悬铃木方翅网蝽飞行能力测试及远距离扩散轨迹分析

【目的】摸清温度、日龄和性别对悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata成虫飞行能力的影响,分析其远距离扩散轨迹。【方法】本研究通过飞行磨系统、高空系留气球和HYSPLIT-4模型相结合的方法测定了悬铃木方翅网蝽飞行能力及模拟其种群随气流远距离扩散轨迹。【结果】飞行磨研究结果表明,随着悬铃木方翅网蝽日龄的增加其飞行距离和飞行时间逐渐增加,10日龄成虫飞行距离和飞行时间最长,随后逐渐下降。不同测试温度(19℃,22℃,25℃,29℃和31℃)下,10日龄成虫飞行距离和飞行时间在19℃时最小,随着温度的升高飞行距离和飞行时间都逐渐增加,在25℃时两者都达到最大,随后逐渐降低,在25℃时的飞行距离显著大于其他测试温度下; 28℃时平均飞行速度最快,显著高于其他测试温度下。雌虫在飞行距离和飞行时间上显著高于雄虫。高空系留气球观测结果表明,在5和10 m处悬铃木方翅网蝽种群密度较大,随着高度的上升诱捕数量逐渐下降,在35 m高度处种群数量最低,随后又随着高度的升高诱捕数量逐渐增加,65 m以上高度未能诱捕到试虫。利用HYSPLIT-4模型模拟了2015年悬铃木方翅网蝽由南向北的扩散路线为:河南省郑州市-山西省晋城市陵川县-长治市沁县-沂州市繁峙县-河北省张家口市。【结论】室内悬铃木方翅网蝽成虫在10日龄、25℃温度下飞行能力最强。田间悬铃木方翅网蝽成虫可随气流上升至65 m高度,具备随气流进行低空扩散的能力。     

牧民对草地可持续利用的生态认知水平及其影响因素——以黄河源区5个县为例

牧民对草地可持续利用认知水平很大程度上影响了当地土地的利用状况,进而影响牧民保护草地行为的产生。基于黄河源区（玛多、玛沁、班玛、达日、甘德）的入户调查数据,在分析牧民生计方式和草地退化认知特征的基础上,运用Tobit模型探究影响牧民对草地退化生态认知的主要因素。研究结果表明：（1）黄河源区88%的牧民认为近5年草地出现了不同程度的退化,与学术界普遍认同的观点相一致;（2）联户放牧、子女受教育程度、新技术培训、牲畜养殖规模等对牧民关于草地退化的认知有正向引导作用;（3）户年均收入、国家草原奖补对牧民关于草地退化的认知有负向作用。为有效解决黄河源区牧民对草地的严重依赖性和源区内产业结构单一的问题,应（1）加强牧民专业技能培训、提升草原牧民整体文化水平;（2）鼓励中小牧民参与联户经营;（3）优化牧户生计方式,改善生计策略,减小牧民对草地的依赖程度,实现社会-生态系统的可持续发展。     

印度洋可培养解有机磷细菌的多样性及解磷特性

【目的】筛选获得印度洋海水解有机磷细菌,研究其解有机磷作用机理,初步了解该地区可培养有机磷细菌的系统发育多样性。【方法】采用卵磷脂培养基从分离自印度洋的细菌中筛选解有机磷细菌,根据16S rRNA基因序列确定获得的有机磷细菌的分类地位;同时挑选解磷效果显著的3株细菌利用液体发酵进行产酶和解磷特性分析。【结果】自916株细菌中得到99株具有解有机磷活性的细菌,分属于16个属。在以卵磷脂为其有机磷来源时,菌株India-BSP-1 (Cobetia sp.)、India-BSP-21 (Pelagibaca sp.)、India-BSP-23 (Pelagibacterium sp.)的培养液中磷酸盐(DIP)浓度曲线为N型,并且碱性磷酸酶的检测活性滞后于DIP的生成。【结论】印度洋海水中解有机磷细菌种类多样性丰富,疑似有新种;解有机磷细菌的解磷特性受DIP和碱性磷酸酶相互作用的影响。     

IPBES:生物多样性科学评估将成为政策决策的驱动因素

生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台(IPBES)的目的,是为了缓解生物多样性持续减退的趋势,推动政策和科学之间的互动。2012年成立至今构建了概念模型,确定了2014—2018年的工作方案。分析IPBES工作方案的4个目的和相应交付成果可以看出,通过推出不同专题评估报告,将为全球提出生物多样性相关的新问题,给生物多样性相关的谈判和履约提出新挑战。一系列区域和全球评估报告的推出,可能通过持续积累效益,引起公众和媒体的关注,使生物多样性问题迅速政治化,形成科学驱动政策决策的趋势。应对IPBES及其生物多样性相关公约的谈判,我国需要制定深入和持续参与其国际过程的策略,需要通过培养和推荐专业水平高且政治敏感的专家,参与IPBES评估报告的具体工作,从科学层面影响评估结果,把握生物多样性领域国际政策决策动向,在保护生物多样性的基础上,维护国家利益。     

基于生态系统服务的城市化区域生态风险表征方法研究

快速城市化导致城市周边区域生态系统服务损失并引发生态风险。以多种类型的生态系统服务作为生态风险的评价终点,构建了基于服务价值量的城市化区域生态风险表征方法,以北京市为例对方法进行了应用,并进行了风险评价结果的不确定性分析和参数敏感性分析。案例研究显示2015年北京市生态风险总体处于低风险接近中等风险水平,低风险和极低风险区域面积占全市的50%以上,主要分布于北京市西部和北部,高风险和极高风险区域面积占20%左右,主要分布于中心城区。生态风险空间格局特征表明北京市城市区域的扩张造成周边区域生态系统服务的下降,导致生态风险水平的上升。研究提出的生态风险指数同生态系统服务当量因子间具有显著的线性关系,可用于估算生态系统服务价值。不确定性和参数敏感性分析表明生态风险指数计算结果变异较小,指数具有较高的可靠性。研究方法能够综合表征城市化区域的生态风险,定量表征结果便于决策者理解,具有应用于风险评价和管理实践的价值。     

燕山山脉黄檗种群结构与动态特征

黄檗（Phellodendron amurense）为我国珍稀濒危物种,具有较高的药用价值。以燕山地区野生黄檗种群为研究对象,采用典型抽样对8个保护区内的黄檗进行全面调查,通过编制静态生命表并绘制存活曲线,分析种群年龄结构和种群变化规律,并通过种群动态量化和时间序列预测分析种群未来数量变化。结果表明：（1）黄檗种群结构总体上呈倒"J"型,但存在外部干扰时,种群结构数量变化动态指数为1.017%,表明该种群趋于稳定型;（2）静态生命表及相关曲线分析显示,黄檗种群存活数量整体上随着径级增大,个体数量逐渐下降;黄檗种群的生存期望在不同径级间存在波动,而第Ⅶ径级的生存期望最高,种群存活曲线符合Deevey-Ⅱ型,黄檗种群具有前期减少、中期稳定、后期衰退的特点;（3）时间序列预测分析表明,在未来2、4、6、8个径级之后,黄檗中老龄个体数量将逐渐增加。黄檗种群濒危的主要因素是幼苗数量少,且呈现散生分布状态,建议加强幼苗抚育工作,提高幼苗的存活率,保护和改善生境,从而促进黄檗种群的自然更新和恢复。     

近20年防风固沙重点生态功能区植被动态分析

植被是影响防风固沙生态功能的关键指标,也是检验防风固沙区生态保护成效的重要依据。由2010年国务院《全国主体功能区规划》划定的防风固沙类国家重点生态功能区、国家重点生态功能区转移支付县域综合确定研究范围。基于2000-2019年中分辨率成像光谱仪（MODIS）的叶面积指数（LAI）产品,从生态区和像元两个尺度分析近20年防风固沙重点生态功能区植被的时空变化趋势,并进一步探索气候因子对LAI的影响,以期揭示我国北方风沙区生态系统防风固沙功能的现状,为今后生态保护提供支撑。研究结果表明,2000-2019年间,研究区LAI年平均值呈现东高西低的空间格局,随着时间推移有显著增加趋势,平均增幅为0.03 m² m^-2（10a）^-1（P<0.01）。在生态区尺度,LAI在8个生态功能区均表现出不同程度的增长,且2010-2019年间LAI的增长速率高于2000-2009年的,其中,科尔沁草原生态功能区在20年间呈现最为显著的增加趋势,区域平均增幅为0.1154 m² m^-2（10a）^-1（P<0.01）。在像元尺度,近20年LAI显著增长（P<0.05）的区域面积占整个研究区植被面积的41.6%,其中,83.7%的LAI增长区域为草地,11.2%为耕地。增长区域主要集中在研究区东部,呈片状分布,研究区西部的LAI也有一定程度的增长,增长区域呈带状分布。2010-2019年LAI增长的区域面积为7.7%,明显大于2000-2009年LAI增长的区域面积。气候因子对研究区植被的影响为：研究区东部降水的增加对当地植被生长有正向的促进作用,而温度的影响则在整个研究区都较弱。除自然因素外,人为因素（防风固沙政策实施、农业技术进步等）对防风固沙功能区植被状况的改善也至关重要。研究区LAI的显著增加表明我国北方防风固沙屏障的生态功能在近20年有一定程度的提高。     

天山北麓中段拟南芥（Arabidopsis thaliana）与相邻物种的分布格局及相互关系

天山山脉是世界拟南芥(Arabidopsis thaliana)及其近缘种的分布中心之一,资源优势明显.在北天山中段浅山地带选择拟南芥分布的典型样地50m×50m,分析了样地物种的结构、组成和土壤理化性质,用Ripley's K(d)函数分析了拟南芥与相邻物种的空间特征和相互关系.发现样地由7科23个物种组成,以新疆绢蒿(Seriphidium kaschgaricum)为建群种,短命植物物种占近70%.拟南芥仅分布于北坡,在3m内聚集强度高于所有分析物种,在5m范围内与新疆绢蒿中株呈显著正关联,与十字花科的涩芥(Malcolmia africana)、藜科的散枝猪毛菜(Salsola brachiata)、木碱蓬(Suaeda dendroides)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)呈一定尺度显著负关联.分析认为拟南芥空间分布依赖于新疆绢蒿大株、中株生长塑造的遮阴、保湿和丰富土壤有机质,生态位与藜科物种差异极大,生境特异性高于同属近缘种小鼠耳芥(Arabidopsis pumila),以及涩芥(M. africana)、庭芥(Alyssum desertorum)、四齿芥(Tetracme quadricornis)、丝叶芥(Leptaleum filifolium)、狭果鹤虱(Lappula semiglabra)等短命植物.在干旱胁迫下,拟南芥环境选择强度大于种内作用,密度依赖的种子扩散表现不明显.扩散对策是通过大量生产种子,依靠果实不易开裂控制种子短距离扩散,充分利用原适宜生境来维持种群繁衍.     

多尺度上的多物种多格局——以莫索湾沙漠四种灌木及其生境为例

植物的生长固然与自身特性有关,也与其生境中环境要素及其它物种相互作用相互影响,牵涉到生物格局、环境格局和景观格局的相互作用,已有研究表明,这种作用具有多尺度特性.量化这3种格局的某些重要特征,将有利于理解这种尺度行为对格局的影响,甚至量化格局在多尺度上的一些特性.在古尔班通古特沙漠南缘莫索湾沙地选取相隔15km的两个200m×200m样地,以心叶驼绒藜(Ceratoides ewersmanniana)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、琵琶柴(Perosimonia soongorica)和沙拐枣(Calligonum mongolicum)及其生境地形和土壤理化性质为研究对象,联合小波分析(WAA)、点格局分析(PPA)和典范对应分析(CCA)研究莫索湾沙漠4种灌木种内的聚集性(成丛性)及其周期性、种间相互作用、边缘效应及其与生境地形和土壤理化性质的关系,发现表观上沙生植物分布非连续,但是可形成25～80m尺度范围的成丛性分布,且周期性出现,心叶驼绒藜周期为115～125m、梭梭周期为130～140m,研究表明,周期为110m的地形基频是植物成丛性周期形成的主因.琵琶柴和沙拐枣虽成丛分布,但未发现其周期,其周期可能在更大的幅度上存在;其次,东西方向的边缘量化检测结果表明:东西方向也存在功能边缘和结构边缘,不像南北边缘的位置是受到太阳辐射和遮阴作用影响,东西边缘的位置却是受到了垄状沙丘大小和地形的影响;再次,种间关系研究发现:4种灌木相互都是负相关,且在大多数尺度上是显著负相关.结果表明:荒漠植物通过成丛或聚集分布可以形成适合本物种生存的局部微生境.     

5种东北红豆杉植物群丛及其物种多样性的比较

东北红豆杉(Taxus cuspidata)是我国数量极少的珍贵濒危树种, 了解其天然群落的组成和特征对东北红豆杉种群的保护利用和恢复有重要意义。本文对吉林省天然东北红豆杉群落进行调查, 根据物种组成进行系统聚类分析。将20块40 m × 40 m样地划分为5种群丛类型, 分别以优势种进行命名, 即: Ⅰ. 舞鹤草-五味子+狗枣猕猴桃-紫椴+臭冷杉群丛; II. 东北羊角芹-狗枣猕猴桃-臭冷杉群丛; III. 盾叶唐松草-狗枣猕猴桃-臭冷杉群丛; IV. 舞鹤草-软枣猕猴桃-红松+紫椴+臭冷杉群丛; V. 舞鹤草-软枣猕猴桃-紫椴+臭冷杉群丛。对群丛的物种组成、群落结构和群丛类型、物种多样性进行了分析。物种多样性选用Menhinick丰富度指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数以及Shannon-Wiener多样性指数, 对比分析不同群丛特征。结果显示: 东北红豆杉植物群落组成中蔷薇科的种和属数所占比例最大; 5个群丛的多样性指数顺序为群丛V > 群丛III > 群丛IV > 群丛II > 群丛Ⅰ; 群丛Ⅰ和II具有较低的多样性和较高的优势度, 群丛II和群丛III的乔木层的多样性指数差异不明显, 但其丰富度指数和优势度指数却呈现了相反的特征; 群丛II丰富度低而优势度高, 而群丛III丰富度高而优势度低; 群丛III中的草本层的多样性高于乔木层, 群落郁闭度较低; 群丛IV和群丛V均位于和龙市荒沟林场, 随着海拔上升, 其物种多样性随之下降。结果表明, 不同物种组成的东北红豆杉植物群丛的群落特征存在显著差异。