四川卧龙国家级自然保护区三种高山同域鸡形目鸟类的时空生态位比较

高海拔山区气候条件恶劣, 资源匮乏, 探究同域分布的近缘物种如何利用有限的资源以实现稳定共存, 对于了解高山生态系统生物多样性格局的形成和维持机制具有重要意义。鸡形目鸟类飞行能力弱, 属于典型的地栖物种, 生态位空间相对狭窄, 可能面临更高的种间竞争压力。本研究旨在比较几种同域分布的鸡形目鸟类的时空生态位, 为了解高山生态系统同域物种的共存机制提供新的研究案例。2020年4-9月, 研究人员在四川卧龙国家级自然保护区海拔3,300-4,200 m的高山区域进行了野外调查, 通过样线法和样方法对鸡形目鸟类群落优势物种绿尾虹雉(Lophophorus lhuysii)、雉鹑(Tetraophasis obscurus)和雪鹑(Lerwa lerwa)繁殖期的微生境进行调查, 使用红外相机对其活动节律进行监测, 并运用核密度估计法从微生境利用和日活动节律两个生态维度进行了种间生态位比较。结果显示, 雪鹑在微生境利用和日活动节律上均与其他两个物种存在显著差异。绿尾虹雉与雉鹑在微生境的利用上具有相似偏好; 但绿尾虹雉的早活动高峰晚于雉鹑, 晚活动高峰早于雉鹑, 表现出显著的种间日活动节律差异; 然而, 整合两个维度后, 绿尾虹雉和雉鹑的整体生态位仍然高度重叠, 没有显著分化。本研究表明高山鸡形目物种间的生态位分化体现于多个不同的生态维度, 并且不同物种之间的分化方式有所差异。在空间和时间生态位上的显著分化使雪鹑与同域物种间的竞争压力相对较小, 有利于其实现稳定共存。而绿尾虹雉与雉鹑的整体生态位高度重叠, 建议进一步对其食性开展研究, 探讨营养生态位上的潜在种间分化。     

光响应曲线的指数改进模型与常用模型比较

光响应曲线的参数是研究植物生理状态的重要指标, 常用的光响应曲线模型无法准确地计算出光饱和点和最大净光合速率。该文利用光响应曲线新模型——指数改进模型、直角双曲线模型、直角双曲线修正模型、非直角双曲线模型和指数模型, 拟合高粱(Sorghum bicolor)、苋(Amaranthus tricolor)、大麦(Hordeum vulgare)和半夏(Pinellia ternata)的光响应曲线, 并随机选取部分数据进行检验, 得到了各模型计算出的主要生理参数, 并对这些数据进行了比较分析, 讨论了各模型之间的优缺点和准确性, 描述了C₃、C₄植物光响应的适宜性。结果表明, 基于C₃植物得到的指数改进模型和直角双曲线修正模型能较准确地计算出C₃、C₄植物饱和光强和最大净光合速率, 并在描述光响应曲线时比另外3个模型具有更高的精确性和适宜性。实验结果可为光响应曲线模型在C₃和C₄光合途径植物中的应用提供参考。     

入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草光合生理特征对增温响应的差异

利用红外加热器模拟增温,比较入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草的光合特性对增温响应的差异,以预测气候变暖背景下入侵植物的入侵潜力,并为筛选替代控制植物提供依据。结果表明:增温导致喜旱莲子草和接骨草的叶绿素a/b值分别比对照显著提高6.21%和降低5.55%。无论增温与否,接骨草的叶绿素b含量显著高于喜旱莲子草,而叶绿素a/b值则相反。增温导致喜旱莲子草净光合速率显著提高9.23%,由于气孔导度增大引起蒸腾速率大幅度增加,使得其水分利用效率比对照显著降低10.64%。增温仅导致接骨草的气孔导度显著增加10.95%,而对其他气体交换特征无显著影响。对照条件下,尽管接骨草的气孔导度和胞间CO_2浓度分别显著低于喜旱莲子草7.03%和4.57%,但是前者的净光合速率和水分利用效率分别显著高于后者10.30%和11.92%。增温条件下,两种植物的净光合速率和气孔导度无显著差异,由于接骨草的蒸腾速率显著低于喜旱莲子草18.02%,故其水分利用效率显著高于后者26.45%。增温、物种及其两者的交互作用对光补偿点、光饱和点、最大净光合速率、暗呼吸速率和初始量子效率等光响应参数影响均不显著。总之,对照条件下,接骨草凭借较高的叶绿素b含量、净光合速率和水分利用效率,比喜旱莲子草具有更强的光合能力。但增温后,接骨草的光合优势被削弱。研究从光合生理角度证明接骨草有望作为喜旱莲子草的替代控制植物,但是未来气候变化背景下喜旱莲子草的入侵潜力可能增强。     

小五台山青杨雌雄植株树轮生长特性及其对气候变化的响应差异

近年来逆境导致植物雌雄幼苗的生长出现差异被许多控制实验所证实, 而有关气候变化对雌雄异株植物成树生长的潜在影响尚未引起人们广泛的关注。为进一步揭示气候变化对雌雄植株树木径向和密度生长的不同影响, 该文通过树轮生态学的研究方法, 选择小五台山天然青杨(Populus cathayana)种群为研究对象, 对青杨雌雄植株近30年(1982-2011)的树轮生长特性及其与气候的相关性进行了分析。结果显示: 1)在近30年当地气温不断升高的气候条件下, 雌株的年轮最大密度和晚材平均密度均高于雄株(p < 0.05), 但雌雄植株的径向生长无显著差异; 2)雌雄植株年轮最大密度和宽度差值年表的变化趋势具有一致性, 但在年轮最大密度差值年表的变化上雄株波动幅度大于雌株; 3)青杨雌雄植株年轮密度差值年表对温度响应的月份明显不同。雌株年轮最大密度与当年8月的月平均最高气温显著正相关, 而雄株年轮最大密度与当年1月和4月的气温负相关; 4)生长季前的气候变化对青杨雌雄植株的径向生长均有明显的限制作用。此外, 当年6月的高温对于早材生长的限制作用特别明显。上述结果表明, 雌雄异株植物在树木年轮生长方面对全球气候变暖可能具有不同的响应机制, 雌株比雄株更侧重于密度生长。     

嘉陵江四川段藻类植物群落结构及水质评价

为了揭示嘉陵江四川段藻类植物的群落结构特征和水质现状,分别于枯水期(1月)和丰水期(9月)沿江段至上而下分析了12个样点藻类群落的种类组成、Shannon多样性指数（H′）、Pielou均匀度指数（E）和Margalef丰富度指数（d).结果表明: 嘉陵江四川段共采集到藻类植物8门42科95属171种(包括变种),其中硅藻、绿藻和蓝藻为各样点的优势类群.整个江段枯水期藻类植物的平均细胞密度为14.71×10⁴ ind·L^-1,金溪和红岩子样点的密度最高,分别为28.33×10⁴和25.40×10⁴ ind·L^-1;群落中以硅藻的物种数量最为丰富.丰水期藻类植物的平均细胞密度为10.78×10⁴ ind·L^-1,以青居样点的密度最低,仅3.31×10⁴ind·L^-1,绿藻和蓝藻物种数量有所增加.整个江段12个样点枯水期和丰水期的平均d、平均H′和平均E分别为2.35、1.60、0.31和2.57、2.09和0.39.嘉陵江四川段的藻类植物群落结构、细胞密度、多样性指数和均匀度指数的时空分布格局差异显著.水质整体为中污染型,其中金溪和沙溪样点为寡污型或β中污型,水质较好;苍溪、红岩子、新政和青居样点水质较差,属α中-污型.     

Gender-specific characteristics of tree-ring growth and differential responses to climate change in the dioecious tree Populus cathayana in Xiaowutai Mountains,China

近年来逆境导致植物雌雄幼苗的生长出现差异被许多控制实验所证实, 而有关气候变化对雌雄异株植物成树生长的潜在影响尚未引起人们广泛的关注。为进一步揭示气候变化对雌雄植株树木径向和密度生长的不同影响, 该文通过树轮生态学的研究方法, 选择小五台山天然青杨(Populus cathayana)种群为研究对象, 对青杨雌雄植株近30年(1982-2011)的树轮生长特性及其与气候的相关性进行了分析。结果显示: 1)在近30年当地气温不断升高的气候条件下, 雌株的年轮最大密度和晚材平均密度均高于雄株(p < 0.05), 但雌雄植株的径向生长无显著差异; 2)雌雄植株年轮最大密度和宽度差值年表的变化趋势具有一致性, 但在年轮最大密度差值年表的变化上雄株波动幅度大于雌株; 3)青杨雌雄植株年轮密度差值年表对温度响应的月份明显不同。雌株年轮最大密度与当年8月的月平均最高气温显著正相关, 而雄株年轮最大密度与当年1月和4月的气温负相关; 4)生长季前的气候变化对青杨雌雄植株的径向生长均有明显的限制作用。此外, 当年6月的高温对于早材生长的限制作用特别明显。上述结果表明, 雌雄异株植物在树木年轮生长方面对全球气候变暖可能具有不同的响应机制, 雌株比雄株更侧重于密度生长。     

小相岭山系主要植被类型的动态变化分析

以3S技术作为信息获取和处理的手段,将景观生态学原理与植被变化研究的传统方法相结合,对小相岭山系主要植被类型在近30年发生复杂相互转化的主要表现和动态变化特征进行量化分析。结果表明：（1）针阔叶混交林与针叶林的变化趋势相似,在30年中持续增长,增幅分别为17．57％、7．56％;新增斑块与原有斑块连接在一起,形成边界复杂的大斑块,景观破碎度和均匀性有所降低。（2）高山灌丛呈先减少后增加的变化趋势,在90年代面积与数量都有所回升,但新增斑块多数为尺寸较小的斑块,大量小斑块的出现导致景观破碎度和离散度有所增加。（3）高山流石滩植被在30年中不断减少,减幅为6．41％;由于减少的多是小斑块,因此破碎化程度并未加深,且分布的均匀性有所加强。研究结果不仅可以解释该山系主要植被景观格局与生态过程相互作用的机理,而且可以阐明其动态演替的方向、过程或扩展潜力。     

大熊猫与同域动物在海拔分布上的生态位分化

大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）是中国的特有物种,其成功放归可能受放归地气候、栖息地、同域动物等多种因素的影响。本研究在野外调查的基础上,基于生态位理论等方法,探讨了栗子坪国家级自然保护区大熊猫与其大中型同域动物的空间关系。调查结果表明,该保护区内大熊猫同域动物共20种,分别属于2纲5目,其中东洋型分布物种占优势（30%）。大熊猫同域动物分布海拔显著低于大熊猫的分布海拔（P＜0.05）,大熊猫分别与灵长目等5个目的动物在海拔分布上均存在显著的生态位分化（P＜0.001）。灵长目动物在空间分布上与大熊猫分布相异,而其他目的动物与大熊猫空间分布类似。偶蹄目动物痕迹数量占比最高（54.14 %）,而食肉目的小熊猫与大熊猫样线共同遇见率达到了43.75%。本研究结果表明,该地大熊猫同域动物较为丰富,在海拔分布上与大熊猫存在生态位分化。该研究可为圈养大熊猫的放归提供参考依据。     

浮萍合成生物学研究进展

随着浮萍基因组和转录组数据的不断获得,以及高效稳定的浮萍遗传转化和基因编辑体系的建立,以浮萍为底盘的表达系统已经成功表达了多种外源蛋白,浮萍有望成为植物合成生物学的研究热点。现简要介绍浮萍的基本信息,对浮萍科植物的基因组和转录组信息、遗传表达体系、浮萍合成生物学使能技术和合成的外源蛋白进行概述,同时简要总结浮萍合成生物学的优势,对浮萍合成生物学未来的发展前景进行展望。     

四川米仓山自然保护区台湾水青冈群落学特征沿海拔梯度的变化

为了解不同生境中台湾水青冈(Fagus hayatae)的群落特征,对四川米仓山国家级自然保护区不同海拔的台湾水青冈群落的物种组成、区系特征、生活型谱、重要值和物种多样性等进行了研究。结果表明,台湾水青冈群落中的植物种类随海拔存在差异。群落中植物区系均以北温带分布类型为主,且其分布比例与海拔呈正相关关系。不同海拔群落的物种生活型谱主要以高位芽植物为主,其它生活型较少。群落乔木层中台湾水青冈的重要值随海拔上升不断增大。中海拔群落中的物种多样性指数均低于高海拔和低海拔,具有物种种类少、多样性低的特点。因此,不同海拔段上的台湾水青冈群落学特征有明显的差异。