基于MaxEnt模型的延河流域草本植物适生分布与功能性状分析

明确延河流域常见草本植物的潜在适生区分布,是植被恢复工作持续推进的基础。本研究收集了延河流域8种常见草本植物的地理分布信息和13个环境变量,采用MaxEnt和ArcGIS模拟了延河流域常见草本植物在当前气候下的潜在适生性分布,进而研究这8种不同草本植物适生性分布与功能性状变异特征之间的相关关系。研究结果显示：根据物种-性状排序图的分布格局判断,本研究选择的七个功能性状在植物所属科之间发生了明显趋异分化现象,在PC1右侧为禾本科植物,PC1左侧为菊科、豆科和唇形科植物。对物种适生性分布模拟结果表明,达乌里胡枝子在研究区内的适生性最高,百里香的适生性最低,表明达乌里胡枝子比其他常见草本物种更适合被选择为该流域的植被恢复的先锋物种。在功能性状变异特征相关性分析中,物种适生区大小与比叶面积变异系数呈显著正相关,与其他植物功能性状变异特征不显著。因此,比叶面积的变异系数更适合作为指示延河流域草本植物适生区大小的性状。     

氮沉降背景下土壤微生物对入侵植物乌桕叶绿素荧光特征的影响

植物入侵会造成入侵地生态系统功能和稳定性的破坏。与原产地种源相比,入侵种源植物在生理学特性方面有所不同,使其在资源利用和抵抗环境胁迫具有较强的竞争优势。叶绿素荧光特性与植物光合作用效率密切相关,对植物生长具有重要作用。氮沉降加剧是全球变化的一个重要因子,土壤微生物对植物吸收利用土壤养分至关重要。通过施用细菌抑制剂（链霉素）和真菌抑制剂（扑海因）选择性抑制的土壤微生物活性,开展乌桕盆栽实验,在模拟氮沉降背景下,研究不同微生物群落如何影响入侵乌桕叶绿素荧光特性,有助于理解入侵植物的进化特征和入侵机制,为有效防控入侵植物并降低其对生态系统危害提供理论依据。以原产地地和入侵地两个种源乌桕（Triadica sebifera）为研究对象,在氮沉降条件下,通过调控土壤细菌和真菌,探讨两个种源乌桕叶绿素荧光参数差异。结果显示：氮沉降显著增加乌桕相对叶绿素含量（SPAD）、光系统II的最大量子产率（F_v/F_m）、非光化学猝灭（NPQ）和半饱和光强（I_k）。入侵种源乌桕比原产地具有较低SPAD。氮沉降与细菌抑制剂共同作用显著增强了F_v/F_m、NPQ和I_k,显著减弱了光能利用率（α）和SPAD。细菌抑制剂减缓了本地种源乌桕α,真菌抑制剂促进本地种源乌桕I_k,抑制入侵种源乌桕I_k,细菌和真菌抑制剂可显著降低原产地乌桕α。氮沉降与生物抑制剂可显著作用于乌桕叶片SPAD。氮沉降、土壤微生物和不同乌桕种源可共同作用于光系统Ⅱ实际光合量子产率Y（Ⅱ）,α和潜在最大相对电子传递速率（ETR_max）。因此,氮沉降与生物抑制剂对乌桕叶绿素荧光特性具有协同作用,入侵种源乌桕对土壤微生物控制的响应不明显,在微生物控制条件下依然具有较强的适应能力,因而具有较强的入侵能力。     

遮荫对青桐幼苗生长性状与化学计量特征的影响

营养元素含量及化学计量比可反映植物器官营养元素的分配及互作关系,亦可反映其营养利用效率及生长环境的养分限制状况.以青桐(Firmiana platanifolia)幼苗为材料,分析4种不同光强(全光照,50％、75％和95％遮荫)对青桐幼苗生长,C、N、P、K含量及其化学计量特征的影响.结果 表明:遮荫对青桐幼苗的生长...     

1989—2019年西北地区干燥度指数时空变化及其对气候因子的响应

基于西北地区143个气象站点的气象数据,采用FAO-56 Penman-Monteith公式计算潜在蒸发量,并结合降水量计算西北地区1989—2019年干燥度指数(AI),采用Mann-Kendall趋势分析、小波分析、偏微分方程等方法来揭示其变化趋势、变化周期和气候因子对AI的贡献率。结果表明: 1989—2019年,西北地区AI整体呈不显著的减小趋势,其中,青海呈显著减小趋势,新疆呈不显著的上升趋势;研究区AI在2010年发生了突变,AI变化存在1个17年的主周期。西北地区AI呈现出由东南部向中部、西北部向中部增加的空间格局。西北地区AI变化的倾向率为-1.267·(10 a)^-1,其中,甘肃、宁夏、陕西、青海和新疆AI变化的倾向率分别为-1.17、-0.41、-0.49、-1.77和-2.73·(10 a)^-1。青海小灶火、新疆库尔勒、阿克苏和吐鲁番地区干旱风险发生的可能性较高。降水量和实际水汽压是影响甘肃、宁夏、青海、陕西AI变化的主要气侯因子,影响新疆AI变化的主要气侯因子为潜在蒸散、太阳辐射和平均气温。     

全球变化格局下重要传粉昆虫大蜜蜂的潜在适生区变化

【目的】当前全球气候变化、土地利用改变、人类活动加剧等正威胁着传粉昆虫的多样性及分布;蜜蜂是生态系统中重要的传粉昆虫类群,对气候、环境变化响应敏感。本研究以重要的传粉昆虫大蜜蜂Apis dorsata为对象,探讨全球变化格局下其潜在适生区变化以及影响其分布的关键因子。【方法】通过文献、馆藏和野外调查系统收集了全球范围内大蜜蜂的物种分布数据,使用13个环境变量通过MaxEnt模型模拟了大蜜蜂当前的潜在适生区;使用9个气候变量并结合公共地球系统模型(CCSM4)模拟了大蜜蜂过去、当前和未来的潜在适生区。【结果】AUC比率显示MaxEnt模型对大蜜蜂的潜在适生区模拟具有较高的准确性,模拟结果表明大蜜蜂的中高潜在适生区主要分布在南亚和东南亚湿润的热带雨林、热带季节性雨林和低地雨林。人类影响、温度季节性变化、等温性、最冷季均温和海拔是影响大蜜蜂潜在适生区的5个最主要因子;在人类影响下大蜜蜂的潜在适生区向山区和连片的湿润常绿森林区收缩,中高潜在适生区显著减少且呈破碎化趋势。基于9个气候变量和CCSM4气候模型对过去、当前和未来的模拟结果显示：在过去的末次冰盛期,东南亚地区可能是大蜜蜂的避难所;在未来,广布于热带地区的大蜜蜂适生区与当前的相近,且部分地区适生指数升高。【结论】基于气候的模拟结果显示大蜜蜂能积极应对未来气候变暖,但随人类活动的加剧及全球气候变化,大蜜蜂仍然面临较大的威胁,需要加强其在南亚和东南亚的中高潜在适生区的重视和保护。     

一株耐受低pH、高浓度硒菌株的筛选鉴定及两阶段pH调控高效除硒的研究

通过酸性含硒平板和摇瓶筛选出一株对低pH、高浓度硒有很好耐受性的菌株Y1,通过菌落形态特征分析和26S rDNA测序,鉴定该菌株为Pichia kudriavzevii,多抗性实验结果显示该菌是一株多重耐受性毕赤酵母。通过摇瓶实验研究了温度、接种量、摇床转速、pH对菌株除硒性能的影响,结果显示当温度为25℃,接种量为12%(v/v),摇床转速为250 r/min,pH为3.0时,菌株对硒的去除率最高为58.3%。基于不同pH发酵过程中菌体生物量及富硒量的不同表现:pH 3.0时生物量最高,pH 5.0时富硒量最高,提出两阶段pH调控策略:发酵0 h~14 h将pH控制在3.0,14 h~28 h将pH控制在5.0,最终除硒率可达78.6%,分别比pH恒定在3.0及5.0条件下提高了15.4%和21.7%。     

播娘蒿种子脂肪油组分的GC-MS分析

播娘蒿[Descurainia sophia（L．）Webb ex Prantl]为十字花科（Cruciferae）播娘蒿属（Descuainia Webb et Berth）1～2年生草本植物,其成熟的种子俗称南葶苈子,为临床常用中药材。葶苈子味辛、苦、大寒,具泻肺降气、祛痰平喘、行水消肿之功效。用于痰涎壅肺、喘咳痰多、胸肋胀满、胸腹水肿、小便不利、肺原性心脏病水肿等症。     

蒙古冰草Lhcb1基因克隆及干旱胁迫下的表达分析

利用同源序列从蒙古冰草(Agropyron mongolicum Keng)克隆得到1个光合作用叶绿体结合a/b基因,命名为MwLhcb1。MwLhcb1基因cDNA全长1 138bp,包含801bp开放阅读框,编码267个氨基酸,蛋白分子量为28.21kD,等电点4.92。该蛋白二级结构中具有Lhcb基因家族的保守结构域。MwLhcb1蛋白氨基酸序列与其他物种同类蛋白相似性均在87%以上,其中与小麦同类蛋白相似性程度最高达99%。实时荧光定量PCR结果显示,MwLhcb1基因主要在茎叶中表达,在根中表达量极少,干旱胁迫影响MwLhcb1基因表达。该研究结果为进一步研究MwLHcb1在蒙古冰草光合作用与抗旱性中的功能奠定了基础,并从基因遗传进化角度证实了蒙古冰草是小麦野生近缘种的观点,从而提出蒙古冰草是小麦抗性改良的理想基因供体。     

氯化钠胁迫下嫁接黄瓜叶片SOD和CAT mRNA基因表达及其活性

研究了NaCl胁迫下嫁接和自根黄瓜叶片Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和CAT mRNA的表达与其酶活性变化及其MDA含量和电解质渗漏率变化.结果表明：在NaCl胁迫条件下,嫁接黄瓜叶片Cu/Zn-SOD mRNA、Mn-SOD mRNA和CAT mRNA的相对表达量均高于自根黄瓜,SOD、Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和CAT活性也均高于自根黄瓜,说明与自根黄瓜相比,嫁接黄瓜叶片较高的Cu/Zn-SOD mRNA、Mn-SOD mRNA和CAT mRNA相对表达量是其维持较高Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和CAT活性的重要原因;随着NaCl胁迫时间的延长,嫁接和自根黄瓜叶片Cu/Zn-SOD- mRNA、Mn-SOD mRNA和CAT mRNA的相对表达量均呈上升趋势,但其酶活性变化并不完全一致,说明还有其他因素参与相关酶活性的调控;嫁接黄瓜叶片MDA含量和电解质渗漏率均低于自根黄瓜,说明嫁接黄瓜具有较高的活性氧清除系统,可以减少活性氧物质的危害,提高其耐盐性.     

遗传背景对小鼠四倍体胚胎发育的影响

不同遗传背景的小鼠2-细胞期胚胎经过电融合后,胚胎的融合效率和四倍体胚胎的发育能力存在着一定的差异。本试验采用C57(C57×C57)、ICR(ICR×ICR)、BALB/c(BALB/c×BALB/c)、B6D2F2(B6D2F1×B6D2F1)、B6C3D2F2(B6C3F1×B6D2F1)品系的二倍体2-细胞期胚胎在相同的条件下经过电融合处理,结果表明:小鼠四倍体胚胎的获得效率受小鼠遗传背景的影响,远交系小鼠胚胎B6D2F2和B6C3D2F2的融合率显著高于近交系C57,ICR和BALB/c(P<0.05);四倍体胚胎在体外的发育情况也受其遗传背景的影响,在桑椹胚发育率和囊胚发育率上B6D2F2和B6C3D2F2品系的四倍体胚胎都显著高于C57和BALB/c品系的四倍体胚胎(P<0.05);杂合和纯系遗传背景的小鼠四倍体胚胎囊胚细胞数目相比具有显著差异(P<0.05或P<0.01);不同遗传背景的小鼠四倍体胚胎着床率间不存在显著差异(P>0.05);杂合背景的小鼠四倍体胚胎得到5只发育至13.5dpc(dayspostcoitum,dpc)的胎儿,纯合背景的小鼠四倍体胚胎得到0只发育至11dpc的胎儿。