2021年膜翅目新增分类单元

本文对2021年发表的膜翅目昆虫新分类单元进行了梳理和总结。结合数据库检索, 基于标本记录, 全球膜翅目学者于2021年发表该目新分类单元的期刊论文355篇, 新增分类单元条目共1,152条, 隶属于21总科66科416属, 包括5新科4新亚科83新属3新亚属1,054新种和3新亚种。现生类群相关期刊论文309篇, 新增分类单元条目980条, 隶属于18总科52科332属, 包括2新科26新属3新亚属946新种和3新亚种。绝灭类群相关期刊论文46篇, 新增分类单元条目172条, 隶属于14总科27科86属, 包括3新科4新亚科57新属和108新种。2021年中国膜翅目新增分类单元的相关期刊论文83篇, 新增分类单元条目235条, 隶属于17总科34科91属, 包括3新属(绝灭类群1新属)和232新种(绝灭类群2新种); 现生类群中新增的2属分别记录自台湾和浙江, 新种数量排前五位的省级行政单位有云南(54个)、浙江(42个)、福建(18个)、西藏(18个)和新疆(16个)。在全球现生、绝灭和中国现生膜翅目总科新物种数量的对比中, 姬蜂总科新种数量最多, 分别约占全球现生、绝灭和中国现生膜翅目新种总数的32.5% (307个/946个)、19.4% (21个/108个)和37.0% (85个/230个)。有关现生膜翅目新种发表情况, 在洲级地理单元中, 亚洲发表新种数量最多, 约占56.9% (538个); 在洲级地理亚单元中, 东亚发表新种数量最多, 约占28.6% (271个); 在国家和地区行政单元中, 中国发表新种数量最多, 约占24.3% (230个)。在76种期刊的355篇论文中, 有348篇英文论文、4篇中文论文和3篇法语论文。这些结果表明, 中国膜翅目分类在全球膜翅目分类中发挥着十分重要的作用。     

准噶尔荒漠土壤多功能性的空间变异特征及其驱动因素

荒漠是重要的陆地生态系统之一, 其生态系统极其脆弱, 极易发生荒漠化。荒漠土壤的稳定和功能对于荒漠生态系统结构和功能的维持至关重要。但在荒漠地区, 大多数土壤功能的研究还主要集中在单一的土壤功能性。本研究基于准噶尔荒漠79个样点的土壤有机碳(SOC)、氮(N)、磷(P)、有效氮(AN)和有效磷(AP)等指标, 通过平均值法和因子分析法计算土壤多功能(soil multifunctionality, SMF)指数, 研究SMF空间变异特征及驱动因素。空间分析所示从整体来看, 荒漠SMF在空间分布上具有较大的异质性, 自西向东, SMF总体呈现逐渐增加的趋势, 而从南向北, SMF呈现先增加后降低的趋势。最优拟合显示, SMF与年均降雨量(MAP)和年均温(MAT)呈显著二次函数关系, 随着MAP和MAT的增加表现出先降低后升高的趋势; SMF与pH和植被增强指数(EVI)呈显著线性关系, SMF随着pH的增加表现出显著降低趋势, 而随着EVI的增加表现为显著上升的趋势; SMF与Aridity (干旱度)之间既符合二次函数关系也呈现线性关系(二者R²相同), 随Aridity增加而减少。结构方程模型结果表明, 土壤含水率(SWC)是SMF变化的最重要的驱动因素, 其次为EVI。土壤pH、SWC、MAT、Aridity和EVI对荒漠SMF具有显著的直接效应, 其中SWC和EVI为显著正效应, 其他为负效应。MAP、经度(Lon)、纬度(Lat)和海拔(Alt)可通过影响MAT等指标对SMF产生间接效应。研究结果对深入理解准噶尔荒漠SMF的空间变异特征及驱动因素具有重要意义, 将有助于预测环境变化对荒漠生态系统多功能性的影响, 为生态系统科学管理服务。     

高寒草甸植物物种丧失对草原毛虫的影响

植物多样性是调控食物网结构和生态系统功能最重要的生物因素, 植物多样性丧失深刻影响食草动物, 但由于小型食草动物种群数量波动明显、统计随机性较大等困难, 我们对植物多样性丧失如何影响小型食草动物依然知之甚少。基于在青藏高原高寒草甸设置的长期植物物种剔除试验, 本研究于2016-2020年7-8月连续调查了植物物种剔除各处理中草原毛虫(Gynaephora alpherakiif)的数量, 分析了植物物种及功能群丧失对草原毛虫的影响。结果表明, 虽然时空差异及统计随机性是影响草原毛虫数量变化的主要因素, 但植物物种剔除介导的群落差异对草原毛虫数量的影响依然显著: (1)在各观测时段, 优势种线叶嵩草(Kobresia capillifolia)的丧失导致群落中草原毛虫数量显著减少; 禾草类物种丧失也会减少草原毛虫数量, 但其影响仅在8月显著; (2)杂类草物种丧失通过增加群落中禾草物种多度, 可增加草原毛虫数量; 豆科物种丧失使莎草增多, 也会增加草原毛虫数量; (3)各植物功能群部分物种剔除并未显著影响草原毛虫数量。本研究证实了高寒草甸中草原毛虫数量会因优势植物嵩草和禾草的多度减少或禾草物种丧失而显著减少, 但群落总生物量、个体数和物种丰富度、豆科多度以及各功能群植物同比减少, 都对草原毛虫数量没有明显影响。这些结果说明在随机作用主导下, 植物群落中的特定功能群相对多度(而非物种多样性)变化深刻影响草原毛虫适合度, 进而影响生态系功能及服务; 未来生物多样性研究及草地虫害生物防控中应更多考虑统计随机性及植物功能多样性对小型食草动物的影响。     

三维辐射传输模型在森林生态系统研究中的应用与展望

太阳辐射是森林生态系统功能与服务得以维持并发展的基础, 对森林中的辐射传输过程进行建模对于理解森林生态系统过程具有重要意义。近年来, 三维辐射传输模型的迅速发展使得冠层辐射能量分布格局与动态的准确模拟成为可能。为更好地理解三维辐射传输模型以使其更有效地服务于森林生态系统研究, 该文从模型的原理、应用及发展趋势3个角度展开论述。首先简要介绍了辐射度方法、光线追踪法等森林三维辐射传输模型常用的原理及目前代表性的模型, 然后总结了三维辐射传输模型在森林生态系统研究中的应用, 最后对模型未来如何通过提高易用性、增加多模型耦合等方式更好地应用于森林生态系统研究进行了展望。随着森林生态系统大数据的积累与过程模型的不断完善, 三维辐射传输模型将在未来森林生态理论研究与实践中发挥更加重要的作用。     

国产耳草属长节耳草及其相似种的分类研究

我国耳草属中具有茎四棱和头状花序特征的植物常常被鉴定为长节耳草(Hedyotis uncinella),并且这一名称还包括了基于不同模式的3个分类学异名。由于这一类植物在叶片形态、叶柄长短、花序着生式样以及花梗长度等形态特征方面存在着明显的不同,因此将这一类植物笼统地鉴定为长节耳草并不合理。为清晰区分这类植物,通过模式比对、居群形态特征变异式样的野外观察以及分子系统学分析等方法进行研究,结果表明,以前被鉴定为“长节耳草”的植物实际上包括了6个分类实体,即被归并的丰花耳草(H. borrerioides)、垦丁耳草(H. kuraruensis)和新组合种——团花耳草(H. cephalophora)均应独立成种,而长节耳草本种、被忽略的线叶耳草(H. linearifolia)和我国新记录种——球花耳草(H. multiglomerulata)各自也应得到承认。同时,为了便于进行分类鉴定,也提供了这些种类的分种检索表。     

一种基于数码相机图像和群落冠层结构调查的草地地上生物量估算方法

草地地上生物量是影响其生态系统功能最重要的因素之一, 也是草地生态学研究中不可或缺的监测指标。草地地上生物量监测多采用收割法进行, 但这种破坏性取样方法会对研究区域带来巨大干扰, 尤其是面积较小的长期定位监测或者控制实验研究样地, 从而使得地上生物量监测的频次受到很大限制。因此, 通过获取某些原位易测变量, 建立地上生物量的估算方法具有重要意义。该研究依托内蒙古典型草地刈割控制实验平台, 通过数码照片获取不同土地利用方式下的植被覆盖度, 并对样方内的叶面积指数、植被高度、物种多样性等参数进行了测定, 最后利用一元回归模型、逐步回归模型和随机森林模型对地上生物量进行估算。结果表明, 植被覆盖度、叶面积指数、植被平均高度、植被最大高度和物种丰富度是影响地上生物量的主要驱动因素。通过构建适宜于本地的逐步回归模型, 可以实现草地地上生物量的准确预测。在该研究区域中, 预测模型的决定系数(R²) = 0.91, 均方根误差(RMSE) = 35.60 g·m^-2。该研究提供了一种快速、准确且非破坏性测定草地地上生物量的方法, 可作为传统收割法的有效补充。     

西双版纳热带季雨林通量分配及能量平衡问题北大核心CSCD

为了探讨我国西双版纳热带季雨林的能量分配和平衡问题,利用涡度相关系统和常规气象仪器的连续监测结果,分析了不同季节的能量通量特征和闭合特点。结果表明,西双版纳热带季雨林全年的净辐射、潜热通量、显热通量、土壤热通量和热储存量分别是4546.07、2453.24、492.22、-10.47和45.93 MJ/m^(2),土壤为热源,潜热年总值占净辐射的54.0%,显热占10.8%,能量以蒸发散为主要的耗损形式。辐射和能量有明显的日变化和季节动态,各能量分量的日变化几乎都呈白天高夜间低的单峰趋势,反照率整体为0.10~0.12,波动不大;波文比季节差异明显,为0~0.8。热带季雨林的全年闭合度为0.67,未考虑热储量时,闭合度为0.51~0.79,考虑热储量为0.53~0.80。可见,在林冠茂密的热带季雨林中,热储量对能量闭合度的贡献不大,忽略热储量并不是导致能量不闭合的主要原因。     

云南热带雨林:特征、生物地理起源与演化北大核心CSCD

云南热带雨林具有与东南亚低地热带雨林类似的群落结构、生态外貌特征和物种多样性,是亚洲热带雨林的一个类型。它的植物区系组成中有90%的属和多于80%的种为热带分布成分,其中约40%的属和70%的种为热带亚洲分布型,它含属种较多的优势科和在群落中重要值较大的科也与亚洲热带雨林相似,是亚洲热带雨林和植物区系的热带北缘类型。云南西南部、南部与东南部的热带雨林在群落结构和生态外貌上类似,但在南部与东南部之间有明显的植物区系分异,它们经历了不同的起源背景和演化历程。云南的热带雨林在很大程度上由西南季风维持。喜马拉雅隆升导致西南季风气候形成和加强,在云南热带局部地区产生了湿润气候,发育了热带雨林植被。现在的云南热带雨林里或其分布地区有落叶物种或热带落叶林存在,这不仅是季节性气候的影响,推测在晚第三纪或第四纪更新世云南热带地区曾经历了干旱气候。云南热带雨林的分布主要受制于局部生境,并非地区性气候条件。     

闽西南红壤侵蚀区黑莎草功能性状特征及其与土壤因子的关系

为了解黑莎草(Gahnia tristis)在南方红壤侵蚀区的适应状况,测定了长汀县红壤侵蚀区的黑莎草叶片、根系的功能性状及土壤理化性质,并应用数理统计方法分析了黑莎草叶片与根系功能性状之间的相关性,及其对土壤因子的响应。结果表明,黑莎草叶片表型性状在冬夏季间存在显著差异,叶长、叶宽、叶组织密度和叶绿素表现为夏季显著大于冬季,根系表型性状则更具稳定性,冬季的根系养分含量均高于夏季,养分的分配上叶片养分高于根系养分。叶组织密度与叶绿素含量呈显著正相关,与比叶面积呈显著负相关;根组织密度与比根长和比根面积均呈显著负相关,叶片和根系养分间均呈显著正相关,土壤碳、氮、磷含量是影响黑莎草功能性状主要因子。因此,黑莎草可通过调节功能性状以适应环境变化,可作为地带性植物应用于南方红壤侵蚀区的植被恢复和水土流失治理。     

肠道噬菌体组生物信息学分析方法的研究进展

噬菌体是感染细菌的病毒,广泛存在于各类环境中。由于传统实验研究的局限性及噬菌体基因的特异性,导致对肠道噬菌体的研究很少。随着宏基因组测序技术的发展和各种生物信息分析软件的开发,可以通过噬菌体组学,加深对肠道噬菌体的认识。噬菌体组分析流程主要包括原始数据质量控制和预处理,病毒基因组序列的拼接组装,类病毒颗粒的筛选和系统分类注释以及进化分析和预测相应宿主细菌。本文对噬菌体组分析流程和其中所需要的常用生物信息分析工具和数据库进行详细的介绍,可以为肠道噬菌体研究以及相关的研究人员提供参考。