基于最小累积阻力模型的自然保护区网络构建与优化——以秦岭地区为例

构建自然保护区网络并探讨保护成效最大化,逐渐成为生物多样性保护研究的热点。本文以秦岭为研究区域,通过生态脆弱性、生态系统服务重要性、生物多样性丰富度和气候变化评价划分生态源地,选取海拔、坡度、土地利用等8个阻力因子作为生态约束条件建立阻力面,基于最小累积阻力模型计算生态源地的最小累积阻力面,并结合现有自然保护区体系进行保护空缺分析、确定生态廊道、辨识生态节点,构建和优化一个空间明晰的自然保护区网络。结果表明:秦岭地区生态源地面积为25088.84 km2,占总面积的24.66%,较低阻力区面积最大,占区域总面积的25.06%。结合现有自然保护区体系进行保护空缺分析,构建出由点、线、面交织的自然保护区网络,包括38个生态节点、40条生态廊道、1个较大的生态源区和若干个小面积源区。以期为该区域生物多样性保护规划和自然保护区建设提供科学依据。     

抑制survivin表达对软骨多糖诱导乳腺癌细胞凋亡的增敏作用

目的:研究靶向抑制survivin表达对软骨多糖诱导乳腺癌MCF-7细胞凋亡的影响.方法:将survivin-siRNA转染乳腺癌MCF-7细胞.用定量PCR和Western-blotting检测转染后细胞内survivin基因表达水平,流式细胞仪和Hochest染色检测细胞凋亡的改变.结果:软骨多糖可抑制MCF-7细胞的生长,其生长抑制率与药物浓度和作用时间呈依赖关系;软骨多糖作用MCF-7细胞后,survivin表达降低;转染survivin-siRNA能促进软骨多糖诱导MCF-7细胞凋亡.结论:靶向抑制survivin表达对软骨多糖诱导乳腺癌细胞凋亡具有增敏作用.     

水稻PAL基因的全基因组分析及胁迫表达研究

苯丙氨酸酶(phenylalanine enzyme,PAL)是催化苯丙烷次级代谢过程中的重要限速酶,对植物生长发育意义重大。为进一步探讨水稻OsPAL基因的功能,利用生物信息学的方法,在水稻全基因组水平上对OsPAL基因家族进行了进化树、基因结构、染色体定位等方面的分析。数据表明,水稻基因组中共存在9个PAL基因,命名为OsPAL1~Os PAL9,编码681~719个氨基酸,都含有一个保守性很高的Lyase aromatic结构域,集中分布于第2、4、5、11和12号染色体上。进化树的分析表明,9个Os PAL基因可分为三类亚家族:Ⅰ类(Os PAL2-4,OsPAL6-7),Ⅱ类(OsPAL8-9)和Ⅲ类(OsPAL1,OsPAL5),3类比较明显的区别是蛋白N端的前30个氨基酸。荧光定量q RT-PCR分析表明,除Os PAL8外,其它8个基因的表达至少受干旱、低温、Na Cl和ABA等4种胁迫中的一种响应。     

青海大通典型林分冠层结构与林下植被物种多样性关系研究

为探究青海高寒山区典型林分冠层结构与林内光环境中维持林下植被物种多样性稳定的关键因素,该研究以青海大通县青海云杉林(Ⅰ)、青杨林(Ⅱ)、华北落叶松-青海云杉混交林(Ⅲ)、青杨-白桦混交林(Ⅳ)和白桦-青海云杉混交林(Ⅴ)5种典型人工林分为研究对象,运用冠层分析仪采集数据,并结合实地调查,研究冠层结构与林内光环境特征及其对林下植被的影响。结果表明:(1)林分Ⅰ、Ⅲ的林冠开度显著低于林分Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ(P0.05),各林分叶面积指数大小顺序为ⅢⅠⅡⅤⅣ,总体表现为阔叶林的林冠开度大于针叶林,但其叶面积指数小于针叶林;林分Ⅱ、Ⅳ的直射辐射、散射辐射及总辐射均显著高于林分Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ(P0.05),其中林下总辐射与散射辐射表现为ⅡⅣⅤⅠⅢ,直射辐射为ⅡⅣⅠⅢⅤ;林分Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ的消光系数均显著高于Ⅰ、Ⅲ,总体上均表现为阔叶林针叶林。(2)相关分析结果表明,林冠开度与林下光照指标呈极显著正相关关系(P0.01),叶面积指数与林下光照指标呈极显著负相关关系(P0.01),且其对林下散射辐射的控制能力最强;典型相关分析表明,纯林的林冠开度对冠层结构的贡献和解释能力较叶面积指数和平均叶倾角大,混交林的叶面积指数对林下光照的影响大于纯林。(3)混交林的林下物种多样性指数(H)及丰富度指数(P)均高于纯林;林下草本层物种多样性指数(H)及丰富度指数(P)与林冠开度及林下光辐射呈显著正相关关系,与叶面积指数呈显著负相关关系(P0.05);物种均匀度(J_(sw))与平均叶倾角呈极显著负相关关系(P0.01),与林下散射辐射呈显著正相关关系(P0.05)。研究认为,在人工纯林改造和结构调整中,对乔木层适当补植伴生树种,并逐步调整为多树种混交林,增加冠层结构和林下光照异质性,将更有利于林下植被物种多样性的维持。     

青藏高原东北缘黄土区典型立地人工林分土壤水分特性研究

为探讨青藏高原东北缘黄土区典型立地人工林分的土壤水分特性及耗水特性,本研究以青海云杉林地和祁连圆柏林地作为研究对象,对其土壤持水特性、土壤渗透特性、土壤水分动态和土壤耗水特性进行综合分析。研究结果表明:(1)在相同土壤水吸力作用下,青海云杉林地的持水性比祁连圆柏好,荒草地的持水性比林地差。(2)青海云杉林地的土壤渗透性总体优于祁连圆柏,荒草地的土壤渗透性最差。相同坡向,上坡位的土壤渗透性小于下坡位。(3)青海云杉林地土壤水分条件总体优于祁连圆柏,而荒草地土壤水分条件优于林地;半阴坡林地土壤含水量随坡位由上至下逐渐升高。(4)生长季期间,青海云杉林地平均耗水量大于祁连圆柏,而荒草地耗水量远小于林地。综上,青海云杉林地的土壤水分特性整体优于祁连圆柏林地,且二者的土壤水分状况都比较好,并未出现土壤干层、土壤水分过度消耗等现象,青海云杉和祁连圆柏在研究区的配置是合理的,可以作为当地的水源涵养树种。     

蝴蝶对全球气候变化响应的研究综述

全球气候变化以及生物对其响应已引起人们的广泛关注。在众多生物中,蝴蝶被公认为是对全球气候变化最敏感的指示物种之一。已有大量的研究结果表明,蝴蝶类群已经在地理分布范围、生活史特性以及生物多样性变化等方面对全球气候变化作出了响应。根据全球范围内蝴蝶类群对气候变化响应的研究资料,尤其是欧美一些长期监测的研究成果,综述了蝴蝶类群在物种分布格局、物候、繁殖、形态特征变化、种群动态以及物种多样性变化等方面对气候变化的响应特征,认为温度升高和极端天气是导致蝴蝶物种分布格局和种群动态变化的主要因素。在此基础上,展望了我国开展蝴蝶类群对气候变化响应方面研究的未来发展趋势。     

黑河中游主要农作物灌溉制度优化

科学的灌溉制度是干旱半干旱地区农业生产的重要保障。黑河位于西北干旱区,是我国第二大内陆河,且当地中游农业灌溉和下游生态需水矛盾十分突出。利用DSSAT （Decision Support for Agro-technology Transfer）模型模拟了黑河中游地区玉米、小麦、油菜、马铃薯的生长情况,对比分析了四种作物生育期内需水量变化与当地降水条件、现行灌溉制度之间的差异。通过设置灌溉组合探究了四种作物最适宜的灌溉制度,并计算了优化灌溉制度下的节水潜力。结果表明：DSSAT模型通过参数校正与验证后,对四种作物生长过程模拟性能较好,产量标准化均方根误差（nRMSE）均低于15.0%,决定系数（R²）均达到0.65以上。缺水量模拟结果表明,四种作物生长季平均水分亏缺介于122.5-367.0 mm。通过调整灌溉制度,可使玉米、小麦、油菜、马铃薯的水分利用效率分别提高54.8%、25.0%、18.3%和51.3%,且产量变幅均低于5.0%,实现了高产节水的目的。在研究区实施最优灌溉制度,中游农业灌区每年可以节省8.1×10⁸ m³的水资源量,用于支持下游生态保护。     

云南文山健康三七种植年限对根际微生物群落的影响

【背景】三七的连作障碍与微生物区系失衡有一定关联,了解种植年限对三七微生物区系的影响,判断根际微生物区系是否失衡,对三七连作障碍的防治具有重要意义。【目的】探究文山不同种植年限健康三七根际土壤细菌和真菌群落结构、多样性差异,以及与种植年限之间的关联,为后续缓解三七连作障碍提供理论依据。【方法】采集一年生、二年生和三年生健康三七根际土壤,采用16S rRNA基因和ITS序列进行高通量测序。对测序结果进行分析,比较一年生、二年生和三年生健康三七根际土壤细菌和真菌的多样性和群落分布规律及与种植年限的关联。【结果】一年生健康三七根际细菌和真菌群落的α指数均显著高于二年生和三年生。通过β多样性分析发现,一年生健康三七根际土壤中真菌群落结构与其他年限的真菌群落结构有较大差异。相关性分析结果表明,真菌的均匀度和香农指数与种植年限呈现显著的负相关性,其余指数不显著相关。三七根际丰富度前三的门和属,除Acidobacteria和Aquicella丰富度随着三七种植年限的增加而显著增加外,其余群落丰度都与种植年限呈负相关。细菌中Bacteroidetes、Proteobacteria和真菌中Ascomycota、Basidiomycota、Chytridiomycota的丰富度随着种植年限增加而降低。在属水平上,细菌中Opitutus和真菌中Mortierella、Clitopilus、Pholiota的丰富度随着三七种植年限的增加而降低。在二年生三七根际土壤中病原真菌Alternaria、Cylindrocarpon、Fusarium和Pestalotiopsis的丰富度低于一年生和三年生,而有益真菌Mucor和Bacillus的丰富度却呈相反趋势。同时,有益细菌Flavobacterium和有益真菌Myxocephala、Aspergillus的丰富度随着种植年限的增加呈下降趋势。【结论】三七种植年限的增加,会引起三七根际微生物区系失衡,增加根际病原真菌属的丰度,同时降低一些有益真菌属的丰度。     

黄土半干旱区刺槐和侧柏林地土壤水分有效性及生产力分级研究

采用LI-6200型植物光合测定系统和LI-1600型稳态气孔计,对黄土半干旱区刺槐、侧柏的净光合速率、羧化效率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度、气孔阻力、胞间CO2浓度和气孔限制值与土壤含水量的关系进行研究;并对林地土壤水分有效性及生产力进行分级与评价．结果表明,刺槐与侧柏林地土壤含水量分别在4．5％和4．0％以下为“无效水”;土壤含水量在4．5％～10．0％和4．0％～8．5％阈值内属于“低产低效水”;在10．0％～13．5％和85％～11．0％阈值内为“中产高效水”;在13．5％～17．0％和11．0％～16．0％阈值内属于“高产中效水”;在17．0％～19．0％和16．0％～19．0％阈值内为“中产低效水”;土壤含水量在19．0％以上也属于“低产低效水”。     

南京市城乡公路蜀桧叶片中金属元素和氮、硫含量分析

通过对南京市城乡公路(城市干线、绕城公路和城郊公路)和相对清洁对照点植物园环境中土壤和蜀桧叶片中金属元素和N、S含量的测定,研究了环境元素在土壤植物大气之间的转移.结果表明,在城市干线、绕城公路和城郊公路环境中生长的蜀桧叶片中,10种金属元素中有Al、Fe、Mo、Zn、Cd、Pb、As和Cr含量明显超过对照点,其中尤以Al、Fe、Mo和Zn最显著.公路环境蜀桧叶片中,Fe、Zn和As在土壤植物间的相关性显著,说明蜀桧可能是Fe、Zn和As的良好指示植物;蜀桧叶片中Al、Mo、Cu、Pb、Cd和Cr在土壤植物间相关性不显著,说明公路环境中其含量较高可能是受大气污染的影响.城市干线和绕城公路蜀桧叶片中的N和S含量高于对照点,而城郊公路则接近对照.相关分析表明,公路土壤含N量在土壤植物间呈负相关,低于对照,含S量在土壤植物间呈正相关,高于对照.因此,公路环境蜀桧叶片中较高的N含量可能是汽车尾气排放的NOx影响的结果,而较高的S含量则主要来自土壤.