIC = 2,270.5); 而对于核苷酸多样性, 气候因子可以同时通过影响物种分布面积和核苷酸多样性来调节多样性–分布面积关系(df = 0, χ² = 0, AIC = 2,155.0, BIC = 2,219.6)。基于上述结果, 我们建议在探讨气候变化对遗传多样性的影响时, 应综合考虑不同的遗传多样性指标, 以便制定更为有效的生物多样性保护策略。

中山麻鸭是广东省唯一的地方鸭种, 是中山市最具代表性珍稀遗传资源。然而, 目前缺乏对中山麻鸭遗传多样性与遗 传结构的全面认识, 限制了对中山麻鸭资源的保护与利用。本研究旨在利用全基因组重测序技术, 系统分析中山麻鸭的遗传 多样性和遗传结构, 评估中山麻鸭保种场的保种效果, 并提出相应的遗传资源保护策略, 为中山麻鸭种质资源的保护提供理 论基础和科学依据。本研究以包括中山麻鸭在内的22个鸭品种479个个体作为研究对象, 基于全基因组重测序技术, 进行群体 遗传多样性与群体遗传结构相关分析。遗传多样性估算结果表明22个鸭品种的群体中中山麻鸭群体遗传多样性水平较高(Ne = 3.8656, Ho = 0.3382, He = 0.3313), 其中观测杂合度(Ho)在22个品种中是最高的, 期望杂合度(He)在22个品种中位于第7位 也处于较高的水平。群体遗传结构研究中进化树与主成分分析结果均显示中山麻鸭与北京鸭、温氏麻鸭、枫叶鸭聚类较近。 Admixture分析结果显示, 当K = 10时, 中山麻鸭遗传结构变得单一, 仅有一个祖先的遗传成分。最后以中山麻鸭为外群进行 TreeMix分析, 结果中没有发现基因流从其他品种流向中山麻鸭, 以绿头野鸭为外群进行TreeMix分析, 结果显示也仅有从玉 林麻鸭分化节点前到中山麻鸭这一次迁移事件与中山麻鸭相关。本研究明晰了中山麻鸭群体遗传多样性和群体遗传结构, 并 提出了中山麻鸭遗传资源的保护策略, 有望能为中山麻鸭种质资源的保护提供理论基础与科学依据。

淡水蟹类是底栖大型无脊椎动物代表类群之一, 也是判断生态系统健康与否的关键指示生物, 但其物种多样性和遗传多样性并未得到有效保护。据此, 本研究以中国特有的华溪蟹属(Sinopotamon)淡水蟹类为例, 基于详尽的野外调查与文献资料汇总, 构建了该类群的物种分布数据库, 利用空间广义线性混合模型来评估影响其物种多样性与遗传多样性的关键环境因素; 通过将物种多样性和遗传多样性格局与现有保护地进行叠加分析, 以识别多样性热点和保护空缺区域。研究结果表明, 华溪蟹属物种多样性分布中心位于云贵高原东北缘至浙闽丘陵之间的地区, 其物种多样性整体上呈现出由长江流域向南北边缘逐渐稀少的特点; 遗传多样性呈现出空间不均匀分布的特征, 山地区域的遗传多样性相对较高。物种多样性和遗传多样性之间存在显著的正相关关系, 海拔和年平均降水量等环境因子对两者具有显著的正向影响。华溪蟹属物种多样性和遗传多样性格局呈现显著的空间聚集性, 其热点主要分布于中国中南部的山地丘陵地带, 在该地区识别出4个保护空缺区域; 南岭山脉东段被识别为遗传多样性特有的热点区域。本文研究结果显示, 山地生态系统及暖湿气候在华溪蟹属淡水蟹物种多样性和遗传多样性的形成过程中发挥了关键作用。本研究强调了结合物种多样性和遗传多样性来规划自然保护区的必要性, 为中国淡水生态系统的未来生物多样性保护管理与决策提供了数据支撑和科学依据。

近年来, 受人类活动的影响, 黄河正面临着水土流失、水体污染以及河道生境破碎化等诸多问题。在此背景下, 黄河流域鱼类等水生生物的遗传多样性是否受到影响值得深入探讨。本研究采集了黄河流域15个样点的麦穗鱼(Pseudorasbora parva)样品, 并对其线粒体COI基因进行测序。结果显示, 153尾黄河流域麦穗鱼线粒体COI基因序列中共检测出34个多态位点, 定义27个单倍型(Hap 1–27)。遗传多样性分析结果显示, 黄河麦穗鱼的单倍型多样性和核苷酸多样性分别为h = 0.802 ± 0.030、π = 0.00508 ± 0.00035。与其他水系相比, 黄河麦穗鱼遗传多样性略低于海河水系, 但高于长江、珠江等南方水系。在评估黄河麦穗鱼种群遗传分化水平时, AMOVA分析显示, 黄河麦穗鱼种群遗传变异主要来自于种群内(86.38%), 组间(0.11%)和组内种群间(13.51%)的遗传变异贡献相对有限; 种群遗传距离和Mantel检验结果也表明, 黄河流域麦穗鱼种群间的遗传距离整体偏小且种群遗传距离与地理距离之间没有显著相关性。上述结果综合表明, 黄河麦穗鱼种群间尚未形成明显的遗传分化, 河道大坝对麦穗鱼种群起到的隔离作用有限。在探讨海东地区麦穗鱼入侵种群的潜在来源时, 多种分析结果对其来源的指向并不一致, 结合青海省过去的水产引种历史, 我们推测海东地区的麦穗鱼种群可能经历过多次引种且引种来源地并不唯一。贝叶斯天际线图(Bayesian skyline plot, BSP)结果显示, 在0.005–0 Ma期间, 黄河流域麦穗鱼有效种群规模逐渐缩小, 该时期人类农业与工业快速发展所引发的水体污染及栖息地退化等环境问题, 可能是麦穗鱼种群下降的主要原因。

党的二十届三中全会明确指出, 强化生物多样性保护工作协调机制, 积极完善绿色金融和市场信息披露制度, 深化环境信息依法披露制度改革。生物遗传资源获取和惠益分享作为全球生物多样性保护和可持续利用领域的关注焦点, 信息披露高度契合了《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》、绿色金融和信息驱动型自我规制等法治实践与理论基础。上市公司深度参与生物遗传资源国内配置和跨境流动, 应当是获取和惠益分享信息披露主题研究的典型样本, 本文通过整理2021–2023年度沪深证券交易所660份涵盖生物多样性主题的上市公司《可持续发展报告》, 从宏观与微观两个维度展开实证分析, 对于完善我国生物遗传资源获取和惠益分享机制具有路径指引和规范作用。目前, 实践中主要存在获取和惠益分享信息披露与绿色金融衔接不足、立法进展与自律规制指引受限、信息披露关联主体权义配置失衡等困境。未来需要强化获取和惠益分享信息披露与绿色金融的纵深联结、完善立法进展与自律规制的规范指引、健全获取和惠益分享信息披露的制度体系。

黑戈壁广泛分布在我国新疆、甘肃和内蒙古地区, 总面积超过20万km², 是我国西北地区代表性生态系统之一。黑戈壁地区兼具极端干旱、强紫外辐射和土壤养分贫瘠等环境胁迫特征, 导致境内植物群落多样性具有显著的独特性。然而, 由于自然条件恶劣和交通条件限制, 该区域植物群落物种、功能和系统发育β多样性分布格局及其影响因素尚未得到系统研究。本研究于中国黑戈壁典型分布区设置了67个植物群落调查样点, 通过系统的野外调查和室内测试分析工作, 获取了6个关键叶片和细根功能性状, 以及105个物种的系统发育树数据。通过计算物种、功能和系统发育β多样性, 比较了这3个维度的β多样性格局与零模型的差异; 量化了土壤理化因子、气候和空间变量对β多样性的相对影响, 探讨了中国黑戈壁地区植物多样性地理分布格局及其关键影响因素。结果表明: (1)黑戈壁地区植物物种、功能和系统发育β多样性均表现出显著的距离衰减格局; (2)物种β多样性观测值与期望值间没有显著差异, 表明黑戈壁植物群落物种β多样性符合中性过程预期; (3)功能和系统发育β多样性观测值与期望值间存在显著差异, 表明黑戈壁植物群落功能和系统发育β多样性受生态位过程调控; (4)功能β多样性与系统发育β多样性之间存在解耦格局; (5)气候和土壤因素共同调控着黑戈壁植物群落3个维度的β多样性, 其中年降水量和太阳辐射强度有着更强的影响。以上结果表明, 生态位过程和中性过程对黑戈壁植物群落β多样性的相对作用在不同维度间存在差异, 且除了年降水量、年均温等水热因子外, 太阳辐射强度也是黑戈壁植物群落β多样性重要的驱动因素。

生物多样性是生态系统功能形成和维持的重要基础, 其对生态系统功能的影响随森林演替呈动态变化, 但不同维度生物多样性(物种、性状、系统发育)对生态系统功能的相对贡献及其随演替的变化规律尚不明确。本研究以长白山不同演替阶段森林为研究对象, 分别在次生山杨(Populus davidiana)-白桦(Betula platyphylla)林(演替早期)、次生针阔混交林(演替中期)和原始阔叶红松(Pinus koraiensis)林(演替后期)内各设置1块面积为5.2 ha的固定监测样地, 基于植被数据分别计算物种、功能和系统发育多样性, 并以地上生物量和森林生产力作为生态系统功能指标, 运用结构方程模型分析不同维度生物多样性对生态系统功能的影响及其随演替的变化规律, 并探讨其背后的生态学机制。结果表明: (1)随着森林演替, 地上生物量持续增加而生产力下降; (2)生物多样性与地上生物量和生产力的关系随森林演替而变化, 总体呈现出作用减弱的趋势; (3)与功能多样性和系统发育多样性相比, 物种多样性对生态系统功能的作用不显著; (4)非生物因素动态调控演替资源与生产力。研究结果揭示了长白山森林演替中多维度生物多样性与生态系统功能关系的变化规律及其生态学机制, 可为东北地区退化森林的生态修复和可持续经营提供科学依据。

外来入侵植物对生态系统、生物多样性和人类社会构成了严重威胁。海南岛作为我国生物多样性最丰富的地区之一, 面临着外来入侵植物的潜在危害。为评估重点管理外来入侵物种在海南岛的潜在适生区及其入侵风险, 本研究基于农业农村部等六部委最新发布的《重点管理外来入侵物种名录》中的33种入侵植物, 利用最大熵(MaxEnt)模型与地理信息系统(GIS)技术, 对物种分布数据和环境因子进行了综合分析。结果显示, 共有25种入侵植物在海南岛具有不同程度的适生区, 其中假高粱(Sorghum halepense)、飞机草(Chromolaena odorata)、刺苋(Amaranthus spinosus)和马缨丹(Lantana camara) 4个物种的适生区面积均占海南岛总面积的50%以上, 风险等级最高。入侵热点主要集中在东北部低海拔平原和部分沿海区域, 人类活动强度、温度季节性、平均昼夜温差和最暖季降水量是影响其分布的主要因素。结合结果分析, 本研究建议加强对高风险区域和高风险物种的精准监测和综合防控, 同时将社会环境因素及生物互作机制纳入后续研究, 以进一步提升对外来入侵植物的预警能力并制定科学高效的防控策略。

近年来, 淮河干流受到较为频繁的人为扰动, 对越冬水鸟群落多样性产生了多方面的影响, 分析影响因素对于优化生境格局具有重要意义。本研究于2023年10月至2024年3月逐月调查了淮河干流4类生境(农田、泥滩、林地、草滩)的水鸟及生境因子数据, 并从α和β多样性维度, 分析了河道水鸟的时空特征, 并进一步采用典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)和多重回归模型(multiple regression models, MRM), 分析影响水鸟多样性的关键生境因子。结果表明, Shannon-Wiener多样性指数在草滩生境中最高, Pielou均匀度指数在林地生境中最高, Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数均在10月达到最高。CCA分析结果表明, 人/船流量、距道路的距离、地形湿度指数(topographic wetness index, TWI)、归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、坡度和水域面积对水鸟α多样性影响显著。MRM分析结果显示, 人/船流量、距道路的距离、地形湿度指数、归一化植被指数、河面宽度是影响河道水鸟β多样性的关键生境因子。同时, 总体β多样性及其组分计算结果显示物种周转组分占明显优势。研究表明, 不同生境类型下的河道水鸟群落结构存在差异, 应注重河流湿地格局的优化, 针对目标物种及类群开展水鸟生境营造与保护工作。

花蜜作为大多数开花植物提供给传粉动物的重要报酬和能量来源, 是植物–传粉者互作关系形成的关键, 深刻影响着生态系统功能和粮食安全。在全球变化背景下, 植物–传粉者互作网络正面临前所未有的挑战, 对传粉动物健康的担忧使得花蜜的研究备受关注。本文系统综述了花蜜分泌规律的研究进展, 重点关注花蜜分泌的动态、生产代价及其调控机制。研究表明, 花蜜分泌是植物应对传粉环境和资源权衡的投资行为, 通过分泌花蜜可吸引和操控传粉动物的访花从而实现传粉; 花蜜分泌呈现显著的时空动态变化, 这一过程受到植物内在生理机制和外部环境因素的双重调控; 花蜜生产是植物的重要投资代价, 但相应的实验证据还很少; 花蜜回收是植物优化资源分配的重要策略, 但是分泌与回收这两个相反的过程是否同时发生并调控花蜜特征的机制和生态意义尚需进一步探索。本文提出未来研究方向应着重关注花蜜的最基础问题: (1)花蜜的分泌行为机制: 解析花蜜分泌与回收的动态平衡机制及其调控规律; (2)花蜜对传粉动物行为的影响和操控及其对传粉综合征的塑造; (3)花蜜的投资代价: 探讨花蜜生产的能量代谢基础及其资源分配代价; (4)花蜜资源景观分布和变迁对传粉网络稳定性和粮食安全的影响。这些研究将有助于深入理解植物–传粉者互作系统的维持机制及其对全球变化的响应策略。

地方重点保护野生动物名录是地方行政主管部门开展野生动物科学保护和有效管理的基础。地方重点保护野生动物, 指国家重点保护野生动物以外, 由省、自治区、直辖市重点保护的野生动物。在国务院发布新的《国家重点保护野生动物名录》《有重要生态、科学和社会价值的陆生野生动物名录》后, 及时调整和修订地方重点保护野生动物名录, 对适应地方野生动物保护新的形势和要求至关重要。2002年公布的《湖南省地方重点保护野生动物名录》距今已有20多年, 为了提高调整名录的科学性和合理性, 很有必要建立一套科学、定量的物种优先保护评估方法。本研究首先对湖南省陆生野生动物资源调查数据进行系统收集、整理和信息分类; 再采用层次分析法, 构建湖南省物种优先保护评价指标体系, 并对种群大小、种群趋势、分布范围、省内受胁等级、国内受胁等级、国际受胁等级、关注度、相似度、栖息地状况、生态价值、观赏价值、科研价值共12个指标进行赋值, 形成定量评估后的优先保护物种名录; 然后再邀请专家进行审定, 形成湖南省地方重点保护陆生野生动物初步名录; 最后依据专家咨询意见、专家评审意见及征求相关单位和公众意见, 对此初步名录进行微调, 最终形成的新版《湖南省地方重点保护野生动物名录》已于2023年8月公布执行。本研究形成的陆生脊椎动物初步名录共列入265种, 隶属于4纲24目77科, 其中新增37种, 保留228种, 调出97种; 湖南省公布的新版《湖南省地方重点保护野生动物名录》包括陆生脊椎动物4纲24目79科270种。初步名录与最终公布的新版名录相差无几, 仅删减9种爬行类和4种两栖类, 增加14种鸟类、2种蛇类和2种蛙类。本研究将地方重点保护野生动物物种遴选方法, 由传统的专家经验评估转变为科学的定量评估, 并结合专家复审和综合民调意见, 提升了地方重点保护野生动物名录的客观性、准确性以及不同类群之间的协调性。本方法切实可行, 可为其他地方重点保护野生动物名录的调整提供借鉴。

采样工作是开展生物多样性调查的基础, 近数十年来, 针对蚂蚁及其群落的研究需求呈指数级增长。尽管针对特定生境的采样方法比较已经较为丰富, 但垂直空间层次下蚂蚁采样方法的系统性研究仍然有限。本文通过整理国内外公开发表的用于蚂蚁群落调查的文献, 总结和评述了冠层、落叶地表层以及地下土壤层常用蚂蚁采样方法的适用性、局限性及其互补关系, 提出针对特定的生境类型、研究目的和蚂蚁种类, 将多种采样方法组合使用, 并建议尽可能进行标准化的采样。主要建议包括: (1)针对冠层蚂蚁, 建议优先使用诱饵陷阱法, 但如果研究目的为全面且详尽地调查冠层蚂蚁种类, 可将诱饵陷阱法、钱袋式陷阱法和雾化法三者组合使用; (2)对于地表蚂蚁, 可遵循凋落物蚂蚁调查草案(Ants of the Leaf Litter Protocol)进行全面采样, 但可根据研究目的进行适度调整; (3)对于地下蚂蚁, 尽管目前仍未有各采样方法的效率比较, 但可使用地下诱饵陷阱法以及直接采样法等多种采样方法组合开展重复采样。本文为生态学相关科研工作者未来进行更深入的蚂蚁多样性调查提供了方法层次的参考, 还为多层次生态系统研究提供了系统性的采样框架, 促进了不同研究间数据的兼容性和可比性。同时, 也为蚂蚁群落的保护和管理策略提供了科学依据, 有助于更全面地理解蚂蚁在不同垂直空间层次中的生态角色及其多样性格局。

为了系统梳理海南陆生哺乳动物物种多样性, 厘定某些物种的分类地位, 并为海南生物多样性保护和管理提供科学参考, 有必要更新海南陆生哺乳动物多样性编目。本研究系统收集了近几十年来海南陆生哺乳动物分布的文献资料, 结合野外实地调查数据及红外相机监测数据, 参考最新哺乳动物资料《中国兽类名录(2024版)》以及《中国哺乳动物多样性: 编目、分布与保护》, 对海南省陆生哺乳动物物种多样性进行系统梳理。主要研究结果如下: (1)海南陆生哺乳动物物种有97种, 隶属9目26科61属。其中以翼手目占优势, 其次是啮齿目。(2)此97种陆生哺乳动物中, 国家一级保护野生动物有6种, 国家二级保护野生动物有11种, 海南特有种有7种, 根据IUCN红色名录(2021年), 濒危等级分别为极危(CR) 2种、濒危(EN) 3种、易危(VU) 5种、近危(NT) 6种, 共有10种属于受威胁物种。(3)从区系上看, 东洋界85种, 古北界9种, 广布种3种, 其中东洋界占海南陆生哺乳动物种数的87.63%, 占绝对优势。(4)与2009年《海南岛兽类名录整理》相比, 本次陆生哺乳动物名录新增22种: 南洋鼠(Chiromyscus langbians)、笔尾树鼠(Chiropodomys gliroides)、黑缘齿鼠(Rattus andamanensis)、缅鼠(R. exulans)、华南中麝鼩(Crocidura rapax)、大长舌果蝠(Eonycteris spelaea)、印度假吸血蝠(Lyroderma lyra)、小蹄蝠(Hipposideros pomona)、普氏蹄蝠(H. pratti)、短翼菊头蝠(Rhinolophus shortridgei)、亚洲长翼蝠(Miniopterus fuliginosus)、暗褐彩蝠(Kerivoula furva)、毛翼蝠(Harpiocephalus harpia)、金管鼻蝠(Murina aurata)、艾氏管鼻蝠(M. eleryi)、哈氏管鼻蝠(M. harrisoni)、中华鼠耳蝠(Myotis chinensis)、大卫鼠耳蝠(M. davidii)、霍氏鼠耳蝠(M. horsfieldii)、高颅鼠耳蝠(M. siligorensis)、普通伏翼(Pipistrellus pipistrellus)、侏伏翼(P. tenuis), 保留物种75种。本研究对海南省陆生哺乳动物物种名录进行了梳理和更新, 为海南省野生动物保护与管理提供了支撑。

铁路作为重要的交通基础设施之一, 对生物多样性有特殊影响。国际上对铁路生物多样性的影响和对策研究相对成熟且已开展大量实践, 而我国随生物多样性保护意识和水平的提升, 生物多样性保护与铁路交通设施发展矛盾日益突出, 亟需系统地借鉴国际经验, 探寻基于生物多样性保护的生态铁路建设对策, 为我国生态铁路发展提供借鉴。因此本文通过分析截至2025年2月的国内外364篇研究文献, 挖掘铁路基线特征, 比较铁路与公路异同点, 将铁路对生物多样性的负面影响分为5个方面: (1)产生屏障效应; (2)导致生境丧失、退化、碎片化; (3)产生边缘效应和生物入侵; (4)导致野生动物致死; (5)污染和人为干扰。此外, 铁路及其周边绿廊因具连通性、异质性、标志性等特性, 能为不同野生动物提供不同程度的栖息价值, 具有正面的生物多样性影响。最后, 本文将国外生态铁路策略总结为6个方面: (1)增加铁路横向连通/野生动物通道; (2)改善人工设施降低野生动物列车碰撞; (3)沿线植被管理; (4)生物多样性补偿; (5)生物多样性定期调查制度; (6)资金和政策支持, 并结合我国铁路对生物多样性影响及保护研究进展, 提出推动系统性体系建设、构建适应性实施框架和加强科学性指导等三方面的生态铁路保护策略。