用稳定性同位素技术确定高寒草甸生态系统中动物营养级模型

根据稳定性同位素技术原理建立了高寒草甸生态系统中动物的营养级模型 (3)、 (7)和 (9)式。 3个模型分别描述了每种食物资源对动物的贡献大小 (PCV)、食物资源 (Ai)占取食动物 (P)的整个食物的比例 (PAiP)、动物在高寒草甸生态系统中的营养级 (TLc) :PCVAi =cos (ΔαPAi)ΖPAi(3)PAiP =PCVAi∑i=1PCVAi× % (7)TLc =1 (αc-αTL1) /Δαcd (9)式中 ,ΔαPAi为捕食者P与食物Ai 的取食角 ,ΖPAi为捕食向量与食物向量之间的欧氏距离 ,αc 是消费者的向量角 ,αTL1是第一营级的向量角 ,利用系数Δαcd是消费者与食物向量角之差 (为一常数 )。同时 ,给出了判断高寒草甸两个物种之间捕食或营养关系模型 (ΖS1 S2 ) :当cos (Δα) /PCVmin≤ΖS1 S2 ≤cos (Δα) /PCVmax时存在捕食关系 ,并为上下级营养关系 ;当ΖS1 S2 cos (Δα) /PCVmax时 ,不存在捕食关系 ,前式为同一营养级 ,后式为相隔一个至几个营养级。模型 (9)式得到的结果与张晓爱等 (1999)报道一致。     

基于GIS的青藏高原生态服务功能定量评价

生态系统服务是保障人类生存发展的重要支柱和实现区域可持续发展的重要保障。基于植被净初级生产力(NPP)定量指标评估法、GIS空间分析法、生态服务功能综合评价法与一元线性回归趋势线法,对2000—2015年青藏高原水源涵养、水土保持、防风固沙和生物多样性维护功能的空间分布特征及重要性进行评价。结果表明:(1)水源涵养、水土保持、防风固沙、生物多样性维护功能指数东南高、西北低,呈现出由东南向西北递减的变化趋势;(2)从上述生态服务功能重要性分级特征来看, 4类生态系统服务功能一般区面积最大,分别占高原总面积的27.06%、19.73%、61.44%、41.7%;生态服务功能较弱的区域面积最小,分别占高原总面积的16.47%、16.96%、0.97%、4.06%;(3)从综合重要性分级特征看,生态系统服务功能一般区面积最大,占高原总面积20.72%,生态系统服务功能较弱区面积最小,占高原总面积的16.73%,总体上综合评价结果优于单一生态功能评价;(4)2000—2015年来青藏高原生态功能总体上呈现两大明显特征,即高原南部、三江源区域、青海湖南端及祁连山地区综合生态服务功能呈下降趋势,藏北...     

模拟增温效应对矮嵩草草甸影响的初步研究

通过采用国际冻原计划（ＩＴＥＸ）模拟增温效应对植被影响的方法。研究了矮蒿草（Ｋｏｂｒｅｓｉａ ｈｕｍｉｌｉｓ）草甸的物候、群落结构和直生物量对温度升高的响应,结果表明：温室内温、地表温度、土壤表层温度可分别提高１．４７℃、１．５４℃、１．００℃。组成植物群落的种群物候期可以提前和延迟,植物生长期延长,组成植物群落主要种群的高度,盖度,重要值均有提高,种群结构发生一定变化。地上生物量发生变化,其中禾     

青藏高原高寒草甸和荒漠碳交换特征及其气象影响机制

以青藏高原玛沁地区高寒草甸和沱沱河地区高寒荒漠草原为观测研究站,利用涡动协方差技术获取高寒生态系统水平上的CO₂通量以及水和能量通量,通过REddyProc、随机森林(Random Forest, RF)进行了数据后处理,探究了不同下垫面典型环境因子对净生态系统CO₂交换量(Net Ecosystem Exchange, NEE)的影响机制。结果表明：1)玛沁高寒草甸在6—7月以吸收为主,表现为碳汇,吸收峰值出现在11:00—12:00(北京时,下同)之间,而在3、4、5、8月以排放为主,表现为碳源,排放峰值出现在21:00—23:00之间;沱沱河高寒荒漠在3—8月以吸收为主,表现为净碳汇,吸收峰值出现在13:00—14:00之间;整个生长季前后(3—8月),玛沁和沱沱河的累计NEE分别为79.50 g C/m²和79.24 g C/m²,都表现为碳汇。2)不同尺度不同下垫面,气象因子对NEE的重要程度不同,小时尺度上,高寒草甸辐射对NEE的重要性最大,高寒荒漠草原蒸散发对NEE的重要性最大;日尺度...     

母体密度应激与球虫感染对子代根田鼠免疫力的影响

免疫功能是影响动物个体适合度的重要因素之一,也是防御病原体入侵的重要途径,对动物的生存至关重要。种群密度与寄生物感染都能影响动物的免疫功能。本实验通过2×2析因实验设计,测定了母体密度应激+球虫感染、母体密度应激+未球虫感染、未母体密度应激+球虫感染、未母体密度应激+未球虫感染等4个处理对根田鼠粪便皮质酮、球虫感染率、白细胞总数、各型白细胞的百分比、淋巴细胞亚型计数（CD4,CD8计数）等指标。结果表明,高密度母体应激处理可显著降低CD4数量、CD4/CD8比例、淋巴细胞数、嗜酸性粒细胞数、白细胞数,母体应激与球虫的耦合可使上述免疫指标进一步降低,说明母体密度应激和球虫感染对于根田鼠的免疫具有负的叠加效应。     

春性甘蓝型油菜BnFY34基因的克隆及序列分析

春性甘蓝型油菜杂交种由于发育期较长,极大地限制了该油菜在高寒地区的推广。为了从春性特早熟甘蓝型油菜中筛选出苗期和蕾期差异表达的基因,该研究以春性特早熟甘蓝型油菜为材料,利用cDNA-AFLP技术筛选出1个春性特早熟甘蓝型油菜苗期特异表达的基因片段,并采用RACE技术成功分离克隆了该基因,命名为BnFY34。通过对该基因的测序和生物信息学分析,发现该基因序列大小为455 bp,包含完整的开放阅读框(ORF),编码一个由71个氨基酸残基组成的蛋白,推测的蛋白质分子量为8.04 kD,理论等电点为10.25,其三级结构中含有3个α螺旋,不含β折叠。同时,将BnFY34基因与甘蓝型油菜基因组序列进行比对,结果显示BnFY34基因位于C4染色体上,由3个外显子和2个内含子组成。另外,通过对该基因与其他植物同源基因的亲缘关系进行了分析,结果表明BnFY34基因与芸薹属植物属于同一亚族,并且与甘蓝型油菜中已报到的未诠释基因XM_013837282.1的相似度达100%,其功能有待进一步研究。该研究结果对春油菜产量和品质的早熟转基因育种具有重要意义。     

模拟增温下门源草原毛虫幼虫生长发育特征

采用开顶式生长室(OTC)模拟增温的方法研究温度升高对门源草原毛虫幼虫发育历期、生长发育速率、体重及存活等的影响。研究发现:在增温0—1.26℃内,随着增温幅度变大,1龄幼虫越冬后开始活动期和蛹期提前,整个幼虫的发育历期缩短;增温可以提高门源草原毛虫幼虫的相对生长速度,使其发育高峰期提前到5月份;随着增温幅度变大,门源草原毛虫幼虫的体重有减轻的趋势;0—1.26℃的温度升高导致门源草原毛虫幼虫存活率增提高,但是增温过高(1.98℃)也会导致其存活率急剧下降。     

模拟增温对高寒草甸植物叶片碳氮及其同位素δ~(13)C和δ~(15)N含量的影响

基于国际冻原计划(ITEX)模拟增温效应对植物影响的研究方法,以高寒矮嵩草草甸4种植物(矮嵩草、垂穗披碱草、棘豆、麻花艽)为实验材料,设置大(OTC1)和小(OTC2)两类增温小室,测定了其叶片碳氮及其稳定性碳同位素(δ~(13)C、δ~(15)N)等指标在增温3年后的变化。结果表明:除矮嵩草在较小增温小室(OTC2)中C/N比值比对照降低了14.1%,其它物种C/N在两个增温处理下都有所增加,但差异均不显著(P0.05)。4种植物叶片δ~(13)C值在-24.12‰~-28.34‰之间,矮嵩草叶片δ~(13)C值随增温而升高,棘豆、麻花艽随增温而降低,且矮嵩草在OTC2的δ~(13)C值变化达到显著水平(P0.05)。矮嵩草和麻花艽的叶片δ~(15)N值在OTC1和OTC2中均比对照增加,且麻花艽增加较显著(P0.05)。垂穗披碱草在OTC1和OTC2的叶片δ~(15)N值比对照分别减少18.7%和26.9%,差异都不显著(P0.05);棘豆叶片δ~(15)N值在OTC2内比对照低11.0%(P0.05),在OTC1的内比对照高2.8%(P0.05)。可见,高寒矮嵩草草甸不同功能群植物物种碳氮含量及稳定性碳氮同位素含量对短期增温有不同的响应模式和规律。     

高寒草甸退化对鹅绒委陵菜克隆生长特征的影响

为了揭示高寒草甸典型匍匐茎克隆植物对不同生境的生态适应对策,验证生境适应假说,并为高寒草地的退化演替机理研究提供依据,以调查统计和比较样地法研究了江河源区高寒草甸退化对鹅绒委陵菜克隆生长特征的影响。研究表明,重度退化草甸的植物群落结构、功能以及土壤特征发生了明显的变化,继而对鹅绒委陵菜无性系的克隆生长行为和形态特性产生了影响。高寒草甸退化后鹅绒委陵菜的匍匐茎增多,分支强度加大。退化草甸内鹅绒委陵菜的基株高度小于未退化草甸,根长大于未退化草甸,基株的叶片数目问没有明显差别。退化草甸的分株高度显著小于未退化草甸,而分株叶数大于未退化草甸,根长小于未退化革甸且差异不显著。未退化草甸内鹅绒委陵菜无性系的问隔子长度、粗度和匍匐茎长度大于退化草甸,间隔子平均数目少于退化草甸,差异都不显著。随着鹅绒委陵菜无性系匍匐茎数目的增加,不论重度退化草甸与未退化草甸,用于鹅绒委陵菜克隆繁殖的能量投资也逐渐增加。鹅绒委陵菜在未退化草甸用于克隆繁殖的能量投资比例高于退化草甸,其中未退化草甸内鹅绒委陵菜基株的干重占无性系总生物量的比例略低于退化草甸,分株和匍匐茎的干重占无性系总生物量的比例高于退化草甸。高寒草甸退化对鹅绒委陵菜克隆生长特征的这些影响,与植物群落结构和功能的变化导致生境变异密切相关,是其对高寒草甸退化导致的资源和生境差异的反应,也是对资源利用达到的最合理状态,是一种选择适应的结果,有利于克隆繁殖潜力的发挥。同时为生境适应假说提供了又一例证。     

不同放牧强度对鹅绒委陵菜克隆生长特征的影响

在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站,对通过17 a不同放牧强度干扰后金露梅灌丛草甸内鹅绒委陵菜克隆生长特征进行实地调查统计研究.结果显示:长期放牧并增加放牧强度后,植物群落的高度、盖度和草场质量指数下降.随着放牧强度增大,鹅绒委陵菜无性系匍匐茎数目增加,分枝强度加大;基株变矮,逐渐由直立、半直立型变为匍匐状,形态可塑性明显;根长有逐渐增加的趋势;放牧强度对鹅绒委陵菜无性系分株高度、根长和分株叶数影响不显著;间隔子有变短、变粗的趋势,间隔子数目和分株数目有增加的趋势,但影响不显著;轻牧和不牧样地中用于鹅绒委陵菜克隆生长的平均能量投资(分株和匍匐茎的干重及其所占比例)小于重牧样地.表明随放牧强度增大,鹅绒委陵菜无性繁殖能力增强,呈现出典型的生态适应策略.