中国生物多样性核心监测指标遥感产品体系构建与思考

生物多样性的稳定维持关乎人类生存发展与地球健康。生物多样性核心监测指标(Essential Biodiversity Variables, EBVs)旨在结合地面调查与遥感技术, 为大尺度、长时间序列的生物多样性监测提供新的解决方案。然而, 目前学界仍然缺乏一套国家尺度标准化EBVs遥感监测产品数据集, 以进行生物多样性评估。本研究旨在对中国生物多样性核心监测指标遥感产品进行体系构建与思考, 首先综述了目前EBVs的遥感研究概况, 并根据EBVs研究文献的数量进行调研分析; 同时, 本文在已有遥感生物多样性产品优先标准的基础上, 添加了“可重复性”的新标准, 并据此构建了中国EBVs遥感产品体系与监测数据集的指标清单, 最终对中国EBVs遥感研究存在的问题进行思考与讨论。本研究可为中国的生物多样性遥感监测提供科学依据, 有望为中国生物多样性政策的制定提供支撑。     

三江源地区刺柏属植物群落类型特征

三江源地区位于青藏高原的腹地, 是典型的生态脆弱区, 刺柏属(Juniperus)植物群落是该地区天然林资源的重要组分, 在维持生物多样性与水生态安全方面发挥着重要作用。该研究调查了刺柏属植物群落的主要植被类型, 通过对53个样地的样方数据分析, 量化描述了其各个群落类型的主要特征。结果表明: (1)根据生活型和优势度原则, 该区刺柏属植物群落可划分为祁连圆柏(J. przewalskii)林、大果圆柏(J. tibetica)林、密枝圆柏(J. convallium)林、塔枝圆柏(J. komarovii)林、大果圆柏灌丛和密枝圆柏灌丛, 进一步分为15个群丛。(2)调查所得维管植物共有142种, 隶属34科90属, 其中菊科种数最多, 占总种数的16.20%。(3)群落垂直结构明显, 其中乔木层优势种单一, 灌木层优势种主要有鲜黄小檗(Berberis diaphana)、银露梅(Potentilla glabra)及灌木状的大果圆柏, 草本层以薹草属(Carex)和马先蒿属(Pedicularis)占优势。(4)该区种子植物种的地理成分中, 温带成分占总种数的52.59%, 温带亚洲分布、东亚分布和中亚分布等为本区分布占比较大的分布区类型; 中国特有种占47.41%; 区系成分呈现横断山植物区系和唐古特植物区系成分互相交融的特点。     

浙江天童常绿阔叶林林冠结构与群落物种组成的关系

森林林冠结构能改变林下微气候条件, 可能会形成独立于地面生境的空间结构, 进而影响群落物种组成差异。该研究利用机载激光雷达获取浙江天童20 hm²常绿阔叶林样地的高精度林冠结构信息, 初步探讨了林冠结构与群落物种组成差异的关系, 结果表明: (1)未考虑林冠结构时, 独立于地面生境的空间结构是天童样地群落物种组成差异的重要影响因子, 在100 m²、400 m²、2 500 m²样方尺度上, 其对群落物种组成差异的解释率分别为25.2%、28.1%、8.0%。(2)考虑林冠结构后, 林冠结构使独立于地面生境的空间结构对群落物种组成差异的解释率降低了约1/3 (26.2%-36.0%)。(3)林冠结构因子中, 林冠高度对群落物种组成差异影响最大, 其次为林冠内部结构; 随样方尺度增大, 林冠高度对群落物种组成差异的影响降低, 林冠内部结构的影响逐渐增加。该研究结果证明了林冠结构是独立于地面生境的空间结构的主要驱动因子, 对天童植物群落物种组成差异具有不可忽视的重要作用。这些结果明晰了林冠结构因子中林冠高度和内部结构的重要性。     

金属离子胁迫对Sphingomonas sp. Y2降解壬基酚聚氧乙烯醚特性的影响

壬基酚聚氧乙烯醚（NEPOs）是全球应用量最大的非离子型表面活性剂之一,具有环境雌激素毒性。NPEOs的中间代谢产物种类多、难降解,且毒性远高于其母系化合物。为研究金属离子对功能微生物Sphingomonas sp. Y2降解NPEOs特性的影响,分析了金属离子的最低抑制浓度（MIC）、细菌形态、NPEOs降解效率及代谢产物组成等变化。结果显示,菌株Y2对多种金属离子具有耐受性,在重金属培养基中对Mn²⁺、Zn²⁺具有较高的耐受性,MIC分别为500、90 mg/L;在500 mg/L Mn²⁺胁迫下,菌株Y2对NPEOs降解率为100.00%（3 d）;在90 mg/L Zn²⁺胁迫下,菌株Y2对NPEOs的降解率为20.62%（5 d）;两种离子双重胁迫下NPEOs降解率为15.65%（5 d）;Mn²⁺胁迫下菌株Y2细胞表面结构和形态发生明显变化,且改变了NPEOs代谢产物中组分的含量组成,其中短链NPEOs与短链壬基酚聚氧乙烯酸（NPECs）的比例为0.68,与对照相比,抑制/减缓了短链NPEOs的羧化反应。结果表明,菌株Sphingomonas sp. Y2对多种金属离子具有耐受性,Mn²⁺胁迫对细胞表面超微结构及NPEOs中间代谢产物组分组成产生显著影响。该研究将为表面活性剂类污染物的生物降解及相应代谢产物在环境中的毒性评价提供理论依据。     

不同中药复方及不同提取方法提取液对小鼠耐缺氧作用的影响*

目的: 探讨不同中药处方组成及其不同提取方法的复方提取物对小鼠耐缺氧能力的影响,以优选其处方组成和制备提取方法。方法: 将雄性BALB/c小鼠随机分成6组:空白对照组、复方丹参组、复方红景天醇-水提取组(红景天、黄芪、黄精、枸杞子)、复方红景天水提取组、复方黄芪醇-水提取组(黄芪、黄精、枸杞子)、复方黄芪水提取组,每组30只,每组小鼠连续灌胃给药10 d,空白组灌胃灭菌注射用水,复方丹参组0.15 g/kg,复方红景天醇-水提取组和水提取组3 g/kg,复方黄芪醇-水提取组和水提取组1.7 g/kg。各组于末次灌胃1 h后进行常压耐缺氧实验、亚硝酸钠中毒存活实验和急性脑缺血缺氧实验,并测定小鼠脑组织氧化应激相关抗氧化物酶活性和代谢物含量。结果: 与空白对照组相比,复方丹参组、复方黄芪醇-水提取组和水提取组常压耐缺氧存活时间均显著延长(P＜0.01),脑缺血缺氧后张口喘气次数均显著增加(P＜0.05)。各组注射亚硝酸钠后存活时间没有统计学差异。与空白对照组相比,复方黄芪水提取组T-AOC、SOD、GSH和CAT活性均显著升高(P＜0.05,P＜0.01),MDA含量均显著降低(P＜0.01),与复方丹参组相比,复方黄芪水提取组SOD、CAT、GSH活性均显著升高(P＜0.01,P＜0.05),MDA含量显著降低(P＜0.05)。结论: 复方黄芪水提取组的耐缺氧效果最好,原复方红景天全方可以剔除红景天由黄芪、黄精、枸杞子组成,其提取方法为水提。     

中华虎凤蝶湖南种群栖息地特性及其生态保护策略

自2009年首次在湖南乌云界国家级自然保护区发现中华虎凤蝶种群以来,在该保护区持续开展了10余年的野外调查监测。通过对中华虎凤蝶湖南种群6个分布点的野外观测数据分析,结果表明中华虎凤蝶湖南种群栖息环境中的植被以禾本科、菊科、蔷薇科、百合科及豆科植物为主,共计有46科96属128种;不同栖息生境中种群数量差异较大,高山灌草丛为中华虎凤蝶湖南种群的主要生境,而梯田生境、乔木林生境中,其种群数量均很低,展现出与低矮芒草丛的保温遮阴特性以及寄主植物的分布密切相关。寄主植物的复壮和围栏的建设对中华虎凤蝶湖南种群的栖息环境起到了明显的保护作用、对其种群数量的增效作用显著。为深入研究中华虎凤蝶湖南种群的生物学和生态学特性提供了基础数据,为中华虎凤蝶湖南种群的保育工作开展奠定了理论基础,也为当地保护区的保护措施优化提供了科学依据。     

2013-2018年武夷山亚热带常绿阔叶林乔木层动态

从植物群落组成和结构的角度研究森林群落的演替规律,是探究森林群落的退化与恢复过程及相关机制的重要途径,对于指导天然林保护和恢复具有重要理论价值和实践意义。2018年,对面积为9.6 hm~2的武夷山亚热带常绿阔叶林样地进行了第2轮调查,并从重要值、物种多度、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、死亡率、补员率、种群大小变化率、相对适合度、胸径变异系数等角度分析了乔木层群落动态。结果表明：2018年的乔木个体为48科88属174种,较2013年增加了1种。Margalef丰富度指数上升,Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数均略有下降。DBH≥1 cm的乔木个体从68336个减少到63897个,共死亡7430个个体,补员2991个个体。群落的年死亡率为2.30%,年补员率为0.96%,种群大小变化率为-1.34%,相对适合度为0.42。群落的平均胸径从5.02(±0.02) cm上升为5.49(±0.03) cm。28个重要值之和由71.92%下降为71.81...     

水产养殖不同物种对水体和沉积物中细菌群落的影响

为探究水产养殖中养殖不同物种对水体和沉积物中细菌群落的影响,以养殖克氏原螯虾(Procambarus clarkii, PC)和中华鳖(Pelodiscus sinensis, PS)的水体和沉积物样品为研究对象,利用基于16S rRNA基因的高通量测序技术,对细菌群落多样性和群落组成进行分析,并结合环境因子,探究水产养殖对细菌群落的影响。结果显示,水体和沉积物中细菌群落的α多样性均呈现PS>PC的显著差异(P<0.05)。非度量多维尺度分析的结果显示,PC和PS区的水体和沉积物细菌群落结构均呈现明显差异。冗余分析(RDA)的结果表明,水体氨氮(NH~+₄-N)和硝酸盐氮(NO~-₃-N)是影响水体细菌群落结构的最主要环境因子,沉积物总氮(TN)、总磷(TP)和有机碳(OC)均对沉积物细菌群落结构有显著影响(P<0.05)。PC和PS区中的细菌隶属于34门、114纲、258目、504科和955属,水体中共筛选出了11个优势菌门(相对丰度>0.5%),沉积物中筛选出了13个。2个养殖区域的水体样品中共筛选出了15个优势(...     

内蒙古森林—草原交错带中野生东北马鹿冬季食物组成模式

分布于内蒙古森林—草原交错带的东北马鹿(Cervus elaphus xanthopygus)种群,受冬季低温和雪被的影响,对营养和能量的需求发生变化,同时,交错带内植物区系复杂,草本植物覆盖率高,而野生东北马鹿冬季主要以木本植物的嫩枝为食,因此分布于该地区的野生东北马鹿种群将面临食物资源短缺、营养缺乏的潜在威胁。本研究于2019年和2020年冬季,在内蒙古高格斯台罕乌拉国家级自然保护区内,采集野生东北马鹿粪便样本共98份。采用粪便显微分析法了解内蒙古森林—草原交错带中东北马鹿冬季的食物组成,结合去趋势分析法揭示了东北马鹿冬季食物组成模式。对东北马鹿粪便残渣分析发现,东北马鹿冬季共采食22种(科)植物,其中2020年冬季发现东北马鹿大量采食云杉(Picea asperata,9.88%)为其新食物。对东北马鹿食物组成进行去趋势分析发现,两年冬季中多数东北马鹿呈现出以蒙古栎(Quercus mongolica)、山杏(Armeniaca sibirica)、细叶沼柳(Salix rosmarin? ifolia)和家榆(Ulmus pumila)等落叶乔木和灌木为主要食物,同时采食高比例禾本科(Poaceae spp.)植物的食物组成模式;少数个体因食物短缺而呈现出以云杉为主要食物的特殊组成模式。禾本科和云杉是引起东北马鹿冬季食物组成变化的主因。本研究揭示了内蒙古森林—草原交错带中东北马鹿冬季的食物组成模式,为该地区东北马鹿营养生态学的进一步研究与保护管理提供参考依据。     

亚热带-温带过渡区秦岭落叶阔叶林幼苗组成及数量动态研究

以秦岭落叶阔叶林25 hm²固定样地的木本植物幼苗为研究对象,于2015 - 2019年对幼苗种类、数量、萌发和死亡情况进行调查,并对幼苗的物种组成、数量及动态特征进行分析。结果显示：5年间调查到的幼苗分属24科42属,共69个物种,累计记录 11 408 株;样地中的树种组成和优势树种组成基本不变,但整体物种数有减少趋势;幼苗数量在年际间和不同物种间有较大差异,17个物种幼苗数量较多,大于100株,其总和占幼苗总量的56.28%,产生新增幼苗的物种有53个,累计增加6280株;死亡幼苗6929株,其中4469株为新生幼苗,占新增幼苗总数的74.14%,新苗的死亡数远远大于旧苗死亡数;幼苗新增和死亡的高峰期大致吻合,出现在每年的5 - 7月。整体看来,秦岭大样地的幼苗数量处于平稳波动状态,物种更新较为稳定。