中国科学院植被数量生态学重点实验室

实验室概况 中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室成立于1989年11月,实验室以野外台站,样带,样地等平台为基础,运用信息生态学的理论,方法和生态系统控制实验等手段,致力于全球变化生态学的综合性研究,重点开展植被系统对全球变化的响应与适应、生物多样性变化与保育以及生态系统管理等方面的研究工作,以揭示不同时空尺度生态系统格局与变化规律,为中国植被系统与环境的可持续管理提供理论依据。     

道路及道路施工对若尔盖高寒湿地小型兽类及鸟类生境利用的影响

为考察道路和道路施工对若尔盖高寒泥炭湿地野生动物的影响,我们在穿过若尔盖湿地的2条道路两侧,对距道路不同距离的小型兽类和鸟类分布进行了调查,其中小型兽类调查深度距离公路800m,鸟类调查深度距离公路400m。施工中的国道213线路两侧黑唇鼠兔(Ochotonacurzoniae)洞穴高密度区域离道路更远,在道路两侧400m处达到峰值,极显著高于距离道路10m处的密度;而在正常运营中的省道209线两侧,其洞穴密度在200m处达到最高值,与其他距离的洞穴密度没有显著性差异。无论在国道213线还是省道209线,道路对高原鼢鼠(Myospalaxbaileyi)洞穴分布的影响均未达到显著性水平。在正常运营的省道209线两侧,高原鼢鼠土堆密度最高区域为距离道路100m处;而施工的道路两侧高原鼢鼠土堆密度最高区域则出现在距离道路10m处,第二高峰出现在距离道路400m处。雀形目和隼形目鸟类的分布均呈现距离道路越远密度越高的趋势,但是只有距离道路400m处雀形目鸟类的密度显著高于50m与200m处;距离道路不同距离的样线中隼形目鸟类密度和物种丰富度没有显著性差异。由此可以看出,施工中的道路对黑唇鼠兔的影响区域比正常运营的道路更宽,其公路效应域达到400m,400m的调查深度对鸟类尤其是隼形目鸟类来说可能还略有不足。但是,根据此深度的调查可以确定施工中的国道213线雀形目和隼形目鸟类的公路效应域宽度大于400m。     

厦门凤林红树林湿地大型底栖动物群落

为摸清厦门集美凤林红树林湿地的大型底栖动物群落结构及其多样性现状,2002年1、4、7和10月在厦门集美凤林红树林区进行大型底栖动物调查,4个季度共获得大型底栖动物42种。生物量优势种是软体动物门的珠带拟蟹守螺(Cerithideacingulata)和节肢动物门的弧边招潮(Ucaarcuata)。密度优势种是软体动物门的短拟沼螺(Assimineabrevicula)和环节动物门的沼蚓(Limnodriloidessp.)。集美凤林红树林区大型底栖动物年平均密度和年平均生物量分别为1,990ind./m2和139.0g/m2。密度的季节变化是:1月>4月>10月>7月,生物量的季节变化是1月>10月>4月>7月。聚类分析和数量分布表明,优势种珠带拟蟹守螺、短拟沼螺、弧边招潮和沼蚓的季节变化各不相同。与2002年10月深圳湾福田红树林区大型底栖动物群落的物种多样性指数平均值(0.56)比较,厦门凤林红树林区的平均值较高(2.66)。文中分析了影响大型底栖动物多样性的环境因素。     

浙江天童常绿阔叶林中11种常绿乔灌木叶片虫食状分析

为探讨昆虫对植物叶片的取食行为和伤害方式,作者选择浙江天童常绿阔叶林内的11种常绿乔灌木为对象,对叶片虫食状类型和格局进行分析。结果如下:(1)共发现16种虫食状类型,每种植物叶片虫食状类型数在10–13种之间,每种虫食状出现频率在0.5–28.7%之间。缘食状出现频率最高(28.7%),虫瘿和泡状出现频率最低(0.5%)。(2)叶片虫食状分布格局可分为3种类型,即一种虫食状占绝对优势的单优格局,如马银花(Rhododendronovatum)和檵木(Loropetalumchinense);两种虫食状(缘食状和顶食状)共占优势的双优格局,仅有木荷(Schimasu-perba);3种及3种以上虫食状占优势的多优格局(其余8种植物)。(3)叶片虫食状多样性指数变化在1.57–2.23之间,最高为苦槠(Castanopsissclerophylla),最低为马银花;乔木的多样性指数(2.040)高于灌木(1.882),优势种多样性指数高于伴生种,但差异均不显著;多样性指数反映了虫食状类型和出现频率的综合差异。(4)16种虫食状类型中有8对显著正相关,4对显著负相关,可能反映出不同类型昆虫取食植物的趋同和差异。     

城市化对蝴蝶多样性的影响:以重庆市为例

2005年5–10月,自重庆市沙坪坝区到北碚区沿城市生境梯度选取了5个断面(沙坪公园、南溪口、回头坡、鸡公山和缙云山),进行蝴蝶取样调查。共采获蝴蝶4,802只,隶属11科41属65种。统计分析表明,东方菜粉蝶(Pieriscanidia)、菜粉蝶(P.rapae)和酢浆灰蝶(Pseudozizeeriamaha)等3种为优势种,青凤蝶(Graphiumsarpedon)、宽边黄粉蝶(Euremahecabe)、连纹黛眼蝶(Lethesyrcis)、黄钩蛱蝶(Polygoniac-aureum)、点玄灰蝶(Tongeiafilicaudis)和直纹稻弄蝶(Parnaraguttata)等9种为常见种。多样性指数变化趋势为缙云山>回头坡>鸡公山>南溪口>沙坪公园。沿城市生境梯度,从人为干扰较大的沙坪公园(城市化水平较高的代表)到人为干扰较小的缙云山(城市化水平较低的代表),蝴蝶多样性指数基本呈递增趋势,且植被种类丰富度越高、覆盖率越高、日照量越高的生境,蝴蝶种类和数量越多,蝴蝶多样性指数也越高。蝴蝶的多样性特征可以作为城市生境质量和环境变化的指标。     

西双版纳傣族村寨对湿地植物的传统利用

作者用半结构访谈与关键人物访谈相结合,并佐以证据标本采集的民族植物学研究方法,对云南省西双版纳3个自然环境和经济社会条件差异较大的典型傣族村寨(曼降,曼安,曼伞)居民的湿地植物知识,以及不同性别、年龄人群掌握湿地植物知识的差异作了统计分析。研究结果表明:(1)西双版纳傣族村寨利用的湿地植物种类丰富,经鉴定的有46科102种,以湿生植物为主;利用类型有食用类、药用、代茶类和宗教类等,以食用类为主。(2)三个村寨中以曼伞调查和采集到的植物种类最多,曼安次之,曼降最低。3个村寨利用的湿地植物种类的相似性低。这与村寨周围的自然植被类型及其干扰程度密切相关。(3)统计分析显示,村寨的自然环境与经济发展状况对该村村民传统湿地知识的掌握有重要的影响。食用和药用、代茶植物知识在3个村寨都表现为年长组(>45岁)明显高于年轻组(≤45岁,P<0.05),而男性和女性对不同知识的掌握则因村寨自然环境和经济发展状况的不同而各不相同。植物多样性和民族传统文化多样性的关系显示出传统知识的传承对植物多样性保护是十分重要的。     

湖北野生天麻的遗传分化及栽培天麻种质评价

采用7条ISSR引物对天麻(Gastrodiaelata)8个自然居群和6个人工栽培居群共483个样本的居群遗传多样性进行了初步检测,共检测出清晰、重复性好的DNA带77条,其中64条为多态性带,总多态位点百分比PPB=83.12%。遗传多样性分析结果表明:天麻自然居群的遗传多样性参数分别为:多态位点百分比PPB=59.09%,有效等位基因数Ae=1.29,Nei’s遗传多样度H=0.176,Shannon’s多态信息指数I=0.270,明显高于人工栽培居群(PPB=35.71%,Ae=1.16,H=0.100,I=0.155),揭示出栽培居群存在明显的遗传基础狭窄和遗传均质性问题。UPGMA聚类分析表明,自然居群与栽培居群存在明显的分化而分别聚为两大类群。自然居群间基因分化系数GST=0.2558,与AMOVA分析所揭示的居群间遗传变异量占总变异的27.25%的结果相近,说明天麻自然居群间亦存在一定程度的遗传分化;居群间基因流(Nm)为1.4547,相对较弱,可能对自然居群的遗传分化有一定影响。自然居群聚类结果显示出一定程度的地理区域聚类趋势,但Mantel检验表明自然居群间遗传距离与地理距离并不存在显著相关(r=0.1669,P=0.2110),揭示出天麻自然居群的分化现状可能是其生活史特性、地理隔离与人为破坏综合作用的结果。栽培居群的遗传均质化趋势,揭示了引种驯化的瓶颈效应和长期无性繁育所导致的遗传多样性丧失,也反映出栽培天麻种质的遗传基础狭窄。而栽培居群与自然居群间存在着明显的遗传分化,反映天麻栽培居群与自然居群间可能存在基因流的阻断。     

新疆艾比湖和伊吾湖可培养嗜盐古菌多样性

新疆地区盐湖密布,蕴藏着丰富的微生物资源。为保护和利用微生物物种与基因资源,作者从新疆准噶尔盆地的艾比湖和天山山间盆地的伊吾湖分离纯化嗜盐微生物。采用PCR方法扩增其中65株嗜盐古菌16SrRNA基因序列。序列分析表明,分离的嗜盐古菌分属6个属,艾比湖以Haloterrigena和Natrinema属的菌株为主,伊吾湖由Haloarcula和Halorubrum两个属的菌株构成。通过多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和物种相对多度模型对分离的菌株进行多样性分析和比较,结果表明,盐湖嗜盐古菌的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数具有一定相关性,艾比湖可培养嗜盐古菌的多样性高于伊吾湖。研究发现了一些新的物种资源,表明新疆盐湖中孕育的特色微生物资源亟待保护与利用。     

珍稀濒危药用植物黄檗野生种群遗传多样性的AFLP分析

黄檗(Phellodendronamurense)是我国珍贵的药用和用材树种,现已被列为国家二级保护植物。为了研究其遗传多样性和遗传结构,以制定有针对性的保护策略,作者采用8对荧光引物,对来自10个野生种群共计129个黄檗个体进行了AFLP分析。共扩增出1,704条谱带,其中多态带1,581条。遗传分化系数Gst为0.3420,即有34.20%的遗传变异来自种群间。黄檗物种水平的遗传多样性高于种群水平:在物种水平上,多态位点百分率PPL=92.77%,有效等位基因数Ne=1.4636,Nei’s基因多样性指数H=0.2316,Shannon信息指数I=0.4275;在种群水平上,PPL=54.20%,Ne=1.2487,H=0.1524,I=0.2371。UPGMA聚类结果表明,黄檗野生种群可分为四类,并且来自同一地区的黄檗个体有聚为一类的趋势,说明其遗传变异可能与生境有关。建议在各种群内大量采样,实施迁地保护;在长白山、完达山、大兴安岭、小兴安岭、千山以及燕山山脉的云蒙山等地区,均匀布点划分区域进行就地保护,保护种群完整性,促进种群自我更新。     

黑河流域中游地区荒漠-绿洲景观区啮齿动物群落结构

2005年4–5月和9月对黑河流域中游地区荒漠-绿洲景观区不同生境中啮齿动物群落结构进行了研究。在甘肃省张掖市高台县黑泉乡选择流动沙丘、含砾沙漠、固定沙地、荒漠灌丛、防护林带、灌耕草地、灌耕农田和河岸草地等8种代表性生境,采用活捕法(4,800铗日)共捕获啮齿动物254只,隶属于3科8属9种。利用捕获记录计算了群落结构特征指数,进一步利用Pearson相关系数考察了不同生境啮齿动物群落的相似性,并在此基础上对不同生境的啮齿动物群落作了聚类分析。群落结构特征指数表明,啮齿动物物种多样性(用Shannon-Wiener指数测度)在灌耕草地中最低(0.6859),在固定沙地中最高(1.7036);物种均匀度(用Pielou均匀度指数测度)在流动沙丘中最低(0.6531),在河岸草地中最高(1.0000)。聚类分析结果显示,研究区啮齿动物群落可以分成荒漠型群落和绿洲型群落两大类。三趾跳鼠(Dipussagitta)在荒漠型生境中密度较高,总体上具有优势地位,尤其是在流动沙丘生境中占据绝对优势;黑线仓鼠(Cricetulusbarabensis)在植被较好的绿洲型生境中占据优势地位,但在流动沙丘外的其他荒漠型生境中也有发现。除五趾跳鼠(Allactagasibirica)外,其他种类的跳鼠只在荒漠型生境中发现。本次调查没有在防护林内部生境中捕获啮齿动物,但在林缘区域仍有捕获记录。啮齿动物群落物种多样性指数与捕获率间无显著关联(r=0.240,P=0.566)。本研究提示人为干扰可能对维持研究区域的啮齿动物多样性有积极意义。