国家标本资源共享平台(NSII)支撑生物多样性科学研究的成效分析

随着生物多样性信息学的迅速发展,越来越多开放的生物数据可供科研人员使用。以一个公开数据平台为例分析我国生物多样性领域的研究热点与发展趋势,有助于生物多样性工作者和决策者及时了解我国生物研究的现状及动向,为生物多样性建设提供决策支持。该文以“国家标本资源共享平台(NSII)”及相关词为检索对象,对中国知网和谷歌学术上2013—2023年间的文献进行全文检索,共检索出1 070篇NSII支撑的文献,包括期刊论文(822篇)、学位论文(233篇)、科普文章(5篇)、会议文章(6篇)和报道(4篇)。基于NSII支撑的822篇期刊论文,通过文献计量学的手段和方法,从发文情况、研究主题与热点、研究机构等方面探究NSII支撑的生物多样性研究现状、热点与态势。关键词共现网络图谱分析结果显示,基于数据平台的生物多样性研究热点集中在物种分布分析和建模、气候变化、分类学、生物多样性研究、研究平台建设五个方面。当前我国生物多样性信息学领域发展较快,未来仍需从数据源建设、资源整合、共享能力、业务能力和国际合作等方面努力提升,持续推动生物多样性科学研究的发展。     

和长白山一起走过的春夏秋

正我与长白山的缘分始于2005年,经历了大学毕业、工作,当再次回到学校读研时,研究地点居然是美丽的长白山针阔混交林。选择生态学专业,完全是出于内心深处对大自然的迷恋,而长白山,是我永远无法抗拒的天堂。很庆幸,因为实验原因,2013年我能在长白山度过整个生长季,这让我有机会从各角度、各层次认识、了解和领略它的无限风光。长白山     

长白山次生针阔混交林乔木幼苗存活的影响因素分析

基于长白山次生针阔混交林样地, 以520个1 m × 1 m幼苗样方中胸径小于1 cm的乔木幼苗为研究对象, 选取2013年和2014年的幼苗调查数据, 运用广义线性混合模型(GLMM)分析了生物邻体和生境异质性对幼苗存活的影响, 探讨了次生针阔混交林幼苗存活影响因素及物种共存机制。结果表明: (1)适宜大树生长的局域生境同样也适宜幼苗的存活, 幼苗存活率与土壤含水量和有效氮等土壤养分显著正相关。(2)幼苗个体之间存在明显的竞争, 较多的幼苗邻体显著降低幼苗的存活率。同种大树邻体和同种幼苗邻体与幼苗存活显著负相关, 表明存在负密度制约效应。(3)随着幼苗年龄的增加, 生境异质性对幼苗存活的影响逐渐增大。该研究证实了密度制约效应和生境异质性对幼苗存活有着重要影响, 其相对重要性随着幼苗年龄级、功能群以及物种种类而变化。     

国内8款常用植物识别软件的识别能力评价

随着智能手机和人工智能技术的发展, 以手机app为载体的植物识别软件慢慢走进公众生活、科普活动和科研活动的各个方面。植物识别app的识别正确率是决定其使用价值和用户体验的关键因素。目前, 国内应用市场上有许多植物识别app, 它们的开发目的和应用范围各异, 软件本身的关注点、数据库来源、算法、硬件要求也存在很大差异。对于不同人群, 植物识别app有不同的意义, 如对于科研人员来说, 识别能力强的app是提高效率的一大工具; 对植物爱好者来说, 具一定准确率的识别app可以作为入门的工具。因此, 对各app的识别能力进行分析与评价显得尤为重要。本文选取了8款常用的app, 分别对400张已准确鉴定的植物图片进行识别, 其中干旱半干旱区、温带、热带和亚热带4个区各选取100张。这些图片共计122科164属340种, 涵盖了乔木、灌木、草本、草质藤本和木质藤本5种生长型, 包含23种国家级保护植物。种、属、科准确识别正确分别计4分、2分、1分, 以此标准对软件识别能力按总得分进行排序, 正确率得分由高到低依次为花帮主、百度识图、花伴侣、形色、花卉识别、植物识别、发现识花、微软识花。     

石门关景区生态环境考察记

正石门关景区位于云南省大理州漾濞县境内,是著名的苍山西坡的关口。2013年,我们很荣幸受当地一家开发公司邀请,对该地区的生态环境做了持续一年的调查。此次生态考察包括植被调查、两爬类调查、周边文化资源调查等方面。丰富的植被资源调查区位于苍山西坡漾濞石门关关口片区,沿石门河两边分布,属冲击而成的砂地,土地性质为荒山、荒滩、荒坡,海拔在1700米左右。区域内植被以灌丛、农田、草地为主,仅有零     

浙江西门岛湿地景观格局与人为干扰度动态变化

基于西门岛湿地2007和 2010年两期SPOT 5影像(空间分辨率均为5 m)数据,结合西门岛湿地土地利用现状,参考《全国土地利用分类》（试行）、海域使用分类海洋行业标准以及综合考虑遥感数据特性,建立西门岛湿地人为干扰类型分类系统;应用景观格局指数法、GIS空间分析法,得到景观指数和人为干扰度指数,探讨了西门岛湿地景观格局与人为干扰度动态变化.结果表明: 研究期间,西门岛湿地景观异质性、破碎度和优势度降低,景观形状复杂度降低.西门岛湿地人为干扰中心由分散发展到集中;干扰中心主要贡献景观类型是裸地和居民点;干扰总程度由海域向陆地逐渐加重,居民点、码头、交通用地干扰总程度最高.滩涂养殖、泥滩地、浮筏养殖景观的人为干扰度跳跃性大.水陆交错带出现干扰总程度较低但干扰极不平稳的现象.无干扰、半干扰和全干扰型景观的斑块数量下降.无干扰、半干扰景观的平均斑块面积增加,全干扰景观的平均斑块面积减少.无干扰景观的平均形状指数下降,半干扰型和全干扰型景观形状有复杂化趋势.     

长白山阔叶红松林中影响乔木幼苗存活的关键因素

应用广义线性混合模型,对长白山阔叶红松林中影响幼苗存活的生物因素和非生物因素进行分析。结果表明:(1)在群落水平上,幼苗存活率和生物因素中同种幼苗邻居显著负相关,说明在阔叶红松林群落中存在负密度制约效应。(2)生物因子和非生物因子对不同年龄阶段的幼苗存活率影响不同。对于1年生的幼苗,幼苗存活率与异种大树邻居呈显著负相关,与同种大树邻居呈显著正相关;对于2—3年生的幼苗,其存活率和同种幼苗邻居、同种大树邻居均呈显著负相关,和非生物因子相关不显著;对于4年生以上的幼苗,其存活率和土壤主成分分析的PC1(低的有机质、速效钾、速效氮等比较贫瘠的土壤)显著负相关。(3)种子的传播方式不同,幼苗存活率的影响因子也不同。对于风传播的物种,存活率与同种幼苗邻居密度显著正相关。对于重力传播的物种,幼苗存活率与土壤PC3(高的全氮和速效氮,含氮较高的土壤)、异种大树邻居、草本密度呈负相关,与林冠开阔度和草本盖度成正相关。(4)对于不同的物种,影响幼苗存活的因素也不同。紫椴的幼苗存活率与土壤PC3、异种大树邻居、草本密度呈显著负相关,与土壤主成分PC2(高的有机质和全氮等养分比较好的土壤)呈显著正相关。     

小幼苗大世界——东北阔叶红松林下的小幼苗

<正>森林之所以吸引人,在于它无穷无尽的浩瀚之绿。而人们关注森林,大多数人把目光集中在森林的大树上,很少有人关心推动森林不断演替更新的小精灵——幼苗。小幼苗,大世界。树木幼苗的存活将直接影响森林群落的物种组成、更新、群落结构以及群落的稳定性。具有如此大作用的幼苗,我们又了解多少呢?在森林中游玩时,我们又多少次依照高矮胖瘦来错误地将幼苗判定为小草呢?我与幼苗的缘分起于两年前的八月。第一次走进长白山阔叶红松林,俯下身在一堆     

利用激光共聚焦扫描显微镜对溃疡病菌侵染柑橘叶片的实时观察

柑橘溃疡病对柑橘产业造成了巨大损失,而研究柑橘与溃疡病菌的互作关系以及柑橘的感病和抗病性均需要观察溃疡病菌在柑橘寄主中的侵染和定殖过程。激光共聚焦扫描显微镜不仅可以观察活细胞,活组织的动态代谢过程,而且可以获得三维图像,对于病原菌在柑橘植物组织内的繁殖和致病机制研究具有重要意义。但是,选择适宜的植物材料和制片方法对激光共聚焦扫描显微镜的观察效果影响很大。本文对激光共聚焦扫描显微镜所观察的材料在其处理和观察方法上加以改进,获得了质量更好的图片和实验结果,也使得实验更为方便快捷。激光共聚焦扫描显微观察还在瞬时表达分析中得到应用,提高了柑橘瞬时表达分析的效果。通过将切片和压片相结合观察到溃疡病菌在不同时间点对柑橘叶片的侵染情况,而通过3D建模能观察到柑橘叶片不同组织层面中的病菌数量和病菌位置,为研究溃疡病菌在叶片中的定殖方式和入侵数量提供了前期基础。     

中国外来植物数据集

搞清楚中国外来植物种类有哪些, 从哪里来, 如何进入中国, 属于什么性质的类群, 它们的生物学特征和生态学特性如何等问题, 是中国外来入侵植物预防和预警机制研究的重要基础。《中国植物志》、Flora of China、各省级植物志书等记载的外来植物信息由于种种原因非常有限, 且目前我国尚没有完整体现中国外来植物信息的数据库。本文通过整合近几年外来植物相关的资料, 并通过文献考证增补外来植物原产地、习性等信息, 利用计算机网络、数据库及大数据分析技术手段, 经信息化处理和分类学校正, 进行分类体系重建, 最终确定中国外来植物的物种名录数据集。该数据集共有数据14,710条, 记载中国外来植物283科3,233属14,710个类群(含13,401原种332杂交种2嵌合体458亚种503变种14变型)。每个类群包括类别、中文科名、科名、中文属名、属名、中文名、别名、学名、命名人、生存状态、生存时间、生活型、原产国家或地区和中国引入省份等基础信息。数据集显示, 外来植物已在中国的植物种类构成中占据了相当大的比例(高达28.19%, 中国境内有维管植物52,177个类群, 其中本土37,464, 外来14,710, 上述数字包含种下等级, 统计截至2021年12月31日); 就生存状态而言, 栽培植物占所有外来植物的比例高达91%, 逃逸植物占7.36%, 归化植物占6.69%, 入侵植物占2.66%; 对于生活型的分析显示, 多年生类群占据了外来植物的绝大多数(13,625种, 约占总数的92.6%), 草本植物(8,937种, 约占总数的60.8%)相较于乔木(2,752种, 约占总数的18.7%)、灌木(4,916种, 约占总数的33.4%)及其他生活型数量要更多; 中国的外来植物大多来自北美洲(4,242种)、非洲(3,707种)、南美洲(3,645种)、亚洲(3,102种), 欧洲(1,690种)和大洋洲(1,305种)相对较少; 而中国具有外来植物最多的前10个省份分别为台湾(6,122种)、北京(5,244种)、福建(3,667种)、广东(3,544种)、云南(3,404种)、上海(2,924种)、江苏(2,183种)、江西(1,789种)、浙江(1,658种)和湖北(973种)。本数据集是第一次对中国外来植物进行全面系统整理, 可供从事外来植物相关研究工作参考, 也可作为植物多样性研究的基础资料, 还可作为农业、林业、草业、园林、草药及自然保护和环境保护人士及高等院校师生的参考数据。