Plantlet recruitment is the key demographic transition in invasion by Kalanchoe daigremontiana

Biological invasions have a great impact on biodiversity and ecosystem functioning worldwide. Kalanchoe daigremontiana is a noxious invasive plant in arid zones. Besides being toxic for domestic animals and wildlife, this species inhibits the growth of native plants. Its rapid proliferation in Cerro Saroche National Park (Venezuela) is of great concern because this area hosts several species endemic to the scarce arid zones in the Caribbean. The traits of K. daigremontiana that contribute to its invasive success are unknown. Based on empirical data, we derived a stage structured, stochastic and density-dependent model, to identify characteristics relevant for its establishment. Sensitivity analyses revealed that the establishment of K. daigremontiana depends exclusively on plantlet recruitment. Because asexual plantlets reproduce in less than 1 year populations are able to increase rapidly during the initial phases of invasion, when extinction risks are higher. Sexual seedlings, on the contrary, require a minimum of 3 years to reproduce. As a result, seedling recruitment contributes little to the transient dynamics of the population and therefore cannot warrant the successful establishment of the species. Simulations of various management strategies show that eradication through plant removal may only be achieved if harvest begins shortly after introduction. If a rapid response is not possible, reducing the survival and growth rates of plantlets through biological control is an alternative option. Thus, a strict control of dispersal of plantlets by humans and a continuous monitoring of new invasions should be the first priority for reducing further impact on native species.     

塔里木河下游柽柳灌丛地上生物量估测

根据划分的柽柳灌丛大、中、小等级,在塔里木河下游英苏至喀尔达依区段进行地表采样、称重,采用统计相关法对柽柳年龄及地径关系进行分析,构建柽柳直立枝与单丛地上生物量估测模型,对模型精度进行检验,筛选最佳模型,并对模型估测值与实测值进行卡方检验。结果表明:(1)输水后柽柳新萌直立枝地径随年龄增加而增大,但输水前柽柳萌生直立枝的地径随年龄增加未呈现规律性变化。在地下水条件非一致性的干旱荒漠区,柽柳地径大小不能作为判断其年龄的依据。(2)根据柽柳标准枝和灌丛因子实测数据,用一元线性函数、幂函数、指数函数、对数函数4种函数进行柽柳直立枝生物量估测模型拟合结果表明,幂函数w=2.007(d2 h)0.837估测模型最优,其总体估测精度达89.92%。(3)以冠幅面积单变量、冠幅周长与丛高双变量构建的柽柳单丛生物量估测模型的精度分别为78.95%和80.09%。(4)以全收获法实测数据为真值对估测模型进行精度检验,柽柳冠幅面积为自变量模型的估测精度为80.54%,柽柳冠幅周长和丛高估测模型的精度为66.85%。(5)对柽柳单株及单丛生物量模型估测值与实测值进行卡方检验结果表明两者之间无显著差异。研究认为,由于柽柳冠幅在高分辨遥感数据上容易获取,柽柳冠幅面积估测模型在传统生物量估测和遥感生物量估测都具有实用价值。     

植物rRNA基因组织模式的荧光原位杂交比较分析

采用荧光原位杂交技术,对分属5个科的10种植物的分生细胞的18S-25S rRNA基因(45S rDNA)的组织模式进行了比较分析.45S rDNA探针在所有供试植物的间期核都产生了两种杂交信号:荧光强、位于核仁周边的纽和荧光较弱分布于核仁内的点,表明不同植物间期核的rDNA染色质的组织模式相似.在每种植物的部分间期细胞都观察到点与纽相连或从纽发出的情况,而且点的数目越多纽就变得越小,点的有无和数目的多少与细胞的活性呈正相关.这些事实表明,纽代表了处于凝缩状态的非活性的rDNA染色质,点是由纽解凝缩而来,rDNA异染色质解凝缩形成点是植物rRNA基因活跃转录的细胞学表现,在同一物种中点的多少代表了间期核rDNA转录活性的强弱.我们的结果支持点是核仁内活性rRNA基因组织的结构单位及rRNA合成发生地点的推论.我们的结果还显示,不同植物间期核的rDNA染色质的组织也存在一些差异,其中核仁内点的最大数目有较大的不同.在所有供试植物的有丝分裂前中期细胞,45S rDNA探针在rDNA位点都产生了松散的信号块和许多点,表明植物的rDNA位点在有丝分裂前中期还有较活跃的转录.     

遮荫对凤眼莲生长及其生理适应机制

2011年于南京对凤眼莲进行不同光处理(全天遮荫、7:00～11:00遮荫、11:00～15:00遮荫和15:00～19:00遮荫),遮荫下光强为自然光强的70%,以全自然光为对照(CK),处理25d,每5d分别测定生长指标、单株鲜重、单株干重、光合净光合速率(Pn)、抗氧化酶、非酶系统的总抗氧化能力(AOC)以及1,5-二磷酸核酮糖羧化加氧酶(Rubisco)活性等生理指标,以阐明光强对其生长以及适应机制,为提高凤眼莲生物量提供依据。结果显示:与CK相比,全天遮荫明显降低了叶片数量、叶面积、根长、分株和单株鲜重等生长指标,而11:00～15:00遮荫虽抑制叶片数量和子代分株的产生,但促进根的伸长和叶面积的增加,其单株鲜重比对照增加;同时,还可诱导最大净光合速率(Pnmax),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和AOC活性的增加,减少了体内丙二醛(MDA)和超氧阴离子自由基(O2.-)的累积,稳定Rubisco活性,减轻光氧化胁迫。研究表明,全天遮荫不利于凤眼莲的生长,但中午遮荫有利于缓解光氧化伤害,促进其物质累积。     

湖北省主要森林类型生态系统生物量与碳密度比较

利用野外调查数据对湖北省封山育林下的次生林、次生林、人工林森林生态系统碳密度进行了分析,结果表明:封山育林下的次生林、次生林和人工林生态系统乔木层平均碳密度分别为133.87、73.42和111.62t·hm-2,灌木层平均碳密度分别为1.65、1.40和1.52t·hm-2,草本层平均碳密度分别为0.13、0.09和0.13t·hm-2,枯落物层平均碳密度分别为0.47、1.34和0.93t·hm-2,乔木层碳密度作为生态系统碳储量的主要贡献者占总生物碳密度的98.35%、96.29%和97.74%,林下植被(灌木层和草本层)碳密度分别占1.31%、1.95%和1.44%,凋落物层碳密度分别占0.34%、1.76%和0.82%。土壤(0～100cm)碳密度平均值分别为57.04、66.92和54.12t·hm-2,土壤碳密度的60%储存在0～40cm土壤中,并随土层深度增加,各层次土壤碳密度逐渐减少。森林生态系统的乔木层、灌木层、草本层、凋落物层生物量和土壤层碳密度均表现出:封山育林下的次生林、次生林大于人工林。封山育林下的次生林、次生林和人工林碳密度分布序列为土壤(0～100cm)>乔木层>灌木层>草本层>枯落物层。可见,封山育林下的次生林更有助于提高森林碳汇,实施近自然林经营是提升该区域森林碳汇能力的重要途径。     

刈割对克氏针茅草原群落优势与亚优势植物的影响

基于内蒙古中部克氏针茅草原长期刈割试验,分析了不同留茬高度下克氏针茅草原植物群落中5个优势及亚优势种地上生物量和群落稳定性的变化.结果表明：留茬高度在10 cm以上时对5种植物地上生物量的影响较小.留茬高度为10 cm适于冷蒿生长,而不利于克氏针茅的生长.糙隐子草在留茬高度为2 cm时表现最佳.黄囊苔草对群落的贡献在留茬高度为5 cm时最大,此时其生物量与刈割年限呈正相关.留茬高度为2和15 cm不利于星毛委陵菜生长.植株较高、竞争力强的多年生植物对干扰的耐受能力较强,刈割的留茬高度不低于10 cm时,有益于维持草原生态系统的稳定性.     

长诏水库浮游植物群落结构及水质评价

于2010年5月、8月和11月对新昌长诏水库浮游植物群落进行了调查,运用Shannon多样性指数(H)、Simpson多样性指数(D)、Margalef丰富度指数(M)及Pielou均匀度指数(J)分析了浮游植物种群的多样性,并结合水质理化指标对长诏水库的富营养化程度及水质状况进行了综合评价.结果显示:长诏水库浮游植物有6门26属(种),其中,绿藻门10属(种),硅藻门9属(种),蓝藻门4属(种),隐藻门1属,甲藻门1属,黄藻门1属.浮游植物的丰度为5.73×105～7.73×105ind·L-1,平均为(6.71±0.81)×105 ind·L-1;生物量为0.73～1.03 mg·L-1,平均为(0.83±0.12) mg·L-1.在水平分布上,蓝藻门、硅藻门和绿藻门的丰度在各采样点中均较高;在季节分布上,硅藻门、绿藻门、蓝藻门分别在春季、夏季、秋季占绝对优势.总体上,浮游植物丰度和生物量在水库入水口较高,出水口较低.水库浮游植物的多样性较差,水质受到较重污染,且主要为氮、磷污染;富营养化程度为中-富营养化水平.     

Carbonized Chicken Eggshell Membranes with 3D Architectures as High‐Performance Electrode Materials for Supercapacitors

Supercapacitor electrode materials are synthesized by carbonizing a common livestock biowaste in the form of chicken eggshell membranes. The carbonized eggshell membrane (CESM) is a three‐dimensional macroporous carbon film composed of interwoven connected carbon fibers containing around 10 wt% oxygen and 8 wt% nitrogen. Despite a relatively low surface area of 221 m² g^?1, exceptional specific capacitances of 297 F g^?1 and 284 F g^?1 are achieved in basic and acidic electrolytes, respectively, in a 3‐electrode system. Furthermore, the electrodes demonstrate excellent cycling stability: only 3% capacitance fading is observed after 10 000 cycles at a current density of 4 A g^?1. These very attractive electrochemical properties are discussed in the context of the unique structure and chemistry of the material.