海拔对青藏高原东部毛茛科植物繁殖特征和资源分配的影响

通过野外采样对青藏高原东部高寒草甸上两个海拔间3种常见毛茛科植物条裂银莲花(Anemone trullifo-liavar.linearis)、粗距翠雀花(Delphinium pachycentrumHemsl.)和钝裂银莲花(Anemone obtusiloba)的繁殖性状和资源分配进行了研究,并对植物在极端环境下采取的繁殖策略及繁殖模式进行了探讨.结果显示:(1)3个物种的株高都随着海拔的升高而降低;同一物种的花大小在不同海拔间均无显著差异;条裂银莲花单个种子重随海拔的升高而增加,但虫食数/株、结籽率和种子数/株均随着海拔的升高而减少;钝裂银莲花的繁殖分配、虫食数/株、种子数/株和单个种子重均随着海拔的升高而减小.(2)不同海拔条裂银莲花的个体大小与单花重、雄蕊重、虫食数/株均呈显著正相关,且回归斜率在海拔间有显著差异.粗距翠雀花花期的雄蕊重与个体大小呈显著正相关,但这种异速关系不受海拔和个体大小的影响;钝裂银莲花的个体大小与花期的所有繁殖特征以及果期的种子重/果实均呈显著正相关,不同海拔间个体大小与种子重/果实的斜率差异显著,且与花期各繁殖性状异速关系的截距差异显著.研究表明海拔对植物的个体大小以及种群间的繁殖对策和繁殖成功率有着重要的影响.     

气候变化下旱区农业生态系统的可持续性

农业生产是将自然资源不断转化为农产品的过程.简单的说就是将阳光、空气、水和土壤等无机资源转化为可以供人类消费的有机产物.农业生态系统必须对全球气候变化、市场竞争、自然环境的恶化、经济等政策法规和人民的需求等因素做出灵活的应对策略,同时还要保证自然生态系统的稳定性.在发展中国家,有超过20 亿的人口每天收入低于2 美元,他们收入中绝大部分都用于解决温饱.这些人大部分生活在干旱、半干旱地区,并以农业生产作为生活的主要来源.由于这些地区水资源匮乏、土壤贫瘠,粮食安全问题一直是该地区人类生存的关键.中澳两国都把干旱、半干旱地区的农牧业发展作为研究的重点.两国的专家都致力于恢复和维护干旱半干旱地区脆弱的农业生态系统.气候变化正在使农业生态系统可持续发展面临严峻挑战.因此,迫切需要农学,生态学,环境学,社会经济学等多学科的共同发展和融合解决这一问题.     

光周期对燕麦生育时期和穗分化的影响

盆栽试验研究了不同光周期对不同熟期燕麦品种的穗分化进程和生育时期影响及生理生态机制。试验材料包括早熟品种白燕8号,中熟品种白燕2号以及晚熟品种坝莜3号,跟踪测定了叶片保护酶活性、膜脂过氧化作用和质膜透性等生理指标的动态变化。结果表明,晚熟品种坝莜3号对光周期反应敏感,短日照(8h)条件下,其穗分化只能到二棱期,未能正常抽穗;早熟品种白燕8号在短日照条件下可完成穗分化、抽穗开花,但3个品种生育时期和穗分化时间均延长。随着光周期延长,各燕麦品种单株小穗数和穗重均增加。光周期对穗分化进程的影响机制可从叶片保护酶活性、膜脂过氧化作用和质膜透性等指标中得到证明,白燕8号在8h短日照处理下SOD,POD活性均高于白燕2号和坝莜3号,而MDA含量和相对电导率低于另两个品种。MDA含量和相对电导率与光周期呈显著正相关。燕麦早熟性与光周期不敏感性具有一定相关性,且燕麦光周期适应性调控机理可能与保护酶活性、膜脂过氧化作用和质膜透性等生理变化密切相关。     

光照强度和肥力变化对垂穗披碱草生长的影响

在野外条件下,采用析因设计,对光照和肥力变化影响下垂穗披碱草的生长参数进行测定,评估垂穗披碱草对异质环境的适应特性。光照分为高光照(100%光照强度)、中度光照(43.5%光照强度)与低光照(6.74%光照强度);肥力分为施肥与不施肥。结果表明,垂穗披碱草在光照强度由高光照(100%)向中度光照(43.5%)变化情况下,地上生物量、分蘖数无变化,株高增大,光照强度减小到6.74%时,地上生物量、分蘖数、株高均减小。比叶面积(SLA)随光照强度的减弱而增加,相对生长率(RGR)随光照强度的减弱而减小,施肥对SLA和RGR无影响。根冠比在中度光照和低光照下各处理之间差异均不显著,高光照(100%)下增加肥力,根冠比增大。施肥时,叶分配随光照强度的减弱而增加,繁殖分配减小,不施肥时,叶分配与繁殖分配在高光照(100%)和中度光照(43.5%)下无差异,低光照(6.74%)下,叶分配增大,繁殖分配减小。施肥时茎分配在中度光照强度(43.5%)下最大,高光照强度(100%)下次之,低光照强度(6.74%)下最小,不施肥时,茎分配在高光照(100%)和中度光照(43.5%)下无差异,低光照(6.74%)下减小。研究表明:垂穗披碱草是一个光照耐受型物种,光照强度减小到全光照一半时仍可正常生长。在低光环境中,垂穗披碱草通过增加株高和大而薄的叶片,来适应环境,资源主要在叶分配、茎分配、繁殖分配之间进行了权衡。     

祁连山区几种草地蝗虫蛋白质营养评价

为评价草地蝗虫作为家禽蛋白源饲料的营养价值.本研究以几种草地蝗虫为供试对象,在分析测定其蛋白和氨基酸含量基础上,采用国际通用蛋白质营养评价标准,分析评价其蛋白质营养价值.结果表明,草地蝗虫蛋白含量高(62.4%～67.3%,DM),氨基酸组分齐全、家禽所需必需氨基酸约占蝗虫总干重的30.3%～34.2%,其氨基酸模式优...     

祁连山青海云杉林冠生态水文效应及其影响因素

以位于祁连山中段大野口关滩森林站的青海云杉林为研究对象,利用2008年观测期间(6月12日至10月8日)34场降雨的大气降雨量、穿透雨量和树干茎流量观测资料,对青海云杉林的降雨再分配特征及其影响因素进行综合分析。结果表明:青海云杉林的总穿透雨量、截留量和干流量分别为212.6、64.5 mm和3.4 mm,分别占大气降雨量的75.8%、23.0%和1.2%;穿透雨在林内具有较大的空间变异性,其变异程度随降雨量的增大而减小,叶面积指数和冠层郁闭度在一定程度上也影响穿透雨的空间分布,且降雨量越小其影响效果越明显;青海云杉林的总干流量为3.4 mm,平均干流率为0.58%,雨前林冠的湿润程度对树干流的产生有很大影响,导致当降雨量为5.6 mm时就开始产生树干茎流;青海云杉林冠截留率的大小主要取决于降雨量,且随着降雨量的增大先减小并逐渐趋于稳定,林冠截留量总体上随冠层郁闭度和叶面积指数的增大而增大,但当观测点位于树冠边缘或多个树冠重叠处时出现负截留现象。所以,就特定林分而言,冠层结构特征对于其林冠生态水文效应起着重要的作用。     

毛茛状金莲花不同花期的花特征和访花昆虫的变化及表型选择

为了研究植物生长季内开花时间对花特征表型选择的影响,我们以青藏高原东缘高寒草地的毛茛状金莲花Trollius ranunculoides)为实验材料,在生长季内不同开花时间(花前期、花末期)测定花特征,观察访花昆虫的类群和访花频率,生长季结束后收集种子.根据昆虫访花的喜好和季节内类群与访花频率的变化,分析了不同开花时间毛茛状金莲花的花特征与昆虫的选择;并用种子产量表示雌性适合度,估计了毛茛状金莲花的花特征在不同开花时间所受的表型选择.结果表明:不同花期植物的花特征有显著差异,相应的访花昆虫的类群和频率也存在差异,不同类群昆虫访花喜好也不一样.蜂喜好花瓣和花萼较宽、花茎短和花茎数少的个体,这正符合花前期的特征,因而蜂的访花频率在花前期较高;蝇对花特征没有明显的偏好.而通过雌性适合度估计毛茛状金莲花花特征所受的表型选择则是:花前期,花茎较长和花茎数多的植株适合度大;花末期,花茎数多的植株适合度大.我们的研究表明:在植物生长季,花期的分化伴随着传粉昆虫活动的变化.不同花期,访花昆虫的变化可能对植物花特征的分化起了至关重要的作用.但是访花昆虫对花特征的选择与通过雌性适合度估计植物受到的选择不尽相同,这可能是由于其他因素造成的.     

柠条根系中丛枝菌根真菌的季节性变化及影响因素

采用传统染色检测与PCR-DGGE相结合的方法,研究了柠条根系丛枝菌根真菌(AMF)的季节性变化, 并利用主成分分析(PCA)和典范对应分析(CCA)分析了土壤因子与AMF季节变化之间的关系.结果表明: 柠条根系AMF总侵染率、丛枝侵染率、泡囊侵染率和土壤孢子密度均具有显著的季节性差异. 总侵染率从春季至秋季呈下降趋势,其他指标呈上升趋势. 春、夏、秋3个季节的柠条根系中共检测出9种AMF分子种,但每个季节的AMF群落组成、多样性指数均有一定的差异.主成分(PCA)和典范对应分析(CCA)表明,随着土壤总氮、总磷和有机碳的增加,泡囊侵染率减少;随着土壤含水量和速效磷的降低, 土壤AMF孢子密度增加;根系内AMF群落组成的季节性差异主要受土壤总磷、速效磷和有机碳的影响.     

民勤荒漠绿洲过渡带优势植物地上和地下生物量的估测模型

荒漠优势物种生物量的定量测量是荒漠土壤管理的重要依据。为精确估计民勤典型绿洲-荒漠过渡带中优势物种生物量,我们用随机选取的82个10 m×10 m的样方进行优势物种调查。结果显示试验地物种结构简单,而且总盖度仅为16.12%。选取5种荒漠优势物种(白刺(Nitraria tangutorum)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、沙蓬(Agriophyllum squarrosum)和盐生草(Halogeton arachnoideus)),利用全挖法测定其地上和地下生物量。用测定生物量80%的数据分析每一种植物地上和地下干、鲜生物量与其自身的形态参数地径、高度和冠幅之间的相关关系,再利用线性回归分析方法,以相关性显著的形态参数为自变量确定了预测试验地每一优势物种最适宜的地上及地下干、鲜生物量的回归模型。研究结果证实包括地茎(除白刺)和盖度为自变量的回归方程和5种优势荒漠植物的生物量拟合度很好,用测定生物量20%的数据对所有模型进行检验,证实所有生物量的估测模型能够精确预测优势荒漠物种生物量。     

镉(Cd)与UV-B复合胁迫影响大豆胚轴生长的生理调节机制研究

通过研究大豆胚轴生长及内源吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GAs)、过氧化物酶(POD)和吲哚乙酸氧化酶(IAA oxidase)活性变化对Cd、UV-B辐射和Cd UV-B(复合胁迫)的响应。分析了激素水平、酶活性变化以及胚轴生长变化特性。结果表明,UV—B辐射引起大豆上胚轴伸长减小;但Cd对上胚轴伸长无明显影响;Cd UV—B使上胚轴长度比UV—B作用时明显增加。UVB辐射显著降低了胚轴IAA含量;而GAs含量却显著升高;Cd胁迫下IAA和GAs变化并不明显;但Cd UV—B使IAA含量显著升高,而对GAs无明显影响。UVB辐射使IAA氧化酶和POD活性显著增强,而Cd对这两种酶活性影响并不明显;但Cd UV—B复合胁迫下胚轴的IAA水平较高。尽管UVB辐射引起胚轴中GAs含量显著增加,但研究结果显示IAA含量变化是胁迫下引起胚轴生长改变的更直接原因。研究还表明Cd UV—B时,大大削弱了UV—B辐射下IAA氧化酶活性增强,加之Cd对POD活性的抑制,导致复合胁迫下胚轴的IAA水平较高。证明复合胁迫可以改变单一胁迫下植物激素的调控机制。