基于Sentinel-2数据的草地植物功能多样性遥感反演及其与生产力的关系

生物多样性与生态系统功能的关系是当前生态学研究的焦点和难点。植物功能多样性是影响生态系统功能的重要指标, 开展植物功能多样性的研究对了解生物多样性与生态系统功能之间的关系有着重要意义。传统的草地植物功能多样性研究多以实地调查为主, 不仅费时费力, 而且由于受到时空的限制, 很难拓展到大尺度的研究中。遥感技术的发展为评估草地功能多样性提供了一种经济、有效的手段。该研究选取内蒙古自治区锡林郭勒盟乌拉盖管理区草甸草原为研究区, 利用Sentinel-2卫星影像和野外实测数据, 选取了波段及植被指数等46个特征变量, 探讨了逐步回归、偏最小二乘法(PLSR)和随机森林(RFR)等3种不同方法对草地植物功能丰富度(FRic)、功能均匀度(FEve)和功能离散度(FDiv)的反演精度, 并基于PLSR反演草地地上生物量, 进一步分析了研究区功能多样性与生产力的关系。研究结果表明: (1)波段B11、优化型土壤调节植被指数(OSAVI)、水波段指数(WBI)对FRic解释度最高; 波段B6、B10、B12、类胡萝卜素反射指数1 (CRI1)、双峰光学指数(D)、归一化差值指数45 (NDI45)等6个特征变量对FEve解释度最高; 波段B5、B9、B10、B11、加权差分植被指数(WDVI)、凸包面积等对FDiv解释度最高; (2)基于十折重复交叉验证, 利用逐步回归估算的FRic和FEve反演精度远高于其他两种回归方法, R²分别为0.52和0.44; 而利用PLSR方法估算的FDiv反演精度最高(R² = 0.61); (3)群落地上生物量反演精度为R² = 0.61; FRic与地上生产力的关系最好(R² = 0.40), 其次为FDiv (R² = 0.28)和FEve (R² = 0.27)。研究发现, 基于Sentinel-2卫星影像能较好地反演草地功能多样性和生产力, 为下一步能在大尺度上进行草地功能多样性估算及其与生产力关系研究提供了参考和依据。     

草地贪夜蛾核型多角体病毒对我国草地贪夜蛾不同地理种群毒力的比较分析

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda（J. E. Smith）入侵我国多个地区,逐渐形成地理种群。在草地贪夜蛾核型多角体病毒Spodoptera frugiperda multiple nucleopolyhedrovirus（SfMNPV）生物农药的生产过程中发现,不同地理来源的宿主对SfMNPV的敏感性和产量存在明显差异,显著影响了SfMNPV的生产效率。为解析其敏感性差异及其产生的原因,本研究首先对云南德宏、广东广州、广西钦州、西藏林芝4个地区草地贪夜蛾种群基因型进行了鉴定,采用生物测定法测试SfMNPV对4龄幼虫的口服毒力,然后,通过向幼虫体内注射草地贪夜蛾核多角体病毒出芽型病毒粒子（budded virions,BVs）的方式,越过口服感染中肠的过程,分析敏感性差异发生的阶段。最后比较了高敏感和低敏感种群中肠肠液pH,并基于16S rDNA测序测定了肠道菌群组成。结果表明,广西种群属于纯合玉米型,其余种群为带有水稻型COI标记的杂合玉米型。广西种群对SfMNPV的口服敏感性最低,西藏种群的敏感性最高,但两者注射BV后死亡率差异无统计学意义,暗示病毒敏感性差异发生在口服感染阶段。广西种群中肠pH略低于西藏种群,并且较于西藏种群,广西种群相肠道乳杆菌Lactobacillus丰度高。本文结果表明,肠道微环境的差异可能是不同地理种群草地贪夜蛾对SfMNPV口服敏感性产生差异的原因。     

2020年邳州市草地贪夜蛾初迁虫源的迁入路径及气象背景

2020年江苏省邳州市于3月31日发现草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda成虫,远早于该地区2019年草地贪夜蛾的始见期6月份。为明确该地区草地贪夜蛾种群性质,利用昆虫轨迹分析方法,模拟分析了2020年江苏省邳州市早期发现的草地贪夜蛾的迁飞路径及天气背景场。结果表明：邳州市2019年12月-2020年2月温度低,草地贪夜蛾无法在此地越冬存活,2020年3月31日所诱捕的草地贪夜蛾为外地迁入,其虫源来自广西和广东西部的周年繁殖区;虽然邳州市3月份常年盛行北风和西北风,西南风发生概率低导致草地贪夜蛾迁入邳州市概率较小,但2020年3月底850 hPa的强西南气流为草地贪夜蛾从我国华南地区迁入邳州市提供了条件。本研究结果阐明了在极端条件下草地贪夜蛾从华南地区迁入江苏省的可能性,丰富了江苏省草地贪夜蛾春季早期迁入的理论依据。     

基于分子标记的入侵陕西草地贪夜蛾种群生物型分析

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda J. E. Smith是一种世界性入侵害虫,为了明确入侵陕西的草地贪夜蛾的种群生物型并了解其发生及扩散规律,本研究对采集自陕西省8个地市180个草地贪夜蛾样本分别进行了基于COI和Tpi分子标记的生物型鉴定。分析发现入侵陕西的草地贪夜蛾84%是水稻型母本与玉米型父本杂交形成的杂合玉米型草地贪夜蛾。COI分子标记的结果显示,样本中水稻型占比为84.44%,玉米型为15.56%;基于Tpi基因片段的结果表明除商洛样本SL-3外,其它样本均为玉米型。值得注意的是,SL-3与非洲特异型序列同源性达100%,此非洲特异单倍型为陕西省内首次、国内第2次出现。本研究为草地贪夜蛾的迁飞扩散规律及早期预警提供了新的理论基础。     

缺失宿主Vta1蛋白的MIT结构域对杆状病毒AcMNPV复制的影响

【目的】克隆草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)Vta1基因,检测Vta1在苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)复制中的作用。【方法】利用反转录-PCR与PCR方法筛选草地贪夜蛾Vta1基因及缺失Vta1N-端MIT结构域的突变体并构建其瞬时表达质粒,通过转染Sf9细胞检测表达;构建Vta1及其突变体的双分子荧光互补表达质粒,并通过瞬时转染检测其与Vps4及ESCRT-III亚基Vps46与Vps60的相互作用;共转染gp64与Vta1及其突变体瞬时表达质粒,检测瞬时表达Vta1突变体对AcMNPV出芽型病毒产量及病毒基因启动子指导报告基因表达的影响。【结果】获得了草地贪夜蛾Vta1基因。氨基酸序列相似性分析表明,昆虫、酵母与人类Vta1同源蛋白的相似性分别约为20%与50%。Western blotting分析表明GFP标签的Vta1及其突变体均能在瞬时转染的Sf9细胞中表达。双分子荧光互补分析发现,缺失第1个或第2个MIT结构域显著降低Vta1突变体与Vps4、Vps46或Vps60的相互作用。此外,瞬时表达Vta1突变体显著降低了AcMNPV感染性出芽型病毒的产量,但并未影响AcMNPVie1基因早期启动子和p6.9基因晚期启动子指导的LacZ和GUS报告基因的表达。【结论】Vta1可能参与杆状病毒AcMNPV子代病毒粒子的组装和/或出芽释放过程。     

松嫩平原羊草草地土壤-植物间铁的动态研究

羊草草地土壤-植物间营养元素Fe的动态研究结果表明,土壤中全铁和有效铁含量均较低,羊草中Fe含量比较丰富．在生长季各时期,全铁和有效铁含量在土壤剖面分布上从上向下呈下降趋势,有效铁与有机质含量呈显著正相关,而与pH值呈显著负相关．全铁各月平均含量变化在生长季呈“V”型曲线,7月含量最低;有效铁平均含量从5～8月与全铁相似,8月后则逐渐减少．羊草各器官及枯落物Fe含量有很大变化,总的趋势是根>根茎>叶>枯落物>茎;羊草叶、茎的Fe含量在生长季中为波动型下降曲线,根茎、根及枯落物的Fe含量在生长季中为“V”型曲线．A层土壤富集有效铁的能力稍强．土壤中Fe活性平均为0．640％。从5月至8月逐渐升高,8月后逐渐下降,10月份最低．地下部的Fe向地上部的转移强度为5～7月下降,8月升高,随后又下降．地上部Fe向枯落物的转移强度平均为105．0％,与地下部Fe向地上部转移强度呈显著负相关。     

球孢白僵菌毒素的分离、毒力检测及结构鉴定

用吸附法从球孢白僵菌(Beauveria bassiana)1003-V的代谢产物中分离出导致昆虫患病的毒素粗提物(以下简称毒素),并对其进行了毒力检测.结果表明,该毒素对白纹伊蚊(Aedes albopictus)幼虫有明显毒性;对棉铃虫(Heliothis zea)幼虫口服毒性较弱,血腔注射毒性较强;仅对革兰氏阳性细菌有抑菌作用.对草地夜蛾(Spodoptera frugiperda)Sf-21细胞株的毒力测定结果表明,毒力回归方程为y=2.03+2.39x,半致死浓度是0.01751%,其95%可信极限为0.01517%~0.0202%.高压液相色谱和红外光谱分析表明,该毒素含有三种在结构和性质上非常相近的物质.     

放牧和刈割干扰对松嫩草原羊草草地影响的研究

放牧和刈割干扰对松嫩草原羊草草地影响的研究＊王仁忠（东北师范大学国家草地生态工程实验室长春１３００２４）＊国家自然科学基金资助项目。收稿日期：１９９５－０９－１４,修改稿收到日期：１９９７－０２－０５。ＡＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＥＦＦＥＣＴＳＯＦＧＲＡＺ...     

草地生态系统碳循环及其对全球变化的响应Ⅰ.碳循环的分室模型,碳输 …

概述了草地生态系统碳素循环的一般特征,介绍了一个草地碳循环的分室模型;对世界草地生态系统的碳贮量和碳输入量的有关数据进行了归纳整理,并初步讨论了草地生态系统在全球碳循环中的作用。     

重庆机场草地土壤动物群落特征及其与鸟类关系的初步研究

对重庆机场草地土壤动物群落的组成,结构和时空动态特征进行了比较研究,初步分析了土壤动物与机场鸟类在种类和数量上的动态关系。结果表明：土壤动物的优势类群为蜱螨目;常见类群多为大,中型土壤动物,是鸟类捕食的主要对象;活动性弱的小型土壤动物是幼虫主要分布在土壤和腐质层中,且群落的多样性和稳定性较高;