生物多样性资源：利用、保护与管理

生物多样性在本质上是一种具有多重价值,高度综合的资源形式,是人类社会生存与发展的物质基础,在人类社会发展过程中,生物多样性资源利用与保护之间日益表现为彼此冲突的特征,但并非不可调和。本文认为,协调二者关系,实现生物多样性资源可持续利用和区域社会经济可持续发展的根本途径是生物多样性资源管理,它由主体层,客体层和目标层构成,应该具备主体多元化,参与的广泛性,过程的动态性与持续性,尺度性与地域性和公平性等基本特征,主体层是由以人为核心的各种组织形式构成的,是从社会经济系统中分化出来的一个职能层次;客体层也就是管理的对象层,是生物多样性资源系统和社会经济系统的耦合体,目标层包括生物多样性资源的可持续利用,生态文明的构建与发展和区域社会经济的可持续发展,生态文明是生物多样性资源可持续利用和区域社会可持续发展的根本保障,其中,主体层和客体层构成了生物多样性资源管理的实体部分,而目标层则是生物多样性资源管理的参照体系,生物多样性资源管理包括管理范围界定,问题辨识,目标确定,政策制定与方案运筹,实施,监测与评价,适应性调整6个基本步骤,是一个复杂的多层次动态反馈过程,这一过程中,科学研究发挥着非常重要的作用,因此应该在加强生物多样性科学研究的同时融合科学与管理的关系,使科学成果真正转化成效的管理行为。     

岷江干旱河谷灌丛α多样性分析

通过对岷江干旱河谷植被及其环境因子的系统取样调查 ,研究了该地区植物群落的α多样性及其与环境因子的关系。土壤、植被、地形三者之间的典范相关分析结果表明 ,三者两两之间均存在着较高的相关性。土壤因子与地形因子之间 ,海拔和坡向起较大的作用 ,主要影响土壤中的全氮、有机质和土壤含水量 ;地形因子和植被之间 ,海拔和坡向影响灌木层的多样性和盖度 ;植被和土壤因子之间 ,土壤中的全氮量、有机质和土壤含水量影响灌木层的盖度和多样性。随着海拔的增加 ,草本和灌木群落的多样性都呈现出先增加后减小而后又增加的趋势 ,草本层的α多样性明显高于灌木层的α多样性 ,草本层和灌木层均在14 0 0～ 16 0 0 m和 2 0 0 0～ 2 2 0 0 m两个海拔段有较高的α多样性 ;华帚菊 -小黄素馨灌丛、金花小檗 -忍冬灌丛、绣线菊灌丛有着较高的多样性 ,西南野丁香灌丛、莸灌丛、小马鞍羊蹄甲 -白刺花灌丛的群落多样性较低 ;样带的多样性 ,灌木层 :样带 3>样带 1>样带 2 ,草本层 :样带 1>样带 3>样带 2 ;不同坡向的多样性 ,灌木层 :阴坡 >半阴半阳坡 >阳坡 ,草本层 :半阴半阳坡 >阴坡 >阳坡 ;不同坡形上的多样性 ,无论是灌木层还是草本层 ,多样性大小为凹坡 >平坡 >凸坡 ;灌木层和草本层在不同坡位上的多样性大小均为上     

云南昆明市双哨乡双桥村户级植物资源多样性保护与利用

以位于昆明城市饮用水保护区的双桥自然村为调查点,采用参与性生物多样性评估(Participatory biodiversity appraisal,简称PBA)方法,在当地村民参与下随机调查了100户农户种植管理和利用的植物种和品种多样性.结果表明,100户农户共种植管理和保存着70个植物物种,共有150个大田栽培植物、庭园观赏和绿化等植物品种.其中大田栽培物种31个、105个品种,庭园观赏、绿化等物种39个、45个品种,有着丰富的植物资源多样性.大田植物如玉米(Zea mays L.)、马铃薯(Solanum tuberosum L.)、豌豆(Pisum sativam L.)、烟草(Nicotiana tabacum L.)、小麦(Triticum aestivum L.)、白菜(Brassica pekinesis Rupr.)和蚕豆(Vicia faha L.)等物种资源及其品种被广泛栽种和利用,而观赏和绿化植物种相对较少.户级水平间种植利用的植物资源数量和多样性存在明显差异,6%的农户栽种、管理和利用的植物种和品种的多样性和丰富程度高,因而对植物多样性保护有较大贡献.     

雅砻江和大渡河干旱河谷植被物种多样性比较:气候、地形与空间的影响

干旱河谷植被是我国西南横断山区的一类特殊的隐域性生态系统, 影响不同河谷之间植物群落差异的因素与作用大小尚不清楚。本研究调查了四川省雅砻江和大渡河流域干旱河谷段植被组成, 并比较了两个地区在植物多样性上的差别。结果表明: (1)影响两个地区植被类型的主要因素不同, 雅砻江干旱河谷植被主要受海拔和地形(坡度和坡向)影响, 大渡河干旱河谷植被主要受年平均降水量影响。(2)雅砻江和大渡河干旱河谷植物物种丰富度均随着年均温升高而降低。(3)坡向由北至南, 雅砻江干旱河谷灌木、草本物种丰富度减小, 而大渡河干旱河谷灌木、草本丰富度增加。(4)坡度越大, 雅砻江和大渡河干旱河谷灌木的丰富度越高。(5)雅砻江、大渡河干旱河谷植物β多样性受环境距离影响大, 受地理距离影响小。两条江植被间地理隔离效应约为地理距离产生差异的5倍。本研究弥补了干旱河谷研究中对于雅砻江和大渡河干旱河谷植物多样性研究的空白, 为相关区域植被保护提供了参考信息, 同时还为定量估计地理隔离效应对区域间生物多样性差异的影响提供了可行方法。     

高黎贡山杜鹃属植物资源保护及合理利用策略

高黎贡山是中国杜鹃花植物十分丰富的地区之一,全世界约有杜鹃属(Rhododendron)植物800-900种,中国约有650种,而高黎贡山就有140种及变种,成为高黎贡山种子植物最大的属,其中高黎贡山特有种(及变种)就达41种。无论从种群密度或特有种的丰富度等方面分析,高黎贡山都是杜鹃属植物的主要分化中心。因此,保护和合理利用高黎贡山杜鹃属植物资源已成为保护高黎贡山生物多样性的核心内容之一。笔者就如何加强这一宝贵资源的保护及合理利用进行探讨。     

我国麻类资源的多样性及其保护利用对策

在“七五”、“八五”、“九五”研究的基础上,本文论述了我国麻类资源的种类、数量与分布以及保护利用现状等方面的问题,并提出了多样性的可持续发展和利用对策,为今后我国麻类资源的收集、保存、鉴定、创新和利用提供依据。     

龙王山自然保护区的植物资源

在对浙江龙王山自然保护区森林植被调查的基础上,分析讨论了龙王山丰富的药用、观赏、竹类等植物资源,提出了植物资源保护与利用若干建议,探讨了龙王山森林生态系统所具有的科学价值。     

三江并流地区干旱河谷植物物种多样性海拔梯度格局比较

在滇西北三江并流地区典型干旱河谷段, 在怒江、澜沧江和金沙江的东、西坡共设置了6条海拔梯度样带, 通过标准样地的植物群落调查, 分析各条样带植物的物种丰富度、物种更替率的海拔梯度格局, 并比较了地理和植被变量对分布格局的解释。干旱河谷植被带位于海拔3,000 m以下, 以灌丛和灌草丛为主, 其在各河谷的分布上限自西向东依次升高。植物物种丰富度的分布主要与海拔、流域、经纬度和植被带有关, 沿纬度和海拔梯度升高而显著增加的格局主要表现在草本层和灌木层, 灌木物种丰富度还呈现自西向东显著增加的趋势。怒江的灌木和草本种物种丰富度显著高于金沙江和澜沧江, 三条江的乔木种丰富度差异则不显著。森林带的样方草本物种丰富度显著低于灌草丛带样方, 并且还拥有后者没有的乔木种。不同样带的植物物种更替速率呈现了不一致的海拔梯度格局, 但均在样带海拔下部的灌草丛群落与海拔上部森林群落之间的交错带出现峰值。森林-灌草丛植被交错带在怒江样带处于海拔1,900-2,100 m处, 在澜沧江河谷位于海拔2,300-2,400 m, 在金沙江河谷位于海拔2,700-2,900 m。所有海拔样带的森林段或灌草丛段相对于同一样带不同植被段之间的物种更替程度为最小, 不仅小于同一流域不同样带相同植被段之间物种更替率的均值, 更小于所有样带相同植被段之间的更替率均值。在三条河流6条海拔样带的12个植被带段之间的物种更替变化中, 空间隔离因素可以解释34.2%, 而植被类型差异仅能解释不到0.5%。本研究结果显示了环境差异对不同植被类型物种丰富度的首要影响, 和各河流之间的空间隔离对植物群落构建和物种构成的主要作用。     

甘孜州大渡河干旱河谷区灌木植物资源组成及特征

通过野外调查与资料整理对甘孜州大渡河干旱河谷区灌木植物资源现状进行分析。结果表明：该区灌木植物有68科166属682种,被子植物占99.41%,落叶类有495种,优势科为蔷薇科（Rosaceae）、杜鹃花科（Ericaceae）、虎耳草科（Saxifragaceae）等8科,优势属为杜鹃属（Rhododendron）、柳属（Salix）、栒子属（Cotoneaster）等5属,珍稀濒危灌木有18科28属48种,含我国特有种38种。科的地理区系含9类型9变型,以热带性质为主;属的地理区系含15类型15变型,以温带性质为主。科、属、种数随海拔升高先陡增后缓降,主要分布在2 000～3 000 m海拔,以灌丛、林内、河沟、草地等生境为主。建议加强中域海拔灌木管理,注重开发利用与生态保护协同,进一步加强灌木群落生态学研究,尤其是珍稀濒危种。     

近四十年来植物资源利用研究进展

本文简要综述近40年来国外对植物资源利用的研究。内容涉及栽培植物的起源和进化、新作物的探索、民族植物学、综合利用方向、多样化原则、植物资源的利用兴衰史及植物园的新任务等。     

中国西南干旱河谷植物群落的数量分类和排序分析

中国西南干旱河谷植被是我国西南横断山区特有的植被类型, 目前关于西南干旱河谷植被还没有整体性的群落类型划分研究。根据对甘肃、四川、云南三省九条主要河流的干旱河谷段野外调查和文献来源的1,339个植物群落样方数据, 采用自适应仿射传播聚类方法, 对我国西南干旱河谷的植物群落进行数量分类, 并采用典范对应分析方法进行排序分析。结果表明: (1)调查样方的植物群落分为7个植被型(稀树草原、肉质灌丛、常绿阔叶灌丛、暖性落叶阔叶灌丛、常绿硬叶林、落叶阔叶林和暖性针叶林), 24个群系, 31个群丛类型。暖性落叶阔叶灌丛是本植被区的代表性植被类型; 分布最广的群系为鞍叶羊蹄甲灌丛(Form. Bauhinia brachycarpa, 样方比例50.9%)、黄茅灌草丛(Form. Heteropogon contortus, 样方比例11.9%)、孔颖草灌草丛(Form. Bothriochloa pertusa, 样方比例5.6%)、黄荆灌丛(Form. Vitex negundo, 样方比例4.2%)、知风草灌草丛(Form. Eragrostis ferruginea, 样方比例3.8%)、车桑子灌丛(Form. Dodonaea viscosa, 样方比例3.4%)、云南松疏林(Form. Pinus yunnanensis, 样方比例3.3%)。(2)冬季低温和降水的季节性是限制干旱河谷植物群落分布的主要气候因子。稀树草原、肉质灌丛是典型的干热河谷植被类型; 暖性落叶阔叶灌丛、常绿硬叶林、常绿阔叶灌丛是干暖河谷植被的优势类型; 暖性针叶林、落叶阔叶林则主要在干温河谷环境占优势。     

中国西南干旱河谷植被的区系地理成分与空间分异

根据对云南、四川、甘肃三省九条主要河流干旱河谷的植物群落调查数据, 对我国西南干旱河谷维管束植物区系的科、属分布区类型进行划分, 并分析其地理分布格局。结果表明: (1)西南干旱河谷区的植物区系地理成分复杂, 联系广泛, 共包含11个科级和15个属级分布区类型; 总体上, 科、属两级热带/温带成分比例分别为3.06和1.77, 显示了强烈的热带区系亲缘及温带区系的后期影响; 与地中海-西亚至中亚植物区系存在一定联系; 其东亚成分和中国特有成分比例低于亚热带区系平均水平, 且中国-喜马拉雅成分比例高于中国-日本成分。(2)从西南向东北方向, 植物区系的热带性质逐渐减弱, 温带性质逐渐增强; 科、属水平区系成分与古地中海-中亚区系的相似性逐渐增强; 东亚和中国特有成分比例增加; 南盘江与元江的干旱河谷植物区系之间存在中国-日本和中国-喜马拉雅成分的分界线。(3)根据干旱河谷植物属区系成分的比例构成将怒江、澜沧江和元江与其他流域分开, 显示了长江溯源侵蚀和水系合并对西南诸河流植物区系发育的影响。     

Insights into plant biodiversity conservation in large river valleys in China: A spatial analysis of species and phylogenetic diversity

Large river valleys (LRVs) are heterogeneous in habitat and rich in biodiversity, but they are largely overlooked in policies that prioritize conservation. Here, we aimed to identify plant diversity hotspots along LRVs based on species richness and spatial phylogenetics, evaluate current conservation effectiveness, determine gaps in the conservation networks, and offer suggestions for prioritizing conservation. We divided the study region into 50 km × 50 km grid cells and determined the distribution patterns of seed plants by studying 124,927 occurrence points belonging to 14,481 species, using different algorithms. We generated phylogenies for the plants using the “V. PhyloMaker” R package, determined spatial phylogenetics, and conducted correlation analyses between different distribution patterns and spatial phylogenetics. We evaluated the effectiveness of current conservation practices and discovered gaps of hotspots within the conservation networks. In the process, we identified 36 grid cells as hotspots (covering 10% of the total area) that contained 83.4% of the species. Fifty‐eight percent of the hotspot area falls under the protection of national nature reserves (NNRs) and 83% falls under national and provincial nature reserves (NRs), with 42% of the area identified as conservation gaps of NNRs and 17% of the area as gaps of NRs. The hotspots contained high proportions of endemic and threatened species, as did conservation gaps. Therefore, it is necessary to optimize the layout of current conservation networks, establish micro‐nature reserves, conduct targeted conservation priority planning focused on specific plant groups, and promote conservation awareness. Our results show that the conservation of three hotspots in Southwest China, in particular, is likely to positively affect the protection of biodiversity in the LRVs, especially with the participation of the neighboring countries, India, Myanmar, and Laos.     

大渡河中游干暖河谷区生境对植物群落分布格局和多样性的影响

大渡河中游干暖河谷区滑坡和泥石流灾害频发, 对该区域坡面植物群落的研究有助于揭示植被演替的方向, 为坡面植被生态恢复提供基本依据。本研究沿大渡河中游河谷区每隔约5 km设置典型样地, 调查了植被的物种组成和分布以及样地的地形、土壤等10个生境因子, 探讨河谷区植被的连续性变化, 并通过多元回归树(multivariate regression trees, MRT)、多样性指数和典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)等方法对植物群落进行分类、比较和排序。结果表明: 大渡河中游干暖河谷植被以土壤碳含量、pH值和C : N等3个因子为节点, 可划分为多花胡枝子(Lespedeza floribunda)-荩草(Arthraxon hispidus)-香薷(Elsholtzia ciliate)(群落A)、地果(Ficus tikoua)-车桑子(Dodonaea viscosa)-川滇薹草(Carex schneideri)(群落B)、云南松(Pinus yunnanensis)-栓皮栎(Quercus variabilis)(群落C)和荩草-扭黄茅(Heteropogon contortus)(群落D)等4种群落。该区域以灌木和草本为主要植被类型(群落A、B、C), 间或有裸地分布, 易成为泥石流灾害产生的物源区; 以多花胡枝子为主的灌草群落A的物种丰富度、优势度与多样性表现一致, 均高于以乔木和草本为主的群落C和D, 但物种多样性优势并不显著, 灌草群落分布广而结构单一, 外来物种占比为8.33%, 是生态系统脆弱和不稳定的表现。多元回归树和典范对应分析结果表明, pH值、C : N、坡向和土壤容重等4个因子对植物群落组成和分布影响最大, 且土壤因子的影响大于地形因子。     

西藏墨脱的植物资源调查

1990年秋作者对西藏墨脱进行了近3个月的野外考察,现将结果简述如下: 一、墨脱的自然地理环境 墨脱位于西藏东南部,东喜马拉雅南翼,93°44′～96°08′E,27°33′～29°40′N,面积约30000km~2。雅鲁藏布江大拐弯后贯穿境内,南与印度东北部阿萨姆平原热带雨林接壤。地形复杂,流水侵蚀强烈,峡谷深切,地势北高南低,西北部的南迦巴瓦峰海拔7756m,南部海拔仅200～500m,是一个较完整的地貌单元。降水充沛,年降水量2000mm以上,中印边境则在4000mm以上,多集中在7～9月份热带北界伸入境内北纬29°,县城年均温15℃,低海拔地区最热月平均气温22～23℃。     

Projecting impacts of global climate and land‐use scenarios on plant biodiversity using compositional‐turnover modelling

Nations have committed to ambitious conservation targets in response to accelerating rates of global biodiversity loss. Anticipating future impacts is essential to inform policy decisions for achieving these targets, but predictions need to be of sufficiently high spatial resolution to forecast the local effects of global change. As part of the intercomparison of biodiversity and ecosystem services models of the Intergovernmental Science‐Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services, we present a fine‐resolution assessment of trends in the persistence of global plant biodiversity. We coupled generalized dissimilarity models, fitted to >52 million records of >254 thousand plant species, with the species–area relationship, to estimate the effect of land‐use and climate change on global biodiversity persistence. We estimated that the number of plant species committed to extinction over the long term has increased by 60% globally between 1900 and 2015 (from ~10,000 to ~16,000). This number is projected to decrease slightly by 2050 under the most optimistic scenario of land‐use change and to substantially increase (to ~18,000) under the most pessimistic scenario. This means that, in the absence of climate change, scenarios of sustainable socio‐economic development can potentially bring extinction risk back to pre‐2000 levels. Alarmingly, under all scenarios, the additional impact from climate change might largely surpass that of land‐use change. In this case, the estimated number of species committed to extinction increases by 3.7–4.5 times compared to land‐use‐only projections. African regions (especially central and southern) are expected to suffer some of the highest impacts into the future, while biodiversity decline in Southeast Asia (which has previously been among the highest globally) is projected to slow down. Our results suggest that environmentally sustainable land‐use planning alone might not be sufficient to prevent potentially dramatic biodiversity loss, unless a stabilization of climate to pre‐industrial times is observed.     

百合属植物资源的保护与利用

中国百合属（ＬｉｌｉｕｍＬ．）植物资源丰富,特有种多,分布范围广,利用历史悠久,是世界百合杂交育种的不可多得的原始材料,已培育许多著名的新品种。为了发挥我国百合资源优势,必须对百合种质资源进行监控,及早解决珍稀濒危种的就地保护问题,恢复和扩大种群分布范围,制定符合我国经济和文化发展要求的杂交育种计划,选育抗热、抗病、矮化的品系,加强种球营养生长、开花生理及休眠机理研究,解决种球复壮及周年供花的关键技术,充分发挥鳞茎的综合利用效益,以达到积极保护和科学利用我国百合资源的目的。