云南边境山区景观生态风险时空演变及其影响因素

探究边境山区景观生态风险时空演变特征,揭示自然与人类活动对景观生态风险的影响,对维护国际生态安全和保障区域生态系统的稳定性具有重要意义。以云南25个边境县为例,采用2000、2010、2020年三期土地利用数据,基于景观格局指数构建了景观生态风险评价模型,并分析了风险的时空演变特征,利用地理探测器测度了自然、可达性和社会经济因素对景观生态风险的影响程度。结果表明：2000-2020年研究区景观类型以林地和耕地为主,林地、草地、湿地、冰川和永久积雪面积减少,耕地、灌木地、裸地、人造地表、水体面积增加。景观生态风险平均值持续上升,在空间上表现出显著的自相关性。研究区以较低生态风险、中等生态风险为主,低生态风险、较低生态风险、高生态风险区面积减少,中等生态风险、较高生态风险区面积增加。年降水量、年均气温、距城镇距离、人口地理集中度指数、人口经济地理集中度不一致指数是影响区域景观生态风险的主要因素,在交互探测中年降水量与年均气温、人口地理集中度指数与人口经济地理集中度不一致指数、年降水量与人口地理集中度指数交互作用对景观生态风险的影响较大。     

两种象甲幼虫肠道微生物组成及对高单宁食物的适应

【目的】象甲是栎属植物橡子中主要的寄生昆虫,但其适应高单宁食物(橡子)的肠道微生物基础尚待揭示。本研究分析了蒙古栎和辽东栎橡子中两种柞栎象(Curculio arakawai和C.dentipes)幼虫的肠道菌群结构和多样性,试图阐明柞栎象幼虫适应高单宁食物的肠道微生物基础。【方法】分别提取蒙古栎和辽东栎橡子中象甲幼虫各50头的肠道DNA,利用Illumina MiSeq技术对肠道菌群的V3–V4区序列进行16S rRNA测序,统计样品操作分类单元(OTU)数量,分析物种组成丰度、α多样性和β多样性。【结果】结果表明,可用于物种分类的OTU分别有2054和2308个,C. arakawai和C. dentipes共有的OUT 481个。在两种柞栎象C. arakawai和C. dentipes肠道菌群中,共注释到的主要分类阶元有27个门、145个科和274个属。变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)在两种象甲肠道菌群中占优势;假单胞菌属Pseudomonas(63.8%)、沙雷氏菌属Serratia(6%)和不动杆菌属Acinetobacter (5.2%)是C. arakawai肠道中的主要类群,而沙雷氏菌属Serratia (32%)、拉恩菌属Rahnella(24.2%)、气单胞菌属Aeromonas(6.8%)和立克次体属Rickettsia(6.6%)在C.dentipes肠道菌群中占主导优势。C. arakawai和C. dentipes肠道菌群α多样性无显著差异,β多样性则差异显著。具有单宁酶活性的肠道细菌,如粘质沙雷菌Serratia marcescens、乳球菌Lactococcus lactis、假单胞菌Pseudomonas spp.在C. arakawai和C. dentipes之间差异不显著。【结论】寄生在蒙古栎和辽东栎橡子中的C. arakawai和C.dentipes肠道菌群组成迥异,这可能与遗传因素和食物特点有关。具有单宁酶活性的粘质沙雷氏菌Serratia marcescens和乳球菌Lactococcus lactis等菌类可能是两种象甲幼虫适应高单宁食物的肠道微生物基础。     

辽东楤木皂苷分布特性的研究

目的:研究辽东楤木植株中的皂苷分布。方法:以1~8年株龄辽东楤木为试材,采用超声提取法提取楤木皂苷,采用分光光度计法测定辽东楤木植株的根和茎不同部位的皂苷含量,不同生长发育时期和不同光照条件下叶片的皂苷含量。结果:辽东楤木根皮、茎皮和叶片中均含有大量的皂苷成分,根皮和茎皮中的皂苷含量逐年增加,8年生植株的根、茎皮中分别为11.0%和8.2%,根、茎的木质部和髓中亦含有皂苷,但相对较少;叶片皂苷含量随株龄增长而增加,4、6年生植株叶片皂苷含量分别为8.3%、8.9%;光照处理对叶片的生长及皂苷含量影响较大,50%透光率及以下的光照条件叶片生长不良,早衰严重,皂苷积累较少,最高含量为5.9%,75%透光率条件同全光照条件叶片发育形态指标接近,并有利于皂苷形成,皂苷含量平均高于全光条件0.6%,结论:6年以上植株的根茎皮在皂苷含量和总量上都相对较高;4年以上植株成熟的叶片在皂苷含量和总量上均较高,最适宜作为药源材料;叶片在一定遮阳条件下更有利于皂苷形成与积累。     

辽东栎冠层光合生理特性的空间异质性

冠层作为林木与环境因子相互作用最为直接的部分,研究冠层光合作用是分析森林生产力的基础。以北京东灵山辽东栎为对象,利用Li-6400便携式光合仪测定了不同冠层不同方向部位叶片的光合速率和光响应曲线,研究了叶片光合生理特性在冠层空间上的变化。结果表明：在不同冠层和不同方向上,饱和光合速率、光补偿点、光下暗呼吸和表观量子效率均存在差异,随着冠层下降以及从南至北,大多数光合生理特性指标表现出递减趋势。进一步的通径分析结果得出,光强、水气压亏缺、温度是影响不同层次光合速率的主要因子。冠层光合特性的空间异质性研究,对于在冠层水平上揭示植物固碳能力和估算植物生产力具有很重要的意义。     

贵州喀斯特山区土地利用对土壤有机碳及其周转速率的影响

以贵州西南部典型石漠化治理示范区的灌丛、水田、旱地、退耕3年草丛和退耕15年草丛为研究对象,分析了不同层次(0~10、10~20和20~30 cm)土壤有机碳含量及其矿化速率,探讨了喀斯特山区土地利用对土壤有机碳周转速率的影响。结果表明:5种土地利用类型土壤有机碳平均含量分别为30.37、31.24、21.86、17.49和22.50 g·kg-1,灌丛和水田的土壤有机碳含量均显著高于旱地、退耕3年草丛和退耕15年草丛(P0.05);土壤有机碳的矿化规律表现为培养前期矿化速度快,培养中后期逐渐变缓。不同土地利用类型土壤有机碳的矿化速度存在差异,退耕3年草丛和退耕15年草丛的矿化速度较快,旱地的矿化速度快于水田;0~10和10~20 cm土层,灌丛土壤有机碳半衰期最长,分别为722和639d,水田土壤有机碳含量及半衰期在各层次均高于旱地及其退耕草地,表明水田可以作为喀斯特山区长期固碳的优势土地利用类型。总之,土地利用,特别是退耕,是影响喀斯特地区土壤有机碳周转速率的重要因素。     

灵空山辽东栎种群年龄结构与动态

利用生存分析理论,分析了山西灵空山自然保护区辽东栎种群的年龄结构,以及树高与胸径的关系,绘制了静态生命表和存活曲线.结果表明： 辽东栎种群年龄结构金字塔呈两头小中间大的纺锤型,处于稳定状态.辽东栎种群的树高和胸径的相关关系可用一元线性方程拟合.辽东栎种群的最高生命期望值出现在死亡率最高的龄级之后,且极大值与死亡密度最小值相对应,说明在经过自然筛选和种内竞争后,存活下来的幼苗幼树具有较强的生命期望寿命.辽东栎种群的存活曲线呈Deevey-Ⅱ型,为稳定种群.辽东栎种群动态表现为前期衰退、中期增长、后期稳定.
     

玉米秸秆堆肥的田间积制和原位还田肥效

针对我国西南丘陵山区玉米秸秆随处堆放或就地焚烧,既浪费资源又污染空气的情况,研究一种适合当地有机肥就地积制利用的方法.试验将玉米秸秆直接堆放于田边地角,接种菌剂,添加增氮和保氮剂,覆盖薄膜,腐熟后的堆肥配施化肥原位施入烟地.结果表明: 与对照(自然堆肥,CK)相比,生物堆肥(玉米秸秆+菌剂+增氮剂+保氮剂+覆盖薄膜)的物料升温快(2～3 d,>35 ℃),高温期(≥50 ℃)持续时间长(约15 d),降温慢;微生物种群在高温期减少,但细菌数量比CK高2～3个数量级;经90 d的积制,玉米秸秆呈深褐色或黑色,为碎屑或粉末状态,完全腐熟,含水量低于25%, pH 6.14,活性有机质和氮磷钾养分含量显著高于CK.在烤烟栽培中,生物堆肥配施50%的化肥可显著提高烟叶产量、均价、产值,改善烟叶品质.说明这种生物堆肥方式实现了玉米秸秆资源化利用,消除了由此引起的空气污染,适合于丘陵山区.     

秦岭秀雅杜鹃7个野生群体形态性状的变异分析

对秦岭山区的7个秀雅杜鹃野生群体的表型变异情况进行分析。结果表明:秀雅杜鹃表型性状在种群间和种群内都存在一定程度的变异,但变异不大。各性状总的平均变异系数在0(雄蕊数目)~0.28(花梗长)之间,种群间总的平均变异系数在0.08(周至)~0.14(南郑),花色性状种群间变异大,种群内变异较小。秀雅杜鹃表型性状与地理生态因子的相关分析表明,各个性状的变异和地理生态因子并无显著的相关性,说明表型受环境影响的程度相对较小。利用群体间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,秀雅杜鹃野生群体可以划分为3类。     

武陵山区苗族儿童少年体质发育

为了探讨武陵山区苗族儿童少年体质发育特征及其规律。本文采用人体测量学的方法 , 对武陵山区苗族儿童少年17项体质发育指标进行测量, 计算11项体质指数。结果表明: 1)苗族儿童少年生长发育的各项指标均值随年龄的增长而增加; 2)苗族男女性的生长发育曲线呈上升趋势并且有交叉现象; 3)苗族男性的身高突增年龄为12-14岁, 女性则为11-13岁; 4)苗族学生的身高均值低于同龄其他民族学生; 5)苗族学生的体质指数年龄变化规律与其他民族基本相似, 但身体各部分的发育程度不相同; 6)苗族学生的维尔维克指数均值高于同龄马山壮族学生。研究显示苗族儿童少年体质发育符合一般生长发育规律, 并有性别差异, 苗族男女生的体质发育相对落后于汉族等其他民族。     

不同密度下辽东栎幼苗子叶丢失及其对幼苗存活和生长的影响

在宁夏六盘山区龙潭林区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii )人工林的不同样带, 按6个密度梯度(3.24、2.56、1.96、1.44、1.00和0.64株·m^-2)移栽萌发生根的辽东栎(Quercus wutaishanica)幼苗, 研究了啮齿动物对幼苗子叶取食的密度效应及其对幼苗存活与生长的影响。结果表明, 辽东栎幼苗的子叶留存率随着幼苗密度的增大而减小。2个高密度处理(3.24和2.56株·m^-2)的幼苗子叶留存率分别在移栽6周和5周后稳定在最低水平, 分别为8.64%和7.81%; 而2个较低密度处理(1.44和0.64株·m^-2)的幼苗在最后一次观测时子叶留存率仍很高, 分别为44.44%和31.25%, 且二者均显著高于其他密度处理(p < 0.05)。受啮齿动物取食的影响, 在从高到低的不同密度处理下, 幼苗的主根留存率分别为64.16%、80.46%、87.23%、80.25%、69.84%和69.84%; 在1.44株·m^-2处理下, 顶芽留存率最高(25.23%), 显著大于3.24株·m^-2处理(4.19%) (p < 0.05), 其他密度处理的顶芽留存率均不足20%。子叶被动物取食的幼苗和子叶完整幼苗的最终留存率基本一致, 仅在个别密度处理的某一观测时期差异显著; 顶芽被动物取食的幼苗留存率略低于顶芽完整幼苗的留存率, 但个别密度处理完全相反; 不同类型幼苗的留存率随时间推移而上下波动, 可能与幼苗顶芽被动物取食后萌生形成新芽有关。幼苗的株高、基径、叶片数和单株叶面积均随密度的减小而略有增大, 但除株高外, 其他3个生长参数均在1.44株·m^-2处理时最大, 与子叶是否被动物取食有一定的对应关系, 即高密度下更多的幼苗丢失了供应其生长所需营养物质的子叶, 从而影响了幼苗的早期生长。研究结果不仅丰富了“负密度效应”理论和种群更新的“增补限制”理论, 也可为六盘山区退化辽东栎灌丛和辽东栎次生林的恢复及生态系统管理提供 参考。