构筑绿色中国梦 走进种子方舟——中国西南野生生物种质资源库

<正>生物多样性在物种水平上所体现的野生生物种质资源是在亿万年的地质历史中适应进化产生的,是现有农作物、栽培植物、家养动物和人工培养微生物的资源宝库,是培育动植物新品种的遗传物质基础。这些资源一旦消失,将不可逆转,并有可能在根本上影响生态文明建设和人类社会的持续发展。因此,通过野生生物种质资源保藏体系的建立,抢救性地保护生物多样性,对于维持生态平衡、应对全球变化具有重大的现实意义。     

北京市高等植物种质资源信息查询系统的构建与特点

生物多样性信息学是生物多样性研究的重要内容,信息平台是生物多样性保护、生态教育和普及有效模式.目前,北京开展了大量的生物多样性资源的调查,但还缺少针对该区域系统而全面的物种资源信息化平台.针对北京地区生物多样性保护和生态教育的需要,基于2007～2009年开展的北京市高等植物种质资源全面系统的调查以及以往的研究数据,以物种多样性编目的数据库为框架,以计算机网络技术为支撑,构建北京市种质资源信息查询网络平台.该平台实现了高等植物种质资源信息的共享,用户可以准确查询到149科,61属,256种及变种的详细文字信息和图片信息,包括植物物种的分类、生态学特征、分布特点、濒危与保护状况、利用与人为干扰等.该平台的研建不仅为北京市植物物种资源的保护规划、外来物种的管理、资源利用等提供了重要信息支持,对科学研究和生态教育等也具有重要意义.     

农业部门保护生物多样性的责任

中国农业部门利用的国土面积达50％,农业生态系统是由古代生物多样性丰富的自然生态系统开发出来的,在农业生态系统中仍残存生物多样性富集的岛状野生生境和大量珍稀、濒危物种。农业上栽培和养殖利用1200多个动植物品种也是宝贵的种质资源,农业部门在保护生物多样性行动中责任重大。生物多样性是农业发展的潜在资源,开发不当会带来对农业再发展的危害。农业部门已开始了生物多样性保护行动,但存在许多需要改善与加强的环节,如国家首先要明确落实农业部门在保护生物多样性中的责任,保护农业生物多样性要列入国家和部门的发展计划,完善法规、政策、加强宣传教育,加强国内外合作交流等。     

全球视角下的中国生物多样性监测进展与展望

生物多样性强烈的时空尺度依赖性和多层次性决定了生物多样性现状与变量的分析需要在不同生态系统进行多空间尺度、全面和连续的监测。因此, 构建生物多样性研究监测网络是生物多样性保护和研究的基础工作。近年来, 对地观测组织-生物多样性观测网络(GEO BON)、亚太生物多样性监测网络(APBON)等全球、区域以及国家尺度的生物多样性监测网络蓬勃发展。中国陆续在国家尺度上建立了针对生态系统和物种的长期监测网络, 其中, 中国生物多样性监测与研究网络(China Biodiversity Observation and Research Network, Sino BON)于2013年启动建设, 在我国主要生态系统和环境梯度设置30个监测主点和60个监测辅点, 目前已建成10个专项网对动物、植物和微生物进行监测, 并建立了以数据标准与汇交、近地面遥感为核心的综合监测中心。Sino BON打造了从地下、地面到森林林冠的多尺度、多类群(功能群)以及多营养级交互为重点的监测与研究平台, 为理解生物多样性变化趋势及其驱动因素、研究生物多样性维持机制, 以及国家履行《生物多样性公约》、保护生物多样性和生物资源提供详实可靠的生物多样性变化数据。为进一步支撑国家生物多样性治理能力、深化全球多样性保护合作, 我国生物多样性监测亟需在监测技术、监测区域、数据标准、综合信息平台等方向谋求更大的发展。     

自然保护地生物多样性保护研究进展

建立自然保护地是保护生物多样性最为重要的措施之一。总体来看, 自然保护地生物多样性保护研究主要围绕关键生态系统以及珍稀濒危物种等保护对象的状态以及变化两个层面进行, 并重点关注自然保护地数量与面积、保护了多少重要生态系统和物种、能否有效保护生物多样性等一系列科学问题。然而, 在自然保护地生物多样性保护研究方面, 还缺少针对上述研究领域的系统性综述。为此, 本文系统梳理了自然保护地空间布局及其与生物多样性分布的关系、自然保护地生物多样性变化及其保护成效等近20年来相关领域的研究进展。自然保护地的空间布局以及与生物多样性分布的关系主要围绕自然保护地与生物多样性在某一阶段的状态开展研究, 致力于探究自然保护地“保护多少” “代表性如何” “在哪儿保护”等一系列关键科学问题。同时, 自然保护地内的生物多样性会随着气候变化、人类活动以及自身演替等发生时空动态变化, 基于自然保护地生物多样性变化分析, 各国学者在全球尺度、国家尺度和单个自然保护地进行了大量的保护成效评估研究, 并逐渐发展出了自然保护地内外配对分析方法以提升保护成效评估的精度, 进而识别出不同自然保护地的主要影响因素。在此基础上, 本文进一步对自然保护地生物多样性保护研究提出了展望, 主要包括: (1)综合考虑自然保护地生物多样性状态和变化; (2)开展多目标协同的自然保护地空间优化布局; (3)强化自然保护地主要保护对象的识别、调查与监测; (4)提升自然保护地的质量和连通性; (5)探究自然保护地管理措施与保护成效的关联机制。本文可为“2020年后全球生物多样性框架”的制定与实施特别是在自然保护地体系建设与优化方面提供参考与借鉴。     

中国生物多样性研究的30个核心问题

在联合国《生物多样性公约》生效30年和《生物多样性》创刊30周年之际, 我们通过问卷调查从281名中国研究人员收集到763个生物多样性相关的研究问题, 通过归纳与整理, 并参考英国生态学会提出的100个生态学基本问题, 从中筛选出30个核心问题。这些问题涉及7个方面: 演化与生态(6个问题)、种群(4个问题)、群落与多样性(7个问题)、生态系统与功能(3个问题)、人类影响与全球变化(4个问题)、方法与监测(4个问题)、生物多样性保护(2个问题)。前5个方面主要聚焦在物种形成、生物多样性维持等的关键过程与机制、生物多样性与生态功能关系、全球变化对生物多样性的影响机制等, 第6方面主要涉及生物监测与预测、数据共享等, 第7方面涉及多样性保护、自然与人类健康关系这两个与公众息息相关的重要话题。这30个问题的筛选难免存在偏颇, 希望能以此为契机, 促进我国生物多样性研究人员对本领域核心问题的深入思考与探讨。     

生物多样性与生态系统服务情景模拟研究进展

生物多样性和生态系统服务情景模拟是指对未来生物多样性和生态系统服务变化轨迹的定量估计,二者相互关联并为长期、稳定的保护和恢复生态系统提供了重要科学依据。梳理生物多样性以及生态系统服务预测情景的核心观点,讨论基于生物多样性和生态系统服务情景模拟的保护决策支持途径,以期服务于我国生物多样性与生态系统服务预测研究的发展和深化。研究凝练结果如下：物种分布模型需要进行更规范的评价以明晰其对具体对象的适用性,生态系统预测模型亟待在关系结构的基础上嵌入更多的生态系统过程和社会经济过程,生态系统服务评估模型有必要强化对生物多样性、生态系统服务、人类福祉级联特征的刻画;全球气候变化驱动了未来区域生物多样性的大幅改变;土地利用则是陆地生态系统服务预测中的核心驱动变量。生态区划与区域尺度情景模拟、景观尺度下的生态安全格局构建、基于社会生态网络的社区适应三点重要展望方向将对基于情景模拟的我国生态系统保护决策提供重要的理论和实践支持。     

生态系统与生物多样性经济学(TEEB)研究进展

生态系统与生物多样性经济学(The Economics of Ecosystems and Biodiversity, TEEB)是生物多样性与生态系统服务价值评估、示范和政策应用的综合方法体系, 为生物多样性保护和可持续利用提供了新的思路和方法。TEEB在2007年被首次提出, 自2008年以来得到了联合国环境规划署的支持。生态系统服务包括供给服务、调节服务、文化服务和栖息地服务4大类, 价值评估方法多采用市场价值法、显示性偏好法、陈述性偏好法等。本文总结了全球、区域、国家和地方等尺度的生物多样性主流化措施。目前, 有30多个国家开展了TEEB国家研究, 对生物多样性相关政策的制定产生了积极影响, 并推动了TEEB的进一步应用: 在国家层面可应用于绿色经济、可持续发展和企业绿色经营模式等; 在国际层面可为《生物多样性公约》等相关国际行动提供支撑。今后生物多样性价值评估研究应重点关注: (1)在国际层面, 要加强生物多样性跨行业、跨区域合作, 加强科学研究与政策应用的衔接; (2)在我国, 首先要分层次(生态系统、物种、基因)、分尺度(国家、省、地方)构建TEEB方法体系, 其次积极探索将TEEB理念应用于地方发展考核、干部政绩考核、有偿使用制度和生态补偿制度等政策的途径, 促进地区间公平与自然资源的可持续利用。     

生物科学中的种质资源学

自然界动植物的种群及数量 ,统称为生物种质资源。生物种质资源作为自然资源的一部分 ,对人类的生存与繁衍及社会的发展和进步起着重要的作用。人类的定居生活始于自然界动植物的驯化饲养与栽培。因此人类对种质资源的研究利用大体上也经历了从采集原始的自然种质资源→传统的驯化选择优良种质→现代的人工培育、创造新种质 3个发展过程。在这个发展过程中 ,随着人口数量的增长 ,人类对自然资源采集、开发和利用 ,导致自然界的生物数量及其多样性锐减。因此研究和保护自然界生物资源的数量和多样性引起了世界各国的极大关注。人类为了满足自…     

基于站点的生物多样性星空地一体化遥感监测

科学制定生物多样性保护和恢复政策, 需要空间上连续、时间上高频的物种和生境分布以及物种迁移信息支持, 遥感是目前能满足该要求的有效技术手段。近年来, 遥感平台和载荷技术高速发展, 综合多平台、多尺度、多模式遥感技术, 开展基于站点的星空地一体化遥感观测试验, 可以对地表进行时空多维度、立体连续观测, 为生物多样性遥感监测提供了新的契机。本文总结了使用遥感技术监测生物多样性的主要方法, 回顾了典型的星空地一体化遥感观测试验。综述以往研究发现, 一方面, 现有遥感试验还缺少对生物多样性直接监测指标的观测, 另一方面, 生物多样性遥感监测方法也缺少星空地多维立体观测平台的支撑, 亟需加强两者的融合, 开展基于站点的生物多样性星空地一体化遥感监测研究。以设于我国四川王朗大熊猫国家级自然保护区内的王朗山地生态遥感综合观测试验站为例, 展示了星空地一体化遥感综合观测试验平台在生物多样性监测中的应用潜力。星空地一体化遥感观测可以提供物种和生境的综合定量信息, 与生态模型有机结合, 可以刻画生物多样性的时空格局与动态过程, 有助于挖掘过程机理, 提高生物多样性监测的信息化水平。     

3S技术与生物多样性研究

生物多样性是地球生物圈和人类发展的基础,是国际社会所共同关注的焦点问题。3S技术是集遥感、全球定位与地理信息系统于一体的高新技术手段,为生物多样性研究提供强有力的技术支持。近年来该领域的研究越来越受到人们的重视,并取得了大量的研究成果。     

生物多样性与生态系统服务——关系、权衡与管理

生物多样性和生态系统服务是人类生存和社会经济可持续发展的物质基础,应对生物多样性丧失和生态系统服务退化问题已经成为继气候变化之后的又一个全球性环境热点问题。生物多样性是生态系统生产力、稳定性、抵抗生物入侵以及养分动态的主要决定因素,生物多样性越高,生态系统功能性状的范围越广,生态系统服务质量就越高越稳定。目的是探讨生物多样性和生态系统服务之间的关系:(1)明确了生物多样性与生态系统过程、功能、服务之间的关系;(2)生物多样性在生态系统服务中的角色:生物多样性在不同的空间尺度通过各种形式的运行机制与生态系统服务产生联系,生物多样性是生态系统过程的调节者,是巩固生态系统服务的一个重要因素,生物多样性也是一种终极的生态系统服务,并在遗传和物种水平上直接贡献了其利益和价值;(3)生物多样性与生态系统服务权衡和协同关系的研究可以更好的帮助管理人员做出有利的决策和保护工作,也是制定规划和适应策略以减少生物多样性危机带来的不利影响的基础;(4)生物多样性与生态系统服务的关系在不同的时间和空间尺度上是不恒定的,有必要共同确定生态系统服务和生物多样性的空间格局,以有效和可持续的进行生态系统管理;(5)虽然生物多样性保护和生态系统管理还存在许多不确定性,但相关理论应该在管理、保护和恢复生态系统中发挥重要作用。研究提出了进一步研究的领域,以促进生物多样性保护和生态系统服务提供之间的协同作用。希望对相关领域的研究有所帮助。     

植物多样性监测研究进展

监测是植物保护工作的重要基础,也是管理者决策的重要依据,对生物资源的可持续利用和保护至关重要。本研究综述了植物多样性监测的进展,就未来的热点和方向进行了探讨。植物多样性监测正以全新的局面飞速发展,已经进入了智能化、宏观与微观结合、联网监测、大数据、大尺度、多学科、全方位、立体化、由物种水平扩展到科属水平、群落或生态系统层面的监测时代;生物多样性监测网络的建设促进了联网监测与核心监测指标体系的统一,网络资源成为植物多样性监测的大数据源。数据的标准化与有效利用、大数据共享、遗传多样性和个体物种水平监测是监测植物多样性的机遇和挑战。未来的生态监测是大尺度、智能化、统一化的监测,完善监测网络体系,寻找新方法、构建新模型,开展热点区域和优先物种监测,并兼顾群落或更大尺度,重视植物基础本底数据的收集,是今后监测的重点。     

Microbial diversity--biotechnological and industrial perspectives

Biodiversity is an addition sum of the studies on genetic, taxonomic commercial and ecosystem aspects of living systems. All the living individuals of a species contain a distinct combination of genes and the intrinsic interaction among the gene pool influences evolution, survival and phenotypic/genotypic changes of the part of the biodiversity i.e. community. The amount of genetic diversity within population varies tremendously and much of modern conservation biology is concerned with the maintenance of genetic diversity within the population of plants, animals and microbes. Germplasm, obtained with the vast biodiversity, provides a major source of biological material for the development of medicines, vaccines, pharmaceutical products, improved crop and animal varieties and for other environmental applications. Industrialized nations, who have the technology and resources to patent and develop commercial biological products, are having the benefits of biodiversity through the collected and conserved germplasm flowing through the international research centers. In fact a particular genetic contribution usually represents only a small percentage of the total value of the eventual products. In addition, the research and development process required to commercialize a particular product requires enormous technical efforts. The principle of patenting genes is the morally or ethically correct is a matter of intense debate. However, geneticists, having conceived of the technologies with vast and immediate therapeutic, food and environmental values must try to bring to the material to market as soon as possible.     

IPBES评估报告对全球生物多样性保护的影响——以美国传粉者保护政策为例

作为生物多样性领域首个政府间、多学科、跨领域的综合性科学政策平台, 联合国生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台(The Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services, IPBES)将会对全球生物多样性保护及其他领域产生重要影响。本文通过分析美国传粉者保护政策的制定和实施过程, 获得了生物多样性相关保护政策的制定为科学评估-政府关注-出台限制性政策措施的过程和模式。基于IPBES 2016年发布《传粉者、传粉与粮食生产评估报告》(The Assessment Report on Pollinators, Pollination and Food Production)的事实, 推测IPBES交付品可能促进对新烟碱类农药产业和蜂产品尤其是野生蜂产品交易限制性政策的产生。并进一步分析了IPBES交付品可能在全球以及我国生物多样性保护及其相关领域带来的影响, 比如可能通过促进生物多样性领域的科学评估, 进一步主流化生物多样性保护问题, 促使生物多样性保护成为重要的政治议题。本文旨在为我国建立生物多样性保护的适应性政策提供科学支持。     

企业与生物多样性:《生物多样性公约》新议题的产生与谈判进展

《生物多样性公约》(以下简称《公约》)是三大环境国际公约之一。随着《公约》谈判的不断推进, 企业与生物多样性(Business and Biodiversity)逐渐由《公约》中的一个概念发展成为《公约》谈判中的一个重要议题。1996年召开的《公约》缔约方大会第三次会议(COP-3)首次提出企业(私营部门)参与生物多样性的概念后, COP-5将企业参与列入《公约》议题, COP-6正式将企业参与纳入《公约》全球战略, COP-8首次将企业参与生物多样性单独纳入《公约》决定, 并提出下一步开展推动企业参与生物多样性的做法, COP-9拟定了《企业优先行动框架(2008-2010年)》, COP-10决定开展企业参与生物多样性对话论坛。迄今为止, 《公约》秘书处共组织了4次全球企业界与生物多样性伙伴关系(Global Partnership for Business and Biodiversity, GPBB)论坛, 就这一议题进行专题交流和探讨。企业与生物多样性也是当前我国生物多样性管理工作中的一个新课题, 中国对此十分重视, 并派代表团参加了GPBB-3和GPBB-4两次会议。鉴于目前中国经济发展状况与生物多样性保护面临的形势, 作者提出以下建议: (1)积极参与国际合作, 利用GPBB国际平台适时宣传我国生物多样性和生态文明建设成果; (2)加强技术研究, 制定我国企业参与生物多样性的相关标准、规范或指南; (3)深化平台建设, 搭建企业参与的中国生物多样性伙伴关系; (4)建立跨部门的企业参与生物多样性协调机制。     

中国滇南-东南亚跨境动物多样性监测平台概述

中国滇南-东南亚跨境动物多样性监测平台由中国科学院西双版纳热带植物园“动物行为与环境变化研究组”和中国科学院东南亚生物多样性研究中心“动物多样性与保护研究组”共建共管。平台始建于2012年6月, 覆盖的区域包括中国滇南和东南亚邻国, 致力于完善滇南和东南亚地区生物多样性本底资料, 了解重点保护动物的分布、种群大小、保护现状, 提出保护建议并制定保护方案。截至2019年9月, 在国内外22个监测点(包括保护区内、外)共布设了1,493个红外相机位点, 收回了国内外部分监测点照片。现已鉴定国内纳板河(2012-2016)、勐腊(2014-2019)、勐仑(2015-2019)和尚勇(2018-2019) 289个有效位点的718,995张照片, 调查工作量97,444个相机日, 记录到兽类48种, 鸟类80种。国外收回红外相机照片的鉴定工作正在推进。基于平台, 我们取得了一些重要成果, 例如: 报道了中国西南地区野猪(Sus scrofa)的种群生态, 发现了纳板河北豚尾猴(Macaca leonina)和猕猴(M. mulatta)的时空生态位分化, 结合分子生物学证据对麂属(Muntiacus)、斑羚属(Naemorhedus)、比氏鼯鼠属(Biswamoyopterus)进行了分类修订等。后续将在现有基础上扩大监测范围, 在国内与更多滇南保护区开展合作, 国外与更多东南亚国家合作。     

Assessing the Primary Data Hosted by the Spanish Node of the Global Biodiversity Information Facility (GBIF)

In order to effectively understand and cope with the current ‘biodiversity crisis’, having large-enough sets of qualified data is necessary. Information facilitators such as the Global Biodiversity Information Facility (GBIF) are ensuring increasing availability of primary biodiversity records by linking data collections spread over several institutions that have agreed to publish their data in a common access schema. We have assessed the primary records that one such publisher, the Spanish node of GBIF (GBIF.ES), hosts on behalf of a number of institutions, considered to be a highly representative sample of the total mass of available data for a country in order to know the quantity and quality of the information made available. Our results may provide an indication of the overall fitness-for-use in these data. We have found a number of patterns in the availability and accrual of data that seem to arise naturally from the digitization processes. Knowing these patterns and features may help deciding when and how these data can be used. Broadly, the error level seems low. The available data may be of capital importance for the development of biodiversity research, both locally and globally. However, wide swaths of records lack data elements such as georeferencing or taxonomical levels. Although the remaining information is ample and fit for many uses, improving the completeness of the records would likely increase the usability span for these data.