黄土丘陵区9种群落共存种干旱胁迫下抗氧化酶的响应

通过盆栽试验,以9种黄土丘陵区撂荒演替中期群落共存种(猪毛蒿、中华隐子草、小花棘豆、冰草、无芒隐子草、铁杆蒿、达乌里胡枝子、茭蒿和白羊草)为研究对象,测定其生长季中(8~10月)重度和中度干旱胁迫及适宜水分条件下(分别为45%~50%、60%~65%和75%~80%的田间持水量)活性氧清除酶(SOD、CAT、POD、APX)活性以及MDA含量的变化,分析土壤干旱程度、植物和生长季三因素对上述各生理指标的影响,研究群落共存种对土壤水分变化的响应,揭示水分变化后群落共存种的群体效应和植被演替的植物生理生态机制。结果表明:(1)9种群落共存种的SOD、CAT、POD、APX活性以及MDA含量存在显著的种间差异,生长季中(8~10月)以及不同水分条件下也存在显著差异。(2)达乌里胡枝子SOD活性、白羊草CAT活性、中华隐子草POD活性以及小花棘豆的CAT、POD和APX活性均相对较高,而且达乌里胡枝子的MDA含量较低;生长季中(8~10月)9种群落共存种的SOD、CAT和POD活性逐月下降且MDA含量进入10月后也有所下降,说明生长旺季耐旱性指标的生理活性较高;与POD和CAT活性相比,9种群落共存种的SOD和APX活性在重度干旱胁迫下显著提高,显示SOD和APX活性对于干旱胁迫具有较好的响应能力。(3)达乌里胡枝子和小花棘豆具有较高的SOD、APX活性和较低的MDA含量,说明达乌里胡枝子和小花棘豆的耐旱性相对较强,在土壤水分较低时,其在群落中的相对多度可能会有所上升。(4)9种群落共存种在演替序列上以前期种的SOD和APX活性相对较低,而演替后期种相对较高,表明演替后期的植物较为耐旱。     

紫胶园异质性栖境下的蚂蚁共存机制

为了弄清紫胶园中蚂蚁群落共存的机制,在云南省墨江县雅邑乡紫胶园中调查了蚂蚁群落组成、蚂蚁发现及掌握食物资源的能力,并探讨了蚂蚁身体大小与其在不同栖境类型中发现食物能力的相关性.紫胶园中共存的6种主要蚂蚁类群为飘细长蚁、粗纹举腹蚁、立毛举腹蚁、黑可可臭蚁、邻居多刺蚁和巴瑞弓背蚁.6种蚂蚁头宽(x)与后足长(y)呈异速生长关系,其回归方程为y=0.56+1.02x+5.97x²-10.85x³.不同种类蚂蚁在不同的栖境中发现食物资源的实际次数和相对次数均存在显著差异,但其实际掌握食物资源的次数无显著差异.头宽、身体大小指数大的蚂蚁发现简单栖境中食物资源的能力强,头窄、后足短、身体大小指数小的蚂蚁发现复杂栖境中食物资源的能力强.栖境的异质性使蚂蚁共存,身体较小的蚂蚁生活于复杂栖境中,身体较大者则生活于简单栖境中;数量占优势的蚂蚁类群不能占据所有资源,从而给其他种类蚂蚁获得资源的机会,实现共存.     

水盾草在中国的分布特点和入侵途径

水盾草(Cabomba caroliniana)是原产南、北美洲的水生植物,近年来在野外调查中发现它在中国已经成为归化植物。通过华东、华南和华中地区的实地考察,调查点共300多个,覆盖我国东南沿海及华中10省（市、区）80多个县（市）。结果发现有水盾草分布的点67个。目前水盾草在中国分布于浙江北部的杭嘉湖平原和宁绍平原、江苏南部的太湖流域及上海西部的淀山湖附近的河网地带。从地理纬度上看,自29°33′7″N（建德梅城）至31°35′2″N（常熟昆承湖）;主要的水域类型为一些水流缓慢、水位稳定的小河道和中小型湖泊。在水盾草所处的沉水植物群落中,共调查到大型沉水植物8科18属21种,常见种为苦草(Vallisneria natans)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、黑藻(Hydrilla verticillata)、菹草(Potamogeton crispus),这些也是浙北、苏南地区水域主要的水生植物。根据水盾草与各个种的种间相遇百分率来看,金鱼藻最高,为51.33%,其次为苦草、黑藻和菹草,分别为45.05%、36.56%、35.64%。可见相对其他水生植物群落而言,由这些种所组成的水生植物群落更易为水盾草所侵入。从各个分布点水盾草所处状态来看,有些点的水盾草已成为群落的优势种,有的刚刚定居,还有的则仍处于零星漂浮状态,这也表明水盾草在我国仍在进一步扩散之中。根据水盾草种子无成熟的胚及植株对脱水的敏感性,推测中国的水盾草最初可能是作为水族馆观赏水草引进而逸生的。从原产地水盾草分布纬度范围、适生环境、气候条件,结合其在我国的分布特点分析,水盾草在我国尚有很大的扩散空间,为了避免类似凤眼莲(Eichhornia crassipes)那样的事件在中国重演,必须引起有关部门及科技人员对水盾草的重视。     

两种果蝇成虫与幼虫期的竞争及其对二者共存的影响

昆虫均为完全或不完全变态发育,其幼虫和成虫阶段往往有着不同的资源需求。研究昆虫在幼虫和成虫阶段的生态位和适合度,有助于提升我们对昆虫物种共存和群落构建的认识。黑腹果蝇(Drosophilamelanogaster)和伊米果蝇(D.immigrans)是全球广布的两种果蝇,它们常常发生在相同的季节,且均在腐烂的水果上产卵,幼虫寄生在其中完成生长发育。本研究通过转瓶实验评估了这两种果蝇在连续竞争过程中的内禀增长率和种内与种间竞争系数,并进一步检验了它们的成虫对产卵场所,以及幼虫对食物的竞争强度,据此计算了两个物种在成虫和幼虫阶段的生态位分化与适合度差异,在当代物种共存理论的框架下分析了影响两种果蝇共存的关键因素。结果表明,连续饲养过程中,黑腹果蝇表现出更高的适合度,大概率会竞争排斥掉伊米果蝇。具体而言,两种果蝇在幼虫和成虫期均有极大的生态位重叠,虽然伊米果蝇成虫对产卵场所有着更高的利用率,黑腹果蝇的幼虫在生长发育阶段对饲料有着更高的利用率,但两种果蝇在成虫、幼虫阶段竞争的结果更多地取决于谁先占据资源。本研究表明昆虫在不同发育阶段对资源利用率的变化会在一定程度上影响它们共存的可能性。     

7种荒漠啮齿动物食物组成与消化道长度的比较

对荒漠地带几种啮齿动物在自然环境中夏季主要食物组成以及消化道长度的适应性变化进行了比较。三趾跳鼠(Dipus sagitta)、五趾跳鼠(Allactage sibirica)、子午沙鼠(Meriones meridianus)和红耳鼠兔(Ochotona erythrotis)胃内的主要食物成分为当年生植物嫩茎、叶和部分灌木韧皮部分，灰仓鼠(Cricetulus migratorius)及黑线仓鼠(C．barabensis)食物组成中种子、花和浆果以及昆虫出现较高的频率，小家鼠(Mus musculus)的食物构成以种子类为主，与食物组成相适应，总消化道和各器官长度存在明显的种间差异，而且各器官间盲肠和大肠长度的种间差异明显大于小肠的种间差异，胃和盲肠及其内容物的重量也存在显著的种间差异，但小肠和大肠及其内容物重量的种间差异则不显著。其结果验证了下述假设：栖息于同一生境的植食性小哺乳类具有不同食物资源利用模式，而同域共存物种消化道形态结构的差异是对食物资源利用种间权衡的功能反应[动物学报49(2)：171—178，2003]。     

神农架地区4种啮齿类食性及脏器形态差异比较

生活在同一地域的物种,会因强烈的资源竞争而产生生态位重叠与分离,从而实现相互共存。以神农架地区啮齿动物为研究对象,比较分析不同啮齿类食性、脏器重量及消化道形态差异,探索其共存机制及其生理生态学上的适应策略。食性上,安氏白腹鼠(Niviventer andersoni)、社鼠(N.confucianus)、高山姬鼠(Apodemus chevrieri)、中华姬鼠(A.draco)均为杂食者,但各自喜食偏好不同,安氏白腹鼠的食物组成以植物枝叶和种子为主,社鼠、高山姬鼠和中华姬鼠的食物组成均以种子和动物性食物为主。与各自生态习性及其食性相适应,不同啮齿动物的脏器重量及消化道形态发生相应的变化。脏器重量上,不同啮齿动物心鲜重、肺鲜重、脾鲜重和干重无显著差异,其它指标差异显著。安氏白腹鼠的心干重、肺干重、肝鲜重和干重、肾鲜重和干重显著大于社鼠、高山姬鼠和中华姬鼠。消化道形态上,不同啮齿动物盲肠长、净鲜重和干重无显著差异,其它指标差异显著。其中,胃含内容物鲜重、净鲜重和干重,盲肠含内容物鲜重,大肠长、含内容物鲜重、净鲜重和干重均以安氏白腹鼠具较大值,但各自变化趋势不同;小肠长、含内容物鲜重、净鲜重和干重则以社鼠具较大值。且同属姬鼠属的高山姬鼠和中华姬鼠脏器重量及消化道形态各指标间均无显著差异。由于小泡巨鼠和猪尾鼠数量较少,未进行统计分析。以上结果显示:食物资源利用上的分化有利于安氏白腹鼠与其近缘物种社鼠及其他鼠类的同域共存,且为适应不同的食物资源利用模式,其脏器及消化道形态也发生了适应性的变化;同域分布的近缘物种高山姬鼠、中华姬鼠则有可能采取其它策略而非食物资源分化模式实现共存。     

大型食草动物的聚群规则:印度西部热带干旱森林中有蹄类动物局域和区域尺度的多样性格局

竞争能够塑造自然群落并由其给出可用备择模型检验的一般性聚集规则。关于多种动物集合的竞争结构证据至今还非常少见,我们给出了一个备择模型分析用于检验印度西部热带干旱森林中当地5种大型食草类动物(花鹿Axisaxis,印度大蓝羚Boselaphustragocamelus,水鹿Cervusunicolor,印度瞪羚Gazellabennetti,野猪Susscrofa)是否符合一般性集合规则。使用蒙特卡罗模拟分析了动物的生态位重叠和身体大小比率的类似性,结果表明当地这些种的集合不是竞争结构决定的,其内部阶元结构处于亚最适种丰富度。另外2种有蹄类(印度黑羚Antilopecervicapra,四角羚羊Tetracerusquadricornis)属于地域性种库的组成部分,但缺失于这种集合;身体大小组合在地域性物种集合中不是随机的,然而在当地集合中能够通过随机性机会获得。对于观察到的类型,我们认为由于灭绝留下的统计学空缺似乎最能解释现存集合。由于天敌(大型食肉类)能够减少猎物物种的种间竞争,使得这种无规则生态位配置具有成立的可能性。由于对四角羚羊(T.quadricornis)的生物学和保护现状知之甚少,未将该种包括在该聚集中。我认为对这类较少被人类了解的物种其保护问题被忽视了,今后获得这些稀少的地方特有物种的生态学资料是一项紧急课题.     

从合作的进化探讨植物与传粉者的相互作用

合作的进化为研究植物–传粉者相互关系提供了新的视角。植物与传粉者通过"报酬换服务"建立种间合作关系。这一合作关系从建立、维持到解体面临着3个关键问题:(1)在植物和传粉者不了解对方质量信息时,双方如何选择出最适伙伴,进而建立合作关系;(2)合作方如何限制欺骗策略(比如,盗蜜和欺骗性传粉)的扩散以维持合作关系;(3)什么过程可导致传粉合作关系的解体。植物与传粉者间信号博弈或筛选博弈可促进二者合作关系的建立。面对欺骗策略,传粉者和植物分别采用伙伴选择机制和防御机制加以应对。合作者与欺骗者的稳定共存也有助于植物–传粉者合作的维持。从合作转向对抗、转向新的伙伴和合作放弃3个过程可导致植物–传粉者的合作关系的解体。植物与传粉者合作关系的理论预期已经得到了部分实验结果支持,深化了我们对植物与传粉者合作过程中关键机制的理解。在今后的研究中,需要进一步探讨以下问题:(1)传粉者对植物信号诚实性的选择作用和植物对传粉者的筛选作用;(2)植物与传粉者各自应对欺骗策略的可能机制及其相对重要性;(3)合作者与欺骗者稳定共存的机制;(4)植物与传粉者合作系统对全球变化的响应。     

海南岛霸王岭热带低地雨林树木的空间格局

树木空间格局及其形成过程是物种共存及生物多样性维持机制研究的一个重要方面。该文以海南岛两个1 hm ²的典型热带低地雨林老龄林森林动态样地为基础, 通过4个点格局模型(均质Poisson过程、异质Poisson过程、均质Thomas过程和异质Thomas过程)模拟扩散限制和生境异质性作用对树木空间分布格局的影响, 并分析不同空间尺度下(< 2 m, 2-5 m, 5-10 m, 10-15 m, 15-20 m和20-25 m)不同作用的相对重要性。结果表明: 热带低地雨林的所有树木总体上呈现聚集分布的空间格局, 随着尺度的增大, 聚集强度逐渐减小。树种在模拟空间分布格局最优模型中的比例由高到低分别是: 均质Thomas过程, 均质Poisson过程、异质Thomas过程和异质Poisson过程。扩散限制作用是形成热带低地雨林树木空间分布格局最重要的生态过程, 其次是完全随机作用以及生境异质性和扩散限制的联合作用, 而生境异质性的作用最小。不同空间尺度上模拟各树种空间分布格局的最优模型比例差异显著, 扩散限制作用能够在多数空间尺度上模拟多个树种的空间分布格局, 其次为随机作用; 生境异质性和扩散限制的联合作用主要在小尺度(0-5 m)影响树种分布, 而生境异质性在较大尺度(15-25 m)上影响树种的空间分布格局。     

两株黄瓜花叶病毒卫星RNA的竞争与共存研究

通过体外转录方法 ,将大小分别为 36 9nt和 385nt的 2个黄瓜花叶病毒 (Cucumbermosaicvirus,CMV)的卫星RNAYi和Yns共同与不含卫星的辅助病毒株CMV_CNa进行假重组 ,接种CMV系统寄主心叶烟。结果表明 :在接种5d的接种叶上同时检测到卫星RNA_Yi和卫星RNA_Yns;在系统叶上 ,接种 5d和 10d亦可同时检测到 2株卫星 ;但接种 15d ,在系统叶组织中只检测到卫星RNA_Yi。再将接种 5d的接种叶扩大接种到几种不同的指示植物后 ,经dsRNA抽提 ,也只获得 1条与卫星RNA_Yi大小相符的条带。通过假重组病毒株中分别获得卫星RNA并测序 ,确定2个卫星RNA的序列没有变化。卫星RNA_Yns和Yi在辅助病毒CMV_CNa作用下 ,表现出明显的竞争性 ,它们在辅助病毒中不能形成稳定的共存关系。