大黄花虾脊兰(Calanthe sieboldii)是典型的大陆与岛屿间间断分布的兰科物种, 适宜分布气候范围狭窄, 同时依赖特殊的传粉者传粉, 包括黄胸木蜂(Xylocopa appendiculata)、赤足木蜂(X. rufipes)和中华绒木蜂(X. chinensis)等3种木蜂属(Xylocopa)昆虫。本文通过R语言Biomod2程序包建立物种分布模型(SDM), 预测了2050年和2070年时大黄花虾脊兰及其传粉者在3种代表浓度路径(RCP2.6、RCP4.5与RCP8.5)下的分布格局, 以期为该濒危植物的保育提供参考。结果表明: 降水相关变量比温度相关变量对大黄花虾脊兰分布的平均解释率更高, 两者分别为25.4%和13.9%。当前大黄花虾脊兰适生区主要集中在华中和华东地区, 未来适生区的增减主要受到气候情景的影响, 其变化范围为-59.0%到34.7%, 并可能向更高海拔的地区移动; 未来木蜂适生区将净收缩16.4%-19.7%, 且主要向西北和东北移动; 因而两者共同分布的面积占大黄花虾脊兰适生区的比例未来相比当前的90.0%可能下降0.5%-11.4%, 表明大黄花虾脊兰分布可能受到未来气候变化和传粉者分布减少的双重影响, 因此对该物种或类似特化传粉的兰科植物进行保育时应当充分考虑传粉者因素。

在草地刈割过程中, 群落地上生物量的时间稳定性与物种多样性及物种异步性关系密切。本文基于2014-2018年的野外刈割实验, 研究了围封(对照, 无刈割)、轻度(留茬8 cm)、中度(留茬5 cm)和重度(留茬2 cm)等不同刈割强度对内蒙古大针茅(Stipa grandis)典型草原地上生物量时间稳定性的影响。结果表明: (1)与围封相比, 刈割对群落时间稳定性无显著影响, 但对种群平均时间稳定性影响显著, 重度刈割处理的种群平均时间稳定性显著降低; 且种群平均时间稳定性与群落时间稳定性无显著相关关系, 表明这二者独立波动。(2)与围封相比, 重度刈割处理的物种丰富度显著降低, 但它与群落时间稳定性无显著相关关系, 表明物种丰富度不是群落地上生物量时间稳定性的主导因素; 此外, 重度刈割处理的群落抵抗力显著降低, 但也与群落时间稳定性无显著相关关系。(3)异步性与群落稳定性存在极显著正相关关系, 但刈割对异步性无显著影响, 故未造成群落稳定性显著变化。因此, 异步性可能是影响群落时间稳定性的主导效应之一, 在草地管理与利用过程中, 可从物种异步性角度来对草地稳定性进行评价。

为了使广东省的兰科植物及其遗传多样性得到有效的保育, 保存我国重要野生植物资源, 在2017-2019年间, 采用样线和样地相结合的调查手段、专家快速评估和野外调查相结合的评估技术以及Wilcoxon符号秩检验和Friedman检验的统计方法, 对广东省自然分布的兰科植物进行了全面的调查和濒危等级评估, 并对其在广东省自然保护区中的就地保育情况和全国植物园中的迁地保育情况进行了综合分析。结果表明, 广东省分布有兰科植物80属235种, 其中广东特有种20种; 广东兰科植物受威胁物种有186种, 其中极危11种、濒危114种、易危61种; 就地保育的兰科植物有111种, 迁地保育的兰科植物有156种, 就地和迁地共同保育的兰科植物有96种, 保育的有效程度较低; 另外, 就地、迁地、就地和迁地共同保育的兰科植物之间没有体现出明显的差异, 保育工作缺乏选择性和针对性。基于此, 我们建议广东兰科植物的保育工作应重视基础数据的收集和持续的野外监测、提高保育物种的数量、优化迁地保育物种的选择性和针对性、完善迁地保育和就地保育之间的协同性, 同时也应重视立法和公众教育, 并构建广东兰科植物保育的网络系统。

白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)为我国特有珍稀濒危鸟类, 其面临的人为干扰压力日趋严重。为更好地了解白冠长尾雉对不同人为干扰强度的响应, 我们于2018年3月至2019年4月, 在其东部分布区的河南连康山国家级自然保护区(连康山)、湖北中华山鸟类省级自然保护区(中华山)和湖北平靖关村及三潭风景名胜区(平靖关), 利用红外相机技术研究了其日活动节律, 并借助重叠系数测算了其与人为干扰在时间上的重叠程度以及与人为干扰之间的关系。结果表明, 连康山的人为干扰强度最高, 而中华山和平靖关的人为干扰强度接近且均低于连康山。雄性白冠长尾雉繁殖期和非繁殖期的日活动节律在三地之间的差异均不显著; 雌性白冠长尾雉繁殖期日活动节律在平靖关与连康山之间存在显著差异, 而非繁殖期日活动节律在中华山与连康山之间、平靖关与连康山之间均存在显著差异。各地白冠长尾雉日活动高峰和人为干扰出现的高峰也存在差异, 呈现出较为明显的错峰活动现象, 其中在人为干扰最强的连康山, 白冠长尾雉的活动与人为干扰的重叠程度最低。这些结果表明白冠长尾雉的日活动节律可能受人为干扰的影响, 且在行为方面表现出一定的可塑性, 它们可以通过调整日活动节律来适应人为干扰。

声景生态学以景观中的声音为研究对象, 探讨其在不同时空维度上的分布和变化模式, 从而揭示自然环境、野生动物和人类活动的相互作用关系。本文通过系统检索声景生态学研究的相关文献, 回顾了该学科的研究框架和研究方法, 总结了目前常用的声学指标, 重点归纳了声景生态学的研究内容, 包括声景组成和各组分间的相互作用, 声景的时空格局, 以及声景生态学在生物多样性监测中的应用。目前, 声景监测中存在的问题主要包括监测的生态系统类型和物种类群有限、声学指标效力有待提高等。建议未来着重推进建立系统性的声景监测网络和数据管理平台, 开发和完善音频数据采集、分析方法和评估指标, 并重视声景数据的采集, 将声景视作一种资源进行研究和保护。

大年结实(mast seeding)是多生年植物种群周期性同步大量繁殖的一种自然现象。大年结实作为植物适应环境条件、提高繁殖能力的一种策略而备受关注, 但其驱动机制和进化意义尚存在较大争议。在依赖动物扩散种子的植物中, 大年结实被认为是一种调控动物贮食行为、提高种子扩散效率, 并最终增加繁殖成功率的一种策略; 动物介导的植物间互作可能是促进植物共存的进化驱动力。本文简要梳理了大年结实现象的各种假说, 提出了一个包括气候、资源、动植物互作的理解大年结实机制的概念框架, 并着重讨论了大年结实和动物贮食行为之间的关系及其进化和生态意义。建议未来研究需要借助长期生态监测和分子生物学方法, 揭示植物大年结实与动物贮食行为之间的生态与进化过程。

桑寄生植物是一类自身可以进行光合作用的半寄生性灌木, 作为森林和林地的关键性资源可为鸟类等动物分类群提供重要的食物资源和巢址, 并影响当地的生物多样性。桑寄生植物隶属于檀香目, 包括5科88属约1,600种, 除极地、部分高寒和干旱沙漠地区外均有分布。桑寄生植物繁殖物候的研究对于了解“寄主植物-桑寄生植物-传粉/种子散布者系统”中物种相互作用网络的维持机制、生态系统结构的稳定性具有重要意义。本文综述了桑寄生植物在景观、群落和种群尺度上繁殖物候的表现类型, 发现桑寄生植物主要通过繁殖物候异步的方式延长物候期, 维持与传粉/种子散布者持久的互惠关系以保障自身种群的繁衍。该领域经过近年的发展, 已从单一地描述繁殖物候的表现类型到探究系统中寄主植物、传粉/种子散布者以及桑寄生植物自身生物学特性等因素的分析。通过前人的研究发现桑寄生植物繁殖物候对于该系统内相互作用的双方或多方有重要的适应意义, 今后首先应该对桑寄生植物的基础生物学背景进行研究, 然后还应加强实验验证, 进行多因素综合分析等来探讨桑寄生植物繁殖物候的生态学意义。

本文基于野外调查和文献资料整理, 对罗霄山脉种子植物区系及其自北向南5条中型山脉之间的区系过渡性特征进行了系统分析。结果表明: (1)该区域内野生种子植物有179科1,107属4,314种; 区系表征科主要以亚热带山地为现代分布中心。科的区系组成为: 单型科25科, 寡种科61科, 单型属465属, 寡种属432属, 呈现出区系特征上的孑遗性, 也显示出本地区系成分与典型热带成分及典型温带成分间存在密切交流。(2)科的地理成分共分为10个类型, 以热带性成分占明显优势, 热带性科83科及温带性科40科分别占非世界性科总数的67.48%和32.52%; 属的地理成分包括15个分布区类型, 以温带成分占优势, 温带性属534属及热带性属484属分别占非世界性属总数的52.46%和47.54%。属分布区类型以泛热带分布、热带亚洲分布、北温带分布、东亚分布为主, 体现出本地区与古热带植物区系及温带第三纪植物区系的紧密联系。(3)罗霄山脉5条山脉间区系组成呈现出明显的南北分异特征, 自北向南热带属与温带属比值逐渐增大, 北段幕阜山脉温带性成分明显占优势, 与华中区系关联密切, 而南段万洋山脉、诸广山脉热带性属较占优势, 分布有丰富的华南区系成分。罗霄山脉地区是重要的区系交流通道, 历史时期的气候波动是本地区现代区系分布格局形成的主要原因。

罗霄山脉种子植物区系非常丰富, 是连接华东、华南、华中植物区系的重要通道, 区系组成具有明显的古老性和过渡性特征。本文针对该区域种子植物的特有现象和残遗现象, 分析了其组成特点及形成原因。结果表明: (1)罗霄山脉共有中国特有科3科, 特有属55属, 特有种1,624种, 罗霄山脉区域特有种43种7变种; 特有属中以古特有属为主, 并以温带成分占优势(达55.91%), 体现出明显的古老性和孑遗性。(2)罗霄山脉共有孑遗属165属, 以热带亚洲分布、东亚-北美间断分布、东亚特有及中国特有成分为主, 包括木本属132属。(3)受中新世气候波动以及第四纪冰期的影响, 许多北方热带植物群的常绿成分、北极-第三纪的落叶成分, 在罗霄山脉得以保存下来成为古特有和孑遗成分。特有现象、残遗现象的分析结果表明罗霄山脉是一个重要的生物避难所, 其对中国东部植物区系的保存和重新扩散具有重要意义。

为加强对罗霄山脉地区珍稀濒危植物的保护和管理, 作者在对该区域的植被和植物区系全面调查的基础上, 针对珍稀濒危植物的组成、种群数量、生存状态等进行了深入调查和评估。结果表明: (1)整体上, 罗霄山脉各类珍稀濒危植物共59科142属279种, 其中: 被IUCN红色名录收录17种, 包括极危种(CR) 2种, 濒危种(EN) 3种, 易危种(VU) 12种; 被《中国生物多样性红色名录: 高等植物卷》收录的共105种, 包括极危种9种, 濒危种33种, 易危种63种; 被《国家重点保护野生植物名录》收录的共257种, 包括Ⅰ级8种, 即银杏(Ginkgo biloba)、资源冷杉(Abies beshanensis var. ziyuanensis)、南方红豆杉(Taxus wallichiana var. mairei)、莼菜(Brasenia schreberi)、伯乐树(Bretschneidera sinensis)、细叶石斛(Dendrobium hancockii)、铁皮石斛(D. officinale)、细茎石斛(D. moniliforme)等, II级249种; 被CITES收录的有71种。(2)在局部区域, 罗霄山脉自北至南由5条中型山脉组成, 其珍稀濒危植物的数量分布由北向南呈现梯级变化, 显示出与该地区植被和植物区系的丰富度和保存状况密切相关, 其中幕阜山脉147种、九岭山脉138种、武功山脉133种、万洋山脉207种、诸广山脉192种。(3)从珍稀濒危植物属种组成看, 保存有大量古老、孑遗和特有的类群, 并且受到气候和地理环境的影响, 其中有单型属19属, 中国特有种129种。本文针对各珍稀濒危植物的生存现状, 提出了按分布区域和濒危性质进行群落监测或适度进行人工干预等保护措施。

罗霄山脉位于中国大陆东南部, 是一条南北走向的大型山脉, 面积约6.76万km²。该山脉位于欧亚大陆东部季风区, 生物多样性丰富, 是亚洲东部第三纪冰期动物重要的避难所。为了解罗霄山脉翼手目物种多样性状况, 本研究组于2013-2018年, 使用雾网、手网和竖琴网等工具开展了针对性调查与标本采集, 同时运用形态分类学和分子系统发生学方法鉴定物种。根据调查结果并结合文献记载: 罗霄山脉地区现有翼手目物种4科14属40种, 其中罗霄山脉翼手目新记录种25种, 省级翼手目分布新记录种9种。同时, 本研究基于5年的调查采集位点, 使用生物多样 性与气候变化虚拟实验室(the Biodiversity & Climate Change Virtual Laboratory)在线生境预测平台, 对罗霄山脉翼手目物种当前的适生区, 以及3种不同量温室气体排放情景下(representative concentration pathway, RCP 2.6 / 6.0 / 8.5) 2050年的适生区进行预测, 其中随机森林算法(random forest)的模型解释力较优, 其预测结果显示: 影响该区域翼手目分布的主要环境因子为降水季节性和年平均温度; 山脉中部及南部为翼手目的高适生区, 面积约为罗霄山脉的30%; 与当前适生区相比, RCP 2.6情景下2050年该类群适生区有所扩增, RCP 6.0和RCP 8.5情景下均会导致翼手目适生区急剧缩减, 且分布区将迁移至高海拔区域以响应气候变化。而本项目的开展不仅初步掌握了罗霄山脉翼手目物种多样性本底状况, 也为开展后续的翼手目研究和保护管理提供了参考。

罗霄山脉是赣江和修水流域与湘江流域的分水岭, 是中国生物多样性保护的关键地区之一。然而, 罗霄山脉地区的鱼类缺乏系统性的研究, 其鱼类物种组成、分布以及受威胁因素尚不清楚。为此, 我们于2014-2018年对罗霄山脉地区11条河流的鱼类进行了系统的调查。结果表明, 该地区共有鱼类5目17科64属113种, 山脉东坡鱼类108种, 高于西坡的72种。从生态类型看, 罗霄山脉鱼类以肉食性、底栖性、定居性类群为主。区系组成上以东亚江河平原类群为主。从物种多样性看, 遂川江、袁水、蜀水和修河的鱼类物种多样性较高, 锦江和富水的鱼类物种多样性较低; β多样性指数揭示遂川江与锦江、禾水、富水间鱼类物种出现一定的分化现象。

本文采用踏查法对罗霄山脉地区大型真菌资源进行了为期5年的调查, 共采集标本5,100多号。结合形态学与分子生物学方法, 鉴定出大型真菌2门7纲20目72科218属672种, 其中幕阜山脉115种、九岭山脉168种、武功山脉77种、万洋山脉220种、诸广山脉193种; 新增罗霄山脉新记录属37个、新记录种514种。对罗霄山脉大型真菌物种组成分析表明, 含10种以上的优势科有18科, 其物种数占物种总数的73.36%, 为多孔菌科、蘑菇科、粉褶蕈科等; 含5种以上的优势属有34属, 其物种数占物种总数的55.36%, 包括粉褶蕈属(Entoloma)、鹅膏属(Amanita)、小皮伞属(Marasmius)等; 在该山脉发现中国特有属2个, 中国特有种46个。大型真菌资源利用价值评估表明, 罗霄山脉有食用菌133种、药用菌136种、毒菌87种, 部分种类具有良好的应用前景。本研究为该地区大型真菌资源的保护、利用和管理提供了较重要的科学依据。

红外相机调查技术已成为地栖兽类与鸟类物种多样性研究的重要手段之一, 2017年10月至2018年10月, 我们在四川大相岭自然保护区布设167台红外相机进行生物多样性监测。红外相机累计工作6,738个工作日, 共获得独立有效照片3,317张, 其中野生兽类2,673张、野生鸟类644张。鉴定出野生兽类5目14科23种, 野生鸟类5目11科33种。国家一级重点保护野生动物有3种, 即大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)、四川羚牛(Budorcas tibetanus)和林麝(Moschus berezovskii); 国家二级重点保护野生动物有10种, 分别是藏酋猴(Macaca thibetana)、黑熊(Ursus thibetanus)、小熊猫(Ailurus fulgens)、黄喉貂(Martes flavigula)、中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)、水鹿(Cervus equinus)、血雉(Ithaginis cruentus)、白腹锦鸡(Chrysolophus amherstiae)、白鹇(Lophura nycthemera)和红腹角雉(Tragopan temminckii)。其中, 属于《中国脊椎动物红色名录》中极危的有1种, 即林麝, 易危的有9种, 近危的有10种; 被IUCN红色名录评估为濒危的有2种, 易危的有5种, 近危的有3种; 被CITES附录I收录的有4种, 附录II收录的有6种。新记录物种7种, 分别是灰鼯鼠(Petaurista xanthotis)、水鹿、黄颈啄木鸟(Dendrocopos darjellensis)、星鸦(Nucifraga caryocatactes)、白眉鸫(Turdus obscurus)、蓝短翅鸫(Brachypteryx montana)和红翅噪鹛(Trochalopteron formosum)。物种相对丰富度最高的3种动物分别是毛冠鹿(Elaphodus cephalophus, RAI = 125.26)、藏酋猴(RAI = 64.71)和红腹角雉(RAI = 43.34)。本次监测初步掌握了四川大相岭自然保护区内大中型兽类和林下活动鸟类的种类组成和相对多度, 为野生动物的研究与保护管理提供了参考依据。

生物多样性和生态系统服务为人类的生计和良好的生活质量奠定了重要基础。然而, 越来越多的研究表明, 生物多样性和生态系统服务在全球范围内的持续下降使自然对人类的贡献大幅降低。多尺度评估能够说明不同尺度下生物多样性的现状, 有利于制定适合区域特点、符合国情的决策建议。2013年12月, 生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services, IPBES)通过第一轮工作方案, 决定开展“区域/次区域生物多样性和生态系统服务评估”(简称“区域评估”), 即评估亚洲-太平洋(简称亚太)、美洲、非洲以及欧洲-中亚四大地理区域的生物多样性和生态系统服务。区域评估报告及其决策者摘要已在IPBES第六次全体会议上(2018年3月, 哥伦比亚麦德林)审议通过。本文概述了四大地理区域的生物多样性的重要性、生物多样性保护领域取得的进展、面临的主要危机和机遇, 探讨了评估对其他国际进程的影响, 综合分析了各区域生物多样性和生态系统服务的特点以及各区域评估结果的差别, 总结了评估的政策经验, 以期为中国的生物多样性保护提供科学参考。