虚拟草地生态系统的建立方法

通过分析草地生态系统的要素及其关系,将其抽象为多维的虚拟空间,综合应用草地生态学原理、地理信息系统技术、数据库技术、网络技术、软件技术以及JAVA语言,集成基础科学数据和动态信息,在国际互联网上构建了完全开放和共享的、具有10维空间的虚拟草地生态系统.系统实现了空间-属性的双向复合查询和分析、牧草信息检索等主要功能.结果表明,该虚拟系统包含信息量大、运行稳定,为业界提供了一个方便、快捷的信息查询和空间分析的共享平台.该系统是我国在互联网上第一个基于WebGIS技术的虚拟草地生态系统,为建设我国数字草原提供技术支持.     

禾本科牧草在典型草原区的适应性研究

2001-2003年在内蒙古锡林郭勒盟太仆寺旗通过小区试验,对来自美国、加拿大和中国的21份禾本科牧草进行了物候期、产草量和种子产量的评价和适应性研究.结果表明,来自美国和中国的6份材料不仅适应性较强,而且产草量和种子产量也相对较高,可作为该地区人工草地建设和天然草场改良的优良种质材料.     

内蒙古典型草原优化放牧管理模拟研究——以内蒙古太仆寺旗为例

针对太仆寺旗公共草地全年连续放牧的传统放牧方式,通过控制性试验,并结合太仆寺旗多年的草地、家畜、经济和气象等数据,建立中国西部草地生态经济模型,对太仆寺旗典型草原公共放牧系统进行模拟分析。以草原生态恢复和牧民收入增加为目的,对典型草原的最适载畜率、家畜在冬春季节的合理补饲等问题进行探讨,提出了典型草原放牧管理优化模式。研究结果表明,从当年10月到翌年5月份,家畜能量需求与放牧、补饲能量供给严重不平衡,家畜体重下降;随着载畜率的增加,牧民年均净收入先增加后降低,在载畜率为2.275羊单位/hm2时,收入达到最高;太仆寺旗最适载畜率为每公顷1.55-2.275羊单位。降低载畜率、加强补饲、提高草地质量都有利于提高牧民收入。     

肥披碱草叶片光合特性研究

以大田生长的肥披碱草为试验材料,利用Li-6400型光合作用测定系统监测其叶片光合生理生态特性及其环境因子日变化,并利用相关分析和逐步回归分析法探讨了净光合速率和蒸腾速率与生理生态因子间的关系.结果表明:(1)肥披碱草叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的日变化均呈双峰曲线,具有明显的光合"午休"现象;叶片水气压亏缺(VPD)和Tr及Gs的峰值出现时间不同步,胞间CO2浓度(Ci)不随气孔的降低而减小,抑制其光合速率的因子为非气孔限制;水分利用率(WUE)的变化呈单峰型,并且其上午WUE明显高于下午.(2)自然条件下,影响肥披碱草叶片Pn的主要因子是Tr和Ca(大气CO2浓度),影响Tr的主要因子是Gs和Ta(气温).(3)在干旱与半干旱自然条件下,肥披碱草的光补偿点(12.45 μmol·m-2·s-1)、光饱和点(1 750 μmol·m-2·s-1)、最大净光合速率(65.125 μmol·m-2·s-1)、表观光量子效率(0.128 9 μmol·mol-1)都较高,表现出较强的光环境的适应性和光能利用能力,是典型的阳性植物.     

St基因组中的CRW同源序列在偃麦草中的FISH分析

为了确定十倍体长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum, Liu & Wang)和六倍体中间偃麦草(Th. intermedium, [Host] Barkworth & Dewey )的基因组组成, 根据野生一粒小麦(Triticum boeoticum)着丝粒自主型反转录转座子(CRW)序列设计特异引物, 以二倍体拟鹅观草(Pseudoroegneria spicata, Á Löve )基因组 DNA为模板进行PCR扩增, 筛选到一条St基因组着丝粒区相对特异反转录转座子的部分序列pStC1, 长度为1.755 kb (GenBank登录号: FJ952565), 其中有800 bp与小麦着丝粒反转录转座子(CRW)的LTR区高度同源, 另有小部分片段与其外壳蛋白编码基因(gag)部分同源, 并且包含一段富含AGCAAC碱基的重复序列。以pStC1为探针, 对十倍体长穗偃麦草的FISH检测结果显示其基因组组成为两个St组3个E组(St₁St₂E^eE^bE^x); pStC1与中间偃麦草杂交时, 不仅St基因组上有强烈的荧光信号, 而且E基因组一些染色体的近着丝粒区域也有杂交信号, 说明偃麦草属异源多倍体物种在其形成及进化过程中St与E基因组之间在着丝粒及近着丝粒相关区域可能存在协同进化。     

离子束对生物体的作用原理及应用

离子束是指一束具有一定能量的质量数小于或等于4的带电离子束,离子束注入技术是生物物理技术,具有生理损伤小、突变谱广和突变频率高等特点。离子束与生物体的相互作用是我国具有独立知识产权的生物物理技术,我国科学家在上世纪80年代已经发现了离子束注入的生物效应,并将这一原理应用于植物诱变育种。本文主要概述了低能离子束注入对生物体的作用原理,以及该技术在植物育种、微生物品种改良和遗传改良上的应用,最后还小结了离子束注入技术在研究领域存在的问题并对其未来发展方向提出展望。     

古尔班通古特沙漠白梭梭枝干光合及其影响因素

植物枝干光合（P_g）固定其自身呼吸所释放的CO₂，有效减少植物向大气的CO₂排放量。以古尔班通古特沙漠优势木本植物白梭梭（Haloxylon persicum）为研究对象，利用LI-COR 6400便携式光合仪与特制光合叶室（P-Chamber）相结合，观测白梭梭叶片、不同径级枝干的光响应及光合日变化特征；同时监测环境因子（大气温湿度、光合有效辐射、土壤温度及含水量等）与叶片/枝干性状指标（叶绿素含量、含水量、干物质含量、碳/氮含量等），揭示叶片/枝干光合的主要影响因子；采用破坏性取样，量化个体水平上叶片与枝干的总表面积，阐明枝干光合对植株个体碳平衡的贡献。研究结果显示：（1）白梭梭叶片叶绿素含量是枝干叶绿素含量的12-16倍，各径级枝干叶绿素含量差异不显著；（2）枝干光饱和点低于叶片，枝干不同径级（由粗至细），暗呼吸速率和枝干光合逐渐减小；（3）光合有效辐射、土壤含水量和空气温湿度是影响叶片光合的主要因子，对枝干光合无显著影响；（4）枝干光合可以固定其自身呼吸产生CO₂的73%，最高可达90%，枝干光合固定CO₂约占个体水平固碳量的15.4%。研究结果表明，忽视枝干光合的贡献来预测未来气候变化背景下荒漠生态系统碳过程，可能存在根本性缺陷，并且在估算枝干呼吸时，需要考虑枝干是否存在光合作用，以提高枝干呼吸的准确性。     

川、藏地区野生牧草种质资源考察与搜集

完成了四川西北部、西藏部分地区(海拔2 166 m~4 955 m范围内)的野生牧草种质资源考察和搜集。共收集到牧草种质资源849份,其中禾本科为32属,720份,豆科为13属,87份,其它科42份。丰富了国家牧草种质基因库,为川、藏地区野生牧草的驯化与育种提供了原始材料。     

野生垂穗鹅观草醇溶蛋白遗传多样性研究

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Acid-polyacrylamidegel electrophoresis)法对来源于内蒙古、山西、甘肃、新疆、云南、四川和西藏的25份垂穗鹅观草材料进行醇溶蛋白检测。研究结果表明,供试材料可分离出30条相对迁移率不同的谱带,每份材料可电泳出11～22条谱带,其中只有1条(3.45%)带纹是25份材料共有的,其余29条谱带均具有不同程度的多态性,多态性谱带数目占分离出总条带的96.67%,说明野生垂穗鹅观草具有较丰富的遗传多样性。聚类分析发现,材料的遗传相似系数(GS)变异范围为0.111～0.9286,平均值为0.4821。在GS值为0.4821的水平上供试材料可聚为6个类群,某些具有相同地理来源的材料聚成一类或亚类,即醇溶蛋白图谱类型与材料的生态地理环境具有相关性。