保护性的蚂蚁-植物相互作用及其调节机制研究综述

蚂蚁-植物互利关系是生态和进化研究中的模式系统之一。该文分析总结了近年来有关蚂蚁对植物的保护作用及其调节机制的研究进展。植物通过给蚂蚁提供食物体、蚁菌穴和蜜露吸引蚂蚁, 通过自身的物理、化学方式调节与蚂蚁的互利关系, 使蚂蚁能有效地保护自已, 防止欺骗和寄生的发生。反过来, 蚂蚁可以减少植食性动物对植物的伤害和取食, 减少叶片损伤, 提高种子产量和质量, 提高植物的竞争优势等。虽然蚂蚁对植物的保护作用的强度受到多种生物与非生物因素的影响, 变异性较大, 但在大多数情况下, 蚂蚁-植物之间仍呈显著的正相互作用。同时, 蚂蚁-植物的相互作用还具有广泛的生态影响, 尤其会大大降低林冠上节肢动物群落的物种多样性和多度。未来的研究需要加强蚂蚁-植物互利关系的起源与维持机制、对蚂蚁自身的影响、与生物入侵的关系, 以及进化生态学等方面的研究。     

土壤呼吸对降雨响应的研究进展

土壤呼吸是当前区域碳收支及全球变化研究中的一个热点问题。降雨作为一个重要的扰动因子, 对准确估算土壤呼吸具有重要影响, 这在干旱和半干旱地区尤为明显。尽管关于土壤呼吸对降雨响应过程与规律的研究已取得了较大进展, 但是对于其机制的解释仍然存在较大的争议, 集中体现在对“Birch效应” (降雨强烈激发土壤呼吸的现象)的解释上, 即到底是“底物供应改变机制”还是“微生物胁迫机制”在调控该过程。该文综述了土壤呼吸对降雨事件、降雨量及降雨格局的响应过程与规律; 阐述了土壤呼吸各组分对降雨响应的差异, 分析了雨后物理替代与阻滞、底物供应、根系和微生物活性、微生物群落结构与功能等一系列过程引起土壤呼吸改变的机制; 重点阐述了微生物对土壤水分波动的响应与适应机制。在此基础上提出了今后需重点关注的4个方面：1) “底物供应改变机制”与“微生物胁迫机制”的区分; 2)土壤呼吸各组分对降雨响应的差异; 3)不同时空尺度上土壤呼吸对降雨响应的模拟与估算; 4)降雨带来的外援N和H⁺的作用。     

文冠果一、二年生植株根系内生菌的分离、鉴定和固氮活性

该文对文冠果(Xanthoceras sorbifolia)根系内生菌的种类和固氮活性进行了首次报道。试验以田间栽培的文冠果一、二年生植株为材料, 以Ashby和YMA为培养基, 对根系内生菌进行了分离, 通过对菌落形态的观察, 划线挑取单菌落培养, 并对7个代表性的单菌落进行扩大培养, 提取其DNA, 采用细菌16S rDNA通用引物序列进行PCR扩增, 胶回收、测序后, 进行Blast比对分析。试验结果表明: YMA培养基上的菌落数量和种类均明显多于Ashby培养基上的菌落。田间一年生文冠果与田间二年生文冠果的根系内生菌情况存在差异。一年生文冠果的根系内生菌数量与种类略多于二年生文冠果。一年生文冠果根系中分离得到的主要内生菌为成团泛菌(Pantoea agglomerans)、根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)和产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)等; 田间二年生文冠果根系中分离得到的主要内生菌为假单胞菌属(Pseudomonas)细菌。固氮活性测定结果表明, 在所分离的7个菌株中, 6个测到了固氮酶活性, 其中鉴定为产酸克雷伯菌的菌株固氮酶活性显著高于其他菌株, 达到9.688 nmol·mg^-1·h^-1, 为文冠果固氮菌肥的菌种的筛选奠定了基础。     

内蒙古农牧交错区不同土地利用方式下土壤呼吸速率及其温度敏感性变化

2009年8-10月, 采用动态气室法观测了内蒙古农牧交错区多伦县农田、弃耕和围封3种土地利用方式下, 土壤呼吸速率从6:00到18:00的变化规律, 分析了不同深度的土壤温度与土壤含水量对土壤呼吸速率的控制作用。结果表明, 空间尺度上, 不同土地利用方式的土壤呼吸速率由高到低依次为: 农田>弃耕>围封; 时间尺度上, 土壤呼吸速率在6:00-18:00的变化趋势为单峰曲线, 在12:00-15:00达到峰值, 随后降低, 在18:00基本恢复到6:00左右的呼吸水平, 同时, 土壤呼吸速率在9、10月显著降低。利用Van’t Hoff指数模型研究不同深度土壤温度对土壤呼吸速率的影响发现, 10-15 cm深度的土壤温度对土壤呼吸速率的影响最为显著, 其中, 土壤呼吸温度敏感性由高到低分别为: 农田>围封>弃耕。相反, 由于8-10月土壤含水量变化较小, 故土壤含水量与土壤呼吸速率间的相关性不显著, 土壤含水量不能解释该时段土壤呼吸速率的变化。     

KRAB型锌指蛋白在高等脊椎动物胚胎发育和肿瘤发生、发展中的调控功能

KRAB型锌指蛋白(KRAB-ZFPs)最早出现于四足类脊椎动物, 且进化非常迅速, 是人类基因组编码的最大转录因子家族。尽管当前对此家族蛋白发挥调控功能的分子机制已有较为深入的研究, 但关于此家族蛋白所具备的高等脊椎动物特有的调控功能目前尚无全面系统的认识。文章对KRAB型锌指蛋白在高等脊椎动物的胚胎发育及肿瘤发生、发展中发挥的调控功能进行综述, 以期丰富对该家族蛋白在不同生理、病理过程中调控功能的认识, 为今后更深入的理论和应用研究打下坚实基础。     

东黑冠长臂猿鸣叫特征及气象因子对鸣叫的影响

鸣叫是长臂猿非常典型的一个特征,并且受到生物因素和非生物因素(如气象因子) 的影响。为了解东黑冠长臂猿的鸣叫特征以及气象因子对鸣叫的影响,2008 年8 月至2009 年10 月,采用全事件记录法对栖息在广西邦亮自然保护区3 个东黑冠长臂猿野生群体的鸣叫行为进行观察。结果表明东黑冠长臂猿倾向于在早晨鸣叫,有91.4% 的鸣叫发生在日出前0.5 h 至日出后3 h 之间,其中53.1% 的鸣叫发生在日出后1 h 内。平均每个群体的鸣叫频次为69.7% ,一个群体平均每天鸣叫1.24 次,鸣叫的平均持续时间为18.3 min。一次二重唱中,雌性平均激动鸣叫4.4 次。长臂猿鸣叫的起始时间在光照强度的影响下差异显著,阴天和雾天鸣叫的起始时间延后,且雾天最迟;降雨致使长臂猿体能的损失和光照强度减弱,从而引起鸣叫起始时间的延后和持续时间缩短;温度对长臂猿鸣叫的影响并不显著。     

中国鼠疫宿主鼠类丰富度格局及疫区环境因子分析

鼠疫等媒介疾病地理分布规律的认识对于疫病防控具有重要意义,分析影响疾病地理分布的因素进而预测疾病发生趋势已经成为目前研究的热点。本文在分析鼠间鼠疫及其宿主鼠类地理分布数据以及相关环境数据的基础上,探讨了鼠疫宿主丰富度与环境因子的关系以及影响鼠间鼠疫发生的主要环境因素。我国的鼠疫宿主鼠类在干旱区和季风区过渡带的县级行政单元中物种丰富度最高,物种丰富度与高度差正相关性最高。发生鼠间鼠疫的地区,宿主鼠类丰富度较高,未发生鼠间鼠疫的地区,宿主鼠类丰富度较低。影响鼠间鼠疫发生的主要环境因子包括蚤类物种数、年均气温、年降雨量、年均相对湿度和年日照时数和气候因子,其次是包括高度差、植被类型数、土壤类型数和地貌类型数的景观因子,以及反映海拔和宿主鼠类物种数的地形和宿主鼠类因子。在未来全国气候变干变暖条件下,我国鼠间鼠疫发病区可能随宿主鼠类的迁移而扩展。     

光温因子对大田冬小麦累积生物量的影响

为了探索光、温因子对冬小麦各生育阶段生物量的影响及冬小麦各组织器官生物量的变化规律,利用甘肃省西峰农业气象试验站1981-2008年冬小麦生产年度物候期、产量分析要素等观测资料、1995-2008年冬小麦生产年度三叶期、越冬期、拔节期、抽穗期、乳熟期及成熟期生物量测定资料及相应时段的温度、日照资料,分析了冬小麦生物量变化过程及光温因子综合作用辐热积对各生育阶段生物量的影响.结果表明：冬小麦全生育期生物量的累积过程呈“S”型曲线,抽穗期、乳熟期生物量达到最大.自1981年以来,抽穗期、乳熟期的辐热积以3.314 MJ·m^-2·a^-1的速度上升,其他各生育阶段辐热积随年份呈抛物线变化;返青期、拔节期及乳熟期、成熟期辐热积在20世纪90年代较大,20世纪80年代及21世纪初较小;拔节期、抽穗期辐热积在20世纪90年代较小,20世纪80年代及21世纪初较大.各生育阶段辐热积与产量相关显著.各生育阶段的叶面积指数与该阶段的辐热积利用率呈显著相关,拔节期及抽穗期叶面积指数增加1,其辐热积利用率分别增加0.049和0.259 g·MJ^-1.     

啮齿动物作用下退耕地山杏种子扩散与贮藏的季节变化

啮齿动物对植物种子的取食和扩散影响种子的时空分布,继而影响种子的萌发和幼苗建成,因而在森林更新中起着重要作用.在国有济源市愚公林场,选择退耕地生境,于春季、夏季、秋季分别释放人工标记的山杏种子,观察啮齿动物扩散与埋藏山杏种子的季节性差异.结果表明：1）退耕地中的啮齿动物主要包括大林姬鼠、社鼠、黑线姬鼠;2）山杏种子扩散速率在春季显著慢于夏季,夏季显著慢于秋季;3）种子搬运量受季节和种子状态交互作用影响,春季显著少于夏季,夏季显著少于秋季;4）不同季节种子平均搬运距离不同,秋季不同状态种子的搬运距离均大于春季和夏季;5）啮齿动物对山杏种子的贮藏点大小多为1粒种子,少量为2、3粒种子,且贮藏点大小与季节间存在显著的交互作用,春季单粒种子的贮藏点数量显著少于夏季和秋季,而夏季与秋季的贮藏点则倾向于多粒种子;6）在夏季和秋季各有5枚（共释放1800枚）被啮齿动物分散贮藏的山杏种子建成幼苗.     

采用最大溯源径流路径法估算RUSLE模型中地形因子探讨

采用基于AML的提取坡长值的新方法--最大溯源径流路径法,对贵州省毕节地区5个不同范围区域的DEM数据进行坡长值、地形因子的提取,并与基于AML的迭代累计坡长法和基于C⁺⁺的迭代累计坡长法对提取坡长值的时间消耗、地形因子值进行了比较.结果表明：基于AML的最大溯源径流路径法能够实现修正的通用土壤流失模型(RUSLE)中坡长值、地形因子的提取,可达到与迭代累计坡长法相同的效果;与基于AML的迭代累计坡长法相比,该方法计算效率较高,大大减少了提取坡长值的时间消耗,可实现基于AML的坡长值、地形因子提取在大范围区域上的扩展;与基于C⁺⁺的迭代累计坡长法相比,该方法计算时效和结果相当,程序编写简单,容易修改和调试,能更普遍应用于GIS用户.