Regional and local determinants of drought resilience in tropical forests

The increase in severity of droughts associated with greater mortality and reduced vegetation growth is one of the main threats to tropical forests. Drought resilience of tropical forests is affected by multiple biotic and abiotic factors varying at different scales. Identifying those factors can help understanding the resilience to ongoing and future climate change. Altitude leads to high climate variation and to different forest formations, principally moist or dry tropical forests with contrasted vegetation structure. Each tropical forest can show distinct responses to droughts. Locally, topography is also a key factor controlling biotic and abiotic factors related to drought resilience in each forest type. Here, we show that topography has key roles controlling biotic and abiotic factors in each forest type. The most important abiotic factors are soil nutrients, water availability, and microclimate. The most important biotic factors are leaf economic and hydraulic plant traits, and vegetation structure. Both dry tropical forests and ridges (steeper and drier habitats) are more sensitive to droughts than moist tropical forest and valleys (flatter and wetter habitats). The higher mortality in ridges suggests that conservative traits are not sufficient to protect plants from drought in drier steeper habitats. Our synthesis highlights that altitude and topography gradients are essential to understand mechanisms of tropical forest''s resilience to future drought events. We described important factors related to drought resilience, however, many important knowledge gaps remain. Filling those gaps will help improve future practices and studies about mitigation capacity, conservation, and restoration of tropical ecosystems.     

卧龙自然保护区大熊猫生境恢复过程研究

保护与恢复生境是有效保护大熊猫的重要途径,通过样方调查法研究了卧龙自然保护区大熊猫（Ａｉｌｕｒｏｐｏｄａ　ｍｅｌａｎｏｌｅｕｃａ）恢复生境的群落结构特征,共调查了原始生境、２０世纪２０一３０年代砍伐后自然恢复生境、４０一５０年代砍伐后自然恢复生境、７０年代以后自然恢复生境以及６０一７０年代人工林等５个生境类型,２１个样方。研究结果表明：各生境类型的物种丰富度、物种多样性、植株数（高度＞５ｍ）、乔木层的平均胸径和最大平均胸径,以及大熊猫的生境成熟度都存在显著差异,竹子的生物量及更新能力也有一定差异。人工林与原始生境的群落相似性低于其他自然恢复生境与原始生境的群落相似性。研究发现,大熊猫生境恢复包括大熊猫可食竹类资源的恢复以及生境群落结构的恢复。可食竹类资源恢复所需时间相对较短,仅需约２０一３０ａ;生境的植物群落结构的恢复则要长的多,一般恢复时间５０ａ左右才能成为大熊猫的适宜生境,恢复时间为７０一８０ａ的生境与原始生境的群落结构已十分接近。通过人工造林恢复生境,无论从竹子资源的恢复,还是从植物群落结构的恢复方面,均不是一种有效地恢复大熊猫生境的方式。     

植被恢复对退化红壤表层土壤颗粒中有机碳和Pb、Cd分布的影响

采用原状土壤水稳性团聚体分离方法提取不同粒径的土壤颗粒,测定其有机碳及重金属元素Pb、Cd的含量,研究了退化红壤在植被恢复下表层(0～10cm和10～20cm)土壤颗粒中有机碳与重金属分布及其关系.这些土壤颗粒中有机碳和重金属元素Pb、Cd的含量范围分别介于7.5～15g/kg,11～20mg/kg和20～70μg/kg,且粒组间有显著差异.尽管所测组分的含量以＜0.002mm粒组中最高,但2～0.25mm的粒组占其总量的50%左右,其次约20%存在于0.25～0.02mm粒组中.以土壤粒组中分量而言,有机碳和所测的重金属元素间有密切的依存关系.与荒地相比,植被恢复措施降低了各土层2～0.25mm粒组中Pb的含量和分量,但提高了0～10cm土层Cd的含量和分量.在所研究的几种处理中,玉米-包菜处理显著地促进了有机碳和重金属在各颗粒粒组中的均衡分布.因此,退化红壤植被恢复措施改变了上壤颗粒中有机碳和重金属的分布,因而可能影响着土壤环境中有机碳和重金属的形态及其活性.对于这些措施下土壤环境中有机碳和重金属的生物有效性机制尚需进一步研究.     

环青海湖地区天然草地时序光谱特征参量分析

获取了环青海湖地区4类主要天然草地2003年5~10月共16个时相的地面高分辨率光谱数据,并利用植被指数技术、导数光谱技术、植被光谱维特征提取模型及包络线归一化技术提取了多个光谱特征参量,通过对各参量在生育期内分布规律的分析,给出了能较好地表征草地生长发育规律时序特征参量的具体分布;最后计算了4类天然草地各时序特征参量的平均散度,结果表明黄边位置λY、红边位置λV、红边斜率SV、绿峰半高宽wλG、红谷半高宽wλR、去包络红谷净面积AR'和归一化植被指数NDV I对于天然草地分类更有效。     

祁连山北坡退化林地植被群落的自然恢复过程及土壤特征变化

采用长期定位观测的方法,研究了祁连山北坡退化林地人工抚育下2001-2008年间植被群落的自然恢复过程和土壤特征变化。结果表明:人为干扰消除后,退化林地群落环境逐渐优化,群落的科、属、种均明显增加,物种成员更替频繁;灌木和乔木物种出现后,群落垂直高度增大,群落结构出现成层现象;群落总体多样性指数呈不断增大的趋势,在空间结构上,Patrick丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数表现出:草本层>灌木层>乔木层的规律,而Pielou均匀度指数变化相反;土壤含水量、土壤有机碳和全氮含量随植被恢复均不断增加。在实施封育禁牧措施后,退化林地实现了由草本群落-灌木群落-乔木群落方向的快速演替,当恢复到早期的先锋乔灌混交阶段时,群落的物种组成、结构和多样性趋于复杂化,土壤性状也得到一定改善,显示出相对较好的适应性和恢复效果。     

油藏微生物群落研究的方法学

油藏微生物群落的解析和认知是开发和应用微生物采油技术的基础。利用各种提高油藏微生物可培养性的方法和非培养技术解析不同油藏微生物的群落结构、功能和多样性,对定向调控油藏微生物群落、开发和应用有效微生物驱油技术具有重要的指导意义。通过调查新近发展的提高微生物可培养性的方法和措施以及不依赖于培养的分子微生物生态学技术,总结了油藏微生物群落研究方法学的最新进展。提高微生物可培养性的方法和措施主要通过模拟微生物的生存环境,减少富营养的毒害作用、添加信号分子维持微生物细胞间的作用和提供新型电子供体和受体等手段采用稀释法、高通量培养法等方法得以实现;不依赖于培养的分子微生物生态学技术主要包括荧光原位杂交、末端限制性片断长度多态性分析、变性梯度凝胶电泳和构建克隆文库等技术。这些方法学的进展为更有效的获得各种油藏微生物资源、调控油藏微生物群落以提高石油采收率提供理论指导。     

Following the recovery of naso-pharyngeal cancer patients by trace elements in hair using statistical pattern recognition methods

This article describes a study where the recovery of nasopharyngeal cancer (NPC) patients was traced by trace elements (TEs) in hair of these patients. These patients whose concentrations of TEs in hair were studied are volunteers who were divided into three groups B, C, and D. Group B was made up of volunteers who had just been diagnosed as having NPC, group C and group D were made up of volunteers who had been diagnosed as having NPC after 3 and 6 mo, respectively, of treatment. For comparison, a control group, namely group A, which was made up of volunteers from healthy persons was added to this study. By implementation of statistic pattern recognition methods, it has been found that the concentrations of TEs in hair can remarkably reflect different recovery phases of NPC patients.     

鼎突多刺蚁(Polyrhachis vicina Roger)蚁群的采收与恢复效应

通过对鼎突多刺蚁（Polyrhachis vicina Roger)野生资源的不同采收技术试验,研究采收季节,采收方式、采收强度和人为增加食物源的措施对蚁群恢复程度的影响,结果表明,夏季为最佳采收季节;以采收副巢为主,适当保留主巢有利于蚁群的恢复;在采收中以野生蚁群的25%-35%采收强度采集为宜;人为地在蚂蚁资源较为丰富的山地种植一些能产蜜露昆虫的经济作物,既为蚁群的快速恢复提供了食物保证,也增加额外的经济收入。     

锰矿修复区植物生态系统自由能与化学势分析

基于热力学理论建立了生态系统Gibbs自由能方程,用以计算湘潭锰矿生态修复区植被系统的自由能(G)和物种化学势(μ)。生态修复区(及对照区)以泡桐(Paulownia fortunei)和栾树(Koelreuteria bipinnata)作为建群植物,总面积为4 hm~2,修复区泡桐和栾树的根际施用了含有自试验点废弃矿渣中筛选出的耐性菌株的有机菌肥,目的是为植物生长提供必要养分和降低根际土壤重金属毒性,对照区泡桐和栾树的根际施用了等量的化肥。泡桐和栾树种植后5 a期间,修复区与对照区均自然萌发生长了许多本土植物种类。试验结果表明,修复区植物种类数达到48,为对照区的3.7倍;修复区的总生物量、锰吸收量分别达到23324 kg/hm~2和4280 g/hm~2,为对照区对应值的20.6和2.6倍;修复区系统自由能G远远大于对照区的值,说明有机菌肥具有显著的改良污染土壤根际环境的效果。修复区和对照区植物种类之间的化学势μ均存在显著差异(P0.001),μ值差异范围分别为-3.79—6.76和-3.42—3.59,该一差异反映不同物种适应和修复锰污染环境的能力。G和μ值包含了生态系统生产力、生物多样性,植物种类生长势、重金属富集能力、生态学行为等综合信息,能反映生态系统与立地环境的关系和修复植物的生态学特性,可作为重金属污染区植被修复效果评价和修复植物筛选的重要指标。     

硫氧化细菌源单质硫的生成、转运和回收

单质硫(硫粒)是硫化物生物氧化的中间产物.按化学计量式精准调控O/S比(溶解氧与硫化物的摩尔比),单质硫可成为硫氧化细菌(Sulfur-oxidizing bacteria,SOB)的主要代谢产物.根据单质硫的分布,单质硫可分为胞内硫粒和胞外硫粒.单质硫由胞内向胞外的跨膜转运过程是泌硫型SOB的重要生理特征.从生物脱硫...