中英科研机构五年宏观动物学研究进展比较分析——以中国科学院动物进化与系统学重点实验室和英国自然历史博物馆为例

在全球资源和环境危机下,物种和生态层面的宏观动物学研究已成为可持续发展的重要课题。本文基于英国自然历史博物馆和中国科学院动物进化与系统学重点实验室2009~2013年动物学领域研究进展的可视化对比分析,以揭示两机构近5年宏观动物学研究的现状、热点、差异以及未来发展趋势。分析发现,两机构在动物分类、系统进化与生物多样性等宏观动物学研究方向十分类似;作者聚类方面中国科学院动物进化与系统学重点实验室多侧重于中国昆虫纲研究,而英国自然历史博物馆研究的动物类群更具多样性且地区跨度更广;中国科学院动物进化与系统学重点实验室目前最主要的研究热点乃至未来相当一段时间的研究前沿仍为中国新物种的经典分类学研究;英国自然历史博物馆的研究热点则已转向中国和印度等发展中国家的新物种发现与描记,在经典分类学基础上的物种多样性和系统发育学研究则是英国自然历史博物馆宏观动物学的研究前沿。     

土壤动物学

这是英国那丁罕大学1955年举行的农业土壤科学年会的论文汇集。全书收集有论文51篇,报导了有关土壤动物学中的理论与实际问题,为从事这方面工作而未受过特殊训练的工作者参考并且提出土壤动物学中的主要问题。本书虽非土壤动物学教科书,但以年会会报的形式罗列了不少土壤动物中极饶兴趣的资     

资源土壤动物简介

土壤动物的研究是动物学研究的一个重要组成部分。资源土壤动物是指众多的土壤动物中对人类有益的类群及其产物．以及行为等都能直接或间接为人类所利用,产生较高的经济效应。它是一种可再生资源,由于其种类繁多,数量极其丰富,个体数量可达105～107个／g土,生物量可达10^2mg／kg土。所以是一     

土壤动物知识图谱构建理论、方法与技术——以浙江天目山土壤螨类为例

土壤动物学面临以全新知识体系为科学研究框架的变革时期，其核心内容是以数据驱动为主要特征的人工智能技术方法。目前广泛应用的基于数据库的数据处理分析方法，面临着数据多源异构、快速增长和处理能力不足之间的矛盾。基于快速发展的大数据科学和人工智能技术的数据挖掘方法在解决前述矛盾中有突出优势，但需要依赖一个强大的领域知识库，然而土壤动物领域知识图谱的研究十分匮乏。土壤动物知识图谱是一个具有有向图结构的知识库，其中图的节点代表与土壤动物相关的实体或概念，图的边代表实体或概念之间的各种语义关系。提出了土壤动物知识图谱的定义、内涵、理论模型和构建方法，以浙江天目山土壤螨类多样性为例，分析了构建山地土壤动物知识图谱的技术方法；以土壤动物多样性研究关注的物种分布、物种共存、环境条件对物种的影响作用为例，探讨了基于山地土壤动物知识图谱可以解决的相关科学问题。研究表明，土壤动物知识图谱在解决生物多样性重要科学问题方面具有独特的潜力和优势，有力推动了土壤动物学、信息科学和数据科学交叉的土壤动物信息学的发展。     

走上科研之路

近半个世纪以来,中国科学院院士尹文英研究员系统地进行着原尾虫的研究,将原尾目提升为原尾纲,与昆虫纲并列,积极组织推动土壤动物学的系统研究,撰写和主编了《中国动物志:原尾纲》和《中国亚热带土壤动物》、《中国土壤动物检索图鉴》、《中国土壤动物》等专著,为我国在土壤动物学领域填补了空白和奠定了理论基础。她总结的人生格言“安贫乐道”和治学格言“创新是科学发展的灵魂,勤奋是事业成功的保证”,令人深受启发,值得学习。现将她在《美丽智慧之光——上海当代女科学家实录》发表的“走上科研之路”一文补充标题后,并经作者同意, 转载于后。     

土壤动物采集方法的介绍

在土壤动物学研究中,土壤动物的釆集是最基本的工作。掌握正确的采集方法,才能得到准确的调查结果。本文仅就几种广泛应用的采集方法做一简要介绍。     

土壤动物的作用

早在一百多年前,达尔文(Darwin, C. R.,1837)在《关于土壤的形成》的论文中,就阐述过蚯蚓对土壤形成的重要作用,而后,又发表了《植物土壤与蚯蚓》的专著(1881),自此土壤动物学作为新兴的研究领域引起了世界有关科学家的关注。随着生产和科学研究的不断发展,人们越来越认识到,土壤动物在人类赖以生存     

光纤光谱仪在动物学研究中的应用

如何定量化研究动物的颜色是动物学研究的一项重要内容。许多动物的视觉范围比人类宽,但以往都以人类主观对颜色进行分类,并没有很好地对其进行量化。光纤光谱仪能够精细量化动物的颜色,包括人眼无法探测的紫外光（UV）部分。介绍了光纤光谱仪的组成和工作原理,概述了光谱仪在动物学研究中的应用。利用光谱仪对动物颜色的定量化分析,可为动物学研究提供更客观和科学的数据。     

在巴甫洛夫学说其础上进行哺乳类动物的教学

关于И.Π.巴甫洛夫学说诸问题所召开的苏联科学院及苏联医学科学院联合会议指出:动物学教学不仅要在米丘林学说,而且也要在巴甫洛夫学说的基础上进行。研究动物学的时候,学生们应该把动物有机体想像成为一个整体,并且应该理解神经系统和感觉器官在动物体各个器官协调活动上和动物与外界环境发生联系上的意义。所以,整个动物学教学过程当中,我极力设法不仅给同学指出动物有机体的结构对其生活条件的适应性,同时也指出动物与这种条件相适应的行为.     

我国东北森林土壤动物生态学研究现状与展望

土壤动物在生态系统养分循环和能量流动中起到重要的作用。近年来土壤动物生态学研究已成为当前生态学研究的热点与前沿领域。土壤动物生态学研究在国际上已有60多年的历史, 但在我国真正意义上的土壤动物生态学研究起始于20世纪70年代末东北长白山的研究。本文概述了东北森林土壤动物生态学研究的三个阶段, 并重点从以下方面总结了近10年的研究现状与进展: 土壤动物分布格局及多样性、土壤动物对环境因子的响应、土壤动物在生态系统中的功能作用研究。本文可为进一步拓展东北森林土壤动物生态学研究并为我国其他地区深入开展土壤动物生态学研究提供参考。未来东北森林土壤动物生态学研究应该关注: 土壤动物与微生物交互作用、土壤动物对全球变化的响应、地上与地下生态系统的交互作用以及分子生物学技术在土壤生物研究中的应用。     

Adequacy of terrestrial fauna surveys for the preparation of Environmental Impact Assessments in the mining industry of Western Australia

Summary   The Western Australian Environmental Protection Authority has indicated that terrestrial fauna surveys undertaken for the purpose of preparing Environmental Impact Assessment (EIA) are providing inadequate information for decision-makers to assess development impacts on biodiversity and ecosystems. This study examined the current standard of terrestrial vertebrate fauna surveys undertaken as the basis for preparing an EIA. In the absence of a protocol to assess current standards of terrestrial fauna surveys, 'best practice' was defined and quantified through consultation with an 'expert panel'. Data from fauna surveys contained in 15 recent EIA reports from the Goldfields region of Western Australia were critically examined to determine the extent of compliance with 'best practice'. The majority of surveys performed poorly against the established criteria. A few reports addressed many of the issues comprehensively, however, at least 50% failed to mention or adequately address a high proportion of criteria considered essential, including searches of government databases, detection of rare/endangered fauna and multiseasonal sampling. All reports failed to employ sufficient trapping effort at both the biotope and landscape scales to adequately assess terrestrial vertebrate fauna biodiversity. These results indicate the need to redress minimum standards for terrestrial fauna surveys in order to meet the expectations of the EIA process.     

Morphological,molecular identification and phylogenetic analysis of termites from western Ghats of Karnataka,India

Western Ghats of Karnataka, an important biodiversity hot spot in the world, rich in insect fauna including termites. Diversity of termites from this region poorly understood. In the present study, we have redescribed 12 species and termites belonging to two families viz., Rhinotermitidae and termitidae based on morphological and molecular differences employing mitochondrial 16s rRNA. Further we have employed Bayesian inference in order to understand phylogenetic relationships among different termite species studied. The integrative taxonomic approach was successful in delimiting the species studied in the present investigation.     

The effect of climatic variation on abundance and diversity of bumblebees: a ten years survey in a mountain hotspot

Even if climates play an evident role in the bumblebees distribution, at the present time, no research has been performed to test whether climatic parameters actually affect their abundance and diversity. For more than one decade (1999–2009), we monitored the bumblebee fauna of a mountain hotspot in the Eastern Pyrenees. We sampled each year, in July, the same hayfield habitat, resulting in the sampling of 28 species. We computed the correlation of the yearly abundance of the main species with several climatic parameters concerning temperature and precipitation. We separated the parameters measured during the bumblebee solitary phase and those measured during their social phase. Bumblebee fauna composition varied significantly over years. In the 13 species considered, the abundance of 9 was correlated with at least one climatic parameter. The lowest abundance of bumblebees was correlated with hot and dry conditions during the month of August the year before sampling (the nuptial time of the founders). The highest overall abundance of bumblebees was observed during the social phase in the rainy months. Across years, climatic parameters seem to have strongly affected the composition of bumblebee fauna. Our results seem to indicate that hot and dry weather represent serious threat for most bumblebee species. The potential effects of Global Warming are discussed: they may cause a severe reduction of the mountain bumblebee diversity.     

Bryozoans of the Weddell Sea continental shelf,slope and abyss: did marine life colonize the Antarctic shelf from deep water,outlying islands or in situ refugia following glaciations?

Aim At the height of glaciations such as the Last Glacial Maximum (LGM), benthic life on polar continental shelves was bulldozed off nearly all of the Antarctic shelf by grounded ice sheets. The origins of the current shelf benthos have become a subject of considerable debate. There are several possible sources for the current Antarctic shelf fauna, the first of which is the continental slope and deep sea of the Southern Ocean. The high levels of reported eurybathy for many Antarctic species are taken as evidence supporting this. A second possible source for colonists is the southern margins of other continents. Finally, shelves could have been recolonized from refugia on the continental shelves or slopes around Antarctica. The current study investigates whether the patchily rich and abundant biota that now occurs on the Antarctic continental shelf recolonized from refugia in situ or elsewhere. Location Weddell Sea, Antarctica. Methods We examined bryozoan samples of the BENDEX, ANDEEP III and SYSTCO expeditions, as well as the literature. Using similarity matrices (Sørensen coefficient), we assessed similarities of benthos sampled from around Antarctica. By assessing numbers of species shared between differing depths and adjacent shelf areas, we evaluated the origins of cheilostome bryozoan communities. Results Bryozoans decreased from 28, 6.5 and 0.3 colonies per trawl, and 0.16, 0.046 and 0.0026 colonies per cm² of hard surface from shelf to slope to abyssal depths. We found little and no support for recolonization of the Weddell Sea shelf by bryozoans from the adjacent slope and abyss, in the scenario of LGM faunal wipe‐out. The Weddell Sea shelf bryozoan fauna was considerably more similar to those on other Antarctic shelves than to that of the adjacent (Weddell Sea) continental slope. The known bryozoan fauna of the Weddell Sea shelf is not a subset of the Weddell Sea slope or abyssal faunas. Main conclusions We consider that the composition of the current Weddell Sea bryozoan fauna is most easily explained by in situ survival. Thus we consider that at least some of the Weddell Sea fauna persisted throughout the LGM, although not necessarily at the same locations throughout, to recolonize the large area currently occupied.     

土壤动物多样性及其生态功能

土壤无脊椎动物生物量通常小于土壤生物总生物量的10%,但它们种类丰富,取食行为及生活史策略多种多样,且土壤动物之间,土壤动物与微生物之间存在着复杂的相互作用关系。土壤动物的生态功能主要通过取食作用(trophic effect)和非取食作用(non-trophic effect)来实现。原生动物数量大、周转快,故原生动物本身的代谢活动(即取食作用)对碳氮矿化的贡献可以接近甚至超过细菌的贡献;然而大多数中小型土壤动物的本身代谢过程对碳氮矿化的贡献远低于土壤微生物,但它们可以通过取食作用来调节微生物进而影响碳氮的矿化。大型节肢动物中的蜘蛛和地表甲虫等捕食者经常活跃于地表,它们常常会通过级联效应对土壤生态系统产生重要的影响。蚯蚓、白蚁等大型土壤动物除可以通过取食作用以外,还可以通过非取食作用调控土壤微生物,进而显著影响土壤碳氮过程。土壤动物取食行为的多样性和复杂的非营养关系的存在造就了多维度的土壤食物网,给土壤动物的生态功能研究带来了巨大的挑战。介绍了土壤动物的多样性及主要的生态功能,并对研究的热点和前沿问题进行了探讨,以期引起关于土壤动物多样性及其生态功能的深入思考。     

城市化对土壤动物群落结构和多样性的影响

城市化进程加快带来的环境挑战正威胁着地球上的生物多样性。土壤动物是生物多样性的重要组成部分, 对维持土壤健康及城市生态系统稳定性具有重要意义。近年来, 城市土壤动物群落结构和多样性的研究已经取得了一定进展, 但是仍缺乏系统的总结和综述。基于此, 本文梳理归纳了国内外已有的相关文献, 总结了城市化影响土壤动物的主要途径, 并阐述了城市中不同体型大小的优势土壤动物类群对城市化的响应。本文建议未来应利用分子生物学手段深入解析城市土壤动物多样性, 明晰城市土壤食物网的结构与功能, 关注土壤动物群落的保护与恢复, 揭示城市土壤动物肠道微生物组特征, 并挖掘城市土壤动物抑制人类致病菌的潜力, 以期为城市生物多样性保护、生态系统稳定和人类健康维持提供相关科学依据。     

泸沽湖鱼类区系现状及人为影响成因的初步探讨

泸沽湖是位于滇西北的一个断陷湖泊,为滇川两省共有。文献记录泸沽湖原始的鱼类区系由4种鱼类组成,隶属于裂腹鱼属和泥鳅属。于2001 ,2002和2004年3次考察泸沽湖,进行标本采集和鱼类区系现状调查。查看了采自泸沽湖的鱼类标本518号,结合历史上的采集记录和大量相关文献,确定泸沽湖记录有鱼类12种,隶属于3目4科10属;过度捕捞和毁林造成的泥石流是泸沽湖鱼类区系变化的主要原因。     

黑龙江青冈地区晚更新世猛犸象-披毛犀动物群生存的环境背景

更新世晚期大型哺乳动物消亡一直是科学界关注的热点科学问题,其消亡的环境背景和影响机制仍没有形成一致观点。我国东北地区晚更新世地层中保存有丰富的猛犸象-披毛犀动物群(Mammuthus-Coelodonta Fauna)化石记录,是研究更新世晚期大型哺乳动物生存环境及消亡过程的理想区域。黑龙江省青冈地区出土有典型的晚更新世哺乳动物化石种类,如真猛犸象(Mammuthus primigenius)、披毛犀(Coelodonta antiquitatis)等。本文以青冈县英贤村化石出土剖面为研究对象,通过孢粉分析,重建猛犸象-披毛犀动物群的生存环境背景。青冈地区猛犸象-披毛犀动物群出土于湖沼相沉积中,研究发现其生存环境的主要植被成分是蒿属、菊科、禾本科、莎草科和云杉属,指示草甸草原为主,局地生长有针叶林的植被景观。欧亚大陆晚更新世高纬度地区广泛分布的猛犸象草原植被曾延伸到我国东北地区。