中国喀斯特天坑演化及植被生态系统研究进展

喀斯特天坑(Tiankeng)是近年来在喀斯特地区发现的一类深陷地表的负地形地质奇观,由于受到四周岩壁的圈闭作用及地形的约束,喀斯特天坑内部形成了一种绝无仅有的原始小气候,孕育了丰富独特的动物、植物和微生物资源。该文在系统梳理前期天坑研究文献的基础上,以天坑植被生态系统研究为重点,兼顾天坑分布和演化规律,综述了天坑在这些方面的主要研究进展和新的认识,进而分析了目前天坑研究中存在的问题。围绕上述天坑研究领域,提出了天坑研究未来发展的5个研究方向:(1)系统性、大尺度和多学科联合探究天坑成因及其植被生态系统的演化规律;(2)天坑内生物资源对坑外荒漠化地区生态修复作用及其机制;(3)天坑土壤微生物分布规律及其与植物互作机制;(4)环境变化对喀斯特天坑生态系统的影响效应;(5)旅游开发对天坑植被生态系统的影响评估。     

云南沾益中度退化天坑草地植物群落水平空间分布特征

规模最为宏大的地表负地形——喀斯特天坑不仅是世界罕见的地质奇观,圈闭化地形而形成的独特生境更是探索植物物种多样性及其空间分布特征最为理想的地域。以云南沾益天坑群中的中度退化天坑——"巴家陷塘"坑底草地植物群落为研究对象,通过α多样性指数与β相似性系数的应用,对"巴家陷塘"中度退化天坑坑底草地植物群落物种多样性的水平空间分布特征展开探讨,并对其近邻退化漏斗和"大毛寺"原生天坑坑外草地植物群落的相似性进行对比分析,研究结果发现:(1)中度退化天坑坑底草地植物群落物种丰富度和多样性从中心到边缘呈现出"中心高边缘低"的"逆洼地效应"特征;(2)相较于土壤资源,喀斯特天坑植物群落的生长与空间分布对光照资源的响应更为明显,且四周坑壁高度差异造成的坑内光照资源的空间异质性,也使坑底草地植物物种多样性存在一定的"圈层效应";(3)喀斯特天坑独特的圈闭化地形对植物群落的"隔离"、庇护作用即使在退化天坑中也有明显体现,且对喜阴、耐湿的物种更具庇护性。因而在全球气候变化下,即使是退化天坑,也应成为区域小尺度生态避难所的重要保护对象。     

江苏省硒生物工程技术研究中心

正单位简介江苏省硒生物工程技术研究中心于2010年由江苏省科技厅批复、由中国科学技术大学苏州研究院与苏州硒谷科技有限公司承建,是以微量元素硒为专门研究对象和产业化的省级工程中心,致力于硒生物营养强化技术的研究、应用与示范。目前本中心有正式员工20人,其中高级职称研究人员3人、博士9人、硕士5人;江苏省粮食行业领军人才1人;江苏省博士集聚计划获得者3人;姑苏领军创新创业人才获得者1人。是一支以"80后"为主力军的年轻、富有激情和挑战精神的团队。     

福建省农业科学院花卉研究中心 福建省特色花卉工程技术研究中心

<正>福建省农业科学院花卉研究中心成立于1982年,隶属于福建省农业科学院作物研究所。2008年经福建省科技厅批准组建了"福建省特色花卉工程技术研究中心",2012年12月通过验收、挂牌,成为福建省第一个花卉科技创新平台。2007年组建了福建省农业科学院"花卉育种科技创新团队",成员16人,其中高级职称9人,中级职称7人,硕、博士10人,福建省"百千万人才工程"1人。     

广西乐业大石围天坑群种子植物区系研究

广西乐业大石围天坑群(以下简称大石围天坑群)是最典型的塌陷型天坑群。该研究采用样线法和样方法对大石围天坑群的种子植物进行了实地调查,并结合已有资料综合分析了大石围天坑群种子植物区系特征。结果表明:大石围天坑群野生种子植物丰富,有137科445属863种;在科级和属级水平上,地理成分以热带成分为主,中国特有成分相对贫乏;与热带区系的联系主要以泛热带成分为主,与温带区系的联系主要以北温带成分为主;大石围天坑群的热带科和温带科之比以及热带属和温带属之比,均小于中国乐业-凤山世界地质公园,其种子植物区系更能反映该地区过去植物组成的"原貌",即温带成分比例过去的比现代的高,是全球气候变暖的有力证据:天坑群保育了82种珍稀濒危植物,包括30属67种野生兰科植物,是现存珍稀濒危植物的"避难所"。     

青岛科技大学进化生物学实验室

青岛科技大学进化生物学实验室于2018年成立,位于景色秀丽、气候宜人的滨海城市青岛市.团队主要研究方向是基于基因组学与缅甸琥珀内含物的进化生物学工作,包括昆虫、植物以及真菌等生物类群的起源、进化以及相关的板块漂移、岛屿生态、气候变化等问题.团队现有成员12人,其中教授2人,博士研究生2人,硕士研究生8人,研究团队以王硕...     

微量元素硒与地方病关系研究团队介绍

正西安交通大学地方病研究所成立于1996年,1990年被批准为卫生部微量元素与地方病重点实验室,在长期的地方病防治实践中王世臣教授、莫东旭教授等主持的"硒与克山病"、"硒与大骨节病"研究分别获得了国际生物无机化学家协会"Klaus Schwaz奖"以及全国科学大会奖。多年来熊咏民教授致力于微量元素与地方病关系研究,其负责的科研团队骨干包括陈静宏教授、张峰教授、代晓霞副教授、陈群副教授、谭武红副教授和马天有博士等。研究方向主     

安徽师范大学生命科学学院动物学重点学科介绍

安徽师范大学动物学科是安徽省重点学科,1986年获硕士学位授予权,是学校最早的硕士点之一。本学科在陈壁辉、谈奇坤等老一辈教授专家及一批优秀中青年学者的努力建设下,为地方科技发展、人才培养和经济建设做出了重要贡献。目前,学科内拥有一支团结向上、拼博进取、梯队合理的学术团队,有教授10人,副教授10人,讲师11人,高级实验师1人,实验师1人,其中安徽省学术与技术带头人4人,取得博士学位的15人,在读博士8人。经过长期科研的积累,本学科已形成了以下几个研究方向：     

广西大石围天坑群天坑森林主要木本植物种间关联性研究

为了解大石围天坑群天坑森林植物群落的种间联结特征,该文以大石围天坑群中7个典型天坑森林为研究区建立18个样地,取其中重要值大于1的木本植物为研究对象,采用方差比例、χ2检验、Pearson相关系数检验、Spearman秩相关系数检验及PCA排序方法,对天坑森林内的主要木本植物种间关联性和生态种组进行定量分析.结果表明:...     

重度退化的喀斯特天坑草地物种多样性及群落稳定性——以云南沾益退化天坑为例

喀斯特天坑是21世纪初命名的宏大地表负地形,其隐域生境为动植物的生长和繁衍提供了良好的条件,近几年来,随着天坑价值的深入挖掘,天坑独特生境特征及其植物群落逐渐得到重视,但现有研究较多关注原生天坑及轻度退化天坑,对退化程度较高且可进入性较强的退化天坑的研究仍相对薄弱。云南大竹菁天坑属于典型的重度退化天坑,可进入性较强,坑底以草地植物群落为主,将其作为退化天坑的代表性区域开展天坑内外植物群落的特征差异及植物群落的稳定程度研究,有利于补充系列天坑现有的理论知识体系,亦能为广大喀斯特区域的生态恢复提供一定的借鉴意义。采用野外采样及数据分析相结合的方法,从定性及定量的角度研究大竹菁退化天坑植被群落特征以及植物群落的稳定程度,研究结果表明:1)退化天坑内草地群落现有14科35属35种,坑外14科30属30种,坑内外物种组成相对多样,两者优势种差异较大,仅一种共优种;2)退化天坑生态系统较为脆弱,坑内外植物群落多样性总体偏低,坑外植物多样性高于坑内植物多样性,但差异不显著,而坑外均匀度却显著高于坑内均匀度;3)坑内外植物群落处于极不相似水平,结构分异明显,群落之间具有较大的生境差异性;4)坑内植物群落种间总体呈正联结性,种间联结较松散,具有一定的独立性,处于正向演替阶段,而坑外呈负关联性,群落较不稳定;5)采用稳定性分析进一步阐释得出,坑内植物群落离稳定状态仍有一定差距,说明受到人为干扰的重度退化天坑生境仍较脆弱。     

陕西汉中天坑群维管植物多样性及区系分析

对陕西汉中典型天坑生物多样性进行调查，并在系统收集天坑周边生物多样性研究成果与资料的基础上，对该区维管植物多样性区系进行初步研究。结果表明，汉中天坑群区域有被子植物940种，裸子植物20种，蕨类植物73种。该区植物区系以温带成分为主，兼具热带成分，展示了明显的由暖温带向亚热带过渡的特点，且区系具有一定的古老性。天坑群已发现30种珍稀濒危植物，是现存珍稀濒危植物的“避难所”。该研究对探究天坑群地区生态资源可持续发展利用、天坑生物多样性的保育以及恢复重建等方面具有重要意义。     

王成树 研究员

正王成树,男,1969年12月出生,安徽省六安市人,理学博士,中科院分子植物科学卓越创新中心/上海植物生理生态研究所二级研究员,国家杰出青年基金项目获得者、基金委创新群体负责人、科技部"创新人才推进计划"重点领域团队负责人。1996年硕士毕业于安徽农业大学,师从李增智教授学习、开展昆虫病理真菌的研究;1998—2001年于中国农业大学师从李季伦院士进行博士阶段的学习。2001年7月获博士学位后,     

周少奇教授团队介绍

正周少奇教授团队主要从事水污染控制、环境微生物、特色植物栽培相关研究,已发表学术论文100余篇。团队在硒学领域开展了土壤硒地球化学循环、硒微生物强化及富硒植物(茶)开发等研究。团队有高级职称2人、中级职称2人、研究生若干。团队负责人周少奇教授是国家"万人计划"科技创新领军人才。     

广西天坑森林物种多样性与土壤酶活性和养分的关系

为研究天坑负地形生境土壤酶活性、养分和木本植物多样性的分布特征和内在联系，该文以广西大石围天坑群天坑森林为研究区，基于天坑坑内—坑口—坑外群落多样性调查和土壤生境调查，采用相关性分析和冗余分析方法，探究木本植物物种多样性与土壤因子间的耦合关系。结果表明：(1)坑内木本植物有21种31属20科，坑口木本植物有91种58属58科，坑外木本植物有47种30属30科，天坑坑内Margalef指数和Patrick指数显著低于天坑坑口和坑外生境，沿天坑坑内—坑口—坑外生境变化，物种分布总体较为均匀，但物种数量增多。(2)天坑坑外土壤全氮含量显著高于坑内和坑口生境，坑内的土壤全镁、土壤全磷和土壤速效磷含量显著高于坑口和坑外生境，坑外的土壤碱性磷酸酶和土壤脲酶活性显著高于坑口和坑内生境，表明天坑坑内土壤磷含量较高，但土壤酶活性总体偏低。(3)物种多样性与土壤养分、土壤酶活性相关性强。综上表明，天坑生境对物种多样性、土壤酶活性及土壤养分含量的分布特征影响较大，土壤速效磷、土壤碱性磷酸酶、土壤含水量、土壤脲酶、土壤全镁和土壤全磷是影响天坑森林木本植物物种多样性的关键因子。该研究为喀斯特地区植物资源的保护与...     

大熊猫形象“翻车”记

正大多数人见到大熊猫会感到非常激动,但真正和大熊猫打交道的科学家们见到这种动物时,却未必有同样的感受你还别不信,复旦大学生命科学学院研究专家王放博士说:"那种感觉相当复杂……嗯,回顾我科研生涯里见过的大熊猫,它们给我的感受往往是又惊又喜,又羞又气。"为什么这么说呢?故事要从不讲"武德"的大熊猫说起那是10年前的一次考察,王放博士和团队第一次深入秦岭,寻找大熊猫。为方便收集大熊猫的资料,他们在山上设置了红外相机。那时的红外相机虽然并不十分先进,却是科研团队的心肝宝贝。尤其当时他们在面临重要科研任务的情况下,经费十分紧张,每一台设备都很珍贵。     

上海设施核磁系统用户在HIV-1病毒包膜刺突蛋白质的跨膜区结构研究取得进展

正2016年6月24日,Science在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所国家蛋白质科学中心(上海)周界文研究组与哈佛医学院Bing Chen博士研究团队的合作研究论文"Structural Basis for Membrane Anchoring of HIV-1Envelope Spike"。该研究采用液体核磁共振技术首次揭示了HIV病毒包膜刺突(HIV-1 Envelope Spike)跨膜区域的精细三维结构,首次在原子水平上展示了跨膜结构区域是如何锚定、稳定和调控HIV病毒包膜刺突三聚体的分子机理,为针对艾滋     

“生物礁研究方法”讲座在南京举行

帕莱福特(Phillip E.Playford)博士是澳大利亚西澳地质调查所所长,他长期从事西澳开宁盆地泥盆纪生物礁的研究工作,对古生代生物礁研究有很深的造诣,积累了丰富的经验。帕莱福特博士应中国科学院邀请,前来中国访问,于4月5日到达南京。中国科学院南京地质古生物研究所在帕莱福特博士来     

新疆大学“中国西北干旱区地衣研究中心”团队

正新疆大学"中国西北干旱区地衣研究中心"于1985年开始对中国新疆地衣研究进行系统性研究,包括新疆地衣资源调查、地衣分类学、地衣区系地理、地衣种群及群落生态学、地衣分子系统学研究,地衣组织培养和地衣有效成分分析等研究领域。其中,地衣系统分类学、地衣生态学、地理区系分布特征、地衣及其分类培养共生藻的重金属耐性和机制等方面的研究比较多。团队共有5名教师、博士学历4名,其中教授2名、副教授2名、讲师1名,在岗的师生当中有汉族、回族、维吾尔族、哈萨克族、柯尔克孜族、塔塔尔族等多个民族,是一个团结、和谐、具有高学历和职称的团队。     

苔藓植物群落在重庆小寨天坑垂直梯度上的分布规律

小寨天坑是目前世界上已发现的规模最大的天坑(坑口直径626 m, 最大深度662 m), 对天坑生物多样性的研究具有代表意义。将其在垂直深度上等距划分为5个梯度, 分析各个梯度苔藓植物群落多样性特征与其环境因子的关系, 探讨苔藓植物群落在特大型天坑垂直梯度上分布规律, 探索特大型天坑在物种多样性保持的特性。结果表明: (1)小寨天坑苔藓群落共含有苔藓植物39科82属133种: 各个梯度苔藓植物群落多样性指数表现为: 坑底>中部>中下部>中上部>坑顶, 均匀度为: 坑底>中部>中下部>中上部>坑顶; (2)β多样性指数分析表明, 底部与中下部的Jaccard系数介于(0.25-0.5)之间, 说明各个梯度微环境中等不相似, 其余各个梯度介于(0-0.25)间, 说明极不相似; (3)CCA分析表明: 光照对苔藓植物分布的影响最大, 其次为湿度, 而温度和人为干扰相对较小。天坑底部地处地下河旁, 水分充足, 加上距地面最深, 受人为干扰较少, 所以其苔藓植物群落物种多样性最高, 是生物避难所的中心, 对生物多样性的保持具有更加重要的意义。     

广西大石围天坑群草本植物多样性及其生态位变化规律

研究不同发育时期天坑草本植物的多样性,能更好的理解草本层对天坑环境变化的响应机制。以广西大石围天坑群中不同发育时期天坑(初期、中期和后期)为研究对象,采用空间代替时间的方法,分析不同发育时期天坑草本植物多样性和生态位变化规律。结果表明：(1)广西大石围天坑群调查样地共记录到草本植物34科71属98种,以鳞毛蕨科、荨麻科、凤尾蕨科、菊科和禾本科为主。(2)后期天坑草本植物的Pielou′s指数和Shannon-Wiener指数均显著高于初期天坑(P<0.05),表明随着天坑发育到后期,草本层物种数逐渐增多,物种分布更为均匀。(3)随着天坑的发育,草本层喜阴植物重要值下降,喜阳、半阴植物重要值上升,喜阳植物逐渐取代喜阴植物在群落中占据优势地位,草本层将经历喜阴植物—喜阴、半阴植物—喜阳植物的三个生态型转变过程。(4)各发育时期优势草本生态位相似性比例和生态位重叠平均值均<0.5,表明天坑不同发育时期对草本植物的生态位影响较小,各时期草本层总体呈现生态分化明显、种间竞争较弱的特点。(5)各发育时期优势草本生态位重叠值大、相对高度差小的种对数中,不同生态习性的种对数占比不同,中期天...