The relationship between the reduction of nonstructural carbohydrate induced by defoliator and the growth and mortality of trees

Large scale herbivorous insect outbreaks can cause death of regional forests, and the events are expected to be exacerbated with climate change. Mortality of forest and woodland plants would cause a series of serious consequences, such as decrease in vegetation production, shifts in ecosystem structure and function, and transformation of forest function from a net carbon sink into a net carbon source. There is thus a need to better understand the impact of insects on trees. Defoliation by insect pests mainly reduces photosynthesis (source decrease) and increases carbon consumption (sink increase), and hence causes reduction of nonstructural carbohydrate (NSC). When the reduction in NSC reaches to a certain level, trees would die of carbon starvation. External environment and internal compensatory mechanisms can also positively or negatively influence the process of tree death. At present, the research of carbon starvation is a hotspot because the increase of tree mortality globally with climate change, and carbon starvation is considered as one of the dominating physiological mechanisms for explaining tree death. In this study, we reviewed the definition of carbon starvation, and the relationships between the reduction of NSC induced by defoliation and the growth and death of trees, and the relationships among insect outbreaks, leaf loss and climate change. We also presented the potential directions of future studies on insect-caused defoliation and tree mortality.     

气候变化和人类活动对中国北方旱区植被变绿的定量贡献

气候变化和大规模的生态恢复使中国北方旱区植被发生了显著变化，量化气候变化和人类活动对植被动态的相对贡献，对于旱区生态系统管理和应对未来气候变化具有重要意义。目前，中国北方旱区植被变化影响因素的时间动态（2000年大规模生态恢复工程实施前后）和空间异质性（沿干旱梯度）仍需进一步的定量研究。基于多源数据，采用趋势分析、偏相关分析和随机森林模型等方法，分析了1981-2018年中国北方旱区气候和植被的时空变化规律，量化了2000年前后气候变化和人类活动对植被动态的相对贡献并分析其在干旱梯度上的空间差异性。结果表明：（1）1981-2018年期间，中国北方旱区的叶面积指数（LAI）平均增加速率为（0.0037±0.0443） a^-1，且增加速率沿干旱梯度增大。2000年前仅10.46%（P<0.05）的地区显著变绿，而2000年后达到36.84%，且植被变绿主要归因于非树木植被。（2）2000年后降水对植被变绿的正效应在不同干旱梯度均增加，而在半干旱区和亚湿润干旱区，温度对植被变绿由正向促进转为负向抑制，而辐射在干旱区由负效应转向正效应。（3）2000年前后，气候变化均主导着植被的动态，贡献率分别为96.07%和73.72%，人类活动的贡献在2000年后进一步增强（从3.93%增加到26.28%），且沿着干旱梯度而增加，其中人类活动对植被变绿的贡献在半干旱地区增加最显著（+0.0289 m² m^-2 a^-1，P<0.05）。研究结果可为未来气候变化下中国北方旱区的植被恢复和可持续发展提供科学依据。     

我国沙漠中部地区主要不同生态类型植物脯氨酸的累积、光合、呼吸和叶绿素含量

中生植物脯氨酸含量为0．42mg/g.dw, 低于少浆旱生植物（1．73mg/g.dw)。多浆旱生植物脯氨酸含量最高（7．22mg/g.dw),为前两者的17倍和4倍,两类旱生植物在干旱条件下（非灌溉）脯氨酸含量均高于灌水处理。少浆与多浆旱生植物的光合强度（16．74,14．04CO2mg/g.dw.h)差异不大,而中生植物（37．57mg/g.dW.h)略高于多浆旱生植物（4．73CO2Mg/g.dw.h),与中生植物（7.60Co2mg/g.dw.h)接近,光合／呼吸值,少浆,多浆与中生植物分别为2．50,3．09和4．59,说明中生植物的合成明显大于消耗,季节动态中,中生植物显著高于两类旱生植物,叶绿素总量三类植物差异甚微。     

金沙江河谷苏铁天然植物群落的研究

近年在金沙江干热河谷及其邻近地区陆续发现的苏铁天然植物群落,为本属植物在欧亚大陆内陆分布的最北边缘。其中,面积最大和保存较好的是渡口市攀枝花苏铁(Cycas panzhihuaensis)植物群落。本文研究了这个群落的分布与生境、生长状况、外貌、种类组成以及群落的综合特征等。认为具有稀树草原的特点,而这里的稀树草原是次生性质的,苏铁群落是其中幸存的残遗植被类型。这对研究我国植物地理有着重要意义。     

干旱对大豆线粒体膜脂的磷脂和脂肪酸组分的影响

干旱胁迫致使大豆叶片线粒体膜脂的PG摩尔百分含量降低,而LPC,PC,PI,PE,PA则明显提高。抗旱品种和敏感品种之间棕榈酸及亚麻酸含量有明显差异,且抗旱品种叶片线粒体膜脂的总脂肪酸不饱和指数低于敏感品种。     

元江干热河谷肉质多利灌丛的研究

以内质多刺植物霸王鞭(Euphorbia royleana)和仙人掌(Opuntia monacantha)为特征的具有荒漠植被景观的元江干热河谷肉质多刺灌丛是一种特殊的次生植被,是在近代原生植被的强烈破坏下,栽培逸生的霸王鞭和仙人掌在局部特别千热土薄多石之处发展而形成的。该群落外貌和结构特殊,可初步定为一个群丛,下分两个亚群丛。在种类组成上,该群落与热带亚洲干早植物区系联系密切,在区系起源上具有古南大陆残余背景,在群落形成和发展上又与人为活动相联系。     

几种CAM植物PEP羧化酶同工酶的比较研究

比较研究几种兼性和专一性ＣＡＭ植物材料的ＰＥＰＣ同工酶表明：经自然干旱诱导,兼性ＣＡＭ植物露花（Ｍｅｓｅｍｂｒｙａｎｔｈｅｍｕｍｃｏｒｄｉｆｏｌｉｕｍ）、长药景天（Ｓｕｄｕｍｓｐｅｃｔａｂｉｌｅ）有新的ＰＥＰＣ同工酶的出现,诱导前后各同工酶的天然分子量变化不大;而土三七（Ｓｅｄｕｍａｉｚｏｏｎ）则没有新的ＰＥＰＣ同工酶出现,但诱导后其同工酶的天然分子量有所增大。以上几种兼性ＣＡＭ植物的ＰＥＰＣ同工酶酶谱无明显昼夜变化。专一性ＣＡＭ植物的ＰＥＰＣ酶谱和天然分子量均较一致,亦无昼夜差异。     

云南潞江坝怒江干热河谷植物区系研究

潞江坝１３００ｍ以下干热河谷地区计有种子植物（不包括栽培）８１科,２５９,３６１种,其中的肠须草属,为云南未见记录的属。本植物区系明显是热带性质,热带,亚热带科占５１．２％,热带属７７．６％;一些属种与印度,非洲甚至美洲稀树草原相同或相似。这意味着该植物区系在起源和联系上较古远,具有古南大陆的残余背景。Ｃ４禾本科植物的分布与气候有相关性。本文认为这类植物的多少可以作为生境干热程度的指标之一。