长期N添加对典型草原几个物种叶片性状的影响

通过一个连续4 a(2003—2006年)N添加的野外控制试验(0、1、2、4、8、16、32、64 g/m2等8个水平),探讨了N供给改变对内蒙古典型草原几个常见物种叶片性状的影响。结果表明,沿施N水平,冷蒿(Artemisia frigida)、星毛委陵菜(Potentillaacaulis)和砂韭(Allium bidentatum)比叶面积(SLA)呈指数增加,而克氏针茅(Stipa krylovii)和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)SLA无明显变化规律;5个物种绿叶N浓度和枯叶N浓度均呈增加趋势,而绿叶P浓度和枯叶P浓度的变化趋势呈明显的物种差异性。物种间,冷蒿具有较高的SLA和叶片养分浓度,克氏针茅具有较低的SLA和叶片养分浓度。以上结果表明,N供给增加降低了植物保持N的能力,对植物P保持能力的影响随物种不同而异,反映了植物P策略对N供给改变的弹性适应。因此,大气N沉降增加改变着植物N和P利用策略,进而影响着植被-土壤系统N和P循环,而其物种差异性将对群落结构产生深远影响。     

内蒙古放牧草地土壤碳固持速率和潜力

放牧是典型草地最重要的利用方式,弄清放牧对草地碳固速率的影响,将为我国内蒙古地区草地碳汇管理提供重要的科学依据。通过在平坦草地和斜坡草地设置相同的放牧梯度实验 (放牧强度0、1.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0 羊/hm²),探讨了放牧和地形对草地土壤碳固持速率的影响。实验结果表明:轻度放牧草地表现为碳固持,重度放草地表现为碳流失;对放牧草地而言,存在碳源/碳汇的转化阈值(或放牧强度),且坡地阈值低于平地。为了实现草地碳增汇目的,平坦草地的放牧强度应低于 4.5羊/hm²(放牧期6-9月),斜坡草地应低于3 羊/hm²。地形因素(平地VS斜坡)使准确评估放牧草地土壤的碳固持速率变得更加复杂。总之,内蒙古地区放牧草地具有较大的碳固持潜力,通过控制放牧强度是实现其碳固持潜力的重要途径之一。     

发酵牛粪对黄粉虫幼虫生长发育的影响

为寻找大型养殖场牛粪资源化与产业化利用途径,本文探讨了杂食性黄粉虫转化与利用牛粪的可行性.将牛粪和黄粉虫常规饲料(65％麦麸、30％玉米面、5％豆粕)按梯度比例混合后,用有益微生物菌群(EM)发酵,筛选出FD1、FD2(牛粪含量分别为60％、80％)两组发酵饲料作为处理,以常规饲料为对照(CK)进行黄粉虫幼虫饲养试验,研究不同发酵料对黄粉虫幼虫生长曲线、死亡率、化蛹率、抗氧化系统等的影响,评价黄粉虫幼虫对发酵牛粪饲料的适应性.结果表明:与CK相比,虽然FD1处理黄粉虫幼虫生长周期延长了20 d,死亡率有所上升,但黄粉虫幼虫单体取食总量增加49％ (P＜0.01),末龄幼虫单体质量增加28％(P＜0.01),粗脂肪含量提高26％(P＜0.05),不饱和与饱和脂肪酸含量的比值比CK高32％(P＜0.05),抗氧化酶活性显著增强,对发酵饲料表现出良好的适应性;而FD2处理各项指标均比CK差,表现出较低的适应性.表明在FD1处理条件下,可利用黄粉虫3龄幼虫对牛粪进行资源化利用,具有较好的应用前景.     

森林种子雨研究进展与展望

种子雨阶段是植物更新的关键环节,它连接着繁殖生产与植物后续生活史阶段,对群落结构有着重要的影响.虽然早在19世纪中叶达尔文就认识到种子扩散的重要性,然而对种子雨的广泛研究于20世纪80年代初才开始.本文聚焦于森林木本植物种子雨研究,首先介绍了种子雨监测方法,包括收集器的布置,种子雨的收集、分离和鉴定.然后综述了种子雨的4个主要研究方向:种子产量的时间和空间变化格局(包括季节变化、年际变化和空间变化)、增补限制及其在物种多样性维持中的作用、验证负密度效应假说、种子雨与其他生活史阶段(土壤种子库、幼苗、幼树及母树)的比较.未来还需要加强对种子雨的长期监测,开展增补限制的跨纬度比较研究,探讨植物早期更新阶段负密度效应沿纬度梯度的变化规律,加强数学模型以及分子标记和稳定同位素技术等新手段的运用.     

浙江古田山自然保护区常绿阔叶林种子雨的时空变异

木本植物种子产量的时间和空间变化格局对植物更新以及群落组成和结构有着重要影响, 是种子雨研究的一个重要方面。2006年6月在古田山亚热带常绿阔叶林24 hm²样地布置了130个面积为0.5 m²的种子雨收集器, 每周收集一次。利用4年的种子雨数据, 研究了种子雨的时间和空间变异。主要结果如下: (1)共收集到124227粒成熟种子, 属于29科51属63种, 每月降水量与平均每月种子数、物种数均呈显著负相关; (2)种子产量在每年干季(秋季)有明显的高峰, 有10个物种在湿季扩散种子, 不同物种结实物候起始和终止时间有差异; (3)基于4年的种子雨数据, 几乎所有物种的种子雨均存在很大的年际变异, 收集到的所有物种的种子产量年际变异系数的中位数为1.72; (4)种子雨在不同收集器之间有很大的变异, 变异系数的中位数为8.06; 几乎所有物种的空间变异都远远大于时间变异, 这可能是由于母树的稀有性、种子传播距离的差异, 以及地形等因素造成。通过与巴拿马Barro Colorado Island 50 hm ²样地108个物种种子产量的年际变异系数相比较, 古田山种子雨数据支持了高纬度地区种子产量变异高于低纬度地区的假说。     

盐生植物角果碱蓬种子二型性对环境的适应策略

角果碱蓬(Suaeda corniculata)是藜科一年生盐生植物, 在我国分布于北方盐碱滩涂和盐碱荒漠地区。角果碱蓬具有棕色和黑色两种异型体种子(简称棕色和黑色种子)。对采自内蒙古鄂托克前旗盐渍化生境的角果碱蓬二型种子的形态、休眠和萌发特性开展对比研究, 测定了二型种子休眠和萌发行为对温度、光照和盐分(NaCl)的响应, 以揭示盐生植物异型种子对温带盐漠生境的适应对策。结果表明: (1)二型性种子在大小、种皮特性和结实比例方面有显著差异。与黑色种子相比, 棕色种子个体较大, 种皮透水性强。黑色种子与棕色种子的结实比例约为5.6 : 1。(2)新成熟的棕色种子的萌发对各温度梯度和光照条件不敏感, 萌发率较高(84%-100%); 而新成熟的黑色种子萌发率较低(8%-78%), 萌发对光照敏感。(3)黑色种子具有浅度生理休眠, 种皮划破、赤霉素处理和低温层积均可有效地提高种子的萌发率。(4)二型种子萌发对土壤盐分的胁迫具有不同的响应。与黑色种子相比, 棕色种子对盐分胁迫不敏感, 在较高的盐分浓度下仍有较高的萌发率, 低温层积处理能够降低黑色种子对盐胁迫的敏感性, 有效地提高种子的初始萌发率、萌发恢复率和最终萌发率。角果碱蓬二型种子不同的形态、休眠和萌发特性, 提高了该物种在高度异质性生境中的适合度, 对种群成功地适应温带盐漠环境具有重要的意义。     

高产条件下不同小麦品种耗水特性和水分利用效率的差异

设置不灌水(W0)、底墒水+拔节水(W1)、底墒水+拔节水+开花水(W2)3个灌水处理,采用6个冬小麦(Triticum aestivum.L.)品种,研究了不同品种耗水特性和水分利用效率的差异.结果表明:(1)依据籽粒产量和水分利用效率2个因子,采用聚类分析的方法,将供试品种分为高水分利用效率组(Ⅰ组)、中水分利用效率组(Ⅱ组)和低水分利用效率组(Ⅲ组).同一灌水条件下的籽粒产量,Ⅰ组显著高于Ⅱ组和Ⅲ组;Ⅱ组和Ⅲ组在W0条件下无显著差异,在W1和W2条件下Ⅱ组显著高于Ⅲ组.(2)从Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组中分别取1个品种,泰山23、潍麦8号、山农12进一步分析表明,在W0 和W1条件下,泰山23和潍麦8号的阶段耗水量和耗水模系数为开花至成熟>播种至拔节>拔节至开花,山农12为播种至拔节>开花至成熟>拔节至开花.W2条件下,3个品种的阶段耗水量和耗水模系数为开花至成熟>播种至拔节>拔节至开花;播种至拔节和拔节至开花的耗水模系数为泰山23>山农12>潍麦8号,此阶段的耗水量和耗水强度为泰山23品种最高;开花至成熟的耗水模系数为潍麦8号>山农12 >泰山23,此阶段的耗水量和耗水强度为泰山23品种最低.(3) 在W0 和W1条件下,总耗水量和灌水量、降水量及土壤耗水量占总耗水量的百分率为泰山23品种居中;W2条件下,灌水量和降水量占总耗水量的百分率为泰山23>潍麦8号>山农12,土壤耗水量及其占总耗水量的百分率反之,但泰山23的总耗水量最低.(4) 同一灌水条件下,泰山23品种100～200cm土层的土壤耗水量高于潍麦8号,表明该品种能充分利用深层土壤水;山农12品种在W0和W2条件下,100～200 cm土层的土壤耗水量高于泰山23和潍麦8号,但其籽粒产量和水分利用效率显著低于上述两品种.     

中国保护生物学研究现状的文献计量学分析

我国保护生物学研究于1990年开始起步, 目前正处于快速发展阶段。为全面了解我国保护生物学领域的研究现状, 作者在《中国学术期刊全文数据库》和ISI Web of Knowledge中, 用“保护生物学”和“conservation biology”作为检索词, 检索了中国学者在国内外期刊上发表的与保护生物学相关的中英文文献, 采用文献计量法定量分析了我国保护生物学文献的年代分布、期刊分布, 并利用文献的题录信息统计了保护生物学的研究力量、基金项目和研究地区分布, 以及研究物种类群等指标。结果表明, 我国保护生物学的研究力量的分布虽然分散, 但也已经形成从事研究的核心研究人员群体、研究机构群体; 中、英文保护生物学文献的期刊分布都存在离散性与集中性并存的现象, 即: 大量论文集中在少数期刊中, 而少数论文则分布于大量期刊上。我国出版的保护生物学专业期刊只有《生物多样性》一种, 迫切需要创办一种英文保护生物学专业期刊; 研究基金的支持来源广泛, 中文文献主要是国家自然科学基金和省级基金, 英文文献则主要是国家自然科学基金和国际基金; 中英文文献中的研究地点都倾向于生物多样性较高的西南和华南地区; 研究对象主要是植物、哺乳类和鸟类, 单一物种的研究中濒危物种占90%以上; 物种多样性调查和遗传多样性检测的研究较多, 但针对保护方法和实践的研究则不足。     

茂兰喀斯特森林群落的种间分离特征

种间分离的研究对于揭示种间相互作用、群落组成与动态具有重要意义。为分析喀斯特原生性森林群落种间的分离特征,进而探讨喀斯特生境上物种的共存机制,以茂兰国家级自然保护区分布的亚热带区域原生性较强的典型常绿阔叶落叶混交林为研究对象,以建立的2块1hm2(100m×100m)样地群落学调查数据为基础,借助ArcG IS软件的空间分析功能,判定每个个体的最近邻体植株的种类与距离。在此基础上,采用N×N最近邻体列联表及其截表的方法,应用P ielou的分离指数量化了2块样地中各43个树种(多度≥20)的种间分离状况。研究结果表明:两种喀斯特森林群落类型中物种均以随机毗邻种对占优势(P1和P2样地分别为60.91%和63.34%),正分离种对次之(分别为38.76%和35.66%),负分离种对极少(分别为0.33%和1.0%),这种种间分离特征表明种间竞争排除作用减弱,群落已趋于稳定,反映出该森林正处于相对稳定的顶极状态。根据种间分离情况以及物种对环境的适应方式,将两个样地各43个物种分别划分为3个生态种组,各组间物种的生态学特性以及对生境的偏好存在明显差异。种间的分离特征与喀斯特森林高度的生境异质性明显相关,分布在不同生境类型上的物种间大多呈现正分离,而具有相似生境要求或分布广泛的物种间易形成随机毗邻或负分离,这一特征为群落中多物种的稳定共存提供了更大的可能性。因此,以生境的高度分化为基础的种间关系可能是喀斯特森林多物种稳定共存的重要机制之一。     

种子地理学:概念及其基本科学问题

本文提出了"种子地理学"的新概念,给出了定义,并归纳了种子地理学的研究内容,阐述了种子地理学的科学问题和主要任务.种子地理学是在植物地理学、植物群落学和种子生态学等学科基础上发展起来的一门新兴的交叉学科,研究种子从宏观至微观各种生物学性状的地理变异规律及其与环境因子的关系,以及种子性状的形成、发展和变化趋势.其主要内容可概括为:1)种子质量的地理学;2)种子化学成分的地理学;3)种子形态学性状的地理学;4)种子细胞学性状的地理学;5)种子生理学性状的地理学;6)种子遗传学性状的地理学;7)花和果实的地理学.开展种子地理学研究,能更好地理解植物种子对环境的长期适应进化规律.