西南喀斯特高原盆地石漠化环境植物群落结构与物种多样性时空动态

为阐明西南典型喀斯特石漠化类型——喀斯特高原盆地石漠化植物群落结构和物种多样性特征及其演变规律,科学支撑喀斯特石漠化治理,选取了喀斯特高原盆地典型石漠化区贵州清镇簸箩小流域为研究区域,对其植被进行广泛的野外勘察,设置典型样方研究其植物群落结构和物种多样性特征;运用空间替代时间方法,研究石漠化演变过程中植物群落结构和物种多样性变化;基于2013—2015连续3 a的监测数据,研究其年际变化。结果表明:研究区群落结构简单,共记录到的植物分布58种,其中草本层18科24属28种、木本层17科25属30种;单种属的比例很高,为82.86%。不同等级石漠化环境植物群落高度、平均地径、平均冠幅、草本层生物量和灌木层生物量均具有显著差异;植物种群密度在不同等级石漠化环境变化依次为轻度石漠化中度石漠化潜在石漠化无石漠化。不同等级石漠化环境植物多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和优势度指数均偏低,而且4种指数均与石漠化等级演替无明显耦合关系。不同年份植物群落高度、平均地径、种群密度和灌木层生物量随着时间的推移均呈增加趋势,但相邻年份增加不显著。研究区生态系统人为干扰逐渐减弱,植被呈现出正向演替的趋势,优势种的重要性趋于降低。该研究结果对我国西南喀斯特盆地生态功能恢复和石漠化植被重建具有一定的理论意义和实践指导价值。     

茂兰喀斯特森林不同演替阶段植物叶片功能性状与土壤因子的关系

植物如何改变功能性状来适应环境一直是生态学的研究征点。为探究茂兰喀斯特森林不同演替阶段植物叶片的适应策略，该文以茂兰自然保护区5个不同演替阶段(草本、灌木、灌乔、乔木和顶极群落阶段)优势种为研究对象，测定不同演替阶段的优势植物叶片功能性状与土壤理化性质。结果表明：(1)随着植被正向演替的进行，土壤全氮(STN)含量、土壤有机质(SOM)含量、土壤含水量(SWC)逐渐增加，土壤全磷(STP)含量和土壤全钾(STK)含量先增加后减少，土壤pH值整体呈减小的趋势。(2)随着植被演替的进行，叶面积(LA)、叶干物质含量(LDMC)、叶厚度(LT)和叶片碳含量(LCC)逐渐上升，比叶面积(SLA)与叶片钾含量(LKC)则与之相反，叶片氮含量(LNC)呈先升后降的趋势，叶片磷含量(LPC)呈先降后升的趋势。(3)冗余分析表明，演替初期植物主要分布在土壤pH值高而STK、STP、SWC、SOM、STN相对低的环境中，群落内植物叶片采取高SLA、LNC、LPC,低LA、LDMC、LT、LWC的性状组合，演替晚期植物主要分布在土壤水分和养分含量较高的环境，LDMC、LT、LA、LWC与演替初期相比呈上升...     

桂林岩溶石山檵木群落老龄林植物叶性状

该研究以桂林岩溶石山檵木群落老龄林的25种主要植物为对象,通过测定其叶干质量(DW)、叶干物质含量(LDMC)、叶面积(LA)、叶厚度(LT)、比叶面积(SLA)和叶组织密度(LTD)等叶性状指标,探讨不同物种叶性状的差异以及性状之间的内在联系。结果表明:DW、LDMC、LA、LT、SLA和LTD在乔木层8种植物之间以及灌木层17种植物之间均呈极显著差异(P0.01)。乔木层植物叶片具有相对较大的DW、LDMC和LT,灌木层植物叶片具有相对较大的SLA,乔木层和灌木层植物叶片LA和LTD的差异不显著。Pearson相关性分析表明,乔木层与灌木层植物叶性状相关性除LTD与LDMC和LA,SLA与LA不一致外,其他性状两两之间相关性均表现为一致性。主成分分析表明,在6个叶性状指标中,DW、LDMC和LTD可以作为反映岩溶石山檵木群落老龄林乔木层植物适应生境的重要叶性状指标,主要表征植物抵御外界干扰及不利环境的能力和对生长环境干湿程度适应的能力,具有"缓慢投资-收益"叶经济谱的特点。SLA和LTD可以作为反映岩溶石山檵木群落老龄林灌木层植物适应生境的重要叶性状指标,主要表征植物获取资源的能力,具有"快速投资-收益"叶经济谱的特点。     

榆靖沙漠高速公路沿线植被特征及其多样性

以野外植被调查、物种多样性计算和土壤含水量测定为基础,分析了榆靖沙漠高速公路沿线植被特征,物种多样性指数及其与土壤含水量之间的关系。结果表明:(1)研究区主要物种共计16科39属49种,油蒿为分布最广泛的优势种,植物群落以油蒿群落最为常见;各区域重要值大于0.1的物种中灌木和半灌木占优势。(2)12个小研究区的Shannon指数平均值1.42~2.05,其中研究区E最高,研究区G最低;由于黄土覆盖区(采样线5)土壤养分含量良好,植物生长发育良好,植被覆盖度较高,其Shannon指数和Sorenson相似性指数高于其他3种生境条件的研究区。(3)Pielou指数与0~10 cm土层的含水量呈显著负相关,而物种丰富度与20~30 cm土层的含水量呈显著正相关。     

黔西北地区不同演替阶段植物群落结构与物种多样性特征

该文采用"空间代替时间"的方法,研究了贵州省威宁县喀斯特地区植被演替过程中的群落结构、物种组成、生活型谱和物种多样性的变化规律。结果表明:(1)该调查共记录到种子植物174种,隶属于52科117属,物种分布较多的有菊科、蔷薇科、禾本科、杜鹃花科、小檗科、唇形科、蓼科。(2)随着植被的正向演替,物种丰富度逐渐增加,群落结构趋于复杂,高位芽植物所占比例逐渐增大。(3)随着植被的恢复,群落层次分化逐渐明显,大径级植株所占比例呈现增加趋势。(4)随着植被的恢复,群落各层次的ShannonWiener多样性指数(H)、Simpson多样性指数(DS)、均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(DM)逐渐增加;不同演替阶段植物群落之间的Srensen相似系数呈现先上升后下降的趋势,Cody指数则表现为逐渐增加的趋势。黔西北地区不同演替阶段植物群落结构和物种多样性不同,建群种和关键种发生了明显变化,不同演替阶段植物群落结构和物种多样性的研究对喀斯特地区植被演替规律的认识和生态恢复具有重要意义。     

小兴安岭不同生长型阔叶植物叶性状变异及权衡

植物叶功能性状的变异模式以及相关关系一直是解析植物对气候变化响应机制的关键,然而不同生长型阔叶植物间叶片结构性状和光合生理性状变异及相关性的异同性尚不清晰。该研究以典型阔叶红松(Pinuskoraiensis)林中的优势或常见的18种阔叶植物为研究对象,通过测量4个结构性状(叶面积(LA)、叶片厚度(LT)、叶干物质含量(LDMC)和比叶质量(LMA))和4个光合生理性状(叶绿素值(SPAD)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(G_s)和净光合速率(P_n)),分析了在不同生长型阔叶植物叶片结构性状和光合生理性状的变异及相关性。结果表明:不同生长型植物叶功能性状的变异范围为7.73%–74.54%,其中种间变异是LA和LT的主要变异来源, C_i、SPAD、LDMC以及LMA的变异主要由生长型驱动, G_s和P_n变异的主要来源是种内;不同生长型叶功能性状间存在显著差异,其中草本的LA、LT和Ci显著高于灌木和乔木,乔木的LMA、LDMC、SPAD、P_n<...     

着生位置对水曲柳小叶性状变异及性状间相关性的影响

复叶植物相比单叶植物更具生长优势,但复叶内部小叶性状及其相关关系是否受到着生位置影响尚未可知。该研究以东北典型复叶植物水曲柳(Fraxinusmandshurica)为研究对象,测定复叶内部不同着生位置小叶的叶厚(LT)、叶面积(LA)、叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)、叶氮含量(LNC)和叶磷含量(LPC),分析上述6种小叶性状及其生长关系在复叶内部的变异,并分别通过最小显著性差异(LSD)法以及标准化主轴(SMA)法检验着生位置对小叶性状及性状间生长关系是否存在显著影响。结果表明:(1) LT、LA、LDMC和LNC随小叶着生位置级别增加(从复叶顶端至复叶基部)呈减小趋势,但SLA和LPC呈增大趋势。(2)复叶内部, LNC与SLA间以及LT与LDMC间表现为同速生长关系, LT、SLA、LPC 3个性状与LA间, SLA、LNC、LPC 3个性状与LDMC间以及LPC与LT间均表现为异速生长关系。(3)小叶着生位置对LA与LT、SLA、LPC之间的相关关系存在显著影响, LT、SLA与LA的斜率在三级小叶(复叶中部)附近达到最大值, LT、LPC与LA的斜率绝对值在六...     

胡杨叶功能性状特征及其对地下水埋深的响应

叶片性状反映了植物对环境的适应能力及其自我调控能力。以塔里木干旱荒漠区建群种胡杨（Populus euphratica）为研究对象,通过分析自然生长状况下胡杨叶功能性状对地下水埋深（GWD）的响应及功能性状间的权衡关系,揭示胡杨对极端干旱荒漠环境的生态适应策略。结果表明：胡杨7个叶功能性状种内变异程度不同（9.20%-40.02%）,叶面积（LA）变异程度最大,叶干物质含量（LDMC）与叶片含水量（LWC）变异程度较低,GWD梯度上表现出较大的分化变异特征。叶性状在不同GWD之间差异显著（P<0.05）,与GWD呈极显著相关（P<0.01）。比叶面积（SLA）、LA、LWC与叶干重（LDM）呈极显著正相关（P<0.01）,与叶厚度（LT）、叶组织密度（LTD）、LDMC呈极显著的负相关（P<0.01）;LDMC与LT、LTD,LWC与LA、SLA呈极显著正相关（P<0.01）,反映胡杨通过叶性状间的相互调节与权衡来适应干旱荒漠环境。逐步回归分析表明LA、LT对GWD变化最敏感,可间接借助这2个性状来预测干旱荒漠区地下水埋深变化。随GWD降低,胡杨SLA、LA、LDM、LWC减小,而LT、LTD、LDMC增大,其由高生长速率、资源利用能力的开拓型策略转变为以增强自身养分储存、防御能力的保守型策略,拓宽了生态幅和增强其在干旱逆境的适合度。可见,极端干旱荒漠区胡杨形成了小的LA、SLA、LDM,大的LT、LDMC、LTD等一系列有利于减少水分散失、储存养分和增强耐旱能力的干旱性状组合,这可能是其适应干旱贫瘠环境的生态策略。     

东辽河河岸带草本植物物种多样性及群落数量分析

采用样线法调查了东辽河河岸带草本植物群落,分析了物种多样性特征,利用组平均聚类法和除趋势对应分析(DCA)分别对植物群落进行了分类和排序,探讨了影响东辽河河岸带草本植物群落分布的主要环境因子。结果表明:东辽河河岸带共有草本植物118种,属36科70属,草本植物的物种多样性自上游向下游呈现先增加后降低的变化趋势,而丰富度指数变化规律不显著,这与河流水文特征、河岸土壤基质类型、土壤含水量和人为干扰有关。聚类分析结果显示,东辽河河岸带草本群落可划分为11种类型,其中湿生植物群落占据优势。DCA排序轴与环境因子的相关性分析表明,海拔和河流等级是东辽河河岸带草本植物群落分布的重要影响因子。     

濒危植物长柄双花木(Disanthus cercidifolius var. longipes)叶功能性状随生长发育阶段的变化

对珍稀濒危植物长柄双花木(Disanthus cercidifolius var. longipes H. T. Chang)不同生长发育阶段的叶厚度(LT)、叶面积(LA)、叶含水量(LWC)、比叶面积(SLA)、叶片全氮含量(LNC)和叶片全磷含量(LPC)等叶功能性状及性状症候群的变化进行了研究。结果显示,不同发育阶段长柄双花木的叶功能性状存在显著差异,其中LT、LA随植株发育呈递增趋势,而LWC、SLA、LNC和LPC则呈递减趋势。主成分分析显示,随着长柄双花木的不断发育,性状症候群朝着LT、LA增大而LWC、SLA、LNC和LPC减小的方向变化。表明该物种的经济策略随着发育进程由快收益向慢收益转变。     

基于分型测序技术的粒用高粱遗传多样性和群体结构分析

了解粒用高粱的遗传多样性和群体结构,能有效提高粒用高粱新品种的选育效率。本研究利用基因分型测序技术(GBS,genotyping by sequencing)对120份粒用高粱材料开展了全基因组基因分型,共获得了3456个多态性的SNP标记,其多态性信息含量指数(PIC,polymorphism information content)介于0.013～0.574之间,平均值为0.381。根据SNP标记在120份高粱材料中的基因分型数据,计算了材料间的遗传距离,其变异范围为0.084～0.613,平均遗传距离为0.365。群体进化树分析和主成分分析都将120份高粱材料划分为3个类群,类群1主要由包括美国材料MN-3609在内的亲缘关系较远的高粱材料组成,类群2主要由中国北方的高粱材料组成,类群3主要由中国南方的高粱材料组成。群体结构分析表明,当K=3时,ΔK取得最大值,说明120份高粱材料可以划分为3个类群,其划分结果与群体进化树分析和主成分分析基本一致。本研究从基因型多样性水平上阐释了粒用高粱的遗传背景和群体结构,为中国粒用高粱新品种的选育提供了理论依据。     

薏苡属种质资源的主要表型性状多样性研究

对108份薏苡属种质资源的22个表型性状进行了多样性分析和分类。结果表明,全部材料涵盖了薏苡属的2个种和4个变种,除了花药色表现一致外,其他9个描述型性状(芽鞘色、叶鞘色、幼苗叶色、柱头色、幼果颜色、果壳色、喙的有无、总苞形状、总苞质地)的多样性指数在0.5519～1.6475之间,12个数值型性状(株高、着粒层、主茎粗、叶长、叶宽、总分蘖数、有效分蘖数、主茎节数、分枝节位、百粒重、粒长、粒宽)的变异系数范围为13.01%～60.09%。相关分析发现,大部分数值型性状间存在显著相关性,而主成分分析将表型性状分为5个主成分,累积贡献率为77.363%。聚类分析将108份资源划分为3个类群,类群Ⅰ主要分布在较高纬度地区,表现为植株矮小、叶片小、节数少和分枝节位低等特点;类群Ⅱ主要分布在中国的长江中下游、西南和南方地区及东南亚的较低纬度地区,表现为植株高度、茎粗、节数及叶片大小等表现中等、分蘖数偏低等特点;类群Ⅲ分布在中国西南地区,主要表现为植株茎秆高大粗壮、叶片大、节数多和分枝节位高、分蘖多、生物量大等特征。大部分材料均表现出比较明显的地域性和不同的表型特征,可以作为薏苡新品种选育和改良的优异亲本材料。     

异色瓢虫酪氨酸羟化酶基因不同发育历期表达及RNAi抑制黑化效果分析

酪氨酸代谢在昆虫黑色素形成中具有重要的调控作用。本研究为探讨酪氨酸代谢调控异色瓢虫黑色素代谢平衡及其发育的影响,先检测异色瓢虫不同发育阶段酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)基因表达情况,采用RNAi技术对4龄幼虫注射dsTH RNA抑制酪氨酸羟化酶mRNA表达,探索其在蛹期和成虫羽化阶段黑色素形成中的潜在功能。研究结果表明,TH基因在4龄幼虫体内的表达量最高,而在预蛹阶段和羽化后第2天开始表达量显著性下降。其次,dsTH RNA注射后能够显著降低TH本基因的表达,且异色瓢虫4龄幼虫发育缩短,与注射dsGFP RNA组相比较,提前化蛹。最后,dsTH RNA注射后异色瓢虫蛹的重量略有增加,且发育出现异常,即蛹的颜色变化不加深,与对照组相比较,无黑色斑点出现。这些结果表明成虫是在蛹期开始形成黑色素的,及酪氨酸羟化酶能够通过调控酪氨酸代谢途径而影响异色瓢虫化蛹阶段的发育和表皮颜色的变化。相关研究结果有助于丰富酪氨酸代谢调控异色瓢虫表型的内容,为将来保护异色瓢虫,并将其用于害虫生物防治提供理论基础。     

极端干旱对贵州省喀斯特地区植物的影响

基于2010年贵州省旱灾中喀斯特地区受损植被的调查资料,分析受损植被的物种组成、植物区系、生活型、叶质及其立地环境条件.结果表明:调查的6个样地中,因旱受损植物达31种,杉木、南蛇藤、密花树、齿叶铁仔、青冈和云南樟的受损数量最多,受损物种以热带中型革质单叶的常绿小乔木为主.受损植物主要分布在坡度较陡的顺倾坡中上部和水平产状碳酸盐岩发育的薄层石灰土上,土厚＜30 cm和石土面小生境植物受损最多,分别占87.4%和40.0%.建议喀斯特地区适当增加温带性质小型叶耐旱落叶乔木及灌木的种植面积,植树造林应选择石沟和土面等土层较厚、立地条件较好的小生境.     

中国短象蜡蝉属一新种记述(半翅目,蜡蝉总科,象蜡蝉科)

记述采自中国海南、贵州、广东的短象蜡蝉属Dictyopharina Melichar(半翅目,蜡蝉总科,象蜡蝉科,象蜡蝉亚科)1新种,即六突短象蜡蝉D.hexasaca sp.nov.。编制了短象蜡蝉属分种检索表,提供了新种的鉴别特征图。新种模式标本保存于贵州大学昆虫研究所。     

中国南方喀斯特荔波世界自然遗产地翼手目物种多样性与保护现状

为了解荔波世界自然遗产地翼手目动物的物种多样性和生存现状, 作者于2010年10月至2011年10月, 对中国南方喀斯特荔波世界自然遗产地区域内6个镇(乡)69个洞穴的翼手目动物进行了考察, 发现60个洞穴有翼手目动物栖息痕迹, 其中可以确定具体栖息物种的洞穴有37个。本次调查观察记录到翼手目动物10万余只, 隶属5科15种, 结合文献记载及贵州师范大学动物标本室保存的翼手目动物标本, 确认该地区共有翼手目动物7科24种。11种翼手目动物在荔波世界自然遗产地为首次记录, 其中狭耳鼠耳蝠(Myotis blythii)、果树蹄蝠(Hipposideros pomona)2种为贵州省翼手目新记录。该地区一些洞穴已被开发为旅游景点, 严重影响了洞穴内翼手目动物的生存, 翼手目动物保护状况令人担忧, 建议对翼手目动物栖息的洞穴采取必要的保护措施。     

贵州省荔波发现百花锦蛇

2010年7月～2012年8月,在贵州省荔波南方喀斯特世界自然遗产地进行脊椎动物物种多样性调查时,分别在板寨、瑶山、翁昂和洞塘采集到游蛇科蛇类标本共5条,经分类鉴定为锦蛇属(Elaphe)的百花锦蛇(E.moellendorffi),为该物种在贵州省内首次发现,增加了其在国内的分布点.     

黔中喀斯特坡地浅层裂隙土壤机械组成对降雨的响应

运用野外取样调查结合室内吸管法,分析黔中喀斯特坡地不同土地利用类型浅层裂隙土壤机械组成随降雨的变化特征,以期为该区地下土壤漏失研究提供理论依据和技术支撑.结果表明: 黔中喀斯特坡地浅层裂隙土壤粒径含量总体以粉粒为主,约占57％.在不同降雨量的作用下,坡耕地裂隙土壤颗粒含量变化整体表现为细砂粒含量的减少和粉粒、黏粒含量的增大.草地裂隙土壤颗粒的变化主要是细砂粒含量的减少和黏粒含量的增加.乔木林地和灌木林地裂隙土壤颗粒的变化不规律.降雨量与土壤砂粒含量变化之间存在正相关关系.随着土层深度的增加,各土地利用类型的裂隙对粉粒和极粗砂粒含量的变化有一定影响,其中,粉粒含量随土层深度的增加而减少.     

贵州茂兰的叶附生苔类

贵州南部荔波县茂兰地区的亚热带喀斯特森林为一类罕见的植被类型,散布在约210km_2的洼地内。3科、13属和31种叶附生苔类植物发现于这一特殊的生境中,显然由于受局部环境的长期影响,其中孕育着一些特有的种类。