豆科根瘤内气体交换和气体扩散模型研究

近年来的研究表明根瘤皮层内存在着可调节的气体扩散屏障,它是由根瘤皮层内的一层细胞及填充在胞间隙的水层构成的,而根瘤是通过改变填充该层胞间隙的水层厚度来调节对气体扩散的阻力。本文概述了关于模拟豆科根瘤内气体交换和气体扩散的数学模型研究,阐明调节根瘤内含类菌体细胞维持低氧分压的有关问题。模型研究使我们获得了对共生固氮根瘤内极为复杂的微生态环境的初步认识,有待于通过改进试验和借助其他理论进一步探索根瘤气体交换和气体扩散的本质。     

具有毒素输入和扩散的种群模型的一致持久性

本文研究两个描述种群和毒素相互作用的种群模型的渐近性态。在有种群扩散和毒素扩散的假设下,建立了种群一致持久的条件。     

东方田鼠种群扩散及活动对外部因子的反应格局

在野外围栏条件下,采用2×2×2析因实验,测定外部因子食物、捕食,以及同域分布物种黑线姬鼠的种间竞争对东方田鼠扩散和活动距离的独立作用及其交互作用的效应。研究结果表明,在所有的扩散个体中,幼体扩散的比例为71.0%。雄体扩散的比例为80.5%。东方田鼠扩散的趋势与其种群密度及补充量的变动一致。食物对扩散具有显著独立作用;捕食对扩散的作用接近显著;种间竞争对扩散的直接效应不显著;食物、捕食与种间竞争交互作用对扩散的效应亦不显著。在诱捕期内雄性的长距离活动比例及其诱捕期间长距离活动比例均显著大于诱捕期内雌性及其诱捕期间的长距离活动比例。不同处理种群间,仅雄体在诱捕期间的长距离活动比例具有显著差异;食物对雄体的长距离活动具有直接和间接(通过密度)的效应;而预防捕食者和竞争物种对不同处理种群雄体的长距离活动则无一致的效应。     

地下结实植物白番红花地下果实的生产与种子扩散特性

地下芽地下结实是指由植株地下芽分化形成的具长管状花被的花伸出地表开放、而子房在地下发育成果实的一种特殊结实现象。白番红花(Crocus alatavicus)是生长于天山西部亚高山带、具地下芽地下结实特性的多年生早春短命植物。本文采用野外观测和控制实验方法,对该物种地下子房和幼果的发育特点与种子扩散特性及其适应意义进行了研究。结果表明:白番红花从开花到地下果实露出地表的发育时间约需35 d,地下果实在花梗的伸长生长作用下露出地面开裂并扩散种子,且种子具有油质体等典型蚁传植物种子的特征。蚁类是白番红花种子的主要传播者。在搬运种子的Formica pressilabris、栗色林蚁和黑褐蚁中,F.pressilabris出现的频率最高,但栗色林蚁搬运的速度最快、距离最远。3种蚂蚁搬运白番红花种子的平均距离为62.4±1.7 cm。Formica pressilabris将白番红花种子搬运至蚁穴中后取食油质体,且有超过50%的种子被储藏在蚁穴中。啮齿类和鸟类不传播白番红花种子,但水媒和风媒对种子的短距离散布具有一定作用。这些结果说明:白番红花的地下结实及蚁传特性不仅可保护发育中的子房及果实躲避地表草食动物的取食,避免自然火灾对地上果实的伤害,以及延长果实和种子的发育时间以保障其安全成熟,还可避免真菌和其他病原体的侵扰、减少同胞之间以及母株与子代间的竞争,使种子在适宜环境中萌发并建立新的种群。     

啮齿动物的贮藏行为与植物种子的扩散

绝大多数啮齿动物一方面取食大量的植物种子和果实,另一方面通过其贮食行为将植物种子和果实搬运到远离母树的地点,即扩散,并将它们分散埋藏在落叶下或浅表的土层中,从而影响种子和果实的时空分布,最后导致幼苗在有利的条件下发生和建成,实现植物更新。啮齿动物与植物种子和果实之间已广泛形成了互惠或协同进化的关系。啮齿动物的贮食行为主要通过以下几个过程对植物种子和果实的扩散产生影响：选择、搬运和埋藏以及随后对种子和幼苗存活和死亡的影响等。本综述了啮齿动物对植物种子和果实贮藏的研究结果,以期为进一步开展啮齿动物的贮食行为在植物种子和果实的扩散中的作用的研究提供参考。     

分子生态学研究揭示中国飞蝗种群的进化关系

飞蝗是一种重要农业害虫,具有很强的迁飞能力,其分布区比任何其他蝗虫都更广阔,几乎覆盖了东半球的整个温、热带地区。然而,基于生物学或形态学差异,飞蝗仅在中国就鉴定出了3个亚种,而在世界范围内则存在至少9个亚种———这跟其迁飞能力是相矛盾的,学术界对此也一直存留争议。张德兴教授的研究团队（中国科学院动物研究所分子生态学和进化研究组）运用分子生态学的研究手段,从多个独立微卫星DNA位点对覆盖飞蝗中国分布区的25个样点的1300多个标本进行综合分析。他们发现,尽管飞蝗具有很强的迁飞扩散能力,中国的飞蝗确实分为北方种群、南方种群和西藏种群3个具有显著遗传差别的种群,但是与传统认识不同的是,广布于中国中、东部的飞蝗并非东亚飞蝗,而是应隶属于亚洲飞蝗亚种。该研究成果一方面验证了飞蝗经典分类的一些结论,另一方面则指出对由Boris Petrovitch Uvarov（1889~1970）（被学界誉为“蝗虫之父”）在20世纪30年代建立的关于东亚飞蝗的有关权威观点进行修正的必要性。该研究团队还进一步分析飞蝗在中国形成和维持3个具有显著遗传差别的种群的原因,指出：历史生物地理学因素可能是导致形成这3个地理种群的关键原因,特别是更...     

浙江天童山鼠类对栲树种子的捕食和扩散

在浙江天童山国家森林公园,研究了鼠类在常绿阔叶林、马尾松林和灌丛几种生境内对栲树（Castanopsis fargesii）种子的捕食和扩散的影响.结果表明,社鼠（Niviventer confucianus）和针毛鼠（N.fulvescens）是栲树种子的主要捕食者.种子在刚布下后的几天内消失的最快,随后其日消失率便逐渐降低,在不同生境中,其日消失率也有所不同,在灌丛中日消失率最高（7.54%）,其次是马尾松林（7.29%）,而常绿阔叶林中3条样带的日消失率较低.在损失的种子中,各种种子命运所占比例在样带中存在着差异,灌丛中失踪的种子比例最高,占97.77%,而样带2的则最低,只占8.91%.这与不同样带中的植被组成密切相关.同时,鼠类对栲树种子扩散的距离比较近,观察到的最远扩散距离为12.7 m.     

淡水湿地种子库的小尺度空间格局

以长江中下游淡水湿地湖里沼泽为对象,研究了种子库在小尺度空间范围的水平分布格局。在沼泽中选择地表植被分布比较均一的16m×4m大小的方形区域,按1m间隔获取64个内径7·8cm、深5cm的圆柱状土样,通过幼苗萌发法鉴定每个土样的种子库组成。采用2个格局指数(离散系数和Lloyd平均拥挤指数)以及Moran空间自相关系数分析了种子库中优势种的空间分布格局。结果显示种子库由17个物种组成,多年生的锐棱荸荠(Eleocharisacutangula)和龙师草(E·tetraqueter)是种子库中密度最大的物种。两个格局指数显示7个分布频率大于10%的物种的种子全部为聚集分布。MoransI统计分析显示其中只有3个物种为显著的正的空间自相关,表明这3个物种的种子斑块大小超过了目前的两个取样单位之间的距离(1m),而其它4个物种的种子斑块则小于这个尺度。