普定喀斯特地区不同演替阶段植物群落凋落物动态

凋落物是陆地生态系统碳收支和物质循环的重要组成部分.本研究于2011年3月-2012年2月对普定喀斯特区6个演替阶段(稀灌草丛、藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林、次生乔木林以及原生乔木林)植物群落的凋落物生物量、组分(叶、枝、花果等)、月动态进行了定位观测.结果表明:6个演替阶段群落年均总凋落量分别为789.5、3821.8、4315.0、4158.8、4201.0和3950.4 kg·hm-2;随着群落正向演替的推进,植物群落凋落物量表现为先升高后缓慢下降最后趋于稳定.叶凋落量占总凋落量的59.0％ ～ 77.7％,枝凋落量占7.9％～24.0％,花果等凋落量占5.4％ ～ 24.0％,叶凋落量比例随群落正向演替递减,枝凋落量与群落演替阶段显著正相关.原生乔木林、灌木林和稀灌草丛群落凋落物的月变化规律为单峰型,其余3个演替群落凋落物的月变化规律均为双峰型;叶凋落物的月动态与总凋落物一致.     

西南地区土壤湿度与气候之间的互馈效应

土壤湿度控制着陆气之间的水热交换,与气候具有互馈效应。为了揭示中国西南地区土壤湿度与气候之间的关系,基于39年GLDAS数据,采用线性倾向估计、偏相关等方法探究了该区域土壤湿度与降水、气温的时空规律及相关性,分析了土壤湿度记忆性(Soil Moisture Memory,SMM)的空间分布及季节特征。主要结论如下:(1) 1979—2017年,西南地区仅表层(0—10cm)年平均土壤湿度呈显著减少趋势(P 0.001),气候倾向率为0.7 kg/m2/10 a,年降水量呈不显著增加趋势,而年平均气温呈显著的增加趋势(P 0.001)。(2)多年平均状态下,表层与更深层(10—40、40—100、100—200 cm)的土壤湿度呈相反的空间格局,中层(10—40、40—100 cm)土壤湿度最高。(3)基于像元的偏相关系数表明研究区土壤湿度总体上与降水关系更密切,二者呈正相关,但在0—10 cm,部分地区相关性不显著。(4)西南地区SMM总体上以60—90 d为主,且SMM均值以夏季最长,其次为冬季和春季,秋季最短;同时,对比各深度的SMM,发现0—10 cm的土壤湿度对整个西南地区长期的气候预测具有更好的代表性。研究结果可为研究西南地区陆-气相互作用以及气候预测与模式评估等提供参考依据。     

西南近50年实际蒸散发反演及其时空演变

利用CRU 4.0及GLDAS Noah 2.1数据集,采用随机森林算法对1966年至2016年中国西南陆面月尺度实际蒸散发(ETa)进行逐像元反演,结合袋外误差均方值(MSEOOB)、解释方差百分数(PVE)和均方根误差(RMSE)评价模型以及与其他典型数据集对比的方法对模型和反演结果进行精度评价,在对中国西南ETa的空间格局及时空演变特征进行分析的基础上,利用因子置换重要性评价模型(PIM)对特征因子进行重要性评价。结果表明:(1) MSEOOB均值为4.14,标准偏差仅为3.73,PVE均值为99.36%,标准偏差仅为0.33,模型基于2000年至2016年月尺度拟合结果的RMSE均值仅为1.04 mm/月,标准偏差为0.52,反演结果与GLDAS 2.1、2.0及MOD16数据的R2分别为0.99、0.89、0.95,总体而言模型及拟合结果可信度和精度较高;(2)西南地区ETa整体上表现出随着纬度的降低而增加的特征,从西北高原地区向东南沿海区域逐步增加,不同季节上西南的ETa空间分布差异较为明显,从春季到夏季先呈现出由东南向西北逐步增加的态势,夏季到冬季则呈现出从西北向东南减弱的特征,在每年的7、8月份左右各区域的ETa达到最大值,在1、2月份左右为最低值,并呈现起伏的周期特征;(3)以横断山脉为分界,横断山脉以南的丰水区的ETa主要受云覆盖百分数、月均气温日较差与月均日最高温共同驱动,而横断山脉以北的少水区域主要受云覆盖百分数、月霜日频率与月均水汽压共同驱动,而无论是在丰水区还是少水区,云覆盖百分数都是所有因素中最主要的驱动因子。     

陆地生态系统植物的氮源及氮素吸收

氮是植物生长发育所必需的营养元素,也是其主要的限制因子之一.陆地生态系统植物所需氮的来源及植物对氮素的吸收利用均受控于其种类和生长环境.环境条件的改变,一方面可能改变植物生长区原有氮的形态、浓度、赋存方式等,从而改变氮对植物的供给状况;另一方面可能引起植物生长区土壤质量、水分利用状况、光照等的改变,从而产生耦合现象,直接影响植物的生理生态特性,使植物对氮素的吸收利用发生改变,导致植物生长区的种群类型及物种多样性发生改变,并直接影响到生态系统的功能及演替.本文主要对陆地生态系统中高等植物生长发育所需氮素的来源及植物对氮素吸收利用过程中的影响因素进行了综述和讨论,并结合国内外在该领域的研究现状对其研究前景进行了展望.     

大豆黄化子叶、幼芽完整质体和线粒体的分离纯化及其标记酶分析

采用分部离心及蔗糖密度梯度离心相结合的方法分离纯化大豆子叶和幼芽完整质体和线粒体,并以质体标记酶——磷酸三碳糖异构化酶和线粒体标记酶——细胞色素C氧化酶,分析蔗糖密度梯度离心后质体和线粒体的分布和纯度,用电子显微镜检查分离质体和线粒体的完整性。结果指出大豆子叶和幼芽的质体,线粒体分别分布在蔗糖密度梯度1.22g/cm~3和1.18g/cm~3区,分离的质体和线粒体纯度都在95％以上,完整性也是令人满意的。     

大豆核染色体、叶绿体DNA-溴化乙锭复合体某些萤光特性的比较研究

本文研究了大豆核、叶绿体DNA-溴化乙锭复合体吸收光谱、萤光光谱和萤光衰减特性。DNA-溴化乙锭复合体吸收光谱和DNA的吸收光谱是一致的,吸收峰在256nm,但它们的萤光光谱却极其类似溴化乙锭的萤光光谱,主要的萤光峰在595nm处。这指出复合体的吸收取决于DNA,而萤光取决于溴化乙锭,在DNA的碱基受激后,俘获的能量先在碱基之间顺序传递,最后传递到复合体中的溴化乙锭。由溴化乙锭发出萤光。DNA的萤光衰减信号极其微弱以至无法检测。溴化乙锭的萤光衰减曲线接近仪器的响应曲线,萤光寿命为1.18毫微秒,但两种DNA-溴化乙锭复合体的萤光衰减信号非常强烈。两种复合体的萤光衰减方式存在明显的差别。核DNA-溴化乙锭复合体的萤光寿命为27.10毫微秒,而叶绿体DNA-溴化乙锭复合体为24.79毫微秒。这种差别可能反映两种DNA结构和构型的差别。因此这种技术有可能用作判定各种DNA之间的差异。     

喀斯特石生穗枝赤齿藓抗氧化防御系统对干旱胁迫的响应

为科学选择石漠化环境恢复治理的植物材料和深入了解岩生植物的耐旱机制,以喀斯特石生穗枝赤齿藓(Erythrodoutium juluceum)为实验材料,研究了干旱胁迫对其抗氧化酶防御系统的影响。结果表明:超氧化酶歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,超氧阴离子(O-2·)、丙二醛(MDA)含量呈现出先升后降的趋势;类胡萝卜素(Car)含量一直升高,质膜相对透性呈现出"抛物线"的变化趋势,可溶性蛋白含量波动变化。因此,干旱胁迫早期由于O-2·等活性氧的增加而启动活性氧清除系统进行清除,是抵御干旱的一种协同反应;后期穗枝赤齿藓依然保持较强的自由基清除能力,具有极强的耐旱能力。所以在长期的进化过程中,喀斯特石生藓类形成具有适合干旱变化的系列生理和代谢机制,通过形态上的变化来降低水分的散失,通过生理上的调整来应付环境的恶劣变化,这对于在石漠化地区揭示苔藓植物的抗逆机制,利用苔藓植物的先锋拓荒作用治理石漠化生态环境以及对退化生态系统进行人工恢复治理具有重要价值。     

近60年来印江河流域极端气候演变及其对净初级生产力和归一化植被指数的影响

极端气候事件的发生改变了区域水热条件，并影响着生态环境变化。然而，目前长时间尺度上极端气候的演变规律及其对生态环境的影响尚不明晰。采用Mann-Kendall趋势及突变检验法、连续小波变换和Hurst指数法揭示了喀斯特槽谷印江河流域极端气候的变化趋势、突变时间、周期性特征和未来演变规律，并利用Lindeman-Merenda-Gold模型定量评估了极端气候溶变对生态环境变化的影响。结果表明：(1)印江河流域极端气温显著上升，降雨量增多，呈现湿热多雨的气候特征。未来极端气温事件持续等级将更高，持续强度也更强。(2)同类型极端气候具有潜在的关联性，但不同类型极端气候间的影响较小，且多呈负相关。(3)印江河流域平均净初级生产力(NPP)和归一化植被指数(NDVI)在2000—2015年间呈现相反的变化趋势，NPP平均值为598.53 g C m^-2 a^-1,平均减少速率为-3.32 g C m^-2 a^-1。NDVI平均值为0.59,平均增长速率为0.0013/a。(4)冷持续指数(CSDI)、平均温差(D...     

选准目标 组织精兵 深化改革 争创新绩──上海植生所召开九五科研规划和立项讨论会

选准目标组织精兵深化改革争创新绩──上海植生所召开九五科研规划和立项讨论会一九九五年是八五最后一年，也是转入九五的关键一年，面临不断深化的改革形势，九五怎么办？怎样调动和发挥全所科研人员的积极性？怎样集中大家的智慧在改革和竞争的社会大环境中求得研究所...