滇西北高原湿地景观变化与人为、自然因子的相关性

人为活动的干扰与自然因子的变化共同作用于湿地生态系统,但两者对湿地生态系统作用的贡献率存在差异,目前尚缺乏进一步的研究。本研究基于面向对象分割和目视解译相结合的技术方法,研究了滇西北高原典型湿地纳帕海汇水区内28年来(1987—2015年)的湿地类型、分布及其空间格局的变化特征,并探讨其与当地人为活动的干扰(主要社会经济发展指标)、自然因子(主要气候因子)之间的相互关系。结果表明:(1)湿地总面积共计减少2456.46 hm~2,其中,原生沼泽、沼泽化草甸和草甸面积分别减少了1152.07,1257.72,202.74 hm~2,湖泊面积增加了156.07 hm~2;(2)湿地景观多样性发生显著变化,其中,斑块数量(NP)由1987年的221增加到2005年的299,随后减少到2015年的260;香农多样性指数(SHDI)由1987年的1.81增加到1999年的1.84,随后减少到2015年的1.75;聚集度指数(contagion index)由1987年的52.82减少到1999年的52.02,随后增加到2015年的53.49;(3)湿地分布面积和香农多样性指数与第一、二、三产业值,以及年均温度呈负相关,与降水量呈正相关;斑块数量、聚集度指数均与第一、二、三产业值,以及年均温度呈正相关,与降水量呈负相关;(4)社会经济发展主要指标对湿地面积和景观多样性指数变化的解释度为63.50%,气候因子对其的解释度为36.50%。整体上,人为活动的干扰是导致该区域湿地不断萎缩、景观多样性改变的关键驱动力。减缓人为活动对湿地生态系统的过度影响,是当地保护湿地资源、维护湿地生态功能的关键。     

延胡索根际土壤细菌多样性与结构对毛竹林隙面积的响应

林下经济已成为增加林地产出和提升林业效益的重要途径。为揭示毛竹林隙中早春药用植物——延胡索根际土壤细菌多样性和群落结构的变化趋势,采集大林隙400m~2、中林隙100 m~2、小林隙25 m~2和郁闭林分4类样地的延胡索根际土样,基于高通量测序结合生境参数,分析其细菌群落多样性和结构变化。结果表明,4类样地的细菌类群达35门104纲195目321科532属,大林隙和中林隙的优势土壤细菌类群OTU所占百分比的次序虽有所不同,但基本表现为酸杆菌门和变形菌门占优,绿弯菌门和放线菌门其次;小林隙和郁闭林分则以变形菌门占绝对优势,其次是放线菌门和拟杆菌门,酸杆菌门成呈弱势。同时,随着林隙面积减小,相对光照强度从全光照直至全光照的10.7%～22.5%,细菌群落在总体数量上处于下降趋势,菌种丰富度和特异性、谱系多样性、菌群多样性和菌群均匀度均下降,郁闭林分优于小林隙。菌群在门和属分类水平的OTU百分比特征与相对光照强度、空气温度的梯度分布有显著相关关系,而与土壤水分含量、空气湿度的梯度趋势相反,未发现与林隙面积、海拔及边界立竹参数的梯度关联性。因此,大中型林隙有利于延胡索根际土壤细菌群落发育,而小林隙并不合适;林隙和郁闭林分可为某些特殊条件下进行更新的菌群提供生长机会,可用土壤微生物相关指标如特征菌群来反映林隙发育过程的变化;相对光照强度和空气温度对人工开辟林隙栽培延胡索的根际土壤菌群影响显著,在调控土壤细菌群落结构和促进土壤生态系统稳定具有重要参考价值。     

颈槽蛇的地理变异

地理变异是蛇类中较为常见的现象。颈槽蛇Rhabdophis nuchalis在中国具有广泛的地理分布,是研究地理变异的理想物种。统计分析采自中国各地的61号颈槽蛇标本外部形态特征,对其地理变异模式进行了研究。结果表明:来自云南省高黎贡山的种群与其他种群在眶后鳞数、腹鳞数、上唇鳞黑纹的数量和后颔片间是否有小鳞等形态特征上的差异有统计学意义。     

珍稀濒危植物大花万代兰的花粉团发育及其分类学意义

万代兰属的属间界限划定及其亲缘关系重建是兰科分类系统中的难解之谜。该研究采用常规石蜡切片技术观察了珍稀濒危植物大花万代兰的一对深裂花粉团的形成机制、花药壁发育模式、小孢子发生及雄配子体发育等的胚胎学特征。结果表明：(1)大花万代兰早期的花药原基分化出一对侧生药室,每个药室的小孢子囊中央分化出一条在花药成熟时会降解的不育隔膜组织,形成两个不等深裂的花粉团。(2)发育完整的花药壁有5~9层,包括2~6层药室内壁,符合多层型花药壁发育类型;绒毡层细胞为单核,腺质型,在花药成熟时,表皮、中层和绒毡层皆降解,仅留下2~6层纤维性加厚的药室内壁。(3)小孢子母细胞经过连续型胞质分裂形成正四面体和左右对称的小孢子四分体,小孢子四分体继续保持在同一个胼胝质内,完成有丝分裂形成了2 细胞型的四合花粉;四合花粉两两紧密排列,且由于隔膜组织的降解,最终发育为一对深裂的花粉团。根据现有兰花花药发育资料,分析了大花万代兰花粉团发育的胚胎学特征的分类学意义,为万代兰属错综复杂的系统分类提供了新资料。     

纤枝短月藓BeLEA2基因的克隆及表达分析

为探究纤枝短月藓LEA2基因的结构和表达特征,该研究以纤枝短月藓为材料,首次利用PCR克隆技术得到纤枝短月藓BeLEA2基因序列,并对该基因进行分析。结果表明:(1)该基因序列中含有2个外显子和1个内含子,其开放阅读框(ORF)为456 bp,编码151个氨基酸,预测其相对分子质量为16515.96 Da。(2)将纤枝短月藓与其他植物LEA2基因氨基酸序列进行比对,构建系统进化树,结果显示纤枝短月藓与小立碗藓的亲缘关系最近。(3)利用HiTail-PCR技术克隆获得1072 bp的BeLEA2启动子序列,用PlantCARE在线工具对该启动子的顺式作用元件进行预测,结果表明该启动子除了含有核心启动子元件TATA-box和CAAT-box外,还含有ABRE、MYB、MYC、MYB结合位点(MBS)等其他顺式元件。(4)实时荧光定量PCR分析表明,BeLEA2基因在纤枝短月藓不同发育时期和不同组织中都有表达,且对脱水胁迫有响应。以上结果为进一步探究LEA2基因在苔藓植物中的功能及作用机制奠定了基础。     

粉叶小檗大孢子发生和雌配子体形成

采用石蜡切片方法对粉叶小檗（Berberis pruinosa Franch.)的大孢子发生和雌配子体形成过程进行了研究。主要结果如下：雌蕊1枚,子房单心皮,边缘胎座,2枚胚珠倒生,具双珠被,厚珠心,珠孔由内外两层珠被共同形成,呈“Z”字形;单孢原,位于珠心表皮下;直线形大孢子四分体,合点端的1个大孢子发育为功能大孢子,胚囊发育类型为蓼型;成熟胚囊中,2个极核在受精前融合为次生核;3个反足细胞不发达,较早退化;"品"字形卵器,其中助细胞发达且具丝状器。     

3种林下灌木竹种地上竞争的可塑性响应

林下灌草层物种种群内竞争是森林生态系统发育和演替研究的重要组成部分。通过模拟去除边缘效应, 对3种赤竹属灌木竹种——铺地竹(Sasa argenteastriatus)、菲黄竹(S. auricoma)、菲白竹(S. fortunei)3种植物对地上竞争的可塑性响应研究。研究发现: (1)3种赤竹属竹种的垂直结构和器官(根、茎和叶)表征了在进化尺度上3种植物内源的相似性和表型可塑性差异; (2)根冠比表明在高密度条件下菲黄竹投入到地上部生物量大于低密度条件, 菲白竹类似, 铺地竹则相反, 3物种在向最大生长速率进化的过程中, 遇到生理(光合)和分配之间的交换关系而产生的矛盾选择; (3)菲黄竹与菲白竹较慢的光合速率, 表明在生理上已经对高密度处理产生可塑性变化, 并且这种可塑性是以缩短叶寿命为代价的。     

绵竹花形态结构及雌、雄配子体的发育研究

对绵竹（Bambusa intermedia Hsueh et Yi）花器官的形态结构进行解剖观察,其花序属于无限花序,每个假小穗基部都生有潜伏芽。小花类型为开放型,基本结构包括内、外稃各1枚,浆片3枚,雄蕊6枚,雌蕊1枚,柱头羽毛状三分叉。小花中各结构的发育顺序为外稃→内稃→浆片→雄蕊→雌蕊。小穗中小花的发育顺序是由基部向顶部。子房1室,胚珠倒生,侧膜胎座,双珠被。药壁具4层细胞,有大量的败育情况出现。     

桔小实蝇飞行活动节律及其飞行能力

桔小实蝇在野外自然条件下,具有远距离扩散迁移能力。为了探讨桔小实蝇基于其生理生物学所能表达的基础飞行能力,本研究采用飞行磨系统,在实验室可控条件下,测定桔小实蝇飞行的日节律、不同食料饲养下的飞行能力以及多次飞行能力。研究表明:桔小实蝇飞行活动呈现明显的日节律,一天中呈现两个飞行时段,分别为7∶00至15∶00和17∶00至21∶00。不同食料饲养下,取食酵母糖水和糖水的桔小实蝇飞行能力显著强于取食清水。桔小实蝇经营养补充后可进行3-6 d的飞行,累计飞行可持续时间分别为4.21 h和3.74 h、最远飞行距离分别为5.74 km和5.24 km、平均飞行速度1.10 m/s和1.21 m/s。本研究为阐释桔小实蝇长距离迁移扩散成因提供了重要飞行生物学数据。     

三种绿叶挥发性物质对云南切梢小蠹寄主定位行为的干扰作用

为了研究环境中非寄主阔叶植物释放出的绿叶挥发性物质（GLVs）对针叶树蛀干害虫云南切梢小蠹Tomicus yunnanesis的影响, 选取了(E)-2-己烯醛、 (E)-2-己烯醇和(Z)-3-己烯醇3种释放量较大的绿叶挥发性物质, 通过室内松梢取食试验测试了单组分及两两混合后对云南切梢小蠹寄主定位行为的干扰作用。结果表明： 源于阔叶植物的3种绿叶挥发性物质及其混合物能够不同程度干扰云南切梢小蠹的寄主定位行为。当虫放入广口瓶12 h后, 3个单组分绿叶挥发性物质处理组［A： (E)-2-己烯醛, P＜0.01; B： (E)-2-己烯醇, P＜0.01; C： (Z)-3-己烯醇, P＜0.01］及2个混合组分［D： (E)-2-己烯醛+(E)-2-己烯醇, P＜0.01）; E： (E)-2-己烯醛+(Z)-3-己烯醇, P＜0.01］中滞留在松梢外部的虫数与对照组相比都有显著性差异, 绿叶挥发性物质的存在显著降低了云南切梢小蠹侵害云南松松梢的概率。但是, 24 h后只有D组（P＜0.01）和E组（P＜0.01）滞留在松梢外部的虫数与对照组相比具有显著性差异, 在48 h后只有D组（P＜0.01）与对照相比仍具有显著性差异。本研究为利用非寄主植物的次生代谢产物防治云南切梢小蠹进行了有益的探索。