川西山地主要人工林种群根系生物量与生产力

采用标准地法,对四川西部山地主要人工林的根系进行了研究,结果表明(1)用D2H估测单株林木根系生物量的适合模型均以幂函数模型为最佳,所筛选统计模型的相关系数较高,在0.94～0.99之间;(2)根系总生物量大小排序为日本落叶松＞峨眉冷杉＞四川红杉＞川西云杉,分别为37.832、24.907、18.320t/hm2和15.982 t/hm2,各级根的生物量占总根量的比例各不相同;(3)根系生物量集中在分布土层0.00～40.00cm,川西云杉占97.88%,四川红杉占96.78%,峨眉冷杉占95.65%,日本落叶松占99.72%;尤其在0.00～20.00cm土层分布的根最多,分别占77.13%,77.13%,65.02%和80.66%;在0.00～20.00cm,20.00～40.00cm和40.00～60.00cm的各层根系生物量分配比例,川西云杉为34121,四川红杉为2461,峨眉冷杉为1571,日本落叶松为63141;(4)川西云杉、四川红杉、峨眉冷杉和日本落叶松人工林种群根系的生物量密度分别为10.782t/(hm2·m),8.230t/(hm2·m),14.546 t/(hm2·m)和13.211 t/(hm2·m);(5)川西云杉、四川红杉、峨眉冷杉和日本落叶松人工林种群根系生产力分别为0.57、0.83、0.71 t/(hm2·a)和1.64 t/(hm2·a).     

基因利益的博弈

尽管在我们人类看来,夫妻应该和睦融洽,但在自然界,雌雄双方对于各自遗传利益的争夺却存在于每一段甜蜜的“爱情”背后。最终,“伴侣”之间出现了许许多多独特的繁殖模式,这让我们不由得感叹大自然的神奇。谁来抚育后代?人类恪守的一夫一妻制、双方共同抚育子嗣的家庭模式,在自然界中并不流行。许多动物是独居的,雌雄的结合仅仅是为了繁殖后代,而并不一起生活。即使在狮子、狼和黑猩猩等群居动物中,一起繁殖的     

荒漠短命植物地上和地下生产力对极端干旱和降水的响应

在古尔班通古特沙漠南缘沙垄4个坡位和坡向,设置减少65%和增加65%生长季降水量以模拟极端干旱和极端降水事件,研究极端干旱和极端降水事件对沙垄不同坡位和坡向短命植物层片生产力的影响。结果表明: 极端干旱使地上净初级生产力和地下净初级生产力分别显著降低48.8%和13.7%,极端降水使地上净初级生产力和地下净初级生产力分别显著增加37.9%和23.2%。地上净初级生产力对极端干旱和极端降水的敏感性(0.26和0.21 g·m^-2·mm^-1)显著强于地下净初级生产力的敏感性(0.02和0.03 g·m^-2·mm^-1)。沙垄东坡地上净初级生产力(24.22 g·m^-2)和地下净初级生产力(5.77 g·m^-2)与西坡相比显著增大29.7%和71.7%,而地上净初级生产力和地下净初级生产力对降水变化的敏感性在不同坡位和坡向之间差异不显著。     

四川唐家河国家级自然保护区绿尾虹雉群体活动研究

2020年2月—2021年2月,采用直接观察与红外相机陷阱结合的方法,在四川唐家河国家级自然保护区的大草坪和大草堂区域,对绿尾虹雉Lophophorus lhuysii的繁殖周期及群体活动模式等进行了研究。共获取绿尾虹雉有效探测316次。研究结果表明：1)绿尾虹雉具有季节性群体活动的习性,群体在繁殖期前逐步解散,繁殖期后又逐步聚集,非繁殖期的越冬期会结成大群活动;2)绿尾虹雉的繁殖期为3月下旬—6月中下旬,雌性独自营巢繁殖,雄性多单独活动,也表现为集单性小群体活动;3)繁殖期群体大小为2.58只±0.94只,以单性群为主;非繁殖期群体大小为3.37只±2.30只,以单性群和雌雄混群为主,且两者的遇见率差异不明显;繁殖期和非繁殖期群体活动方式无显著差异。本研究结果丰富了绿尾虹雉的基础资料,为其保护管理策略的制订提供了科学依据。     

温度对军配盲蝽生长发育及繁殖的影响

【目的】为明确温度对军配盲蝽Stethoconus japonicus生长发育及繁殖的影响。【方法】以悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata为猎物,置于15、20、25、30和35℃的人工气候箱恒温条件下饲养军配盲蝽,统计恒温处理下军配盲蝽发育历期、存活率和成虫繁殖力等指标,计算其发育起点温度与有效积温。【结果】在15-35℃内,军配盲蝽各虫态发育历期均随温度升高而缩短。军配盲蝽卵、若虫、卵-成虫、产卵前期及世代存活率随温度升高均先增加后降低,在25℃下的存活率最高。军配盲蝽全世代的发育起点温度为10.59℃,有效积温550.22日·度。随着温度升高,成虫寿命和雌虫产卵期逐渐缩短,雌虫寿命较雄虫长,25℃时单雌平均产卵量最大,为218.36粒,35℃时最低,为47.62粒。25℃下军配盲蝽实验种群趋势指数值最大,为I=18.01,是20℃的2.05倍,30℃的7.97倍。【结论】25-30℃最有利于军配盲蝽实验种群的增长。研究结果为室内人工繁殖军配盲蝽提供基础参考数据。     

棉铃虫雌雄性腺转录组的比较分析

【目的】棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)是我国重要的农业害虫,生殖力强是其发生为害的内在生物学基础,而已知的与棉铃虫生殖相关的基因信息相对较少,本研究旨在筛选棉铃虫性腺发育的相关基因。【方法】通过高通量测序技术对棉铃虫成虫的卵巢和精巢进行转录组测序。【结果】共获得100 603条unigenes,平均长度为666.05 bp,其中N50为1 114 bp。经同源性比对,52 071条unigenes获得注释信息,其中注释到Nr数据库的序列最多。通过比较转录组分析发现,在棉铃虫精巢和卵巢中存在7 714个差异表达的基因（Differentially expressed genes,DEGs）,其中3 288个DEGs表达水平在卵巢中上调,4 426个DEGs在精巢中上调。差异基因富集结果涉及到生殖系统发育的相关通路有mTOR信号通路、卵母细胞减数分裂、促性腺激素释放激素信号通路和胰岛素信号通路等。同时筛选得到部分与性腺发育相关的基因,包括vitellogenin(Vg)、vitellogeninreceptor(Vg R)、chorion-relatedgene、testis-specific serine/threonine-protein kinase和spermatogenesis-associated protein等。选取其中12个DEGs用实时荧光定量检测其表达量,结果表明RT-qPCR与RNA-Seq的结果一致。【结论】本研究获得了棉铃虫雌雄性腺的转录组数据及主要性腺发育相关基因,将有助于丰富棉铃虫繁殖相关的基因资源,为进一步研究棉铃虫生殖调控机理提供基础数据。     

基于FORCCHN模型的中国典型森林生态系统碳通量模拟

森林生态系统是陆地碳循环的重要组成部分,其固碳能力显著高于其他陆地生态系统,研究森林生态系统碳通量是认识和理解全球变化对碳循环影响的关键。碳循环模型是研究森林生态系统碳通量有效工具。以长白山温带落叶阔叶林、千烟洲亚热带常绿针叶林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林和西双版纳热带雨林等4种中国典型森林生态系统为研究对象,利用涡度相关2003-2012年观测数据,评估FORCCHN模型对生态系统呼吸（ER）,总初级生产力（GPP）,净生态系统生产力（NEP）的模型效果。结果表明：（1） FORCCHN模型能够较好的模拟中国4种典型森林生态系统不同时间尺度的碳通量。落叶阔叶林和常绿针叶林ER和GPP的逐日变化模拟效果较好（ER的相关系数分别为0.94和0.92,GPP的相关系数分别为0.86和0.74）;（2）4种森林生态系统碳通量季节动态模拟值和观测值显著相关（P<0.01）,ER、GPP、NEP的观测值和模拟值的R²分别为0.77-0.93、0.54-0.88和0.15-0.38;模型可以很好地模拟森林生态系统不同季节碳汇（NEP>0）,碳源（NEP<0）的变化规律;（3）4种森林生态系统碳通量模拟值与观测值的年际变化有很好的吻合度,但在数值大小上存在差异,模型高估了常绿阔叶林的ER和GPP,略微低估了其他3种森林生态系统ER和GPP。     

2000年来吕梁连片贫困区植被净初级生产力时空变化特征

多年来吕梁连片贫困区实施的生态恢复措施对其生态环境产生了较大影响,为掌握该区域在生态恢复措施实施(2000年)以来植被净初级生产力的变化状况,利用2000—2018年时序的遥感数据和基于光能利用率的CASA模型对其进行了模拟,并分析了导致其变化的主要控制因素,结果显示:(1)2000年以来吕梁连片贫困区NPP整体上升,其中93.46%的区域NPP呈增长状态,6.54%的区域呈减少状态,2010—2015年区域NPP出现下降。(2)受人类活动影响,过去18年来区域土地利用类型变化较为显著,耕地面积缩减,草地面积基本保持稳定,林地与城镇面积增加且城镇面积扩张迅速,不同土地利用下的NPP特征差异显著,耕地NPP年均值增长最为迅速,为5.9 gC m^-2 a^-1,林地最为平稳,为1.32 gC m^-2 a^-1。(3)研究区降水量波动对区域NPP的变化影响显著,未来气候变化中降水量的变化可能对区域NPP产生直接影响。研究结果将为区域生态恢复、精准扶贫及黄河中游地区的经济发展提供重要的理论支撑。     

MTNR1a和MTNR1b基因在繁殖期与非繁殖期雄性高原鼢鼠HPG轴上的表达

高原鼢鼠 (Eospalax baileyi) 终年营地下生活,感光受洞道限制,但褪黑素 (Melatonin) 分泌水平仍存有季节差异,为探明褪黑素对高原鼢鼠季节性繁殖的调控作用,研究利用q?PCR技术检测雄性高原鼢鼠繁殖期 (5月) 和非繁殖期 (9月) 下丘脑、垂体及睾丸中褪黑素受体1a (Melatonin receptor 1a, MTNR1a) 和褪黑素受体1b (Melatonin receptor 1b, MTNR1b) 基因mRNA的相对表达量,通过免疫组织化学技术对MTNR1a和MTNR1b在睾丸中定位,并采用Image Pro Plus软件进行免疫组化阳性评价。结果发现,高原鼢鼠繁殖期下丘脑和垂体中MTNR1a基因的相对表达量显著高于非繁殖期的相对表达量 (P < 0.05),MTNR1b基因的相对表达量在不同时期无显著差异 (P > 0.05),但非繁殖期睾丸中MTNR1a和MTNR1b基因的相对表达量均显著高于繁殖期 (P < 0.01);繁殖期除长形精子外的所有类型细胞以及非繁殖期的间质细胞、支持细胞和精原细胞中均观察到MTNR1a的阳性信号,繁殖期除精原细胞和长形精子细胞外的所有类型细胞,以及非繁殖期间质细胞和支持细胞中均观察到MTNR1b的阳性信号,且非繁殖期MTNR1a和MTNR1b的平均光密度值均显著高于繁殖期 (P < 0.01)。MTNR1a和MTNR1b基因在雄性高原鼢鼠HPG轴上的表达模式,提示了褪黑素在其季节性繁殖调控中的潜在作用。     

重引入对麋鹿种群分娩定时及同步化的影响

种群持续繁殖是重引入物种对原灭绝地气候成功恢复适应的重要标志,研究重引入前后种群的繁殖波动规律,可为重引入管理者提供精准的繁殖预测信息和科学依据。本文整理北京重引入麋鹿种群后的1987年、1997年、2007年和2017年的总分娩数据,以每年最早分娩日作参照基准,统计个体分娩距此的天数,计算同步化率,并用ANOVA分析气温、降水、空气湿度、光照等变量对麋鹿分娩定时格局的影响。结果表明：(1) 引入后麋鹿种群年分娩节律呈“钟摆样”前后摆动,后逐渐回调,并最终处于相对稳定状态：时隔85年 (从灭绝至重引入) 后,北京麋鹿种群首次分娩时间较乌邦寺种群推迟35 ~ 42 d;重引入定植阶段：分娩节律逐年提前;种群扩繁阶段：分娩节律逐年向后推迟;种群复壮阶段：分娩节律又逐年微回调并最终处于稳定状态。(2) 北京麋鹿种群分娩有较强光周期定时和同步化：在重引入的第一年,分娩同步化率达到0 ~ 25%、25% ~ 50%、50% ~ 75%,分别用时18 d、14 d、5 d;重引入定植阶段分别用时41 d、19 d、11 d;种群扩繁阶段分别用时45 d、10 d、9 d;种群复壮阶段分别用时34 d、20 d和11 d。(3) 累积光照和积温,对北京麋鹿种群正常分娩启动影响差异极显著,对同步化分娩没有影响：妊娠期积温达到 (2748.34 ± 157.69)℃,累计光照达到 (3684.77 ± 514.26) h可启动正常分娩。(4) 北京麋鹿种群的分娩峰期与地上生物量峰期相关;从分娩时间来看,北京麋鹿种群已经恢复了对原灭绝地气候的适应。(5) 随时间增长,北京麋鹿种群非同步化分娩的个体数量逐年增加,分娩期总跨度并未延长。1997年以来,平均每年有30%左右的非同步化分娩现象。因此,基于分娩数据分析表明,麋鹿引入北京37年后,种群已经恢复对原灭绝地环境的重适应。