替代指标在生物多样性快速评价中的应用

生物多样性评价工作是生物多样性保护的基础,而替代指标的应用是在环境影响评价中实现生物多样性快速评价的重要方法之一.本文介绍了生物多样性替代指标的概念,分析了不同生物类群之间广泛存在的相关性,总结了大尺度上兽类、鸟类、维管束植物物种数的经验比例(1:5:50).对目前可供使用的生物多样性替代指标进行了系统整理和分类,将其划分为生物类替代指标(包括指示类群、功能类群和珍稀濒危类群)和生境类替代指标(包括环境因子、景观格局和自然圣境).对不同指标的替代机理、有效性、使用方法和适用范围等进行了归纳,探讨了增强生物多样性替代指标应用有效性和评价精度的主要途径.研究可为保护地规划、生物多样性监测和环境影响评价等领域开展生物多样性快速评价,以及环境评价制度中生物多样性影响评价的完善提供参考.     

基于ISSR标记和线粒体Cyt b基因分析高原鼠兔的遗传多样性及其遗传分化

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原的特有动物和关键种。本实验应用ISSR分子标记和细胞色素b(Cytochrome b,Cytb)基因序列分析了雅鲁藏布江两岸高原鼠兔4个种群的遗传多样性和遗传分化。结果显示,两种标记所得到的4个种群的遗传多样性都较高,并以Cytb基因为指标的遗传多样性水平在种群间体现出较大差异。在ISSR标记中,分子方差分析(AMOVA)表明种群间的遗传变异为13.50%,种群分化较低且UPGMA聚类时江北岸与南岸的种群有交叉;而在Cytb基因中遗传变异主要发生在种群间,占79.24%,种群间存在着显著的遗传分化,且江北岸和南岸的两个种群分别聚为一类。研究结果表明,mtDNA基因在反映种群遗传多样性和遗传分化上较ISSR分子标记相对具有优势。     

山稻蝗不同种群的遗传多样性研究

应用RAPD技术对我国长江以南丘陵山区6个种群山稻蝗Oxya agavisa进行了遗传多样性分析.10条随机引物共扩增出90条清晰稳定的片段,其中多态性位点为87个,总的多态位点百分率96.7%.采用Shannon's遗传多样性值和Nei's基因多样性指数分析种群内的遗传多样性及种群间的遗传分化,结果表明山稻蝗湖南通道种群遗传多样性最高;两种指数估算的种群间遗传分化系数(44.5%,41.3%)均表明:山稻蝗种群内的遗传多样性稍大于种群间的遗传多样性.分别用Between-groups linkage、UPGMA和NJ法构建所有个体间的聚类关系图,聚类结果分析表明:位于同一纬度附近且地理上相距较近的种群优先相聚,聚类关系与生境条件、地理距离间呈现出一定的相关趋势.     

异色瓢虫不同地理种群的ISSR种群多样性分析

异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)在亚洲地区是一种重要的捕食性天敌昆虫,但是当引入到欧美后,对当地的物种产生了威胁.本文用ISSR技术对两个中国本地种群和一个引入美国的种群进行了种群多样性以及种群分化的分析.8条ISSR引物共扩增出105条带,其中多态性条带比率为96.19%.Nei's多样性指数、Shannon信息指数、多态性条带比率,在中国种群与美国种群中均非常接近,种群分化不明显(G_(st)=0.042).AMOVA分析显示种群多样性主要来源于种群内部,种群问的基因流非常强(N_m=5.537).基于Nei's多样性构建的聚类结果显示ISSR是一种快速有效的研究异色瓢虫种群多样性关系的技术.     

紫薇品种表型多样性分析

对111个紫薇品种的17个表型分类性状多样性进行了研究。结果表明,紫薇品种具有丰富的表型多样性,平均遗传多样性指数为0.707。总体上是数量性状形态多样性指数大于质量性状,其中花色、瓣爪色2个质量性状和花径、着花数、花序长、花序宽、种子千粒重5个数量性状变异明显,其多样性指数分别大于1.2和1.4。不同紫薇品种群表型性状多样性差异明显,多样性指数由高到低依次为:红薇品种群(H'=0.838)、堇薇品种群(H'=0.823)、银薇品种群(H'=0.696)、矮生品种群(H'=0.604)、复色品种群(H'=0.573)。通过主成分分析,上述2个质量性状和5个数量性状主成分的贡献率为67.70%,包括花序长、花序宽、着花数、花色数、花色、种子千粒重、瓣爪色、叶色、小枝四棱、花香、花径等11个形态性状指标,代表了紫薇品种表型分类性状的综合特征。基于表型形态性状,111个紫薇品种可聚类为5大类群,其遗传聚类与花色及株型关系密切,4个以花色为主要分类性状的品种群总体演化趋势是:堇薇品种群→红薇品种群→银薇品种群→复色品种群。     

蒙古沙拐枣种群形态和同工酶变异的比较研究

调查和测定了中国西北荒漠地区的蒙古沙拐枣(Calligomum mongolicum Turcz)5个种群的形态学指标,应用方差分析(MANOVA)、主成分分析(PCA)和聚类分析,对种群间及种群内的形态性状进行研究。结果表明,种群间的形态变异差异显著。植株高度、种子刺毛长度和种子重量指标具有较强的形态差异性分析意义。形态差异(欧氏距离)与种群间基因流动(地理距离)间没有发现相关关系。聚类分析结果表明,种群M1与M2亲缘关系最近,种群M5与其他种群的亲缘关系相对较远;采用垂直板聚丙烯酰胺电泳技术对5个种群的3个酶系统进行了遗传多样性分析,结果表明,种群M5与其他种群的遗传一致度稍低(0．8197～0．8902)以外,其余各种群遗传一致度较高(0．8480～0．9505),体现其亲缘关系较近。依据Nei的遗传距离进行聚类,结果与形态聚类结果有一定的相似性。     

核心种质数量性状代表性评价指标的研究

对植物核心种质数量性状遗传多样性代表性的评价指标进行了系统的研究．以夏播菜用大豆154个品种为材料,采用马氏距离计算品种间的距离,并用不加权类平均法(UPGMA)进行聚类,根据树型图,采用逐步聚类随机取样法,构建了37个品种组成的核心种质．以此为例,通过方差F测验、均值t测验、极差符合率、表型频率分布、遗传多样性指数、表型相关分析等多个指标分析,来评价核心种质数量性状遗传多样性的代表性,结果表明构建的核心种质具有代表性,表明核心种质评价需包含评价遗传变异和遗传结构的指标．     

柴达木野生黑果枸杞的空间遗传结构

基于cpDNA序列, 研究柴达木野生黑果枸杞(Lycium ruthenicum)的遗传多样性、遗传结构和单倍型进化关系, 可为其种群的遗传保护提供理论依据。该研究基于3个筛选的叶绿体多态引物: psbA-trnH、psbK-psbI和trnV, 利用群体遗传分析方法研究柴达木盆地野生黑果枸杞的遗传变异格局: 利用软件DnaSP 6.0和Permut 2.0计算分子多样性指标, 利用分子方差分析研究组间和种群间的遗传变异来源, 利用单倍型网络分析和主坐标分析研究单倍型的聚类关系; 利用最大似然树和贝叶斯系统树分析单倍型的谱系进化关系。结果显示: 叶绿体序列psbA-trnH、psbK-psbI和trnV拼接后的总长度为1 454 bp, 鉴别出14个核苷酸变异位点, 共定义了7个单倍型。种群间总的遗传多样(h_T)和种群内遗传多样性(h_S)分别为0.916和0.512。AMOVA分析结果表明, 80%以上的遗传变异来源于组间和种群间。叶绿体单倍型的贝叶斯系统树和最大似然树均表明柴达木盆地黑果枸杞种群聚为2支: 德令哈和格尔木为一支, 诺木洪为另一支。单倍型网络和主坐标分析结果揭示的拓扑结构和聚类关系与系统树一致。Mantel检验结果表明柴达木黑果枸杞种群间的遗传距离与地理距离存在显著的弱相关关系(r = 0.591 1, p = 0.000 9)。柴达木盆地黑果枸杞种群具有较高的遗传多样性, 种群间遗传分化显著。从遗传多样性保护的角度而言, 具有较高遗传多样性的诺木洪林业站和格尔木新乐村种群可划分为保护管理单元。     

Spatial genetic structure of Lycium ruthenicum in the Qaidam Basin

基于cpDNA序列, 研究柴达木野生黑果枸杞(Lycium ruthenicum)的遗传多样性、遗传结构和单倍型进化关系, 可为其种群的遗传保护提供理论依据。该研究基于3个筛选的叶绿体多态引物: psbA-trnH、psbK-psbI和trnV, 利用群体遗传分析方法研究柴达木盆地野生黑果枸杞的遗传变异格局: 利用软件DnaSP 6.0和Permut 2.0计算分子多样性指标, 利用分子方差分析研究组间和种群间的遗传变异来源, 利用单倍型网络分析和主坐标分析研究单倍型的聚类关系; 利用最大似然树和贝叶斯系统树分析单倍型的谱系进化关系。结果显示: 叶绿体序列psbA-trnH、psbK-psbI和trnV拼接后的总长度为1 454 bp, 鉴别出14个核苷酸变异位点, 共定义了7个单倍型。种群间总的遗传多样(h_T)和种群内遗传多样性(h_S)分别为0.916和0.512。AMOVA分析结果表明, 80%以上的遗传变异来源于组间和种群间。叶绿体单倍型的贝叶斯系统树和最大似然树均表明柴达木盆地黑果枸杞种群聚为2支: 德令哈和格尔木为一支, 诺木洪为另一支。单倍型网络和主坐标分析结果揭示的拓扑结构和聚类关系与系统树一致。Mantel检验结果表明柴达木黑果枸杞种群间的遗传距离与地理距离存在显著的弱相关关系(r = 0.591 1, p = 0.000 9)。柴达木盆地黑果枸杞种群具有较高的遗传多样性, 种群间遗传分化显著。从遗传多样性保护的角度而言, 具有较高遗传多样性的诺木洪林业站和格尔木新乐村种群可划分为保护管理单元。     

构建我国生物多样性评价的指标体系

生物多样性指标体系的建设过程长期而复杂,需要结合科学研究、监测以及决策制定,并基于合理的结构进行指标设计.构建适宜的生物多样性评价指标体系、监测评估生物多样性状况及变化趋势,已被纳入我国国家生物多样性战略及其行动计划.本文结合国内外经验,从指标的逻辑框架、空间尺度、时间尺度、指标类型、评价方法等5个方面探讨了指标体系构...     

利用微型生物指示评价污水处理厂运行的研究进展

目前基于理化指标和出水水质来调控污水处理厂运行工况存在一定滞后性,且建立的控制策略不利于系统长期稳定地运行.活性污泥工艺运行状态对微型生物的种群结构具有显著影响,可利用微型生物种群结构来指示和评价污水处理厂运行,且有利于建立面向种群优化的控制系统.在介绍微型生物分类、鉴定、计数的基础上详细阐述了微型生物种群结构与污水处理厂运行状态的相关性与内在联系,力求为今后利用微型生物种群结构特性来指示,评价污水处理厂的运行奠定基础.并对此方面的研究方向进行了展望.     

中国陆域生物多样性综合评估指标体系构建

陆域生物多样性综合评估是保护生物多样性的重要基础工作,评估生物多样性现状和变化趋势、分析其损失的影响因素,是制定生物多样性保护政策与措施的前提和必要条件。目前,我国在陆域生物多样性综合评估方面尚未形成统一的评估指标体系。本研究围绕《生物多样性公约》爱知生物多样性目标、联合国可持续发展目标,借鉴国际上生物多样性评估新趋势,基于压力-状态-响应(PSR)概念框架,构建了我国陆域生物多样性综合评估指标体系,确定了22项评估指标,其中状态指标8项,压力指标7项,响应指标7项,并对指标相关性和可获得性进行分析。指标体系不仅可以对陆域生物多样性基本状况、受威胁程度、保护成效进行单独定量评价,还可以用于陆域生物多样性综合定量评估,以优化调整生物多样性优先保护区和保护措施。本研究可以为管理部门核算绿色国内生产总值(GDP)、制定区域生态补偿政策等提供技术支撑。     

准噶尔盆地荒漠景观不同地貌类型鼠、蚤多样性及分布特征

为揭示鼠、蚤空间分布特征与变化规律,本研究以准噶尔盆地鼠疫自然疫源地为靶区,基于鼠类和蚤类的样点采集数据,计算不同地貌的鼠、蚤生态学指标并分析其相关性。基于不同行政区生态学指标计算结果,借助Moran′s I指数、重心模型、标准差椭圆等分析方法探究不同行政区鼠、蚤生态学指标的聚类特征,开展鼠、蚤的空间分布特征及变化规律的相关研究。结果表明：(1)通过对不同地貌鼠、蚤生态指标的研究,可得出鼠、蚤的物种多样性和生态优势度呈负相关,表明在物种多样性较高的群落中,鼠、蚤生态优势度表现不明显。鼠类物种多样性较高的地貌类型与蚤类物种多样性呈正相关,证实鼠类(宿主)物种数量增加,蚤类(寄生)物种的数量也在增加。低海拔地区鼠、蚤群落的相似性总体上大于中海拔地区群落相似性,且相似性系数q值与Cody指数呈相反变化趋势;(2)不同鼠、蚤指标单变量Moran′s I指数表明,鼠类数量、子午沙鼠数量、蚤类均匀度的全局Moran′s I指数大于0,且P值小于0.05,表现出空间集聚现象。单变量局部空间自相关分析结果表明,部分鼠、蚤指标存在多种聚类模式,其中最为典型的聚类模式是高—高聚类模式。不同鼠、蚤指标双变量...     

以昆虫作为指示生物评估森林健康的生物学与生态学基础

昆虫是森林生物多样性的重要组成部分,在森林生态系统主体群落中,昆虫与植物密切关联.森林害虫胁迫及昆虫多样性变动,对于评估森林生态系统健康状况具有重要价值.昆虫多样性可用于对森林生态系统健康的快速评估,如基于昆虫指示生物评价森林生态系统的毒害水平、物种丰富度、多样性水平、靶标昆虫的地位和特有种水平等.针对影响森林环境健康的重要干扰因子,本文阐述了应用昆虫作为指示性生物监测与评估森林健康状况的生物与生态学依据,讨论了昆虫种群,特别是珍稀物种种群在生境破碎干扰下的种群波动,以及大气污染、干旱和二氧化碳浓度升高等对昆虫种群密度与分布的影响等.同时,分析了昆虫作为指示性生物监测与评估森林环境健康所存在的问题.     

福建省两栖类物种多样性评估

地区性物种多样性评价是当前全球生物多样性研究的重要组成部分。本文采用G-F指数对福建省两栖类物种多样性进行评估,同时利用弦距离类间平均连锁的方法对福建省22个县（市）和5个两栖动物地理省进行聚类分析。结果表时：福建省各县（市）的两栖类物种多样性差异较大,其中武夷山市两栖类物种多样性的G指数,F指数和G-F指数分别为2.978,4.863和0.388。处于华中区的3个地理省（闽北、闽东和闽西地理省）首先聚类,而后与处于华南区的闽中地理省聚类,最后与闽南地理省合并。聚类结果与福建省两栖动物地理区划大体一致,但个别县（市）不太相符,作者建议将大田县划归在华中区的闽西地理省。     

内蒙古扁蓿豆遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记对分布于内蒙古不同地区的扁蓿豆(Medicago ruthenica)8个地理种群进行了遗传多样性研究.结果表明:扁蓿豆具有较高的遗传多样性;15个引物共扩增出363个位点,物种水平上Nei s基因多样性指数为0.198 9,Shannon多样性指数为0.303 7;种内总基因多样性为0.308 6,种群内基因多样性为0.198 9,64.45%的遗传变异存在于种群内,35.55%的遗传变异存在于种群间,种群间的遗传分化系数为0.355 5,基因流为0.906 4,8个种群间基因交流较少,遗传分化较强.UPGMA遗传距离聚类结果表明,生态地理条件相似的种群优先聚集.     

内蒙古小花棘豆遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记对内蒙古西部地区小花棘豆（Oxytropis glabra DC.）6个地理种群进行了遗传多样性研究.结果表明：小花棘豆具有较高的遗传多样性;14个引物共扩增出327个位点,物种水平上Nei＇s基因多样性指数为0.1972,Shannon多样性指数为0.3287;种内总基因多样性为0.1976,种群内基因多样性为0.1653,83.67%的遗传变异存在于种群内,16.33%的遗传变异存在于种群间,种群间的遗传分化系数为0.1633,基因流为2.5613,6个种群间有一定遗传分化,但遗传漂变不会引起遗传分化.UPGMA遗传距离聚类结果表明,生态地理条件相似的种群优先聚集.     

大连沿海鼠尾藻野生种群遗传结构的ISSR分析

为了解大连沿海鼠尾藻野生种群的遗传结构,采用ISSR分子标记技术对5个采自辽宁大连和1个采自山东蓬莱的野生鼠尾藻种群进行遗传多样性和亲缘关系分析。利用筛选出的14个ISSR引物共扩增得到160个位点,其中多态性位点145个,多态位点个数占90.62%。6个种群的多态位点百分率(PPB)分布为41.25%～64.38%,基因多样性指数(H)为0.2321～0.3464,而Shannon信息指数(I)则为0.1585～0.2333,大连沿海鼠尾藻种群的遗传多样性水平高于蓬莱种群。分子变异分析(AMOVA)结果表明:在总的遗传变异中,种群内部变异为5.66%,种群之间为64.34%。基因流Nm=0.7837,各种群间存在有限的基因交流。UPGMA聚类结果显示,大长山(DC)、董坨子(DT)和将军石种群(JJ)聚为一支,亲缘关系较近,再与石城岛(SC)和盐场种群(YC)聚类,最后与蓬莱种群(PL)聚类在一起。鼠尾藻的生殖方式以及生长环境的差别可能是其种群遗传分化的主要原因。     

《昆虫种群生态学——基础与前沿》

该书由科学出版社2005年出版，徐汝梅、成新跃编。介绍了昆虫生态学的基础与前沿，包括昆虫种群数量的时、空动态规律、调节机制及有关的研究方法。同时，还特别强调了空间生态学在昆虫种群生态学研究中的应用;并介绍了当前昆虫种群生态学的研究热点，如种群变动的遗传机制、昆虫与植物的协同进化等；结合重大的生态学问题，对昆虫暴发的一般理论、昆虫濒危与生物多样性保育、种群扩散与生物入侵、全球变化与昆虫种群动态等进行了论述。     

农田生物多样性快速评价方法及应用

采用合理的评价指标和方法是实现生物多样性快速评价的前提。从农田尺度的生物多样性保护与管理的需求出发,建立农田生物多样性评价体系, 以力求客观真实反映农田生物多样性的基本特征和变化规律。评价体系包括: 农田生物多样性评价的指标及其权重、数据采集和处理、计算方法、等级划分等内容。在该评价体系研究的基础上, 以湖北省荆州市太湖农场为应用实例, 对评价结果进行了分析。表明, 此评价方法可快速确定农田生态系统的生物多样性状况和提出管理建议, 并进一步为农业生态系统服务功能和健康评价提供参考。