产业生态系统新型定量研究方法综述

产业生态系统研究已成为当今学术界、产业界的研究重点和热点,对于充分利用资源、减轻环境压力、改造升级传统产业都具有不可估量的科学指导意义。目前,国内外对产业生态系统的研究定性较多,包括概念,特点,建设原则和经营理念的描述,而定量较少。然而,产业生态系统在发展当中也出现了大量的实际问题,急需加强对其定量研究,从而发现、提高和改进产业生态系统的结构及效率,增强可持续性。从近些年生态学的先进理论成果入手探讨了定量研究产业生态系统的一些方法——能值、(火用)、生态足迹和生态信息的方法。对这些方法的理论基础、发展历程、实践应用和适用特点依次进行了详细的梳理和归纳,并基于3个基本原则(生态维度和经济维度的整合,系统长期的恢复力,系统的广度和强度性质)对各个方法进行了综合比较分析,旨在为产业生态系统研究提供方向和理论指导。     

昆虫中肠围食膜蛋白研究进展

围食膜是大多数昆虫中肠内壁附着的一层起润滑和保护作用的半透性粘膜, 按其形成方式不同分为Ⅰ型围食膜和Ⅱ型围食膜。围食膜主要由几丁质和蛋白质构成, 其中蛋白质对于维持围食膜的致密结构至关重要, 对围食膜蛋白的破坏可能会对昆虫的正常生长发育造成干扰, 甚至会导致低龄幼虫的死亡。本文介绍了围食膜的组成与结构, 阐述了昆虫围食膜蛋白研究的新发现、并依据结构特征对它们进行了分类, 总结了以围食膜蛋白为新靶标的害虫防治的可能途径, 讨论了当前围食膜蛋白研究的不足, 最后展望了今后围食膜蛋白研究的发展方向。     

长岛自然保护区生态系统维护的条件价值评估

长岛自然保护区是典型的海岛自然保护区,迅速发展的捕捞业、养殖业和旅游业不可避免地引起环境污染和资源过度利用等问题,使长岛生态系统可持续发展面临严峻挑战。采用支付卡式的条件价值法,调查并估算了2013年居民和游客对维护长岛自然保护区生态系统的支付意愿,并与2008年的研究结果比较以检验条件价值法的可靠性。结果显示,2013年居民和游客人均最大支付意愿分别为203.77和257.26元/a,分别比2008年增长了7.9%和21.7%。两次支付意愿调查结果的相同点在于居民或游客对各个投标额愿意支付的人数比例在不同年份分布趋势基本一致,不同点在于愿意支付的人数比例明显增加。前者体现在居民对各个投标额的选择比较集中,而游客的选择比较分散;后者表现为居民和游客愿意支付的人数比例增长率分别为20.5%和19.1%。结果表明,采用条件价值法评估长岛自然保护区居民和游客对生态系统维护的支付意愿结果可靠,其评估结果主要受经济收入和环境保护意识的影响。因此,当地政府应在发展经济的基础上,加强对生态环境保护的宣传和教育。     

不同密度红桦幼苗苗冠结构与竞争对CO2浓度升高的响应

研究了两个种植密度下,红桦 (Betula albosinensis)苗冠结构特征对CO₂浓度的响应,在此基础上探讨了CO₂浓度升高对植物竞争压力的影响。结果表明,冠幅、冠高、苗冠表面积和苗冠体积均受CO₂浓度升高的影响而增加,但是受密度增加的影响而降低。CO₂浓度升高对苗冠的促进效应在低密度条件下大于高密度处理,高密度条件下苗冠基本特征部分地受到CO₂浓度升高的促进作用;升高种植密度的效应则在高CO₂浓度条件下大于现行CO₂浓度处理。高CO₂浓度和高密度条件下,LDcpa（单位苗冠投影面积叶片数）、LDcv（单位苗冠体积叶片数） 和苗冠底部枝条的枝角均低于相应的现行CO₂浓度处理和低密度处理,这主要是由于冠幅和冠高的快速生长所造成的。升高CO₂浓度对枝条长度的影响与枝条在主茎上所处位置有关。总之,升高CO₂浓度有利于降低增加种植密度对苗冠所带来的负效应,而增加种植密度降低了升高CO₂浓度的正效应。LDcpa和LDcv的降低表明,红桦在升高CO₂浓度和种植密度的条件下,会作出积极的响应,从而缓解由于生长的增加所带来的竞争压力的增加。     

铜绿假单胞菌新基因PA0058插入失活对氨基糖苷类抗生素耐药性的影响

【目的】铜绿假单胞菌是一种重要的条件致病菌,临床上常引起难治性和顽固性感染,随着各种抗生素的广泛使用,该菌对多种抗生素呈现耐药性,研究其耐药性机理有着重要意义。【方法】以一株临床分离株Pseudomonas aeruginosa PA68作为出发菌株,应用人工Mu转座技术构建突变文库并从中筛选得到一株对链霉素抗性明显增强的菌株M122,并对突变株M122进行测序分析及表型检测。通过Southern杂交实验证实转座子是否为单拷贝插入,对突变株M122的基因表达谱与野生型PA68菌株进行对比分析。【结果】确定了Mu转座子在M122基因组上为单拷贝插入,插入位点为基因PA0058的第214 bp处。对M122进行表型检测,发现其对多种氨基糖苷类抗生素的耐药性均得到增强,通过转入携带完整基因PA0058的表达质粒可以使突变株M122的耐药性有所降低,利用同源重组的方法,在模式菌株P.aeruginosa PAK中进行PA0058基因敲除,得到的敲除株具有链霉素耐药性升高的表型。基因PA0058的缺失引起多种基因表达水平改变,尤其是katB、ahpC、ahpF等抗氧化酶基因转录表达显著增高。【结论】首次发现铜绿假单胞菌PA0058基因的插入失活提高了细菌对氨基糖苷类抗生素的耐药性,且导致突变株M122中抗氧化酶基因转录表达水平的上调。     

红火蚁对我国一些生物潜在影响的初步分析

通过分析国际上对红火蚁影响生境中其他生物的研究成果,认为红火蚁主要通过以下3种方式危害其他生物:(1)攻击、捕食刚孵化的地栖性卵生动物个体,或者以群体力量捕食昆虫幼虫、成虫等;(2)竞争有限的食物资源,导致其他物种因为缺乏足够食物供给而种群数量减少甚至灭绝;(3)通过叮咬而使得某些动物存活率降低,改变生境,甚至弃巢外逃,或者因为受攻击活动量加大而增加被捕食的几率。同时初步分析在《国家重点保护野生动物名录》中列举的379种野生动物名录中,有22种鸟类(占9.6%)、1种两栖类(占14%)、所有的18种爬行类(占100%)可能因为红火蚁的入侵导致种群数量下降甚至灭绝。     

科尔沁沙地刺榆群落的结构特征

对科尔沁沙地刺榆（Hemiptelea davidii）群落的种类组成及其生态类型结构进行了调查.结果表明：研究区刺榆林不存在灌木层;其乔木层可划分为2个亚层,上、下层高度分别为4.05~7.86和2.05~3.20 m;林下共有32种草本植物,隶属13科27属,以禾本科、豆科和菊科为主;研究区有11个植被分布区型,其中,蒙古-东北-兴安-华北分布区型种类最多（34.38%）,其次为东北-华北分布区型（12.5%）.在3个水分生态类型中,中生植物最多,占59.37%,中旱生类型和旱生类型分别占25%和15.63%.在6个生活型中,地面芽植物最多（31.25%）. 刺榆群落具有温带草原的典型生活型特征.     

氮素对日光温室独本菊品种‘神马’干物质分配影响的模拟

 为定量研究氮素对日光温室独本菊(Dendranthema morifolium)干物质分配的影响, 该研究以独本菊品种‘神马’为试验材料, 于2005年10月～2006年7月在北京日光温室内进行了不同定植期和不同氮素水平的栽培试验, 以生理辐热积为发育尺度, 定量分析了氮素对独本菊品种‘神马’干物质分配指数动态的影响, 建立了氮素对日光温室独本菊品种‘神马’干物质分配影响的模拟模型, 并用与建立模型相独立的数据对模型进行了检验。结果表明, 独本菊品种‘神马’叶片累积氮含量最大值出现在现蕾期, 现蕾期叶片累积氮含量适宜值为1.62 g•m^–2。模型对日光温室独本菊品种‘神马’各器官干重预测结果较好, 茎、叶和花干重的预测值与实测值之间基于1:1线的决定系数分别为0.94、0.97和0.94, 相对预测误差分别为10.3%、5.76%和4.02%。该研究建立的模型可以根据温室内的气温、太阳辐射、日长和现蕾期叶片累积氮含量预测日光温室独本菊品种‘神马’各个器官干重随生育时期的动态变化, 从而为日光温室独本菊品种‘神马’生产中氮素的优化管理提供决策支持。     

禾本科植物叶片表皮气孔观察的样品制备方法改良

对现有的禾本科植物叶片气孔观察的样品制作方法中的不足作了一些改良。改良后的方法操作简便、耗时少、样品制备成功率高,且放大后的效果好,不会造成气孔形态的改变。改良方法适用于禾本科植物和其他叶肉紧实不易剥离的植物叶片。50%NaClO处理3min最适用于小麦旗叶表皮样品的制备。     

吸虫塔诱捕的昆虫种类及对麦蚜的监测效果研究

在河南省原阳县河南省农科院试验基地安装了吸虫塔(suction trap),2009-2010连续2年在该地区进行了昆虫诱捕及麦蚜监测,并对诱捕到的麦蚜数量动态,以及吸虫塔和黄色粘板监测的比较进行了分析。结果显示:该吸虫塔对多种小型昆虫有很好的诱捕效果,在2009年和2010年分别诱捕到了8目39科58种和8目37科61种的小型昆虫,数量较多的主要集中在双翅目、半翅目、膜翅目等。该吸虫塔对麦蚜起到了很好的监测效果,2009年麦蚜始见期比2010年早,2009年麦蚜的优势种为禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi(L.),2010年是荻草谷网蚜Sitobion miscanthi(Takahashi),2009年麦蚜大量发生和高峰期出现的较早,禾谷缢管蚜分别在5月1日,5月13日,5月19日到达高峰,5月19日以后数量急剧减少;2010年麦蚜大量发生和高峰期出现的相对较晚,荻草谷网蚜在5月3日、5月7日、5月19日和5月31日出现4个高峰,5月31日以后蚜量才骤减。对白天不同时段诱捕的蚜量分析可知,麦蚜在早晨和傍晚飞翔活动相对较强。吸虫塔与黄色粘板监测的相关性分析表明,吸虫塔诱集麦蚜的数量动态与黄板诱集的数量动态趋势基本一致,吸虫塔诱蚜量与黄板蚜量具有较好的相关性,但吸虫塔诱集麦蚜出现高峰期早于黄色粘板。