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青藏高原隆升与环境变化驱动鸟类的遗传分化与物种形成

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遗传 2025年第1期47卷 133-145页

作者：宋刚屈延华中国科学院动物研究所北京100101

作为世界上海拔最高、面积最大的高原,青藏高原独特的地理和气候条件对生物多样性产生了深远的影响。本文结合青藏高原地质、气候变化的背景综述了高原鸟类物种形成模式和遗传多样性特征。首先,青藏高原的隆升对鸟类产生了显著的隔离效... 详细信息

作为世界上海拔最高、面积最大的高原,青藏高原独特的地理和气候条件对生物多样性产生了深远的影响。本文结合青藏高原地质、气候变化的背景综述了高原鸟类物种形成模式和遗传多样性特征。首先,青藏高原的隆升对鸟类产生了显著的隔离效应,推动与周边近缘物种的遗传分化;其次,青藏高原的隆升为鸟类提供了新的栖息地,促进了物种分化;再次,高原与邻近地区鸟类的区系交流,促进了物种的迁入、形成与扩散;最后,更新世冰期循环引起的环境变导致了鸟类的冰后期扩张和第二次接触,对鸟类的遗传分化产生了重要的影响。近期,多组学方法也日益广泛的应用在青藏高原鸟类生态适应演化研究中。未来的研究应更多关注地质、气候等因素在物种分化中的作用机制,加强多组学方法的应用,关注高原物种适应的生态学机制。青藏高原作为生物多样性保护的重要区域,在全球变化背景下,需要采取有效的保护措施以维护其生态系统的稳定性和可持续性。

关键词：青藏高原鸟类遗传多样性物种形成

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“人工智能在海洋学中的应用”专题前言

海洋与湖沼 2025年第1期 1-2页

作者：李晓峰中国科学院海洋研究所

近年来，人工智能技术的迅猛发展为海洋学研究注入了全新的活力。本专题发表的9篇论文全面展示了人工智能在海洋科学中的广泛应用和巨大潜力。这些研究涵盖了从数据重建到现象预测，从物理模型耦合到生态保护的多个方向，既拓展了传统...

近年来，人工智能技术的迅猛发展为海洋学研究注入了全新的活力。本专题发表的9篇论文全面展示了人工智能在海洋科学中的广泛应用和巨大潜力。这些研究涵盖了从数据重建到现象预测，从物理模型耦合到生态保护的多个方向，既拓展了传统研究方法的局限，也为解决复杂海洋动力学问题提供了创新的解决方案。

关键词：

数据产品对基于机器学习反演大洋表层海水酸化速度准确度的影响

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海洋与湖沼 2025年第1期56.0卷 90-100页

作者：钟国荣李学刚宋金明曲宝晓马骏袁华茂段丽琴中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室崂山实验室中国科学院大学中国科学院海洋研究所海洋大数据中心

全球海水pH变化监测对于了解海水酸化状况及对海洋生物和生态系统影响具有重要作用。近年来，机器学习算法被广泛运用于从观测数据和容易获得的环境参数构建海洋酸化参数格点数据。然而，目前的研究主要致力于改善算法结构来提高准确性... 详细信息

全球海水pH变化监测对于了解海水酸化状况及对海洋生物和生态系统影响具有重要作用。近年来，机器学习算法被广泛运用于从观测数据和容易获得的环境参数构建海洋酸化参数格点数据。然而，目前的研究主要致力于改善算法结构来提高准确性，而使用不同的环境参数数据产品对获取的海水酸化速度准确性有多大的影响至今没有报道。基于相同的海水pH观测数据和集成学习前反馈神经网络算法，使用不同的表层海水温度、盐度和CO2分压（pCO2）数据产品构建获取2002～2021年全球大洋表层海水pH数据，发现选择不同的温度和pCO2数据产品会导致通过机器学习获取的区域和全球平均酸化速度出现显著差异，而不同盐度产品导致的酸化速度差异仅出现在局部区域。使用不同数据产品的平均值作为机器学习算法的输入，可有效避免因环境参数数据产品导致的区域性极端结果，增加机器学习探析海洋酸化速度的准确性。

关键词：海水酸化海水pH 数据产品机器学习全球大洋

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古DNA解析东亚南北方人群的迁徙与演化历史

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遗传 2025年第1期47卷 18-33页

作者：平婉菁薛家旸付巧妹中国科学院古脊椎动物与古人类研究所北京100044 中国科学院大学北京101408

过去10余年里,古基因组学技术和研究不断发展,极大提高了学界和公众对人类演化历史的理解和认识。2017年起,东亚,特别是中国地区早期人类古基因组研究大规模开展,使得东亚不同时间和地点人类古基因组数据得以大量涌现,为东亚数万年来人... 详细信息

过去10余年里,古基因组学技术和研究不断发展,极大提高了学界和公众对人类演化历史的理解和认识。2017年起,东亚,特别是中国地区早期人类古基因组研究大规模开展,使得东亚不同时间和地点人类古基因组数据得以大量涌现,为东亚数万年来人群演化历史带来许多全新的认识。特别是2022年以来,中国南北方万年内古人群基因组研究成果大量涌现,为揭示东亚不同区域人群之间的迁徙扩散与互动交流历史带来诸多新证据,但目前尚无针对东亚地区该时段古人群基因组研究最新进展的系统性综述。因此,本文以中国地区古人群基因组研究为重点,系统梳理了东亚地区自旧石器时代晚期以来人群的遗传格局和迁移交流历史。综合现有研究表明,东亚古人群早在1.9万年前已经发生南北分化,形成不同的人群谱系,并从新石器时代早期开始发生双向的基因交流与互动;新石器时代中期,这种互动出现强化趋势;到历史时期,以东亚北方人群相关祖源成分对南方地区古人群影响更为显著,形成现今中国人群的遗传结构。在这一过程中,中国南北方古人群通过沿海和内陆通道与西伯利亚、日韩、东南亚、太平洋岛屿等其他周边地区古人群发生广泛的互动交流,对不同语系人群的形成发挥了重要作用。这些研究揭示出东亚万年以来人群遗传演化与交流融合的历史脉络,但仍留有许多尚未解决的谜团,有待更多时间段和更广泛区域范围的古人群样本基因组数据得以展开更加全面和细致的探索研究,推动相关科学问题进一步突破。

关键词：古基因组东亚南方人群东亚北方人群二层假说基因交流

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跨域水生病毒

水生生物学报 2025年第1期49卷 61-75页

作者：张奇亚柯飞中国科学院水生生物研究所武汉430072

水生病毒是感染各类水生生物或存在于不同水体中的病毒,为水生生态系统中最丰富的生物实体,显著影响宿主群落的结构与功能、从而影响生物圈和全球生物地球化学循环。无论从分类地位、宿主范围,还是遗传进化及生态效应角度来看,水生病毒... 详细信息

水生病毒是感染各类水生生物或存在于不同水体中的病毒,为水生生态系统中最丰富的生物实体,显著影响宿主群落的结构与功能、从而影响生物圈和全球生物地球化学循环。无论从分类地位、宿主范围,还是遗传进化及生态效应角度来看,水生病毒都显示出丰富的多样性和跨域特征。以往对病毒感染及其影响的理解主要集中在病毒与宿主细胞的相互作用和其分子水平上。但要清晰认识水生病毒在生态系统中的作用及对生物地球化学循环的影响,则需结合微观、介观和宏观尺度,甚至遥感观测及多种新技术来实现。文章就跨域水生病毒与特征、驱动物种进化、病毒分流和地球化学循环效应及相关新兴技术等研究进展进行概述。

关键词：水生病毒病毒圈生物地球化学循环病毒分流辅助代谢基因水生态病毒学新技术

海州湾赤潮高发区可培养细菌的多样性及其溶藻特性研究

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生态与农村环境学报 2025年第2期41卷 242-251页

作者：赵张琪蒋之琛堵飞超詹皓禹王婷婷李宇航颜天孔凡洲张德超中国科学院海洋研究所山东青岛266071 中国科学院大学北京100049

于2021年3月—2022年1月,采集海州湾赤潮高发区的海水样品,通过分离培养、表型鉴定以及16S rDNA测序手段,对可培养细菌进行多样性评估。共分离得到641株细菌,归属于5门7纲79属185种。其中,假单胞菌门占绝对优势,其次为厚壁菌门、放线菌... 详细信息

于2021年3月—2022年1月,采集海州湾赤潮高发区的海水样品,通过分离培养、表型鉴定以及16S rDNA测序手段,对可培养细菌进行多样性评估。共分离得到641株细菌,归属于5门7纲79属185种。其中,假单胞菌门占绝对优势,其次为厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门和浮霉菌门。值得注意的是,假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、交替单胞菌属(Alteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、亚硫酸盐杆菌属(Sulfitobacter)和袁其朋属(Qipengyuania)在不同批次和不同水层样品中均可检出,其中假交替单胞菌属为主要优势菌属,推测这些属的菌株是赤潮高发区广泛分布的可培养异养细菌。通过多样性分析发现,水体表层(S)和底层(B)的多样性指数高于中层(M),春季可培养细菌的多样性指数高于其他季节,且在4月达到峰值。此外,从185株代表性菌株中筛选得到18株对剧毒卡尔藻具有溶藻作用的细菌。该研究可为近海有害赤潮高发区的微生物生态学研究提供科学依据,同时为生物控藻等应用领域提供菌种资源。

关键词：海州湾赤潮多样性可培养细菌溶藻特性

武汉东湖底栖动物多样性分布的影响因素及历史变化

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湖泊科学 2025年第1期37卷 204-214页

作者：喻曾曾和雅静吴俊燕赵永晶崔永德中国科学院水生生物研究所武汉430072 中国科学院大学现代农业科学学院北京100049

探究城市湖泊物种和功能多样性分布及其历史变化有助于了解人类干扰对生态系统的影响。本研究于20202021年对武汉东湖不同湖区的底栖动物进行3次季节性调查,并搜集了19702020年文献中的历史数据,就底栖动物物种、功能和系统发育多样性... 详细信息

探究城市湖泊物种和功能多样性分布及其历史变化有助于了解人类干扰对生态系统的影响。本研究于20202021年对武汉东湖不同湖区的底栖动物进行3次季节性调查,并搜集了19702020年文献中的历史数据,就底栖动物物种、功能和系统发育多样性的空间分布和历史变化进行了比较,通过获取2000、2010及2020年东湖湖滨带1 km缓冲区的不同土地利用方式占比变化,分析了底栖动物多样性与环境因子之间的相关性。结果表明:调查共记录底栖动物97属种,团湖总种类数最高,后湖功能丰富度最高,功能均匀度在庙湖最高,在菱角湖最低,系统发育的分类多样性指数在团湖最高,分类差异指数在庙湖最高。总物种数与总氮、总磷呈负相关,耐污种种类数与总磷呈负相关,功能均匀度与耕地占比呈正相关,功能丰富度与总氮、总磷呈负相关,分类多样性指数与总氮、总磷呈负相关。结合历史数据,1970s 2020s水生昆虫占比呈现先下降后上升的趋势,到2010s底栖动物有个体小型化的趋势,后有所恢复。

关键词：底栖动物功能多样性土地利用历史变化东湖

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贵州榕江发现花坪白环蛇

动物学杂志 2025年第1期 93-104页

作者：吴帝豪左智力李茂良贾如菀高宗元任金龙中国科学院成都生物研究所成都野生动物研究所成都动物园

2023年7月18日，在贵州省黔东南苗族侗族自治州榕江县乐里镇采集到1号雄性成体白环蛇（Lycodon）。通过形态特征比较与基于白环蛇属部分物种的线粒体Cyt b基因片段的系统发育分析，确认该蛇属于花坪白环蛇（L. cathaya），为贵州省蛇类... 详细信息

2023年7月18日，在贵州省黔东南苗族侗族自治州榕江县乐里镇采集到1号雄性成体白环蛇（Lycodon）。通过形态特征比较与基于白环蛇属部分物种的线粒体Cyt b基因片段的系统发育分析，确认该蛇属于花坪白环蛇（L. cathaya），为贵州省蛇类分布新记录种。该标本的发现扩大了对花坪白环蛇已知分布范围的认知。本文补充了花坪白环蛇形态特征的变异范围记录并增加了对其半阴茎形态描述，同时总结了贵州省白环蛇属的分布与多样性情况，提出了目前的存疑记录。

关键词：游蛇科分子系统学形态学白环蛇属半阴茎

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中国小型鲸类保护声学研究历程和新思考

水生生物学报 2025年第1期49卷 99-108页

作者：王克雄李松海郑劲松郝玉江梅志刚王丁中国科学院水生生物研究所水生哺乳动物创新研究中心武汉430072 中国科学院深海科学与工程研究所三亚572000

保护声学(Conservation acoustics)是基于物种及生态环境保护需求而发展出的声学分支,重点研究与保护相关的声学理论、技术及应用,涉及保护生物学、生物声学和生态声学等关联学科。研究小型鲸类发声和受声及栖息地声学特征,有助于了解... 详细信息

保护声学(Conservation acoustics)是基于物种及生态环境保护需求而发展出的声学分支,重点研究与保护相关的声学理论、技术及应用,涉及保护生物学、生物声学和生态声学等关联学科。研究小型鲸类发声和受声及栖息地声学特征,有助于了解种群生存状况,制订和实施基于声学的保护对策,促进物种和生态环境保护。我国小型鲸类保护声学源起于20世纪80年代白鱀豚(Lipotes vexillifer)的保护需求, 1990年代后期和2000年代中后期逐渐转向到长江江豚(Neophocena asiaeorientalis a.)和中华白海豚(Sousa chinensis),近10多年来覆盖了从南海到黄渤海水域多种小型鲸类,在国际上占有较高的地位。40多年来,随着声学技术和仪器的发展,以及淡水和海洋小型鲸类保护的迫切需求,保护声学研究从人工环境中的个体转向到野外群体,声信号的记录方式从单一水听器转向全自动水听器阵列,研究内容从声信号和听觉特征扩展到广域长时被动声学监测,以及水下声景和水下噪声影响及防范,初步实现了基础研究和技术研发为小型鲸类保护提供支撑。可以预期,在未来10多年我国小型鲸类保护声学理论、技术研发及保护应用,将会随着大数据科学、人工智能技术和声学的发展与融合而呈现较明显的提升。

关键词：小型鲸类生物声学保护声学白鱀豚长江江豚中华白海豚