常绿落叶阔叶混交林是我国北亚热带的地带性植被类型, 在神农架山地其优势类型为水青冈-青冈混交林。本研究基于对120 m×80 m的永久样地的2001、2006、2010年3次调查数据, 从物种组成、数量特征、群落结构等方面分析了神农架山地米心水青冈-多脉青冈(Fagus engleriana-Cyclobalanopsis multiervis)混交林群落的动态特征。结果表明: 群落的物种组成变化不大, 在2001年、2006年和2010年分别为81、84和83种; 优势成分以多脉青冈、米心水青冈、粉白杜鹃(Rhododendron hypoglaucum)和灰柯(Lithocarpus henryi)为主, 但常绿树种重要值有增加的趋势; 树木生长速率有加快的趋势; 常绿树种的动态性强于落叶树种。树木数量、胸高断面积均呈现出先增加后减少的趋势; 群落的整体结构未发生较大的变化, 死亡个体的结构变化较为明显。从群落9年内的物种组成和结构变化来看, 虽然在两次调查间隔期间树木的死亡和增补格局发生变化, 雪灾对该群落可能产生了一定的影响, 但该群落的物种组成和结构总体格局未发生较大变化, 处于一种动态平衡, 对外界干扰有较强的抵抗力。

对环境变化敏感的附生苔藓植物是亚热带潮湿生境山地森林生态系统的重要组分之一。为了解不同类型植物群落间过渡带附生苔藓植物多样性与分布特征, 我们对哀牢山徐家坝地区中山湿性常绿阔叶林(也称为原生林) 与3类不同类型森林(苔藓矮林、次生的栎类萌生林和滇山杨(Populus bonatii)林)之间的过渡带内树干附生植物的物种组成、多样性、生活型等进行了调查研究。结果表明: 原生林与苔藓矮林过渡带的物种丰富度(68)和Shannon-Wiener多样性指数(3.46)低于其相邻的原生林(分别为85和3.69)和苔藓矮林(分别为92和3.98)。而在原生林与栎类萌生林、滇山杨林两类次生林的过渡带上, 物种的丰富程度高于各自的次生森林但低于原生林。有些物种的分布仅限于过渡带, 如亮叶光萼苔(Porella nitens)和细枝刺枝藓(Wijkia surcularis)的分布仅限于原生林-滇山杨林过渡带, 狭叶厚角藓(Gammiella tonkinensis)仅出现于原生林-苔藓矮林过渡带, 具有一定的保护价值。我们认为边缘效应产生高生物多样性这一特征对于过渡带树干附生苔藓植物群落而言并不符合。

适应性评价是衡量植物迁地保育成功与否的关键。采用生长发育、抗逆性与繁殖能力指标, 作者评价和研究了华西亚高山植物园位于四川都江堰海拔1,800 m的龙池基地的中国产杜鹃属(Rhododendron)植物中5亚属7组33亚组172种(含17亚种或变种)的迁地保育适应性, 计246种次, 每种次5-20个个体。结果表明: (1)杜鹃属植物对于保育地的适应性与其区系地理的同质性、海拔的接近度、类群的进化程度和关键功能性状具有较为密切的联系; (2)中国-日本森林植物亚区分布的杜鹃属植物的适应性优于中国-喜马拉雅森林植物亚区; (3)与保育地海拔愈接近的类群及种类其适应性愈高, 由较高海拔向较低海拔的引种适应性高于反向引种; (4)杜鹃属中的原始类群及以我国东部分布为主的中等进化程度类群的适应性明显高于进化类群, 尤其高于向西分化的高山杜鹃类群; (5)具有叶片大型化、无毛或少毛、少鳞片等关键功能性状的杜鹃类群及其种类, 更适宜阴湿与低辐射环境。结果表明, 有关适应性理论能解释杜鹃属迁地保育适应性, 但也有局限性。

观光木(Tsoongiodendron odorum)是我国特有的濒危植物, 有居群较小、间断分布的特点。为探讨生境片断化对观光木居群的遗传多样性和交配系统的影响, 我们采用8对微卫星引物对采自广东南昆山的观光木片断化居群的61个成株和15个家系共780个种子进行了基因分型, 调查了5个空间隔离的斑块中观光木的两代遗传多样性以及各个层次(居群、斑块及个体)的交配系统参数。结果显示: 片断化生境中观光木成株遗传多样性水平适中(H_E = 0.522), 种子遗传多样性比成株稍低(H_E = 0.499), 但没有显著的差异, 近交系数在种子中也没有显著的升高, 暗示生境片断化并没有侵蚀观光木的遗传多样性; 多位点交配系统分析(MLTR)结果表明, 该片断化生境中观光木为高度异交树种(t_m = 1.000), 只有较少的双亲近交(biparental inbreeding)和相关性交配(correlated mating)事件发生, 但有效花粉供体(effective pollen donor)数目较少(N_ep为3.7-5.4); 5个斑块间异交率差异不明显, 但小的斑块有效花粉供体相对较多; 另外, 观光木个体之间的异交率存在明显差异, 少数个体存在自交现象。这些结果为濒危物种观光木的长期保护提供了重要的遗传学信息。

依据“中国近海海洋综合调查与评价”专项(908专项)的南海北部大尺度海区(107°00′-119°00′ E, 16°00′- 24°00′ N)夜光藻(Noctiluca scintillans)种群调查数据, 利用地理信息系统(geographic information system, GIS)栅格内值功能进行空间局部插值, 从而构建空间格局分析模板, 对南海北部夜光藻种群的空间分布及季节变化进行了分析, 并探讨夜光藻对温度、盐度和营养盐的适应特性。结果表明, 南海北部夜光藻细胞丰度的变化范围在0.001×10⁴- 64.5×10⁴cells/m³, 周年平均为(0.56 ± 3.29)×10 ⁴cells/m³(n = 1,424), 春季>秋季>冬季>夏季, 最高为(1.28 ± 4.24)× 10⁴cells/m³(n=356), 最低为(0.19 ± 0.95)×10⁴cells/m³(n=356)。夜光藻细胞丰度总体呈现出近岸高于远海, 且在近海海域呈斑块状分布的格局。雷州半岛东部近岸周年均是夜光藻密集的区域, 且是冬季的最高丰度区; 南海北部大部分海域周年则是夜光藻丰度最低的区域; 粤东大鹏湾及珠江口邻近海域在夏冬两季并未成为丰度高值区; 海南岛东南部近岸在夏季有较高丰度的夜光藻。与1958-1959年全国海洋综合调查在南海北部的数据资料相比, 夜光藻细胞丰度猛增, 高于1959年平均丰度27倍余, 季节差异变大, 密集区变得更明显。南海夜光藻种群具有更高的适温属性, 有别于东海、黄海、渤海夜光藻种群。盐度的正常波动一般对夜光藻丰度变化没有明显的影响。夜光藻大量繁殖并不直接依赖于高营养盐环境, 水体富营养化程度并不能单独地作为预判夜光藻增殖暴发的标准。

由茄镰孢豌豆专化型(Fusarium solani f. sp. pisi, Fsp)引起的根腐病是豌豆(Pisum sativum)最重要的病害之一。研究不同地理来源Fsp的遗传多样性, 对了解该菌的遗传背景及防治病害具有重要意义。本研究从血红丛赤壳交配群VI(Nectria haematococca MPVI)全基因组序列中筛选SSR位点, 选取107个SSR位点设计引物, 获得24对多态性引物。用24对多态性引物对不同地理来源的96个Fsp分离物进行遗传多样性分析, 结果表明, 24对引物共扩增出132个等位基因, 变异范围为3-15, 平均为5.5。基因多样性指数范围为0.4855-0.8264, 平均为0.7038。供试的96个Fsp分离物可分为93个基因型。聚类分析表明, 在相似性系数为0.8时, 96个Fsp分离物被划分为10个组群。Fsp分离物的地理来源或致病性与SSR聚类结果无关。分子方差分析(AMOVA)结果表明, Fsp遗传变异主要存在于群体内, 地理条件和生态区环境对Fsp遗传分化有显著影响。

为进一步了解植物内生拟盘多毛孢(Pestalotiopsis)的组成及变化规律, 本研究对广西林科院植物园的壳斗科(10种)、樟科(7种)和棕榈科(5种)植物的内生真菌拟盘多毛孢多样性分四季进行了调查。经分离鉴定得拟盘多毛孢属真菌30种, 其中从壳斗科分离到17种、樟科分离到19种、棕榈科分离到17种, 优势种为小孢拟盘多毛孢(P. microspora)。从壳斗科的饭甑青冈(Cyclobalanopsis fleuryi), 樟科的樟树(Cinnamomum camphora)和棕榈科的香桄榔(Arenga engleri)中分离得到的拟盘多毛孢种数分别为8、12和12种, 这3种植物分别是3科中内生拟盘多毛孢定殖种类最多的代表物种; 其中樟树内生拟盘多毛孢定殖率最高(6.67%)。除棕榈科植物软叶针葵(Phoenix roebelenii)外, 内生拟盘多毛孢在植物枝条中的定殖率均高于叶片, 而且这些植物枝条中内生拟盘多毛孢物种多样性更加丰富。春夏秋冬四季分离得到内生拟盘多毛孢分别为18、16、12和10种; 定殖率分别为3.44%、1.53%、1.10%和1.75%; 物种多样性指数分别为2.5006、2.2902、2.2475和1.9541。本研究表明拟盘多毛孢偏好在某些植物种类中定殖, 并有明显的组织选择偏向性, 且定殖率有季节差异性。

为了初步探讨微量元素锌对不同发育阶段子代果蝇基因组DNA甲基化的影响及可能机制, 以黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)Canton-S品系为实验材料, 应用改良的AFLP分子标记技术分析了果蝇基因组DNA甲基化多态性, 以及不同浓度(2.5%、5%、10%)锌处理亲代果蝇后, 不同发育时期的子代果蝇基因组DNA甲基化的改变。结果显示: 胚胎、三龄幼虫、蛹期、雌及雄蝇DNA甲基化多态条带比率均存在显著性差异; 亲本果蝇经锌处理后, 其5-8 h胚胎DNA甲基化多态条带比率在3个实验组中均显著高于对照组; 锌浓度为2.5%时, 子代果蝇DNA甲基化所受影响最大, 在5-8 h胚胎、12-15 h胚胎、18-21 h胚胎及雌蝇中, DNA甲基化多态条带比率均显著高于对照组。结果表明胚胎期DNA甲基化多样性最高, 同时适当浓度锌处理, 可提高子代果蝇基因组DNA甲基化多 态性。

洞巢鸟集团是中国东北地区温带次生林内鸟类群落的重要组成部分, 对于其巢址特征的比较研究有助于深入了解鸟类群落动态的内在机制。作者于2008年4-7月, 对吉林大岗林场4种主要洞巢鸟的巢址特征进行了调查,并从多尺度(巢树、巢址和活动区)比较分析, 进而探讨了初级洞巢鸟与次级洞巢鸟的关系。共发现160个繁殖巢, 其中初级洞巢鸟58巢, 包括大斑啄木鸟(Dendrocopos major)24巢和灰头绿啄木鸟(Picus canus)21巢; 次级洞巢鸟102巢, 包括白眉姬鹟(Ficedula zanthopygia)38巢和普通䴓(Sitta europaea)45巢。初级洞巢鸟对巢树无显著选择性, 而次级洞巢鸟对巢树有显著选择性, 以白皮柳(Salix pierrotii)为主。灰头绿啄木鸟的洞口主要朝南, 而其他3种洞巢鸟对洞口朝向没有显著的选择性。初级洞巢鸟巢址特征的差异主要表现在巢树和巢址尺度上, 而次级洞巢鸟在3个尺度上均有显著差异。逻辑斯蒂回归分析表明, 区分大斑啄木鸟和灰头绿啄木鸟洞巢的关键因子为洞口直径和洞巢内径, 即洞巢的大小; 区分白眉姬鹟和普通䴓洞巢的关键因子为巢树树冠高度和洞口深度。也就是说, 初级洞巢鸟之间以及次级洞巢鸟之间巢址特征的最主要差异均在巢树尺度上。判别分析表明, 普通䴓倾向于选择灰头绿啄木鸟提供的洞巢, 而白眉姬鹟偏好于大斑啄木鸟提供的洞巢。由于啄木鸟所凿洞巢的大小不同, 导致了次级洞巢鸟对其巢址的差异性选择。因此, 洞巢的大小是影响同域分布的洞巢鸟巢址利用的最重要因素。

土壤动物群落结构及其多样性对于尾矿地的生态重建具有重要意义。为了解铜尾矿复垦地土壤动物群落多样性及其结构特征, 作者选择铜陵市林冲尾矿复垦地(reclamated copper-mine-tailings)及其外围林地(suburb forest land), 于2011年春季设置4条样带13个样方, 分4层(0-5 cm, 5-10 cm, 10-15 cm, 15-20 cm)进行土壤动物取样。结果表明, 复垦地优势类群为蜱螨目、弹尾目和线虫纲, 常见类群为蚁科、鞘翅目幼虫、寡毛纲、双翅目幼虫和双尾目等; 而外围林地优势类群为弹尾目和蜱螨目, 常见类群为线虫纲和寡毛纲等。复垦地土壤动物个体总数、类群数和中小型土壤动物密度皆明显低于外围林地, 而大型土壤动物密度无显著差异。复垦地土壤动物群落Shannon-Wiener多样性指数(H′)较外围林地大, 而密度-类群多样性指数偏小。复垦地土壤动物群落的表聚现象更明显, 尤其表现在土壤剖面第一层和其他层次之间的差异性。RDA排序分析表明, 不同生境中大型、中小型干生和湿生土壤动物类群对不同环境因子的响应有区别, 复垦地蚁科和鞘翅目成虫个体数随Cu含量增加而增加, 弹尾目和蜱螨目随Cu含量增加而减少, 线虫纲变化不明显。复垦地土壤动物恢复的关键是降低Cu含量及改善小生境 条件。

为了检验当地居民参与绿色农业项目前后生产生活的变化以及他们对“绿色水稻项目”(Green Rice Project, GRP)的认知度, 包括对收益、成本、保护意识以及经济补偿费用的认知, 我们分析了2004年和2011年陕西朱鹮(Nipponia nippon)自然保护区周边社区3个村919份绿色水稻项目的农户调查问卷。结果表明: 就3个村子整体而言, 参与项目后, 农户实际生活水平提高了, 农户对此认知是一致的。农户对成本的认知与对保护意识的认知受经济发展水平影响不显著(P>0.05), 普遍认为绿色水稻种植的各种成本增加了, 但他们对朱鹮及其栖息地具有积极的保护意识。然而, 农户对收益的认知和对经济补偿的大部分认知受经济水平的影响显著(P<0.05)。如果农户的基本生计没有得到保障, 农户更多关心的是自己的生存问题, 对参与GRP项目的农户而言, 在一定时期内直接关注的必然是参与项目带来的现实经济收益和政府实际补助水平。因此, 政府要建立健全野生动物肇事经济补偿机制, 这是解决保护区与社区之间矛盾的根本途径。

气候变化与生物多样性的关系研究已经成为落实《生物多样性公约》的焦点议题, 海洋生物多样性是生物多样性的重要组成部分, 研究气候变化与海洋生物多样性的关系对于保护全球生物多样性具有重要意义。作者分析讨论了气候变化与太平洋鲱鱼(Clupea pallasi)等海洋生物目标物种、东海浮游动物等海洋生物群落结构、珊瑚礁和红树林等敏感海洋生态系统的关系以及动态生物气候封闭式模型预测方面的研究进展, 提出了我国在该领域需要深入研究的问题和对策, 包括重视目标物种研究、加强生物区系和群落结构研究、加大敏感海洋生态系统研究、开展长时间尺度海洋生物多样性研究、开展预测研究和基于地理信息系统的气候变化与海洋生物多样性关系研究等。

物种编目是全球生物多样性研究的一个热点问题。完整的、可信度较高的名录的形成必须通过大地区和小地区之间从上而下、从下而上两个方向的几次反复才可能实现。作者收集、整理、比较了《中国植物志》、Flora of China和The Plant List三套数据中的裸子植物名录, 试图发现其中存在的问题, 并尝试提出一些解决方案。目前裸子植物编目主要存在以下问题: (1)名称拼写错误; (2)名称命名人错误和标准化问题; (3)名称文献规范化及相关的卷期页码和发表年代错误; (4)大小种概念的问题, 如: John Silba的小种问题; (5)名实问题。总结编目经验, 作者提出了如下针对性解决方案: (1)通过不同的志书或者名录之间的比较, 查漏补缺, 完善全球裸子植物名录; (2)发现问题, 重点关注不同的志书或名录之间记载不一致之处, 需要考证原始文献, 如文献名称、页码、发表年代、名称命名人等, 这些名录之间彼此还有互相校准的作用; (3)对分类特别混乱、问题特别多的类群, 如: 柏科的柏木属(Cupressus)、红豆杉科的红豆杉属(Taxus)、买麻藤科的买麻藤属(Gnetum)等, 需要开展分类学研究, 厘清问题, 并完善全球裸子植物编目。

利用标本馆的标本信息, 根据物种分布区、占有面积、亚居群数及分布点数目等量化参数, 按照IUCN濒危等级和标准, 对囊瓣芹属(Pternopetalum) 6个种的受威胁程度进行了评估。结果表明: 薄叶囊瓣芹(P. leptophyllum)为极危, 川鄂囊瓣芹(P. rosthornii)为濒危, 东亚囊瓣芹(P. tanakae)、五匹青(P. vulgare)、洱源囊瓣芹(P. molle)和澜沧囊瓣芹(P. delavayi)为易危。在涉及大的空间范围和大量物种的评估实践中, 标本数据是最重要, 有时甚至是唯一的获取量化参数的依据, 但标本数据自身局限性造成的量化参数估计偏差对评估的影响还需要更深入的研究。

青藏高原特有的禾本科单种属植物三蕊草(Sinochasea trigyna)是国家II级重点保护野生植物。由于研究材料较难获得, 一直以来缺乏该单种属植物的各项研究资料。本文在野外调查的基础上, 根据IUCN红色名录的国际评估标准, 评估该物种的受威胁等级为易危(Vulnerable, VU), 评估结果为VU B2ab(iii)。本文还初次报道了该种植物的染色体为小型染色体, 数目为2n = 2x = 22。

近20年, 在“抢救性保护”的理念下, 我国自然保护区的数量和面积迅速增加。目前, 保护区的发展急需进入注重保护成效的新时期, 而这样的转型能否成功, 取决于管理中的科学决策和正确途径。要做到科学的决策和管理, 必须首先厘清自然保护区面临的问题。受《中国国家级湿地自然保护区保护成效初步评估》一文(科学通报, 57, 1-24)的启示, 我们在大量文献调研和充分的实地考察的基础上, 指出了我国湿地自然保护区发展中需解决的4个主要问题: (1)每个保护区具体保护对象的动态及管理的针对性; (2)保护对象完成生活史、维持种群稳定发展所需的地理空间及保护区网络的建设; (3)流域水文特征变化对湿地生态系统的影响及应对策略; (4)湿地自然保护与社会经济发展的相互关系与协调发展模式。相应地, 针对转型时期我国湿地自然保护区所面临的发展需要, 我们提出以下5条建议: (1)下一轮自然保护区科学考察应聚焦于保护区内保护对象的动态, 并由此制定出针对性的管理措施和明确的管理规程; (2)开始研究并建立以流域为范围, 着眼于湿地生物多样性空间分布和流域水文管理的保护区协同管理网络; (3)不断完善湿地自然保护区管理的评估和跟踪监测机制; (4)加强湿地自然保护区的基础研究及保护区与科研院所的战略合作; (5)完善湿地保护的法律体系。最后, 我们认为我国应当加大自然保护区科学研究的力度, 为新时期湿地自然保护区发展的科学决策和科学管理提供更加丰富和完善的理论依据。

《名古屋议定书》通过后, 建立国际层面的遵约机制成为利益相关方的关注焦点。遗传资源使用国和提供国根据本国立场, 提出了《名古屋议定书》遵约机制的要点和备选办法, 并进行了讨论和磋商。现有谈判进程表明, 双方在遵约机制的目标、性质、机构设置及促进遵约和解决不遵约情事的措施等重点问题上存在差异。本文在梳理谈判进程的基础上, 分析了遗传资源使用国和提供国针对遵约机制关键要点提出的备选办法, 包括遵约机制是否具有法律约束力, 是否强调共同但有区别责任原则, 是否建立常设的、具有较强监测和审查功能的遵约委员会, 以及是否为不遵约情事制定惩罚性措施等。分析了遵约机制谈判的前景, 认为遵约机制的强制力将成为下一轮谈判的核心问题。该问题决定着《名古屋议定书》的影响力, 但相应争端的解决最终仍有赖于缔约方国内立法。最后, 本文基于我国遗传资源国内立法现状, 从以下3个方面提出了我国的应对措施建议: (1)制订遗传资源专门法律, 健全相应法律体系; (2)明确遗传资源监管范围, 堵住遗传资源流失渠道; (3)规范我国利用他国遗传资源的相关活动。