松突圆蚧及友恩蚜小蜂空间分布型和种群消长动态研究

通过对广东省试验林区内松突圆蚧Hemiberlesia pitysophila Takagi及其本地种寄生蜂友恩蚜小蜂Encarsia amicula Viggiani et Ren林间空间分布型和种群消长动态的调查研究发现:两者空间分布型相吻合,都为均匀分布;两者在林间全年种群消长曲线均呈"S"型变化。松突圆蚧种群密度高峰期出现在3月下旬至4月下旬,友恩蚜小蜂种群密度高峰期则分别出现在2月下旬和4月下旬至5月中旬。另外友恩蚜小蜂对松突圆蚧的寄生率全年共出现2个高峰期,分别是2月下旬和4月下旬至6月上旬。结果表明,友恩蚜小蜂和寄主松突圆蚧在林间时空发生规律具有高度一致性。     

荔枝蝽田间种群消长动态及空间分布型研究

对海南省儋州地区荔枝园中荔枝蝽Tessaratoma papillosa(Drury)种群动态及空间分布进行了系统调查与分析。结果表明,在2005—2006与2008—2009年期间,荔枝蝽的产卵高峰期分别为4月与2月,若虫高峰期为3月,成虫高峰期分别为4月及7月;分析表明荔枝蝽各虫态在荔枝园中均为聚集分布,且成虫个体间相互排斥。     

Evolutionary bet-hedging in the real world: empirical evidence and challenges revealed by plants

Understanding the adaptations that allow species to live in temporally variable environments is essential for predicting how they may respond to future environmental change. Variation at the intergenerational scale can allow the evolution of bet-hedging strategies: a novel genotype may be favoured over an alternative with higher arithmetic mean fitness if the new genotype experiences a sufficiently large reduction in temporal fitness variation; the successful genotype is said to have traded off its mean and variance in fitness in order to ‘hedge its evolutionary bets’. We review the evidence for bet-hedging in a range of simple plant systems that have proved particularly tractable for studying bet-hedging under natural conditions. We begin by outlining the essential theory, reiterating the important distinction between conservative and diversified bet-hedging strategies. We then examine the theory and empirical evidence for the canonical example of bet-hedging: diversification via dormant seeds in annual plants. We discuss the complications that arise when moving beyond this simple case to consider more complex life-history traits, such as flowering size in semelparous perennial plants. Finally, we outline a framework for accommodating these complications, emphasizing the central role that model-based approaches can play.     

景观格局的影响——以新疆玛纳斯河流域为例

国家重点基础研究发展计划资助项目（2009CB825105）;中国科学院研究生科技创新与社会实践资助专项（2009）;中国科学院“西部之光”人才培养计划资助项目(XBBS200903)     

基于土地利用空间格局的区域生态系统健康评价——以舟山岛为例

土地利用空间格局是影响区域生态系统健康状态的重要因素。构建适用于舟山岛生态系统健康诊断的"活力-组织结构-恢复力-生态系统服务功能"评价指标体系,其活力以植被相对密度指数表征、组织结构以蔓延度等4个景观格局指数表征。选择镇、乡或街道等行政区作为评价单元,以遥感数据和土地利用调查数据为基础,采用G IS和RS技术,提取舟山岛17个乡镇1970-2005年间5个时期的土地利用空间格局和指标信息,采用综合参数评价模型对研究区生态系统健康进行时空动态评价。研究结果表明:(1)35 a来舟山岛生态系统健康整体状况呈下降趋势,相对较好的区域面积下降了18%,相对一般的下降了8%,而相对较差的上升了26%;(2)城市化、滩涂围垦与沿海工业的发展是舟山岛生态系统健康状态下降的主要原因。     

辽宁双台河口黑嘴鸥的迁徙模式与种群生存率

1996-2008年6月份,对辽宁双台河口国家级自然保护区黑嘴鸥使用特定编码的彩色旗标,共标记2820只。其中成鸟31只,幼鸟2789只。根据23个越冬地点2729条彩色旗标的重见记录,推测辽宁双台河口黑嘴鸥的迁徙路线主要有两条:一条向东迁徙至韩国西南沿海及日本西部沿海越冬;另一条向南迁徙至我国天津以南的东部沿海,包括台湾西部沿海越冬。依据1996-2007年双台河口标记的黑嘴鸥幼鸟当年在日本西部沿海重见记录,计算12a间其相对生存率为(7.77±4.00)%(1.67%-14.89%)。其中1997、2001、2004、2006和2007年的相对生存率均低于平均水平,特别是2006年达到12年来的最低值(1.67%)。采用MARK软件中的Cormack-Jolly-Seber(CJS)模型,估计黑嘴鸥亚成体和成体的年生存率分别为0.613±0.058和0.746±0.042,重见率分别为0.897±0.04和0.799±0.053。亚成体较成体的重见率高,可能与亚成体到达越冬地相对比较集群有关。同时建议开展更多的彩色旗标观察活动,便于进一步了解同一越冬地中不同年龄段黑嘴鸥的移动规律。     

蚜虫种群时空分布动态模型

种群空间格局是昆虫种群的重要属性,是为害虫防治提供动态信息的重要前提。关于种群空间格局的时空动态,前人曾建立了富立叶模型和有阻尼自由震荡模型,但忽略了生境资源和空间资源的限制,不能很好地描述昆虫种群在自然界摆布状况的动态行为。因此,在前人研究的基础上,根据蚜虫在自然界的聚集扩散行为逐步建立了描述蚜虫种群聚集扩散规律的变幅、变周期时空分布动态模型,即:y=Ae-nt[sin(w0emtt+φ)+b]+c,并应用该模型对麦长管蚜(Sitobion avenae Fabricius)、麦二叉蚜(Schizaphis graminum Rondani)、禾缢管蚜(Rhopalosiphum padi Linnaeus)和玉米蚜(Rhopalosiphum maidis Fitch)的实验数据进行了拟合。结果表明,麦蚜种群和玉米蚜种群呈现出不同的规律,3种麦蚜均为减幅减周期的变化趋势,玉米蚜则表现为减幅增周期的变化趋势。此外,该模型的拟合效果较好(R20.942,SSE2.6)、生物意义明确,不仅可用于描述蚜虫以及蚜虫以外的其他昆虫和螨类种群的时空动态,还可准确描述不同年龄阶段和不同空间位置上种群的动态,具有普遍适用性。应用该模型考察不同种蚜虫在同一作物上的竞争情况和蚜虫与其天敌的空间分布动态,可为害虫的综合防治奠定基础;对不同小麦抗性品种上同一种蚜虫的聚集扩散行为进行刻画、分析,还可为小麦的抗性育种提供参考依据。     

毛竹的异质性空间点格局分析

毛竹是一种重要的经济用材,研究其空间分布格局有益于对其空间发生进行预测。选取了一块空间肥量分布不均的毛竹样地,使用异质性空间点格局分析方法对毛竹的空间分布进行了研究,结果发现毛竹在给定的距离尺度下呈现出显著的泊松分布,而并不是聚集分布。同时选用二元二次方程拟合观察的数据,发现对毛竹强度的拟合优度较高。研究揭示出异质性空间环境中毛竹的分布特点,潜在地表明土壤肥量的空间分布对毛竹空间分布的影响,对毛竹的集约化经营具有重要的指导意义;同时,鉴于国内生态研究中较少采用异质性空间点格局分析方法,研究对于推动这种方法在国内生态学研究中的普及还具有一定的参考价值。     

五种温带森林土壤微生物生物量碳氮的时空格局

土壤微生物是森林生态系统中的重要分解者,在碳和氮循环中起着重要作用,同时也是对环境变化的敏感指示者。采用氯仿熏蒸浸提法测定了我国东北地区5种温带森林土壤微生物生物量碳(Cmic)和氮(Nmic)的季节动态及其在土壤中的垂直变化。结果表明:林型之间Cmic和Nmic差异显著(P0.01)。落叶松林、红松林、蒙古栎林、杨桦林、硬阔叶林的Cmic的变化范围依次为:278937mgkg-1、2181020mgkg-1、313891mgkg-1、5101092mgkg-1、4401911mgkg-1;其Nmic的变化范围依次为:1872mgkg-1、18103mgkg-1、2495mgkg-1、43125mgkg-1、40208mgkg-1。所有林型的Cmic和Nmic均随土壤深度的增加而下降。Cmic和Nmic基本上呈现出生长季开始之前下降、生长季结束时上升、其中出现12个峰值的季节变化格局,但峰值大小和出现时间随林型和土壤层次而变。010cm土层的Cmic和Nmic季节变化较大。Cmic和Nmic与凋落叶量、土壤有机碳含量和土壤总氮含量呈显著正相关。Cmic与土壤含水量呈正相关,而与土壤温度呈负相关。不同林型凋落物数量和组成、土壤理化性质的差异是导致其土壤微生物生物量时空格局差异的主要因素。     

华北山地典型天然次生林群落的树种空间分布格局及其关联性

关帝山华北落叶松、云杉、杨桦天然次生林植被类型是华北高海拔地带代表性的森林类型。以该地区上述3种典型的天然次生林群落为例,运用点格局分析中的单变量O-ring统计方法,分析各群落主要树种的种群空间分布格局;用双变量O-ring统计方法,分析各群落中树种间的空间关联性;并对同一树种在不同森林群落类型中种群空间分布格局和种间关联性的变化进行比较,以探讨华北山地次生林群落空间格局形成和种群维持与动态机制。研究结果表明,(1)各种群在相对小的尺度上聚集分布特征明显,随尺度增加树木种群的聚集性减弱并逐渐表现出随机分布的格局特征;(2)同一树种在不同森林群落类型中空间分布格局差异很大。红桦、白桦和山杨在阔叶林中呈明显的小尺度聚集分布格局,而在针叶林群落呈随机分布。在阔叶次生林中混生的小龄级华北落叶松呈现聚集性空间分布格局。在华北落叶松为优势树种的针叶林中,大龄级的华北落叶松表现出小尺度上均匀分布和较大尺度上随机分布的格局特征;(3)各群落中树种间的空间关联性主要表现在小尺度范围,随尺度加大空间关联性逐渐不明显;(4)在阔叶树占优势的次生林,小龄级华北落叶松与桦木的分布有较明显的空间正关联性,而在华北落叶松为优势树种的针叶林,桦与华北落叶松并未表现明显的空间关联性。种群分布格局和种群间的空间关联性随群落结构、空间尺度和龄级结构不同而有较大变化。