内陆盐沼芦苇根系形态及生物量分配对土壤盐分因子的响应

根系形态和生物量分配是决定根系吸收能力发挥的重要特征,其对环境限制因子的响应与适应策略一直是研究的热点。然而,有关土壤盐分对植物根系性状的影响还存在许多不确定性。选择兰州秦王川国家湿地公园芦苇群落为研究对象,垂直于沙河河岸从湿地边缘至湿地中心,依次设置3个不同土壤盐分梯度样地(样地I、样地II和样地III),采用全根挖掘法和WinRHIZO根系分析仪相结合的方法,研究了芦苇(Phragmites australis)根冠比、根总长度、比根长、根分叉数、根平均直径等形态参数的变化特征。结果表明:随着样地土壤盐分含量的增加,湿地群落的高度、盖度、密度、地上生物量逐渐下降,芦苇的根冠比、根分叉数呈逐渐减小的趋势,比根长、根总长度呈先下降后上升的趋势,而根平均直径呈相反的变化趋势;研究区土壤含盐量总体以中度盐渍化为主,表层土壤盐分呈现强变异性,随土层深度的增加含盐量呈下降趋势,而变异程度有所差异;芦苇根系性状与土壤含盐量的相关性分析可知,土壤含盐量与根总长度和比根长呈极显著相关关系(P0.01),与根冠比、根分叉数呈显著相关(P0.05),而与根平均直径相关性不显著。内陆盐沼的芦苇表现出敏感植物的特性,通过根系形态的调整和生物量分配策略的改变来适应盐分强变异的土壤环境,体现了逆境胁迫下湿地植物应对多重环境选择压力的生态适应机制。     

基于地统计学的新疆棉田烟粉虱(Bemisia tabaci (Gennadius))危害动态与时空分布

应用地统计学(GS)的原理与方法研究了外来入侵有害生物烟粉虱(Bemisia tabaci (Gennadius))为害新疆棉田的时空动态,并与经典统计学进行对比分析.两种方法一致表明,烟粉虱成虫在空间上呈聚集分布的格局,而各时期成虫的聚集程度依据空间变异随机程度所占的比例不同而不同.经频次分布检验,以零频率法参数拟合的负二项分布来表达其空间分布型最为合适.运用GS的分析方法,进一步得到种群分布面积变化与扩散的趋势,并依此对昆虫种群的扩散模型进行模拟.棉田烟粉虱成虫在田间7～8月份均存在一定的空间相关性,随机程度为19.22%～49.99%;空间相关距离(相关程)在一个月内从32m急速增至6372m,随后在2000～3000m的范围波动.从整个发生过程看出,烟粉虱从越冬场所顺风侵入大田后,迁飞扩散在很大程度上受风向的影响,属于典型的借助风力扩散的昆虫,其在棉田的垂直分布则与吐鲁番地区独特的暖温带大陆性干旱荒漠气候特征有关.顺风扩散时多从棉株上部叶片开始危害, 而逆风扩散时从棉株中、下部叶片危害.烟粉虱在棉株上建立稳定种群后,中、下部虫口密度要略高于上部, 这是烟粉虱对吐鲁番地区特殊气候的适应.     

油松幼苗非结构性碳水化合物对干旱胁迫的阶段性响应

为探讨干旱胁迫对油松非结构性碳水化合物（NSC）的影响及其响应机制,以2年生油松幼苗为对象,设置适宜水分、轻度、中度和重度干旱胁迫处理（即80%、60%、40%和20%田间持水量）,比较幼苗在不同胁迫时间（15、30、45和60 d）各器官NSC含量的变化规律。结果表明：不同干旱胁迫处理程度与时间对油松幼苗当年生叶、1年生叶、茎、粗根和细根的可溶性糖、淀粉及总NSC含量均具有显著交互作用。干旱胁迫15 d时,当年生叶NSC含量在干旱胁迫处理显著低于适宜水分处理,细根NSC含量在轻度和重度胁迫处理显著高于适宜水分处理。干旱胁迫45 d时,随着胁迫程度增加,当年生叶、1年生叶、茎、粗根和细根淀粉含量均呈增加趋势。干旱胁迫60 d时,随着胁迫程度增加,细根淀粉含量呈下降趋势,细根可溶性糖及NSC含量在胁迫处理显著低于适宜水分处理。综上所述,油松幼苗胁迫初期,NSC优先供给细根以促进吸收水分,而长期胁迫,将导致NSC向下运输受阻,根系生长和吸收功能下降。这种NSC对干旱胁迫阶段性响应策略的揭示为东北地区油松幼苗造林最佳时间选择及水分管理提供数据支持。     

同种雄性竞争对手的存在对星豹蛛雄蛛求偶和交配行为的影响

越来越多的研究发现,雄性产生精子(精液)也需付出代价。雄性除了依据配偶质量和竞争对手的竞争强度适应性调整生殖投入外,雄性在求偶和交配行为上也相应产生适应性反应,求偶和交配行为具有可塑性。目前雄性求偶和交配行为可塑性研究主要集中于雌性多次交配的类群中,在雌性单次交配的类群中研究甚少。以雌蛛一生只交配一次而雄蛛可多次交配的星豹蛛为研究对象,比较:(1)前一雄性拖丝上信息物质对后续雄蛛求偶和交配行为的影响,(2)雌雄不同性比对雄蛛求偶和交配行为的影响。研究结果表明,星豹蛛前一雄蛛拖丝上的信息物质对后续雄蛛求偶潜伏期、求偶持续时间和交配持续时间都没有显著影响,但前一雄蛛拖丝上的信息物质对后续雄蛛求偶强度有显著抑制作用。同时,性比对星豹蛛雄蛛求偶和交配行为都没有显著影响。可见,星豹蛛雄蛛对同种雄性拖丝上的化学信息可产生求偶行为的适应性调整,而对性比不产生适应性反应。     

高寒生态脆弱区农户的气候变化适应策略评价——以甘南高原为例

气候变化加剧了高寒生态脆弱区农户的生计脆弱性,为应对气候变化,农户已采取了各种响应措施,当前急需评估农户所采取适应策略的效果,以便选择更有效的适应策略。以甘南高原为研究区,基于入户调查数据分析了农户所采取适应策略的特征,采用模糊综合评价法分析现行适应策略的效果,并利用多准则决策模型确定了最优的气候变化适应策略。结果显示:(1)甘南高原农户多采取组合型策略应对气候变化,尤以调整+扩张型策略为主;(2)甘南高原农户所采取气候变化适应策略的效果较好,效益指数为3.43。其中,农区农户的适应策略效果最好、半农半牧区次之、纯牧区最差;(3)甘南高原不同区域农户筛选的最优策略存在差异。其中,纯牧区和半农半牧区农户筛选的最优策略为调整农牧业结构,而农区农户为完善农牧业基础设施。最后,提出了提高农户适应策略效果的对策建议及未来研究中需进一步关注的问题。     

短期和长期运动预适应对力竭大鼠心肌损伤的保护作用

目的：研究短期和长期运动预适应对心肌细胞凋亡保护中发挥的作用及机制。方法：48只雄性SD大鼠随机分为对照组（C）、力竭组（E）、短期运动预适应组（S-EP）、长期运动预适应组（L-EP）。短期和长期运动预适应分别进行3 d和3周的反复间歇游泳训练方案。光镜下观察心肌细胞的结构改变;ELISA方法检测血清中缺血修饰白蛋白（IMA）、磷酸肌酸同工酶（CK-MB）含量;实时荧光定量PCR和Western blot方法检测心肌组织中TNF-α、Caspase-8、Caspase-3基因和蛋白表达;采用DNA原位末端标记（TUNEL）法观察心肌细胞的凋亡情况。结果：与C组相比,E组心肌细胞损伤严重,血清IMA、CK-MB含量及心肌组织中TNF-α、Caspase-8、Caspase-3 mRNA和蛋白表达升高（P<0.05）;与E组相比,S-EP组血清CK-MB及心肌TNF-α、Caspase-8mRNA明显降低（P<0.05）,而蛋白表达无统计学差异,血清IMA及Caspase-3 mRNA和蛋白均下降不明显,无统计学意义（P>0.05）,L-EP组血清IMA、CK-MB含量及心肌TNF-α、Caspase-8、Caspase-3 mRNA及蛋白明显降低,有统计学意义（P<0.05）;与S-EP组相比,L-EP组血清IMA、CK-MB含量及TNF-α、Caspase-8、Caspase-3 mRNA和蛋白明显下降,有统计学意义（P<0.05）。E组心肌细胞凋亡明显,S-EP组和L-EP组均能抑制凋亡,且L-EP组与S-EP组相比心肌凋亡明显减少。结论：短期和长期运动预适应均可减轻力竭后的心肌损伤,但短期运动预适应并未改变Caspase蛋白酶的表达,长期运动预适应明显抑制Caspase-8、3 mRNA表达,减少蛋白合成,从而发挥心肌保护效应,故长期运动预适应在抑制心肌细胞凋亡方面较短期运动预适应更强。     

臭柏异形叶解剖结构及其抗旱性的比较

以成熟臭柏(Sabina vulgaris)为试验材料,使用徒手切片法观测臭柏鳞叶和刺叶的解剖结构,分析叶片解剖结构与其抗旱适应的关系,以揭示臭柏异形叶机制的生态意义,为臭柏在干旱半干旱地区植被恢复与重建中的推广应用提供理论依据。结果表明:(1)鳞叶角质层厚度极显著大于刺叶,而近轴面和远轴面的表皮系统厚度均极显著小于刺叶,说明鳞叶主要通过较厚的角质层防止水分散失,而刺叶主要通过较厚的整个表皮系统来保持水分。(2)鳞叶的气孔开张比、气孔开张度、气孔长度和宽度均极显著大于刺叶,而气孔密度极显著小于刺叶,说明鳞叶较耐旱,刺叶依赖较大的气孔密度和灵敏的气孔关闭来应对干旱胁迫。(3)鳞叶和刺叶的叶片厚度和主脉厚度无显著差异,但鳞叶的栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅/海、叶片组织紧密度和树脂道面积均显著或极显著大于刺叶,木质部厚度、木/维和叶片组织疏松度均极显著小于刺叶,说明鳞叶可通过较大的栅/海、紧密的叶片结构来适应干旱,而刺叶通过增强输导组织来应对干旱。研究认为,鳞叶忍耐干早能力较强,而相对鳞叶来说,刺叶主要通过逃避的方式来应对干旱。     

蕨类植物不同孢子裂缝类型在中国的分布格局

孢子在蕨类植物分类及有性生殖过程中具有重要地位, 一般都具有裂缝构造, 常见的是单裂缝和三裂缝, 极少数情况下有多裂缝的变异类型。我们统计了中国蕨类2,281种(含种下单位)的孢子裂缝类型, 来探讨两种不同裂缝类型的分布格局。结果表明: (1)具有单裂缝类型的物种数多于三裂缝类型, 单裂缝与三裂缝物种数目的比值(单/三比)与纬度和海拔呈正相关。随着温度下降以及降水量的降低, 具单裂缝孢子的物种比例增加。推测具单裂缝孢子的蕨类分布范围更广, 更适宜生活在干旱及高纬度或高海拔寒冷地区, 而具三裂缝孢子的蕨类更适宜存在于低纬度或低海拔的温暖地区; (2)蕨类植物孢子裂缝类型不是单次起源, 可能存在平行演化。本研究可以为蕨类植物的起源演化与生态适应等研究提供一定的证据。     

麋鹿夜间卧息地选择的季节变化

卧息地选择是野生动物对生态环境的行为适应。为了探讨麋鹿(Elaphurus davidianus)夜间卧息地选择的季节变化, 2013年11月至2014年12月, 采用跟踪调查法与直接观察法, 对湖北石首麋鹿国家级自然保护区围栏内麋鹿184个夜间卧息样方和184个对照样方的生态因子信息进行了观测记录。结果表明: 麋鹿春、秋、冬3个季节夜间卧息时均选择隐蔽度较高、草本盖度较高、食物丰富度较高、距隐蔽物(芦苇或树林)较近的林地生境(P < 0.05), 并且春、秋季夜间选择在距道路距离与距居民点距离上的差异不显著(P > 0.05); 夏季夜间选择在草本盖度较低、食物丰富度较低、隐蔽度较低、距隐蔽物较近、距道路与居民点距离较远、距水源较近的滩涂生境卧息(P < 0.05); 冬季夜间选择在风速较小、距道路与居民点较近的生境卧息。判别分析表明: 草本盖度、食物丰富度、距道路距离、隐蔽度、风速、距水源距离以及距隐蔽物距离这7个因子组成的判别函数可区分不同季节麋鹿的夜间卧息地, 且麋鹿在不同季节的夜间卧息地特征存在部分重叠, 这可能与不同季节间食物、水、温度与人为干扰等因子的差异性有关。建议该保护区扩大饲料基地面积、保留麋鹿卧息隐蔽环境、减少人为干扰、控制长江故道水位。     

高血压易感基因的分子进化

利用家系连锁分析、候选基因法及全基因组关联研究均未能有效发现普通人群的高血压易感基因或位点。遗传学研究表明, 人类许多疾病易感性的形成与走出非洲时的环境适应性进化密切相关, 这为高血压遗传学研究提供了新思路。文章系统综述了高血压易感基因分子进化研究的理论基础和最新进展, 介绍了本研究小组运用分子进化思路在中国汉族人群高血压遗传学研究中的发现, 对未来的研究方向进行了展望, 以期为高血压和其他疾病的遗传学研究提供参考。