中国现有1,445种鸟类, 是世界上鸟类物种数最多的国家之一。物种特征反映了生物有机体的功能和适合度, 在生态学、进化生物学和保护生物学研究中具有重要作用。但是, 目前还没有关于我国鸟类生活史、生态学和地理分布等物种特征的完整数据库。通过系统查阅文献和各种数据资料, 本文共收集整理出了中国1,445种鸟类17个功能特征数据: 体重、体长、嘴峰长、翅长、尾长、跗蹠长、食性、窝卵数、卵大小、卵体积、巢址、巢的类型、集群状况、迁徙状况、是否特有种、地理分布范围和分布省份等。在这些特征中, 除迁徙状况、是否特有种、地理分布范围和分布省份外, 其余特征数据均存在不同程度的缺失, 数据的完整度为60.83%‒100%。本数据库是目前关于中国鸟类最新和最全的物种特征数据库, 期望能为我国鸟类生态学、进化生物学、生物地理学、保护生物学等研究提供支持。

全球生物多样性逐渐丧失已成为最严重的环境问题之一, 探究各地生物多样性资源及形成机制是生态学和生物地理学领域关注的重要科学问题。生物多样性数据的整合和共享可以为相关研究的开展提供科学依据。昆虫是地球上多样性最高的生物类群, 但是由于目前关于昆虫多样性数据的整理不足, 相关研究较为缺乏。为了促进昆虫类群的多样性数据整理和共享工作的发展, 本研究选取昆虫纲中重要且多样的半翅目作为对象, 通过广泛的数据检索和收集, 系统整理了截至2017年已发表的中国半翅目昆虫的多样性及地理分布信息。数据集中共收集了102科2,090属7,822种半翅目昆虫的分类信息及其39,298条地理分布记录。该数据集可以为今后开展生物多样性格局、生物区系演化和害虫防治等方面的研究工作提供帮助。

数据库(集)基本信息简介

几何形态学是通过定量分析手段对生物的形态特征在几何空间中的变化进行测量, 并将这些测量得到的信息转变为数字信息进行统计学分析以达到形态特征间比较的目的, 目前被越来越多地用于探索生物的特征进化和多样性研究。先前的研究通常提取、比对生物的间断性特征信息用以类群之间的划分, 针对连续性特征研究的缺乏使得有关生物进化和形态学的相关知识变得匮乏。锹甲(鞘翅目: 锹甲科)由于其性二型、雄虫多型性和独特的习性成为形态学研究的重要类群。基于此, 本研究中我们提供了一个包含1,302种锹甲成虫(涵盖全世界99%已知种)的形态学数据集, 数据集包含锹甲的典型的连续性特征, 即前胸背板和鞘翅的外轮廓形态。我们提供的数据集为甲虫的生物多样性、系统发育和进化生物学在内的多个学科的研究提供基础。

通过在全球定点布设长期样地, 定量评估昆虫多样性与环境之间的关系具有重要意义。“SITE100”国际大科学计划在全球选定100个大样地, 每个样地统一选用罐诱法、马氏网法和飞行阻隔法三类采集装备, 从物种、形态和遗传多样性三个维度探究全球昆虫多样性格局。花坪被选为全球100个大样地之一。本文的数据集为花坪样地2020年生长季期间的鞘翅目收样结果, 历时7个月(2020.05.09-2020.11.23), 涵盖10个样点, 每个样点包括1套飞行阻隔器、1套马氏网和10个埋罐, 平均每周访问全部样点1次。研究期间共采集甲虫8,914头, 被划分为563个形态种, 涵盖57个科。数据集包括四部分, 第一部分为各样点每个采集装备每次收样所获得甲虫标本的集体照原图, 共计644张, 压缩后为照片1.zip; 第二部分为标注了形态种编号的甲虫标本的集体照, 共计644张, 压缩后为照片2.zip; 第三部分为甲虫标本数量统计数据, 涵盖2020年5月2日至2020年11月23日期间3种采集方式各日期采集甲虫的数量、采集样点的经纬度以及海拔信息, 共2个文件, 压缩后为数据1.zip; 第四部分为甲虫标本高级阶元(科级或亚科级)鉴定信息, 共计2个文件, 压缩后为数据2.zip。该数据集除了可以用于与其他SITE100样地结果进行联合分析之外, 还可用来比较不同栖境中甲虫的类群分布和形态差异, 部分类群的背面观图片为后续的几何形态学或者形态学研究提供数据支持。该数据集还是对花坪甲虫多样性的首次定量评估, 对于丰富我国生物多样性本底数据和了解我国南方昆虫区系的来源具有重要意义。

红外相机技术目前已成为调查、记录陆生大中型兽类和地栖鸟类的最有效方法之一, 为自然保护地的生物多样性编目、野生动物本底调查提供了可靠的数据基础。老河沟保护地位于四川省平武县, 地处岷山山脉中段, 面积110 km², 是大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)、川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)、红喉雉鹑(Tetraophasis obscurus)等珍稀濒危野生动物的自然栖息地。本文汇总、整理了老河沟保护地2011-2015年的红外相机监测记录, 提供了完整的红外相机监测数据集。数据集包括红外相机有效位点130个, 海拔跨度1,317-3,265 m, 总有效相机工作日10,185 d。红外相机拍摄记录159,694条, 其中兽类记录91,839条, 独立有效照片3,017张, 包括分属5目15科的野生兽类28种; 鸟类记录37,775条, 独立有效照片1,311张, 包括分属7目19科的野生鸟类60种; 两栖类记录8条, 独立有效照片2张, 包括1目1科1种; 家畜记录47条, 独立有效照片5张。

杜鹃花属(Rhododendron)植物分布广泛, 生存环境多样, 类群结构复杂, 深入分析其地理分布格局与特征, 可为种质资源保育和利用等提供依据。本文基于大量基础数据及文献资料, 更新了中国陆域分布的野生杜鹃花属植物物种名录, 统计了其物种多样性、组成成分等信息, 建立了中国野生杜鹃花属植物地理分布数据库, 旨在为种质资源调查及引种应用研究提供参考。截至2021年7月, 共记载7亚属720种(包括114变种、45亚种和2变型), 其中中国特有种450种。除宁夏和新疆干旱荒漠地带外, 中国其他各省区均有野生杜鹃花属分布, 其中云南省分布393种, 是省级尺度物种丰富度及特有性最高的区域; 其次为四川省(278种)及西藏自治区(271种)。县级尺度贡山独龙族怒族自治县与察隅县以134种并列物种丰富度第一, 其次是德钦县128种。

常绿阔叶林是我国亚热带地区的地带性植被类型。由于亚热带森林植物群落垂直结构复杂、林冠郁闭度高, 对常绿阔叶林冠层的研究尚缺乏高质量的监测数据。本数据集包含浙江天童山、浙江百山祖、广东车八岭、广东鼎湖山4个大于20 ha的森林动态监测样地2014年8月或2016年9月采集的无人机可见光遥感影像。本数据集是通过将无人机影像、地面控制点和地面调查数据相结合而获得的。每个样地的数据集包括4个文件: ~5 cm空间分辨率的正射影像图和数字表面模型、1 m空间分辨率的森林冠层高度数据和正射影像质量报告。本数据集可为常绿阔叶林的林冠生态学、生物多样性、生态系统功能等研究提供数据支撑。

建立植物功能性状与群落动态之间的关联是功能生态学的核心问题之一。本文基于鼎湖山1.44 ha塔吊样地的两次调查数据, 通过采集样地内所有4,142株个体的6种植物功能性状, 对比分析了个体水平植物功能性状和物种水平功能性状均值对不同垂直层次(灌木层、亚冠层和林冠层)个体生长的影响差异。首先, 分析了不同垂直层次下各植物功能性状的变化趋势; 其次, 计算了不同垂直层次下各植物功能性状的种内和种间变异水平; 最后, 运用结构方程模型探讨了植物功能性状、光竞争以及地下竞争对不同垂直层次树木生长的影响。结果表明: (1)不同垂直层次下的植物功能性状表现出明显的分异, 由灌木层至林冠层, 叶面积、比叶面积和能量供求关系指数显著降低, 而叶片厚度和叶片干物质含量显著升高; (2)不同垂直层次下植物功能性状的种间变异均大于种内变异, 且林冠层的种内功能性状变异均大于灌木层和亚冠层; (3)基于个体水平植物功能性状的结构方程模型较物种水平功能性状均值对生长具有更高的解释程度, 且个体水平植物功能性状的引入更有利于提高对灌木层个体生长的预测能力; (4)光竞争和地下竞争主要通过影响功能性状间接影响植物生长。由灌木层至林冠层, 同种间的相互作用逐渐减弱, 异种间的相互作用逐渐增强。综上, 将个体水平植物功能性状纳入分析有助于更好地理解群落的结构和动态。

气候变暖背景下植物可通过关键性状的表型可塑性来适应环境温度的增加。表型可塑性增强进化假说预测定植到新环境中的入侵植物种群具有演化出更强表型可塑性的潜力。此前对可塑性进化的研究涵盖了外来植物性状对水分条件、光照变化、土壤养分、邻体根系以及天敌防御等的响应, 而较少有研究关注增温条件下植物重要性状的可塑性进化。已有的部分研究多集中在温带和热带地区, 而较少关注入侵植物在高寒地区对增温的响应; 且研究多集中在植物生长相关性状, 较少关注功能性状和防御性状。本研究采用同质园实验比较了喜旱莲子草6个引入地(中国)种群和6个原产地(阿根廷)种群, 在西藏拉萨模拟全天增温2℃处理下的适合度性状、功能性状和防御性状的响应差异。结果表明: (1)高寒地区模拟全天增温显著提高了喜旱莲子草总生物量(+36.4%)、地上生物量(+34.5%)、贮藏根生物量(+51.4%)和毛根生物量(+33.6%), 降低了分枝强度(-19.8%)和比茎长(-30.2%); (2)模拟全天增温使引入地种群的比叶面积和黄酮含量增加, 而原产地种群则相反。这些结果表明高寒地区全天增温2℃对喜旱莲子草可能是一种有利条件。引入地种群的适合度性状对模拟全天增温2℃的响应比原产地种群更强, 而其光能利用相关性状和防御性状的响应可能提升了其在高寒地区的适合度。因此, 在未来全球气候变暖的背景下, 高寒地区温度升高可能更有利于喜旱莲子草引入地种群的定植和扩散。

野生双峰驼(Camelus ferus)生存于中亚沙漠腹地, 是国家I级重点保护野生动物。为探究野骆驼活动节律和家域状况, 了解其时间和空间尺度上的活动模式, 为其有效保护管理提供支持。本研究于2012年5月至2013年7月利用GPS跟踪项圈先后对库木塔格沙漠地区7峰野骆驼进行轨迹跟踪。利用跟踪数据对野骆驼活动节律进行分析, 并采用布朗桥模型对野骆驼家域进行分析。结果表明: (1)野骆驼日活动节律呈现明显双峰模式, 属晨昏活动类型, 活动高峰期主要出现于上午6:00-9:00及下午15:00-20:00。(2)野骆驼晨昏活动高峰存在明显的季节性变动, 双峰从暖季到冷季向中午移动, 按间隔时间长短排序为: 夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季。(3)野骆驼日活动强度有明显的季节性差异, 大小关系为: 夏季 > 秋季 > 春季和冬季, 春季和冬季间差异不显著。(4)野骆驼为核心家域利用类型, 且存在多个核心家域, 一些野骆驼家域分布于沙漠南北两侧, 意味着其具有横跨沙漠的运动能力。(5)野骆驼个体间家域面积差异显著, 性别间家域面积差异不显著。季节间家域面积差异显著, 从大到小排序为: 夏季(1,256.27 ± 427.45 km²) > 春季(556.90 ± 259.35 km²) > 秋季(396.77 ± 82.31 km²) > 冬季(250.83 ± 99.64 km²)。

三江并流区具有极高的环境异质性和丰富的生物多样性, 树线以上的高山生境是该地区的核心景观之一。本研究拟通过物种、系统发育和功能多样性对高山小型兽类多样性进行评价, 并从保护生物学的角度讨论生物多样性多维度评价的意义。2013年9月至2018年11月对三江并流区树线区域展开规范化野外调查, 收集小型兽类群落信息。从野外采集的组织样品中提取、扩增、测定线粒体CYTB基因序列, 构建小型兽类物种系统发育树。通过α多样性的不同维度以及功能冗余度评价了三江并流区树线生境小型兽类多样性。结果显示, 使用不同数据类型(出现/缺失数据和多度数据)的结果并不一致, 说明仅使用传统的丰富度指数对于描述多样性分布存在较大局限。物种和系统发育多样性在不同地点间的分布相似, 但功能多样性的分布与这两者有所差异, 从另一角度说明综合评价生物多样性的不同维度对于全面保护演化历史和生态功能的必要性。与高黎贡山、云岭相比较, 怒山山脉在5个样带尺度的多样性指数上呈现最高水平, 且具有最低的功能冗余度, 说明怒山的研究和保护力度均亟待加强。

大型真菌在维持生态系统稳定和为人类提供经济价值方面都具有重要作用, 本文对雾灵山国家级自然保护区中的大型真菌资源进行了详细调查, 为该保护区大型真菌资源开发和利用提供基础资料。作者于2019‒2020年采用样线法和随机踏查法对该保护区大型真菌物种资源多样性进行了初步调查和评估, 共采集大型真菌标本1,132份。结合形态学和ITS序列证据进行了鉴定, 并通过查阅相关文献资料对该保护区大型真菌物种资源价值进行了评价。结果表明: 雾灵山国家级自然保护区共有236种大型真菌, 隶属于2门6纲18目56科107属, 其中15种属于子囊菌门, 221种属于担子菌门。为方便统计, 将大于等于10个种的科定为优势科, 大于等于5个种的属定为优势属。其中优势科有红菇科、蘑菇科、多孔菌科和丝膜菌科, 每个科所包含的种数分别占总种数的8.90%、7.20%、5.93%和4.24%, 共计62种。优势属有红菇属(Russula)、蘑菇属(Agaricus)、鹅膏菌属(Amanita)、丝膜菌属(Cortinarius)、马勃属(Lycoperdon)、小皮伞属(Marasmius)等11个属, 共包含79个种, 占总种数的33.48%。对大型真菌的资源价值评价的结果显示, 保护区内共有食用菌66种、药用菌35种、有毒菌36种和食药兼用菌26种。研究结果表明, 雾灵山国家级自然保护区大型真菌资源丰富, 优势科和优势属中最为丰富的分别是红菇科和红菇属(Russula), 具有经济价值的菌达127种, 为食用菌的引种驯化、药用菌开发利用亦或有毒菌鉴别提供了丰富资源。

西藏沙棘(Hippophae tibetana)是分布于高寒高海拔地区的一类特殊的放线菌结瘤植物, 弗兰克氏菌能够侵染其根部形成根瘤, 因共生固氮等作用而增强其生态适应性。在西藏沙棘的根瘤中, 除了弗兰克氏菌之外还有其他内生菌, 而弗兰克氏菌又不仅仅在根瘤中有分布。为了探究弗兰克氏菌在西藏沙棘不同组织中的定殖及可能的迁移规律, 分析不同组织中内生细菌的群落结构及多样性, 本研究以生长在甘肃省天祝藏族自治县抓喜秀龙金强河河滩地的西藏沙棘为材料, 应用16S rRNA扩增子高通量测序技术, 对西藏沙棘根瘤、茎、枝、叶和种子等不同组织的内生细菌多样性进行了分析。研究结果表明, 西藏沙棘根瘤内生细菌群落丰富度及多样性最高, 种子内生细菌群落丰富度最低, 茎内生细菌群落多样性最低。西藏沙棘5种不同组织中的弗兰克氏菌和其他内生细菌多样性都具有一定差异, 变形菌门均为优势门, 弗兰克氏菌属(Frankia)为根瘤内生细菌群落的优势属, 弗莱德门菌属(Friedmanniella)为茎内生细菌群落的优势属, 寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)为枝、叶和种子内生细菌群落的优势属。研究结果还表明, 弗兰克氏菌属不仅仅存在于西藏沙棘的根瘤, 还能够分布于其他组织, 且在同一种组织中存在弗兰克氏菌属的不同“种”; 而在西藏沙棘不同组织中, 也分布有弗兰克氏菌属的相同“种”。此外, 对西藏沙棘5种不同组织内生细菌中的功能菌株的分析表明, 不同组织中均存在着具有固氮、促生和抑菌功能的内生细菌, 但具有固氮作用的内生细菌主要分布于根瘤, 具有促生作用以及抑菌功能的内生细菌主要分布于枝和叶。综上, 西藏沙棘5种不同组织内生细菌具有丰富的多样性, 但各组织内生细菌的群落结构和优势种群有所不同, 且不同组织也能够定殖具有多种功能的内生细菌。

蝙蝠是很多病原微生物的自然宿主, 全球多项研究表明蝙蝠是巴尔通体(Bartonella species)的主要宿主。为了解滇西南地区蝙蝠中巴尔通体的流行特征, 我们于2015-2017年间在云南省4个地区应用网捕法捕获蝙蝠3种305只。经种类鉴定后采集肝脾组织, 提取核酸, 通过TaqMan实时荧光定量PCR方法检测巴尔通体的tmRNA基因ssrA, 并进行测序鉴定和系统发育分析。结果发现172只蝙蝠检出该基因, 总感染率为56.4%; 其中临沧、西双版纳、保山和瑞丽4个采样点的蝙蝠感染率分别为50.0% (22/44)、61.7% (29/47)、62.1% (18/29)和55.7% (103/185)。中菊头蝠(Rhinolophus affinis)、小菊头蝠(R. blythi)和棕果蝠(Rousettus leschenaultii)的感染率分别为50.0% (22/44)、62.1% (18/29)和56.9% (132/232), 差异没有统计学意义(χ² = 1.135, P = 0.567), 表明巴尔通体在云南当地的蝙蝠种群中高度流行。定量PCR扩增产物2次扩增后测序获得37个巴尔通体ssrA序列, 属于10个系统发育分支, 其中1个为伊丽莎白巴尔通体(B. elizabethae)、特利波契巴尔通体(B. tribocorum)和克拉斯诺夫巴尔通体(B. krasnovii)的近缘种。其余序列与已知巴尔通体距离较远, 与亚洲、欧洲和美洲等其他地域来源于蝙蝠的巴尔通体近缘。遗传多样性分析显示, ssrA基因的核苷酸多样性指数(π)为0.11381 ± 0.00928, 基因型多样性指数(Hd)为0.985 ± 0.010, 形成29个基因型(单倍型), 说明云南蝙蝠巴尔通体具有丰富的遗传多样性。通过对本研究标本与全球相关序列的系统发育网络重建, 分析全球蝙蝠巴尔通体的地理和宿主分布特征, 可以看出巴尔通体与蝙蝠之间存在显著的宿主特异性关联。因此可初步确定蝙蝠-巴尔通体具有协同进化特征, 同时受到地理隔离的影响。

赣江是长江的主要支流之一, 淡水鱼类多样性极其丰富, 但是目前对于该河流的鱼类多样性还未有充分的了解。本研究于2016年9月至2017年8月对赣江鱼类进行了实地调查, 结合历史文献资料并参考最新的分类学成果, 更新了赣江淡水鱼类名录。结果表明, 赣江共有淡水鱼类180种, 隶属于12目31科93属。其中, 土著鱼类174种, 外来鱼类6种。赣江鱼类以鲤形目为主; 鲤科种类最多, 其次是鲿科。更新的物种名录中, 包含23个新记录土著种, 其中有5个未被描述的新种; 有36个历史资料记载的种类被剔除出物种名录; 25个物种发生了分类地位的变更。此外, 本次调查有28种鱼类未采集到, 说明这些鱼类的种群数量正在急剧下降, 而这些鱼类分别属于洄游性、流水性和产漂流性卵等独特生态类型, 说明赣江鱼类多样性受到了严重的人为干扰。本研究所给出的赣江鱼类的更新物种名录, 可为今后的赣江鱼类多样性保护提供理论基础。

本文报道了6个中国被子植物新记录种及1个新记录亚种, 分别是采自西藏的灰滨藜(Atriplex pallida)、类球花藜(Blitum litwinowii)、滨藜状藜(Chenopodium atripliciforme)、土耳其针茅(Stipa turkestanica)、扁果岩蓼(Polygonum cognatum subsp. chitralicum)及新疆的宝格达黄芪(Astragalus baitagensis)和神香草叶千屈菜(Lythrum hyssopifolia), 观察了部分类群的微形态特征并提供了生境或形态图。凭证标本均存放于内蒙古大学植物标本馆(HIMC)。