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。     

生物多样性信息学研究进展

生物多样性信息学是一门蓬勃发展的新学科。它将现代的信息技术带入生物多样性及其相关学科的研究领域。它在生物多样性基础数据的数字化、模型工具和各种工具软件的开发、数据整合, 以及全球、地区和国家尺度生物多样性信息网络等多个方面的发展, 向我们展示了未来在全球范围内自由、免费共享生物多样性数据和信息, 以及人们行动起来共同关注、调查与监测野外生物多样性的前景。目前, 已有大量数字化的物种编目、标本馆标本、多媒体影像、研究文献等生物多样性基础信息可以通过互联网检索和利用。其中, 最值得关注的是一些成功的国际性研究项目, 如物种2000、全球生物多样性信息网络、生命条形码以及网络生命大百科全书。这些项目的成功不仅体现在对大量基础信息和数据的发布, 而且它们通过与生物多样性信息标准TDWG(Biodiversity Information Standards: TDWG)的合作, 推动了达尔文核心标准(Darwin Core)等一些重要的生物多样性信息标准的应用, 以及地区和国家性生物多样性信息节点的建立, 这些都为将来全球范围生物多样性信息的共享和数据交换奠定了重要基础。在数字化信息的基础上, 研究人员也开发了一些在特定研究领域应用的数据挖掘和模型工具, 例如基于数字化标本的地理分布预测工具MAXENT, 分类学专家知识管理的LifeDesk。公民科学理念的发展则向我们展示了公众和科学爱好者广泛参与以互联网为基础的生物多样性信息学研究活动。因此, 生物多样性信息学的发展前景广阔, 它将为我们实现全球保护战略目标, 应对生物多样性危机, 解决全球气候变化条件下生物多样性资源管理和利用建立坚实的信息基础。     

中国生物多样性数据管理能力建设

首次生物多样性信息机构调查的结果表明,在103个国家级机构中,共贮存生物多样性数据集160个,其中物种信息最丰富。在人力资源方面,大学本科以上人员约占职工总数的1/4,其中博士、硕士、大学本科比例为1∶3∶7。在技术资源方面,PC机占计算机总数的86％,XBASE软件得到普遍使用,计算机网络化能力较弱。在资金资源方面,满足程度仅为20%～30％。 通过对现状的分析,作者认为数据管理的机构和机制建设在生物多样性数据管理中具有独特的作用。     

中国生物多样性与生态系统服务评估指标体系

生物多样性和生态系统服务评估是生态系统管理与决策制定的重要依据,指标体系是开展评估的主要工具。中国在生物多样性与生态系统服务评估指标体系建设方面,由于没有形成统一的指标体系和技术方法,导致不同区域间的评估结果可比性差,区域和国家尺度上的集成研究难以开展。因此,构建一套适用于中国国家尺度的科学化、系统性和规范化的生物多样性和生态系统服务评估指标体系,便成为当前迫切需要研究解决的问题。本文参考国内外生物多样性与生态系统服务评估的主要研究成果,在充分考虑"生物多样性—生态系统结构—过程与功能—服务"级联关系基础上,建立了生物多样性与生态系统服务评估指标体系构建的主要原则,构建了中国生物多样性与生态系统服务评估指标体系。     

国际生物多样性研究科学计划与热点述评

生物多样性与人类生活密切相关.近年来不断加剧的人类活动,对生物多样性造成了严重破坏.已有研究表明,地球上的物种正以前所未有的速度丧失.为了遏止这种状况,目前,世界上许多国际组织和国家都对生物多样性及其相关问题展开研究,并制定了与生物多样性保护相关的法规和战略计划,也采取了许多保护生物多样性的行动.DIVERSITAS是国际全球环境变化(GEC)四大研究计划之一,也是生物多样性领域最大的国际科学计划, DIVERSITAS于2001年开始启动了第Ⅱ阶段研究并确定了新的核心研究计划和跨学科交叉网络计划.世界自然保护联盟(The World Conservation Union,IUCN)在2008年发布了<塑造可持续的未来:IUCN 2009～2012年计划>,提出了5个优先主题领域.欧盟于2006年通过了一项保护生物多样性的新战略--<2010年及未来阻止生物多样性丧失:人类福祉的可持续生态服务>.此外,很多国际/国家基金组织还发起了一些全球性的生物多样性计划,如国际海洋生物普查计划、生命之树计划、国际生命条码计划等.本文对上述生物多样性保护和研究的国际计划予以概要介绍和评述,并指出当前国际上生物多样性研究的主要热点,即:生物多样性变化与生态系统功能;生物多样性和生态系统服务的价值评估;生物多样性与气候变化;生物多样性长期动态监测;生物多样性的评价指标等.     

台湾生物多样性资料整合之经验与策略

台湾生物多样性数据库之整合从2001年开始, 是因为数位典藏计划、生物多样性推动方案, 及台湾加入全球生物多样性信息网络(Global Biodiversity Information Facility, GBIF), 均在这一年启动。2002年“中研院”开始建置台湾物种名录数据库(TaiBNET), GBIF之台湾入口网TaiBIF则是在2004年时建置, 用来整合台湾生物多样性的资料并与国际接轨。所采用之方法及格式均依循GBIF所发展的交换标准, 一来可以整合台湾的数据, 二来可及时与国际交换数据。虽然TaiBNET及TaiBIF已突破智慧财产权(知识产权)的障碍, 可搜集整合数位典藏各子计划逐年累积的资料, 但跨部门间及非数位典藏计划所产生的数据, 仍因各单位及个人的本位主义而难以整合分享, 特别是生态分布原始数据。因此2008年在“中研院”成立了跨主管部门的委员会, 制订可行之资料搜集、整合与公开的政策, 并要求各主管部门在委办合约中纳入。无人否认数据库整合的重要, 但在现行对研究人员考评制度下, 研究人员大多不愿投入数据库建置的学术服务工作, 所获得的人力与经费亦日益短缺而难以永续经营。亟需相关部门的重视与支持。TaiBIF在过去6年来的推动成果虽未臻理想, 但所获的经验和心得仍有可供外界参考与借镜之处。     

《中国21世纪议程》与生物多样性保护

《中国２１世纪议程》与生物多样性保护王葆青（国家科委社发司,北京１００８６４）我很高兴参加首届全国生物多样性保护与持续利用研讨会。众所周知,《２１世纪议程》和《生物多样性公约》都是１９９２年联合国环发大会通过的两个重要文件,受到国际社会的广泛关注。继...     

《生物多样性公约》企业与生物多样性全球平台的发展情况及对中国的政策建议

《生物多样性公约》(以下简称《公约》)是国际社会协力保护生物多样性最主要的公约, 也是中国参与和引领全球生态文明建设的重要平台。《公约》一直不断推动企业参与生物多样性保护的相关工作和国际体系建设。该国际体系主要包括两大支柱: 一是“企业与生物多样性全球伙伴关系”国际机制(Global Partnership on Business and Biodiversity, 以下简称GPBB机制); 二是“企业与生物多样性全球伙伴关系”资源平台(Global Platform for Business and Biodiversity, 以下简称GPBB平台)。前者是工作组织和资金机制, 后者是前者的技术支持和保障机制, 二者相辅相成, 协同增效。总体来看, 自1996年《公约》第三次缔约方大会(COP-3)以来, GPBB平台的相关概念和机制不断发展完善, 至今已形成了一个GPBB平台在线数据库, 可为我国推进相关工作提供技术支撑。通过梳理总结GPBB平台及其相关机制等的发展情况, 得出: (1)企业参与生物多样性保护的意愿及对GPBB平台的需求日益增强; (2)《公约》对企业参与的要求更加明确; (3)《公约》对如何促进企业参与生物多样性的路线图更加清晰; (4) GPBB机制已基本建立; (5) GPBB平台已基本完善。展望未来, GPBB平台发展将有望继续保持以下三大趋势: (1)平台建设力度将不断加强; (2)平台的影响将不断提升; (3)平台发展将向重点部门倾斜。目前, GPBB平台可提供相关最新研究成果、方法学、工具、自愿性标准和指引、简报、最佳实践案例等免费信息, 以及一系列项目实施过程中的企业参与机会, 以支持企业在决策和运营中纳入生物多样性, 并鼓励支持各国政府、企业、非政府组织和学术科研机构等多利益相关方共同参与、贡献与受益。中国自2015年正式加入GPBB机制后, 对各成员国的企业参与倡议开展了较为深入的研究, 为成立发起“中国企业与生物多样性伙伴关系”(CBBP)联盟倡议做出有益探索。但总体而言, 对GPBB平台的研究借鉴以及参与建设还有很多工作可做。我们建议: (1)在制度贡献方面, 应加强政策研究, 研提COP-15企业参与新决议草案; (2)在机制建设方面, 积极参与和逐渐引领GPBB机制建设, 协力支撑一带一路等中国倡议; (3)在人员保障方面, 加强人才队伍建设, 提升引领能力; (4)在GPBB平台方面, 加强研究借鉴和技术参与, 为GPBB平台建设提供技术支持。     

《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》指引下中国生物多样性主流化实施路径探析

《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》制定了未来一段时期全球范围内生物多样性保护的重要行动,包括将生物多样性及其多重价值纳入经济和社会活动的主流。中国作为联合国《生物多样性公约》(CBD)缔约方之一,在持续推进生物多样性主流化方面作出了不懈努力且成效显著。该文通过探讨解析生物多样性主流化的概念内涵,梳理总结我国生物多样性主流化的具体实践和阶段成效,对标《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》目标,围绕政府、企业、公众不同行为主体,提出新时期我国全方位推进生物多样性主流化的4个主要实施路径:(1)引入统一的行动框架;(2)发挥政府治理的主导作用;(3)联动企业采取共同行动;(4)提高公众意识以促进其广泛参与,致力于将生物多样性融入各级政府部门政策机制及社会生产生活实践活动中,为完善生物多样性治理决策提供参考。     

中国生物多样性保护优先区域生物多样性调查和评估方法

我国高度重视生物多样性保护,而开展本底调查是生物多样性保护的基础。但以往研究对苔藓、生物多样性相关传统知识等关注不够,而且调查大部分集中在生物多样性丰富区域。随着我国社会经济的快速发展,全国土地利用格局和生态环境发生了巨大变化,已有的部分调查成果数据与实际情况不符,难以满足我国生物多样性保护管理需求,因此亟待组织开展全国生物多样性调查与评估工作。在整理历史和现有生物多样性调查技术的基础上,推荐采用网格法开展全国生物多样性调查,按照10 km×10 km分辨率,将全国划分为97109个调查网格;制定了陆生高等植物、植被、陆生哺乳动物、鸟类、两栖类和爬行类、昆虫、大型真菌、内陆鱼类、内陆浮游生物、内陆大型底栖无脊椎动物、内陆周丛藻类以及生物多样性相关传统知识12个类群县域生物多样性调查评估技术规定;建立了全国统一、动态更新、信息共享的生物多样性数据库和信息化管理平台。从调查内容规范、评估指标体系和技术要求等方面探讨了陆域生态系统与物种调查、重点河流水生生物调查、重点物种调查、生物多样性相关传统知识调查技术方法,并构建生物多样性综合评估指标体系,规范了生物多样性保护优先区域生物多样性调查和评估。技术方法在横断山南、武陵山、太行山、西双版纳等生物多样性保护优先区域得到应用,同时北京、江苏、浙江和湖北等省份和祁连山、武夷山等区域也采用该技术体系开展调查,网格法得到逐步推广,并获得大量的生物多样性基础数据,为我国生物多样性保护和可持续利用、生物多样性公约履约等提供了基础数据。     

Ecological networks: delving into the architecture of biodiversity

In recent years, the analysis of interaction networks has grown popular as a framework to explore ecological processes and the relationships between community structure and its functioning. The field has rapidly grown from its infancy to a vibrant youth, as reflected in the variety and quality of the discussions held at the first international symposium on Ecological Networks in Coimbra—Portugal (23–25 October 2013). The meeting gathered 170 scientists from 22 countries, who presented data from a broad geographical range, and covering all stages of network analyses, from sampling strategies to effective ways of communicating results, presenting new analytical tools, incorporation of temporal and spatial dynamics, new applications and visualization tools.¹ During the meeting it became evident that while many of the caveats diagnosed in early network studies are successfully being tackled, new challenges arise, attesting to the health of the discipline.     

Towards a collaborative, global infrastructure for biodiversity assessment

Biodiversity data are rapidly becoming available over the Internet in common formats that promote sharing and exchange. Currently, these data are somewhat problematic, primarily with regard to geographic and taxonomic accuracy, for use in ecological research, natural resources management and conservation decision-making. However, web-based georeferencing tools that utilize best practices and gazetteer databases can be employed to improve geographic data. Taxonomic data quality can be improved through web-enabled valid taxon names databases and services, as well as more efficient mechanisms to return systematic research results and taxonomic misidentification rates back to the biodiversity community. Both of these are under construction. A separate but related challenge will be developing web-based visualization and analysis tools for tracking biodiversity change. Our aim was to discuss how such tools, combined with data of enhanced quality, will help transform today's portals to raw biodiversity data into nexuses of collaborative creation and sharing of biodiversity knowledge.     

Engineering novel habitats on urban infrastructure to increase intertidal biodiversity

Urbanization replaces natural shorelines with built infrastructure, seriously impacting species living on these “new” shores. Understanding the ecology of developed shorelines and reducing the consequences of urban development to fauna and flora cannot advance by simply documenting changes to diversity. It needs a robust experimental programme to develop ways in which biodiversity can be sustained in urbanized environments. There have, however, been few such experiments despite wholesale changes to shorelines in urbanized areas. Seawalls––the most extensive artificial infrastructure––are generally featureless, vertical habitats that support reduced levels of local biodiversity. Here, a mimic of an important habitat on natural rocky shores (rock-pools) was experimentally added to a seawall and its impact on diversity assessed. The mimics created shaded vertical substratum and pools that retained water during low tide. These novel habitats increased diversity of foliose algae and sessile and mobile animals, especially higher on the shore. Many species that are generally confined to lowshore levels, expanded their distribution over a greater tidal range. In fact, there were more species in the constructed pools than in natural pools of similar size on nearby shores. There was less effect on the abundances of mobile animals, which may be due to the limited time available for recruitment, or because these structures did not provide appropriate habitat. With increasing anthropogenic intrusion into natural areas and concomitant loss of species, it is essential to learn how to build urban infrastructure that can maintain or enhance biodiversity while meeting societal and engineering criteria. Success requires melding engineering skills and ecological understanding. This paper demonstrates one cost-effective way of addressing this important issue for urban infrastructure affecting nearshore habitats. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

Trichoderma biodiversity in China

In the present study, we made further investigation into the diversity of Trichoderma in China than previous ones utilizing comprehensive approaches of morphological microscopic observation and phylogenetic analysis by detecting molecular markers. One thousand nine hundred ten Trichoderma strains were isolated from soil or other materials in China: East (Anhui, Fujian, Jiangsu, Jiangxi, Shandong, Zhejiang province and Shanghai municipality), South-West (Guizhou, Qinghai, Shanxi, Sichuan and Yunnan province, Tibet Autonomous Region and Chongqing municipality), South-East (Guangdong, Guangxi, Hainan province), and Middle China (Henan, Hubei and Hunan province). Representative isolates were verified at the species level by morphological characters and the oligonucleotide barcode program TrichoOKey v.10 and the custom BLAST server TrichoBLAST, using sequence of the ITS 1 and 2 region of the rDNA cluster and partial sequences of translation elongation factor 1-alpha(tef1-α). A total of 23 Trichoderma species were identified : T.asperellum, T.atrioviride, T.aureovriride, T.brevicompactum, T.citrioviride, T.erinaceum, T.gamsii, T.hamatum, T.harzianum (H.1ixii), T.intricatum, T.koningii (H.koningii), T.koningiopsis, T.longibranchiatum, T.pleuroticola, T.reeseii (H.jecorina), T.sinensis, T.spirale, T.stromaticum, T.tomentosum, T.velutinum, T.vermipilum, T.virens (H.virens), T.viride. Among them, 3 species: T.intricatum, T.stromaticum, T.vermipilum were first reported in China; T.harzianum (H,1ixii) was the most widely distributed species in China. This study further shows that, the highest biodiversity of Trichoderma population appeared in South-West China.     

Quantifying habitat impacts of natural gas infrastructure to facilitate biodiversity offsetting

Habitat degradation through anthropogenic development is a key driver of biodiversity loss. One way to compensate losses is “biodiversity offsetting” (wherein biodiversity impacted is “replaced” through restoration elsewhere). A challenge in implementing offsets, which has received scant attention in the literature, is the accurate determination of residual biodiversity losses. We explore this challenge for offsetting gas extraction in the Ustyurt Plateau, Uzbekistan. Our goal was to determine the landscape extent of habitat impacts, particularly how the footprint of “linear” infrastructure (i.e. roads, pipelines), often disregarded in compensation calculations, compares with “hub” infrastructure (i.e. extraction facilities). We measured vegetation cover and plant species richness using the line‐intercept method, along transects running from infrastructure/control sites outward for 500 m, accounting for wind direction to identify dust deposition impacts. Findings from 24 transects were extrapolated to the broader plateau by mapping total landscape infrastructure network using GPS data and satellite imagery. Vegetation cover and species richness were significantly lower at development sites than controls. These differences disappeared within 25 m of the edge of the area physically occupied by infrastructure. The current habitat footprint of gas infrastructure is 220 ± 19 km² across the Ustyurt (total ~ 100,000 km²), 37 ± 6% of which is linear infrastructure. Vegetation impacts diminish rapidly with increasing distance from infrastructure, and localized dust deposition does not conspicuously extend the disturbance footprint. Habitat losses from gas extraction infrastructure cover 0.2% of the study area, but this reflects directly eliminated vegetation only. Impacts upon fauna pose a more difficult determination, as these require accounting for behavioral and demographic responses to disturbance by elusive mammals, including threatened species. This study demonstrates that impacts of linear infrastructure in regions such as the Ustyurt should be accounted for not just with respect to development sites but also associated transportation and delivery routes.     

试论生物多样性的概念

随着人口的迅速增长,人类经济活动的不断加剧,作为人类生存最为重要的基础的生物多样性受到了严重的威胁。“无法再现的基因、物种和生态系统正以人类历史上前所未有的速度消失”。如果不立即采取有效措施,人类将面临着能否继续以其固有的方式生活的挑战。     

南海生物多样性的保护

海洋对我们有很大的魅力,仅就生物多样性而言,我国是联合国《生物多样性公约》的最早缔约和制定保护生物多样性行动计划的国家之一,保护生物多样性是我国人民必须履行的共同义务,也是关系子孙后代生存的大事.1地理位置南海位于我国东南,面积约350 km2,平均深度为1,212 m,最大深度为5,377 m.它是一个长轴东北-西南向的边缘海,由西沙、中沙、东沙和南沙群岛构成,四大岛礁群散布其中,西南还有北部湾和泰国湾两大海湾.南海东临菲律宾群岛,北靠华南大陆,南接加里曼丹和苏门答腊,西接马来半岛和中南半岛.南海周边共有9个海峡,与东海、太平洋、苏禄海、爪哇海和印度洋相连通,地理位置非常重要,是欧、亚、非通道,在安全航运、经贸往来、环境保护、资源开发和军事战略等方面都具有非常重要的地位.     

中国农业生物多样性保护进展概述

农业生物多样性是农业安全生产的基础条件和农业可持续发展的战略资源。中国自20世纪50年代就开始重视农业生物多样性的保护, 建立了较为完善的法律法规等保障体系, 并在农业生态系统、物种和遗传多样性3个层面采取了一系列保护措施, 基本形成了异位保存和原生境保护相互补充的保护体系, 取得了显著的保护成效。本文概述了中国近70年来农业生物多样性保护在法律法规和保护机制、保护规划、保护体系和能力建设方面取得的进展, 指出我国农业生物多样性保护面临着未与国际国内发展战略相适应、保护体系不完整、保护能力不足等问题, 并提出完善我国农业生物多样性保护体系、促进农业生态系统服务功能系统化、加快农业生物多样性主流化进程以及加强能力建设等相关建议。     

生物多样性信息学在中国快速发展

<正>传统的生物分类学和生物地理学在互联网时代借力于先进的计算机技术和信息技术得到了迅速发展。将分散的分类学名称处理和空间分布的信息集成起来,在更大的尺度上(全球或者区域水平)进行整合分析,开展宏观研究,促进了经典学科的理论发展和实践应用。由此,在20世纪90年代初生物多样性信息学应运而生(许哲平等,2014)。无论是生物多样性保护规划和有效管理,还是宏生态学(macroecology)和大尺度生物地理学研究,都离不