2000年以来中国潜在植被净初级生产力的时空分布模拟

潜在植被的净初级生产力（Potential net primary production, PNPP）是在无人类干扰情况下,立地所能发育形成最稳定成熟植被的净初级生产力,PNPP能够直接反映自然生态系统的质量状况,是分离人类活动对生态环境影响的重要指标。本文改进了CASA（Carnegie-Ames-Stanford Approach）模型,引入潜在光合有效辐射吸收比例（Fraction of photosynthetically active radiation, PFPAR）模拟了2000－2020年中国植被PNPP的时空分布格局。结果表明：中国PNPP空间分布差异较大,东南沿海和东北大、小兴安岭地区PNPP较高,新疆、西藏等西部干旱、高寒地区PNPP较低,呈现以400mm等降水量线为界的空间分异格局。2000－2020年,中国PNPP总体上呈现递增趋势,年际波动小,PNPP减少的区域与增加的区域面积基本相等。PNPP波动较大的地区主要位于青藏高原、四川盆地和贵州高原。研究结果量化了气候变化背景下真实的生态状况和潜在生态状况的差异,可分离出人类活动对自然生态系统的直接影响,为制定针对性的生态修复对策提供了科学依据。     

人工模拟条件下青海湖裸鲤自然繁殖环境条件需求研究

为对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)的自然繁殖需求条件进行定量研究, 实验结合青海湖裸鲤自然产卵场原位生境调查, 通过室内人工模拟构建产卵环境诱发野生亲鱼自然繁殖, 解答可控环境中青海湖裸鲤自然繁殖的环境需求。结果表明, 青海湖裸鲤自然繁殖发生与水温、水深、流速、光照及底质因素密切相关, 其中卵石河床质较细砂等底质环境可显著提升自然交配诱导率及繁殖效果; 在合适的底质条件下, 青海湖裸鲤自然繁殖的适宜条件: 水深为0.15—0.2 m、流速为0.2—0.4 m/s、水温为10.8—14.3℃; 15D﹕9L比例的光周期有利于促进青海湖裸鲤自然繁殖的发生。在人工模拟环境中, 水深≥0.45 m、流速≥0.8 m/s、温度≥17℃或≤6℃、全光照等环境中未观测到自然繁殖活动的发生, 这些被认为是其自然繁殖环境的限制条件。研究阐明了可控环境中青海湖裸鲤野生亲鱼自发产卵繁殖的环境需求, 构建人工模拟产卵环境技术, 为自然产卵场生境调查评估、改进人工繁育模式提供技术支撑和新思路。     

基于人工培养的浮萍快速无性繁殖营养条件研究

为探究并优化浮萍人工培养技术, 研究以广布种紫萍(Spirodela polyrrhiza)和青萍(Lemna minor)为主要研究对象, 探索两种浮萍植物在不同营养水平的Hoagland和Hunter培养液中的鲜重、叶状体数的生长变化状况。结果表明: (1)紫萍和青萍鲜重在Hoagland培养液的不同营养水平下先增加后减少, 而在Hunter营养液中呈持续增长趋势; 两种浮萍的鲜重最大相对增长率(RGR)分别为0.11和0.18, 鲜重受浮萍品种和培养基类型及其不同营养水平影响显著(P<0.05), 以青萍在Hunter原液培养基下的无性繁殖产生的生物量最高。(2)紫萍和青萍叶状体数在Hoagland培养液的不同营养水平下先增加后减少, 而同鲜重一样在Hunter营养液中呈不断增长趋势; 两种浮萍的叶状体最大相对增长率分别为0.14和0.19, 叶状体生长的RGR变化同样受浮萍品种和培养基类型及营养水平影响显著(P<0.05), 以青萍在Hunter原液的营养环境下收获的叶状体数最高。(3)两种浮萍在Hoagland和Hunter营养液的不同营养水平下鲜重/叶状体比呈下降趋势, 表明两种浮萍在适应不同营养时优先繁殖子代叶状体, 以扩大种的适合度。研究认为Hunter原液可作为广布种青萍的最优培养条件, 可实现短时间内收获较大浮萍鲜生物量和叶状体数, 为进一步资源化利用提供原材料。     

猎物对两种钝绥螨发育和繁殖的影响

在温度为25℃,相对湿度(RH)85％条件下,分别以椭圆食粉螨Aleuroglyphus ovatus、八节黄蓟马Thrips flavidulus和柑橘全爪螨Panonychus citri饲喂捕食螨,研究了猎物对捕食螨生长发育和繁殖的影响。结果表明：以椭圆食粉螨、八节黄蓟马和柑橘全爪螨为食物时,胡瓜钝绥螨Neoseiulus cucumeris完成整个世代需要的时间分别为7.1 d、7.7 d和7.4 d,产卵历期分别为22.7 d、23.2 d和25.1 d,平均每雌总产卵量分别为33.1粒、34.1粒和37.5粒,表明以八节黄蓟马为食时,胡瓜钝绥螨完成整个世代所需的时间最长,以柑橘全爪螨饲喂时胡瓜钝绥螨的产卵历期最长,产卵量最多;而巴氏钝绥螨Neoseiulus barkeri完成整个世代需要的时间分别为7.5 d、6.4 d和7.1 d,产卵历期分别为22.2 d、22.5 d和23.4 d,平均每雌总产卵量分别为30.1粒、30.7粒和31.5粒,表明以椭圆食粉螨为食时巴氏钝绥螨完成整个世代所需时间最长,以柑橘全爪螨为食时,巴氏钝绥螨的产卵历期明显延长,总产卵量显著增多。     

落叶松繁殖与育种研究中的干细胞发育模型

落叶松是我国北方中高山地区重要的针叶速生造林用材树种,基于落叶松体细胞胚胎发生模型的优质落叶松速生及转基因育种等品种改良技术,是世界林业研究关注的焦点.本文重点介绍了以落叶松体细胞胚胎发生体系为基础的快速繁殖、转基因育种技术及基础研究方法与技术,并对其中存在的问题进行了讨论与阐释.     

树qu精子发生的季节性变化

对野外成体树qu进行了不同季节精小管发育的测定和生精上皮细胞学特征的观察。精小管平均直径的高峰值出现在4月，为205.7μm；最低值出现在10月，为88.4μm。1、4月份的生精上皮，表现了高度活跃的精子发生，具有明确周期的12个连续阶段和典型的细胞组合。生精上皮退行性变化最早出现于7月，8月进一步发展，10月最明显。附睾精子数量变表现了类似的季节性波动。表明树qu精子发生的活性期始于仲冬，最盛在春季，退行期始于仲夏，秋季最显著，有一个明显的精子发生的季节性周期。季节性生殖受局部环境因子的调节，光照可能是重要因素。     

两种集合繁殖体形态及间歇性萌发特性——以蒺藜和欧夏至草为例

集合繁殖体(synaptospermy)是荒漠植物为适应恶劣环境条件而演化出的关键性特征,其作为植物生活史特性之一,有助于了解在荒漠环境下集合繁殖体植物的适应策略。蒺藜(Tribulus terrestris)和欧夏至草(Marrubium vulgare)分别为一年生及多年生草本植物,蒺藜扩散单位由一朵花发育而成的集合繁殖体组成,欧夏至草扩散单位由多朵花发育的集合繁殖体和种子组成,以这两种植物为材料,对其集合繁殖体形态、活力、吸水及萌发特性进行初步研究。结果显示:(1)蒺藜集合繁殖体依照发育成熟先后位置在质量、附属物刺的长度、附属物占质量百分比、种子数、活力、吸水量、萌发率及萌发速率均存在显著差异;欧夏至草集合繁殖体质量及吸水量明显大于种子,而活力、萌发率及萌发速率不存在显著差异。(2)萌发位置上,蒺藜集合繁殖体仅在长刺端位置的种子萌发,属非随机萌发,而欧夏至草集合繁殖体萌发不具有规律性,属随机萌发;萌发时间上,蒺藜和欧夏至草集合繁殖体在当季下均只萌发部分种子,具间歇性萌发特性。(3)对不同生活型植物而言,其集合繁殖体附属物对种子的保护、保水、扩散及萌发行为的功能相同,但一年生草本植物的萌发行为侧重于种群繁衍,因此蒺藜集合繁殖体在当季萌发率及萌发速率较高;多年生草本植物的萌发行为侧重于种群扩散,因此欧夏至草扩散单位多样化,且萌发率及萌发速率较低。     

科尔沁草甸生态系统水分利用效率及影响因素

生态系统水分利用效率(WUE)是衡量碳水循环耦合程度的重要指标。利用科尔沁温带草甸草地碳水通量观测数据,对该生态系统总初级生产力水分利用效率(WUEGPP)的日季变化规律及对环境和生理因子的响应进行分析。结果表明:(1)WUEGPP日变化呈下降-稳定-上升的变化趋势,最大值出现在日出后1—2 h,阴天条件下WUEGPP高于晴天,生长中期WUEGPP高于生长初期和末期;(2)总初级生产力、总蒸散和WUEGPP季节变化均呈夏季高、春秋低的形式,生长季平均值分别为0.57 mg m-2s-1、0.08 g m-2s-1和5.97 mg/g,最大值分别为1.49 mg m-2s-1、0.16 g m-2s1和13.62 mg/g;(3)总初级生产力与饱和差、气温和叶面积指数均呈二次曲线关系,与冠层导度呈对数曲线关系;总蒸散与气温呈二次曲线关系,与饱和差、叶面积指数和冠层导度相关性均不显著;(4)WUEGPP与饱和差、气温和叶面积指数均呈二次曲线关系,与冠层导度呈对数曲线关系,饱和差、冠层导度和叶面积指数分别为2.0 k Pa、0.0015 m/s和4.2是控制WUEGPP增加的阈值;(5)净生态系统生产力水分利用效率(WUENEP)和净初级生产力水分利用效率(WUENPP)季节变化规律与WUEGPP一致,均值分别为3.47和5.47 mg/g。     

季节变化对聚果榕-榕小蜂互利共生系统生长与繁殖的影响

榕属植物及其传粉昆虫榕小蜂是自然界协同进化的经典模型,榕果内雌花资源如何分配一直是备受关注的问题。为验证季节变化对榕树-榕小蜂互利共生系统生长与繁殖的影响,该研究以西双版纳地区的聚果榕(Ficus racemosa)为材料,分析了季节变化对榕果大小、自然进蜂量以及榕树-榕小蜂繁殖的影响,并利用人工控制性放蜂实验和模型拟合,探讨榕果最适进蜂量及不同季节进蜂量对雌花资源分配的影响。结果表明:季节对榕果直径有显著影响,雨季的榕果直径显著小于干热季和雾凉季;不同季节的自然进蜂量也有显著差别,苞片口对调节进蜂数量有重要作用;季节对榕树-榕小蜂繁殖分配也有影响,雾凉季产生的种子数量和榕小蜂数量均最多;同时人工控制实验和二次抛物线模型拟合结果表明,母代雌蜂数量与种子及榕小蜂后代数量均呈抛物线关系,雌蜂数量过多或过少都对榕树-榕小蜂的繁殖不利,自然进蜂量与拟合的最优进蜂量基本一致。研究结果说明榕果进化出了适应西双版纳地区季节变化的繁殖策略。