生物多样性监测指标体系构建研究进展

生物多样性监测是为确定与预期标准相一致或相背离的程度，而对生物多样性进行定期或不定期的监视，目前已成为生物多样性研究和保护的热点问题。生物多样性监测指标则是一些简化的生物或环境特征参数，说明生物多样性现状和变化趋势，以及人类活动压力对生物多样性的影响，以促进科学界、政府和公众间的沟通，提高生物多样性管理水平。近10年来，国际组织、政府机构和各国学者对生物多样性指标体系的构建进行了大量的探索工作，取得了很多进展，其中有些指标已经应用于实际监测项目。本文综述了生物多样性监测指标筛选的一般标准和指标体系构建的主要理论，梳理目前已提出或应用的主要生物多样性监测指标，以期为我国构建国家或区域尺度生物多样性监测指标体系提供参考。在此基础上分析提出：生物多样性概念的泛化、指标含义模糊以及知识和数据的缺乏是构建生物多样性监测指标的主要困难。我国未来的生物多样性监测指标体系构建需要关注以下两个方面：（1）紧密联系实际，构建适应性的监测指标体系，加强对典型生态系统区域的监测；（2）发展经济社会发展方面的指标，分析生物多样性变化的驱动力，为生物多样性保护和区域可持续发展提供科学依据。     

生物入侵——“绿色奥运”不能忽视的问题

几年前，也许你并没有注意过火炬树这种植物，不过现在，假如你在“百度”中搜索“火炬树＋奥运”，就会出现4000多个网页。其中，有不少“防止入侵”和“慎用”一类的字眼，也有不少“美丽”和“常用”的描述。这样一个树种，与北京奥运会有着怎样的关系？种与不种为何会引起这样广泛的讨论？这一切都归于这样一个焦点：生物入侵。让我们来看看，生态学家对这一问题的思考。     

叶角、光呼吸和热耗散协同作用减轻大豆幼叶光抑制

研究了大豆叶片逐步展开过程中的色素组成、气体交换、荧光动力学以及叶片角度等特性。随着叶片展开程度的增加 ,叶绿素含量和叶绿素 a/ b比值增加 ;光合速率 (Pn)也增加 ,揭示叶片展开过程中光合机构是逐步完善的。自然状态下 ,不同展开程度的叶片均未发生明显的光抑制 ;但将叶片平展并暴露在 12 0 0μmol/ (m2 · s)光下时幼叶发生严重的光抑制 ,伴随叶面积的增加光抑制程度减轻。强光下 ,尽管幼叶光呼吸 (Pr)的测定值较低 ,但幼叶光呼吸与总光合之比 (Pr/ Pm)较高。将叶片平展置于强光下时 ,幼叶的实际光化学效率 (ΦPSII)明显下调 ,非光化学猝灭 (NPQ)大幅增加 ;幼叶叶黄素库较大 ,光下积累较多的脱环氧化组分 ,揭示幼叶依赖叶黄素循环的热耗散增强。自然条件下测量叶片角度 ,观察到在叶片展开过程中叶柄夹角逐渐增加 ;日动态过程中幼叶的悬挂角随光强增加而明显减小 ,完全展开叶的悬挂角变化幅度很小。叶片角度的变化使实际照射到幼叶叶表的光强减少。推测较强的光呼吸、依赖叶黄素循环的热耗散以及较大的叶角变化可能是自然状态下幼叶未发生严重光抑制的原因     

2004 年中国植物科学若干领域研究进展

随着模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)基因组测序工作的完成, 国际植物科学的研究在近年来得到了极大的推动。我国植物科学领域也在整体上取得了重大进展, 特别是水稻基因组框架图(Yu et al., 2002)和4 号染色体基因组精细图(Feng et al., 2002)以及水稻控制分蘖的MOC1基因发现(Li et al., 2003)等重大研究成果在Science和Nature等国际顶级科技刊物上的发表, 使国际科学界对中国的科学研究水平刮目相看, 亦使中国科学家为之振奋。据不完全统计, 2004年中国科学家本土取得研究成果在植物科学专业顶级学术刊物The Plant Cell、The Plant Journal 和Plant Physiology 上发表的论文有2 2 篇, 在其他重要综合性期刊Nature、Science、PNAS、Trends in Plant Science、Molecular Biolgy and Evolution、Ecology Letters和Conservation Biology等上也有论文发表, 这反映了我国科研总体水平正在迅速提高。本文基于我国科学家发表在这些著名刊物上的成果对《植物学通报》的读者作一简单介绍, 希望从一些侧面反映我国科学家在本土所做研究的主要进展, 由于篇幅有限, 不能对每个领域各项逐一介绍, 收集文献不尽完善请同行和读者见谅。下面就不同研究领域举例作一介绍。     

植物-土壤系统中水分再分配作用研究进展

在过去100多年里,植物与土壤之间水分关系的研究多侧重于植物本身的水分利用方式、水分利用效率及其植物根系对水分的吸收等.然而进入20世纪80年代后期,植物生理生态学研究人员开始将注意力转移到植物根系对土壤水分的调节作用,即水分再分配（hydraulic redistribution）作用,具体地讲是在水势差的驱动下水分由根系向土壤中释出的一种双向和被动的水分运转过程,其中既包含水分由深层土壤向表层土壤的释出,也包括由表层土壤向深层土壤的流动,同时还涵盖了水分在水平方向上的侧向运输过程.伴随着研究手段的不断提高和对生态系统水平衡问题的关注,水分再分配逐渐成为近代植物生态学和水文学的交叉学科生态水文学（ecohydrology）的核心研究内容之一.目前该领域的研究已经阐明水分再分配作用在不同程度上对植物个体蒸腾、碳同化速率有很大贡献,有利于提高根系生活力和土壤养分;另外,在不断扩展的生态系统生态学研究中,也加强了对制约水分再分配作用发生的外部因子的认识.回顾和分析了水分再分配的研究历史、生态学意义、影响因素、测定方法等,特别提出阐述浅根系植物对水分再分配作用的依赖性与依赖程度,从植物进化学角度解释水分再分配作用发生的生理学基础和意义及水分再分配作用对土壤微生物活性的影响等方面将是未来研究的几个重点方向.     

2005 年中国植物科学若干领域的重要研究进展

2005年应该是我国植物科学研究进入飞跃发展的一年。据不完全统计, 2005年中国本土植物生命科学领域的科学家在植物科学及其相关学科专业顶级学术刊物Plant Cell、Plant Journal、Plant Physiology、Proteomics 和Bioinfomatics上发表的论文有46篇, 较2004年的22 篇增加了一倍。这反映了我国科研总体水平正在迅速提高, 并受到国际同行的高度关注。本文基于我国科学家发表在上述主流刊物上的成果作一简单介绍。对我国在模式植物拟南芥研究方面的进展, 读者可参阅许智宏院士全面的评述(Xu, 2006)。由于篇幅有限和统计上的困难, 我们相信这些介绍难于代表我国植物科研取得的全部成, 但是希望从一些侧面反映我国科学家在本土所做研究的主要进展, 本文就不同研究领域举例介绍。     

假如没有了滨海湿地

我国经济的高速增长对生态环境保护造成了巨大压力。在沿海地区,由于土地资源紧张,土地昂贵,加上土地开发能够带来巨额利润,"围海造田"有愈演愈烈之势。如果不能得到有效制止,我国沿海用不了多长时间将再也看不见天然的滨海湿地了。假如没有了滨海湿地,将会发生何种严重后果呢?第一,湿地消失,加重旱情。陆地上水分通过大气环流得以与海洋交换。但是,如果陆地上湿地减少,则云就     

豆科植物在中国草原生态系统中的地位及其生理生态研究

豆科(Leguminosae)植物在改良土壤肥力、保持水土、提供多种经济产品方面功能显著,但我国干旱、半干旱草原区草场的退化使豆科植物资源受到严重破坏,有的面临灭绝的危险.本文明确了豆科植物在草原生态系统中的重要性,并综述了其光合、固氮等重要生理过程的研究进展,总结出自然生态系统中豆科植物的高光合机理和环境胁迫对固氮特性的影响,同时指出在豆科植物的适生机制和固氮潜能的发挥等还有很大的研究前景,在生产实践中,播种豆科灌木和豆科牧草是解决大面积人工林、草场"氮缺乏"的有效措施.     

开花后水分调控对两个筋型冬小麦品种品质与产量的影响

 通过开花后不同水分处理研究了两个不同筋型冬小麦品种(‘豫麦34’和‘洛阳8716’)(Triticum aestivum cv. `Yumai 34' and `Luoyang 8716')的品质及产量变化。结果表明：随着灌水时间推迟,湿面筋含量、沉降值、面团形成时间、稳定时间、评价值和拉伸面积有提高的趋势,但是千粒重和产量下降;随着开花后灌水量的增加,上述品质数值又有减少,产量及千粒重增加;多次灌水处理与开花后灌1次水处理、开花后不灌水处理之间差异显著,开花后21 d和28 d灌水处理的多项品质指标都大于不灌水处理。两品种面团稳定时间（45%和15%）、沉降值（20%和12%）在不同水分处理下变异系数较大,吸水率、湿面筋、蛋白质含量变异系数（<10%和 <5%）较小。     

浑善达克沙地典型灌木和草本植物对模拟降雨的不同反应(英文)

To assess the ecophysiological responses and adaptive strategies to rainfall exhibited by different plant functional types, we compared gas exchange, leaf water potential (ψleaf) and PS photochemical efficiency (Fv/Fm) between Hedysarum fruticosum Pall. (shrub) and Salsola collina Y. L. Chang(herb) under a series of simulated rainfalls. The experiment was conducted in Hunshandak Sandy Land, North China. The values of net photosynthetic rate (Pn), transpiration rate (E), stomatal conductance (gs), Fv/Fm and ψleaf always elevated with the increasing amount of simulated rainfall. Whereas water useefficiency (WUE) maintained constant in H. fruticosum while always decreased in S.collina. Both speciesfully recovered their Pn and Fv/Fm 3d after rainfall, while gs and ψleaf recovered only within 2 d. However, the response patterns were obviously different. H.fruticosu promote its physiological traits within 5-15 mm rainfall but no further positive enhancement was noted when rainfall was larger than 15 mm. In S.collina, however, the enhancement continued with more water applied. We inferred that H.fruticosum and S.collina responded similarly to rainfall in time courses but differential to simulated precipitation change. S.collina was likely to be physiologically sensitive to instant increasing soil water, that can be regarded as a prodigal water use type; whilst H.fruticosum was a conservative water user.