拉萨河流域耕地不同尺度土壤水分影响因子

土壤水分影响因子的尺度差异及作用是其尺度依赖性研究的基础.本文以青藏高原拉萨河流域耕地土壤为对象,通过遥感影像分析和野外调查,在全流域和小流域尺度上分别布设样点115和49个,采用土钻法分3层（0～20、20～40、40～60 cm）抽取土壤样本,获取土壤水分含量,然后运用生态学冗余分析和统计分析,筛选出影响耕地土壤水分的主要因子.结果表明： 在全流域尺度,受气候、海拔影响,土壤水分呈西南 东北递增趋势,其中,河谷区耕地受河流侧渗补给影响,下层土壤水分高于上层;在小流域尺度,耕地土壤水分随海拔升高及坡度增大而减少,土壤贮水能力随石砾含量增多而减弱.研究结果为拉萨河流域耕地向高海拔扩张、作物结构调整、土地整理及灌溉设施布设提供了重要依据.     

基于物质流分析方法的唐山市经济与环境关系的协整检验和分解

利用物质流分析方法(MFA)建立物质流账户,分析唐山市在经济 环境系统运行中物质投入量与产出量的阶段特征及物质投入和产出强度对经济发展的影响程度;使用计量经济学模型,分别对国内生产总值(GDP)、直接物质投入(DMI)和直接废弃物排放(DPO)进行单位根检验、Johansen协整检验、向量误差修正分析、脉冲响应和方差分解分析,探索了各指标之间的双向作用机制和长期关系.结果表明: 1992—2011年,唐山市DMI和DPO 均呈增长趋势,DMI的增幅高于DPO.DMI投入强度呈增长趋势,DPO产出强度呈波动下降趋势.GDP与DMI、DPO之间存在着长期稳定协整关系,指标间的作用关系经历了由波动到逐步平稳的过程.DMI与DPO在短期内会对经济发展起到较强的正向冲击作用,但是经济-环境系统会逐步消化这些影响,并对系统内外指标进行短期的动态调整,最终使系统表现出一种长期的均衡关系;经济发展受到经济规模效应的影响逐步增加.将各指标对GDP的贡献度予以分解,其中,DMI的贡献度上升,GDP的贡献度下降,DPO的贡献度变化不大.总体上,唐山市的经济发展遵循了资源型城市的传统生产轨迹,较大程度上依赖于物质投入,高能源消耗又加剧了环境污染.     

阿尔泰山南坡种子植物区系特点分析

阿尔泰山脉地处亚洲中部,斜跨中国、俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦四国国境,生态环境良好,植物资源丰富。本文在查阅文献资料的基础上,结合野外实地调查,比较了中国新疆、俄罗斯、蒙古及哈萨克斯坦阿尔泰山野生种子植物的种类、组成及其分布区类型的差异,分析了四地阿尔泰山野生种子植物的相似性与差异性。结果显示:(1)四地阿尔泰山野生种子植物资源丰富,按丰富度大小依次为:俄罗斯阿尔泰山蒙古阿尔泰山中国新疆阿尔泰山哈萨克斯坦阿尔泰山。(2)含1种和2~10种的科和属在四地阿尔泰山的科和属种都具有绝对优势。(3)四地阿尔泰山种子植物科的分布区类型均以世界分布型和北温带分布型为主;在属级水平上,以北温带分布型、旧世界温带分布型、世界分布型和地中海、西亚至中亚分布型为主。(4)四地阿尔泰山种子植物科和属的相似性系数都超过了50%,说明四地阿尔泰山的亲缘关系密切。研究表明,四地阿尔泰山种子植物区系存在一定的差异,中国新疆阿尔泰山对整个阿尔泰山的各个植物区系的接触、混合和特化起桥梁作用。     

香蕉肉桂醇脱氢酶基因的克隆及表达分析

肉桂醇脱氢酶(CAD)在木质素合成过程中起关键作用。通过RACE(rapid-amplification of cDNA ends)方法从香蕉根系cDNA均一化全长文库中获得一个肉桂醇脱氢酶基因,命名为MaCAD1(GenBank登录号为KF582533)。MaCAD1是香蕉MYB基因编码框全长cDNA,包含一个1 077bp的最大开放阅读框(ORF),编码358个氨基酸。蛋白质序列同源比对发现,其含有完整的醇脱氧酶的典型保守结构域,属于典型的CAD蛋白。系统进化树比对分析表明,MaCAD1与水稻OsCAD6(CAD39907)的亲缘关系较近。组织特异性研究表明MaCAD1基因组成型表达于香蕉各个组织。在耐病和感病品种中,MaCAD1均上调表达,但在耐病品种中MaCAD1在所有时间点相对于对照增加的倍数均高于感病品种,表明MaCAD1基因在香蕉的抗病性中起着重要作用,MaCAD1可以作为一个新的响应枯萎病侵染的标记基因。     

东乡野生稻BILs群体耐低氮性表型性状指标筛选及其综合评价

为了鉴定东乡野生稻及其后代群体的耐低氮性,研究低氮和正常氮2种处理下“协青早B//东乡野生稻/协青早B”BC₁-F₁₂回交重组自交系株高、抽穗期、穗长、有效穗数、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、结实率、千粒重和单株产量等10个表型性状,利用主成分分析和模糊隶属函数对BILs群体的耐低氮性进行综合评价.结果表明： 株系116、143和157的耐低氮性强,可作为东乡野生稻耐低氮性遗传研究和水稻耐低氮性育种的中间材料.采用逐步回归分析法建立了耐低氮性最优回归方程,筛选到株高、穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等5个性状相对值可作为水稻全生育期耐低氮性的综合评价指标.因此,在水稻耐低氮性遗传改良中,应注重对这5个性状,尤其是穗总粒数和单株产量相对值的选择.
     

广义可加模型在R中的快捷实现及蓝藻水华预测分析中的应用

广义可加模型(generalized additive models,GAM)适用于响应变量与解释变量之间的关系是非线性或非单调的数据分析,近年来在生态学中受到越来越多的关注。本文利用太湖湖泊生态系统研究站的监测数据,在RStudio集成编程环境下通过R对数据进行预处理、确定连接函数、对模型进行筛选以及评估等步骤,运用GAM分析了环境因子对微囊藻生物量的影响。结果表明,水温、总磷、化学需氧量以及电导率是影响太湖微囊藻生物量的4个关键环境因子。分析过程中,通过自编函数能有效地减少编程过程中的代码输入工作;R+RStudio是高效、快捷的编程环境。     

高原兔夏季卧栖地生境利用关键因子分析

研究阿尔金山国家级自然保护区高山草甸和高山荒漠区高原兔Lepus oiostolus夏季生境卧息地利用的主要影响因子,为高原兔的科学管理提供依据。2011—2013年夏季,累计调查高原兔卧息地5 m×5 m样方32个,另外在附近相同生境类型中设置对照样方33个。记录样方所在地的植物种数、植被盖度、植被高度、土壤硬度以及距道路的距离等指标。结果表明,卧息地和对照样方在植物种数、土壤硬度等方面差异有统计学意义(P<0.05),而在隐蔽级、植被高度、植被密度等方面差异有高度统计学意义(P<0.01)。Vanderloeg和Scavia选择指数Ei、选择系数Wi分析显示高原兔卧栖地偏好选择高度在30 cm以上、植被盖度大于30%且密度小于80株/m2,隐蔽级在10 cm以上,土质较软(6~9 kg/cm2)的小生境。主成分分析表明影响高原兔卧息地利用的主要因子依次是:植被密度(-0.898),植被盖度(-0.812)和隐蔽级(0.764)。高原兔偏爱植被高度更高、植物密度更低、隐蔽级更高、土壤较软的小生境。我们的结果为高原兔的科学管理提供了重要依据。     

思茅松HDR基因全长cDNA克隆与序列分析

1-羟基-2-甲基-2-E-丁烯基-4-焦磷酸还原酶(HDR)是甲基-D-赤藓醇-4-磷酸(MEP)途径中的最后一个酶,在植物萜类生物合成中起主控作用。该研究根据思茅松(Pinus kesiya var.langbianensis)树皮转录组数据分析结果,首先获得了思茅松HDR基因片段,然后根据所获得的基因片段设计特异引物,提取受伤后的思茅松树皮的RNA,并运用RT-PCR和RACE技术从思茅松树皮中克隆得到完整的HDR基因(Pk HDR)。生物信息学分析表明:克隆获得的Pk HDR1基因c DNA全长序列为1 876 bp,含有1个1 464 bp的开放阅读框(ORF),编码487个氨基酸。同源性分析结果表明:思茅松HDR蛋白与赤松(Pinus densiflora)HDR蛋白的相似性高达99%。亚细胞定位及结构域分析结果表明:思茅松Pk HDR氨基酸序列中包含转运肽序列(A1-A61)及植物HDR蛋白多个保守的功能位点(A143,A234,A288,A371)。系统进化分析结果表明:Pk HDR蛋白与赤松HDR蛋白的亲缘关系最为接近。半定量PCR检测结果表明:树皮的创伤促进思茅松HDR基因的表达。该研究成功克隆获得HDR基因,并确定其与松脂代谢密切相关,为阐明思茅松松脂生物合成机制和分子育种提供了参考。     

湛江5种红树林树种光合作用特性及光合固碳能力研究

应用Li-6400便携式光合作用测定系统,对湛江市特呈岛5种红树林树种的净光合速率日变化和光合作用—光响应曲线进行了测定,探讨了各树种的光合作用特性以及主要影响因子并评估其固碳能力大小。结果表明:在自然光照条件下,秋茄和红海榄叶片净光合速率(Pn)的日变化曲线呈单峰型,白骨壤、木榄和桐花树为双峰型,光合"午休"现象明显,而且峰值分别出现在10:00和14:00左右。其中,白骨壤和木榄的光合午休主要由气孔限制因素引起,桐花树主要由非气孔限制因素引起。通径分析表明,光合有效辐射(PAR)是影响白骨壤和桐花树叶片Pn的主要决策因子,而叶面大气蒸汽压亏缺(VPD)是主要限制因子;影响秋茄和红海榄叶片Pn的主要决策因子是气孔导度(Gs),主要限制因子是叶温(Tl);影响木榄叶片Pn的主要决策因子是气孔导度(Gs)。基于叶片净光合作用速率的各树种日净固碳量存在显著性差异(P0.01),秋茄的日净固碳量最大(13.83 g·m-2·d-1),其次为白骨壤和桐花树(9.48和8.24 g·m-2·d-1),木榄和红海榄的较小(6.72和6.30 g·m-2·d-1)。5种红树林树种的光补偿点(LCP)介于28.3~137.0μmol·m-2·s-1之间,显示了阳生植物的特性。光饱和点(LSP)介于169.3~1189.3μmol·m-2·s-1之间,桐花树最大,红海榄最小。5种红树林树种的表观量子效率(AQY)存在极显著差异(P0.01),白骨壤最高为0.064 mol·mol-1,木榄最低,仅为0.005 mol·mol-1。5种红树林植物叶片的光响应参数与日净固碳量的关联度大小顺序为最大净光合速率(Pmax)、LSP-LCP、AQY、LSP、LCP。     

番茄RGA4蛋白与马铃薯Rpi-blb1蛋白的同源比较分析

为获得番茄抗晚疫病广谱性基因信息,采用同源电子克隆法,基于番茄蛋白序列数据库,以马铃薯晚疫病广谱抗性蛋白Rpi-blb1为种子序列,获得番茄疾病抗性蛋白RGA4,并进行基因电子定位和基因结构、模体、二级结构、基因进化及基因电子表达等分析,以证明两者的进化关系。结果表明:番茄RGA4蛋白(XP_004245923.1)序列具有NB-ARC和LRR8两个保守结构域,定位于第8条染色体SL2.40区间,相应基因位于8号染色体序列的57228847-57232935 bp区间,长度为4 089 bp,由2个外显子和1个内含子组成,编码988个氨基酸序列,该蛋白为不稳定分泌球形蛋白;番茄RGA4蛋白和马铃薯Rpi-blb1蛋白在二级结构分布、基因序列组成、基因定位等方面相似性较高,可确定两者为垂直同源关系,但在基因进化和模体组成方面存在差异,可能导致两者功能上的不同。研究结果可为番茄晚疫病广谱抗性基因克隆及其利用提供理论依据。