中国是生物多样性最丰富的国家之一, 近年在生物多样性保护上取得了重要进展, 在国际上引领达成《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》, 但国内生物多样性法制建设却略显滞后。国家从生物多样性的资源属性和经济价值出发, 以保护为主要目的, 兼顾资源合理利用, 发布实施《森林法》《野生动物保护法》《种子法》等基本涵盖生态系统、物种和遗传多样性的法律法规, 初步建立生物多样性法制体系。但现行生物多样性相关法律法规的立法理念滞后, 立法系统性不强, 关键制度组成不健全, 与人与自然和谐共生的现代化建设需求极不相称。当前, 国家已经启动生态环境法典立法工作, 应当以此为契机, 采用人与自然和谐共生的地球生命共同体理念, 制订全面、完整覆盖生态系统、物种和遗传多样性三个层次并且能够保障实现生物多样性保护、持续利用和惠益分享三个目标的新时期生物多样性制度体系, 建立健全立法结构科学合理、制度组成完整、系统的生物多样性法制体系, 保障我国持续引领生物多样性国际治理。

我国在完善生物多样性保护法制建设过程中应重视研究域外治理经验, 吸收适合国情的内容, 避免重复他国的弯路。本文采用历史分析和比较研究方法, 总结了印度立法、修法的经验教训, 为中国的生物多样性法律完善提出建议。印度2023年8月以促进生物资源商业利用为目的对其《生物多样性法》进行了第一次修订, 简化了传统医疗行业使用生物资源的申请程序, 优化了涉生物资源的专利申请程序, 并对违法行为做了“去罪化”处理。中国应从印度的立法、修订的经验中注意建立系统协同的生物多样性保护机制, 兼顾保护、可持续利用与惠益分享的关系, 同时对破坏生物多样性行为的刑事制裁规则予以优化。

生物多样性保护是事关我国生态安全和生态文明建设的战略问题, 也是一项功在千秋、实现可持续发展目标的公益性事业。本文首先重点回顾了中国生物多样性保护政策的演进过程, 并指出生物多样性保护政策大致经历了起步、快速发展及深入完善3个阶段; 其次, 对生物多样性保护采取的主要措施进行梳理和归纳, 将相关措施划分为直接保护、防治防控、可持续利用3个方面; 然后, 归纳总结生物多样性保护的发展趋势, 指出为更好地推进生物多样性保护政策体系建设, 全面提升生物多样性保护水平, 生物多样性保护需要与国土空间规划、信息技术发展、国家战略制定相契合。最后, 结合生物多样性保护的发展趋势, 提出完善生物多样性保护空间网络、构建高效的生物多样性保护信息化体系、丰富生物多样性保护手段的优化建议, 以实现人与自然和谐共生的远景目标。

中央政府已经推出了多项生物多样性保护政策, 对全面提升生物多样性保护水平起到了良好的规范作用, 但是关于生物多样性保护的内容规定相对宏观。对此, 部分地方政府相继出台了各自的生物多样性保护政策。通过梳理40份地方生物多样性保护政策的文本内容发现: (1)各地政策的共同要素包括调查、监测、评估, 优化保护空间, 监督管理和保障措施; (2)部分省市的规定具有一定的特色, 为生物多样性保护提供了具体的实施方案; (3)多数省市的政策还存在着调查、监测、评估避重就轻, 保护与发展对立思路主导空间划定, 监督管理措施相对单一, 保障措施缺乏针对性和有效性。基于此, 建议未来完善生物多样性保护政策时考虑: (1)建立有效的生物多样性调查、监测、评估机制; (2)生物资源保护空间划定融入可持续发展理念; (3)构建多元完善的生物多样性监督管理机制; (4)因地制宜建立完善保障措施。

野生动物保护是维护生物多样性及可持续利用自然资源的关键举措, 构建以野生动物肇事公众责任保险为核心的风险保障体系, 对于维护生态系统稳定以及促进人与自然和谐共生具有重要价值。本文选择希腊、美国、意大利、加拿大、巴基斯坦等国家的不同类型野生动物肇事保险项目进行分析比较和经验借鉴, 系统梳理了我国野生动物肇事公众责任保险的发展模式和典型案例, 针对我国野生动物肇事保险现实困境与优化策略进行深入探讨。研究发现, 我国野生动物肇事保险尚未形成统一的、符合我国国情和地区实际需要的保险产品体系, 各地保险试点过程中面临保费筹集困难、业务模式应用受限、保险体系尚未完善、定价机制不够合理、查勘定损程序繁琐以及科技应用水平有限等诸多制约因素。因此, 亟需尽快构建央地保费补贴联动机制、探索适合全国范围应用的发展模式、优化保险产品体系、建立动态定价机制、制定查勘定损标准以及提高保险科技应用水平。

附生维管植物对维持森林生态系统的生物多样性、碳储量、生态水文和养分通量有重要贡献。评估附生植物的多样性格局可以为其群落构建机制以及全球变化背景下附生植物的保护和资源利用提供依据。本文以哀牢山中山湿性常绿阔叶林1.44 ha塔吊样地中的附生维管植物为研究对象, 综合分析了6种优势乔木宿主植株上附生维管植物的物种丰富度(S)、系统发育多样性(PD)、系统发育结构及其与宿主胸径、树高和物种的相关性。结果表明: 哀牢山中山湿性常绿阔叶林311株优势乔木上共调查到26科44属62种附生维管植物。附生植物物种丰富度和系统发育多样性与宿主胸径和树高均呈极显著正相关(P < 0.001)。标准化的系统发育多样性(SES.PD)与附生植物物种丰富度无显著相关关系, 随宿主胸径的增加而显著增加(P < 0.05), 随宿主树高的增加而显著减小(P < 0.05)。折柄茶(Stewartia pteropetiolata)上附生植物的物种丰富度与PD极显著低于其他宿主物种(P < 0.001), 但6种宿主物种上附生植物的SES.PD无显著差异(P > 0.05)。变色锥(Castanopsis wattii)和多花含笑(Michelia floribunda)上的附生植物系统发育结构呈发散状态, 木果柯(Lithocarpus xylocarpus)和折柄茶上的附生植物系统发育结构呈聚集状态, 其余宿主上的附生植物系统发育结构不明显。综上所述, 宿主特征包括宿主大小和物种的差异是维持附生维管植物多样性格局的关键, 这一结果可为今后从多维度、多角度解析附生维管植物多样性的格局及其维持机制奠定坚实基础。

正确认识自然恢复过程中的生物多样性格局及群落构建变化规律是区域生态恢复及生物多样性保育的前提和基础。目前, 关于生物多样性格局及群落构建机制的研究多基于地带性植被类型开展, 而针对喀斯特森林这类特殊植被的研究涉及很少, 这极大地限制了区域生态恢复及森林经营。本文以茂兰国家级自然保护区的退化喀斯特森林为研究对象, 通过建立不同自然恢复阶段固定样地, 对比分析不同自然恢复阶段幼苗、幼树和成树的物种多样性和物种组成差异, 探索退化喀斯特森林自然恢复中物种多样性变化趋势与群落构建机制。结果表明, 退化喀斯特森林自然恢复过程中, 物种多样性呈现先上升后稳定的趋势; 幼苗的物种丰富度逐渐降低, 而成树的物种丰富度逐渐增加; 自然恢复早期的幼苗、幼树和成树物种组成逐渐趋同于老龄林成树, 表明该区域退化森林的自然恢复具有一定方向性。本研究结果表明喀斯特森林自然恢复过程中的物种组成变化一定程度上受确定性过程影响, 为人工促进森林恢复提供一定理论参考, 同时对喀斯特森林经营与管理具有重要意义。

消落区植被的生长变化一定程度上会影响水资源的可用性。雅鲁藏布江是中国、印度、孟加拉等国家的主要淡水水源地, 流域内海拔落差大, 气候的空间异质性较高。消落区在淡水生态系统保护中具有重要功能, 但它易受到全球气候变化的影响, 因此开展消落区植被对气候变化的响应研究对于保护雅鲁藏布江流域生物多样性和构建生态安全屏障具有重要意义。本研究选取雅鲁藏布江流域消落区植被作为研究对象, 利用遥感技术, 选取归一化植被指数(NDVI)进行了Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验, 利用Hurst指数探究了长时间序列下消落区植被的时空变化趋势, 并通过广义线性模型研究了消落区植被NDVI与气温、降水、雪水当量和水位波动频率等影响因素之间的相关性。结果表明, 1990-2022年间, 雅鲁藏布江流域消落区和1-5 km缓冲区的平均NDVI呈现西北低、东南高的变化趋势。时间尺度上, 消落区植被NDVI总体呈波动上升趋势, 其中最高值(0.16)和最低值(0.06)分别出现在2002年和2022年。年均NDVI的变化结果显示, 中高海拔区域的NDVI持续增加, 而中下游区域的NDVI变化不稳定。随着海拔升高, 消落区和1-5 km缓冲区的NDVI持续减少和反持续减少的面积占比呈波动变化, 海拔1,500-3,000 m地区受影响最为明显。水位波动频率是消落区NDVI的最佳解释变量之一, 而温度则是缓冲区NDVI的主要影响因素。此外, 随着海拔升高, 雪水当量对NDVI的解释力逐渐增加。该研究对雅鲁藏布江流域的生物多样性保护和生态安全屏障的构建具有重要意义。

20世纪80年代后期青藏高原进入暖湿时期, 为探明青藏高原东缘气候暖湿化对高寒草甸土壤线虫群落的影响, 2020年5月作者在四川西北阿坝藏族羌族自治州红原县境内设置了对照(CK)、增水50% (P50)、增温2℃ (T2)、增水50%增温2℃ (P50+T2) 4种处理。2022年9月, 对各处理样地的线虫群落组成、密度、多样性和营养类群, 以及植物群落盖度、物种数、土壤理化性质进行调查。采用单因素方差分析和t-检验比较不同处理对土壤线虫群落的影响, 并用冗余分析和相关性分析探索线虫群落与土壤理化性质和植物群落特征之间的关系。结果表明: (1)与对照相比, P50处理中线虫群落密度和多样性增加, 但不显著; T2处理中螺旋属(Helicotylenchus)、类双胃属(Diplogsteroides)等37个属消失, 群落密度、类群数和Shannon多样性显著降低, 优势度显著增加; P50+T2处理中0-10 cm和10-20 cm土层的线虫密度分别显著增加和降低; (2) P50处理使0-10 cm土层的食真菌线虫、植物寄生线虫和捕食-杂食线虫密度增加, 食细菌线虫密度下降; T2处理使0-10 cm土层各营养类群密度均下降, 但植物寄生线虫和捕食-杂食线虫下降幅度大于食细菌线虫和食真菌线虫, 使食细菌线虫和食真菌线虫的相对密度增加; P50+T2处理使0-10 cm土层食真菌线虫密度显著提高, 10-20 cm土层食细菌线虫和植物寄生线虫密度显著降低; (3)线虫群落密度和多样性均与土壤湿度和植物盖度呈正相关, 与硝态氮呈负相关。以上研究结果表明, 不同类群线虫对水热变化的响应存在差异, 增温对高寒草甸表层土壤线虫群落密度和多样性不利, 而增水及水热同步增加有利于提高线虫群落密度。

海洋底栖贝类是海洋底栖动物区系的重要组分之一, 也是影响海洋生态系统和海洋底质环境的关键类群之一。粤西岸段地处南海北部, 海洋底栖贝类物种丰富, 但却是我国海洋底栖贝类区系调查最为缺乏的区域之一, 严重妨碍了我国近海底栖动物地理区系区划工作的开展。东海岛与硇洲岛海域是粤西岸段中底栖贝类历史研究相对较多的地区, 也是揭示南海北部底栖动物地理格局的关键地区。本文基于中山大学地理科学与规划学院2021-2023年间在东海岛与硇洲岛潮间带及近海海域采集的底栖贝类标本的鉴定, 结合中国科学院南海海洋研究所馆藏标本记录及已发表文献中记载物种的整理, 更新了该海域的底栖贝类名录, 并对各物种在东亚大陆近海的地理分布类型进行了分析。本研究共采集贝类标本2,600余号, 分属73科144属207种, 其中38种为东海岛与硇洲岛海域新记录。结合中国科学院南海海洋研究所馆藏标本及历史文献资料记录的物种, 至本研究为止, 东海岛与硇洲岛海域共记录底栖贝类115科330属602种, 为目前南海北部大陆岸段海洋底栖贝类物种数最多的地区。区系成分上, 热带性暖水种占26.2%; 热带-亚热带性暖水种占49.3%; 余下24.4%为广温性种。地理格局上, 有89.0%的种类在海南岛也有分布记录, 80.2%的种类在北部湾也有分布记录, 粤东岸段有分布记录的种类也占80.2%。研究结果表明, 东海岛与硇洲岛海域的底栖贝类区系十分丰富, 热带性特征明显, 且与海南岛的联系最为密切, 在南海北部近海底栖生物地理区划上可考虑同海南岛划入同一生物地理地区。基于本文结果及近年来的南海北部底栖生物相关研究, 我们推测雷州半岛及琼州海峡对南海北部底栖生物扩散及生物地理格局的影响程度很有可能被高估了。本研究丰富了雷州半岛东侧海域的底栖贝类区系, 为开展整个南海北部的底栖生物地理格局与区系区划工作提供了数据支持。

北京地区珍稀鸟类的保护对维护当地生物多样性具有重要意义。随着人工智能技术的发展, 利用深度学习技术自动识别鸟类成为鸟类调查保护的重要手段。实际鸟类图像存在背景复杂以及相近科属鸟类具有外观相似等特点, 导致模型识别精度不佳。针对以上问题, 本文提出一种基于TC-YOLO模型的鸟类识别方法。首先, 为解决鸟类识别中复杂背景导致的漏检问题, 本文方法结合CARAFE (content-aware reassembly of features)机制, 自适应生成不同特征点所对应的上采样核, 在更大的感受野内聚合上下文语义信息, 有效聚焦鸟类前景区域。其次, 为解决鸟类识别中相似外观导致的误检问题, 本文方法引入TSCODE (task-specific context decoupling)解耦定位和分类任务, 通过获取多层级特征图的信息以回归目标边界, 并利用包含底层纹理和高层语义的特征进行物种分类, 进而提高模型的鸟类识别精度。最后, 本文开展对比实验以验证模型的性能。实验结果表明, TC-YOLO模型的平均精度均值在包含北京地区28种国家一级保护鸟类的自建数据集Beijing-28和鸟类公开数据集CUB200-2011上分别达到78.7%和75.3%, 均优于已有方法, 而且在公开数据集MS COCO上验证了TC-YOLO模型拥有较强的泛化性。本文提出的TC-YOLO模型对背景复杂或外观相似的鸟类图像都能有效识别, 漏检率和误检率较低, 能够为鸟类保护提供重要技术支撑。

海洋生物地理学是研究海洋生物地理分布时空格局、形成过程及其影响因素的学科, 对于生物多样性保护、生态系统结构稳定以及海洋资源可持续利用具有重要支撑作用。物种分布模型是研究物种地理分布变化的重要手段, 其发展对于海洋生物地理学的发展具有重要的推动作用。本文综述了中国海洋生物地理学的发展历程和现状; 提供了物种分布模型的定义、类型、发展历程及相关重要数据库; 整理分析了中国海洋生物地理学研究中的部分热点问题, 主要涉及全球变化下海洋生物分布区变化、海洋生物谱系地理结构、海洋生物入侵、种群连通性、海洋保护规划、海洋生态修复、海洋生物对极端环境适应、海洋渔业资源管理和海水养殖规划等。本文同时对海洋生物地理学研究的未来发展进行了展望, 强调了改进物种分布模型的重要性, 提出要强化环境和生物数据库建设, 加强海洋生物地理学与其他学科的交叉融合等。本综述对于今后我国海洋生物地理学的研究, 尤其是物种分布模型在相关领域中的应用具有参考价值。

对动物的标记、定位与追踪是研究其空间运动的重要途径。自20世纪80年代起, 以动物个体佩戴的传感器为核心的野生动物追踪技术被引入我国, 广泛用于野生动物行为与生态研究。为全面地了解中国野生动物追踪技术的应用现状, 本研究系统检索了1970-2022年间在中国开展的野生动物追踪研究论文, 统计并汇总了基于传感器的追踪技术类别、应用动物类群、研究领域及研究地点等信息。本研究共收集到论文519篇, 涵盖了分属7纲32目的共计185个物种。动物追踪研究地点覆盖我国34个省(直辖市、自治区、特别行政区), 其中最为集中的区域主要包括青藏高原东缘及周边山地、长江中下游区域、华东至华南沿海以及东北地区。所使用的技术类别包括5类: 无线电遥测(RT)技术(占总研究数量的47.7%)、无线射频识别(RFID)技术(3.2%)、光敏全球定位传感器(GLS)技术(0.6%)、基于Argos系统(ASS)的卫星追踪技术(9.3%)、基于全球定位导航系统(GNSS)的卫星追踪技术(39.3%)。在各类技术中, 甚高频(VHF) RT技术是我国使用历史较长、数量较大的技术; ASS和GNSS技术引入较晚, 但增长迅速, 其中GNSS技术在近5年来已经成为应用最多的技术。RT技术在大中型哺乳动物、小型哺乳动物、陆禽鸟类以及两栖、爬行动物追踪中应用最多, 游禽与涉禽鸟类的追踪以GNSS技术为主, 鱼类追踪研究中ASS技术应用较多, 而无脊椎动物的追踪研究则主要使用RFID技术。不同的研究领域中所使用的技术类别存在差异, 其中迁徙研究主要应用GNSS和ASS卫星追踪技术。本研究的结果表明, 基于传感器的野生动物标记、定位与追踪技术在我国的应用规模正在快速扩大, 标记动物数量、累积数据量快速增加。今后, 中国的野生动物追踪研究应进一步扩展研究深度和广度, 加强多学科合作与技术创新, 倡导并推动数据共享与合作, 并进一步推动国产追踪设备及技术的研发与完善, 从而为我国野生动物生态研究与资源保护管理提供可靠的科学支持。