植物功能群去除对高寒草甸群落结构、多样性及生产力的影响

群落中物种的丧失在干扰下普遍存在,但对生态系统过程和功能的影响仍存在较大不确定性。选取青藏高原东缘典型高寒草甸为对象,开展优势植物功能群的梯度去除试验,以模拟长期过牧干扰下物种的损失。经过连续两个生长季的功能群去除,我们对群落的物种组成、结构、多样性和生物量等特征进行了分析,探讨了上述指标的响应过程和机制。研究结果表明：（1）功能群的去除降低了群落高度,增加了物种均匀度,并显著影响了禾草、杂草优势比以及功能群多样性和优势度;（2）同时,去除操作显著减小了凋落物量与禾草生物量,并显著影响了群落地上生物量;（3）进一步分析还发现,禾草、莎草和杂草功能群之间存在显著的竞争关系,群落生产力主要取决于禾草功能群并随物种均匀度的增大而显著减小。上述结果表明,禾草在高寒草甸群落中占据竞争优势地位,植物功能群的损失主要通过改变种间竞争关系、引起有机物质丢失影响群落过程和功能。     

基于通径模型对比分析水泊渡水库和倒天河水库后生浮游动物群落结构

于2015 年的枯水期（1月）和丰水期（8月）进行浮游动物采样,使用通径分析法分析浮游动物群落结构与环境因子的关系。研究结果表明：（1）群落结构特征方面, 轮虫在两座水库的物种种类组成中占比最大, 水泊渡水库和倒天河水库中轮虫分别占各自总物种数的50.00%和72.73%。两个水库的浮游生物的丰度和生物量均存在显著的时空差异, 时间上最高值出现在丰水期, 空间上最高值出现在大坝。相同水库不同水情的优势种有所不同,相同水情期不同水库优势种也不完全一样: 枯水期水泊渡水库优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris), 丰水期水泊渡水库优势种为刺盖异尾轮虫(Trichocerca capucina)、中剑水蚤(Mesocyclops)、无节幼体(Nauplius)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris); 枯水期倒天河水库优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris), 丰水期倒天河水库优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、中剑水蚤(Mesocyclops)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris)。（2）通径分析表明, 对水泊渡曲腿龟甲轮虫(Keratella valga)生物量产生主要影响的关键环境因子为无机氮(DIN)、水柱相对稳定性(RWCS)和电导率(EC); 对水泊渡螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)生物量产生主要影响的环境因子为总氮(TN)、真光层深度(Zue)和电导率(EC); 对水泊渡中剑水蚤(Mesocyclop)生物量产生主要影响的关键环境因子为总磷(TP)、无机氮(DIN)和深度(H)。对倒天河螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)生物量和长额象鼻溞(Bosmina longirostris)生物量产生主要影响的环境因子分别为混合层深度(Zmix)和酸碱度(pH)。研究表明, 对不同浮游动物的生物量产生主要的环境因子不完全相同, 不同的水库中对同种浮游动物的生物量产生主要影响的环境因子也不完全相同, 可以根据浮游动物优势种以及现存量（丰度、生物量）大小等进行分析, 判定水库产生主要影响的环境因子, 并且进行控制。     

藏北高寒草地土壤有机质化学组成对土壤蛋白酶和脲酶活性的影响

土壤酶作为生态系统的生物催化剂, 是土壤有机体的代谢驱动力, 在土壤物质循环和能量转化过程中起着重要作用。该研究以藏北5种不同类型高寒草地(高寒草甸、高寒草原、高寒草甸草原、高寒荒漠草原和高寒荒漠)为研究对象, 利用热裂解气质联用技术(Py-GC/MS)分析不同类型草地土壤有机质化学组成, 并建立其与土壤蛋白酶和脲酶活性之间的相互关系。结果表明, 5种高寒草地土壤(0-15 cm)的酶活性表现出一定差异性, 高寒荒漠草原土壤的脲酶活性显著高于蛋白酶活性, 而其余类型高寒草地的脲酶和蛋白酶活性之间的差异未达到显著水平; 蛋白酶活性在5种高寒草地土壤之间的差异显著, 而脲酶活性在5种草地土壤之间的差异未达到显著水平。相关分析发现, 土壤蛋白酶活性与土壤有机质烷烃、烯烃和芳香烃的相对丰度和糠醛:吡咯的值密切相关, 土壤脲酶活性与土壤有机质化学组成之间相关性未达到显著水平。综上所述, 高寒草地类型和土壤有机质化学组成是影响高寒草地土壤蛋白酶活性的重要因素, 而对土壤脲酶活性的影响均未达到显著水平, 其影响因素有待进一步深入的研究。     

基于无人机多源遥感数据的亚热带森林树种分类

树种多样性是生态学研究的重要内容,树木的种类和空间分布信息可有效服务于可持续森林管理。但在复杂林分条件下,获取高精度分类结果的难度大。而无人机遥感可获取局域超精细数据,为树种分类精度的提高提供了可能。基于可见光、高光谱、激光雷达等多源无人机遥感数据,探究其在亚热带林分条件下的树种分类潜力。研究发现:(1)随机森林分类器总体精度和各树种的F1分数最高,适合亚热带多树种的分类制图,其区分13种类别(8乔木,4草本)的总体精度为95.63%,Kappa系数为0.948;(2)多源数据的使用可以显著提高分类精度,全特征模型精度最高,且高光谱和激光雷达数据显著影响全特征模型分类精度,可见光纹理数据作用较小;(3)分类特征重要性从大到小排序为结构信息,植被指数,纹理信息,最小噪声变换分量。     

水位控制对农田泥炭藓产量的影响

为明确不同水位控制下农田土壤因子与泥炭藓产量之间的关系,解析影响泥炭藓产量的主要土壤因子,以贵州省龙里县水苔村种植年限相同的泥炭藓为研究对象,分析不同水位条件下泥炭藓生理生态指标与土壤因子的特征,并结合冗余分析,讨论水位和土壤因子的交互作用对泥炭藓生理生态指标的影响。结果表明：水苔村种植泥炭藓有1科1属5种,其中泥炭藓原亚种(Sphagnum palustre L. ssp.palustre)为优势种。泥炭藓生理生态指标均随水位升高逐渐上升,表明高水位有利于泥炭藓生长;土壤含水量(SWC, Soil Water Content)和孔隙度(STP, Soil Porosity)随水位升高逐渐增大,表明水位升高有助于增强土壤透水、透气及蓄水保墒能力;总氮(TN, Total Nitrogen)、总磷(TP, Total Phosphorus)、总钾(TK, Total Potassium)、有效磷(AP, Available Phosphorus)随水位升高逐渐降低,表明水位升高加速氮磷钾等营养元素淋失;脲酶(URE, Urease)和过氧化氢酶(CAT, Catalase)随水位升高逐渐...     

贵州省浮萍形态学鉴定与遗传多样性分析

为调查贵州省浮萍种间亲缘关系及变异情况, 研究在贵州省辖9个地级行政区的多处水环境中共采集到 41份浮萍种质, 通过形态鉴定这些种质中33个属于绿萍属(Lemna), 6个属于紫萍属(Spirodela), 2个属于斑萍属/兰氏萍属(Landoltia)。利用叶绿体atpF-atpH间隔序列和rpS16内含子序列进行分子生物学分析和鉴定, 41份浮萍种质聚类到Lemna aequinoctialis、Lemna minor、Spirodela polyrhiza和Landoltia punctata 4个种。atpF-atpH间隔序列和rpS16内含子序列的单倍型多样性分别为0.98700和0.64700, 群体突变率分别为0.15380和0.14334, 平均每kb核苷酸差异数为47.20000和61.72200, 核苷酸多态性分别为0.08725和0.09158。研究讨论了中国亚热带温润季风地区浮萍的遗传多样性, 为浮萍亲缘关系分析提供了依据, 也为亚热带湿润季风气候地区植物的种属鉴定及资源化利用奠定了基础。     

氮添加对杉木苗期磷转化和分解类真菌的影响

持续增加的氮沉降加剧了森林土壤氮磷养分失衡, 并且已成为当前生态学领域关注的热点。真菌作为土壤中主要的微生物, 在维持养分平衡, 促进植物生长过程中发挥着不可忽视的作用。该研究以杉木(Cunninghamia lanceolata)土壤为研究对象, 通过施加硝酸铵模拟大气氮沉降, 设置对照(CK, 0 kg N·hm^-2·a^-1)、低氮(LN, 40 kg N·hm^-2·a^-1)和高氮(HN, 80 kg N·hm^-2·a^-1) 3个处理, 利用高通量测序并结合FUNGuild真菌功能预测, 研究亚热带地区杉木土壤真菌群落结构和功能对氮沉降的响应。结果表明: 氮添加降低了杉木幼苗的生物量和叶片磷含量。在杉木土壤中, 子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)是真菌群落在门水平上的优势类群, 三者的相对丰度约占整个真菌群落的76.71%-86.72%。短期氮添加对真菌门水平物种组成的影响不显著, 但LN处理较对照处理显著提高了球囊菌门(Glomeromycota)的相对丰度。在目水平上, 与对照相比, LN处理也显著提高被孢霉目(Mortierellales)的相对丰度, HN处理显著增加银耳目(Tremellales)的相对丰度, 但显著降低粪壳菌纲(Sordariales)的相对丰度。并且LN处理显著提高了土壤有效磷含量, 且与被孢霉目和球囊菌门的相对丰度呈显著正相关关系, 表明氮添加可能通过改变与磷转化相关的真菌类群来维持杉木生长的磷有效性。此外, LN处理显著降低了腐生营养型真菌的相对丰度, 但是显著增加了丛枝菌根真菌的相对丰度。总之, 土壤真菌功能类群可以通过改变不同功能类群相对丰度来参与土壤养分循环。     

氮添加促进丛枝菌根真菌和根系协作维持土壤磷有效性

磷是亚热带地区植物生长的主要限制营养元素, 而氮沉降量的增加会降低土壤磷的有效性。该研究以微生物和植物细根为重点探究土壤磷转化, 揭示氮沉降背景下低磷有效性土壤的磷供应及生产力维持。通过在福州长安山模拟氮沉降实验, 设置对照(0 kg·hm^-2·a^-1)、低氮(40 kg·hm^-2·a^-1)和高氮(80 kg·hm^-2·a^-1) 3个处理, 收集杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗的土壤和根系样本, 综合分析土壤磷组分和养分含量、土壤微生物特征和植物根系特征。结果显示, 与对照处理相比, 低氮处理显著增加土壤易分解态有机磷、中等易分解态无机磷和闭蓄态磷含量, 但是显著降低原生矿物态磷和中等易分解态有机磷含量; 而高氮处理对土壤磷组分无显著影响。冗余分析表明, 土壤酸性磷酸酶活性、丛枝菌根真菌的相对丰度、土壤微生物生物量磷含量和根系生物量是解释土壤磷组分变化的重要微生物和植物因子。方差分解分析发现植物根系特征-土壤微生物特征共同解释了土壤磷组分变化的57%, 并且通过相关分析发现丛枝菌根真菌的相对丰度和根系生物量呈显著正相关关系。综上所述, 低水平的氮输入促进土壤丛枝菌根真菌的定殖, 丛枝菌根真菌和杉木根系通过协作促进中等易分解态有机磷和原生矿物态磷向易分解态磷的转换, 维持了杉木幼苗的生长。     

草地贪夜蛾生殖行为及其昼夜节律研究

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是当前跨国迁飞性重大害虫,云南是其重要虫源地及其向内地迁移的重要通道。生殖行为是性选择和物种进化的重要基础,基于生殖行为的害虫监测和防治策略也有重要价值。本研究模拟自然条件下可能出现的择偶情况,采用永久配对和每日更换配偶两种处理,对草地贪夜蛾成虫一生（约10 d）的生殖行为和节律进行了连续观测。结果表明,该蛾在羽化当日（0日龄）即出现召唤和求偶行为但无交配发生,在1日龄开始出现交配行为并在2日龄开始产卵,从2日龄到6日龄期间一直保持了较高的生殖活动,之后开始下降。雄虫求偶与雌虫召唤在节律上有较高的同步性,交配高峰多出现在召唤和求偶高峰之后。每日更换配偶与永久配对相比,雌蛾表现出较高的求偶频率和持续时间,较高交配比率和频率。雌虫在遇到新配偶或与新配偶交配后,会延缓产卵或下调产卵速率。从性选择理论来看,这些行为策略将有助于雌虫获得物质或基因利益,值得进一步探究。交配次数、召唤时长与雌虫寿命之间相关性不显著,但前5 d产卵速率与雌虫寿命间存在显著负相关,即早期产卵量较高的雌虫寿命较短,符合早期繁殖-后期存活基因拮抗假说。     

桂花植冠的枝系构型分析

采用Strahler法对福建省石峰寨风景区内的不同生长发育阶段桂花(Osmanthus fragrans)的枝系构型进行了统计分析。结果表明:桂花的分枝格局参数,除总体分枝率和逐步分枝率SBR1:2无显著变化外,其余参数因发育阶段的不同,均发生不同程度的变化。枝系构型的比较分析表明:成树阶段高生长不明显,以拓展上层空间为主,幼苗阶段表现出高生长,幼树阶段则表现出从高生长向横向生长过渡的趋势。通过分析叶片配置发现:在不同枝系上,叶片均集中于植冠内一级枝和二级枝上;叶片的大小从幼苗、幼树到成树阶段逐渐增大。这些说明桂花在不同生长发育阶段,枝系构型表现出一定的可塑性,反映了不同的适应对策。