高温刺激对蟾蜍免疫活性和能量消耗的影响

全球气候变化是导致全世界两栖动物种群衰退和灭绝的重要因素之一。为了解无尾两栖类在气候异常导致的极端高温下的生理反应特征和相关适应机制,以雄性中华大蟾蜍(Bufo bufo gargarizan)为对象,研究该物种在高温刺激(环境温度由22 ℃迅速升至32 ℃)0、6、12、24、48 h后的非特异性免疫活性和能量消耗的变化情况。研究结果:与对照组(22 ℃)比较,高温刺激可显著抑制外周血细胞吞噬活性;而脾脏巨噬细胞呼吸爆发在高温刺激下呈现出先增强后减弱的趋势。高温刺激导致血糖含量在第24和48 h显著低于对照组,而对肝糖原含量无显著影响。处理组精巢ATP含量逐渐升高,并于24和48 h显著高于对照组;处理组Na⁺-K⁺-ATPase活性随时间呈现出先下降后上升稳定的趋势,但与对照组相比均无显著性差异,;处理组Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase活性在不同时期与对照组相比均无显著性差异。研究结果说明,高温刺激可显著抑制中华大蟾蜍的非特异性免疫功能,并导致血糖的大量消耗;当面对高温胁迫时,雄性大蟾蜍可能会投入更多的能量来维持性腺的正常发育。     

海防林叶片形态、光合特征和枝条抗性对长期风胁迫的响应

为了解长期风胁迫对海防林的影响,对沿海6种林龄为8～10 a的防护林树种的叶片形态、光合特征及枝条抗性对长期风胁迫的响应特征进行了研究.结果表明,与未受风胁迫海防林相比,长期风胁迫显著降低了女贞(Ligustrum lucidum)、无患子(Sapindus mukorossi)、红楠(Machilus thunber...     

中华大蟾蜍卵球受精过程中的细胞学研究

用蕃红、亮绿染色对中华大蟾蜍卵子受精过程的不同时期进行了观察。 材料均为受精前后(0—190分钟)的卵子。用Bataillon液固定,连续切片,蕃红和亮绿复染。光镜下观察。 结果 中华大蟾蜍成熟未受精的卵子处于第二次减数分裂中期。纺锤体位于动物极中央皮层,中期染色体只被蕃红着色。授精15—20分钟,精子入卵,仍为杆状,精虫星光已开始形成;授精40分钟,雌雄原核已具雏形,亮绿着色很淡;授精70分钟,两原核相联,亮绿着色加深,授精90分钟,两原核体积最大,亮绿着色最深;110分钟出现染色线,亮绿着色减弱,染色线被蕃红所染。授精120分钟进入第一次卵裂中期。细胞质亮绿染色加深。染色反应上的变化,表明了细胞周期中核质之间物质的转移,卵细胞质着色有明显的区域差别,表明受精前卵就已存在着“初级分化”(见图版)。     

外源硅对连作基质浸提液抑制黄瓜种子萌发的缓解效应

该试验以‘新春4号’黄瓜为试材,研究在连作基质浸提液(基质∶水=1∶6)处理下,外源添加4 mmol·L~(-1) Na_2SiO_3·9H_2O对黄瓜种子萌发、膜脂过氧化、抗氧化酶活性及淀粉转化的影响,以揭示外源硅对连作基质浸提液抑制黄瓜种子萌发的缓解效应及其生理生化机制,为生产中解决黄瓜基质栽培连作障碍问题提供理论依据。结果显示:(1)连作基质浸提液处理显著抑制了黄瓜种子的萌发,使得丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量升高,抗氧化酶活性和淀粉水解酶活性降低,淀粉含量升高而可溶性糖含量降低,同时AMY和BMY基因的表达水平显著下调。(2)添加外源硅处理后,可有效缓解连作基质浸提液对黄瓜种子萌发生长的抑制,降低MDA和Pro含量,提高抗氧化酶和淀粉水解酶活性,且提高了可溶性糖含量,AMY和BMY基因表达水平上调。研究表明,1∶6浓度的连作基质浸提液可显著抑制黄瓜种子萌发,使淀粉转化受阻,基因表达水平下调;外源添加4 mmol·L~(-1) Na_2SiO_3·9H_2O可提高受胁迫黄瓜种子芽苗中淀粉的转化速率,维护黄瓜种子萌发的正常生理功能,进而缓解连作基质浸提液对黄瓜种子萌发造成的伤害。     

基于TVDI的甘肃省农业旱情特征及其影响因素

为探讨甘肃省农业旱情状况及其影响因素,本文利用归一化植被指数和地表温度构建特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),对2001—2016年旱情进行评估,并定量分析其影响因素。结果表明:从时间尺度上看,甘肃每年均有干旱发生,且轻旱和中旱面积占比最大;从空间分布上看,干旱分布具有明显的地域分异规律,自东南向西北呈逐渐加重趋势,河西走廊大部分地区旱情较重,祁连山地区和甘南高原区很少有干旱发生;干旱出现区和非干旱出现区的形成是海拔、气温、降水、下垫面、人为干扰等多种因素综合影响的结果,其中海拔低、气温高、降水少、植被类型以荒漠为主、土地利用以沙地和戈壁为主的地区干旱面积大;气温、降水、海拔、坡度、植被类型、土地覆盖类型是甘肃省农业干旱的主要影响因素,其他因素与主要因素共同叠加,造成了甘肃省农业干旱整体上呈"东南润西北旱"的格局;利用基于植被和温度相结合的TVDI指数表征甘肃省农业干旱旱情,其计算过程简单、明了,计算结果科学准确,是今后气象部门进行旱情监测时值得尝试和应用的方法,研究结果可为甘肃省抗旱防旱和农业生产政策的制定提供科学参考。     

基于空间距离指数的中国西北干旱内陆河流域生态敏感性时空演变特征——以石羊河流域为例

生态敏感性是生态系统对自然环境变化和人类活动干扰的反映程度及生态环境问题发生难易程度和可能性大小的重要因素之一。以中国西北地区典型的干旱内陆河流域-石羊河流域为例,通过借鉴前人研究成果及实地调查研究,将石羊河流域生态敏感性分为生态风险敏感性、水土流失敏感性和生物多样性敏感性三个方面,并系统构建生态风险敏感性指数、水土流失敏感性指数和生物多样性敏感性指数三个定量评价指标,对石羊河流域综合生态敏感性进行研究。并通过格网编码、圈层分析,探讨近30年石羊河流域生态敏感性的时空变化。研究结果表明:(1)1987—2016年间石羊河流域生态敏感性总体上逐年降低,综合生态敏感性指数(Comprehensive ecological sensitivity index,CESI)值从1987年的1.143上升到2016年的1.287,反映出流域生态环境当前还是向着可持续发展的方向发展;(2)流域生态敏感性整体偏高,常年极度敏感区和常年重度敏感区占流域总面积的42.26%。此外,敏感性空间分异明显,流域上游及下游荒漠区敏感性相对稳定,中下游绿洲区敏感性波动变化较为频繁,且波动变化区占总面积的51.24%,这表明流域生态敏感性与人类活动及工农业生产有较为密切的关系;(3)目前流域生态敏感性整体趋于好转,但局部地区有恶化的趋势,敏感性波动降低的区域面积为11693.57km~2,占流域总面积的28.82%,敏感性波动升高的区域面积为9099.66km~2,占流域总面积的22.43%,这表明一方面在国家宏观政策的引导下,当地在生态环境保护方面做了大量工作,另一方面也表现出在全球生态环境逐渐恶化的大背景下,当地的生态环境治理工作仍然任重道远。     

半干旱区县域生态安全格局构建——以临洮县为例

生态安全格局的识别与构建是保障半干旱区生态安全及可持续发展的重要途径。以西北内陆半干旱区黄土高原县级行政单位为研究对象,结合RS和GIS技术,在定量评估生态系统服务功能(生物多样性保护、水源涵养、土壤保持)和水土流失敏感性的基础上,识别生态源地,并利用最小累积阻力模型计算阻力面,构建临洮县生态安全格局。结果表明：(1)临洮县生态源地面积为243.79 km~2,占全县总面积的8.55%,生态源地集中分布在南屏山林区、马衔山兰州军马场、太石镇的水源保护区以及沿洮河的河谷农业区。(2)临洮县生态安全缓冲区划分为高、较高、中、低水平生态安全区四个类别,分别占总面积的12.71%、47.81%、32.51%和6.97%,不同生态安全区应采取不同措施以保障区域生态安全。(3)识别的234条总长为493.56 km的生态廊道,185条总长为551.26 km的辐射通道,以及74个生态战略节点共同组成临洮县生态安全格局。研究结果以期为半干旱区县域尺度生态安全格局构建研究提供相关参考,也将为临洮县国土空间总体规划和城市用地合理布局提供重要指导。     

新疆地区欧洲李叶片表型性状多样性及亲缘关系分析

以新疆塔城、伽师、伊犁和轮台的21株欧洲李(Prunus domestica Linn.)单株[‘塔城槟子’(‘Tacheng Binzi’)5株,‘伽师酸梅’(‘Jiashi Suanmei’)、‘吾尔江’(‘Wuerjiang’)、‘艾努拉’(‘Ainula’)、‘阿鲁恰’(‘Aluqia’)和‘克孜吾尔江’(‘Keziwuerjiang’)各1株,均为国内栽培型;‘塔城酸梅’(‘Tacheng Suanmei’)2株,分别为国内栽培型和疑似国内野生型;欧洲李5株,均为国内野生型;‘法兰西’(‘French’)、‘斯坦勒’(‘Stanley’)、‘女神’(‘Goddess’)和‘理查德’(‘Richard’)各1株,均为国外引进型]为实验材料,对其叶片13个表型性状(包括5个定性指标和8个定量指标)进行了比较和分析,在此基础上进行了主成分分析和聚类分析。结果表明:供试欧洲李单株叶片表型性状的变异系数为12.5%~48.5%,其中,单叶干质量、叶形、叶缘和单叶面积的变异系数分别为48.5%、39.4%、39.2%和37.4%,明显高于其余表型性状。主成分分析结果表明:前4个主成分的特征值均大于1,累计贡献率达85.311%;其中,单叶面积和单叶干质量、叶基和叶尖、叶厚和叶柄长、叶色和叶缘的载荷分别在第1、第2、第3和第4主成分中较大。聚类分析结果表明:在欧氏距离5.0处,供试21株单株被分成3组,其中,5株国内野生型聚为一组,1株国内栽培型(‘阿鲁恰’)及4株国外引进型聚为一组,其余10株国内栽培型及1株疑似国内野生型聚为一组,并且,国内野生型与国内栽培型的亲缘关系较近。研究结果显示:新疆地区的欧洲李叶片表型性状多样性较高,单叶干质量、单叶面积、叶形及叶缘是欧洲李多样性分析的主要依据;并且,影响欧洲李叶片表型性状的主要因子有单叶面积-单叶干质量因子、叶基-叶尖因子、叶厚-叶柄长因子和叶色-叶缘因子。     

哈巴湖国家级自然保护区油蒿群落生态化学计量特征对群落生物量和物种多样性的影响

以宁夏哈巴湖国家级自然保护区内的油蒿群落为研究对象,测定了油蒿群落不同发育阶段植物叶C、N、P含量,分析了植物叶C∶N∶P比化学计量特征,探讨了油蒿群落生态化学计量特征对物种多样性和生物量的影响。结果表明,在哈巴湖国家级自然保护区,油蒿群落发育早期,植物生长受N限制,发育中后期,植物生长受P限制;油蒿群落发育早期阶段的植物具有较高的叶C∶N比和较低的叶N∶P比,而油蒿群落发育后期阶段的植物具有较低的叶C∶N比和较高的叶N∶P比。随着叶C∶N比的增大,油蒿群落生物量呈指数函数显著降低,物种多样性呈对数函数降低的趋势,但不显著;而随着叶N∶P比的增大,油蒿群落生物量和物种多样性均呈幂函数显著增加,表明生态化学计量特征对油蒿群落的物种多样性和生物量有重要影响。