土壤动物多样性及其影响的地表过程是陆地生态系统健康的重要基础.中国的土壤动物研究已走过70余春秋,在土壤动物群落的物种组成及地理分布格局等方面取得了丰硕成果.随着土壤动物生态功能日益受到重视,土壤动物生态地理学——作为土壤动物地理格局与生态系统服务的联系桥梁,迎来了新的发展契机.土壤动物地理学研究可分为4个维度:1)土壤动物群落表观特征的时空格局;2)土壤动物群落食性与习性等群落内在特征的时空格局;3)土壤动物相关的生物和非生物互作关系的时空格局;4)土壤动物相关或调控的关键生态过程的时空格局.传统的土壤动物地理学研究以土壤动物本身及其地理分布为焦点,为使其能更直接地与生态系统服务相联系,建议:1)从纯粹的生物地理学研究转向土壤动物群落相关或主导的重要"关系"和"生态过程"的时空格局研究;2)拓展土壤动物地理学研究的时空尺度;3)探究多尺度-多因子-多过程土壤动物相关数据的整合分析方法;4)构建土壤动物生态地理学研究的标准参照系.土壤动物生态地理学的研究目标是揭示土壤动物群落"生态位"变化规律,实现对土壤动物群落及其生态功能的精准调控,进而服务于生态系统健康和人类福祉.

青藏高原东缘地区作为高原横向扩展的前缘过渡带,地理环境与气候条件多样,是全球生物多样性研究的一个热点地区.蝉科昆虫长期在地下营固定生活,成虫发生期短、体型硕大、飞行能力弱而难以扩散,因此适合多尺度的生物地理学和物种多样性研究;但青藏高原东缘地区的蝉科昆虫区系一直缺乏研究.本研究在区系调查和系统分类研究基础上,对青藏高原东缘地区的蝉科昆虫多样性及地理分布格局进行了研究.结果表明,该地区共分布蝉科昆虫3亚科46属100种(包括2个新纪录种),分别占中国已知属、种数量的59.7％和29.1％;区系以东洋界成分为主(73种,73.0％),古北界和东洋界共有成分次之(21种,21.0％),特有成分比例较高(19种,19.0％).该地区的10个亚区可被分为南、北2个大区,大致以秦岭及甘南山地为界.北段的黄土高原过渡区(MX+HB)、藏北过渡区(QZ)属于古北界,物种多样性较低,分布的主要是体型较小的姬蝉亚科物种.南段的东洋界各亚区由秦岭西段山地过渡区(HZⅠ+XNⅠ)、川西盆地及滇北过渡区(HZⅡ+XNⅣ)、青藏高原东南部的横断山脉"高原-山地"过渡区(XNⅡ+XNⅢ)及滇西山地过渡区(HN)组成.各亚区的物种多样性由北向南逐渐增多,四川盆地西部和横断山南部为多样性中心.在南段的各亚区中,西南亚区Ⅰ(XNⅠ)和华中亚区Ⅰ(HZⅠ)区系相似性最高,华中亚区Ⅱ(HZⅡ)和西南亚区Ⅳ(XNⅣ)区系相似性最高,它们分别聚合后再与"西南亚区Ⅱ+西南亚区Ⅲ(XNⅡ+XNⅢ)"聚合,最后与滇西的华南亚区(HN)聚合,表明滇西的华南亚区(HN)及高原东南部的横断山脉"高原-山地"过渡带(XNⅡ、XNⅢ)区系相对独特.蝉科同一类群的不同物种在该地区呈现出明显的生态位分化,分别向"低山-峡谷-丘陵"生境和"亚高山-高山"生境发展."低山-峡谷-丘陵"分布的适热物种分布区比较广泛,均在相邻的东部、南部地区有所分布;"亚高山-高山"的适冷种类则多局限分布于高海拔地带(许多都是特有种),尤其在横断山脉地区基本都呈现为小范围的斑块或点状分布,即"天空岛"分布格局.整体而言,青藏高原东缘南段的高大山体、相关地带的急剧下降地形及气候差异等对蝉科物种的扩散和分布影响更大,研究结果为青藏高原邻近地区的动物地理区划及生物多样性分化研究提供了新的信息和参考依据.

琴蛙属(Nidirana)是广泛分布于东洋界的两栖动物,目前安徽省琴蛙属仅记录了弹琴蛙(N.adenopleura)1种.2022年7月在安徽省黄山地区(九龙峰自然保护区和马金岭自然保护区)采集到9号两栖动物标本,其形态特征与孟闻琴蛙(N.mangveni)相似;此外,基于线粒体COI基因片段的分子系统发育分析显示,此次采集到的琴蛙标本与孟闻琴蛙聚为一支,且具有高的支持率(贝叶斯后验概率/最大似然支持率为1.00/98％),而且和孟闻琴蛙遗传距离最近,与模式产地的孟闻琴蛙遗传距离仅有0.04％.因此,结合形态比较和分子系统学分析,鉴定此次采集的琴蛙属标本为孟闻琴蛙,为安徽省两栖动物分布新记录种.这一发现将孟闻琴蛙的分布范围扩展至皖南地区,为琴蛙属和皖南地区的生物地理学和地史研究提供了重要数据.

蟹类是潮间带大型底栖无脊椎动物的重要代表,也是红树林湿地生态系统的重要组分之一.海南东寨港国家级自然保护区是我国最典型的红树林湿地生态系统,在东亚海洋生物地理区划上也具有重要意义.然而,目前对该区域潮间带蟹类物种丰富度的了解有限,其区系特点尚不明确.本文基于对该保护区内16个样点的采样调查,结合东寨港历史分布记录种的整理和校对,更新了东寨港潮间带蟹类物种名录,并对其区系特点进行了分析.野外共采集蟹类标本207号,分属17科39属64种.其中23种为东寨港新记录,包括海南省新记录的突额薄板蟹(Elamena rostrata)和细爪拟相手蟹(Parasesarma ungulatum).至本研究止,东寨港共记录潮间带蟹类22科63属115种,包括7种历史记录存疑种.研究结果表明,东寨港潮间带蟹类区系具典型的东亚暖水性性质,印度-西太平洋暖水区系成分占绝对优势,且和中国南海北部大陆沿海区系的关系较密切,与两广、福建等地沿海同属中国亚热带近海底栖动物区系.本研究可为保护区的物种编目、生物多样性保护及南海北部生物地理学研究提供基础资料.

生物多样性的海拔格局一直是生态学、生物地理学和保护生物学研究的核心问题之一.本研究利用红外相机对广东南岭国家级自然保护区完整垂直带的兽类和鸟类开展连续10年的野外监测,分析了保护区当前鸟兽多样性及受胁情况,并通过整合水平与垂直分布的多样性格局开展热点与空缺分析.2012-2021年间共设置了 116个红外相机点位,相机累计拍摄85,164个工作日,获得可识别独立有效照片21,194张,共记录到兽类24种,鸟类50种.兽类受威胁物种比例较高,为45.83％.相对多度指数(relative abundance index,RAI)最高的5种兽类为赤麂(Muntiacus vaginalis)、小麂(M.reevesi)、红腿长吻松鼠(Dremomys pyrrhomerus)、鼬獾(Melogale moschiata)和藏酋猴(Macaca thibetana);而红颊獴(Herpestes javanicus)和水鹿(Rusa unicolor)RAI最低,仅各拍摄到1次.RAI最高的4种鸟类是白鹇(Lophura nycthemera)、紫啸鸫(Myophonus caeruleus)、黄腹角雉(Tragopan caboti)和白眉山鹧鸪(Arborophiila gingica),有42种鸟类的RAI指数小于1,主要来自雀形目、鴷形目和鸮形目.广义加性模型结果表明,兽类和鸟类的物种丰富度与海拔显著相关,呈典型的"中峰格局",中海拔(1,000-1,400 m)物种丰富度较高.β多样性分析表明低海拔和高海拔与其他海拔段之间的分类相异性最高,中海拔段之间的相异性相对较小.热点与空缺分析表明,广东南岭国家级自然保护区兽类和鸟类主要集中分布在3个热点地区,且全部分布于中高海拔;同时部分区域具有较高的鸟兽多样性,但并未包含在保护区范围内.总体看来,当下广东南岭国家级自然保护区野生动物仍面临较为严峻的保护压力.在南岭国家公园建设大背景下,我们建议当地管理部门:(1)以物种为单元,针对重点物种制定保护管理政策,特别是大中型兽类;(2)充分重视保护区中高海拔地段的生境管理,维持区内完整的气候与生物垂直带谱;(3)建立多营养级生物多样性监测网络,关注人为干扰、环境因子、功能特征、种间互作网络和进化历史等综合因素对野生动物分布格局的长期影响.

截至2023年1月,中国共记录312种蛇类,是世界上蛇类多样性最丰富的国家之一.物种特征决定其在环境中的生存能力,在进化生物学、生态学和保护生物学研究中具有重要作用.但是,目前还没有关于我国蛇类形态学、生活史和生态学等特征的完整数据库.本文通过系统查阅已出版的蛇类专业书籍、已发表的文献和爬行动物数据库,共收集整理了中国现有312种蛇类的41个特征数据.这些特征包括以下3个方面:形态特征(包括鳞片、牙齿等25个特征)、生活史特征(包括体长、食性、捕食方式、繁殖方式、活动时间、有无毒性等11个特征)和生态学特征(包括是否中国/岛屿特有种、成体生境、地理分布范围和海拔分布等5个特征).在收集的41个特征中,除颏鳞、吻鳞和地理分布范围数据完整外(100％),其余特征数据都有不同程度的缺失(完整度为7.72％-99.70％).本数据集是目前中国最新和最完整的蛇类特征数据集,可为我国蛇类的生态学、生物地理学和保护生物学等方面的研究提供基础数据支持.

肥螈属Pachytriton是中国的特有两栖类群,目前,安徽省只记录费氏肥螈Pachiytriton feii 1种.本研究在安徽省黄山市休宁县马金岭自然保护区进行野外调查时,采集到肥螈属动物标本,形态符合秉志肥螈Pachytriton granulosus的鉴别特征,基于线粒体cyt b基因片段的分子系统学分析显示,其与秉志肥螈有最近的进化关系,确认秉志肥螈为安徽省新记录.本次发现将秉志肥螈的分布区域拓展至白际山脉,为肥螈属的生物地理学研究提供了基础资料,对于皖南及其周边地区地质史与生物区系研究具有重要意义.此外,讨论了秉志肥螈和费氏肥螈的同域共存问题,安徽省肥螈属物种的分布格局需要开展进一步的研究.

生物多样性的空间分布及其相关机制一直是生态学、生物地理学和保护生物学研究的热点问题.山地生态系统生境异质性和生物多样性高,适合研究生物多样性空间分布及其相关机制.喜马拉雅山脉位于青藏高原南缘,是全球生态热点区域.其地形复杂,海拔落差大(100-8,844 m),具有明显的垂直气候带.本研究通过整合野外调查和文献资料,系统地分析了10目23科160属313种喜马拉雅山地区哺乳动物物种多样性的垂直分布格局,发现该区域哺乳动物总体及其子集的物种多样性垂直分布格局都为左偏倚的中峰格局,物种多样性在海拔900-1,400 m之间最高,不同物种子集的物种多样性垂直分布格局的模式有所不同.UPGMA聚类分析表明,喜马拉雅山地区哺乳动物群落沿海拔梯度可以划分为5个聚类簇(海拔100-1,500 m、1,500-2,000 m、2,000-3,000 m、3,000-4,200 m以及4,200-6,000 m的地区),大致与该地区植被的垂直带分布相吻合.喜马拉雅山地区哺乳动物物种多样性在中低海拔最为丰富,可能跟东洋界与古北界生物群扩散后的交汇地带相关.喜马拉雅山区贯通南北的沟谷是生物扩散和迁移的通道,沟谷内水热资源较好,气候稳定性高,为高山生态系统内各种生物创造了栖息条件.综上,喜马拉雅山沟谷地区是生物多样性热点地区,也是生物扩散和交流关键的“生态走廊”,应加强对喜马拉雅山沟谷地区的保护,以维系该区域较高的生物多样性.

目的 了解深圳市蝇种构成及其区系特征.方法 2010-2015年在深圳市利用网捕法和笼诱法采集蝇类并进行鉴定,统计蝇类名录并结合历史资料进行区系分析.结果 深圳市目前记录蝇类3科38属77种,包括广东省新纪录种5种和深圳市新纪录种22种;东洋界蝇种25种,东洋界与古北界共有蝇种13种,东洋、古北、澳洲三界共有蝇种12种,其他区系组合共27种;仅华南区分布种18种,华南区与华中区共有种14种,全国广布种11种,除青藏区分布的广布种有7种外,其他区系组合共有27种.结论 深圳市蝇类区系较为复杂,以东洋界成分为主;蝇种以仅华南区分布种及华南区和华中区共有种居多.

性状(Trait)或功能性状(Functional trait)是植物、动物和微生物等对外界环境长期适应和进化后所呈现出来的可量度的特征,也是人们认识自然、利用或改造自然的重要途径和技术手段.近几十年来,科学家对植物、动物和微生物功能性状的研究取得了令人瞩目的成就,尤其在物种水平的植物叶片和根性状的研究领域;然而,自然生态系统是复杂的,植物、动物和微生物自身的多种性状间及其不同生物间性状的相互作用是广泛存在的,因此需要跨学科、系统性、集成式地调查和研究.以中国东部南北样带(NSTEC)森林生态系统为对象开展了植物、微生物和土壤性状的综合测定;基于其核心的研究结论并适当整合NSTEC前期的相关研究成果,希望能给性状研究提供新的调查模式和分析思路.沿NSTEC从热带雨林到寒温带针叶林3700km样带选取了9个地带性森林生态系统,在群落结构调查基础上对群落内所有植物种类(总计1177物种)开展了系统性的性状测定(叶-枝-千-根多元素含量,叶片形态性状-气孔性状-解剖性状-叶绿素含量-多元素含量-非结构性碳水化合物、细根形态性状-解剖性状-多元素含量等),测定了土壤微生物群落结构、酶活性、土壤有机质结构与组成、土壤碳氮周转及其温度敏感性等参数.基于上述数据,不仅按传统途径系统性地探讨了植物、微生物和土壤多种性状的纬度变异规律与影响因素;还从不同角度探讨了“如何科学地将器官水平测定性状推导至天然森林群落水平”科学难题,并从多个性状角度建立了自然森林生态系统中性状与功能的定量关系.在此基础上提出“性状网络”和“生态系统性状”概念,以其更好地用于揭示自然界复杂的森林生态系统,为验证和发展生态学理论、探讨多种性状间协同(权衡)的生态系统生产力优化机制提供重要的数据支撑.希望通过解决性状尺度拓展的技术难题,未来将传统性状研究拓展至群落或生态系统水平,并与高速发展的宏观观测手段(遥感观测、通量观测、模型模拟)有机结合,使性状研究更好地服务于区域乃至全球性的生态环境问题.