花粉管生长和极性引导的孢子体和配子体控制研究进展

双受精是被子植物特有的生殖方式,精细胞只有通过花粉管穿过花柱才能到达子房、胚珠受精。花粉管在母本组织中的生长和引导包括孢子体控制(sporophytic control)和配子体控制(gametophytic control)两个连续的过程,现已克隆出不同阶段花粉管生长和引导的基因,通过分析其表达调控揭示出花粉管生长和引导的分子机制。该文就近年来国内外有关花粉管生长和极性引导的调控机制研究进展进行综述,并对禾本科(Poaceae)和十字花科(Brassicaceae)植物花粉管引导的异同点进行了比较分析。     

钝叶柃不同性别花的花部形态与传粉特征比较

据有关资料记载,柃属(Eurya Thunb.)植物属于雌雄异株植物,目前仅在柃木(Eurya japonica Thunb.)中有过两性花的报道。近年的调查发现,钝叶柃(Eurya obtusifolia H.T.Chang)也有性别变异,存在两性花。在对其性别特征及功能研究的基础上,进一步跟踪了钝叶柃的开花和传粉过程,对不同性别花的花部形态和传粉特征进行了比较分析。在重庆市北碚区选取了4个样地,测定了花部形态、花朵朝向、花粉活力、柱头可授性、花粉对水的耐受性、单花花粉量和单花泌蜜体积等形态和传粉相关指标,并对其开花动态、传粉昆虫种类和昆虫传粉行为进行了仔细观察,还进行了套袋试验。结果发现钝叶柃不同性别花的花部形态和传粉特征既有一些共同点,又存在着明显差异,性别变异株则呈现出雌雄植株间的过渡特征。钝叶柃是一种花期短,花小而多,开花同步性高的植物,雌花和雄花色味相同。该植物的主要传粉方式为虫媒,主要传粉者为两种蜜蜂科昆虫,但风媒也在其传粉中起着一定作用。该植物不同性别花的主要差异有:1)雄花呈灯笼状,花瓣不反卷,雌花辐射状,花瓣反卷;2)雄花较雌花大;3)雄花倾向于垂直朝下,雌花倾向于斜向下朝向枝条末端;4)雌花寿命较雄花长。钝叶柃在开花和传粉上的许多特征都在一定程度上体现了其对雌雄异株性系统的适应。相应地,传粉者在不同性别植株上的行为也存在一定差异。钝叶柃不同性别花在形态上的差异是其周围各种生物因素及非生物因素共同作用的结果,其中传粉昆虫和雨水的选择可能在这些差异的塑造中起着重要作用。     

两种预测模型在地下水动态中的比较与应用

预测陕西洛惠渠灌区地下水动态变化情况,在综合分析了各种地下水动态研究方法的基础上,提出了基于支持向量机和改进的BP神经网络模型的灌区地下水动态预测方法,并在MATLAB中编制了相应的计算机程序,建立了相应的地下水动态预测模型。以灌区多年实例数据为学习样本和测试样本,比较了两种模型的地下水动态预测优劣性。研究表明,支持向量机模型和BP网络模型在样本训练学习过程中都具较高的模拟精度,而在样本学习阶段,支持向量机的预测精度明显优于BP网络,可以很好的描述地下水动态复杂的耦合关系。支持向量机方法切实可行,更加适合大型灌区地下水动态预测,是对传统地下水动态研究方法的补充与完善。     

模拟分类经营对小兴安岭林区森林生物量的影响

运用空间直观景观模型LANDIS 7.0 PRO,模拟了在当前采伐模式和无采伐两个预案下,小兴安岭林区森林生物量及主要树种生物量在2000—2200年间的动态。模拟结果如下:(1)无采伐预案下,森林生物量由最初的93.6 t/hm2逐渐升高,90a后达到最大值258 t/hm2,之后森林生物量在245 t/hm2上下小幅波动;(2)前100a采伐预案会明显降低森林生物量,与无采伐预案相比森林生物量最大可降低21.4 t/hm2,平均减少14.7 t/hm2;后100a采伐对森林生物量的影响逐渐减弱,森林生物量平均减少2.6 t/hm2;(3)当前采伐模式促进保护树种红松和紫椴生长,其生物量分别最大可提高9.0 t/hm2和0.53 t/hm2,占到无采伐预案生物量的56%和15%;(4)采伐预案对云冷杉生物量影响较小,主要降低先锋树种(白桦、山杨)和一些阔叶树种(枫桦、春榆)的生物量。研究结果表明现行采伐模式在未来100 a内会显著影响森林生物量,之后其影响逐渐减小,并且保护政策能提高所保护树种(红松、紫椴)的生物量,但要保持较高的总生物量,仍需要降低目前的采伐强度。     

山东省部分水岸带土壤重金属含量及污染评价

为了解山东省水岸带土壤重金属的含量特征和污染状况,于2010年9月—10月采集了39个水岸带土壤样品,分析了土壤中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg的含量以及土壤的pH值、粒度和有机质,采用单因子指数法、综合指数法和潜在生态危害指数法对水岸带土壤重金属污染进行了评价,并利用相关分析和聚类分析对其来源进行了初步的解析。结果表明：水岸带土壤的pH值为5.67—8.66,主要呈碱性;有机质的平均含量为9.39 g/kg,土壤粒度主要以砂粒和粉粒为主,其平均体积百分比分别为50.33%和38.48%,平均粒径为89.69 μm;Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg的平均含量为53.03 mg/kg、10.33 mg/kg、24.96 mg/kg、18.38 mg/kg、56.13 mg/kg、0.142 mg/kg、22.48 mg/kg和0.020 mg/kg。各水岸带土壤重金属的含量均符合《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准。以山东省土壤元素背景值为评价标准,水岸带土壤重金属总体表现为轻度污染和轻微生态风险,其中Cd和Hg是主要的污染因子,其对潜在生态危害指数的平均贡献率分别为46.8% 和33.6%。洙赵新河、廖河、门楼水库和东平湖水岸带土壤重金属污染及潜在生态危害明显高于其他水源地。源解析的结果表明：水岸带土壤重金属的含量受自然源和人为源的双重影响,人为源主要包括地表径流、工业废气、垃圾和交通运输等。     

桂江流域附生硅藻群落特征及影响因素

研究了桂江流域水质、土地利用、地理因素对河流附生硅藻群落的影响。结果显示,桂江流域电导率(Conductivity,Cond.)由下游至源头呈降低趋势,其它水质参数变化趋势不明显。主成分分析(Principle Component Analysis,PCA)显示前两个主成分共解释了56.2%的水质特征,第一轴反映了氨氮(NH4-N)、硝氮(NO3-N)、总氮(Total Nitrogen,TN)的变化梯度,第二轴反映了水温(WT)、pH、Cond.、溶解氧(Dissolve Oxygen,DO)的变化梯度。桂江流域硅藻特定污染敏感指数(Specific PolluoSensitivity Index,IPS)和硅藻生物指数(Biological Diatom Index,IBD)下游低于源头,差异不显著,与多项水质、土地利用以及地理因子呈线性显著相关。24个样地共发现112种硅藻,丰富度大于5%的37种,丰富度最大的几个种类依次为Achnanthidium minutissimum,A.pusilla,A.tropica,Cymbella laevis。对应分析(Corresponding Analysis,CA)显示桂江流域存在3个差异较大的硅藻群落,流域下游以Nitzschia recta为优势种,A.lanceolata、Amphora montan、Planothidium frequentissimum在中下游丰度较高,上游区域种类较多。典型相关分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)排序前两轴解释了硅藻群落变异程度的28.60%,CCA排序轴1与水质(Cond.、WT、NH4-N、NO3-N、TN)和土地利用(城市面积、农田面积、植被覆盖)显著负相关,与地理因素(流域面积、海拔、坡度)显著正相关,第二轴与浊度(NTU)显著正相关(P<0.05)。偏典型相关分析(Partial CCAAnalyses)显示,土地利用、地理因子、水质分别解释了桂江流域硅藻群落变异的7.20%,17.50%,48.50%。结果表明,桂江流域附生硅藻群落结构是水质、地理因子和土地利用共同作用的结果,水质起决定性作用,电导和不同形态的氮是影响附生硅藻群落结构的主要水质因素。     

重庆市蝴蝶多样性环境健康指示作用和环境监测评价体系构建

在重庆市生态功能区蝴蝶多样性参数研究的基础上,进行区系相似性分析;选取22个蝴蝶多样性参数和5项主要环境因子指标,进行回归和主成分分析,进而探讨监测指标、监测种类和类群的选取与评价体系的建立。分析结果表明:当进行区域级的监测时,在22个指标中,种、科、属的多样性指数和均匀度指数可以忽略;5项环境指标中,人口压力(X22)因子重于面积比例(X18)、人口密度(X19)、林地比例(X20)、土地载有量(X21)等4项因子。选出物种数(X1),蝴蝶属(X2)、科级(X3)单元的多少,种类优势度(X9),各数量等级的物种数贡献率(X10—X13),人口压力(X22)及4个主成分的综合得分等10个因子,作为重庆市生态功能区环境健康状况的10个评价指标;和24个蝴蝶监测种类,12个蝴蝶监测类群一起,探讨评价方法,共同构筑了重庆市生态功能区环境监测评价体系。在此基础上,对各功能区环境健康状况的评价表明,功能区1的环境健康评价为非常健康,5、9、10区为健康功能区;2、3、6、7、14区为亚健康功能区;不健康功能区是4、8、11、12、13区。功能区13、14是城市化区域,它们的分值在14个区中,居第十二位和第七位,不是最低的,这表明城镇化与环境质量并不完全是因果关系,即通过绿化和环境保护,城镇环境是可能得到很好改善的。期望此监测评价体系在实践中进一步完善。     

莫莫格湿地芦苇对水盐变化的生理生态响应

认识湿地植物对不同水盐环境的生理生态响应特征和规律,是确定湿地生态需水阈值的关键,为湿地生态需水量计算及生态恢复提供科学依据.通过对莫莫格湿地水盐环境因子与芦苇生理生态特征指标进行调查研究,并利用国际通用植被数量分析软件CANOCO4.5对其关系进行了冗余度分析(RDA).结果表明:湿地水深、Na+,HCO(3)含量3个环境因子组合对芦苇生理生态特征变异的解释量达到54.7％,说明这3个变量是影响芦苇生理生态特征变异的重要因子,水深是关键驱动因子.水深与芦苇株高、生物量、叶绿素含量、最大光化学效率Fv/FM以及光化学性能指数PIABS成显著正相关,随着水深的增加,芦苇株高、生物量以及叶绿素含量等逐渐增加.Na+含量、HCO(3)含量与芦苇生理生态特征的相关性没有达到显著水平.因此,中轻度盐碱湿地生态恢复需要重点考虑水深条件对湿地生态的影响,其次是水质( Na+/HCO(3))因素的影响作用,确保适宜生态水位,满足生态恢复需要.     

中国中东部平原亚热带湿润区湖泊营养物生态分区

湖泊营养物生态分区是实现湖泊分区控制的前提和基础。以中国中东部平原亚热带湿润区为案例区,根据区域特点,从自然地理要素、生态系统和人类活动三方面建立指标体系,对各指标进行归一化得到各指标数据的分值;采用AHP方法确定各指标的权重值,结合各指标分值计算栅格尺度上湖泊营养物生态分区综合评价分值;根据研究区域DEM数据划分小流域,将栅格尺度的湖泊营养物生态分区综合评价分值投影到小流域尺度上,采用双约束空间聚类算法对小流域尺度上湖泊营养物生态分区评价分值进行聚类得到湖泊营养物生态分区结果。结果表明:(1)AHP可以用来确定复杂指标体系中各指标的权重,适合用于确定湖泊营养物生态分区指标体系中各指标的权重;(2)采用双约束空间聚类进行湖泊营养物生态分区,保证了分区结果在空间上的连续性和评价分值上的接近性;(3)根据自然地理条件、土地利用和人类活动强度的不同,可以将中东部平原亚热带湿润区划分为长江中下游平原湖区、湘赣平原丘陵湖区、湘渝山地湖区、四川盆地湖区、川西—大巴山山地湖区5个营养物生态区。     

中国菊科兔儿风属一新分布种

报道了分布于江苏省连云港市云台山的菊科(Compositae)兔儿风属(Ainsliaea Miller)一新分布种龟甲兔儿风(Ainsliaea apiculata Sch.-Bip.),系国内首次报道。