中国动物园动物种类与种群大小

2007～2008年,我们开展了中国动物园物种编目与易地保护抽样调查,抽样调查了68家动物园。抽样动物园饲养了789种[(包括虎(Panthera tigris)和金钱豹(P.pardus)的亚种]野生动物,比20世纪90年代初中国动物园饲养的600种野生动物,增加了180多种;抽样动物园饲养展出野生动物中有国外野生动物种类267种,比20世纪90年代初中国动物园饲养的100种国外野生动物,增加了160种。抽样动物园展出的中国哺乳类、鸟类、爬行类和两栖类种类数分别占中国哺乳类(607种)、鸟类(1332种)、爬行类(384种)和两栖类(302种)种类总数的25.0%、28.2%、22.7%、4.0%。这些抽样动物园饲养了234种国家重点保护野生动物和254种CITES附录物种,其中,饲养的国家Ⅰ级和Ⅱ级重点保护野生动物分别占国家Ⅰ级和Ⅱ级重点保护野生动物总数的70.57%和47.09%;饲养的列入CITES附录Ⅰ、附录Ⅱ及附录Ⅲ的中国动物分别占列入这些附录的中国动物总数的64.21%、60.86%和50%。中国动物园成功繁殖了大熊猫(Ailuiopodidae melanoleuca)、金丝猴(Rhinopithecus roxellanae)、雪豹(P.unicia)、华南虎(P.tigris amoyensis)和亚洲象(Elephas maximus)等濒危物种,也成功繁殖了从国外引入的猎豹(Acinonyx jubatus)、大猩猩(Gorilla gorilla)、美洲狮(Puma concolor)等动物。然而,调查发现,(1)抽样动物园仅饲养了四分之一左右的中国哺乳类、鸟类及爬行类动物种类,饲养的两栖类更少;(2)抽样动物园饲养种群小,多数物种没有形成可繁殖种群。抽样调查的动物园两栖类、爬行类、鸟类及哺乳类种群大小分别为5.09(±2.15)只、5.69(±4.28)只、15.00(±6.63)只和10.08(±2.91)只;(3)一些动物园,特别是小型动物园动物饲养空间小,一些动物表现出刻板行为;(4)中国动物园饲养繁殖的大熊猫、华南虎、鹤类已经建立了谱系,其他一些物种的谱系正在建立之中,然而,多数动物还没有谱系;(5)一些小型动物园存在笼舍不清洁,仅饲养了单只动物,展出动物名牌错误等问题。动物园是人类社会的重要组成部分。应当重视动物园的发展,加强国际交流与合作,为更多动物建立谱系,加大动物园的投入,增加动物种类,增大动物园面积,丰富圈养环境,发挥大型动物园的示范作用,以充分发挥动物园的动物展示、科学普及与物种资源保存功能。     

基于多源遥感数据的植物物种分类与识别: 研究进展与展望

物种分类与识别是生物多样性监测的基础, 明确物种的类别及其分布是解决几乎所有生态学问题的前提。为深入了解基于多源遥感数据的植物物种分类与识别相关研究的发展现状和存在的问题, 本文对2000年以来该领域的研究进行了总结分析, 发现: 当前大多数研究集中在欧洲和北美地区的温带或北方森林以及南非的热带稀树草原; 使用最多的遥感数据是机载高光谱数据, 而激光雷达作为补充数据, 通过单木分割及提供单木的三维垂直结构信息, 显著提高了分类精度; 支持向量机和随机森林作为应用最广的非参数分类算法, 平均分类精度达80%; 随着计算机技术及机器学习领域的不断成熟, 人工神经网络在物种识别领域得以迅速发展。基于此, 本文对目前基于遥感数据的植物物种分类与识别中在分类对象复杂性、多源遥感数据整合、植物物候与纹理特征整合和分类算法技术等方面面临的挑战进行了总结, 并建议通过整合多时相监测数据、高光谱和激光雷达数据、短波红外等特定波谱信息、采用深度学习等方法来提高分类精度。     

浙江乌岩岭国家级自然保护区叶附生苔类及附主植物多样性

叶附生苔类植物是一类主要生长在热带雨林和亚热带常绿阔叶林维管植物叶片表面的苔类植物, 具有重要的生态价值, 是苔藓植物中最需要关注和保护的一个类群。但由于其个体细小、分类困难等原因, 此前针对我国叶附生苔类植物的采样可能存在低估其多样性的情况。为了解采样方式可能对叶附生苔类植物多样性的影响, 本研究在乌岩岭国家级自然保护区对叶附生苔开展了系统的采样及比较研究。根据叶附生苔附主植物的叶片特性、分布位置等因素, 对保护区内的叶附生苔类植物及附主植物开展沿海拔梯度的系统调查和取样, 分析了叶附生苔类植物和附主植物的多样性及物种组成情况。结果显示, 该保护区共有叶附生苔类植物5科14属49种, 叶附生苔附主植物57科84属119种。与历史数据相比, 本研究区新增叶附生苔2科5属35种, 其中浙江省新记录苔类4种。叶附生苔物种丰富度表现出随海拔升高呈单峰型分布的模式, 在500-900 m海拔段的种数最多。基于叶片数的物种累积曲线及随机抽样分析表明, 该保护区叶附生苔在不同生境及同一附主植物不同叶片间表现出较大的种类组成差异。鉴于本研究采集方法获得的较高叶附生苔物种多样性, 建议在我国叶附生苔多样性其他分布中心开展类似的研究, 以进一步摸清我国叶附生苔类植物物种多样性。     

中国植物分布模拟研究现状

在过去的20年里, 物种分布模型已广泛应用于动植物地理分布的模拟研究。该文以植物物种分布模拟为例, 利用中国知网、维普网以及Web of Science文献数据库的检索与统计, 分析了2000-2018年间, 中国研究人员利用各种物种分布模型对植物物种分布模拟研究的发文量、模拟模型、物种类型、数据来源、研究目的等信息。最终共收集到366篇有效文献, 分析表明2011年以来中国的物种分布模型应用发展迅速, 且以最近5年最为迅猛, 在生态学、中草药业、农业和林业等行业部门应用广泛。在使用的33种模型中, 应用最广的为最大熵模型(MaxEnt)。有一半研究的环境数据仅包含气候数据, 另一半研究不仅包含气候数据还包括地形与土壤等数据; 环境及物种数据的来源多样, 国际及本土数据库均得到使用。模拟涉及有明确清单的562个植物种, 既有木本植物(52.7%), 也有草本植物(41.8%), 其中中草药、果树、园林植物、农作物等占比较高。研究目的主要集中在过去、现在和未来气候变化对植物种分布的影响及预测, 以及物种分布评估与生物多样性评价(包括入侵植物风险评估)两大方面。预测物种潜在分布范围与气候变化影响等基础研究, 与模拟物种适生区与推广种植等应用研究并重, 物种分布模型在生态学与农业、林业和中草药业等多学科、多行业开展多种应用, 多物种、多模型和多来源数据共同参与模拟与比较, 开发新的机理性物种分布模型, 拓展新的物种分布模拟应用领域, 是今后研究的重点发展方向。     

中国长臂猿科动物种群监测现状分析

种群监测对于濒危物种保护具有重要意义。长臂猿科Hylobatidae所有物种均是国家Ⅰ级重点保护野生动物,也是我国唯一分布的类人猿种类。本文基于近年来开展的长臂猿种群监测和调查,建立监测工作的时间线图,回顾了目前受到关注的4种长臂猿监测工作的开展、持续时间及其保护成效,分析了科研工作对于长臂猿保护的重要辅助作用,为未来长臂猿监测工作的开展提出了具体建议。     

中国兽类多样性监测与研究网络建设:十年回顾与展望

兽类物种多样性高,分布广泛,与人类关系密切,对维持生态系统稳定平衡具有不可替代的作用。我国是世界上生态系统类型和兽类多样性最丰富的国家之一,但多数生态系统的兽类物种资源情况仍未完全掌握,许多区域缺乏调查记录或长期监测资料。面对全球生态环境的急剧变化,我国兽类动物资源保护面临严峻挑战。中国兽类多样性监测与研究网络(以下简称兽类网)于2011年启动建设,结合全球生物多样性保护背景下的国家重大需求,以陆生兽类及其栖息地为研究对象,先后建立了55个监测样区,逐渐形成覆盖全国的监测网络,发表有关论著180余篇(部),其中红外相机工作日累计超156万天,获得图像775余万张;同时,推动建立了我国兽类多样性监测标准化技术体系和公共数据服务平台,对兽类群落组成、种群动态和行为变化以及关键驱动因子开展长期监测研究,为我国重要兽类资源保护、有害生物管控提供先进技术和科学数据支撑。本文回顾了兽类网的发展历程,系统梳理了在监测技术方法、编目发现、行为生理、种群、种间关系、群落和保护管理方面的监测与研究进展。未来需加强技术和学科交叉,聚焦多尺度、多维度、多营养级的综合研究应用,为全面、深刻地理解生物多样性维持机...     

分子生态学研究与动物多样性保护

分子生态学的发展揭开了生物多样性保护研究的新篇章。分子技术的应用克服了传统生态学方法中的一些难题,如野外调查周期长、分辨率有限、实验条件不易控制等。应用各种分子标记（如：RFLP 、VNTR、 RAPD、 DNA测序等）可以分析种群地理格局和异质种群动态、确定种群间的基因流、研究瓶颈效应对种群的影响以及确定个体间的亲缘关系等等。所有这些研究都是指导物种保护和濒危种群的恢复所必需的。种或品系特异性的分子标记技术能够解决形态分类中的模糊现象,确定基于遗传物质的谱系关系,还可以用来分析近缘种间杂交问题。这些问题的解决有助于确定物种优先保护顺序,选择保护地区。近年来引起重视的主要组织相容性复合体（MHC）DNA变异分析可能会在研究种群对疾病的易感性等一系列种群特异性问题方面非常有用。随着分子技术的不断发展,会有更多的保护生物学问题得到解决,尤其是结合野外调查统计数据应用多个分子标记对目标种群进行研究,所得到的结果会更精确,更有说服力。     

气候变化导致青藏高原马鹿种群适应性分布退缩：以类乌齐马鹿国家级自然保护区为例

近50年青藏高原的气候变化速率是全球平均值的2倍,对高原有蹄类的种群分布和多样性维持带来严重影响。本研究以西藏类乌齐马鹿国家级自然保护区的马鹿种群为例,通过2013年和2021年对马鹿和牦牛种群数量、分布的调查,并整合了物种分布模型和种群动态模型,评估了当前和未来气候变化及人类活动(放牧、道路、居民点等)对马鹿种群适应性分布的影响。研究表明,马鹿种群在2013—2021年由890头增加到1 400头,根据种群增长模型预计在2050年马鹿种群数量将达到1 735头,但其适宜栖息地在2050年代下降43.4%,2070年代下降5.1%,表明马鹿种群增长与适宜栖息地缩小之间的冲突将不利于马鹿种群的可持续发展。同时,当前马鹿与牦牛栖息地重合率为19%,2050年代为60%,2070年代为37%,且牦牛与马鹿存在食物竞争,这在一定程度上减少了马鹿原有的适宜栖息地。为保护马鹿,建议减少牦牛的饲养量1 000～1 500头。本研究将种群增长模型、种间竞争关系与物种分布模型整合,把气候变化对物种的影响延伸到种群层面,对其他物种的保护具有借鉴意义。     

基于Dobson算法的中国受威胁陆栖哺乳类优先保护识别与保护现状分析

优先保护区识别对受威胁物种的多样性保护具有重要价值。基于GIS空间分析、管理及预测能力,以中国受威胁陆栖哺乳动物为对象,建立受威胁物种的分布二值网格系统;利用Dobson算法对研究区3810个网格单元进行筛除,确定全国范围下受威胁物种的优先保护区域;结合中国主要的自然保护地分布数据（国家公园和自然保护区）,采用保护空缺方法分析优先保护区内受威胁动物的保护现状。研究发现,29个50km×50km的网格单元就包含了全部的受威胁陆栖哺乳物种,其中位于喜马拉雅山东南区等地的10个网格区域覆盖有80%以上的物种,其所处的10组县级行政区内被主要自然保护地保护的土地面积占25.9%,物种数占83.6%,存在一定的保护空缺。本文采用Dobson排除算法,以小面积规则网格为基本单元,顾及到了实验结果的客观性,有助于提高优先保护区的识别效率。     

中国保护生物学研究现状的文献计量学分析

我国保护生物学研究于1990年开始起步, 目前正处于快速发展阶段。为全面了解我国保护生物学领域的研究现状, 作者在《中国学术期刊全文数据库》和ISI Web of Knowledge中, 用“保护生物学”和“conservation biology”作为检索词, 检索了中国学者在国内外期刊上发表的与保护生物学相关的中英文文献, 采用文献计量法定量分析了我国保护生物学文献的年代分布、期刊分布, 并利用文献的题录信息统计了保护生物学的研究力量、基金项目和研究地区分布, 以及研究物种类群等指标。结果表明, 我国保护生物学的研究力量的分布虽然分散, 但也已经形成从事研究的核心研究人员群体、研究机构群体; 中、英文保护生物学文献的期刊分布都存在离散性与集中性并存的现象, 即: 大量论文集中在少数期刊中, 而少数论文则分布于大量期刊上。我国出版的保护生物学专业期刊只有《生物多样性》一种, 迫切需要创办一种英文保护生物学专业期刊; 研究基金的支持来源广泛, 中文文献主要是国家自然科学基金和省级基金, 英文文献则主要是国家自然科学基金和国际基金; 中英文文献中的研究地点都倾向于生物多样性较高的西南和华南地区; 研究对象主要是植物、哺乳类和鸟类, 单一物种的研究中濒危物种占90%以上; 物种多样性调查和遗传多样性检测的研究较多, 但针对保护方法和实践的研究则不足。     

基于随机森林模型的国家重点保护陆生脊椎动物物种优先保护区的识别

准确可靠地识别国家重点保护陆生脊椎动物物种的优先保护区,是生物多样性保护的热点问题之一。采用随机森林(random forests)模型,基于12个环境变量,对中国263种国家重点保护陆生脊椎动物建模,并预测各个物种在背景点的适生概率,迭加计算得到国家重点保护陆生脊椎动物物种的生境适宜性指数。此外,基于对生境适宜性指数的空间自相关分析,识别和确定国家重点保护陆生脊椎动物物种优先保护区,并对优先保护区目前的被保护情况进行分析。结果表明,国家重点保护陆生脊椎动物物种的优先保护区的面积为103.16万km~2,约占我国国土面积的10.90%。优先保护区主要分布在我国的西部地区,包括西南地区的秦岭-大巴山山区、云南省与印度及缅甸的交界地区、武陵山山区、喜马拉雅山-横断山脉山区、阿尔泰山脉山区、天山山脉山区、昆仑山山脉山区;东北的大、小兴安岭、东北-华南沿海地区及长江中下游地区有少量分布。优先保护区中被保护的面积为50.40万km~2,占优先保护区总面积的48.86%,保护率偏低,未被充分保护。利用系统聚类分析,将未被保护的优先保护区划分成3种优先保护顺序,以期为相关部门的决策提供科学依据,更好地保护生物多样性。     

中国野生动物红外相机监测与研究: 现状及未来

智能传感器、人工智能、信息技术等现代科学技术的创新应用极大地提升了人类在全球生物多样性保护和恢复方面的潜力。结合国内外相关研究案例, 本文的主要内容包括: (1)对过去30年间(1991-2021年)中国野生动物红外相机监测研究相关文献资料进行总结分析; (2)结合国内2011年以来的典型案例, 对技术方法、物种发现与编目、形态与行为研究、生态学研究和保护管理等主题领域的进展进行总结分析; (3)结合国外近期的典型案例, 对红外相机监测与研究的重点领域进行评估分析; (4)对中国野生动物红外相机监测研究的未来发展提出相关建议。通过回顾, 本文旨在明晰国内外红外相机技术在野生动物监测研究中的创新应用和发展趋势, 为中国在该领域的未来发展提供参考依据, 以便更好地服务于中国生物多样性监测与研究网络建设和以国家公园为主体的自然保护地体系建设, 为推进国家生态文明建设、保障生态安全和生物安全提供决策支持和科学依据。     

Conservation of Chinese Theaceae species under future climate and land use changes

Aim

Climate and land use changes are two major pervasive and growing global causes of rapid changes in the distribution patterns of biodiversity, challenging the future effectiveness of protected areas (PAs), which were mainly designed based on a static view of biodiversity. Therefore, evaluating the effectiveness of protected areas for protecting the species threatened by climate and land use change is critical for future biodiversity conservation.

Location

China.

Methods

Here, using distributions of 200 Chinese Theaceae species and ensemble species distribution models, we identified species threatened by future climate and land use change (i.e. species with predicted loss of suitable habitat ≥30%) under scenarios incorporating climate change, land use change and dispersal. We then estimate the richness distribution patterns of threatened species and identify priority conservation areas and conservation gaps of the current PA network.

Results

Our results suggest that 36.30%–51.85% of Theaceae species will be threatened by future climate and land use conditions and that although the threatened species are mainly distributed at low latitudes in China under both current and future periods, the mean richness of the threatened species per grid cell will decline by 0.826–3.188 species by the 2070s. Moreover, we found that these priority conservation areas are highly fragmented and that the current PA network only covers 14.21%–20.87% of the ‘areas worth exploring’ and 6.91%–7.91% of the ‘areas worth attention’.

Main Conclusions

Our findings highlight the necessity of establishing new protected areas and ecological corridors in priority conservation areas to protect the threatened species. Moreover, our findings also highlight the importance of taking into consideration the potential threatened species under future climate and land use conditions when designating priority areas for biodiversity conservation.     

基于文献计量的中国自然保护地监测研究

建立自然保护地是迄今为止世界上公认的最有效的保护自然生态系统、维护生物多样性的理想模式,对其进行监测是保护管理工作的重要一环。为了把握我国自然保护地的监测研究现状与发展趋势,基于CNKI和万方数据库检索并筛选出自然保护地监测文献698篇,基于文献计量法,对自然保护地的监测研究趋势、监测指标、监测方法和所属行政区域四个方面进行了分析。结果发现,我国自然保护地监测研究发文量在历经30多年的萌芽期与缓慢增长期后,当前正处于跳跃式增长期。其中,自然保护区的监测发文量最高,占比达67%;在监测内容方面,关注度由高到低依次为:生物多样性>生态环境>人类活动>生态安全,其中,涉及鸟类监测的文献数量最多,占比20.75%。目前,人工实地调查方法仍然是主要的监测研究方法,但随着红外相机、卫星遥感和自动监测系统的发展,其占比已降到60%;在所属行政区域方面,各区不平衡现象十分显著,发文量在6—48篇不等。因此,今后科研监测应兼顾不同自然保护地类型,尽可能采用新的科技手段开展监测,并对两栖爬行类、鱼类、无脊椎动物以及人类活动和生态安全方面给予更高的关注度,最后本文还提出了相应的监测管理建议...     

A review of the relationships between human population density and biodiversity

To explore the impacts of increasing human numbers on nature, many studies have examined relationships between human population density (HPD) and biodiversity change. The implicit assumption in many of these studies is that as population density increases so does the threat to biodiversity. The implications of this assumption are compounded by recent research showing that species richness for many taxonomic groups is often highest in areas with high HPD. If increasing HPD is a threat to conservation, this threat may be magnified owing to the spatial congruence between people and species richness. Here, I review the relationships between HPD and measures of biodiversity status focussing in particular on evidence for the spatial congruence between people and species richness and the threat that increasing HPD may pose to biodiversity conservation. The review is split into two major sections: (i) a quantitative assessment of 85 studies covering 401 analyses, including meta-analyses on discrete relationships; and (ii) a discussion of the implications of the quantitative analyses and major issues raised in the literature. Our understanding of the relationships between HPD and biodiversity is skewed by geographic and taxonomic biases in the literature. Most research has been conducted in the Northern Hemisphere and focussed primarily on birds and mammals, largely ignoring relationships with other taxonomic groups. A total of 127 analyses compared HPD with the species richness of particular taxonomic groups. A meta-analysis of these results found a significant positive population correlation indicating that, on average, species-rich regions and human settlements co-occur. However, there was substantial unexplained heterogeneity in these data. Some of this heterogeneity was explained by the size of the sampling unit used by researchers - as this increased so did the strength of the correlation between HPD and species richness. The most convincing result for a taxonomic group was a significant positive population correlation between HPD and bird species richness. Significant positive population correlations were also found for HPD versus the richness of threatened and geographically restricted species. Hence, there is reasonably good evidence for spatial congruence between people and species-rich regions. The reasons for this congruence are only just beginning to be explored, but key mutual drivers appear to include available energy and elevation. The evidence for increasing HPD as a threat to conservation was weak, owing primarily to the extreme heterogeneity in the approaches used to address this issue. There was some suggestion of a positive relationship between HPD and species extinction, but this result should be interpreted with caution owing to the wide diversity of approaches used to measure extinction. Identifying strong links between human development and species extinction is hampered in part by the difficulty of recording extinction events. The most convincing indication of the negative impact of increasing HPD was a significant negative population correlation between density and the size of protected areas. The magnitude and implications of spatial congruence between people and biodiversity are now being explored using the principles of complementarity and irreplaceability. Human development as a threat to conservation is usually assessed within a complex, interdisciplinary modelling framework, although population size is still considered a key factor. Future population growth and expansion of human settlements will present increasing challenges for conserving species-rich regions and maximising the benefits humans gain from nature.     

安徽省苔藓植物名录

物种名录是一个地区生物多样性的本底性资料, 及时更新生物物种名录对生物多样性的保护及促进基础数据共享都具有重要意义。为了及时总结安徽省苔藓植物的分类学研究成果, 本文通过对文献的收集和分析, 整理出安徽省苔藓植物名录。结果显示, 安徽省共有苔藓植物95科253属777种, 其中角苔类3科3属3种, 苔类36科62属185种, 藓类56科188属589种。种数多于25的科为青藓科、细鳞苔科、丛藓科、真藓科、灰藓科、提灯藓科、白发藓科、绢藓科和蔓藓科。种数多于15的属为青藓属(Brachythecium)、真藓属(Bryum)、绢藓属(Entodon)、光萼苔属(Porella)、羽苔属(Plagiochila)、灰藓属(Hypnum)、凤尾藓属(Fissidens)、棉藓属(Plagiothecium)和耳叶苔属(Frullania)。区系成分组成上, 安徽苔藓植物以东亚成分占优势, 达到44.40%, 温带成分占31.53% (其中以北温带型最多, 占25.61%), 热带成分占18.92% (其中以热带亚洲成分最多, 达到10.30%)。安徽省共有中国特有苔藓55种, 濒危种1个, 易危种8个。安徽苔藓植物调查呈现出地区不均衡性, 建议在广泛调查的同时加强名录修订和专科专属研究, 对有条件的地区开展时空变化下物种多样性比较研究。     

福建省两栖、爬行动物更新名录

区域物种编目及适时更新是生物多样性研究和保护实践的必要前提。本文基于福建省全省网格化的野外调查, 并整合文献资料(截至2021年12月), 更新了该省现生本土两栖、爬行动物名录。本名录共收录两栖动物2目9科29属55种、爬行动物2目25科72属126种。其中, 分别有4种两栖动物和2种爬行动物是福建省特有种; 24种两栖动物和18种爬行动物的模式产地位于福建省。与《福建省两栖动物区系及地理区划》和《福建省爬行动物区系及地理区划》的物种名录相比, 本名录新增物种22种, 删除8个物种, 修订64个物种的名称。有6种爬行动物被列为国家I级重点保护动物, 分别有5种两栖动物和25种爬行动物被列为II级保护动物。10种两栖动物被《中国生物多样性红色名录•脊椎动物(第四卷): 两栖动物》评估为受胁物种(2种极危, 1种濒危, 7种易危, 分别占两栖动物物种数的3.64%、1.82%和12.73%); 41种爬行动物被《中国生物多样性红色名录•脊椎动物(第三卷): 爬行动物》评估为受胁物种(11种极危, 15种濒危, 15种易危, 分别占物种数的8.73%、11.90%和11.90%)。