落叶是树木适应环境变化的一种方式, 水分梯度往往是导致热带森林落叶物种比例产生差异的最主要原因。为研究落叶树种在森林次生演替过程中的变化规律, 我们在海南岛霸王岭林区内调查了4个林龄阶段(5年、12年、25年和55年)的刀耕火种弃耕地自然恢复群落样地。在5.25 hm²的全部样地内共记录到高H>0.1 m的落叶木本植物24种, 隶属于15科21属。其中紫葳科、大戟科、含羞草科是含落叶树种最多的3个科, 黄牛木(Cratoxylum cochinchinens)、猪肚木(Canthium horridum)、山柑算盘子(Glochidion fagifolium)是多度最高的3个落叶树种, 枫香树(Liquidambar formosana)、黄牛木、山柑算盘子是胸高截面积最大的3个落叶树种。在次生演替过程中, 落叶物种比例以5年恢复群落中最高, 而后随群落演替进程下降;不同径级大小个体的落叶物种比例也表现出相同的变化趋势, 且较大径级个体(DBH≥5 cm)比例高于小径级个体(DBH<5 cm)。落叶物种个体密度比例和胸高截面积比例呈现单峰曲线变化: 在恢复12年的群落中达到最大, 而后随群落演替进程下降。除幼树(H>1.5 m, DBH<5 cm)外, 其他各径级个体中的落叶物种密度和胸高截面积比例也表现出相同的变化趋势。我们的研究表明, 在海南岛热带低地雨林刀耕火种后的次生演替和自然恢复过程中, 落叶物种比例及其密度随恢复过程而发生相应的变化, 在一定的恢复时期内呈现一定的季雨林群落特征。

为评估皆伐迹地地表苔藓组成与特点, 同时为苔藓生物多样性的保护与恢复提供理论依据, 作者于2006年7-10月调查了四川省阿坝藏族羌族自治州地区壤塘二林场云杉(Picea likiangensisvar. rubescens)林皆伐迹地自然恢复过程中苔藓植物和维管植物的组成和结构; 采用方差分析法对苔藓层结构参数进行差异性检验, 对苔藓层结构参数和环境因子作非参数Spearman相关性分析, 并对显著性因子进行回归分析。结果表明: (1)在9-27年植被自然恢复过程中, 不同阶段苔藓植物群落优势物种组成发生了更替。一些个体较小、易产生孢子、喜阳、抗干扰的顶蒴藓物种侵入并占据优势; 而一些出现于早期采伐迹地、喜湿、对环境变化较敏感的侧蒴藓物种消失。(2) 随着迹地植被自然恢复, 苔藓植物群落物种丰富度、多样性指数和均匀度指数总体上呈下降趋势; 迹地上样方间苔藓层盖度和生物量波动较大, 但随着自然恢复进程而迅速减少, 群落结构趋向简单化; (3)维管植物发育程度与苔藓层发育关系密切; 草本层生物量对苔藓盖度和种丰富度起主导作用, 草本层高度是对苔藓生物量有显著影响的主导因子。综合分析表明, 早期采伐迹地的自然恢复进程中由维管植物群落结构变化导致的生境差异对苔藓植物发育影响较大。

为揭示长期不同施肥管理措施下农田生态系统生物多样性的变化规律, 作者于2006年4月在太湖地区一个长期肥料试验定位监测田, 运用群落生态学方法研究了7种长期不同施肥处理持续20年后对水稻—油菜两熟制油菜田杂草群落多样性的影响。试验区共记录到杂草17种, 隶属于11科。不同施肥处理小区中杂草种类以单施化肥区(6种)和施化肥+全年秸秆区(5种)最少, 纯氮肥区最高(12种); 以看麦娘(Alopecurus aequalis)、日本看麦娘(A. japonicus)、菵草(Beckmannia syzigachne)、牛繁缕(Malachium aquaticum)、野老鹳草(Geranium carolinianum)等5种发生密度较大, 它们分别在不同施肥小区中占据优势。长期不同施肥措施下, 田间杂草群落的物种多样性有明显差异: 纯氮肥区Shannon-Wiener指数显著大于其他小区, 但Simpson优势度指数最低; 不施肥区(对照区)和纯氮肥区Pielou均匀度指数显著高于其他施肥处理区; 施化肥+秸秆还田显著提高了田间杂草的优势度。田间杂草群落的优势种组成也发生了一定变化, Whittaker指数表明施化肥+夏季秸秆还田和单施化肥的影响最显著, 常规施肥和施化肥+秋季秸秆还田次之, 而施化肥+全年秸秆还田和单施氮肥没有显著影响。Sørenson群落相似性指数及聚类分析结果也得到同样的结论。本文研究结果表明, 单施化肥(平衡施用N、P、K肥)、常规施肥和化肥配施秸秆处理均能显著改变田间杂草群落的组成, 降低某些优势杂草在群落中的优势地位, 从而抑制其发生危害程度。

土壤种子库是植物潜在的种群, 其时空分布格局对植物群落的动态与稳定性有着举足轻重的影响, 尤其是在受外来种入侵危害地区, 土壤种子库的特征对生态系统的恢复和未来植被的结构、功能、组成与动态等更为重要。本文通过野外调查与萌发实验相结合的方法研究了四川攀枝花市紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)入侵地区的植被组成和紫茎泽兰种子雨前后土壤种子库的变化, 初步探讨了受入侵地区种子库中包括紫茎泽兰在内的物种的种类与储量情况。结果表明: (1)在紫茎泽兰危害严重的地带, 群落组成比较简单, 草本层以紫茎泽兰最为丰富, 种群构成为1-4年生植株及其荫庇下大量的实生幼苗, Drude多度极大, 频度达100%; (2) 在土壤种子库中有13种高等植物出现, 与植被组成的相似度为0.31; 土壤种子库总储量为3,180粒/m², 其中紫茎泽兰1,950粒/m², 占总储量的61.3%。种子库各层种子储量不同, 上层种子少于中下层, 差异不显著 (P>0.05), 在土壤下层(5-10 cm层)的紫茎泽兰种子仍然可以萌发; (3) 种子雨后,表层土中(0-2 cm)紫茎泽兰种子总储量为4,733粒/m²;紫茎泽兰种子雨后种子萌发出现2个峰值, 分别为第9天与第17天, 表明土壤中的紫茎泽兰种子会阶段性打破休眠。紫茎泽兰在当地植被和土壤种子库中都占绝对优势, 其他物种从种子阶段就开始亏缺, 是紫茎泽兰不断更新和难以彻底控制的重要原因。

野生大豆(Glycine soja)是栽培大豆的祖先, 为东亚特有种, 大部分分布在中国。我们采用52对SSR引物和10个植物学性状, 以遗传丰富度和Simpson多样性指数为指标, 对来自中国3个地理生态区域涉及24个省区的196份野生大豆所构成的代表性样本的遗传变异进行了研究, 以期从分子水平和表型水平两个层面上揭示中国野生大豆遗传多样性和地理生态特异性。结果表明: 中国野生大豆群体SSR位点的等位基因平均丰富度 (NA)和平均Simpson多样性指数(H)分别为16.1和0.852, 高于栽培大豆 (NA = 11.4, H = 0.773), 野生群体的遗传多样性明显高于栽培群体。3个地理生态群体中南方群体多样性最高(NA = 12.9, H= 0.842), 黄淮海群体最低(NA= 11.4, H= 0.805), 东北群体居中(NA= 12.5, H= 0.834)。群体间存在遗传分化, 不同群体具有不同的特异等位基因, 位点AW132402 (A2连锁群)、Satt522 (F)、satt150 (M)、Sat_332 (D1a)、Satt046 (K)、sct_190 (K)等的一些等位基因只在特定群体出现, 表现出群体分化后的生态特异性。中国野生大豆植物学性状的群体变异丰富, 平均Simpson多样性指数为0.710。地理群体间存在分化, 最明显的是生育期性状的分化, 反映了地理、光照和温度等生态因子的选择作用, 其中南方地理群体多样性最高(H = 0.671)。SSR分子标记和植物学性状所获结果相对一致, 表明中国野生大豆地理群体间性状分化有其遗传分化的基础。

红腹角雉(Tragopan temminckii)和血雉(Ithaginis cruentus)是主要分布在中国的受胁雉类, 到目前为止, 对这两种雉类的生态学特征的了解并不多。作者于2006年5-8月, 在四川省栗子坪自然保护区公益海, 运用样线法和样方取样法对红腹角雉和血雉在繁殖季节的觅食生境选择进行了对比研究。研究结果表明, 两种雉在海拔分布和觅食生境上都存在重叠, 红腹角雉主要分布在较低海拔(1,950-3,450 m), 血雉分布在相对较高海拔(2,760-3,800 m)。它们对针叶林和针阔混交林都表现出正选择性, 而对箭竹林表现出负选择性。微生境尺度上, 两种雉觅食生境的乔木和草本盖度均较大, 草本高度高; 两种雉的活动区内针叶林面积较大, 距林区公路较近; 红腹角雉对坡向没有选择性, 血雉偏好西南坡向的生境。与对照样方相比, 红腹角雉的觅食生境的箭竹高度和盖度小, 血雉觅食生境的箭竹高度和盖度与对照样方无显著差异。红腹角雉活动区内的箭竹林面积比例显著小于血雉活动区, 针阔混交林面积比例显著大于血雉活动区。表明两种雉类在需要某些共同资源的情况下, 对觅食生境的利用产生了分异, 这是两种雉类能够同域分布的基础条件之一。

克氏原螯虾(Procambarus clarkii)已入侵我国江苏、湖北、江西、安徽等多个省(市)。为研究克氏原螯虾对其生境中主要两栖动物泽蛙(Rana limnocharis)的影响, 我们于2006年5-6月对广西桂林地区自然生境中克氏原螯虾和泽蛙蝌蚪的数量和密度进行了调查, 7月在室内进行了克氏原螯虾对泽蛙蝌蚪和饰纹姬蛙(Microhyla ornata)蝌蚪的捕食实验。野外调查结果表明克氏原螯虾的密度与泽蛙蝌蚪的密度呈显著负相关。室内实验结果表明克氏原螯虾对泽蛙蝌蚪的捕食强度与克氏原螯虾体长呈显著正相关, 且对泽蛙蝌蚪的捕食强度高于饰纹姬蛙蝌蚪。表明克氏原螯虾对两栖类幼体有比较严重的危害, 应加强监测, 采取相应措施预防和控制其危害。

本文以大额牛(Bos frontalis)为外群, 应用16对微卫星DNA标记结合荧光-多重PCR技术, 评估了5个中国地方牦牛(Bos grunniens) (帕里牦牛、斯布牦牛、西藏高山牦牛、麦洼牦牛和九龙牦牛)品种内遗传变异和品种间遗传关系。6个群体的16个微卫星座位上共检测到159个等位基因, 其中有33个等位基因为5个牦牛品种所特有。6个群体的有效等位基因数(N_e)在2.2043-3.2754之间, 平均杂合度(H)在0.4858-0.6153之间, 平均多态信息含量(PIC)在0.4230-0.5711之间。5个牦牛品种的微卫星座位有丰富的遗传多样性; 而大额牛的遗传多样性相对较贫乏。5个牦牛群体间的遗传分化系数(Gst)为0.0527, 表明牦牛亚群体间遗传分化水平很低。采用邻近结合法构建聚类图和模糊聚类分析表明, 5个牦牛品种分为两大类, 其中斯布牦牛、西藏高山牦牛、帕里牦牛和麦洼牦牛为一大类, 九龙牦牛为一类。研究结果将为中国地方牦牛品种的保护和利用提供重要的理论依据。

不同的土壤管理方式对土壤的质量有重要影响, 而土壤微生物群落功能多样性是反映土壤质量变化的重要指标之一。本研究旨在利用Biolog微孔板鉴定系统研究不同培肥措施下茶园土壤微生物群落功能多样性的变化。比较6种处理的结果发现, 与NPK肥+清耕(CK)相比, 平均吸光值(average well color development, AWCD)的变化速度(斜率)和最大值顺序为: 饼肥+PK+间作三叶草>NPK肥+稻草覆盖>饼肥+PK+稻草覆盖>饼肥+PK+清耕>NPK肥+间作三叶草>CK。可见间作三叶草与稻草覆盖不同程度地提高了微生物整体活性和丰富度, 其中饼肥+PK+间作三叶草处理处理效果最好。分析多样性指数发现, 虽然稻草覆盖与间作三叶草对土壤常见微生物种类影响并不大, 但微生物群落均匀度有所降低。对碳源利用主成分起分异作用的主要是糖类和羧酸类物质。

研究空气真菌群落结构和分布特征可为制定空气真菌污染防治对策和环境治理提供科学依据。我们于2005年7月至2006年6月, 采用仪器采样法分别在居住区、交通干线、中心商业区、公园绿地4个功能区对合肥城区空气中的真菌进行了监测。结果表明, 合肥城区空气已受到不同程度的真菌污染。城区空气中共分离得到真菌35个属, 优势属为曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、毛霉属(Mucor)、根霉属(Rhizopus)、木霉属(Trichoderma)。空气真菌平均浓度为2,744 CFU/m³, 真菌浓度在居住区、中心商业区、公园绿地3个功能区由早、中、晚逐渐升高; 在交通干线中午较高、早晚较低。空气真菌浓度的季节变化在居住区和交通干线不明显, 而在中心商业区和公园绿地表现为春秋季较高, 夏冬季较低。空气真菌浓度的全年变化在居住区和交通干线不明显, 而在中心商业区的4月与10月、公园绿地的4月与9月, 空气真菌浓度显著高于全年其他月份。空气真菌浓度分布的时空特征不仅与环境因素、大气污染等因素有关, 还受到人类活动和植被等因素的影响。

为了探讨区域环境变化对苔藓植物物种多样性的影响, 作者通过文献查阅、实地调查、标本查检和鉴定, 对20、21世纪初上海徐家汇地区苔藓植物种类组成进行了比较分析。结果表明, 20世纪初该地区记载有24种苔藓植物, 其中15种是以徐家汇为模式产地发表的新种, 但目前仅有7种(包括6种1亚种)仍被接受; 该地区现有21种苔藓植物分布。经历100年后, 环境条件的改变对其苔藓植物物种多样性的影响并不显著, 但却使其种类组成发生了根本性变化。20世纪初以徐家汇为模式产地的苔藓植物, 目前除尖叶匍灯藓(Plagiomnium acutum)外, 其余都已从其模式产地消失。而以葫芦藓科和真藓科为代表的土生苔藓植物数目明显增加。多种世界广布、抗干扰能力强的伴人苔藓植物成为主要种类。树附生苔藓植物的种类组成发生变化, 种数也相对100年前明显减少。此外, 作者对城市苔藓植物的保护提出了建议。

洞穴生物多样性是生物多样性的重要组成部分。广西是我国喀斯特地貌主要分布区之一, 洞穴生物多样性丰富, 但目前研究甚少。2007年5-6月, 对广西雅长自然保护区8个洞穴中的动物进行了采集分类, 共获标本180余号, 隶属4门10纲20目31科36种(或类群)。其中, 洞穴灶马、马陆、蜘蛛等为洞穴常见类群, 弹尾目、蜈蚣目、双翅目的蚊类、蝇类等是洞穴分布较广泛的类群, 蜚蠊目、脉翅目等在洞穴中很少见到, 是数量极少的稀有类群。潮湿洞穴比干燥洞穴物种多样性丰富, 较深的洞穴比较浅的洞穴物种多样性丰富, 在同一洞穴中, 潮湿的洞段比干燥洞段分布的洞穴动物数量多。就洞穴动物的居栖习性而言, 洞穴温度适中、湿度大、洞穴环境稳定, 不受外来洪水或外来生物的侵扰, 比较适宜洞穴动物生存。另在调查的过程中, 发现部分洞穴生态环境遭到严重破坏, 洞穴生物的生存受到威胁, 为防止我国洞穴生物多样性的丧失, 必须加强当地居民的洞穴生物多样性保护意识, 保护洞穴环境, 并制定相关法律法规保护洞穴生物。

为初步了解黄浦江和苏州河的鱼类多样性组成及其时空分布特征, 2005年6月至2006年5月, 对黄浦江上游河段的淀峰、松浦大桥两个站点, 以及苏州河上游河段的白鹤、黄渡两个站点进行了逐月的鱼类监测。四个站点共采集到鱼类44种, 隶属10目14科35属, 其中苏州河上游30种, 隶属6目10科25属, 黄浦江上游39种, 隶属10目13科32属。黄浦江上游鱼类的物种多样性明显高于苏州河上游, 白鹤、松浦大桥、淀峰之间的鱼类群落为中等相似, 黄渡与松浦大桥、淀峰之间的鱼类群落为中等不相似。各站点的鱼类具明显的季节性变化, 夏、秋季大于冬、春季。四个站点的鱼类均以杂食性和定居性的物种为主, 杂食性鱼类物种数占51.5-62.5%。松浦大桥站的江海洄游性和河湖洄游性鱼类数量明显多于其他站点。鱼类物种的时空重现率计算结果反映了黄浦江、苏州河上游各水域的鱼类群落具相对独立性。初步研究结果表明长期恶化的水质问题和较差的水系连通度可能是影响苏州河上游鱼类多样性的关键因素, 而黄浦江具更大水域面积, 以及较好水质状况和水系连通度, 有利于丰富鱼类多样性。

通过对盘羊(Ovis ammon)化石和岩画分布的分析, 初步探讨自更新世以来我国盘羊的分布趋势和历史变迁。在更新世, 盘羊曾经出现在东北、西北、华北、华中和西南地区, 栖息地以草原、荒漠和山地为主。在黄河中下游, 盘羊分布区开始由黄河以南向黄河以北退缩; 更新世盘羊化石分布点现在已经没有盘羊分布。从盘羊岩画分布看, 石器时代的一些分布点现在还有盘羊, 一些位于现代盘羊分布区的外围, 一些地方现在已经没有盘羊分布; 这个时期盘羊开始从华北地区消失, 栖息地既有山地、丘陵、也有高原。由于来自人类发展的影响, 历史时期盘羊分布区虽然继续缩小, 但保持着连续分布。在野外调查的基础上, 本文介绍新疆以外我国盘羊的现代分布。在祁连山, 盘羊分布于西祁连山。在阿尔金山, 盘羊分布区由两个部分组成, 一是位于与西祁连山连接部的北阿尔金山, 另一是索尔库里以南的南阿尔金山。在昆仑山, 盘羊主要分布在昆仑山口、野牛沟和那仁郭楞河以东的东昆仑山。在西藏, 喜马拉雅山北坡是西藏盘羊的主要分布区。在内蒙古高原, 盘羊主要分布于四王子旗和苏尼特左旗一带。目前, 我国大部分盘羊栖息于山地和高原, 这些地方已成为盘羊最后的自然庇护所。另外, 羌塘高原、藏北无人区、可可西里和中、西昆仑山盘羊非常稀少, 这些地方大部分区域高原面与湖盆相差50-200 m, 不是盘羊理想的栖息地。