人为水文调控正深刻改变湿地生态系统的结构与功能.由于缺乏长期监测记录,目前针对湿地生态系统如何响应人为水文调控的报道较少.本研究基于神农架大九湖五号湖的一根长44 cm的沉积岩芯多指标记录,重建了近40年来大九湖生态水文变化过程,并探讨其驱动因子.结果表明:五号湖的硅藻群落经历了 3个主要演化阶段:1980-2008年以底栖硅藻为主,2008-2016年浮游硅藻迅速增加,2016年以来小型脆杆藻占主导.冗余分析表明,硅藻组合变化与总有机碳、总氮和Mn/Fe值显著相关.2008年以来硅藻组合变化反映了五号湖由早期富含有机质的泥炭地向浅水湖泊转变,主要响应筑坝提升水位;2016年以来底栖和附生硅藻增多,响应大九湖移民搬迁后水生植物扩张、水体透明度增加的过程.沉积硅藻记录揭示了大九湖的环境变化过程,为湿地保护提供了科学依据.

水仙花鸢尾(Iris narcissiflora)是中国四川西部的特有物种,现有分布范围严重缩减,被列为国家Ⅱ级野生重点保护植物.当前对水仙花鸢尾种群现状及其生境特征的了解十分匮乏,不利于其濒危机制研究和保护措施制定.该研究对水仙花鸢尾目前的分布范围进行了详细踏查,调查野生种群状况及其生境,特别是所属群落特征.结果表明,水仙花鸢尾分布于四川省甘孜州道孚县和康定市海拔3 779～4 100 m的高山灌丛或川西云杉(Picea likiangensis var.rubescens)林缘,各分布点种群规模小,仅含 28～2100 株;根据当前分布点的区域范围,依据IUCN受威胁物种评估标准B2ab(iii)将其重新评估为濒危(endangered,EN);所属群落物种组成丰富,生活型以多年生草本植物为主,具较多温带成分;群落间物种组成相似性与地理距离呈显著的负相关;群落可划分为 4 种类型:川西云杉林缘和分别以毛蕊杜鹃(Rhododendron websterianum)、灰背杜鹃(R.hippo-phaeoides)、坡柳(Salix myrtillacea)为主要优势种的高山灌丛.水仙花鸢尾生境受修路、放牧影响,自然演替和全球气候变化也是潜在威胁.针对不同分布点的生境状况,提出设立保护小区,采取适当措施减轻川西云杉扩张和人为因素的影响,并建议开展迁地保护技术研究.

目的:预测革苞菊属(Tugarinovia Iljin)植物不同时期下在中国的潜在适生区,并探究影响革苞菊属植物潜在适生区变化的环境因子.方法:基于革苞菊属植物的40个实际地理分布点以及29个生物气候变量数据,运用MaxEnt模型和ArcGIS技术进行研究.结果:本研究使用的MaxEnt模型AUC检验值均高于0.94,其模拟可信性极高;影响革苞菊属植物分布的重要环境因子有海拔、温度季节性变化、紫外线的季节性、最湿月降雨量、最干月降雨量和最高月份的平均UV-B值;从末次冰盛期到当代革苞菊属植物在中国的分布是高纬度往低纬度迁移,整体往东迁移.当代到2050年两种不同情景下革苞菊属植物分布区均是低纬度往高纬度迁移,整体向东北扩张,2050年到2070年两种不同情景下苞菊属植物分布区呈现扩张的趋势由高纬度往低纬度迁移,整体往西南方迁移,均有向高海拔迁移趋势.在未来2050年两种不同情景下,革苞菊属植物适生区都将集中于内蒙古呼和浩特市、鄂尔多斯、巴彦淖尔.而在未来2070年两种不同情景下,革苞菊属植物适生区主要集中在内蒙古鄂尔多斯市和包头市.革苞菊属植物未来在中国的整体迁移路线呈现由北往南、由东向西偏移,且均有向高海拔地区移动趋势.结论:本研究结果可为珍稀濒危植物的保护及引种栽培提供一定的理论依据.

随着全球气候变化,植物的生长和生存模式均受到影响.预测气候变化下物种潜在的地理分布范围变化,是判断该物种如何响应气候变化的重要手段,有助于制定科学的物种保护策略.巨柏(Cupressus gigantea)是雅鲁藏布江中游末段及主要支流尼洋河近江河段河岸带的特有物种,也是国家一级重点保护植物,其分布范围主要在朗县至米林市丹娘乡的雅鲁藏布江两岸及尼洋河河谷的巨柏公园,生存受到区域自然资源开发和气候变化的明显影响.该研究基于巨柏当前地理分布数据、地形因子、当前及未来气候条件下的环境因子数据,利用最大熵(MaxEnt)模型、广义线性模型(GLM)和广义相加模型(GAM)与ArcGIS空间分析分别对西藏当前及未来2081-2100年2种气候变化情景(高排放模式SSP5-8.5和低排放模式SSP1-2.6)下的巨柏生境适宜性进行模拟分析.研究结果表明:(1)巨柏的潜在地理分布范围较狭窄,适生区集中分布在加查县至米林市的雅鲁藏布江两岸和米林市至工布江达县的尼洋河两岸,在隆子县、贡嘎县、错那县等地呈零星分布;(2)对巨柏潜在地理分布影响较大的环境因子有最冷季平均气温、温度季节性、昼夜温差月均值和海拔,适宜范围分别为-1.62-2.14 ℃、565.29-603.78、11.66-12.97 ℃和2 898-3 550 m;(3)三种模型模拟结果均表明与潜在地理分布面积相比,未来气候变化情景下巨柏的总适生区面积呈现扩大的趋势,且SSP5-8.5情景下巨柏适生区面积的扩增程度明显高于SSP1-2.6气候情景;(4)与当前适生区质心相比,未来情景下的巨柏适生区质心整体呈向西南偏移的趋势,巨柏的分布区也呈向藏西南雅鲁藏布江中游方向较高海拔迁移的趋势.该研究探究了巨柏生长的关键影响因子及巨柏对气候的响应状况,对巨柏保护具有十分重要的科学意义和实践指导价值.

山豆根(Euchresta japonica)为我国II级重点保护野生植物.该研究通过设置不同遮阴网的层数和采用不同浓度的聚乙二醇溶液浇灌,探讨了山豆根光合特性对光强和干旱的响应.结果表明,山豆根叶片的饱和光强为 683.06～907.07 μmol/(m2·s);单层遮阴处理叶片的最大电子传递速率和最大净光合速率整体高于双层遮阴处理,其中单层遮阴且未进行干旱处理的叶片最大电子传递速率和最大净光合速率最高,分别为55.36和6.73 μmol/(m2·s);相同遮阴条件下,叶片的最大净光合速率及其对应的饱和光强均随干旱程度增加整体呈下降趋势;单层遮阴条件下的蒸腾速率和水分利用效率均整体高于双层遮阴条件下的.不同处理下叶片光系统II的实际光化学效率、光化学猝灭系数以及非光化学猝灭系数等整体上均无显著差异(P＞0.05).山豆根属半阳生植物,其叶片利用弱光能力较强,植株具有较强的耐干旱能力.因此,建议在开展野外回归、迁地保护、人工栽培等工作时,进行适当遮阴处理并保持充足的土壤含水量.

深入了解濒危物种的繁殖特性,能为物种制定有效保护策略提供科学依据.于2022和2023年对中国科学院西双版纳热带植物园迁地保存的纹瓣兰(Cymbidium aloifolium)的繁殖生物学特征进行了观察和研究,主要包括开花物候、繁育系统、花部形态特征、昆虫传粉特征以及花的挥发性成分等.结果表明,纹瓣兰的盛花期在4月中旬,单花花期7 d;群体花期约为36 d.花粉活力在开花第1天时最高,约为47.15%,之后呈下降趋势.柱头在整个单花期一直具可授性,开花第2天可授性最强.人工授粉实验表明纹瓣兰自交亲和,不存在无融合生殖和自动自花授粉,繁育系统属于兼性异交繁育并依赖传粉者,自然结实率较低为 6.9%.唇瓣的先端和基部的表皮细胞分别为锥形和指状突起,基部的指状突起细胞外附着有油脂颗粒,可能是传粉者的报酬.药帽黄色,其表皮细胞为锥形细胞,能够反射光线,可能起到吸引昆虫的作用,中华蜜蜂(Apis cerana)是纹瓣兰唯一的有效传粉昆虫.纹瓣兰的挥发性气味中(E)-乙酸-2-癸烯-1-醇酯含量最高.因此,纹瓣兰的花部结构与传粉昆虫具有显著的适应性.

该文报道了广西苦苣苔科报春苣苔属(Primulina Hance)一新种——平果报春苣苔(Primulina pingguoensis H.S.Ma & B.Pan),该新种在形态学上与囊筒报春苣苔(P.carinata Y.G.Wei,F.Wen &H.Z.Lü)相似,但两者能明显区别,平果报春苣苔花冠裂片狭披针形至线型,长宽比大于2(vs.圆形至卵圆形,长宽比小于1.5),花冠内部具8～10条紫色条纹,与花冠同色,无明显导蜜线(vs.棕色条纹,与花冠不同色,具两条黄色导蜜线),花冠筒管状,腹面隆状,(vs.狭漏斗状,明显隆起,形成一清晰的龙骨),叶片椭圆形到宽卵形,(6.5～9.5)cm ×(4.5～6.5)cm[vs.宽椭圆形到卵形,(4.0～5.0)cm ×(3.0～4.0)cm],叶基部稍楔形(vs.圆形).该新种目前只在模式产地一个较大的石灰岩溶洞及周边发现有分布,目前该溶洞内开始发展畜牧养殖,对该物种的生存空间带来压力.该文对该新种的分布区(EOO)和占有面积(AOO)分别进行了评估,认为根据现已知的居群和所受威胁情况,根据IUCN红色名录标准,可暂定为"极危(CR)"级别.该种作为传统中药,被当地居民用于新生儿去胎毒等,有一定的保护和利用价值,今后可进一步开展此物种的民族植物学和药用植物学研究.该种面临生境破坏和野外采挖的风险,因此很有必要开展迁地保护和野外回归等相关工作.与该种同一乡镇分布的物种紫麟报春苣苔(P.purpureokylin F.Wen,Yi Huang &W.C.Chou),后者花冠筒漏斗状,叶片深绿至紫色,叶两面具紫红色粗伏毛而明显区别;距离该种5 km内分布有小白花报春苣苔(P.alba R.F.Li & B.Pan),后者花明显小型,花冠筒状,纯白色,与该种相区别.通过比较该种与报春苣苔属其他物种,发现也有一些物种花筒或多或少有膨大,如浅黄报春苣苔(P.lutescens B.Pan & H.S.Ma)、粉花报春苣苔[P.roseoalba(W.T.Wang)Mich.M?ller & A.Weber]、中华报春苣苔[P.dryas(Dunn)Mich.M?ller & A.Weber]、多莛报春苣苔[P.polycephala(Chun)Mich.M?ller & A.Weber]以及崀山报春苣苔[P.langshanica(W.T.Wang)Yin Z.Wang]等,初步推断报春苣苔属植物的花筒膨大可能与特定传粉者有关,然而这一假设需进一步的野外调查和实验论证.

水韭属是一类具有异形孢子的古老石松类植物,全属物种均被列入国家重点保护野生植物.该文报道了在浙江省长兴县新发现的一个四倍体水韭属居群.基于形态学、孢粉学和细胞学证据,将该物种命名为长兴水韭(Iso?tes changxingensis),并详细描述了其形态特征.长兴水韭与保东水韭(I.baodongii)在植株形态及孢子纹饰方面都较为相似,不同之处在于其染色体为44条,大孢子极面直径为317～411 μm(平均为360 μm)(vs.染色体22条,大孢子极面直径为390～510 μm,平均为450 μm).与同为四倍体的隆平水韭(I.longpingii)在孢子大小方面极为接近,不同之处在于其根状茎3裂,叶片中间宽为2～3 mm,大孢子表面具棘刺-脊条状纹饰(vs.根状茎2裂,叶片中间宽度为1 mm,大孢子表面具瘤状-脊条状纹饰).该种与中华水韭(I.sinensis)的区别在于其大孢子较小,表面纹饰不同,叶片长为20～60 cm(vs.大孢子极面直径为340～450 μm,平均为409 μm,具脊条状突起纹饰,叶片长为15～30 cm).长兴水韭目前仅分布于其模式产地的一处沟渠,由于其分布区狭窄,野生居群数量较少,栖息地环境受到人为干扰,因此根据IUCN红色名录评估标准可将长兴水韭暂定为濒危(EN)等级.由于该种面临生境破坏和野外人为刈割的风险,因此很有必要开展迁地保护及野外回归等相关工作.该文编制了中国已报道的水韭属物种的分种检索表,为该属物种的鉴定和保护工作提供了参考.

水菜花(Ottelia cordata)是珍稀濒危的沉水植物,现仅分布在中国海南岛北部海口至文昌一带的淡水湿地,其造型优美,极具园艺观赏价值.然而,受人类活动影响,水菜花的生境急剧退缩且更加破碎化,濒临灭绝.为探究水菜花的繁殖特征和繁殖规律,该研究分析了水菜花的花部形态、性比、花粉活性、柱头可授性、反射光谱、花粉限制与无融合生殖及其传粉者类型与行为.结果表明:(1)水菜花雌雄异株,雌、雄个体的性比约为1∶2;水菜花雌、雄花形态相似,但雌花略大于雄花.(2)水菜花花粉活性和柱头可授性在花蕾期和开放期均较高.(3)中华蜜蜂(Apis cerana)是水菜花的主要传粉者,传粉效率较高且访问雄花的频率显著高于雌花.(4)水菜花雄蕊、雌蕊间的花色距离显著高于中华蜜蜂辨别的阈值(P＜0.001).(5)在自然授粉和人工授粉下,水菜花坐果率分别为95.29％和98.42％,并且不存在无融合生殖现象.综上所述,水菜花两性模拟的欺骗性传粉并不完美,传粉者可以从视觉上区分雌花和雄花;而由于水菜花雄花数量较多,传粉者低频率的"错访"足以达到水菜花雌花的繁殖需求.因此,在今后开展水菜花迁地保护、人工种群恢复等保育工作时,应重视水菜花种群大小、性别比例和当地传粉者种群数量.

启动实施以国家公园和国家植物园体系为主导的就地和迁地保护相结合的生物多样性保护大战略,是我国作为世界生物多样性大国之一的科学使命和责任担当.本文以国家重点保护、受威胁和中国特有维管植物为对象,系统梳理了这3类植物在我国植物园的迁地保护概况,对这些植物的生活型、物种组成和系统发育多样性进行了比较分析,以期为当下国家植物园体系建设提供科学参考和依据.结果表明,我国植物园保存的此3类植物共计7,141种,分属265科1,271属,分别占我国维管植物科、属、种总数的76％、42％和23％.在7,141种植物中,国家重点保护植物743种,受威胁植物2,095种,中国特有植物5,957种,分别占我国国家重点保护、受威胁和特有植物总数的72％、59％和37％.这些植物包括乔木2,555种、灌木1,025种、草本3,117种、攀缘类419种和水生类25种.3类植物在各植物园的物种组成共有比例较低,系统发育多样性存在显著差异.