猴面包树属植物的研究进展

猴面包树属(Adansonia)植物为高大落叶乔木,隶属锦葵科木棉亚科,原产于非洲和澳大利亚。该属植物因其硕大的茎干、极强的耐旱能力及长寿的特点受到世界范围的广泛关注。猴面包树属植物可利用价值较高,在古气候重建、生物起源进化、生物多样性保护等方面具有重要意义。本文从地理分布、形态结构、功能用途和起源进化等方面对猴面包树属植物的相关研究进行了综述,并从其抗旱机理、开发利用、起源进化和保护繁育等方面进行了展望。     

植物miRNA的进化

鉴于miRNA在植物基因表达调控中的重要作用, 人们已经开展对植物miRNA的预测、鉴定、功能和进化等方面的研究。随着许多模式植物基因组测序的完成, miRNA的基因组学和进化信息的整合为miRNA的起源和进化研究提供了越来越多的证据和假说, 然而尚未见关于植物miRNA进化方面的系统报道。文章从miRNA的起源以及相应的几种假说、miRNA的产生和消亡、miRNA的功能进化等几方面来分析和综述植物miRNA进化的研究进展。     

中国苎麻属植物亲缘关系研究进展

苎麻属植物亲缘关系的研究将为探讨苎麻起源、进化与分类以及苎麻种质资源的研究与育种利用提供科学依据.本文概述了苎麻属植物的起源中心以及植物形态学、染色体、同工酶与DNA分子标记等研究方法在苎麻属植物亲缘关系的研究进展,并对今后开展这方面研究提出了几个重要问题.     

微生物与其他生物的共生效应、作用机制和应用前景

生物自起源开始就与其他生物建立共生体系、营共生生活、共同发挥生理生态作用,并一直协同进化至今。微生物通过与其他生物的共生,在人类健康与发展、动物健康与生长发育、植物健康与生长发育、土壤健康与土壤肥力、环境与食品安全、生物多样性保持与生态平衡、生物的遗传与进化等方面发挥众多生理生态作用。共生微生物通过直接合成激素和抗生素等次生代谢物质、调控植物相关基因表达和调节其他生物的群落结构等作用机制来发挥其功能,在医药与健康、农林牧渔业可持续生产与发展、食品加工与储藏、生态环保与生物多样性保护等方面具有十分广阔的应用前景。     

系统与进化植物学国家重点实验室

系统与进化植物学国家重点实验室的历史可追溯到1928年在北平成立的静生生物调查研究所植物部和1929年成立的国立北平研究院植物研究所。1987年经中国科学院批准正式成立了中国科学院植物研究所系统与进化植物学开放研究实验室,2001年更名为“系统与进化植物学重点实验室”。2005年3月国家科技部正式发文批准成立“系统与进化植物学国家重点实验室”,依托单位是中国科学院植物研究所。实验室的总体定位和研究方向是利用多学科研究手段,开展植物物种多样性的起源和演化、系统发育重建以及进化机制等重大基础理论研究,取得具有重要国际影响的原创性研究成果,培养该领域的高层次人才。主要研究领域为植物分类、区系和生物地理学,植物的起源和系统发育重建,居群生物学和保护遗传学,进化发育和进化基因组学。     

绞股蓝属植物系统进化研究进展述评

绞股蓝属植物为典型的热带亚洲分布类型,中国是绞股蓝属的现代分布中心和多样化中心。绞股蓝属植物多倍体的系统进化研究表明,该属内广布物种绞股蓝多倍体种群经历了同源多倍化起源的过程。同时,形态学结合分子生物学证据的研究解决了绞股蓝属部分物种间的系统发育关系。分子标记研究结果表明,绞股蓝属植物具有低水平的群体遗传多样性和高水平的种群分化。另外,分子亲缘地理学研究表明,绞股蓝属植物发生了冰期后的种群范围扩张事件,气候波动和环境变迁可能驱使了该属植物的物种分化。本文从以上几方面进行研究述评,以期为绞股蓝属植物资源利用、保护和评价提供科学依据和理论基础。     

杜鹃属植物与杜鹃灌丛群落的研究进展

对杜鹃属(Rhododendron L.)植物起源、中国分布、适应性、灌丛群落结构特征和演替特征等问题进行了综述,并对杜鹃属植物的深入研究和合理利用进行展望。中国西南地区以及喜马拉雅至缅甸北部地区为杜鹃属植物的起源中心,贵州百里杜鹃林是全球最大野生杜鹃资源库。杜鹃属植物的适应性与所在区系的同质性、海拔相似度、进化程度、关键功能性状等密切相关,基于进化-形态功能特征的比较为选育适应性优良的杜鹃品种提供了参考。杜鹃灌丛群落具有特殊性,表现出复杂的多层次垂直结构、镶嵌式水平结构和明显的年龄结构特征。依据群落具备优势种生态位宽度大且种群间的生态位相似性比例较小来判定杜鹃灌丛群落已演替至顶级的观点仍有待考证。     

苎麻属植物资源基础研究进展

我国是栽培苎麻的原产国,拥有丰富的苎麻属植物资源.深化苎麻资源的研究对了解苎麻属植物的分类与进化以及苎麻品种改良等都具有重要意义.本文综述了苎麻属植物的起源分类与进化、细胞学、分子生物学以及苎麻资源研究标准与规范制定等基础性研究进展,并对苎麻资源的研究提出建议.     

保护性的蚂蚁-植物相互作用及其调节机制研究综述

蚂蚁-植物互利关系是生态和进化研究中的模式系统之一。该文分析总结了近年来有关蚂蚁对植物的保护作用及其调节机制的研究进展。植物通过给蚂蚁提供食物体、蚁菌穴和蜜露吸引蚂蚁, 通过自身的物理、化学方式调节与蚂蚁的互利关系, 使蚂蚁能有效地保护自已, 防止欺骗和寄生的发生。反过来, 蚂蚁可以减少植食性动物对植物的伤害和取食, 减少叶片损伤, 提高种子产量和质量, 提高植物的竞争优势等。虽然蚂蚁对植物的保护作用的强度受到多种生物与非生物因素的影响, 变异性较大, 但在大多数情况下, 蚂蚁-植物之间仍呈显著的正相互作用。同时, 蚂蚁-植物的相互作用还具有广泛的生态影响, 尤其会大大降低林冠上节肢动物群落的物种多样性和多度。未来的研究需要加强蚂蚁-植物互利关系的起源与维持机制、对蚂蚁自身的影响、与生物入侵的关系, 以及进化生态学等方面的研究。     

苏铁类植物传粉生物学研究进展(综述)

苏铁类植物是现存最古老的种子植物,研究其传粉特点,对于研究种子植物的起源与演化、植物与动物的协同进化以及苏铁类植物的繁殖机制、濒危机制有重要意义。本文从苏铁雌雄株开花物候学、传粉媒介及传粉机制等方面,对苏铁类植物传粉生物学相关研究进行综述,并提出今后该类植物传粉生物学研究的建议：对更多苏铁属种类未知的传粉机制进行研究;更广泛地应用排除法研究苏铁类特别是苏铁属植物的传粉媒介,进一步探讨传粉昆虫与苏铁类的共生关系问题。     

生物多样性起源与进化研究进展

生物多样性的起源与进化是生命科学领域最重要的科学问题之一。多组学数据的积累和相关分析技术的发展, 极大地推动了人们对生物多样性起源与进化的理解和研究, 使得阐明生物进化事件发生的过程与机制成为可能。值此《生物多样性》创刊30周年之际, 本文简要回顾生物多样性起源与进化相关研究在近年来取得的重要研究进展, 以期帮助读者了解该研究方向的发展现状。过去10年中, 生物多样性起源与进化相关研究在生命之树重建、生物多样性时空分布格局、物种概念、物种形成与适应性进化以及新性状起源与多样化等方面取得了许多重要进展, 并在此基础上厘清了许多分类单元间的系统发育关系、揭示了生物多样性分布格局的部分历史成因、提出了新的物种概念和物种形成模型、阐明了新性状和新功能发生的部分分子机制。我们认为, 更精准地重建生命之树、深入挖掘基因组数据以及多学科交叉融合将是今后生物多样性研究的主要趋势。     

对生物多样性研究的几个观点

生物多样性保护与持续利用已为各国政府和大众所重视,现仅就国际和国内关注的生物多样性研究的热点加以介绍。对DIVERSITAS这一生物多样性科学的国际项目进行评价,对生物多样性起源、维持、编目、监测等方面提出补充意见。生物多样性恢复研究是以生态系统动态演替为理论基础的,此方面工作亟待加强。生物多样性信息系统是生物多样性科学的重要组成部分。农田生物多样性研究把生物多样性与农业生产紧密结合。生物安全是当前国际上极为关注的问题。文中对其主要研究内容提出作者的观点。     

Structural implications of traditional agricultural landscapes on the functional diversity of birds near the Korean Demilitarized Zone

Bird assemblages are sensitive to changes in landscape composition and the environment, such as those that result from drought. In this study, the relationship between landscape composition and avian functional diversity in traditional agricultural ecosystems in the Civilian Control Zone (CCZ) of Korea was examined. In addition, the resilience of biodiversity to changes in landscape elements resulting from drought conditions was investigated. The traditional agricultural landscape (TAL) of the sites studied was divided into three types: TAL 1 had a high proportion of rice paddies, TAL 2 included large forest areas, and TAL 3 represented areas with drylands. Of these, TAL 1 showed the highest species richness and functional richness, but these measures were most vulnerable to drought. Meanwhile, TAL 2 showed that the bird communities were more tolerant under drought event. This study shows that to conserve and enhance the diversity of birds in traditional agricultural landscapes of Northeast Asia, active management of forest areas is needed to protect bird populations. In addition, commercial pressures to develop this area will require urgent biodiversity conservation plans to protect the unique biodiversity of the Korean CCZ. This study thus provides landscape management guidance for conservation planning.     

国内外城市生物多样性评价与提升研究综述

城市生物多样性水平是反映人与自然和谐共处水平的重要指标,对促进城市可持续发展有着重要意义。城市及其基础设施的扩张改变了土地原有的生态系统、水文状况和地表结构,不断加快的城市化进程对生物多样性造成了严重影响,城市生物多样性保护已成为当下城市生态建设中重要且紧迫的工作。与传统的生物多样性研究不同,城市生物多样性保护工作以保护生物多样性为前提,争取科学利用生物多样性为城市带来更广泛的经济效益和社会效益。当前城市生物多样性研究成果丰富且涉及层面多元,但仍面临缺乏系统性、整体性评价框架以及跨界、多尺度管理等关键问题。故对国内外城市生物多样性的状况评价、效益评价和提升路径三方面的相关研究进行综述,总结当前城市生物多样性评价的标准与方法,并从城市生物多样性保护面对的主要挑战出发,梳理介绍国际合作、国家政策、城市规划、专项保护以及基于自然的解决方案等角度的城市生物多样性提升路径。讨论了城市生物多样性的关注点与未来研究方向,并对城市生物多样性保护提出政策建议,为各地编制生物多样性保护规划和开展城市生物多样性保护工作提供借鉴,以期促进城市生物多样性保护和人与自然的协调发展。     

Conservation strategies to mitigate impacts from climate change in Amazonia

Protected area systems and conservation corridors can help mitigate the impacts of climate change on Amazonian biodiversity. We propose conservation design criteria that will help species survive in situ or adjust range distributions in response to increased drought. The first priority is to protect the western Amazon, identified as the 'Core Amazon', due to stable rainfall regimes and macro-ecological phenomena that have led to the evolution of high levels of biodiversity. Ecotones can buffer the impact from climate change because populations are genetically adapted to climate extremes, particularly seasonality, because high levels of habitat diversity are associated with edaphic variability. Future climatic tension zones should be surveyed for geomorphological features that capture rain or conserve soil moisture to identify potential refugia for humid forest species. Conservation corridors should span environmental gradients to ensure that species can shift range distributions. Riparian corridors provide protection to both terrestrial and aquatic ecosystems. Multiple potential altitudinal corridors exist in the Andes, but natural and anthropogenic bottlenecks will constrain the ability of species to shift their ranges and adapt to climate change. Planned infrastructure investments are a serious threat to the potential to consolidate corridors over the short and medium term.     

The role of conservation in expanding biodiversity research

It has been suggested that current reductions in global biodiversity may impair the functioning of ecosystems. This biodiversity‐ecosystem function (BD‐EF) hypothesis represents a new avenue of ecological research originating from conservation concerns. However, the subsequent evolution of BD‐EF research has reflected academic concerns more than conservation priorities. I suggest three questions for BD‐EF research, which would benefit both ecological theory and conservation. (1) Is biodiversity the main driver of ecosystem function? Several experiments show that biodiversity loss is a minor link between habitat change and ecosystem function. (2) How will extinction patterns change BD‐EF relationships? Biased extinctions may have additional impacts on ecosystem function, which can be deduced by comparison with random‐loss models. (3) Will conserving regional biodiversity conserve local ecosystem function? The answer to this question may differ between saturated and unsaturated communities, and may depend on whether the magnitude or stability of ecosystem function is measured.     

海洋岛屿生物多样性保育研究进展

海洋岛屿生态系统因具有明显的海域地理隔离而区别于陆地生态系统,被誉为生物地理与进化生态学研究的"天然实验室".陆地或其它邻近岛屿的种源物种迁移到新的岛屿后,经历地理隔离、特征置换或适应辐射等一系列的岛屿进化过程,形成与种源物种具有显著遗传差异的岛屿特有种.岛屿在小面积范围内分化形成大量的特有种,是岛屿生物多样性最为重要的特点之一.但是,岛屿种群由于分布范围局限、生境脆弱且种群规模较小,岛屿种群较陆地种群具有更高的灭绝风险.本文通过对海洋岛屿物种的起源与演化、遗传结构以及岛屿物种的濒危与保护3个热点问题的讨论,阐述岛屿生物多样性的形成机制、濒危肇因以及岛屿生物多样性保育的重要性.     

Conserving taxonomic complexity

Traditional species-based conservation programmes are appropriate in situations where species are readily identifiable. However, in certain taxonomically complex groups of organisms, generally characterized by the presence of uniparental lineages and reticulate evolution, it is not possible to classify biodiversity into discrete and unambiguous species. Attempts to impose species-based conservation on such taxonomically complex groups are proving untenable, and threaten to divert scarce resources and taxonomic expertise from the conservation of other priority groups. We argue here that a new approach should be adopted for taxonomically complex groups. We advocate the conservation of evolutionary processes that generate taxonomic biodiversity, rather than the preservation of a limited number of poorly defined taxa arising from this evolution.     

Comparative importance and interference of hydrological conditions and soil nutrient gradients in floristic biodiversity in flood meadows

The floristic biodiversity in alluvial meadows is determined by hydrous fluctuations and agricultural practices. The hydrous variations influence the floristic composition through: the duration of floodings in the non-growing period which acts principally on vegetative multiplication of a few species; and the summer level of the groundwater table which influences the soil humidity conditions (saturation or drought) and selects species adapted to anaerobic or hydrous stress conditions. Fertilizer applications favour the growth of competitive species to the detriment of low or slow-growing species and lead to a loss of species richness. Meadows which are either fertilized or where the soil is usually waterlogged can be characterized by a high aerial biomass and a reduction of the biodiversity after the development of one of a few dominant species. This evolution has partly the same origin: the higher trophic or moisture level which promotes the same C-strategy species types. In order to protect or restore the extensive flood meadow biodiversity it appears absolutely essential to preserve their hydrological and soil nutrient balances.     

中国河口湿地研究现状及展望

河口湿地由于其发育和形成过程较为特殊,加上其丰富的动植物资源以及重要的经济地位,已成为我国湿地研究领域的一个新热点.本文在分析中国河口湿地分布与特征的基础上,从河口湿地生物多样性、河口湿地生态过程及动态变化、河口湿地的形成和发育机制、河口湿地景观格局及动态演变、河口湿地恢复与重建、河口湿地的人地关系、河口湿地与全球变化、河口湿地评价以及数字河口湿地建设等方面总结了我国河口湿地研究现状.尽管中国河口湿地研究的方向和成果已经比较丰富,但与国外相比,在技术和理念上还存在一定差距.结合国外河口湿地研究的最新动态,提出了中国河口湿地未来研究的4个重要方向：河口湿地的人地关系、河口湿地的恢复和重建、河口湿地与全球变化以及河口湿地综合信息系统建设.