物种与物种多样性

本文首先讨论生物物种的科学概念和生物学本质，分析物种客观存在的自然属性和物种概念的局限性，认为物种的生物学属性和物种多样性的科学属性之间有着本质联系。物种多样性研究的实质是研究生物物种的生物学多样性。度量物种多样性程度有多种方法，但物种数目是物种多样性程度最直接、也是最基本的表达，估计物种多样性数目是当前国际上物种多样性研究的核心与热点内容。物种多样性产生的根源是物种形成，物种绝灭速率是维持物种多样性的关键因素。本文简要总结了物种形成与绝灭的基本模式和机制，通过分析生物地理区系与物种多样性研究的密切关系，说明物种的区系成份分析是物种多样性大尺度格局研究的重要内容。     

代谢互养关系在维持微生物物种多样性中的作用

互养关系（cross-feeding）是微生物物种之间普遍存在的一种相互关系，其中物种利用环境中其他成员的代谢产物以促进自身生长的情形称为代谢互养关系，这种关系对物种间的竞争结果往往有很大影响，甚至会改变种群结构。为了研究代谢互养关系在维持微生物物种多样性中的作用，构建包含不同代谢互养关系的资源竞争模型，这些模型既体现了微生物物种竞争资源时种群密度及资源量的动态，也展示了物种利用其他竞争者的代谢资源对自身生存状况的影响。数值模拟结果显示：（1）考虑微生物中不同的代谢互养关系结构：两物种间单向互养、双向互养以及多物种间的互养，不同的互养关系都可以促进竞争物种稳定共存，竞争中处于劣势的物种通过利用其他竞争成员的代谢产物，打破外界资源量对其生长的限制，改变原本消亡的命运；而处于优势的物种则通过利用其他竞争成员的代谢产物，增大种群密度。（2）多物种竞争同一种有限资源时，不是所有物种都能共存，在四物种模拟中，原本处于最劣势的物种灭绝，其余三者共存。物种产生代谢资源对其本身是"不利"的，如果在模拟中物种利用代谢资源的能力相同，那么物种竞争外界资源的劣势就很可能无法被抵消。通过改变资源利用率发现只有互养关系中代谢资源的利用可以弥补劣势种在竞争外界资源时的不足，多物种才可以全部共存。（3）验证数值模拟结果的普遍性，分析参数变化对共存的影响，结果表明代谢互养关系促进的共存对代谢资源相关参数不敏感，参数的改变只影响平衡态时物种的种群密度。所以，代谢互养关系可以促进相互竞争的微生物物种共存，即微生物之间的互养关系很可能是维持物种多样性的一种机制。     

中国的濒危物种及其保护

重点分析了濒危物种的概念，确定原则，阐述了物种保护的三种基因类型，即自养保护、圈养保护和基因保护。简要介绍了国家自然科学基金资助的与物种保护有关的项目。初步探讨限各种不同保护类型中存在的重要科学问题、可能研究领域和方向，以促进我国物种保护和研究的发展。     

有关物种概念与划分中的一些问题

关于物种的问题已经争论了几百年，但至今仍未达成完全一致，尤其是在物种的概念、物种的划分及物种的形成等主要方面的观点分歧较大，可说是学派林立、百家争鸣。引起这些分歧的根本原因是生物的极端多样性，当然，也与每个人的观察角度和认识水平不无关系。目前，最大的矛盾是，一方面大家竟相给物种想下一个简明而又高度概括的定义，另一方面在实际操作中，对不同生物却是各有其标准。这样就必然产生了很多不同的物种概念，甚至产生了混乱。此外，种下单元的划分，不论在标准还是术语方面，都存在很大问题，尤其是种和亚种的分类及系统关系问题过去和现在都被严重地忽视了。     

我们正面临第六次物种大灭绝

生物进化史中曾经发生了多次生物物种灭绝事件，其中有五次生物“物种大灭绝”事件。在一个相对短暂的地质时期中，全球范围内许多种类的生物个体全部死亡，从而造成地球上生物物种数目在较短的地质时间突然下降，称之为生物物种大灭绝。根据化石记录，在奥陶纪末期、泥盆纪末期、二叠纪末期、三叠纪末期和白垩纪末期均发生过物种大灭绝事件。其中，二叠纪生物灭绝事件是规模最大、涉及生物类群最多、影响最深远的一次。但是，人们对发生在白垩纪末期的物种大灭绝事件更关注一些，因为在那一次物种大灭绝中，地球上曾经盛极一时的恐龙灭绝了。人类作为现时代地球的主宰者一直在探索恐龙灭绝的原因，推测类似的物种大灭绝事件会不会再度发生。     

太行山猕猴国家自然保护区木本植物群落结构和空间分布特征

多样化的森林群落为植物生长提供了不同的微生境。然而，物种在不同类型森林群落中是呈随机分布还是生态专化仍有待阐明。基于不同优势物种群落在太行山猕猴国家自然保护区建立了4个1 hm²（100 m×100 m）森林动态监测样地，采用Kruskal-Wallis方法、Betadisper检验分析不同群落间的物种组成和结构差异，利用相关网络和指示种分析探索物种-群落间的关系。结果表明，不同群落间木本植物的多度、丰富度和物种组成存在显著差异；共有5种物种同时出现在四个群落中，有43.82%（39/89）的物种分布在两个或两个以上的群落中；网络分析结果显示，物种与群落之间的连接指数为41.29%，专化指数为60.89%；指示种分析显示不同植物群落间指示物种不同。了解了太行山猕猴国家自然保护区不同群落的物种组成和群落结构特征。研究结果同时表明，木本植物在不同群落中的分布具有较高的专化特征。希望本研究能为该区域木本植物多样性维持机制的理解和物种保护提供一定参考。     

病原菌及菌根菌维持森林植物多样性机制的研究进展

森林植物物种与土壤微生物之间的相互作用决定森林生物多样性。尤其是土壤中的病原菌、菌根菌等微生物在森林物种多样性保护中起到重要作用。Janzen-Connell假说和植物-土壤反馈模型是利用植物与土壤微生物之间的相互作用关系解释森林物种多样性机制的重要模型。本文针对土壤真菌解释森林物种多样性机制进行了综合评述，介绍了病原菌和菌根菌各自在森林实生苗更新的作用机制，探讨病原菌及其菌根菌两者对森林物种多样性的相对重要性，森林实生苗与土壤微生物之间相互作用的变化规律，总结了近年来国际森林物种多样性机制的研究。提出了病原菌和菌根菌两者共同在生态系统中的作用，并探讨未来的研究方向。     

东北阔叶红松林地表葬甲群落多样性及其空间变异特征

为了探明我国东北阔叶红松(Pinus koraiensis)林地表葬甲多样性及其空间变异特征，在胜山、丰林、凉水和长白山的4个大型森林动态监测样地内，通过布置900个陷阱调查了36 hm²范围内的地表葬甲群落基本特征。基于群落物种数量、个体数量和总体长，分析了地表葬甲多样性及其空间变异性。结果表明：(1)东北阔叶红松林区域物种库包含12个葬甲物种，密度为0.018只/m²,总平均体长达0.32 mm/m²。北方花葬甲(Nicrophorus tenuipes)是东北阔叶红松林内的广布物种，黑葬甲(Nicrophorus concolor)等五个物种具有明显的生境偏好，仅存在于单个局域物种库内。(2)物种数量、个体数量和总体长在胜山、丰林、凉水和长白山样地存在明显差异，其中纬度较低的局域物种库(凉水、长白山)可维持更高的物种多样性，纬度最高的局域物种库(胜山)维持较低的物种多样性。(3)地表葬甲群落在胜山和丰林样地存在显著的空间自相关性，在凉水和长白山样地则不显著。(4)葬甲群落具有较明显的空间异质性，长白山样地的空间变异...     

永定河干涸段(卢梁段)河流廊道植物群落数量分类及多样性特征

为探究永定河干涸段河流廊道的植物群落结构特征及多样性特征，给永定河河道防护林、水源涵养林建设等提供科学的理论依据，通过对河流廊道植物群落的实地调查，对124个植物群落进行了TWINSPAN数量分类，并探究了不同层次间的物种多样性的区别以及垂直和水平梯度上的分布格局。结果表明：（1）植物群落包括9种群丛类型，其中优势群丛为"狗尾草+猪毛菜+尖头叶藜群丛"、"狗尾草群丛"和"加杨-狗尾草+蒺藜群丛"。（2）草本层物种的丰富程度和均匀程度整体大于乔木层，且物种组成复杂程度的变化幅度更大。（3）从垂直梯度上看，植物群落乔木层上游的物种结构组成较下游更加丰富、整体分布更加均匀，草本层从上游到下游物种组成的丰富程度和均匀程度先降低后升高、再降低；从水平梯度上看，越靠近左、右两堤，乔木层的物种结构组成越丰富、分布越均匀，左堤的物种组成较右堤更加复杂且分布更加均匀，草本层的物种多样性在水平梯度上变化较大，在靠近左堤的位置物种组成最丰富。影响乔木层物种多样性变化的主要原因是人类活动干扰的强度。     

中国优先保护的野生动物

濒危物种是指所有由于物种自身的原因或受到人类活动或自然灾害的影响而有灭绝危险的野生动植物。从广义上讲，濒危物种泛指珍贵，濒危或稀有的野生动植物：从野生动植物管理学角度讲，濒危物种是指《濒危野生动植物种国际贸易公约》附录所列物种及国家和地方重点保护的野生动植物。     

Biotic and abiotic factors determine species diversity–productivity relationships in mountain meadows

生物和非生物因素决定高山草甸物种多样性-生产力相互关系 自然条件下物种多样性-生产力相互关系取决于生物和非生物因素，但其相对重要性及相互作用仍不清晰，特别是在未来的气候变化情景下。为此，我们在中国玉龙雪山3处不同海拔的高山草甸开展了模拟气候变暖和大气氮沉降的完全随机组块析因试验。除物种多样性外，我们根据株高、比叶面积、叶片碳、氮、磷含量计算了实验处理下草甸植物群落的功能多样性，并将其作为关键生物因素。此外，我们测量了气温、降雨以及土壤的化学属性作为潜在重要的非生物因素。我们利用广义线性混合模型研究了物种多样性和植物生产力对海拔、增温、施肥及其可能的交互作用的响应，同时评估了上述生物和非生物因素对物种多样性-生产力相互关系的影响。研究结果表明，物种多样性随海拔升高而降低并且在增温处理下有下降趋势且在中间海拔最为强烈。相对而言，植物生产力仅随海拔升高而下降。功能丰富度、最高气温、土壤pH对物种多样性-生产力相互关系表现出强烈的负交互作用，即物种多样性-生产力相互关系随着这些因素的增加从正相互关系变为中性关系，然后变为轻微的负相互关系。我们的研究指出短期增温对高山草甸物种多样性的负面影响，并强调生物和非生物因素决定了自然条件下物种多样性-生产力相互关系。     

物种与科属的数量关系——以中国鸟类为例

许多研究表明，物种与高级分类阶元在数量上密切相关，这种关系在地区物种数量预测中具有很高的应用价值。应用中国不同地理类型(保护区、行政区和动物地理亚区)的鸟类物种名录，研究物种与科属的数量相关关系和频次分布规律，结果表明：(1)物种与高级分类阶元在数量上有着极显著相关关系(P<0.01)，其中物种—属的相关关系要显著于物种—科，且在对数、乘幂、指数和线数4种模型中，用乘幂模型拟合最好；(2)物种在科属间的频次分布具有规律性(P<0.05)，随着物种数/科属的增加，频次迅速减少，在4种模型中，乘幂模型拟合最好，属的规律性较科显著。根据以上结果，物种与科属间的数量强相关关系与物种数量在科属间有规律的频次分布有关。     

互利合作行为演化及系统维持机制研究

互利合作行为不仅存在于种内系统的各个群体内（Group），也广泛存在于物种之间，而越来越多的发现显示几乎所有的物种都至少与一个其它物种存在互利的共栖行为（Bronstein 2001 in Ecology Letters）。从19世纪20年代开始，榕树与其特有的传粉昆虫系统一直是研究物种之间是如何形成稳定的合作关系的模式系统之一。在探讨物种间互利合作行为的过程中，     

北京东灵山地区植物群落多样性的研究Ⅱ丰富度、均匀度和物种多样性指数

本文以１２５块植物群落调查样地资料为基础，从不同类型、层次的丰富度、均匀度和物种多样性指数及其与海拔的关系等方面对东灵山地区植物群落多样性进行了分析。本区亚高山草甸植物群落多样性沿海拔梯度的变化规律是：物种丰富度和物种多样性指数随海拔升高而下降；物种均匀度则随海拔升高而增加。植物生长型与群落多样性指数的关系表现为“乔木层、灌木层物种丰富度指数相近且明显低于草本层；灌木层和草本层的均匀度指数相近，群落间变异幅度较小，乔本层则变异幅度很大；物种多样性指教则表现出草本层＞乔本层＞灌木层的规律。物种盖度和地上生物量作为测度指标计算群落多样性所得结果相近，且优于以株数作为测度指际计算的结果。     

水淹干扰下水库水滨带植物群落谱系结构与物种多样性格局

群落谱系结构将物种系统发育信息整合到群落中，给生物多样性研究提供了全新视角。为探讨水淹干扰下水库水滨带植物群落物种多样性维持机制，以丹江口水库水滨带为研究区域，以南水北调中线一期工程运行前的原有水滨带植被为研究对象，分析不同水淹干扰强度下群落谱系结构和物种多样性及其与环境因素的关系。结果表明：(1)随着水淹干扰强度增加，群落物种丰富度、物种多样性和谱系多样性显著降低。谱系结构指数虽无显著差异，但随着水淹干扰强度增加呈现由发散到聚集的变化趋势。表明水滨带植物群落物种多样性维持机制是生境过滤和生态位分化共同驱动的结果，并且随着水淹干扰强度增加呈现生境过滤作用增加、物种间竞争排斥作用减弱的生态过程影响规律。(2)坡度、土壤质地、速效氮和全氮含量对整个水滨带植物群落物种丰富度、物种多样性和谱系多样性影响显著。此外，土层厚度和速效磷对物种丰富度和土层厚度对谱系多样性也影响显著。而仅有速效氮含量对谱系结构指数影响显著；轻度水淹干扰下坡向、速效磷含量与多样性指数显著相关；中度水淹干扰下坡度、土层厚度、土壤质地、土壤总氮含量与多样性指数显著相关，土壤pH、全氮和全磷含量与谱系结构指数显著相关；重度水淹...     

生物群落多样性的测度方法Ⅲ与物种－多度分布模型有关的统计问题

生物群落多样性的测度方法Ⅲ与物种－多度分布模型有关的统计问题刘灿然，马克平（中国科学院植物研究所，北京１０００４４）周文能（中国农业科学院，北京１０００８１）在过去的几十年中，生态学家们对物种相对多度分布进行了广泛的研究，采用的方法主要有两种，即物种...     

猪科的系统发育与系统地理分化

猪科动物是最为昌盛的哺乳动物之一，但它们的分类及系统发育关系却尚待解决。为此， 用PCR直接测序法测定了一个红河猪(Potamochoerus porcus)、一个马来西亚野猪(Sus barbatus)以及数头欧亚野猪(Sus scorfa)线粒体细胞色素b全序列1 140 bp。结合从GenBank中获得的其他猪科物种胞色素b序列，用邻接法和最大简约法构建了猪科物种的系统发育关系，其结果显示苏拉威西鹿猪与其他猪科物种为姐妹群的关系。非洲物种疣猪和河猪聚为一枝，而欧亚猪属物种聚为另一支。各物种在系统发育关系中的位置与它们的地理分布对应。猪属物种可以被划分为3个种组：分布于菲律宾群岛、苏拉威西岛及其邻近岛屿的猪属物种形成一个种组，包括苏拉威西岛疣猪、菲律宾疣猪和印度尼西亚疣猪；欧亚野猪种组，包括欧亚野猪和姬猪；须猪和爪哇疣猪形成一个种组。     

低估濒临灭绝物种威胁的原因

科罗拉多大学波德分校的研究小组研究发现，由于数学计算上的“失误”，濒临灭绝物种的数量约被低估了100倍。当前用于评估全球物种为濒临灭绝还是上“红名单”的数学模型没有考虑到种群中个体随机差别的影响。这一差别包括了性别比例以及个体之间的体型和习性的不同，而这些因素都可以影响他们的生存和生殖率。出乎意料的是，研究表明这种差别极大地影响了物种灭绝危险的评估。研究结果发表在近期（Nature）杂志上。     

2009-2010生物科学十大热点回顾与展望

达尔文诞辰二百周年 2009年是达尔文诞辰200周年，同时又是《物种起源》发表150周年。达尔文1809年2月12日诞生于英国，他于1859年提出了以自然选择为核心的进化论，揭示了生物物种之间的联系以及进化规律，奠定了现代生物学的基础，并且彻底改变了人们对自然、社会和人类本身的根本看法。     

物种分布模型理论研究进展

利用物种分布模型估计物种的真实和潜在分布区,已成为区域生态学与生物地理学中非常活跃的研究领域。然而,到目前为止,这项技术的理论基础仍然存在不足之处,一些关键的生态过程未能被有效纳入到物种分布模型的理论框架中,从而为解释物种分布模型预测的结果带来了诸多困惑。鉴于此,总结了物种分布模型的理论基础;系统探讨了物种分布模型与物种分布区的关系;特别指出了物种分布模型研究中存在的理论问题;重点阐述了物种分布模型未来的发展方向。研究认为,物种分布模型与生态位理论、源-库理论、种群动态理论、集合种群理论、进化理论等具有重要的联系;正确理解物种分布模型的预测结果与物种分布区的关系,有赖于对影响物种分布的3个主要因素(环境条件、物种相互作用与物种迁移能力)做出定量的分离;目前物种分布模型主要存在的问题是未能将物种的相互作用和物种的迁移能力有效纳入到模型的构建过程中;未来物种分布模型的发展应该加强模型背后理论框架的研究,并进一步加强整合物种相互作用过程、种群动态过程、迁移过程和物种进化过程等内容。研究还认为,从更高的理论层次模拟功能群和群落结构将是未来物种分布模型的重要发展方向。