动物的驯化是新石器时代农业革命的主要内容之一, 导致了人类生活方式从狩猎向畜牧的转变。开展家养动物起源与驯化的研究, 不仅有助于了解人类社会的发展史和人工选择下动物的进化过程, 而且有助于开展家养动物的良种选育和遗传多样性保护, 因此该研究领域受到了人们的长期关注。近年来, 随着更多考古证据的发现与分子遗传学的发展, 人们对于家养动物的起源与驯化有了更深入的认识。本文对家养动物起源与驯化研究中一些基本问题的研究方法和进展进行了综述。文章第一部分介绍了家养动物的野生祖先、起源地、起源时间、建群者大小和扩散路线等问题; 第二部分则涉及家养动物驯化的条件、过程、性状改变及其遗传机制等方面。最后指出了家养动物起源与驯化研究中依然存在的问题, 并对未来研究发展的趋势进行了讨论。

保护遗传学研究的是影响物种灭绝的遗传因素以及濒危物种的遗传管理, 以降低物种的灭绝风险。本文从遗传多样性本身及其对生态系统的影响两个方面介绍了植物保护遗传学的最新进展。根据遗传标记的功能, 保护遗传学研究可分为选择中性遗传变异研究和适应性遗传变异两个方面。对于目前主要采用的选择中性遗传标记研究, 本文着重介绍了以下方面的最新进展: (1)利用遗传标记进行个体、物种或遗传单元的鉴定, 从而有效地设计保护策略, 避免在迁地保护中混淆物种, 提高保护效率; (2)应重视由于物种自身生殖、扩散等原因造成的隐性瓶颈效应。由于选择中性遗传标记并不能准确反映物种的适应性遗传基础, 从适应性遗传变异角度研究濒危物种的进化潜力已成为保护遗传学的研究前沿。大部分相关研究还集中在利用基因组扫描检测受选择的位点, 而对功能基因的适应性研究还比较少。景观遗传学旨在解释景观和生境影响下的种群间基因流和遗传多样性格局, 这方面研究将会促进我们更多了解种群基因流的地理限制因子和不同景观基质下的种群遗传差异。遗传多样性作为物种的一种属性亦可在一定程度上反馈, 并影响生态系统。这提示我们不仅仅是濒危物种, 常见物种的遗传多样性及其保护亦很重要。最后, 我们从4个方面对保护遗传学研究进行了展望, 包括应加强将生态系统各环节联系起来研究遗传多样性, 在技术手段上利用多态性更丰富的分子标记, 同时强调了对常见物种保护遗传学研究的重要性, 并初步分析了我国保护遗传学研究与国际水平的差距, 建议加强种群遗传学和进化生物学基础理论的学习。

进化假说认为, 在入侵地外来种能发生遗传变化, 以适应新的环境, 最终成功定殖和扩散。种内或种间杂交、遗传漂变、新环境带来的新的选择压力等是促使外来种发生进化的重要原因。在入侵地, 响应来自非生物和生物因素的选择压力是外来种发生适应进化的主要原因。本文主要介绍外来植物如何通过进化适应入侵地的纬度、海拔等非生物环境和天敌逃逸等生物环境。关于外来入侵植物对纬度和海拔等环境梯度的适应进化, 本文在强调表型进化研究应与分子标记研究相结合的基础上, 介绍了一些同质种植园实验和交互移植实验。关于外来入侵植物对天敌逃逸的适应进化, 本文主要介绍增强竞争能力的进化假说和修正的增强竞争能力的进化假说, 及其在理论上和验证方法上存在的问题。最后, 本文介绍了氮分配的进化假说, 该假说认为天敌逃逸可使外来入侵植物降低叶氮向防御的分配, 同时增加氮向光合的分配。

为什么有些物种能够成功入侵而有些物种却入侵失败?这是一直困扰入侵生态学家的问题。人们已从不同角度开展了研究, 其中包括不同物种之间的比较。然而以往对不同物种进行比较时往往忽略了亲缘关系对比较研究的影响, 使得出的结果不具可比性。将入侵种与其近缘的土著种或入侵能力不强的外来种进行比较则能够排除亲缘关系带来的影响, 使结果更加具有说服力。现有资料表明近缘种比较已广泛应用于菊科、禾本科、松科等科入侵植物的研究, 探讨与这些植物入侵有关的生物学特性以及生境的可入侵性、入侵的预测和入侵控制等入侵生态学的核心问题。本文综述了入侵种与其近缘种比较在研究生物入侵几个重要问题中的应用, 包括物种的入侵性、群落的可入侵性以及入侵种预测研究, 并分析了近缘种比较研究的发展方向。

转基因作物的商品化生产和大规模环境释放, 引起了全球对生物安全问题的广泛关注和争议, 其中转基因通过花粉介导的基因漂移逃逸到非转基因作物及其野生近缘种, 进而带来不同类型的环境风险就是备受争议的生物安全问题之一。有效的生物安全评价和研究能够为转基因作物的安全持久利用保驾护航。按照风险评价的原则, 对于转基因逃逸及其潜在环境风险的评价应包括两个重要步骤: (1)检测转基因向野生近缘种(包括杂草类型)群体逃逸的频率; (2)确定逃逸后的转基因能否通过遗传渐渗在野生近缘种群体中存留和扩散。杂交–渐渗是进化生物学中非常重要的科学命题和普遍的自然现象, 杂交–渐渗的进化理论与转基因逃逸及其潜在环境风险的研究和评价有密切的关系。杂交–渐渗过程往往导致物种形成、适应性进化和自然群体的濒危与灭绝, 这是因为在杂交–渐渗过程中, 不同的机制如遗传同化作用、群体湮没效应以及群体的选择性剔除效应等都会在很大程度上影响群体的进化过程。转基因通过杂交–渐渗进入野生群体, 使这一过程更加复杂化。如果转基因能提高群体的适合度, 则更有利于其渐渗速率, 从而在群体中迅速扩散并带来一定的生态后果。杂交–渐渗的进化理论和思想将有益于指导转基因逃逸及其潜在环境风险的研究和评价。

生物量建成成本作为衡量植物生物量建成所需能量的指标, 反映了植物的能量利用策略, 较低的建成成本可能会增加入侵种的竞争优势。本研究以华南地区3种危害严重的入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)、三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)和五爪金龙(Ipomoea cairica)为研究对象, 选取与它们伴生或近缘的本地植物鸡矢藤(Paederia scandens)、蟛蜞菊(W.chinensis)和厚藤(I.pescaprae)作为对照, 比较了相同环境下培养的入侵植物和本地植物叶片建成成本的差异。结果表明, 这3种入侵植物的叶片单位质量建成成本(CC_mass)和单位面积建成成本(CC_area)均低于它们的本地对照种。将3种入侵植物作为一组, 它们的叶片平均CC_mass(1.17 g glucose/g)和CC_area(22.34 g glucose/m²)显著低于本地种的叶片平均CC_mass(1.32 g glucose/g)和CC_area(36.93 g glucose/m²)。本研究结果进一步证实, 入侵植物与本地植物相比具有较低的叶片建成成本, 这可能是它们入侵成功的原因之一。同时, 本研究通过分析叶片建成成本与叶片碳浓度、氮浓度、灰分含量(Ash)以及去灰分热值(H_c)的相互关系, 探讨了影响入侵种和本地种叶片建成成本的可能因素。结果显示, 入侵植物具有较低的叶片建成成本是与其较低的碳浓度和氮浓度以及较高的灰分含量相联系的。

为了解阔叶红松(Pinus koraiensis)林乔木树种幼苗的组成及其年际动态, 以长白山阔叶红松林25 ha动态监测样地为平台, 在样地内150个种子收集器周围设置了600个5 m×5 m幼苗样方。基于2006-2008年连续3年的幼苗样方调查数据, 对乔木幼苗的树种组成、数量组成、空间分布特征、年际动态、新增和死亡幼苗组成等进行了分析。结果表明: (1)从树种组成来看, 该群落乔木树种的幼苗组成种类较为丰富, 共记录到21个树种, 这些树种也是样地内胸径1 cm以上乔木树种的主要组成成分。树种组成在年际间变化不大, 但各样方间表现出极大的空间变异。(2)从数量组成来看, 共记录到11,959株乔木幼苗, 以水曲柳(Fraxinus mandshurica)和紫椴(Tilia amurensis)幼苗数最多, 占总幼苗数的72.75%; 水曲柳、紫椴和红松的幼苗数量在年际间有明显波动, 其他树种年际间波动较小。(3)从新增和死亡幼苗的数量与组成来看, 共记录到15个乔木树种的新增幼苗, 其中紫椴、水曲柳、色木槭(Acer mono)、红松等10个树种在每次调查中都有新苗记录, 新苗数量在年际间随物种和样方位置表现出明显差异。(4)对各树种的幼苗、种子和大树的组成和空间分布的比较发现, 各树种的幼苗、种子和大树之间的数量组成和比例差异较大, 其中紫椴、水曲柳、色木槭和假色槭(A. pseudo-sieboldianum)的幼苗、种子在整个样地内都有分布, 春榆(Ulmus japonica)和怀槐(Maackia amurensis)幼苗的空间分布与种子和大树不一致, 糠椴(T. mandshurica)和山丁子(Malus baccata)等的幼苗、种子和大树的个体数相对都较少, 且它们的分布是一致的。

生物多样性与生态系统功能紧密相关。凋落物分解作为生态系统重要功能之一, 对植物群落的物种组成和多样性具有反馈作用。本研究在内蒙古草原通过功能群去除产生不同的多样性梯度, 应用分解网袋法, 研究了草原生态系统的生物多样性变化对凋落物分解过程的影响。实验分为相互补充的三个部分, (1)分解微生境实验: 研究了由于功能群多样性改变引起的分解微生境变化对凋落物分解的影响; (2)凋落物组成实验: 研究了4个功能群的优势物种羊草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)、细叶葱(Allium tenuissimum)、刺穗藜(Chenopodium aristatum)的单种及不同组合的混合凋落物在相同的分解微生境下物种间的相互作用对凋落物分解过程的影响; (3)综合分解微生境和凋落物组成两种影响因素, 将收集的凋落物的单种及其混合物放回原样方进行分解。结果表明, 功能群多样性高的样方中, 其微生境有利于凋落物的分解; 混合凋落物的分解具有非加和性效应。混合凋落物的分解速率与其初始碳含量呈负相关, 与其初始氮、磷含量呈正相关; 当混合凋落物在功能群多样性不同的微生境中分解时, 重量降解速率与微生境中的功能群多样性没有显著的相关关系, 氮流失与功能群多样性呈正相关。我们的研究表明, 群落中凋落物组成和凋落物的功能群多样性相比, 前者是影响凋落物分解的决定性因素; 与地上存活植株所参与的生物学过程相比, 凋落物分解受生物多样性的影响较小; 在生物多样性更高的区域, 氮的循环加速, 有利于提高群落的生产力。

作为被子植物中最进化的类群, 兰科植物通常依靠种内特化的传粉者而形成种间物种隔离。褐花杓兰(Cypripedium smithii)与西藏杓兰(C. tibeticum)是杓兰属大花亚组中的两个近缘种类, 二者形态特征相似, 分布区也存在明显重叠。在西藏杓兰繁殖生物学特征已知的基础上, 本文对褐花杓兰的繁殖生物学特征进行了研究, 并对褐花杓兰与西藏杓兰进行了外部形态比较。结果表明, 4个居群中普遍存在西藏杓兰和褐花杓兰间的一系列形态过渡类型, 两个物种并没有明确的形态差异。褐花杓兰与西藏杓兰杂交亲和, 传粉观察也表明褐花杓兰由熊蜂(Bombus)蜂王传粉, 具有与西藏杓兰相同的传粉系统。因此, 在自然条件下, 西藏杓兰与褐花杓兰之间可能会存在较频繁的基因流, 从而产生一系列中间过渡类型。将它们分为两个独立的物种并不是最好的选择, 建议将其合并为一个种。

2006年9月至2007年12月, 在卡拉麦里山有蹄类自然保护区采用截线取样法调查了蒙古野驴(Equus hemionus)和鹅喉羚(Gazella subgutturosa sairensis)的种群密度。蒙古野驴野外调查样线总长6,696.4 km, 发现7,758 匹蒙古野驴; 鹅喉羚样线总长8,428.84 km, 发现8,586头鹅喉羚。采用Distance 5.0估算了蒙古野驴和鹅喉羚的密度和遇见率。从春季到秋季, 蒙古野驴遇见率在0.058-0.092匹/km之间变化, 而鹅喉羚遇见率则在0.096-0.342头/ km之间变化。春季蒙古野驴种群密度为0.55 ± 0.20 匹/km ² (平均数 ± 标准差,下同), 夏季为0.60 ± 0.13 匹/km ², 秋季为0.78 ± 0.19匹/km ²和冬季为0.54 ± 0.14 匹/km ²。蒙古野驴适宜栖息面积5,800 km²。春季到冬季, 蒙古野驴种群数量在3,379到5,318匹之间变化。鹅喉羚春季、夏季、秋季和冬季种群密度分别为1.14 ± 0.18头/km ², 0.95 ± 0.12头/km ², 1.08 ± 0.18头/km ²和1.54 ± 0.31头/km ²。该保护区的鹅喉羚冬季和春季适宜栖息面积均为10,000 km², 夏季为12,000 km², 秋季为15,000 km²。估算该区域春季鹅喉羚数量为14,286头, 夏季为6,628头, 秋季为8,337头, 冬季为19,677头。本研究的结果将为卡拉麦里山有蹄类自然保护区蒙古野驴和鹅喉羚长期监测提供基础数据。

我国保护生物学研究于1990年开始起步, 目前正处于快速发展阶段。为全面了解我国保护生物学领域的研究现状, 作者在《中国学术期刊全文数据库》和ISI Web of Knowledge中, 用“保护生物学”和“conservation biology”作为检索词, 检索了中国学者在国内外期刊上发表的与保护生物学相关的中英文文献, 采用文献计量法定量分析了我国保护生物学文献的年代分布、期刊分布, 并利用文献的题录信息统计了保护生物学的研究力量、基金项目和研究地区分布, 以及研究物种类群等指标。结果表明, 我国保护生物学的研究力量的分布虽然分散, 但也已经形成从事研究的核心研究人员群体、研究机构群体; 中、英文保护生物学文献的期刊分布都存在离散性与集中性并存的现象, 即: 大量论文集中在少数期刊中, 而少数论文则分布于大量期刊上。我国出版的保护生物学专业期刊只有《生物多样性》一种, 迫切需要创办一种英文保护生物学专业期刊; 研究基金的支持来源广泛, 中文文献主要是国家自然科学基金和省级基金, 英文文献则主要是国家自然科学基金和国际基金; 中英文文献中的研究地点都倾向于生物多样性较高的西南和华南地区; 研究对象主要是植物、哺乳类和鸟类, 单一物种的研究中濒危物种占90%以上; 物种多样性调查和遗传多样性检测的研究较多, 但针对保护方法和实践的研究则不足。