千岛湖库区种子植物区系研究

分析论述了浙江省淳安县千岛湖库区的种子植物区系。该区共有野生种子植物114科、401属、666种,其中裸子植物有4科6属6种,被子植物中单子叶植物11科66属95种,双子叶植物99科329属565种。科的分布区类型以世界广布、泛热带分布和北温带分布居多,热带分布的科多于温带分布的科(48/28)。属的数量统计显示该区单种属和寡种属共有393属,占总属数的71.51%,说明本地区植物组成较为分散。属的分布区类型以泛热带分布最多、共94属,占总属数的23.44%;其次是北温带分布及其变型、有56属,占总属数的13.97%。热带分布与温带分布的属数相当(180/171)。通过大陆和岛屿种子植物区系的分析比较得出,生境片段化可能已经影响了千岛湖库区植物区系的分布。     

千岛湖栖息地片段化效应对鸟类巢捕食风险的影响

为了解栖息地片段化对鸟类巢捕食风险的影响,我们于2010年4-8月,在千岛湖地区选取16个岛屿,分别在岛屿边缘和内部区域用放置鸡蛋(大型卵)和鹌鹑(Coturnix japonica)蛋(小型卵)的方法进行人工模拟地面巢试验,研究不同体积大小鸟卵的巢捕食率及其差异,分析巢捕食率与岛屿面积、隔离度、形状指数和植物物种丰富...     

千岛湖陆桥岛屿地表蚂蚁群落物种多样性空间格局及其影响因素

为了探讨千岛湖岛屿景观参数对地表蚂蚁群落物种α和β多样性空间格局的影响, 作者分别于2017和2018年的5-8月, 采用陷阱法、凋落物分拣法和手捡法调查了千岛湖33个岛屿上的地表蚂蚁群落, 并依据食性将其划分为捕食性蚂蚁和杂食性蚂蚁。利用回归模型分析了全部蚂蚁、捕食性蚂蚁和杂食性蚂蚁群落α和β多样性与岛屿景观参数的关系。结果表明, 岛屿面积对全部蚂蚁、捕食性蚂蚁和杂食性蚂蚁的物种丰富度均有显著的正向影响, 而隔离度则无显著作用。蚂蚁群落的β多样性由空间周转组分主导。岛屿面积差对全部蚂蚁、捕食性蚂蚁和杂食性蚂蚁群落β多样性的嵌套组分有正向影响, 隔离度差只对杂食性蚂蚁的总体β多样性有正向影响。因此, 岛屿面积是影响千岛湖地表蚂蚁群落物种丰富度的主要因素, 并且岛屿面积通过嵌套组分来影响蚂蚁群落的β多样性, 表现出选择性灭绝过程。此外, 不同食性蚂蚁可能因为扩散能力的差异对岛屿景观参数产生不同的响应。     

Effects of plant traits and the relative abundance of common woody species on seedling herbivory in the Thousand Island Lake region

Aims Plant-herbivore interaction is a hot topic in the study of biodiversity and ecosystem functions. Herbivores can negatively affect seedling growth and therefore can alter the dynamics of plant recruitment. However, previous studies do not fully reveal the relative importance of different plant functional traits on herbivory intensity and rarely link herbivory to the relative abundance of plant species.Methods Here, we measured 11 plant functional traits and the relative abundance of seedlings of 16 common woody species in the subtropical forests on 29 islands in Thousand Island Lake, East China. We then used multivariate regression and variance partitioning to test the contribution of functional traits and the relative abundance to interspecific differences of insect herbivory intensity.Important findings Our study found that both plant functional traits (e.g. carbon nitrogen ratio, leaf thickness) and the relative abundance of woody species played important roles in herbivory intensity, and they jointly contributed 54% of the variance of the interspecific differences. Among these factors, species with higher defensive ability, lower nutrient content and higher relative abundance had lower herbivory intensity. We suggest to consider both individual level traits (functional traits) and community level attributes (the relative abundance) in future herbivory studies.     

Effects of habitat fragmentation on the functional diversity of insects in Thousand Island Lake,China

Due to habitat fragmentation, the loss of species diversity has been extensively studied. On the contrary, the effects of habitat fragmentation on functional diversity is still poorly understood. In the Thousand Island Lake, we conducted studies of insect functional diversity on a set of 29 isolated islands. We used 10 functional diversity indices from three aspects (functional richness, functional evenness and functional divergence) to respectively describe functional diversity of insects on sample islands. We found the following results: (i) The functional indices selected could reflect the functional diversity of sample islands and it is further proved that in general, three components of functional diversity were independent of each other; (ii) Sample islands could be divided into two categories, island JSD and the remaining islands; (iii) Functional richness increased with island area and shape index, but had no significant correlation with isolation. Likewise, both functional evenness and functional divergence had no significant correlation with island attributes. The conclusion to emphasize from our research is that: (i) habitat fragmentation reduced the biological functional diversity to some extent, further demonstrating the importance of habitat continuity in biodiversity protection; and (ii) for functional diversity protection of insects in a fragmented landscape, an island which has high approximate shape index values of at least hundred hectare magnitude order has a critical promoting effect.     

千岛湖库区岛屿面积对植物分布的影响及植物物种多样性保护研究

修建大坝形成水库蓄水是造成景观破碎化的原因和形式之一.本研究选取了浙江千岛湖库区景观破碎化的典型区域小金山林场,调查了74个大小不一的岛屿,研究了面积对植物物种分布的影响,并比较了使物种多样性最大化的几种植物物种保护方案:小岛组合、中岛组合、大岛组合、大中小组合岛.调查共记录到乔木物种56种,灌木物种79种.将岛屿按照面积由大到小排序,将相对应分布的乔木、灌木绘制成植物物种分布表.结果显示:乔木中分布不受面积影响的物种有15种,受面积影响的有11种,介于两者之间的有30种;灌木物种中不受面积影响的有24种,受面积影响的有16种,介于两者之间的有39种.将乔木、灌木和总物种数分别累加,同时将相对应的岛屿面积按不同组合累加,绘制累加物种和面积关系图,发现在特定的相同累加面积下,组合岛的累加乔木、灌木、总物种数最多,小岛组合次之,大岛组合最少.因此,建立相同面积的保护区时,组合岛有利于保护更多的物种.     

千岛湖社鼠种群遗传现状及与生境面积的关系

以千岛湖地区13个岛屿上的社鼠(Niviventer confucianus)种群为研究对象,利用13个微卫星位点分析了13个社鼠种群的遗传现状,并探讨了种群遗传现状与岛屿面积大小之间的关系。研究结果显示,13个社鼠种群的平均观测等位基因数(Na)与平均有效等位基因数(Ne)分别为7.385,5.952,平均期望杂合度(He)与平均观测杂合度(Ho)分别为0.819,0.930,平均多态信息含量(PIC)为0.760,说明13个社鼠种群均具有较高的遗传多样性。13个种群间的分化系数(Fst)为0.053,表明种群间的遗传分化较小。3个面积较大且相近岛屿上社鼠种群,即高仙阁种群 (Gaoxiange Island,G);乌石T岛种群 (Wushi T Island,WT);东门岛种群 (Dongmen Island,DM)间的Fst值均小于0.05,表明种群间无分化,而小岛种群与大岛种群间的分化却比较明显。此外,一元回归结果显示,多态信息含量(PIC)和Shannon多样性指数(I)与岛屿面积大小之间均存在显著地正相关关系。以上结果说明,在社鼠种群进化过程中,生境面积的缩小可能使种群的遗传结构发生改变,并有可能导致种群的快速进化。     

千岛湖陆桥岛屿鸟类集团对栖息地片段化的敏感性及其季节变化

为探究千岛湖陆桥岛屿不同鸟类集团对栖息地片段化敏感性的差异和季节变化,于2009年4月—2012年1月鸟类繁殖季(4、5、6月)和冬季(11、12、1月)对千岛湖41个陆桥岛屿鸟类集团进行了研究。结果表明,冬季杂食鸟对片段化敏感性高于食虫鸟,繁殖季时二者无显著差异,繁殖季和冬季时下层鸟对片段化敏感性均高于林冠鸟,冬季留鸟对片段化敏感性高于候鸟,繁殖季则无显著差异。杂食鸟和留鸟对片段化敏感性存在季节差异,而食虫鸟、林冠鸟、下层鸟和候鸟对片段化敏感性均无季节差异。不同鸟类集团对栖息地片段化敏感性的差异和季节变化规律,有助于人们在栖息地管理和保护区设计时采取更有针对性的鸟类保护措施。     

中国蜥蜴类生活史和生态学特征数据集

截至2020年底, 中国共有226种蜥蜴类(不包括外来入侵种), 是世界上蜥蜴类多样性最丰富的国家之一。系统整理中国现有蜥蜴类的特征数据在物种起源与进化、形成与灭绝、保护生物学等研究中具有重要意义。但是, 目前还没有关于我国蜥蜴类生活史、生态学和地理分布等物种特征的完整数据库。本文通过系统查阅文献和数据资料, 共收集整理了中国现有226种本土蜥蜴类19个特征数据: 描述年份、中国受威胁等级、全球受威胁等级、是否中国特有种、是否岛屿特有种、平均体长、平均体重、食性、窝卵数、繁殖模式、四肢发育、活动时间、栖息生境、栖息地类型、栖息地宽度、海拔分布范围、地理分布范围、动物地理界和分布省份。在上述特征中, 除了四肢发育、描述年份、是否中国特有种、是否岛屿特有种和分布省份外, 其余特征数据均存在不同程度的缺失, 数据完整度为47.14%-100%。本数据集是目前关于中国蜥蜴类最新和最全的物种特征数据库, 可为我国蜥蜴类生态学、进化生物学、生物地理学和保护生物学等研究领域提供数据支持。     

Species characteristics associated with extinction vulnerability and nestedness rankings of birds in tropical forest fragments

Following habitat fragmentation, species are predicted to go locally extinct from remnant patches in a predictable order due to differential extinction vulnerabilities. This selective species loss will result in nested distributions of species such that species found in depauperate patches will also tend to be found in larger, more speciose patches. Therefore, it should be possible to determine the relationship between species-specific characteristics and extinction vulnerability by comparing the order in which species are nested [i.e. nestedness ranking (NR)] with various natural history characteristics available from the literature and/or collected in the field. In this study, we investigate the relationship between the NRs of 41 resident forest-interior bird species inhabiting recently isolated landbridge islands in Lago Guri, Venezuela, with a large number of natural history characteristics collected from the literature (regional abundance, body length, habitat specificity, trophic guild, sensitivity to disturbance, range size) and from the field (local population density). In a comparison of the best regression models generated using just variables available through the literature (i.e. no local population density) with the best model generated using all possible variables, we found that the inclusion of field-based data significantly improved the amount of variation explained. The best overall model ( r ²=0.40, P <0.001) included body size, habitat specificity, zoogeographic distribution (a measure of range size) and local population density as predictors of NR. Understanding the factors that influence extinction vulnerability has important implications for conservation and could be used to help direct management efforts.     

千岛湖陆桥岛屿繁殖鸟类的扩散能力差异 对群落动态的影响

岛屿生物地理学理论的核心过程是岛屿物种的周转, 包括迁入与灭绝。本研究旨在探讨扩散能力差异对岛屿繁殖鸟类群落动态的影响。2007年4月至2013年6月, 采用样线法调查了千岛湖36个陆桥岛屿的繁殖鸟类, 依据扩散能力强弱将其划分为两类, 结合陆桥岛屿参数, 并运用逻辑斯蒂回归模型和最大似然法, 来研究鸟类扩散能力的不同对其周转率的影响。结果表明, 千岛湖繁殖鸟类扩散能力强的物种具有较高周转率且受岛屿参数约束较小, 而扩散能力弱的物种周转率较低且对岛屿参数变化更敏感。因此, 千岛湖陆桥岛屿繁殖鸟类的扩散能力显著影响其群落动态。     

千岛湖花臭蛙个体发育过程中的食性变化

个体发育过程中的食性变化普遍存在于无尾目类群中。我们于2012~2013年,对千岛湖地区的花臭蛙(Odorrana schmackeri)进行抓捕采样,测量体长、体重以及头宽等身体指标,同时鉴定胃内食物并加以测量和分析。调查期间,共捕获花臭蛙838只,测量胃内食物2 178个。结果表明,花臭蛙食物种类丰富,食物类群隶属78科,但食谱宽度较窄。随着花臭蛙体长增加,其摄食的食物总体积和单个食物体积显著增加,但摄食食物数量显著减少。同时,不同体长的花臭蛙对不同食物的摄食频率也有不同。半翅目、膜翅目以及等翅目等小型食物的摄食频率随花臭蛙体长的增加而变小,而直翅目以及鳞翅目幼虫等大型食物的摄食频率随花臭蛙体长的增加而变大。综上所述,千岛湖地区花臭蛙在个体发育过程中存在食性变化,因此在以后无尾目类群的食性研究中,应将个体发育的因素考虑在内。     

BIODIVERSITY RESEARCH: Nestedness for different reasons: the distributions of birds,lizards and small mammals on islands of an inundated lake

Aim We examined whether the community compositions of birds, lizards and small mammals were nested in a fragmented landscape in the Thousand Island Lake, China. We also assessed whether the mechanisms influencing nestedness differed among these taxonomic groups. Location Thousand Island Lake, China. Methods Presence/absence matrices were compiled for birds (42 islands) and lizards (42 islands) using line‐transect methods, and for small mammals (14 islands) using live‐trapping methods from 2006 to 2009. Nestedness was analysed using BINMATNEST, and statistical significance was assessed using the conservative null model 3. We used Spearman rank correlations and partial Spearman rank correlations to examine associations of nestedness and habitat variables (area, isolation, habitat diversity and plant richness) as well as life‐history traits (body size, habitat specificity, geographical range size and area requirement) related to species extinction and immigration tendencies. Results The community compositions of birds, lizards and small mammals were all significantly nested, but the causal factors underlying nestedness differed among taxonomic groups. For birds, island area, habitat specificity and area requirement were significantly correlated with nestedness after controlling for other independent variables. For lizards, habitat heterogeneity was the single best correlate of nestedness. For small mammals, island area, habitat heterogeneity and habitat specificity were significantly correlated with nestedness. The nested patterns of birds, lizards and small mammals were not attributable to passive sampling or selective colonization. Main conclusions The processes influencing nested patterns differed among taxonomic groups. Nestedness of bird assemblages was driven by selective extinction, and lizard assemblage was caused by habitat nestedness, while nestedness of small mammals resulted from both selective extinction and habitat nestedness. Therefore, we should take taxonomic differences into account when analysing nestedness to develop conservation guidelines and refrain from using single taxa as surrogates for others.     

生境片段化对千岛湖马尾松林内土壤种子库的影响

土壤种子库是森林群落更新的主要来源之一,对森林的演替和恢复等具有重要意义。生境片段化现象正日益严重地影响着森林群落,并可影响森林土壤种子库。研究了千岛湖地区的大陆及岛屿次生马尾松林内土壤种子库的组成及其影响因素(e.g.,岛屿面积,形状指数,隔离度和距岛屿边缘距离等)。根据大陆和岛屿的面积及边缘梯度,采用大数量小样方法,分别在土壤种子库最大化(初冬,2015年12月)和最小化(晚春,2016年4月)时期对马尾松林内土壤进行了机械取样。对土壤样品进行萌发实验,检测了两个时期的土壤种子库上层(0—2 cm)和下层(2—5 cm)种子组成,并通过广义线性混合效应模型等手段分析其影响因素。结果显示:(1)所有316个土壤样本中,萌发出幼苗1422株,隶属于29科、40属、41种。其中,木本植物幼苗占13种1024株,草本占28种398株。(2)Jaccard指数和相关性分析均显示初冬、晚春时期的土壤种子库组成具有很高的相似性;土壤种子库上、下层组成的相似性也很高。(3)广义线性混合效应模型分析显示,在大陆和岛屿上,土壤种子库下层种子含量低于上层;而大陆样地土壤种子库中的木本植物种子数较岛屿样地高。岛屿上,土壤种子库中的种子数随土层的加深而降低;随边缘梯度升高也下降,尤其是草本植物的种子。对于岛屿上的木本植物,不耐阴种的种子数量远大于耐阴种,尤其是土壤下层。表明千岛湖地区马尾松林内土壤种子库组成受到生境片段化的影响,进而可能作用于该类型森林群落的演替。     

千岛湖岛屿社鼠的种群年龄结构和性比

2009年7月至11月以及2010年3月至11月在千岛湖地区2个岛屿上对社鼠(Niviventer confucianus)种群进行标志重捕,通过对社鼠种群年龄结构和性比的研究,探讨陆桥岛屿环境下生境片段化对社鼠种群结构的影响。结果显示:社鼠种群年龄结构整体上均表现为由上半年幼年组和亚成年组占优势逐渐过渡到下半年成年组和老年组占绝对优势,岛屿环境对社鼠年龄结构变化的影响与陆地环境有所不同;两岛社鼠种群数量与性比(♀:♂)之间均存在显著的负相关性(B岛2010年7-11月除外),当种群数量处于高峰期时,雌性少于雄性,而种群数量处于低潮期时,雌性多于雄性,这可能是社鼠种群数量变动内部调节机制的一种表现;由于9-10月和2-3月的繁殖高峰以及高的胎仔数,翌年上半年种群数量就能恢复并达到全年最高峰。     

千岛湖片段化景观中蜘蛛群落物种多样性和功能群结构及其影响因素

生境片段化对蜘蛛群落有着重要影响,目前这方面的研究较少,多集中于不同植被类型间蜘蛛群落的比较研究。在千岛湖片段化景观中选取16个陆桥岛屿,从2010年春季到2011年秋季,按季度(春、夏、秋季)6次采用Winkler法收集蜘蛛标本,分析其物种多度、多样性、季节动态和功能群差异,并对不同大小岛屿上蜘蛛的功能群的多度以及功能群比例差异进行单因素方差分析。结果表明:共收集到蜘蛛标本3503头,用于统计分析的成蛛1438头,归属于30科82种,其中幽灵蛛科(Spermophora)、管巢蛛科(Clubionidae)、螲蟷科(Ctenizidae)、蟹蛛科(Thomisidae)分别占总数的7.37%、6.61%、5.84%、5.29%,螲蟷科(Ctenizidae)在16个岛屿上均有分布。Shannon-Wiener指数在不同季节间差异显著(P0.05),物种丰富度在秋季最高。在功能群上,伏击型蜘蛛的多度最高,其次为游猎型蜘蛛,结圆网型蜘蛛多度最低,穴居型蜘蛛的多度与其他各功能群呈显著差异(P0.05);游猎型蜘蛛与伏击型蜘蛛的多度均显著高于结皿网型蜘蛛与结圆网型蜘蛛(P0.05);蜘蛛的各功能群数量在小岛与大岛这两种不同的岛屿类型上表现出显著差异,小岛上伏击型蜘蛛的物种数显著高于大岛上的物种数;比例上,结皿网型蜘蛛和伏击型蜘蛛在小岛上占功能群总体数目的比例显著低于大岛上的比例(P0.05),小岛上的游猎型蜘蛛占功能群总体数目的比例显著高于大岛上的比例(P0.05),结圆网型蜘蛛与穴居型蜘蛛在不同类型的岛屿间不存在显著差异。总体而言,秋季蜘蛛物种丰富度最高,蜘蛛的多样性与季节相关;生境片段化对蜘蛛功能群的分布产生了一定影响。     

千岛湖片段化生境中木本植物种子雨基本特征及其影响因子

为探究片段化生境中木本植物种子雨的基本特征,该研究根据2015—2020年(研究期间)在千岛湖样岛上的植物群落长期监测样地内每月收集的种子雨数据,采用Kruskal-Wallis检验对木本植物的种子雨密度进行年际差异分析,对不同传播方式物种的种子雨密度进行月份间差异性分析,并利用线性混合效应模型,探究岛屿空间特征(岛屿面积、距最近岛屿的距离、距大陆的距离)以及气候因子(0 ℃以上积温、降水量)对木本植物以及不同传播方式物种的种子雨密度的影响。结果表明:(1)2015—2020年6年间,在29个样岛用240个收集器共收集到877 178粒木本植物的成熟种子,属于26科40属52种。(2)动物传播是木本植物主要的种子传播方式,不同传播方式物种的种子雨时间动态存在较大差异。(3)木本植物的种子雨年密度与岛屿面积和年积温呈显著正相关,与年降水量呈显著负相关。(4)自主传播物种的种子雨月密度与距最近岛屿的距离呈显著正相关,而动物传播物种的种子雨月密度则与距大陆的距离呈显著正相关,风力传播物种的种子雨月密度与月积温呈极显著正相关。综上表明,生境片段化通过岛屿空间特征影响了木本植物种子雨的时间动态。     

气候变化对物种脆弱性影响的多组分评估——以中国山杏为例

气候变化威胁着全球生物多样性,评估物种脆弱性是研究气候变化对生物多样性影响的关键所在。目前多数研究主要通过物种适宜区面积变化来判断物种脆弱性,这单一维度会忽略其它因素的影响。采用多组分评估框架,将物种适宜区面积变化、生境破碎程度变化、受保护面积变化和人类干扰程度变化四个组分纳入物种总体脆弱性指数中,以中国具有较高经济和生态价值的山杏(Armeniaca sibirica)作为研究对象,评估未来(2061—2080年)三种共享社会经济路径(ssp)ssp126、ssp245、ssp585下山杏物种脆弱性。研究结果表明：未来山杏生境适宜区有向我国东北和西北方向扩张的趋势,扩张区面积明显大于消失区,这种差异化程度依赖于社会发展路径情景;未来适宜区内的保护区面积将由当前6.50×10⁴km²增加到1.10×10⁵km²(三种气候变化情景下的平均值),未来适宜生境破碎化程度将保持稳定,生境适宜区内的人类干扰强度将下降;各组分的比较中,受保护面积变化对山杏总体脆弱性的贡献将超过山杏适宜生境面积变化和其它组分的贡...