转Bt基因棉花对烟粉虱天敌昆虫龟纹瓢虫的影响

在实验室控制条件下,以转Bt基因棉花GK12、33B、SGK321上的烟粉虱为食料饲养龟纹瓢虫,研究转Bt基因棉花上的烟粉虱对龟纹瓢虫生长发育及捕食的影响,同时利用Y型嗅觉仪,观察龟纹瓢虫对来自不同类型棉花的棉叶及其烟粉虱的嗅觉反应和视觉反应。结果表明,转Bt基因棉花和对应的常规棉亲本上的烟粉虱对龟纹瓢虫的发育历期和存活率没有明显的影响。龟纹瓢虫对棉花叶片、烟粉虱若虫、蜜露、蜕等4种物质的视觉反应之间没有明显的差异。对4种嗅源物质的嗅觉选择性的大小依次为：烟粉虱若虫＞蜕＞棉花＞蜜露;在两类不同的棉花之间,转基因棉花和常规棉,龟纹瓢虫对GK12、33B、SGK321等三种转基因棉花上的烟粉虱若虫的嗅觉选择性明显较对应的常规棉亲本SM3、33、SY321上的烟粉虱若虫小;对烟粉虱若虫的蜕,两种转单价基因棉花GK12、33B较对应的常规棉亲本上的小,而转双价基因的棉花SGK321上与对应的常规棉之间没有明显的差异。烟粉虱密度大于200头.皿_-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量大于对应的常规棉花亲本,但烟粉虱密度小于200头.皿_-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量小于对应的常规棉花亲本。龟纹瓢虫对烟粉虱的捕食符合HollingⅡ型反应。龟纹瓢虫取食转基因棉花上的烟粉虱的理论极限值、瞬间攻击率均大于常规棉花。     

地膜覆盖棉花、玉米、大豆生育盛期的降温效应

1999～2001年的试验结果表明地膜覆盖在夏季作物旺盛生长期(棉花：开花-吐絮、玉米：抽雄穗-乳熟、大豆：开花-结荚)3种覆盖作物的叶面积均比对照作物大,其叶面积系数分别为：棉花：3．9／3．1、玉米：3．3／2．7、大豆：4．0／3．2。进入作物群体中的光照度(I)主要与叶面积系数(F)有关,而叶面积系数又直接影响消光系数(k)的大小。农田覆盖地膜后,其在作物生育前期的增温保湿作用,使其作物生育速度加快,到作物旺盛生长期因其枝叶茂盛,叶面积系数增大,消光系数减小,白天冠层上部叶片截留的太阳总辐射多,致使最终进入作物群体中下部的光能减少。白天覆盖地虽然蒸发量减少,但因其作物枝叶茂盛,蒸腾量则增大,农田消耗于蒸散(LEc)的能量增多,导致加热土壤(B项)的能量减少。覆盖作物地的土壤温度较对照地低,其中又以白天地面最高温度降温最为明显．棉花、玉米、大豆等3种作物降温幅度分别为3．1C、2．7C和2．5C。地膜覆盖在作物旺盛生长期的降温效应,可减轻夏季高温对作物的危害,夏季白天当温度超过光合作用适宜温度(20～25C)以上时,呼吸作用消耗的有机物质增加,作物生长缓慢,而覆盖作物地因其温度较对照地低,光合强度大,生长活力增强,因而使作物能够增产。     

斑块生境中食果鸟类对南方红豆杉种子的取食和传播

生境斑块化对食果鸟类的移动行为产生影响,进而影响其对植物种子的传播格局和效率。南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)是我国一级保护植物,在南方山区多因人为干扰而呈斑块状分布。2011年,2012年10月底到12月中,以分布于福建梅花山国家级自然保护区红豆杉生态园中南方红豆杉种群为对象,研究斑块生境中鸟类对南方红豆杉种子的取食和传播行为,并评估专性鸟类和泛性鸟类的传播效率。结果发现:南方红豆杉源斑块共吸引22种食果鸟类取食红豆杉种子,并与13种鸟类形成了种子传播关系。不同年间,黑短脚鹎(Hypsipetes leucocephalus)都是植物的主要传播鸟类,而其他鸟类传播者种类具有一定的年间变化。生境斑块化导致专性鸟类黑短脚鹎和泛性鸟类红嘴蓝鹊(Urocissa erythrorhyncha)种子传播效率差异。与红嘴蓝鹊相比,黑短脚鹎飞行的平均距离较短((16.3±11.0)m,Mean±SD,n=125),传播距离相对较近;且它们取食后偏好在源斑块中活动,喜栖息在同种成树、甜楮(Castanopsis eyrei)及其他阔叶树等栖树上。红嘴蓝鹊取食后常在斑块间移动,常停歇在同种成树和毛竹(Phyllostachys heterocycla)上,传播距离相对较远((24.9±20.0)m,Mean±SD,n=95)。空间一致性结果表明,黑短脚鹎移动距离对幼苗更新距离的空间一致性程度高;而红嘴蓝鹊偏好生境与幼苗更新生境一致性程度高。结果表明,斑块生境中植物能与专性鸟类、泛性鸟类之间形成种子传播互惠关系,且种子传播效率受到专性鸟类和泛性鸟类传播距离和传播生境的影响。     

不同后作生境对玉米地天敌的冬季保育作用

不同的作物生境可为田间自然天敌提供不同的栖息场所及猎物或寄主,从而影响天敌自身种群的维持及繁衍。在秋收后的玉米地布局不同的作物生境(玉米秸秆生境、叶菜类生境、甘薯生境及杂草带生境),采用目测法和扫网法调查研究其天敌群落组成及时序动态,通过聚类分析探讨了不同作物生境对玉米地自然天敌冬季保育作用的差异性。结果表明,玉米秸秆生境天敌数量最大,共收集天敌555头,约为叶菜类(甘蓝、菜心、油麦菜)生境的2倍,为杂草带和甘薯生境的4.5倍;天敌种类以蜘蛛类群为主,其中甘蓝、甘薯和杂草带生境蜘蛛个体数量占天敌总量的80%以上,而玉米秸秆生境天敌优势种为稻红瓢虫,其种群发生量达30头/100株以上。天敌物种数、多样性指数大小为玉米秸秆生境>叶菜类生境≥杂草带生境>甘薯生境,天敌群落优势度集中性指数与之相反。系统聚类可将6种不同作物生境聚为3类,玉米秸秆生境为一类,叶菜类生境为一类,杂草带和甘薯生境为一类。研究发现,玉米秸秆生境对玉米地天敌的冬季保育作用最佳。     

洪湖水体藻类藻相特征及其对生境的响应

藻类是水生态系统的重要成分,它的群落结构、细胞密度变化与水环境相适应,随水环境的变化而改变,因此藻相变化是评价水体质量的一项重要指标。2009—2010年在洪湖水面不同方位布点采样,对水体的浮游藻类藻相(群落结构、密度)和水质状况(水位(water level,H)、水温(water temperature,tw)、透明度(transparency,SD)、总氮(total nitrogen,TN)、总磷(totalphosphorus,TP)、高锰酸盐指数(permanganate index,CODMn)和叶绿素含量(chlorophyll a,Chl-a)等)进行了逐月的调查、监测,采用湖库营养状态指数法对湖泊富营养化评价,并运用多元逐步回归方法建立水体藻类与生境因子的回归方程。结果表明:洪湖水体总体上已达到轻度富营养化状态;藻类以蓝藻门、硅藻门和绿藻门为主,共鉴定出7门65属,藻细胞密度为1.14×106—3.24×107个/L,藻相季节变化特征明显。藻类组成以蓝藻门密度最高(52.93%),硅藻门(25.96%)和绿藻门(16.83%)次之,隐藻门(1.98%)、金藻门(1.64%)、裸藻门(0.42%)和甲藻门(0.25%)相对较低。藻类藻相及优势种在不同季节有所差异,冬春季节(12—5月)以硅藻门的直链藻、小环藻和针杆藻为优势种,夏秋季节(7—11月)以蓝藻门的鱼腥藻和微囊藻为优势种;湖泊藻类细胞密度与tw、CODMn呈正显著相关关系,与H、TN、TP、SD相关关系不显著;藻细胞生长逐步回归方程为y=3.7815+0.0794tw+0.5670CODMn-1.3467SD,藻细胞生长主要受水温和有机污染物等的影响,氮磷不是藻类生长的控制因子;在湖泊不同区域,环境条件存在差异,导致藻类生长过程中起主导作用的环境因子存在一定的差异,蓝藻生长主要受tw、CODMn和SD控制,绿藻生长主要受H、tw和CODMn影响,而硅藻生长决定于水体CODMn。     

广东罗坑自然保护区鳄蜥生境选择的季节性差异

2006年3-10月,在广东省罗坑鳄蜥自然保护区利用直接观察法对鳄蜥春、夏、秋3季的生境选择进行研究。春、夏、秋3季各测定了31、71、31个有鳄蜥样方以及50、90、51个对照样方的14种生态因子。利用生态因子对比分析和逐步判别分析确定各季节生境选择的主要影响因素。结果表明,春季影响鳄蜥生境选择的主要影响因素是溪沟底质中沙的含量和植被盖度,正确判别率为97.5%;夏季影响鳄蜥生境选择的主要影响因素是溪沟底质中沙的含量、植被盖度、溪流宽度和枯枝百分比,正确判别率为94.4%;秋季影响鳄蜥生境选择的主要影响因素是溪沟底质中沙的含量、植被盖度和可利用食物量,正确判别率为97.6%。在区分春、夏、秋3季鳄蜥生境选择方面有一系列生态因子发挥作用,依照贡献值的大小依次为可利用食物量、干扰距离、枯枝百分比、溪水流速、溪沟坡度和溪宽等6个因子,由这6个变量构成的方程对春、夏、秋3季鳄蜥生境的正确区分率达到76.7%。判别函数的分析表明,春、夏、秋3季鳄蜥的生境选择具有较高的差异性,以判别函数建立的判别分类图表明,春、夏季以及夏、秋季鳄蜥的生境选择重叠较多,而秋季与春季的重叠较少。     

周边不同生境条件对茶园蜘蛛群落及叶蝉种群时空结构的影响

为利用天敌实施害虫生态控制,田间调查了周边不同生境条件对茶园蜘蛛及叶蝉种群结构的影响。结果表明:小乔木生境茶园(Ⅰ)和相思树生境茶园(Ⅲ)影响下茶园蜘蛛及叶蝉聚集程度较强,茶园Ⅰ叶蝉聚集数最多,为692头,但与其他生境茶园间差异不显著(P0.05);茶园Ⅲ蜘蛛聚集数量最多,为1155头,并与稻田生境茶园(Ⅱ)、生活区生境茶园(Ⅳ)的差异达到显著水平(P0.05);从蜘蛛功能群聚集情况来看,结网型蜘蛛相对较少,为295头;游猎型蜘蛛最多,为2957头;其中,茶园Ⅰ与茶园Ⅲ蜘蛛多样性指数和丰富度数值较大,对叶蝉的跟随效应明显,并与Ⅱ、Ⅳ茶园有显著差异(P0.05)。多元数据分析结果显示,茶园Ⅰ和茶园Ⅲ均能够明显提高蜘蛛群落聚集的时空分布水平;蜘蛛群落的聚集密度时空分布大小表现为:茶园Ⅰ茶园Ⅲ茶园Ⅳ茶园Ⅱ。由此可知周边生境结构植物丰富和相对稳定的茶园能通过和谐的生态过程影响蜘蛛和叶蝉的时空格局,提高蜘蛛对害虫叶蝉的自然控制能力。     

桂西北喀斯特区域植被变化趋势及其对气候和地形的响应

基于1999—2010年的SPOT NDVI数据,分析了河池市植被变化趋势及空间差异,并结合气象和地形数据分析了植被与气候、地形的关系。结果表明:(1)桂西北喀斯特地区植被变化总体上呈恢复趋势,年均气候因子对植被变化的作用不明显;(2)200—500m的海拔范围内植被恢复显著,但400—500m的海拔范围内有小面积植被退化现象,随着海拔增加,植被变化趋于稳定;(3)6—15°的坡度范围内植被恢复最显著,而2—6°及大于25°坡度范围存在植被退化的现象;(4)不同坡向上的植被恢复差异不明显,但随着坡向由阴坡转阳坡,植被总体恢复呈减小趋势。喀斯特地区人类生态建设取得一定成效,但由于人类活动的负面影响,在海拔400—500m、坡度大于25°的阳坡区域仍存在植被减少的现象。     

神农架海拔梯度上4种典型森林的乔木叶片功能性状特征

研究植物群落叶片功能性状沿环境梯度的变化可以更好地认识群落对环境的适应机制,海拔梯度在较小的空间范围内浓缩了不同的群落类型和环境梯度,是研究和理解群落与环境关系的理想场所。以神农架海拔梯度上4种典型森林为研究对象,分析了4种典型森林优势乔木树种的LMA、LDMC、N_area、N_mass、叶片厚度及叶片叶绿素含量等主要叶片功能性状随海拔的变化规律及各功能性状之间的相关性,以期从叶片功能性状角度揭示群落适应环境的机制。研究结果表明:在780-1970 m范围内,神农架海拔梯度上典型森林乔木优势种叶片的、N_area和叶片厚度随海拔升高而下降,而海拔2570 m的亚高山针叶林的LMA、N_area和叶片厚度最高,分别为187.37 g/cm²、1.92 g/m²和385.31 um,且针叶林的LMA是常绿阔叶林的2倍、落叶阔叶林的3.7倍;除常绿落叶阔叶混交林的N_mass小于落叶阔叶林外,N_mass随海拔升高(780-2570 m)而下降;海拔最高(2570 m)的针叶林和海拔最低(780 m)的常绿阔叶林的LDMC和叶绿素含量最高,分别为454.93 g/kg、407.64 g/kg和48.84、44.12;而海拔介于二者之间的常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林的LDMC和叶绿素含量则最低,分别为338.93 g/kg、337.3 g/kg和38.73、38.19。叶片各功能性状之间存在着显著的相关性:叶片厚度与LMA/LDMC及LMA显著正相关。叶片叶绿素含量与N_area显著正相关。LMA与LDMC、N_area、叶片厚度、叶绿素含量显著正相关,LDMC与N_area、叶绿素含量、叶片厚度显著正相关,N_area与叶片厚度、叶绿素含量显著正相关,叶片厚度、叶绿素含量显著正相关。本研究进一步表明,随着海拔梯度上升环境条件的变化,森林群落不同物种功能性状间的相互作用共同决定着森林群落对环境的适应性。     

北京市两栖爬行动物空间分布格局及影响因素

基于遥感和野外调查数据,研究北京市两栖爬行动物空间分布格局及其影响因素。结果显示,北京记录两栖爬行动物2纲3目10科17属22种,其中,保护物种15种,占物种总数的68.19%。物种分布整体呈现由西北向东南递减的空间特征,西北部山区丰富度和相对多度较大,门头沟和延庆物种丰富度最大(14种),占调查物种总数的66.67%,优势种为中国林蛙、黑斑侧褶蛙、中华蟾蜍和山地麻蜥;门头沟、怀柔、房山分布了全市71.54%的种群数量;200-500 m海拔段物种丰富度最高(18种),主要生境为森林灌丛;物种数在6种以上的网格有11个,包括大滩、怀九河、百花山、拒马河、密云水库等。总体来看,物种种类和数量相较之前呈现减少趋势,而土地用途转换具有重要影响。1980-2018年,建设用地表现出以东西城为核心向外围扩张的趋势,侵占的农田占生态系统总转换面积的42.85%;城六区和平原区的主要物种为黑斑侧褶蛙和中华蟾蜍,少有中国林蛙分布。进一步分析两栖动物1500 m的迁徙距离内,森林灌丛和农田为主要的生境类型,城市扩张侵占了部分农田;同时,污染物的排放引起水体水质下降,特别是北运河水系,造成两栖动物的繁殖率降低和栖息地破坏。目前,北京市各类保护地虽覆盖两栖爬行动物种类的90.91%和数量的60.45%,但在怀柔宝山镇白河上段、密云水库来水的潮河上段辛庄桥、平谷洳河大兴庄镇-峪口镇等地,仍然存在较大的保护空缺。对此,建议开展长期定位观测,构建生物多样性观测网络,并探索建立高强度土地利用下的生物多样性保护机制,从而实现生物资源可持续利用。