沙拐枣叶功能性状对生境变化的响应

【目的】揭示民勤地区沙拐枣叶功能性状在不同生境的变异规律,探明沙拐枣对干旱荒漠环境的适应策略。【方法】以民勤绿洲-荒漠过渡带沙拐枣(Calligonum mongolicum)为对象,采用样方法采集样株东西南北4个方向中部生长良好的叶片,用土钻采集植株根系附近深度为0—60 cm的土壤样本,比较分析丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶功能性状特征及相关性,揭示沙拐枣叶功能性状与土壤因子的关系。【结果】(1)沙拐枣叶功能性状的变异系数介于2.39%～24.94%,比叶面积(SLA)变异系数最大(24.94%),稳定碳同位素(δ¹³C)变异系数最小(2.39%);沙拐枣叶片的全碳(LCC)、全磷(LPC)含量在样地之间存在显著差异,而SLA、LPC在2种生境间存在显著差异。(2)在丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶片含水量(LWC)与干物质含量(LDMC)分别呈极显著、显著负相关关系,LWC是2种生境下沙拐枣叶功能性状中综合排名前3的共同指标因子。(3)全氮(STN)、pH值和土壤含水量(SMC)是影响民勤沙拐枣叶功能性状变异的主要土壤因子。【结论】沙拐枣通过改变叶...     

荒漠绿洲过渡带沙拐枣种群结构及动态特征

沙拐枣(Calligonum mongolicum)作为黑河中游荒漠绿洲过渡带的一种主要固沙植物种,它对于维护荒漠绿洲过渡带生态系统的稳定性起到了至关重要的作用。通过样地调查和数据统计,绘制了沙拐枣种群的径级结构图,在此基础上编制了种群的特定时间生命表,分析了存活曲线、死亡率曲线等重要参数,并运用时间序列模型预测种群数量动态,以揭示荒漠绿洲过渡带沙拐枣种群的结构及动态特征。结果表明:沙拐枣种群属于增长型,Vpi'=0.0233,表明该种群趋近于稳定型,但沙拐枣种群Ⅰ、Ⅱ龄级个体数目少于Ⅲ龄级的个体数目;存活曲线趋于Deevey-Ⅱ,各龄级种群有相近的死亡率;时间序列预测分析表明,在未来2、4、6、8个龄级时间后沙拐枣老龄个体逐渐增多,幼龄株数则有所降低,种群稳定性长期维持困难,因此,适当的人工辅助恢复和现有植株及生境的保护是保持沙拐枣种群自然更新和种群恢复的关键。     

文冠果种群繁殖方式及其在种群更新中的作用

以黄土高原丘陵区文冠果天然种群为研究对象,通过样地调查,分析了不同生境文冠果种群的有性和无性繁殖方式及其在种群更新中的地位.结果表明：不同坡向文冠果种群均能进行有性繁殖和无性繁殖,在阳坡、半阴坡生境,文冠果以有性繁殖为主,实生苗数量和占据空间的能力均大于萌生苗,有性繁殖在这2个生境中对种群的更新贡献较大;在半阳坡生境,文冠果以无性繁殖为主,萌生苗数量和占据空间的能力均大于实生苗,无性繁殖对种群更新的贡献较大.在相同生境条件下,文冠果幼苗生长状况均表现为萌生苗＞实生苗.同一起源的文冠果幼苗生长状况均表现为阳坡＞半阳坡＞半阴坡.2种繁殖的瓶颈期在实生苗的种子-幼苗阶段和萌生苗的幼树-成株阶段.黄土丘陵区文冠果种群在新生境定居下来的过程中,首先以实生苗入侵,当水分、光照、养分条件较好时,文冠果又以无性繁殖方式迅速占领空间,繁衍后代.     

民勤绿洲边缘2种生境红砂种群分形特征及影响因素

以民勤绿洲边缘丘间低地和梭梭林固定沙丘2种生境下红砂种群为研究对象,采取空间替代时间和分形维数(计盒维数、信息维数和关联维数)研究了红砂种群的结构特征和空间格局的分形特征,并对其影响因素做了主成分分析,研究结果表明:(1)红砂种群在丘间低地生境下,主要集中在龄级Ⅰ,更新较好;在固定沙丘生境下,主要集中在龄级Ⅲ,更新受到很大的限制。(2)与梭梭林固定沙丘生境下相比,丘间低地生境下红砂种群个体间竞争较弱,但占据和利用空间能力较强且格局强度较大。红砂种群的计盒维数和信息维数对种群的个体数量、更新状况和分布情况反映灵敏,而且关联维数在干旱地区有其特定的生态学意义,即只表示种群竞争的强弱。(3)分形维数不仅与群落结构(密度、幼体数量等)有关,还与生境因子有关。主成分分析表明,土壤结皮类型是红砂种群格局分形维数的第一主成分,土壤含水量、土壤全盐量分别是第二和第三主成分,这三个主成分的累计贡献率为80.002%。(4)建议在防风固沙和植被恢复时,丘间低地生境下可以通过增大红砂Ⅰ小龄级个体的密度来提高整体的防风固沙能力和幼苗的成活量,但在梭梭林固定沙丘生境下如何提高红砂Ⅰ小龄级个体的成活率是保护和利用红砂的关键。     

海南重楼(Paris dunniana Lévl.)种群的生存状况

对海南岛尖峰岭林区海南重楼(Paris dunniana Lévl.)种群的生存状况进行了调查,并分析了其生存环境条件及种群结构特征与发展趋势.结果表明:在尖峰岭林区,只有35%的被调查沟谷生境存有海南重楼个体,大多数生境个体不足3株,平均种群密度仅为3.2 株*km-2,小群聚株间距大(3～30 m),种群联系程度低,呈孤立的分散状态.81%的调查个体株高低于100 cm,而低于80 cm的个体占75%以上; 87.5%的个体未开花; 平均根茎长10.5 cm, 变幅在 4～20 cm 之间. 植株小叶片数为 3～9, 只有 34.3% 的植株的小叶片数在 7 片或 7 片以上. 个体年龄 3～14 a,缺失3 a以下的幼年个体和10～11 a的个体,种群年龄结构呈缺失的不正常的"菱"型.综合分析表明,该种的生境退化严重,种群数量小,有性繁殖能力极弱,种群处于衰退状态,如不采取有效的保护措施将濒于灭绝.     

荒漠绿洲边缘区泡泡刺种群对风沙干扰的响应

研究了位于黑河中游荒漠绿洲外缘 (荒漠与绿洲过渡带 )戈壁与沙漠两种生境下泡泡刺种群对风沙干扰的响应。结果表明 ,因风沙干扰的响应 ,泡泡刺种群以斑块状格局形式存在 ;独立灌丛沙堆的形成途径主要有 4种 :种子发育、根蘖繁殖、较大的沙堆退化 (生境破碎化 )和邻近沙堆的兼并。水分条件是泡泡刺种群生长的重要制约因素 ,长期对有限的水分资源竞争 ,使其大小和空间分布都形成了明显的特征。绿洲与戈壁交错带 (类似戈壁生境 )样地的泡泡刺种群的沙埋深度、种群高度、种群盖度、种群大小、生物量都小于绿洲与沙漠交错带 (类似沙漠生境 )样地的泡泡刺种群的相应的种群特征变量 ,而绿洲与戈壁交错带样地的泡泡刺种群密度却大于绿洲与沙漠交错带样地的相应的种群特征变量。绿洲与戈壁交错带样地的泡泡刺种群密度为33.3株 / m2 ,而绿洲与沙漠交错带样地的泡泡刺种群密度为 2 5 .4株 / m2 。两样地泡泡刺种群的沙埋深度、种群高度、盖度、密度及大小存在着显著差异 ,只有生物量无显著差异。两样地中泡泡刺的沙埋深度对泡泡刺种群特征的影响明显 ,无论戈壁还是沙漠生境 ,沙埋深度与种群高度、种群大小、种群生物量明显正相关。适度沙埋可以促进泡泡刺种群的生长 ,但当沙埋深度超过10 0 cm时 ,又会对泡泡刺种群     

古尔班通古特沙漠半固定沙丘植物群落物种组成和种群结构

通过野外调查,研究古尔班通古特沙漠半固定沙丘植物群落的物种组成,采用株高、冠幅、体积大小级代替年龄结构,分析了典型灌木种群的生长状态及发展趋势.结果表明:在古尔班通古特沙漠半固定沙丘共调查到23种植物,出现最多的是藜科,6属8种,其次是菊科,5属6种,该沙漠植被组成数目少,群落结构简单.白梭梭主要分布在丘顶,为稳定增长型种群,而梭梭数量少.油蒿是当地工程建设后进行植被恢复而引入的物种,主要分布在迎风坡和丘顶,为增长型年龄结构,有很大的增长潜力,已经影响到原有的物种组成.白皮沙拐枣和蛇麻黄幼苗缺失,幼龄个体少,形成衰退型年龄结构,且白皮沙拐枣的空间分布区域与油蒿重合,未来可能被油蒿替代.     

浑善达克退化沙地恢复演替18年中植物群落动态变化

探讨了浑善达克退化沙地草地围封后流动沙丘的稳定程度 ,以及相应的群落特征随恢复进程的变化规律。采用空间序列代替时间序列的方法 ,从物种丰富度、生活型及功能型多样性等方面探讨了围封 18a(1985～ 2 0 0 3年 )过程中草地自然恢复演替进程。在这一过程中 ,物种多样性、丰富度和生物量随恢复演替先增加而后基本稳定或略有降低 ,呈抛物线型的变化趋势 (P<0 .0 0 1)。依群落特征变化 ,大致可将退化沙地恢复过程分为 3个阶段 :(1)流动沙丘向半固定沙丘转变的过程。在围封的前 2 a内 ,群落盖度增加 6倍 ,物种丰富度增加了 1倍 ,而物种多样性增加较缓慢 ;(2 )半固定沙丘向固定沙丘演替的过程。围封后 3～5 a内 ,尽管群落盖度只增加了约 2 0 % ,但物种丰富度和多样性显著增加 ,植物种类在 3a期间增加了 15种 ,是沙地恢复演替的关键时期 ;(3)固定沙丘稳定阶段。围封第 6 a后 ,群落总盖度、生物多样性、物种丰富度保持不变或略呈下降趋势。在恢复演替中 ,C4 植物在初期起先锋作用 ;而 C3植物在后期对群落稳定起重要作用 ;豆科植物尽管在群落中所占的比重较小 ,但可能对改善沙丘土壤养分方面起重要作用。从生活型多样性来看 ,1年生植物在恢复演替早期阶段对沙丘稳固起重要作用 ;而中后期群落则以多年生植物为     

宁夏宁东地区沙蒿金叶甲种群动态及其影响因子

沙蒿金叶甲是沙蒿的主要害虫之一,近年来在我国西北荒漠地区危害严重,导致大量沙蒿死亡。本文在宁夏宁东地区荒漠景观中选择了生长在荒漠草原沙壤土质丘陵地、流动半流动沙丘地、人工固定沙丘地3个以沙蒿为主要建群种的样地,调查了沙蒿金叶甲的种群数量动态及其垂直分布规律。结果显示,沙蒿金叶甲在3类生境中的平均虫口密度分别为10.54、11.55和8.53只·丛-1,有虫株率分别为81.54%、85.15%和85.92%,3个样地中沙蒿金叶甲种群数量差异不显著。沙蒿金叶甲种群在3个样地中的发生均呈单峰型,在7月下旬至8月中旬种群数量最大。沙蒿金叶甲在沙蒿上的垂直空间分布主要集中在中、上段(40~70 cm),在不同株高段的虫口密度与其分布高度间存在极显著的相关性。相关分析显示,沙蒿金叶甲种群数量变动与沙蒿地径、新梢长度、海拔等因子密切相关;主成分分析及灰色关联分析显示,沙蒿金叶甲种群数量变动与平均气温呈正相关,在一定范围内平均气温升高有利于其种群数量的增长。     

毛乌素沙地油蒿(Artemisia ordosica)种群空间格局对比

以空间自相关分析、半方差分析和九项轨迹方差分析等方法对比研究了毛乌素沙地优良固沙小灌木油蒿(Artemisia ordosica)在不同沙地条件下的小尺度种群格局.结果表明:在半固定沙地上油蒿种群的空间自相关性和空间异质性较强,同时斑块与斑块间隙的分化较为显著;在固定沙地上油蒿种群的空间自相关性和空间异质性较弱,同时斑块与斑块间隙的分化较轻微.半固定沙地油蒿种群的空间格局可能受控于地表风沙流,因为频繁而强烈的风沙流可以通过淘汰非聚集植株促使油蒿种群发生斑块分化.聚集斑块不仅是半固定沙地油蒿种群生存的重要形式,而且是半固定沙地油蒿种群继续发展的基础.在半固定沙地上油蒿种群的面积扩增很可能通过斑块边缘的连续性扩张过程实现.固定沙地油蒿种群缺乏斑块分化的现象可能与种群盖度高和种内竞争剧烈有关.研究结果对流沙治理具有指导意义,当把油蒿人工移栽到流动沙地时,如果将其配置为斑块与斑块间隙交替排列的格局,将有助于提高流沙固定和植被恢复重建的效率.     

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.     

秦岭华山松种群分布格局及动态研究

基于相邻格子样方的野外取样方法,运用统计生态学的样方方差法、Ｇｒｅｉｇ－Ｓｍｉｔｈ格局分析法和Ｋｅｒｓｈａｗ格局强度分析法对秦岭林区不同年龄阶段华山松种群的空间分布格局、格局规模、格局强度进行了研究。     

中国延边朝鲜族手皮纹研究

本文观察研究了400例（男200例;女200例）中国延边地区朝鲜族手的皮纹。调查分析了指纹类型、指嵴纹计数与总数、a-b嵴纹、掌纹真实花样百分率、掌纹类型、atd角等项系数。进行了不同性别、不同民族和人种间的差异性比较。结果表明朝鲜族手皮纹有一定的特征。     

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。     

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.     

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     

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.     

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.