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摘要:为描述单一景观的空间分布离散性和广度特征,引入基于香农熵的空间分布指数(MSHDI, Modified Shannon's Distribution Index),利用河南省中南部地区1990、2001和2007 年3 期TM/ETM⁺遥感影像,进行了MSHDI与经典景观指数的比较,并分析了MSHDI与面积指数(PLAND, Percentage of Landscape)在多网格尺度下的相关关系。结果表明:(1)MSHDI在描述单一景观的空间分布广度和离散程度特征方面具有较好的适用性。MSHDI能适应不同制图综合程度的影响,并能反映出景观斑块边缘的细微差别。(2)通过分析MSHDI与PLAND之间相关系数的大小和变化程度可以分别验证MSHDI的表征性和稳定性。(3)MSHDI适用于基底和散布状景观,两种指数之间有显著的正相关性(农用地r=0.939,P=0.000;城市建设r=0.877,P=0.004;工矿仓储r=0.870,P=0.002;自然绿地r=0.966,P=0.001),且随网格粒度变化不大(农用地r=0.921±0.054;城市建设r=0.867±0.107;工矿仓储r=0.883±0.052;自然绿地r=0.964±0.024);而对网状景观则缺乏稳定性。

摘要:生态位是生态学研究的基础,目前关于环境指标是否直接影响营养生态位的分析研究很少。以高营养级鱼类黄颡鱼为研究对象,利用稳定同位素分析和相关分析,在太湖贡湖湾研究了氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、溶解性总氮、溶解性正磷酸盐、总磷、溶解性总磷、叶绿素等多个栖息地水环境因子对鱼类种群营养生态位的影响。结果表明,栖息地水环境对黄颡鱼总营养生态位影响不大,但部分栖息地水环境因子对分项营养生态位(包括浮游、底栖与肉食性)有影响。研究得知,栖息地水环境因子中氨氮、硝酸盐氮、总氮、溶解性总氮及溶解性总磷与浮游食性营养生态位显著正相关,氨氮、硝酸盐氮、总氮、溶解性总氮及溶解性总磷与肉食性营养生态位显著负相关,而底栖食性则主要受溶解性总磷的影响,与其显著正相关。水环境因子的季节变化影响水体中饵料资源的分布,进而影响鱼类的食物组成。

摘要:在大田条件下,原位种植传统水稻品种白脚老粳,采用静态箱-气相色谱法研究了UV-B(ultraviolet-B)辐射增强(7.5 kJ m^-2 d^-1)对元阳哈尼梯田海拔1600 m处稻田CH₄排放量的影响,同时观测UV-B辐射增强对水稻生长的影响。结果表明:(1)UV-B辐射增强显著降低了水稻植株分蘖末期、拔节孕穗期、抽穗扬花期、成熟期地上部和地下部生物量(P<0.05)。(2)UV-B 辐射改变了稻田CH₄的季节和日排放(成熟期)规律:对照组在拔节孕穗期出现1 个排放峰,处理组在拔节孕穗期和成熟期出现2 个排放峰;与对照相比,UV-B辐射增强改变了水稻成熟期CH₄日排放第2个峰值出现的时间。(3)处理组CH₄的季节排放通量与箱内温度的季节变化有显著的正相关性(R=0.789,P<0.05)。(4)UV-B辐射增强在分蘖末期、拔节孕穗期、成熟期都极显著提高了CH₄的累计排放量(P<0.01),分别提高了47.2%,293.8%和74.4%。总之,UV-B辐射增强促进了元阳哈尼梯田传统水稻田CH₄的排放。

摘要:黄土丘陵沟壑区由于土壤侵蚀严重,天然植被恢复缓慢,植被稀疏,枯枝落叶层的生态效应就显得尤为重要。对该区坡沟不同立地条件下草本群落主要物种的枯落物蓄积量、持水与养分潜在归还能力进行了分析,探讨主要物种枯落物对土壤的改善作用。结果表明:1) 坡沟不同立地条件下枯落物蓄积量差异显著(P<0.05),在73.74-175.26 g/m²之间变化,表现为阴沟坡 > 峁顶 > 阳沟坡 > 阴梁峁坡 > 阳梁峁坡;在坡面不同微地形下也差异显著(P<0.05),在阳坡表现为株丛 > 浅沟 > 鱼鳞坑 > 裸地,在阴坡为浅沟 > 鱼鳞坑 > 株丛 > 裸地,在峁顶为株丛 > 裸地。2) 主要物种枯落物最大持水量可达自身干重的1.22-4.34倍;不同物种枯落物间的持水能力差异极显著(P<0.01),表现为白羊草叶 > 铁杆蒿叶 > 白羊草茎 > 达乌里胡枝子叶 > 长芒草 > 达乌里胡枝子枝 > 铁杆蒿枝。3)枯落物C、N含量分别在7.35%-40.33%和0.61%-1.60%之间,不同物种间差异极显著(P<0.01),同一物种枯落物C、N含量在坡沟不同立地条件下差异不显著。4)影响枯落物分解的木质素含量(1.00%-8.20%)、纤维素含量(3.16%-14.06%)、木质素/N值(0.78-12.48)、C/N值(5.61-57.41)在不同物种间差异极显著(P<0.01);同一物种木质素含量、纤维素含量和木质素/N值在坡沟不同立地条件下差异显著(P<0.05),而C/N值不显著。5)铁杆蒿叶的枯落物养分潜在归还能力最大,达乌里胡枝子和白羊草的枯落物次之,长芒草的枯落物养分潜在归还能力最小。

摘要:利用天山北麓绿洲-荒漠过渡带芨芨草地的小气候实测资料,分析了该地区不同天气条件下地表能量及其能量分配日变化特征,并进一步探讨了潜热与其它地表能量的关系。结果表明:晴天各地表能量分量曲线呈"单峰型",阴天表现为峰谷频繁交替的"多峰型",雨天则显示为"偏峰型"。由于该区以晴天为主,阴雨天气发生频率少,平均情况下的各能量曲线变化与晴天基本一致。任何天气条件下能量传输均以潜热(LE)为主,其次为感热(H)和土壤热通量(G)。观测期内LE/Rn平均值介于沙漠和绿洲之间,很好地在能量分配上体现出自身的过渡性。各种天气条件下能量分配的日动态变化趋势基本一致,白天均以潜热为主,夜间则有所不同。LE/Rn、H/Rn、G/Rn曲线白天变化平稳,夜间持续波动,日出和日落前后波动最为剧烈。其中,日出时刻以LE/Rn和G/Rn曲线波动最为强烈,且两者峰谷互补。因辐射强度和日照时数的不同,不同天气条件下曲线早、晚剧烈变化开始时间也有所差别。晴天、平均、阴天(8:00-18:00)波文比依次减小,且均小于1,表明它们在白天能量分配均以潜热为主。而雨天波文比则表现出较大的波动性,整体呈上升趋势。LE与Rn、H、G相关性程度均表现为:晴天与平均相当,阴天次之,雨天最小。

摘要:采用1960-2011年西北地区111个观测站逐日气象资料,利用FAO Penman-Monteith模型,计算出各气象站的潜在蒸散量,由此计算出各站的湿润指数,并对其进行标准化,统计极端干旱发生频率。对西北全区和不同自然区的降水量及极端干旱发生频率的时空变化特征进行了探讨分析。结果表明:近52年来西北全区年降水量变化倾向率表现出微弱的上升趋势,平均每年上升0.17 mm。由该区年降水量变化的空间差异,可将研究区划分为3个部分:明显增加区、轻度增加区、减少区。西北全区极端干旱发生频率的平均值为3.8 月/a,气候变化倾向率总体上表现出明显的下降趋势,平均每年下降0.011 月。根据西北地区极端干旱发生频率变化的空间差异,也可将研究区划分为3个部分:明显减少区、轻度减少区、增加区。极端干旱发生频率与降水量和平均气温表现为显著的负相关性,与无雨总日数呈现出显著的正相关性。

摘要:以南四湖为研究对象,基于遥感和地理信息系统技术选择干旱、洪涝和水体污染为生态风险源,用景观格局指数评价生态系统的地位和受体的易损性,并依据生态风险值的度量的原理,通过计算综合风险概率及生态综合损失度得到南四湖的生态风险值。研究结果显示南四湖区域生态风险存在上下级湖分异与湖滨带状分异两大空间规律,体现了南四湖区域生态风险的空间异质性。

摘要:基于中国气象局国家气象信息中心提供的澜沧江1961-2010年气象资料,采用 小波分析、EMD 分解、CI指数、均生函数逐步回归模型、相关分析等方法,探讨 19 世纪末至 21 世纪初澜沧江流域极端天气灾害的变化特征,及其区域极端灾害变化和全球气候变化之间的联系。结果表明:(1)1961-2010年50a期间,年降水量趋于稳定,略有上升,但上升率较小,只有3.1848。年降水量距平分布图反映了降水量南多北少的区域差异,正负距平之间在-2到2之间,北部干旱出现的几率较大。(2)近20年来,澜沧江区域干旱次数明显上升,而澜沧江流域年暴雨频次在过去50a和未来的20a内没有明显的增加趋势,干旱频次未来20年内呈斜率0.2635的上升态势,未来该区域极端天气灾害主要是干旱灾害。(3) 该区域降水和暴雨频次存在多尺度特征,两种研究方法都得到澜沧江流域降水量存在2、7、15a的变化周期,只是两种方法得出的主周期不同,EMD 方法比小波方法更适合处理非平稳、非线性信号,可以认为澜沧江流域降水量存在2、7、15a的变化周期,且主周期为准2a。(4) 降水量和暴雨频度序列的 IMF1 和 IMF2 周期在2 -7 a之间,与 ENSO 在年际变化上的信号相吻合,推断澜沧江流域暴雨和干旱灾害与ENSO有重要联系,且随着气温升高干旱灾害频次明显增加,显示区域极端气温灾害的变化与全球气候变暖有某种关联,是全球气候变化的区域响应表现形式之一。

摘要:土地盐碱化是限制土地资源利用的一个主要障碍,在耕地面积逐渐减少的今天,改良利用盐碱地早已提上了科学日程。在天津滨海盐碱地区,通过田间完全随机区组实验设计,对比分析了4种土壤盐分隔离措施(对照-不设隔盐处理,CK;沸石隔盐处理,FS;陶粒隔盐处理,TL;河沙隔盐处理,HS)对0-80 cm土层水盐运移及刺槐(Robinia pseudoacacia)光合特性的影响,目的是通过评估不同隔盐材料的控盐改土效果,为滨海地区盐渍土改良和沿海防护林营造等林业生态工程建设提供理论依据。研究结果表明:(1) FS和TL可以显著提高土壤相对水分含量,为刺槐生长创造更加适宜的水分环境。FS导致0-80 cm土体内盐分含量和土壤盐溶质浓度显著降低,控盐效果显著。TL仅在40 cm以下土层有显著降盐效果,控盐效果仅次于FS。与对照相比,HS对0-80 cm土体内盐分含量和土壤盐溶质浓度无显著影响,降盐效果最差。(2) FS处理能显著提高刺槐的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及叶片水分利用效率(LWUE),降低胞间CO₂浓度(Ci)。TL可显著提高刺槐叶片的Pn、Tr,但改善效果不及FS,并且其对Gs、Ci和LWUE没有显著影响。与对照相比,HS虽然能显著增加刺槐叶片Pn和Tr,但却导致LWUE显著降低。综上所述,在滨海地区采用沸石作为隔盐材料比采用传统材料河沙更能有效保水降盐,促进植物光合及生长,可以作为滨海盐碱地区隔盐材料的优先选择。

摘要:利用一个长达30a水稻土长期定位试验,在保证原有定位试验继续正常开展的前提下,将原化肥处理改施有机肥,原有机肥处理改施化肥或者增施有机肥。通过观测田间试验2012-2013年双季稻轮作周期内不同肥力水平稻田土壤施肥管理改变后的土体CO₂排放通量(F_CO2),研究不同后续施肥管理对不同肥力红壤性水稻土CO₂排放的影响。结果表明:变更施肥能明显改变CO₂排放动态变化,其中长期施用有机肥处理改施化肥后其F_CO2明显减小,长期施用化肥或有机肥处理增施有机肥后其F_CO2显著增大。有机肥和土壤有机碳均可促进土体CO₂排放,有机肥处理有机物料碳添加量与CO₂-C年排放量呈极显著的正相关关系(r=0.9015^**,n=21),单施化肥处理土壤有机碳含量与土体CO₂-C年排放量符合线性方程: y=10.962x-68.86(R²=0.7507,n=9,P<0.01)。长期施用有机肥土壤改施化肥会导致其有机碳矿化损失,土壤有机碳含量越高,矿化损失量越多,最终其有机碳水平将与长期施用化肥的土壤有机碳平衡值一致;长期施用化肥或有机肥土壤改施或增施有机肥可促进土壤有机碳积累,外源添加碳越多,土壤积累碳越多;相同有机肥施用量下土壤有机碳含量越高,有机物料表观分解率越大,积累于土壤中的有机碳越少,不同有机碳水平土壤在相同有机肥管理下其有机碳最终会达到相同的平衡值。在有机碳水平较低(<20.46 g/kg)红壤稻田上增施有机肥是提升已培肥水稻土有机碳含量的可持续发展措施,而在有机碳水平较高(>14.45 g/kg)红壤稻田上应避免改施化肥。总之,在有机碳含量较高或者较低的中国南方红壤性水稻土上,持续的有机肥施用是保持或者提高其有机碳水平的必要措施。

摘要:近几十年来,我国西北干旱区白刺沙堆退化严重,导致固定沙丘活化,流沙掩埋绿洲,造成了严重危害。如何尽可能长期保持白刺沙堆的稳定、防止白刺沙堆活化成为绿洲保护和沙漠化防治急需解决的问题。在多年野外观察的基础上,提出了"土壤水分收支不平衡所导致的土壤水分减少是白刺沙堆退化的主要原因"的研究假设。但是,由于缺少长期的野外观测试验,这个假设一直未被很好地证明。为了证明这个假设,在甘肃民勤的绿洲外围选择了雏形、发育、稳定和死亡四个退化阶段的白刺沙堆,于2008年1月至2012年6月利用中子水分仪和土壤烘干称重法对土壤水分进行了长期观测。结果表明:各样地的土壤含水量均呈现出2008年最大,2009年和2011年次之,2010年最小的趋势。年内变化是春季土壤含水量最低,夏季逐渐增加,随后逐渐减小。在不同发育阶段,雏形阶段的土壤含水量最大,且降水容易下渗。稳定和死亡阶段的白刺沙堆土壤含水量很低,降水难以下渗,只有大的降水事件发生时,水分才可以下渗。因此,稳定和死亡阶段白刺沙堆的土壤水分经常在植物的凋萎点之下,是造成白刺沙堆退化重要原因。证明了"土壤水分减少是白刺沙堆退化的原因"的研究假设。研究结果对今后的植物固沙实践活动会有积极的参考意义。

摘要:氮沉降增加改变了森林土壤生态系统物质输入,影响土壤生物及酶活性,而土壤团聚体内相对稳定的微域生境可能减弱或延缓土壤生物和酶对氮沉降增加的响应强度。以广东省东莞大岭山森林公园荷木人工林为研究对象,用模拟N沉降方法,分析了2011年12月到2012年11月一年内氮沉降增加条件下表层混合土壤和土壤团聚体内脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性的变化及影响因素,旨在理解氮沉降增加条件下土壤团聚体对酶活性的影响。结果表明:氮沉降增加对表层混合土壤中脲酶和蔗糖酶的抑制作用不显著,而酸性磷酸酶受氮沉降显著影响,表现为低氮(50 kg N hm^-2 a^-1)促进,高氮(300 kg N hm^-2 a^-1)抑制的规律。表层土壤团聚体内脲酶活性随氮沉降增加而降低,N300处理显著低于对照;蔗糖酶和酸性磷酸酶活性随氮沉降增加先降低后增加,N100处理最低,分别比其他处理降低了6.46%-25.53%和42.33%-68.25%。试验区内各粒径土壤团聚体内酶活性高于混合土壤,且随团聚体粒径增加酶活性均为先增加后降低。不同粒径土壤团聚体的3种酶活性均以2-5 mm最高,但脲酶、酸性磷酸酶在各团聚体粒径间差异不显著,蔗糖酶活性2-5 mm显著高于5-8 mm。土壤酶相对活性指数和相对活性综合指数结果显示,超过85%的团聚体粒径内的相对酶活性指数大于1,而土壤酶相对活性综合指数均大于1。以上结果表明,氮沉降增加条件下土壤团聚体对其团聚体内的土壤酶活性有隔离保护作用,但其隔离保护效果与酶的种类和土壤团聚体粒径有关。

摘要:转基因作物在商业化推广前,有必要评价其对非靶标土壤生物的生态影响。根系和凋落物与土壤的界面是代表植物直接影响土壤的两个典型活性微域,即根际和凋落物际。基于室内盆栽实验构建水稻根际和凋落物际,比较了这两个高活性微域中转Bt水稻克螟稻(KMD)与亲本水稻秀水11(XSD)对土壤可利用资源、微生物学性质和线虫群落的影响。结果表明:转Bt水稻对土壤性质的影响依赖于水稻生育期和微域的变化。与XSD相比,KMD在苗期和拔节期显著提高了凋落物际土壤可溶性有机氮含量(P<0.05);在苗期显著降低了凋落物际土壤铵态氮含量,但在成熟期显著提高了凋落物际与交互微域土壤的铵态氮含量(P<0.05)。与亲本水稻相比,转Bt水稻分别在苗期和成熟期显著提高了凋落物际土壤微生物生物量碳和活性,而在拔节期和成熟期显著降低了根际土壤微生物生物量氮含量(P<0.05)。微域间的交互作用显著影响土壤微生物生物量、可溶性有机碳和氮、线虫总数和各食性线虫的数量(P<0.05)。转Bt水稻总体上降低了土壤线虫总数,尤其在苗期和拔节期的凋落物际土壤中达到显著水平。重复测量方差分析表明转Bt水稻显著影响土壤食细菌(P<0.01)和食真菌(P<0.05)线虫数量,及线虫群落的通道指数和富集指数。水稻收获后KMD秸秆的Bt蛋白含量显著高于亲本,全部KMD处理的土壤样品中Bt蛋白含量无显著变化,因而转Bt水稻对土壤生物学性质的影响可能并非来源于Bt蛋白的作用,而更可能来自于水稻生长性状和凋落物性质的差异。

摘要:研究长期小麦连作施肥条件下土壤微生物量碳、氮,土壤呼吸的变化及其与土壤养分的相关性。以陕西长武长期定位试验为平台,应用氯仿熏蒸-K₂SO₄提取法、碱液吸收法和化学分析法分析了长达26a不同施肥处理农田土壤微生物量碳、微生物量氮和土壤呼吸之间的差异及其调控土壤肥力的作用。长期施肥及种植作物,均能提高土壤微生物量碳、氮含量,尤其是施用有机肥,土壤微生物量碳、氮含量高于单施无机肥的处理,土壤呼吸量也提高15.91%-75.73%,而施用无机肥对于土壤呼吸无促进作用。土壤微生物生物量碳氮、土壤呼吸与土壤有机质、全氮呈极显著相关。长期有机无机肥配施可以提高土壤微生物量碳氮、土壤呼吸,氮磷肥与厩肥配施对提高土壤肥力效果最好。微生物量碳氮及土壤呼吸可以反映土壤质量的变化,作为评价土壤肥力的生物学指标。

摘要:为探讨不同种植年限对设施大棚土壤生态环境的影响,研究了不同种植年限的大棚土壤物理性状、化学性状以及微生物区系的差异变化,并对种植年限与土壤理化性状和微生物数量之间的相关性进行了统计分析。结果表明,随种植年限增加,土壤容重和pH值均明显下降,而土壤孔隙度、土壤EC值和土壤盐分含量则显著升高,有机质含量也呈增长的趋势;土壤全氮和全磷量均持续升高,土壤全钾、硝态氮和速效钾均先升高后降低;随着设施大棚种植年限的增长,细菌数量先上升后下降,放线菌数量先迅速升高后保持相对稳定,只有真菌数量呈持续增加的趋势。这说明由于大量的有机无机肥料投入,种植年限不同的设施大棚土壤均出现一定酸化现象,养分失衡,微生态平衡遭到破坏,盐分含量显著升高,存在明显的环境风险。应提倡合理科学施肥,以保证设施大棚土壤的生态环境安全。

摘要:白桦天然次生林是中国东北地区地带性顶极植被类型--阔叶红松林遭到严重干扰破坏后恢复形成的主要天然次生林类型,测定了生长季内不同林龄白桦天然次生林(20、36、82a)的土壤呼吸速率及土壤碳含量。结果表明:土壤呼吸速率的季节变化呈单峰曲线,主要受土壤温度的驱动,土壤10cm处温度可以解释不同林龄白桦林之间土壤呼吸速率86%-92%的变异,土壤呼吸与土壤含水量关系不显著(P>0.05)。随着林龄的增加,生长季内土壤表面CO₂通量呈增加的趋势,依次分别为740(20a)、768(36a)和809(82a)gC m^{- 2} a^-1。土壤呼吸的温度敏感性指数Q₁₀亦随林龄的增加呈上升的趋势,依次分别为2.64、2.91和3.35。平均土壤有机碳含量(0-50cm土壤层)和碳密度均随林龄的增加而增加,随土壤深度的增加而减少;其中,随着林龄的增加土壤有机碳含量依次分别为 43.75、47.72和55.96 g/kg,有机碳密度为14.7、18.1和18.7 kg/m²。不同林龄间土壤表面CO₂年通量与土壤有机碳密度之间存在显著的正相关关系(P<0.01),但其相关程度因土层而异,其中与0-10cm土层的有机碳密度相关最为密切(R²=0.908)。

摘要:弧隔鼠尾草亚属(Subg. Salvia Benth.)是中国原产鼠尾草属最大的属下类群,有44种13变种,大多含有与丹参(S. miltiorrhiza)类似的活性化合物成分和药用功效,是具有较高利用前景的野生药用植物资源。从形态学分析,该亚属具备原始类群的主要特征,物种分化明显,是研究鼠尾草属起源和演化的关键材料;从地理分布格局看,该亚属集中分布于青藏高原以及横断山脉的高海拔地区,较少扩散至低海拔的华中与华东,易受环境和全球气候变化的影响,生境人为干扰强烈,资源保护压力较大。据此,对弧隔鼠尾草亚属物种分布区进行了全面调查,结合标本记录,获得该类群具经纬度的物种分布记录2689条,海拔高度记录1007条,分布点涵盖286个县级地区。进一步对亚属内各组、系的水平与垂直分布格局深入分析。结果表明,亚属以横断山为核心区,主要分布于西藏东南至川西一带,零星扩散迁移至河北北部、湖北东部,其狭域分布的特有种比例非常高,占总物种数的45%。在物种海拔分布格局上,亚属内6个系具有替代分布现象,从高海拔的窄域分布物种逐渐过渡到低海拔的宽域分布物种。基于最大熵模型预测的亚属出现概率与物种实际分布范围基本吻合,从单一环境因子与出现概率的关系看,12月降水量、9月降水量、年温度变化范围、海拔、3月最高气温和温度季节性变化系数是影响物种分布的主导环境因子。鼠尾草雄蕊的分化是物种形成和多样性产生的关键因素,亚属内不同类群的分布格局与雄蕊花丝药隔比例的相关性表明,环境因子和传粉者选择可能共同作用形成现有弧隔鼠尾草亚属的分布格局。

摘要:比叶面积(SLA)是植物功能性状的重要指标,反映了植物生长过程中资源收获策略。以长白山森林演替过程中4个阶段的典型群落为研究对象,分析了不同演替阶段比叶面积的差异及影响因素。结果表明:比叶面积随演替的发生进行呈现明显增加趋势,且差异显著(P<0.05)。相关分析结果表明,比叶面积与海拔、坡位和土壤氮含量均呈显著正相关关系,与其他影响因子无显著相关关系。进一步的通径分析结果表明,演替前期坡位是主要的影响因素,演替中期模型解释度不高,各通径系数较小,演替后期土壤氮含量对比叶面积的作用凸显。

摘要:桃儿七是一种具有重要药用价值的珍稀濒危植物。采用RAPD分子标记技术,对在四川西部地区的桃儿七7个自然种群的遗传多样性水平和遗传结构进行了分析。用12个RAPD引物对7个种群共140个样品进行了扩增,共得到111条清晰带,其中32条具有多态性,在物种水平上多态位点百分率(PPB)为28.83%,在种群内的多态位点百分率变动幅度为4.50%至16.22%。同其它一些濒危植物相比,桃儿七种群具有较低的遗传多样性(He=0.0622,Ho=0.0987)。7个自然种群间出现了很强的遗传分化,分化指数接近70%。种群间的基因流低(Nm=0.2240)。造成上述结果的可能原因是与桃儿七的繁育方式和有限的基因流等因素有关。应将遗传多样性相对较高的松潘县牟尼沟种群作为原位保护的核心种群进行保护,尽量保护所有现有种群。

摘要:为探讨钙元素对花生幼苗生长的影响,以花育22为试材,用改良的Hoagland溶液进行培养,培养液钙离子(Ca²⁺)浓度分别为0、6和12 mmol/L(依次简称为CK、 C6和C12),研究了不同Ca²⁺浓度培养下花生幼苗生长以及根系和叶片活性氧(ROS)的积累情况。结果表明,Ca²⁺显著提高花生植株的株高和鲜重,并降低根冠比,而且正常培养条件下,Ca²⁺显著提高根系活力、降低叶片和根系的ROS积累,而且C12幼苗的生理状态要好于C6。花生幼苗功能叶在高温(42 ℃)强光(1200 μmol m^-2 s^-1)胁迫处理下,与CK植株相比,C6和C12叶片的过氧化氢(H₂O₂)和超氧阴离子(O₂^-)的积累水平低、其叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)高、光系统Ⅱ(PSⅡ)的关闭程度低,而且C12幼苗的活性氧积累和光抑制程度都明显低于C6,表明高温强光胁迫下,Ca²⁺有利于减轻花生幼苗叶片的光抑制和ROS积累。C6和C12叶片的部分ROS清除酶活性以及有关渗透调节物质的含量明显高于CK,丙二醛(MDA)的含量明显低于CK,表明胁迫条件下Ca²⁺通过提高ROS清除酶活性和渗透调节物质含量降低ROS的积累和危害,保护花生类囊体膜从而保证花生正常生长。

摘要:以野生型拟南芥、蜡质不同程度缺失突变体CER1、CER3、CER4、CER6、CER10、CER20及KCS1为试验材料,通过施加50 μW/cm²、长达10 d的UV-B辐射,研究了拟南芥表皮蜡质晶体结构、组分及蜡质基因对UV-B辐射的响应机制。结果表明:UV-B辐射增强改变了拟南芥表皮蜡质晶体结构,表皮蜡质松针状(CER1)、柱状、杆状(CER3、CER10与KCS1)晶体结构显著减少,球状蜡质晶体类型出现在CER6表面,无规则片状、膜状结构覆盖在KCS1与CER10茎表面。野生型拟南芥蜡质晶体结构类型无明显变化,但在部分区域积累了大量水平杆状、管状结构,增加了蜡质层厚度。UV-B辐射增强也改变了拟南芥表皮蜡质组分的分泌量。野生型在UV-B处理后一级醇、酸、醛含量显著上升,烷、次级醇及酮含量显著下降,蜡质总量增加不显著。一级醇含量的增加及酮和次级醇含量的减少在拟南芥各材料响应UV-B辐射中具有普遍性。UV-B辐射增强诱导了野生型CER3、CER4、KCS1基因表达的上调,其中CER4大量表达,促进了蜡质组分中一级醇、酸和醛含量的积累;CER1在UV-B处理后表达量下调,可能导致烷合成下游分支途径相关产物(烷类、次级醇及酮类)的减少。WIN1表达量的下调对蜡质总量没有显著影响。UV-B辐射增强使蜡质前体从烷合成分支途径更多地转向一级醇分支途径。

摘要:植冠种子库是植物适应环境并应对外界干扰的种子生态策略之一,研究了黄土丘陵沟壑区12种主要植物植冠种子库动态,结果表明:杠柳不具有植冠种子库,其他11种植物均具有植冠种子库;除了黄刺玫种子在翌年5月达到脱落高峰,其他植物大部分种子在冬季脱落,其中杠柳、达乌里胡枝子、茭蒿、黄柏刺和水栒子的大部分种子脱落集中偏早,铁杆蒿和土庄绣线菊的大部分种子脱落集中偏晚;植冠宿存对大部分植物种子的萌发特性表现为促进作用;但不同植物种子的萌发时滞对植冠宿存响应差异较大;9种植物种子在植冠上宿存至翌年2月底,其种子活力仍能维持达60%以上;该区植物表现出不同的植冠种子库策略,通过不同的方式来减少干扰的威胁,提高成功萌发与更新的几率,它们或具有较大规模的宿存量、或调控种子萌发特性、或提高种子维持活力的百分比。此外,全面了解该区植物形成植冠种子库的机理及对应的生态策略还有待于全面、深入的研究。

摘要:在田间试验条件下,以青花5号花生品种为材料,研究了不同生育时期断根对花生功能叶片光合特性及产量的影响。结果表明:适期断根(花后20d)可促进花生叶片生长,显著提高叶面积指数,且维持较高的叶面积指数和叶绿素含量的时间较长;植株功能叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率较高,胞间CO₂浓度较低,光合效率显著提高;可增加花生结果数量和果重,提高单株生产力,显著提高荚果产量和经济系数。过早断根(花后5d至10d)叶面积增长慢、峰值低、后期下降快,叶绿素含量低;功能叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率峰值低且峰值过后下降速度快,而胞间CO₂浓度一直维持在较高水平;断根时间越早,产量越低。过晚(花后25d)断根不利于叶面积指数的发展和较高叶绿素含量的维持,基本不影响花生叶片各光合性能指标,对产量影响较少。研究认为,开花后20d断根可作为花生栽培中的一项技术措施。

摘要:自然、半自然等非农生境是区域农业景观的重要组成部分,对区域生物多样性保护具有重要意义。黄河下游平原区是典型的农业景观,农田是最主要的景观类型,林地、树篱等景观要素散布其中,为研究区内非农生境中生物多样性及其生态效应,采用典型样地法对区内典型农业景观中林地、树篱、田间道路和沟渠等主要非农生境中的植物群落进行调查研究。结果显示:区内植物组成以菊科、禾本科等为主;区内植物科的地理成分以世界分布和泛热带分布为主,各生境间有一定的差异,属的地理成分复杂,具有中国15个种子植物属分布型中的13个,以温带分布、世界分布和泛热带分布为主,总体上区内的植物组成以广布种为主,优势科属明显,特有种缺乏;各非农生境中的植物多样性存在一定的差异,林地和树篱生境具有较高的物种丰富度和多样性,显著高于田间道路,沟渠、林地和树篱生境中的物种均匀度和群落盖度均显著高于田间道路;β多样性分析表明田间道路生境中的群落组成分化程度在各样点间最大(β多样性指数最高);树篱、林地和田间道路等生境间群落相似性均较高,但其群落结构和优势种组成方面却存在显著的差异,沟渠作为一种特殊生境与其它生境间的群落相似性相对较低。研究表明,在黄河下游平原典型农业景观中,作为非农生境存在的林地和树篱在物种多样性维持中具有重要地位,沟渠为水生和湿生植物提供了庇护所,意义重大;各生境间高的群落相似性仅是物种组成名录相似性的反映,其空间格局和优势种群间差异明显,各生境植物群落的生态功能差异巨大。未来区内生物多样性的保护应重在生态系统过程、功能的加强以及生态系统服务的维持和提高,且需进一步在景观水平上探讨各非农景观要素的空间构型对其生态效益的影响机制及其调控和管理策略。

摘要:茶蚜群聚于茶梢上刺吸,而茶梢是加工名优茶的原料,不便施药治蚜。大草蛉虽是茶蚜主要天敌之一,但在自然情况下不足以控制茶蚜。遂探讨以茶梢互利素、蚜虫性信息素及其组合引诱大草蛉制约茶蚜的技术。使用顶空吸附法采集蚜害茶梢和健康茶梢挥发物,经GC-MS分析发现蚜害茶梢 (E)-2-戊烯醛、苯甲醛和α-法尼烯的含量丰富。将蚜害茶梢挥发物中16种主要成分、蚜虫性信息素荆芥内酯和荆芥醇、以及α-法尼烯、苯甲醛和荆芥醇的2 : 2 : 6比例混合物分别制成味源,这19种味源的剂量都是200 μg。经检测发现荆芥醇、荆芥内酯、α-法尼烯、(E)-2-戊烯醛和苯甲醛引起大草蛉的EAG值明显大于其它13种单组分引起的EAG值,而小于α-法尼烯、苯甲醛和荆芥醇混合物引起的EAG值。再将荆芥内酯和荆芥醇分别按7种比例配成7种味源,还把α-法尼烯、苯甲醛和荆芥醇的2 : 2 : 6比例混合物、以及(Z)-3-己烯-1-醇、(E)-2-戊烯醛、(E)-2-己烯醛、苯甲醛和α-法尼烯分别作为味源,用这13种味源分别制成的诱芯于秋季茶园中诱集大草蛉,每个诱芯含有信息物质总量是10 mg,结果表明:α-法尼烯、苯甲醛和荆芥醇混合物的诱效最强,称为大草蛉诱集剂;荆芥内酯和荆芥醇1 : 9或0 : 10比例的混合物诱效次之。深秋置大草蛉诱集剂诱芯于蚜群中,可诱来许多大草蛉成虫捕食茶蚜,并产卵于茶园中而增加大草蛉幼虫越冬基数,翌年春季就近捕食越冬蚜卵孵化的茶蚜。该诱集剂及其使用技术可作为一种治理茶蚜手段。

摘要:桃蚜是一种重要的农业害虫,寄主广泛,种下分化复杂。以采自黄土高原旱作区桃树、烟草、甘蓝上的桃蚜为研究对象,通过叶片选择法、传统比较形态测定法研究了3种寄主上桃蚜的选择性及形态分化。结果表明:在3种寄主同时存在的情况下,烟草上的桃蚜嗜食烟草,表现为63.5%的桃蚜选择烟草叶,13.8%选择甘蓝叶,8.2%选择桃叶,而甘蓝和桃树上的桃蚜对原寄主没有表现出明显的嗜好性;从形态指标来看,3种寄主上的桃蚜在体长、触角末节长度、后足腿节长度、触角与体长的比例方面存在显著差异(P<0.05),说明这几个特征可以作为区分这3种寄主上桃蚜的依据。综合分析可以初步认为黄土高原旱作区烟草上的桃蚜可能形成了寄主专化型-烟草型。

摘要:对东喜马拉雅地区多孔菌区系和生态习性进行了分析,发现该地区多孔菌极为丰富,共有10 目19 科101 属372 种,其中优势科为多孔菌科和锈革孔菌科,优势属为木层孔菌属和多孔菌属。种的区系地理成分可以分为8 类,其中北温带类型种类最多,表明东喜马拉雅地区多孔菌具有明显的北温带区系特征。该地区的多孔菌有常见种、偶见种、稀有种和濒危种分别为156、141、54和21 个;有腐生菌304 种、寄生菌49 种、菌根菌19 种。在寄主方面,能够生长在被子植物上的有256 种,裸子植物上的有137 种,既能生长在被子植物,也能生长在裸子植物上的有40 种,地上生长的有19 种。东喜马拉雅地区的裸子植物,特别是云杉属、松属和冷杉属树木对于多孔菌的生长更重要,因为生长在这些属树木上的多孔菌分别有71、68和51 种,高于该地区被子植物其他属树木上的多孔菌。

摘要:野牦牛属高寒地区的特有物种,是我国最珍贵的野生动物遗传资源之一,已被列为国家一级重点保护动物。对野牦牛mtDNA进行全序列测定和结构分析,并基于线粒体基因组序列对其系统发生进行了探讨。结果表明:(1)野牦牛线粒体基因组全序列的大小为16 322 bp,整个基因组由37个编码基因和D-loop区组成;22个tRNA基因序列长度为1 524 bp、2个RNA基因序列长度为2 528 bp、13个编码蛋白基因序列长度为11420 bp、D-loop区长度为892 bp。基因组中无间隔序列,基因间排列紧密,基因内无内含子。(2)野牦牛具有较丰富的遗传多样性。(3)分子系统发生关系显示牦牛为牛亚科中的一个独立属,即牦牛属(Poephagus),牦牛属包括家牦牛(Poephagus grunniens)和野牦牛(Poephagus mutus)2个种。野牦牛线粒体基因组全序列的获得和结构解析对研究牦牛的起源、演化和分类,以及野牦牛遗传资源的保护、开发和利用均具有重要的理论和实际意义。

摘要:以菲律宾蛤仔转录组测序所得拼接序列为基础,采用MISA软件进行微卫星分析,对其中的145个微卫星位点进行引物设计,得到具有清晰扩增条带的微卫星位点58个。对大连庄河野生蛤仔群体的扩增结果表明,18个位点显示单态性,40个位点表现为多态性。该群体40个多态性微卫星位点得到的等位基因数在2-6之间,平均等位基因数为3.4250±0.9718,观测杂合度和期望杂合度分别在0.0000-1.0000和0.0615-0.7996之间,平均值分别为0.2727±0.2272和0.4739±0.1902,群体平均Nei指数为0.4664±0.1872。多态信息含量(PIC)在0.0586-0.7529之间,平均值为0.4148±0.1707,其中16个微卫星位点的PIC值大于0.5,为高度多态性,15个位点0.25 < PIC < 0.5,为中度多态性,其余9个为低度多态性。经Sequential Bonferroni校正的Hardy-Weinberg平衡检验,有10个位点尚未偏离平衡。基于转录组平台筛选微卫星标记的方法,在很大程度上推动了DNA分子标记的开发。研究开发的微卫星标记可用于蛤仔群体遗传学、遗传连锁图谱构建及其他相关研究,为蛤仔分子标记辅助育种及群体种质保护等工作提供技术支持。

摘要:2011年8月以长牡蛎自繁组GG(Crassostrea gigas ♀ × C.gigas♂),近江牡蛎自繁组AA ( C. ariakensis♀ × C. ariakensis ♂)、正交组GA(Crassostrea gigas♀ × C. ariakensis♂)、反交组 AG(C. ariakensis♀ × C.gigas♂)为实验材料,开展了稚贝对盐度的适应性研究。结果发现长牡蛎的最适生存盐度为15-35,最适生长盐度为25-35;近江牡蛎的最适生存盐度为10-25,最适生长盐度为20-25;GA的最适生存盐度为15-30,最适生长盐度为15-30,AG的最适生存盐度为20-30,最适生长盐度为20-25。GG对低盐度敏感,AA对高盐度敏感,AG具有高盐度存活的杂种优势,在盐度30时,中亲杂种优势H_G×A为13.32,单亲杂种优势H_GA和H_AG分别为1.89和27.88,在盐度40时,H_AG上升到400,GA和AG都不具有生长优势。杂种稚贝对盐度适应介于双亲之间,且表现出一定程度的父系遗传特点。

摘要:对5株北极微藻,如脆杆藻(Fragilariopsis sp.)、微单胞藻(Micromonas sp.)、四棘藻(Attheya septentrionalis)、海链藻(Thalassiosira sp.)和小球藻(Chlorella sp.)的不同生长时期的粘附细菌和游离细菌的16S rRNA基因进行PCR-DGGE分析,研究藻际环境的细菌多样性。结果表明,5株微藻具有不同的藻际微生物群落结构组成,其中微单胞藻、脆杆藻、四棘藻和海链藻的藻际细菌主要由Cyanobacteria(藻蓝细菌)、α-Proteobacteria(α-变形菌纲)和γ-Proteobacteria(γ-变形菌纲)组成,仅微单胞藻和脆杆藻检测出CFB(Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides,噬纤维菌-屈挠杆菌-拟杆菌)。小球藻由Cyanobacteria、CFB、α-Proteobacteria和β-Proteobacteria(β-变形菌纲)组成。微单胞藻的藻际菌群结构稳定,不同生长时期的游离细菌和粘附细菌组成差异不明显。3株硅藻-脆杆藻、四棘藻和海链藻的游离细菌主要由γ-Proteobacteria组成,小球藻的游离细菌主要为β-Proteobacteria,而5株微藻的粘附细菌主要由Cyanobacteria组成。从DGGE图谱来看,在脆杆藻生长的延滞期、指数期和稳定期,其藻际游离细菌和粘附细菌的16S rRNA基因扩增条带数量和位置均有明显差异,但优势扩增条带较稳定;其他4株藻粘附细菌和游离细菌的扩增条带比较稳定,说明藻际关联菌群结构较稳定。藻菌种间特异性关系为不同微藻藻株提供了重要的线索,同时也带来更多的隐藏在藻际环境中的信息。

摘要:通过分析热应激环境下蛋鸡肠道菌群结构的变化,旨在揭示热应激对肠道微生态环境的影响机理,为探索炎热环境下家禽肠道菌群定植规律提供理论依据。试验选择16周龄济宁百日鸡96只,随机分成对照组[(24±1) ℃,Ⅰ]和热应激[(38±1) ℃]组,分别在2个人工环境气候舱中饲养,各组设6个重复,每个重复8只,试验持续14 d。采用16S rDNA的变性梯度凝胶电泳(Denatured gradient gel electrophoresis, PCR-DGGE)技术和实时荧光定量(Real-time quantitative RT-PCR) 以及多变量统计(Principal Components Analysis,PCA)分析等手段,分析热应激2d(Ⅱ)、7d(Ⅲ)和14 d(Ⅳ)时,对十二指肠、空肠及回肠内容物菌群多样性以及菌群数量变化。PCA分析结果显示,热应激暴露过程中十二指肠部位菌群组成与对照组保持相似的趋势,但热应激2 d时空肠部位菌群组成有分开趋势;到7 d时空肠与回肠部位菌群组成分开明显,而14 d时菌群组成具有明显差异;热应激7、14 d时空肠和回肠部位末检测到敏感乳杆菌(Lactobacillus agilis),回肠部位也末检测到约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)、不可培养细菌(Uncultured bacterium)等芽孢杆菌纲,而热应激不同时间段空肠和回肠部位可检测到不可培养细菌(Uncultured Escherichia sp)、溃疡拟杆菌(Bacteroides helcogenes)、卵形拟杆菌(Bacteroides ovatus)和索氏志贺氏菌(Shigella sonnei) 等拟杆菌纲和γ-变形菌纲;其中约氏乳杆菌、敏感乳杆菌数量变化在空肠部位减少最明显(P<0.05),空肠和回肠卵形拟杆菌、不可培养的拟杆菌数量明显上升(P<0.05)。热应激环境下蛋鸡空肠、回肠部位菌群多样性较为丰富,其抑制乳杆菌属、不可培养细菌的增殖,促进卵形拟杆菌的繁殖,而促进卵形拟杆菌的繁殖,导致消化道菌群平衡的破坏。

摘要:生计方式变迁对农户的生活能源消费模式产生深远影响,从而给农村能源与环境问题带来新的挑战。以地处青藏高原东缘的甘南高原为研究区,基于农户调查资料,采用STIRPAT模型与二元logistic模型分析了生计方式对农户的生活能源消费量及生活能源消费模式选择的影响。结果发现:(1)随着非农化水平的提高,甘南高原农户的生活能源消费量显著下降,但它引起的生活能源消费量下降速度低于其自身的变化速度;此外,家庭规模扩大、收入提高将使农户的生活能源消费量增加;(2)生计方式对农户能源消费模式选择的影响远高于其他因素,随着非农化水平的提高,农户选择以商品性能源为主消费模式的概率将增大,收入增加、受教育程度提高及商品性能源的可得性改善亦会如此,但生物质能源的可得性增强会降低农户选择以商品性能源为主消费模式的概率。最后,提出了优化农户生活能源消费模式的建议。

摘要:海洋玫瑰杆菌类群(Roseobacter lineage)是属于α-变形菌纲中的一类系统发育相近,但生理代谢功能多样的细菌类群,包含40多个不同的细菌种属。它们在海洋中丰度较高,且分布极为广泛,尤其在近海与极地海洋中,其丰度约占整个浮游细菌群落的15%-25%。玫瑰杆菌类群通过其多样化的生理代谢功能(如好氧不产氧光合作用、一氧化碳氧化、硫化物降解等)在海洋碳、硫循环和全球气候调节中发挥着重要作用。此外,玫瑰杆菌类群还能产生多种具生物活性的次生代谢物质。简要综述了海洋玫瑰杆菌类群的生态分布特征、生存方式、生理代谢功能、基因组特征等的一些研究进展,并结合作者的工作对未来的研究进行了展望。

摘要:人类活动带来的生态环境和土地利用变化是全球变化研究的重点内容之一。在复杂的自然生态系统中,各组分之间的物质循环、能量流动和信息传递通常以流态形式来表达,其路径、方向、强度、速率等对生态系统产生重要影响。系统分析了生态流的起源与发展,从能流、物质流和信息流三方面对生态流进行了解构,并对相关原理和分析方法进行了总结和述评。在现有研究基础上,以典型半人工半自然的农田生态系统为例,通过生态网络连接度等指标与纯自然生态系统对比分析生态流的流向、路径和强度等,人类活动增强了生态系统的灵活度,但扰乱了原有的稳定性。生态学家一直专注于研究适用于统一计算生态流的方法,其量化已具有一定的研究基础,但仍存在许多问题,在以后的研究中仍需系统地深入探索。

摘要:化感胁迫(allelochemical stress)是指一种植物通过淋溶、挥发、根系分泌和残株腐解等途径释放化学物质,对另一种植物(包括微生物)产生直接或间接的伤害作用。有害化感物质对受体植物具有显著的细胞毒性,影响根边缘细胞的形成过程和活性,改变细胞壁和细胞膜的特性,破坏细胞内部结构,干扰细胞有丝分裂过程和基因表达模式;此外,化感胁迫往往伴随着氧化胁迫,受体植物细胞活性氧(ROS)水平升高,膜脂过氧化程度加剧,抗氧化系统被破坏,ROS影响与凋亡相关的信号调控过程,引起细胞大量死亡。因此,化感胁迫诱导的氧化胁迫可能是引起细胞凋亡的原因之一。阐明化感胁迫介导的氧化损伤和细胞损伤的相互关系以及根边缘细胞对化感胁迫的响应机制,是今后研究化感作用机制的一个方向。