西南地区生物文化多样性空间格局定量研究

自然条件的丰富性与独特性以及多民族聚居的特征使得西南地区成为我国生物多样性和文化多样性的热点地区,但当前仍然缺乏对区域生物文化多样性格局的定量研究。以西南地区603个县级行政区为基本单元,探讨了西南地区的文化多样性与生物多样性的分布格局,在此基础上定量计算了生物文化多样性,从而识别西南地区生物文化多样性空间格局,并分析不同因素对多样性空间分布的影响。文化多样性与生物多样性存在一定的空间分布差异,同时也存在高低值聚类的重叠区域。高生物文化多样性的区域与高生物多样性的区域分布较为相似,而低生物文化多样性的区域与低文化多样性的区域分布较为接近;生物文化多样性的高低值聚类区呈现明显的片状格局。由于生境条件与人为干扰等原因,西南地区文化多样性、生物多样性与生物文化多样性沿河流流向大多呈现"低-高"或"低-高-低"的变化状态。影响因素分析表明,文化多样性与生物多样性产生相互促进的作用;三种多样性的空间分布都受到平均坡度的重要影响;多样性高的单元聚集在地形坡度大、海拔与坡度的差异程度较大而水体覆盖率较低的区域。文化多样性与生物多样性的密切联系表现在地理空间上的交叉重合,因此,对文化多样性与生物多样性的保护应统筹兼顾,并更多从生物文化多样性的视角或者途径来开展相关研究与保护实践。     

物种多样性变化格局与时空尺度

物种多样性时空格局作为生物多样性研究的重要内容, 是针对物种的数量变化和物种的生物学多样性程度,在不同尺度范围内探讨物种多样性的时空格局及其变化规律。本文首先讨论物种多样性的空间格局,特别是不同尺度上的“物种－面积”模式,分析了纬度梯度、栖息地因素对物种多样性格局形成的作用。在时间尺度上,本文分析了物种多样性在不同时间尺度的变化格局：从生物长期进化的地史时间看,物种多样性稳定增长受到周期性大绝灭事件中断。最新研究表明,物种多样性时间格局决定于最近一次大绝灭后的初始状态。在较短的时间范围内,如生态群落演替、季节周期等,物种多样性变化呈现特殊的模式。此外,也发现寄主上寄生物种的多样性有随着时间而增加的趋势。     

四川省康定市两栖动物多样性及其时空分布格局

为了全面掌握四川省康定市两栖动物多样性现状及其时空分布格局, 本研究系统选取61个10 km × 10 km调查网格, 每个网格设置至少3条样线, 分别于2016年9月、2017年5月和7月进行实地调查。所有调查网格中, 有11个网格未调查到两栖动物, 有1个网格调查到的两栖动物物种数最多达到了10种。调查共发现两栖类动物2,639只, 隶属于2目5科7属14种, 其中优势度最高的是中华蟾蜍(Bufo gargarizans), 其次是倭蛙(Nanorana pleskei)和高原林蛙(Rana kukunoris), 优势度最低的是九龙齿突蟾(Scutiger jiulongensis)。不同月份两栖动物物种数和个体数调查结果显示: 5月份调查到的个体数最多, 共发现966只; 9月份调查到的物种数最多, 有13种。不同月份间两栖动物的物种相对多度结果显示: 5月和7月调查到的优势物种均为中华蟾蜍, 9月份为倭蛙。大部分两栖动物分布在海拔3,000-4,000 m之间; 四川湍蛙(Amolops mantzorum)和中华蟾蜍的海拔分布跨度较大, 分布范围在海拔1,300-3,600 m之间; 刺胸齿突蟾(Scutiger mammatus)和九龙齿突蟾等物种海拔分布范围较窄, 刺胸齿突蟾分布在海拔3,200-3,300 m之间; 九龙齿突蟾仅在海拔3,600 m左右。比较影响物种丰富度分布格局的5项环境因子发现, 年均降水量和植被类型数与物种丰富度显著相关, 其次是平均海拔, 而年均温和植被覆盖指数相关性相对较弱。本研究摸清了康定市两栖动物的多样性及其分布格局, 为康定市生物多样性保护提供基础数据。     

浙西南地区沉水植物的区系分布与物种多样性

2007～2008年对浙西南地区的婺江、衢江及瓯江流域沉水植物的种类组成、区系类型及群落特征进行了调查研究。结果表明:(1)该地区共有沉水植物6科8属19种,在属水平上可归纳为3个区系类型,在种水平上可分为7个区系类型,并且在属种水平上的主要分布类型不同。(2)9个典型样地的13个群落类型进行了β-、γ-多样性分析。群落间β-多样性Jaccard指数显示89.8%群落间的相似性低于0.5,各样地的y-多样性则在衢江水域为最高(14种),瓯江水域最低(9种),这与不同水域沉水群落分布的研究结果相一致。并认为该地区沉水植物多样性降低是环境因子与人为干扰共同作用的结果。     

云南地区种子植物多样性分布格局和多样性分化特点研究

利用大尺度的植物分布信息结合地理信息系统和数理统计分析,探讨了云南种子植物多样性的地理分布格局和多样性分化特点。结果表明,从科到属和种,植物多样性和区系分化强度的数据集离散程度均呈递增趋势。相对属和种而言,科的多样性的空间分异和高值区域并不明显,这可能与科、属、种所代表的不同地质历史时期有关;南部地区属和种的多样性明显高于除滇西北以外的大部分地区。种的多样性分布中心主要集中在滇西北地区、云南南部地区、哀牢山、无量山地区和昆明地区,这可能与生境异质性和热量条件有关。相对科而言,属的区系分化强度的空间分异更为明显,并与物种多样性的分布格局比较接近,暗示着植物多样性与区系分化之间的密切联系。相对科而言,属的区系分化中心高值区域更为明显。总体上,云南地区植物多样性的分布格局及其分化可能与其生境、热量条件和地质历史有关。     

鄱阳湖银鱼多样性及其时空格局

采用专门设计的银鱼拖网系统地调查了鄱阳湖银鱼夏季索饵期和春季产卵期的空间分布格局.结果显示鄱阳湖银鱼物种多样性低、空间分布不均匀;3种银鱼的相对丰度差异悬殊,小型物种寡齿新银鱼相对丰度最高（71.5%）,体型中等的太湖新银鱼次之（25.6%）,而体型较大的短吻间银鱼相对丰度最低（2.9%）.春季银鱼空间分布不均匀,南部受保护区域丰富度（R）高于北部受干扰生境;产卵场分布格局种间差异显著：2种新银鱼南北都有分布,寡齿新银鱼分布最广（发生率IO=70.0%）,太湖新银鱼次之（IO=55.0%）,而短吻间银鱼仅见于南部水域（IO=30.0%）.夏季银鱼分布广泛,种间分布格局相近,彼此相关显著.表明鄱阳湖银鱼区系多样性结构与其产卵场分布格局和状况相关,而受夏季银鱼索饵场空间布局影响不大.以物种多样性参数为变量的聚类分析将40个调查样点聚为6类,其中3类生境对银鱼区系稳定贡献显著,应受到优先保护.     

喜马拉雅山哺乳动物物种多样性垂直分布格局

生物多样性的空间分布及其相关机制一直是生态学、生物地理学和保护生物学研究的热点问题。山地生态系统生境异质性和生物多样性高, 适合研究生物多样性空间分布及其相关机制。喜马拉雅山脉位于青藏高原南缘, 是全球生态热点区域。其地形复杂, 海拔落差大(100-8,844 m), 具有明显的垂直气候带。本研究通过整合野外调查和文献资料, 系统地分析了10目23科160属313种喜马拉雅山地区哺乳动物物种多样性的垂直分布格局, 发现该区域哺乳动物总体及其子集的物种多样性垂直分布格局都为左偏倚的中峰格局, 物种多样性在海拔900-1,400 m之间最高, 不同物种子集的物种多样性垂直分布格局的模式有所不同。UPGMA聚类分析表明, 喜马拉雅山地区哺乳动物群落沿海拔梯度可以划分为5个聚类簇(海拔100-1,500 m、1,500-2,000 m、2,000-3,000 m、3,000-4,200 m以及4,200-6,000 m的地区), 大致与该地区植被的垂直带分布相吻合。喜马拉雅山地区哺乳动物物种多样性在中低海拔最为丰富, 可能跟东洋界与古北界生物群扩散后的交汇地带相关。喜马拉雅山区贯通南北的沟谷是生物扩散和迁移的通道, 沟谷内水热资源较好, 气候稳定性高, 为高山生态系统内各种生物创造了栖息条件。综上, 喜马拉雅山沟谷地区是生物多样性热点地区, 也是生物扩散和交流关键的“生态走廊”, 应加强对喜马拉雅山沟谷地区的保护, 以维系该区域较高的生物多样性。     

西南地区生态重要性格局研究

生态保护重要性是表征区域生态系统结构和功能重要性程度的综合指标。在明确西南地区自然环境特征和关键生态问题的基础上,综合分析生态敏感性和生态服务功能重要性,构建西南生态重要性评估指标体系,并运用GIS技术识别具有重要保护意义的地区,为优化生态保护策略、划定生态红线和主体功能区划提供技术支持。研究表明:西南地区生态保护极重要区为75.7万km2,主要分布于雅鲁藏布江流域、横断山区、川西高原等地区。该区占西南地区总面积的32.5%,提供了59.4%的土壤保持总量和54.5%的水源涵养总量,保护了69.7%的重要物种。研究建议,划定极重要区为生态红线进行强制性严格保护,以保障和维护生态安全,促进西南地区可持续发展。     

西南地区红花龙胆分布格局模拟与气候变化影响评价

应用最大熵(MaxEnt)模型,基于230条分布记录及33个气候因子数据,模拟全新世中期(约6000年前)、当前时期(1950—2000年)和未来(2050s、2070s)气候条件下,红花龙胆西南地区的潜在分布范围;结合多元统计分析和ArcGIS空间分析,筛选影响物种分布的关键气候因子,探讨不同分布区对气候变化的敏感性.结果表明: 模型训练集AUC值为0.942,验证集AUC值为0.849,表明模型预测的准确性较高.5个气候因子(7月最高气温、8月最低气温、昼夜温差与年温差比值、7月最低气温和6月最低气温)对模型贡献最大,累计贡献率达59.9%.随未来气候变化,红花龙胆适生区将呈现先减少后增加的变化趋势,在RCP 8.5情景下,至2070s阶段,西南地区红花龙胆适宜生境总面积与当前气候条件相比减少15.0%,但云南境内适生区和高适生区面积较当前分别增加32.8%和32.7%.红花龙胆适宜生长于温暖、湿润的气候条件下,气候变暖明显影响着适宜生境的面积和范围,尤其低海拔分布区对气候变化较敏感,适宜生境退缩严重,而高海拔地区由于降水、温度条件的改善适宜生境有所增加.随着全球气候的变化,未来西南地区红花龙胆主要分布区可能向西迁移,并向更高海拔扩张.     

长江流域兽类物种多样性的分布格局

共记录了长江流域内兽类280种,隶属于11目36科135属,特有种和受威胁物种分别有14种和154种。根据兽类分布特点,依据山系和水系将长江流域分为19个区域,除了江源区外,物种丰富度、G-F多样性指数和特有种比例,从上游到下游区域总体趋势是随海拔降低逐渐降低,形成以四川盆地和沅江为分界线的3个数量级;利用Jaccard物种相似性系数对长江流域内19个区域进行聚类分析,发现整个流域分成4部分:江源区;横断山区、川西高原、云南高原、四川盆地和秦巴山区;贵州高原、江南丘陵、鄱阳湖平原和长江三角洲;淮阳山地、两湖平原和长江下游平原,基本反映了流域内自然地理环境及我国大陆地势三级台阶变化的特点。     

西南生态安全格局形成机制及演变机理

我国西南地区地形地貌复杂,生态系统多样,生物多样性丰富,是研究地表复杂过程与生态系统演变规律的关键区域,也是我国重要的生态屏障区。但是同时该区域环境复杂、生态脆弱、灾害严重,在全球气候变化背景下,人类活动和经济发展导致该区域的生态环境问题比较突出,同时区域的社会经济发展地域分异大。突出表现在区域生态系统服务功能受损,区域生态安全水平降低。如何维护区域生态安全具有重要意义。针对生态安全问题,我国已开展生态区划、生态功能区划和生态红线等工作,但在生态安全格局的形成机制、与生态系统服务耦合关系、人类活动和气候变化对生态安全格局影响及其适应、区域社会经济可持续发展等方面需要加强深入研究,在我国西南地区的开展研究西南生态安全格局形成机制及演变机理具有典型性、代表性与紧迫性。     

中国种子植物物种多样性及其分布格局

缤纷的中国植物区系包含着大量的特有种,这使中国成为北半球最富植物多样性的国家。其原因一是土地面积辽阔,植物演化历史时间悠久,气候相对稳定。二是中国具有连续完整的热带、亚热带、温带和寒带的植被类型。三是伴随地质构造上的活跃,中国广大陆地受到了强烈的深切和抬升,导致生境复杂多样,使中国成为一个重要的植物物种保存中心、形成中心和进化中心。中国植物多样性的分布是很不均匀的,主要集中分布于中南部,约在20°～35°N之间。在该范围内,我们确定了3个植物多样性热点地区：横断山脉地区、华中地区和岭南地区,它们的植物多样性和特有性程度都很高,其中横断山脉地区尤为突出。     

道路建设对西南地区景观格局的影响

为揭示西南地区道路建设对景观格局的影响,基于2015年土地覆被和道路数据,计算了研究区道路核密度与景观指数,在此基础上分析了道路建设的直接、间接和综合影响,探讨了影响的空间异质性和对不同土地覆被影响的特点,指出了各景观指数的适用性。结果表明：(1)道路建设使斑块密度增加,斑块离散化加剧,发生明显的破碎化趋势,同时道路核密度与PD、SHDI、SPLIT变化百分比呈显著正相关,与COHESION、CONTAG、PAFRAC呈显著负相关;(2)道路建设对景观指数的影响程度由大到小依次表现在：破碎化、斑块空间分布形态、聚集连通性,其中PD能很好的表征道路建设对景观破碎化的作用程度,SPLIT在识别破碎化程度高的区域更具优势;(3)不同景观指数具有不同适用性,PAFRAC适用于道路不发达区域,CONTAG适用于道路分布异质性较高的区域,DIVISION适用于人类活动强度不大的区域,COHESION、SPLIT适用于探究道路及伴随的人类活动共同作用的区域,PD、SHDI在探究道路的直接作用时适用性广泛;(4)探究不同土地覆被类型受道路建设的影响,林地优先选取PD、DIVISION;草地优先选取DI...     

西南地区6种魔芋属植物基于cpDNA序列的遗传多样性研究

研究野生作物资源的遗传变异及分化机制对种质资源的收集与改良具有重要意义。魔芋是我国西南地区的特色经济作物,但由于受到人为活动干扰,野生种群不断衰退。为评估西南地区魔芋属(Amorphophallus)野生群体的遗传多样性,探究代表性物种的系统发育地位,该研究利用3个叶绿体DNA(cpDNA)片段,分析了魔芋6个物种的遗传多样性,重建了种间系统发育关系。结果表明:(1)西南地区野生魔芋群体的遗传多样性普遍较低,虽然单倍型多样性(H_d)均值为0.428,但近一半群体只有1个单倍型,6个物种整体水平上的单倍型多样性在0.704到0.983之间。(2)在6个物种间检测到高水平的遗传分化,遗传分化系数(F_ST)值在0.481到0.967之间。(3)系统发育分析表明,选取的27个魔芋种主要聚成3个分支:非洲分支、东南亚分支和东亚大陆分支。疣柄魔芋(A. paeoniifolius)隶属于东南亚分支,而东亚大陆分支A包含花魔芋(A. konjac)和西盟魔芋(A. krausei),东亚大陆分支B由东亚魔芋(A. kiusianus)、滇魔芋(A. yunnanensis)和东京魔芋(A. tonkinensis)构成。生境隔离与人为干扰造成了西南地区野生魔芋群体较低的遗传多样性,魔芋属东亚大陆分支的分化可能与早期的快速扩张和生态适应有关。该研究为西南地区魔芋资源的合理保护、可持续利用和杂交育种提供了参考资料。     

我国西南地区物种多样性保护效果

通过选取比较重要的40处自然保护区,对我国西南地区自然保护区的物种保护效果进行了研究,以期对自然保护区的规划与管理提供一些依据.研究结果如下:通过回归分析发现,随着自然保护区的增加,受保护的野生动物(植物)物种总数呈现对数增长的趋势,由此得到西南地区受保护的野生脊椎动物物种总数为2426种,为我国野生脊椎动物物种总数6347种的38.2%;西南地区受保护的野生高等植物物种总数为20965种,是我国野生高等植物物种总数30000多种的近70%.我国西南地区在自然保护区的总面积为150万hm2以下时,受保护的动物(植物)物种总数与自然保护区的总面积呈现显著直线正相关关系,当总面积大于150万hm2时,受保护的动物(植物)物种总数增加不明显,因此要增建扩建自然保护区,应从保护珍稀濒危野生物种的角度考虑.在我国西南地区自然保护区中,得到保护的国家重点保护动物共119种,是国家重点保护动物总数的46.3%,其中保护的1级保护动物42种,保护比例为43.8%,保护的2级保护动物77种,保护比例为47.8%;得到保护的国家重点保护植物共138种,为国家重点保护植物总数的54.3%,其中保护的1级保护植物29种,保护比例为56.9%,保护的2级保护植物109种,保护比例为53.7%.     

Mesorhizobium jarvisii is a dominant and widespread species symbiotically efficient on Astragalus sinicus L. in the Southwest of China

In order to identify rhizobia of Astragalus sinicus L. and estimate their geographic distribution in the Southwest China, native rhizobia nodulating A. sinicus were isolated and their genetic diversity were studied at 13 sites cultivated in four Chinese provinces. A total of 451 rhizobial isolates were trapped with A. sinicus plants from soils and classified into 8 different genotypes defined by PCR-based restriction fragment length polymorphism (RFLP) of 16S–23S rRNA intergenic spacer (IGS). Twenty-one representative strains were further identified into three defined Mesorhizobium species by phylogenetic analyses of 16S rRNA genes and housekeeping genes (glnII and atpD). M. jarvisii was dominant accounting for 76.3% of the total isolates, 22.8% of the isolates were identified as M. huakuii and five strains belonged to M. qingshengii. All representatives were assigned to the symbiovar astragali by sharing high nodC sequence similarities of more than 99%. Furthermore, the biogeography distribution of these rhizobial genotypes and species was mainly affected by contents of available phosphorus, available potassium, total salts and pH in soils. The most remarkable point was the identification of M. jarvisii as a widespread and predominant species of A. sinicus in southwest of China. These results revealed a novel geographic pattern of rhizobia associated with A. sinicus in China.     

Macro-evolutionary studies of cultural diversity: a review of empirical studies of cultural transmission and cultural adaptation

A growing body of theoretical and empirical research has examined cultural transmission and adaptive cultural behaviour at the individual, within-group level. However, relatively few studies have tried to examine proximate transmission or test ultimate adaptive hypotheses about behavioural or cultural diversity at a between-societies macro-level. In both the history of anthropology and in present-day work, a common approach to examining adaptive behaviour at the macro-level has been through correlating various cultural traits with features of ecology. We discuss some difficulties with simple ecological associations, and then review cultural phylogenetic studies that have attempted to go beyond correlations to understand the underlying cultural evolutionary processes. We conclude with an example of a phylogenetically controlled approach to understanding proximate transmission pathways in Austronesian cultural diversity.     

滇西南四个自然保护区鱼类多样性及评价指标探究

为了解滇西南怒江水系的南滚河自然保护区、南捧河自然保护区、永德大雪山自然保护区及澜沧江水系的澜沧江自然保护区鱼类多样性和变化趋势, 探讨其差异和变化的原因, 本文采用β多样性指数分析了4个保护区的鱼类多样性, 并比较了鱼类分类阶元的特有性、单型性和古老成分的有无等多项指标。结果显示, 4个自然保护区共有土著鱼类85种, 隶属于6目13科45属。在中国仅见于怒江水系的4个特有属有异鲴属(Aspidoparia)和新条鳅属(Neonoemacheilus)分布于这3个保护区中; 18种特有种中, 仅分布在这3个保护区的狭域特有种5种。在中国仅分布于澜沧江水系的属有31个, 但仅安巴沙鳅属(Ambastaia)分布于澜沧江保护区; 在澜沧江保护区分布着中国仅见于澜沧江水系的特有种20种, 其中狭域特有种3种。怒江水系的3个保护区分布有1个单型属, 即鳗鲡属(Anguilla), 但没有单型种; 澜沧江自然保护区无单型属与单型种分布。4个保护区中的鱼类均系晚第三纪和第四纪形成的种类或类群, 没有古老或孑遗种类。β多样性结果显示, 在4个保护区中澜沧江自然保护区的鱼类多样性最丰富, 而南滚河自然保护区的丰富程度最低, 但是怒江水系3个自然保护区鱼类多样性的代表性及保护地位比澜沧江自然保护区的要高。而特有阶元和单型性阶元的存在体现出怒江水系3个自然保护区的保护价值及保护意义比澜沧江保护区高。地理范围跨度大小、生境空间异质性高低、保护区面积大小及支流多少等是影响鱼类多样性的主要因素。因此, 规划和设计保护区时, 如果能在水系的上、中、下游分别规划1条一级支流作为保护区, 可使该水系的绝大多数鱼类得到保护。     

基于多风险源胁迫的西南地区生态风险评价

西南地区生态环境复杂、人地矛盾突出,生态系统面临着多种风险胁迫,进行生态风险评价对区域生态风险的预警和防控具有重要的意义。基于西南地区的生态环境特征,将生态风险分为自然灾害风险与人类活动风险,从风险源危险性、生态系统潜在损失度、生态系统易损性3个方面构建单一风险评价模型,将单一风险评价结果进行综合分析得到西南地区综合生态风险结果。研究表明,西南高生态风险区面积为17.02万km2,占研究区总面积7.4%,主要分布在念青唐古拉山、邛崃山、哀牢山、无量山、金沙江、怒江、澜沧江、大渡河流域等地,以及成都、重庆、贵阳等人地作用强烈的大城市周边。这些地区环境复杂,灾害易发,应加强防控与监测,优化产业结构,继续推进生态保护工程,降低生态风险。