基于SSR分子标记构建南方型美洲黑杨初级核心种质

以所收集的363份美洲黑杨无性系为实验材料,利用20对SSR引物扩增数据,设置10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%共7个取样梯度构建南方型美洲黑杨初级核心种质,并采用平均观察等位基因数(Na)等遗传参数的t检验对核心种质有效性进行确认,以初级核心种质、保留种质以及原始种质三者之间平均观察等位基因数(Na)等遗传参数的保留比例作为评价指标,结合主坐标轴分析法对初级核心种质做进一步代表性确认。结果显示:(1)20对SSR引物共检测到278个多态位点,遗传多样性参数I、H分别为1.667和0.688 2,表明南方型美洲黑杨种质资源具有丰富的遗传变异。(2)比较平均Na、I、H变化确定15%为最佳取样比例,得到54份核心种质和309份保留种质,构建的初级核心种质与原始种质的平均Na、I、H经t检验不显着,除平均Na外其他平均遗传多样性参数,如Ne、Ho、I、H的保留率分别为111%、105%、104%和104%。(3)PCoA分析显示,所构建的初级核心种质不仅与原始种质分布相似,而且分散均匀覆盖较全面,可以代表原始种质在图中的几何分布。研究认为,所构建的45份初级核心种质保存了原始种质大部分的等位基因和基因型,剔除了原始种质的遗传冗余度和遗传重复度,具有更高的遗传多样性参数保留率,能全面代表原始种质的遗传多样性。     

北亚热带马尾松净生产力对气候变化的响应

掌握马尾松生产力与气候变化的关系,特别是在马尾松自然分布的北界研究生产力对气候变化的响应具有重要意义,以马尾松自然分布北界的河南鸡公山国家级自然保护区内的老龄马尾松林作为研究对象,根据河南信阳的马尾松生物量与树高胸径的关系,利用样地调查和年轮宽度推算出过去的30a中的生物量和生产力动态,并用当地的温度、湿度、降水、光照以及帕尔默干旱度指数5项气候因子与生产力做相关分析,在此基础上用多元逐步回归得到了气候因子与生产力的回归方程。结果显示:鸡公山马尾松林生物量从1980年的59.00 t/hm²逐步增加到2009年的254.75 t/hm²,30a中平均年净生产力为6.64 t/hm²;气候分析表明年净生产力与气候因子关系较为密切:上年8月降水、当年2月温度、3月湿度以及10月的光照和温度与生产力正相关,当年5月光照、10月的降水和湿度与生产力负相关,当年2月到9月的PDSI都与生产力正相关,并且在6月的相关系数最高。研究表明,北亚热带的马尾松生产力的年际变化主要是气候因素引起的,受当年生长季的长短和生长季的土壤水分可用性限制,在未来该地区升温增湿的条件下马尾松林的生产力可能会升高。     

杨盘二孢菌诱导的杨树差异表达基因的功能分析和染色体定位

利用cDNA芯片技术从含有2,952个克隆的杨树芯片中筛选出1,160个受杨盘二孢菌诱导的基因。功能分析表明,该1,160个基因分别属于11个功能类别,除了功能未知基因外,参与新陈代谢、防御反应、信号传导及转录调控的基因最多,这4大类基因约占基因总数的42%。1,160个差异表达基因中有926个基因被定位于19条染色体上,其中被定位于第Ⅱ条染色体上的差异基因最多,共102个(11.0%),其次是第Ⅰ条染色体,共93个(10%),被定位到第ⅩⅦ条染色体上的差异基因最少,仅有11个,基因在染色体上的分布则表现为在部分染色体的末端区域存在大量的聚集,在中间区段则相对较少和排列稀疏,基因的这种分布情况与植物抗病的关系有待进一步研究。     

大九湖湿地游步道两侧草本植物群落对旅游干扰的响应

旅游干扰越来越多地对原生植物群落产生了影响, 为了揭示游步道两侧湿地植物群落对旅游干扰响应过程, 进而制定科学的应对策略, 以游步道两侧湿地植物群落为研究对象, 开展植物群落的野外样方调查, 并使用重要值、生物多样性指数等, 分析了大九湖湿地游步道两侧的主要植物群落及其优势种、旅游干扰对游步道两侧典型植物群落生物多样性及结构等影响。结果表明, 游步道两侧植物群落主要有四大类23个植物群落类型, 并包括58个优势植物种。旅游活动干扰导致了游步道两侧局部湿地植物群落结构的改变, 出现了中生植物群落。旅游活动干扰也已经导致游步道边缘植物群落的物种丰富度和多样性升高、Simpson优势度指数和物种相似度下降、生产力显著降低, 但其影响范围集中在游步道两侧10 m以内。同时, 距游步道越近, 相邻梯度植物群落内物种相似度显著降低, 游步道边缘的植物种类组成更趋向于干化。旅游活动干扰也制约了阿齐苔草(Carex argyi)、庐山藨草(Scirpus lushanensis)等成为游步道两侧植物群落的优势物种。此外, 游步道两侧不同类型的植物群落对旅游活动干扰的耐受性不同, 其响应强度由高到低依次为苔草群落、拂子茅—地榆群落、羊茅群落。     

杉木优良变异类型——罗田垂枝杉生物学特性研究

罗田垂枝杉是20世纪70年代中期在湖北省罗田县发现的杉木自然变异类型,在与黄枝杉比较的基础上,对罗田垂枝杉的形态变异特征和生物学特性进行了深入的调查研究,其形态特征与其它杉木类型的主要区别是：2～3年生的侧枝自然下垂,6～7年生的老枝自然脱落,树冠窄小,是具有遗传改良品质和较高利用价值的种质资源。     

三峡库区三种林下地被物储水特性

通过对三峡库区3种森林类型(松栎混交林、栓皮栎纯林、马尾松纯林)林下地被物调查及其持水试验,分别得到3种森林类型林下地被物最大储水量、吸水速率等水文特征参数,结果表明,栓皮栎纯林林下苔藓层储水量最大,为其风干重的303．1％,松栎混交林林下的为283．8％,马尾松纯林林下的为242．3％．松栎混交林林下枯落物最大储水量为其风干重的282.2％,栓皮栎纯林林下的为262．5％,马尾松纯林林下的为239．3％。经分析拟合,得到林下苔藓层、林下枯落物吸水速率与浸泡时间之间关系式为S=kt^n,在同为中龄林条件下,3种森林类型林下苔藓层储水量均高于林下枯落物储水量,而林下地被物储水量随时间变化过程与森林类型无关。     

海拔梯度对祁连山青海云杉林乔木层和土壤层碳密度的影响

以祁连山西水林区青海云杉典型林分为研究对象,按照青海云杉分布界限海拔2500—3300 m,采用梯度格局法,研究祁连山青海云杉林乔木层和土壤层碳密度沿海拔梯度的空间分布特征,以期为准确估算祁连山青海云杉林碳储量变化影响因素提供科学依据。结果表明:(1)青海云杉林生物量平均值为115.83 t/hm~2,碳密度平均值为60.23 t/hm~2。生物量整体随海拔梯度增加表现为先增加后波动降低的趋势,在海拔2800 m处达到最高值(197.10 t/hm~2),海拔3300 m处达到最低值(7.66t/hm~2),且不同海拔梯度间差异显著。林分各器官生物量分配格局在各海拔处均表现为干根枝叶。(2)土壤有机碳含量平均值为54.80 g/kg,变化范围为31.49—76.96 g/kg。随着土壤层次的增加,除海拔3200 m和3300 m的土壤有机碳含量未表现出规律变化外,其他海拔梯度则均呈现出逐渐降低趋势。土壤有机碳密度在海拔2900 m最高,为245.40 t/hm~2,在海拔2700 m处最低,为130.24 t/hm~2;海拔2500—2700 m表现为平缓降低趋势,在2800 m处急剧上升,且海拔2800—3200 m呈现无显著性轻度波动变化,在海拔3300 m又急剧降低。(3)青海云杉林生态系统平均总碳密度为255.15 t/hm~2,乔木层和土壤层占总碳密度的比例分别为23.61%和76.39%,且不同海拔梯度间存在极显著差异。土壤有机碳密度与海拔、年均降水量、土壤有机碳含量、土壤全氮呈显著正相关,与年夏季平均气温呈显著负相关;乔木层碳密度与年夏季气温、林分密度、胸高断面积呈显著正相关,与海拔和土壤全氮呈显著负相关。(4)祁连山青海云杉林乔木层和土壤层碳密度均随海拔梯度变化受水热条件组合的改变而呈现规律变化,以中部海拔区段2800—3200 m碳密度较高。     

后河国家级自然保护区蛾类昆虫的季节多样性

后河国家级自然保护区位于湖北省与湖南省交界处,属于武陵山脉,与湖南壶瓶山国家级自然保护区相邻。该保护区自然环境优越,为昆虫繁衍提供了良好条件。为了研究后河国家级自然保护区蛾类昆虫的季节动态变化,在春、夏、秋三季,选取茅坪、湾潭和独岭为样地,采用灯光诱集方法,对后河国家自然保护区的蛾类昆虫群落多样性及季节变化进行了调查。采用α-多样性测度方法,分析了物种丰富度(S)、多样性指数(科、属及种级)(H)、均匀度指数(J)和优势度指数(D)。结果表明:后河国家自然保护区的蛾类昆虫分属21科173属227种,其中夜蛾科的丰富度最高达到62。随后是,尺蛾科和螟蛾科昆虫,它们的物种丰富度指数分别为为58和25。从各科个体数来看,尺蛾科昆虫最多有423头,灯蛾科排第二,有351头,第三的是夜蛾科昆虫有336头。蛾类昆虫的物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数及优势度指数随季节变化而变化。蛾类昆虫的物种丰富度指数以夏季最高,达到117;然后依次是秋季和春季。科级、属级和种级多样性指数也以夏季最高,分别为2.22、4.05和4.29。均匀度指数和优势度指数以春季最高,分为2.40和0.12。研究得出后河国家级自然保护区的生态环境好。     

若尔盖高原湿地不同微地貌区甲烷排放通量特征

若尔盖高原是我国泥炭沼泽湿地的主要分布区、青藏高原的主要甲烷(CH₄)排放中心。为了研究湿地微地貌环境对高原湿地CH₄排放通量的影响, 2014年5-10月, 采用静态箱和快速温室气体分析仪原位测量若尔盖高原湖滨湿地3种泥炭沼泽5种微地貌环境下的CH₄排放通量特征。结果表明: (1)常年性淹水泥炭湿地洼地(P-hollow)和草丘(P-hummock)生长季平均CH₄排放通量为68.48和40.32 mg·m^-2·h^-1, 季节性淹水的泥炭湿地洼地(S-hollow)和草丘(S-hummock)平均CH₄排放通量为2.38和0.63 mg·m^-2·h^-1, 而无淹水平坦地(Lawn)平均CH₄排放通量为3.68 mg·m^-2·h^-1; (2)湿地5种微地貌区CH₄排放通量为(23.10 ± 30.28) mg·m^-2·h^-1 (平均值±标准偏差)), 变异系数为131%。分析显示这5种微地貌区CH₄排放通量的平均值与其水位深度平均值存在显著的线性正相关关系(R² = 0.919, p < 0.01), 表明水位深度是控制湿地微地貌区CH₄排放通量空间变化的主要因子; (3) P-hummock、P-hollow和S-hummock的CH₄排放通量存在显著的季节变化, Lawn和S-hollow无明显的季节性变化, 但5种微地貌区在夏季或秋季均观测到CH₄排放通量峰值, 其影响因子可能与水位深度、土壤温度和凋落物输入密切相关; (4) P-hollow可能时常发生冒泡式CH₄排放, 这可能导致过去低估了若尔盖高原湿地的CH₄排放量。     

生境变化对栓皮栎幼苗营养元素含量的影响

以栓皮栎在我国天然分布的南界、中部和北界为研究样点,将不同纬度的栓皮栎实生幼苗移栽到同一地点,于生长旺季同时在种源地和移栽地进行取样和测定,探讨生境变化对栓皮栎幼苗生长旺季营养元素含量特征的影响.结果表明:生境变化对栓皮栎幼苗各器官N含量和茎P含量的影响显著,而对各器官K含量和叶片、根P含量影响较小;在种源地,栓皮栎各器官的N含量与纬度间呈极显著的正相关,茎、根的全P含量随纬度升高而降低,叶片N/P的变化不明显;移栽后,北界栓皮栎幼苗各器官的N、P含量显著降低,不同纬度来源对栓皮栎幼苗N、P含量的影响更为明显;各纬度栓皮栎叶片的N/P均有不同程度的升高.不同纬度栓皮栎幼苗不同器官的营养元素含量存在差异,其对生境变化的响应也不相同.