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    2023年, 第11期
    刊出日期:2023-11-20

    半湿润常绿阔叶林是我国西部亚热带常绿阔叶林地带性植被类型, 本期“半湿润常绿阔叶林专题”系统研究了其分布、结构与植物多样性特征。图示半湿润常绿阔叶林成熟林冠的典型景观和特有代表物种, 从左到右、从上到下依次为: 黄毛青冈的果穗、元江栲林冠、光叶石栎果穗、糙叶杜鹃花、云南松萌生苗和斑叶兰, 中部为半湿润常绿阔叶林结构的背包雷达扫描影像。(照片提供者: 杨涛、沈泽昊)

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    半湿润常绿阔叶林专题
    半湿润常绿阔叶林: 分布、结构与植物多样性特征
    沈泽昊, 张健
    生物多样性. 2023, 31(11):  23436.  doi:10.17520/biods.2023436
    摘要 ( 440 )   HTML ( 25 )   PDF (469KB) ( 527 )   附录    知识图谱   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    中国中亚热带常绿阔叶林群落木本植物多样性比较
    王晓凤, 米湘成, 王希华, 江明喜, 杨涛, 张健, 沈泽昊
    生物多样性. 2023, 31(11):  23296.  doi:10.17520/biods.2023296
    摘要 ( 357 )   HTML ( 20 )   PDF (1568KB) ( 377 )   附录    知识图谱   收藏
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    常绿阔叶林是我国亚热带的地带性植被类型, 也是我国最重要的植被类型之一。常绿阔叶林植被型下各种群落类型的物种组成、结构、动态等特征已有大量研究, 本研究基于浙江的天童和古田山、湖南的八大公山以及云南的珠江源、雕翎山和鸡足山6个大型常绿阔叶林动态监测样地的调查数据, 对其木本植物的物种组成、区系成分、生长型类型百分比、种-面积关系进行了综合比较, 以期进一步了解中国中亚热带常绿阔叶林在东、中、西部地区的物种多样性差异。结果显示: (1)中国中亚热带中部的八大公山样地物种的科、属、种丰富度最高, 其次为东部的天童和古田山样地, 而西部的珠江源、雕翎山和鸡足山样地的丰富度最低, 相同植被类型样地的物种组成相似性最高, 东、中、西部的常绿阔叶林植被的物种组成存在显著的差异; (2)东部样地木本植物的科、属均以热带区系为主, 尤其泛热带分布的科、属最多, 而中、西部样地虽然以热带科为主, 但以温带属居多, 北温带分布属最多; (3)东、中部3个样地木本植物以乔木成分为主, 天童、古田山和八大公山样地乔木种比例分别是57.4%、51.6%和55.9%, 西部样地灌木(珠江源、雕翎山和鸡足山样地分别是56.9%、54.2%、48.5%)成分均高于乔木(43.1%、41.7%、42.7%), 中部样地木本植物落叶种(59.2%)占比远高于常绿种(40.8%), 东、西部样地则是常绿种比例高于落叶种, 天童、古田山、珠江源、雕翎山、鸡足山样地常绿种比例分别是51.3%、59.1%、62.7%、69.8%、58.3%; (4)八大公山和雕翎山样地的常绿种(分别有97种和67种)和落叶种(141种, 29种)在数量上差距最大, 雕翎山和珠江源样地的常绿种(69.8%, 62.7%)和落叶种(30.2%, 37.3%)在比例上差距最大。上述研究结果反映了中国中亚热带典型常绿阔叶林、山地常绿落叶阔叶混交林、半湿润常绿阔叶林的群落物种组成、物种多样性和群落结构的差异, 为指示中亚热带常绿阔叶林植被从东到西的物种周转特征和植被变化规律提供了科学依据。

    滇中高原亚热带半湿润常绿阔叶林植物群落多样性特征
    杨涛, 沈泽昊, 王晓凤, 饶杰生, 刘文聪, 田希, 陈稀, 张秋雨, 刘倩, 钱恒君, 解宇阳, 刘其明, 徐衍潇, 涂梦灵, 单子铭, 张玉坤, 侯波, 李建斌, 欧晓昆
    生物多样性. 2023, 31(11):  23238.  doi:10.17520/biods.2023238
    摘要 ( 261 )   HTML ( 12 )   PDF (13537KB) ( 296 )   附录    知识图谱   收藏
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    森林动态监测样地是研究群落构建和物种多样性维持机制的重要平台。半湿润常绿阔叶林是滇中高原的地带性植被类型。但由于人类活动的长期影响, 半湿润常绿阔叶林天然群落当前仅呈片断化状态, 零星分布于偏远山地。参照美国史密森热带研究院热带森林研究中心的样地建设标准, 我们分别在云南省曲靖珠江源(ZJY)、楚雄雕翎山(DLS)和大理鸡足山(JZS)建立了面积为10 ha (500 m × 200 m)、8.24 ha (1个260 m × 240 m的小样地和2个100 m × 100 m的小样地)和20.16 ha (720 m × 280 m)的3个森林动态监测样地。本文以这3个样地的植物群落为研究对象, 运用背包式激光雷达、激光测距仪等获取相关基础数据, 并对各样地的植物群落进行物种鉴定、区系分析、群落分类及群落结构分析。结果表明: (1) 3个样地共发现维管植物619种, 隶属于120科355属, 其中珠江源样地70科120属157种, 雕翎山样地92科224属319种, 鸡足山样地100科255属353种; (2) DBH ≥ 1 cm的木本植物存活个体共有103,951株, 其中珠江源样地24,932株、雕翎山样地25,222株、鸡足山样地53,797株, 活个体密度分别为2,493.2株/ha、3,060.9株/ha、2,689.9株/ha; (3)样地群内所有维管植物在属和种水平上的温带区系成分合计占比分别为51.3%和24.7%, 中国特有种的比例为33.0%; (4)样地群内的植物群落可分为8个群系, 分别为元江栲(Castanopsis orthacantha)群系、高山栲(C. delavayi)群系、白穗石栎(Lithocarpus craibianus)群系、滇石栎(L. dealbatus)群系、云南松(Pinus yunnanensis)群系、黄毛青冈(Cyclobalanopsis delavayi)群系、光叶石栎(L. mairei)群系和灰背栎(Quercus senescens)群系; 雕翎山样地群系类型最多、珠江源样地最少; (5)鸡足山样地和雕翎山样地乔木树种的径级结构呈倒“J”型, 珠江源样地呈单峰型; 鸡足山样地在80-100年以前经历过一次局部性的严重干扰, 雕翎山样地在50-80年前后经历过一次普遍性的轻中度干扰迹象, 珠江源样地在37年前曾经历过一次覆盖性的火干扰, 样地间森林群系类型和径级结构的差异主要取决于群落演替程度和地形差异。

    云南鸡足山半湿润常绿阔叶林群落木本植物多样性格局与环境解释
    王晓凤, 饶杰生, 杨涛, 刘文聪, 田希, 陈稀, 刘其明, 徐衍潇, 张秋雨, 张洪强, 张旭, 欧晓昆, 沈泽昊
    生物多样性. 2023, 31(11):  23217.  doi:10.17520/biods.2023217
    摘要 ( 251 )   HTML ( 20 )   PDF (11826KB) ( 262 )   知识图谱   收藏
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    生物多样性格局是生物群落构建过程的反映, 有助于理解生态系统的物种共存机制。半湿润常绿阔叶林是亚热带西部半湿润气候下的地带性植被类型, 对其群落内物种多样性的空间异质格局及影响因子的认识还比较缺乏, 基于大样地的研究还未见报道。本文基于鸡足山20.16 ha森林动态监测样地504个样方的木本植物调查数据和TWINSPAN群落分类结果, 分析了样方尺度上α多样性和β多样性的空间分布格局及其环境影响因子。结果表明: (1)样地内云南松(Pinus yunnanensis)群落及其乔木和灌木的物种丰富度均高于高山栲(Castanopsis delavayi)群落和元江栲(C. orthacantha)群落; 高山栲群落及其灌木物种丰富度低于元江栲群落, 乔木物种丰富度则高于元江栲群落。相反, 元江栲群落的Shannon-Wiener多样性指数最高, 其次为高山栲群落, 云南松群落的最低。基于净种间亲缘关系指数, 元江栲群落、高山栲群落、云南松群落的谱系结构分别为聚集、随机、发散。(2)对物种丰富度存在普遍性影响的因子有土壤总氮、pH值、相对海拔高度、木本植物的胸高断面积之和; 导致乔木种丰富度变化的主要因子有土壤总氮、pH值、胸高断面积之和; 导致灌木种丰富度变化的主要因子是相对海拔高度、土壤总氮、坡度和地形湿度指数。(3)物种β多样性格局显示, 随着空间距离和环境距离的增大, 物种差异性和物种周转率增大, 即环境越相似, 群落越相似。上述结果表明, 鸡足山样地中先锋性的云南松群落与稳定的元江栲群落和高山栲群落在物种多样性和构成上存在显著差异, 指示了半湿润常绿阔叶林异质斑块所对应的物种共存和物种多样性维持特征, 为进一步的机理性研究提供了有效证据。

    基于背包LiDAR的半湿润常绿阔叶林及其常见树种的垂直结构特征
    饶杰生, 杨涛, 田希, 刘文聪, 王晓凤, 钱恒君, 沈泽昊
    生物多样性. 2023, 31(11):  23216.  doi:10.17520/biods.2023216
    摘要 ( 279 )   HTML ( 8 )   PDF (2752KB) ( 317 )   附录    知识图谱   收藏
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    森林的垂直结构是地上植被要素在垂直方向上的排列, 它影响动植物多样性和生态系统功能, 是许多植物生态学家关注的重点。背包激光雷达技术的发展为大面积、高精度扫描三维森林结构提供了基础。直观反映生物量的冠层高度(canopy height, CH)、代表植物光合能力的叶面积指数(leaf area index, LAI)和单木尺度上的特征是森林垂直结构最重要的参数。本研究旨在探索鸡足山半湿润常绿阔叶林样地尺度和单木尺度上的垂直结构特征。本研究基于背包激光雷达, 对滇中高原20.16 ha半湿润常绿阔叶林样地群落的CH和LAI进行了精细扫描和点云定量分析, 在进行地形校正和群落分类的基础上, 精细提取和分析了森林群落的叶面积指数的垂直变化和水平格局, 并定量提取了群落常见乔木种的单木形态和垂直结构参数。结果显示: (1)以20 m × 20 m标准样方为统计单位的CH和LAI的分布接近正态分布; (2)根据LAI的垂直分布, 森林动态监测样地群落冠层由上至下可划分为林冠上层、林冠中层、林冠下层与灌木层4个层次; (3)元江栲(Castanopsis orthacantha)和高山栲(C. delavayi)群落的LAI垂直变化呈单峰格局, 峰值高度分别为15 m和13 m, 云南松(Pinus yunnanensis)群落为双峰格局, 峰值高度为5 m和10 m; (4)不同树种的各单木参数表现出较大的差异性, 但冠幅面积/胸径比表现出相对的稳定性。本研究在国内首次基于激光雷达技术定量分析具有复杂结构的半湿润常绿阔叶林的叶面积指数的三维格局, 或可对以后该类型森林生物多样性的研究和不同森林类型之间的比较研究提供数据基础。

    云南鸡足山半湿润常绿阔叶林的林隙干扰格局与成因
    田希, 刘文聪, 饶杰生, 王晓凤, 杨涛, 陈稀, 张秋雨, 刘其明, 徐衍潇, 张旭, 沈泽昊
    生物多样性. 2023, 31(11):  23219.  doi:10.17520/biods.2023219
    摘要 ( 162 )   HTML ( 5 )   PDF (14656KB) ( 171 )   知识图谱   收藏
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    林隙(forest gap, FG)是森林干扰中的一种常见形式。作为森林景观流动镶嵌结构的基础, 林隙对森林群落更新和物种共存具有重要作用。本文基于2022年对云南大理鸡足山半湿润常绿阔叶林动态监测样地的植物群落调查结果, 统计了所有活立木和粗木质残体(coarse woody debris, CWD)的物种组成和径级结构, 分析了样地内所有木本植物胸高断面积和林隙形成木(forest gap maker, FGM)数量的空间格局, 并利用广义线性回归模型结合方差分解对林隙形成木定义的林隙干扰强度进行了定量环境解析。结果表明: (1)样地内粗木质残体的数量和胸高断面积之和分别相当于全部活立木的13.6%和15.8%; 全部粗木质残体属于57种木本植物, 共计12,317株; 形成林隙形成木的有12个物种, 共计2,280株。(2)活立木和粗木质残体的径级结构均呈倒“J”形, 即小径级数量多、大径级数量少, 反映了样地群落中的树木死亡主要源自群落演替前期的自疏过程。(3)林隙形成木的数量和平均密度按折干木、枯倒木、枯立木、活倒木依次减少。活立木、粗木质残体和林隙形成木的胸高断面积之和在样地内的分布差异显著: 沟谷两侧的山坡较高, 底部较低; 各类林隙形成木均在浅沟沟谷侧坡数量最多, 沟谷最少, 除活倒木外其余3类在深沟沟谷及侧坡上均有分布。(4)环境因子对枯立木、枯倒木、折干木、活倒木的数量的解释率依次为16.7%、25.6%、37.2%和76.0%; 生物竞争和自疏过程主导了枯立木和枯倒木的形成, 对活倒木数量贡献最大的因子是土壤养分, 而折干木的形成则由地形因子和生物因子共同驱动。

    云南鸡足山半湿润常绿阔叶林优势树种的种群结构与更新特征
    刘文聪, 田希, 杨涛, 饶杰生, 王晓凤, 钱恒君, 涂梦灵, 单子铭, 欧晓昆, 沈泽昊
    生物多样性. 2023, 31(11):  23251.  doi:10.17520/biods.2023251
    摘要 ( 136 )   HTML ( 3 )   PDF (1782KB) ( 150 )   知识图谱   收藏
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    亚热带半湿润常绿阔叶林是中国西南地区独特的森林类型, 研究群落优势种更新的时空格局和策略对理解其动态特征和驱动机制具有重要意义。基于云南鸡足山半湿润常绿阔叶林动态监测样地第一次群落调查数据, 我们对5个优势树种的幼苗、幼树数量特征进行统计, 比较其种群结构, 用概率密度函数g(r)分析了更新种群与成树种群的多尺度空间格局, 运用普通最小二乘回归模型和多尺度地理加权回归模型评估了优势树种更新密度的影响因素。结果表明: (1)阔叶树种元江栲(Castanopsis orthacantha)、高山栲(C. delavayi)、银木荷(Schima argentea)以及白穗石栎(Lithocarpus craibianus)具有增长型种群的径级结构; 而针叶树种云南松(Pinus yunnanensis)种群具有衰退型种群结构。(2) 5个优势树种的更新种群与成树种群格局在小尺度(0-50 m)上均呈聚集分布, 随着尺度增大聚集强度下降, 转为随机分布或均匀分布。其中4个阔叶树种更新种群和成树种群的分布在小尺度上显著正关联, 而云南松的更新种群与成树种群分布呈显著负关联。(3)对于种群更新密度变化, 多尺度地理加权回归模型对幼苗和幼树的解释量(R2)比普通最小二乘回归模型分别提升了58.7%和26.9%, 显示了空间自相关的影响。模型结果表明, 幼苗密度格局受生境因子的限制较弱, 而受种子扩散等随机过程的影响更大; 相对地, 幼树密度格局受生境因子的限制更强。研究结果为理解这一植物群落类型的动态和构建机制提供了科学证据。

    滇中半湿润常绿阔叶林木本植物的功能特征和功能多样性及其影响因子
    罗彩访, 杨涛, 张秋雨, 王馨培, 沈泽昊
    生物多样性. 2023, 31(11):  23215.  doi:10.17520/biods.2023215
    摘要 ( 242 )   HTML ( 14 )   PDF (2482KB) ( 366 )   附录    知识图谱   收藏
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    半湿润常绿阔叶林是中国常绿阔叶林西部中亚热带类型的代表, 为了解其群落的功能多样性, 本研究对云南滇中地区金光寺、鸡足山、雕翎山、筇竹寺和珠江源5个半湿润常绿阔叶林分布点进行群落调查和木本植物性状测定, 分析不同样地和群落类型的植物功能特征和群落功能多样性, 探究滇中半湿润常绿阔叶林木本植物之间的差异及其环境影响因素。结果表明: (1)不同样地和不同群落类型下功能性状的群落加权平均值大致相当; 灌木层的比叶面积平均值高于乔木层; 乔木层、灌木层的木材平均密度无显著差异(约0.5 g/cm3); (2)基于最大株高、比叶面积和木材密度计算的半湿润常绿阔叶林乔木层功能多样性在不同样地间差异显著(P < 0.05), 其中鸡足山和雕翎山的乔木层功能丰富度、均匀度和冗余度较高, 群落更稳定。不同群落类型所占的功能空间大小不同, 但群落内物种功能分异度、均匀度和冗余度相似。此外, 灌木层的物种丰富度高于乔木层, 功能丰富度却相对较低; (3)功能丰富度和功能冗余度都与物种丰富度显著正相关(P < 0.05), 与其他多样性指数关系不显著。环境因子中气候和土壤因素共同解释群落乔木层、灌木层功能性状和功能多样性的60%以上变异性, 人类活动也会对植物群落功能多样性造成一定影响。本研究揭示了半湿润常绿阔叶林不同群落类型和层次的植物功能性状差异及其区域变化, 为该植被类型的生物多样性和生态系统功能保护与恢复提供科学依据。

    滇中高原半湿润常绿阔叶林的岛屿化与物种多样性
    左艳洁, 彭明春, 王崇云, 沈泽昊, 李永萍, 周新茂, 周杰, 周光信, 任佳昕, 刘忠安
    生物多样性. 2023, 31(11):  23252.  doi:10.17520/biods.2023252
    摘要 ( 190 )   HTML ( 13 )   PDF (2588KB) ( 209 )   附录    知识图谱   收藏
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    森林破碎化(或岛屿化)是导致当前生物多样性丧失的重要成因之一。滇中地区地带性的半湿润常绿阔叶林(semi-humid evergreen broad-leaved forests, SEBFs)具有显著的岛屿化特征。当前村寨周边面积大小、形状不一的“岛状”森林为研究破碎化的半湿润常绿阔叶林及其物种多样性特征提供了理想对象。本文通过植被遥感制图和群落样方调查, 运用空间统计、物种多样性分析、群落排序及环境解释, 探讨了滇中高原半湿润常绿阔叶林的岛屿化特征及其对群落物种多样性的影响。结果表明: (1)滇中高原现存半湿润常绿阔叶林仅占其潜在分布范围的1.5%, 面积 ≥ 100 ha的林斑有92块, 而面积 < 10 ha的林斑占斑块总数的54.6%和总面积的7.8%; 该植被类型面积萎缩和破碎化严重; (2) 99%的林斑到村寨的距离 < 3 km, 距离村寨越远, 林斑平均面积越大, 但样方物种α多样性除均匀度外变化不显著; 不同面积等级斑块中样方物种α多样性也仅物种丰富度有显著变化, 面积超过100 ha的大斑块有更高的物种丰富度; 离村寨越近, 样方群落物种组成简单化和同质化现象加强; (3)样方群落β多样性主要由物种替换引起。森林岛屿化是导致半湿润常绿阔叶林群落物种组成变化的主要因子, 而人类干扰强度对群落物种组成的影响高于局部生境异质性(水分条件)和区域气候梯度(低温限制)的影响。滇中高原半湿润常绿阔叶林以破碎小斑块大量存在于村寨周边, 在人为干扰下群落退化明显, 亟待引起足够重视, 并采取必要措施加强保护。

    研究报告: 动物多样性
    生境差异和人类活动对云南剑川甸南镇小型哺乳动物群落结构和多样性的影响
    杨瑾谕, 朱万龙
    生物多样性. 2023, 31(11):  23246.  doi:10.17520/biods.2023246
    摘要 ( 206 )   HTML ( 48 )   PDF (9790KB) ( 252 )   知识图谱   收藏
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    小型哺乳动物的群落结构可反映当地生境质量, 为生态保护提供数据支撑。为了解生境差异和人为干扰对云南省剑川县甸南镇小型哺乳动物群落结构以及多样性的影响, 本文于2005年1月至2017年12月, 选择4种典型生境(菜园地、耕地、灌丛和住家附近), 采用笼捕法对小型哺乳动物展开调查。共布设鼠笼195,612个, 捕获小型哺乳动物16,060只, 隶属4目7科22种。其中啮齿目捕获到3科15种15,777只, 大绒鼠(Eothenomys miletus)和高山姬鼠(Apodemus chevrieri)为甸南镇优势种。不同生境间小型哺乳动物数量差异极显著, 数量最多的是灌丛, 共5,760只; 最少的是住家附近, 仅2,160只。菜园地的Shannon-Wiener多样性指数最高(1.26), 住家附近最低(1.08)。菜园地和耕地的物种相似性系数最高, 为0.94。本研究结果表明, 小型哺乳动物的群落结构和多样性受生境差异和人类活动干扰影响: 植物资源少、人类活动干扰程度高的生境中多样性指数低; 环境条件好、人类活动干扰适度的生境中多样性指数较高; 食物资源较少、干扰较少的生境中(如灌丛)多样性指数略低。

    云南哀牢山国家级自然保护区东坡垂直带蚂蚁物种多样性
    赵梦乔, 陈友, 徐正会, 王戌勃, 赵忠良, 徐文川, 何宗辉, 王文华
    生物多样性. 2023, 31(11):  23168.  doi:10.17520/biods.2023168
    摘要 ( 202 )   HTML ( 34 )   PDF (1527KB) ( 221 )   附录    知识图谱   收藏
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    哀牢山地处青藏高原、横断山地和云贵高原三大自然地理区域的结合部, 在这样一个特殊的地理气候区域内栖息着怎样的蚂蚁群落? 不同海拔高度引起的气候条件差异导致蚂蚁群落结构和多样性产生了怎样的差异? 为了揭示这一科学问题, 本文采用样带法、样地调查法和多样性指标法研究了哀牢山国家级自然保护区东坡垂直带的蚂蚁物种多样性。在哀牢山国家级自然保护区东坡垂直带记录蚂蚁7亚科47属150种, 喜马毛蚁(Lasius himalayanus)是蚂蚁群落的优势种, 同时发现常见种2个, 较常见种20个, 较稀有种55个, 稀有种72个, 稀有种占了物种总数的48.00%。东坡4个垂直带蚂蚁群落的Shannon-Wiener多样性指数顺序为: 中南段 > 北段 > 中北段 > 南段。相关性分析显示蚂蚁的物种数和多样性指数与海拔存在显著负相关性, 物种数、个体密度和多样性指数与乔木郁闭度存在显著负相关性。蚂蚁群落在海拔梯度间表现出高度的不相似性和强烈的更替模式, 不同垂直带间的蚂蚁群落同样表现出高度的不相似性和强烈的更替格局。哀牢山自然保护区东坡各垂直带蚂蚁物种数、个体密度、多样性指数总体上随海拔升高而降低, 主要受海拔和气温因素制约; 这些指标普遍出现多域效应现象, 有时出现中域效应现象, 说明不同海拔高度上栖息着适应了不同气候类型的物种聚集群, 同时受到人类干扰和干热河谷气候的影响。哀牢山自然保护区东坡蚂蚁物种丰富度低于西坡, 主要受湿度因素影响。从相似性系数看, 栖息于保护区不同生境的蚂蚁群落间分化明显, 具有不同的生态功能和保护价值。

    研究报告: 微生物多样性
    基于宏病毒组学技术挖掘猪腹泻粪便的病毒群落组成
    陶洁, 李本强, 程靖华, 石迎, 刘佩红, 何桂霞, 徐伟杰, 刘惠莉
    生物多样性. 2023, 31(11):  23170.  doi:10.17520/biods.2023170
    摘要 ( 128 )   HTML ( 4 )   PDF (1994KB) ( 98 )   附录    知识图谱   收藏
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    为系统鉴定现阶段上海地区仔猪腹泻样品中的病毒群落组成, 本研究利用宏病毒组学技术对临床采集的猪腹泻粪便进行了宏病毒高通量测序。结果显示, 测序获得了1,676,726个RNA contig和95,111个DNA contig, RNA病毒和DNA病毒序列分别占比38.58%和3.10%。其中星状病毒科、杯状病毒科和小RNA病毒科是病毒总群落中占比最高的前3个科。虽然DNA病毒在病毒总群落中的占比较低, 但其单组分环状DNA (CRESS-DNA)病毒种类丰富多样, 包含有18种CRESS-DNA病毒。经基因组序列深度拼接, 共获得了46条病毒全基因组序列, 包括2株猪星状病毒和3株类似星状病毒、2株札幌病毒、16株小双节RNA病毒和23株CRESS-DNA病毒。其中1株札幌病毒归属于GII/3亚型, 与人札幌病毒亲缘性较近。16株小双节RNA病毒中有4株归属于GGI亚型, 其余12株归属于GGII亚型。23株CRESS-DNA病毒中有1株归属于类双生病毒科、12株CRESS-DNA病毒归属于小环状DNA病毒科, 另外10株CRESS-DNA病毒未分类。本研究揭示现阶段猪腹泻粪便中以RNA病毒为主导, 且存在宿主多样性, 提示可能存在种间基因重组, 病原潜在危害性需进一步挖掘和验证。研究数据将为临床猪腹泻病防控提供参考和借鉴。

    研究报告: 遗传多样性
    梯级水利工程背景下的嘉陵江干流蛇鮈群体遗传多样性和遗传结构
    何艺玥, 刘玉莹, 张富斌, 秦强, 曾燏, 吕振宇, 杨坤
    生物多样性. 2023, 31(11):  23160.  doi:10.17520/biods.2023160
    摘要 ( 154 )   HTML ( 3 )   PDF (2902KB) ( 128 )   知识图谱   收藏
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    随着嘉陵江航道渠化工程建设逐步完成, 由此造成的嘉陵江水生生境破碎化、鱼类资源衰退等问题日益凸显。在这种情形下, 鱼类的遗传多样性是否受到影响, 是非常令人关心的问题。2018年7-12月于嘉陵江干流朝天区(CT)、苍溪县(CX)、蓬安县(PA)、合川区(HC) 4个区域采集蛇鮈(Saurogobio dabryi)样本113尾, 以线粒体控制区序列和微卫星位点为分子标记, 研究梯级水利工程背景下蛇鮈种群的遗传多样性与遗传结构。结果显示: 在遗传多样性分析中, 无论是线粒体数据还是微卫星标记, 下游江段HC种群的遗传多样性参数(PIC = 0.543, π = 0.0264, Hd = 0.940)均显著高于中上游江段CT、CX和PA种群, 推测这种现象可能与HC种群地处于长江干流交汇口有关; 相反处于上游江段的CT种群的遗传多样性和单倍型数量均较高, 推测可能与近期种群扩张有关; 在种群结构分析中, CT、CX和PA处于同一分支, HC种群成为独立一支, 单倍型网络图和系统发育分析显示同样结果, 推测与水利工程导致的地理隔离与开闸放水形成向下的基因流向有关。

    研究报告: 生态系统多样性
    土壤细菌和线虫对热带雨林优势植物凋落物特性和多样性的响应
    刘金花, 李风, 田桃, 肖海峰
    生物多样性. 2023, 31(11):  23276.  doi:10.17520/biods.2023276
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    地上植物资源向地下部输入被认为是调控土壤生物群落的关键因素, 因为植物是几乎所有土壤生物的主要能量来源。然而, 关于植物凋落物特性和多样性如何影响土壤微生物和微型动物的多样性和群落仍然知之甚少。本研究以土壤细菌和线虫为研究对象, 通过盆钵试验, 设置单一添加不同热带森林优势植物种凋落物, 以及构建不同种凋落物混合的多样性梯度(1种、2种、4种和7种), 探究不同植物凋落物本身特性及多样性对土壤细菌和线虫群落的影响。结果显示: (1)凋落物添加显著提高了土壤碳、氮、有效磷、有效钾含量, 并显著增加了土壤pH值。(2)与对照处理(不添加凋落物)相比, 添加单一植物种凋落物降低了细菌和线虫多样性。(3)与对照处理相比, 单独添加不同植物种的凋落物对细菌和线虫群落均有显著影响。然而在不同凋落物添加处理之间, 只有望天树凋落物处理与其他处理间细菌群落具有显著差异, 其余处理间细菌和线虫群落差异均不显著。(4)凋落物多样性会显著影响细菌和线虫多样性及群落组成, 具体表现为细菌和线虫多样性随凋落物多样性梯度增加而增加。相较于低的凋落物多样性处理(CK、1种、2种), 高多样性条件下(4种和7种)细菌和线虫群落相似度更低。上述研究结果表明地上凋落物多样性不仅会直接影响土壤微生物群落, 还将通过级联效应影响更高营养级别的土壤动物群落。研究结果对于深入理解植物与细菌和线虫多样性及群落的关系、热带森林中土壤养分斑块的聚集效应、生物多样性的维持机制, 以及全球变化背景下植物多样性丧失对土壤生态系统的潜在影响等方面都提供了重要的理论参考价值。

    技术与方法
    基于机器学习鸟声识别算法研究进展
    申小虎, 朱翔宇, 史洪飞, 王传之
    生物多样性. 2023, 31(11):  23272.  doi:10.17520/biods.2023272
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    监测生态系统中鸟类多样性的状态和趋势是一项重大挑战, 需要广泛适用的基于机器学习的鸟鸣识别算法。为准确把握基于机器学习的鸟声识别方法的研究现状与发展趋势, 本文介绍了鸟鸣识别任务的基本概念, 并从模型结构设计角度对基于机器学习的鸟鸣识别算法进行概述。鉴于基于机器学习的鸟鸣识别技术的跨学科性质, 根据研究方向将算法分为: 概率模型(probabilistic model)、模板匹配(template matching)、时序分析(time series analysis)、迁移学习(transfer learning)、数据融合(data fusion)、集成学习(ensemble learning)、度量学习(metric learning)和无监督聚类(unsupervised clustering)的鸟鸣识别算法。本文回顾了这些方法在完成鸟声识别任务时的技术脉络, 以及这些算法的特点和局限性, 并比较了它们在鸟鸣识别方面的有效性。本文还讨论了常用的标准化鸟声开源数据集和评估指标。最后, 本文指出当前方法所面临的挑战和该领域潜在的未来研究方向。本综述旨在为从事鸟声识别研究的学者和开发人员提供一个全面的参考框架, 以便更好地理解现有技术和潜在发展趋势。

    综述
    植物花距表型趋同进化和发育机制多样化的研究进展
    罗韶凡, 蒋凯, 黄卫昌
    生物多样性. 2023, 31(11):  23249.  doi:10.17520/biods.2023249
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    花距常被认为是植物适应传粉者而出现的一个关键创新性状。花距在被子植物中广泛分布, 并且不同物种花距形态存在较大差异。已有研究集中于探讨花距与传粉者间复杂的关系。本文介绍了花距的概念和功能, 并且描述了花距的形态、长度、颜色和内含物等特征的多样性; 阐述了造成种内和种间花距形态差异的原因; 总结了花距在形成和发育过程中一系列细胞和关键分子机制。结合花距在被子植物中的分布和花距形成位置的多样性以及发育分子机制, 阐明花距可能是多次起源, 具有趋同进化特征, 但是形成和发育方式在进化上不保守。最后, 本文提出了花距未来研究的方向: (1)构建被子植物花距表型数据库, 为花距的系统研究提供基础数据; (2)通过基因工程等方法构建花距突变体库, 进一步验证花距变异对物种多样性的贡献; (3)使用多组学的方法, 深入开展花距形成和发育分子机制的研究。

    动物消化道微生物多样性与宿主协同进化关系的研究进展
    俄广旭, 白天天, 朱振宇, 郭雪峰
    生物多样性. 2023, 31(11):  23214.  doi:10.17520/biods.2023214
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    动物消化道栖息着复杂的微生物群落, 它们与动物的生理和代谢过程有着密切的联系。现有研究表明消化道微生物的演化与多样性受到动物生存环境、饮食习惯、生活方式等因素影响, 而消化道微生物群落组成和功能也可以影响到动物的进化, 这种寄生与被寄生物种间的相互作用是二者进化过程中微生物多样性的重要驱动力。本文概述了动物与消化道微生物进化关系及不同动物的消化道微生物群的组成, 并探讨了动物与消化道微生物群在适应性进化过程中的联系以及不同动物中消化道优势微生物, 我们发现尽管动物消化道微生物区系组成具有多样性, 但大多数动物消化道70%-90%的微生物群落仍然来自于厚壁菌门和拟杆菌门, 其原因可能是这两个菌门在分解复杂碳水化合物方面有重要作用。同时我们也指出当前研究应考虑到动物和消化道微生物进化趋势的定义、进化速度以及动物与消化道微生物间存在的竞争与合作等因素对于二者进化关系的影响, 以便于验证其准确性。

    昆虫病原真菌感染昆虫宿主的机制和宿主昆虫的防御策略研究进展
    戚海迪, 张定海, 单立山, 陈国鹏, 张勃
    生物多样性. 2023, 31(11):  23273.  doi:10.17520/biods.2023273
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    昆虫病原真菌是寄生于昆虫而引起昆虫死亡的一类真菌, 具有高杀虫效力且对环境的影响较小, 常被用作生物杀虫剂来控制害虫, 具有重要的应用价值。本文对昆虫病原真菌的分类信息进行了归纳总结, 系统阐述了真菌侵染宿主的过程以及在感染过程中对宿主行为的改变及孢子传播的机制。随后梳理了昆虫在面对感染时采取相应抵抗感染的策略, 主要包括体壁防御和自身免疫系统的防御以及行为上避免真菌病原体。在此基础上讨论了真菌对昆虫的致病机制以及与昆虫的防御机制二者联系紧密的协同进化关系。最后我们对未来的研究方向进行了展望, 强调应该依据传染病传播动力学的基本模型探究昆虫虫口密度与环境中的孢子浓度对传染病暴发的影响, 研究真菌传播规律以指导田间应用。


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