辽东次生林木腐菌的物种多样性及其分布特征

2013年7—9月,以清原林场、老秃顶子国家级自然保护区和宽甸白石砬子自然保护区为研究区域,对辽东次生林中木腐菌的物种多样性及其分布特征进行了研究.经过野外调查,共采集和记录木腐菌1062份,经鉴定为92种,隶属于48个属;其中白石砬子国家级自然保护区木腐真菌物种最丰富,Shannon多样性指数为4.04.从物种的地理成分来看,辽东地区的木腐菌以世界性广布和北温带分布为主,具有明显的北温带特征.白腐真菌是该地区倒木的主要分解者;该地区的木腐菌主要生长在腐烂等级为2、3的倒木上,主要优势寄主为槭属倒木,有243份真菌采集于槭属倒木,占总数的23.2%.     

大小兴安岭针叶树倒木上木腐真菌的物种多样性

木腐真菌在森林生态系统中具有丰富的物种多样性, 并在倒木的降解过程中发挥重要的生态功能。针叶树是大小兴安岭森林生态系统的优势树种, 因此研究针叶树倒木木腐真菌物种多样性和影响其物种分布的相关环境因子有助于揭示大小兴安岭森林生态系统物质循环的机理。本研究收集了近16年对大小兴安岭地区冷杉属(Abies)、落叶松属(Larix)、云杉属(Picea)和松属(Pinus) 4类针叶树倒木上1,561份木腐真菌标本的采集信息, 统计了物种种类及其腐朽类型, 并选取具有代表性的地点开展木腐真菌群落多样性及其与环境因子的相关性分析。结果显示, 大小兴安岭针叶树倒木木腐真菌有166种, 隶属于70属, 其中白腐真菌有111种, 占所有种类的66.9%, 褐腐真菌为55种, 占所有种类的33.1%。在4类针叶树倒木上均能生长的真菌种类有19种, 占所有种类的11.5%, 其中柔丝干酪孔菌(Oligoporus sericeomollis)是各类倒木上木腐真菌群落中的优势种。大兴安岭地区落叶松属为优势寄主, 其倒木上生长的木腐真菌种类数和个体数在4类倒木中均为最高; 而小兴安岭地区松属倒木上木腐真菌种类数和个体数比其他3类倒木高, 是该地区的优势寄主。对6个代表性地区木腐真菌群落的研究显示, 有11种真菌在6个地区均有分布, 小兴安岭地区木腐真菌多样性普遍高于大兴安岭地区; 聚类分析显示树种比地理位置对木腐真菌物种分布的影响更大。     

不同人为干扰下广东和江西地区大型真菌多样性特征研究

为了进一步掌握我国热带亚热带地区森林微生物资源多样性、区系特征以及与生态环境的响应, 拓展森林生物学研究内涵, 以广东和江西两个具有不同社会经济发展状况的省份, 各选取2个具有不同人为干扰程度的保护区, 结合野外调查、标本馆记录和文献统计, 分析了大型真菌多样性、区系特征和群落结构特征。结果表明: 大型真菌物种多样性随着人为干扰的增强而降低。广东鼎湖山国家级自然保护区407种, 其中, 食用菌66种, 药用菌47种, 木腐菌96种, 外生菌根菌121种; 广东南岭国家级自然保护区574种, 其中食用菌206种, 药用菌94种, 木腐菌180种, 外生菌根菌134种; 江西九连山国家级自然保护区249种, 其中食用菌53种, 药用菌52种, 外生菌根菌56种, 木腐菌104种; 江西庐山国家级自然保护区192种, 其中食用菌70种, 药用菌67种, 外生菌根菌64种, 木腐菌47种。南岭保护区有优势科19个, 鼎湖山保护区有优势科13个, 九连山保护区有优势科5个, 庐山保护区有优势科5个; 四个保护区有相同科的数量为27, 约占总科数的36%。大型真菌群落结构也随着人为干扰的增加发生变化, 共生菌呈现下降的趋势, 木生菌则呈现上升的趋势。在属级区系成分分析中, 4个保护区均具有从泛热带向北温带过渡的地理区系特征。经多元线性回归分析, 发现大型真菌丰富度与年平均温度、相对湿度的相关性不显著。人为干扰强度对大型真菌物种组成与群落结构具有一定的影响, 虽然能够增加木腐真菌的种类和数量, 但总体上对大型真菌物种多样性水平会产生负面影响。     

我国温带次生林生态系统中木腐真菌群落组成特征

木腐真菌是一类能够降解木材基质并利用其营养物质进行生长的生物类群,在森林生态系统的物质循环中起关键作用,是森林生态系统重要的组成部分。温带次生林生态系统是木腐真菌生长的重要区域,为了解木腐真菌在温带次生林生态系统中的群落组成,本研究选取吉林长白山次生杨桦林、辽宁白石砬子自然保护区、北京东灵山自然保护区、河南宝天曼自然保护区4个具有代表性的温带次生林开展了木腐真菌的调查。结果发现,长白山杨桦林中木腐真菌种类为73种,白石砬子为104种,东灵山为106种,宝天曼为124种,这4个地区的共有物种为18种。4个地区的优势属分别是Phellinus、Trametes、Hymenochaete和Polyporus,分别占各地区总种数的9.8%、6.7%、8.5%和8.1%。比较不同地区寄主频度-物种数的稀疏曲线发现,4个地区优势物种与当地林分中的优势寄主有着明显相关性。从4个地区木腐真菌的多样性、优势寄主选择和降解方式差异来看,林分的树种组成对木腐真菌的群落组成具有关键作用。上述地区多孔菌的属地理成分均以世界广布和北温带分布为主,具有明显的北温带成分区系特征。     

中国热带地区木腐真菌物种组成及分布特征

木腐真菌是一类依托倒死木生活的真菌,在森林生态系统物质循环过程中起重要作用。为了解我国热带地区木腐真菌的物种组成和分布情况,本研究选取海南尖峰岭、霸王岭、云南西双版纳为代表性研究地点,分析比较了三地点木腐真菌的物种组成、出现频率、寄主种类、生态习性等。经统计,三地点木腐真菌共有362种,其中尖峰岭222种,霸王岭200种,西双版纳119种,三地点共有种仅37个,81.08%均为常见种。尖峰岭、霸王岭属种组成较为相似,西双版纳则与上述两地存在较大差异。优势科为多孔菌科Polyporaceae和锈革菌科Hymenochaetaceae,主要为白腐真菌,占所有种类的93.92%。相比而言,尖峰岭、霸王岭的褐腐真菌数量高于西双版纳。     

丰林国家级自然保护区木腐真菌多样性与寄主倒木的关系

木腐真菌是一类以木材为生长基质的大型真菌, 通过分泌各种水解酶全部或部分降解木材中的木质素、纤维素和半纤维素, 促进森林生态系统的物质循环, 具有重要的生态功能。本研究调查了丰林国家级自然保护区固定样地中木腐真菌的多样性和倒木特征, 并进行了木腐真菌的物种多样性和数量与倒木的种类、数量、腐朽程度、直径大小等的相关性分析。结果显示: 在样地内共采集木腐真菌标本295份, 经鉴定为93种, Shannon多样性指数为3.86, Simpson指数为0.96。相关性分析发现木腐真菌的数量和种类与直径为2-5 cm和5-10 cm的倒木、2级腐烂的倒木和红松倒木均显著相关。样地中优势倒木寄主分别为槭属(Acer)、榛属(Corylus)、云杉属(Picea)和松属(Pinus), 这4类倒木上生长的木腐真菌种类组成具有明显的差异, 槭属和榛属倒木上的共有优势种主要是三色拟迷孔菌(Daedaleopsis tricolor)、云芝(Trametes versicolor)和桦附毛孔菌(Trichaptum pargamenum), 而松属和云杉属的共有优势种主要有白囊耙齿菌(Irpex lacteus)、云芝、冷杉附毛孔菌(Trichaptum abietinum)和褐紫附毛孔菌(T. fuscoviolaceum)。倒木产生真菌子实体的概率研究表明, 同一类寄主倒木上发生木腐真菌子实体的概率在调查面积增加到0.36 ha后趋于一个定值, 松属倒木中仅有10.2%产生真菌子实体, 槭属和云杉属分别是12.9%和13.4%, 榛属最高, 达到53.7%。本研究结果对于预测森林生态系统中木腐真菌的发生具有重要理论意义。     

东灵山区阎甲物种多样性研究

本文研究了北京东灵山区阎甲科（Coleptera;Histeridae）特种多样性,野外设样地调查共获标本2224头,分属于6属17种,Saprinus niponicus、Onthophilus foueipennis、Margarinotus niponicus和M.reichardti的个体数量均大于总数的10%, 4种共占总体个数的88.22%,是本地区常见种。本研究采用4种采集方法分别统计,肉诱法捕获的种类和数量最多,共12种占总数的70.19%,杯诱法和堆草诱法都捕到8种,分别占总数的23.61%和4.81%,肉筛法采到的标本仅有2种占总数的1.39%,研究优势物种Onthophilus foueipennis的季节性变化发现,该种集中分布在小龙门林区的阔叶混交林内,个体数量在5月和9月呈现2个季节峰值,其中9月达到全年最高峰。对小龙门林区内肉诱捕获的阎甲类群的物种多样性分析表明,阔叶林中的阎甲多样性指数和均匀度指数较高,混交林的丰富度和个体数量较高,针叶林的多样性系数和个体数量较低,混交林的均匀度指数较低,而相似性分析表明,空间距离是决定小龙门林区内森林生境类型间腐生性阎甲群落相似性程度的因素,生境类型自身对相似性没有显著影响,梨园岭退耕区阎甲的物种多样性指数和均匀度指数高于小龙门林区,但物种个体平均数量低于小龙门林区。以上结果表明,东灵山地区阎甲群落的分布受生境保护程度,干扰程度以及空间距离等因素的影响,保护并提高该地区的森林植被环境对提高阎甲物种多样性有重要意义。     

紫胶林-农田复合生态系统地表甲虫多样性——以云南绿春为例

为揭示紫胶林-农田复合生态系统地表甲虫多样性, 于2006-2007年在云南省绿春县牛孔乡采用陷阱法调查了天然紫胶林、人工紫胶林和旱地的地表甲虫群落。共采集标本1 678头, 分别隶属于24科120种, 其中步甲科(Carabidae)和金龟科(Scarabaeidae)种类最丰富, 均占全部种类的12.50%。拟步甲科(Tenebrionidae)个体数量最丰富, 占个体总数的64.48%; 金龟科次之, 占个体总数的17.58%。大多数科的物种数和个体数在不同土地利用生境中的分布没有显著差异, 而步甲科、隐翅甲科(Staphylinidae)、叩甲科(Elateridae)、拟步甲科、瓢虫科(Coccinellidae)和小蠧科(Scolytidae)在不同土地利用生境中的分布有显著差异。天然紫胶林地表甲虫个体数量最少, 物种较丰富, 优势度最低, 多样性最高; 人工紫胶林个体数和物种数均丰富, 优势度和多样性居中; 旱地个体数量最多, 物种最贫乏, 优势度最高, 多样性最低。种级水平的聚类分析体现出人工紫胶林与旱地之间在种类组成上距离较近; 而科级水平的聚类反映出人工紫胶林和天然紫胶林更接近。结果提示, 紫胶林-农田复合生态系统具有区域内土地利用方式多样化的特点; 天然紫胶林在维持地表甲虫多样性水平上具有重要作用, 而人工紫胶林虽具有积极作用, 但仍需进一步恢复。     

我国寒温带至亚热带森林多孔菌区系和多样性比较

多孔菌是木材腐朽菌的重要类群, 具有重要的生态功能和经济价值。本文比较分析了我国寒温带至亚热带的阿尔泰山脉、秦岭山脉和南岭山脉的多孔菌物种、生态习性和区系特征。经调查, 在三个山脉共发现多孔菌8目29科107属287种, 其中阿尔泰山、秦岭和南岭分别为84种、132种、160种, 优势科均为多孔菌科和锈革孔菌科。三个山脉的共有属和共有种分别为25个和14个。区系地理分析发现, 阿尔泰山脉和秦岭山脉以世界广布成分和北温带成分为主, 南岭山脉以世界广布和泛热带成分为主。在寄主选择性方面, 阿尔泰山脉的多孔菌偏好生长在裸子植物上, 其比例高于被子植物, 而秦岭和南岭则相反。在腐朽类型方面, 从寒温带至亚热带白腐真菌物种数量呈现逐渐上升的趋势, 而褐腐真菌数量逐渐下降。通过比较分析3个不同气候带的多孔菌物种多样性、寄主偏好性和引起的腐朽类型, 发现气候和植被类型是影响多孔菌区系组成的主要因素。     

长白山阔叶红松林优势树种的木腐真菌群落结构特征

木腐真菌是森林生态系统中非常重要的组成部分,能够降解倒木,实现生态系统中的物质循环。长白山阔叶红松林林分结构复杂,林内植物种类多样,倒木数量极多,为木腐真菌的生长提供了丰富的基质。为了解该林分中不同树种对木腐真菌的影响,本研究选取了长白山自然保护区25 hm2永久性大样地中325块20 m×20 m的样方,对样方中的木腐真菌进行了调查和记录,并对其中4类优势树种槭属、椴属、栎属和松属倒木上的降解真菌分别进行了统计和分析,结果发现:阔叶红松林中这4种优势寄主上的木腐真菌占所调查真菌总数的86.6%,物种数占总数95.3%,囊括了该林分中木腐真菌的绝大多数。但不同树种上的真菌种类有很大差别,4种树种上木腐真菌的种类韦恩图显示,这4类优势树种共有种类仅为7种,而各自独特种至少占本类树种倒木上真菌种类的25%,尤其松属上的独特种类数占松属真菌总数的45.7%。倒木的腐烂程度和径级对木腐真菌也有着极为重要的影响。不论哪个树种,腐烂程度为2级的倒木均生长有种类最多、数量最大的真菌;而径级大于10 cm的倒木也是木腐真菌的优先选择。     

水资源的忧虑

水是生态系统中生命必需元素得以无限循环的介质。没有水生态系统,生命就不能维持。在当今世界面临的人口、资源、环境三大问题中,水属于人类赖以生存和社会经济发展的重要物质资源,又和其它两个问题有着密切的关系。因此,水资源的开发、利用和管理已成为世界各国普遍重视的一个重要课题。     

我国几种典型棉纺织产品的工业水足迹评价

产品水足迹评价能够揭示人类活动在产品全生命周期中的水资源综合影响,可以为提高水资源利用与管理水平和引导绿色消费提供重要的科学依据和技术手段,是当前水资源评价与管理领域的热点研究方向。纺织品是日常生活最主要的消费品之一,其工业生产过程需要利用大量的水资源,同时排放出的工业废水还会对周围水环境造成严重影响。为了揭示纺织品生产过程的水资源综合影响,运用工业水足迹的概念与原理,探讨和明确了纺织品工业水足迹评价的系统边界与内容,建立了相应的核算方法,并选择了花灰布、漂白布、染色布、色织布等四种典型棉纺织产品进行了工业水足迹评价。结果显示,漂白布的工业水足迹较小为36.51L/lb,花灰布次之为37.84L/lb,染色布的平均工业水足迹为61.52L/lb,色织布水足迹最大,平均值为81.51L/lb。比较同种类型、不同颜色纺织品的工业水足迹,由大到小依次为深色中色浅色,即颜色越深对水资源的影响程度最大。从水足迹构成来看,棉纺织产品的工业水足迹主要来自于直接工业水足迹,间接工业水足迹占比较小;在直接工业水足迹的构成中,蓝水足迹的贡献较大。     

广东省水资源特点和合理开发利用研究

本文论述广东水资源量,时空分布和季节变化特点,并分析广东用水存在问题,不合理开发利用水资源和浪费水;水库蓄水和调节能力未能满足用水要求;水质污染日渐严重。使水资源渐感紧缺。按目前用水趋势,要达到供需水平衡,必须成立统一管理水资源的流域机构;按不同的经济发展阶段,改变其主要洪水职能;节约用水;增加水库的供水和调节能力;改变调峰发电方式：提高重复用水率;保护水质;做好水土保持工作。最后提出,制定地方经济发展总体规划时,其用水量必须与可能供水量相适应。     

北京市水足迹及农业用水结构变化特征

运用水足迹的理论和方法计算评价了1990—2005年北京市水足迹及水资源利用的可持续性,在此基础上进一步分析了北京市农业用水结构的变化特征。结果表明:(1)北京市水足迹从1990年的81.5亿m3上升至2005年的168.6亿m3,人均水足迹由750.1m3上升为1096.0m3;(2)北京市水资源匮乏度不断升高,1995年以来水资源自给率呈下降趋势,与之相对应的水资源依赖度越来越高;(3)农业部门用水量在本地用水量中的比例平均每年为55.1%,虚拟水净输入量在虚拟水净输入总量中的比例平均每年达到89.1%;(4)高耗水型作物产品生产用水比例升高加大了农业用水压力,动物产品生产用水量呈增加趋势,2001—2005年动物产品生产引入的虚拟水占到其虚拟水总量的81.3%。北京市水资源利用呈不可持续状态,通过农业系统内部结构的优化调整,实现农业部门水资源的高效利用是缓解北京市水资源紧缺问题的关键。     

On the osmotically unresponsive water compartment in cells

Differences in colligative properties (freezing point, boiling point, vapor pressure and osmotic behavior) between water in living cells and pure bulk water were investigated by re-evaluating reports of the osmotic behavior of mammalian cells. In five different animal cells, osmotically unresponsive water (OUW) values ranged from 1.1 to 2.2 g per g dry mass. Detailed analysis of human red blood cell (RBC) data indicates a major role for hemoglobin OUW-values, aggregation and packing in cell volume regulation that can be explained for the first time in relevant molecular terms.     

Competition for water for the food system

Although the global agricultural system will need to provide more food for a growing and wealthier population in decades to come, increasing demands for water and potential impacts of climate change pose threats to food systems. We review the primary threats to agricultural water availability, and model the potential effects of increases in municipal and industrial (M&I) water demands, environmental flow requirements (EFRs) and changing water supplies given climate change. Our models show that, together, these factors cause an 18 per cent reduction in the availability of worldwide water for agriculture by 2050. Meeting EFRs, which can necessitate more than 50 per cent of the mean annual run-off in a basin depending on its hydrograph, presents the single biggest threat to agricultural water availability. Next are increases in M&I demands, which are projected to increase upwards of 200 per cent by 2050 in developing countries with rapidly increasing populations and incomes. Climate change will affect the spatial and temporal distribution of run-off, and thus affect availability from the supply side. The combined effect of these factors can be dramatic in particular hotspots, which include northern Africa, India, China, parts of Europe, the western US and eastern Australia, among others.     

Aquaporins and biological rhythm

Aquaporins are membrane-intrinsic proteins that facilitate membrane transport of water and small solutes or even gases. Aquaporin genes are found in almost all living organisms. In plants the proteins account for water uptake and transport as well as CO₂ availability for photosynthesis. These processes are subjected to diurnal or circadian regimes. Expression and even function of aquaporins also follows day - night rhythms. Significance of aquaporin function in chronobiology has been provided by recent publications, which are summarised here. Examples of the significance of aquaporins in processes related to chronobiology are given for root water transport and leaf movement in several plant species.     

工业水足迹评价与应用

大规模的工业生产不但消耗了大量的水资源,同时产生了大量的工业废水,这是造成和加剧全球或区域水资源危机和水环境问题最重要的原因之一。对工业生产过程的水资源综合影响进行科学有效评估是目前资源环境管理领域研究的重要问题之一,是采取有效措施、提升工业生产的水资源利用效率和管理水平的重要前提和基础。以发展和完善工业生产过程的水资源综合影响的评价系统和方法体系为目标,基于水足迹理论,提出了工业水足迹的概念,即用以测量由某一产品、工业企业、行业或区域的工业生产过程引发的水资源利用增量的一个多维指标。以此概念为理论基础,进而首先分析了工业水足迹的内涵,包括直接工业水足迹与间接工业水足迹两部分。另外,区别于全生命周期的水足迹,工业水足迹评价是针对工业生产过程中由于工业原料、辅料、能源和水的输入,以及废水、废物与产品的输出产生的水足迹,其系统边界不包括分销零售、消费使用与废物处理等环节。其次,在确定的系统边界内构建了工业水足迹的核算框架和基础方法体系,即从生产、公共及运输3个方面收集数据、处理并核算。最后,从产品、企业、行业和区域4个层面对工业水足迹的应用及其意义进行了展望。     

Diurnal Pattern of Transpiration,Water Uptake and Water Budget of Succulents with Different CO2 Fixation Pathways

The water fluxes and the CO₂ exchange of three leaf succulents, Othonna opima, Cotyledon orbiculata and Senecio medley-woodii, with different leaf anatomy, growth form and CO₂ fixation pathways (C₃, CAM) were monitored with a gas exchange cuvette which was combined with a potometric system to quantify water uptake. Measurements, which are primarily valid for plants with a sufficient water supply, were made during 6 to 10 consecutive days under constant experimental conditions. Water uptake for 24 h exceeded water loss by transpiration only for a S, medley-woodii plant with 10 expanding but only 7 mature leaves. In this case the gained water evidently is put into leaf expansion. All other plants showed balanced transpiration and water uptake rates. O. opima and C. orbiculata have a similar life form, similar water storage volumes and the same natural habitat but their diurnal water uptake patterns differ significantly. In the C₃ plant O. opima water uptake increased when the transpiration increased or transpiration rates were higher than uptake rates and vice versa. On the contrary the CAM plant C. orbiculata transpired during the dark period at constant or decreasing rates but showed steadily increasing uptake rates. Senecio medley-woodii- and C. orbiculata are CAM plants with similar diurnal water uptake patterns with its maximum in uptake during or towards the end of the CO₂ dark fixation period. Water uptake of C. orbiculata was at its minimum at the end of the light period despite transpiration being maximal. The results were discussed considering the different CO₂ fixation pathways. In the investigated CAM succulents, C. orbiculata and S. medley-woodii, the CAM influenced water uptake throughout the whole day and not only during the CO₂ dark fixation period.     

基于投入产出表的中国水足迹走势分析

水足迹是近年来国内外研究水资源压力的常用方法.基于投入产出表的水足迹分析方法,分析了我国1997-2007年的水足迹状况,改进了耗水系数的计算方法,研究了基于稀释理论的灰水足迹计算方法,计算了外部水足迹及额外水足迹负重以及相应系数,分析了我国水足迹消费的商品(服务)结构.结果表明,1997-2007年我国年均水足迹总量为2.83万亿m3,总体呈现下降趋势,其中蓝水足迹为2183亿m3,灰水足迹为2.62万亿m3(以Ⅲ类水标准核算).在水足迹总量中,间接水足迹占据比例达到90％,可见水资源压力的产生主要基于商品或服务的消费.我国水足迹基本上依靠自给,同时我国承担其他国家的水资源压力的比例很大,但是整体上呈现下降趋势.从水足迹消费商品(服务)结构上看,与饮食相关的商品或服务占较大比例.