中国特有植物四合木的昆虫群落与多样性特征

对中国特有植物四合木(Tetraena mongolica)植株上昆虫群落进行调查和多样性特征分析,共采得四合木上昆虫标本1935号,隶属于8目42个科(或总科)136种。包括同翅目、膜翅目、半翅目、鞘翅目、双翅目、缨翅目、直翅目和脉翅目的种类。同翅目昆虫在数量上占有绝对的优势,达67.96%。膜翅目丰富度最高,有59种;优势类群(>10%)是叶蝉,常见类群(1%～10%)包括小蜂、粒脉蜡蝉、天牛、蚂蚁、皮蝽、蚜虫和盲蝽等。调查所得昆虫群落中植食性昆虫有59种共1610只,丰富度和个体数量在群落中占有绝对的优势。其中尤以吸食类昆虫为最,其个体数量和优势度指数最大,但均匀度最低。寄生性天敌昆虫在群落中多样性最大,优势度最低,多为膜翅目种类。中性昆虫优势度指数较高。捕食性昆虫物种丰富度和个体数量较小,但多样性高,仅次于寄生性昆虫。     

孑遗濒危植物四合木群落组成、物种多样性及土壤养分含量

四合木(Tetraena mongolica Maxim.)是我国单种属的古地中海孑遗濒危物种,属于我国二级濒危保护植物。四合木作为我国西北干旱、半干旱地区植物群落的主要建群种之一,不仅对于维持我国西北干旱区生态系统结构和功能具有十分重要的作用,同时也是珍稀的植物资源。本研究对西北干旱区四合木自然植物群落进行了实地调查,并分析了四合木植物群落物种组成、物种多样性及其与土壤理化性质的相互关系。结果表明:(1)四合木植物群落结构简单,物种多样性较低。四合木群落植物共有15科42属64种,主要为菊科(Asteraceae)、禾本科(Poaceae)和藜科(Chenopodiaceae),且群落中多为半灌木和多年生草本植物。不同四合木植物群落样点间物种多样性差异显著(P<0.05)。其中,千里沟样点植物群落物种丰富度、Shannon指数和Simpson指数最高(分别为24、2.92和0.93)。Pielou指数变化情况略有不同,千里山样点最大(0.98);(2)不同样点四合木植物群落土壤养分含量差异极显著(P<0.01)。总体而言,海勃湾区和海南区样点的土壤速效养分(速效氮、速效磷...     

基于ISSR分子标记的孑遗濒危植物四合木遗传结构分析

为阐明中国西北干旱区单属种孑遗濒危植物四合木(Tetraena mongolica)种群间的遗传分化和基因流。利用6个不同地理分布的四合木种群作为试验材料,从30条UBC引物中筛选出6条引物,并且对ISSR扩增反应体系和扩增程序进行了合理的优化,6个引物扩增出370个条带,多态性条带占71%。分析结果如下:①Nei’s基因多样性指数(He)为0. 316 8,Shannon’s多态性信息指数(I)为0. 458 6。表明四合木在不同种源间的遗传多样性水平差异较小;②群体多态性位点百分率在70. 00%~83. 33%,Nei’s基因多样性指数范围0. 286 5~0. 350 8,Shannon’s多态性信息指数在0. 423 6~0. 504 9。6个群体间的遗传分化系数Gst为0. 125 3,表明群体间具有一定程度的遗传分化;③6个种群的基因流(Nm)为3. 491 5>1,说明6个种群间存在一定的基因流,可以防止遗传漂变引起的遗传分化;④通过聚类分析,将6个不同地理种群的四合木分为3类,千里沟种群、伊克布拉格种群和巴拉贡种群先聚成第一大类,再与磴口—桃司兔种群聚成第二大类,而四合木自然保护区种群和甘德尔山种群则组成第大三类,这说明距离因素是影响四合木种群间遗传分化的主要原因,但不同生境条件也对四合木种群的遗传分化产生了影响。     

西鄂尔多斯高原北缘四合木群落优势灌木种群生态位研究

利用Shannon-Wiener生态位宽度、生态位相似比例及Pianka生态位重叠值等指标对西鄂尔多斯高原北缘四合木(Tetraena mongolica Maxim.)群落内的11种优势灌木种群进行研究。结果表明,群落中主要种类的生态位宽度均较高,其中绵刺(Potaninia mongolica Maxim.)和四合木的生态位宽度分别为1.702 6和1.532 8;各种类的生态位相似比例均较小;绵刺与其他种类的生态位重叠值较高,四合木和其他种类的生态位重叠值较低。表明四合木群落内许多耐干旱灌木逐渐占据较宽的生态位,群落层次结构比较单一,四合木与其他种类间的相互作用强度不高,整个群落抵御外来干扰的能力较弱,四合木种群有衰退的趋势。     

四合木(Tetraenamongolica)林地昆虫群落的组成、结构及多样性特征

濒危植物四合木(Tetraena mongolica)为我国特有的蒺藜科单种属落叶小灌木.对四合木林地昆虫群落进行了调查,共得昆虫标本11363号,263种.隶属于67个科(或总科)11个目.同翅目的个体数量和优势度指数最高;膜翅目的物种丰富度和多样性指数最大;双翅目的均匀度最大.数量优势类群(＞10％)为木虱和叶蝉类,常见类群(1％～10％)是象甲、小蜂、粒脉蜡蝉、拟步甲、蚂蚁、蝽科、皮蝽、盲蝽、斑翅蝗科昆虫.营养结构中植食性类群在种类和数量上占绝对优势,其中的吸食类昆虫优势度最大;天敌昆虫以寄生性类群为主,多样性最高;捕食性和中性昆虫的种类和数量相对较少,但捕食者的均匀度最高.灌木层与草本层相比,灌木层昆虫群落的物种丰富度和个体数量明显占优;优势种的优势度大.而草本层昆虫群落的多样性和均匀度高.2层整体的相似性低.膜翅目的共有种最多.     

人为干扰对乌海市四合木小灌木景观的影响

以乌海市四合木(Tetraena mongolica Maxim)为研究对象,利用2009年Quickbird高分辨率影像,结合四合木群落野外调查数据,对乌海市四合木分布区在不同人为干扰强度下的景观格局和群落进行研究。结果表明:人为干扰越强烈,四合木生境破碎化程度越严重。在植株生理年龄相近,生境相同时,四合木的高度、冠幅以及重要值随人为干扰加剧,变化趋势明显。受人为干扰程度越强地区,其物种丰富度指数越小,生物多样性越低。干扰强度发生变化时,Pielou均匀度指数均在0.77—0.90间。     

荒漠植物四合木(Tetraena mongolica Maxim.)EST-SSR标记的识别与开发

四合木(Tetraena mongolica Maxim.)是内蒙古东阿拉善-西鄂尔多斯地区的特有珍稀植物,为古地中海孑遗物种.自然环境恶化和人类活动干扰,使其生境发生了严重的破碎化,甚至消失.有限的分子标记限制了对该植物种质遗传多样性和生存现状的认识.本研究通过转录组测序,构建了含有119603条Unigenes的四...     

孑遗濒危植物四合木(Tetraena mongolica)的地理分布与潜在适生区预测

以孑遗濒危植物四合木( Tetraena mongolica Maxim.)为对象,利用MaxEnt模型和Bioclim模型预测其在我国的潜在适生区,结合刀切法及环境变量响应曲线评估影响四合木分布的主导环境因素,运用ArcGIS软件自然间断法对其适生等级进行划分。结果显示:四合木主要分布于我国新疆、西藏、甘肃、宁夏、内蒙古、青海、陕西、山西、河北、辽宁、吉林和黑龙江等省区;在中国的适生区面积为1. 49 × 10 6 km 2 ,高适生区集中在乌海市毛乌素沙地、阿拉善左旗腾格里沙漠、阴山南部和贺兰山低山地区;2050年四合木潜在分布区将向内蒙古地区北部和东北地区西部方向缩减;两个模型的受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)平均值均达到0. 8以上,预测结果较准确;环境因子评估结果显示,影响四合木分布的主要环境因子是最冷季度的平均降水量和年温的变化范围,其次是降水量变异系数和温度季节性变化的标准差。     

孑遗濒危植物四合木(Tetraena mongolica)的地理分布与潜在适生区预测

以孑遗濒危植物四合木（Tetraena mongolica Maxim.）为对象,利用MaxEnt模型和Bioclim模型预测其在我国的潜在适生区,结合刀切法及环境变量响应曲线评估影响四合木分布的主导环境因素,运用ArcGIS软件自然间断法对其适生等级进行划分。结果显示：四合木主要分布于我国新疆、西藏、甘肃、宁夏、内蒙古、青海、陕西、山西、河北、辽宁、吉林和黑龙江等省区;在中国的适生区面积为1.49×10⁶ km²,高适生区集中在乌海市毛乌素沙地、阿拉善左旗腾格里沙漠、阴山南部和贺兰山低山地区;2050年四合木潜在分布区将向内蒙古地区北部和东北地区西部方向缩减;两个模型的受试者工作特征曲线下的面积（AUC值）平均值均达到0.8以上,预测结果较准确;环境因子评估结果显示,影响四合木分布的主要环境因子是最冷季度的平均降水量和年温的变化范围,其次是降水量变异系数和温度季节性变化的标准差。     

孑遗植物四合木(Tetraena mongolica)的濒危肇因与机制

对我国特有单属种孑遗植物四合木 (Tetraena mongolica Maxim) 的地理分布、生境条件、种群数量动态、空间分布格局、种间关系、种群的生命表、生殖力表、有性生殖、无性繁殖和遗传变异等种群生态学特征及其濒危肇因进行了系统分析。研究结果表明：四合木种群为高群集分布,种群曲线属Leak凸型。年龄结构不合理,其存活曲线接近于Deevey ê型,且将演化为小种群,群落内的生境异质性显著,种群处于不稳定阶段。四合木从开花期到结果期,生殖分配 (RA) 呈下降的趋势,生殖过程中胚胎发生败育、种子向幼苗难以转化使其有性生殖受阻,生活史趋于断裂,是最终导致其濒危的重要内因。分布区城市化、工业化以及过度放牧等原因造成其种群孤立和生境破碎化是物种导致濒危的外因,四合木生态适应性和生境适宜性下降造成遗传多样性逐步丧失。同时提出对我国特有植物四合木进行异地保护的可能性与必然性。     

四合木根部及茎部导管分子比较解剖学研究

采用显微照相技术对四合木根、茎部导管分子形态特征及数量特征进行比较研究,并运用SMA分析导管分子长度与直径之间的异速生长关系,探讨四合木的次生木质部导管分子对草原化荒漠地区的适应特性。结果表明:(1)四合木根部与茎部导管分子均以孔纹、网纹和两端无尾类型为主,具单穿孔板。(2)四合木根部与茎部导管分子在长度上均为短级水平,直径上均为小级水平,且宽窄导管并存;茎部导管分子较根部导管分子更加"小型化"。(3)不论根部或茎部,其导管分子的长度与直径之间均表现出异速生长的关系,且导管分子长度的增长速率大于直径的增长速率。这些结果有助于从细胞学尺度上了解荒漠区木本植物对草原化荒漠地区的适应策略。     

气候变化对四合木适生区及空间迁移的影响

四合木(Tetraena mongolica )是中国特有的孑遗种植物,被誉为植物中的"大熊猫",由于早期过度放牧、滥垦乱伐等人为因素,使这一物种一度濒临灭绝。预测气候变化对分布范围的影响可为四合木的野生资源保存与可持续利用提供科学基础和参考依据。利用27个地理分布点和从Worldclim网站下载的18个环境因子数据,基于优化后的MaxEnt模型预测四合木在中国的地理分布格局和限制其分布的主导环境因子。结果表明,通过调用R平台ENMeaval程序包进行模型优化,最终确定FC=LQHPT,RM=4,优化参数后的模型精度优于默认参数下的模型精度。优化后的MaxEnt模型预测测试数据集和训练数据集AUC值均在0.98以上;现代四合木潜在地理分布的总的适生区面积约为124.45×104 km²,高适生区面积约为3.35×104 km²,高适生区主要集中于内蒙古阿拉善左旗、鄂托克旗以北,黄河上游达拉特旗以南,乌海市、巴彦淖尔市以东,鄂尔多斯市以西;宁夏回族自治区北部石嘴山市及贺兰山北麓也有少量分布。最干月降水量(36.95%)、年降水量(14.83%)、表层土壤有机碳含量(11.21%)、海拔(9.38%)、最干季度平均气温(6.28%)、年均温(5.49%)、人类活动因子(3.10%)、表层土砾石含量(3.01%)、等温性(2.44%)、表层土壤碳酸盐或石灰含量(2.32%)、表层土壤酸碱度(2.02%)和最冷月最低气温(1.32%)是影响四合木分布的主要环境因子。分析发现,随着气候暖化,四合木新增适生面积将会逐步缩减,现代潜在高适生区可能依然是其未来的避难所,其分布重心可能将会向东迁移。本研究为进一步明确四合木适宜栖息地在中国的地理分布格局和制定有效的保护策略提供了科学参考。     

四合木茎插穗生根的解剖学研究

采用石蜡制片法对四合木茎插穗不定根的形成进行了解剖学研究,探讨四合木生根类型、生根部位、愈伤组织与生根的关系以及不定根的形成过程。结果显示:(1)四合木具有典型的木本植物茎结构,茎皮层内未发现厚壁组织。(2)四合木茎薄壁组织含有丰富的淀粉粒和蛋白质。(3)四合木茎插穗内无潜伏根原基,不定根由诱生根原基发育形成,诱生根原基是由愈伤组织自身的薄壁细胞反分化形成。研究表明,愈伤组织是孕育不定根的前提,四合木扦插生根属于愈伤组织生根类型。     

四合木扦插生根过程中淀粉粒和蛋白质积累动态研究

利用高碘酸-锡夫试剂(PAS)—萘酚黄S对染法对四合木扦插不定根发生发育过程中淀粉粒和蛋白质分布的动态变化进行观察分析,为进一步揭示四合木不定根发生、发育机理提供解剖学依据。结果表明:(1)扦插后,淀粉粒在茎的木栓层和维管形成层之间的薄壁细胞内积累,至愈伤组织发育初期达到高峰,随着愈伤组织的继续发育,淀粉粒逐渐减少;(2)蛋白质在茎的木栓层和维管形成层之间的薄壁细胞内逐渐减少,至愈伤组织形成后,细胞内含少量蛋白质;(3)淀粉粒和蛋白质主要分布在分裂旺盛的胚性细胞、不定根原基细胞、不定根细胞及其附近细胞内。研究认为,蛋白质和淀粉粒为四合木不定根的形成和发育提供了物质和能量。     

黄顶菊对不同入侵地植物群落及土壤微生物群落的影响

为明确不同入侵地植物群落和土壤生态对黄顶菊入侵的反馈机制,选取天津静海(JH)、河北沧州(CZ)、河北衡水(HS)及河南安阳(AY)4个黄顶菊入侵典型区域,研究黄顶菊对不同入侵地植物群落多样性、土壤理化及土壤微生物群落结构的影响,并进一步揭示植物群落、土壤养分和土壤微生物之间的相关关系。结果表明,黄顶菊入侵显著降低了JH、CZ和HS的植物群落多样性指数(P0.05),改变了四个地区的土壤理化性质,显著升高了不同入侵地真菌PLFA的含量、总PLFA的含量、真菌/细菌和革兰氏阴性菌/革兰氏阳性菌(P0.05),降低了土壤微生物的Margalef丰富度指数(P0.05),但均存在地区间差异;RDA和相关分析的结果表明,硝态氮、全氮的含量对植物群落的影响较大,而铵态氮的含量对土壤微生物群落结构的影响较大,除丰富度指数外,植物群落与土壤微生物群落的多样性指数之间存在显著的负相关关系(P0.05)。总之,黄顶菊改变了入侵地植物群落多样性,并且对入侵地土壤理化性质和土壤微生物群落结构产生了显著影响,且存在地区差异。本研究将为更好的理解外来植物的入侵机制及制定相应的防控策略提供理论依据。     

气候变化情景下孑遗植物绵刺在中国的潜在地理分布

绵刺(Potaninia mongolica Maxim.)为我国西北干旱、半干旱地区孑遗濒危荒漠植物,具有重要的生态作用。预测过去、当代及未来气候变化情景下绵刺植物在中国的潜在地理分布区和迁移路线,将为绵刺的保护利用及种群合理建立提供一定的科学依据。基于绵刺在中国的73个有效分布点和8个环境因子变量,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测末次间冰期、末次盛冰期、当代及未来绵刺在中国的潜在地理分布变化,综合分析影响绵刺分布的主要环境因子及其适宜范围,并用检验受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评估模型的精确度。结果表明：(1)MaxEnt模型预测精确度极高,受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)值为0.988,预测显示当代绵刺主要分布在内蒙古中西部地区(阿拉善地区)、宁夏东北部和西北部、甘肃中东部、新疆中部和西部少量狭长分布区,潜在地理分布的总适生区面积约是51.94×10⁴ km~2;(2)影响绵刺潜在地理分布的重要环境因子变量是降雨(最干月降雨量、年均降雨量、最湿月降雨量、最冷季度平均降雨量)和温度(最热月的最高温);(3)从末次间冰期到末次...     

荒漠草原区土壤粒径组成对柠条根际土壤微生物数量及酶活性的影响

柠条(Caragana korshinskii)是荒漠草原区主要的造林绿化树种,研究其根际土壤微生物和酶活性与不同土壤类型土壤粒径组成的关系有重要意义,然而土壤粒径对荒漠草原柠条根际土壤微生物数量和酶活性的影响知之甚少,探讨土壤颗粒组分与微生物数量、土壤酶活性之间的关系,以及土壤颗粒组成对荒漠草原区固沙灌木植物柠条根际土壤微生物数量及酶活性的影响,可为揭示荒漠草原土壤退化及生态修复提供参考。以宁夏荒漠草原区土壤粒径组成差异显著的灰钙土、红黏土、风沙土环境下栽植的柠条为研究对象,研究不同土壤颗粒组成对根际土壤微生物数量及酶活性的相互关系与影响。结果表明:土壤微生物的数量表现为细菌放线菌真菌。根际土壤中的细菌、真菌数量显著高于非根际,且在3种不同类型的土壤中随着细砂粒的增多,真菌和放线菌数量逐渐降低,而细菌数量呈先增大后减小的趋势;根际与非根际土壤的蔗糖酶、碱性磷酸酶及过氧化氢酶活性均呈现出灰钙土红黏土风沙土的趋势,红黏土根际土壤中的脲酶活性显著高于灰钙土与风沙土;除过氧化氢酶外,土壤酶活性表现为根际高于非根际,在3种不同类型的土壤中随着细砂含量的增加,土壤酶活性均呈递减趋势。土壤颗粒组成与微生物数量之间没有明显的相关性,而与土壤酶活性之间显著相关,土壤酶活性与黏粒、粉粒呈正相关,与细砂、中砂呈负相关关系,根际土壤中酶活性更高,能够为植物及微生物提供更多的营养。     

沙地云杉林研究述评

沙地云杉(Picea mongolica)是我国特有的针叶林树种,主要分布于内蒙古白音敖包国家级自然保护区。在该地区的防风治沙、退化土壤的生态恢复,三北防护林体系建设等方面起着重要作用。从沙地云杉林的生长环境、个体生态、种群生态、群落生态等方面对国内外的研究现状和最新研究进展进行了综述,并从不同尺度上对沙地云杉林未来研究中应该重视的一些科学问题进行了展望。这些科学问题主要有:(1)沙地云杉个体生长、生殖和保护的结构和生理机理方面的研究。(2)沙地云杉种群与群落方面的研究包括:生命表与生育力表编制与统计;种内与种间的关系;化感作用;种群、群落发生、发展和衰亡的内在机制;自然干扰和人为干扰对沙地云杉更新的研究;全球气温变化对沙地云杉林天然更新的影响等。(3)沙地云杉林生态系统方面的研究包括:大量和微量营养元素在沙地云杉林的凋落物-微生物-土壤-沙地云杉的循环、利用规律及转化机理;凋落物分解规律及机理;水分循环;土壤理化性质和生化特性对沙地云杉生长和生物量的影响;沙地云杉林生态系统能量流动和信息传递研究等。(4)沙地云杉林生态经营研究;沙地云杉丰产林营造技术;沙地云杉种子园、母树林规划与创建...     

沙地云杉与其近缘种间的GISH分析

以沙地云杉(Picea mongolica(H.Q.Wu)W.D.Xu)、白杄(P.meyeri Rehd.et Wils.)、红皮云杉(P.koraiensis Nakai)3种云杉属植物为材料,利用基因组原位杂交技术(GISH),用白杄和红皮云杉基因组DNA分别作探针与沙地云杉中期染色体进行杂交,分析3种云杉的亲缘关系,旨在进一步探讨沙地云杉的起源。结果表明:(1)3种云杉的染色体数目均为2n=24,核型类型为1A,大部分染色体为亚中部着丝粒;白杄和红皮云杉核型不对称系数分别为57.78%、57.64%,小于沙地云杉(58.75%)。(2)以白杄基因组DNA为探针时,在沙地云杉14条染色体上有明显杂交信号,信号位点主要位于着丝粒区、次缢痕处和短臂部位;以红皮云杉DNA为探针时,12条染色体上有明显杂交信号,主要位于着丝粒区、次缢痕处和长臂上,杂交信号分布范围和强度明显弱于白杄。研究认为,沙地云杉与白杄的亲缘关系较近,而与红皮云杉较远,该研究首次阐明沙地云杉非起源于白杄和红皮云杉的种间杂交。     

天然次生林蒙古栎种群空间格局

以蒙古栎天然次生林中的蒙古栎(Quercus mongolica)种群为研究对象,在吉林省汪清林业局塔子沟林场设置了2块1hm~2群落组成和结构存在差异的样地(样地A、样地B)。采用相邻网格调查法将每块样地划分为100个10m×10m的调查单元,精确定位单元内每株林木的空间坐标(X,Y),调查所有胸径(DBH)≥1cm的林木基本信息。采用径阶替代年龄的方法,将蒙古栎划分为4个不同的生长阶段:Ⅰ龄级(1cm≤DBH10cm),Ⅱ龄级(10cm≤DBH20cm),Ⅲ龄级(20cm≤DBH30cm),Ⅳ龄级(DBH≥30cm)。运用单变量、双变量成对相关函数、标记相关函数、标记变异函数,分析了不同群落中蒙古栎种群在不同空间尺度上的分布格局。结果显示:(1)两块样地中蒙古栎在大尺度上均呈随机分布,聚集分布主要集中在中小尺度,这主要是由Ⅰ、Ⅱ龄级的蒙古栎在中小尺度上的强度聚集所致,两块样地均未出现均匀分布的格局;样地A中蒙古栎聚集的尺度和强度均明显大于样地B中蒙古栎的聚集;(2)样地A中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ龄级的蒙古栎之间在中小尺度上呈正关联,高龄级与低龄级之间则呈负关联,尤其是Ⅳ龄级与Ⅰ、Ⅱ龄级之间;而样地B中几乎未出现负关联的格局,各龄级之间以无关联为主,伴随以小尺度和低强度的正关联;(3)样地A中蒙古栎的空间自相关性较强,尤其体现在林木胸径方面;相比之下,样地B中胸径和树高的空间自相关得以减弱。上述结果表明,研究的空间尺度大小、物种的生长阶段、群落的发育程度均会给蒙古栎种群的空间分布格局造成影响。该研究有助于深入了解蒙古栎及蒙古栎次生林的现状、生长特性和发展趋势,可为东北林区大面积的蒙古栎天然次生林的可持续经营提供参考。