我国齿小蠹属(Ips)的七种小蠹

小蠹,是鞘翅目(Coleoptera)象鼻亚目(Rhynco-phora)中的一科——小蠹科(Scolyfidae)。这一科的昆虫,除个别种类为害草本植物外,都生活在木本植物的树皮内或材质中,是一类主要的森林害虫。齿小蠹属中的云杉八齿小蠹(Ips fypogrophus L.),1956年造成黑龙江大海林地区鱼鳞松大面积枯死。但由于小蠹的体形甚小,过去国内资料极少,因而在实际工作中往往不易分辨。现将我国齿小蠹属的七种小蠹的主要外部形态特征分述如下,以供参考。 一、松六齿小蠹(Ips acuminatus Gyll.) 体长3.4—3.7毫米,老熟成虫黑褐色,有光泽;短     

云杉八齿小蠹信息素的研究进展

在复杂的生态环境中,来自于云杉八齿小蠹和植物的信息物质在云杉八齿小蠹的整个生活史中都发挥着重要的作用。雄性云杉八齿小蠹作为先锋虫以寄主植物的挥发物作为嗅觉信号搜寻和定位寄主,然后释放信息素吸引同性或异性云杉八齿小蠹前来聚集。云杉八齿小蠹成群攻击以降低寄主树木的抗性,寄主植物在受到云杉八齿小蠹攻击后能够利用其物理结构、分泌物及挥发性物质等抵御其危害。云杉八齿小蠹自身化学信息素的合成和对寄主树木次生代谢物质的转化能力,决定和影响着入侵寄主树木的速度和种群数量。本文从信息素组成、释放速率等方面、寄主和非寄主挥发物的作用及信息素诱捕器在监测和防治中的应用做一综述。     

甘肃祁连山青海云杉种群数量动态的初步研究

用生存分析和静态生命表研究方法,在祁连山国家级自然保护区调查了16个(20 m×20 m)样地,分析青海云杉(Picea crassifolia Kom.)种群数量动态和年龄结构.结果表明,不同种群年龄结构不同,属顶级群落的苔藓-青海云杉林、草类-青海云杉林表现为衰退型种群;灌木-青海云杉林、马先蒿-青海云杉林为增长型种群.1～5龄级存活曲线较陡,种群死亡率较高;5龄级以后存活曲线相对平缓,死亡率较低.采用指数方程和幂函数对生存曲线的类型进行检验,苔藓-青海云杉林、草类-青海云杉林和标准化青海云杉林的生存曲线符合DeeveyⅢ型曲线;灌木-青海云杉林、马先蒿-青海云杉林的生存曲线符合DeeveyⅡ型曲线.种群数量变化的回归分析和青海云杉生态寿命与环境因子相关性分析表明,青海云杉种群存活数变化和生态寿命与种群密度有关.     

川西北甘南云冷杉林的数量分类

 本文应用DCA二维散点非等级制分类和TWINSPAN等级制分类的方法进行了四川西北部和甘肃南部云冷杉林的数量分类,共划分出15个群丛,分属于云杉、冷杉、高山栎和桦木四个群系,并分别讨论了各群丛的特征。用DCA二维散点的非等级制分类与TWINSPAN的等级制分类的方法对于云冷杉植物群落都产生了较好且一致的分类效果。通过TWINSPAN分类的研究,发现了对生境有指示意义的特征种和指示种,主要的植物种类有：圆叶菝契、网状小壁等(冷湿,指示藓类冷杉林和杜鹃冷杉林);小花拂子茅、箭炉樱等(冷旱,指示草类云杉林和箭竹云冷杉林);槭树、铁杉、沛阳花等(暖湿,指示落阔冷杉林和灌木云杉林等);罗氏异燕麦、华西矮卫茅、糙野青茅和狭叶柳兰等(暖旱,指示灌木云杉林和云冷杉疏林)。     

川西北甘南云冷杉林的DCA排序、环境解释和地理分布模型的研究

 本文应用DCA排序的方法进行了四川西北部和甘肃南部云冷杉林的梯度分析,建立了植物群落梯度环境解释的数学模型和植物群落地理分布的数学模型。研究结果表明：影响川西北甘南云冷杉林植物群落地理分布的生态梯度中最显著并起主导作用的是温度梯度和水分梯度。在水分梯度上,大致有这样的植被序列,由较湿的藓类和杜鹃冷杉及云杉林,中生性的箭竹冷杉林和云杉林,偏旱的高山栎冷杉林和云杉林;处于恢复中期的桦木林的生境也偏旱,但一般不如高山栎林。冷杉林比云杉林更趋于阴湿的生境。 在温度梯度上,呈现出灌木云杉林—桦木林—落阔冷杉林—高山栎云杉林—箭竹云杉林—箭竹红桦林—高山栎冷杉林—藓类红桦林—藓类云杉林—箭竹冷杉林—藓类云冷杉林—藓类冷杉林—小叶章云杉林—杜鹃冷杉林的排序。基本特征是：川西北和甘南的云杉林的温度需求高于冷杉林。川西北云冷杉林与甘南云冷杉林在DCA排序轴上没有明显的区别。虽然川西北地区云冷杉林的海拔分布高于甘南地区,但是其纬度也低于甘南,故在温度条件上基本一致。在水分梯度上,川西北云冷杉林的湿度要稍大于甘南云冷杉林。利用植物地理分布的数学模型和有关的图、表,详细地分析了植物群落的空间分布,进行了环境解释,并找出了主导的环境因子。     

云杉八齿小蠹的有效积温

采用以云杉八齿小蠹Ips typographus L.侵入云杉皮下为起点,至下一代成虫羽化外出为止的统计方法对其进行发育起点温度和有效积温的测定。结果表明,云杉八齿小蠹此段的发育起点温度为(18.3±0.2)℃,有效积温为(195.4±10)日.度。     

沙地云杉种群增长预测模型研究

 本文以沙地云杉种群的静态生命表、生殖力表为基础,运用Leslie种群增长模型,预测了小腾格里沙地白音敖包地区有代表性的藓类云杉林中云杉种群的动态增长过程,揭示了沙地云杉各龄级植株的动态规律。结果表明：沙地云杉为缓慢增长型种群;种群的净增殖率、内禀增长率及周限增长率较高,而种群的世代周期及加倍时间偏低;在50年内种群1年生幼苗的数量及种群的总数量表现出持续递增的趋势,且种群总数目的变化幅度较小。     

青藏高原东部近林线紫果云杉原始林的群落结构与物种组成

原始云杉林是青藏高原东部林区近林线森林的重要类型之一,但关于其林分结构与多样性的科学认识到目前为止仍然是贫乏的.为了揭示云杉原始林的层次结构及其相互关系、维管植物组成特点,选择四川省壤塘县北部日柯沟近林线的紫果云杉(Picea purpurea)原始林为对象,调查了6个40 m×50 m样地的乔木层结构,并在样地内采用机械布点的方法设置180个小样方,调查了林下灌木层、草本层和苔藓层结构以及灌草层物种组成.结果显示:(1)云杉原始林为复层异龄林,乔木层分化明显,可划分为4个亚层;幼树密度不高但集中分布于林窗及其边缘(144±93株/ha);(2)林下灌木盖度与物种丰富度低,层片结构简单,呈明显的斑块状分布;而草本层与苔藓层发达,盖度与物种丰富度均较高;(3)6个样地共发现维管植物124种,隶属于30科68属.其中草本109种,灌木15种,以温带区系成分占优势,特有性缺乏;生活型以地面芽植物为主体(61.29%).综合分析表明,该林分为藓类云杉林,群落结构完整、稳定,自然更新能力强,与本区域内亚高山或高山林线森林具有相似的物种组成和多样性特点,但群落结构则明显不同.     

云杉八齿小蠹生态学研究进展

云杉八齿小蠹是欧洲最具危害性的小蠹虫之一,嗜食衰弱木,利用雄性产生的信息素进行大面积聚集。聚集信息素不仅具有引诱聚集的作用,其种类和数量还具有调节其聚集密度的效应。在定殖过程中,云杉八齿小蠹既能利用寄主挥发物定位寄主,也能利用非寄主挥发物作为远距离的嗅觉示踪来区别寄主和非寄主。在森林生态系统内捕食性天敌和寄生性天敌很大程度上影响着云杉八齿小蠹的种群密度和行为生态。本文从云杉八齿小蠹的分布与扩散、天敌的种类及控制作用、化学信息物质对小蠹虫及其天敌的行为调控作用以及信息素防治现状等方面进行了综述,并展望了其研究前景。     

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;沙地云杉林杄插繁殖技术与无性系研究;幼树移栽技术;沙地云杉天然林和人工林施肥技术;沙地云杉林病虫害预测与防治研究等。     

进口美国松木中截获齿小蠹的鉴定(鞘翅目:小蠹科)

本文对2010—2015年全国口岸从美国进境松木中截获的齿小蠹进行了分析,分别对美云杉齿小蠹Ips borealis、美雕齿小蠹I.calligraphus、混点齿小蠹I.confusus、重齿小蠹I.duplicatus、南部松齿小蠹I.grandicollis、蒙大拿齿小蠹I.montanus、似混齿小蠹I.paraconfusus、白云杉齿小蠹I.perturbatus、美松齿小蠹I.pini、平额重齿小蠹I.plastographus、十二齿小蠹I.sexdentatus、云杉八齿小蠹I.typographus 12种昆虫的进境寄主进行统计,对截获频次进行分析对其成虫的主要形态特征进行了描述,编制了分种检索表,对检疫鉴定工作具有指导意义。     

大兴安岭地区小蠹虫种类及诱捕器防治研究

本文针对大兴安岭地区的小蠹虫种类进行研究,并通过诱捕器的试验诱集结果,着重研究了小蠹虫的诱捕器防治方法,结果表明落叶松八齿小蠹、云杉八齿小蠹和纵坑切梢小蠹为针叶树的优势种类,诱集结果也证明这3种小蠹的数量占多数,其中落叶松八齿小蠹占绝大多数。     

洮河上游紫果云杉群落土壤种子库特征及其与地上植被的关系

该研究以甘肃洮河国家级自然保护区大峪沟林区(TH)、冶力关林区(YLG)、尕海 则岔国家级自然保护区则岔林区(GZ)的紫果云杉(Picea purpurea)天然林群落为研究对象,通过样地调查与萌发实验,分析洮河上游紫果云杉群落土壤种子库特征,以揭示洮河上游紫果云杉群落土壤种子库特征及与地上植被的关系,为紫果云杉群落恢复和管理提供依据。结果表明：(1)3个林区土壤种子库共萌发27科45属50种植物,种子库密度在958~1 129粒/m²之间,草本植物是构成研究区土壤种子库的主体。(2)3个林区紫果云杉群落土壤种子库垂直结构明显,物种数及种子密度随土层的加深呈减少趋势。(3)3个林区地上植被物种数大于土壤种子库物种数,相似性系数在0.15~0.23之间,表现为极不相似性;土壤种子库的多样性指数除Pielou指数高于地上植被外,Margalef指数、Shannon Wiener指数、Simpson指数均低于地上植被。研究认为,洮河上游紫果云杉群落土壤种子库以草本植物为主,乔木和灌木的储量较小,特别是建群种紫果云杉的储量较小;地上植被和土壤种子库之间相互的贡献力较低,仅依靠紫果云杉林土壤种子库进行自然恢复,远不能缓解现阶段紫果云杉林退化的问题,因此需开展人工育苗、造林等措施来促进紫果云杉的更新与发展。     

Detecting the driving forces underlying the divergence of spruce forests in China: evidence from phytocoenology,morphology and phylogenetics

本研究在中国云杉林的全部自然分布范围内(23°–53°N,75°–134°E,海拔250–4300 m),采样调查了172个样方,收集其群落的物种组成、地理坐标、地形信息和样地的气候数据。这16个自然分布的云杉类群,被分为不同形态学组和系统发育进化枝。采用多元分析方法,包括双向指标物种分析、主成分分析、除趋势对应分析、典型对应分析(CCA)和部分典型对应分析,对中国云杉林地理分布、云杉属形态分化和系统发育分异与环境因子间的关系进行研究,以揭示中国云杉林的地理分布规律,阐明各群系建群种的形态分化和系统发育分异的驱动机制。结果表明,172个样方可归为13个云杉林群系,各群系的地理分布与经纬度和气候因子密切相关;经纬度对中国云杉林物种组成变化的解释量为32.01%,显著高于气候因子(27.76%)和地形因子(23.32%)。在三个形态学组里面,鱼鳞云杉组(sect. Omorica)的物种主要分布在较湿润的区域,年均降水量比丽江云杉组(sect. Casicta)多229 mm,比云杉组(sect. Picea)多426 mm。在中国云杉属的两个系统发育进化枝中,较古老的分枝(Clade-II)主要分布于温度年较差较小的区域,其最冷月均温比较年轻的分枝(Clade-III)高8–10°C,但前者生长季≥5°C有效积温比后者低约297–438°C。本研究结果支持地理位置可能是物种组成分异的主要决定因素这一假设。此外,湿度是云杉属各形态组间分异的决定因子,而云杉属系统发育分异则主要受温度的影响。可见,尽管云杉属的形态分化和系统发育分异均受气候的影响,但两者的选择压力并不相同。     

青藏东缘岷江上游亚高山针叶林人工恢复过程中物种多样性动态

通过对不同林龄(10～70年)的人工云杉(Picea asperata)林及自然恢复的桦木(Betula utilis var. sinensis)林和天然原始冷杉(Abies faxoniana)林的调查研究,采用Margalef指数、Simpson指数、McIntosh指数、Shannon-Wiener指数、Pielou的均匀度指数、Hurlbert均匀度指数等多样性指数及物种数、个体数和盖度分析了群落乔木层、灌木层、草本层及总体的物种多样性,结果发现1)人工云杉林的物种多样性随着林龄的增加逐渐上升,林冠郁闭前后上升最快,在50～70年间下降;其中乔木层物种多样性先上升,郁闭后下降;灌木层物种多样性郁闭前下降,郁闭后骤然上升,后来缓慢下降;草本层物种多样性在早期阶段很高,随着郁闭度的增大而下降,郁闭后又缓慢回升.2)均匀度的变化幅度不大,变化的趋势基本上与物种多样性相反. 3)次生桦木林与同林龄的人工云杉林及天然原始林相比,原始冷杉林的物种丰富度、群落总体、乔木层、草本层优势度(Simpson指数和MacIntosh指数)和多样性(Shannon-Wiener指数)最高,灌木层均匀度最低;人工云杉林的物种丰富度、优势度、群落总体、乔木层、草本层多样性最低,但灌木层的均匀度和多样性最高. 4)物种多样性的变化与群落盖度特别是乔木层盖度呈负相关,影响人工云杉林物种多样性恢复的主要因素是其乔木层的盖度过大. 5)人工云杉林的物种多样性不仅低于同龄的自然恢复的桦木林,远远低于天然原始林,而且经过70年的发育,灌木层和草本层的盖度很低,水土保持和水源涵养的生态效益很差.迫切需要调整人工云杉林的群落结构,以恢复其生物多样性,增强其生态效益的发挥.建议在人工云杉林郁闭以后,采取适当的人工干扰如间伐等,降低乔木层的盖度,以促进林下灌草层的发育,既可增强水土保持功能,又可加速物种多样性的恢复.     

对青海云杉小蠹虫的危害及防治措施的探讨

青海云杉是西北地区天然林的主要造林树种之一。近年来,云杉小蠹类害虫在青海省麦秀林场的青海云杉林内大面积发生。本文通过对云杉小蠹虫的主要特征及其生物学特性作了详细阐述,并提出了具体的防治措施。     

落叶松八齿小蠹与长喙壳真菌间的种特异性伴生关系

小蠹虫与长喙壳类真菌(Ophiostomatoid fungi)在自然界中形成稳定的伴生关系,是森林生态系统内一种普遍的生态学现象。已有研究表明欧亚大陆的齿小蠹属(Ips)昆虫与多种长喙壳类真菌形成广泛的伴生关系,其中部分真菌是重要的针叶树病原菌。随着借助于DNA信息特征的系统发育分析,揭示出形态特征和亲缘关系十分接近的3种齿小蠹属昆虫,云杉八齿小蠹(I.typographus),欧洲落叶松八齿小蠹(I.cembrae)和亚洲落叶松八齿小蠹(I.subelongatus)确定为不同种之后,相应地与之稳定伴生的长喙壳类真菌Ceratocystis polonica也由过去一个种揭示为3个种的复合体,各自与3种小蠹虫稳定伴生,形成密切的种特异性伴生关系。小蠹虫与真菌的种特异性伴生被认为是处于同一森林生态系统内的生物协同进化的结果。通过对我国东北地区落叶松八齿小蠹虫体、坑道标本上伴生真菌菌株的采集、分离和生理学、形态学特征观察,以及基于ITS、β-tubulin、MAT-2 HMG box多位点DNA序列的系统发育分析,首次确定了长喙壳真菌Ceratocystis fujiensis在我国东北地区异域分布的3种落叶松林内普遍存在,与落叶松八齿小蠹形成稳定的伴生关系。作为亚洲落叶松八齿小蠹伴生的主要真菌,也是伴生菌区系中的先锋种和致病力最强的病原菌,C.fujiensis在我国落叶松人工林的广泛分布值得高度重视,将为制定防治病虫复合危害的有效策略和措施提供科学基础。研究结果进一步支持了齿小蠹属昆虫与长喙壳真菌间的种特异性伴生假说。同时,多基因序列特征表明落叶松八齿小蠹与C.fujiensis在亚洲范围内的不同地理种群存在着显著的遗传多样性,预示特异性伴生在不同种群间发生的可能,可以为种特异性伴生假说和小蠹虫-真菌间共生关系的研究提供良好的模式材料。     

基于形态学特征和分子数据的中国缺齿藓科初步研究

为探讨缺齿藓类与真藓科、提灯藓科的系统关系,理清缺齿藓科的系统位置和中国缺齿藓科分类问题,该研究以中国分布的缺齿藓科植物和相关类群4 000余份标本为材料,进行详细的形态学研究,并选用其中35种、40份样品的4个DNA片段(rps4、trnG、trnL-trnF、atpB-rbcL)联合数据用于分子系统分析,采用邻接法(NJ)和最大似然法(ML)构建分子树。结果表明:(1)在分子树中,缺齿藓类与真藓科植物分别聚在具有高支持率的不同分支上,叶形、叶细胞等形态学特征也有较大差异,缺齿藓类应从广义的真藓科分出。(2)在分子树中,虽然缺齿藓类与提灯藓科植物聚在同一分支中,但无形态学的共源性状,二者不应视为一个单系类群。(3)缺齿藓科是一个自然类群,缺齿藓科内属间存在着密切的系统关系,缺齿藓科的主要识别特征为:植物体小型,茎常分枝;叶形和叶细胞为丝瓜藓型(Pohlia-like),披针形至长椭圆形,中上部细胞狭长,线状菱形或蠕虫形;生殖苞多生于新生枝顶;蒴齿为互生双齿层,常有不同程度的退化或一层蒴齿缺失,稀双层蒴齿缺失。(4)中国缺齿藓科包含有5属,即缺齿藓属(Mielichhoferia)、丝瓜藓属(Pohlia)、拟丝瓜藓属(Pseudopohlia)、合齿藓属(Synthetodontium)和小叶藓属(Epipterygium),目前为止共计34种(含种下分类单位)。     

不同经度天山云杉群落物种丰富度随海拔梯度变化

选择我国新疆境内天山山脉81°05′—93°415′E约12 个经度范围的昭苏、巩留、乌苏、乌鲁木齐和哈密5 个地点的天山云杉林进行垂直样带调查,分析不同经度位置天山云杉群落物种丰富度随海拔梯度的变化.结果表明：各经度的天山云杉群落是以天山云杉为优势树种的纯林,乔木和灌木种类很少,草本植物的物种丰富度主要由优势树种天山云杉控制.天山云杉在中等海拔范围分布最集中、郁闭度最大、生长最好、蓄积量最高,致使林下草本植物的物种丰富度最低.天山云杉群落草本物种丰富度随海拔梯度的变化呈山谷型曲线,可以用二次曲线方程y=ax²-bx+c(a,b,c＞0)进行描述.     

藓类蒴齿的发育、结构与功能研究进展

藓类的蒴齿生于藓类植物孢蒴口部,由蒴周层3层细胞或细胞壁发育而成,结构较为复杂。其主要功能是主导和保护藓类孢子的散发,同时也是分类和判定藓类系统发育地位的一个重要依据。藓类蒴齿的结构多样性、功能多样性和分子生物学层面的研究目前在国内还较薄弱。该文对近年来国内外有关藓类蒴齿的发育、结构和功能的相关研究进展进行了综述。