寒武纪—海洋生物的惊人演化时期

寒武纪──海洋生物的惊人演化时期李学东,彭以莉１９０９年秋,瓦尔考特率领一支化石采集队走在加拿大菲尔德地区一条小路上。突然,队伍中的一匹马被石头拌倒了。那是从小路上方陡峭悬崖掉落下来的一块页岩。劈开这块页岩,瓦尔考特惊奇地发现,在岩石断面上有大量软体...     

城镇化背景下深圳典型流域鱼类群落特征及驱动因子

理解城镇的快速发展对河流鱼类群落结构的影响,是城镇河流科学管理和生物多样性保护的关键基础。本研究于2019年丰水期（8月）和枯水期（11月）,选取我国城镇化典型城市-深圳域内两个处于不同城镇化程度的代表性流域,应用多重统计方法比较分析了流域间鱼类群落结构的差异,并探讨了驱动鱼类群落变异的关键环境要素。结果发现,城镇化程度高的观澜河流域其鱼类种类组成、优势类群、生物多样性指数与城镇化程度低的坪山河流域有明显差别。 具体表现为：城镇化程度高的流域土著敏感种类如异鱲、吸鳅等几近消失,优势类群为外来入侵耐受种类,其物种多样性显著低于城镇化程度低的流域（P<0.05）。同时,外来鱼类在城镇河段其数量占比平均达92.5%,广泛分布于深圳城镇河流中。在环境因素方面,城镇化程度高的观澜河流域水体理化指标总氮、总磷、氨氮、化学需氧量、生化需氧量、高锰酸盐指数均显著性高于城镇化程度低的坪山河流域（P<0.05）。基于Bray-Curtis距离的冗余分析显示：城镇用地占比和总氮是影响观澜河和坪山河流域鱼类群落差异的主要因素。城镇化进程中河流生境的改变已影响到土著鱼类的生物多样性。因此,推动以恢复土著鱼类生物多样性的河流生态治理与保护是今后水生态目标管理的重要方向。     

入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草光合生理特征对增温响应的差异

利用红外加热器模拟增温,比较入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草的光合特性对增温响应的差异,以预测气候变暖背景下入侵植物的入侵潜力,并为筛选替代控制植物提供依据。结果表明:增温导致喜旱莲子草和接骨草的叶绿素a/b值分别比对照显著提高6.21%和降低5.55%。无论增温与否,接骨草的叶绿素b含量显著高于喜旱莲子草,而叶绿素a/b值则相反。增温导致喜旱莲子草净光合速率显著提高9.23%,由于气孔导度增大引起蒸腾速率大幅度增加,使得其水分利用效率比对照显著降低10.64%。增温仅导致接骨草的气孔导度显著增加10.95%,而对其他气体交换特征无显著影响。对照条件下,尽管接骨草的气孔导度和胞间CO_2浓度分别显著低于喜旱莲子草7.03%和4.57%,但是前者的净光合速率和水分利用效率分别显著高于后者10.30%和11.92%。增温条件下,两种植物的净光合速率和气孔导度无显著差异,由于接骨草的蒸腾速率显著低于喜旱莲子草18.02%,故其水分利用效率显著高于后者26.45%。增温、物种及其两者的交互作用对光补偿点、光饱和点、最大净光合速率、暗呼吸速率和初始量子效率等光响应参数影响均不显著。总之,对照条件下,接骨草凭借较高的叶绿素b含量、净光合速率和水分利用效率,比喜旱莲子草具有更强的光合能力。但增温后,接骨草的光合优势被削弱。研究从光合生理角度证明接骨草有望作为喜旱莲子草的替代控制植物,但是未来气候变化背景下喜旱莲子草的入侵潜力可能增强。     

不同栖息地状态下外来种入侵及对本地种生存影响的模拟

外来种入侵引起的生态及经济问题日益严重,人类活动导致大规模栖息地持续变化的背景下,外来种的入侵过程及本地物种多样性的演化更为复杂.在Tilman多物种共存模型基础上,建立了栖息地持续变化条件下的外来种入侵干扰模式,分别模拟了栖息地不变、持续毁坏及持续恢复条件下的外来种入侵及对本地物种多样性的生态影响.模拟结果表明:(1)拓殖率小(入侵性弱)的外来种不能成功定殖,栖息地的持续变化对其没有任何影响.(2)拓殖率增大的外来种入侵过程复杂,栖息地持续毁坏导致其灭绝时间相比于栖息地不变时明显推迟,栖息地持续恢复使其灭绝提前;一定时间内持续增加栖息地可以减小此类外来种入侵危害.(3)拓殖率足够大的外来种能够成功定殖,快速定殖-扩散的入侵过程不会因栖息地毁坏而迅速改变,其响应具有时间滞后性;栖息地持续恢复也有利于其迅速蔓延,占有率呈线性疯狂增长.(4)在具有外来种入侵的本地生态系统中,栖息地持续改变(增加或减少)对本地物种多样性的发展均不利.     

北京永定河-海河干流河岸带植物的区系分析

探讨了北京永定河-海河干流河岸带植物区系特征。结果表明,河岸带植被中共有维管束植物37科100属134种,其中包括种子植物36科100属133种,蕨类植物1科1种。北京永定河-海河干流河岸带植物种类比较丰富,其中,在科的组成结构上,植物种类主要集中于少数几个大科如为禾本科和菊科,而多数科只有少数种或单种。在属的组成结构上,主要以单种属和小属为主。对其中种子植物的植物区系分布类型在种级水平上进行了分析,结果表明:河岸带共有4大类区系性质成分和16个地理成分类型,总体呈温带特性,各类温带分布类型67种,占河岸带植物总种数的50%。各河段河岸带植物区系结构存在差异:永定河山峡段与海河干流段区系结构比较相近,各结构在植物种所占比例上的排序为温带类世界类热带类亚洲类;而大部分长期干涸的永定河平原段,则温带类热带类世界类亚洲类。     

ROC曲线分析在评价入侵物种分布模型中的应用

生态位模型（ecological niche models,ENMs）已广泛应用于物种潜在分布区预测,ENMs的应用也为外来入侵物种的风险分析提供了重要的定量化分析工具,但如何评价不同模型之间的预测效果成了当今研究的热点问题。本文介绍了受试者工作特征（ROC）曲线分析在评价不同生态位模型预测效果中的应用原理和分析方法,并以一种植物病原线虫-相似穿孔线虫（Radopholus similis）为例,应用ROC曲线分析法对其5种模型（BIOCLIM,CLIMEX,DOMAIN,GARP,MAXENT）的预测结果进行了比较分析。5种模型的ROC曲线下面积AUC（Area Under Curve）值分别为0.810,0.758,0.921,0.903和0.950,以MAXENT模型的AUC值最大,表明其预测效果最好;方差分析结果表明,除GARP与DOMAIN模型之间AUC值差异不显著外,其余各模型之间差异显著。     

中国外来陆生草本植物: 多样性和生态学特性

构建包含基本生物学和生态学信息的外来物种数据库不仅对理解生物入侵分布格局至关重要, 同时也是制定外来种管理策略和解释生物入侵过程的重要一步。作者在前人研究的基础上构建了中国外来陆生草本植物数据库, 共收集到中国外来陆生草本植物800种, 分属37目72科; 其中约有60%集中在菊科、豆科、仙人掌科、禾本科、十字花科等10个优势科。中国外来陆生草本植物主要来源于美洲(407种, 占总数的47%), 主要分布在南亚热带—热带区(46%, 密度为4种/10⁴km²), 其次为温带湿润区(26%, 密度约2种/10⁴km²)和亚热带区(23%, 密度约2种/10⁴km²), 旱—寒区(5%, 密度小于1种/10⁴km²)分布较少。从生活型上看, 以多年生 (293种, 40%)和一年生 (272种, 37%)为主; 而从生境类型来看, 约有一半(46%)分布于“高养分高干扰”类型的生境。约有80%的物种属有意引入, 因此有意引入是陆生外来草本植物进入中国的主要途径。近2个世纪来, 外来陆生草本植物进入中国的速度快速增加, 约90%的物种在这个时期进入; 而近半个世纪以来, 外来陆生草本植物进入中国的速度快速增长, 约60%的物种在这个时期进入中国。本文所提供的中国外来陆生草本植物的生物学和生态学特征, 可以为管理层制定外来种相关管理和控制策略提供参考信息。     

松树蜂与其共生真菌的互利共生关系

松树蜂Sirex noctilio Fabricius是一种重要的国际林业检疫性害虫,主要危害针叶树,原产欧亚大陆和北非。近100多年来,先后入侵大洋洲(新西兰和澳大利亚)、南美洲(乌拉圭、阿根廷、巴西和智利)、北美洲(加拿大和美国),以及南非。2013年8月,在中国黑龙江省内首次发现松树蜂,目前发现其主要危害樟子松。松树蜂能与一种淀粉韧革菌属Amylostereum的真菌Amylostereum areolatum(Fr.)Boidin形成严格的互利共生关系,该虫除直接钻蛀树木外,还能通过产卵行为将自身毒素腺体分泌的毒素和体内共生真菌随同虫卵一起注入寄主树木体内,形成"虫-毒-菌"3个致害因子相互协作的特殊危害方式,加速树势的衰弱并造成寄主树木死亡。本文就国内外松树蜂与其共生菌互利共生关系的研究进行了综述,分别从结构与功能的层次上对其互利共生关系进行了梳理和总结,重点阐释了松树蜂与共生菌的营养共生关系,松树蜂携带传播共生菌的机制,共生菌的种群遗传学以及松树蜂毒素和共生菌在危害寄主树木时的协同关系等。以期为开展关于松树蜂的专项研究提供一些合理的建议,同时为积极有效地防控该害虫提供科学依据。     

新书介绍

生物入侵:中国外来入侵植物图谱(编著者:万方浩,刘全儒,谢明等)内容提要:本书为"生物入侵:中国外来入侵物种"系列图鉴之一。共收录了142种重要的入侵植物,介绍了入侵植物的学名、英文名、中文异名、形态特征、识别要点、生境及危害、控制措施、中国分     

潜在危险性外来物种--刺萼龙葵

对北京密云县新发现的原产北美洲的有害杂草刺萼龙葵的生物学特性、分布及危害进行了简要的介绍,并对其防治提出了建议。