入侵植物黄顶菊生长、再生能力对模拟天敌危害的响应

缺乏专性天敌可能是外来植物扩散蔓延的原因之一.生物防治是环境友好且高效的防除方法,而人工模拟天敌危害对植物的生长、再生指标影响的效果与自然天敌的效果相似.在田间条件下,对入侵植物黄顶菊进行不同程度模拟天敌危害处理,探讨对黄顶菊生长、再生能力影响的效果,为生物防治提供理论基础.结果表明,轻度处理和摘顶处理下黄顶菊生物量、株高、分枝数、花蕾数、净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)指标表现出超补偿效应,只有重度处理下受到显著抑制;轻度至重度处理初始荧光(F0)则显著高于对照和摘顶处理,而PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ的潜在活性(FV/F0)则显著降低.分析发现,分枝数、花蕾数、生物量等具很高的表型可塑性指数,显示黄顶菊的生长指标对模拟天敌危害具有更强的适应能力.综上,轻度天敌危害对黄顶菊无明显抑制作用,重度危害对黄顶菊的生长、开花结实抑制效果最为理想.生产实践中建议结合其他方法以实现对黄顶菊的有效控制.     

北京山区侧柏林林内降雨的时滞效应

林内降雨通常在开始和结束的时刻上都要迟于林外降雨,这种作用可称之为林内降雨的时滞效应,目前对该方面的研究尚处于探索阶段.研究地点设在北京妙峰山林场,利用侧柏林样地林内和林外的两台全自动激光雨滴谱仪在2010年雨季自动观测获取的数据,研究了典型场降雨的林内降雨时滞效应特征以及主要影响因素.研究结果表明,在观测的18场完整降雨中林内降雨在开始时间上均晚于林外降雨,平均延滞时间为21 min;而降雨结束的时间绝大部分也出现了明显的延滞现象,平均延滞时间为46 min.通过回归分析得出,林内降雨延滞开始时间随延滞期的雨强增大呈对数曲线递减,延滞结束时间随场降雨量增大而呈对数曲线递增.林冠层对林内降雨的延滞作用可有效的削减洪峰流量和延长汇流时间,对减少山洪、泥石流和滑坡等地质灾害产生具有积极的生态意义.     

青蒿素对外生菌根真菌化感效应

青蒿素是治疗疟疾的首选药物,主要从黄花蒿(Artemisia annua L.)中提取,然而黄花蒿在生长过程中会向周围环境分泌青蒿素。为正确评估青蒿素对森林生态系统中的重要成分""外生菌根真菌的影响,试验以重庆地区有代表性的两株外生菌根真菌——褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)Sl 8和松乳菇(Lactarius delicious)Ld 3为材料,研究了青蒿素对菌丝生长,H+和有机酸分泌,以及养分吸收的影响。结果表明,在液体培养基中加入青蒿素,外生菌根真菌的生长受到明显抑制,菌丝生物量降幅高达26.89%(Ld 3)和89.13%(Sl 8);Ld 3分泌H+和草酸的能力增强,而Sl 8分泌量下降。随着青蒿素浓度的增加,菌丝的N、P、K含量及吸收量显著减少。当培养基中青蒿素达到80 mg/L时,Ld 3的N、P、K吸收量比不加青蒿素的处理分别降低了50.55%、46.30%和42.28%;Sl 8几乎丧失对N、P、K的吸收能力。说明青蒿素不同程度地抑制了外生菌根真菌的生长和养分吸收,但对H+和草酸的分泌作用因菌株不同而异。     

水浮莲对水稻竞争效应、产量与土壤养分的影响

为了解入侵植物水浮莲在稻田生产中的扩散规律和对水稻农业性状的影响,通过田间水稻田实验,按照de Wit 取代试验方法和添加系列设计方法研究水浮莲与水稻(云稻2 号)混种对植株形态和生物量影响、种间竞争效应、水稻产量以及对土壤养分的影响。结果表明,混种条件下水浮莲母株株高、分蘖数、生物量和开花株数均受到水稻的明显抑制,受到的抑制率显著高于其对水稻的抑制率。水浮莲的种间竞争大于种内竞争(RY 小于1.0)而水稻的种内竞争大于种间竞争(RY 大于1.0),水浮莲混种比例大于和等于1:1 时(RYT大于1.0)与水稻不存在竞争作用,而小于1:1时(RYT 小于1.0)其存在着竞争作用,水浮莲对水稻的竞争力(CB 小于0)小于水稻。混种条件下水稻有效穗数和产量有明显提高,增产比例为3.54%-13.38%。生长过程中水浮莲对土壤钾、磷元素消耗大于水稻,而有机质和氮元素消耗小于水稻;混种条件下水稻明显降低水浮莲对土壤养分消耗,且二者在土壤养分上没有竞争关系。所有这些表明,入侵稻田的水浮莲与水稻生长过程中其形态、生物量等方面都处于劣势,而且一定的水浮莲密度有利于抑制水浮莲对土壤养分的消耗和促进水稻生长繁殖及其产量的提高,因此为满足饲料利用和环境净化,建议在正常耕作稻田中可对水浮莲进行适当的应用。     

氯虫苯甲酰胺对非靶标害虫褐飞虱实验种群的亚致死效应

在稻田中,氯虫苯甲酰胺是以鳞翅目幼虫为主要防治对象的新型杀虫剂,而褐飞虱 是该药剂的重要非靶标害虫.本文采用稻茎浸渍法测定氯虫苯甲酰胺对其非靶标害虫褐飞虱3龄若虫和成虫的毒力.结果表明:氯虫苯甲酰胺对褐飞虱3龄若虫和成虫的LC50分别为26.85和35.53 mg·L-1;以氯虫苯甲酰胺亚致死浓度LC10和LC25分别处理褐飞虱3龄若虫后,对当代褐飞虱雌虫寿命无显著影响,但LC25剂量处理后,当代褐飞虱雌虫产卵量显著降低45.6粒.亚致死剂量处理褐飞虱3龄若虫后,显著影响F1代褐飞虱的产卵量和雌虫寿命,雌虫产卵量分别减少43.5和72.9粒,雌虫寿命分别缩短1.35和2.87 d;两个剂量处理后F1代的各虫态发育历期均有所延长;施药后各项种群参数也发生了变化,种群内禀增长率rm分别降低12.8％和23.5％,净增殖率R0分别降低37.4％和68.7％,而世代平均历期T和种群加倍时间t均延长.表明氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对褐飞虱种群增长具有一定的抑制作用.     

一个具有阶段结构和时滞效应的综合害虫治理模型的研究

运用脉冲泛函微分方程,建立了具有阶段结构和时滞效应的固定时刻分别喷洒杀虫剂和释放天敌的害虫治理模型,分别考虑在一个喷洒杀虫剂周期内多次释放天敌和在一个释放天敌周期内多次喷洒杀虫剂这两种情况,详细研究了这两类模型的动力学性质,给出了害虫灭绝周期解的存在性和全局吸引性的充分条件.本文具有很强的生物意义,为综合害虫治理问题提供了可靠的依据.     

昆虫色素研究进展

昆虫体表具有丰富的色彩,这一优势有助于其更有效地实现性别识别、伪装警戒、趋敌避害等功能。相对于微纳米结构对昆虫体表色彩效应影响的研究,昆虫色素的研究相对较弱,而且一些已知的色素在成色机制中的作用也不是特别清楚。本文对昆虫色素的种类、存在部位、理化性质、部分目(11目300多种昆虫)中的色素、生物合成途径等进行了概述;对目前昆虫色素研究中存在的问题提出了可能的解决办法,并对昆虫色素的应用现状、研究意义及可能的仿生应用进行了总结和展望。     

退耕还林还草工程生态效应的地域分异特征

退耕还林还草工程作为我国投资最大、涉及面最广的一项重大生态工程,其生态经济社会效应是行业部门及学术界关注的焦点。选择退耕还林还草面积、植被覆盖度、土壤侵蚀量作为指标,依据遥感反演和模型模拟得到的结果,分析了2000—2015年县域退耕还林还草时空差异,退耕还林还草区域植被覆盖度与土壤侵蚀变化及其对县域生态状况变化的贡献,并基于规划目标评估了退耕还林还草工程的宏观生态效应及其地域分异特征。结果表明:(1)近15年,工程区耕地转林地面积12.75万km~2,耕地转林地区域植被覆盖度年增加0.32%、土壤水蚀和风蚀模数分别年减少0.43 t/hm~2和0.21 t/hm~2。(2)耕地转草地面积9.43万km~2,耕地转草地区域植被覆盖度年增加0.43%,土壤水蚀和风蚀模数分别年减少0.55 t/hm~2和0.94 t/hm~2。(3)工程区全县域植被覆盖度年增加0.17%,平均土壤水蚀和风蚀模数分别年减少0.13 t/hm~2和0.68 t/hm~2。(4)遥感估算结果与工程规划目标相比,退耕还林的面积完成率达到87%,工程区林草覆盖率增加4.8%—6.5%,工程区平均土壤水蚀和风蚀模数逐年减少,大部分县域15度及以上坡耕地退耕比例超过50%。工程在黄土丘陵沟壑、东北山地及沙地、云贵高原等区域凸显了提高植被覆盖度与土壤抗蚀效应的正面作用。     

高通量测序分析胡萝卜连作与轮作土壤细菌多样性

为了揭示胡萝卜连作与轮作模式中土壤细菌群落结构和多样性特征,并探究两种耕作模式根际细菌群落结构差异,本研究采用Illumina Hi Seq PE250测序平台的双末端测序(Paired-End)法对4组土样的16S r RNA V4区进行测序,并进行生物信息学分析。结果显示,4个样本共获得196 220条有效序列,相同测序深度(28 890条)下,RM.F (胡萝卜-万寿菊轮作根际土壤)样品中的Chao1指数和Shannon指数均高于RM.R (胡萝卜连作根际土壤)样品。RM.F样品中的优势菌纲为α-变形菌(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)及芽孢杆菌纲(Bacilli)。RM.R样品中的优势菌纲是γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、拟杆菌纲(Bacteroidia)。OTUs比对结果显示,希瓦氏菌属(Shewanella)、Clostridium sensu stricto 1、Parabacteroides、不动菌属(Acinetobacter)等在RM.R样品中显著增高。而在RM.F中,盐单胞菌属(Halomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)、节杆菌属(Arthrobacter)、链霉菌属(Streptomyces)、杆菌属(Bacillus)等具有较高丰度。主成分分析显示,RM.R、RM.F、NRM.R、NRM.F 4组样本能被较好的区分开,表明胡萝卜连作和胡萝卜-万寿菊轮作使根际与非根际土壤细菌群落结构差异显著。综上研究结果,胡萝卜连作会使根际土壤菌群多样性下降,使菌群结构退化,导致根际微生态失衡,从而引发连作病害。这一结果为通过调节土壤微生态来提高作物质量及产量提供了理论支持。