尖孢镰刀菌FoHeli转座元件的结构特征及功能验证

Helitron是一种广泛存在于真核生物中的可移动遗传元件。与其他转座子不同,自主Helitron元件可编码具有复制引发（Rep）和解旋酶（Hel）结构域的转座酶,并通过滚环复制的方式在基因组中进行扩张。本研究对9种尖孢镰刀菌中的自主Helitron元件进行系统分析,结果表明尖孢镰刀菌中存在两类自主Helitron元件FoHeli1与FoHeli2。其中FoHeli1成员间序列高度相似,并具有明晰的边界特征：3’端为保守的“TATTTT”序列,其上游可形成稳定的发夹结构,且发夹上游可与5’端形成12bp的反向互补结构。基于上述分析结果,从尖孢镰刀菌Fo4287菌株中克隆获得完整的FoHeli1元件,并通过构建双元转座系统及PEG介导的原生质体转化,证明尖孢镰刀菌中的FoHeli元件可在禾谷镰刀菌PH-1菌株的基因组中发生跳转。     

黄土丘陵沟壑区植被恢复演替过程中根系行为特征

根系的结构与生态功能特征称为根系行为特征,研究根系行为特征对黄土区植被恢复具有重要意义。采用非线性计算方法,采集黄土区4种典型退耕植被群落根系、土壤样品,分析根系形态特征、基于径级的根长分形维数、根系生态位指数与土壤有机碳的关系。结果显示:根长密度、根生物量、根系直径随着退耕演替的发展存在缓慢增大趋势。退耕演替发展的2—21年中,根系平均分维数由2.77显著减小至2.59(P0.05),生态位指数由3.75显著增大至9.37(P0.05)。根系的生态功能性对丰富土壤有机碳具有极显著的影响效果,根系分维数与生态位指数呈极显著负相关(P0.01),即根系的结构特征直接决定了根系综合生态功能,表现为结构越复杂,功能性越强。     

基于分形方法探讨槭属（Acer Linn.）植物叶片的形态多样性及其系统学意义

采用数量性状测量法分析了槭属(Acer Linn.)8种1变种1变型的叶片形态性状差异,并采用分形方法对供试种类局部叶脉和叶片轮廓进行分维值计算;在此基础上,对供试槭属植物叶片的形态多样性进行比较,并讨论了分形理论在叶片形态特征的定量分析及植物系统学研究中的意义。叶片数量性状的测量结果表明：供试种类叶片的矩形度和叶形系数呈显著正相关,纵横轴比与一级脉角呈显著负相关,这些叶片形态参数的变异程度与叶片的形态多样性有关,虽然能在一定程度上反映槭属植物的叶形及叶脉结构变化,但难以充分反映叶片的变异细节及本质特征。分维值的计算结果表明：供试种类的叶片轮廓和局部叶脉的分维值呈显著负相关;叶片轮廓分维值在种间及种内均有显著差异(P<0.05),但部分种类间局部叶脉分维值差异不显著(P>0.05);鸡爪槭(A. palmatum Thunb.)的叶片轮廓和局部叶脉的分维值变异系数显著高于其他供试种类,表明其种内叶片变异的多样性相对较高。根据叶片轮廓和局部叶脉的分维值,可将供试种类分为4类：鸡爪槭、红枫〔A. palmatum f. atropurpureum ( Van Houtte) Schwerim〕和羽裂槭〔A. palmatum var. dissectum ( Thunb.) Miq.〕归为一类,锐角槭( A. acutum W. P. Fang)、色木槭( A. mono Maxim.)、茶条槭( A. ginnala Maxim.)、三角槭( A. buergerianum Miq.)和中华槭( A. sinense Pax)归为一类,建始槭( A. henryi Pax)和樟叶槭( A. cinnamomifolium Hayata)各自归为一类。研究结果揭示：通过叶缘和叶脉的分形分析可以定量反映植物叶片的形态多样性,建议将叶片轮廓分维值和局部叶脉分维值分别作为种水平和属水平的分类依据;此外,分形方法也为定量化研究和评价不同叶片类型的演化程度提供了可行的途径。     

南亚热带不同林分土壤颗粒分形与水分物理特征

以广西国有高峰林场的6种不同林分(马尾松林Pinus massoniana、杉木林Cunninghamia lanceolata、尾巨桉林Eucalyptus urophylla×E. grandis、米老排林Mytilaria laosensis、红锥林Castanopsis hystrix和天然次生林)为对象,运用分形学和森林水文学的理论和方法,研究了不同林分类型土壤的颗粒组成以及水分物理特征。结果表明:研究区不同林分类型的土壤颗粒组成以黏粒为主,其次为粉粒和细砂粒,粗砂粒的含量相对较低,土壤颗粒分形维数从大到小依次表现为天然次生林、杉木林、米老排林、红锥林、马尾松林和尾巨桉林;不同林分类型土壤的水分物理特征存在差异,蓄水性能大小依次表现为天然次生林、米老排林、杉木林、红锥林、马尾松林和尾巨桉林,且土壤表层(0~10 cm)的蓄水能力要好于下层(20~50 cm);土壤颗粒分形维数主要受黏粒含量的影响,分形维数与黏粒含量呈极显著正相关,与总孔隙度、饱和蓄水量显著正相关,与土壤密度显著负相关,而与非毛管孔隙度、非毛管蓄水量和有机质含量相关性不显著。土壤颗粒分布的分形维数可作为反映南亚热带赤红壤地区人工林土壤水文物理性质的综合性指标。     

半干旱矿区排土场苜蓿恢复过程中土壤颗粒分形的演变特征

种植苜蓿恢复模式在半干旱矿区植被恢复中占重要地位。为掌握其恢复过程中土壤颗粒分形的演变特征,选择恢复年限分别为2 a、4 a、6 a和10 a(M2、M4、M6和M10)的苜蓿种植地为研究对象,通过野外分层采样与室内测定,依据颗粒体积分形理论,研究了排土场苜蓿恢复过程中土壤颗粒分形的演变特征及与土壤特性的关系。结果表明:研究区土壤各粒径含量以砂粒为主,粉粒次之,粘粒最少;随着苜蓿恢复过程,粘粒与粉粒含量整体表现为先增加后下降的趋势,且在M4阶段达到最佳,砂粒反之。土壤分形维数变化在2.09—2.57,在苜蓿恢复过程中先增大后减小,在M4阶段达到最大。土壤分形维数与粘粒、粉粒具有极显著正相关性(P0.01),与砂粒具有极显著负相关性(P0.01);土壤分形维数与电导率呈极显著负相关关系(P0.01),与pH值和速效钾含量呈显著负相关关系(P0.05),与碱解氮含量呈显著正相关关系(P0.05)。在半干旱矿区排土场采用苜蓿恢复模式,可用土壤分形维数表征土壤特性,应重视恢复年限的调控,适时进行适宜的利用与改造,确保矿区生态恢复的可持续性。     

金塔绿洲荒漠交错带沙蓬根系分形特征

根系分形结构是植物根系构型应对环境异质性的表型可塑性,可反映植物对生长环境的适应结果。在黑河中游的金塔北海子国家湿地公园,按照立地条件选择丘间低地、缓平沙坡和坡顶平地3种生境类型,采用全根挖掘和Win-RHIZO根系分析仪相结合的方法,研究了绿洲荒漠交错带一年生植物沙蓬(Agriophyllum squarrosum)的根系分形结构。结果表明:从丘间低地到坡顶平地植被群落的高度、盖度、地上生物量、土壤含水量、紧实度和土壤容重逐渐减小,沙蓬根系分形维数呈减小趋势,而根系分形丰度呈增大趋势;不同立地条件下沙蓬根系分形维数和分形丰度间呈负相关关系,沙蓬根系分形维数与分形丰度在丘间低地和坡顶平地均存在极显著负相关关系(P0.01),在缓平沙坡样地呈显著负相关关系(P0.05)。沙蓬根系分形维数和分形丰度间"此消彼长"的权衡关系,体现了沙生植物应对生境胁迫的表型可塑性机制。     

科尔沁沙地关键生态系统服务的约束关系分析

理解生态系统服务间的相互关系,对于区域生态系统服务的管理和优化具有重要意义。以科尔沁沙地为研究区,评估了2000-2018年植被净初级生产力、产水服务、土壤保持服务和风力侵蚀负服务的时空变化,基于分位数分割法提取生态系统服务对之间相互关系的约束线,分析景观水平和类水平上生态系统服务对之间的约束关系,并用约束关系的阈值、约束线回归方程的斜率和常数项来表征约束线的关键特征值。结果表明：（1）2000—2018年科尔沁沙地植被净初级生产力、产水量、土壤保持量和风力侵蚀量的多年均值分别为256.5 gC/m²,211.9 mm,26.3 t/km²和3.8 t/m²;整体上,这四项关键生态系统服务有所改善。在空间上,植被净初级生产力改善的区域主要位于东南部和中部地区;产水量在中部偏南的区域增加;土壤保持量主要在西北部和西南边缘有显著增加;中部和北部地区的风力侵蚀量有所减少,南部的翁牛特旗、奈曼旗和科尔沁左翼后旗等旗县作为风蚀重度区,风力侵蚀仍在加剧,应当重点治理。（2）植被净初级生产力与产水量、土壤保持量、风力侵蚀量的约束线,产水量与土壤保持量、风力侵蚀量的约束线均呈抛物线型;而土壤保持量与风力侵蚀量的约束关系呈线性类型。这些约束线的类型在2000-2018年间几乎保持不变。（3）植被净初级生产力的变化对其他生态系统服务的动态起到放大器的作用。它微小的变化会引起其他生态系统服务较大幅度的变化,是塑造约束关系强度的关键性服务。约束线阈值范围能够为合理利用区域植被净初级生产力提供初步依据,可以使植被净初级生产力对其他服务的负面约束作用最小化。（4）林地和草地提供土壤保持服务的能力较耕地水平高。在景观管理实践中,应重点发展草地、林地生态系统;在耕作条件适宜的地区选择需水量较少、耐旱的农作物并实施节水灌溉,以提高科尔沁沙地景观总体生态系统服务的供给能力。探究生态系统服务对的约束关系及识别其关键特征可以为土地利用优化,调整管理措施及实现区域可持续性提供科学依据。     

On the Applicability of Multidimensional Classification Procedures

An example from the EEG-analysis shows that particularly in using the R-error estimation the variance analysis and discrimination might indicate contradictory results. Therefore the use of results of MANOVA for a subsequent discrimination appears not to be advisable as a rule. If the number of test persons per class does not amount to at least the five-fold of the number of characters, the error estimation according to the R-method is not applicable. Since the feature selection by the methods investigated in this paper only pretend an improvement of the classification, producing even misleading results in single cases, it should not be used, at least not with smaller random samples.     

New visions of dental tissue research: Tooth development,chemistry, and structure

Teeth are one of the best preserved and most commonly recovered elements in primate fossil assemblages. Taxonomic, functional, and phylogenetic hypotheses often rely on dental characters, despite considerable evidence of homoplasy in tooth form and large variation in tooth size within and among primates.^1,2 Recent studies have led to new areas of research centered on incremental tooth development, chemical composition, and internal structure. Due to rapid technological developments in imaging and elemental sampling, these new approaches have the potential to increase our understanding of developmental biology, including not only changes in the pace of growth and reproduction, but also our assessments of diets, migration patterns, environments, and taxonomy. The integration of these temporal, chemical, and structural approaches heralds a bright future for the role of dental tissue research in evolutionary anthropology. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.