气象因子对落叶松毛虫种群数量的影响

为探究落叶松毛虫种群数量与气象因子的关系,利用大兴安岭地区落叶松毛虫发生年度监测数据与气象数据构建线性回归模型,以赤池信息量准则为评价依据,通过逐步回归的方式从拟合优度和复杂度两方面权衡选取最优模型.采用相对权重法确定影响落叶松毛虫种群数量的关键气象因子,并量化了关键气象因子对松毛虫种群数量的影响.结果表明: 低龄幼虫期和繁殖期是影响落叶松毛虫种群数量的关键时期,而中龄幼虫期和高龄幼虫期的影响较弱; 低龄幼虫期日相对湿度均值、低龄幼虫越冬期日均温小于-22 ℃积温和繁殖期降水总量是影响落叶松毛虫种群数量的关键气象因子; 低龄幼虫期日相对湿度均值和繁殖期降水总量的标准差每增加1倍,落叶松毛虫种群数量的标准差分别减少62%和35%;低龄幼虫越冬期日均温小于-22 ℃积温的标准差每增加1倍,落叶松毛虫种群数量的标准差增加40%.表明全球气候变暖趋势下落叶松毛虫的爆发特点等可能呈现出新的形式,建立长期的种群数量监测体系尤为重要.     

天山中段主要植被类型中种群的空间分布格局与环境的关系

 用生物地理统计学的空间相关图及空间相关指数方法研究了天山中段主要植被类型中种群的空间分布格局及其影响种群空间分布格局的主要环境因子。主要考虑了山地荒漠、亚高山草甸和高山草甸3种植被类型,以及30年平均降水量和月平均气温、海拔、土壤pH值和有机质含量等9种环境及气象因子。结果表明：影响天山北坡荒漠植物种群空间分布格局的主要因子是海拔。结果表明：影响天山越高分布越少,而7月平均温度越高分布越广;影响南坡荒漠优势物种空间分布的因子较复杂,但土壤中N含量是其中一个重要因子。影响亚高山草甸优势种群空间分布的因子较多,但比较重要的因子包括土壤CaCO3含量及1月平均温度为负面因子,而降水量是比较重要的正影响因子;影响高山草甸优势种群空间分布的主要因子虽然很多,但是降水量、1月平均温度和7月平均温度等是主要影响因子。     

应用一维空间序列方法研究空间分布型与时空相关

研究种九空间分布、种间人相关及种群与环境因子间空间相关的一维序列方法,包括一维序列抽样调查,单种群分布分析的方关菌和相关图方法及及时空相关分析的交叉相关图方法,提出了方向性和最大相关距离（平均聚集半径）两个描述空间分布和空间相关的特征量;第一次用数量方法建立了研究空间分布与建立空间预测模型的统一的分析模型,例１说明了传统判断分布型存在的缺陷和用一邓列方法解决的途径;例２包括分布的时序分布,不同虫态     

林间花斑花绒寄甲幼虫种群动态及空间分布格局

花绒寄甲Dastarcus helophoroides Fairmaire以幼虫寄生松褐天牛Monochamus alternatus等天牛类害虫,掌握其幼虫时空动态和空间分布格局,有助于制定花绒寄甲的生物防治利用策略。通过对江西马尾松林花绒寄甲幼虫种群数量的调查,应用聚集度指标和回归分析等,对林间花绒寄甲幼虫种群动态、水平分布和垂直分布进行了研究。结果表明,林间花绒寄甲幼虫种群动态呈现极明显的波动性,全年数量动态有2个高峰期,其中主高峰期是4月份,占全年幼虫总数量的30%左右,是幼虫的主要寄生期,次高峰期是8月份。花绒寄甲幼虫水平空间分布为聚集分布,分布的基本成分是个体群,聚集的原因可能是花绒寄甲自身习性或与寄主天牛、环境因素共同作用所致。不同时间段,花绒寄甲幼虫的垂直分布情况不同,3-7月,花绒寄甲幼虫主要分布在枯死木的中上部,其中上段幼虫数占总数的50%以上,而在8-12月,花绒寄甲幼虫主要分布在枯死木的中段,占总数的50%左右。另外,调查显示,花绒寄甲幼虫寄生数量在释放过该天敌的松林要远高于未释放过的松林,特别是在马尾松纯林,其幼虫种群数量更高,这说明通过人工释放（江西在3月释放成虫）,能增加林间天敌花绒寄甲种群数量、降低松褐天牛种群数量,有助于松材线虫病的控制。花绒寄甲幼虫种群时空、水平、垂直三维空间分布结果可为该天敌的保护、人工释放和有效利用提供科学依据。     

鄱阳湖区灰鹤越冬种群数量与分布动态及其影响因素

1998—2011年,采用地面同步调查法开展了鄱阳湖越冬灰鹤种群监测,并整合1984—2011年鄱阳湖国家级自然保护区历年的越冬灰鹤最大种群数量,分析了鄱阳湖灰鹤越冬种群动态以及影响其数量变化与空间分布的环境因素。结果表明,近13年来鄱阳湖区越冬灰鹤种群平均数量为(2 335±651)只,种群数量呈增长趋势,2011年冬季记录到最大种群数量7 640只。灰鹤越冬种群数量与10月平均最低气温以及10月平均气温存在显著正相关,与10月平均最大风速存在显著负相关,与各月的平均水位没有显著的相关性。每年冬季灰鹤在鄱阳湖呈聚集型分布。大湖池、大莲子湖、三湖、汉池湖、企湖、珠湖、南湖(共青)、大汊湖等8个湖泊是灰鹤的重点活动区,(74.9±5.6)%的越冬灰鹤分布在保护区之外。灰鹤的空间分布与滩地面积存在显著的正相关,与农田面积、人口密度、村庄数量、8月份初级生产力、11月份初级生产力等环境因子存在显著负相关。滩地面积是影响灰鹤空间分布的重要因子,对灰鹤利用频次空间变化的解释率为15.0%,与11月份初级生产力共同解释了灰鹤年平均群体数量空间变化的24.6%。如竞争、小生境结构、干扰等局地尺度的环境要素对灰鹤空间分布的影响研究将有助于更全面地认识鄱阳湖越冬灰鹤种群动态的影响机制。     

川西亚高山/高山森林大型土壤动物群落多样性及其对季节性冻融的响应

为了解季节性冻融及其变化对土壤动物群落特征的影响,于2008年11月-2009年10月的冬季(土壤冻融期、冻结期和融化期)及植被生长季节,研究了不同岷江冷杉(Abies faxoniana)林的大型土壤动物群落特征。共采集大型土壤动物10,763只,隶属于91科。冬季与生长季节土壤动物群落结构存在显著差异:冬季以长角毛蚊科幼虫和尖眼蕈蚊科幼虫为优势类群,大蚊科幼虫、苔甲科和蠓科幼虫等为常见类群;而生长季节以蚁科、隐翅甲科、长角毛蚊科幼虫和异蛩目为优势类群,原铗叭科、蝇科幼虫和石蜈蚣目等为常见类群。土壤动物群落个体密度、类群数量和多样性指数(H’)随冻融格局变化表现出先降低后升高的趋势,在土壤融化期达到了一个明显高峰值。冬季土壤动物以腐食性类群为主,捕食性和植食性功能类群在融化末期(4月25日)和生长季节初期(5月25日)显著增加。研究结果表明冻融循环和冻结作用显著影响土壤动物群落结构,季节转换过程中土壤动物群落的变化可能对深入认识冬季和生长季节生态过程的相互关系具有重要意义。     

桃树上扁刺蛾幼虫空间分布型的参数特征及其应用

通过测定桃树上扁剌蛾幼虫的空间参数m、K、α、β、b值,导出了桃树上扁刺蛾幼虫属聚集公布,分析了引起聚集分布的原因,同时根据Iwao、Kuno法,分别制订了幼虫不同密度、不同结果枝未被害率下的几种理论抽样模型,根据Gerrard法制订了不同结果枝被害率下虫量密度的简易估值模型,经检验效果较好。     

武夷山天然米槠林优势种群结构与分布格局

在武夷山国家级自然保护区以米槠、杨梅叶蚊母树罗浮栲和黄瑞木为优势的群落内,应用相邻格子法设置3600m^2样地获得野外调查资料,进行优势种种群结构和空间格局的研究。结果表明：1）米槠杨梅叶蚊母树、罗浮栲和黄瑞木种群结构呈金字塔型。2）在分格格局上,四种优势种群都呈集群分布,但聚集强度不同,K值为0．2661－1．2877;在不同发育阶段米槠种群的空间分布格局都呈集群分布;杨梅叶蚊母树、罗浮栲种群,大树呈随机分布,幼树、中树均为集群分布;黄瑞木种群幼树为集群分布,中树则为随机分布;这种差异与其生物生态学特性及与物种的竞争排斥作用有密切联系。3）不同区组对种群空间分布格局产生影响。     

高寒草甸退化对土壤昆虫多样性的影响

土壤昆虫是陆地生态系统的重要组成部分,在物质循环和能量转化过程中起着重要的作用。为了查明高寒草甸生态系统退化对土壤昆虫群落的影响,于2011年的4、5、7和10月份别对青藏东缘的若尔盖高寒草甸的沼泽草甸、草原草甸、中度退化草甸和重度退化草甸的土壤昆虫群落进行了调查。共捕获土壤昆虫4172只,隶属于8目35科,共46类。优势类群有尖眼蕈蚊科幼虫(Sciaridae larvae)、摇蚊科幼虫(Chironomidae larvae)和象甲科幼虫(Curculionidae larvae),其中尖眼蕈蚊科幼虫为各退化阶段的共同优势类群。重度退化草甸的土壤昆虫密度和多样性指数均显著低于其它退化阶段(P0.01)。各退化阶段间的Sorenson相似性和Morisita-Horn相似性指数变化趋势表明退化对土壤昆虫的类群组和优势类群的个体数量影响较大。而土壤昆虫的群落密度和多样性指数的季节动态在不同退化阶段间也存在差异。此外,高寒草甸的退化还可影响昆虫群落优势类群的时空分布,但不同类群间存在差异。相关分析结果表明土壤昆虫多样性与土壤p H值呈显著负相关(P0.01),与地下生物量和磷含量呈显著正相关(P0.01),而密度仅与p H值呈显著负相关(P0.01)。研究结果表明高寒草甸退化可通过改变植物群落及土壤等环境因子影响土壤昆虫群落组成和多样性的空间分布和季节动态。     

刺槐叶瘿蚊越冬幼虫空间格局及抽样调查技术

本文采用聚集指标法分析了刺槐叶瘿蚊Obolodiplosis robiniae(Haldemann)越冬幼虫的空间分布格局,结果表明:刺槐叶瘿蚊越冬幼虫在林间呈聚集分布;其聚集的原因与刺槐叶瘿蚊自身的行为习性有关或由刺槐叶瘿蚊本身与环境的异质性共同作用所造成。采用"z"字型、平行线、棋盘式、大五点、对角线5种抽样方法估计林间刺槐叶瘿蚊越冬幼虫虫口密度,确定对角线法调查15样方为最佳抽样方法。对土壤不同深度土层中越冬幼虫数量调查,明确最适取样深度为3cm。同时利用Iwao回归建立了理论抽样数量模型:n=t2/D2(1.1957/x珋+0.8905)。利用过筛手检和过筛水漂2种方法检数土中幼虫,对检出刺槐叶瘿蚊越冬幼虫虫量及检虫时间进行了对比分析,结果表明过筛水漂法检虫较为可取。     

人工绿洲潜在景观格局及其与现实格局的比较分析

基于理论分析与实证研究的结合,探讨了农业景观中潜在景观格局的概念、潜在格局分析单元等理论问题;并以新疆石河子垦区的１５０团场为例,用景观多样性、均匀度、嵌块体伸长度、聚集度、形状破碎化、分维数等量化指数,对其潜在格局进行了分析,与以１９８２和１９９５两个年度的土地利用现状为分类基础的现实格局进行了比较。结果表明,从潜在格局到现状格局均呈现出有规律的变化。因此,用土壤类型的不同分类单元完全可以作为现     

Inferring gene regulatory relationships by combining target-target pattern recognition and regulator-specific motif examination

Although microarray data have been successfully used for gene clustering and classification, the use of time series microarray data for constructing gene regulatory networks remains a particularly difficult task. The challenge lies in reliably inferring regulatory relationships from datasets that normally possess a large number of genes and a limited number of time points. In addition to the numerical challenge, the enormous complexity and dynamic properties of gene expression regulation also impede the progress of inferring gene regulatory relationships. Based on the accepted model of the relationship between regulator and target genes, we developed a new approach for inferring gene regulatory relationships by combining target-target pattern recognition and examination of regulator-specific binding sites in the promoter regions of putative target genes. Pattern recognition was accomplished in two steps: A first algorithm was used to search for the genes that share expression profile similarities with known target genes (KTGs) of each investigated regulator. The selected genes were further filtered by examining for the presence of regulator-specific binding sites in their promoter regions. As we implemented our approach to 18 yeast regulator genes and their known target genes, we discovered 267 new regulatory relationships, among which 15% are rediscovered, experimentally validated ones. Of the discovered target genes, 36.1% have the same or similar functions to a KTG of the regulator. An even larger number of inferred genes fall in the biological context and regulatory scope of their regulators. Since the regulatory relationships are inferred from pattern recognition between target-target genes, the method we present is especially suitable for inferring gene regulatory relationships in which there is a time delay between the expression of regulating and target genes.     

河西走廊山地-荒漠-绿洲复合生态系统耦合模式及耦合宏观经济价值分析——以肃南山地-张掖北山地区荒漠-临泽绿洲为例

应用合作对策理论提出河西走廊山地 -荒漠 -绿洲复合生态系统的 4个可行的耦合模式 ,在现有能值投入水平和科学管理力度下 ,4种耦合模式分别增加肃南山地 -张掖北山荒漠 -临泽绿洲动物生产系统和绿洲植物生产系统的宏观经济价值 3.6 7、4 .0 2、1.0 3和 4 .6倍。用能值概念和度量标准 ,以耦合后新增宏观经济价值为对策论中合作对策的特征函数 ,筛选出模式 是 4种耦合模式中的最佳策略组合即最优的耦合模式。该模式下 ,家畜对高山草地的压力减小 ,退化的山地子系统得以恢复 ,脆弱的荒漠子系统得到保护 ,绿洲种植业系统也因为家畜的加入、系统多样性提高 ,系统稳定性加强。研究方法避免了传统的纯货币评价分析方法对耦合产出所含环境资源评价的缺失 ,使得对耦合效应的评价值较为客观真实     

Cephalopod dynamic camouflage: bridging the continuum between background matching and disruptive coloration

Individual cuttlefish, octopus and squid have the versatile capability to use body patterns for background matching and disruptive coloration. We define—qualitatively and quantitatively—the chief characteristics of the three major body pattern types used for camouflage by cephalopods: uniform and mottle patterns for background matching, and disruptive patterns that primarily enhance disruptiveness but aid background matching as well. There is great variation within each of the three body pattern types, but by defining their chief characteristics we lay the groundwork to test camouflage concepts by correlating background statistics with those of the body pattern. We describe at least three ways in which background matching can be achieved in cephalopods. Disruptive patterns in cuttlefish possess all four of the basic components of ‘disruptiveness’, supporting Cott''s hypotheses, and we provide field examples of disruptive coloration in which the body pattern contrast exceeds that of the immediate surrounds. Based upon laboratory testing as well as thousands of images of camouflaged cephalopods in the field (a sample is provided on a web archive), we note that size, contrast and edges of background objects are key visual cues that guide cephalopod camouflage patterning. Mottle and disruptive patterns are frequently mixed, suggesting that background matching and disruptive mechanisms are often used in the same pattern.     

川滇高山栎种群不同海拔空间格局的尺度效应及个体间空间关联

川滇高山栎灌丛(Quercus aquifolioides)是我国西南高山典型的植被类型,研究其空间格局对于研究种群的生态学过程有重要意义。为了弄清川滇高山栎种群空间格局及其个体间空间关联对海拔,尺度和大小级等因素的响应情况,研究中应用点格局分析的方法,在巴郎山沿高山栎分布海拔范围设置4个海拔梯度,并根据体积大小将高山栎分为4个大小级等级,比较不同海拔、不同尺度、不同大小级间的高山栎种群空间格局及个体间空间关联。结果表明,川滇高山栎种群空间格局及其个体间关联与空间尺度、植株形体大小和海拔梯度密切相关:在小尺度上,种群趋向于聚集分布,个体间有较强的空间关联,随着空间尺度的增大,种群逐渐趋于随机分布,个体间空间关联减弱,区域无关联;个体间形体差异越小,个体间正关联就越强,个体间形体差异越大,正关联就越弱,负关联就越强;海拔因子对聚集分布的聚集规模和个体间关联的关联程度有较大影响。     

1980—2015年南四湖流域景观格局及其脆弱性

流域景观格局及脆弱性变化对流域生态环境具有重要影响.为保障南四湖流域生态环境安全,本研究以流域1980—2015年7期土地利用数据为基础,通过计算景观格局指数分析南四湖流域景观格局变化,利用景观适应度(LAI)和景观敏感度指数(LSI)构建景观格局脆弱度(LVI),并分析其空间分布与变化.结果表明: 1980—2015年,南四湖流域耕地面积比例下降4.6%,建设用地增加39.7%,其他土地利用类型呈波动变化,林地、草地、未利用地面积减少,水域面积增加.耕地一直是南四湖流域的优势景观类型.耕地和水域破碎度增加,其他地类破碎度降低.流域景观整体破碎度有所缓和,景观类型之间形成了较好的连接性,景观格局的不规则性和复杂性下降并朝着均匀化和多样化方向发展.各时期流域景观脆弱度大体上表现出东部高于西部、北部高于南部的趋势,其空间分布与流域地形,以及景观类型的分布、土地利用变化有关.研究期间,流域LVI整体下降,东部景观脆弱度严重地区的景观格局开始趋于分散,逐渐被低一级脆弱区所取代,西北部地区脆弱度的回升最明显,南部及西南部一直是低脆弱区.     

A study on relations of vegetation,climate and soils in Shanxi province,China

Relationships of vegetation, climate and soils in Shanxi plateau wereanalyzed by use of Canonical Correspondence Analysis (CCA). Shanxi province,located at 34°35–40°43 N, 110°15–114°33 E, was divided into a series of rectangular districts of30 latitude by 20 longitude. Areas of vegetation formations and soil types ineach district were measured carefully using fine grain on the vegetation andsoil maps of Shanxi. Climatic data were mean values of 25 years records in eachdistrict. Three data matrices of climate, vegetation and soil were combined byCCA. The results showed that the distribution of vegetation is closely relatedto the variety of climates and to soils distribution.     

BRASSINOSTEROID-SIGNALLING KINASES 7 and 8 associate with the FLS2 immune receptor and are required for flg22-induced PTI responses

Pattern-triggered immunity (PTI) is typically initiated in plants by recognition of pathogen- or damage-associated molecular patterns (PAMP/DAMPs) by cell surface-localized pattern recognition receptors (PRRs). Here, we investigated the role in PTI of Arabidopsis thaliana brassinosteroid-signalling kinases 7 and 8 (BSK7 and BSK8), which are members of the receptor-like cytoplasmic kinase subfamily XII. BSK7 and BSK8 localized to the plant cell periphery and interacted in yeast and in planta with FLS2, but not with other PRRs. Consistent with a role in FLS2 signalling, bsk7 and bsk8 single and bsk7,8 double mutant plants were impaired in several immune responses induced by flg22, but not by other PAMP/DAMPs. These included resistance to Pseudomonas syringae and Botrytis cinerea, reactive oxygen species accumulation, callose deposition at the cell wall, and expression of the defence-related gene PR1, but not activation of MAP kinases and expression of the FRK1 and WRKY29 genes. bsk7, bsk8, and bsk7,8 plants also displayed enhanced susceptibility to P. syringae and B. cinerea. Finally, BSK7 and BSK8 variants mutated in their myristoylation site or in the ATP-binding site failed to complement defective phenotypes of the corresponding mutants, suggesting that localization to the cell periphery and kinase activity are critical for BSK7 and BSK8 functions. Together, these findings demonstrate that BSK7 and BSK8 play a role in PTI initiated by recognition of flg22 by interacting with the FLS2 immune receptor.     

湖南壶瓶山国家级自然保护区哺乳动物多样性的时空格局

正对生物多样性的定量分析,是生态学、生物地理学和保护生物学的中心议题之一(Purvis and Hector,2000; Brooks et al.,2006; Pavoine and Bonsall,2011)。自然保护地(protected area)不仅是地球生物多样性的"诺亚方舟",更应该是探索人与自然和谐共存方式、维持地球可持续发展的示范地(Higgins et al.,2004)。     

二维与三维景观格局指数在山区县域景观格局分析中的应用

景观格局指数是景观格局分析中常用的定量分析工具,而传统二维景观格局指数却忽略了地形对景观的影响,在定量描述山区景观格局时可能存在一定局限.本文以典型山地丘陵区山东栖霞市为研究区,在地形结构分析的基础上,选择面积/密度(类型面积、平均斑块大小)、边缘/形状(边缘密度、景观形状指数、平均斑块分维数)、多样性(香农多样性指数、香农均匀度指数)、聚散性(聚集度)4个方面的8个景观格局指数,比较分析传统二维景观格局指数与三维景观格局指数对山区景观格局及其动态变化定量描述的差异.结果表明:三维类型面积、平均斑块大小和边缘密度与其相应二维指数差异显著,三维景观形状指数、平均斑块分维数、香农多样性指数和香农均匀度指数与其相应二维指数差异不显著,三维聚集度与二维聚集度无差别.由于采用斑块表面面积和表面周长计算三维景观格局指数,采用各斑块的投影面积和投影周长计算二维景观格局指数,所以在描述山区景观面积、密度、边界等指标时三维景观格局指数相对精确,但在测定景观形状、多样性和聚散性等指数时,则与传统的二维景观格局指数差异不显著.三维景观格局指数引入了地形特征,对景观格局及其动态变化的反映相对精确.