野蔷薇原产于东亚,是现代月季的原始亲本之一,也是重要的月季种质资源和砧木.由于抗性强和长势旺,野蔷薇在北美洲等引种地已成为入侵物种.为探究野蔷薇适生区与气候变化的关系,本研究基于1246条分布记录和9个生物气候变量,使用优化后的MaxEnt模型预测了野蔷薇的潜在地理分布.结果表明:最冷季平均温、最冷月最低温、最暖季降水量、等温性是影响野蔷薇潜在地理分布的重要生物气候变量.在当前气候条件下,野蔷薇的自然分布区域主要位于黄土高原以东及以南的平原和丘陵地区.全新世中期分布格局与当前相似,但高适生区主要位于华北平原南部、四川盆地及长江中下游平原的部分地区.而在末次间冰期,适生区总体向南收缩,同时高适生区面积明显扩大,主要分布在四川盆地、长江中下游平原、云贵高原和东南丘陵等地.除自然分布在东亚地区外,由于引种,野蔷薇的全球分布已扩展至欧洲大部分地区及北美洲中东部.2041-2060和2081-2100年间,野蔷薇的分布面积在不同共享社会经济路径(SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5)的3种升温情境下均会扩大,其平均分布中心(质心)将呈现出向高纬度地区偏移的趋势,表明野蔷薇的分布与气候变化密切相关,气候变暖可能会导致野蔷薇分布面积的扩大.上述结果对于理解野蔷薇的生态适应性及预测其未来分布具有重要意义,也可为引种该物种后需采取的监测预警提供理论依据.

目的:了解不同气候变化条件下青海省獐牙菜属植物的潜在地理分布特点,掌握影响其分布的主导气候因子.方法:通过ArcGIS和MaxEnt模型,利用121个獐牙菜属植物地理位点以及19个气候变量,模拟分析影响獐牙菜属植物分布的主要气候因子,预测2050s、2070s的RCP 2.6、RCP 8.5两种气候情景下獐牙菜属植物的分布格局.结果:训练集与测试集AUC值均为0.899,模型推算当前潜在分布区的可信度良好.獐牙菜属植物主要分布在青海省的东部及东南部地区,包括海东、玉树等地.与当前气候相比,獐牙菜属植物在青海省的分布面积在未来不同气候情景下均有所增加,且分布区域逐渐向西偏移.影响青海省獐牙菜属植物分布的主要气候变量从大到小依次为年降水量、最冷季度平均温度、降水量季节性变化、等温性、最干季度降水量、最冷月份最低温度、最暖季度降水量.结论:獐牙菜属植物具有扩大地理分布范围的潜力,降水量和平均温度是限制獐牙菜属植物分布的关键因素,该结果可以为獐牙菜属植物的资源保护及引种驯化措施的制定提供理论依据.

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.

海洋生物地理学是研究海洋生物地理分布时空格局、形成过程及其影响因素的学科,对于生物多样性保护、生态系统结构稳定以及海洋资源可持续利用具有重要支撑作用.物种分布模型是研究物种地理分布变化的重要手段,其发展对于海洋生物地理学的发展具有重要的推动作用.本文综述了中国海洋生物地理学的发展历程和现状;提供了物种分布模型的定义、类型、发展历程及相关重要数据库;整理分析了中国海洋生物地理学研究中的部分热点问题,主要涉及全球变化下海洋生物分布区变化、海洋生物谱系地理结构、海洋生物入侵、种群连通性、海洋保护规划、海洋生态修复、海洋生物对极端环境适应、海洋渔业资源管理和海水养殖规划等.本文同时对海洋生物地理学研究的未来发展进行了展望,强调了改进物种分布模型的重要性,提出要强化环境和生物数据库建设,加强海洋生物地理学与其他学科的交叉融合等.本综述对于今后我国海洋生物地理学的研究,尤其是物种分布模型在相关领域中的应用具有参考价值.

海洋底栖贝类是海洋底栖动物区系的重要组分之一,也是影响海洋生态系统和海洋底质环境的关键类群之一.粤西岸段地处南海北部,海洋底栖贝类物种丰富,但却是我国海洋底栖贝类区系调查最为缺乏的区域之一,严重妨碍了我国近海底栖动物地理区系区划工作的开展.东海岛与硇洲岛海域是粤西岸段中底栖贝类历史研究相对较多的地区,也是揭示南海北部底栖动物地理格局的关键地区.本文基于中山大学地理科学与规划学院2021-2023年间在东海岛与硇洲岛潮间带及近海海域采集的底栖贝类标本的鉴定,结合中国科学院南海海洋研究所馆藏标本记录及己发表文献中记载物种的整理,更新了该海域的底栖贝类名录,并对各物种在东亚大陆近海的地理分布类型进行了分析.本研究共采集贝类标本2,600余号,分属73科144属207种,其中38种为东海岛与硇洲岛海域新记录.结合中国科学院南海海洋研究所馆藏标本及历史文献资料记录的物种,至本研究为止,东海岛与硇洲岛海域共记录底栖贝类115科330属602种,为目前南海北部大陆岸段海洋底栖贝类物种数最多的地区.区系成分上,热带性暖水种占26.2％;热带-亚热带性暖水种占49.3％;余下24.4％为广温性种.地理格局上,有89.0％的种类在海南岛也有分布记录,80.2％的种类在北部湾也有分布记录,粤东岸段有分布记录的种类也占80.2％.研究结果表明,东海岛与硇洲岛海域的底栖贝类区系十分丰富,热带性特征明显,且与海南岛的联系最为密切,在南海北部近海底栖生物地理区划上可考虑同海南岛划入同一生物地理地区.基于本文结果及近年来的南海北部底栖生物相关研究,我们推测雷州半岛及琼州海峡对南海北部底栖生物扩散及生物地理格局的影响程度很有可能被高估了.本研究丰富了雷州半岛东侧海域的底栖贝类区系,为开展整个南海北部的底栖生物地理格局与区系区划工作提供了数据支持.

对不同地理区域的菌物进行系统的编目和分类研究是生物多样性研究的核心内容.白粉菌是一类植物专性寄生病原真菌,广泛分布在世界各地,能引起多种植物的白粉病.为了全面了解中国东北与东北亚其他地区白粉菌的物种多样性和寄主多样性,本文通过文献收集、数据分析,并结合作者2022-2023年野外调查结果,按照最新的分类系统,整理出中国东北和东北亚其他各国和地区的白粉菌物种名录、寄主名录和地理分布信息.通过整理分析发现,中国东北地区有白粉菌142种和17变种,隶属于1科5族、10个有性属和1个无性属,分布在572种(含37变种)寄主植物上,隶属64科243属;日本有白粉菌258种和46变种,隶属于1科5族,12个有性属和2个无性属,分布在1,171种(含163变种)寄主植物上,隶属108科449属;韩国有白粉菌150种和15变种,隶属于1科5族,11个有性属和1个无性属,分布在515种(含53变种)寄主植物上,隶属79科255属;俄罗斯远东地区有白粉菌89种和22变种,隶属于1科5族,8个有性属和2个无性属.中国东北地区、日本、韩国和俄罗斯远东地区共有的白粉菌种类有50个,归属于8个共有的有性属(布氏白粉菌属(Blumeria)、单囊壳属(Podosphaera)、叉钩丝壳属(Sawadaea)、白粉菌属(Erysiphe)、高氏白粉菌属(Golovinomyces)、新白粉菌属(Neo?rysiphe)、内丝白粉菌属(Leveillula)和球针壳属(Phyllactinia)),它们分布在相同或相近的寄主植物上.日本和韩国的白粉菌共有种最多(136种).中国东北地区、日本和韩国白粉菌的特有种分别为28种、116种和17种.东北亚地区白粉菌的寄主植物总共有1,760种(含263个变种),隶属112科541属.虽然东北亚地区约占全球陆地面积的8％,但是该地区共有318种和53变种白粉菌,占全球已知白粉菌总数的40.33％.因此,东北亚地区属于白粉菌多样性研究的重点地区与区系单元.研究结果为建立东北亚地区白粉菌多样性与区系研究格局、系统发育关系、寄主多样性概貌等提供了白粉菌物种和寄主物种的数据支持.

基于MaxEnt模型识别和预测云南干热河谷适生树种,对于改善和恢复其生态治理能力具有重要意义.收集40种具有代表性的潜在适生树种地理分布数据,结合气候、地形和土壤等环境因子,利用MaxEnt模型筛选适生树种.预测当前和2021-2040年四种气候情景下(SSP126、SSP245、SSP370和SSP585)适生树种适生区的分布格局,划分优先种植区域,并明确MaxEnt模型用于树种选择的可行性.结果表明:(1)当前气候情景下,影响干热河谷潜在适生树种分布的主导因子是气候因子,其次是海拔、植物归一化指数、地表太阳辐射量和人类足迹.(2)未来,24种适生树种适生区稳定,发生概率与海拔关系呈单峰分布且高海拔下适生树种丰富度将降低.(3)干热河谷适生树种优先种植区域沿干热河谷呈狭长分布;实际调查发现,元谋县适生树种实际分布区域面积略高于最佳种植区域面积.应用MaxEnt模型筛选干热河谷适生树种选择是可行的,但在应用之前必须通过实地调查来验证树种实际生存情况与预测结果的差异.在干热河谷生态修复造林时,可优先考虑白枪杆、车桑子等24种树种.

为了探究郑州城市公园鸟类群落是否符合嵌套分布格局及其影响因素,本研究从中国观鸟记录中心收集了2019-2022年每年3-7月河南省郑州市15个城市公园的鸟类记录数据.使用WNODF(weighted nestedness metric based on overlap and decreasing fill)分别计算郑州城市公园全部鸟类、林鸟和水鸟群落的嵌套分布格局,采用Spearman偏相关检验分析了公园嵌套序列与公园特征参数(公园面积、隔离度、生境类型数量和建筑指数)的关系,以及物种嵌套序列与物种生态学特征(体长、地理分布范围、窝卵数和最小面积需求)的关系.WNODF分析结果显示,郑州城市公园全部鸟类、林鸟和水鸟群落均是显著嵌套的.Spearman偏相关分析结果显示,公园面积和最小面积需求与鸟类群落嵌套程度显著相关,生境地点矩阵分析结果显示为显著嵌套,建筑指数也会影响水鸟群落的嵌套分布格局,但随机放置模型结果显示城市公园鸟类不符合被动取样假说.因此,选择性灭绝与生境嵌套是郑州城市公园全部鸟类、林鸟和水鸟群落嵌套分布格局的主要驱动因素.研究结果表明,为了更好地保护郑州城市公园的鸟类多样性,应优先保护面积较大和生境类型多的公园,以及最小面积需求大的鸟类;同时由于水鸟与林鸟对城市化的反应不同,在制定保护策略时应区别对待.

第四纪气候波动以及地理和环境隔离深刻地影响了现代植物的遗传多样性、遗传结构和地理分布格局.该研究采用分子谱系地理学的研究方法对药用植物半夏19个居群共212个个体的3个叶绿体片段psbK-psbI、atpF-atpH和trnL-F进行分析,探究半夏的遗传多样性、遗传结构、地理分布格局模式及成因,并探讨其居群历史动态.结果表明:(1)半夏总单倍型多样性Hd为0.882,总核苷酸多样性π为1.23 × 10-3,在物种水平上表现出较高的遗传多样性.(2)分子方差分析(AMOVA)结果显示,半夏遗传变异主要发生在居群间,显著的遗传分化(FST=0.909,P＜0.001)和较低的种群内遗传多样性(HS=0.134);种群间遗传分化系数NST=0.913＞GST=0.855(0.01＜P＜0.05),表明叶绿体单倍型具有明显的谱系地理结构.(3)中性检验结果显示,Tajima's D值、Fu and Li's D值以及Fu and Li's F*值均为不显著正值,Fu's Fs值为不显著负值且失配分析曲线呈双峰,表明半夏居群整体没有经历过扩张事件.(4)单倍型地理分布显示,西南地区和中-东部地区具有单倍型多样性较高,并存在特有单倍型,故推测第四纪冰期时在这两个区域存在冰期避难所.总之,通过3个叶绿体基因对不同区域半夏的分析,阐明了其遗传多样性、遗传结构和地理分布格局,为半夏优良种源的分子筛选和保护提出了科学的建议和保护策略.

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.