对青藏高原野生动物保护生物学研究的思考

青藏高原是我国重要的生态屏障区,动物资源丰富,物种独特,是开展野生动物保护生物学研究的天然实验室。尽管青藏高原野生动物保护研究已取得重要成就,但随着科学技术的发展与进步,未来可以在以下3个方面进一步加强。一是坚持高原野生动物种群及栖息地的长期监测;二是利用多学科交叉及宏微观结合的技术与方法开展整合生物学研究;三是进一步加强高原野生动物保护生物学研究青年科技人才的培养。

珍稀濒危动物生态价值研究进展

珍稀濒危动物作为当前研究的热点,不仅在生态系统服务与功能中扮演着重要角色,在人类社会中也具有显著价值。本文综述了珍稀濒危动物生态价值的研究进展,回顾了其研究历史、定义与分类的演变,并构建了综合分类框架,以展示珍稀濒危动物生态价值的多维属性,并总结了价值评估领域的主要研究成果,指出现有研究在使用价值评估中的局限性,主要聚焦于具有吸引力的大型动物,而对其他物种的关注较少。在非使用价值方面,研究发现其大小受到人类社会特征(如文化背景、经济状况)及动物自身特征(如外观因素、濒危程度)的显著影响。此外,研究还综述了常用的研究方法,包括经济学、社会学与生态学的跨学科方法,为未来研究提供了方法论参考。当前价值评估尚不全面,应拓展评估范围,平衡使用价值与非使用价值的研究,以支持生态保护与可持续发展政策的制定。

基于红外相机监测的福建武夷山国家公园哺乳动物物种多样性初步研究

2018年12月—2021年9月采用公里网格法从福建武夷山国家公园内选取的125个公里网格中布设了162台红外相机进行调查监测。累计42 078个相机工作日内获得有效探测照片9 225张,鉴定出6目13科23种哺乳动物,有中华穿山甲Manis pentadactyla和黑麂Muntiacus crinifrons 2种国家一级重点保护野生动物和6种国家二级重点保护野生动物。赤麂Muntiacus vaginalis、小麂Muntiacus reevesi、野猪Sus scrofa和藏酋猴Macaca thibetana的相对多度和网格占有率较高。人类活动对区内哺乳动物多样性的空间分布存在一定影响,物种相对多度指数沿海拔梯度从低到高呈中峰模式。本研究初步掌握了园内大中型哺乳动物的物种组成、空间分布和相对多度,完善了园内哺乳动物编目信息,为国家公园的保护管理和规划制定提供了重要的基础资料。

中国濒危兽类保护遗传学研究进展与展望

我国是全球生物多样性大国,拥有包括大熊猫、金丝猴、华南虎、麋鹿、白鱀豚等特有物种和旗舰物种在内的丰富兽类资源。近几十年来,土地利用模式转变、盗猎、环境污染、气候变化等因素使许多兽类物种面临生存威胁,导致物种遗传多样性丧失。而遗传多样性是生物多样性的基本组成部分,决定了物种和种群能否长期生存。保护遗传学作为保护生物学的一大分支学科,旨在通过遗传学分析探明种群遗传变异和物种濒危的遗传学机制。近40年来,随着研究手段和技术的不断发展,我国兽类保护遗传学在遗传多样性和近交水平评估、景观遗传学、生态遗传学和圈养种群遗传管理等方面都取得了重要成果。然而,未来人类社会发展可能为濒危兽类带来的威胁依然存在,高通量测序等新技术的进一步发展则能够帮助我们更加深入地了解濒危物种和种群遗传适应与濒危机制,从而实现对濒危兽类的有效管理与保护。

中国濒危兽类保护基因组学和宏基因组学研究进展与展望

揭示濒危兽类的演化历史、濒危机制及适应性演化策略,是保护生物学关注的重大科学问题。近十几年来,高通量测序技术的不断发展以及多学科交叉融合,为揭示濒危物种的演化历史、遗传结构、适应性演化及其与肠道微生物的协同演化的分子机制提供了重要的技术支撑,由此产生了保护基因组学和保护宏基因组学两个分支学科,为野生动物尤其是濒危动物的保护生物学研究提供了新的方向与思路。本文综述了我国在保护基因组学和保护宏基因组学领域取得的重要进展,并展望未来的发展趋势,以期进一步推动我国濒危兽类保护生物学的发展。

生物多样性保护优先区抽样调查策略研究——以武陵山地区为例

生物多样性保护优先区是我国为加强生物多样性保护和监管划定的重要区域,目前部分优先区已陆续开展生物本底资料的调查评估工作,但受限于经费、时间等条件,对区内所有县域或网格全覆盖式科考,既不现实也无必要,因而区域尺度的抽样设计是一个亟需解决的关键问题。以武陵山生物多样性保护优先区为例,结合层次聚类和系统抽样方法,同时考虑历史调查资料的系统完整程度和空间保护属性,提出了一个科学可行的抽样方案。首先将研究区域内的所有县域聚为5类,每类挑选出2个重点县域,共获得6个历史上进行过系统科学考察的县域和4个本底资料相对缺乏的县域,进而挑选出76个重点调查网格(10 km×10 km),其中生物多样性富集网格36个,保护区外的人类干扰网格40个,抽样比例为11.09%,每个网格平均调查经费为2.52万元。该抽样策略区分了调查层次并突出重点区域,使调查和评估更有针对性,进一步完善了保护优先区基础调查系统,也强化了项目管理能力,对其他保护优先区项目开展具有一定参考价值。

全球野生猫科动物遗传多样性比较及其空间分布格局

猫科动物对生态系统平衡起着重要作用,但由于人类活动、栖息地破碎化等因素影响,野生猫科动物的种群数量显著下降,其遗传多样性也随之下降。为了评估和比较不同野生猫科物种的遗传演化潜力,本研究收集了基于线粒体D-loop、CYTB以及核微卫星3种常用分子标记的野生猫科物种种群遗传多样性数据,并结合野生猫科物种分布数据,绘制相应的遗传多样性分布格局图。结果显示,在40种野生猫科动物中,仅有19种开展了种群水平的遗传多样性相关研究,其中使用D-loop、CYTB和微卫星标记评估的分别有3种、10种和17种。伊比利亚猞猁(Lynx pardinus)基于CYTB和微卫星的种群遗传多样性最低,南美草原猫(Leopardus pajeros)和豹(Panthera pardus)基于CYTB和微卫星的种群遗传多样性最高。空间分布格局显示,南美洲中南部、非洲东南部、印度半岛等地的野生猫科动物具有较高遗传多样性;北美洲北部以及中国西北地区的猫科动物遗传多样性较低。此外,研究显示基于CYTB和微卫星的种群遗传多样性与物种多样性呈正相关关系。本研究系统评估了全球野生猫科动物遗传多样性水平及其空间分布格局,为野生猫科动物的遗传多样性保护提供了重要的科学依据。

野生动物与宠物

动物可分为野生动物和家养动物,越来越多的野生动物被人们当作宠物来饲养。野生动物作为宠物的危害是巨大的。野生动物对人类的危害主要包括直接攻击人类,携带病原威胁人类以及对环境设施造成的破坏。人类对野生动物的危害包括野生动物驯养繁殖、疾病传播等方面。野生动物对家养动物的危害包括直接危害和疾病危害。因此,野生动物不适合作为宠物饲养,不仅仅是因为它们原本的生活习性,对野生动物资源的破坏,更重要的是病原体可能跨越种间障碍而威胁人类的安全。

雪豹保护遗传学和基因组学研究进展

雪豹(Panthera uncia)隶属于食肉目猫科豹属,是生活在青藏高原及其周边地区的旗舰物种。随着分子生物学和高通量测序技术的发展,雪豹保护遗传学和保护基因组学研究得到快速的发展,其中非损伤性遗传取样法显著推动了雪豹保护遗传学研究。本文综述了非损伤性遗传取样法在雪豹物种鉴定、个体识别和性别鉴定等研究中的应用,雪豹的系统发生地位、系统地理格局和种群遗传结构及其亚种争议、演化历史、适应性演化和基因组特征等保护遗传学和基因组学方面的研究现状和进展,并对雪豹保护遗传学和基因组学未来发展趋势进行了展望,以期促进雪豹保护生物学研究和保护对策的科学制定。

中国绵羊起源、进化和遗传多样性研究进展

中国地方绵羊品种资源丰富,部分品种具有繁殖力高、毛皮品质好、多角、多乳头、大尾脂、抗逆性强等独特性状,这些遗传资源引起了学者们对其进行深入研究的兴趣,但目前仍然存在绵羊起源问题的争议,缺乏对我国绵羊的遗传多样性进行全面系统研究等问题。本文综述了绵羊起源、品种分化等方面的研究进展,并从父系、母系、常染色体分子标记等不同层面介绍了中国绵羊遗传多样性的研究概况,为中国绵羊遗传资源的保护和利用、绵羊新品种(系)的培育以及我国绵羊产业良性发展提供参考。

利用鳍条组织进行流式细胞实验的可行性研究

流式细胞术能快速检测生物细胞的DNA含量和细胞周期,在鱼类遗传育种方面已得到广泛运用。目前的研究多基于鱼类血液和生殖细胞开展实验,存在周期性和操作难度的限制。该研究利用草鱼(Ctenopharyngodon idellus)不同组织进行流式分析,在鳍条组织中得到了明显的峰图,并在4种鱼类的重复实验中得到了稳定结果,且不同鱼类的鳍条组织均存在细胞周期,大部分细胞停留在G_0/G_1期。利用斑马鱼(Danio rerio)作为内标测定出团头鲂(Megalobrama amblycephala)鳍条组织的相对DNA含量(C值)为(1.25±0.07)pg,与相关研究结果基本吻合,认为利用鳍条组织作为血液和生殖细胞的替代材料进行流式细胞实验是科学可行的。

中国野生动物调查存在的问题与改进建议

一百余年前,人类就开始了相对系统的野生动物调查。目前已经建立了成熟的方法体系,并制定了相应的调查规范。最近几十年来,我国科研人员进行了大量的野生动物调查。但是,当前我国的野外调查规范还不够细致,调查者在调查时缺乏必要的约束,导致调查数据不规范、不可靠,很多重要信息缺失。突出问题有:样线信息不全,只有起点和终点的经纬度,没有自动记录的详细样线信息(如每秒记录一次的连续点位信息,含经纬度和时间);动物位点信息缺乏可信度指标(如距观测者的距离);调查时间不合理;调查地点的空间取样不均衡;记录的标准化不够(如每个观测点的观测时长不确定)等等。对此,我们参考国际通用的调查规范,提出了一些简单易行的调查要点,以便提高野外调查数据的质量。另外,我们提倡野外记录的无纸化,充分利用现有的手机应用软件(APP)和模型工具提高野外记录以及后期数据处理的效率。最后,我们提议建立固定的中国生物多样性监测样线体系,以便消除每年调查时空间取样的不确定性,更好地量化野生动物的时间动态,为野生动物的保护和管理提供依据。

中国大陆鸟类和兽类物种多样性的空间变异

生物多样性科学的研究重心之一是大尺度生物多样性空间分布规律及其形成机制。中国是世界上物种特丰富国家之一,了解我国物种多样性在空间上的变异情况,对于进一步认识大尺度上的生物多样性有重要意义。收集了全国205个自然保护区的鸟类和兽类物种分布信息,以G-F指数作为物种多样性的测度指标,利用地统计学方法分析了大陆鸟类和兽类物种多样性的空间变异特征。G-F指数是一种基于香农-威纳指数的信息测度,测度了研究地区环境分化程度和实际利用这种生态环境分化的生物类群多样性,是一种对共同起源,相似生境需求的物种类群多样性的标准化多样性测度。结果发现,在东部季风区、西北干旱区和青藏高寒区内我国大陆鸟类多样性变异大部分都是由随机因素所引起的。兽类多样性的分布,在东部季风区和西北干旱区内是由随机因素所产生的,而在青藏高寒区,兽类多样性的总变异中99.9%是由空间依赖性所引起的,主要表现在71492—1020000 m空间尺度上,其分布表现出了强空间相关性。据此,大尺度上的物种多样性空间分布具有特定的规律,在生物多样性的保护行动中应加以考虑。

ROC曲线形状在生态位模型评价中的重要性——以美国白蛾为例

【目的】生态位模型在生物地理学、入侵生物学和保护生物学中具有广泛的应用,被越来越多地用于预测物种潜在分布和现实分布的研究中。本文以美国白蛾为例介绍pROC方案在生态位模型评价中的应用及其注意事项,以期对物种潜在分布预测进行合理的评价,促进生态位模型在我国的合理运用和发展。【方法】介绍ROC曲线和AUC值基本原理,总结其在生态位模型评价中的应用,从物种存在分布点和不存在分布点的可信度出发,分析AUC值用于模型评价的优点和不足,最后介绍局部受试者工作特征曲线的线下面积方案(pROC方案)来弥补传统AUC值的不足。【结果】AUC值虽独立于阈值,但因其综合灵敏度和特异度,而屏蔽这2个指标各自的特征,不能分别评估预测结果的灵敏度和特异度,同时对遗漏率和记账错率不能进行权衡,会误导使用者对模型的评价。与AUC值相比,ROC曲线的形状更具有价值,蕴含丰富的模型评价信息。【结论】模型评价需要将灵敏度和特异度区别对待,ROC曲线形状比AUC值在生态位模型评价中更为重要,pROC方案相对于传统AUC值具有优势,但容易对过度模拟做出不当判断。模型评价与作者研究目的密切相关:当以预测物种潜在分布为目的时(如入侵物种潜在分布、气候变化对物种分布的影响和谱系生物地理学),模型评价应当给予灵敏度(或者遗漏率)更多的权重;当以预测物种现实分布为目的时(如保护区界定和濒危物种引入),模型评价应当给予灵敏度和特异度同等的权重。

牛蛙两个新Temporins基因的克隆及其抗菌机制的研究(英文)

Temporins是从蛙属中得到的一类羧基端酰胺化的疏水性抗菌肽,具有抗细菌、霉菌、酵母菌、原虫及病毒活性.为了研究牛蛙皮肤抗菌肽的多样性及其结构特点,根据GenBank数据库中蛙属抗菌肽基因信号肽序列设计简并引物,从牛蛙皮肤cDNA文库中克隆到两个新的temporins家族抗菌肽,命名为temporin-La(LLRHVVKILEKYLamide)和temporin-Lb(LFRHVVKIFEKYLamide).合成的temporin-La和temporin-Lb肽具有很强的抗菌活性,尤其是对革兰氏阳性细菌.溶血性测定结果表明,temporin-La浓度高至250mg/L时对兔红细胞仍无溶血活性,而temporin-Lb具有较弱的溶血活性(半数致死浓度LC50≈230μmol/L).通过透射电镜观察temporin-La和temporin-Lb处理过的金黄色葡萄球菌的细胞结构,发现它们都能直接地杀死细菌,但作用机制不一样.

白河国家级自然保护区川金丝猴的分布和数量

川金丝猴是中国特有的濒危珍稀灵长类动物,掌握川金丝猴的种群分布和数量的准确信息,对于该物种的保护具有十分重要的意义。2014年1月-2015年12月采用访问调查,结合野外固定样线法对白河国家级自然保护区的川金丝猴开展了专项调查研究。调查发现,保护区分布有4个川金丝猴自然种群,根据主要活动区域分别命名为下坪地群、杜家坪群、燕子垭群、童家山群,各自数量分别为330~400只、470~490只、220~270只、390~440只,总数约为1 470-1 600只,占四川省川金丝猴总数的10%左右。调查还发现,白河自然保护区内的川金丝猴群也表现出了明显的季节性"分离-聚合"现象。食物资源匮乏的冬季,下坪地群分为下坪地、马家山两个猴群;杜家坪群分为芝麻沟、油房沟两个猴群;童家山群分成童家山、二道桥两个猴群;这些相对独立的猴群各自占领一定的活动区域。由于燕子垭群数量相对较少,暂时未发现"分离-聚合"行为。结果表明:白河国家级自然保护区川金丝猴的保护工作取得了明显的成效,保护区川金丝猴种群数量保持了持续增长。但是,依然存在放牧、采药等人为干扰,亦面临偷盗猎的风险,加强栖息地的保护管理依然是川金丝猴面临的首要任务。

白马雪山自然保护区超大滇金丝猴群的日活动节律

2008年6月至2009年5月,在白马雪山国家级自然保护区(27°24'-27°37'N,98°22'-99°25'E)南端的响古箐(27°37'N,99°22'E),采用15分钟的扫描取样法对一群数量约480只的超大滇金丝猴(Rhinopithecus bieti)群日活动节律进行了研究.研究发现,滇金丝猴群全年的日活动节律,表现为上午07∶00-11∶00和下午16∶00-18∶00各出现一个明显的取食高峰,在12∶00-14∶00期间全群进入白天的休息阶段;移动也在上午和下午各出现一个高峰;其他类型活动没有明显的起伏变化.不同季节间,日活动节律存在一定差异:春季和冬季,滇金丝猴群上午的取食高峰出现在11∶00,夏季和秋季的取食高峰出现在08∶00;春季,滇金丝猴群下午的移动高峰从15∶00-19∶00;夏季,它们下午的移动高峰出现在15∶00-16∶00;滇金丝猴群在秋季表现出两个午休高峰时段12∶00和13∶00,其他季节午休高峰仅出现在13∶00.可见,响古箐超大滇金丝猴群的日活动节律表现为具有明显的取食、移动和休息高峰.它们的日活动节律受群体大小、季节性食物、消化机理和周围环境温度等因素的影响.

滇金丝猴群中全雄单元理毛行为研究

2016年6-8月,对云南白马雪山国家级自然保护区一个人工辅助投食的滇金丝猴(Rhinopithecus bieti)群中的全雄单元个体采用焦点动物观察法和全事件行为记录法观察其相互理毛行为。记录理毛双方性别年龄、时间、回合数和理毛姿势等数据。研究结果表明:调查共记录理毛回合数1099次。滇金丝猴全雄单元个体间理毛的平均时间为5.5min。在整个记录的过程中,最长的理毛时长为10.4min,最短为0.2min;在整个相互理毛行为过程中,相互理毛主要集中在自身不能自理的部位;相互理毛以同向而坐为主,趴和躺也是它们相对喜欢的舒适姿势。就新迁入全雄单元的个体而言,由于等级地位低下,相对来说为理毛发起和回报都较少。滇金丝猴全雄单元个体之间相互理毛行为在理毛时间、理毛部位和理毛姿势上存在的显著差异,表明其相互理毛行为符合卫生功能假说与社会功能假说。

气候变化导致青藏高原马鹿种群适应性分布退缩:以类乌齐马鹿国家级自然保护区为例

近50年青藏高原的气候变化速率是全球平均值的2倍,对高原有蹄类的种群分布和多样性维持带来严重影响。本研究以西藏类乌齐马鹿国家级自然保护区的马鹿种群为例,通过2013年和2021年对马鹿和牦牛种群数量、分布的调查,并整合了物种分布模型和种群动态模型,评估了当前和未来气候变化及人类活动(放牧、道路、居民点等)对马鹿种群适应性分布的影响。研究表明,马鹿种群在2013—2021年由890头增加到1400头,根据种群增长模型预计在2050年马鹿种群数量将达到1735头,但其适宜栖息地在2050年代下降43.4%,2070年代下降5.1%,表明马鹿种群增长与适宜栖息地缩小之间的冲突将不利于马鹿种群的可持续发展。同时,当前马鹿与牦牛栖息地重合率为19%,2050年代为60%,2070年代为37%,且牦牛与马鹿存在食物竞争,这在一定程度上减少了马鹿原有的适宜栖息地。为保护马鹿,建议减少牦牛的饲养量1000~1500头。本研究将种群增长模型、种间竞争关系与物种分布模型整合,把气候变化对物种的影响延伸到种群层面,对其他物种的保护具有借鉴意义。

中国哺乳动物多样性

中国哺乳动物区系有鲜明的特色:有青藏高原分布的特有种属,有第三纪孑遗动物——大熊猫科和白鱀豚科,世界一半以上的鼠兔科动物为中国特有种,中国还是世界有蹄类最丰富的国家。新世纪以来,世界哺乳动物分类体系发生了变化,中国也发现一批哺乳动物新种和新记录种。因此,有必要对中国哺乳动物多样性名录进行及时更新和完善。我们在《中国生物多样性红色名录·哺乳动物卷》的编研中,对中国哺乳动物的目级阶元采用在系统发育基因组学已经取得一致意见的方案;在科及以下阶元以《中国哺乳动物种与亚种分类名录与分布大全》和Mammal Species of the World:A Taxonomic and Geographic Reference(第3版)的分类系统为基础,有蹄类的分类采用Ungulate Taxonomy分类系统;收集整理了中国(包括台湾地区)所有哺乳动物资料,增加了截至2015年3月31日学术期刊发表的中国哺乳动物新种和新记录种,通过会议评审和通讯评审,调整了一些物种的名称和分类地位,确定了《中国哺乳动物名录(2015)》。该名录收录了中国现有哺乳动物12目55科245属673种,其中,新种18种(包括11种最近发现的或利用分子生物学方法确定的、尚有争议的新种)、新记录种18种、60个亚种提升为种。根据研究结果和专家意见,剔除了52种哺乳动物。此外,中国分类学家对新版名录中的20种啮类(Glires)的分类地位持不同意见,这些种类需要进一步研究。以《中国哺乳动物名录(2015)》收录的中国哺乳动物种数与其他国家比较,中国哺乳动物种数超过IUCN(2014)报道的世界哺乳动物排序第一的印度尼西亚(670种)。中国有150种特有哺乳动物,特有种比例为22.3%。兔形目特有种比例达43%,鼠兔科特有种比例更高达52%。劳亚食虫目的特有种比例为35%。中国灵长目、啮齿目和翼手目特有种比例约占各目总种数的1/5,翼手目特有种包括近十年发表、模式产地为中国的12个蝙蝠新种。《中国哺乳动物名录(2015)》为生物多样性研究与保护提供了最新的本底资料。