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    2022年, 第7期
    刊出日期:2022-07-20

    第19届国际植物学大会(IBC)于2017年7月23–29日在深圳召开, 今年适值五周年。IBC 2017的主题是“绿色创造未来”。习近平主席特发贺信号召社会各界“关心植物, 关注来来”。本纪念专题发表9篇文章, 主要从系统进化植物学和植物多样性信息学等方面总结相关进展。(图片提供者: 陈利君)

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    纪念第19届国际植物学大会召开5周年专题
    中国植物故事: 未尽的综合, 无限的可能
    马克平, 严岳鸿, 种康
    生物多样性. 2022, 30(7):  22418.  doi:10.17520/biods.2022418
    摘要 ( 567 )   HTML ( 73 )   PDF (362KB) ( 603 )   知识图谱   收藏
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    中国植物系统和进化生物学研究进展
    葛颂
    生物多样性. 2022, 30(7):  22385.  doi:10.17520/biods.2022385
    摘要 ( 804 )   HTML ( 67 )   PDF (560KB) ( 792 )   知识图谱   收藏
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    植物系统和进化生物学旨在探讨植物物种多样性的起源、多样化及其进化的机制, 是综合性越来越强的研究领域。2017年在深圳召开的第19届国际植物学大会(IBC 2017)为中国学者提供了一次难得的展示自身实力的机会和舞台, 同时也极大地推动了中国植物系统与进化生物学领域的研究。值此大会召开5周年之际, 本文拟就中国系统和进化生物学领域近年来取得的主要进展和突破做一简要回顾, 以帮助读者了解中国植物系统和进化研究的发展态势, 并在此基础上展望未来该领域的发展趋势以及面临的机遇和挑战。在过去5年中, 中国学者在植物系统与进化生物学领域的各个方面均取得了令人鼓舞的成绩和突破, 涉及植物起源和物种多样性格局的演变、植物分类和系统发生重建、物种形成和适应性进化、种间互作和协同进化、新性状的起源及其进化发育机制、植物多倍化的机制和多倍体进化、物种濒危机制和物种保护以及栽培植物的起源和驯化等等。这些研究成果不仅在数量上而且在质量上有显著提升, 受到国际学界的广泛关注, 意味着中国学者已经成为国际该领域研究的重要力量, 并将在国际植物系统和进化研究领域发挥更大的作用。

    世界上已知维管植物有多少种? 基于多个全球植物数据库的整合
    钱宏, 张健, 赵静超
    生物多样性. 2022, 30(7):  22254.  doi:10.17520/biods.2022254
    摘要 ( 564 )   HTML ( 71 )   PDF (906KB) ( 515 )   英文版   知识图谱   收藏
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    维管植物是地球上生物多样性的重要组成部分, 拥有超过200年的研究历史。然而, 世界上有多少种维管植物, 其中有多少种已被发现和描述等问题迄今仍未很好回答。本文整合分析了全球4个主要植物数据库, 以期回答全球已发现和描述了多少物种的问题。结果表明, 全球已发现和描述的维管植物有376,366种(包括自然杂交种)。排除自然杂交种后, 全球共包含369,054种维管植物, 其中广义蕨类植物13,810种, 裸子植物1,172种, 被子植物354,072种。我们的结果比已有的4个数据库中的任何一个的物种数都至少要多17,700种。

    中国高等植物多样性编目进展
    刘冰, 覃海宁
    生物多样性. 2022, 30(7):  22397.  doi:10.17520/biods.2022397
    摘要 ( 405 )   HTML ( 44 )   PDF (1391KB) ( 377 )   附录    知识图谱   收藏
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    中国高等植物多样性编目是“中国生物物种名录”项目中的重要组成部分, 旨在后植物志时代对中国高等植物的物种名录进行修订和年度更新。自2017年深圳国际植物学大会以来, 中国高等植物物种名录已进行了5次年度更新。名录参考最新的植物分类学研究进展, 对各大类群全面采用有分子证据的新分类系统, 收录5年来发表的中国植物新类群和新记录, 补充往年遗漏的部分类群, 并依据新的专科专属的修订结果对发生属间分类变动的类群进行了更新。目前的中国高等植物物种名录包含角苔类4科9属27种, 苔类62科170属1,081种94个种下等级, 藓类94科453属2,006种154个种下等级, 石松类3科12属165种4个种下等级, 蕨类38科177属2,215种228个种下等级, 裸子植物10科45属291种118个种下等级, 被子植物272科3,409属32,708种6,909个种下等级, 共计483科4,275属38,493种7,507个种下等级, 较5年前增加了19科270属2,334种。

    中国石松类和蕨类植物多样性研究进展
    王婷, 舒江平, 顾钰峰, 李艳清, 杨拓, 徐洲锋, 向建英, 张宪春, 严岳鸿
    生物多样性. 2022, 30(7):  22381.  doi:10.17520/biods.2022381
    摘要 ( 765 )   HTML ( 42 )   PDF (7257KB) ( 536 )   附录    知识图谱   收藏
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    石松类和蕨类植物是维管植物的第二大类群, 其起源可追溯到4亿年前。在被子植物出现之前, 石松类和蕨类植物在古地球生态系统中占主导地位, 其重要性一直延续到现在。自20世纪40年代开始, 中国石松类和蕨类植物研究就令世界瞩目, 尤其是2017年第19届国际植物学大会在中国深圳召开后的5年时间里, 中国石松类和蕨类植物研究更是面向世界、走向国际, 研究更为广泛的科学问题, 在物种多样性、保护、系统演化和生态适应性等方面取得了一系列重要研究进展。2017-2022年, 多个中国研究团队利用多组学数据构建了世界石松类和蕨类植物科级水平的生命之树并提出了关键性状孢子囊环带演化的新模式; 解决了石松类和蕨类植物中目级、科级、属级和种级众多关键的系统分类学等问题, 发表了106个新分类群; 开展了大量的植物区系调查和研究, 出版了6部中国石松类和蕨类植物多样性专著和1部世界性专著; 对65种国家重点保护的石松类和蕨类植物进行了迁地保护, 同时实现了桫椤科、水蕨属(Ceratopteris)、观音座莲属(Angiopteris)和鹿角蕨(Platycerium wallichii)等重点保护类群的孢子繁殖; 在系统发育框架下, 研究了石松类和蕨类植物的生态修复功能和生态适应性演化。通过对2017-2022年研究成果的总结和思考, 本文对未来石松类和蕨类植物的发展提出以下建议: (1)提高中国寡型科属以及世界性大科大属的关注力度; (2)加强西藏、四川等薄弱地区石松类和蕨类植物的调查研究, 并结合新技术, 如DNA条形码等以提高区系调查中物种鉴别的效率和准确性; (3)运用多学科交叉的研究方法厘清各科、属、种间系统关系的同时, 还应加强系统和生态适应性演化之间的协同研究; (4)关注石松类和蕨类植物系统位置作为陆生维管植物演化起点的共性科学问题; (5)加强石松类和蕨类植物系统分类学与生态学、植物化学、保护生物学等学科间交叉合作研究。

    中国苏铁属植物资源和保护
    席辉辉, 王祎晴, 潘跃芝, 许恬, 湛青青, 刘健, 冯秀彦, 龚洵
    生物多样性. 2022, 30(7):  21495.  doi:10.17520/biods.2021495
    摘要 ( 943 )   HTML ( 23 )   PDF (3260KB) ( 474 )   附录    知识图谱   收藏
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    苏铁类植物含2科10属, 是现存种子植物最原始的类群之一, 具有重要的科学研究和保护价值。苏铁属(Cycas)是唯一在中国有自然分布的苏铁类植物, 约20种, 多数种类为中国特有。中国的苏铁属植物主要分布于西南地区和东南沿海, 大部分种类为狭域分布的类群, 其生存繁衍受到了严重的威胁, 均被列为国家一级重点保护野生植物。基于文献资料收集整理和野外调查, 本文对中国苏铁属植物的研究和保护进行了阶段性总结。介绍了中国苏铁属植物分类研究、地理分布; 阐述了中国苏铁植物生存面临的主要威胁及相应的保护措施, 提出了保护方案的制定应遵循遗传学特征等科学依据。文中总结了我国苏铁植物保护科研工作中存在的5个主要问题: (1)苏铁植物基础科学问题有待进一步研究, (2)苏铁植物生境破坏较为严重, (3)人为盗采贩卖依然猖獗而苏铁植物园林园艺育种事业却举步不前, (4)苏铁自身生物学特性导致繁殖困难, (5)迁地保护难以保证苏铁种质“纯洁性”等, 同时针对这些问题提出相应建议, 以期为我国苏铁属植物的研究、保护以及可持续利用工作提供参考。

    中国苔藓植物多样性研究进展
    朱瑞良, 马晓英, 曹畅, 曹子寅
    生物多样性. 2022, 30(7):  22378.  doi:10.17520/biods.2022378
    摘要 ( 349 )   HTML ( 32 )   PDF (923KB) ( 353 )   附录    知识图谱   收藏
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    苔藓植物是生物多样性的重要组成部分, 包括角苔植物、苔类植物和藓类植物三大类群, 其物种数量仅次于被子植物, 是高等植物的第二大类群。我国是世界苔藓植物多样性最丰富的国家。自2017年以来, 我国苔藓学者在世界范围发现了10个新属, 40个新种, 建立了新的地钱纲分类系统; 更新了我国苔藓植物物种名录, 完成了数本分类学专著, 并在苔藓系统发育基因组、苔藓植物多样性与环境关系、苔藓植物多样性保护等领域取得了可喜的进展。对未来的研究, 我们提出5点建议: (1)加强对重要生态系统、国家公园和关键类群的物种多样性调查; (2)加快基于基因组的苔藓植物多样性研究; (3)加强苔藓植物保护研究; (4)加强西北地区苔藓植物多样性研究人才的培养; (5)进一步加强国际合作, 努力构建“一带一路”国家苔藓植物多样性平台。

    民族植物学研究现状(2017-2022)
    程卓, 张晴, 龙春林
    生物多样性. 2022, 30(7):  22372.  doi:10.17520/biods.2022372
    摘要 ( 375 )   HTML ( 35 )   PDF (14308KB) ( 335 )   知识图谱   收藏
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    《生物多样性公约》《名古屋议定书》《植物科学深圳宣言》等指导性文件都强调要认识到生物多样性相关传统知识的重要作用。生物多样性相关传统知识在生物文化多样性保护和可持续发展方面的作用也越来越受到人们的关注。民族植物学研究人与植物的相互作用关系, 是研究生物多样性相关传统知识的最主要学科领域, 近些年来取得了一系列的研究进展, 研究成果对于《植物科学深圳宣言》第六个优先领域目标的完成具有重要的推动作用。本文回顾了近年来特别是《植物科学深圳宣言》发布后的民族植物学研究状况, 主要从认知、利用、保护、管理植物等方面进行概述, 以便全面了解近期民族植物学研究的发展状况, 保护传统知识和植物文化, 为生物文化多样性的保护与发展做出重要贡献。近期获得的民族植物学成果, 说明民族植物学研究可以解决当下的一些热点问题。民族植物学的研究发现, 该学科能极大地促进传统知识、植物文化、生物文化多样性的保护, 尤其在农家品种以及濒危语言的保护方面有着巨大优势。

    中国植物分类学者的历史与现状
    杜诚, 刘军, 刘夙, 马金双
    生物多样性. 2022, 30(7):  22355.  doi:10.17520/biods.2022355
    摘要 ( 578 )   HTML ( 42 )   PDF (10755KB) ( 587 )   附录    知识图谱   收藏
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    中国植物资源丰富, 长期以来被外国人所关注和研究。直到1916年, 中国植物分类学者才开始独立研究本国植物, 并经历了从民国时期开始自立、到1949年后自主完成《中国高等植物图鉴》《中国植物志》等国家级和相对完整的地方植物志以及中外合作完成英文版的国家植物志Flora of China、再到21世纪新一代学者每年更新《中国生物物种名录》并且开始主导国际性植物分类学研究工作等3个主要时期。统计表明, 超过3,000位中国学者参与过植物命名或植物名称处理等命名相关工作, 近些年更是达到每年新增100人左右的新高。但这种繁荣局面与中国植物分类学的衰退状况彼此矛盾。为了解释这个矛盾, 结合对历史回顾的深入分析说明, 真正能够反映分类学发展程度的量化指标应当是“活跃”分类学者数目。这个数目在21世纪停滞不前, 表明当今的分类学人才队伍建设仍存在不少问题, 特别是新分类群的发表与系统学研究脱节, 对分子系统学证据的应用仍有不足, 以及科研评价体系偏重于论文影响因子等。本文因此提出了当今分类学者应该具备的6条技能标准: (1)具有科学精神和全球视野; (2)掌握学科内知识; (3)掌握学科外知识; (4)具备野外工作技能; (5)具备标本馆和实验室工作技能; (6)掌握文献和数据库检索技能。

    研究报告: 动物多样性
    怒江流域鱼类多样性及空间分布格局
    杨科, 丁城志, 陈小勇, 丁刘勇, 黄敏睿, 陈晋南, 陶捐
    生物多样性. 2022, 30(7):  21334.  doi:10.17520/biods.2021334
    摘要 ( 739 )   HTML ( 38 )   PDF (3853KB) ( 494 )   附录    知识图谱   收藏
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    怒江是我国西南地区重要的国际河流, 也是全球生物多样性热点区域之一。受地理位置和地形条件限制, 目前尚缺乏怒江流域鱼类物种多样性及其分布格局的系统研究。本研究利用近5年的全流域实地采样数据, 结合文献资料, 系统整理了怒江流域鱼类物种组成信息; 利用聚类和排序方法分析了怒江流域鱼类空间分布格局。结果表明, 怒江流域共有土著鱼类85种, 隶属于5目12科47属; 外来鱼类18种, 隶属于3目8科16属, 另外实地调查发现新记录外来种2种。怒江流域鱼类多样性从上游至下游呈明显的递增趋势。根据土著鱼类组成的聚类和排序分析结果, 可以将怒江25个亚流域分为3个部分: (1)西藏自治区内的上游河段, 分布有鱼类15种, 组成以裂腹鱼类、高原鳅类为主, 具有明显青藏高原冷水性鱼类区系特征。(2)贡山至泸水的中游河段, 分布有鱼类36种, 组成兼有上游冷水性鱼类和下游喜温的鲃亚科、野鲮亚科鱼类。(3)泸水以下的下游河段, 分布有鱼类74种。下游河段干流广泛分布有喜温的鲃亚科、野鲮亚科和 亚科鱼类, 支流则分布有数量众多的南鳅属(Schistura)、纹胸鮡属(Glyptothorax)鱼类, 鱼类组成以适应流水、激流环境的热带亚热带鱼类为主。2017-2021年的多次调查仅发现土著鱼类43种(占历史记录的50.6%), 土著鱼类资源衰退明显。过度捕捞、支流小水电开发、外来鱼类入侵等是主要威胁因素。随着人类活动的急剧增多, 怒江流域鱼类将面临更大的威胁, 亟需从流域层面开展系统的鱼类资源管理和保护规划。

    基于eDNA metabarcoding探究北京市主要河流鱼类分布及影响因素
    沈梅, 郭宁宁, 罗遵兰, 郭晓晨, 孙光, 肖能文
    生物多样性. 2022, 30(7):  22240.  doi:10.17520/biods.2022240
    摘要 ( 294 )   HTML ( 13 )   PDF (1915KB) ( 224 )   附录    知识图谱   收藏
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    使用eDNA宏条形码(eDNA metabarcoding)和地笼法检测了北京市3条水系在夏季和秋季两个季节的鱼类多样性, 旨在研究北京市鱼类群落的空间格局特征, 探索适用于北京鱼类生物多样性监测及保护的新方法。结果表明: 在北京市的34个采样点中, 利用eDNA metabarcoding共检测出鱼类55种, 显著高于传统方法所捕获的鱼类种数(35种), 鱼类组成以鲤形目和鲈形目为主。山区河流清水鱼的多样性要显著高于城区河流, 城区河流(北运河水系)群落结构较为单一, 以鲫(Carassius auratus)、麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)等耐污种为优势种; 山区河流(潮白河水系及大清河水系)以宽鳍鱲(Zacco platypus)、拉氏鱥(Rhynchocypris lagowskii)、马口鱼(Opsariichthys uncirostris)等为优势种。不同季节影响清水鱼群落结构的环境因子不同, 夏季主要是总溶解固体和电导率, 秋季主要是海拔和温度。清水鱼丰富度与环境因子及人类活动的相关性表明, 清水鱼的丰富度随着总溶解固体及灯光指数增加而显著降低, 且均与海拔、温度等存在显著相关性。本研究证明了eDNA metabarcoding方法用于监测北京市鱼类多样性及其时空分布的可行性。

    合肥市小微湿地鸟类多样性的时空格局及其影响因素
    汪婷, 周立志
    生物多样性. 2022, 30(7):  21445.  doi:10.17520/biods.2021445
    摘要 ( 387 )   HTML ( 23 )   PDF (1985KB) ( 375 )   附录    知识图谱   收藏
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    小微湿地是城市生态系统的重要组成部分, 也是生物多样性的重要庇护场所。鸟类作为城市小微湿地生态系统的指示类群, 其多样性时空格局受多种环境因子影响。本研究于2020年8月至2021年7月采用样点法对合肥市45个小微湿地鸟类的种类、数量分布和生境因子进行了调查, 并获取湿地面积、湿地形状、建筑面积比例、植被面积比例、环境噪声、人为干扰和城市化指数等生境变量。通过α多样性和β多样性分析, 研究城市小微湿地鸟类多样性的时空特征及其决定因素。采用信息论模型选择和模型平均法以及基于距离矩阵的多重回归模型进行计算, 确定影响鸟类群落α多样性和β多样性及其组分的主要环境因子。结果显示, 研究区域共有鸟类13目39科102种, 其中水鸟31种, 国家二级重点保护鸟类2种, 安徽省重点保护鸟类17种, IUCN濒危物种红色名录中的易危(VU)物种1种。湿地面积和城市化指数对小微湿地陆地鸟类和水鸟的α多样性、β多样性及其组分均具有显著影响, 其中陆地鸟类物种丰富度在中度和低度城市化之间的小微湿地中达到最高值, 面积超过4 ha的小微湿地能维持较多的水鸟物种。植被面积比例对陆地鸟类多样性具有重要的影响, 而建筑面积比例对水鸟多样性具有显著影响。此外, 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, 表明城市小微湿地群作为城市复合生态系统的重要组成部分, 加强整体保护更为必要。研究结果对于加强城市鸟类保护和提高城市生态环境质量具有指导意义。

    四川卧龙国家级自然保护区多空间尺度下绿尾虹雉的生境选择
    杨华林, 程跃红, 周天祥, 冯茜, 胡强, 张贵权, 杨建, 张晋东, 王彬, 周材权
    生物多样性. 2022, 30(7):  21535.  doi:10.17520/biods.2021535
    摘要 ( 215 )   HTML ( 17 )   PDF (1312KB) ( 347 )   附录    知识图谱   收藏
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    动物的生境选择具有空间尺度依赖性, 在不同空间尺度上影响生境选择的环境因素有所不同。研究不同空间尺度下动物生境选择的关键影响因子及其季节性变化, 对于全面了解物种的生境资源需求和开展生境保护具有重要意义。绿尾虹雉(Lophophorus lhuysii)是中国特有的高山雉类, 国家一级重点保护野生动物, 具有极高的保护价值。然而, 目前尚未对其不同尺度和时期的生境选择进行过探究。本研究于2019年10月至2020年10月, 在四川卧龙国家级自然保护区的羊角湾、魏家沟和文扎都3个区域共布设15条样线、303个样方, 并结合红外相机监测(176个红外相机位点), 对保护区内绿尾虹雉种群的生境利用状况进行了调查, 使用主成分分析和逻辑斯蒂回归模型分别从景观和微生境两个尺度对繁殖期(3‒8月)和非繁殖期(9月至翌年2月)的生境选择模式进行了分析。结果显示, 在景观尺度上, 在繁殖期和非繁殖期都显著偏好海拔较高(3,700‒ 4,300 m)、坡度较小(27°‒33°)、靠近阳坡、草甸和流石滩比例较高而森林和灌丛比例较低的生境。在微生境尺度上, 绿尾虹雉在繁殖期显著偏好岩石盖度较高的生境; 而非繁殖期则显著偏好草本盖度较高、灌木盖度和落叶盖度较低的生境。研究表明, 绿尾虹雉在景观和微生境尺度上均对生境有明显的选择性, 并且其微生境选择还存在季节性变化, 反映了该物种在生活史不同阶段具有不同的资源需求。本研究丰富了绿尾虹雉的基础生态学信息, 为卧龙及其他自然保护区绿尾虹雉的生境管理和种群保护工作提供了参考。

    不同干旱水平下蚯蚓对番茄抗旱能力的影响
    李季蔓, 靳楠, 胥毛刚, 霍举颂, 陈小云, 胡锋, 刘满强
    生物多样性. 2022, 30(7):  21488.  doi:10.17520/biods.2021488
    摘要 ( 316 )   HTML ( 45 )   PDF (961KB) ( 237 )   知识图谱   收藏
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    土壤无脊椎动物可能会通过促进土壤持水能力和增加土壤肥力而缓解植物的干旱胁迫。本研究采用蚯蚓和干旱水平的双因子完全交互设计, 模拟了干旱胁迫条件下蚯蚓对土壤性质及番茄抗旱性的影响。结果表明, 在高干旱胁迫时, 蚯蚓通过增加番茄茎叶抗氧化能力提高了植物抗旱性, 上调番茄茎叶脱落酸和茉莉酸生物合成过程的基因表达(NCED、NSY、OPR、AOSLOX), 促进脱落酸和茉莉酸含量分别增加43.2%和33.6%, 过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶含量分别增加12.9%、8.4%和47.3%。在低干旱胁迫时, 蚯蚓上调茉莉酸合成通路基因表达, 但降低了脱落酸含量, 对转录因子ABF4MYC2基因表达和植物抗氧化能力无明显影响。干旱导致的土壤水分和养分条件变化影响着蚯蚓介导的植物抗旱性响应。本研究证明了土壤动物对植物抗旱的重要作用, 如蚯蚓对植物激素合成、信号传导和抗氧化能力的影响。了解土壤动物影响植物抗旱的内在机制, 有助于深挖和利用土壤动物的多样化生态功能。

    研究报告: 微生物多样性
    海南热带雨林国家公园不同植被类型的大型真菌多样性
    李国华, 郭向阳, 李霖明, 任明迅, 万玲, 丁琼, 李娟玲
    生物多样性. 2022, 30(7):  22110.  doi:10.17520/biods.2022110
    摘要 ( 205 )   HTML ( 12 )   PDF (2736KB) ( 185 )   附录    知识图谱   收藏
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    为揭示海南热带雨林国家公园大型真菌多样性及不同植被类型对真菌群落的影响, 本研究于2020年和2021年湿季对海南热带雨林国家公园内7个管理局辖区开展了大型真菌多样性调查, 比较了不同植被类型(山地雨林、低地雨林、低地雨林次生林、人工林)的大型真菌生活型(共生型、腐生型)组成差异。从设置的58条1 km长的样带内采集到1,869份子实体标本, 根据子实体形态与ITS rDNA序列分析, 从中鉴定出562种真菌, 涉及17目64科174属, 其中80%以上的物种由伞菌目、牛肝菌目、红菇目、多孔菌目、鸡油菌目、锈革孔菌目和炭角菌目构成。大型真菌的营养型以腐生型(占48.2%物种)和共生型(44.8%)为主。每条样带的平均物种丰富度和多度以中海拔的山地雨林最高, 分别为28 ± 5种和33 ± 6个, 而人工林最低, 分别为11 ± 1种和11 ± 2个。植被类型主要影响共生型大型真菌物种丰富度(P = 0.026)和子实体多度(P = 0.019)及Shannon-Wiener多样性(P = 0.028), 但对腐生型大型真菌的影响并不显著。多响应置换过程(multiple response permutation procedure, MRPP)检验结果表明, 不同植被类型对共生型与腐生型大型真菌群落物种组成均有显著影响(腐生型: P = 0.004, 共生型: P = 0.041)。冗余分析(redundancy analysis, RDA)的结果表明, 植被类型对腐生型和共生型真菌群落物种组成差异的解释度均较低(共生型: R2 = 0.068, P = 0.004; 腐生型: R2 = 0.067, P = 0.004)。海拔仅对腐生型真菌群落物种组成产生微弱影响(R2 = 0.029, P = 0.001), 而对共生型真菌影响不显著(R2 = 0.024, P = 0.072)。在不同保护地之间, 共生型(R2 = 0.148, P = 0.001)与腐生型(R2 = 0.123, P = 0.002)真菌物种组成均具显著差异; 基于样带‒真菌矩阵的网络图显示, 海南热带雨林国家公园内尖峰岭、霸王岭、五指山等国家级自然保护区的山地雨林是共生型大型真菌多样性较高区域, 应作为共生型真菌与宿主的优先保护区域。

    包头市半干旱型森林公园土壤细菌多样性与功能
    张旋, 杜薇, 徐颖, 王永龙
    生物多样性. 2022, 30(7):  22245.  doi:10.17520/biods.2022245
    摘要 ( 200 )   HTML ( 11 )   PDF (1726KB) ( 166 )   附录    知识图谱   收藏
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    土壤微生物是城市公园生态系统中物质循环的主要驱动者, 但目前对于半干旱型城市公园森林土壤细菌群落结构和功能研究较少。本研究以包头市为例, 选取奥林匹克公园(AL)、劳动公园(LD)和阿尔丁植物园(ZW) 3个典型的森林公园, 利用Illumina高通量测序的方法对细菌16S rRNA V4-V5片段进行测序, 分析城市森林公园土壤细菌的多样性、群落构成以及背后的生态学构建机制, 并使用Tax4Fun对细菌群落代谢功能进行分析。结果表明, 土壤细菌丰富度指数为LD (2,443.00 ± 9.37) > ZW (2,392.90 ± 8.23) > AL (2,305.57 ± 17.48); 细菌群落以放线菌门、变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和芽单胞菌门为优势门。细菌群落组成在三个公园间存在显著差异, 同时线性判别分析效应大小(LEfSe)结果表明, 所有公园都具有多度显著差异的细菌可操作分类单元(OTUs); 中性群落模型(NCM)、标准化随机率(NST)和基于系统发育结合的零模型推断群落组装机制(iCAMP)分析显示, 城市森林土壤细菌群落的构建是由随机性过程和确定性过程共同驱动, 其中漂变和同质化选择占主导作用。Tax4Fun功能预测结果表明涉及膜运输、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢和信号转导的代谢是该城市公园林下土壤微生物的主要代谢功能, 进一步分析表明微生物群落的代谢功能在不同公园之间存在很大差异。本研究初步探究了半干旱型城市公园细菌的多样性、群落构建机制及其功能, 为城市公园绿地建设以及生态改善等提供一定的科学依据和实践指导。

    研究报告: 遗传多样性
    基于保护基因组学揭示荷叶铁线蕨的濒危机制
    孙维悦, 舒江平, 顾钰峰, 莫日根高娃, 杜夏瑾, 刘保东, 严岳鸿
    生物多样性. 2022, 30(7):  21508.  doi:10.17520/biods.2021508
    摘要 ( 288 )   HTML ( 16 )   PDF (5689KB) ( 310 )   附录    知识图谱   收藏
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    理解物种的濒危机制对生物多样性的科学保护至关重要。荷叶铁线蕨(Adiantum nelumboides)作为国家一级重点保护野生植物, 其遗传多样性状况和濒危机制一直存在较大争议。本文利用简化基因组测序技术(genotyping by sequencing, GBS)对来自6个居群的28个荷叶铁线蕨样本测序, 共获得29.6 Gb的数据, 并筛选得到9,423个高质量单核苷酸变异位点(SNP), 通过遗传多样性和居群遗传结构分析, 并结合不同气候情景下物种潜在分布区差异, 探讨了荷叶铁线蕨的濒危原因和科学保护策略。结果表明: (1)荷叶铁线蕨具有较低的遗传多样性(Ho = 0.138、He = 0.232、Pi = 0.373), 同时种群间具有较低的遗传分化(Fst = 0.0202)和基因流(Nm = 1.9613); (2)所有样本均来自2个遗传分组, 基因组大小为 5.01‒5.83 Gb, 且均为四倍体, GC含量约为 39%‒41%; (3)生态位模拟表明, 与现代气候相比, 在未来气候变化下荷叶铁线蕨的潜在分布区面积略有增加, 但高适生区面积减小。其主要适生区向北迁移, 影响其分布的主导因子为昼夜温差月均值和最冷季降水量。正是由于荷叶铁线蕨遗传多样性低, 不同种群间遗传分化较低, 再加上气候条件的变化, 其适生区狭窄, 导致其遗传多样性和种群数量急剧下降。因此, 自身更新能力低以及过度的人为活动干扰可能是导致其濒危的主要原因。建议加强对荷叶铁线蕨的就地保护; 通过生境恢复及自然回归等措施, 增加居群间的基因交流, 防止遗传资源丢失加剧。

    生物编目
    中国喀斯特洞穴维管植物多样性
    符龙飞, 韦毅刚
    生物多样性. 2022, 30(7):  21537.  doi:10.17520/biods.2021537
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    洞穴是喀斯特景观中普遍存在的地质地貌结构, 拥有丰富的植物资源。仅2001-2020年间, 就发表了中国喀斯特洞穴维管植物新属1个; 新种(含种下等级) 170个, 隶属于16科31属, 占近20年发表的中国维管植物新种的3.9%, 说明洞穴植物具有较高的物种多样性潜力。据统计, 中国喀斯特洞穴维管植物有110科339属871种, 主要分布于广西、广东、贵州、云南、重庆等地。物种数排名前5的科包括苦苣苔科、荨麻科、鳞毛蕨科、秋海棠科和茜草科, 其所含物种数共占整个洞穴植物种类的39.4%; 排名前5的属包括报春苣苔属(Primulina)、楼梯草属(Elatostema)、耳蕨属(Polystichum)、秋海棠属(Begonia)和凤尾蕨属(Pteris), 其所含物种数共占整个洞穴植物种类的25.1%。本名录的所有洞穴植物中, 草本习性的种类占一半以上。从洞内分布来看, 仅有10.7%的种类分布于弱光带, 其中石松类和蕨类植物占比远高于被子植物, 说明前者更能适应弱光带的极端环境。不仅如此, 洞穴维管植物也具有较高的特有性成分, 其中省级特有种占比25.8%, 分别包括非洞穴特有种(11.0%)、多洞穴特有种(3.3%)和单洞穴特有种(11.5%)。依据文献显示受威胁种类有115种(占13.0%)。受威胁种类占比较高的类群均是近年来发表新种较多的科, 包括鳞毛蕨科、苦苣苔科、荨麻科、秋海棠科、茜草科等。针对这些类群, 有待更详细地调查来完善对它们的评估。此外, 本名录中至少有36%的种类没有任何分子数据, 亟待补充。

    湖北五峰后河国家级自然保护区鸟类多样性
    姬云瑞, 韦雪蕾, 张国锋, 向明贵, 王永超, 龚仁琥, 胡杨, 李迪强, 刘芳
    生物多样性. 2022, 30(7):  21475.  doi:10.17520/biods.2021475
    摘要 ( 265 )   HTML ( 19 )   PDF (2263KB) ( 268 )   附录    知识图谱   收藏
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    为了解湖北五峰后河国家级自然保护区(以下简称后河保护区)鸟类物种多样性及其区系组成的变化, 我们通过样线、红外相机调查和检索文献资料相结合的方法获得了后河保护区鸟类名录, 并将其与后河保护区1999年科学考察结果进行对比分析。本研究于2017-2019年共在后河保护区内设置了82 km的鸟类调查样线, 共在309个位点上放置了红外相机, 累计99,586个相机日。我们用“后河” “鸟类” “湖北省”等关键词搜索相关出版物, 并查阅中国观鸟记录中心经审核后发布的鸟类信息, 结合样线和红外相机调查结果形成后河保护区鸟类名录。共整理得到后河保护区鸟类255种, 隶属于16目55科。其中, 国家I级重点保护野生鸟类2种, 包括中华秋沙鸭(Mergus squamatus)和金雕(Aquila chrysaetos); 国家II级重点保护野生鸟类46种, 包括红腹角雉(Tragopan temminckii)、棉凫(Nettapus coromandelianus)、松雀鹰(Accipiter virgatus)、灰林鸮(Strix aluco)、蓝鹀(Emberiza siemsseni)等。此外, 后河保护区有11种中国特有鸟类, 占我国特有鸟类种数(n = 93)的11.83%。在区系成分上, 后河保护区鸟类以东洋种为主(151种, 占59.22%), 其次为广布种(55种, 占21.57%)。与1999年科学考察结果相比, 鸟类增加了116种, 其中有15种国家重点保护野生鸟类。在区系组成上, 后河保护区内东洋种占比增加, 包括分布区向北扩散的物种成分。此外, 本次调查未记录到20世纪在保护区内有分布的白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)和海南鳽(Gorsachius magnificus)。本研究表明, 后河保护区鸟类物种多样性高、特有种及珍稀濒危物种丰富, 具有极高的保护价值和意义。通过对比分析后河保护区内野生鸟类动态变化, 可为保护区生物多样性监测方案设计和保护对策的制定提供科学依据。

    中国各省植物园中多孔菌种类、分布和组成
    武英达, 满孝武, 员瑗, 戴玉成
    生物多样性. 2022, 30(7):  22213.  doi:10.17520/biods.2022213
    摘要 ( 156 )   HTML ( 7 )   PDF (407KB) ( 148 )   附录    知识图谱   收藏
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    多孔菌是木材腐朽菌中最关键的真菌类群, 是森林生态系统的重要组成部分。为了明确植物园对植物上真菌资源的保护状况, 在2010-2021年间, 作者对全国31个省(自治区、直辖市)的31个代表性植物园中木本植物上的多孔菌进行了系统调查、标本采集和种类鉴定, 记录多孔菌164种, 隶属于担子菌门伞菌纲6目23科79属。其中, 中国科学院西双版纳热带植物园、儋州热带植物园和广西药用植物园多孔菌种类最多, 分别有90种、46种和37种; 兰州植物园、西宁植物园和乌鲁木齐植物园物种数量最少, 分别有4种、3种和2种。在植物园中, 分布最多的物种是云芝栓孔菌(Trametes versicolor)、白囊耙齿菌(Irpex lacteus)和黑管孔菌(Bjerkandera adusta), 分别生长在24、18和18个植物园中, 而软多孢孔菌(Abundisporus mollissimus)等32种多孔菌只发现于中国科学院西双版纳热带植物园中。在164种多孔菌中, 常见种、偶见种和稀有种分别有114、40和10种。生长在植物园中的多孔菌仅占全国所有森林生态系统多孔菌总数的16%, 而植物园中发现的稀有种仅占全国稀有种总数的3.1%。在10种稀有多孔菌中, 有6种发现于中国科学院西双版纳热带植物园的天然林中, 其中4种稀有多孔菌发现于植物园内的人工林中, 占植物园所有多孔菌的2.4%, 占全国稀有多孔菌的1.3%。所调查植物园多孔菌包括了热带、亚热带、温带、北半球广布和寒温带成分, 分别包括50、45、38、20和11种, 占本研究多孔菌总数的30.5%、27.4%、23.2%、12.2%和6.7%。目前中国植物园保存了我国60%的植物种类, 包括85%的珍稀濒危植物, 但对生长在植物园中的多孔菌资源保护作用有限。因此, 对稀有多孔菌的保育仍需聚焦在森林生态系统的保护上。

    数据论文
    三种蚜虫的线粒体基因组数据
    卢聪聪, 刘倩, 黄晓磊
    生物多样性. 2022, 30(7):  22204.  doi:10.17520/biods.2022204
    摘要 ( 160 )   HTML ( 10 )   PDF (1660KB) ( 100 )   数据集    知识图谱   收藏
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    完整的线粒体基因组已被广泛应用于分子进化、基因组学、系统发育等方面的研究。蚜虫是一类重要的农林业害虫, 但目前公开报道的蚜虫完整线粒体基因组非常有限, 因此获得更多的基因组数据对相关研究具有重要价值。本文报道了榕毛管蚜(Greenidea ficicola)、橘二叉蚜(Aphis aurantia)和油杉纩蚜(Mindarus keteleerifoliae) 3种蚜虫的完整线粒体基因组的序列、详细注释信息、基因结构图、密码子使用情况等。该数据集可为昆虫系统发育关系、种群分化格局、害虫防治等方面的工作提供帮助。

    数据库(集)基本信息简介

    数据库(集)名称 三种蚜虫的线粒体基因组数据
    作者 卢聪聪, 刘倩, 黄晓磊
    通讯作者 黄晓磊(huangxl@fafu.edu.cn)
    时间范围 2015-2017年
    地理区域 福建福州、泉州
    文件大小 48 MB
    数据格式 *.fasta, *.xlsx, *.tif
    数据链接 http://www.dataopen.info/home/datafile/index/id/252
    http://doi.org/10.24899/do.202204004
    https://www.biodiversity-science.net/CN/10.17520/biods.2022204
    数据库(集)组成 数据集共由7个文件组成, 包含: 3个序列数据文件, 数据量50 KB; 1个excel数据文件, 数据量37 KB; 3个图片数据, 数据量47.4 MB。
    综述
    被子植物性系统的多样性、生态功能及分布规律
    王芸芸, 郝占庆
    生物多样性. 2022, 30(7):  22065.  doi:10.17520/biods.2022065
    摘要 ( 295 )   HTML ( 21 )   PDF (512KB) ( 330 )   知识图谱   收藏
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    性系统是被子植物繁育系统的核心, 决定着植物种群的遗传特征、进化方向与速度, 在种群动态、群落结构及生态系统的构建与维持中具有重要意义。本文回顾了被子植物性系统的发展历程及研究方向, 总结了近30年基于性系统研究的前沿科学问题, 包括性系统的多样性和进化、与其他功能性状的生态关联、沿环境梯度的分布格局及变化规律、与群落物种共存机制和群落动态的关系及其对干扰的响应。尽管有关植物性系统的研究已经延伸到生态学领域的诸多方面, 有力地推动了各方面的发展, 但仍有很多值得关注和需要着重研究的方向和问题。本文对未来基于植物性系统的研究方向等提出了展望, 并指出, 在当前全球气候变化背景下, 性系统可作为重要的功能性状应用于指导生物多样性保护和生态系统管理政策的制定。

    保护与治理对策
    野生动物肇事公众责任保险发展困境与优化路径
    宋蕊, 邓晶, 秦涛
    生物多样性. 2022, 30(7):  22291.  doi:10.17520/biods.2022291
    摘要 ( 239 )   HTML ( 24 )   PDF (1024KB) ( 200 )   附录    知识图谱   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    野生动物肇事公众责任保险自开展以来, 存在着保险实施效果较差、承保机构参与不积极、保险范围难以扩大等问题, 在有效缓解人兽矛盾方面表现欠佳, 阻碍了生物多样性保护的落实与执行。本文以现阶段实施该保险的云南、西藏、浙江、四川为例梳理其应用模式, 并对具体地区的保险模式进行比较分析。研究表明, 野生动物肇事公众责任保险陷入发展困境的主要原因是产品设计不科学、财政经费不充足、政策制度不健全和保险体系不完善。建议优化保险要素设计、扩展经费来源渠道、健全配套政策法规, 建立政府主导、多方参与的中央财政补贴野生动物肇事公众责任保险体系, 该保险体系对于解决人兽冲突、支持生物多样性的保护、建立地球生命共同体具有重要的价值与意义。


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