巴山木竹(Bashania fargesii)是秦岭大熊猫冬季和春季主要食物来源。秦岭地区巴山木竹的更新是保护大熊猫和评价其生境质量的一个重要因子, 而发笋是巴山木竹更新的主要方式。揭示巴山木竹发笋和大熊猫取食的时空格局以及二者空间和数量上的相关性对保护和恢复大熊猫栖息地具有重要意义。运用单变量和双变量Ripley K函数点格局方法, 对秦岭南坡佛坪国家级自然保护区40×40 m永久样地竹子发笋和大熊猫取食情况连续6年(2002-2008年, 2007年除外)研究表明, 由于自身克隆生长、资源异质性、大熊猫取食和践踏等因素, 巴山木竹发笋呈现聚集分布格局; 而大熊猫取食的聚集格局可能归因于食物聚集分布、自身取食习惯和取食地段小地形特征。大熊猫取食和巴山木竹发笋空间上呈现正相关, 显示出巴山木竹为秦岭大熊猫食物主要来源。同时, 线性回归结果显示, 大熊猫取食强度与巴山木竹发笋产量之间相关性不显著, 说明该地区还存在其他竹子提供食物来源, 大熊猫对巴山木竹不是完全依赖。

岷山中部地区是我国野生大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)种群分布密度较高的地区之一, 但近年来砍伐森林、种植药材等农业活动较为突出, 可能对大熊猫及其生境利用造成不利影响。为了明确该地区农用地的时空变化特征, 及其对保护区内外大熊猫生境的影响, 我们采用遥感影像解析、GIS空间分析和野外调查相结合的方法在白草河流域进行了本项研究。结果表明, 该流域的农用地主要分布在海拔1,700 m以下的地区。从1994-2008年, 农用地面积呈现先减少后增加的趋势: 1994-2001年间, 农用地面积减少, 减少区域主要在海拔1,700 m以下的地区; 2001-2008年间, 农用地面积增加明显, 增加区域主要在海拔1,700 m以上的高海拔地区和自然保护区周边。农用地扩张直接导致1994-2008年间该地区5,281 hm² (6.46%) 的大熊猫生境丧失。就保护区内外而言, 保护区外部大熊猫生境的丧失比例达21.53%, 而保护区内部的生境变化不大。为了有效保护该地区的大熊猫生境, 除了禁止在自然保护区内部进行开发外, 建议对保护区外部的大熊猫生境进行保护, 禁止在海拔1,700 m以上的高海拔地区进行土地开发。

太白山是秦岭山脉的主峰, 生物区系成分复杂。为了研究太白山鸟类区系在过去20年间的变化, 我们于2007年5-7月(夏季)和9-10月(秋季), 根据海拔和典型植被在太白山南坡选定5种生境类型(退耕林、阔叶林、混交林、针叶林和高山灌丛草甸), 并在各种生境中选择样区采用样线法对鸟类组成进行调查。两个季节共观察到鸟类122种, 其中留鸟85种, 夏候鸟31种, 冬候鸟1种, 旅鸟5种。不同的生境类型中优势种和常见种不同, 而且在夏秋两季也有变化。中低海拔退耕林带鸟类物种数最多, 夏季有60种, 优势种为绿背山雀(Parus monticolus)、黄腹山雀(P. venustulus)和冠纹柳莺(Phylloscopus reguloides); 秋季有59种, 优势种为大山雀(Parus major)。中海拔阔叶林带夏季有鸟类40种, 优势种为绿背山雀、黄腹山雀和异色树莺(Cettia flavolivaceus); 秋季37种, 优势种是黄腹山雀、黑冠山雀(Parus rubidiventris)和银脸长尾山雀(Aegithalos fuliginosus)。 中高海拔针阔混交林带夏季有46种, 优势种是黄腰柳莺(Phylloscopus proregulus)、极北柳莺(P. borealis)和黑冠山雀; 秋季有37种, 优势种是黑冠山雀、褐冠山雀(Parus dichrous)和长尾山椒鸟(Pericrocotus ethologus)。高海拔针叶林带夏季有36种, 优势种是黄腰柳莺和黑冠山雀; 秋季有27种, 优势种是血雉(Ithaginis cruentus)和黑冠山雀。高山灌丛草甸带物种最少, 夏秋季都只有7种。各生境中鸟类物种组成的季节周转率随着海拔的升高而下降, 物种丰富度也呈现同样的趋势。太白山南北坡鸟类物种组成有较高的相似性。与20年前相比, 尽管在每种生境类型中优势种和常见种的组成仍相似, 但太白山南北坡的鸟类物种组成有较大的变化。

2007年4-10月在北京野鸭湖湿地两种保存较好的湿地植被类型和3种主要的退化植被类型中设立了32个样地, 采用陷阱法调查地表甲虫群落的组成, 并在科级水平上探讨了湿地退化及植被类型变化对地表甲虫群落组成的影响。整个采样周期共采集甲虫标本42科, 其中步甲科和隐翅虫科为优势科, 蚁形甲科、肖叶甲科和薪甲科为亚优势科。在所研究的5种植被类型中, 湿地景观保存较好的芦苇(Phragmites communis)带与球穗莎草(Cyperus glomeratus)带的甲虫群落活动密度、科丰富度和Shannon-Wiener多样性指数(H')均无显著差异, 而上述两种植被类型的甲虫活动密度以及球穗莎草带的甲虫科丰富度均显著高于3种退化的植被类型。对地表甲虫群落组成与9个环境因子进行的典范对应分析(CCA)表明, 32个样地在CCA排序图中的分布与植被类型之间存在明显的对应关系, 土壤含水量、植物盖度、植物生物量和枯落物盖度是影响地表甲虫群落组成及空间分布的主要环境因子。相关和回归分析结果也显示, 甲虫群落的活动密度与土壤含水量、植物生物量和植物盖度均极显著或显著正相关, 科丰富度与植物生物量显著正相关, 多样性指数(H')与植物盖度极显著负相关; 其中土壤含水量的变化能够解释甲虫群落活动密度总方差的57%。此外, 通过主成分分析获得了反映土壤含水量、植物生物量和植物盖度综合作用的环境变量WBC (Water-Biomass-Coverage)。依据地表甲虫活动密度与WBC的关系, 可将5种植被类型分为彼此差异极显著的3组。研究结果表明保持良好的湿地景观对于保护湿地甲虫具有重要意义。

为了解植物群落在多尺度下的空间变异规律及其对空间尺度的依赖, 以川西南山地阔叶混交林为对象, 在有代表性的地段设立100 m×100 m样地, 采用传统的罗盘仪对树体的相对空间位置进行定位, 运用主轴邻距法(principal coordinates of neighbor matrices, PCNM)对群落空间结构的多尺度(100 m内)特征进行了研究。结果表明,群落均匀度指数、空隙度和开度、林分胸高断面积和林分密度在大尺度上表现出显著的空间结构。在不同的尺度下, 林分密度、叶面积指数和林下地表直接辐射都对均匀度指数有影响, 林分密度、林下地表直接辐射、生物量和空隙度都对土壤有机质含量有显著影响, 群落结构与环境因子都表现出明显的空间结构。PCNM分析可获取样本间空间关系在不同尺度上的分解向量, 与群落结构显著相关的PCNM因子即是群落或生境在该尺度上所表现出的显著的空间结构。典型相关分析结果表明群落结构因子和光因子相关性显著, 两者都与PCNM变量极显著相关且相互影响,表明群落结构和光因子都表现出显著的空间结构。因此, 利用PCNM对群落结构进行空间分析有助于理解群落空间异质性对尺度的依赖。

为了解拟南芥在天山北部的分布状况及环境依赖特点, 分析拟南芥的自然选择特征, 本文对天山北部分布的13个拟南芥(Arabidopsis thaliana)生存群落结构、组成及其与环境关系进行了研究, 并分析了拟南芥与群落主要物种的种间联结性。结果表明: 拟南芥生存的群落结构简单, 其中天山北坡中段的石河子、一四三团、沙湾、独山子地区的8个群落均为草本类型, 优势种相似, 而与伊犁果子沟、额敏和阿勒泰的5个群落差别较大。属的区系成分分析表明世界分布、北温带分布以及地中海、西亚至中亚分布型成分占大多数, 具有典型的地中海旱生植物区系分布特征, 体现了本地拟南芥分布及演化的干旱、半干旱的地理环境特点。采用双向指示种分析(TWINSPAN)将13个群落分为新疆绢蒿-猪毛菜-角果毛茛(Seriphidium kaschgaricum-Salsola collina-Ceratocephalus testiculatus)、新疆绢蒿-猪毛菜(S. kaschgaricum-S. collina)、新疆绢蒿-狭果鹤虱(S. kaschgaricum-Lappula semiglabra)、新疆绢蒿-旱麦草(S. kaschgaricum-Eremopyrum triticeum)、勿忘草-草原苔草(Myosotis sylvatica-Carex liparocarpos)5个群落类型。去势典范对应分析(DCCA)表明经度、坡向、土壤有机质及pH值是决定天山北部拟南芥种群分布的主导因子。拟南芥分布与群落内其他物种有极强的依赖关系, 与13个群落62个主要物种的种间联结性分析表明, 共有119个正关联性种对, 明显高于72个负关联性种对, 与各群落优势种呈显著正关联。拟南芥种群分布数量在群落间差异较大, 分布于降雨较少的天山中部浅山地带拟南芥种群数量均高于降雨较丰富的天山西部伊犁果子沟地区, 是否发生适应性分化需要深入研究。

扇蕨(Neocheiropteris palmatopedata)目前仅零星分布于我国的四川、贵州和云南, 其种群数量日趋减少, 濒临灭绝, 已被列为国家二级保护植物。我们在对扇蕨的种群生态及群落特征、萌发和生长特性、土壤性质研究的基础上分析了导致其濒危的因素。结果表明: 扇蕨生长在原生性强的常绿阔叶林和针阔混交林下, 在群落中处于受支配的地位。扇蕨的孢子无休眠期, 萌发率较高, 因此孢子萌发不是导致其濒危的原因。但扇蕨在自然条件下完成其生命周期所需时间长,易受自然灾害如旱灾等的影响, 导致孢子成苗率极低。虽然扇蕨萌生能力强,但利用根状茎繁殖不能扩展其分布范围。扇蕨生境土壤化学成分分析结果表明,有机质、有效钙、有效镁、有效硼是影响扇蕨生长发育的关键土壤因子。总之, 扇蕨自身特殊的生物生态学特性使其生存竞争力低是其濒危最主要和最直接的原因,而人类活动导致的生境丧失及相伴的生境片断化加速了这一物种的濒危。

苦马豆(Sphaerophysa salsula)是荒漠区重要的豆科植物。为了研究其共生根瘤菌的多样性, 本试验采用16S rDNA PCR-RFLP和16S rDNA全序列分析方法, 对西北部分地区的苦马豆根瘤菌进行了遗传多样性及系统发育分析。结果表明, 57株供试菌株共产生了9种遗传图谱类型, 对每种图谱类型的代表性菌株进行16S rDNA全序列分析的结果表明, 它们分别归属于中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、叶杆菌属(Phyllobacterium)和Shinella kummerowiae。不同地域的菌株在多样性方面也有明显差异: 分离自银川的苦马豆根瘤菌的Jaccard相似性系数较低; 而来自民乐县和临泽县的菌株有着非常丰富的遗传多样性, 其Simpson指数分别为0.826和0.710, Shannon-Wiener指数分别为1.831和1.530。以上结果为进一步确定西北地区豆科植物根瘤菌的系统分类地位提供了依据。

为了解长江河口湿地鱼类种类组成的现状及变化趋势, 作者于2004-2007年间在长江河口湿地设置了33个采样站点, 采用多种调查网具对该水域的鱼类资源状况进行了较为系统的调查。共调查到鱼类123种, 隶属1纲18目46科。结合文献记录, 本地区共有鱼类208种, 隶属2纲22目67科。海鲢(Elops saurus)和印度小公鱼(Sardinella sindensis)为本地区的新记录种。鱼类组成以鲤形目和鲈形目为主; 生态型以淡水鱼类最多。长江南支、北支和口门区水域的种类组成存在一定的差异, 南支常见种以鲤形目鱼类为主, 而北支和口门区以鲈形目鱼类为主。与1990年以前的调查资料相比, 长江河口湿地鱼类物种数有所减少, 其中软骨鱼类和鲀科鱼类下降相对较多。一些重要经济种逐渐变为偶见种, 甚至成为濒危物种, 如鲥(Tenualosa reevesii)、前颌间银鱼(Hemisalanx prognathus)和暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)等。导致河口湿地鱼类物种多样性下降的主要原因可能是过度捕捞、水域污染和栖息地丧失等。

为了对生产上应用的5个尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)品系的遗传背景进行本底调查,以期为育种工作提供基础数据, 本文用19对微卫星引物对5个尼罗罗非鱼品系(苏丹品系、台湾品系、吉富品系、超雄品系Ⅰ和超雄品系Ⅱ)进行了遗传多样性分析,计算并统计了等位基因数、多态信息含量(PIC)、杂合度、遗传相似性系数、遗传距离等参数。结果表明19个微卫星位点在5个罗非鱼品系中共检测到113个等位基因,平均期望杂合度在0.578-0.692之间,平均多态信息含量在0.473-0.628之间。5个尼罗罗非鱼品系有较丰富的遗传多样性,而超雄品系Ⅰ的遗传多样性相对较为贫乏。

高山带是指自然气候森林边界即林线到雪线之间的无林区域。受低温限制的高山生物对气候变化具有高度的敏感性, 因此高山带被视为监测气候变化的理想试验场所。气候变暖加速了高山冰雪消融, 也加剧了高山生物多样性的波动, 因而高山生物多样性变化对于指示全球气候变化具有十分重要的意义。目前, 高山生物多样性对气候变暖响应的研究主要集中在高山物种组成和群落结构的变化、物种的分布格局和适宜生境的变化、林线交错带的位移、种间关系的变化等方面。气候变化与人为干扰等因素的叠加效应为预测未来生物多样性的变化增加了很多不确定性, 从长期来看, 气候变化效应相对于其他因素会显得越来越重要。未来的重点研究领域包括高山带生物多样性对极端气候变化的响应、全球气候变化背景下生物多样性与生态系统过程的关系、高山带地上/地下生物多样性的相互作用关系及其对气候变化的响应与适应、全球气候变化与人类活动干扰的叠加效应对高山生物多样性格局的影响等。

本文系统地分析了《生物多样性公约》(以下简称《公约》)国际履约的全过程, 得出履约是一个动态的、反馈的、注重实效的过程。其中核心议题变化、利益集团结盟和分化以及国家层面的履约是履行《公约》的三个相辅相成的过程。核心议题是历次缔约国大会的精髓, 核心议题产生关键性的决议, 其变迁导致公约组织机构、履约行动策略和计划发生变化, 也是利益集团分化的根本原因之一。利益集团分化是国际层面上对公约变化的响应, 是公约发展的驱动力之一, 然而利益集团难以协调也是目前阻碍《公约》发展的主要原因。国家层面上, 各国通过调整执行公约条款的优先顺序响应新的决议。不同国家根据各自国情有不同的履约优先顺序, 而我国履约实践存在优先顺序不明确, 缺少对《公约》的响应等问题, 直接导致我国履约效率低下。最后依据对《公约》履约过程变化分析结果, 宏观上提出中国履约对策建议。