海南岛蚯蚓物种组成及其系统发育分析

海南岛独特的地理位置和复杂的古地理事件使其成为我国生物多样性的热点地区。已有的海南岛蚯蚓资料显示, 该岛的蚯蚓区系十分特殊, 且与大陆地区蚯蚓存在扩散与迁移。然而, 当海南岛与周围大陆断开形成独立岛屿后, 海南岛蚯蚓如何为适应海南岛的环境而逐渐形成现在岛内的分布与区系, 仍然是一个值得研究和探讨的问题。因此, 本研究在海南岛全面调查和采集蚯蚓标本, 整理海南岛地区的蚯蚓物种组成及其地理分布特征, 并联合5个线粒体基因COⅠ、COⅡ、ND1、12S rRNA和16S rRNA构建海南岛蚯蚓的分子系统发育树, 推测其分化时间和祖先分布区域, 探讨海南岛蚯蚓在岛内的分化与扩散过程。研究结果表明: (1)海南岛共有蚯蚓6科9属122种, 巨蚓科蚯蚓为优势科, 且全部为环毛类蚯蚓, 其中103种为海南岛特有种。蚯蚓物种数沿海拔呈先增加后减少的趋势, 在800‒1,000 m最大; (2)海南岛环毛类蚯蚓不同水平的遗传距离与我国巨蚓科蚯蚓的遗传距离区间基本一致。物种水平上, 美丽远盲蚓(Amynthas scitulus*)与纬向远盲蚓(A. zonarius)的基因遗传距离最小。在亚种水平, 保宁腔蚓指名亚种(Metaphire magna magna)和保宁腔蚓小型亚种(M. magna minuscula)的遗传距离均接近整体的物种水平。在种群水平, 等毛远盲蚓(A. homosetus)不同种群间遗传距离均接近整体的亚种水平; (3)海南岛环毛类蚯蚓可划分为7个类群, 其祖先于68.26 Ma开始分化, 可能起源于吊罗山。在新生代, 7个类群均得到较大发展。通过对海南岛蚯蚓组成及系统发育的梳理, 不仅为我国蚯蚓物种多样性研究提供基础资料, 也为岛屿蚯蚓物种系统发育关系分析提供科学参考。     

戴云山物种多样性与系统发育多样性海拔梯度分布格局及驱动因子

生物多样性的海拔分布格局是生态学研究的热点。海拔作为综合性因子驱动着植物群落的物种、系统发育与功能多样性的空间分布。以戴云山南坡900-1600 m森林植物群落为研究对象,探讨物种多样性、系统发育指数与环境驱动因子的相互关系以及环境因子在群落构建与多样性维持中的重要意义。结果表明：（1）森林植物群落的系统发育多样性与物种多样性沿海拔均呈现中间高度膨胀格局。（2）物种多样性Margalef指数、Shannon-Wiener指数与系统发育多样性指数呈显著正相关,表明物种多样性越高,系统发育多样性也越高。Shannon-Wiener指数与物种多样性指数（Margalef、Pielou、Simpson指数）、系统发育多样性及系统发育结构都存在显著相关性,一定程度上Shannon-Wiener指数可以代替其他指数。Pielou指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数与系统发育结构NRI （Net relatedness index）指数、NTI （Net nearest taxa index）指数存在显著正相关,表明群落优势度、均匀度与系统发育结构相关性较强。（3）土壤全磷含量是影响系统发育多样性和物种多样性的主要驱动因子,土壤含水量是影响Shannon-Wiener、Pielou、Simpson指数的最显著因子,海拔是影响群落系统发育结构的主要因素。海拔是影响系统发育结构变化的主要环境因子,而土壤因子是影响物种多样性与系统发育多样性的主要因素,进一步验证了物种多样性与系统发育多样性的高度相关,结果旨在揭示物种群落空间分布规律。     

格氏栲天然林林窗植物物种多样性与系统发育多样性

林窗环境异质性导致群落物种多样性与系统发育多样性(phylogenetic diversity, PD)存在差异, 研究不同大小的林窗中群落的物种多样性与系统发育多样性有助于揭示林下生物多样性的形成及维持机制。本文以格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为研究对象, 通过Pearson相关性分析与广义线性模型探讨了林窗内物种多样性与系统发育多样性间的相互关系及其环境影响因素。结果表明: (1)大林窗(面积 > 200 m²)植物种类及多度均高于中林窗(50 m² ≤ 面积 < 100 m²)、小林窗(30 m² ≤ 面积 < 50 m²)和非林窗(面积 = 100 m²)。大林窗群落系统发育结构趋于发散, 中、小林窗和非林窗群落系统发育结构受到生境过滤和竞争排斥综合作用。(2)群落系统发育多样性指数与物种丰富度(species richness, SR)、Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener指数均呈显著正相关, 这与林窗内稀有种种类组成多于优势种有关。(3)林窗面积对物种多样性存在显著正效应; 土壤全氮含量对系统发育多样性和系统发育结构存在显著正效应。林窗形成提高了格氏栲天然林群落物种多样性和系统发育多样性, 林窗面积与土壤全氮共同驱动了格氏栲天然林林窗物种多样性和系统发育多样性的变化。     

毛乌素沙地植被不同恢复阶段植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性

进入21世纪以来, 中国荒漠化恢复取得显著成效, 荒漠化、沙化土地面积持续减少, 植被覆盖度大幅提升, 但关于植被恢复过程中生物多样性如何变化的研究不足, 这制约着对荒漠化恢复成效的全面评估。本文基于群落调查和叶功能性状(叶片厚度、叶片干物质含量、比叶面积和叶片密度)的测定, 分析了毛乌素沙地不同恢复阶段(半固定沙地、固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地)的植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性特征。结果表明: (1)多数叶功能性状的系统发育信号不显著, 表明环境因子对研究区植物功能性状的塑造作用很强。(2)对于α多样性, 结皮覆盖沙地的物种多样性(Shannon-Wiener多样性, H)、物种丰富度(S)、功能丰富度(FRic)及系统发育多样性(PD)指数均显著低于其他恢复阶段, 而其他3个阶段间无显著差异; 这些指数间均显著正相关, 表明物种多样性、功能多样性和系统发育多样性在植被恢复过程中协同变化。(3) β多样性指数随恢复阶段间隔增加而逐渐增大, 表明物种组成、功能属性及系统发育关系随植被恢复持续变化, 且半固定沙地到固定沙地的群落物种组成、功能属性及系统发育关系更替最快, 导致群落间差异最大。(4)固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地群落系统发育结构均趋向于发散, 表明竞争排斥是群落构建的主要驱动力; 而半固定沙地群落系统发育结构无一致规律, 表明群落构建可能受到生境过滤和竞争排斥的综合作用。研究结果可为植被建设与管理提供参考, 为毛乌素沙地生态保育和生物多样性的保护提供科学依据。     

物种多样性和系统发育多样性对阔叶红松林生产力的影响

生物多样性与生态系统功能间的关系已成为生态学研究的热点问题之一,其中植物多样性对森林生产力的驱动作用受到广泛关注,而其潜在驱动机制还存在很大争议.本研究依托黑龙江凉水国家级自然保护区典型阔叶红松林9 hm^2森林动态监测样地,利用2005年和2015年的调查数据,采用线性回归和结构方程模型探究不同空间尺度下物种多样性和系统发育多样性对森林生产力的影响.结果表明:物种多样性和系统发育多样性与生产力均呈正相关,随着空间尺度的增大,物种多样性对生产力的作用强度逐渐增强,而系统发育多样性对生产力的作用逐渐减弱;小尺度下系统发育多样性对生产力的影响大于物种多样性.生产力还受到非生物因素影响,在不同尺度下土壤因子与生产力均呈显著正相关,并且随着尺度的增大,土壤因子对生产力的作用逐渐占据主导地位.在今后研究中应将进化信息与生态系统功能相联系,可为其他多样性度量提供额外的解释力,同时还应考虑空间尺度及非生物因素的影响,为深入了解森林生产力的驱动机制提供科学依据.     

中国跳鼠总科物种系统发育与分布格局

中国分布有跳鼠总科(Dipodoidea)动物3科12属22种,是世界上跳鼠总科物种丰富度最高的国家之一.近年来,随着新种的发现和分类地位的修正,我国跳鼠总科物种的系统发育关系和分布格局也亟待更新.本文通过GenBank下载12个特定基因,串联构建基因矩阵,以贝叶斯法和最大似然法重建22个物种的系统发育树,明确了我国跳...     

广西地区喀斯特与非喀斯特山地森林树木物种多样性及系统发育结构比较

以广西地区植被调查集资料总共365个群落样方(样方面积在300—1000 m2,50%左右为400 m2)为基础,将样方分为海拔≤1000 m喀斯特和非喀斯特森林以及海拔1000 m的非喀斯特森林三类生境,探讨这3种生境森林物种丰富度和群落系统发育结构差异及其与年均温的关系。结果表明,海拔≤1000 m非喀斯特森林含有4种以上的科比海拔1000 m非喀斯特森林多24科,比喀斯特森林多18科,其中樟科、壳斗科、山茶科、杜鹃花科等都是两种非喀斯特森林生境的重要组成科;大戟科为喀斯特森林含有种数最多的科,其中出现在非喀斯特森林的山茶科和杜鹃花科等没有在喀斯特森林出现。森林物种多样性及系统发育指数与年均温不相关或相关不强;海拔≤1000 m的喀斯特与非喀斯特森林的Gleason物种多样性指数没有显著差异,而海拔1000 m的非喀斯特森林的Gleason指数比另外两种生境显著高。海拔≤1000 m非喀斯特森林系统发育多样性PD指数比中山地带的非喀斯特生境的森林高。喀斯特森林和海拔1000 m非喀斯特的绝大部分样地以及海拔≤1000 m的非喀斯特大部分样地都表现出系统发育结构聚集,推测生境过滤在广西地区喀斯特和非喀斯特森林群落构建中发挥着主要作用。但是喀斯特和海拔1000 m的非喀斯特两种生境森林群落发生系统发育发散的比例都比海拔≤1000 m的非喀斯特森林低,揭示生境过滤在这两个生境更为明显。     

中国樟科厚壳桂属系统发育与物种多样性研究

本研究利用形态性状和2个分子标记(ITS和RPB2),对国产厚壳桂属(Cryptocarya)物种进行系统发育研究,并简要分析其物种多样化的成因.结果显示,形态和分子证据均支持将国产厚壳桂属物种划分为两个组:离基三出脉组和羽状脉组.云南、海南、广西和广东地区可能是国产厚壳桂属物种分化的"摇篮",这些地区分布着我国90％...     

青藏高原北部戈壁植物群落物种、功能与系统发育β多样性分布格局及其影响因素

戈壁荒漠广泛分布于全球干旱和极旱区域, 是我国陆地生态系统的重要组成部分。由于自然环境恶劣和交通条件限制, 目前有关戈壁植物群落物种、功能和系统发育等多维度β多样性形成机制的系统研究还很缺乏, 严重制约着对戈壁植物多样性维持机制的认知。本文以青藏高原北部61个典型戈壁生境植物群落为研究对象, 通过构建系统发育树和测量8个关键功能性状, 获取戈壁生境的物种、功能和系统发育β多样性, 比较3个维度β多样性格局与零模型的差异, 同时量化环境距离和地理距离对其的相对影响, 以探讨戈壁植物多样性的形成机制。结果显示: (1)戈壁植物的物种、功能和系统发育β多样性均表现出显著的距离衰减效应; (2)戈壁植物的物种、功能和系统发育β多样性均表现为非随机的格局; (3)由于功能性状趋同进化, 植物功能和系统发育β多样性变化趋势并不一致; (4)环境差异对植物3个维度β多样性均有着比空间距离更为重要的影响, 且土壤含水量、地表砾石盖度等局域生境因素的影响比气候更为强烈。以上结果表明, 戈壁植物的β多样性可能主要由局域生境过滤作用控制, 且不同维度的β多样性分布格局并不一致。     

云南哀牢山原生林及次生林群落附生地衣物种多样性与分布

附生地衣是森林附生植物的重要类群之一, 在维护森林生态系统的物种多样性以及水分和养分循环等方面发挥着重要作用。作者于2005年12月至2006年5月利用树干取样法调查了云南哀牢山徐家坝地区原生山地常绿阔叶林及其次生群落栎类萌生林、滇山杨(Populus bonatii)林和花椒(Zanthoxylum bungeanum)人工林中525株不同种类和径级树木距地面 0–2.0 m处附生地衣的组成和分布, 并收集了各个群落地面上凋落的地衣, 分析了林冠层附生地衣的物种组成。研究结果表明, 该区森林中附生地衣物种比较丰富。共收集到附生地衣61种, 分属17科29属, 其中原生林、栎类萌生林、滇山杨林和花椒人工林分别有51、53、46和23种。在树干距地面 0–2.0 m位置, 各群落中的附生地衣组成明显不同;但在林冠层中, 各群落内的附生地衣基本相似。原生林中附生地衣种类较多, 但分布不均匀。树干附生地衣的Shannon-Wiener和Simpson多样性指数以栎类萌生林最高, 分别为2.71和0.89;花椒林和滇山杨林次之, 分别为2.43–2.45和0.88–0.89;原生林最低, 为1.25和0.67。树干方位、宿主种类和宿主径级等都对附生地衣的物种组成和多样性有着重要影响, 附生地衣更多地出现于树干南向方位, 云南越桔(Vaccinium duclouxii)的附生地衣最为丰富, 胸径5.0–25.0 cm的树木上附生地衣较多。哀牢山山地森林群落中丰富的附生地衣种类及物种多样性在维系本区山地森林生态系统生物多样性格局方面具有重要的作用。     

狭义五福花科的分子系统学和物种分化

狭义五福花科(Adoxaceae.s.s)仅含3属4种,但该科的物种分化、系统发育和分类一直存在争议。本文通过测定东方五福花和血满草的ITS(核糖体DNA内转录间隔区)序列,构建了包括狭义五福花科(4种)、广义忍冬科接骨木属、荚属以及其余4属植物在内的系统发育树。研究结果不支持狭义五福花科内根据形态学证据做出的系统发育假设四福花不是该科中最早分化出来的种;该物种与五福花属的两个物种形成一个单系群,与另一分支华福花属相对应。该科中3个物种,四福花、五福花和华福花之间的分化主要是在二倍体水平上的异域分化,而东方五福花则是通过多倍化形成的。粗略的时间估算表明这些物种之间的分化较晚,可能在第三纪末至第四纪早中期,与青池高原近期强烈隆升以及冰期气候反复变化形成的环境变迁密切相关。     

纤毛虫分子系统发育学的研究进展

在回顾纤毛虫分子系统发育学产生发展历史的基础上,介绍了随着20年中RFLP、RAPD和DNA序列分析等分子生物学技术作为该学科的主要研究方法在种群遗传多样性与进化、种上阶元系统发育学两方面取得的研究成果和近期研究进展,最后在探讨纤毛虫分子系统发育学存在的一些问题和解决方法的同时,预测了纤毛虫分子系统发育学今后将极大地推动真核生物的起源与进化,内共生等重要生物进化问题的研究。     

Molecular Phylogeny of Conjugating Green Algae (Zygnemophyceae, Streptophyta) Inferred from SSU rDNA Sequence Comparisons

Abstract Nuclear-encoded SSU rDNA sequences have been obtained from 64 strains of conjugating green algae (Zygnemophyceae, Streptophyta, Viridiplantae). Molecular phylogenetic analyses of 90 SSU rDNA sequences of Viridiplantae (inciuding 78 from the Zygnemophyceae) were performed using complex evolutionary models and maximum likelihood, distance, and maximum parsimony methods. The significance of the results was tested by bootstrap analyses, deletion of long-branch taxa, relative rate tests, and Kishino–Hasegawa tests with user-defined trees. All results support the monophyly of the class Zygnemophyceae and of the order Desmidiales. The second order, Zygnematales, forms a series of early-branching clades in paraphyletic succession, with the two traditional families Mesotaeniaceae and Zygnemataceae not recovered as lineages. Instead, a long-branch Spirogyra/Sirogonium clade and the later-diverging Netrium and Roya clades represent independent clades. Within the order Desmidiales, the families Gonatozygaceae and Closteriaceae are monophyletic, whereas the Peniaceae (represented only by Penium margaritaceum) and the Desmidiaceae represent a single weakly supported lineage. Within the Desmidiaceae short internal branches and varying rates of sequence evolution among taxa reduce the phylogenetic resolution significantly. The SSU rDNA-based phylogeny is largely congruent with a published analysis of the rbcL phylogeny of the Zygnemophyceae (McCourt et al. 2000) and is also in general agreement with classification schemes based on cell wall ultrastructure. The extended taxon sampling at the subgenus level provides solid evidence that many genera in the Zygnemophyceae are not monophyletic and that the genus concept in the group needs to be revised.     

哀牢山木果石栎群落优势种的生态位宽度与重叠

通过多种方法比较研究了哀牢山木果石栎（Ｌｉｔｈｏｃａｒｐｕｓ ｘｙｌｏｃａｒｐｕｓ）群落８个优势种的生态位宽度和重叠,结果表明,该群落是以木果石栎、腾冲栲（Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓ ｗａｔｔｉｉ）、滇木荷（Ｓｃｈｉｍａ ｎｏｒｏｎｈａｅ）和景东石栎（Ｌｉｔｈｏｃａｒｐｕｓ ｃｈｉｎｔｕｎｇｅｎｓｉｓ）为优势种的共优群落,它们的生态位宽度值分别为０．８７３２,０．７８５６,０．６７４２和０．５７９８。     

Chemical Constituents of Species in the Genus Pleione (Orchidaceae) and the Implications from Molecular Phylogeny

Pleiones are popular ornamental orchids and different species of Pleione are long being used as traditional medicine in many Asian countries. However, previous chemical investigations of the genus Pleione are restricted to only a few species. In the present study, high performance liquid chromatography (HPLC) fingerprint of Pleione plants was established, which in particular, eight common peaks were confirmed in 16 species/hybrids. Three of the compounds corresponding to the chromatographic peaks were identified by electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI-tandem-MS). HPLC analysis confirmed the studied taxa shared most of chemical compounds but the content of chemical compounds was significantly different between species. Comparison of hierarchical clustering result with phylogenetic tree revealed that closely related species have higher similarities in chemical constituents. In consideration of low chemical similarity between spring-flowering and autumn-flowering species, we suggest a discrimination of these two groups during medicinal use of the genus Pleione. Species with a large pseudobulb and with high content of a certain compound should be given priority in future artificial cultivation and medicinal cultivar breeding. We hope our findings will contribute to the quality control and promote conservation of such endangered plant group.     

蝗总科部分种类16S rDNA的分子系统发育关系

将自测的我国直翅目蝗总科8科8个种和从互联网GenBank中检索到相关物种的线粒体基因组：16S rDNA序列片段进行同源性比较,计算核苷酸使用频率,并构建分子系统树。在获得的480bp的序列中。A T约占70．7％,G C为29．3％,颠换取代(transversion)的速率大于或接近转换取代(transition)的速率,其中188个核苷酸位点存在变异。研究结果表明：在直翅目蝗总科有差异的188bp中,属内种间的碱基序列差异仅为1．5％,科内属间为3．5％～3．6％,科间差异为4．8％～15．8％,亚目间差异达到15．2％～25．6％。分子系统树表明：科内的属和属内的种均优先聚在一起;蝗总科8科的起源关系为：锥头蝗科→瘤锥蝗科→癞蝗科→斑翅蝗科→剑角蝗科→网翅蝗科和槌角蝗科→斑腿蝗科;锥头蝗科与瘤锥蝗科关系较近,是蝗总科内最原始的类群;槌角蝗科和网翅蝗科互为姐妹群,与最进化的斑腿蝗科关系较近;蚤蝼科为独立的一支,最先分出,似为一个亚目,与现用的分类系统有明显差别;哈螽科(螽嘶总科)和蟋蟀科聚在一起为剑瓣亚目(Ensifera),蚱科和蝗总科的8科组成短瓣亚目(Caehfera),同现用的分类系统。     

Molecular Phylogeny of the Suborder Leucodontineae (Musci; Leucodontales) Inferred from rbcL Sequence Data

rbcL sequence data (1324 bp on average). Our analyses indicate (1) that Antitrichia is distantly related to the other members of Leucodontaceae and should be excluded from the family, (2) that Cryphaeaceae form a monophyletic clade, not with Anomodontaceae and Leptodontaceae, but with Leucodontaceae, refuting the placement of Leucodontaceae and Cryphaeaceae in different superfamilies, (3) that Forsstroemia, variously classified in Leucodontaceae, Cryphaeaceae or Leptodontaceae, forms a monophyletic clade with Neckera (Neckeraceae), and (4) that the presumed monophyly of Anomodon and that of Anomodontaceae are not supported. Received 18 September 1999/ Accepted in revised form 27 December 1999     

Molecular Phylogeny and Species Identification of Pufferfish of the Genus Takifugu (Tetraodontiformes, Tetraodontidae)

The phylogenetic relationships and species identification of pufferfishes of the genus Takifugu were examined by use of randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) and sequencing of the amplified partial mitochondrial 16S ribosomal RNA genes. Amplifications with 200 ten-base primers under predetermined optimal reaction conditions yielded 1962 reproducible amplified fragments ranging from 200 to 3000 bp. Genetic distances between 5 species of Takifugu and Lagocephalus spadiceus as the outgroup were calculated from the presence or absence of the amplified fragments. Approximately 572 bp of the 16S ribosomal RNA gene was amplified, using universal primers, and used to determine the genetic distance values. Topological phylogenic trees for the 5 species of Takifugu and outgroup were generated from neighbor-joining analysis based on the data set of RAPD analysis and sequences of mitochondrial 16S rDNA. The genetic distance between Takifugu rubripes and Takifugu pseudommus was almost the same as that between individuals within each species, but much smaller than that between T. rubripes, T. pseudommus, and the other species. The molecular data gathered from both analysis of mitochondria and nuclear DNA strongly indicated that T. rubripes and T. pseudommus should be regarded as the same species. A fragment of approximately 900 bp was amplified from the genome of all 26 T. pseudommus individuals examined and 4 individuals of intermediate varieties between T. rubripes and T. pseudommus. Of the 32 T. rubripes individuals, only 3 had the amplified fragment. These results suggest that this fragment may be useful in distinguishing between T. rubripes and T. pseudommus. Received September 29, 2000; accepted February 26, 2001.     

Molecular Phylogeny of Nycticebus Inferred from Mitochondrial Genes

Researchers are still discussing the classification of Nycticebus. We established a molecular phylogeny covering all recognized taxa in Nycticebus to provide information for further evaluation. We sequenced partial D-loop (ca. 390 bp) and cytochrome b genes (425 bp) from 22 specimens. We separated most of the major groups except for some mixing of Nycticebus. coucang coucang and N. bengalensis. Nycticebus pygmaeus diverged earlier from the ancestral stock than the other taxa. Nycticebus coucang menagensis was well discriminated from N. c. coucang. It may be possible to explain the mixing of Nycticebus coucang coucang and N. bengalensis by the hybridization between the 2 groups in the field. Although our data did not provide direct evidence for or against the new proposal that Nycticebus coucang javanicus be raised to the rank of a distinct species (N. javanicus), we have good evidence for regarding N. c. menagensis as a species.Jing-Hua Chen and Deng Pan made equal contributions to the work.