基于集合经验模态分解去趋势的水分利用效率对气候变化响应的高程分异——以“21世纪海上丝绸之路”沿线省份为例

水分利用效率(WUE)是表征陆地碳-水循环耦合关系的重要指标，但其对气候变化响应的高程分异仍不清楚。通过集合经验模态分解(EEMD)去趋势和偏相关方法，以"21世纪海上丝绸之路"沿线省份为研究区，揭示WUE对气候变化的响应及其随高程的分异。研究结果表明：(1)研究区内WUE多年均值由中心向南北递减。不同植被类型的WUE多年均值由高到低依次为：常绿针叶林、混交林、常绿阔叶林、稀树灌木草地、耕地和城市建设用地。(2)51.11%的区域表现出均温与WUE的正相关；而81.46%地区表明温差的扩大会使得WUE增加；有近一半的研究区表明最高温的升高有利于提高WUE，而最低温的作用则相反；有67.99%的区域表明降水增多反而会导致WUE的减少。(3)在大多数土地覆盖类型，日温差和最低温主要与WUE呈正相关，而最高温和降水主要与WUE呈负相关。在常绿针叶林、耕地和城市建设用地，日均温与WUE呈负相关。在其他三种植被类型下则呈正相关。(4)在低海拔地区，均温与WUE呈负相关而在中高海拔地区则转变为正相关关系。而最高温则正好相反。降水与WUE的负相关关系系数随高度的增加而不断加强，而温差和最低温与WUE的正相关关系也随高度的增加而剧烈波动增强。     

两种集合繁殖体形态及间歇性萌发特性——以蒺藜和欧夏至草为例

集合繁殖体(synaptospermy)是荒漠植物为适应恶劣环境条件而演化出的关键性特征,其作为植物生活史特性之一,有助于了解在荒漠环境下集合繁殖体植物的适应策略。蒺藜(Tribulus terrestris)和欧夏至草(Marrubium vulgare)分别为一年生及多年生草本植物,蒺藜扩散单位由一朵花发育而成的集合繁殖体组成,欧夏至草扩散单位由多朵花发育的集合繁殖体和种子组成,以这两种植物为材料,对其集合繁殖体形态、活力、吸水及萌发特性进行初步研究。结果显示:(1)蒺藜集合繁殖体依照发育成熟先后位置在质量、附属物刺的长度、附属物占质量百分比、种子数、活力、吸水量、萌发率及萌发速率均存在显著差异;欧夏至草集合繁殖体质量及吸水量明显大于种子,而活力、萌发率及萌发速率不存在显著差异。(2)萌发位置上,蒺藜集合繁殖体仅在长刺端位置的种子萌发,属非随机萌发,而欧夏至草集合繁殖体萌发不具有规律性,属随机萌发;萌发时间上,蒺藜和欧夏至草集合繁殖体在当季下均只萌发部分种子,具间歇性萌发特性。(3)对不同生活型植物而言,其集合繁殖体附属物对种子的保护、保水、扩散及萌发行为的功能相同,但一年生草本植物的萌发行为侧重于种群繁衍,因此蒺藜集合繁殖体在当季萌发率及萌发速率较高;多年生草本植物的萌发行为侧重于种群扩散,因此欧夏至草扩散单位多样化,且萌发率及萌发速率较低。     

珍品大集合基金会在行动——"生命从远古走来——中国古生物化石珍品大型公益展"

“生命从远古走来——中国古生物化石珍品大型公益展”是响应中国国土资源部号召,以国土资源部和中国科学院为指导单位,由中国古生物化石保护基金会策划,与中国地质博物馆共同主办并联合多家单位协办的一个大型展览。它是基金会第一个五年规划的重大公益项目之一。展览时间定为2011年2月18日至7月15日。     

两种共存网蛱蝶幼期的生命表研究

在河北省赤城县大海坨国家自然保护区内,从2002年到2004年应用生命表方法研究了在同一网络斑块中共存的金堇蛱蝶Euphydryas aurinia和大网蛱蝶Melitaea phoebe两个世代的幼期各阶段的死亡情况,目的是了解影响种群动态的重要因子,为它们的长期保育提供信息。结果表明,金堇蛱蝶幼期总累积死亡率都较小,两个世代分别为59%和72%; 而大网蛱蝶总累积死亡率较高,两个世代分别为89%和80%。影响大网蛱蝶死亡的最重要因子是放牧,两个世代与放牧相关的k值分别为0.559和0.167;尤其是在越冬后大网蛱蝶幼虫组聚集取食阶段,导致两个世代分别有50%和25%的幼虫组死亡。寄生蜂在大网蛱蝶小种群下也分别使两个世代4%和9%的5～6龄期幼虫以及13%和24%的蛹死亡。金堇蛱蝶死亡主要发生在越冬期,与越冬死亡相关的k值两个世代分别为0.073和0.199, 而寄主植物的质量影响越冬期幼虫组死亡; 寄生蜂则对金堇蛱蝶种群的调控作用极小,只有在2003～2004世代有4.0% 的越冬后幼虫被寄生和7%的蛹被寄生。影响两种蛱蝶种群动态的关键因子不同,采取的保护措施应有所不同。在春季减少源斑块内的放牧,对于以源-汇集合种群形式存在的大网蛱蝶种群恢复和增长十分必要; 而对以经典集合种群形式存在的金堇蛱蝶, 通过适当植被管理提高繁殖区域内寄主植物质量,可以提高越冬期幼虫组存活率,有利于其长期持续生存。     

荒漠破碎化生境中长爪沙鼠集合种群野外验证研究

近年来,人类活动和自然干扰,导致内蒙古阿拉善荒漠区生境的破碎化,出现了长爪沙鼠在不同斑块间的不连续分布,每一斑块内可能存在一个局域种群,而集合种群建立的前提条件,是局域种群斑块状分布在离散的栖息地环境中。2002~2012年每年的4~10月,在阿拉善荒漠区禁牧、轮牧、过牧和开垦4种人为不同利用方式形成的生境斑块中,采用标志重捕法对长爪沙鼠（Meriones unguiculatus）种群进行定点监测。通过分析长爪沙鼠种群动态,计算各局域种群的灭绝风险,利用Spearman秩相关系数检验种群动态的空间同步性,同时以种群周转率对长爪沙鼠扩散能力进行评估,以检验阿拉善荒漠区长爪沙鼠种群空间结构是否具有经典集合种群的功能。结果表明：（1） 不同生境斑块可被长爪沙鼠局域种群占据,11年间捕获长爪沙鼠2~7次不等;（2） 长爪沙鼠所有局域种群均具有灭绝风险,在轮牧区和禁牧区灭绝率高达1.000 0,开垦区灭绝率最低,也达到0.333 4,而本研究期间最大局域种群（2008年过牧区,26只/hm²）,在2010年发生了局域灭绝;（3） 不同生境斑块间没有明显的空间隔离而阻碍局域种群的重新建立,长爪沙鼠扩散能力较强,绝大部分月份的种群周转率在50.0%以上,特别是周转率达到100.0%的月份较多;（4） 不同生境斑块间仅轮牧区和禁牧区中长爪沙鼠种群密度显著正相关（P<0.05）,而其他生境斑块间相关性均不显著（P >0.05）,长爪沙鼠局域种群整体显示出明显的非同步空间动态。阿拉善荒漠区长爪沙鼠种群满足作为经典集合种群物种区域续存的4个条件,具有作为研究小哺乳动物集合种群的潜在价值。     

岛屿生物地理学与集合种群理论的本质与渊源

岛屿生物地理学和集合种群理论是目前生物多样性保育所依赖的主要生态学理论。人们通常强调这两种理论的区别,对它们之间的关联却很少注意到。事实上,这两种理论是同根同源的。以经典集合种群理论的创始者R．Levim对他与岛屿生物地理学的创始者R．H．MaeArthur的合作过程以及岛屿生物地理学对他提出集合种群理论的影响的回顾为基础,分析比较了岛屿生物地理学、经典集合种群理论、以Hanski为代表的现代集合种群理论的基本假设、研究范式和核心思想的异同,简要介绍了多物种集合种群与集合群落研究的差异,最后分析了岛屿生物地理学和集合种群理论在生物多样性保育实践中的应用和存在问题。     

相互作用的集合种群研究动态

在集合种群水平上,两个或更多物种可以生活在同一个斑块网络中而没有相互作用。但在很多情况下,种间的相瓦作用会影响种群的迁移率、灭绝率和侵占率,从而调节相应物种的集合种群动态。这方面的研究主要有集合种群水平上物种之问的竞争、捕食以及在没有任何环境异质性的条件下物种在空间上聚集分布的产生和维持等。综述了近年来关于集合种群水平上的竞争,捕食者和猎物系统以及捕食与复杂空问动态的最新研究成果。     

集合种群与生物多样性保护

集合种群的概念受到空前的重视,其精髓是强调物种受局域和区域两个空间尺度上生态学过程的共同作用。主要介绍了集合种群概念的由来、集合种群动态理论以及集合种群理论在生物多样性保护及生物防治中一些可能的应用。     

集合种群的似Allee效应

从局域种群出发,建立了一个既包括局域种群动态,又包含集合种群侵占率的整合模型,并在这两个层次上进行了计算机模拟,结果表明：（1）同局域种群的Allee效应相类似,集合种群的斑块（适宜生境）侵占比例也存在一个临界值,即使有足够的适宜生境,当斑块的侵占比例低于这个临界值时,集合种群优将趋于灭绝。（2）这个临界值与局域种各的Allee效应密切相关,这将给自然保护,尤其稀有生物的保护以很大的启示。     

《自然-方法学》：科学家制造出含有三千多个人类细胞系的集合

《自然-方法学》报道了一个含有3000个人类细胞系的细胞集合,其中每个细胞系中都有一个基因发生一种突变。这个不断扩充的细胞集合将为人体细胞生理过程比如传导、代谢、分泌和转录等的功能性研究提供充足的样本来源。