稀有种和常见种对植物群落物种丰富度格局的相对贡献

物种丰富度格局的形成不仅依赖于群落的构建过程, 同样也依赖于群落中的物种组成(如稀有种和常见种)。本文以黄土高原子午岭林区的辽东栎(Quercus wutaishanica)林为研究对象, 根据频度大小对物种进行排序, 形成稀有-常见种和常见-稀有种两条物种序列, 通过逐一添加(去除)物种, 分析引起的总体物种丰富度及其成分(α多样性和β多样性)的变化, 确定稀有种和常见种对物种丰富度格局的相对贡献。结果表明: (1)常见-稀有种序列与群落总体物种丰富度的相关性呈先剧增后平稳的对数增长曲线, 而稀有-常见种序列与群落总体的相关性与前者刚好相反, 呈先平稳后剧增的指数增长曲线; (2) α多样性在常见-稀有种序列中呈明显的对数变化曲线, 而在稀有-常见种序列中呈指数增长曲线; (3)与α多样性变化相反, β多样性在常见-稀有种序列中随物种的进入先迅速降低后逐渐平稳, 而在稀有-常见种序列中先平稳后急剧降低。可以看出, 常见种不仅主导群落的总体物种丰富度格局, 同时也是α多样性和β多样性格局的重要贡献者。因此, 常见种是群落物种丰富度格局的指示者, 也应该是优先保护的物种。     

稀有种和常见种对黄土高原辽东栎群落物种多样性贡献的多尺度分析

明确物种多样性的多尺度格局及其形成过程是进行物种多样性保护的重要前提。通过加性分配的方法,在α1(小样方内)、β1(小样方间)、β2(样方间)、β3(样地间) 4个空间尺度上,研究了黄土高原子午岭辽东栎(Quercus wutaishanica)群落植物多样性的多尺度变化,确定了稀有种(频度5%)和常见种(频度25%)对物种多样性格局的相对贡献及其尺度依赖性,旨在阐明黄土高原辽东栎群落物种多样性的多尺度格局及其形成过程,为该区物种多样性的保护提供理论依据。结果表明:(1)乔、灌、草3层呈现了相似的物种多样性格局。物种丰富度基本上呈现了随尺度的增大而增加的变化趋势,小样方尺度上的α多样性(α1)对群落物种丰富度的贡献最小,样地尺度上的β多样性(β3)对各层物种丰富度的贡献最大(β3 50%)。(2) Shannon多样性呈现了与物种丰富度截然相反的格局,小样方尺度上的α多样性成分(α1)是Shannon多样性的主要贡献者(α145%),尔后随尺度的增大,Shannon多样性逐渐减小。(3)去除常见种引起的物种丰富度减小效应表现为随尺度的增加,影响逐渐减小,其效应主要集中在小样方内(α1尺度)以及小样方间(β1尺度) 2个尺度上;而去除稀有种引起的物种丰富度减小效应表现为随尺度的增加,影响逐渐增大,其效应主要集中在样方间(β2)以及样地间(β3) 2个尺度上。(4)去除稀有种对Shannon多样性的影响在每一尺度上均不明显,去除前后的曲线几乎重合,而去除常见种对Shannon多样性的影响在每一尺度上均十分明显。其中,去除常见种,草本层Shannon多样性在每一尺度都相应增大,而对于灌木层和乔木层,Shannon多样性则表现为在α1尺度上减小,而在其他尺度上增大。本研究揭示了空间尺度在评价稀有种和常见种对植物群落物种多样性相对贡献中的重要性。稀有种主要在较大尺度(β2和β3)上影响物种丰富度格局,而常见种不仅在小尺度(α1和β1)上影响物种丰富度,而且在较大尺度(β2和β3)上影响物种均匀度。同时,物种多样性的加性分配也是在多尺度上揭示物种多样性变化格局以及变异来源的有效且比较简单的方法。     

退化土地植被恢复群落物种多样性与生物量分配格局

研究了湘西北女儿寨小流域7种典型植被恢复群落生物量的空间分配格局、物种多样性特征及其相互关系。结果表明:1)润楠次生林乔木层生物量最高,马尾松天然林灌木层生物量最大,油桐人工林草本层生物量最高,乔木层最低,毛竹-杉木林灌木层与草本层生物量最小,群落总生物量以马尾松天然林群落最高,荒草灌丛群落最低。2)乔木层物种以润楠次生林最丰富,多样性指数最高,物种分布最均匀;灌木层物种丰富度以毛竹-杉木混交林最高,油桐人工林多样性与均匀度指数最大,优势度最小,荒草灌丛群落的物种丰富度、多样性及均匀度最低;草本层物种丰富度以油桐人工林最高,马尾松天然林最低,杉木人工林草本层多样性指数与均匀度指数最大,润楠次生林优势度最高;群落总体物种丰富度以油桐人工林最高,润楠次生林群落的多样性指数最高,种群分布最均匀,荒草灌丛群落的多样性、均匀度与优势度都最低。3)女儿寨小流域退化土地物种丰富度与群落生物量之间的关系可用"S"曲线较好地描述,双曲线能较好地描述群落多样性指数、群落均匀度指数与生物量之间的关系,而生态优势度与生物量之间为非性线关系。     

甘南亚高寒草甸稀有种对物种多样性和物种多度分布格局的贡献

稀有种不仅影响群落的物种多度分布格局, 同时也是α多样性的重要贡献者。本研究主要通过加性分配和Fortran软件的RAD程序包拟合的方法, 研究了甘南亚高寒草甸不同坡向物种多样性及多度分布格局的变化, 分析了物种多度分布格局及其α多样性的变化特征, 确定了稀有种在物种多度分布格局中的相对贡献。结果表明: (1)在南坡到北坡的变化中, 环境因子差异比较明显, 其中, 土壤全磷、有机碳、速效磷、碳氮比及含水量呈递增趋势; 土壤氮磷比和pH值呈递减趋势; 土壤全氮在西坡显著低于其他坡向, 而速效氮在所有坡向上差异不显著。(2)稀有种对群落物种多样性的影响在南-北坡向梯度上依次增大, 去除稀有种的影响在各坡向均高于去除非稀有种, 可见, 稀有种在甘南亚高寒草甸物种多样性中的相对贡献高于非稀有种。(3)各坡向的稀有种资源获取模式以随机分配占领模式(random fraction模型)为主, 而非稀有种则以生态位优先占领模式(geometric series模型)为主。由于稀有种有较大的扩散率, 在物种多样性较高的生态系统中, 物种之间的生态位重叠会更加明显, 从而抑制物种多样性的增加, 因此能达到维持原有物种多样性的目的。     

油松人工林林下植物群落变化及其环境解释

通过对山西太岳山宋家沟油松(Pinus tabuliformis)人工林林下植物群落进行调查,采用典范对应分析(CCA),探讨油松人工林林下物种分布与环境因子之间的关系。结果表明:1)在调查的42个样地中,油松林下共出现植物物种83种,隶属26个科72属,其中草本层物种种类较灌木层物种种类丰富,多达64种。2)CCA排序较好地揭示了该区油松人工林林下植物的分布格局与环境梯度的关系:林龄、坡度、坡向、林冠郁闭度、全氮、全钾对油松人工林林下草本层物种分布格局有重要影响;林龄、坡向、坡度、全氮对油松人工林林下灌木层物种分布格局有重要的影响。3)影响林下草本层和灌木层物种分布格局的变量中,生境因子与生物因子共同分别解释了40.3%和42.7%,其中,纯粹的生境变量(即未与生物变量共有的空间变量)对林下植物群落的变异解释能力较生物变量高,表明生境因子在决定油松人工林林下植物分布格局变异中起着举足轻重的作用。     

物种聚集分布与种间关系的多度不对称性

群落内物种的相对多度与其空间分布和种间关系存在内部联系,然而这种联系如何影响物种共存却存在很大的争议.本研究认为,植物群落中的常见种受到更强的种间作用,最终限制了其种群增长;稀有种呈现更强的聚集分布格局,有利于增强种内调节作用,减弱种间作用,从而实现与其他物种的共存.为验证该假设,本研究以长白山25 ha阔叶红松林样地内的主要大树树种(DBH≥10 cm)为研究对象,用空间统计的方法分析各树种间关联和树种聚集分布格局,并探讨其与树种多度之间的联系.结果发现,树种之间以负相关关系(排斥)为主,且呈现明显的多度不对称性,即常见种之间有更明显的排斥作用.在聚集分布格局下,树种的局部优势度在较小范围内(～5 m)没有明显的多度依赖性,这将有利于稀有种和常见种实现局部共存.上述结果表明,在森林群落中种间关系的整体强度主要源于常见种的作用,而物种呈现的聚集分布格局有利于稀有种,进而促进物种的长期共存.该研究揭示了物种空间分布的多度依赖性及其对物种共存的影响,有利于进一步认识温带森林群落的构建过程.     

放牧强度和地形对内蒙古典型草原物种多度分布的影响

为了更好地理解放牧对草原生态系统物种多度分布格局的影响, 以及常见种和稀有种对维持群落多样性的作用, 以内蒙古典型草原为研究对象, 基于长期放牧控制实验平台(包括7个载畜率水平(0、1.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0 sheep·hm^-2)和两种地形系统(平地和坡地)), 研究了群落内全部物种、常见种和稀有种的丰富度和多度对放牧强度的响应规律, 并选取对数正态模型、对数级数模型和幂分割模型, 对物种多度数据进行拟合。结果表明: 1)平地系统中, 物种丰富度和多度在低放牧强度下(1.5、3.0 sheep·hm^-2)增加, 而在中、高度放牧强度下(4.5-9.0 sheep·hm^-2)降低, 全部物种的多度分布在大多数放牧强度下符合幂分割模型, 在高放牧强度下也符合对数正态模型; 坡地系统中, 物种丰富度和多度随着放牧强度增加而显著降低, 全部物种的多度分布在各个放牧强度下, 均符合幂分割模型和对数正态模型。2)随着放牧强度增加, 常见种的多度响应趋势与全部物种的响应趋势一致, 其多度分布均符合幂分割模型和对数正态模型; 稀有种的丰富度响应趋势与全部物种的响应趋势一致, 其多度分布符合幂分割模型, 同时也部分符合对数正态和对数级数模型。总之, 适宜的载畜率有利于生物多样性和初级生产力的提高, 平地系统中物种多度的响应在一定程度上支持放牧优化假说; 而坡地系统中不同物种多度的响应差异说明: 确定最佳载畜率时, 还需要考虑地形因素的影响。此外, 模型的拟合结果表明: 生态位分化机制对内蒙古典型草原物种多度分布起着主要作用, 常见种和稀有种通过不同的响应方式共同维持着草原生态系统的物种多样性。     

中国典型森林生态系统乔木层群落物种多样性的空间分布格局及其影响因素

物种多样性地理分布格局及其成因是生物地理学和宏观生态学研究的核心问题之一,基于中国13个典型森林生态系统乔木层群落植物的调查数据,分析物种多样性随经纬度的变化规律,探讨物种多样性空间分布格局的影响因素。结果表明:(1) 13个典型森林生态系统的4个物种多样性指数均随经纬度上升而下降,其中物种丰富度变化更为显著,而Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数随经度上升变化不显著;(2)相关性分析结果显示,物种多样性指数与植物特性、能量和水分因子的单因素相关关系并不一致。其中,物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数与年均温、最冷月均温、温度年较差和潜在蒸散量的相关性最显著(P0.01),Pielou指数与年均温、最冷月均温、实际蒸散量、潜在蒸散量和郁闭度有显著相关关系(P0.05);(3)方差分解结果表明,能量和水分的共同作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率最高,达到15%—42%;植物特性、能量和水分因子三者共同作用对物种多样性指数空间分布格局解释率次之,为14%—27%;植物特性与能量因子或水分因子两者之间的共同作用以及植物特性和水分因子独立作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率较小,其中能量因子对物种多样性指数空间分布格局的单独解释率高于植物特性或水分因子。研究表明能量和水分共同作用是影响大尺度森林乔木层物种多样性空间分布格局形成的主要因素,但植物特性的差异对物种多样性空间分布格局影响也不可忽视。     

渤海区无居民海岛植物物种丰富度分布格局

为了解渤海区小型无居民海岛植物物种丰富度的分布格局, 本研究以渤海区9个无居民海岛为研究对象, 基于种-面积关系和种-多度对数正态分布模型探究了无居民海岛植物的物种丰富度分布格局。结果表明: (1)位于温带地区的无居民海岛木本植物相对多度符合对数正态分布特征, 表明海岛木本植物群落中多度较大的物种数较少, 而多度较小的物种甚至是稀有种或罕见种较多; (2)渤海区多数无居民海岛物种数介于60-130之间, 表明总体丰富度较高; (3)通过分析海岛与周边保护区的空间关系发现, 物种丰富度高的海岛基本位于保护区内, 总体上渤海区海岛植物热点区得到了有效保护。综上所述, 种-多度分布模型和种-面积关系均是揭示海岛植物物种丰富度分布的重要手段, 同时可初步推断, 生态位理论对海岛植物物种多样性的维持显得更为重要。     

华北地区落叶松林的分布、群落结构和物种多样性

华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林、日本落叶松(L. kaempferi)林及太白红杉(L. chinensis)林是华北地区常见的3种落叶松林类型, 其中日本落叶松林为人工林, 华北落叶松林既有天然分布又有人工种植, 太白红杉林则主要是天然林。该研究基于野外调查数据, 对这3种落叶松林的分布、物种组成、群落结构、物种多样性及其与环境间的关系进行了分析。研究发现, 3种落叶松林的分布受年平均气温的影响较大, 随着年平均气温的增加, 落叶松林的天然分布减少而人工种植的分布增加。3种森林中落叶松的林分径级及树高均为右偏分布, 说明3种落叶松林均处于相对稳定的演替阶段。3种落叶松林均拥有较高的物种丰富度且差异显著, 其中太白红杉林的物种丰富度最大(39.3 ± 17.9), 而华北落叶松林的物种丰富度最小(人工林27.2 ± 17.7, 天然林27.5 ± 13.8)。除最大树高与经度的关系不显著以外, 落叶松林的最大胸径和最大树高及物种丰富度均随经纬度的增加而显著降低, 随着年降水量的增加而显著增加。此外, 年平均气温对落叶松林的总物种丰富度影响不大, 但是对其群落结构影响显著。随着年平均气温的升高, 落叶松林的最大胸径显著降低而最大树高却显著增加。落叶松天然林和落叶松人工林物种多样性的地理分布格局及与气候因子间的关系与落叶松林总体的基本一致, 但群落结构的格局不尽相同: 随着经纬度的增加, 落叶松人工林的最大树高增加而天然林的最大树高减小; 落叶松天然林的最大胸径和最大树高分别随年平均气温的升高和年降水量的增加而减小, 而落叶松人工林的最大胸径和最大树高分别随年平均气温的升高和年降水量的增加而增大。     

Strong Purifying Selection on the Odysseus Gene in Two Clades of Sibling Species of the Drosophila montium Species Subgroup

The Odysseus (OdsH) gene was duplicated from its ancestral neuron-expressed gene, unc-4, and then evolved very rapidly under strong positive Darwinian selection as a speciation gene causing hybrid-male sterility between closely related species of the Drosophila simulans clade. Has OdsH also experienced similar positive selection between Drosophila sibling species other than those of the simulans clade? We cloned and sequenced OdsH and unc-4 from two clades of the Drosophila montium species subgroup, the Drosophila lini and the Drosophila kikkawai clades. The ratios of Ka/Ks for OdsH were remarkably low between sibling species of these two clades, suggesting that OdsH has been subjected to strong purifying selection in these two clades.     

Saponins of Chlorophytum Species

The genus Chlorophytum (Liliaceae) owing to the presence of pharmacologically important saponins has attracted interest of the scientific community to investigate the chemistry of the saponins and study their cytotoxicity. Chloromaloside-A having cytotoxicity against cancer cell lines has been isolated from C. malayense, while saponins from C. borivilianum are gaining popularity as substitute for viagra. The paper presents a review of different saponins isolated from the Chlorophytum species and their pharmacological importance.     

Male-Driven Evolution in Closely Related Species of the Mouse Genus Mus

Recently, other researchers have found that closely related primate species had a lower male-to-female mutation rate ratio (α) than distantly related species. To determine if this is a general phenomenon affecting other mammalian orders, eleven species or subspecies of the rodent genus Mus and two outgroup species were compared. Intron sequences from a gene in the nonrecombining region of the Y chromosome Jarid1d (Smcy) and its X chromosomal gametolog, Jarid1c (Smcx), were analyzed in a phylogenetic context. The male-to-female mutation rate ratio for all thirteen taxa is approximately 2.5, which is similar to previous estimates in more distantly related rodents. However, when branches with lengths of more than 2.5% were removed from the analysis, the male-to-female mutation rate ratio dropped to 0.9. Thus, in closely related rodents, as in closely related primates, the male-to-female mutation rate ratio is lower than expected. [Reviewing Editor: Dr. Deborah Charlesworth] An erratum to this article is available at.     

Species novae generisEremostachys (Labiatae)

Five new species are described:Eremostachys codonocalyx from NE. Iran (related toE. subspicata),E. stenocalycina from NE. Afghanistan (related toE. alberti andE. hissarica),E. salangensis from NE. Afghanistan (close toE. bamianica),E. freitagii from E. Afghanistan (similar but not closely related toE. vulnerans), andE. andersii from E. Afghanistan (similar but not closely related toE. vulnerans), andE. andersii from NE. Afghanistan of isolated systematic position.

Florae Iranicae praecursores 5–9.     

Differential Patterns of Constitutive Intracellular Laccases of the Vegetative Phase of Pleurotus Species

The constitutive intracellular laccase activity of ten strains of Pleurotus spp. was determined in vitro and by zymograms, using different substrates. Differences in the in vitro activities were observed between all the strains; however, zymogram patterns were only similar for strains within same species, independently of any of the three substrate (2,6-dimethoxyphenol, p-anisidine or o-tolidine) used. The differences observed in the number and positions of the isoforms in the gel suggest that laccase zymograms can be used to differentiate species of this organism.     

Assessment of Potential Impacts of Exotic Species on Populations of a Threatened Species, White Sands Pupfish, Cyprinodon tularosa

The potential impact of introduced species on rare taxa is of particular concern to conservation biologists. We evaluate the impacts of western mosquitofish (Gambusia affinis) and virile crayfish (Orconectes virilis) on experimental populations of a threatened species, the White Sands pupfish (Cyprinodon tularosa). Forty experimental pupfish populations were exposed to one of four treatments; (a) 1 crayfish, (b) 4 crayfish, (c) 5 adult mosquitofish and (d) control. Pupfish population size and biomass was monitored over the duration of one breeding season. A repeated measure multiple analysis of covariance revealed a significant effect of treatments on response variables (population size and biomass) (P<0.0001). Mosquitofish had a significant effect on population size and biomass (P=0.0330). The effect of one crayfish was not significant (P=0. 0683). However, 4 crayfish had a significant effect (P<0.0001) on population size. We use these data, along with information on environmental tolerances of crayfish and mosquitofish, to evaluate risks for specific pupfish populations. An erratum to this article is available at .     

Genetic Variation in Prosimian Species

Scheffrahn et al. (1998a,b) aimed to outline the possible contributions of genetics to conservation biology: the determination of genetic variation of wild groups and its use as a guideline in breeding programs. Unfortunately, the amount of genetic variation within wild groups of nonhuman primates is rarely known. In particular, this observation holds for prosimians. Average heterozygosity is widely considered to be a good indicator of the magnitude of intraspecific variation. We provide some values of average heterozygosity of wild populations of Otolemur garnettii, Eulemur macaco macaco and E. m. flavifrons.     

黄枝衣科中国新记录属和种

报道了中国黄枝衣科(Teloschistaceae)的一中国新记录属粉黄衣属(新拟)(Xanthomendoza)和一中国新记录种漫粉黄衣(新拟)(Xanthomendoza ulophyllodes)及石黄衣属(Xanthoria)的一新记录种裂芽黄衣(新拟)(Xanthoria calcicola)。对漫粉黄衣的ITS序列进行了测定和系统发育分析,并对相关类群的形态和分子数据进行了讨论。对2新记录种的形态特征、生境与分布进行了详细描述,并提供了形态特征图。     

Induced DNA Damage Measured by the Comet Assay in 10 Weed Species

For most plant species growing in polluted areas no mutagenicity assays are available. We have studied the possibility of using the alkaline protocol of the Comet assay as a method for detecting induced DNA damage in wildly growing weeds. The monofuctional alkylating agent ethyl methanesulphonate (EMS) was applied on leaves of 10 weed species (ordered according to the diameter of the nuclei): Arabidopsis thaliana, Convolvulus arvensis, Bellis perennis, Urtica dioica, Lamium album, Chenopodium rubrum, Plantago media, Poa annua, Taraxacum officinale, and Agropyron repens. With increasing concentrations of EMS (2 to 10 mM) the DNA damage, expressed by the averaged median tail moment values, significantly increased in nuclei of all weeds studied. Using the Head Extent parameter of the Komet version 3.1, we have measured the diameter size of the nuclei of the 10 weed species either immediately after the isolation of the nuclei or after 20 or 45 min of treatment with alkaline buffer (pH > 13). According to the increase of the diameter of the nuclei (including the formed halo) resulting from the to alkaline buffer treatment, electrophoretic conditions (unwinding and electrophoresis time) for the Comet assay can be selected for the individual weed species.