陕西子午岭植物群落演替过程中物种多样性变化与环境解释

采用空间代替时间的方法研究了黄土高原子午岭植物群落自然演替过程中不同层α物种多样性的变化规律,并通过CCA分析了物种多样性与环境间的关系。结果表明:(1)随演替的进展,草本层物种丰富度、均匀度及物种多样性均逐渐降低(P0.05);灌木层物种的丰富度与物种多样性均呈现相似的"J"形变化趋势,而均匀度(虎榛子(Ostryopsis davidiana)群落除外)差异不显著(P0.05);乔木层物种丰富度、均匀度以及物种多样性差异均不显著(P0.05);群落总体物种丰富度随演替进展呈现明显的单峰模型,与中期物种丰富度假说一致。(2)林冠郁闭度是影响草本层和灌木层物种组成的主要环境因子(P0.01),其次为土壤养分和坡位;而坡位对乔木层物种组成的影响极显著(P0.01),这可能与乔木树种的更新差异有关。(3)群落演替是物种扩散和环境筛综合作用的过程,物种对演替过程中变化光照资源的响应差异可能是该区不同层物种多样性变化的主要原因。     

中国东北地区阔叶红松林与兴安落叶松林的碳通量特征及其影响因子比较

北半球中高纬度的森林生态系统在全球碳循环过程中扮演着非常重要的角色。基于中国东北地区阔叶红松林与兴安落叶松林2007年和2008年2a生长季的涡度相关通量资料及气象观测资料,比较分析了两类生态系统的碳通量特征及其环境控制因子。结果表明:研究期间,阔叶红松林与兴安落叶松林都表现为碳吸收,强度分别为199gCm-2(阔叶红松林2a生长季平均值)与49gCm-2(兴安落叶松林2008年生长季);阔叶红松林碳吸收强度在生长季的大部分时段都大于兴安落叶松林。半小时尺度上,两类生态系统的呼吸作用均与10cm土壤温度呈显著的指数相关,兴安落叶松林生态系统呼吸的温度敏感性(Q10=3.44)显著大于阔叶红松林(Q10=1.90);日尺度上,阔叶红松林与兴安落叶松林碳释放/吸收的转变临界温度为10℃左右。研究期间,兴安落叶松林生态系统的水分利用效率高于阔叶红松林生态系统。     

根茎克隆植物生态学研究进展

根茎在植物的无性繁殖、克隆分株间信息交流和物质交换、预测资源斑块的质量等方面具有重要意义,并且根茎克隆植物的研究涉及生物入侵、全球变化等诸多生态学前沿领域。作为一种重要的克隆植物类型,根茎克隆植物在资源异质性生境中表现出特有的适应方式,这种方式可以通过形态可塑性、觅食行为、生理整合以及适合度来具体表征。着眼于根茎克隆植物,总结和分析了国内外近年来的研究案例,并对形态可塑性起源与多样性的限制假说和适应假说、觅食行为中的强度觅食和广度觅食策略、克隆分株间间隔子保持和断裂的利益权衡等热点内容进行了讨论。最后联系生态学学科前沿,提出了本领域在未来需要重视的研究方向。     

邛崃山系水鹿的冬季食性

水鹿(Rusa unicolor)为珍稀濒危动物, 属国家II级重点保护野生动物, 其食物匮乏季的食性研究对其保护至关重要。本文以四川邛崃山系鞍子河保护地的水鹿为研究对象, 采用高通量测序(high-throughput sequencing, HTS)技术对其冬季18份有效粪便样品中的摄食植物进行了分析。结果表明: (1)水鹿摄食植物有50科94属; (2)水鹿冬季偏好食物为悬钩子属(Rubus)、山茱萸属(Cornus)、青荚叶属(Helwingia)、马蓝属(Strobilanthes)、荚蒾属(Viburnum)、清风藤属(Sabia)、旌节花属(Stachyurus)、菝葜属(Smilax)、槭属(Acer)和绣球属(Hydrangea)植物, 且蔷薇科悬钩子属植物为最重要的食物来源; (3)水鹿在冬季摄食植物多样性高、食物生态位宽; (4)水鹿具有强的环境适应性和资源利用能力, 在冬季会通过摄食更多的植物类型和适当调整生态位而适应环境变化。本研究结论将有利于水鹿及其同域生活的偶蹄目动物的管理策略制定。     

基于红外相机技术调查长江正源沱沱河流域鸟兽多样性

沱沱河是长江正源, 该流域自然生态系统敏感, 生态环境脆弱, 孕育了诸多适应高海拔、寒旱气候的青藏高原特有物种。为了调查该区域的生物多样性, 我们选取沱沱河流域的班德山、达尔宗山和通天河3个样地, 采用 1 km × 1 km网格法在各样地分别选取20个连续网格, 每个网格内设置1个相机位点, 对流域内的鸟兽物种多样性进行监测。2017年9月至2018年12月, 累计4,288个有效相机工作日, 共获得独立有效照片2,353张, 鉴定兽类5目10科15属16种, 鸟类8目15科19属22种。其中, 国家I级重点保护野生动物有雪豹(Panthera uncia)、白唇鹿(Cervus albirostris)、藏野驴(Equus kiang)和胡兀鹫(Gypaetus barbatus)等4种, 国家II级重点保护野生动物11种, “三有”动物(国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物) 11种。被IUCN濒危物种红色名录评估为濒危(EN)的野生动物1种, 易危(VU)的2种, 近危(NT)的5种。相对多度指数(RAI)排前5位的兽类依次是岩羊(Pseudois nayaur, RAI = 11.17)、高原鼠兔(Ochotona curzoniae, RAI = 6.48)、高原兔(Lepus oiostolus, RAI = 4.99)、藏狐(Vulpes ferrilata, RAI = 3.36)和藏原羚(Procapra picticaudata, RAI = 2.87); 鸟类RAI排前5位的物种为红嘴山鸦(Pyrrhocorax pyrrhocorax, RAI = 3.08)、赭红尾鸲(Phoenicurus ochruros, RAI = 1.26)、棕颈雪雀(Pyrgilauda ruficollis, RAI = 1.26)、大鵟(Buteo hemilasius, RAI = 0.82)和白腰雪雀(Pyrgilauda taczanowskii, RAI = 0.61)。此外, 红外相机还监测到较多的家畜和人为活动(RAI = 8.72)。本研究利用红外相机技术客观记录了长江正源沱沱河流域鸟兽资源的本底情况, 可为进一步调查该地区生物多样性以及制定相应的保护措施提供科学数据。     

利用红外相机监测甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区鸟兽物种多样性

为了系统掌握甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区野生动物的种类、数量、分布以及种群动态变化趋势, 我们于2017年8月至2019年9月, 在保护区选取3个样地布设60台红外相机, 对保护区兽类和鸟类多样性进行调查。红外相机累计观测29,147个工作日, 采集独立有效照片11,134张。共观测到兽类6目10科18种, 鸟类7目16科31种。国家I级重点保护野生动物有5种, 国家Ⅱ级重点保护野生动物有11种。兽类中相对多度较高的物种有蒙古兔(Lepus tolai, RAI = 12.749)、岩羊(Pseudois nayaur, RAI = 4.690)、北山羊(Capra sibirica, RAI = 4.333)、蒙古野驴(Equus hemionus, RAI = 3.163)、赤狐(Vulpes vulpes, RAI = 2.601), 分布最普遍的是赤狐和蒙古兔; 鸟类中相对多度较高的物种有石鸡(Alectoris chukar, RAI = 1.678)、岩鸽(Columba rupestris, RAI = 1.142)、漠䳭(Oenanthe deserti, RAI = 0.865)、赭红尾鸲(Phoenicurus ochruros, RAI = 0.374)和沙䳭(Oenanthe isabellina, RAI = 0.196), 其中漠䳭和石鸡的分布最广。豺(Cuon alpinus)、石貂(Martes foina)、黄鼬(Mustela sibirica)和白唇鹿(Cervus albirostris)为保护区新记录物种, 雪豹(Panthera uncia)也是保护区建立以来首次观测到。保护区人为干扰减少是造成物种新分布、数量增多的主要原因。     

辅酶Q10/两亲性木聚糖纳米悬浮剂的制备以及生物利用度

研究一种新型共聚物负载辅酶Q10形成纳米悬浮剂能够增加CoQ10的水溶性,并且提高其口服生物利用度。本研究以槲皮素—木聚糖（QT-Xylan）共聚物偶联为基础进行合成,采用高剪切均质法进一步包载辅酶Q10,形成了一种新型载药纳米悬浮剂。采用单因素实验设计,并以粒径大小作为单因素实验的考察条件,影响其粒径大小的因素包括高压均质压力、高压均质次数、共聚物浓度、共聚物与CoQ10的质量比4个因素,并进行一系列体外实验评价。当均质压力为60 MPa,均质次数为7次,共聚物浓度为1 mg·mL^-1,共聚物与CoQ10的质量比为1∶1,是纳米悬浮剂的最佳制备工艺,此时粒径大小为166.7 nm。在最佳工艺条件下,在体外溶出实验中,包载CoQ10纳米悬浮剂的体外溶出率在人工胃液（SGF）和人工肠液（SIF）中分别是CoQ10原药的1.89和1.48倍。在体内生物利用度实验中,分别对大鼠灌胃CoQ10原药与载药纳米悬浮剂后,检测不同时间点的血药浓度,考察药物在大鼠体内的吸收和代谢情况,负载CoQ10的纳米悬浮剂在大鼠体内的血药浓度明显高于CoQ10原药,生物利用度提高为CoQ10原药的2.64倍。     

城市化背景下景观破碎化及连接度动态变化研究——以昆明市为例

城市化不仅改变景观类型和组成,也导致空间形态变化与自然生境连接度的降低,刻画不同城市化过程中人工表面、耕地与自然生境的空间关系对于研究其景观生态效应,尤其是对不同景观之间的相互作用以及结构和功能的变化具有重要意义。以云南省昆明市为研究区,分析了1990—2015年城市扩张导致的破碎化与形态变化对景观连接度的影响。利用城市破碎指数(UFI)刻画景观破碎水平,进一步基于形态学空间格局分析(MSPA)得到耕地和自然生境的七类景观形态要素(核心、岛状斑块、桥接、环岛、孔隙、边缘和支线),选取了3种边缘宽度比较边缘宽度对景观形态的影响差异,然后通过概率连接度指数(PC)和斑块重要值(dPC)评估景观连接度的变化。在4 km×4 km的网格基础上计算平均UFI和dPC,利用三维曲面分析不同变量之间的相关性。结果表明:过去25年间,昆明市人工表面不断扩大,占用大量耕地并导致景观破碎度的增加,速率呈逐年增加的趋势;MSPA结果显示,耕地表现出持续稳定的消减,自然生境景观形态类型前期变化不大,2010年后有较大幅度改变,表现出从稳定、波动到破碎的过程,不同边缘宽度下存在显著差别,边缘宽度越大则连接度变化越为明显,表明城市化对小型绿色斑块影响较大;斑块重要值与UFI的变化表现出一致性,变化集中于东部地区,随着UFI的增加景观连接度逐年降低;相关性分析显示,随着破碎度的增加,景观连接度经历了从波动到稳定下降的过程。总体上,昆明市城市化造成耕地的持续减少,虽未造成大面积自然生境丧失,但在一定程度上降低了连接度,需要从空间格局上加以管控,避免对整体景观连接度产生负面影响。     

硅的生物学功能及在草地生态系统中的应用研究进展

硅能增强农作物对干旱和重金属如铝、镉、锰等的抗性已得到大量的证实,但硅在草地生态系统中的作用及作用机理至今没有明确。将国内外有关硅对土壤质地、植物个体生长以及植物群落结构影响的最新研究进行归纳,以期为硅在草地生态系统中的应用提供理论支持。通过总结发现,硅能够提高土壤有机碳、硝态氮、铵态氮和速效磷含量;在施氮肥情况下,硅肥添加通过改善植物群落的光照条件,提高杂类草的生长高度,从而缓解因氮肥添加导致的物种丰富度降低,提高植物群落的地上生产力。因此,硅在草地生态系统中具有非常重要的作用,今后应加强硅对植物生物量碳氮和土壤有机碳积累的调控作用、硅对草地生态系统中碳、氮、磷元素的生物地球化学循环规律和生产力形成机制方面的研究工作。     

寄主植物对桃蛀螟生长发育及产卵选择行为的影响

为明确寄主植物对桃蛀螟生长发育及产卵选择行为的影响,利用实验种群生命表和二项产卵选择试验,研究了玉米、大豆、棉花和桃等4种寄主植物对桃蛀螟种群生长发育及产卵选择性的影响。结果表明:取食棉花的桃蛀螟幼虫存活率最低、幼虫历期最长,取食玉米的幼虫存活率最高、幼虫历期最短,取食桃和大豆的幼虫存活率和历期居于棉花处理组和玉米处理组之间;玉米处理组的桃蛀螟化蛹率、蛹重和蛹历期均为最高,棉花处理组为最低,大豆和桃处理组的这些参数均显著小于玉米处理组而大于棉花处理组;发育至成虫后,取食玉米的桃蛀螟羽化率显著高于其他3个处理组;取食桃的桃蛀螟成虫寿命(雌虫和雄虫)及个体发育历期均显著高于其他3种处理组;同时取食桃的桃蛀螟单雌产卵量最高,其次是玉米处理组,两者均显著高于大豆和棉花处理组。二项产卵选择试验结果显示,桃蛀螟雌蛾在棉花和玉米处理组、玉米和大豆处理组或棉花和大豆处理组间的落卵量差异不显著;但在包含桃的处理组中,桃蛀螟在棉花、玉米或大豆处理区的落卵量均显著高于桃处理区。上述结果表明,供试4种寄主植物中,桃蛀螟偏好在棉花、玉米和大豆上产卵,其中玉米对桃蛀螟的适合度相对较高,棉花对桃蛀螟的适合度相对较低。