三棱栎开花结实习性、小孢子发生及雄配子体发育

濒危植物三棱栎(Trigonobalanus doichangensis)株高约4m就进入生殖期。不同居群或居群内不同小环境植株的始花期略有不同,纬度偏北或高海拔地段的植株开花早,低海拔或低纬度分布的植株开花相对较晚,多数植株的花果期为10月至翌年5月,而居群内其它壳斗科植物的花果期为当年4～10月。三棱栎花药具4个小孢子囊,药壁发育方式为双子叶型;腺质绒毡层,细胞多具二核;小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂为同时型,小孢子四分体排列多为四面体形,偶为交叉型;成熟花粉为二细胞型花粉粒。在三棱栎小孢子发生、雄配子体形成及花药壁发育过程中未见败育或其它异常现象。三棱栎的雄蕊发育过程不存在生殖上的缺陷,不是造成其结实率低的原因。     

生态安全格局构建及景观生态风险预测——以赛罕乌拉国家级自然保护区为例

自然保护区生态风险评价与预测对区域自然资源保护及规划管理具有重要意义。研究以赛罕乌拉国家级自然保护区为例,利用2000、2010、2020年三期土地利用数据,基于景观生态风险指数(ERI)评价研究区景观生态风险,结合最小累积阻力模型(MCR)构建生态安全格局,并借助斑块生成土地利用变化模拟模型(PLUS)模拟2030-2050年土地利用及景观生态风险演变状况,对研究区的风险管控与格局优化提出相应策略与措施。结果表明:(1)研究区景观生态风险呈北低南高的空间分布特征,以较低风险区为主,2000-2020年景观生态风险整体呈先下降后上升趋势; (2)重要生态功能"点"——56处生态源地、49个生态节点,"轴"——144条生态廊道,"面"——生态保育区、生态过渡区、合理利用区等3个生态功能区,共同构成了研究区的生态安全格局;(3)2030-2050年研究区主要以较低风险区为主,呈现北低南高的空间分布特征。从时空演变上看,2020-2050年赛罕乌拉国家级自然保护区景观生态风险呈下降趋势。研究成果可为自然保护区生态保护与治理提供决策参考。     

扩散模式对高阶相互作用物种共存机制的影响

物种共存机制是群落生态学研究的核心问题之一,但以成对物种间直接相互作用为主的传统共存理论,并未在实际群落中得到普遍证实。近年来,有研究表明,高阶相互作用,即一个物种对另一个物种的直接作用强度受到其他物种的间接影响,在群落竞争过程中的重要性不断得到发展。目前,对高阶相互作用的理论研究还主要集中在非空间理论模型。事实上,群落中个体的空间分布和扩散模式等对种群动态的影响均至关重要。故考虑空间因素,以三物种为例构建空间显式的群落动态模拟,通过引入不同的物种扩散模式,研究高阶相互作用对群落物种共存结果的影响。研究表明:(1)高阶相互作用可以促进也可能抑制物种共存,具体共存结果取决于高阶相互作用的方向、强度和分类;(2)当全部高阶相互作用都存在,且取值为正时,物种共存位置会发生偏移,原本生态位分化下共存的区域不再共存,而在生态位重叠度较高的区域,物种可以在更大范围的适合度差异下共存;(3)扩散模式对高阶相互作用的上述调节机制有一定的影响,且无论正高阶还是负高阶,当种群趋于局部扩散时,高阶相互作用的正向及负向调节效果均有所减弱。以上结论强调了在理论模型和实际保护工作中考虑相互作用网络的重要性,有助于进一步理解物种共存机制,能够为保护生物多样性提供理论依据。     

1990-2020年三峡库区植被物候时空格局及其演变机制

作为长江上游生态屏障的核心区,三峡库区特殊的地理位置使其在推动长江经济带发展和生态文明建设中肩负着重大使命。三峡库区的生态环境在蓄水前后发生了较大改变,其变化能通过植被物候的变动体现,研究三峡库区植被物候时空演变特征及其驱动力,对于区域生态可持续发展和长江经济带生态文明建设具有重要意义。借助动态阈值法提取物候参数,整合多源遥感物候参数提取结果,分析1990-2020年三峡库区植被物候时空格局;结合Theil-Sen Median趋势分析与Mann-Kendall检验等方法,定量分析三峡库区蓄水前后植被物候时空演变特征;运用地理加权回归分析、Pearson相关性分析以及主成分分析等方法,定量探究三峡库区植被物候时空演变的影响因素。结果表明:(1)近31年来,三峡库区植被的生长季开始时间(Start of Growing Season, SOS)主要出现在60 DOY(Date of Year),生长季结束时间(End of Growing Season, EOS)主要出现在301 DOY,生长季长度(Length of Growing Season, LOS)总体为248 d。在空间上,SOS与EOS均呈现出从库首至库尾逐渐提前的趋势,LOS的空间异质性较小。(2)库区植被物候表现出SOS提前、EOS推迟和LOS延长的特征,SOS提前的平均幅度为0.3 d/a,库首区域最为典型;EOS推迟的平均幅度为0.8 d/a,库尾区域尤为明显;LOS延长的平均幅度为1.7 d/a,库尾区域更加突出。植被物候对库区蓄水的响应表现出一定的滞后性。(3)人为因素与间接人为因素(水位、人口和水域面积等)是影响库区植被物候时空分异的主要因素。     

基于优化MaxEnt模型的中国紫堇属植物生境适宜性研究

气候变化正深刻地影响着植物的地理分布格局,预测紫堇属植物的潜在适生区有利于认识气候变化对紫堇属植物分布的影响,对制定紫堇属植物的保护策略具有重要意义。以紫堇属植物作为研究对象,基于优化的MaxEnt模型,对1910个紫堇属植物分布点和22个环境因子进行潜在适生区预测,探讨影响紫堇属植物分布的主要环境因子,并预测其在末次盛冰期（last glacial maximum,LGM）、当代（Current）、未来2021-2040年（2040s）、2041-2060年（2060s）、2061-2080年（2080s）和2081-2100年（2100s）2种温室气体排放浓度场景（SSP126和SSP585）下的潜在适生区的空间分布格局及其质心迁移趋势,最后对其保护现状进行了分析。结果表明：（1）最优化模型参数组合为RM=1.4,FC=LQPT,此时MaxEnt模型的复杂度和过拟合都最低,模型预测精度较高,AUC=0.793;（2）由刀切法贡献率、置换贡献率和单因子响应曲线可知影响紫堇属植物地理分布的主要环境因子为气温年较差（bio7）、气温季节性变动系数（bio4）、年降水量（bio12）、平均气温日较差（bio2）,其中温度是影响紫堇属植物分布的最重要环境因子;（3）当前气候条件下紫堇属植物分布的范围几乎涵盖整个中国,在气候分区上看,从北亚热带、南亚热带、中温带、南温带及高原气候区均有分布。然而,各个时期间紫堇属植物的潜在适生区变化较大,其潜在适生区总体呈现向高原气候区及中温带地区扩张的趋势,且面积不断扩大;随着温室气体浓度的增加,适生区的破碎化逐渐严重。质心迁移结果也表明紫堇属植物在未来的潜在适生区总体呈现向西北移动的趋势;（4）我国东喜马拉雅地区及横断山区为紫堇属植物保护的关键地区,然而该地区自然保护区面积较小且破碎化严重,亟待对该地区的紫堇属植物进行保护,同时也应继续加强西北地区自然保护区的建设。     

兰茂牛肝菌子实体发育的关联物质及其主要通路分析

【背景】兰茂牛肝菌(Lanmaoaasiatica)等外生菌根真菌的子实体形成和发育机制仍然未知。【目的】揭示调控子实体发育的关联物质。【方法】同时运用核磁共振、气相质谱和液相质谱3种代谢组学技术,分析兰茂牛肝菌纯培养8d原基(Y8)与野生子实体(Z0)的小分子物质。【结果】Y8及Z0分别共指认出451、473种化合物;Y8vs.Z0,有362种显著或极显著上调(206种)及下调(156种)差异物质,其涉及47条调控通路。【结论】推测通过9条主要通路完成物质的深度转化及调控,极显著上调及下调差异物质如牛肝菌素可能对子实体的发育起着一定的调控作用,3种方法互相补充扩大了检测的泛度及灵敏度,这为探究兰茂牛肝菌子实体发育机理及人工培养提供了一定的理论参考。     

海平面上升对粤港澳大湾区沿海生境脆弱性评估

全球气候变暖所导致的海平面上升和快速城镇化将对沿海生境的分布和景观格局造成重大影响。评估海平面上升影响下的滨海湿地的脆弱性是对区域生态环境进行修复治理的重要依据。以粤港澳大湾区为例,基于SLAMM模型和Fragstas模型,针对六种海平面上升和土地利用耦合情景,对红树林、盐沼和潮滩三类海岸生境在2100年的面积变化、分布状况和脆弱程度进行了预测和分析。结果表明:1) 随着海平面上升,红树林和潮滩生境遭受严重退化。其中,红树林高脆弱性区主要分布在西江口、珠江口和黄茅海东岸。潮滩高脆弱性区则平均分布在大湾区沿海地带。相比之下,盐沼生境受海平面上升的影响较小。2) 与红树林和潮滩相比,土地利用模式对盐沼生境的影响最为显著。在保护已开发用地的情景下,珠江口西侧的盐沼面积大幅增加,脆弱性程度低。在保护所有旱地的情景下,盐沼生境面积虽然基本维持,但景观格局破坏严重,脆弱性程度高。本研究建议针对高脆弱区,动态调整土地利用策略,清理沿海湿地向内迁移的空间,增强沿海生境应对海平面上升的适应性。本研究可为沿海湿地的管理和保护提供科学支持。     

李氏块菌提取物抗氧化活性的研究

对李氏块菌Tuber liyuanum子实体的不同提取物,包括甲醇提取物(ME)、乙醇提取物(EE)、丙酮提取物(AE)、正丁醇提取物(BAE)和乙酸乙酯提取物(EAE),进行清除DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基、铁离子螯合能力、还原力以及总酚含量的测定和研究,发现ME对DPPH自由基、超氧阴离子自由基清除及还原力活性最高,EC50值分别为23.37mg/m L、11.65mg/m L和24.47mg/m L;EE对羟基自由基清除和铁离子螯合能力活性最高,EC50值分别为7.24mg/m L和小于0.5mg/m L;ME的总酚含量最高(3.08mg GAE/g提取物),其次是EE(1.34mg GAE/g提取物),提取物总酚含量与抗氧化活性呈现出一定的正相关性。     

Spatial distribution patterns and association of Picea crassifolia population in Dayekou Basin of Qilian Mountains,northwestern China

研究青海云杉(Picea crassifolia)种群不同发育阶段的空间分布格局及其关联性, 能揭示其种群的发展规律, 推断其潜在的生态学过程或影响机制, 进而为该种群的配置、种植和森林的经营与管理等提供指导。该研究基于祁连山大野口流域10.2 hm²青海云杉动态监测样地调查资料, 分析了青海云杉群落的物种组成和径级结构, 并采用点格局方法, 通过单变量成对相关函数和双变量成对相关函数对不同年龄阶段青海云杉种群的空间分布格局及其空间关联性进行分析。结果表明: (1)青海云杉种群的径级结构呈倒“J”型分布, 属增长型种群, 种群自然更新状况良好。(2)青海云杉种群4个径级的个体在小尺度上呈聚集分布, 但随着空间尺度的增大, 聚集强度逐渐减弱, 趋向随机分布; 较小径级的个体常呈聚集分布, 而随着径级增大, 也趋向于随机分布。(3)青海云杉大树个体在小尺度(<4 m)范围内与其他径级个体都呈负关联, 随着尺度的增加, 大树与幼树表现出正关联且关联性随尺度的增加而减弱, 而与小树、中树则表现为无关联或者微弱的负关联; 径级相近的个体空间关联性为正关联或无关联, 随着个体径级间差距增大, 空间关联性转变为无关联或负关联。研究表明, 祁连山大野口流域青海云杉种群的分布格局及其关联性随空间尺度和发育阶段而变化, 这是由种群自身的生物生态学特性、种内种间关系以及环境条件共同作用的结果。     

茯苓生物学研究和菌核栽培现状及展望

茯苓Wolfiporia cocos是我国药食两用的传统中药,本文对茯苓的分类地位、交配型、生活史、遗传育种、菌核栽培以及组学相关研究进展进行了总结,对有关专利进行了分析。以研究及生产现状为基础,分析了茯苓在基础生物学方面研究的不足、菌核栽培中存在的相关问题,重点分析了交配型研究、子实体诱导形成和生活史研究等重要方面,并对未来茯苓生物学研究和科学栽培进行了展望。