青藏高原沼泽湿地植被NDVI时空变化及其对气候变化的响应

基于2000—2017年逐旬MODIS NDVI数据和逐月气温、降水数据,分析了青藏高原不同类型沼泽湿地植被生长季NDVI时空变化特征及其对气候变化的响应。研究结果表明：青藏高原沼泽植被生长季多年平均NDVI自西北向东南逐渐增加;沼泽植被生长季平均NDVI在2000—2017年总体呈现显著上升趋势 (0.010/10a) ,生长季NDVI呈上升趋势的面积占整个研究区面积的78.25%。青藏高原沼泽植被生长季NDVI与降水量总体上呈现弱的相关性,表明降水并不是影响该地区沼泽植被生长的主要因素。青藏高原沼泽植被生长主要受气温影响,气温升高能明显促进沼泽植被的生长。此外,首次发现白天和夜晚温度升高对青藏高原沼泽植被生长具有不对称性影响,其中夜晚增温对沼泽植被生长的促进效果更加显著。在全球白天和夜晚不对称增温的背景下,白天和夜晚温度对青藏高原沼泽植被的不对称影响应当引起重视,尤其是在利用模型模拟未来气候变化对该地区沼泽植被影响时。     

若尔盖高原沼泽土和草甸风沙土细菌16S rDNA PCR-RFLP和系统发育分析

采用稀释平板法从若尔盖高原沼泽土和草甸风沙土分离获得66株细菌,在16S rDNA PCR-RFLP分析的基础上,测定了22株代表菌株的16S rDNA序列,构建了供试细菌的系统发育关系。16S rDNA PCR-RFLP分析中,在78%相似性水平处,除REG14,REG20,REG22和REG55单独成群外,其余菌株分为8个遗传群,其中,群Ⅰ和群Ⅳ最大,均有15个菌株,其次是群Ⅷ,由11个菌株组成,其余21个菌株分布于5个群内。对22个代表菌株16SrDNA全序列系统发育表明,这些菌株分布于不同的系统发育分支。其中,以芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和分枝杆菌属(Mycobacterium)为主,其余菌株分布于Lysinibacillus属、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、不动杆菌(Acinetobacter)、固氮菌属(Azotobacter)、红球菌属(Rhodococcus)、微球菌属(Micrococcus)和醋酸杆菌属(Acetobacter)等7个属。     

耐冷细菌的筛选及对畜禽废水处理研究

从若尔盖高原湿地采集沼泽土, 驯化后分离获得了14株对畜禽废水具有降解能力的耐冷细菌, 对供试菌株6°C的生长代时、对畜禽废水CODcr去除能力进行了测定。结果表明, 供试菌株的代时介于4.9 h~11.6 h之间, 据此选取了生长代时在4.9 h~6.5 h的9株耐冷细菌(NLJ1、NLJ6、NLJ7、NLJ9、NLJ10、NLJ11、NLJ12、NLJ13和 NLJ14)用于畜禽废水处理。在6°C~9°C条件下, 单个菌株对畜禽废水CODcr去除率存在差异, 其中, 6株耐冷细菌NLJ6、NLJ7、NLJ9、NLJ10、NLJ11和NLJ13的 CODcr去除率约为60%~70%, 其余菌株的 CODcr去除率小于50%。因此, 用这6个菌株混合接种处理灭菌畜禽废水6 h, 其CODcr去除率达85.42%。进而, 将采自雅安、都江堰和成都等地污水处理厂的活性污泥混合接种上述6株耐冷细菌后处理畜禽废水6 h, 其CODcr平均去除率分别为81.67%、76.32%和70.56%; 方差分析表明, 不同处理间CODcr去除率无显著差异, 说明这6株耐冷细菌对活性污泥的适应性较好。     

12个水牛群体催乳素基因第4外显子遗传特征分析

催乳素对水牛乳腺发育、泌乳和乳蛋白基因的表达有明显的调控作用。该研究采用直接测序并结合PCR-SSCP技术,分析沼泽型水牛和河流型水牛12个群体385个个体的催乳素基因(PRL)第4外显子(exon4)的遗传特征。结果表明:水牛PRLexon4由180个核苷酸组成,在不同物种中具有高度保守性。序列分析发现水牛中该外显子的第109位碱基处有C>T替换,为沉默突变,与泌乳性状之间无显著相关性。在9个沼泽型水牛群体中均检测到该突变位点,其中PBA基因在7个沼泽型水牛群体中为优势基因,PBB基因在德宏和富钟群体中为优势基因,沼泽型水牛群体中PBA基因频率在0.400～0.917之间,群体平均值为0.629±0.049,具有地域分布特征。在3个河流型水牛群体中,第109位核苷酸处均为C,未检测到多态。提示河流型水牛与沼泽型水牛已有较大的遗传分化。     

三江平原湿地小叶章群落沿土壤水分梯度物种组成及多样性变化

水分是影响湿地生态系统植物多样性的重要因素之一。以三江平原湿地小叶章群落为对象,研究了沿土壤水分梯度的典型草甸、沼泽化草甸和沼泽3种生境中群落物种组成及多样性特征。结果表明,3种生境均以小叶章占优势,但是伴生物种组成分化明显,其中,典型草甸指示种为二歧银莲花和垂梗繁缕,沼泽化草甸指示种为灰脉苔草和五脉山黧豆,沼泽指示种为漂筏苔草和毛果苔草;非度量多维尺度分析结果表明,草甸的物种组成差异更大,而沼泽和沼泽化草甸的物种组成差异较小。随土壤水分含量增加,小叶章的优势度逐渐降低,群落物种丰富度和Simpson优势度均呈逐渐降低的趋势,而Shannon-Wiener多样性与Pielou均匀度均呈逐渐上升的趋势;群落相似性系数(CJ、CS)呈现逐渐升高的趋势,二者的最大值分别出现在沼泽化草甸和沼泽,最小值分别出现在典型草甸和和沼泽化草甸,而Cody指数的变化格局呈现渐低的趋势,群落间共有物种数逐渐减少,物种替代速率降低。研究认为,三江平原小叶章湿地植物群落物种组成、Pielou均匀度、Simpson优势度和Shannon-Wiener多样性的变化格局与水分密切相关,β多样性的格局与水分联系紧密,物种丰富度的变化格局与水分无相关性,可能与物种自身的生物学特性以及其它环境因子有关,尚需进一步探讨。     

横断山区草本沼泽湿地水体氮含量空间分布特征

草本沼泽是横断山区重要的湿地类型,为探明横断山区草本沼泽湿地水体中总氮、硝氮和氨氮的空间分布特征及其控制因素,于2014—2017年在横断山区对典型草本沼泽湿地开展水样采集和分析工作,同时收集降水量、地表大气温度、水温、水深、人口数量、GDP、家畜数量等环境数据。结果表明：1）横断山区草本沼泽湿地水体中总氮含量表现出明显的纬向地带性和垂直地带性：总氮含量随纬度和海拔增加而下降,水温是控制这种地带性特征的主要因素。同时,随经度增加,水体中总氮含量也显著增加,社会经济发展因素是导致这种分布特征的主要原因;2）横断山区沼泽湿地水体中硝氮和氨氮含量在海拔梯度上的变化趋势不明显;3）随经度和纬度增加,沼泽湿地水体中硝氮含量逐渐增加,导致这种现象的主要原因是水深和水温;4）随经度增加,沼泽湿地水体中氨氮的含量逐渐增加,但氨氮含量与自然环境因素和社会经济发展因素均无显著相关性。     

棕色田鼠和沼泽田鼠的气味识别

把棕色田鼠或沼泽田鼠暴露于同种个体底物(个体饲养箱内的锯末)1h,不同组别的田鼠在间隔15min、30min、60min后,记录对暴露过的熟悉底物和另一个陌生底物的访问、嗅闻、挖掘等社会探究行为(每组在每一个时间间隔只试验1次),统计分析发现,田鼠在暴露于同种异性底物,然后间隔不同的时间后,总是倾向于选择熟悉同种异性底物;田鼠在暴露于同种同性底物,然后间隔不同的时间后,总是倾向于选择陌生同种同性底物;棕色田鼠在暴露于同性底物1h,然后间隔60min后,对陌生的同性底物有明显多的探究行为,但沼泽田鼠在同种情况下却没有表现出这种选择倾向。在暴露底物1h,然后间隔60min后,雌性田鼠比雄性田鼠表现出更明显的选择倾向。以上结果表明不同种类和性别的田鼠对气味表现出不同的识别模式。这种差异可能表明不同种具有木同的社会组织、生态和生活史对策。     

巴音布鲁克天鹅湖保护区湿地植物群落研究

巴音布鲁克天鹅湖湿地植被类型在分类上属典型高寒沼泽草甸,可分为5个型。植被以湿生和水生植物为主构成,由5个层片结构组成。水沼泽植物群落的均匀度和优势度指数均高于丘状沼泽。植物群落物种重要性的大小依次为:黑穗苔草(Carex melanantha)>细刺苔草(Carex microglochn)>嵩草(Kobresia filifola)>囊状苔草(Carexvesicula)>马先蒿(Pedieularis albevti)>水麦冬(Triglochin plustre)>报春花(Primula sibirica)。在巴音布鲁克高寒沼泽草地植物群落中,水沼泽草地的鲜草产量高于丘状沼泽,分别为646.2g·m^-2和496.7g·m^-2,平均鲜草量571.5g·m^-2。群落的地下生物量较大,为13608.8 g·m^-2,0cm¹⁰cm土层中的地下生物量约占69.89%,10cm²⁰cm的地下生物量约占15.9%,20cm³⁰cm的地下生物量约占7.27%,30cm⁵⁰cm的地下生物量仅占6.94%。植物种类以莎草科植物较多(占总生物量的78.7%),大部分属于下繁性草类。物种组成简单,平方米植物种为13种,一般8种~11种。     

增温对青藏高原高寒沼泽草甸不同时期土壤酶活性的影响

为研究青藏高原多年冻土区土壤酶活性对气候变暖的响应特征,选择北麓河地区高寒沼泽草甸为研究对象,利用开顶式生长室(OTC)进行模拟增温试验,在7月份、12月份分别对增温和对照样地土壤进行分层取样,并对不同深度土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和磷酸酶的活性进行分析测定。结果表明:在夏季7月份,增温作用下近地表月平均气温升高4.55℃,不同深度的土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性均有降低趋势,但未达到显著水平(P>0.05)。土壤蔗糖酶活性与土壤水分和根系生物量呈显著相关关系;在冬季12月份,增温作用下近地表月平均温度升高6.64℃,不同深度的土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性均有所提高,且在20—50 cm深度的土壤蔗糖酶和磷酸酶活性和40—50cm深度的土壤脲酶和过氧化氢酶活性变化均达到显著水平(P<0.05)。四种土壤酶活性与土壤温度和水分均呈显著相关关系。在深度变化上,夏季增温样地四种土壤酶活性总体随土层深度增加而降低,而冬季随土层深度增加而显著升高(P<0.05)。增温处理下,不同土层深度冬季四种土壤酶的活性总体均大于夏季,且在40—50 cm深度上差异显...     

放牧对青藏高原东部两种典型高寒草地类型凋落物分解的影响

为认识放牧对青藏高原东部中生性的高寒草甸草地和半湿生的沼泽草地凋落物分解的影响,在这两种草地上分别设置了围栏和放牧样地,研究了其各自的混合凋落物样品和4个优势物种(发草Deschampsiacaespitos、鹅绒委陵菜Potentilla anserine、木里苔草Carexmuliensis、藏嵩草Kobresiatibetica)凋落物的分解和养分释放动态,这4个优势物种也大致代表了当地沼泽草地生态系统在放牧和气候变暖驱动下逆行演替不同阶段的优势物种类群。结果表明,各优势物种凋落物的分解速率有显著差异;放牧在总体上促进了凋落物的分解,但不同物种的响应有所不同;放牧对凋落物C的释放影响不显著或有抑制作用,但对N、P的释放具有一定促进作用。对各优势物种凋落物分解和养分释放模式的分析表明,群落逆行演替过程中,凋落物分解和C释放加速,可能促进沼泽湿地退化的正反馈效应。草甸草地的退化标志物种鹅绒委陵菜具有较高的凋落物质量和分解速度,反映了中生条件下植物应对牲畜啃食采用"逃避"而非"抵抗"策略的趋向。