飞蝗抱对行为的进化意义及两型间相异的交配策略

飞蝗Locusta migratoriaL.不仅交配时间长,而且进行频繁的、长时间的交配前抱对。一般认为,交配前抱对行为是雄虫为了等待时机获取适时的交配。最近的研究表明,飞蝗的交配时间与P2值(最后交配雄虫子代的比例)、交配前抱对时间与交配时间存在显著的正相关关系,即飞蝗长时间的交配前抱对行为能延长其后续的交配时间,从而提高P2值。飞蝗具变型现象,散居型和群居型在形态特征、生理机能、行为及体色等方面存在明显差异。最近的研究结果显示,散居型较群居型具更高的P2值,较短的交配前抱对和较长的交配时间。冲绳和筑波种群散居型成虫的交配前抱对时间与交配时间存在显著的正相关关系,而群居型无此相关性。这些结果证实飞蝗散居型和群居型之间存在着繁殖策略的差异。     

用组合肽库技术分析HLA-B27的抗原提呈模式

HLA分子抗原表位提呈模式的分析,在自身免疫病和肿瘤的病因与治疗研究方面有重要意义。本研究采用组合肽库的策略合成19组ORX7型肽亚库,通过与荧光素标记肽的竞争结合试验,分析了与强直性脊柱炎有强相关的HLA-B27分子的抗原提呈模式。结果显示HLA-B27与P1为不同氨基酸残基的19种肽亚库有相近的结合率,提示P1为非锚定残基;中国人群最常见的二种HLA-B27亚型B*2704和B*2705,在提呈肽表位的P1模式方面存在一些小差异,P1为D或E的肽亚库与HLA-B*2704的结合能力要强一些,而P1为K的肽亚库则与HLA-B*2705的结合能力强一些。本研究为HLA-B27与强直性脊柱炎关联机制的研究提供了线索,为开展HLA分子的抗原提呈模式分析打下了基础。     

施肥对苗期紫茎泽兰和黑麦草相对竞争力的影响

为种植黑麦草替代控制紫茎泽兰提供依据,运用取代实验法,研究了施肥(氮、磷)对苗期紫茎泽兰和黑麦草的相对竞争力以及生长表现的影响。结果表明:增施氮肥和磷肥均能够提高紫茎泽兰的相对竞争力,而仅磷肥对黑麦草的竞争力略有促进作用;但在各种施肥水平下,黑麦草的竞争力仍然明显强于紫茎泽兰。增施氮肥可以显著提高紫茎泽兰的株高、分枝数和干质量,而磷肥仅在较高时才显著提高其干质量;增施氮肥虽然可以提高黑麦草的分蘖数量,但对其干质量没有影响,而增施磷肥(2次)可以显著提高其干质量;在竞争中紫茎泽兰植株生长的能量分配(用根茎比表示)对磷肥不敏感。建议适当增施磷肥、不施或少施氮肥,以提高黑麦草的替代控制效果。     

湿热河谷芭蕉群落优势物种空间分布格局与竞争对称性研究

竞争关系的对称性是塑造植物物种空间分布格局和影响物种共存重要机制之一,对其开展研究不仅对于揭示植物群落构建机制具有重要意义,也有助于解析群落演替的驱动力。在贵州赤水湿热河谷内的芭蕉群落中建设固定样地,对1989棵植物个体进行空间定位和物种识别并记录胸径等个体属性。采用对数相关函数和标记变异系数分析（marked variogram）等空间统计方法检测优势种的空间分布格局和竞争对称性,结果如下：（1）芭蕉（Musa sp.）,粗糠柴（M.philippensis）,粗叶木（L.chinensis）,川钓樟（L.pulcherrima）,红果黄肉楠（A.cupularis）等5种优势种均表现为小尺度下的种内聚集分布,其中芭蕉主要采用克隆繁殖,其重要值达33.6%,且种内聚集度最大。（2）芭蕉种群在5 m尺度下呈现出显著的种内对称性竞争,这一竞争过程减少了种群自疏作用并推动种内聚集分布格局的形成,增加了该种群在森林中的生存力。（3）芭蕉与其余4种优势种之间的不对称竞争过程导致了种间负关联。结果表明,不同优势种在种间竞争对称性上的差异说明了植物种群繁殖和扩散方式是群落构建的重要影响因素之一,相比于有性繁殖过程,采用无性克隆繁殖的植物个体可通过种内对称竞争机制来减少自疏以增加种群生存力,并通过与相邻异种个体的不对称竞争过程来提升种群获取有限资源的能力,进而成为演替中的优势个体。研究结果可为今后制定植物物种多样性保护政策提供科学参考。     

种间竞争对香蒲与芦苇生长的影响

为了探究种间竞争对香蒲（Typha domingensis）与芦苇（Phragmites australis）生长的影响,利用根系分隔盆栽试验研究了3种不同分隔方式条件下香蒲与芦苇的种间竞争特性,包括塑料膜分隔（根系完全分隔,无相互作用,无物质交换）、尼龙网分隔（根系部分分隔,无相互作用,有物质交换）和不分隔（根系完全相互作用,有物质交换）,分析了香蒲与芦苇根系形态和地上部生长的变化,探究香蒲与芦苇种间竞争的差异。结果发现（1）在尼龙网分隔和不分隔处理中芦苇具有明显的劣势。与塑料膜分隔处理相比,芦苇的总生物量、植株密度在尼龙网分隔和不分隔处理中分别减少了39.14%、49.41%和82.08%、79.22%,总根长、总根表面积、总根体积分别减少了40.53%、44.84%、62.52%和85.7%、82.45%、89.67%,且均具有极显著差异（P<0.01）;根系分隔方式也影响芦苇的株高、茎粗和叶片数,表现为不分隔 > 塑料膜分隔 > 尼龙网分隔。（2）与塑料膜分隔处理相比,香蒲总生物量在尼龙网分隔和不分隔中虽有增加,但差异不显著,植株密度和株高在尼龙网分隔和不分隔处理中都有增加且具有显著差异（P<0.05）,其总根长、总根表面积、总根体积在尼龙网分隔中分别增加了57.93%、26.5%、8.04%,但在不分隔处理中分别减少了11.57%、14.92%、11.39%（P<0.05）,虽然根系的相互作用对香蒲根系的生长具有促进作用,但植物种间根系相互作用越强,对两者的生长越不利。（3）在不同的分隔方式中,芦苇与香蒲间也存在明显变化。在不分隔处理中,香蒲的生物量和植株密度是芦苇的1.7倍和6.74倍,与塑料膜分隔处理相比增加了6倍,表明芦苇与香蒲根系的完全相互作用,显著削减了芦苇的繁殖生长,增加了香蒲的根系分蘖。（4）通过种间相互作用强度（RII值）分析也表明,尼龙网分隔和不分隔处理下芦苇表现为抑制作用（RII值为负值）,香蒲表现为促进作用（RII值为正值）。香蒲与芦苇互作对芦苇具有抑制作用,说明种间相互作用是能改变植物的适应性和植物群落的繁殖,同时也表明植物根系不仅在吸收土壤中的水和养分中起着关键作用,在种间关系中也起着重要作用。因此利用种间竞争控制植物生长,可以为保护生物多样性和生态系统的功能提供有效的技术支撑。     

养分增加提高大狼耙草入侵种群的生长和竞争能力

为了探讨大狼耙草的入侵风险,该文通过同质种植园实验,研究了不同养分水平下大狼耙草河北、江苏、江西和广西4个入侵种群在单种和各种群与近缘本地植物金盏银盘混种时的生长和竞争响应。结果表明:(1)单种时4个种群的株高、分枝数和总生物量在高养分下显著高于低养分下,繁殖比在低养分下显著高于高养分下(江苏种群除外); 混种时4个种群各生长参数的竞争响应在高养分下小于低养分下的。(2)各养分下,广西和江西种群的株高和总生物量显著高于河北种群,广西种群的分枝数最多[低、中和高养分下分别为(12±0.86)、(16.83±0.95)和(21.83±1.14)]; 河北种群的繁殖比在低养分 [(47.33±3.29)%]和高养分 [(25.74±2.82)%]下最高,且显著高于同养分下的广西种群 [低养分为(30.92±1.78)%和高养分为(19.77±1.22)%]。中养分下,河北种群总生物量的竞争响应(-0.51±0.04)显著大于广西种群(-0.35±0.06),繁殖生物量的竞争响应(-0.46±0.03)也显著大于广西种群(-0.28±0.07)。综上表明,高养分提高大狼耙草的生长和竞争能力,生长和竞争能力在种群间有差异,养分增加和入侵种群间基因流可能会潜在地提高大狼耙草的入侵风险,该研究结果有助于预测入侵植物的入侵风险。     

北京通州平原生态林空间结构特征

林分空间结构直接反映林木间资源竞争情况和生长空间分配状况,对掌握生态林生长状况、制定林分结构调控措施,提升森林质量和生态服务具有重要作用。本文以北京市通州区油松林、白蜡林、旱柳林、毛白杨林、国槐林、刺槐林和垂柳林7种平原生态林为对象,采用聚集度、角尺度、大小比数、开敞度、树冠指数、竞争指数、边缘效益和空间结构综合指数评价了平原生态林的空间结构特征。结果表明: 研究区林分水平分布格局良好,聚集度处于0.32～1.41,角尺度都分布在0.4左右,大小比数主要分布在0.5附近。林分垂直分布格局有待改善,开敞度介于0.19～0.52,大部分树冠指数在0.7左右,竞争指数均大于50,整体居于高位状态。除刺槐林空间结构综合评价指数为Ⅲ级外,其他6种林分均为Ⅱ级,林分开阔程度较低,生活力一般,各林分空间结构综合评价指数从大到小为刺槐林>垂柳林>油松林>旱柳林>白蜡林>国槐林>毛白杨林。     

微生物相互作用中的空间自组织

微生物在全球生态系统中占据着重要地位, 其中一个重要的研究领域是微生物与环境(包括无机环境与生物环境)之间的相互作用。在生态相互作用过程中, 微生物常常通过自组织形成特定的空间模式。微生物的空间模式在种群稳定性、群落动态变化以及维持合作行为方面具有重要作用。本文中, 我们梳理了当下对微生物空间自组织及其所形成的空间模式的研究内容, 首先介绍什么是空间自组织, 再根据生态相互作用类型对自组织的空间模式进行描述, 其中重点讨论合作与竞争中的空间模式, 接着关注微生物空间自组织的过程, 最后我们指出空间自组织对整个群体的结构和功能稳定具有重要意义。研究微生物种群间相互作用中的空间模式, 有助于探索维持合作行为的新机制, 进而为微生物共生系统的构建提供新的理解。     

东方田鼠种群扩散及活动对外部因子的反应格局

在野外围栏条件下,采用2×2×2析因实验,测定外部因子食物、捕食,以及同域分布物种黑线姬鼠的种间竞争对东方田鼠扩散和活动距离的独立作用及其交互作用的效应。研究结果表明,在所有的扩散个体中,幼体扩散的比例为71.0%。雄体扩散的比例为80.5%。东方田鼠扩散的趋势与其种群密度及补充量的变动一致。食物对扩散具有显著独立作用;捕食对扩散的作用接近显著;种间竞争对扩散的直接效应不显著;食物、捕食与种间竞争交互作用对扩散的效应亦不显著。在诱捕期内雄性的长距离活动比例及其诱捕期间长距离活动比例均显著大于诱捕期内雌性及其诱捕期间的长距离活动比例。不同处理种群间,仅雄体在诱捕期间的长距离活动比例具有显著差异;食物对雄体的长距离活动具有直接和间接(通过密度)的效应;而预防捕食者和竞争物种对不同处理种群雄体的长距离活动则无一致的效应。     

同种竞争压力对小泡巨鼠贮藏油茶种子行为的作用分析

2002年11～12月,在四川省都江堰地区的亚热带常绿阔叶林内利用人工修建的半自然状态围栏进行实验,研究了小泡巨鼠在有同种竞争存在条件下对油茶种子的埋藏行为。结果表明,小泡巨鼠在有竞争存在条件下,显增加了埋藏油茶种子的量。这一结果支持了“竞争的存在刺激鼠类埋藏”的假说。同时,研究结果表明,小泡巨鼠在有竞争存在条件下,显增加了对埋藏种子的搬运距离,每个贮藏点埋藏种子的数量也有所增加,同时埋藏的生境更多地偏向于遮蔽较好的微生境(草丛底层、灌丛下层)中。这些行为策略有可能有利于种子被埋藏植物的种群扩散。在讨论中,我们还通过比较鸟类和兽类在感觉器官上的差别,分析它们在有竞争存在条件下所采取的不同贮食策略。