重庆特有植物缙云卫矛濒危原因研究进展

三峡库区是中国重要的生物多样性热点地区,缙云卫矛(Euonymus chloranthoides Yang)为重庆地区特有濒危植物.本文综述了该物种濒危原因的研究进展.缙云卫矛的生境所受的人为干扰较大,生境遭受了严重的破碎化.种子较大,花较小,野外观察发现该物种的传粉昆虫很少.遗传多样性分析发现缙云卫矛种群间分化大,表明该物种的花粉、种子扩散较弱.小种群的座果率较大种群的低,补充授粉实验能显著提高座果率,表明小种群存在着花粉限制.种子萌发实验表明小种群的种子萌发率比大种群的低,表明小种群存在着近交衰退;种子易腐烂,这些现象说明种子到幼苗阶段可能是小种群生活史中的一个薄弱环节.缙云卫矛对生境要求特殊,生长缓慢,竟争力弱.对该物种的保护首先是生境的保护、提高种群植株数量.     

生物入侵对物种及遗传资源影响的经济评估

外来入侵物种对物种多样性产生的严重影响主要表现为排挤本地动植物，导致局部种群的消亡，造成局部高密度分布的稀有物种绝灭。外来入侵物种对遗传多样性的影响主要体现在：种群破碎化，导致遗传漂变和近亲交配；本地种与外来种杂交，造成遗传污染；局部野生、原始种群消失，导致遗传材料减少。在定性分析生物入侵对我国物种及遗传资源影响的基础上，笔者以政府有关部门统计数据和典型案例报道为主要信息源，评估了2000年生物入侵对物种的潜在保留价值和作物遗传资源造成的直接经济损失。结果表明：生物入侵对我国物种资源和作物遗传资源造成的经济损失分别为7104．14万元和11028．4万元。     

重庆特有植物缙云卫矛濒危原因研究进(三峡地区资源环境生态研究)

三峡库区是中国重要的生物多样性热点地区,缙云卫矛(Euonymus chloranthoides Yang)为重庆地区特有濒危植物。本文综述了该物种濒危原因的研究进展。缙云卫矛的生境所受的人为干扰较大,生境遭受了严重的破碎化。种子较大,花较小,野外观察发现该物种的传粉昆虫很少。遗传多样性分析发现缙云卫矛种群间分化大,表明该物种的花粉、种子扩散较弱。小种群的座果率较大种群的低,补充授粉实验能显著提高座果率,表明小种群存在着花粉限制。种子萌发实验表明小种群的种子萌发率比大种群的低,表明小种群存在着近交衰退;种子易腐烂,这些现象说明种子到幼苗阶段可能是小种群生活史中的一个薄弱环节。缙云卫矛对生境要求特殊,生长缓慢,竞争力弱。对该物种的保护首先是生境的保护、提高种群植株数量。     

复合种群生态学研究现状与展望

随着生境的破坏和逐渐片断化，越来越多的物种处于濒危状态，因此保护破碎生境的物种多样性就迫在眉睫．复合种群理论是当今国际数学生态学、理论生态学和保护生物学的一个主要研究前沿，并提供了保护濒危物种及种群的新的理论依据，也为生境破坏对物种造成的伤害做出预测和度量．本文首先对复合种群的已有概念、理论和模型做了全面的分析和总结；其次对复合种群生态学研究中存在的问题进行分析；最后结合作者参与的研究课题，尝试对复合种群生态学的研究方法进行探讨．     

具Allee效应的种群入侵数学模型

借助带自由边界的反应扩散方程,建立具有Allee效应的种群入侵数学模型,描述入侵种群动态过程,探究该数学模型全局解的存在惟一性,同时对解的长时间性质进行研究,得到了入侵种群在新环境中扩张和灭绝的相应条件,揭示了种群因初始生存区域小或自身扩张能力差而导致灭绝的可能性,并利用MATLAB软件对所得结论进行了数值验证,为生态保护和有害种群入侵的防控提供了理论参考.     

吉安市三种破碎生境中植物多样性研究

生境的破碎化不仅减小了种群的面积、阻碍基因的流动和种群的自由扩散,还改变环境的物理化学性质,甚至会导致边缘效应,对斑块内部生物物种多样性产生多方面的影响。本研究采用样方调查法,对吉安市三种破碎化的生境中植物物种多样性进行调查,结果表明三种生境中植物物种丰富度和多样性指数以井冈山大学前山针阔混交林为最高,物种数为44种,分属28科41属,后山湿地松林次之,有植物35种,分属26科33属,白鹭洲植物物种数最少,植物数30种,分属23科28属。各生境中植物所属的科属数目也呈现相同规律,即物种数目越多,所出现的植物科属也越多。白鹭洲的植物物种数、多样性指数和均匀度都最低,主要的原因是岛屿面积过小,限制了物种的迁入。另一方面,紫藤、山葡萄、络石等藤本植物的大量存在,甚至覆盖了调查样地森林的林冠层,导致林内光照条件变差,加之,葎草等入侵植物已经在白鹭洲形成种群,对植物多样性构成了威胁,这也是导致该生境中物种多样性低下的一个重要因素。     

生境破坏的空间结构对集合种群动态的影响

构建任意生境破坏结构下集合种群动态的元胞自动机模型,研究生境破坏的空间结构对集合种群全局密度及局部密度的影响.该模型不仅包括了生境破坏的空间结构,而且能够描述集合种群的空间分布模式.模型结果表明:生境破坏的空间结构复杂地影响着集合种群的全局密度和局部密度;生境破坏的混合分布增大了集合种群灭绝的风险;生境破坏的聚集分布降低了集合种群灭绝的风险.在生境破坏比例较小或较大时,集合种群全局密度和局部密度随生境破坏比例的增加而加大,随生境破坏聚集度的增加而减小,且生境破坏比例对集合种群动态的影响要大于生境破坏聚集度的影响.但在特定的情况下,即生境破坏比例在55%左右时,生境聚集度的增加可能会使集合种群的全局密度和局部密度都减小.此外,发现集合种群的局部密度存在一个阈值,当集合种群局部密度低于此值时,集合种群将无法续存.这意味着在生物保护中不能仅仅考虑生境的恢复、斑块的质量,还需要考虑生境破坏的空间结构和被保护物种的局部密度.     

具有脉冲入侵的Lotka-Volterra捕食系统的动力学分析

考虑了一个Lotka-Volterra捕食系统在两个斑块之间的脉冲入侵现象,建立了一个周期状态下种群扩散和食饵投放的数学模型.首先利用脉冲微分系统的相关理论证明了该系统解的正性和一致有界性,得到了边界周期解全局渐近稳定性的条件,在此条件下外来物种成功入侵且本地物种灭绝的情况.然后通过对系统持久性的讨论,给出了外来物种与本地物种共存的条件.     

破碎化生境对食物网中疾病传播动态的影响

生境破碎化已被证实是影响种群动态和食物网中物种共存的重要因素之一,同时疾病的传播对于种群动态的调节也具有非常重要的作用。文章基于集合种群模型,针对3种不同的资源-宿主/食饵-寄生-捕食者食物网结构,探讨了破碎化生境下物种共存模式与种群动态。模拟结果显示,不同营养级物种对生境破坏有不同程度的响应,营养级越高的物种对生境破碎化越敏感。此外,物种的扩散范围以及捕食者种群对食饵的偏好都会影响物种的续存。该结果在一定程度上丰富了宿主-寄生理论,对疾病的控制和物种保护提供了生态学理论依据。     

景观破碎化对植物种群的遗传学效应及其研究方法进展

景观破碎化在减小物种生境大小的同时增加了生境的空间隔离度,直接或间接影响种群遗传多样性和空间遗传结构.要明确景观特征的改变对种群生存能力的影响,不仅需要收集大量的实例研究来描述一般的发展规律,更要形成标准化的研究试验设计,对生境和物种的变化在时间和空间尺度上进行量化,从而制定更为科学合理的应对措施.文章首先综述了景观破碎化对植物种群遗传学效应的影响,然后分别从分子标记、统计分析方法和取样策略三方面介绍了该领域研究方法的进展,最后指出今后此方面的研究亟需加强多学科间的交流,以期发现和创造新的研究领域和方法.     

船舶压载水外来生物入侵传播的防治

对世界范围内目前正在使用的或正在研究的治理船舶压载水外来生物入侵的技术手段和治理措施等进行了比较详细地阐述,提出控制船舶压载水的排放以及研究较为有效的压载水治理方法是解决压载水携带外来物种入侵性传播的有效途径.     

Allee effects and pulsed invasion by the gypsy moth

Biological invasions pose considerable threats to the world's ecosystems and cause substantial economic losses. A prime example is the invasion of the gypsy moth in the United States, for which more than $194 million was spent on management and monitoring between 1985 and 2004 alone. The spread of the gypsy moth across eastern North America is, perhaps, the most thoroughly studied biological invasion in the world, providing a unique opportunity to explore spatiotemporal variability in rates of spread. Here we describe evidence for periodic pulsed invasions, defined as regularly punctuated range expansions interspersed among periods of range stasis. We use a theoretical model with parameter values estimated from long-term monitoring data to show how an interaction between strong Allee effects (negative population growth at low densities) and stratified diffusion (most individuals disperse locally, but a few seed new colonies by long-range movement) can explain the invasion pulses. Our results indicate that suppressing population peaks along range borders might greatly slow invasion.     

生物入侵与人类、民族与社会关系认识与对策

生物的迁移是个自然性的问题,从生命出现时起这种现象就存在．人类活动加速了这种迁移的过程,克服了自然迁移的障碍,使生物入侵现象出现．本文回顾了生物入侵的历史特征,论述了我国各地区尤其是民族地区生物入侵的现象,提出了从自然界、人类、民族和社会的角度对生物入侵的理解,给出了应对生物入侵在人类、民族基础上的国家对策．     

Genetic variation increases during biological invasion by a Cuban lizard

A genetic paradox exists in invasion biology: how do introduced populations, whose genetic variation has probably been depleted by population bottlenecks, persist and adapt to new conditions? Lessons from conservation genetics show that reduced genetic variation due to genetic drift and founder effects limits the ability of a population to adapt, and small population size increases the risk of extinction. Nonetheless, many introduced species experiencing these same conditions during initial introductions persist, expand their ranges, evolve rapidly and become invasive. To address this issue, we studied the brown anole, a worldwide invasive lizard. Genetic analyses indicate that at least eight introductions have occurred in Florida from across this lizard's native range, blending genetic variation from different geographic source populations and producing populations that contain substantially more, not less, genetic variation than native populations. Moreover, recently introduced brown anole populations around the world originate from Florida, and some have maintained these elevated levels of genetic variation. Here we show that one key to invasion success may be the occurrence of multiple introductions that transform among-population variation in native ranges to within-population variation in introduced areas. Furthermore, these genetically variable populations may be particularly potent sources for introductions elsewhere. The growing problem of invasive species introductions brings considerable economic and biological costs. If these costs are to be mitigated, a greater understanding of the causes, progression and consequences of biological invasions is needed.     

特有濒危植物长柄双花木濒危原因及其保护对策

长柄双花木为我国特有二级重点保护濒危植物,主要分布于江西、湖南、浙江和广东等省的部分区域。本研究综合分析了长柄双花木的自然地理分布特征、群落学特征、生物学特性、繁殖生态学特征及其濒危的可能原因。导致长柄双花木濒危的原因主要有：（1）在有性生殖过程中,由于花粉和资源限制、花粉竞争、传粉昆虫缺乏以及有机养分积累不足等,导致其有性繁殖能力差,结实率和结籽率低。（2）自然条件下种子萌发困难,萌发率、成苗率。（3）克隆繁殖能力有限,自然种群中克隆个体稀少。（4）生境片段化导致种群缩小,更新困难。（5）严重人为干扰直接导致种群锐减。此外,本研究还从强化科学研究和和保护途径等方面探讨了其保护对策。     

保护区的数量和种群在集合种群水平上的续存

生境的破碎化一般被认为不利于自然种群的长期存活 .在自然保护区的设置上 ,人们一般倾向于建立一个或少数几个大的自然保护区而不是具有相同总面积的更多较小的保护区 .建立了一个既包含局域种群动态 ,又包含集合种群侵占率的模型 ,并在这两个层次上进行了计算机模拟 ,结果表明 :集合种群的存活时间随着保护区数目的增大先增大而后减小 ,即保护区的数目维持在中等大小时最有利于种群在集合种群水平上的存活 ;自然保护区大小的最优值与种群的 Allee效应有关 .     

Spatial scaling laws yield a synthetic theory of biodiversity.

Ecologists still search for common principles that predict well-known responses of biological diversity to different factors. Such factors include the number of available niches in space, productivity, area, species' body size and habitat fragmentation. Here we show that all these patterns can arise from simple constraints on how organisms acquire resources in space. We use spatial scaling laws to describe how species of different sizes find food in patches of varying size and resource concentration. We then derive a mathematical rule for the minimum similarity in size of species that share these resources. This packing rule yields a theory of species diversity that predicts relations between diversity and productivity more effectively than previous models. Size and diversity patterns for locally coexisting East African grazing mammals and North American savanna plants strongly support these predictions. The theory also predicts relations between diversity and area and between diversity and habitat fragmentation. Thus, spatial scaling laws provide potentially unifying first principles that may explain many important patterns of species diversity.     

Biodiversity as a barrier to ecological invasion

Biological invasions are a pervasive and costly environmental problem that has been the focus of intense management and research activities over the past half century. Yet accurate predictions of community susceptibility to invasion remain elusive. The diversity resistance hypothesis, which argues that diverse communities are highly competitive and readily resist invasion, is supported by both theory and experimental studies conducted at small spatial scales. However, there is also convincing evidence that the relationship between the diversity of native and invading species is positive when measured at regional scales. Although this latter relationship may arise from extrinsic factors, such as resource heterogeneity, that covary with diversity of native and invading species at large scales, the mechanisms conferring greater invasion resistance to diverse communities at local scales remain unknown. Using neighbourhood analyses, a technique from plant competition studies, we show here that species diversity in small experimental grassland plots enhances invasion resistance by increasing crowding and species richness in localized plant neighbourhoods. Both the establishment (number of invaders) and success (proportion of invaders that are large) of invading plants are reduced. These results suggest that local biodiversity represents an important line of defence against the spread of invaders.     

带有保护区域的加法Allee效应捕食-食饵模型的共存解

讨论了一类带有保护区域和加法Allee效应的扩散捕食-食饵模型。首先讨论了平凡解和半平凡解的稳定性, 接着考察了非常数正解的不存在性, 最后运用全局分歧理论得到了非常数正解的存在性条件。研究结果表明,在弱Allee效应下,当扩散系数适当且参数满足一定条件时,两物种能共存而且共存解稳定;当扩散系数充分大时两物种不共存。