冠状病毒的新成员--SARS-CoV的基因组特性

2003年3月,人类发现一种新的冠状病毒SARS-CoV,这种病毒是非典型性肺炎(SARS)的病原体。SARS-CoV的基因组序列已经由包括中国科学家在内的全世界的科研人员测定完成。该文对国际报道的SARS病源的基因序列进行了收录,阐述了SARS-CoV基因组的基本特性：SARS-CoV的基因组长约28-30kb,与冠状病毒科的基因组长度相符合,其中包括11个编码序列,基因组的组织方式也与其他冠状病毒类似,从表面蛋白(S蛋白)、外膜蛋白(M蛋白)和核蛋白(N蛋白)上看,SARS病毒与其他冠状病毒的对应蛋白进化关系接近。同时发现,在某些区域,SARS病毒的基因序列与其他冠状病毒存在相当大的差异,具有自身比较保守的基因组序列结构。而且氨基酸的序列也与其他冠状病毒有很大程度的不同。基因信息的冗余分析表明,SARS-CoV具有较低的冗余度,即发生变异的可能性比较大。虽然SARS-CoV外表与冠状病毒类似,亲缘关系未超出冠状病毒科界限,但由于蛋白基因与氨基酸的序列与其他冠状病毒有本质不同,因此可能不是其他冠状病毒的变异体,而是一种与冠状病毒类似、但早已独立存在、此前未被人类所认识的新病毒。     

冗余概念的界定与冗余产生的生态学机制

冗余是指这样的生命实体,由于其存在,导致生物个体、种群、群落乃至生态系统水平上的对人类有益的功能输出降低,通过管理措施或育种手段剔除这部分‘冗余’实体,个体、种群、群落乃至生态系统水平上对人类有益的功能就会得到加强,我们把这样的生命实体叫做冗余。或者简单地说,冗余是指对目标产量输出构成影响的各种水平的生物有机体过多或过于庞大的部分。冗余的产生过程是整个生命有机体的总体功能扩展过程,冗余的产生和存在,有助于增强有机体的稳定性,提高其适应自然环境波动的能力。根据其影响的水平,冗余可发生在个体、种群及群落等水平上。植物在个体及群体水平上的补偿及超补偿可以通过剔除各生命系统中不同水平上的冗余实现,即剔除冗余有助于目标物种或目标器官产量的提高,并且这种提高是以对波动环境适应能力和抗扰动能力的降低为代价的。     

多花菜豆和蚕豆花的冗余与适应

采用人工干扰方法,探讨多花菜豆和蚕豆花的冗余及其对不可测干扰的适应。结果表明,多花菜豆和蚕豆的花序、花的时间冗余和花的数量冗余,保证了总有一部分花序和花能避开外界因子的干扰而结荚。多花菜豆受干扰与未受干扰(对照)植株的花有效率均为2．2％;而受干扰植株的花序有效率为29．0％,比对照(15．9％)增加近1倍。对蚕豆连续摘除开放的花朵和连续摘除嫩荚这两种处理与对照的单株平均结荚数十分接近。分别为3．2、3．1和3．1。多花菜豆花序上部的花和蚕豆花序中较小的花常常凋落不结实,表现出花的自疏现象,所谓的无效花,但当分别只保留上部花和小花时,它们即可成为结荚的有效花。另外,研究表明,即使给多花菜豆和蚕豆提供充足的养分,每个花序的平均结荚数并无明显增加,说明养分不是产生大量无效花的主要原因。多花菜豆和蚕豆所开的大量花是一种备用。不是多余的或可有可无的,是对付外界随机干扰的一种适应;其花序和花的时间冗余以及花的数量冗余在个体繁殖和物种延续中起着关键性作用。     

浙江普陀山岛森林凋落物动态与微气候的关联性

森林凋落物动态是森林生态系统过程中的重要组成部分, 探索森林凋落物动态特征与微气候间的关系, 对深入了解生态系统变化过程运行机理具有重要意义。该研究以浙江普陀山岛典型森林类型枫香(Liquidambar formosana)林、天竺桂(Cinnamomum japonicum)+红楠(Machilus thunbergii)林、马尾松(Pinus massoniana)林、青冈(Cyclobalanopsis glauca)林、台湾蚊母树(Distylium gracile)林为研究对象, 探究森林凋落量与微气候的关系。结果表明: 1)森林年凋落量介于3.45-5.36 t·hm^-2·a^-1, 年凋落量各组分比例表现出不同的组成特征, 森林类型与森林月凋落量无关。2)森林月凋落量动态模式主要呈双峰型和三峰型, 凋落峰值和风速峰值趋势相一致, 主要集中在台风干扰较大的4、7、12月份。3)冗余分析结果表明, 影响不同组分月凋落量的微气候因子不同: 月总凋落量、叶凋落量、果凋落量和碎屑凋落量的主要控制因素均为空气温度, 随空气温度的升高而增大; 枝凋落量的主要影响因素是森林上层风速, 同样起着显著的正向作用; 花凋落量与空气湿度之间呈负相关关系。森林年凋落量各组分所占比例存在差异, 森林月凋落量和森林类型无关, 主要与空气温度、空气湿度、森林上层风速等微气候因子有关。     

小莫合流域受创野苹果根萌数量特征的环境驱动力分析

根萌是受创野苹果Malus sieversii (Ldb.)Roem植株的修复剂, 环境因子是影响根萌萌发的重要驱动力。以伊犁河谷南侧山坡的野苹果植株为研究对象, 通过对样地内野苹果根萌蘖状况进行调查, 运用传统统计学和冗余分析相结合的方法, 探讨影响根萌萌发的环境驱动因子, 为该区生态系统的修复和珍稀濒危种质资源的抢救提供了初步的理论依据。研究表明: (1)埋深、草高、埋粗、温度、郁闭度、地径是影响野苹果根萌的主要驱动因子, 环境解释量累计达79%; (2)6个主要驱动因子对根萌数量特征重要性排序: 草高＞埋深＞郁闭度＞地径＞温度＞埋粗; (3)根萌个数与野苹果母树的地径、根系埋粗、温度呈正相关关系, 与草高、埋深、郁闭度呈负相关关系, 揭示了地径、埋粗、温度在一定范围内的增大是利于根萌萌发的正向驱动力, 而草高、埋深、郁闭度则为抑制根萌萌发的逆向驱动力。     

小叶锦鸡儿防风固沙林稳定性研究

针对科尔沁沙地小叶锦鸡儿固沙林在持续高温干旱条件下出现稳定性波动的问题。选择2、5、15、35a人工群落和天然群落进行对比研究。探讨了人工小叶锦鸡儿防风固沙林物种多样性在35a间的变化以及对大气持续干旱的抵抗力和对外界干扰的恢复能力。流动沙丘固定后,固沙林内草本植物迅速侵入。其后则缓慢发展并处于相对稳定状态。植物种类数保持在20～23种。但在人工固沙群落中1年生植物在种类数和数量上始终处于优势地位。而天然群落则是多年生植物占优势。人工固沙群落物种多样性指数逐年提高。但明显低于天然群落。在受到大气持续高温干旱的干扰时。人工群落土壤条件极度恶化。出现了明显的干沙层。最深达140cm。叶片含水量极度降低。植物生长停止。沙地植物群落对牲畜取食均具有一定的补偿的能力。在啃食较轻时表现为超补偿现象。通过建立数学模型分析。人工群落个体的补偿点和超补偿点明显低于天然群落。采用冗余理论对植物群落稳定性机制进行了论述。认为冗余结构的变化是导致群落稳定性变化的内在原因。对现有人工小叶锦鸡儿固沙林的稳定性进行了评价。并认为15a左右人工固沙林正处于相对稳定并缓慢发展状态。对于稳定的人工固沙群落应具备以下条件：(1)适于当地环境条件;(2)对外界干扰具有一定的抵抗性和恢复性;(3)具有正常生长发育和自我更新能力;(4)有较为完善的种群结构。     

放牧和刈割对大针茅草原土壤微生物群落结构及多样性的影响

放牧和刈割是内蒙古草原的两种主要利用方式,然而,长期放牧和刈割对大针茅草原土壤微生物群落的影响知之甚少,因此,以内蒙古大针茅草原为研究对象,设置放牧和刈割两种利用方式,以围封不利用为对照,基于高通量测序技术,研究大针茅草原在不同利用方式下土壤微生物组成及多样性的变化,并结合土壤理化因子进一步探究土壤微生物群落组成的主要影响因素。研究结果表明：不同利用方式下土壤细菌α多样性指数无显著差异,而刈割显著提高了土壤真菌Observed＿species、Chao1和ACE指数;土壤细菌群落的优势菌门是变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),土壤真菌群落的优势菌门是子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota),不同利用方式下部分微生物类群的相对丰度差异显著,放牧显著提高了细菌群落的变形菌门、疣微菌门(Verrucomicrobia)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度,刈割显著提高了真菌群落的担子菌门(Basidiomycota)相对丰度,此外,放牧和刈割均显著降低了厚壁菌门(Firmicutes...     

北京市自然保护地生态效益及其影响因素

自然保护地是生物多样性丰富区域,发挥着水源涵养、防风固沙等重要的生态效益。北京市共5类79处自然保护地,是首都重要生态屏障,但自然因素和人为干扰对自然保护地生态效益具有重要影响。本文核算了北京自然保护地的5种典型的生态效益,使用单因素方差分析比较了不同类型自然保护地生态效益的差异性,并基于冗余分析法（RDA）探究了2种自然因素（年均气温和年降水量）和4种人为因素（人口密度、建设用地比例、耕地比例和道路密度）对生态效益的影响。结果表明：1）北京自然保护地总体生态效益：北京自然保护地生境质量高,生境质量指数均值高达0.88;其它4项可价值化的生态效益中,水源涵养价值最大,固碳价值最低。2）各类自然保护地之间生态效益比较：除生境质量外,其它4个生态效益的总效益,自然保护地和森林公园显著高于其它3类自然保护地;湿地公园的生境质量显著低于其它4类保护地,而这4类保护地之间生境质量并无显著差异;从水源涵养的生态效益来看,风景名胜区和地质公园显著低于其它3类自然保护地。3）人为干扰因素（影响水平为38.92%）对生态效益的影响程度远高于自然因素（影响水平为16.63%）;防风固沙、水土保持和固碳效益主要受人为干扰影响,而生境质量同时受到自然因素和人为因素的影响,水源涵养则主要受到自然因素的影响。4）基于冗余分析,北京自然保护地可分为3个类群：水源涵养型、高质量栖息地型、其它生态效益型（包括防风固沙、水土保持和固碳）。本研究可为服务于北京保护地管理,提升北京自然保护地的生态效益。     

旅游景区低碳行为绩效及其驱动机制——以世界遗产地张家界为例

旅游景区低碳行为直接影响世界遗产地生态环境系统与社会经济系统协同有序发展.本研究构建了包括5个一级变量和38个二级变量的低碳行为绩效(LCBP)指标体系,系统评估世界自然遗产地张家界市的景区(点)低碳行为绩效;采用单因素方差分析方法和邦弗朗尼多重比较检验方法,比较不同等级景区(点)低碳行为绩效;通过冗余分析和Monte Carlo Permutation,提取能显著影响景区低碳行为绩效的关键驱动因子.结果表明: 研究区32个景区(点)的低碳行为表现总体良好(3.10);低碳设计、日常节能、节水管理、废弃物减量和低碳意识的绩效组均值分别为0.49、0.74、0.24、1.51、0.11;在所有被调查的景区中,黄龙洞景区低碳行为绩效独占鳌头(4.193),贺龙故居则排名垫底(2.400).5A、4A和3A景区(点)与非A景区(点)的低碳行为得分并未呈现显著的梯度差异,仅有11项指标存在显著差异.景区投资者、景区管理处、游客和地方政府的压力是景区低碳行为的主要驱动因素.     

猫儿山不同海拔植物群落树木构型差异及其影响因子

通过对猫儿山海拔梯度上常绿阔叶林(低海拔,1100 m)、常绿落叶阔叶混交林(中海拔,1500 m)和常绿针阔叶混交林(高海拔,1900 m)3种典型植物群落中乔木层植物构型性状以及环境因子的测定,分析乔木层植物构型性状在3个群落间的变异规律及其影响因素.结果表明:随海拔升高,乔木层树冠面积、45 cm基径、胸径和叶片聚集度持续增加,树高、枝下高和树冠厚度先增加后减小;枝条伸展方向表现为在低海拔群落中水平枝条比例最大,高海拔群落次之,中海拔群落最小;中海拔群落中乔木层植物构型性状之间的相关性更强.冗余分析表明,土壤有机质和总辐射是乔木层植物构型性状变异的主要环境影响因素,它们分别解释了构型性状39.6%和23.9%的变异.土壤有机质对树冠面积和枝下高影响较大,总辐射对胸径和45 cm基径影响较大,且都呈正相关.猫儿山乔木层植物在不同海拔群落间存在构型分异,影响乔木层植物构型变化的主要环境驱动力是土壤有机质和总辐射.