影响黄帚橐吾种子生产的因素Ⅰ.生境和花序结构

 通过对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)自然种群在不同生境和种群密度下的种子生产的研究,结果显示：1）黄帚橐吾的种子生产无论是在种群水平,还是在总花序上同一部位头状花序水平,均受到生境条件的影响,其种子数量、种子均重和种子总重量等特征在不同生境间表现出沙地＞滩地＞坡地,在同一生境内则为高密度种群＞低密度种群和植被盖度较低＞植被盖度较高的趋势（滩地例外）;2）种子生产中的种子数量和种子总重与总花序大小、头状花序数量以及无性系株大小多呈显著正相关,与个体密度无关,但种子均重与上述因素（除无性系株大小外）的关系不显著;3）在总花序内不同部位头状花序间表现出的种子生产变化趋势（顶部＞基部）不受生境条件、种群密度等因素的影响; 4）种子生产在总花序上所表现出的这种部位依赖性可能是由于不同部位头状花序间开花时序上的差异引起种子从母体获取资源上的不同所致。     

影响黄帚橐吾种子生产的因素I．生境和花序结构

通过对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)自然种群在不同生境和种群密度下的种子生产的研究,结果显示:1)黄帚橐吾的种子生产无论是在种群水平,还是在总花序上同一部位头状花序水平,均受到生境条件的影响,其种子数量、种子均重和种子总重量等特征在不同生境问表现出沙地>滩地>坡地,在同一生境内则为高密度种群>低密度种群和植被盖度较低>植被盖度较高的趋势(滩地例外);2)种子生产中的种子数量和种子总重与总花序大小、头状花序数量以及无性系株大小多呈显著正相关,与个体密度无关,但种子均重与上述因素(除无性系株大小外)的关系不显著;3)在总花序内不同部位头状花序问表现出的种子生产变化趋势(顶部>基部)不受生境条件、种群密度等因素的影响;4)种子生产在总花序上所表现出的这种部位依赖性可能是由于不同部位头状花序间开花时序上的差异引起种子从母体获取资源上的不同所致。     

黄帚橐吾花序结构的资源配置与环境的关系

 为了系统地了解黄帚橐吾(Ligularia virgaurea) 自然种群的繁殖对策,在其繁殖分配研究的基础上,通过统计不同部位头状花序的生物量投入,进一步分析了存在于总状花序内资源分配上的结构效应及其对不同生境条件的反应。结果表明：1）总状花序、不同部位头状花序在资源投入上受其栖息生境各种生态因子的影响而在不同生境和平均种群密度间存在着差异,并表现出一定的趋势;2）可代表个体水平的总状花序大小、头状花序大小、头状花序数量和头状花序平均重量等特征,都与种群密度呈现出程度不同的负相关关系,而总状花序内不同部位的头状花序大小则与种群密度变化无关;3）总状花序内的资源分配存在着位置依赖性,这种显著差异表现为顶部头状花序比基部和中部头状花序有较大的资源分配;4）总状花序顶部、中部和基部头状花序的资源分配与总状花序大小表现出极显著或显著的负相关关系。     

Effects of the spreading of Ligularia virgaurea on soil physicochemical property and microbial functional diversity

黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)是高寒草甸退化的指示物种, 其种群扩张已严重影响了草地生态系统的经济服务功能, 但目前仍不明确土壤微生物是否参与了黄帚橐吾的种群扩张。该研究依托兰州大学高寒草甸试验站, 选择了4个不同密度的黄帚橐吾斑块, 分析了黄帚橐吾种群扩张对该草甸土壤微生物功能多样性的影响。结果显示: 黄帚橐吾种群扩张虽然提高了土壤微生物活性, 但降低了土壤速效氮浓度。各斑块间土壤微生物Shannon指数、碳源利用种类、均一度指数均无显著差异, 但高密度斑块的土壤微生物碳源利用结构与对照斑块有显著差异。表明黄帚橐吾分布地土壤微生物功能多样性的改变所引起的土壤氮素限制是黄帚橐吾种群数量急剧增加的机制之一。     

黄帚橐吾种群扩张对土壤理化特性与微生物功能多样性的影响

黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)是高寒草甸退化的指示物种, 其种群扩张已严重影响了草地生态系统的经济服务功能, 但目前仍不明确土壤微生物是否参与了黄帚橐吾的种群扩张。该研究依托兰州大学高寒草甸试验站, 选择了4个不同密度的黄帚橐吾斑块, 分析了黄帚橐吾种群扩张对该草甸土壤微生物功能多样性的影响。结果显示: 黄帚橐吾种群扩张虽然提高了土壤微生物活性, 但降低了土壤速效氮浓度。各斑块间土壤微生物Shannon指数、碳源利用种类、均一度指数均无显著差异, 但高密度斑块的土壤微生物碳源利用结构与对照斑块有显著差异。表明黄帚橐吾分布地土壤微生物功能多样性的改变所引起的土壤氮素限制是黄帚橐吾种群数量急剧增加的机制之一。     

不同光照处理下青藏高原克隆植物黄帚橐吾(Ligulariavirgaurea)种子大小对其幼苗生长的影响

以高寒草甸克隆植物黄帚橐吾为实验材料,通过遮荫网模拟植被遮荫,研究种子大小与萌发及幼苗生长能力的关系和幼苗对光照条件的反应。结果表明:(1)在自然光照下,黄帚橐吾种子大小对种子萌发的影响显著,大种子的萌发率高于小种子。遮荫生境下,大、小种子萌发率有所降低,但遮荫对小种子萌发的影响比大种子显著。小种子的萌发率下降了近1/8,而大种子的萌发率仅下降了1/11。(2)黄帚橐吾种子大小对幼苗生物量积累影响显著,大种子幼苗总生物量(TB)大于小种子幼苗的。但生物量的分配与播种时间相关,播种后60d,在自然光照条件下,大种子幼苗对根生物量的分配大于小种子幼苗,而对叶生物量的分配则正好相反。在遮荫环境中,大、小种子幼苗普遍对根的生物量分配增加,大种子幼苗根冠比(R/S)大于小种子幼苗。(3)黄帚橐吾种子大小对幼苗的生长也有明显影响。在自然光照下,小种子幼苗的相对生长速率(RGR)较大于大种子幼苗,但叶面积比率(LAR)、叶面积干质量比(SLA)、叶干质量(LWR)差别不明显。在遮荫条件下,幼苗的LAR、SLA、LWR显著增加,但大、小种子幼苗间差异不显著,幼苗的RGR减小,小种子幼苗的减小趋势大于大种子幼苗。     

不同养分条件下和不同生境类型中根茎草本黄帚橐吾的克隆生长

 对多年生植物黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在不同氮肥梯度和不同生境类型中的克隆生长行为进行研究。结果表明：1)资源水平与群落性质影响着间隔子(Spacer)长度的变化,氮肥处理使之明显变短;自然群落中的间隔子长度远远长于人工群落,说明黄帚橐吾间隔子具有很强的形态可塑性,能对资源水平和生境优劣作出反应。2)分枝强度(Branching intensity)具有随资源水平的增高而上升的趋势,表明无性系分株(Ramet)的形成和生长受环境资源状况和源株(Genet)生长状况的影响;3)黄帚橐吾的分枝角度为0˚或180˚,资源水平与环境差异对其影响不大,可塑性低;4)环境资源贫乏或植株比较拥挤时,黄帚橐吾个体根系资源分配比例加大,说明黄帚橐吾的资源分配(Resource allocation)模式更多地受环境资源条件和群落性质的影响。     

密度制约下尕海湿地黄帚橐吾叶绿素与叶面积、叶厚度间的关系

密度制约下植物叶性状间的关系,对于认识植物叶片的物理构建与生理代谢的关系具有重要的意义。本研究采用标准化主轴估计分析方法,按黄帚橐吾(Liguaria virgaurea)种群数设置I(171～240株·m~(-2))、II(101～170株·m~(-2))和III(30～100株·m~(-2))3个密度,分析了尕海湿地不同种群密度黄帚橐吾叶绿素含量与叶面积、叶厚度的关系。结果表明:随着黄帚橐吾种群密度的降低,湿地群落的密度呈先减小后增大的U型趋势、盖度逐渐降低、高度和土壤水分逐渐增加,黄帚橐吾的叶面积和叶绿素含量逐渐增加、叶厚度和群落内部光合有效辐射逐渐减小、净光合速率和蒸腾速率呈先减小后增大的U型趋势;叶绿素含量与叶面积呈显著负相关(P0.05)、与叶厚度呈显著正相关(P0.05)。生长在高密度湿地的黄帚橐吾选择增加叶绿素含量且构建小而厚的叶片,在低密度湿地选择减少叶绿素含量且构建大而薄的叶片,反映了植物适应光照条件等异质性环境因子的资源利用策略和光合产物积累模式。     

不同光照处理下青藏高原克隆植物黄帚橐吾(Ligulariavirgaurea)种子大小对其幼苗生长的影响

以高寒草甸克隆植物黄帚橐吾为实验材料,通过遮荫网模拟植被遮荫,研究种子大小与萌发及幼苗生长能力的关系和幼苗对光照条件的反应。结果表明：（1）在自然光照下,黄帚橐吾种子大小对种子萌发的影响显著,大种子的萌发率高于小种子。遮荫生境下,大、小种子萌发率有所降低,但遮荫对小种子萌发的影响比大种子显著。小种子的萌发率下降了近1/8,而大种子的萌发率仅下降了1/11。（2）黄帚橐吾种子大小对幼苗生物量积累影响显著,大种子幼苗总生物量（TB）大于小种子幼苗的。但生物量的分配与播种时间相关,播种后60 d,在自然光照条件下,大种子幼苗对根生物量的分配大于小种子幼苗,而对叶生物量的分配则正好相反。在遮荫环境中,大、小种子幼苗普遍对根的生物量分配增加,大种子幼苗根冠比（R/S）大于小种子幼苗。（3）黄帚橐吾种子大小对幼苗的生长也有明显影响。在自然光照下,小种子幼苗的相对生长速率（RGR）较大于大种子幼苗,但叶面积比率（LAR）、叶面积干质量比（SLA）、叶干质量（LWR）差别不明显。在遮荫条件下,幼苗的LAR、SLA、LWR显著增加,但大、小种子幼苗间差异不显著,幼苗的RGR减小,小种子幼苗的减小趋势大于大种子幼苗。     

高寒草场优势杂草黄帚橐吾水浸液对牧草的化感作用

研究了高寒草场中主要毒杂草——黄帚橐吾水浸液对同域分布的5种牧草的化感作用.将反应指数(RI)相加平均后分为一、二、三级敏感指数,分别评价不同测定指标、不同发育期和物种水平对化感作用的敏感性;从供体角度对相应RI值做同样处理,以综合评价不同水浸液及其不同浓度的化感效应.结果表明,5种牧草对黄帚橐吾化感作用的敏感性从强到弱依次为早熟禾>大雀麦>中华羊茅>羊茅>垂穗披碱草;牧草种子萌发期的敏感性强于幼苗生长期,尤以萌发指数受化感作用的影响明显.黄帚橐吾根、叶水浸液对牧草生物测定结果大多达到显著差异水平,物种水平的化感效应均表现为抑制作用,说明雨水淋溶是黄帚橐吾向环境中释放化感物质的途径之一.黄帚橐吾根部化感效应强于叶片,可能与其地下种间激烈的资源竞争有关.化感作用在增强黄帚橐吾生存竞争力、扩大种群和入侵草场中起着不容忽视的作用,可能是黄帚橐吾单优势种群落形成和草场退化的原因之一.     

高温对抗性和敏感小菜蛾生命表参数及后代杀虫剂敏感性的影响

为研究高温对抗性和敏感小菜蛾Plutella xylostella生物学适合度及抗药性进化的影响,本研究测定了温度对杀虫剂抗性和敏感小菜蛾实验种群生命表参数及后代对阿维菌素敏感性的影响。 结果表明：与25℃相比,33.5℃条件下抗性和敏感种群的平均世代历期（D）、净生殖率（R₀）、内禀增长率（r_m）、周限增长率（λ）值、总产卵量、雌蛾平均寿命、日产卵量和孵化率均显著下降。 在25℃下,抗性和敏感种群的r_m,λ,D和日产卵量无显著差异,但抗性种群的R₀略低于敏感种群（为敏感种群的87%）。 在33.5℃下,抗性种群的r_m和R₀显著低于敏感种群（分别为敏感种群的75%和64%）,抗性种群雌成虫寿命、总产卵量和孵化率显著也低于敏感种群。 抗性种群在33.5℃下饲养一代后,后代对阿维菌素的抗性水平大幅下降,而相同处理下敏感种群对阿维菌素的抗性水平没有显著下降。 上述结果表明,无论在常温还是高温条件下,抗性种群生物学适合度均低于敏感种群,尤其是高温下抗性种群适合度远低于敏感种群。 抗性种群经高温饲养一代后对阿维菌素的抗性水平大幅下降可能与高温下抗性种群适合度显著较低有关。     

From single-cell genetic architecture to cell population dynamics: quantitatively decomposing the effects of different population heterogeneity sources for a genetic network with positive feedback architecture

Phenotypic cell-to-cell variability or cell population heterogeneity originates from two fundamentally different sources: unequal partitioning of cellular material at cell division and stochastic fluctuations associated with intracellular reactions. We developed a mathematical and computational framework that can quantitatively isolate both heterogeneity sources and applied it to a genetic network with positive feedback architecture. The framework consists of three vastly different mathematical formulations: a), a continuum model, which completely neglects population heterogeneity; b), a deterministic cell population balance model, which accounts for population heterogeneity originating only from unequal partitioning at cell division; and c), a fully stochastic model accommodating both sources of population heterogeneity. The framework enables the quantitative decomposition of the effects of the different population heterogeneity sources on system behavior. Our results indicate the importance of cell population heterogeneity in accurately predicting even average population properties. Moreover, we find that unequal partitioning at cell division and sharp division rates shrink the region of the parameter space where the population exhibits bistable behavior, a characteristic feature of networks with positive feedback architecture. In addition, intrinsic noise at the single-cell level due to slow operator fluctuations and small numbers of molecules further contributes toward the shrinkage of the bistability regime at the cell population level. Finally, the effect of intrinsic noise at the cell population level was found to be markedly different than at the single-cell level, emphasizing the importance of simulating entire cell populations and not just individual cells to understand the complex interplay between single-cell genetic architecture and behavior at the cell population level.     

不同水位梯度下的小叶章种群密度

通过人工试验控制水位条件,研究了在不同水位梯度条件下,小叶章种群密度的动态变化,并分析了不同时期小叶章种群密度与水位梯度之间的相关关系。结果表明,小叶章群落中,0~20 cm的水位梯度条件下,小叶章种群密度的季节动态呈比较明显的双峰型曲线。而小叶章-苔草群落中,在-10、0和30 cm水位梯度,小叶章种群密度季节动态曲线为双峰型。小叶章群落不同水位梯度的季节动态曲线显示,除10和20 cm的水位梯度,种群密度具有随着水位梯度的升高而降低的趋势。而小叶章-苔草群落小叶章种群密度最大值出现在0 cm水位梯度,种群密度与水位梯度之间关系复杂,没有简单的线性规律。两个群落均在10 cm水位具有明显的变化:试验初期种群密度显著快速增长,而后趋缓,再增长。小叶章种群密度与水位梯度之间存在着显著负相关性,利用两者之间的拟合方程可以估测不同水位梯度条件下的小叶章种群密度。     

不同海拔高度大血藤群体遗传多样性的RAPD分析及其与环境因子的相关性

利用 RAPD技术分析了分布于浙江省天台山 3个不同海拔高度的天然大血藤群体的遗传多样性、遗传分化以及与环境因子的相关性。 13种随机引物在 3 6株个体中共检测到 88个可重复的位点 ,其中多态位点 74个 ,总多态位点百分率为84.0 9% ,大血藤具有丰富的遗传多样性。 Shannon信息指数显示的遗传多样性以海拔 950 m的群体为最高 ,其次是海拔 73 0 m的群体 ,最低的是海拔 52 0 m的群体 ;群体内的遗传多样性占总遗传多样性的 43 .68% ,群体间的遗传多样性占 56.3 2 %。 Nei指数估计大血藤群体间的遗传分化系数为 0 .540 6,大血藤群体间的基因流很低。大血藤海拔 73 0 m群体与海拔 52 0 m群体的遗传相似度较高 ,海拔 950 m群体与其它两群体的遗传相似度较低。大血藤群体内的遗传多样性与土壤总氮呈极显著的正相关。     

中国石榴栽培群体遗传多样性的荧光AFLP分析

以中国山东、安徽、陕西、河南、云南和新疆6个栽培石榴群体的85个品种类型为试材,利用荧光标记AFLP对中国石榴群体遗传多样性进行了研究。结果表明：8对引物组合在种级水平扩增的多态性位点数范围从135～185个不等,平均为158.25个,多态位点百分比范围为62.5%～86.11%,平均为73.26%,说明中国石榴品种遗传多样性较为丰富;石榴品种种级水平遗传多样性大于群体水平,6个群体的遗传多样性依次为河南群体〉新疆群体〉陕西群体〉安徽群体〉山东群体〉云南群体,并且具有显著性差异;群体间的遗传分化系数GST为0.2018,说明石榴遗传变异主要存在群体内,群体间的遗传变异占总变异的20.18%,根据基因分化系数,测得的基因流Nm为1.9027,说明中国石榴群体间存在适当的基因交流;UPGMA聚类分析结果表明,同一群体的大部分品种都聚在一起,但同时存在部分基因交流。所有遗传参数表明,中国石榴栽培品种遗传多样性较为丰富,其中河南群体遗传多样性显著高于其他群体,在中国石榴品种选育中具有更为广阔的应用前景。     

内蒙古赛罕乌拉自然保护区狼的数量分布和食物组成

2006年1月至2008年12月,在内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区运用样线法和粪便分析法,对狼(Canis lupus)的生态分布和食物组成开展了研究。研究结果:保护区狼的数量至少7只,密度为(4.18±2.88)只/100km2,主要分布于保护区的圣山和庆云山核心区。在圣山主要活动于山脊、道路和沟谷;在庆云山主要活动于山脊。草兔(Lepus capensis)和植物在狼的食物组成中出现率最高,其食物组成在年度间存在显著差异(P<0.01),冬春与夏秋季节间差异不显著(P>0.05)。     

Echinococcus multilocularis: secondary poisoning of fox population during a vole outbreak reduces environmental contamination in a high endemicity area

This paper describes the role of fox population level on Echinococcus multilocularis infection in foxes in a highly endemic area in eastern France. Fox population level was monitored by spotlight survey at Le Souillot from 1989 to 2000, and from 1992 to 2000 at Chemin, a control site located in a low endemic area. The infection level of the fox population was estimated at Le Souillot from winter 1995 to winter 1999 using a coproantigen ELISA performed on faeces collected in the field. Population biomass of intermediate hosts (Microtus arvalis and Arvicola terrestris) was monitored using index methods from 1995 to 1999. At Le Souillot, a significant decline in the fox population level was recorded after spring 1997 (P<0.001), and the population level remained low until 2000. The decline occurred when 31% of the grassland area was treated with bromadiolone, an anticoagulant used at a large scale for the control of A. terrestris population outbreaks. No decline of population was recorded at Chemin, where bromadiolone was not used for rodent control. Significant differences among ELISA OD distributions in fox faeces were recorded for the five winters under study at Le Souillot (P=0.0004). The median of ELISA OD distribution was 0.209 and 0.207 before the population decline (winter 1995 and 1996, respectively), significantly increased to 0.306 just after the decline (winter 1997), and then significantly decreased to 0.099 and 0.104 afterwards (winter 1998 and 1999, respectively). Therefore, the decrease in infection level occurred during winter 1998, 1 year after the population decline, when the intermediate host biomass in the field was at its highest. These results suggest a complex dependence between the fox population level and E. multilocularis infection in a high endemicity area. Alternative ways to control fox population as a way to reduce E. multilocularis transmission in a given area are discussed.     

Comparison of the structure of populations of Ascophyllum nodosum (Fucales,Phaeophyta) at sites with different harvesting histories

Changes in the structure of the Ascophyllum nodosum population at Pubnico, southwest Nova Scotia, Canada, at an experimental site subjected to mechanical harvest and at two control sites never subjected to mechanical harvest were monitored from 1991 to 1994. A bimodal population structure measured in terms of plant length was characteristic of all these sites before the experiment. The population structure of the experimental site became unimodal immediately after experimental harvest by machine and remained unimodal for the subsequent two years. However, a bimodal population structure began to appear in the third year. A bimodal population structure remained evident at the control site with bedrock as the substratum but was less evident at the other control site where the substratum is made up of boulders and cobbles. Movement of loose rocks with rockweeds still attached may have contributed to the less distinct modal structure of this control site. Other sites with different harvesting histories monitored in the summer of 1992 showed some interesting patterns. A unimodal population structure was evident in Argyle Sound and Pubnico Point South and at Charlesville, which had been harvested one and two years before, respectively. A bimodal population structure was more evident at Frenchman's Point, which had been harvested three years prior. The rate of change from a unimodal to a bimodal population structure may depend on the intensity of harvest. Extensive canopy removal in intensively harvested areas may be conducive to an influx of recruits and to regeneration from the holdfast. Hence, plant length modal structure may be a useful measure of the relative state of recovery of a harvested population.     

科尔沁沙地盐蒿种群的空间分布格局及关联性

以科尔沁沙地半固定沙丘和流动沙丘两种不同沙丘上的盐蒿(Artemisia halodendron)种群为研究对象,采用空间点格局方法研究了 0～20 m尺度上盐蒿种群的空间分布格局及其关联性.结果表明,半固定沙丘上盐蒿种群的数量远大于流动沙丘,不同生长发育阶段的种群结构呈偏正态分布,属于稳定型种群;流动沙丘上不同生长发...     

Epidemic and demographic interaction in the spread of potentially fatal diseases in growing populations.

The spread of a potentially fatal infectious disease is considered in a host population that would increase exponentially in the absence of the disease. Taking into account how the effective contact rate C(N) depends on the population size N, the model demonstrates that demographic and epidemiological conclusions depend crucially on the properties of the contact function C. Conditions are given for the following scenarios to occur: (i) the disease spreads at a lower rate than the populations grows and does not modify the population growth rate: (ii) the disease initially spreads at a faster rate than the population grows and lowers the population growth rate in the long run and the following three subscenarios are possible: (iia) the population still grows exponentially, but at a slower rate; (iib) population growth is limited, but the population size does not decay; (iic) population increase is converted into population decrease.