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Global patterns and ecological drivers of taxonomic and phylogenetic endemism in angiosperm genera

Plant Diversity 2024年第2期46卷 149-157页

作者： Hong qian Brent D.Mishler Jian Zhang shenhua qian Research and Collections Center Illinois State Museum1011 East Ash StreetSpringfieldIL 62703USA University and Jepson Herbaria Department of Integrative BiologyUniversity of CaliforniaBerkeleyCA 94720-2465USA Center for Global Change and Complex Ecosystems Zhejiang Tiantong Forest Ecosystem National Observation and Research StationSchool of Ecological and Environmental SciencesEast China Normal UniversityShanghai 200241China Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security Shanghai 200092China Key Laboratory of the Three Gorges Reservoir Region's Eco-Environment Ministry of EducationChongqing UniversityChongqing 400045China

Endemism of lineages lies at the core of understanding variation in community composition among geographic regions because it reflects how speciation,extinction,and dispersal have influenced current distributions.Here,we investigated geographic patterns and ecological drivers of taxonomic and phylogenetic endemism of angiosperm genera across the world.We identify centers of paleo-endemism and neo-endemism of angiosperm genera,and show that they are mostly located in the Southern Hemisphere in tropical and subtropical regions,particularly in Asia and Australia.Different categories of phylogenetic endemism centers can be differentiated using current climate conditions.Current climate,historical climate change,and geographic variables together explained~80%of global variation in taxonomic and phylogenetic endemism,while 42-46%,1%,and 15%were independently explained by these three types of variables,respectively.Thus our findings show that past climate change,current climate,and geography act together in shaping endemism,which are consistent with the findings of previous studies that higher temperature and topographic heterogeneity promote endemism.Our study showed that many centers of phylogenetic endemism of angiosperms,including regions in Amazonia,Venezuela,and west-central tropical Africa that have not previously been identified as biodiversity hotspots,are missed by taxon-based measures of endemism,indicating the importance of including evolutionary history in biodiversity assessment.

关键词： Angiosperm Current climate Endemism Historical climate change Topographic heterogeneity

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Geographic patterns of taxonomic and phylogenetic β-diversity of angiosperm genera in regional floras across the world

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Plant Diversity 2023年第5期45卷 491-500页

作者： Hong qian shenhua qian Research and Collections Center Illinois State Museum1011 East Ash StreetSpringfieldIL 62703USA Key Laboratory of the Three Gorges Reservoir Region's Eco-Environment Ministry of EducationChongqing UniversityChongqing 400045China

Beta diversity(β-diversity)is the scalar between local(α)and regional(γ)diversity.Understanding geographic patterns ofβ-diversity is central to ecology,biogeography,and conservation biology.A full understanding of the origin and maintenance of geographic patterns ofβ-diversity requires exploring both taxonomic and phylogeneticβ-diversity,as well as their respective turnover and nestedness components,and exploring phylogenetic p-diversity at different evolutionary depths.In this study,we explore and map geographic patterns ofβ-diversity for angiosperm genera in regional floras across the world.We examine both taxonomic and phylogeneticβ-diversity and their constituent components,and both tip-weighted and basal-weighted phylogeneticβ-diversity,and relate them to latitude.On the one hand,our study found that the global distribution ofβ-diversity is highly heterogeneous.This is the case for both taxonomic and phylogeneticβ-diversity,and for both tip-weighted and basal-weighted phylogeneticβ-diversity.On the other hand,our study found that there are highly consistent geographic patterns among different metrics ofβ-diversity.In most cases,metrics ofβ-diversity are negatively associated with latitude,particularly in the Northern Hemisphere.Different metrics of taxonomicβ-diversity are strongly and positively correlated with their counterparts of phylogeneticβ-diversity.

关键词： Angiosperm Beta diversity Flowering plant Latitudinal gradient Phylogenetic relatedness

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Forest characteristics and population structure of Glyptostrobus pensilis, a globally endangered relict species of southeastern China

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Plant Diversity 2019年第4期41卷 237-249页

作者： Cindy Q. Tang Yongchuan Yang Arata Momohara Huan-Chong Wang Hong Truong Luu Shuaifeng Li Kun Song shenhua qian Ben LePage Yi-Fei Dong Peng-Bin Han Masahiko Ohsawa Buu Thach Le Huu Dang Tran Minh Tri Dang Ming-Chun Peng Chong-Yun Wang Institute of Ecology and Geobotany School of Ecology and Environmental ScienceYunnan UniversityDongwaihuan South RoadUniversity TownChenggong New DistrictKunmingYunnan 650504China The Nature Conservancy Society of Japan Mitoyo Bldg.2F1-16-10 ShinkawaChuo-kuTokyo 104-0033Japan Key Laboratory of Three Gorges Reservoir Region's Eco-Environment Ministry of EducationChongqing UniversityChongqing 400045China Graduate School of Horticulture Chiba University648 MatsudoChiba 271-8510Japan Institute of Botany Yunnan UniversityKunmingYunnan 650091China Southern Institute of Ecology Vietnam Academy o f Science and TechnologyHo Chi Minh CityViet Nam Research Institute of Resource Insects Chinese Academy of ForestryKunmingYunnan 650224China School o f Ecological and Environmental Sciences East China Normal UniversityShanghai 200241China Pacific Gas and Electric Company 3401 Crow Canyon RoadSan RamonCA 94583USA The Academy of Natural Science 1900 Benjamin Franklin ParkwayPhiladelphiaPA 19W3USA

The Chinese water pine Glyptostrobus pensilis is the sole surviving species of the genus Glyptostrobus. It is endemic to southern China, central Vietnam, and eastern Laos, and today it is nearly extinct in the wild. Forest community characteristics and population structure of G. pensilis in China have remained un-known up to now. We investigated six swamp forest stands and analyzed their forest community characteristics (i.e. vertical stratification, species composition, and diversity) and population structure, including the frequency distribution of DBH (diameter at breast height) and age-classes as found in Fujian Province, southeastern China. The vertical stratifications of all the forest stands were rather simple. The remaining wild specimens ranged from roughly 15 to some 357 years for an average of ca. 85 years, with only a few individuals less than 20 years old. Compared with the stands and populations of G. pensilis in Vietnam, the taxonomic compositions of the stands in the two regions were different, except for the dominant species-G. pensilis. The Shannon-Wiener index showed the overstory of each stand had much lower diversity (0.26 on average) in Fujian Province than that (1.97 on average) in Vietnam, whereas the diversity indices were about the same (around 2.41) for the understories in the two regions. Furthermore, we discovered 18 G. pensilis seedlings at the study sites in Fujian Province. This discovery demonstrates that G. pensilis regeneration is extremely poor and its populations are declining, although these populations are rela-tively healthier than those in Vietnam.

关键词： Age-class Fujian Province Glyptostrobus Regeneration Relict plant Vietnam

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城市荒野生态研究概述

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生态学报 2023年第4期43卷 1703-1713页

作者：袁嘉欧桦杰金晓东钱深华重庆大学建筑城规学院重庆400030 重庆大学三峡库区消落区生态修复与治理研究中心重庆400030 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

荒野是地球表面未受人类开发建设影响或基本不受人类活动干扰的自然区域,在城市的局部人为干扰极低区域也存在荒野片段。城市荒野作为城市内部及周边区域中以自然过程主导的景观单元,其物种组成、结构、过程和功能处于基本不受人类活动... 详细信息

荒野是地球表面未受人类开发建设影响或基本不受人类活动干扰的自然区域,在城市的局部人为干扰极低区域也存在荒野片段。城市荒野作为城市内部及周边区域中以自然过程主导的景观单元,其物种组成、结构、过程和功能处于基本不受人类活动干扰的状况,因此具有高度自我调节的生态过程,以及良好的生态系统服务潜力,是城市生态系统的高保护价值区域。城市荒野有别于一般人工生态系统的生态特征及生物多样性保育等高价值服务功能开始引起人们的广泛重视,被认为是完善城市生态网络、保护城市生物多样性以及应对人类世人地矛盾激化的重要机遇。当前,国内外城市荒野研究尚处在初级阶段,有关城市荒野辨识、分类及生态特征等方面的研究滞后,制约了城市荒野的价值判断与保护决策。研究系统分析了城市荒野生态研究的进展与趋势,深入辨析了城市荒野的概念、分类与生态特征,探讨了城市荒野与人类的共存挑战和协同机遇,针对现有研究不足提出了保护和修复对策,并就值得进一步关注的研究方向给出了相关建议。研究旨在阐明基于城市荒野恢复城市与自然联系的机遇和挑战,可为城市生物多样性可持续管理提供科学依据,对城市自然资本保护与增强城市生态系统韧性具有重要意义。

关键词：荒野城市荒野生物多样性协同共生生态修复

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基于群落构建机制的城市棕地草本植物生态种植研究

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景观设计学(中英文） 2022年第6期10卷 10-31页

作者：袁嘉钱深华游奉溢张照亮尹渊重庆大学建筑城规学院重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆大学三峡库区消落区生态修复与治理研究中心重庆大学城市环境与生态学院重庆千洲生态环境工程有限公司

棕地修复已成为城市生态治理的前沿热点，通过生物修复技术整治棕地生态系统，能够提供具有巨大生态潜力的城市景观与生物栖息地。当前，国内外棕地植被修复理论及技术发展较为迟滞、植被选种多关注单一要素，以及忽视群落结构与生态服... 详细信息

棕地修复已成为城市生态治理的前沿热点，通过生物修复技术整治棕地生态系统，能够提供具有巨大生态潜力的城市景观与生物栖息地。当前，国内外棕地植被修复理论及技术发展较为迟滞、植被选种多关注单一要素，以及忽视群落结构与生态服务功能构建成为城市棕地植被修复的关键瓶颈。本文依据群落构建机制的基础理论，创新性提出“微地形设计-适应性选种-协同共生结构设计-模拟自然群落结构-在地种植”的城市棕地草本植物生态种植设计技术框架。研究选择重庆市合川区一处棕地地块开展草本植物群落生态种植实践，并在修复后对其生态效益进行评估。结果表明，原本生态功能严重衰退的地块在修复后形成了多物种共生、结构稳定的草本植物群落，场地的径流管理与生物多样性保育等生态服务功能与景观美学价值得到了有效提升。研究成果可为城市棕地生境修复提供科学依据与可参考的技术范式，对完善城市生态网络与增强城市生态系统韧性具有重要意义。

关键词：城市棕地生态修复草本植物群落生态种植群落构建机制生态系统服务

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缙云山常绿阔叶林粗木质残体储量及特征

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林业科学 2019年第1期55卷 103-109页

作者：黄力高祥阳齐猛周侠杨超李笑寒杨圣贺钱深华杨永川重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

【目的】实地调查缙云山常绿阔叶林粗木质残体(CWD)的储量和特征,分析其影响因素,为深入认识常绿阔叶林生态系统中与粗木质残体相关的物质循环等关键生态过程提供理论依据,并为全球碳汇及相关学科的研究提供基础数据。【方法】以缙云山... 详细信息

【目的】实地调查缙云山常绿阔叶林粗木质残体(CWD)的储量和特征,分析其影响因素,为深入认识常绿阔叶林生态系统中与粗木质残体相关的物质循环等关键生态过程提供理论依据,并为全球碳汇及相关学科的研究提供基础数据。【方法】以缙云山常绿阔叶林内已建立的2块0.5 hm^2样地为对象,调查并分析样地CWD的储量、类型组成、分解等级、径级分布格局以及地形对CWD储量的影响。【结果】缙云山常绿阔叶林CWD储量为38.42 t·hm^(-2),其中倒木、枯立木、大枯枝和木桩储量分别为27.70,4.91,2.91和2.90 t·hm^(-2),倒木是CWD的主要组成部分; CWD的树种组成与群落优势树种的组成相似,栲占CWD总量的88.44%;从径级分布来看,直径>35 cm的倒木和枯立木是CWD的主体; CWD主要处于分解中后期,中级分解和高级分解CWD的比例分别为63.20%和23.01%;地形对CWD的分布具有显著影响,坡面和山脊CWD储量高于沟谷(P<0.01)。【结论】缙云山常绿阔叶林CWD储量较大,处于该类森林系统的前列; CWD主要以处于分解中后期的优势种大径级倒木和枯立木为主,并主要分布在坡面和沟谷。在森林管理中应降低对CWD的人为干扰和去除,维持森林中枯立木、倒木、大枯枝和树桩等组分的自然状态。

关键词：粗木质残体储量组成常绿阔叶林缙云山

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垃圾填埋渗滤液全(多)氟化合物赋存与去除研究进展

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环境化学 2022年第6期41卷 2001-2013页

作者：黄兴瑶刘雪梅钱深华李伟智悦张鹏黄媛媛王小铭重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400044 重庆市市政环卫监测中心重庆401121 重庆市科学技术研究院重庆401123

全(多)氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是一类广泛存在、日益引起国内外关注的新微持久性污染物.近年来,PFASs已在全球垃圾填埋渗滤液中频繁检出,对生态安全与人体健康造成潜在威胁.本文系统综述了国内外废物填埋系... 详细信息

全(多)氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是一类广泛存在、日益引起国内外关注的新微持久性污染物.近年来,PFASs已在全球垃圾填埋渗滤液中频繁检出,对生态安全与人体健康造成潜在威胁.本文系统综述了国内外废物填埋系统PFASs的来源,渗滤液赋存PFASs特征、影响因素及其去除方面的研究进展.总体上,垃圾填埋渗滤液赋存PFASs浓度水平跨越6个数量级(ng·L^(−1)—mg·L^(−1)),并呈现以短链PFASs为主的污染特征.降雨、渗滤液回灌、渗滤液理化性质等因素均会影响PFASs赋存特征,但具体影响机制尚未阐明.现有渗滤液处理工艺(生物处理、膜处理等)对PFASs的去除率可高达99.8%,但处理过程中仍存在前体物污染转化与副产物环境归宿不明等问题.本文还对该领域的前沿研究方向进行了展望,以期增进对填埋渗滤液赋存PFASs污染及其控制的科学认识,为填埋系统新污染物控制提供科技支持.

关键词：填埋渗滤液全(多)氟化合物来源赋存去除

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Widuri油田聚合物驱可行性研究

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西南石油大学学报（自然科学版） 2015年第3期37卷 146-151页

作者：唐东临孙鹏霄孟伟斌钱声华中海石油有限公司东南亚公司印度尼西亚雅加达40115

针对Widuri油田面临高含水、水驱油藏注水开发效果变差、产量出现递减等情况，展开了聚合物驱的可行性研究工作。研究中采用了岩芯实验及数值模拟方法，筛选出适合于Widuri油田的聚合物体系及注聚的井组。经过性能评价实验显示筛选出的... 详细信息

针对Widuri油田面临高含水、水驱油藏注水开发效果变差、产量出现递减等情况，展开了聚合物驱的可行性研究工作。研究中采用了岩芯实验及数值模拟方法，筛选出适合于Widuri油田的聚合物体系及注聚的井组。经过性能评价实验显示筛选出的聚合物体系符合油田聚合物驱的要求，注入聚合物的最终采收率可提高21%～25%，驱替效果较好。根据数值模拟结果，对驱替方案进行了设计，预计至2018年9月，水驱最终可采储量197.9×104 bbl，聚合物驱最终可采储量221.5×104 bbl，最终可采储量将增加23.6×104 bbl，采收率提高6.36%。该项目的成功实施，将缓解Widuri油田生产的递减趋势，有效地提高油田的采出程度，为中海油东南亚公司东南苏门答腊区块成功实现投资回收作出巨大的贡献。

关键词： Widuri油田特高含水后期聚合物驱提高采收率数值模拟

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机械合金化Mg-4Zn-xY合金的显微组织和腐蚀行为

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特种铸造及有色合金 2021年第6期41卷 722-725页

作者：付广艳刘华成钱神华沈阳化工大学机械与动力工程学院沈阳110142

采用高能球磨和真空热压烧结的方法制备出不同钇(Y)含量的Mg-4Zn-xY合金。利用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察分析合金和腐蚀产物的组成,对合金进行动电位极化、浸泡腐蚀试验并分析其腐蚀性能及原因。结果表明,在Mg... 详细信息

采用高能球磨和真空热压烧结的方法制备出不同钇(Y)含量的Mg-4Zn-xY合金。利用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察分析合金和腐蚀产物的组成,对合金进行动电位极化、浸泡腐蚀试验并分析其腐蚀性能及原因。结果表明,在Mg-4Zn合金中添加Y元素,有新的第二相(Mg12YZn、Mg24Y5)产生,动电位极化后Mg-4Zn-xY合金形成有效的Mg(OH)2钝化膜,产生钝化现象。添加Y元素有助于合金组织分布更加均匀及晶粒细化,使得第二相呈网状分布,促进钝化且起到腐蚀阻挡层作用,有效提高了合金的耐蚀性能。其中Mg-4Zn-10Y合金组织相对均匀细小,腐蚀电流密度小,腐蚀速度慢,耐腐蚀性能好。

关键词：机械合金化 Mg-Zn-Y合金显微组织耐蚀性

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重庆主城区杂草物种组成特征及多样性格局

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华东师范大学学报（自然科学版） 2020年第2期 98-109页

作者：吴雪黄力靳程钱深华杨永川重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

采用网格法在我国典型的山地城市重庆主城区内设置了86个1 km×1 km的样地,全面调查了杂草物种组成,并分析和探讨了城市化背景下杂草物种组成特征及多样性分布格局.结果如下:①共记录杂草69科223属301种,包含物种最多的科为菊科和禾本科... 详细信息

采用网格法在我国典型的山地城市重庆主城区内设置了86个1 km×1 km的样地,全面调查了杂草物种组成,并分析和探讨了城市化背景下杂草物种组成特征及多样性分布格局.结果如下:①共记录杂草69科223属301种,包含物种最多的科为菊科和禾本科;②一年生杂草和矮生长型杂草占优势;③以本地杂草为主,外来杂草和外来入侵杂草分别有31种和11种;④高、中和低城市化区杂草物种组成相似性较低,并且优势种组成差异较大;⑤高城市化区样方杂草物种数和Shannon-Wiener多样性指数均显著低于中城市化区和低城市化区(p<0.01);⑥样方杂草物种数随着样地与城市中心距离的增加波动,呈"波浪形"模式.综上,城市化对山地多中心城市的杂草物种组成和多样性均具有明显影响,但导致的城市化梯度变化格局有异于平原单中心城市的模式.

关键词：城市杂草物种组成多样性格局城市化山地城市

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