汶川大地震对外来入侵种的影响与管理对策

2008年5月12日四川省汶川县发生的大地震对当地人民的生命财产造成了巨大的损失。为了营灾民及抢救财产，大量国际和国内救援物资和人员陆续到达地震灾区，对减轻灾区民众的痛苦起到了积极的作用。随着国际国内救援物资和人员的到达，一些外来入侵种有可能随之进入灾区。如果这些外来入侵种得不到有效的控制，就可能造成生物入侵的发生。因此应该采取科学的对策及早进行防治，包括：（1）加强对外来入侵种的生态风险评估，（2）严密监测外来入侵种的动态，（3）采取科学方法控制外来入侵种。     

基于系统发育的黄土高原地区木本植物多样性及特有性格局

黄土高原地区植被类型多样, 森林、草原和荒漠在此交汇并逐渐过渡。由于水热条件限制和人类活动加剧, 该地区生态环境脆弱, 生物多样性保护面临的形势日益严峻, 因此获取该区域物种多样性的空间分布格局并阐明其影响因素成为该地区生物多样性保护的首要任务。本研究首先结合标本采集记录与环境因子, 利用物种分布模型获取了293种木本植物的潜在分布区, 分析了物种丰富度和物种加权特有性的空间格局。其次, 引入系统发育信息, 分析系统发育多样性和系统发育特有性的空间格局, 并进一步利用环境因子对上述格局分别进行解释。最后, 对黄土高原地区的特有中心性质和显著性进行分析。结果表明, 生物多样性热点地区均出现在黄土高原南部水热条件较好的地区, 即秦岭和中条山一带。本区域的生物多样性空间格局由年平均降水量和最冷月最低温主导, 符合植物区系交汇带的特点。特有中心集中在南部地区和青海省, 由南向北分别是古特有中心和混合特有中心, 不存在单独的新特有中心。黄土高原地区木本植物起源较为古老, 生物多样性格局的形成以来源于热带或亚热带的物种扩散为主, 物种的分化不占主导地位。上述结果表明了将植物的进化历史纳入生物多样性保护的重要性。     

东亚地区陆地生态系统净第一性生产力时空格局

利用植被分类数据、NDVI数据、气象数据以及观测数据,基于CASA生态系统模型,估算了东亚地区(10～70°N,70～170°E)陆地生态系统植被净第一性生产力.结果表明:1982～1999年研究区总NPP呈现波动增加趋势,平均每年增加0.08833PgC.18a间NPP平均值为14.24 PgC,约占全球总NPP的22.6%～23.9%.研究区NPP年变化呈单峰曲线,最大值出现在7月份,达2.98PgC,全年中NPP积累主要发生在4～10月份,该时段内NPP总量占全年总量的86.81%.春、夏、秋、冬四季NPP平均总量分别为:2.31、8.16、2.79、1.10 PgC,分别占全年NPP平均总量的16.20%、57.27%、19.58%、7.73%.将NPP年平均值分成3个范围:低值区(7.82～300gC · m-2)、中值区(301～700 gC · m-2)、高值区(>700 gC · m-2),分别研究了其空间分布特征.     

山西省8种蝗虫8个种群的遗传学研究

采用水平淀粉凝胶电泳技术,对采自山西省蝗虫区系的优势种类;斑腿蝗科（Catantopidae）,斑翅蝗科（Oe-dipodidae）和网翅蝗科（Arcypteridae）3科7属8种蝗虫的11种酶进行了检测,共辨析出17个酶基因座位,并计算出等位基因频率和遗传距离,等位基因频率分析表明：Ao-I、Est-3,G3pd-1、Idh-2和Mdh-2基因座位的等位基因少,等位基因数目在种间变化较小,故推断其进化速率较慢,利用这些基因座位的保守特征,可作为分子标记研究较高级阶元的系统发育关系,而Gpi-1,Ldh-1和Me-1基因座位的等位基因多,等位基因数目在种内和种间差异较大,可以用作种,属间及种群间遗传结构的比较研究。对每个基因座位的各基因型进行χ^2检验,除Acp-1,Adk-1,Ao-1和Ao-2在部分蝗虫中符合Hardy-Weinberg平衡外,其余绝大多数基因座位的基因型频率显著偏离H-W平衡。在所研究的8种蝗虫中,多态位点百分率普遍较高（P=64.7%～94.1%）,但由于杂合子数目较少而使每个基因座位的平均杂合度降低（Ho=0.024～0.087）,对多态位点百分率分析发现：迁飞能力是影响蝗虫种间遗传变异的因素之一,具有迁飞能力的蝗虫（P=88.2%～94.1%）较非迁飞性蝗虫（P=64.7%～94.1%）表现出较高的遗传多态性,但也有例外,如中华稻蝗（Oxya chinensis）的P值高达94.1%,上述结果表明：由于迁飞行为可使个体暴露于各种不同环境,故而种群保持较高的遗传多态性能增强该物种在不同栖息地的生存和繁殖能力,因此,迁飞有利于维持迁飞性蝗虫遗传多态性的动态平衡。根据Nei的遗传一致度（I）和Roger的遗传距离（D）进行分析,结果与基于形态特征确定的分类阶元系统关系基本相符;即同属的小翅雏蝗（Chorthippus fallax）和白纹雏蝗（Chorthippus albonemus）具有最高的遗传一致度（I=0.813）和最小的遗传距离（D=0.336）,同位不同属间遗传一致度（I=0.798～0.559）和遗传距离（D=0.398～0.474）居中,科之间I值最小（I=0.523～0.479）,D值最大（D=0.505～0.523）,利用UPGMA对I值和D值进行聚类,所得两种聚类图在同属种间和同科属间的关系一致,但在科间关系有所差别,Roger的遗传距离（D）聚类树图表明：斑腿蝗科物种和斑翅蝗科物种间表现出较小的遗传距离（D=0.505）,而网翅蝗科与以上两科的遗传距离也极为接近（D=0.523）,综上所述,等位酶分析能较好地反映蝗虫同属种间和同科属间的亲缘关系,若能断更高阶元的系统发生,则需结合其他性状进行综合分析。     

河南南湾水库浮游硅藻的种群结构与水质污染评价初步研究

通过对南湾水库6个采样点浮游硅藻分析,该水库硅藻61个种及种下分类单元。用多样性指数(H′)、均匀性指数(E)及硅藻优势种生态谱分析,对水质进行了初步评价。结果表明,南湾水库水质属清洁-轻污染等级。     

代表活性污泥中苯酚降解菌群的ERIC-PCR产物片段的多态性

对可能代表活性污泥中两个时期的主要苯酚降解菌群的：ERIC-PCR指纹图谱中的两条2．1kb的条带(P1和P8)中的DNA片段进行克隆、转化,得到193个转化子。．HinfⅠ物理图谱分析得到35种酶切类型,将两端各进行1次测序后,同源性大于90％的克隆归为一类,共得到10种序列类型。对各类型的代表克隆进行了全长测序,5种类型为P1条带所有,3种类型为P8所有,二者共享的类型为2种,丰度最高的片段为S3,P1条带中76．3％的转化子和P8条带中66．7％转化子属该类型。对所得序列进行检索分析,它们与GenBank中已知基因序列均无显著同源性。用S3特异性引物对活性污泥样品及其它在LB、dCGY、MP和FWM培养基上的回收菌进：行扩增,除LB上的回收菌没有显示目的条带外,活性污泥和其回收菌中均检测到带有该基因组片段的菌种的存在。研究为专一性分离降酚活性污泥中的优势菌提供了分子探针。     

山西翅果油树的适生区预测及其对气候变化的响应

研究濒危物种生境在气候变化下的响应对保护物种多样性和保持生态系统功能完整性具有重要意义.本文选取我国特有濒危植物翅果油树为研究对象,以该物种73个野外调查数据和35个环境因子为基础,应用最大熵模型对山西翅果油树当前的适生分布区进行预测;进而结合政府间气候变化专门委员会第五次评估报告发布的气候模式数据,探讨未来不同气候情景下山西翅果油树分布格局的变化趋势.结果表明:受试者工作特征曲线分析法的AUC值为0.987,表明模型的模拟精度很好且预测可靠性高;刀切法检验结果显示,降水量季节变化、温度年变化范围、年均温、等温线、表层土p H值和年降水量是影响翅果油树分布的主要环境因子,其累积贡献率达到了94.8%;当前,山西翅果油树的适生区主要集中在山西省吕梁山南部和中条山地带;未来不同气候情景下,到21世纪70年代翅果油树适生区面积均有不同幅度的缩减,低浓度情景(RCP 2.6)下呈先增后减趋势,中高浓度情景(RCP 4.5和RCP8.5)下响应较敏感且呈先减后增趋势.两个不同适生区的空间分布格局对气候变化也有不同的响应,吕梁山南部表现出纬度方向的轻微波动,而中条山地带则是海拔方向的迁移.     

基于最大熵模型的不同尺度物种分布概率优化热点分析:以红色木莲为例

单一空间尺度构建的最大熵(maximum entropy, MaxEnt)模型是否具有代表性,是MaxEnt模型应用与发展中面临的重要问题。本研究基于有效的地理分布位点数据,利用最小凸多边形法(theminimumconvexpolygon method)在三江并流、云南省及全国3个空间尺度下分别识别了红色木莲(Manglietia insignis)的建模区域,并进一步建立MaxEnt模型:使用ROC曲线分析法与遗漏率(omissionrate,OR)检验评估MaxEnt模型预测精度;基于ArcGIS分析分布概率及其热点区域的分布趋势,并通过分区统计工具Zonal识别潜在适宜分布区域的质心位置;采用刀切法检验环境因子贡献率。结果表明:(1)不同尺度下红色木莲的MaxEnt模型都有良好的预测效果,三江并流、云南省及全国尺度下的AUC值分别为0.936、0.887和0.930, OR值分别为0.18、0.15和0.20;(2)各尺度红色木莲的适生区格局呈现一致性分布趋势,集中在独龙江、怒江和澜沧江3个流域;(3) 3个空间尺度下红色木莲的地理分布受不同环境因子影响,存在着尺度依赖效应。由此可见,红色木莲在不同空间尺度下的预测模型有着稳定的性能表现与良好的预测效果。此外,我们建议在野外实地调查与野生生物资源保护中加强对普通物种的关注,在预测物种地理分布的研究中将MaxEnt模型与热点分析结合使用。     

石羊河流域生态系统服务权衡与协同关系分析

生态系统服务权衡与协同研究是国际生态学、地理学等学科研究的热点。以石羊河流域为研究区,借助InVEST模型,对流域2005、2010和2015年的水源涵养、土壤保持、水质净化、碳储存和生物多样性五项服务进行精准测度,分析服务的时空格局及演变特征,并利用相关系数法逐像元定量计算5种服务之间的权衡与协同关系,从不同尺度分析权衡与协同关系的空间格局特征。结果表明:(1)各项服务具有空间异质性:水源涵养、土壤保持、碳储存、生物多样性呈“西南高-东北低”的空间格局,且水质净化、碳储存服务的高值区沿河流分布。(2)10年期间,水源涵养、水质净化、碳储存、生物多样性服务呈现“整体增加-局部减少”的变化趋势,而土壤保持呈“整体减少-局部增加”的变化特征。(3)多种服务之间权衡与协同关系具有区域依赖特征:水源涵养与土壤保持、水源涵养与水质净化、水质净化与碳储存、水质净化与生物多样性、土壤保持与碳储存、土壤保持与生物多样性以权衡关系为主;水源涵养与碳储存、水源涵养与生物多样性、土壤保持与水质净化、碳储存与生物多样性以协同关系为主。定量可视化评估生态系统服务及权衡关系,为制定区域发展与生态保护双赢政策提供依据,同时也为其他流域的相关研究提供可靠参考。     

晋陕蒙交界地区生态退化与恢复的研究现状和展望

晋陕蒙交界地区是我国生态环境破坏最严重的地区之一,当地所存在的植被退化、水土流失和土地沙化等一系列生态问题,不但威胁该地区居民的生存与发展,而且也影响我国东部地区的生态环境质量与经济发展。因此,开展针对该地区的生态恢复理论和恢复技术研究就显得非常重要。本文对该地区数十年来在生态恢复方面的理论研究和治理实践工作的历史和现状进行了分析,提出了今后应该加强对植被退化机理、植被恢复目标群落的确定和如何在大尺度地域上开展生态恢复等问题进行研究的建议,以便为更好地开展该地区的生态恢复工作提供帮助。