秦巴山区地处我国南北气候、生物区系的交汇地带,具有十分重要的地理与生态价值,蕴藏着巨大的发展潜力.确定生态系统服务对植被覆盖变化的响应阈值是实现秦巴山区环境资源有效配置、管理政策科学制定以及生态效益最大化的重要前提.在分析秦巴山区产水、固碳、土壤保持和生境质量4项生态系统服务时空特征的基础上,综合运用聚类分析、方差分析和弹性分析对比不同植被类型和地形梯度下生态系统服务的异同进而分区计算植被覆盖变化的影响阈值.结果表明:(1)2000-2020年,产水、固碳、土壤保持和生境质量服务整体提升且均表现为东南高西北低的空间分布.(2)不同类型植被下,生态系统服务整体供应能力从大到小依次为林地、草地和农田.不同地形变化下,除生境质量呈持续增长态势外,其他3项服务均出现了先提高后衰减的非线性趋势.(3)植被覆盖度对生态系统服务有促进作用,但超过一定阈值后这种作用会逐渐减弱.植被覆盖影响阈值在林地、草地和农田区分别为0.85、0.80和0.78;且该阈值随地形因子增加先增大后减小.本研究结果可以转变秦巴山区单纯依靠扩大森林面积提升生态系统服务供给的简单化生态保护模式,为构建分区管理、全面系统和动态平衡的生态可持续发展体系提供依据.

大别山地区动植物资源丰富,但摇蚊科昆虫还尚未见系统报道.通过对大别山地区不同生境及海拔下的摇蚊进行采集,经研究得出4亚科37属131种,摇蚊亚科Chironominae 17属83种,直突摇蚊亚科Orthocladiinae 14属38种,长足摇蚊亚科Tanypodinae 5属9种,寡角摇蚊亚科Diamesinae 1属1种.其中,中国新纪录种18种.采用Menhinick丰富度指数进行丰富度分析,摇蚊亚科中多足摇蚊属Polypedilum丰富度指数最高(m=2.25),直突摇蚊亚科中趋流摇蚊属Rheocricotopus丰富度指数最高(m=2.33).在不同生境下摇蚊种类有着明显的差异,摇蚊亚科、直突摇蚊亚科在山间溪流生境下种类分布最多.采用Mcnaughton优势度指数对摇蚊优势度进行分析,城市湖泊生境中,中国长足摇蚊Tanypus chinensis Wang和暗绿二叉摇蚊Dicrotendipes pelochloris(Kieffer)为绝对优势种,台湾短须摇蚊Nilodorum tainanus(Kieffer)、德永雕翅摇蚊Glyptotendipes tokunagai Sasa和平铗枝角摇蚊Cladopelma edwardsi(Kruseman)为优势种.在村庄农田中,花翅摇蚊Chironomus kiiensis Tokunaga为绝对优势种,平铗枝角摇蚊、Polypedilum kyotoense(Tokunaga)和台湾短须摇蚊为优势种.在坑塘生境下,林间环足摇蚊Cricotopus sylvestris(Fabricius)为绝对优势种,蚊型前突摇蚊 Procladius culiciformis(Linnaeus)、中国长足摇蚊和花翅摇蚊为优势种.在山间溪流生境下,双斑环足摇蚊Cricotopus bimaculatus Tokunaga和Lipiniella fujiprimus(Sasa)为优势种.随着海拔的升高摇蚊的种类会随之下降,特别是摇蚊亚科和长足摇蚊亚科表现明显.根据世界陆地动物地理分区,大别山地区摇蚊以古北+东洋种类为主;根据世界淡水动物地理区域划分,大别山摇蚊种类主要分布在中印区,占75.7％,其次是中印区+全北区;中印区中,以东亚亚区较多,共计39种,占52.7％,说明大别山地区摇蚊种类分布存在明显的集中性.本研究丰富了该地区摇蚊科昆虫的多样性,为大别山地区水质监测和生态环境研究提供了重要依据.

青海湖流域位于青海省东部(36°15′～38°15′N,97°50′～101°45′E),处于青藏高原和黄土高原的过渡地带,海拔3 160～4 953 m,全区面积约29 660 km2,属于高原大陆性气候.该区有种子植物823种,隶属于61科231属,依次为青海种、科、属数的23.13%、62.89%和38.82%.区系分析结果表明:(1)该区系的种类仅有2.78种/km2,这在唐古特地区的众多自然区域中相对并不丰富.(2)包括中国特有植物种类在内,该区系的温带成分占99.00%,以绝对优势确定了本区系明显的温带性质.(3)木本种类少,少有古老的和原始的类群,而是以多年生草本为核心的植物区系.(4)该区的一些中国特有种是经其广布的亲缘种衍生而来,这是该区系年轻和衍生的性质的具体体现.(5)我国华北区系和西南高山区系均对该区具有不同程度的影响.(6)特有属少,特有种多数为水生植物,表现出青海湖独特而隐域性的水湿环境的特化结果.(7)中国特有种的核心成分是出现种类最多的甘肃—西藏—四川亚型.而在青藏高原植物亚区中,该区隶属于其中的唐古特地区.

通过多次野外调查及资料整理,对武功山地区种子植物科、属、种的组成及区系特征进行了调查分析,为该区植物资源的保护以及植物分区提供理论依据.结果表明:(1)武功山地区共有种子植物166科、814属、2 079种,分别占江西省种子植物科、属、种总数的72.81％、61.11％、50.46％,其中裸子植物有7科、15属、19种,分别占江西裸子植物总数的77.78％、65.21％、54.28％.(2)武功山地区科包含12个分布区类型,热带成分占优势(70科,占57.96％),温带成分丰富(46科,38.65％);属包含14个分布区类型,热带成分略占优势(368属,49.40％),温带成分增加(354属,47.53％);种包含14个分布类型,热带分布性626种(31.04％),温带分布性663种(32.87％),温带成分略占优势;武功山地区植物成分具有热带向温带过渡的特点,并且热带和温带成分相互交融、渗透.(3)武功山地区种子植物具有单种和少种的科属较多,具有起源古老的特点,其中单种属有414属,占总属数的50.86％.中国特有成分有4科、23属、728种.(4)与相邻的15个代表性区系比较表明,武功山地区种类较为丰富,聚类分析表明该区系与黄山、庐山、武夷山、井冈山等地区的关系很密切,与秦岭、西双版纳和高黎贡山的区系关系最疏远.

该研究在1999年、2002年和2006年等数次实地调查基础上,结合作者采集的2000余号标本和青藏高原生物标本馆馆藏所涉的10000余份前人标本的鉴定、统计,对柴达木盆地及其毗邻地区野生植物区系成分、性质、特点及其分区等进行了分析.结果表明:(1)柴达木盆地及其毗邻山地共有野生种子植物62科、257属、854种,区内植物种类相对较为贫乏,木本更少.(2)研究区内植物属特征属于以北温带成分、特别是欧亚大陆温、寒地带典型成分为优势的,兼具旱生温性、耐寒温性和高寒类型的温带区系性质.(3)在以非中国特有种为优势的前提下,该区系植物以温带亚洲成分和中亚成分为主,并有东亚成分、旧世界温带成分和北温带成分等共同参与和影响的分布格局.(4)区内许多种、属和热带类型植物均以该研究区为边缘分布区,因而区系的边缘性质明显.(5)该研究区因地形及水热条件的明显差异,以海拔3500 m为界分为盆地主体和周围山地两部分,后者因所受高原高山成分影响较多而应属青藏高原植物亚区唐古特地区的一部分.(6)该区系因地理相连,气候干旱而与亚洲东部荒漠区系有着千丝万缕的联系,关系最为密切.(7)柴达木盆地主体植物区系的性质相对古老,而其毗邻周围山地区系较年轻.

日本学者根据对柑桔种系的地理分布设想了一条从云南西北部(28°N,98°E)向东南部延伸到越南北部东京湾(大约18°45'N或19°N、108°E)的分界线,将其命名为“柑桔分布的田中线”,简称“田中线”.后来它被认为在区分中国-日本植物分布属与中国-喜马拉雅分布属上具有生物地理意义,并与一些兰科植物属的分布相结合提出了“田中-楷永线”,建议将它作为一条划分东亚植物区系东部的中国-日本植物亚区与西部的中国-喜马拉雅植物亚区的区系线.一些研究显示该线对一些物种的种群分化和谱系地理有意义,但主要是气候和地貌引起的环境梯度变化,不支持它是一条古老的生物地理分界线.另外,这条“柑桔分布的田中线”本身,未得到柑桔属内及其近缘属的系统发育关系研究的支持.云南植物区系的生物地理分异明显,但与“田中线”无显著联系,在云南植物区系分区上,“田中线”也基本无意义.云南复杂的地质历史、多样的气候和地貌,影响了植物区系的生物地理分异,用这条设想的从云南西北部向东南部延伸的斜直线作为一条生物地理界线,与最近的研究具有不相符性.

以前多个关于中国热带北界的建议由于依据的指标和学科不同,存在很大的差异.我们基于202个中国地理区的植物区系和气象资料,对中国种子植物属的地理成分分布格局及其与气候、经纬度分布的关系进行研究,同时依据覆盖中国北纬30°以南地区的135个地方植物区系资料,对种子植物属的地理成分分布格局进行了研究.结果显示,在中国植物区系中,依据种子植物区系科和属的地理成分(即分布区类型),发现热带分布属中80％以上的区域基本上在中国南部和东南部北纬22°30′以南.在这条界线以南地区,位于基带(低海拔或水平地带性区域)的原始植被为热带森林(热带雨林、季雨林),并且具有在中国分布的典型热带植物科,但在中国西南部,热带森林沿云南西部可达到北纬24°30′,在西藏南部的深切河谷可达到北纬29°.这条界线与中国的热带雨林、季雨林区划的北界相符合,亦与植物区系分区上的泛北极植物区系与古热带植物区系的地理分界线相吻合.结合中国植被和植物区系区划,我们建议将北纬22°30′作为中国南部和东南部的生物地理热带北界.这条热带北界比气候上的热带北界(21°30′N,年积温8000℃以上)更北,这暗示中国热带地区在历史上可能曾达到更北的范围,支持在古生态学研究上提出的全新世中期中国东部地区热带和亚热带常绿阔叶林曾北移的结论.

地衣是宁夏贺兰山东麓荒漠草原区一类重要的生物资源,地衣结皮的形成为该区域景观的稳定作出了重要的贡献.该研究于2014～2019年在贺兰山东麓荒漠草原区开展了地衣的野外调查,利用表型特征和DNA序列分析且对采集的500余份标本进行了物种的鉴定,并分析了其物种组成及地理成分.结果显示:(1)共鉴定地衣19科41属74种,其中中国新记录25种,新种2个(待发表),新记录属11个,宁夏新记录56种.(2)研究区地衣物种区系地理成分以北温带成分为主(33.78％),其他主要区系成分包括欧亚成分和世界广布成分等,具有明显的北温带成分区系特征.(3)研究区地衣以壳状和鳞状地衣为主(81.1％),生长型体现了地衣对当地气候条件的适应特性.实地调查发现宁夏贺兰山东麓荒漠草原区地衣的生存环境非常脆弱.该研究结果有助于提高对该区域地衣物种多样性的认识并促进其保护.

为摸清华东中南部山区淡水鱼类物种多样性、阐明其在动物地理区划中的位置,研究先后5次对本地区所属长江下游、鄱阳湖、钱塘江、瓯江、闽江和韩江水系的132个河段作了实地调查,采集鱼类标本13000余尾.结合标本和历史文献的综合分析,发现华东中南部山区自然分布的纯淡水鱼类有5目22科99属255种,其中有鲤形目182种、鲈形目40种、鲇形目27种、合鳃鱼目4种和胡瓜鱼目2种.特有鱼类多达58种,包括鲤科20种、虾虎鱼科17种、腹吸鳅科16种、鳅科2种,及沙鳅科、爬鳅科和钝头(鮠)科各1种,主要发现于韩江(20种)、闽江(20种)和瓯江(16种)等南部水系.6个水系之间的物种相似度在50.8％—79.8％,全部9种拟腹吸鳅属及7种缨口鳅属中的6种集中分布于本地及邻近区域.区系分析显示,江河平原鱼类所占比例,从北面水系的50.0％逐渐下降到南部水系的40.0％,暖水性鱼类则从南部水系的32.5％下降至北面水系的15.6％.文章认为:南岭—武夷山—洞宫山山脉是东洋区南东亚亚区华南小区与华东小区的分界线,南面的闽江和韩江水系属于华南小区,此线以北属于华东小区;鉴于区域内特有种多又是属级分化中心等特点,将包括闽江、韩江在内的福建及广东南部水系定名为华南小区的闽粤分区,瓯江、钱塘江至长江下游水系定名为华东小区的浙苏皖分区,鄱阳湖水系则是华东小区赣湘分区的一部分.

植物的分布格局和区系分区研究可以为植物资源开发、物种引种、植物多样性保护以及农、林、牧的远景规划提供依据.本文基于最近出版的《浙江植物志(新编)》记载的相关数据,分析了浙江省野生种子植物的分布格局,探讨了植物区系的分区.结果显示:浙江省有种子植物212科1,469属4,430种(不计种下分类群),其中自然分布的野生种子植物有190科1,085属3,344种,包含中国特有属45个,中国特有种1,405个.属级水平上,广布属有548个,占野生种子植物总属数的50.5％;各区域中属数最多的是洞宫山区(851属),其次是浙东南沿海区(822属)和天目山区(818属),最少的是浙北平原区(仅有411属).种级水平上,种数最多的是洞宫山区(2,304种),其次是天目山区和仙霞岭区(均超过2,000种),最少的是浙北平原区(仅有721种).按照浙江种子植物分布的区域数目分为广布种(904个)、常见种(846个)、局限种(1,000个)、区域独有种(594个);常见种和局限种共计1,846种,可归纳为以下6个基本分布式样,浙北部分布(171种)、浙南部分布(280种)、浙西部分布(109种)、浙东部分布(93种)、浙西至浙东南分布(98种)、浙东北至浙西南分布(37种),其余为丘陵山地散布和间断分布.根据浙江野生种子植物属和种的分布,结合前人的区系分区研究成果,将浙江植物区系划分成2个地区(华东地区和岭南山地地区)3个亚地区(黄淮平原亚地区、浙南山地亚地区和闽北山地亚地区)5个小区(浙北平原小区、浙江中北部山地丘陵小区、浙东北沿海小区、浙江中南部山地丘陵小区、浙东南沿海小区).