[目的]横断山脉北部生物多样性丰富,最近10多年,有许多关于该区域生物多样性的考察报道.考察队于2023年6-8月在横断山北部开展植物多样性和植被结构调查,获得了不少新的考察成果.[方法]通过野外调查对植物进行采集和拍照,制作标本,并进行分类鉴定.[结果]报道采自西藏横断山北缘昌都察雅地区的8个西藏新记录种.分别为矮麻黄(Ephedra minuta Florin)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)、炉霍杜鹃(Rho-dodendron luhuoense H.P.Yang)、长柱直枝杜鹃(R.orthocladum var.longistylum Philipson et M.N.Philip-son)、千里香杜鹃(R.thymifolium Maxim.)、南方雪层杜鹃(R.nivale Hook.f.subsp.australe Philipson et M.N.Philipson)、茵陈蒿(Artemisia capillaris Thunb.)、细穗藜[Chenopodiastrum gracilispicum(H.W.Kung)Uo-tila].[结论]新分布植物的发现对于补充西藏横断山区植物区系具有重要意义.凭证标本保存于宜宾学院植物标本室.

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.

物种是生物学中最基本的分类单元,对于珍稀濒危物种而言,物种的正确界定对于制定保护措施至关重要.分布于中国亚热带地区的百山祖冷杉(Abies beshanzuensis)、资源冷杉(A.ziyuanensis)和大院冷杉(A.dayuanensis)种群极小,且分类上长期存在争议.现行分类依据形态和地理分布将大院冷杉归并到资源冷杉,又将资源冷杉处理为百山祖冷杉的变种,但分子证据不足.该研究对百山祖冷杉、资源冷杉和大院冷杉分布区内8个种群的23株个体进行靶向捕获测序,获得了60个单拷贝核基因中的805个单核苷酸多态性位点.种群遗传结构和历史动态分析表明,这些个体可分为两个谱系,分别对应于百山祖冷杉和资源冷杉,其中资源冷杉在2.35 Ma前与百山祖冷杉和大院冷杉的共同祖先分化,而大院冷杉与百山祖冷杉亲缘关系更近,形成一个谱系.百山祖冷杉、资源冷杉和大院冷杉的遗传多样性水平整体较低,种群间存在较为明显的遗传分化(遗传分化指数0.083-0.208).由于未检测到分化后的谱系间遗传交流,推测分布区的碎片化是谱系间遗传交流受阻进而产生分化的主要原因.生态位比较分析结果显示百山祖冷杉、资源冷杉和大院冷杉这群濒危冷杉分布区的年平均气温和最冷季平均气温显著高于东亚分布的非濒危冷杉物种,因此,该研究认为全球气候变暖是导致其濒危的关键因素.综合以上研究结果,该研究对百山祖冷杉、资源冷杉和大院冷杉这群植物进行新的分类处理,将大院冷杉处理为百山祖冷杉的异名,确认资源冷杉种的地位.在对其濒危机制深入理解的基础上,建议在西南的横断山和秦巴山地区尝试迁地栽培实验,同时就地人工辅助育种.

泛青藏高原地区拥有全球最丰富的高寒植物多样性,是生物多样性热点地区中的热点,也是研究地球环境演化与生物多样性演变过程的理想地区.该地区已经开展了大量谱系地理、生物地理学和进化生态学研究,对我们认识该地区的生物多样性演化及其维持机制具有重要意义.随着对青藏高原各地块构造演化历史研究的加深,该地区的生物多样性研究已经逐步迈入到地质-气候-生物过程的交叉研究.本文分析了青藏高原及其周边地区地质构造演化的最新研究进展,区分了青藏高原腹地、喜马拉雅和横断山,然后从青藏-喜马拉雅-横断山地区高寒植物多样性的起源及演化节奏、高寒植物的成分来源和区系交流以及高寒植物多样化的驱动因素等3方面总结了该地区高寒植物多样性的演化历史.最后,我们进一步提出在洲际或全球尺度上探讨不同地区高寒植物多样性演化历史的异同和联系,以及对高寒植物适应性进化策略的研究,以期深入理解高寒植物多样性分布格局的成因及其维持机制.

鼠尾草属(Salvia)是唇形科(Lamiaceae)最大的属,属下多种为民间常用草药,亦有供观赏的种类.为探究横断山区物种在细胞学水平的进化方式,讨论形态分类学与分子系统学之间的分类关系,该研究通过广泛收集染色体文献资料,采用植物常规压片法对采集自横断山地区6种8居群鼠尾草属植物进行核型分析,并构建了中国地区分布的鼠尾草属植物叶绿体系统发育树.统计结果表明:(1)全世界范围内报道了约23％的鼠尾草属植物染色体数据,其中分布在中国地区的鼠尾草属植物染色体报道率为32.10％,分布在横断山地区的鼠尾草属植物报道率为40.54％,(2)鼠尾草属植物染色体基数以x=8和x=11为主,分布在中国地区的鼠尾草属植物染色体基数均为x=8.实验结果表明:(1)西藏鼠尾草(S.wardii)核型数据为首次报道.(2)雪山鼠尾草(S.evansiana)首次在云南德钦地区发现二倍体居群.将细胞学数据结合叶绿体进化树开展染色体进化关联分析,论证多倍化可能不是鼠尾草属物种适应高海拔环境的主要机制,表明多倍体不是该属物种形成的主要进化途径而是以二倍体水平为主,推测染色体组的加倍可能是物种在形态学与分子系统学上分类关系不一致的原因之一.该研究丰富了横断山区鼠尾草属植物的染色体核型数据,结合区域分子系统树探讨染色体特征的进化关系,为今后深入研究该属物种的核型进化做出了探索,为开展祖先物种染色体基数推演分析补充了基础数据.

在形态和化学研究的基础上,结合分子生物学研究方法(ITS片段),对中国横断山地区的830号与蓝细菌共生的肺衣属标本进行了分类学研究,共发现3个新种;其中,横断山肺衣L.hengduanensis的主要特征是具粉芽化裂芽,无脊肺衣L.irrugulosa的网脊不明显,以及宽叶肺衣L.latilobulata的裂片顶端宽且钝圆;3个种在ITS系统发育树上分别形成独立小枝.文中提供了中国肺衣属中与蓝细菌共生的物种检索表.

随着全球气候变化的日趋加剧,动物对环境变化的反应模式和机制引起了越来越多研究者的兴趣(Canale and Henry,2010).能量的获取与消耗是动物生存的关键,同时也是维持体重平衡的关键(Wang etal.,2003).消化系统表型可塑性是动物个体的适应性特征,能帮助它们应对食物资源的变化,从而满足营养和能量摄入的需求(Bonin et al.,2016),对动物营养的获取和能量的利用效率有重要的影响(Derting and Noakes,1995).

采用植物细胞学研究方法对主要采自中国西南地区横断山的6种植物:扁核木(Prinsepia utilis)、小叶金露梅(Potentilla parvi olia)、峨眉繁缕(Stellaria omeiensis)、金铁锁(Psammosilene tunicoides)、山卷耳(Cerastiumpusillum)和独尾草(Eremurus chinensis)进行染色体数目和核型研究.研究表明:(1)6个种的核型公式和不对称性如下:扁核木2n=2x=30=1M+20m+9sm,2A;小叶金露梅2n=2x=28=21m+7sm,2B;峨眉繁缕2n=8x=72=1M+71m,1B;金铁锁在同居群下有倍性变化,2n=2x=14=14m,1A和2n=4x=28=28m,1A;山卷耳2n=2x=24=24m(2sat),1A;独尾草2n=2x=14=2m+ 2sm+ 8st+ 2t,4B.(2)讨论了染色体资料在这些物种分类和系统上的意义,支持扁核木为李亚科下的扁核木属;位于委陵菜属木本系的小叶金露梅主要以二倍体和四倍体为主,而草本系的委陵菜属植物多为多倍体.(3)该研究首次报道峨眉繁缕为八倍体,是繁缕属发现的最高倍性的物种;对比金铁锁属与蝇子草属的染色体研究发现,金铁锁属可能是由它们的共同祖先通过非整倍化产生;该研究首次发现山卷耳存在染色体数目2n=24的情况,且有1对随体;独尾草的研究进一步证明该物种可能为二型核.

预测物种的分布对物种资源的评估及生物多样性保护非常重要.研究基于虾藓在中国的24个地理单位的分布数据,结合12个环境因子数据,使用最大熵模型(MaxEnt)预测虾藓在我国的分布范围,结果显示虾藓在我国的主要分布区域为东北大兴安岭、小兴安岭和长白山,中部秦岭,西南横断山、喜马拉雅山和东南台湾、福建、浙江、安徽一带.经预测,该种在重庆、福建、湖北有分布的可能性极大,另外新疆部分地区也可能有虾藓分布.本次研究表明虾藓在我国的潜在分布范围比目前记录的分布范围广,加强野外调查工作,可能会发现虾藓的新分布区域,为虾藓保护提供更科学的保护计划.

以六叶龙胆(Gentiana hexaphylla Maximowicz ex Kusnezow)复合群的21个居群为材料,首先通过居群内关键形态性状的统计对复合群加以区分,随后以叶绿体片段trnS-trnG为分子标记,对其遗传分化与种群动态历史进行研究.结果显示:六叶龙胆复合群21个居群共鉴定出20个单倍型,居群平均单倍型多样性、核苷酸多样性和核苷酸多样性指数分别为0.444、0.00732和3.73,表现出较高的遗传多样性水平;居群间共享单倍型少,遗传变异主要发生在居群间(72.74％).贝叶斯分析结果表明复合群内的遗传分化主要发生在近两百万年以内.歧点分布分析和中性检验结果均显示,复合群近期未经历明显的居群扩张.因此,六叶龙胆复合群的遗传分化可能是横断山地区第四纪环境与气候变化以及高山峡谷地貌的地理隔离两者共同作用的结果.