青藏高原高寒草地退化与人工恢复过程中植物群落的繁殖适应对策

以三江源区不同退化程度高寒草甸和不同恢复年限人工草地作为研究对象,通过野外调查与采样、实验室分析,探究了高寒地区退化天然草地与人工恢复草地的植被群落繁殖构件数量变化.结果表明:在群落水平上,天然草地退化和人工草地建植会对植物繁殖构件的数量和生物量产生影响.随着天然草地退化程度的增加,营养枝数量和生物量则明显下降,而繁殖枝的数量和生物量明显升高(P＜0.05);随着人工草地恢复年限的增加,营养枝的数量和生物量逐渐增加,而繁殖枝的数量和生物量则逐渐降低(P＜0.05);随着恢复年限的增加,人工草地繁殖构件的变化逐渐接近未退化天然草地.在功能群水平上,植物繁殖构件数量亦随草地退化程度和人工恢复年限而变化.随着恢复年限的增加,禾本科、莎草科、杂类草的营养枝数量和生物量均呈现显著增加(P＜0.05),而繁殖枝数量和生物量则显著下降,禾本科的繁殖构件数量远远大于莎草科和杂类草;随着退化程度的增加,三大功能群的营养枝枝数和生物量显著增加(P＜0.05),而繁殖枝则呈现相反的趋势.实证了草地退化和人工恢复改变植物群落繁殖分配对策的科学假设,为高寒草地植被恢复重建技术的发展和更新提供理论支撑.     

大庆油田石油开采对土壤线虫群落的影响

选择大庆油田环境一致的6口油井,研究石油开采干扰对土壤线虫的影响。共鉴定出土壤线虫18科15属。食细菌线虫最多,共15属占总数的49.2%,其次为植物寄生线虫共9属,占30.6%,食真菌线虫4属,占17.6%,杂食/捕食线虫2属,占2.6%。其中优势类群为丝尾垫刃属Filenchus和头叶属Cephalobus,占总数的42.5%。常见类群包括13个属,占总数的51.7%。稀有类群15个属占总数的6.34%。土壤的线虫生活史策略以c-p 2所占比例最大,其次是c-p3和c-p 1类群,受油井开采作业等影响,线虫通过大量繁殖来应对环境的干扰与压力。不同油井线虫总数差异不显著,但所有油井线虫总数比对照明显减少(p<0.001)。不同油井线虫群落结构差异不大,各油井线虫富集指数和结构指数表明所有油井线虫受干扰程度较高,土壤食物网趋于退化。随着采样距离增加,线虫总量差异不显著,但线虫群落的物种数量增加,优势度指数和多样性指数逐渐增加。结果表明油井开采对土壤线虫群落有一定的影响,开采距离对线虫群落结构影响较大。     

植物-内生真菌共生体对昆虫种群的影响

植物内生真菌与植食性昆虫共用寄主植物作为食物、能量来源及栖息场所,三者之间的互作关系复杂多变,在生物种群控制、生物进化和植物生产中发挥重要作用.从植物-内生真菌共生体、内生真菌对植食性昆虫与多级营养层的影响,及内生真菌抗虫代谢产物等方面概括了内生真菌-植物-昆虫相互关系的研究进展,建议将植物内生真菌纳入植物生态学、昆虫生态学和作物病虫害控制的范畴内.     

添加高粱根茬根际土对连作黄瓜生长和根际微生物的影响

为了分析添加高粱根茬根际土对连作黄瓜生长和根际微生物群落特征的影响,本研究通过盆栽试验,采用荧光定量PCR和高通量测序技术分析土壤细菌和真菌群落组成的差异。试验共设4个处理: CK(不施肥),T₁(单施化肥),T₂(优化施肥),T₃(优化施肥+高粱根茬根际土)。结果表明: 与其他处理相比,T₃处理促进了黄瓜生长发育,提高了土壤中16S rRNA和ITS rRNA基因数量。与T₁处理相比,T₂和T₃处理明显提高了细菌群落的丰富度和多样性,不同处理间真菌群落的丰富度和多样性差异不明显。添加高粱根茬根际土在一定程度上改变了基于门、属水平上的细菌和真菌群落结构。其中,细菌中提高了酸杆菌门和拟杆菌门的丰度,降低了变形菌门、厚壁菌门、硝化螺旋菌门和芽孢杆菌属的丰度;真菌中提高了担子菌门、木霉菌属和假散囊菌属的丰度,降低了镰刀菌属和绿僵菌属的丰度。冗余分析表明,土壤硝态氮和有机质含量分别是影响细菌和真菌群落结构差异的关键因子。添加高粱根茬根际土不仅提高了连作黄瓜土壤微生物数量和细菌多样性,而且增加了有益菌木霉菌属的丰度,降低了致病镰刀菌的丰度和数量,保障了黄瓜存活率,为缓解黄瓜连作障碍提供了一条切实可行的解决途径。     

阿尔金山保护区藏野驴和野牦牛夏季生境选择分析

本研究在2012至2013年进行两次调查,采用样带法和样方法在阿尔金山自然保护区东部(37°15'~37°23'N,90°11'~90°20'E)对藏野驴(Equus kiang)、野牦牛(Bos grunniens)的分布及其栖息地进行调查,共设置3条样线(总长达146.9 km)和128个样方。调查发现,藏野驴主要集中于伊协克帕提附近的荒漠草原,而野牦牛的主要栖息地位于沙山附近的阿坝堤坝草场。通过Vanderloeg和Scavia选择系数以及主成分分析,对藏野驴和野牦牛对不同环境因子(包括植被类型、植被盖度、草本种类数、土壤pH、海拔、坡度、坡向、水源)的选择性以及各因子在物种栖息地选择的重要程度进行研究,同时利用独立T检验分析两物种之间的环境变量选择差异性。结果表明,藏野驴倾向选择植被盖度小于70%,坡度2°~5°的南坡,海拔3800~4000 m,土壤pH 8.0~8.5的高寒荒漠生境;野牦牛则偏好选择植被盖度大于70%,坡度5°~15°的东坡或者北坡,海拔4200~4600 m,土壤pH 7.0~8.0,与水源距离小于1000 m的高寒荒漠草原以及沼泽草甸生境;影响藏野驴生境选择的主要因子为植被类型和坡度,而影响野牦牛生境选择的主要因子是植被盖度;虽然藏野驴和野牦牛在资源利用上存在部分重叠,但它们对栖息地植被盖度、植被高度、海拔和坡度的选择存在显著差异性(P0.05)。     

大气CO2浓度升高对B型烟粉虱大小、酶活及其寄主的选择性影响

以CO₂浓度升高为作用因子,观测了连续3代饲养在转Bt基因棉(GK-12)和亲本棉泗棉3号(S3)上B型烟粉虱的个体大小、解毒酶活性及第3代烟粉虱的选择性和产卵量。结果表明,CO₂浓度和棉花品种处理对第2、3代烟粉虱卵长、伪蛹大小、雌雄成虫大小的影响均不显著,但CO₂浓度升高使第1代烟粉虱的伪蛹长、雌虫翅展和雌、雄虫长显著低于对照CO₂浓度下生长的烟粉虱;取食S3的伪蛹长、雌虫长和雌虫翅展分别比相应的对照浓度下的低2.81%、2.95%、0.94%,取食GK-12的雌虫翅展和雄虫长均比相应的对照浓度下的低2.08%和2.58%。3种解毒酶的活性测定显示,取食高CO₂浓度处理的转基因棉GK-12上的F3代烟粉虱的谷胱甘肽S转移酶(Glutathione Stransferase, 简称GSTs)活性和取食亲本棉S3的F1代的乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase;简称AchE)的活性分别比对照处理的增加45.73%和27.68%;而羧酸酯酶(Carboxylic Ester hydrolase;简称 CarE)在取食4个处理的棉花上烟粉虱的活性均无显著的差异;而取食对照CO₂条件下GK-12棉花的F1代烟粉虱GSTs活性比取食S3棉花低35.12%。对3个因子的交互分析结果显示,C0₂浓度对3种酶活影响均不显著,品种对GSTs的影响显著,世代、CO₂×品种及CO₂×品种×世代间的交互作用对AchE酶活影响显著,各因子对CarE的活性影响均不显著。烟粉虱的选择实验结果表明,4种处理的F3代B型烟粉虱均喜好选择在高CO₂处理的棉花,而且选择高CO₂处理的GK-12的数量多于其他3个处理,其中对照浓度下生长的烟粉虱选择高CO₂的GK-12比高CO₂处理的S3、对照浓度处理的GK-12 和S3分别增加9.175%, 19.89%、27.93%; 而高浓度下生长的烟粉虱选择高CO₂的GK-12比高CO₂处理的S3、对照浓度处理的GK-12 和S3分别增加12.56%,21.05%,28.73%。72h的产卵量检测发现,烟粉虱在高CO₂处理的2种棉花上的产卵量也是多于对照条件下的棉花,对照条件下的棉花相比,高CO₂和对照浓度下生长的烟粉虱的在高CO₂处理的2种棉花上的产卵量分别增加24.55%和19.03%;在高CO₂浓度下生长的F3代烟粉虱更喜好在高CO₂浓度处理的GK-12上产卵,与对照浓度下的GK-12相比增加26.93%,差异达到显著水平。     

放牧和模拟增温对藏北高寒草地植物群落特征及生产力的影响

气候变化和放牧活动对草地植物物种多样性和生产力具有重要影响。为探索藏北高寒草地植物物种多样性和生产力对增温、放牧及其交互作用的响应, 于2011年在藏北高原开始建立增温实验平台, 2016年起增设放牧、增温+放牧实验, 连续2年(2016-2017年)观测了植物群落特征、群落组成、生产力和物种多样性。结果表明, 增温和放牧对高寒草地植物高度和净初级生产力具有显著交互作用。在放牧条件下, 增温对植物高度无显著影响; 但在不放牧条件下, 增温却显著增加了植物高度。在放牧条件下, 增温对净初级生产力的影响存在年际差异, 2016年增温对生产力无显著影响, 2017年增温显著降低了植物净初级生产力; 但在不放牧条件下, 增温对植物净初级生产力无显著影响。增温和放牧对高寒草地植物物种丰富度、盖度、重要值及多样性均无显著交互作用。植物盖度在增温和放牧条件下显著降低, 杂类草物种比例显著增加, 但物种多样性均无显著变化。研究表明, 增温和放牧显著改变高寒草地群落结构。未来气候变化条件下, 放牧活动加剧有可能导致高寒草地生产力降低。