Time lag and negative responses of forest greenness and tree growth to warming over circumboreal forests

The terrestrial forest ecosystems in the northern high latitude region have been experiencing significant warming rates over several decades. These forests are considered crucial to the climate system and global carbon cycle and are particularly vulnerable to climate change. To obtain an improved estimate of the response of vegetation activity, e.g., forest greenness and tree growth, to climate change, we investigated spatiotemporal variations in two independent data sets containing the dendroecological information for this region over the past 30 years. These indices are the normalized difference vegetation index (NDVI3g) and the tree‐ring width index (RWI), both of which showed significant spatial variability in past trends and responses to climate changes. These trends and responses to climate change differed significantly in the ecosystems of the circumarctic (latitude higher than 67°N) and the circumboreal forests (latitude higher and lower than 50°N and 67°N, respectively), but the way in which they differed was relatively similar in the NDVI3g and the RWI. In the circumarctic ecosystem, the climate variables of the current summer were the main climatic drivers for the positive response to the increase in temperatures showed by both the NDVI3g and the RWI indices. On the other hand, in the circumboreal forest ecosystem, the climate variables of the previous year (from summer to winter) were also important climatic drivers for both the NDVI3g and the RWI. Importantly, both indices showed that the temperatures in the previous year negatively affected the ecosystem. Although such negative responses to warming did not necessarily lead to a past negative linear trend in the NDVI3g and the RWI over the past 30 years, future climate warming could potentially cause severe reduction in forest greenness and tree growth in the circumboreal forest ecosystem.     

猕猴属五个种mtDNA多态性研究

本文以10种限制性内切酶研究猕猴属5个种(Macaca mulatta.M.nemestrina.M.assemensis.M.thibetana,M arctoides)线粒体DNA进化。在13个个体中,共检出8种限制性类型。恒河猴种内存在广泛的线粒休DNA限制性片段长度多态性(RFLP)。结合日本猴(M.fuscata)的有关资料,构建了猕猴属6个种的分子系统树,并给出各个种的分化时间。结果表明,这6个种可分成4个类群,熊猴和藏酋猴、恒河猴和日本猴之间的遗传距离较近,可分别划为同一类群,红面猴与其他5种猴的遗传距离最远,在系统发生上分离最早。     

What is the optimal number of leaves when measuring leaf area of tree species in a forest community?

植物形态性状叶面积简单易测, 能够反映植物对环境的适应与响应, 指示生态系统的功能与过程。在野外测定叶面积时, 叶片取样数量往往采用约定俗成的10-20片, 但到底采集多少叶片才是最优和最具代表性, 却少有探究。该研究以浙江金华山常绿落叶阔叶混交林的优势树种木荷(Schima superba)与枫香树(Liquidambar formosana)为研究对象, 通过对5个胸径等级植株和每个植株6个方位开展大批量叶片取样(>2 500个), 分析两个树种的叶面积变异特征, 探讨叶片取样数量为多少才能最代表该森林类型的叶片大小性状规律。结果表明, 常绿乔木木荷平均叶面积与变幅均小于落叶乔木枫香树。木荷叶面积与胸径无显著相关性, 而枫香树叶面积与胸径有较显著相关性, 但两个树种均在中胸径等级(15-20 cm)差异不显著; 两个树种的叶面积与采样方位无显著相关性, 但在东、西和底部的差异不显著。因此, 综合考虑代表性与野外可操作性, 叶片采集首选中胸径成树的底部叶片。随机抽样统计可知, 树木叶面积测定的最适叶片采集数量因物种而异, 木荷的最适叶片采集数量为40, 而枫香树最少为170片。因此, 在叶面积测定时, 叶片采集的数量应该不能只局限在10-20片, 在人力、物力和时间等条件允许的情况下, 应该尽可能多地测定较多叶片的叶面积。     

林木基因组及功能基因克隆研究概述

在美国能源部资助下, 首个多年生木本植物-- 杨树的全基因组测序已经完成且序列信息已对公众开放。杨树全基因组测序的完成标志着林木基因组进入后基因组研究时代。克隆控制重要性状的主效基因是林木后基因组时代的主要研究内容。近年来, 在一些重要作物, 如水稻、蕃茄及玉米中, 先后成功克隆了多个控制重要农艺性状的主效基因, 分子育种在作物中已进入实用阶段。林木相对于这些重要作物而言, 分子遗传学的研究起步较晚, 同时, 由于林木自身的一些生物学特性, 在林木中精确定位与克隆未知基因一度被视为遗传学研究领域的难点。随着技术和研究手段的不断进步, 以及林木基因组资源的快速积累, 有望在这一领域取得突破, 为在林木中开展分子育种创造条件。文章综述了国际上林木基因组与功能基因克隆研究的现状与新发展, 并对后基因组时代的林木功能基因克隆研究的预期成果进行了展望, 以期为从事该领域研究的科研人员提供参考。     

金矮生苹果叶片气体交换参数对土壤水分的响应

 在黄土高原半干旱地区,通过测定10年生金矮生苹果（Malus pumila cv. Goldspur）叶片气体交换参数与土壤水分的定量关系,探讨了土壤水分胁迫对光合作用的影响规律,以确定苹果园节水灌溉适宜的土壤水分调控标准。结果表明：叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）、气孔导度（Gs）、细胞间隙CO2浓度（Ci）和气孔限制值（Ls）对土壤水分的变化具有明显不同的阈值反应。土壤含水量（SWC）大约在田间持水量的60%～86%范围内,Pn和Tr均保持较高的水平,小于田间持水量的60%～86%后,两者均随土壤湿度的减少而明显下降。维持较高叶片水分利用效率（WUE）的SWC约在田间持水量的50%～71%左右。当SWC小于田间持水量的48%以后,Gs和Ls明显降低,而Ci急剧增加,水分胁迫条件开始直接作用于叶肉细胞,导致光合速率下降,由气孔限制因素转变为非气孔因素。据此我们认为：在半干旱黄土高原地区,金矮生苹果园节水灌溉适宜的SWC范围大约在田间持水量的50%～71%左右,所允许的土壤水分亏缺程度为田间持水量的48%左右。     

养殖牡蛎体内检出坎氏弧菌的鉴定

2 0 0 3年 9月从福建近海养殖太平洋牡蛎 (Crassostreagigas)体内分离出 4株细菌 ,对它们形态、生理生化特征、盐度、温度和pH生长条件以及 16SrRNA基因序列进行了研究。结果表明 ,4株细菌均为革兰氏阴性杆菌 ,具极生单鞭毛 ,发酵葡萄糖产酸不产气 ,氧化酶阳性 ,生长需NaCl,无色素 ,不发光 ,在TCBS平板上形成中等大小圆形绿色菌落 ,对弧菌抑制剂O 12 9敏感 ,具有弧菌属的典型特征。结合 16SrRNA基因序列分析结果 ,该菌 (编号SXS1)与坎氏弧菌的亲缘关系最为接近 ,其同源性达 99 .0 % ,因此将该菌鉴定为坎氏弧菌。对该菌在环境中的分布与水产养殖动物疾病的关系进行了讨论。     

汉坦病毒汉滩型特殊新亚型的发现

应用RT－PCR扩增了皖南山区分离株AH09的M和S片段全基因,克隆于T载体,纯化后测定序列。结果AH09株M片段的全基因序列共3625个核苷酸,编码1135个氨基酸;S片段的全基因序列共1724个核苷酸,编码430个氨基酸。M和S片段全基因核苷酸和氨基酸与汉坦病毒各型株的代表株和HTN型毒株的同源性比较表明,AH09株分枝与HTN型接近,与其它各型病毒则相距较远,故确定为HTN型毒株,但AH09株与HTN型毒株的M和S片段全基因序列有差异,其差异分别高达23．6％和20．4％,经种系发生分析,AH09株是迄今为止所发现的HTN型病毒中差异最大的新基因亚型病毒株,AH09株病毒M片段的氨基酸与HTN型相差13．5％至14．8％,而S片段仅相差7％－8．1％,说明AH09毒株的变异主要发生在M片段。而ORF和3‘端的NCR区核苷酸序列分析比较说明,病毒的变异更主要集中在该片段的3‘端的NCR区。