植物化学遗传学：一种崭新的植物遗传学研究方法

化学遗传学（chemical genetics,也称为化学基因组学,chemical genomics）研究方法是利用生物活性小分子扰动蛋白分子互作过程来研究有关的生命现象,是常规遗传学研究方法的补充和延伸。化学遗传学在植物科学中的应用——植物化学遗传学的研究在短短几年内,凭借其作为一种新的遗传学研究方法所具备的独特优势（如能够克服常规遗传学研究中的遗传冗余、突变致死难题及可提供特异强度、作用时间点上的条件性遗传扰动等）,已开始解决一些植物分子生物学中长期存在的研究难题。本文就植物化学遗传学的一般原理及其方法,以及它作为一种新的遗传学研究方法的优势及特点作一个综述．     

地面节肢动物营养类群对土地覆被变化和管理扰动的响应

近几十年来,黑河中游荒漠绿洲过渡带大面积天然沙质草地被转变为农田和防风固沙人工林,然而目前尚缺乏土地利用/覆被变化和管理措施对地面节肢动物多样性形成和维持影响的系统研究。以天然沙质草地转变为的人工梭梭灌木林、人工杨树林、人工樟子松林和农田为研究对象,以天然草地为对照,通过对5种样地地面节肢动物群落的调查及非生物环境因子的测定,采用典范对应分析(CCA)等方法,系统探讨了土地覆被和管理强度(天然草地和人工梭梭林实施零管理、杨树和樟子松人工林实施灌溉管理、农田实施灌溉和施肥管理)变化对地面节肢动物营养类群组成、数量和物种丰富度的影响。主要结果是:(1) 在干旱环境下,单纯改变土地覆被并不会导致土壤环境的显著变化,而高强度的管理扰动加速了土壤环境的演变过程。(2)不同土地覆被和管理措施对营养类群组成及其数量和丰富度的调控作用不同,将天然草地转变为杨树和樟子松人工林和农田后,显著提高了捕食性和植食性类群的比例,降低了'腐食性+杂食性’类群的比例;转变为人工梭梭林后显著降低了3种营养类群的数量;转变为人工杨树林后显著降低了'腐食性+杂食性’类群数量;转变为人工樟子松林后显著增加了植食性类群数量而降低了其它类群的数量;转变为农田后显著增加了植食性类群数量而降低了'腐食性+杂食性’类群数量。(3)影响捕食性动物分布的关键环境因子是地面温度、土壤硝态氮和田间持水量,影响植食性动物分布的关键因子是土壤粘粉粒、土壤硝态氮、土壤容重和pH值,影响'腐食性+杂食性’动物分布的关键因子是地面温度和田间持水量。主要结论是:土地覆被变化与管理措施相互作用对地面节肢动物群落组装过程及其多样性形成具有重要调控作用,尽管其相对重要性不同。     

Lateral Flight Stability of Two Hovering Model Insects

The longitudinal disturbance motion of different insects at hovering flight has the same modal structure. Here, we consider the case of lateral motion. The lateral dynamic flight stability of two model insects, hoverfly and honeybee, at hovering flight is studied. The method of computational fluid dynamics is applied to compute the stability derivatives. The techniques of eigenvalue and eigenvector analysis are used to solve the equations of motion. Results show that the lateral disturbance motion of the hoverfly has three natural modes of motion： an unstable divergence mode, a stable oscillatory mode and a stable subsidence mode, and the flight is unstable; while the honeybee has a different modal structure （a stable slow subsidence mode, a stable fast subsidence mode, and a nearly neutrally stable oscillatory mode） and the flight is nearly neutrally stable. The change in modal structure between the two insects is due to their roll-moment/side-velocity derivative having different sign, and the sign difference is because that the hoverfly has a relatively small, but the honeybee has a relatively large, distance between the wing roots and the center of mass. Thus, unlike the case of longitudinal motion, for lateral motion, some insects have different modal structures and stability properties from others.     

外来种入侵的过程、机理和预测

生物入侵是指某种生物从原来的分布区域扩展到一个新的（通常也是遥远的）地区,在新的区域里,其后代可以繁殖、扩散并持续维持下去,生物入侵成功的原因,即与入侵者本身的生物学,生态学特征有关,也与群落的脆弱性有关,入侵者可能较本地种的竞争能力强,更适应当地的环境,有的入侵者还可以改变环境,使之对已有利,而不利于本地种。缺乏天敌制约。群落的稳定性低和异常的环境扰动往往导致生物入侵,生物入侵的预测包括哪一种外来种会变成入侵种？哪些生态系统区域会被入侵？影响程度如何？入侵种的扩散态势如何等内容,对有关的理论和模型作了评介。     

一类具扰动种群模型的渐近性

研究了一类具有扰动的非自治Kolmogorov模型的渐近性,得到了扰动系统的解渐近稳定的若干充分条件。     

黄土区大型露天煤矿剧烈扰动土地生态重建研究

采用调查、类比、室内模拟和野外试验示范相结合的方法,１９９１～１９９５年对平朔安太堡露天煤矿土地扰动特征和生态重建适用技术进行了研究．结果表明,原有地层被１００～１５０ｍ的岩土混乱排弃层所代替,形成了典型的人工松散堆积地貌———排土场;原有地面形态被平盘与边坡相间的梯状地形所代替,５～１０年间非均匀沉降剧烈,边坡不稳;原有地表土壤被黄土类母质和石砾状物质所代替,土体容重＞１．６ｇ·ｃｍ－３,根系穿透阻力３０～６０ｋｇ·ｃｍ－３,有机质含量＜４．０ｇ·ｋｇ－１;原有植被破坏后不易恢复,土壤侵蚀模数＞１５０００ｔ·ｋｍ－２·ａ－１,比原地貌大３３％．生态重建适用技术体系包括５项工程复垦技术和３项生物复垦技术．     

土壤真菌群落生态特征与养分转化

土壤真菌是腐生或共生在土壤中及其有机质层或母质层中的最大类群的微生物区系,其优势度和多样性是随着土壤类型和植被而变化的,生态扰动会影响其群落构成．抑菌作用是土壤真菌适应环境的生理现象,可以被利用和解除．土壤真菌不仅与土壤胶体链合构成菌丝桥,而且参与土壤碳、氮、磷等养分转化．因而土壤真菌是土壤中最为重要的微生物类别．     

工业微生物遗传和环境扰动的调控和适应进化

开发工业微生物,使其利用可再生的原料生产生物燃料、大宗化学品、食品添加剂和营养品、药物以及工业酶等,是发展生物产业的基础。工业微生物高产和胁迫抗性等鲁棒性状受复杂遗传调控网络控制,其改造需要从全基因组尺度进行系统的全局的多位点的扰动,以达到快速积累多样性基因型突变并产生所期望的表型。文中对工业微生物鲁棒性状的遗传调控与胁迫响应机制、基因组全局扰动与多位点快速进化以及细胞水平氧还平衡的全局扰动进行了简要综述,未来需要继续借助系统生物学和合成生物学手段,进一步加强对工业环境下工业微生物鲁棒性状调控机理的解析与建模预测以及系统的工程改造。     

底泥曝气扰动对金鱼藻生长特性的影响

以金鱼藻为试验材料, 通过室内模拟实验研究了不同强度底泥曝气扰动对金鱼藻POD、叶绿素、类胡萝卜素等生长特性的影响。结果表明: 不同强度曝气扰动下, 金鱼藻的POD、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量呈波动式下降, 其中2 m3·h–1 曝气强度下变化幅度最小。相关性分析表明, 叶绿素a 与叶绿素b、类胡萝卜素极显著正相关(P<0.01), 曝气扰动后, POD 与类胡萝卜素显著正相关(P<0.05), 而无曝气时相关性不显著。这说明曝气扰动对水生植物特性有一定影响, 可以为水体修复调控提供理论参考依据。     

鲤对浅水湖泊水质影响的围隔实验研究

鲤是我国浅水湖泊常见鱼类,鲤可以通过扰动底泥、牧食浮游动物、排泄营养盐等途径影响湖泊水质。为了研究鲤对浅水湖泊水质的影响,论文于2009年6月23日至8月18日在暨南大学明湖进行原位围隔实验。实验分为三个处理组(三组围隔):(1)在围隔中放养鲤(放鱼组);(2)在围隔底部放置塑料隔网,在隔网上部空间放养鲤(放鱼放网组);(3)围隔中不放隔网也不放鲤(空白对照组)。实验结果表明:鲤可以显著增加水体悬浮物、总氮、总磷和叶绿素a含量,显著降低了水体透明度。而鲤是否扰动底泥对水体悬浮物、总氮、总磷和叶绿素a含量等指标的影响不显著。 因此,该研究中鲤对浅水湖泊的影响可能主要是通过排泄等途径实现的,鲤扰动底泥对水质的影响不大。