混沟森林植被物种多样性梯度分析与环境解释

借助广义线性模型(generalized linear models,GLM),拟合了混沟森林植被乔、灌、草各层及群落总体的Shannon-Wiener指数与环境因子间的关系,并通过SΦrenson指数研究了海拔梯度上相邻森林群落类型物种组成的相似性,结果显示:(1)土壤pH值和海拔高度是对物种Shannon-Wiener指数影响最广泛的环境因子,湿度指数对混沟地区物种多样性影响不大.坡向对乔木层Shannon-Wiener指数的影响比较大,对灌木层和草本层α多样性无明显作用,在中等pH值和半阴/半阳坡乔木层Shannon-Wiener指数最小;灌木层Shannon-Wiener指数随海拔的升高呈下降趋势;草本层Shannon-Wiener指数没有表现出特定的变化规律;群落总体Shannon-Wiener指数主要受土壤pH值影响,随着pH值的增加呈上升趋势;(2)乔、灌、草各层以及群落总体的SΦrenson指数在海拔梯度上的变化规律大致相同,都是在中等海拔处较低,低海拔和高海拔处各有一个峰值,海拔1 000~1 500 m段可能是混沟主要植被类型的过渡带.     

基于质体基因组学方法研究广义玄参科的系统发育

该研究利用GenBank数据库已公开发表的玄参科及相关类群的107属129个物种的质体基因组数据对广义玄参科的系统发育关系进行了分析。该文利用蛋白质编码基因构建了矩阵，并采用最大似然法及贝叶斯推断重建系统发育树。基于两种分析方法获得的系统发育树的拓扑结构完全一致且分辨率及支持率较高。在ML树中，总分支数为129个，其中支持率≥70%的分支数目为123个。结果表明：(1)广义玄参科不是一个单系类群，隶属于广义玄参科的51个物种(37属)分散于列当科、泡桐科、美丽桐科、通泉草科、母草科、狭义玄参科和车前科。(2)狭义玄参科为单系类群，除原隶属于广义玄参科的Bontia、Calamphoreus、Diocirea、Eremophila、Glycocystis、Leucophyllum、玄参属和毛蕊花属外，还包括了原隶属于马钱科的醉鱼草属和原隶属于苦槛蓝科的苦槛蓝属。(3)唇形目为一个单系，目下共形成了14个支持率高的单系分支，对应于14个科(其中美丽桐科和胡麻科仅包括一个物种，不包括在内),科间关系得到较好的解决，木犀科为最早分化出来的类群，其余的类群共同组成核心唇形目。在核心唇形目中，类群...     

基于广义线性模型和最大熵模型的黑龙江省林火空间分布模拟

林火分布模型是在较大区域上描述林火空间分布的强有力工具,并可以确定影响林火分布的控制因子.本研究基于黑龙江省1996-2006年的历史火烧记录数据,分别采用广义线性模型和最大熵模型分析了地形、人类活动和土地覆被类型等环境控制因子对黑龙江省林火空间分布的影响,并比较了模型预测精度、评价环境变量重要性及预测火点概率分布图等.结果表明:两个模型的预测精度达中等水平,而最大熵模型的预测精度要略高于广义线性模型.总体而言,与人类活动相关的变量是林火分布模型最佳的环境变量,地形变量次之.尽管两个模型在预测精度和环境变量重要性方面都有很大的相似性,但最大熵模型产生的火点概率图空间格局与广义线性模型产生的明显不同.本研究说明,为了更加精确地确定森林火灾发生的热点地区,应该采用不同模型进行比较,或者有选择性地进行组合以产生综合的预测结果,从而为森林防火工作提供更加合理高效的建议.     

高寒退化草地狼毒种群地上生物量空间格局对地形的响应

地上生物量的空间格局是物种分布格局的重要内容,在小尺度范围内因地形差异导致的环境异质性是这种格局形成和演变的环境基础.在2011年8月野外调查的基础上,借助ArcGIS和S-PLUS软件,利用广义相加模型(GAM)对退化高寒草地狼毒(Stellera chamaejasme)种群的空间分布格局进行了研究,定量分析了狼毒地上生物量空间格局对主要地形因子的响应机制.结果表明:狼毒种群地上生物量受地形因子影响的顺序为坡向＞坡度＞海拔＞平面曲率＞剖面曲率;坡向和坡度两种地形因子对狼毒的地上生物量空间格局的贡献率分别为3.75和1.48,其余因子则相对较小;狼毒地上生物量在海拔、平面曲率和剖面曲率梯度上的分布比较均衡,在坡向梯度上呈开口向下的抛物线趋势,在坡度梯度上则呈现开口向上的抛物线趋势.狼毒地上生物量空间异质性及其与地形因子之间的关系,反映了狼毒在地形因子对水热条件重分配影响下的响应机制及生长策略.     

高阶S-分布时滞广义细胞神经网络的全局指数稳定性

研究一类高阶S-分布时滞广义细胞神经网络的稳定性.利用一些分析技巧,通过构造恰当的Lebesgue-Stieltjes积分型Lyapunov泛函,得到系统全局指数稳定的充分条件,判断方法简单易验证.最后给出了主要定理的一个实例,表明结论的有效性.     

作物多样性对害虫及其天敌多样性的级联效应

植物物种丰富度对植食性、寄生性和捕食性节肢动物多样性的影响是群落生态学的一个重要研究内容.探讨了作物物种丰富度对害虫及其天敌多样性的影响.通过连续4年5个作物物种丰富度水平的野外实验,发现作物物种丰富度显著性影响害虫物种丰富度,但对天敌物种丰富度的影响甚微.然而,害虫物种丰富度却显著影响天敌物种丰富度.这些发现表明,相邻营养层之间的级联效应较强,而不相邻营养层之间的作用关系被中间营养层所弱化.此外,本研究还发现,混栽田中节肢动物群落稳定性高于单一种植田中节肢动物群落稳定性.本研究结果突出了不同营养层之间复杂的作用关系以及作物多样性在农业生态系统食物网中的关键性角色.     

中国广义当归属及其相关类群的叶柄结构研究

对中国38种广义当归属及其相关类群植物的叶柄进行了比较解剖学研究,考察了其横切面形状、髓腔的有无、周缘变化、厚角组织的形状和数目,以及维管束的数目和排列等基本特征,为该类群的分类鉴定和系统进化研究提供解剖学依据。结果表明:上述特征呈现出丰富的多样性和良好的种内稳定性,说明叶柄解剖学特征具有重要的分类学意义。综合上述特征,将广义当归属植物及其相关类群的叶柄划分为4个类型:中空环状类型(Ⅰ)、Φ形维管束型(Ⅱ)、U/V形维管束型(Ⅲ)、同心圆形维管束型(Ⅳ)。依据各类型的结构特点,认为该类群叶柄结构可能的演化关系为:实心叶柄是次生类型,中空环形叶柄(单轮环形维管束)相对原始,Φ形维管束型叶柄是过渡类型,而U/V形维管束型和同心圆形维管束型叶柄是相对高级的演化类型。     

杂种优势的遗传力理论及其对全球农业的意义

文中一开始就以遗传力概念来推翻杂交育种中的配合力概念。理由是一般配合力随基础群中品种类别和数目的改变而改变,因而特殊配合力也随之而变。因而用不同纯系品种作试验的基础群的结果也不能相比较。因而,配合力不能用来作为参数用以预测下一代的杂种效果。另一方面,对于每一杂交组合有一个分别的遗传力可以在杂交育种中应用,就象在纯系育种中应用一样。由于这同一概念可以同样在二者中加以应用,任何其他概念都是不必要的了。因而配合力概念必须予以摈弃。另一在原文中未加说明的原因是,用配合力概念需要无穷多个品系才能和遗传力的结果相比较,仅此一点就把配合力的作用排斥掉了。文中的主题是杂种优势老大难题可以用笛卡尔的推理方法来解决。从杂种优势的定义出发H：F1-MP,在此,H＝杂种优势,F1为子一代,MP为亲本平均数或中亲。由一个二项分布随机变数及其推广至多项分布推导出杂种优势的公式：VF1=Na^2/2 Md^2/4 VI(F1)加性 显性 F1上位 VMP=Na^2/ V1/2 加性 亲代上位VH=Nd^2/4 VI(F1) V1/2 显性 Fl上位 亲代上位 在此N=控制性状的基因数,a=(Pi-Pj)/2,d=离中亲的偏差,而各方差则如方程底部所列。于是这些项目都可由资料算出,以致问题变得简单到任何大学生都能解决。换言之,当提问正确时,正确的答案便可以求得。谁曾经证明过遗传力的理论不能应用于杂交育种中,例如在两个纯种的杂交子一代中呢?从这一启示出发,我们发现,两纯系杂交的子一代是一个孟德尔群体,其中p,q均为1／2,这样就简化了问题。我们的杂种优势的遗传力理论(HTH)的形成是基于以下两点：1)既然严p q=0.5 0.5=1,那么两个纯系杂交只是纯系育种的一个特例,因而F1的遗传力必定存在。2)分析中,我们只需找出计算这个参数的方法,这很容易。因为它就等于加性效应组分除以VF1,即(1／2)Na^2/VF1,这可以从杂种优势方程导出。20世纪末,我们成功地解决了杂种优势这个难题。同时我们还发现,杂种遗传力,这个新的遗传参数,它的大小随杂交次数的增加而增加,从而将育种与进化联系起来,它把我们带进了一个新的时代——进化工程时代;向我们展现了一个新的天地,即人工选择的作用最终必将超越自然选择,同时将漫长的时间大大缩短。另外,对于农业它可以将众多理想基因集中于杂种,使食物产量不断的增加,这是过去“将基因固定的理论”所不能解决的。这样作人工选择,对于相同的进展,可以将我们的时间、劳力和成本节省约80％。如果应用于各种农作物包括杂交水稻,产量将会有更大规模的提高。实际上,如果我们的科研教育单位能及早的利用它,必将会掀起一场前所未有的新的绿色革命。至于进化工程会把我们领入一个什么样的未来,这个问题就留给科幻小说家们去描绘吧。     

国产广义飞蛾藤属(旋花科)植物种子表面微形态及其分类学意义

首次报道用扫描电镜观察的国产广义飞蛾藤局10种1变种植物的种子表面微形态特征。该属种子表面微形态特征可分为两大类型,其中I类型又可细分为3个亚型。除模式种Porana volubilis Burm.f.外,广义飞蛾藤属的种子表面微形态特征较为一致。因此,种子表面微形态特征不支持将广义飞蛾藤属拆分为4属或5属。研究结果显示,种子表面微形态在作为属内种的分类鉴别特征具有一定价值,如种子表面微形态支持保留毛果飞蛾藤的变种等级。将种子表面微形态与该广义属的花粉形态,以及宏观形态学特征进行对比分析,结果表明,广义飞蛾藤属种子表面微形态在属下等级的划分上没有很大价值。此外,鉴于P.volubilis Burm.I.具特殊的种子表面微形态特征,该种与广义飞蛾藤属属内其余种的关系值得进一步深入研究。     

基于广义形态学性状对木通科的分支系统学分析

基于43个广义的形态学性状,对木通科进行了分支系统学分析。经过简约性分析,得到了68个同等简约的分支树。50％多数规则一致树的分支结构与以前建立的族划分系统基本一致。外类群大血藤属与木通科的勃奎拉藤属形成姐妹群,与以前的分支分析结果一致,但在分子系统发育树中,大血藤属却是整个木通科的姐妹群;除此之外,形态分支树的结构与分子树的结构差别不大,但一致性指数、保持性指数和各分支内部支持率均较低。单型的猫儿屎族和串果藤族位于分支树的基部,拉氏藤族与木通族是姐妹群,在木通族内,长萼木通属和木通属是姐妹群,作为一个分支;另一分支是PHS（牛藤果属、八月瓜属和野木瓜属）复合群,牛藤果属位于八月瓜属和野木瓜属各类群的基部。但八月瓜属和野木瓜属的属内系统发育关系仍有待进一步研究。