基于流式细胞术的海菜花属植物基因组大小测定

利用改良的裂解液P1,以中国古代莲(Nelumbo nucifera Gaertn.Fruct.et Semin)为外标,采用流式细胞术(FCM)对海菜花属(Ottelia Pers.)6个代表性物种及3个存疑类群的基因组大小(C值)进行测定,并对海菜花属系统发育关系进行评估。结果显示:所测定的材料中,水菜花(Ottelia cordata(Wall.)Dandy)C值最小(6.759 pg),灌阳水车前(O.guanyangensis Z.Z.Li,S.Wu&Q.F.Wang)C值最大(12.929 pg);对基因组大小与该属系统发育树进行比较分析,结果发现该属植物基因组大小与系统发育关系具有一致性;对海菜花属3个存疑类群进行分子系统学研究,结果发现存疑类群与嵩明海菜花(Ottelia acuminata var.songmingensis Z.T.Jiang,H.Li&Z.L.Dao)及灌阳水车前的关系最近,而与水菜花的关系较远,这与基因组大小变异相一致。根据基因组大小进一步推测3个存疑类群很可能为二倍体。本研究结果可为海菜花属植物的系统学研究提供新资料,同时为该属植物基因组学研究提供基础数据。     

中国苔藓植物多样性研究进展

苔藓植物是生物多样性的重要组成部分, 包括角苔植物、苔类植物和藓类植物三大类群, 其物种数量仅次于被子植物, 是高等植物的第二大类群。我国是世界苔藓植物多样性最丰富的国家。自2017年以来, 我国苔藓学者在世界范围发现了10个新属, 40个新种, 建立了新的地钱纲分类系统; 更新了我国苔藓植物物种名录, 完成了数本分类学专著, 并在苔藓系统发育基因组、苔藓植物多样性与环境关系、苔藓植物多样性保护等领域取得了可喜的进展。对未来的研究, 我们提出5点建议: (1)加强对重要生态系统、国家公园和关键类群的物种多样性调查; (2)加快基于基因组的苔藓植物多样性研究; (3)加强苔藓植物保护研究; (4)加强西北地区苔藓植物多样性研究人才的培养; (5)进一步加强国际合作, 努力构建“一带一路”国家苔藓植物多样性平台。     

新一代植物志的起点——读《中国维管植物科属词典》《中国维管植物科属志》的几点思考

<正>中国是全球生物多样性大国,也是世界上植物种类最多的国家之一。据《中国生物物种名录》(2022版)(http://www.sp2000.org.cn/Co LChina)记载,中国产高等植物物种总计483科4,275属38,287种及7,506个种下类群,其中维管植物占绝对优势,共有323科3,643属35,179种及7,258个种下类群,且仍以平均每年220个新分类群及32个国家级分布新记录的速度持续增长(Du et al,2020)。     

安徽石台县与青阳县苔藓植物多样性

生物多样性保护优先区域代表了生物多样性富集区、典型生态系统与关键物种分布区, 对于生物多样性保护具有重要意义, 但优先区域内自然保护地覆盖率通常较低, 存在很大的保护空缺。苔藓植物作为生物多样性的一个重要组成部分, 在生态系统中发挥着重要作用, 但由于个体细小、分类鉴定困难等, 使得其多样性保护成为整个生物多样性保护中较为薄弱的一环。为了了解我国生物多样性保护优先区域苔藓植物多样性及受保护情况, 本文以黄山-怀玉山生物多样性保护优先区域内的石台县和青阳县为例, 通过系统的样线法调查优先区域内自然保护地内、外的苔藓植物多样性, 比较了其物种组成特点及相似性。结果表明, 该区域共有苔藓植物64科140属344种, 包括苔类植物27科40属106种、藓类植物37科100属238种, 其中有5种为濒危物种。自然保护地内有60科120属270种, 保护地外有46科90属185种, 保护地内、外苔藓植物科、属、种的Jaccard相似性系数分别为0.66、0.50和0.32, 表明自然保护地内、外物种组成差异很大。与石台县和青阳县苔藓植物历史数据相比, 本研究新增苔藓植物14科64属273种, 其中包括安徽省新记录2科9属96种, 而且有18种仅分布于自然保护地外。根据对该区域物种累积曲线及外推估计分析, 当采集足够充分时, 基于标本数的物种多样性预测值为485种, 基于样线数的预测值为563种, 说明石台县和青阳县的苔藓植物多样性仍存在被低估的可能。本研究结果一方面表明了自然保护地之外的苔藓植物在保护中有重要价值, 另一方面也反映了苔藓植物的野外就地保护存在空缺。建议在我国其他生物多样性保护优先区域开展类似的调查和研究, 以期为今后对苔藓植物的分布规律及保护研究提供翔实的基础数据。     

中国高等植物多样性编目进展

中国高等植物多样性编目是“中国生物物种名录”项目中的重要组成部分, 旨在后植物志时代对中国高等植物的物种名录进行修订和年度更新。自2017年深圳国际植物学大会以来, 中国高等植物物种名录已进行了5次年度更新。名录参考最新的植物分类学研究进展, 对各大类群全面采用有分子证据的新分类系统, 收录5年来发表的中国植物新类群和新记录, 补充往年遗漏的部分类群, 并依据新的专科专属的修订结果对发生属间分类变动的类群进行了更新。目前的中国高等植物物种名录包含角苔类4科9属27种, 苔类62科170属1,081种94个种下等级, 藓类94科453属2,006种154个种下等级, 石松类3科12属165种4个种下等级, 蕨类38科177属2,215种228个种下等级, 裸子植物10科45属291种118个种下等级, 被子植物272科3,409属32,708种6,909个种下等级, 共计483科4,275属38,493种7,507个种下等级, 较5年前增加了19科270属2,334种。     

替代指标在生物多样性快速评价中的应用

生物多样性评价工作是生物多样性保护的基础,而替代指标的应用是在环境影响评价中实现生物多样性快速评价的重要方法之一.本文介绍了生物多样性替代指标的概念,分析了不同生物类群之间广泛存在的相关性,总结了大尺度上兽类、鸟类、维管束植物物种数的经验比例(1:5:50).对目前可供使用的生物多样性替代指标进行了系统整理和分类,将其划分为生物类替代指标(包括指示类群、功能类群和珍稀濒危类群)和生境类替代指标(包括环境因子、景观格局和自然圣境).对不同指标的替代机理、有效性、使用方法和适用范围等进行了归纳,探讨了增强生物多样性替代指标应用有效性和评价精度的主要途径.研究可为保护地规划、生物多样性监测和环境影响评价等领域开展生物多样性快速评价,以及环境评价制度中生物多样性影响评价的完善提供参考.     

宁夏野生维管植物编目

物种编目是区系研究、生物多样性监测和珍稀濒危生物保护的基础。宁夏维管植物编目对该区植物多样性保护和资源植物开发利用具有重要意义。本文在《宁夏植物志(第二版)》的基础上, 结合多年野外实地调查数据和相关文献资料, 按照APG Ⅳ分类系统修订了宁夏野生维管植物名录。结果显示: 宁夏有野生维管植物127科597属1,754种, 排名前10的优势科分别是菊科、禾本科、豆科、蔷薇科、毛茛科、苋科、唇形科、莎草科、石竹科和伞形科, 这10科共有物种939种, 占宁夏野生维管植物总数的53.53%; 科的组成以物种数小于20种的科为主, 属主要以小于5种的属为主; 2007年至今累计发现新记录植物230种; 宁夏有珍稀濒危植物25科44属65种; 外来归化、逸生及入侵植物9科22属28种。就国土面积和地理位置而言, 宁夏野生维管植物较为丰富。本研究结果可为《宁夏植物志(第三版)》修订和生物多样性监测与保护提供基础数据。     

中国生物物种编目进展与展望

发现并描述地球上的生物物种, 建立可靠的生物分类系统, 编制权威且具有时效性的生物物种名录, 实现生物物种多样性信息的数字化和共享, 对于生物多样性科学研究、资源管理、科学决策和社会经济发展都有重要意义。在全球和区域层面, 生物物种编目工作越来越被重视, 也取得了一些可喜的进展。为反映中国生物物种编目工作近些年取得的成绩, 本文联合各相关类群的专家, 分别总结了脊椎动物、昆虫和其他无脊椎动物、植物、菌物等主要类群的物种编目进展情况, 并就将来如何更好地促进生物编目工作的开展提出了展望。现有数据显示, 中国已记录哺乳动物698种, 鸟类1,450种, 爬行类586种, 两栖类611种, 淡水鱼类1,591种, 高等植物38,493种(其中维管植物35,379种), 菌物约27,900种, 但尚无全面的包括所有昆虫和无脊椎动物的物种名录。近10年, 中国新增维管植物5个新科、86个新属、2,090个新种、374个新记录; 新增菌物新物种4,679个, 隶属于36纲140目438科1,372属。     

戴云山国家级自然保护区访花昆虫DNA条形码数据集

访花和传粉昆虫对于维持生态系统功能具有重要作用,但我国相关昆虫类群的本底数据非常缺乏。作为基于特定基因序列的物种划分方法, DNA条形码在标本鉴定、新物种发现、生物多样性保护、种群遗传和进化等研究领域具有重要的应用价值。本文报道了福建戴云山国家级自然保护区双翅目、膜翅目和鞘翅目3个类群访花昆虫的815条线粒体COI条形码数据,并详细提供了所获样品的海拔分布信息。该数据集可为地区性昆虫多样性的DNA条形码数据库构建、隐存种发现、海拔梯度物种遗传多样性和生物多样性保护等方面研究提供帮助。     

基于标本和分布信息评估中国虾脊兰属 植物的濒危状况

兰科植物是生物多样性保护的旗舰类群之一, 但如何客观准确地评估兰科植物的濒危状况, 一直是生物多样性保护中急需解决的问题。本文以中国虾脊兰属(Calanthe)植物为例, 探讨了基于馆藏标本和野外分布信息进行兰科植物红色名录濒危等级评估的利弊。我们的研究表明, 馆藏标本能够比较客观地反映物种地理分布信息和相应的野外居群状况, 但对于物种分布的历史变化和受威胁因素反映不足; 而野外工作对于物种的实际分布状况和受威胁因素等的反映比较客观, 但能发现的物种和居群数量有限, 部分极小种群物种在短时间野外工作中很难发现。我们的研究认为, 有2种虾脊兰属植物应被评估为野外灭绝(EW), 16种应被评估为极度濒危(CR)。可见, 中国虾脊兰属植物濒危的状况远比前人的评估结果要严重得多。     

长江三峡库区物种多样性的垂直分布格局:气候、几何限制、面积及地形异质性的影响

为了验证生物多样性地理格局的几个重要假说,即种-面积关系、水分-能量动态假说、几何限制(中域效应)假说和生境异质性假说,作者以长江三峡库区维管植物物种丰富度沿海拔梯度的分布格局为例,采用多元回归和方差分解方法,研究了面积、气候、几何限制、地形异质性对多样性垂直格局的独立影响和协同作用,及其对各植物类群(不同分布宽度、不同分布区类型和不同生长型)影响的差异.结果表明,三峡库区各种植物类群的物种丰富度随着海拔上升均呈先升后降的单峰格局.水分-能量动态假说对多样性格局有很强的解释能力,其总的解释力(＞93％)明显高于其他所有解释机制.但对于很多植物类群而言,水分和能量的解释力中有很大一部分属于几何限制、面积及地形异质性等因素的协同作用.几何限制对分布宽度大的物种的多样性格局解释力很强,但对分布宽度小的物种作用很小;面积自身对物种丰富度解释力较强,但在考虑了其他环境因素的影响时,仅对少数植物类群有解释力;地形异质性自身对多样性的解释能力很弱,但在多元回归模型中起着必要的作用.综合来看,水分-能量动态是解释三峡库区植物多样性垂直格局的最重要的机制.几何限制的作用随着物种分布宽度减小而递减;地形异质性虽然对多样性垂直格局的影响较弱,但也是一种必要的补充解释机制;由于面积与气候、几何限制等因素存在强烈的共线性,面积对植物多样性垂直格局的相对作用大小还需要进一步的系统比较研究.     

基于DNA条形码评估西双版纳国家级自然保护区对樟科植物进化历史的保护

为评估西双版纳国家级自然保护区对樟科这一重要植物类群进化潜力的保护情况, 揭示将物种进化历史纳入生物多样性保护评估的重要性, 本研究通过对西双版纳地区长期的野外调查并查阅标本记录与文献资料, 整理出该地区樟科13属121种物种的具体分布信息, 以植物条形码ITS序列作为分子标记构建了反映整个西双版纳地区樟科植物系统发育关系的系统发育树。我们以此为基础, 从物种层面分析了各物种的进化特异性(evolutionary distinctiveness, ED), 从区域层面分析了自然保护区内、外以及32个行政乡镇的系统发育多样性(phylogenetic diversity, PD), 并结合物种丰富度(species richness, SR)与物种濒危等级, 综合探讨了西双版纳国家级自然保护区对樟科植物进化历史的保护情况。研究发现, 西双版纳国家级自然保护区仅拥有整个西双版纳地区54.5%的樟科物种数, 却保护了该地区樟科植物约88.8%的进化历史, 没有被列入保护范围但却拥有高系统发育多样性的区域有打洛镇、易武乡等。就物种而言, 进化特异性相对较高的19个物种中, 有5种(26.3%)在自然保护区内没有分布; 濒危等级高的54个物种中, 有20种(37.0%)在自然保护区没有分布, 同时拥有高进化特异性和濒危等级的物种仅有1种不在保护区内分布。结果表明, 虽然西双版纳国家级自然保护区对樟科这一植物类群的系统发育多样性以及高保护价值物种的保护较好, 但仍有部分重要樟科植物的进化历史没有涵盖在现有自然保护区范围内; 按照传统方法设定的自然保护区虽能在一定程度上保护樟科物种的进化历史, 但仍然存在与标准化系统发育多样性保护策略相矛盾的地方。因此, 今后在建立自然保护区时, 应将系统发育多样性考虑在内, 以保护生物多样性应对环境变化的潜力。     

中国蔷薇科植物多样性格局及其资源植物保护现状

蔷薇科(Rosaceae)是在中国广泛分布并具有重要经济价值的植物类群, 但蔷薇科资源植物的物种多样性格局及其保护状况尚缺乏较系统的评估。该文旨在: 1)整理中国蔷薇科资源植物名录, 显示其物种多样性格局及热点地区, 并探究这一格局的形成机制。2)评估中国蔷薇科资源植物的保护状况, 为其保护规划提供基础数据。通过广泛收集整理《中国植物志》、省级植物志等资料中关于蔷薇科的记录, 建立了中国蔷薇科物种名录(共914种), 确定了物种的主要经济用途(包括食用植物、园林绿化植物、药用植物和水果种质资源), 并建立了每种植物的高精度分布图。在此基础上, 估算了蔷薇科全部物种及主要资源植物类别的物种多样性格局, 并利用广义线性模型和冗余分析探讨了蔷薇科物种多样性格局与环境的关系。最后将物种分布与中国国家级和省级自然保护区进行叠加分析, 评估了蔷薇科植物的保护现状。结果显示: 1)四川盆地北部、东部和西部山区以及横断山区是中国蔷薇科植物的热点地区。2)蔷薇科植物多样性主要受水分因子影响。3)横断山区、云南东南部和西藏东南部等地是保护薄弱物种集中的区域, 而悬钩子属(Rubus)等类群的保护不足。     

云南地区唇形科(Labiatae)植物多样性的地理分布格局

植物多样性的地理分布格局的研究有利于人们更好地了解研究区域内植物多样性保护的热点区域及其形成机制。云南地区的唇形科植物资源在我国占较大比重, 因此, 研究云南唇形科植物多样性的地理分布格局具有重要意义。以大尺度的唇形科植物物种分布信息为基础, 结合地理信息系统和数理统计分析方法, 探讨云南地区唇形科植物的物种组成、分布宽度、区系地理成分及其多样性的地理格局。研究结果表明, 云南地区拥有唇形科植物67 属430 种。比较重要的属主要包括香茶菜属(Rabdosia)、鼠尾草属(Salvia)和黄芩属(Scutellaria)等。在种水平, 77%的物种分布范围少于20 个县域, 其中181种唇形科植物只分布于滇西北地区。在属水平, 唇形科植物区系地理成分复杂, 具有鲜明的温带性, 热带性区系成分也有一定比例。云南地区从南到北, 唇形科植物的物种丰富度随纬度呈单调递增分布趋势(P < 0.01), 在滇西北地区达到最大值。云南地区唇形科植物多样性从南到北呈递增趋势, 可能与区系地理起源有关, 滇西北地区物种丰富可能与生境异质性有关。     

中国蔷薇科植物多样性格局及其资源植物保护现状

蔷薇科(Rosaceae)是在中国广泛分布并具有重要经济价值的植物类群,但蔷薇科资源植物的物种多样性格局及其保护状况尚缺乏较系统的评估。该文旨在:1)整理中国蔷薇科资源植物名录,显示其物种多样性格局及热点地区,并探究这一格局的形成机制。2)评估中国蔷薇科资源植物的保护状况,为其保护规划提供基础数据。通过广泛收集整理《中国植物志》、省级植物志等资料中关于蔷薇科的记录,建立了中国蔷薇科物种名录(共914种),确定了物种的主要经济用途(包括食用植物、园林绿化植物、药用植物和水果种质资源),并建立了每种植物的高精度分布图。在此基础上,估算了蔷薇科全部物种及主要资源植物类别的物种多样性格局,并利用广义线性模型和冗余分析探讨了蔷薇科物种多样性格局与环境的关系。最后将物种分布与中国国家级和省级自然保护区进行叠加分析,评估了蔷薇科植物的保护现状。结果显示:1)四川盆地北部、东部和西部山区以及横断山区是中国蔷薇科植物的热点地区。2)蔷薇科植物多样性主要受水分因子影响。3)横断山区、云南东南部和西藏东南部等地是保护薄弱物种集中的区域,而悬钩子属(Rubus)等类群的保护不足。     

中国菌食性管蓟马物种多样性及分布格局

菌食性管蓟马是土壤动物的重要组分, 它们在生物多样性保护与利用、植物保护、动物地理等领域具有重要的研究价值, 但在我国其分类和物种多样性研究仍有较大不足, 大尺度分布格局形成原因也不清楚。本文基于对我国大部分地区广泛的野外采集调查和国内外多家研究机构馆藏标本的检视, 整理了我国菌食性管蓟马物种名录和地理分布信息, 总结了我国菌食性管蓟马的分类研究现状与简史, 分析了菌食性管蓟马物种多样性的分布格局并探讨了该格局形成原因。目前我国记录菌食性管蓟马237种, 其中管蓟马亚科39属156种, 灵管蓟马亚科22属81种; 竹管蓟马属(Bamboosiella)、剪管蓟马属(Psalidothrips)、网管蓟马属(Apelaunothrips)和全管蓟马属(Holothrips)是物种较多的属, 包含物种数均超过10种; 中国特有73种; 广东、台湾、海南和云南是物种最丰富的省份, 均超过60种, 这些省份都具热带和亚热带气候特征, 适合其生存; 相对多度分析结果表明在热带和亚热带地区森林凋落物层菌食性管蓟马是土壤动物的常见类群; 气温、降水量、食物等是限制其分布的主要因素。本结果丰富了土壤生物多样性的研究内容, 为菌食性管蓟马多样性大尺度空间格局研究提供了数据支持。     

世界鞘翅目2020年新分类单元

鞘翅目昆虫是陆地上最大的生物类群, 具有极为丰富的物种多样性和形态多样性, 在陆地生态系统中发挥着重要作用, 与人类社会生产密不可分。定期对世界鞘翅目新分类单元进行汇总整理, 有助于更好地了解鞘翅目多样性的发展动态, 从而促进对生态系统结构与功能的了解以及鞘翅目昆虫资源的开发与保护。本文对2020年发表的世界鞘翅目分类学文献进行了系统地整理与分析。结果表明, 2020年共发表世界鞘翅目新分类单元3,228个(含化石种类), 包括1个新科5个新亚科13个新族218个新属18个新亚属2,973个新种; 提出了1,319个新组合610个新异名49个降级的分类单元及61个升级的分类单元。重点研究的类群包括隐翅虫科(Staphylinidae)、步甲科(Carabidae)、象甲科(Curculionidae)、天牛科(Cerambycidae)等。世界鞘翅目昆虫新物种模式标本产地涉及118个国家和地区, 大部分新物种分布于中国、巴西、墨西哥、厄瓜多尔、印度尼西亚、澳大利亚和越南。收录世界鞘翅目昆虫新发表种的论文/专著共995篇/部, 涉及期刊或出版社141个。2020年, 世界鞘翅目分类学取得了显著进展, 但同时也暴露了新种发现速度略慢于1978-2000年的平均速度以及地区和类群研究力度不均衡的问题, 未来仍需加大投入, 探寻更加高效准确的方法, 以期实现对全球生物多样性的全面评估和保护。     

中国兰科植物属的界定:现状与展望

<正>兰科植物是被子植物的最大科之一,全世界约有736属28,000种(Chase et al.,2015,Dressler,1993),广泛分布于大部分的陆地生态系统中,尤其以热带地区最为丰富。兰科植物是生物学研究的热点类群之一,也是生物多样性保护中的"旗舰"类群,全世界所有的野生兰科植物均被列为《野生动植物濒危物种国际贸易公约》(CITES)的保护范围,占该公约保护植物种类的90%以上。中国是野生兰科植物最为丰富的国家之一,     

素雅娴静——海菜花

海菜花（Ottelia acuminate）又名异叶水车前、龙爪菜、海菜,属水鳖科水车前属水生沉水植物。叶柄可随环境和水位深浅变化而变化,叶形多变;花多,花期较长,花瓣上部色泽洁白,下部白中带黄;果实大而且呈三棱状,具有很好的观赏性。海菜花是中国特有的珍稀濒危水生植物,由于它对水质污染非常敏感,一旦水体被污染,海菜花就会死亡。     

系统发育多样性测度及其在生物多样性保护中的应用

生物多样性保护面临两个基本问题：如何确定生物多样性测度以及如何保护生物多样性。传统的生物多样性测度是以物种概念为基础的,用生态学和地理学方法确定各种生物多样性指数。其测度依赖于样方面积的大小,并且所有的物种在分类上同等对待。系统发育多样性测度基于系统发育和遗传学的理论和方法,能确定某一物种对类群多样性的贡献大小。该方法比较复杂,只有在类群的系统发育或遗传资料比较齐全时方能应用。本文认为,物种生存力途径和系统发育多样性测度相结合有助于确定物种和生态系统保护的优先秩序。