根状茎型植物扁秆荆三棱对土壤养分异质性尺度和对比度的生长响应

土壤养分的空间异质性在自然界普遍存在, 而克隆植物被认为能很好地适应和利用土壤养分异质性。尽管尺度和对比度是异质性的两个重要属性, 但有关土壤养分异质性的尺度和对比度及其交互作用对克隆植物生长和分株分布格局影响的研究仍比较缺乏。在一个温室实验中, 根状茎型草本克隆植物扁秆荆三棱(Bolboschoenus planiculmis) (异名扁秆藨草(Scirpus planiculumis))被种植在由高养分斑块和低养分斑块组成的异质性环境中。实验为两种尺度处理(大斑块和小斑块)和两种对比度处理(高对比度和低对比度)交叉组成的4种处理组合。在每个处理中, 高养分和低养分斑块的总面积相同; 在所有4种处理中, 土壤养分的总量也完全相同。无论在整个克隆(植株)水平, 还是在斑块水平, 尺度、对比度及其交互作用对扁秆荆三棱的生物量、分株数、根状茎长和块茎数的影响均不显著。然而, 在斑块水平, 扁秆荆三棱在高养分斑块中的生物量、分株数、根状茎长和块茎数均显著高于低养分斑块, 而在高养分斑块中相邻分株间的距离(间隔物长)小于低养分斑块, 并且这种效应均不依赖于斑块尺度的大小和对比度的高低。因此, 在土壤养分异质性环境中, 扁秆荆三棱可以通过缩短间隔物长, 并可能通过提高根状茎的分枝强度, 把较多的分株和潜在分株放置在养分条件好的斑块中。这种响应格局体现出克隆植物的觅食行为, 有利于整个克隆对异质性资源的吸收和利用。然而, 该实验中的尺度和对比度对扁秆荆三棱分株的放置格局均没有显著效应。作者推测, 在一个更大的斑块尺度和(或)对比度范围内, 扁秆荆三棱对土壤养分异质性的响应可能不同。因此, 下一步的研究应涉及更广泛的尺度和对比度。     

基于因果网络模型的城市生态安全空间分异——以大连市为例

城市生态系统是一个脆弱而不稳定的生态系统,与自然系统相比较具有高能耗物耗、高环境污染、低自然资源储备的特点.同时,其生态安全评价也存在特有的空间特性、非线性和随机性.城市化进程的快速推进引发了众多生态环境问题,而且问题发展日趋严重.生态环境安全在城市中的空间分异现象也日益彰显.分析了PSR、DSR、DPSIR因果链结构模型的利弊,提出了一种新的生态安全评价模型-因果网络模型DPSRC模型,结合地理信息系统空间分析的方法,研究大连市生态系统健康状况,得到如下结论:①根据城市生态系统的复杂性,分析了以往链式模型的弊端,提出了网络分析模型,并且拟定"驱动力-压力-状态-响应-控制"DPSRC模型指标体系,运用模糊层次分析法(Fuzzy AHP)和综合比较法赋权并量化计算;②实地调查、收集了关于城市生态安全的数据资料,并将其数字化建立大连市生态安全指数的矢量网格数据库;③运用地理信息系统空间分析方法,揭示了大连城市生态健康状况和城市生态安全空间分异格局.     

白马雪山阴坡林线长苞冷杉(Abies georgei)种群结构特征

长苞冷杉(Abies georgei)是青藏高原特有林线树种.对白马雪山阴坡海拔4400 m以上林线0.8 hm2样地长苞冷杉种群进行每木调查,分析其种群结构、数量特征及空间分布格局.结果表明:(1)结构呈典型金字塔型,幼苗和幼树在种群中所占比重大,表现为增长型种群,种群个体数随径级的增加而减少,密度为幼苗》幼树》成年树;(2)存活曲线接近Deevy-Ⅲ型,高径级种群趋于稳定,种群具两个死亡高峰,低径级种群尤其幼苗死亡率高达90%,这是林线区的气候条件如低温、强光照、积雪及冬季冻害等综合作用的结果,种群另一死亡高峰出现于V～VI龄级,种内和种间对空间、光照和养分等生存因子的激烈竞争引起自疏,导致死亡率再度上升;(3)长苞冷杉种群各龄级空间点格局在不同尺度上表现为聚集、随机和均匀分布,以聚集分布为主,由于幼苗来源于种子库且依赖成年树的微生境,幼苗聚集强度和尺度都最大;各龄级关系密切,在不同尺度上表现出显著的相关性.     

多尺度上的多物种多格局——以莫索湾沙漠四种灌木及其生境为例

植物的生长固然与自身特性有关,也与其生境中环境要素及其它物种相互作用相互影响,牵涉到生物格局、环境格局和景观格局的相互作用,已有研究表明,这种作用具有多尺度特性.量化这3种格局的某些重要特征,将有利于理解这种尺度行为对格局的影响,甚至量化格局在多尺度上的一些特性.在古尔班通古特沙漠南缘莫索湾沙地选取相隔15km的两个200m×200m样地,以心叶驼绒藜(Ceratoides ewersmanniana)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、琵琶柴(Perosimonia soongorica)和沙拐枣(Calligonum mongolicum)及其生境地形和土壤理化性质为研究对象,联合小波分析(WAA)、点格局分析(PPA)和典范对应分析(CCA)研究莫索湾沙漠4种灌木种内的聚集性(成丛性)及其周期性、种间相互作用、边缘效应及其与生境地形和土壤理化性质的关系,发现表观上沙生植物分布非连续,但是可形成25～80m尺度范围的成丛性分布,且周期性出现,心叶驼绒藜周期为115～125m、梭梭周期为130～140m,研究表明,周期为110m的地形基频是植物成丛性周期形成的主因.琵琶柴和沙拐枣虽成丛分布,但未发现其周期,其周期可能在更大的幅度上存在;其次,东西方向的边缘量化检测结果表明:东西方向也存在功能边缘和结构边缘,不像南北边缘的位置是受到太阳辐射和遮阴作用影响,东西边缘的位置却是受到了垄状沙丘大小和地形的影响;再次,种间关系研究发现:4种灌木相互都是负相关,且在大多数尺度上是显著负相关.结果表明:荒漠植物通过成丛或聚集分布可以形成适合本物种生存的局部微生境.     

陆地生态系统物质交换模型

陆地生态系统物质交换模型是生态系统水、碳、养分循环研究的重要方向和极具发展前景的不可替代的手段.本文对近年来发展的众多陆地生态系统物质交换模型进行了归类:1)根据建模思路不同分为经验模型、过程模型和混合模型;2)根据物质传输机制的不同分为生物物理模型和生物地球化学模型;3)根据对植被结构处理方式的不同分为单层模型、双层模型和多层模型;4)根据模型应用性不同分为诊断性模型和预测性模型;5)根据构建模型的逻辑结构不同分为自下而上模型和由上而下模型;6)根据研究尺度的不同分为生态系统尺度模型、景观尺度模型和区域尺度模型;7)根据植物生理过程的不同分为光合作用模型和蒸腾作用模型.最后对不同类型模型的优缺点进行综合分析,探讨了新的发展方向.     

The fidelity of DNA synthesis by eukaryotic replicative and translesion synthesis polymerases

In their seminal publication describing the structure of the DNA double helix , Watson and Crick wrote what may be one of the greatest understatements in the scientific literature, namely that ＂It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.＂ Half a century later, we more fully appreciate what a huge challenge it is to replicate six billion nucleotides with the accuracy needed to stably maintain the human genome over many generations. This challenge is perhaps greater than was realized 50 years ago, because subsequent studies have revealed that the genome can be destabilized not only by environmental stresses that generate a large number and variety of potentially cytotoxic and mutagenic lesions in DNA but also by various sequence motifs of normal DNA that present challenges to replication. Towards a better understanding of the many determinants of genome stability, this chapter reviews the fidelity with which undamaged and damaged DNA is copied, with a focus on the eukaryotic B- and Y-family DNA polymerases, and considers how this fidelity is achieved.     

北京松山自然保护区天然油松林不同龄级立木的空间点格局

采用点格局分析法对油松不同龄级个体的分布格局及其相互关系进行了研究.结果表明,油松不同龄级密度差异较大,高龄级密度较大（龄级Ⅰ密度为15 株·hm^-2,龄级Ⅲ密度为924 株·hm^-2）.油松各龄级的分布格局以及龄级间的空间关联与尺度（40 m内）密切相关,在小尺度上油松各龄级趋于聚集分布,龄级间有较强的相关关联;当空间尺度大于临界值（30 m或40 m）时,油松各龄级趋于随机分布,龄级间的空间关联性减弱.     

热带季节雨林优势树种叶片和冠层尺度二氧化碳交换特征

采用叶室法和涡度相关法分析了西双版纳热带季节雨林优势树种绒毛番龙眼和大叶白颜树冠层及其叶片在不同季节的CO₂交换量,并拟合得到主要特征值.结果表明：以叶室法测得的两树种冠层最大净光合速率(P_{max A})为雨季>雨季末>雾凉季>干热季,叶片暗呼吸速率(R_d)为雨季>雨季末>干热季>雾凉季;以涡度相关法得到的两树种冠层最大净光合速率(P_{max B})为雨季>雨季末>雾凉季>干热季,而冠层呼吸速率(R_e)则是雨季>干热季>雾凉季>雨季末.两种方法得到的不同季节植物冠层最大净光合速率相差0.9～2.0 μmol·m^-2·s^-1.     

荒漠植被植物种多样性对空间尺度的依赖

物种多样性与空间尺度的关系是植物生态学的一个研究热点。传统植物生态学研究认为种面积曲线方程中 Z值是个近似常数 ,但近期对森林和草原群落的研究表明 Z是随尺度变化的。在荒漠带选择了 10个样地 ,每个样地包括 1m2 到 1km2 的 6个空间尺度样方 ,研究荒漠地区物种多样性与空间尺度的关系。结果表明 :荒漠植被物种多样性随空间尺度的增大空间依赖性减弱 ,Z也是随尺度变化的。对荒漠植被种面积曲线 Z的研究结果支持了 Z随尺度变化的结论 ,但 Z是随尺度增加而减小 ,斜率 z值从 0 .37降至 0 .0 35 ,与草原和森林群落 Z值随尺度增加而增加的结论是相反的。     

物种生态位构建理论与双点位基因模型应用

物种生态位构建与其进化关系的研究属于生态位理论的新进展。本文就生态位构建理论做出全面的介绍。分别论述了该理论中最基本的定义(什么是生态位构建)。其进化意义(对双点位种群基因模型的分析结果)及生态位构建与环境的相互作用。主要结果有：①物种的生态位构建机制。从进化尺度上具体描述了其通过新陈代谢、活动和选择来确定自身的生态位(包括部分的创建。毁灭);②自然选择与人工选择具有进化方向异向性,生态位构建可能导致进化惯量与进化动量不同的变化规律;③生态位构建能导致有害的等位基因的修复。能支持或消除稳定的多态现象．引起不平衡等。据此．提出对未来工作的3点展望：①由于人类的生态位构建除了所有物种都具有的特性外,文化是其重要的进化源。因此可将该理论应用到人类社会学科中探讨人类的发展进程;②最初提出生态位构建是基于种群水平的,也可将其作用机制放大或缩小至各种不同的尺度研究具体问题;③由于生态位构建中两种进化方向的异向性,所以在现实的生态环境中特别突出人工选择的作用,可为品种选育和人工调控提供理论依据。