菌物生物多样性及其资源研发前景——献给《菌物研究》创刊10周年

文中首先给予菌物,即泛真菌(Pan-Fungi)以明确定义,它是地球生物圈中一切真核菌类生物的总称,是地球生物圈中生物多样性的重要组成部分,也是具有实现大规模工业化开发潜力的重要资源生物类群。在对物种和基因之间的关系进行分析之后认为,所谓生物多样性,实际上是指生存于地球生物圈中多种多样生态系统中的、含有多种多样基因的物种多样性。文中指出,地球生物圈中生存的真菌至少有250万种。然而,已被人类所认识和命名的真菌仅为9.786 1万种,占估计种数的3.9%,尚有96.1%的真菌有待于人类去发现。人类的平均寿命由1796年以前的18岁提高到60岁经历了2个里程碑,由18岁至40岁借助于牛痘的发明;由40岁至60岁则借助于来自真菌的抗菌素——青霉素的应用。人类的平均寿命正在面临癌症发病和死亡的威胁,如何才能使人类的平均寿命跨越第三个里程碑,从而进入更加健康长寿的新生活阶段?除了进行环境和食品安全治理以及保持健康生活习惯外,丰富的菌物资源的发掘与利用也许正是人类所期待的。文中对提到的304种具有抑制肿瘤活性的药用真菌为基础,系统地进行抗癌活性物质的筛选,从而构建健康人群的抗癌"防火墙",同时制定癌症患者的康复计划,使药用真菌在提高人类平均寿命、使人类进入更加健康长寿的第三个里程碑中发挥应有的作用。迄今包括新药开发在内的菌物资源研发中鲜有成效的原因之一,也许与菌物分类学及其成果未受到足够重视不无关系。其结果便导致该研发项目的菌物多样性基础先天不足,从而难以发挥我国菌物多样性在资源开发中的优势。面对如此丰富的菌物资源宝库,为了研究和开发菌物资源,创建我国自己创新产品的知识产权,与菌物资源研发的上游和中游专业人员紧密合作,共担责任,共享成果,在加强菌物分类学三大存取系统并重的前提下,结合菌物活性物质筛选平台,作为菌物资源研发的新途径与新模式,进行包括创新药物在内的菌物资源研发项目的立项,实在势在必行。此外,从产于极端环境的菌物中进行抗逆基因筛选及其功能分析与应用对于人类环境的改善具有巨大的潜力。     

民勤连古城自然保护区群落结构和物种多样性特征分析

通过物种多样性指数、林地承载力以及土壤水分等指标对民勤连古城自然保护区荒漠群落的结构和物种多样性以及影响因子进行了研究。结果表明:(1)群落的优势层片为灌木层,其物种组成和结构比较稳定,受环境变化的影响较小,而草本层为不稳定层片;(2)荒漠群落的物种多样性指数均偏低,生态优势度较高,群落的生态功能主要由优势种群或建群种群实施,在无外界干扰情况下,优势种群或建群种群的稳定性可以揭示群落的稳定性;(3)土壤水分是影响群落结构的主导因子,而降水是土壤水分的主要来源,对群落结构具有显著影响。土壤异质性对群落结构同样具有显著影响,是第二主导因子,其物种多样性指数为黏性土壤>灰棕荒漠土>风沙土;(4)群落物种多样性与其林地承载力无一定规律的相关性,灌木层片中,二者呈对数相关(y=64.787ln(x) 214.04,R2=0.829,P<0.01),能够比较科学地揭示物种多样性与林地承载力之间的关系,而草本层中二者呈幂指数相关(y=0.3198e6.1654x,R2=0.6999,P<0.01),反映了林地承载力受环境因子变化的影响。     

北京城区花粉致敏植物种类、分布及物候特征

为了解北京城区花粉致敏植物的种类、分布格局和物候特征,结合文献调研及专家访问,对北京5环以内的花粉致敏植物进行了调查.结果表明:1)北京城区五环内共有致敏花粉植物19科32属99种,其中北京本地种52种,占总数的52.5%,国内其他地区引进种和国外引进种各占总数的26.3%和21.2%;2)北京城区32属花粉致敏植物以北温带成分为主,占40.6%,其次是世界性分布与泛热带分布;3)公园内的花粉致敏植物种数最多,行道树种中花粉致敏植物的比例最高.北京城区各功能区中花粉强致敏草本的盖度,从大到小的顺序是城市废弃地>体育中心及机关单位>道路绿地>公园>居民区>学校>广场;4)北京城区木本花粉致敏植物的花期主要集中在3—4月,草本在7—9月.     

大气CO2浓度升高对香蕉光合作用及光合碳循环过程中叶氮分配的影响

生长在高CC2浓度(700±56μl     

乌兰布和沙漠典型灌木群落结构及数量特征

灌木群落是乌兰布和沙漠生态系统中最重要的组成部分,根据野外样地的调查资料,从各群落物种组成、生活型谱、盖度特征、物种多样性、群落相似性等方面对乌兰布和沙漠中典型灌木群落结构和数量特征进行分析,为该区生物多样性保护与植物资源持续利用提供理论依据。结果表明:(1)梭梭、白刺、沙冬青、沙蒿、油蒿、盐爪爪是乌兰布和沙漠中主要灌木群落类型;各典型灌木植被群落中仅出现12科47属共计58种植物,各群落间物种组成差异较大,但均以藜科、菊科、禾本科、蒺藜科、豆科等干旱荒漠区的表征科数量居多;(2)沙漠中分布范围最广的梭梭群落、白刺群落、沙冬青群落和油蒿群落其生活型谱均以一年生植物所占比例最大,与研究区干旱的气候特征相吻合;(3)各群落中灌木层植物所占群落盖度的比重均超过了50%,其贡献率大于草本植物;(4)分布于生境条件较好的群落类型其物种多样性相对较高,从整体看各典型灌木群落的H′多样性指数的变化范围在0.98～3.42之间,而D多样性指数的变化范围在0.415 5～0.879 5之间,其物种多样性指数较低,物种组成比较简单;(5)各典型植物群落的相似性系数在0.068 2～0.604 7之间,均未达到极相似水平,其中白刺群落、梭梭群落以及沙冬青群落之间呈轻度相似水平,而其他各群落之间相似性系数均低于0.25,表明各群落间生境差异较大。     

河南封丘县域农田土壤固碳速率空间变异特征及其影响因素

农田土壤固碳速率是评价土壤固碳效应和潜力的重要指标,精确估算区域农田土壤固碳速率对土壤地力及环境效应均具有重要意义.本研究选取黄淮海平原典型潮土区河南省封丘县为研究区域,按照土壤利用-土壤类型联合单元布点法,于2011年采集了70个耕层土样,测定了土壤有机碳含量、机械组成、容重、pH,并与全国第二次土壤普查(1981年)数据进行对比分析,结合地统计方法和GIS技术研究了该地区近30年农田土壤固碳速率的空间变异特征,利用显著性检验、回归分析、方差分析等方法定量分析了该区域农田土壤固碳速率的影响因素.结果表明: 近30年封丘县域土壤固碳速率平均值为0.33 t C·hm^-2·a^-1,变异系数为74%,属于中等变异性;土壤固碳速率的变化在东西方向上表现为西高东低、中部高南北低,呈片状分布,区域结构性因素是引起农田土壤固碳速率空间分布差异的主导因素,如土壤类型、机械组成、容重、pH,可解释空间变异的59.5%,其次是随机性因素,如秸秆还田量、施肥量,可解释空间变异的40.5%.     

海南俄贤岭石灰岩山地海南大戟灌丛群落研究

根据样方调查,对海南俄贤岭自然保护区海南大戟灌丛群落的种类组成、外貌、结构特征和物种多样性进行分析。结果表明,在700m2样地中,有维管植物77种,隶属于47科70属。群落中乔木的个体数量很少,主要由灌木和草本组成,灌木层主要优势种为海南大戟等。群落外貌常绿,生活型以小高位芽为主,占22.08%;按照Raunkiaer的频度等级定律,属于B级的种类最多,频度值为43.42。整个群落的物种丰富度Magarlef指数为8.56,Shannon-Wiener指数为1.38,Simposon为0.90,均匀度指数为0.32。群落各层次的丰富度格局表现为灌木层>草本层>乔木层>藤本植物,多样性格局为灌木层>乔木层>草本层<(>)藤本植物,均匀度格局为乔木层>藤本植物>灌木层>草本层。     

基于物种分布模型评价土壤因子对我国毛竹潜在分布的影响

基于单类别支持向量机方法的物种分布模型, 利用政府间气候变化专门委员会(IPCC)气候情景模式和联合国粮食与农业组织(FAO)的全球土壤数据, 模拟1981-2099年我国毛竹(Phyllostachys edulis)的潜在空间分布及变化趋势, 比较考虑土壤因子前后模拟结果的差异, 旨在探究土壤因子对毛竹潜在空间分布模拟结果的影响。结果表明, 仅以气候因子为模拟变量和同时考虑气候与土壤因子为模拟变量的毛竹潜在空间分布模拟均具有较高精度, 毛竹潜在分布区表现为面积增加并向北扩张。模拟因子重要性分析表明表征温暖程度的气候因子在毛竹潜在分布模拟中起主导作用, 而表征土壤质地和酸碱性的土壤因子以限制性作用为主。同时考虑气候与土壤因子的模拟结果具有较高的模拟效率, 且在未来气候变化情景模式下毛竹潜在分布区面积增幅与向北迁移幅度均小于仅使用气候因子的模拟, 表明土壤要素对毛竹潜在分布具有明显的限制作用, 该结果对现在的毛竹潜在分布模拟研究具有重要的补充作用。     

青藏高原高寒草地植物物种丰富度及其与环境因子和生物量的关系

在青藏高原进行了大范围的群落调查 ,研究高原的两种主要草地群落类型———高寒草甸和高寒草原的植物物种丰富度及其变化。结果表明 :(1)在 5 0个样地 2 5 0个 1m× 1m的样方中 ,共出现 2 6 7种植物 ,其中高寒草甸179种 ,高寒草原 135种。在高寒草甸 ,1m2 样方内物种数最多为 32种 ,最少的仅为 3种 ;在高寒草原 ,物种数最多为 18种 /m2 ,最少的仅为 2种 /m2 。 (2 )物种丰富度随经度和纬度的增加呈增加趋势 ;随海拔的上升呈减少趋势。对物种丰富度与环境因子之间进行逐步回归 ,发现物种丰富度与生长季降水和温暖指数呈显著正相关。 (3)物种丰富度与地上生物量呈显著正相关。     

林芝云杉群落特征的研究

析了林芝云杉( Picea likiangensis var. linzhiensis )群落的种类组成、区系特征、群落外貌、垂直结构和水平结构等特性。结果表明：调查样地共有维管植物144种,隶属于53科116属,其中只含1种的属占81.03%。林芝云杉群落的区系组成、植物生活型谱、叶片性质等特征反映了群落的温带性质。群落垂直结构明显,可分为乔木层、灌木层、草本层及层间植物,乔木层郁闭度为0.4~0.8,林芝云杉大多为乔木层的单一优势种,有时与急尖长苞冷杉(Abies georgei var. smithii)、华山松(Pinus armandii)等混生,而群落植物的水平分布不均匀。优势种种群的年龄结构分析表明,该种群处于稳定状态;群落的物种丰富度为32.6364,其Shannon-Wiener指数为3.0926,Simpson指数为0.9366,均匀度指数为0.8942,且均为草本层>灌木层>乔木层。