中国生物多样性核心监测指标遥感产品体系构建与思考

生物多样性的稳定维持关乎人类生存发展与地球健康。生物多样性核心监测指标(Essential Biodiversity Variables, EBVs)旨在结合地面调查与遥感技术, 为大尺度、长时间序列的生物多样性监测提供新的解决方案。然而, 目前学界仍然缺乏一套国家尺度标准化EBVs遥感监测产品数据集, 以进行生物多样性评估。本研究旨在对中国生物多样性核心监测指标遥感产品进行体系构建与思考, 首先综述了目前EBVs的遥感研究概况, 并根据EBVs研究文献的数量进行调研分析; 同时, 本文在已有遥感生物多样性产品优先标准的基础上, 添加了“可重复性”的新标准, 并据此构建了中国EBVs遥感产品体系与监测数据集的指标清单, 最终对中国EBVs遥感研究存在的问题进行思考与讨论。本研究可为中国的生物多样性遥感监测提供科学依据, 有望为中国生物多样性政策的制定提供支撑。     

格氏栲天然林林窗植物群落功能性状的变异

林窗是森林更新演替的重要环节, 揭示林窗环境下功能性状变异来源及其相对贡献, 有助于阐明植物对林窗环境的响应。该研究以中亚热带格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为对象, 设置9个不同大小的林窗样地, 运用方差分解探讨林窗、物种和个体对叶性状变异的相对贡献, 采用线性回归分析不同大小林窗下群落性状变化及种间和种内性状变异的重要性。研究发现: (1)格氏栲天然林林窗植物比叶面积、叶干物质含量、叶厚和叶绿素含量由种间性状变异主导, 叶氮含量由种内性状变异主导, 叶磷含量受林窗大小影响最大。(2)群落叶磷含量与林窗大小具有显著正相关关系, 土壤温度和水解氮含量对群落叶磷含量具有显著正效应, 土壤有效磷含量具有显著负效应。(3)沿林冠开放度的群落叶磷含量变化主要由种内性状变异引起, 优势种扮演着重要角色。结果表明, 格氏栲天然林林窗环境下植物功能性状仍以种间性状变异为主(平均41%), 但沿林窗环境梯度的群落性状变化主要源自种内性状变异, 通过植物表型可塑性响应环境改变, 优势种作用明显。     

闽西南红壤侵蚀区黑莎草功能性状特征及其与土壤因子的关系

为了解黑莎草(Gahnia tristis)在南方红壤侵蚀区的适应状况,测定了长汀县红壤侵蚀区的黑莎草叶片、根系的功能性状及土壤理化性质,并应用数理统计方法分析了黑莎草叶片与根系功能性状之间的相关性,及其对土壤因子的响应。结果表明,黑莎草叶片表型性状在冬夏季间存在显著差异,叶长、叶宽、叶组织密度和叶绿素表现为夏季显著大于冬季,根系表型性状则更具稳定性,冬季的根系养分含量均高于夏季,养分的分配上叶片养分高于根系养分。叶组织密度与叶绿素含量呈显著正相关,与比叶面积呈显著负相关;根组织密度与比根长和比根面积均呈显著负相关,叶片和根系养分间均呈显著正相关,土壤碳、氮、磷含量是影响黑莎草功能性状主要因子。因此,黑莎草可通过调节功能性状以适应环境变化,可作为地带性植物应用于南方红壤侵蚀区的植被恢复和水土流失治理。     

反刍家畜高海拔低氧适应性性状的鉴定研究现状与展望

适应性性状是指生物体为应对某种环境所演化出的特定表型性状.在高海拔环境条件下,氧气成为影响生物生存的最主要环境因子.世居高原的生物(牦牛)在长期的演化过程中,生物体演化出适应于高海拔低氧的适应性性状.与人类生产、生活密切相关的反刍家畜(绵羊、山羊、牛)在短期内(约3000～5000年)同样适应了高海拔低氧环境,并形成适应性性状.本文综述了反刍家畜高海拔低氧适应性的性状以及各性状的鉴定方法,比较了传统与基于信息技术的高通量鉴定方法,并展望了精准适应性表型鉴定方法下的高海拔低氧适应性性状遗传机制解析,以期为未来高海拔地区品种改良和品种选育奠定基础.     

大菊品种花期和主要观赏性状的变异及相关性分析

以菊花（Chrysanthemum×morifolium Ramat.）大菊品种自然群体及7个杂交群体为实验材料,分析比较了不同品种开花期和7个主要观赏性状的变异特点及其相关性,为筛选杂交亲本和选育早花优良品种提供依据。结果显示：大菊自然群体的8个性状中,除开花期外,其余性状变异系数均高于15%;相关性分析结果表明,开花期和封顶叶片数之间呈显著负相关;开花持续期与开花期呈极显著负相关,与舌状花轮数呈极显著正相关。杂交群体的8个性状中,除开花期外,变异系数均高于15%,但各杂交群体的开花期性状变异系数明显高于自然群体;杂交群体Ⅲ和Ⅴ的瓣型与花色更为丰富,且花期也较早。相关性分析结果表明,开花期和瓣型、舌状花轮数、封顶叶片数之间均呈极显著负相关,和花色之间呈显著负相关;开花持续期和舌状花轮数、舌状花数量之间呈极显著正相关,和瓣型之间呈极显著负相关,和花色之间呈显著负相关;开花期和开花持续期之间呈极显著正相关。研究结果表明,通过有性杂交可以获得开花期变异更广泛的子代植株,从而筛选开花期更早的大菊新品种。     

珍稀濒危植物峨眉含笑种实表型性状的空间变异特征

通过分析珍稀濒危植物峨眉含笑（Michelia wilsonii）种子与果实的表型性状特征,研究其变异规律和空间自相关性,为峨眉含笑天然种群的保护利用工作提供依据。以雅安周公山的峨眉含笑为研究对象,测定12项种实表型性状指标,采用变异系数和半方差函数,探究峨眉含笑种实的空间变异特征。结果显示（：1）峨眉含笑种实表型性状的平均变异系数为27.59%,种实的形态变异程度最小,种子性状的变异程度比果实性状更为丰富。（2）聚合果下部的种子败育率与蓇葖败育率最高,分别为18.32%和38.22%;中部的败育率最低,分别为15.05%和23.45%。（3）半方差函数模型以指数和球状模型为主,呈聚集分布。除果实长、种子纵径和种子败育率外,其余9项指标具有中高等强度的空间自相关性。（4）9项指标的各向异性比接近于1,空间异质性表现为各向同性。因此,峨眉含笑种实表型性状在中等尺度的空间范围内具有丰富的变异性。     

4种槭树叶功能性状及其关系对季节变化的响应

以牡丹江地区的白牛槭（Acer mandshuricum）、茶条槭（Acer tataricum subsp. ginnala.）、糖槭（Acer saccharum）、五角槭（Acer pictum subsp. mono）4种槭树为研究对象,分别于春季、夏季和秋季进行取样,测定叶片性状指标（叶厚度、气孔长度、气孔宽度、气孔密度、叶脉密度、比叶面积及色素质量分数）,分析叶片各性状的季节变化趋势,并探讨色素与叶性状间在不同季节下的关系。结果如下（：1）4种槭树均表现为在夏季具有较高的叶厚度、较低的比叶面积和气孔密度,在秋季具较高的比叶面积和叶脉密度、较低的叶厚度。（2）4种槭树均为在夏季有较高的叶绿素a、b,在秋季色素质量分数均降低,季节变化区间分别为叶绿素a 77.40%～98.80%,叶绿素b 85.60%～99.53%,类胡萝卜素4.29%～78.52%。（3）色素与叶性状关系密切,季节动态下色素与比叶面积、气孔密度、叶脉密度正相关,与叶厚度、气孔长度、气孔宽度负相关（P<0.05）,但不同季节相关性略有差异。4种彩叶植物的叶片在应对不同季节的气候条件时形成了不同的构建策略...     

小兴安岭不同生长型阔叶植物叶性状变异及权衡

植物叶功能性状的变异模式以及相关关系一直是解析植物对气候变化响应机制的关键,然而不同生长型阔叶植物间叶片结构性状和光合生理性状变异及相关性的异同性尚不清晰。该研究以典型阔叶红松(Pinuskoraiensis)林中的优势或常见的18种阔叶植物为研究对象,通过测量4个结构性状(叶面积(LA)、叶片厚度(LT)、叶干物质含量(LDMC)和比叶质量(LMA))和4个光合生理性状(叶绿素值(SPAD)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(G_s)和净光合速率(P_n)),分析了在不同生长型阔叶植物叶片结构性状和光合生理性状的变异及相关性。结果表明:不同生长型植物叶功能性状的变异范围为7.73%–74.54%,其中种间变异是LA和LT的主要变异来源, C_i、SPAD、LDMC以及LMA的变异主要由生长型驱动, G_s和P_n变异的主要来源是种内;不同生长型叶功能性状间存在显著差异,其中草本的LA、LT和Ci显著高于灌木和乔木,乔木的LMA、LDMC、SPAD、P_n<...     

基于农艺性状指标的山西高粱地方品种核心种质构建

利用1285份山西省高粱地方品种18个农艺性状的历史数据,通过比较不同取样方法、取样比例和聚类方法组合的构建方法,确定了"多次聚类偏离度取样法+15％取样比例+欧氏距离+最长距离法"为山西省高粱地方核心种质构建的方法.192份初选核心种质和所有样本的均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率分别为0、8...     

乌天麻与红天麻杂交制种中定植升温时间研究

分析不同升温时间对乌天麻（Gastrodia elata f.glauca）、红天麻（Gastrodia elata f.elata）箭麻生长习性、花期同步及杂交种子发育影响,为早期获得高质量天麻杂交种子材料,促进天麻杂交种高效育苗提供科学依据。对乌天麻和红天麻箭麻不同时间定植升温（22℃）下花茎出苗时间、始花时间、花茎高度、杂交种子质量等进行分析。结果显示,不同升温时间是影响箭麻出苗时间、始花时间的主要因素,乌天麻集中于2月中下旬出苗,红天麻升温10～15 d后陆续出苗;生态变型是影响箭麻生育期长短、花期花朵数的主要因素,乌天麻比红天麻生育期长21.47 d,对花期及蒴果采收期无较大影响,红天麻比乌天麻更易完成抽薹;不同升温时间条件下,乌天麻挂果率为87.76%,红天麻挂果率为94.53%;母本决定杂交种子质量,以红天麻为母本、乌天麻为父本所得杂交种子活性为94.32%,优于以乌天麻为母本、红天麻为父本所得杂交种子活性。因此,生产中应于1月中旬对乌天麻开始升温,待乌天麻出苗后（15 d左右）开始对红天麻升温催芽,使得乌天麻与红天麻于3月中上旬花期同步,4月初可获得优良杂交天麻种子。