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渐渗线形态与波前动态:从扩散核到物种屏障的基因组景观
引言cline理论在物种形成研究中占据核心地位。cline的位置界定类群边界,其宽度与屏障强度成比例,而其形状(平滑或阶梯状)则暗示物种屏障是单基因还是多基因的。不对称移动的cline(波前)可标记适应性渐渗,可能引致物种屏障的崩溃。本文回顾了cline和波前模型的发展,并将其与流行病学和生态学中的扩散核概念联系起来。中性渐渗线扩散核对cline形状的影响可以在中性情况下通过对比两种稳定的亲代-子代位移分布来阐明:Normal(正态分布)与Cauchy(柯西分布,具更厚尾部)。Brownian(布朗)cline的宽度随时间平方根增加,而厚尾Cauchy核产生的cline宽度随时间线性增加,扩散
来源:Molecular Ecology
时间:2025-10-23
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表观遗传潜能与鸟类扩散行为的关联:基于斑姬鹟种群的全基因组CpG变异分析
研究背景与意义动物扩散行为是种群动态和物种分布的关键驱动因素,其背后机制涉及遗传与表观遗传的复杂交互。近年来,表观遗传潜能(epigenetic potential)——即基因组中CpG位点的数量——被认为可能通过调节DNA甲基化水平影响表型可塑性。然而,这一假设在野生种群中缺乏实证支持。本研究以西班牙中部斑姬鹟种群为模型,通过多尺度比较分析,探讨表观遗传潜能与扩散行为的关联。研究方法设计研究团队设计了三组巧妙的对比实验:空间尺度I比较同种群内栖息地忠诚个体与跨栖息地扩散个体;空间尺度II对比本地出生个体与外来移民;时间尺度则分析种群建立初期(1998年)与近期(2016-2019年)个体的表
来源:Molecular Ecology
时间:2025-10-23
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黑潮区域自由生活浮游细菌与纳米鞭毛虫的跨营养级元群落构建机制:生物互作与水平扩散的协同作用
在海洋微生物生态系统中,自由生活的浮游细菌(bacterioplankton)与其主要捕食者——异养和混养纳米鞭毛虫(heterotrophic and mixotrophic nanoflagellates, HNFs)之间的群落变异常常难以解释,这是因为以往研究常常忽略它们通过相互影响形成的依存关系。为此,研究人员沿着黑潮海流从台湾到日本横跨13个纬度的断面,分别采集了表层和深层叶绿素最大值(deep chlorophyll maximum, DCM)水层的浮游细菌与HNFs样本。通过运用三方差分解(three-way variation partitioning)并结合零模型(null
来源:Molecular Ecology
时间:2025-10-23
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结合群体基因组学与历史分布数据揭示巴西塞拉多地区土地利用变化对Centris油蜂的影响
栖息地丧失和破碎化(Habitat loss and fragmentation, HLF)是导致蜂类衰退的主要因素之一,但生态和群体特征相近的物种常表现出截然不同的响应模式。作为全球生物多样性热点,巴西塞拉多(Cerrado)正经历着极高强度的HLF过程。为此,科学家们整合了全基因组测序(whole-genome sequencing)和跨越六十年的博物馆标本记录,旨在评估两种生态习性相似的采油蜂——Centris aenea与Centris fuscata——在塞拉多地区的群体基因组多样性、历史动态、时间变化趋势和季节性活动规律。尽管生存于高度破碎化的生境中,分析结果却显示两种蜂均具有较高
来源:Molecular Ecology
时间:2025-10-23
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三种重要松树体型依赖性死亡率的时空格局揭示生态与经济影响
物种间生存轨迹的差异分析通过对三种松树体型依赖性生存概率的建模研究,发现它们均呈现典型的多年生乔木生存曲线特征:幼树期(DBH25cm),三种松树的年生存概率均稳定在0.945-0.963的高位区间,表明物种间生存策略差异主要体现在早期建立阶段。这种生存轨迹的分化反映了各物种不同的生活史策略:火炬松作为先锋树种采用高密度拓殖策略,而长叶松则表现为更保守的资源利用方式。空间格局揭示的生态过程研究通过莫兰特征向量图谱(MEMs)在多个空间尺度上检测到生存概率的显著空间聚集现象。在50km空间粒度下,火炬松展现出最强的空间结构化特征(调整后R2=0.438),其生存低值区在阿拉巴马州和密西西比州形成
来源:Global Ecology and Biogeography
时间:2025-10-23
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温带森林景观中干扰与再生变化的复合效应解析
摘要本研究旨在量化全球变化背景下温带森林景观中干扰与再生过程的交互效应。通过跨三大洲的模拟实验,发现当干扰与再生过程同时变化时,森林变化幅度可达单一过程变化的十倍。气候变暖对结构变化起缓冲作用,但会放大组成变化,且这种调控作用在高干扰率下减弱。1 引言森林结构和组成正经历全球性变化,但归因于特定生态过程仍具挑战性。干扰(如火灾、虫害)和再生(如种子萌发、幼树生长)作为关键驱动因素,其复合效应尚未系统量化。过程模拟模型(如iLand)为在景观尺度解析此类交互作用提供了可行途径。本研究选取日本知床、德国贝希特斯加登和美国大提顿三处典型温带森林,通过控制实验设计,重点探究:(1)单一过程变化的独立效
来源:Global Ecology and Biogeography
时间:2025-10-23
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多物种鹿类群落中营养资源利用与分配的精细模式:基于DNA宏条形码技术的季节性饮食与生态位分化研究
引言背景北半球有蹄类动物正经历分布区扩张和种群增长,形成新型多物种群落。在瑞典,轮作林业和欧洲赤松种植为驼鹿提供了重要冬季食物资源,气候变暖则促使马鹿等物种向高纬度扩张。这些变化引发了物种间对食物资源的新型相互作用,但欧洲多物种系统的资源利用和分配模式仍知之甚少。本研究聚焦于驼鹿、狍、马鹿和黇鹿组成的鹿类群落,通过DNA宏条形码技术探究其季节性食性和资源分配。研究方法研究区域涵盖瑞典两个典型景观:沿海-寒带景观以寒冷冬季和长期积雪为特征,寒带-温带景观冬季温和且农业用地比例更高。研究人员在2015-2017年间系统收集2568份粪便样本,通过植物trnL-P6条形码和哺乳动物16S条形码进行物
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-10-23
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高寒草甸退化过程中生物量比群落结构更具敏感性:普达措国家公园的生态恢复启示
引言背景青藏高原(QTP)作为全球最大的高寒区域,其草地生态系统覆盖率达60%以上,但约90%的草地正遭受不同程度退化。目前关于植物生产力(以生物量为指标)与群落结构在退化过程中的响应时序存在争议,这种不确定性严重制约了恢复策略的制定。本研究基于植被生活状态(LSV)的定量分类方法,在普达措国家公园米里塘高寒草甸开展系统调查,通过4个退化等级(DL1-DL4)的梯度分析,检验"结构先于功能退化"的经典假说。研究方法在2023年7月生长旺季,研究人员在52个10m×10m样方内设置156个1m×1m样方,系统测定植物群落盖度、高度、物种组成等结构指标,并采集地上/地下生物量样品。通过计算总和优势
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-10-23
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栖息地复杂性对淡水捕食者摄食强度的抑制作用及其生态意义
栖息地复杂性降低淡水捕食者的摄食强度引言环境物理结构是塑造群落组成和生态过程的关键因素。栖息地复杂性已被证明会影响无脊椎动物的种群密度、体型大小和物种丰富度,并通过提供避难所改变生物间的相互作用。功能响应模型是研究栖息地复杂性对物种相互作用影响的合适工具,它描述了猎物密度与捕食者摄入量之间的关系。本研究旨在探讨两种具有不同捕食策略的捕食者(豆娘幼虫Ischnura elegans和仰泳蝽Notonecta glauca)的摄食功能响应如何受到栖息地复杂性的影响。材料与方法实验采用直径9.5厘米、高11.5厘米的圆形烧杯作为微宇宙。猎物为水虱(Asellus aquaticus),捕食者包括平均
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-10-23
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基于GMSE模型的欧洲仓鼠保护管理策略定量评估与种群动态模拟
引言:生物多样性危机下的模型化探索全球生物多样性正经历由人类活动驱动的急剧衰退,有效保护策略的制定亟需量化工具支撑。欧洲仓鼠(Cricetus cricetus)从常见农业害兽沦为极危物种的案例,凸显了集约化农业与栖息地碎片化对物种生存的威胁。现代机械化收割通过移除植被覆盖和食物资源,使仓鼠暴露于天敌威胁,同时早期收割扰乱其繁殖周期,直接导致繁殖成功率下降。此外,栖息地碎片化引发的遗传多样性丧失,以及气候变化、光污染等新兴威胁,进一步加剧该物种在西欧地区的生存危机。尽管已有保护措施(如仓鼠友好型农业、电围栏防护)投入实施,但均未能实现种群自然增长的目标,凸显需要创新方法评估管理策略的有效性。研
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-10-23
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被动声学监测在行为生态学研究中的应用:以太平洋大蓝鹭捕食干扰事件检测为例
引言:行为生态学研究的新工具行为生态学旨在理解动物行为与其环境之间的相互作用。传统上,这类研究严重依赖人工实地观察,但该方法耗时耗力,且可能对敏感物种造成干扰,或难以捕捉稀有、瞬态的行为事件。近年来,被动声学监测(PAM)技术,特别是自动录音单元(ARU)的应用,为行为生态学研究开辟了新途径。ARU能够长时间、不间断地记录环境声音,为研究鸟类鸣叫、繁殖行为、物种分布以及对环境变化的响应提供了海量数据。尽管ARU在物种多样性调查和分布监测中已得到广泛应用,但其在区分和量化特定行为事件(如对捕食威胁的响应)方面的可靠性仍需验证。本研究以太平洋大蓝鹭(Ardea herodias fannini)为
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-10-23
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气候变化对墨西哥东南部两种采木属植物(豆科)的影响:我们正在失去自然遗产吗?
引言植物物种分布受历史因素、生态适应(如扩散策略)及种间关系共同影响。气候变化作为近年最令人担忧的现象之一,威胁生物多样性与生态系统平衡。面对快速气候变迁,植物难以在短期内适应变异,导致个体存活率下降、栖息地缩减与破碎化,并影响生态系统服务。生态位模型(Ecological Niche Models, ENMs)成为探索气候变化对物种分布格局影响的有效工具,尤其适用于经济或遗产价值关键物种的保护规划。本研究聚焦墨西哥东南部湿润低地分布的两种采木属植物:坎佩采木(Haematoxylum campechianum)与卡拉穆尔采木(Haematoxylum calakmulense)。前者具悠久染
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-10-23
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森林破碎化对鸟类群落影响的比较研究:景观尺度下栖息地面积与破碎化的交互作用
研究背景与科学问题森林破碎化作为全球生物多样性丧失的主要驱动因素,其与栖息地丧失的耦合效应对鸟类群落的影响机制尚存争议。传统研究多集中于繁殖季鸟类对破碎化栖息地的响应,而对冬季群落的响应模式及景观尺度下多重环境因子的交互作用缺乏系统评估。本研究通过康涅狄格州全境尺度的标准化调查,首次同步量化了夏冬两季森林鸟类群落对破碎化梯度(周长面积比0.01-0.05 km/ha)与栖息地特征(7类生境变量)的响应规律。研究方法设计100 m区域)与破碎化指标(周长面积比)纳入多元回归模型(Distance 7.3软件),并依据巢位选择、宏微栖息地利用、迁徙策略等15个功能群分类进行层次回归分析。夏季群落响
来源:Ecosphere
时间:2025-10-23
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边缘与前沿珊瑚礁生境间长期群落动态的异质性:以印度-太平洋莫雷阿岛为例及其对生态系统恢复力的启示
引言珊瑚礁生态系统正面临快速退化,但总体性描述往往忽略了群落动态的空间异质性。本研究以法属波利尼西亚莫雷阿岛为模型系统,重点探讨了其前沿礁(fore reef)在近几十年表现出高生态恢复力,而相邻的边缘礁(fringing reef)是否因局部环境条件而呈现不同的动态。边缘礁位于陆海交界处,易受陆地影响(如淡水径流、人为开发),其群落结构通常珊瑚覆盖度较低、多样性多变,且耐受慢性干扰的物种占优势。相比之下,前沿礁位于外海,水体清澈、流动快,珊瑚覆盖度高且多样性丰富,尽管会因风暴等急性干扰出现 temporal 变化。方法底栖群落调查研究在莫雷阿岛周围6个站点(每岸2个)进行,重点关注边缘礁,同
来源:Ecosphere
时间:2025-10-23
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车前草北部边缘种群多性状热塑性变异:个体差异主导表型可塑性
1 引言气候变化通过极端气候事件频率增加威胁物种分布,表型可塑性(phenotypic plasticity)成为植物应对环境波动的重要机制。分布于高纬度边缘地带的种群通常面临更剧烈的环境变异,理论上应表现出更高的可塑性。本研究以多年生草本车前草为模型,在其北欧分布北缘(奥兰群岛)的9个种群中,通过三梯度温度处理(冷处理8/17°C、均值处理11/20°C、暖处理14/23°C)系统解析多性状热塑性的变异来源。2 材料与方法2.1 植物材料种子采集自奥兰群岛50×50 km区域内9个生境斑块,每个种群选取12个母株,共517株幼苗参与实验。种群连通性(connectivity)通过负指数扩散核
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-10-23
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基于生态适宜性视角的中国紫茎泽兰入侵风险建模与未来预测
引言物种入侵,即非本地生物在新生态系统中的扩散,会导致生物多样性丧失、栖息地破坏和经济损失。在中国,紫茎泽兰(Ageratina adenophora)自20世纪40年代从美洲引入以来,其对本地生态系统的影响规模巨大。该物种广泛分布于云南,并迅速向其他地区蔓延。它很好地适应了中国南部的亚热带季风气候,这与其原生栖息地非常相似。这种适应性促进了其侵略性扩散,导致本地植物物种被取代、农业生产力下降以及土壤成分改变,从而严重威胁本地生物多样性和生态系统稳定性。这些破坏凸显了迫切需要了解紫茎泽兰的分布范围及其扩散的驱动因素,从而能够制定更有针对性的管理策略,防止其入侵新的潜在适宜区域。气候变化通过改变
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-10-23
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中西部黑腿蜱种群扩张的遗传与景观连通性研究:对莱姆病传播的启示
ABSTRACT自20世纪70年代以来,美国中西部地区经历了黑腿蜱(Ixodes scapularis)的范围扩张,这种蜱虫是莱姆病病原体伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)的主要传播媒介,导致莱姆病发病率上升。公共卫生监测表明,威斯康星州西北部是这些蜱虫的避难所,并向密歇根等邻近州扩散。然而,重新出现和入侵的过程仍不清楚。为了改善蜱虫管理,我们研究了中西部(东部北中部)地区的环境变量是否限制了蜱的扩散,以及是否可以识别连通性走廊。通过开发精细尺度的空间种群基因组数据,我们的分析揭示了威斯康星州遗传多样性丰富的种群,其中北部种群促进了该州最近的扩张。我们确定了几个促进威斯康
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-10-23
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加州海岸沙丘特有活板门蛛Aptostichus simus的物种形成模式与过程及新隐存种描述
摘要研究通过应用基因组和亚基因组数据进行物种界定,促进了隐存种的发现。隐存种是指仅依靠形态学难以或无法区分的物种。本研究采用三步骤的整合物种界定流程:物种发现、物种验证和物种描述。亚基因组数据的系统发育分析揭示了活板门蛛Aptostichus simus内的三个主要谱系,这些谱系被确定为候选物种后,通过进一步的遗传学和形态学分析进行验证。物种验证步骤支持发现了一个新的隐存种A. ramirezae sp. nov.以及潜在的初期物种。A. simus和A. ramirezae sp. nov.是加州和下加利福尼亚海岸沙丘栖息地的特有种,这些栖息地面临侵蚀、人类开发、栖息地碎片化、海岸挤压和海平
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-10-23
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四种红景天属植物遗传变异的空间分布格局:检验中心-边缘假说
物种中心的空间格局研究通过核密度估计(KDE)和生态位模型(ENM)揭示了四种红景天属植物在青藏高原-横断山脉地区的分布热点。结果显示,所有物种的种群密度峰值和气候适宜区均集中在东南部,但地理中心、生态中心和历史中心的空间重合度存在种间差异。例如,R. bupleuroides的地理中心与生态/历史中心明显分离,而R. chrysanthemifolia的三类中心高度重合。这种空间异质性反映了物种对第四纪气候波动的不同响应策略,其中历史中心(基于LIG-LGM-当前三期模拟的稳定区)的定位尤为关键。遗传变异参数的特征通过12个微卫星位点的分析,研究发现四种红景天属植物均表现出中等水平的遗传多样
来源:Diversity and Distributions
时间:2025-10-23
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马达加斯加狐猴-树木生态网络的结构与稳定性:原始林与次生林的比较研究
森林退化正在破坏物种间的相互作用,改变生态群落的结构和稳定性。在生物多样性面临重大保护威胁的地区(如马达加斯加),理解人类改造景观中物种互作的组织方式迫在眉睫。研究人员在马达加斯加东北部的原始林和次生林中,探究了狐猴(lemur)-树木生态网络的结构与稳定性。该研究创新性地结合了民族生物学(ethnobiological)数据(对81位当地知识持有者的访谈)与野外工作的直接观测,构建了代表食果(frugivory)、食叶(herbivory)和种子捕食(seed predation)关系的生态网络。通过采用多层网络(multilayer network)方法,研究人员考察了森林类型内部及类型之
来源:Biotropica
时间:2025-10-23