太白红杉群落物种多样性与环境因子的关系

定量研究了太白红杉群落物种多样性与环境因子的关系,结果表明:(1)海拔与物种丰富度和种间相遇机率呈极显著的负相关;与Shannon指数、Simpson指数和Pielou指数表现为"中间高度膨胀"的规律,即中等海拔高度上多样性高而低海拔和高海拔多样性较低。(2)岩石裸露度与物种丰富度呈显著的负相关。(3)土壤含水量与物种丰富度呈极显著的正相关;与种间相遇机率呈先降后升的趋势。(4)环境因子与物种多样性逐步回归结果是:海拔和岩石裸露度与物种丰富度关系密切,其回归方程为:S=90.62-0.02E-14.14B(r=0.769,P<0.05)。     

桂林岩溶石山不同坡向灌丛植物多样性与土壤环境因子的关系

该研究以桂林岩溶石山灌丛植物为对象,分析了灌丛群落物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数与土壤环境因子随坡向(阴坡-阳坡)梯度的变化规律。结果表明:(1)土壤含水量、土壤温度、土壤pH和土壤全磷均对植物群落类型及物种分布具有显著的影响,坡向对植物群落类型及物种分布具有极显著的影响;而土壤全氮、土壤有效氮和土壤有机碳对植物群落类型及物种分布则均无显著影响。(2)除Pielou均匀度指数在阴坡与阳坡差异不显著外,物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数对不同坡向微生境均存在显著差异。其中,物种丰富度指数和Shannon-Wiener指数在不同坡向上均表现出相同的变化趋势,即阴坡大于阳坡。(3)除土壤pH值和土壤全磷含量差异不显著外,坡向对土壤含水量、土壤温度、土壤全氮含量、土壤有效氮含量、土壤有机碳含量均产生显著的影响。其中,土壤含水量、土壤有效氮含量、土壤有机碳含量则为阴坡大于阳坡,而土壤温度和土壤全氮含量为阴坡小于阳坡。(4)多元逐步回归分析表明,在阴坡上,各土壤环境因子对物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数作用均不显著;在阳坡上,物种丰富度指数与土壤温度呈显著负相关、与土壤有机碳含量呈显著正相关;Shannon-Wiener指数与土壤含水量和土壤有机碳含量呈显著正相关;Pielou均匀度指数与土壤有机碳含量呈显著正相关、与土壤全磷含量呈显著负相关。     

羌塘高寒草地物种多样性与生态系统多功能关系格局

传统的生物多样性-生态系统功能研究大多侧重于单一生态系统功能与物种多样性的关系,忽略了生态系统的重要价值在于其能够同时提供多种功能或服务,即生态系统的多功能性。基于藏北羌塘高寒草地样带调查数据,选取植被地上生物量、地下生物量、土壤全氮、硝态氮及铵态氮含量、土壤全磷含量、土壤有机碳储量等7个与植物生长、养分循环、土壤有机碳蓄积相关的参数来表征生态系统多功能性。采用上述参数转换为Z分数后的平均值计算多功能性指数(M)。分析了不同生物多样性指数与生态系统多功能指数的关系以及年降水量和年均温度对物种多样性和生态系统多功能性指数的影响。结果表明,物种丰富度指数与生态系统多功能性之间呈极显著的正相关关系,Shannon-wiener和Simpson物种多样性指数也与多功能性指数间呈显著的正相关,但多功能性指数与Pielou均匀度指数没有表现出明显的相关关系。物种丰富度与表征植物生长、养分循环以及土壤有机碳蓄积的生态系统功能指数间也均呈极显著的正相关关系。降水格局显著影响羌塘高原物种丰富度和生态系统多功能指数,二者均随年降雨量的增加而显著增加,但物种多样性指数并未与年降水量呈现显著相关关系。研究强调了群落物种丰富度即群落物种数量对维持生态系统多功能性的重要意义,这意味着由于人类活动导致的物种丧失可能会给藏北高寒草地生态系统多功能和生态服务带来更为严重的后果。就退化草地恢复或草地可持续管理而言,在藏北羌塘地区,本地植物种的物种丰富度恢复和维持应作为重要目标之一。     

晋、陕、宁、蒙柠条锦鸡儿群落物种多样性对放牧干扰和气象因子的响应

根据晋、陕、宁、蒙地区13个样地的野外调查资料,采用丰富度指数、物种多样性指数以及均匀度指数,研究了柠条锦鸡儿群落物种多样性对放牧干扰和气象因子的响应。结果表明：（1）晋、陕、宁、蒙地区柠条锦鸡儿群落组成成分简单,共记录种子植物111种,分属25科,64属,灌木层优势种为柠条锦鸡儿,草本层优势种集中于禾本科、豆科、菊科蒿属和藜科;（2）受人为干扰、土壤和气候等影响,群落的组成、结构及其综合性质具有一定差异性,主要表现在群落的Patrick指数与Simpson指数、Shannon-wiener指数出现较大的波动,且波动趋势基本一致,Pielou指数表现较为稳定;（3）放牧干扰强度与群落Simpson指数、Shannon-wiener指数呈极显著相关（P＜0.01）,与Patrick指数、Pielou指数呈显著相关（P＜0.05）,群落丰富度随放牧干扰强度的增大而下降,群落多样性和均匀度指数在D2和D3时呈现峰值,表明适度干扰可以提高群落物种多样性和均匀度;（4）Patrick指数、Simpson指数和Shannon-wiener指数均与年均降水量呈极显著正相关(P＜0.01),与相对湿度呈显著正相关（P＜0.05）,共同体现了水分条件是制约柠条锦鸡儿群落物种多样性的决定性因子。     

山西庞泉沟自然保护区森林群落物种多样性

在对山西庞泉沟自然保护区森林群落进行数量分类的基础上,运用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数对保护区内森林群落的物种多样性进行了研究,并对森林群落各层片之间的物种多样性进行了相关性分析.结果表明:(1)森林群落15个群丛的丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数能很好地反映各群丛多样性变化规律.(2)各群丛的丰富度指数和物种多样性指数总体上呈现草本层＞灌木层＞乔木层,草本层的均匀度最小,大多数森林群落乔木层和灌木层的均匀度比较接近.(3) Patrick指数、Simpson指数、Shannon指数以及Pielou指数和Alatalo指数之间表现极显著差异性(P＜0.01).(4)群丛3(华北落叶松-土庄绣线菊+美蔷薇-东方草莓群丛)灌木层和草本层之间呈显著负相关(r=-0.643,P＜0.05);群丛8(白桦+山杨-灰栒子+美蔷薇-中亚苔草群丛)乔木层和灌木层呈显著负相关(r=-0.458,P＜0.05),灌木层和草本层则呈显著正相关(r=0.404,P＜0.05);群丛11(白杄-中亚苔草+烟管头草)的乔木层和草本层之间呈显著负相关(r=-0.949,P＜0.05).     

海口和三亚两城市破碎化林地中鸟类群落多样性与嵌套分布格局

城市化是生物多样性快速丧失的主要原因之一。鸟类作为城市生态系统的重要组成部分, 其生物多样性格局和物种保护已成为城市生态学研究的热点。为揭示城市化过程中城区和郊区破碎化林地中鸟类群落的多样性差异和嵌套格局, 本研究于2021年春、夏季鸟类繁殖期采用样线法对海口和三亚市的城区、郊区共13个林地斑块中的鸟类群落进行调查。使用NODF (nestedness metric based on overlap and decreasing fill)和WNODF (weighted nestedness metric based on overlap and decreasing fill)方法进行嵌套格局分析。研究发现: (1)共记录到林鸟100种, 隶属于11目39科, 其中三亚郊区的鸟类丰富度最高, 共8目29科68种。记录到国家重点保护鸟类共18种, 其中两城市郊区的国家重点保护鸟类物种数均多于城区, 海口郊区还记录到国家I级重点保护鸟类黄胸鹀(Emberiza aureola)。(2)鸟类群落多度、物种丰富度、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数在不同区域中均存在差异。海口城区的鸟类群落多度显著高于海口郊区(P < 0.05), 三亚郊区的鸟类群落物种丰富度、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数均显著高于三亚城区和海口郊区(P < 0.05)。(3)嵌套分析结果表明, 海口和三亚市的城区、郊区林地鸟类群落均呈现反嵌套分布格局。线性回归分析显示, 三亚市城区和郊区的斑块面积与鸟类物种丰富度呈显著正相关, 而物种丰富度与斑块距最近大面积林地的距离之间无显著相关性。研究表明, 两城市鸟类群落多样性都表现出郊区高于城区的特点, 少数优势种(如白头鹎 Pycnonotus sinensis)占据了城市中的主要生态位。受城市化的影响, 海口郊区与城区鸟类群落有同质化的趋势。鸟类在城区和郊区斑块间的高流动性、种间竞争和斑块中资源的可利用性等因素可能导致斑块间鸟类群落的反嵌套分布格局。我们建议应加强城区和郊区鸟类的保护, 减少对林地的破坏, 提高城市鸟类多样性。     

南四湖沉水植物物种多样性和功能多样性对水深梯度的响应

从物种多样性和功能多样性探讨沉水植物群落对水深的响应可深刻揭示水深对群落构建的影响机制。以南四湖不同水深沉水植物群落为研究对象,对比分析了群落的9个加权功能性状（株高、茎分支数、茎节数、茎直径、根长、根围直径、生物量分配比、比叶面积、植物体磷含量）、5个物种多样性指数（Berger-Parker生态优势度指数、Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数）和5个功能多样性指数（功能丰富度FRic指数、功能均匀度FEve指数、功能离散度FDiv指数、功能分散度FDis指数和二次熵Rao指数）以及物种多样性和功能多样性关系对水深的响应规律。研究结果表明：（1）水深可显著改变群落株高、根长、根围直径、比叶面积、生物量分配比和植物体磷含量6个加权功能性状;群落茎分支数、茎节数和茎直径3个加权功能性状对水深变化无显著响应;（2）水深可显著影响群落物种多样性和功能多样性,中等水深处沉水植物群落具有较高的Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Berger-Parker生态优势度指数、Pielou均匀度指数以及功能丰富度FRic指数、功能均匀度FEve指数、功能离散度FDis指数、二次熵Rao指数;（3）水深可改变5个物种多样性指数与功能丰富度FRic指数、功能均匀度FEve指数、功能离散度FDiv指数3个功能多样性指数间的相关关系,但对5个物种多样性指数与功能离散度FDis指数、二次熵Rao指数2个功能多样性指数间的相关关系无显著影响。研究结论为：群落不同测度的物种多样性和功能多样性指数及其相关关系对水深变化的响应迥异,在探讨水深对沉水植物群落构建的影响机制时应从多个方面综合考量。     

生境片段化对千岛湖地表甲虫物种多样性的影响

在千岛湖片段化景观中选取20个陆桥岛屿和8个大陆样点,从2012年7月到2014年4月,按季度(春、夏、秋季)6次采用巴氏陷阱法收集地表甲虫,分析其物种多度、组成、多样性和季节动态,以及不同岛屿上的地表甲虫的物种多样性与岛屿面积和隔离度等岛屿空间特征的关系.结果表明: 共收集记录到地表甲虫26科101种3370头.大陆和大岛地表甲虫的物种丰富度有显著差异,且小岛地表甲虫密度显著高于大陆;大陆地表甲虫的物种组成变化较大,而岛屿上分布的地表甲虫的物种组成则变化较小.地表甲虫的物种丰富度与岛屿面积呈显著正相关,密度与隔离度呈显著正相关.夏季岛屿上地表甲虫物种丰富度高于春秋两季,岛屿与大陆样地的Shannon指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数均在夏季最高、秋季最低.     

森林-草原交错带夏季鸟类群落多样性特征

2004～2006年夏季利用样线法研究了内蒙古高原东南缘森林-草原交错带鸟类群落多样性特征及变化规律.共记录鸟类73种,隶属于13目28科56属,鸟类区系具有明显的古北界特征.鸟类群落物种数和密度年间差异不显著,α多样性随森林-草原交错带环境梯度变化而发生显著变化:在不同植被地带之间,物种数、密度、Shannon-Wiener指数和Pielou指数差异极显著、但科-属多样性差异不显著,鸟类群落α多样性各项指数表现为森林带＜交错带森林草甸区＞交错带草甸草原区＞草原带的特征与变化趋势(DG-F为交错带草甸草原区＞森林带);其中,森林草甸区是鸟类物种多样性的显著增长区,具有最高的物种数和密度,明显体现了交错区的边缘效应,草甸草原区是鸟类向草原过渡的显著变化区域、物种多样性开始显著减少.β多样性随不同植被地带逐级发生显著变化,环境差异最大的森林带-森林草甸区和草甸草原区-草原带具有最高的β多样性,物种替代速率最大;鸟类物种替代速率与环境梯度"陡度"有密切关系.鸟类优势种在各植被地带之间存在较大变化.鸟类群落的物种数、密度和物种多样性(H')与森林斑块数呈显著的正相关性,在大尺度空间上森林斑块数是影响鸟类群落多样性的最主要因素.     

古田山中亚热带常绿阔叶林群落物种多样性的空间变异特征

古田山常绿阔叶林的群落组成、结构及其维持机制已有许多研究, 但该地区亚热带常绿阔叶林生物多样性空间变异特征还缺乏认识。本文以古田山24 ha大样地(划分为24个1 ha小样地)为基础, 具体分析了α多样性和β多样性在1 ha尺度上的空间变异特征。结果表明: (1)群落第一、二优势物种在各小样地之间变化不大, 但第三优势种变化较大; (2) α多样性变化中, 样地间木本植物个体数量变异最大, 物种丰富度其次, Pielou均匀度指数变异性最小; (3)物种丰富度与植株个体数量、Pielou均匀度指数没有显著的相关性, 与Shannon-Wiener指数呈显著正相关; Shannon-Wiener指数与Pielou均匀度指数呈显著正相关; (4)相邻样地间物种替代速率空间变异较大, 与物种丰富度的空间变化格局有明显差异。这些结果说明尺度对认识群落结构、探讨群落维持机制有重要作用; 由于森林群落是多尺度生态过程作用的结果, 大尺度样地可能有利于更好地揭示森林群落维持机制。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism