生物样本：生物多样性研究与保护的重要支撑

生物标本是生物学研究领域的重要素材,是不可再生的战略生物资源。中国科学院生物标本馆是中国生物标本资源保藏、研究和科学教育的中心,在中国生物多样性研究与保护中具有不可替代的重要作用。生物标本能够提供物种、空间和时间3个维度的重要信息,有巨大潜力服务于生物多样性的研究与保护。通过对这些信息的挖掘、利用,可有效支撑生物多样性相关领域的研究,包括物种认知、生物多样性编目、濒危物种保护与管理、外来生物入侵防治、生物多样性监测,以及物种分布格局与生物多样性变化等。未来对标本资源的建设和管理需要致力于更加全面地收集和保藏,加强深层次信息的获取和数据整合平台的建设,才能更好地为我国生态文明建设和生物多样性保护贡献力量。     

中国科学院生物标本馆(博物馆)的现状与未来

随着全球环境变化、人类生产活动对生物多样性影响的加剧,人类将面临对生物多样性认知、保护与可持续利用以及国门生物安全等领域的重大需求。中国科学院生物标本馆(博物馆)包括隶属于中国科学院18个科研机构的19家生物标本馆(博物馆),是我国动物、植物、菌物及化石等标本保藏、研究和科学教育的主要实体场馆,是2个国家科技资源共享服务平台——国家动物标本资源库和国家植物标本资源库的牵头单位。中国科学院生物标本馆(博物馆)标本藏量、管理和利用代表着我国战略生物资源的整体水平,在国家生物资源的保护与可持续利用中具有不可替代的重要作用,对国门生物安全发挥了重要的支撑与保障作用。基于对其整体现状的全面分析,文章阐述了中国科学院生物标本馆(博物馆)的基本定位、组成与布局特点,馆藏标本的规模、组成与特色,以及与发达国家标本收藏机构的对比;系统概述了依托标本馆在战略生物资源收集与保藏、经典分类研究、志书和图谱编撰、标本信息数字化、科学普及等领域取得的科研成果,并阐述了对前沿科学研究、国家重大需求以及国民经济主战场的支撑作用。同时,全面分析了生物标本资源收集、保藏、研究与可持续利用、信息数据共享等面临的关键问题,以及制约生物标本馆(博物馆)运行与发展的"瓶颈"问题,提出了建设国家生物标本馆的具体思路,展望了生物标本资源收集的未来格局,以及生物标本馆(博物馆)运行模式的发展趋势。     

中国野生生物种质资源保藏体系与关键技术创新

在国家重大科学工程项目和国家科技基础条件平台项目的支持下,中国西南野生生物种质资源库建设和运行团队针对生物多样性丧失、关键物种灭绝、国家战略生物资源受到重大影响等问题,创建了亚洲规模居首的野生生物种质资源保藏体系,进一步发展了生物多样性保护理论,取得了创新性成果,抢救性地保存了一批珍稀濒危、狭域特有和具有重要价值的种质资源.     

中国科学院生物标本馆

正中国科学院生物标本馆是我国生物标本收集保藏、科学研究和公众教育的重要实体和中心,收藏资源涵盖了动物、植物、菌物、古生物标本等,标本采集范围覆盖全国所有地区和生境类型;目前由19个中国科学院所属研究所作为依托单位的20家标本馆(博物馆)组成,拥有中国乃至亚洲最大的生物标本馆、一系列中国最大和最有特色的专类标本馆,牵头建立了科学技术部、财政部批准认定的两个国家科技资源共享服务平台——国家动物标本资源库、国家植物标本资源库,是我国具有重要影响力的生物标本资源保藏体系与数字化数据网络,也是生物标本资源整合与共享利用的平台,在国家战略生物资源保护与可持续利用中具有不可替代的重要作用。     

农业生物多样性测度指标的建立与应用

农业生物多样性是人类当前和未来产业发展、资源开发、战略性种质资源保存与利用、生物安全等的重要物质基础。然而,随着人口的增长,高产品种的推广,化肥、农药的过度施用以及政策变革和经济建设等原因,农业生物多样性不断遭到破坏或丧失,对其保护已成为全球可持续农业研究中的焦点。农业生物多样性的评价是有效保护农业生物多样性,合理利用其资源,促进区域可持续发展的关键。本文以Shannon-Wiener多样性指数、等级多样性测度为基础,对农业等级多样性测度指标进行了研究;引入信息增益的概念,对农业生物多样性信息增益的测度指标进行了研究,并用农业等级多样性、信息增益及其他多样性指标分析评价了贵州省从江县的农业生物多样性。结果表明从江县旱地植物共有36科86种及变种。按用途分,主要有食用植物29种,占总物种数的33.7%;药用植物20种,占23.3%;饲料植物5种,占5.8%;其它5种,占5.8%。多样性指数分析的结果为：旱地物种Simpson优势度指数为0.20,Margalef丰富度指数为4.35、Shannon-Wiener指数为2.27,Pielou均匀度指数为0.71。农业多样性分析结果为：旱地农业物种丰富度为0.13;农业物种多样性指数分别3.225和1.708。农业等级多样性指数与利用物种数的变化趋势基本一致,并与农业物种丰富度指数的变化趋势基本相符,但与信息增益的测度指标有所差异。     

农业生物多样性测度指标的建立与应用——以贵州省从江县为例

农业生物多样性是人类当前和未来产业发展、资源开发、战略性种质资源保存与利用、生物安全等的重要物质基础。然而,随着人口的增长,高产品种的推广,化肥、农药的过度施用以及政策变革和经济建设等原因,农业生物多样性不断遭到破坏或丧失,对其保护已成为全球可持续农业研究中的焦点。农业生物多样性的评价是有效保护农业生物多样性,合理利用其资源,促进区域可持续发展的关键。本文以Shannon-Wiener多样性指数、等级多样性测度为基础,对农业等级多样性测度指标进行了研究;引入信息增益的概念,对农业生物多样性信息增益的测度指标进行了研究,并用农业等级多样性、信息增益及其他多样性指标分析评价了贵州省从江县的农业生物多样性。结果表明从江县旱地植物共有36科86种及变种。按用途分,主要有食用植物29种,占总物种数的33.7%;药用植物20种,占23.3%;饲料植物5种,占5.8%;其它5种,占5.8%。多样性指数分析的结果为:旱地物种Simpson优势度指数为0.20,Margalef丰富度指数为4.35、Shannon-Wiener指数为2.27,Pielou均匀度指数为0.71。农业多样性分析结果为:旱地农业物种丰富度为0.13;农业物种多样性指数分别3.225和1.708。农业等级多样性指数与利用物种数的变化趋势基本一致,并与农业物种丰富度指数的变化趋势基本相符,但与信息增益的测度指标有所差异。     

中国生物多样性大数据平台建设

生物多样性大数据资源是国家重要战略资源,也关乎国家生态安全和生态文明建设。中国生物多样性大数据平台将包括基于宏观与微观生物生态数据协同整合的大数据库和大数据深度挖掘与模型模拟运算库,支持生物多样性和生态系统多源数据整合和共享的标准以及数据集成应用的方法,实现古生物化石数据与遗传组学数据、生理与性状数据、物种多样性、生态系统多样性等跨学科数据融合,与地理、气象、遥感、环境、国民经济等跨领域数据整合,形成完整的共享数据集或栅格化图集。利用分析模型和可视化技术实现对多源生物多样性数据集的挖掘和利用,构建开放开源的生物多样性大数据处理利用的通用接口,建立一个以生物多样性和生态安全为核心的包括对海量数据进行有效管理、高效分析和可用易用的综合大数据系统,面向政府部门提供标准化、可视化服务,促进我国生物多样性资源保护和生态安全格局构建,保障国家生态安全,支撑我国生物多样性交叉学科前沿领域科学发现和产业创新发展。     

基于生物勘探的遗传资源物种多样性价值评估

通过生物勘探活动获得的资源价值是生物多样性价值的主要表现形式之一。本文通过理论建模,对遗传资源物种多样性潜在价值（选择价值）的评估方法进行了探索,并通过数值模拟,尝试性地评估了全中国和案例区高等植物物种多样性的遗传价值。结果显示,中国高等植物具有较高的潜在价值: 边际物种价值为人民币3531万元,潜在总价值约为11 825亿元;以一个面积确定的案例区为例,得到武夷山国家级自然保护区的边际栖息地价值约为6444元/hm²。本文通过修正既有主要模型和参数赋值方法,构建新的潜在价值评估的理论模型和参数,为国内开展遗传资源物种多样性选择价值评估提供了一个全新的方法补充,即基于生物勘探的价值评估。通过数值模拟所形成的研究结论对于未来将遗传资源的潜在价值纳入保护政策制订、引导保护投资、促进生物遗传资源的有效保护和利用具有重要的现实意义。     

云南生物多样性保护科技支撑对策研究

生物多样性资源是国家重要战略资源,云南作为中国乃至全球生物多样性资源最为丰富的地区之一,保护好生物多样性、实现生物多样性资源可持续利用是云南建设生态文明排头兵、筑牢西南生态安全屏障的核心问题之一.文章从省级科技行政管理部门视角出发,探讨提出云南生物多样性保护的科技支撑对策建议.     

菌物生物多样性与人类可持续发展

文章对菌物生物多样性从下列三个角度进行了论述。首先,在自然界生物圈中的生物多样性包括物种、基因和生态系统三个层次;而物种多样性则是最基础和关键的。菌物是自然界物种多样性最丰富的两大类生物之一。其次,菌物分类学是研究菌物物种多样性的重要工具。第三,生物信息、菌种以及菌物原型参证的三个存取系统,作为菌物分类学的研究成果,是人类可持续发展所需要的可再生的生物资源的重要支撑系统。最后,为了加强对菌物物种多样性和基因多样性的研究、保护和开发,作者提出了4点建议。     

生物多样性与人类资源

所有生物,包括人类,都需要同样的基本资源赖以生存。通过对控制生物多样性自然过程的了解,可以最大程度地缓解人类利用这些资源与保护生物多样性的潜在矛盾和冲突。保护地球上某些物种可能不需占用农业生产用地,而保护另一些物种却需要某种形式的经济支持,以协调人类需要与物种保护之间的关系。     

金花茶组植物保育生物学方面较为系统、完整的专著 ——《珍稀濒危植物金花茶保育生物学研究》

保育生物学是一门年轻的综合性学科,是研究生物多样性保护的科学,目标是评估人类对生物多样性的影响,提出防止物种灭绝的具体措施,是基础科学与应用科学的综合,是自然科学与社会科学的交叉,其重要内容之一就是加强对珍稀濒危物种的研究和保护.我国是生物多样性特别丰富的国家,也是生物多样性受到威胁最为严重的国家之一.濒危物种是生物多样性的重要组成部分,是人类的宝贵财富,但由于自然与人为等原因,植物种质的消失日趋严重.因此保护珍稀濒危植物刻不容缓,而开展珍稀濒危植物保育生物学的研究对于促进生物多样性的保护具有重要意义.     

中国科学院微生物研究所微生物资源与大数据中心

正2016年中科院微生物所成立了微生物资源与大数据中心(以下简称"中心"),中心聚焦微生物实物资源及其数据资源的功能挖掘,创新研究策略与方法,提升微生物资源的共享、开发和利用水平,基于大数据的研究和信息发现成为生命科学研究特别是微生物领域研究的新范式,并改变生物产业格局,催生产业新业态。中心下设生物资源保藏部,微生物资源开发与技术服务部和数据集成与服务部,依托我国最大的微生物物种多样性资源库,用于开展特色资源收集和新方法、新技术研发,结合针对微生物组学大数据分析策略研究,为微生物资源的挖掘和利用提供新的思路和手段,建设规模化的满足生物技术创新与产业化需求的生物技术服务平台,服务国民经济发展。     

鸟类多样性垂直分布格局研究进展

近年来,国内外学者对鸟类多样性的垂直分布格局和形成机理进行了研究。鸟类物种多样性沿海拔梯度有多种分布类型,大致分为三种分布模式。人们基于环境气候、空间和生物作用及进化历史等角度提出了各种假说,用以解释鸟类物种多样性在海拔梯度上的分布模式。物种多样性的分布模式是各种因素综合作用的结果,不同地区的物种或同一地区的不同类群可能表现出完全不同的分布模式。研究不同地区的鸟类多样性垂直分布模式,特别是生物多样性热点地区和存在较多研究空白的地区能为海拔梯度模式下生物多样性的保护与生态系统平衡提供理论和科学支撑。生物多样性的空间分布与研究尺度有很大关联,在此基础上,探讨不同尺度下生物多样性对全球气候变化的响应,可能成为今后生物多样性重要的研究领域。     

景观多样性和生态环保

生物多样性是近年来国内外环保人士中最为流行的一个词汇。当今世界面临的五大危机:人口、粮食、资源、环境、能源,无一不与生物多样性有着紧密的联系。生物多样性的研究和保护已经成为世界各国普遍重视的一个问题。在1992年的联合国环境与发展大会上通过《生物多样性公约》后,世界范围内的自然保护工作进入到了一个新的阶段,即从以往对珍稀濒危物种的保护转入到了对生物多样性的保护。生物多样性通常是由遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个部分组成。近年来,有些学者还提出了景观多样性,作为生物多样性的第四个层次。这四个层次之…     

生物多样性保护与生物资源永续利用

通过阐释生物多样性研究的概念,探讨生物资源与生物多样性对人类的重要影响,分析生物资源研究状况、生物多样性研究进展、现代高新生物技术在生物资源利用和生物多样性保护中的应用等,提出了在扩大内需满足我国不断增长的社会需求之时,应注重生物多样性的有效保护机制、长效保护策略研究,为重点物种保护工程提供理论基础和关键核心技术支撑;同时加强具有自主知识产权的生物资源永续利用研发,推动新兴生物产业升级,对现代化生态城市建设、构建资源节约型和环境友好型社会都有重要指导作用。寻求自身发展与自然界和谐相处的可持续发展方式,将是人类发展道路的必然选择。     

中国西南野生生物种质资源库

生物多样性和生物资源的保护、保藏、研究与利用是人类共同关心的话题, 联合国教科文组织(UNESCO)将 2001-2002 年列为“国际生物多样性观察年(International Biodiversity Observation Year, IBOY)”.2001 年在澳大利亚召开的国际培养物保藏大会呼吁建立生物资源中心(Biological Resource Center, BRC), 以加强对生物资源的调查、收集、 保护、保藏、研究和利用。由于生物多样性对环境、经济和社会持续发展的重要性和意义, 联合国在将 2010 年列为“国际生物多样性年”的基础上, 又将 2011-2020 年列为“国际生物多样性十年”.     

科学植物园建设的现状与展望

通过分析国内外植物园的现状与中科院植物园的基础和优势,提出未来科学植物园的建设应以重点地区生物多样性考察和重要野生植物迁地保育为基础,以植物物种多样性有效保育为关键技术手段,以科学评价资源的功能研究为目标导向,以植物资源合理利用研发为战略重点,以运行机制创新为根本保障,加强特色鲜明的专类植物园和专业实验平台建设,着力引进和培养研究、技术、管理人才,开展迁地保育植物资源的开放性研究,推动自主知识产权的创新性成果产生,为新兴生物产业奠定物质基础。     

我国生物多样性保护的主要进展及工作建议

生物多样性是人类赖以生存的物质基础。我国高度重视生物多样性保护工作,积极采取了一系列卓有成效的行动和举措,促进了我国生物多样性的保护和物种恢复。然而,受人类活动影响,全球生物多样性面临的形势仍然严峻,需要各国同心协力,加强全球生物多样性保护。文章系统整理了近些年我国在生物多样性保护方面的举措,以及中国科学院在生物多样性研究领域的若干工作,并对我国今后生物多样性保护工作提出建议。     

青海自然保护体系建设科技支撑的几点建议

以国家公园为主体的自然保护地体系示范省建设需要科技先行,其内涵包括:构建基于资源环境承载力的绿色发展指标及预警体系,绿色发展的技术体系,自然保护地建设与农牧业协调发展、自然-社会经济系统可持续管理的创新模式;研究高原物种多样性形成机理,挖掘生物类群适应极端环境的基因资源,生物资源高值利用的新技术、新途径;星-空-地一体...