长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)在我国分布于内蒙古和陕西, 是一种濒危灌木, 其资源现状只有零星的文献记录, 这限制了对其资源数量和保护现状的评估。为此, 本文通过野外调查来确立其自然分布区范围。我们选择了8个环境因子, 运用基于规则集的遗传算法(genetic algorithm for rule-set prediction, GARP)模型和最大熵(maximum entropy, MaxEnt)模型进行模拟, 预测了长柄扁桃在中国的潜在适宜分布区; 同时基于4个模型精度评估指标(Kappa、真实技巧统计法、总精度和受试者工作特征曲线下的面积)对模型进行验证, 采用刀切法评估了预测变量的重要性。结果表明, 两种模型均能准确预测长柄扁桃的地理分布规律, 但MaxEnt模型的4个预测精度指标都大于GARP模型。根据模型结果可判断长柄扁桃的适宜分布区以内蒙古中部地区为主, 东起大兴安岭南部, 向西可至贺兰山、乌兰布和沙漠以东, 涵盖了毛乌素沙地、库布齐沙漠和浑善达克沙地, 以及乌拉山、大青山等土石山区。其低适宜分布区可辐射至辽宁、河北、山西、陕西等省部分地区, 另外在宁夏和甘肃中部地区也有零星的低适宜分布区。变量重要性分析结果表明, 与降水相关的变量是决定长柄扁桃地理分布的重要环境因素。

岛屿是开展生物区系与生物地理学研究的天然实验室。海南岛是中国唯一的热带大陆性岛屿, 地处中国-喜马拉雅植物亚区和马来西亚亚区交界地带, 物种来源与迁移历史十分复杂。本文首先分析了海南岛苦苣苔科物种多样性与地理分布格局, 然后利用核基因ITS1/2和叶绿体基因trnL-F序列建立海南岛苦苣苔科植物的系统发育树, 揭示其物种迁移历史与特有类群的形成时间。海南岛苦苣苔科野生类群虽然仅有14属24种, 但包括了扁蒴苣苔属(Cathayanthe)和盾叶苣苔属(Metapetrocosme) 2个特有属、8个特有种(含1变种)。面积归一化处理后, 海南岛该科的特有种比例仅次于广西, 远高于云南和邻国越南。物种组成相似度分析结果显示, 海南岛与广东省的共有物种最多, 这可能是第三纪末期(~3 Ma)几度海进海退过程中, 海南岛通过雷州半岛与广东多次连接的结果。海南岛苦苣苔科植物在海拔400-1,000 m和1,400 m以上形成2个集中分布区, 特有种则集中分布在高海拔区域, 表明海南岛中南部连绵的高山是苦苣苔科特有种形成与维持的一个重要原因。海南岛有着亚洲苦苣苔科的多个基部类群, 且都与东南亚共享; 海南岛-中国大陆分布的类群则处于系统树的较新分支, 表明海南岛苦苣苔科植物早期是从东南亚迁入。海南岛两个特有属的形成时间约在12 Ma, 特有种也都在15-5 Ma才分化出来, 这可能与印度板块撞击亚欧板块导致的东亚季风气候(约28 Ma)和此时海南岛远距大陆约100 km造成的隔离作用有关。

海南岛在始新世时可能连接着越南北部和广西, 后来随着喜马拉雅的隆升及印度支那地质板块向东南的逃逸, 发生了向东南的移动和旋转, 最终到达了现在的位置。目前这一观点已被正式提出。为进一步探讨该观点, 本文列举了海南岛植物5科36属的分布情况。这些类群均显示了云南南部及东南部、广西西南部和海南的分布格局, 并包括了乔木、灌木、藤本、草本各生活型, 广泛存在于这些地区的热带植被中。这种分布格局的形成最好的解释就是广西西南部、海南和越南北部曾存在可能的陆地连接。这些科属非常值得进行深入的分子生物地理、亲缘地理及遗传多样性等方面的研究, 期望这些具有特别地理意义的海南植物科和属的信息能为探讨海南岛的起源提供依据。

在中国和中南半岛的喀斯特地区, 董棕(Caryota obtusa)林是一类外貌醒目、物种多样和生境独特的植物群落。由于其具有作为食物和用于园艺的潜在价值, 董棕在自然生境中越来越稀少。为了弄清董棕林的群落特征和物种组成, 我们在云南红河地区的一个喀斯特峡谷选取6个群落样方研究了董棕群落的物种多样性。在每个20 m × 20 m样方中, 调查了胸径(DBH) ≥ 4 cm的乔木树种的胸径等生物学特征。通过相对多度、相对频度和相对显著度计算出研究区董棕林群落中每个乔木树种的重要值, 确定了该群落的优势组成。一方面, 我们分别通过分布区类型和自然地理单元两种地理分布样式来分析乔木树种的地理成分组成特点, 从而确定董棕林的地理联系; 另一方面, 我们选择了群落中重要值排名前5位的乔木树种, 通过地理分布图的绘制, 分析比较了5个优势树种的地理分布特点及其关系, 确定了所选取的研究群落在整个董棕分布区的地位。结果表明, 云南红河地区董棕林由67种乔木树种组成, 群落名称可定为董棕+双果桑群落(Caryota obtusa + Streblus macrophyllus community), 群落中乔木物种的区系成分以中南半岛分布最多, 且是在热带东南亚喀斯特地貌大背景下发育形成的。研究暗示我国的董棕群落已处于该类热带喀斯特植被的最北缘, 在中南半岛这个全球生物多样性热点地区值得优先加以保护。

确定溪流鱼类多样性对环境变化和人类干扰的响应, 可为溪流生态系统及鱼类多样性的保护和管理提供科学基础。本文基于对安徽省青弋江流域上游的4条一级河源溪流中39个低头坝、78个调查样点(针对每个低头坝所处河段, 分别设置坝上蓄水区(impounding area)和坝下非蓄水区(free-flowing area)各1个调查样点)的调查数据, 研究了低头坝对局域栖息地和鱼类群落同质化的驱动作用。共采集鱼类27种, 隶属5目10科, 其中蓄水区和非蓄水区的物种分别为23种和27种。主坐标分析和主坐标典范分析结果显示, 蓄水区与非蓄水区间的局域栖息地存在显著差异, 同非蓄水区相比, 蓄水区的底质粗糙度和异质性较小但水深和水宽较大; 置换多元分散分析结果显示, 蓄水区局域栖息地特征的空间变异显著低于非蓄水区, 呈现出明显的同质化现象。以非蓄水区为对照, 蓄水区鱼类群落的相似性在研究的4条溪流、2个不同季度呈现出相似的变化趋势, 即: 一些鱼类群落间的相似性上升但另外一些群落间的相似性下降, 且其相似性变化大小(ΔCS_J)与初始相似性显著负相关; 当初始相似性较低时, ΔCS_J > 0; 当初始相似性较高时, ΔCS_J < 0。本研究表明, 低头坝导致了坝上蓄水区局域栖息地特征空间变异的下降, 呈现出明显的栖息地同质化; 但蓄水区鱼类群落同时存在同质化和异质化2个过程, 群落间初始相似性大小决定了其同质化或异质化: 初始相似性较低呈同质化、较高则异质化。

水獭作为我国珍稀濒危的兽类之一, 长期以来未得到研究者与保护生物学者的足够重视。2016年9月至2017年3月, 我们通过半结构性访谈、样线、红外相机以及分子生物学等手段, 对珠海近海10座岛屿的水獭现状进行了快速调查, 以期为今后该地区的水獭保护工作提供本底数据和科学支持。调查结果显示, 面积较大的近海岛屿曾经都有水獭分布, 但种群数量已严重下降, 在一些岛屿上可能已经消失。我们在横琴岛仍发现欧亚水獭(Lutra lutra)残存的种群, 为华南地区的水獭保护带来了希望; 但横琴岛的经济开发正对其栖息地产生威胁。笔者建议尽快将横琴岛的水獭活动区域划为保护地, 避免其受到开发建设的影响, 同时尽快开展我国其他地区的水獭现状调查, 以制定我国水獭的保护策略。

为了准确鉴定2015年7-10月青岛崂山青山湾鱼类浮游生物调查中采集的依形态学初步鉴定为某种舌鳎属的鱼卵、仔鱼样本, 本实验同时采集青岛胶州湾短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)和长吻红舌鳎(C. lighti)的成鱼样本为参照, 通过线粒体COI基因测序分析, 以及同山东半岛海域分布的6种舌鳎属鱼类的COI基因序列比对, 开展了该舌鳎属鱼卵、仔鱼种类的鉴别分析, 以期为今后舌鳎属鱼类的分类及其鱼卵、仔鱼的鉴别提供参考资料。形态学研究结果显示: 鱼卵为圆球形浮性卵, 直径0.68-0.87 mm (0.73 ± 0.03 mm, n = 50), 卵膜单层, 较薄、光滑透明, 卵周隙较大, 卵膜及卵黄囊均无特殊构造, 油球6-15个, 直径0.04-0.10 mm (0.07 ± 0.01 mm, n = 50), 圆形, 大小不一, 多位于卵黄囊中与胚体相对的一侧, 既有聚集分布也有分散分布; 仔鱼的2条冠状幼鳍及右眼移位过程中体长、色素分布等的特征和变化是此鱼种仔鱼鉴别的最明显特征。遗传学分析结果显示: 该种舌鳎属样品(Cynoglossus sp.)与短吻红舌鳎和长吻红舌鳎的遗传距离最为接近, 三者K2P遗传距离为0.006-0.009; 短吻三线舌鳎(C. abbreviatus)与紫斑舌鳎(C. purpureomaculatus)亲缘关系最近, 两者K2P遗传距离仅为0.002。以带纹条鳎(Zebrias zebra)为外类群构建的NJ系统发育树显示, 该种舌鳎属样品与短吻红舌鳎和长吻红舌鳎以及短吻三线舌鳎与紫斑舌鳎分别聚为一支, 其他种类各聚为一支。综合形态特征和COI基因比对结果, 确定该舌鳎属鱼卵、仔鱼样品为短吻红舌鳎。

了解马铃薯根际土壤中芽胞杆菌种类多样性, 可为挖掘芽胞杆菌新资源提供基础。从新疆伊犁州9个地点采集了30份马铃薯根际土壤样品, 采用可培养法从中分离芽胞杆菌, 通过16S rRNA基因同源性鉴定了分离菌株的分类地位。共获得芽胞杆菌349株, 基于菌落形态特征和16S rRNA基因序列确定了66个代表菌株, 其中14株与近缘种模式菌株的16S rRNA基因序列相似性介于93.0-98.5%之间, 为潜在芽胞杆菌新种。349株芽胞杆菌属于9属66种, 分别为芽胞杆菌属(Bacillus)的41个种(41/66, 62.1%), 为最优势属; 类芽胞杆菌属(Paenibacillus)有9种(9/66, 13.6%), 赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)共6种(6/66, 9.1%), 嗜冷芽胞杆菌属(Pscychrobacillus)共4种(4/66, 6.1%), 虚构芽胞杆菌属(Fictibacillus)有2种(2/66, 3.0%), 短芽胞杆菌属(Brevibacillus)、大洋芽胞杆菌属(Oceanobacillus)、鲁梅尔芽胞杆菌属(Rummelibacillus)和解硫胺素芽胞杆菌属(Aneurinibacillus)皆为1种。新疆9个地点马铃薯根际土壤中芽胞杆菌含量为2.20-8.86 × 10⁴ cfu/g, 其中特克斯蒙古乡马铃薯根际土壤中芽胞杆菌的菌落含量和种类最多, 分别为8.86 × 10⁴ cfu/g和37种; 尼勒克县马场马铃薯根际土壤中的芽胞杆菌含量最少, 特克斯去昭苏路上和阜康西沟村的芽胞杆菌种类最少, 仅9种。但每个地点的优势种均相同, 均为简单芽胞杆菌(Bacillus simplex)和阿氏芽胞杆菌(B. aryabhattai)。芽胞杆菌种类可划分为高频度分布型(简单芽胞杆菌等4种)、中频度分布型(植物内生芽胞杆菌等12种)和低频度分布型(其余51种芽胞杆菌, 如蕈状芽胞杆菌)。新疆9个地点芽胞杆菌种类分布可分为高含量高丰度型(特克斯蒙古乡和农技推广园)和低含量低丰度型(如尼勒克县马场等地)。相关性分析发现, 马铃薯根际芽胞杆菌种类分布与海拔高度无显著相关性。新疆马铃薯根际土壤蕴含种类丰富的芽胞杆菌资源, 可为芽胞杆菌功能菌株开发提供丰富的菌种来源。

种子植物的花粉传递依赖多样化的传粉媒介, 与动物传粉相比, 风媒传粉往往被认为效率较低而受到较少关注。然而, 绝大部分裸子植物和至少10%的被子植物依赖风媒传粉, 在被子植物中至少发生了65次从动物媒向风媒的传粉转变, 而且同种植物内风媒与虫媒并存的混合传粉机制也已屡见报道。因此, 亟需更加完善的研究方法以揭示生态系统中大量隐藏的风媒传粉现象和机理。本文首先介绍了风媒传粉植物的种类和生境多样性, 以明确风媒传粉的研究范围。在此基础上, 论述了在野外条件下应首选使用花粉捕获法(黏性玻片或空气颗粒取样器)测量空气中的花粉数量; 同时应结合传粉者排除法和套袋、去雄等传粉处理, 确定风媒传粉的生殖贡献大小以及动物传粉、自动自交和无融合生殖并存的可能性。如果野外条件受限, 应采集相关植物组织, 在实验室使用频闪摄影或沉降塔法测量花粉的沉降系数以推测风媒传粉的可能性, 并利用风洞实验和计算机模拟探明不同条件下的风媒传粉效率和空气动力学基础。同时, 应进一步研究影响风媒传粉的生物(风媒传粉综合征)和非生物因素, 以探寻风媒传粉发生的原因和进化生态后果。以上方法并不能相互替代, 研究者应尽量全面使用各类方法以准确描述风媒传粉现象并解释其适应机理。

葡萄座腔菌科的真菌是子囊菌中重要的代表性类群, 是农林生态系统中重要的组成部分。该类真菌物种资源丰富、全型特征多样, 包括许多具有重要经济价值和生态功能的类群, 隶属子囊菌门(Ascomycota)果囊菌亚门(Pezizomycotina)座囊菌纲(Dothideomycetes)葡萄座腔菌目(Botryosphaeriales)。本文在概述葡萄座腔科真菌生态功能的基础上, 回顾了一百年来该类真菌目、科、属和种各级分类单元的建立及其系统分类研究历史, 重点评述以von Arx & Müller和Barr提出的两大分类系统, 总结了基于全型形态特征和多基因序列分析的现代分子系统学研究现状。虽然该类群的分类系统日趋完善, 但中国的相关研究存在资源挖掘不够深入、研究的系统性不足等问题。主要针对资源挖掘必要性、分类依据科学性、物种特征全息化等几个方面存在的问题进行了分析和讨论, 并对未来研究方向进行展望, 以期为该类真菌的深入研究与开发利用提供科学依据。

鉴于哺乳动物分类系统的修订、中国哺乳动物的新发现以及保育实践的需要, 有必要更新中国哺乳动物多样性编目。在收集整理2015年3月以来发表的中国哺乳动物新种和新分布记录种的基础上, 我们采用新的分类系统, 综合作者的最新研究, 补充了以前知之甚少的藏南地区哺乳动物信息, 更新了中国哺乳动物多样性编目。主要修改有: (1)将鲸偶蹄类(Cetartiodactyla)列为总目, 将鲸类与偶蹄类恢复为鲸目(Cetacea)和偶蹄目(Artiodactyla); (2)劳亚食虫目增加了新种霍氏缺齿鼩(Chodsigoa hoffmanni)、林猬一新种(Mesechinus sp.)及由亚种提升为种的烟黑缺齿鼩(Chodsigoa furva); (3)翼手目增补了梵净山管鼻蝠(Murina fanjingshanensis)、渡濑氏鼠耳蝠(Myotis rufoniger)和葛氏菊头蝠(Rhinolophus subbadius), 删除了毛须鼠耳蝠(Myotis hirsutus)和琉球长翼蝠(Miniopterus fuscus); (4)灵长目增补了高黎贡白眉长臂猿(Hoolock tianxing)、戴帽叶猴(Trachypithecus pileatus)、懒猴(Nycticebus coucang)和西白眉长臂猿(Hoolock hoolock); (5)食肉目增补了分布在中国藏南的懒熊(Melursus ursinus)、亚洲胡狼(Canis aureus)、孟加拉狐(Vulpes bengakensis)、灰獴(Herpestes edwardsii)和渔猫(Felis viverrinus); (6)依据Wilson和Mittermeier Handbook of the Mammals of the World, Vol. 2, Ungulates (2012)的偶蹄类分类系统, 重新厘定了中国偶蹄目动物分类。偶蹄目增加了阿尔泰盘羊(Ovis ammon)、哈萨克盘羊(O. collium)、高黎贡羚牛(Budorcas taxicolor)和印度麂(Muntiacus muntjak)。将中国境内的梅花鹿合并为Cervus nippon、驼鹿合并为Alces alces。删去了阿拉善马鹿(Cervus alashanicus)、四川马鹿(C. macneilli)和矮岩羊(Psuodois sharferi)。将分布在西双版纳的小鼷鹿定为鼷鹿未定种(Tragulus sp.); (7)鲸目增加了恒河豚(Platanista gangetica), 删除了长喙真海豚(Delphinus capensis), 将短喙真海豚(D. delphis)的中文名修改为真海豚; (8)啮齿目增加了小板齿鼠(Bandicota bengalensis)、小猪尾鼠(Typhlomys nanus)、墨脱松田鼠(Neodon medogensis)、聂拉木松田鼠(N. nyalamensis)以及由亚种提升为种的大猪尾鼠(Typhlomys daloushanensis); 还增加了甘肃鼢鼠(Myospalax cansus)、比氏鼯鼠(Biswamoyopterus biswasi)、白腹鼠(Niviventer niviventer)、印度小鼠(Mus booduga)。删去了休氏壮鼠(Hadromys humei)。同时厘清了我国田鼠亚科Arvicolini族的分类; (9)兔形目增加了粗毛兔(Caprolagus hispidus)和尼泊尔黑兔(Lepus nigricollis)。理清了鼠兔属(Ochotona)的分类, 降级了5个鼠兔种, 提升了4个鼠兔亚种为种, 增加了5个新种。中国有29种鼠兔分布, 北美鼠兔(O. princeps)、斑颈鼠兔(O. collaris)、荷氏鼠兔(O. hoffinanni)、阿富汗鼠兔(O. rufescens)和草原鼠兔(O. pusilla)在中国没有分布。与2015年的《中国哺乳动物多样性》比较, 本编目删除了21个种, 新增了41个种, 其中, 新增了藏南地区分布的哺乳动物16种。截至2017年8月底, 中国记录到哺乳动物13目56科248属693种, 比《中国哺乳动物多样性》多1目1科3属20种。人们对18种中国哺乳动物的分类地位尚存在争议。中国有146种特有哺乳动物, 占中国哺乳动物总数的21%。兔形目、劳亚食虫目和偶蹄目中的特有种比率分别为37%、35%和25%。

皖南山区是安徽省陆生脊椎动物资源最丰富的动物地理区域, 为获得该区域森林生态系统中兽类资源的概况, 本研究于2013年7月至2015年10月利用红外相机技术对该区8个省级以上自然保护区(或风景名胜区)的兽类资源进行调查, 并通过与文献记录进行比较, 分析该区兽类资源的变化趋势及其原因。本研究共布设了121个相机位点, 其中有效相机位点109个, 累计6,375个相机工作日, 共获得兽类有效独立照片1,361张, 鉴定兽类5目12科19种。拍摄率和相对丰富度较高的前5种依次为小麂(Muntiacus reevesi)、野猪(Sus scrofa)、藏酋猴(Macaca thibetana)、赤腹松鼠(Callosciurus erythraeus)和猪獾(Arctonyx collaris), 除藏酋猴外, 其他4种以及果子狸(Paguma larvata)在皖南山区广泛分布。就所监测到的国家重点保护动物而言, 猕猴(Macaca mulatta)的相对丰富度约为藏酋猴的2/5, 黑麂(Muntiacus crinifrons)约为小麂的1/5, 黄喉貂(Martes flavigula)和中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)均不到黑麂的1/4, 而黑熊(Ursus thibetanus)在所监测到的兽类中相对丰富度最低。与30多年前的历史记录相比, 除黑熊外, 大中型食肉目动物无一拍摄记录, 暗示皖南山区森林生态系统中的豹(Panthera pardus)、云豹(Neofelis nebulosa)、狼(Canis lupus)等顶级捕食者已极其稀少, 或已消失, 而草食性的小麂和杂食性的野猪成为该区相对丰富度最高的前两种兽类。广义线性模型(generalized linear model)分析结果显示, 在2个月的监测时间内, 红外相机捕获的物种数与调查区域面积(z = 2.04, P = 0.04)和有效独立照片数(z = 2.10, P = 0.04)呈正相关, 而与有效相机位点数(z = 1.63, P = 0.10)以及相机工作日(z = 1.85, P = 0.06)无显著相关性。本研究结果客观地反映出皖南山区森林生态系统大中型兽类资源现状, 为后续针对国家重点保护兽类开展动态监测以及保护和管理提供了基础资料。

多国共有遗传资源的惠益分享是全球多边惠益分享机制谈判中的重要议题。我国邻国众多, 掌握我国与邻国共有药用植物的数量和空间分布格局是我国参加全球多边惠益分享机制谈判应当关注的焦点问题。本文对我国与邻国共有药用植物的地理分布格局进行了分析。结果表明, 我国药用植物多与东南亚、东北亚及南亚的国家(地区)所共有, 其中与越南共有的药用植物数量最多(220种), 其次为日本(144种), 再次为缅甸(75种), 第4为印度(42种), 我国与邻国共有药用植物呈现地区集中性。由此得出的结论有: (1)与亚洲国家(地区)探讨建立次区域性质的多边惠益分享机制对于我国具有重要意义和价值; (2)应重视与东南亚、南亚和东北亚等共有药用植物较多国家(地区)的双边合作; (3)由于《名古屋议定书》跨界合作条款短时间内难以发挥作用, 目前应支持多边惠益分享机制的讨论, 为我国完善国内立法和推动次区域谈判争取时间。