额济纳胡杨叶色变化特征及其影响气象因子分析

以额济纳胡杨林为研究对象,在秋季胡杨叶片转色不同时期,测定其叶色参数、色素含量,并分析同期的环境气象条件变化特征及其与叶色参数、色素含量的相关性,探寻秋季额济纳胡杨叶片变色的主要影响因素,为胡杨叶片衰老及黄叶物候景观气象服务奠定基础。结果表明:(1)在秋季额济纳胡杨叶片转色过程中,其叶色参数L^(*)、a^(*)、C^(*)值均呈逐渐上升趋势,b^(*)和h值先增大后减小,视觉上叶片颜色变化依次表现为绿色、浅黄、金黄和橘黄色。(2)胡杨叶片变色期间,叶片中叶绿素含量大幅度下降,叶黄素、类胡萝卜素含量有缓慢上升再小幅下降趋势,花色素苷含量变化不大,可溶性糖含量也表现为先增大后减少的态势;与变色始期相比,变色终期总叶绿素与类胡萝卜素比值累计下降了97.5%。(3)在胡杨叶片变色同期,环境气温逐渐降低,气温日较差稳定维持在14℃左右,直接辐射量逐渐减弱,平均空气相对湿度先增大后减小,但总体表现为增大趋势,蒸发量逐渐减小。(4)在胡杨叶片转色期间,叶色参数L^(*)、a^(*)、b^(*)、C^(*)与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素以及叶绿素与类胡萝卜素比值均呈极显著负相关关系(P<0.01);环境最高气温、最低气温、平均气温与叶色参数L^(*)、a^(*)、b^(*)、C^(*)均表现为显著负相关关系(P<0.05),而与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及叶绿素与类胡萝卜素比值均呈显著或极显著正相关关系;空气相对湿度与叶黄素、类胡萝卜素含量表现出显著或极显著正相关关系。研究发现,额济纳胡杨叶片在衰老变黄过程中逐渐显现出由浅到深的黄叶景观,这是叶绿素快速分解,类胡萝卜素含量相对升高的结果;气温是影响胡杨叶片衰老变黄的主要限制性气象因子,低温加速了叶绿素分解,较大的空气湿度有利于类胡萝卜素含量维持稳定,保持更长时间的黄叶景观。     

黄土高原植被恢复与生态系统土壤保持服务价值增益研究——以延河流域为例

为探究黄土高原地区退耕还林（草）工程（1999）实施后植被恢复的生态效益,选择黄土高原延河流域为研究区,利用趋势线分析法、SWAT（Soil and Water Assessment Tool）水文模型和生态系统服务价值评价方法（市场价值法、机会成本法、恢复费用法和影子工程法等）,重点分析2000-2015年该区域植被恢复状况及其对土壤保持的作用,并评估生态系统服务价值的提升效应。研究结果表明：（1）退耕还林（草）工程实施后,延河流域植被覆盖均呈增加趋势,植被恢复显著;（2）植被恢复对土壤侵蚀的抑制作用明显。在没有植被覆盖的条件下,土壤极易发生侵蚀,且侵蚀模数大;从该工程实施以来,2001-2014年土壤保持量具有不同程度的增幅,表明多年来流域治理取得一定的成效;（3）流域植被覆盖以中覆盖为主,土壤保持量以低保持为主。不同植被覆盖下土壤保持量存在差异。其中,中低、中、中高覆盖能有效保持土壤;（4）生态系统土壤保持服务价值时空分布特征明显。流域年均（2000-2015）土壤保持服务价值为3.64×10⁸元,生长季月均土壤保持服务价值为6.06×10⁷元,生态系统土壤保持服务价值显著提升。时间尺度上,生态系统土壤保持服务价值受降水因素影响;空间尺度上,流域生态系统土壤保持服务价值空间差异大,具体表现为下游残塬平梁沟壑区最高,上游山地区次之,中游梁峁丘陵沟壑区最低。通过研究延河流域植被恢复状况以及定量评估土壤保持服务价值,不仅阐明了退耕还林（草）工程带来的巨大生态效益,同时也为流域乃至黄土高原的水土流失治理工作提供一定的参考作用。     

森林生态系统土壤保持价值的年内动态

以定位观测数据位基础,选用日雨量模型和通用土壤流失方程,研究了5种森林生态系统土壤保持价值的年内动态。研究表明,季节雨林、次生林、人工橡胶林、阔叶红松林和次生白桦林的土壤保持价值分别为570.29、347.87、174.65、14.31元.hm-.2a-1和8.76元.hm-.2a-1。土壤保持价值各月分配不均,5-10月的土壤保持价值占全年土壤保持价值的80%以上。西双版纳3种森林生态系统土壤保持价值构成中,保持土壤养分的价值高达60%以上。长白山2种森林生态系统的土壤保持价值构成有所不同,阔叶红松林以减少泥沙淤积价值为主,而次生白桦林以保持土壤养分价值为主。土壤保持价值构成中,减少废弃地价值的不足总价值的10%。     

不同叶色基因型棉花的一些光合特性比较

在田间多件下,单叶净光合速率、单位叶面积的叶绿素含量、蒸腾生产率等通常以绿叶棉为最高,红叶棉次之,黄叶棉最低。但叶绿素同化效率则以黄叶棉最高,绿叶棉居中,红叶棉最低。晴天下午黄叶棉的叶片净光合速率受抑制最小,因而有时可得到比红叶棉更高的净光合速率。     

基于土地利用变化的土壤保持效益时空动态——以黄土高原南部为例

土地利用/覆被变化与土壤保持能力存在着强烈的耦合关系.基于3S技术,应用马尔科夫矩阵、美国通用水土流失方程( USLE)、市场价值法、影子工程法、机会成本法,探究1980-2005年黄土高原南部土地利用变化特征并定量测算了不同土地利用方式下土壤保持物质量及其经济效益.结果表明:研究区耕地和建设用地变化显著,1123.80 km2的耕地转为建设用地.1980和2005年黄土高原南部地区的土壤保持总量分别为20.43×108和19.94×108t,各地类单位面积土壤保持量排序为建设用地＜耕地＜未利用地＜草地＜林地.1980年和2005年区域土壤保持总经济效益分别为674.27亿元、1064.80亿元,林地、草地、耕地在区域土壤保持功能中占主导地位.     

辣椒胞质雄性不育保持基因的分子标记

利用RAPD标记技术,以辣椒胞质雄性不育系8A及其同型保持系8B为材料,对辣椒胞质雄性不育基因和保持基因进行比较分析.结果表明:引物H7只在保持基因池有1条稳定的特异扩增带,在不育基因池未扩增出此条带,该标记可能与辣椒胞质雄性不育保持基因相连锁,命名为H7-F850.序列分析结果表明,标记H7-F850序列全长857 bp,GenBank登录号为GU208822.1.核酸序列比对结果显示,H7-F850与其具有部分同源性的片段大小均小于340 bp,未发现与其具有较高同源性的DNA序列.该RAPD标记H7-F850已成功转化为SCAR标记SF640.     

枫香秋季变色期叶色变化及其生理基础

为探究秋季枫叶呈色的关键生理因素,该文以转色期叶色为绿色、黄色和红色的枫香单株为试材,研究了L^*、a^*、b^*值变化与叶片色素、可溶性糖及可溶性蛋白质含量变化的相关性。结果表明:(1)在变色期,3种色彩枫香叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素均大量降解,花色素苷不同程度积累。(2)绿色叶单株叶绿素和类胡萝卜素始终保持较高含量,花色素苷含量上升4.2倍,叶片内色素含量比值始终保持稳定; 黄色叶单株叶绿素和类胡萝卜素含量最低,花色素苷含量上升4.4倍,b^*值与叶绿素含量极显著负相关,与类胡萝卜素含量显著负相关,与花色素苷/类胡萝卜素含量比值极显著正相关; 红色叶单株叶绿素和类胡萝卜素含量略高于黄色叶单株,花色素苷含量上升27.2倍,a^*值与叶绿素含量、类胡萝卜素含量极显著负相关,与花色素苷含量显著正相关,与色素含量比值无显著相关性。(3)红色叶单株具有较高的可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量。因此,在枫香叶片变色期,保持较高的叶绿素和类胡萝卜素含量,维持色素含量比值稳定使叶片呈现绿色; 叶绿素和类胡萝卜素的大量降解,以及花色素苷/类胡萝卜素含量比值的升高使叶片呈现黄色; 叶绿素的降解和花色素苷的大量合成使叶片呈现红色。     

基于转录组测序的羽衣甘蓝叶色相关基因分析

叶色是羽衣甘蓝重要的观赏性状之一。本研究采用Illumina Hi-Seq2500高通量测序技术,对基因型纯合的紫叶和白叶羽衣甘蓝叶片进行转录组测序,筛选差异基因并与GO和KEGG数据库比对进行注释分析,分析羽衣甘蓝叶色形成相关基因。结果显示,获得高质量短读序共104 608 770条,筛选出紫叶相对白叶的差异表达基因1 993个,其中上调表达基因1 094个,下调表达基因899个。根据GO功能分类可分为生物过程、细胞组分和分子功能3大类64功能组。根据KEGG代谢通路分析可以分为171类,在叶色相关的类黄酮生物合成途径中黄酮醇合成酶(FLS)、二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)上调以及类胡萝卜素生物合成途径中的类胡萝卜素β-环化酶上调与紫叶形成关系密切。本研究丰富了羽衣甘蓝的转录组信息,获得了一些差异表达基因,为进一步研究羽衣甘蓝叶色形成的遗传机制提供了有价值的信息。     

县区生态系统服务分布图编制——以北京市延庆区土壤保持服务为例

地图是直观展示生态系统服务空间分布格局的手段,是确定重要生态保护目标和区域的主要方法。结合制图学理论方法及国家、行业相关制图规范,探讨生态系统服务分布图编制的目标、原则、流程和制图方法。以编制北京市延庆区1 ： 25万土壤保持服务分布图为例,分析了地理基础确定、地理要素取舍以及土壤保持服务分级等关键制图方法,提出了土壤保持服务分布图的编制规范。研究结果表明,编制的图件能够详尽的展示土壤保持服务的分布特征,精细的反映生态系统服务与自然、人文要素的关系。通过详实的图面信息可进一步判别土壤保持服务分布重要区域,这将为区域生态环境保护规划提供重要技术手段。     

水稻黄叶少分蘖突变体yllt1的鉴定及基因定位

采用⁶⁰Co-γ射线诱变籼稻（Oryza sativa subsp.indica）保持系‘T98B’获得一份兼具黄叶和少分蘖表型的突变体yllt1（yellow leaf and less tillering 1）,利用色素含量测定、构建显隐性混池和基因表达量测定等方法从表型和遗传层面对其遗传特征进行分析。结果显示：yllt1苗期叶绿素a和叶绿素b含量为野生型水稻品种‘T98B’的77.78%和60.00%,叶绿体发育异常,缺乏功能性叶绿体类囊体片层;其分蘖盛期的单株分蘖数为野生型的21.43%。遗传分析发现,在突变体yllt1与‘T98B’的杂交F₂群体中,黄叶与少分蘖性状的重组率为0.00%,表明yllt1同时控制叶色与分蘖表型;yllt1呈隐性遗传,受一个细胞核基因独立控制。该研究进一步采用连锁分析法将yllt1精细定位到第11染色体上,经测序分析推断发生了突变的登录号为LOC_Os11g05552的基因是yllt1的目的基因;该基因编码叶绿体前体信号识别颗粒54 kD（cpSRP54）蛋白,其第1外显子的第29位碱基C发生了缺失,将造成其蛋白产物从N-端至C-端氨基酸组成的严重破坏。RT-qPCR分析结果显示,yllt1叶中叶绿素合成基因OsCAO1、OsCAO2与OsNOL等的表达量明显下调;茎中分蘖正向调控基因OsTAC1受到显著抑制,而负调控基因OsTB1与OsDLT的表达量明显增强。研究结果表明cpSRP54同时参与了水稻叶色和分蘖的调控。