竹类植物作为一种克隆植物, 无次生生长过程, 具有独特的生长和繁殖特性。但有关不同类群竹类植物功能性状的变异规律所知甚少。本文以在中国分布的34属534种竹类植物为研究对象, 从Flora of China中收集和整理其秆高、直径、节间长、竹壁厚、叶长、叶宽等基本形态学功能性状, 根据竹类植物生物学特性, 按地下茎划分为丛生、散生和混生3个类群, 按出笋季节划分为春、夏、秋、冬4个类群, 按分布范围划分为中国特有(371个中国特有种)和非特有2个类群, 再采用方差分析和多重比较探讨不同类群竹类植物在基本形态学性状上的分异格局, 采用主成分分析揭示各个功能性状之间的内在关联, 剖析不同类群竹类植物功能性状的变异。结果表明: 丛生竹、散生竹和混生竹之间功能性状差异显著, 丛生竹具有最大的秆高、直径、节间长、竹壁厚, 最小的叶长和叶宽, 散生竹次之, 而混生竹则具有最小的秆性状和最大的叶性状。中国特有种在秆高、直径、竹壁厚、叶长方面显著小于非特有种。竹类植物秆高、直径、节间长、竹壁厚之间均呈显著正相关, 叶长和叶宽之间存在显著正相关。竹类植物在垂直方向上的大小性状(主要包括直径、秆高和竹壁厚)在第一主轴具有较大的贡献率, 而在水平方向上的叶片功能性状(叶长和叶宽)在第二主轴上贡献率最大。由此可见, 竹类植物在水平方向和垂直方向上对光资源的捕获差异可能是驱动竹类植物系统演化、特有性分布和出笋季节差异的关键因素。

茶是对气候变化敏感的重要经济作物, 评价全球气候变化对茶分布和生产的影响对相关国家经济发展和茶农的生计至关重要。本研究基于全球858个茶分布点和6个气候因子数据, 利用物种分布模型预测全球茶的潜在适宜分布区及其在2070年的不同温室气体排放情景(RCP2.6和RCP8.5)下的变化。结果表明: 当前茶在五大洲均有适宜分布区, 主要集中在亚洲、非洲和南美洲, 并且最冷季平均温和最暖季降水量主导了茶的分布。预计2070年, 茶的适宜分布区变化在不同的大洲、国家和气候情景间将存在差异。具体来说, 茶的适宜分布区总面积将会减少, 减少的区域主要位于低纬度地区, 而中高纬度地区的适宜分布区将扩张, 由此可能导致茶的适宜分布区向北移动; 重要的产茶国中, 阿根廷、缅甸、越南等茶适宜分布区面积会减少57.8%-95.8%, 而中国和日本的适宜分布面积则会增加2.7%-31.5%。未来全球新增的适宜分布区中, 约有68%的地区土地覆盖类型为自然植被, 因此可能导致新茶树种植园的开垦和自然植被及生物多样性保护产生冲突。

氮沉降是驱动生物多样性变化的重要因素之一。一般认为氮沉降会改变物种多样性, 而且在外源氮添加条件下, 禾草类植物和落叶灌木比杂类草和常绿灌木更具竞争优势。不过该结论更多是从高寒草甸和荒漠草原等生态系统中得到, 主要是针对同一生活型内植物之间的竞争关系, 不涉及不同生活型植物之间的相互作用, 并且由于草原和草甸等生态系统没有明显的垂直结构, 同一层次中植物的高度差异较小, 有可能高估了光照因素对植物的作用。因此从森林生态系统入手, 可以进一步阐述不同生活型植物对氮沉降的响应。本文以我国北方典型的落叶阔叶林——辽东栎(Quercus wutaishanica)林为研究对象, 设置CK (0 kg N·ha ^-1·yr ^-1)、N50 (50 kg N·ha ^-1·yr ^-1)和N100 (100 kg N·ha ^-1·yr ^-1) 3个梯度氮添加实验, 模拟氮沉降对温带森林生物多样性的影响。8年连续的氮添加实验结果显示: (1)氮添加显著降低了林下植物的物种丰富度和多样性, 改变了群落的物种组成; (2)氮添加提高了灌木植物的物种丰富度和多样性; 降低了草本植物的丰富度; (3)氮添加降低了禾草类植物的重要值, 提高了杂类草的重要值。该研究表明, 长期氮添加会显著改变林下植物的物种组成, 不同生活型植物对氮添加的响应亦有所差别。造成该现象的原因可能是由土壤环境变化(如养分含量提高, pH值下降)和植物获取光照能力强弱(如灌木植物获取光资源要多于草本植物)导致。

群落结构在森林生态系统中具有重要作用, 其构建机制一直是森林生态学的研究核心。群落结构不仅包括水平方向上的物种分布格局, 还包括垂直方向上的物种分层结构。本文基于鼎湖山南亚热带常绿阔叶林塔吊样地, 利用林冠塔吊和测高杆精准测量样地内每个个体(胸径大于1 cm)的树高, 并划分群落的垂直层次, 研究了每层的群落多样性特征(α多样性)和林层间的群落多样性变化特征(β多样性)。结果表明: (1)样地群落垂直层次由下至上分为5层: 灌木层、亚冠层、林冠下层、林冠中层和林冠上层。(2)随林层向上, 物种丰富度、多度和Shannon-Wiener指数均下降, Pielou均匀度指数在林冠下层最大。(3)利用POD法计算并分解β多样性, 发现随林层向上, β多样性在灌木层与其他各层间呈递增趋势, 在相邻林层间呈单峰型, 不同林层间的物种组成差异主要由丰富度差异造成。 但在林冠下层与林冠中层间丰富度差异较小, 物种替换组分增大, 可能与林冠下层所处特殊位置有关。(4)各林层内微环境从灌木层向上, 趋于高温、强光照和低空气相对湿度, 但林冠下层平均日光强最低。综上, 鼎湖山南亚热带常绿阔叶林林冠下层可能存在强烈的环境筛选作用, 且光照可能是影响群落垂直结构形成的限制因子。

地形是栖息地的基本要素, 从地形评价动物的空间利用特征能够掌握动物的分布规律并进行预测。为掌握保护区内牲畜的空间利用特征, 并评价它们对主要保护动物的潜在影响, 我们于2018年5-11月调查了王朗国家级自然保护区内牛和马的分布, 并结合红外相机监测结果及历史监测数据进行了分析和评价。结果表明: (1)虽然两种牲畜均偏好低海拔、低坡度、光照良好(半阳坡、阳坡)、距水源近的栖息地, 但它们在地形利用上存在显著差异; (2)牲畜活动最频繁的三条沟分别是竹根岔右一支沟、竹根岔正沟和大窝凼洋洞沟, 且呈现不同的干扰特征; (3)基于监测数据, 羚牛(Budorcas taxicolor tibetana)可能是保护区内最易受牛马活动威胁的保护动物。红外相机监测结果显示, 羚牛沿海拔分布现状可能是回避牲畜密集区域的结果。基于本研究, 我们建议: (1)保护区重点关注竹根岔(右一支沟、正沟、白沙沟)、大窝凼(洋洞沟、外侧坡)两个核心区的牲畜活动情况, 并尽快针对放牧采取措施。例如, 持续监测重点干扰区域牲畜的种群数量和空间分布趋势。(2)严格限制牲畜继续向高海拔栖息地入侵。(3)管控放牧投盐等干扰的发生频率。(4)加强执法力度, 防止牲畜对保护区带来的干扰持续和扩大, 威胁物种安全。

2013-2018年间采用红外相机技术对西藏雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区的金猫(Catopuma temminckii)进行长期监测, 累计布设70个点位, 14,071个相机工作日。共收集金猫独立照片101张, 其中60张可识别色型, 占金猫独立照片总数的59.40%。共记录到4种不同色型的金猫个体, 拍摄频次比例为麻褐色型:红棕色型:黑色型:灰色型 = 46:7:4:3; 其中灰色型为我国野生金猫实体首次记录。不同色型的个体可同域分布, 而以雅鲁藏布大峡谷自然保护区为代表的藏东南地区是我国金猫色型变异最丰富的地区。基于红外相机照片对金猫的共性形态特征和不同色型的独特形态特征进行了详细的图文描述, 以期为该物种的深入研究提供详实的基础资料。活动节律的分析结果显示, 研究区内金猫以昼行性活动为主, 10:00-12:00为其最强的活动高峰。不同月份的日活动差异指数(daily-discrepancy index) α和昼行性指数(diurnal-nocturnal index) β均存在显著差异, 且活动强度具有明显的季节性变化, 不同季节的活动峰型存在显著差异。本研究为东喜马拉雅生物多样性热点区动物多样性本底的完善积累了基础资料, 也为后续的猫科动物色型多样性的形成机制研究提供了基础信息与参考。

赣江是长江的第七大支流, 孕育了极为丰富的大型底栖动物多样性, 而相关的研究明显不足。基于文献调研和2016-2017年现场调查, 本研究系统评估了赣江水系大型底栖动物多样性及其受胁因素。共记录底栖动物5门10纲27目95科204属330种(历史记录138种, 2016-2017年记录267种)。历史记录中国特有软体动物计48种(腹足类17种, 双壳类31种), 目前记录32种。优势种主要是一些耐污种和广布种。中游支流的密度、生物量和丰富度指数要高于赣江干流、上游支流和下游支流。典范对应分析结果表明, 底栖动物的分布主要受海拔、基质、流速、浊度、挖沙等环境因子以及不同尺度空间因子的驱动。偏CCA结果显示, 环境过滤对群落结构的影响高于空间过程。本研究结果可为赣江流域水生生物的保护和管理提供科学依据。

为探明热带森林恢复过程中蚂蚁筑巢对土壤易氧化有机碳(readily oxidizable carbon, ROC)时空动态的影响及机制, 本研究以西双版纳白背桐(Mallotus paniculatus)群落、野芭蕉(Musa acuminata)群落和崖豆藤(Mellettia leptobotrya)群落3种恢复阶段热带森林为研究对象, 设置“蚂蚁筑巢地”与“非巢地”2种处理进行野外控制实验, 对比分析蚁巢和非蚁巢土壤ROC含量的时空变化特征, 并揭示这些变化与土壤微生物生物量碳及理化性质之间的相互关系。结果表明: (1)蚂蚁筑巢显著影响热带森林土壤ROC含量(P < 0.05), 蚁巢土壤ROC含量较非蚁巢提高了14.2%。不同恢复阶段蚁巢与非蚁巢土壤ROC含量大小顺序为: 野芭蕉群落 > 崖豆藤群落 > 白背桐群落。(2)不同恢复阶段热带森林蚁巢与非蚁巢土壤ROC含量均呈单峰型的时间变化趋势(P < 0.05), 最大值出现在6月, 且各月份蚁巢土壤ROC含量均高于非蚁巢。(3)不同恢复阶段热带森林蚁巢和非蚁巢土壤ROC含量均随土层深度增加呈显著递减的垂直变化趋势(P < 0.05), 且蚁巢土壤ROC含量均大于非蚁巢(P < 0.05)。(4)蚂蚁筑巢引起的土壤理化性质变化对土壤ROC含量产生了一定的影响。土壤ROC含量与土壤pH和容重呈显著负相关(P < 0.05), 与土壤有机碳、微生物生物量碳、全氮、铵态氮及硝态氮呈显著正相关(P < 0.05)。土壤微生物生物量碳与总有机碳是蚁巢土壤ROC时空变化的主要贡献者, 而铵态氮、全氮和总有机碳是非蚁巢ROC时空变化的主控因子。因此, 蚂蚁筑巢改变热带森林土壤微生物量(如微生物生物量碳)及土壤理化性质(如总有机碳、铵态氮与全氮等), 进而显著影响土壤ROC的时空动态。

全面了解中国乌骨鸡的遗传背景有利于保护和开发利用其种质资源。本研究测定了中国12个乌骨鸡品种线粒体细胞色素c氧化酶亚基I (cytochrome c oxidase subunit I, COI)基因, 比较分析其遗传多样性和群体遗传结构。255份乌骨鸡样品共检测到22个变异位点, 占分析位点的3.17%; 核苷酸多样性为0.00142-0.00339, 单倍型多样性为0.380-0.757, 其中略阳乌鸡核苷酸多样性最高, 德化黑鸡最低。检测到7个氨基酸变异位点, 来自6个品种共11个个体。定义了24种单倍型, 其中单倍型H1和H3为12个乌骨鸡品种共享, 出现频率分别为115次和64次; 盐津乌骨鸡单倍型数最多, 广西乌鸡最少。中性检验与错配分析显示实验种群未经历显著的群体扩张事件。分子变异分析显示81.06%的变异来自群体内; 品种间遗传距离为0.002-0.004, 品种间遗传分化系数F_st值为-0.035至0.594, 雪峰乌骨鸡与其他种群间的遗传分化程度最高。邻接树显示, 乌骨鸡未能独立形成分支, 不能从家鸡和红原鸡中有效区分开来。中国乌骨鸡中介网络图将24个单倍型分为3条进化主支, 呈现出一定的品种特异性, 由无量山乌骨鸡、云南盐津乌骨鸡和雪峰乌骨鸡组成单倍型H8、H9、H11、H12游离于这3条进化主支之外。增加其他家鸡和红原鸡COI基因的中介网络图主体结构与中国乌骨鸡的相同。结果表明中国乌骨鸡品种遗传多样性较低, 但品种间遗传分化显著, 可能是从当地家鸡中选育而来, 需要加强种质资源的保护。

生物多样性保护优先区的生物多样性十分丰富, 对于生物多样性保护具有重要意义。本文基于野外调查数据和文献资料, 整合大巴山和武陵山两个中国生物多样性保护优先区重庆境内的苔藓植物名录, 通过分析物种丰富度、中国特有种和受威胁物种, 比较了这两个地区的苔藓植物组成特点和相似性。结果显示, 两个保护优先区重庆境内共有苔藓植物77科221属722种, 其物种数分别占重庆市和中国苔藓植物总种数的76.0%和23.9%。两个区域分布有中国特有苔藓植物56种, 占中国苔藓植物总种数的1.9%; 分布有极危苔藓植物1种、濒危4种和易危3种。科、属、种的Jaccard相似性系数分别为0.7、0.6和0.3, 表明两个区域物种组成差异较大。大巴山和武陵山两个中国生物多样性保护优先区都具有较高的苔藓植物物种多样性, 其种类组成具有一定代表性, 对重庆市和中国苔藓植物多样性保护具有重要价值。

2015年7月至2017年11月, 我们利用红外相机对贵州习水国家级自然保护区的鸟类及兽类进行监测。结果表明: (1)共记录到鸟类5目20科56种、兽类5目12科28种, 其中国家I级重点保护动物有林麝(Moschus berezovskii), 国家II级重点保护动物有红腹角雉(Tragopan temminckii)、白鹇(Lophura nycthemera)、鹰雕(Nisaetus nipalensis)、中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)等13种。鹰雕为贵州省新记录, 白腹锦鸡(Chrysolophus amherstiae)、白眉鸫(Turdus obscurus)等10种为保护区新记录。(2)从中国动物地理区划来看, 保护区物种以东洋型(41.67%)为主, 南中国型(29.76%)次之; 东北型(2.38%)最少。(3)区内4种主要兽类中, 毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)主要在傍晚活动; 赤腹松鼠(Callosciurus erythraeus)日活动节律呈季节性变化, 春秋季集中在午间活动, 夏季集中在早上活动, 冬季则呈现活动双峰, 分别是在8:00-10:00及16:00-18:00之间; 豪猪(Hystrix brachyura)主要在20:00-24:00之间活动; 藏酋猴(Macaca thibetana)秋冬季集中在14:00-16:00活动, 而春季则在早上10:00-12:00之间较活跃, 夏季也有2个活动高峰, 分别是在12:00-14:00及16:00-18:00。2种主要雉类的活动节律明显不同, 红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)春夏季都较为集中在午间活动, 而秋季主要在6:00-8:00之间; 红腹角雉春夏两季活动高峰在早上, 秋冬季则是在14:00-16:00之间活动频繁。本监测结果有利于进一步了解和促进此区域的生物多样性及其保护。

豆科是被子植物中仅次于菊科和兰科的第三大科, 包含约791属, 19,325-19,560种, 其中许多分类群具有重要的经济价值。自《中国植物志》出版以来, 随着分子系统学的不断发展, 不少豆科属的范畴发生了变动。本文结合国内外的多项研究成果, 以1998年完整出版的《中国植物志》豆科相关卷册中的属为基准, 对近年来国产豆科植物的属的分类学变动进行了整理和总结, 包括32个分类学处理以及4个新记录属, 以期为未来国产豆科植物的分类学研究工作提供参考。

中国野生动物保护名录包括《国家重点保护野生动物名录》(简称《国家重点保护名录》)、《具有重要生态、科学和社会价值的陆生野生动物名录》》(简称《三有名录》)和地方重点保护野生动物名录(简称地方重点保护名录)。2017年《中华人民共和国野生动物保护法》修订实施后, 《国家重点保护名录》修订工作提上日程。修订《国家重点保护名录》应明确该名录与《三有名录》之间的关系, 前者要突出重点, 体现保护优先和方便管理的原则, 划分中央和地方的保护责任。建议依据物种的濒危属性、特有属性、稀有属性、珍贵属性以及管理属性来确定重点保护野生动物物种的级别。保护名录可以采取将整个属、整个科等较高的分类阶元集体列入原则(Principle of Clump Listing)。当一个亚种、一个种群有显著的进化潜力和确定的分布区时, 也可以应用拆分列入原则(Principle of Splitting Listing), 将其作为管理单位列入物种保护名单。此外, 还应密切跟踪并及时更新物种分类法的变化、制订保护级别的判定标准、编写物种恢复计划指南、制定《国家重点保护名录》修订程序。建议为每一个重点保护物种制定相应的种群和生境恢复计划。根据珍稀濒危野生动物动态管理的需要, 通过定期评估, 及时对列入名录的物种进行升级、降级、删除或维持现有保护等级等处理。