四川省青川县外来入侵植物现状及风险评估

【目的】 摸清四川省青川县外来入侵植物的现状并评估入侵风险,为青川县外来入侵植物防控和生态安全的保护提供科学依据。【方法】 采用样线法、样方法,结合文献资料和官方公布名单,开展青川县外来入侵植物调查,对入侵植物科属种的组成、原产地、植物生活型、分布情况等进行统计分析;采用层次分析法,共筛选出44个指标,以传入定殖风险、扩散风险、潜在危害与影响、危害控制这4个方面为切入点,构建青川县外来入侵植物风险评估体系,同时,对青川县外来入侵植物进行风险等级划分。【结果】 青川县共有32种外来入侵植物,分属于12科25属,以菊科为最多,有13种,占总种数的40.6%,禾本科和茄科次之,均为3种,占总种数的9.4%;原产地为美洲的外来入侵植物占总种的62.5%;外来入侵植物中一年生草本植物最多,有14种,占总种数的43.8%;根据入侵等级将外来入侵植物分为极高风险类(Ⅰ级)3种(加拿大一枝黄花、喜旱莲子草和土荆芥)、高风险类(Ⅱ级)6种、中风险类(Ⅲ级)10种、低风险类(Ⅳ级)13种。外来入侵植物主要分布在车流量大的高速路口、各乡镇间必经的车道两侧、人类活动频繁的居住地,而在崎岖小路两侧和管理严格的保护区内外来入侵植物少。【结论】 青川县外来入侵植物分布范围较广,风险水平不同,需针对外来入侵植物的入侵风险等级进行分类施策和分区分级管理,科学防控,最大限度保护青川县生物多样性和生态安全。     

人为干扰对武汉市城市绿地鸟类群落结构的影响

城市绿地生态系统是城市景观的重要组成部分,具有重要的生态与文化价值。鸟类是城市绿地生态系统的指示类群,研究人类活动对鸟类资源的影响能够为城市生态景观的建设与维护提供重要理论依据。本研究于2021年10月至2022年5月,采用样线法对武汉市不同干扰强度的城市绿地内林鸟群落进行调查。共记录到鸟类11目34科100种,其中国家二级重点保护鸟类9种,在物种组成上以雀形目为主（76种,占调查到总鸟种数的76%）,在居留型上以留鸟为主（42种,42%）,在区系上主要属于东洋界（45种,45%）。繁殖季鸟类物种数高于非繁殖季,主要是由于夏候鸟和旅鸟的增加导致。在不同干扰强度中,重度干扰斑块的平均鸟类个体数最多,轻度干扰斑块的鸟类物种丰富度、多样性指数和均匀度指数最高,而中度干扰斑块的鸟类个体数、物种丰富度、多样性指数和均匀度指数均为最低,且繁殖季和非繁殖季鸟类群落结构在不同人为干扰强度中的格局未发生变化。综上所述,武汉市城市绿地的鸟类多样性较为丰富,随着干扰强度增加,鸟类多样性出现非线性差异,揭示了人为干扰与自然干扰对生态影响的差异;在面积狭小、破碎化严重的斑块中,人为干扰可能有利于城市绿地鸟类多样性的维持。     

水生植物光合无机碳利用策略及其生态适应性

水生维管植物经历了从陆生向水生的“回归”演化,这个过程伴随着周围环境的一系列巨大变化,尤其是水体中无机碳环境与陆生生境的差异赋予了水生植物光合无机碳利用策略与陆生植物截然不同的生态学意义。本文综述了以光合作用为核心的水生植物无机碳利用策略的特殊性和多样性,以及研究水生植物无机碳利用策略的意义,并展望了基于水生植物尤其是水鳖科的无机碳利用策略为核心的植物适应机制研究的优势,旨在为水生植物适应机制和适应性进化研究提供新的思考方向。     

西藏地区水稻病毒病及其病原初步调查与分析

西藏自治区的低海拔地区察隅县和墨脱县分布着多种农作物植区,其中水稻是主要的育种作物之一。水稻病毒的存在严重威胁着水稻产量。因此,系统、科学、准确地掌握西藏地区水稻病毒病的种类和发生状况是必要的。本研究首次从西藏自治区林芝市察隅县和墨脱县采集疑似病毒感染的水稻样本,通过RT⁃PCR方法分析西藏地区水稻病毒种类。实验结果显示,西藏地区的水稻病毒主要有6种,分别是水稻矮缩病毒（RDV）、水稻条纹叶枯病毒（RSV）、水稻白叶枯病毒（RHBV）、水稻坏死花叶病毒（RNMV）、水稻锯齿叶矮缩病毒（RRSV）和南方水稻黑条矮缩病毒（SRBSDV）,其中RDV检出率最高,遍布最广,危害也最严重,在部分田块甚至造成绝收。研究结果首次对西藏地区的水稻病毒病的感染有了初步的认识,为将来进一步探究该地区水稻病毒病的发生和防治、提高水稻产量打下了坚实基础。     

基于元素组的生物地球化学生态位及其在不同生态系统中的应用

生态位作为解决群落如何构建、物种如何共存的探索, 从其最初定性描述物种在生境中的空间分割, 到反映物种在群落中功能上的分异, 再到从多维空间和资源利用等方面进行的定量分析, 生态位理论逐渐发展。然而, 在非随机过程影响下物种生态位的大小, 尤其是在不同环境条件下生态位的位移、收缩或扩张等变化过程的量化, 需要进一步研究。元素是组成生物有机体的基本物质, 生物体内元素含量及其比例(元素组, elementome)具有物种特异性, 同时也反映了物种对其生存环境的适应性。随着生态化学计量学的发展, 生物元素组在生态学各个研究尺度中的应用愈加广泛。在群落生态学研究中, 生物元素组及其在环境梯度上的变异为量化群落中物种生态位分化、预测环境变化条件下生态位的变化提供了极佳指标。生物地球化学生态位使用生物元素组及生态位多维超体积的概念, 对物种生态位进行了量化。基于文献检索结果, 本文阐述了生物地球化学生态位假说的理论框架, 对其在不同生物分类群(植物、动物和微生物)中的研究进展进行了综述, 最后对其在不同生态系统中的研究进行了展望, 以期对该假说的适用性进行检验并推动生态位理论研究的发展。     

龙羊峡水库鱼类多维度β多样性格局及其驱动因子

研究选择黄河上游的龙羊峡水库作为研究区域,基于物种有无、个体数和生物量三种数据类型,对龙羊峡水库鱼类物种、功能和系统发育β多样性及其周转和嵌套组分的格局和驱动因子进行了分析。研究结果表明:(1)对于整体鱼类而言,基于物种有无数据,周转组分主导了物种、功能和系统发育β多样性,而基于个体数和生物量数据时,嵌套组分在三种维度β多样性占主导地位;(2)对于土著鱼类而言,基于物种有无数据,物种β多样性由周转组分主导,功能和系统发育β多样性由嵌套组分主导,而基于个体数和生物量数据时,三种维度β多样性均由嵌套组分主导;(3)多元回归分析表明,距下游大坝距离和外来鱼类数量占比对所有维度β多样性格局都有显著影响。研究结果强调,在β多样性分析中应综合考虑多种数据类型和多样性的不同维度,以更全面地了解β多样性格局及其形成机制。此外,鉴于龙羊峡鱼类β多样性以嵌套组分为主,同时具有一定比例的周转组分,因此,制定龙羊峡水库鱼类保护对策时应综合考虑α多样性较高的重点区域,同时需要兼顾多个区域。     

基于高通量测序的枇杷花药微生物多样性研究

果树具有较高的经济价值,并大多依赖传粉者实现繁殖成功以保证产量。花药微生物能影响植物的花粉活力,其组成也可能受到传粉者访问的影响;理解花药微生物的多样性和群落构建模式对于提高果树的繁殖适合度具有潜在意义,但目前相关研究仍相对缺乏。本研究基于高通量测序技术分析了传粉者访问前（套袋组）与访问后（访问组）枇杷（Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.）花药中真菌与细菌的组成及差异。结果显示,传粉者访问未显著改变花药微生物的多样性及组成,套袋组中优势真菌科为枝孢菌科与球腔菌科,访问组优势真菌科则为枝孢菌科与梅奇酵母科。此外,两组中优势细菌科均为产碱杆菌科与欧文菌科。研究结果表明,枇杷花药微生物具有相对稳定的群落结构,传粉者不是驱动花药微生物群落构建的主要因素。     

西藏岗巴拉山土壤细菌多样性海拔分布格局及其驱动因子

高原山地是对全球气候变化最为敏感的脆弱生态系统之一,研究高原山地土壤细菌群落沿海拔变化特征,对于揭示受气候变化和人为干扰的山地微生物群落结构和功能有十分重要的科学意义。研究以西藏岗巴拉山作为研究对象,运用Illumina MiSeq高通量测序技术,基于精细样方尺度分析了岗巴拉山沿海拔梯度土壤细菌群落组成和多样性的变化特征及其驱动因子。结果表明：岗巴拉山土壤细菌共包含36门125纲307目477科838属1878种,将12个海拔带分为高中低3组（低海拔从3800-4100 m、中海拔从4200-4500 m、高海拔从4600-4900 m）,中海拔总分类操作单元（OTU）数最多,特有OTU数最少,土壤细菌群落丰富度随海拔升高呈单峰趋势,但其特异性随海拔呈U型分布格局。岗巴拉山土壤细菌群落中的优势菌门是放线菌门、酸杆菌门、变形菌门、绿弯菌门、疣微菌门和芽单胞菌门等,土壤细菌群落Shannon多样性指数随海拔升高而逐渐减小,而Simpson多样性指数在高海拔最高,Chao指数随海拔升高呈单峰变化趋势。主坐标分析（PCoA）表明土壤细菌群落结构在不同海拔梯度上存在显著差异,且低海拔土壤细菌群落组内也存在显著差异。冗余分析（RDA）表明海拔、pH、总氮、总磷和有机碳对土壤细菌群落结构有显著影响,与环境因子相关性分析表明海拔、pH、总氮、总磷和有机碳与土壤细菌群落结构显著相关,曼特尔检验表明pH和海拔是影响土壤细菌群落的关键因素。岗巴拉山土壤细菌多样性沿海拔梯度呈单调下降趋势,pH是影响土壤细菌群落沿海拔变化特征的关键环境因子,总氮、总磷和有机碳也是影响土壤细菌群落的重要环境因子。     

雅鲁藏布江流域不同海拔梯度下消落区植被NDVI的时空变化趋势及驱动因素

消落区植被的生长变化一定程度上会影响水资源的可用性。雅鲁藏布江是中国、印度、孟加拉等国家的主要淡水水源地, 流域内海拔落差大, 气候的空间异质性较高。消落区在淡水生态系统保护中具有重要功能, 但它易受到全球气候变化的影响, 因此开展消落区植被对气候变化的响应研究对于保护雅鲁藏布江流域生物多样性和构建生态安全屏障具有重要意义。本研究选取雅鲁藏布江流域消落区植被作为研究对象, 利用遥感技术, 选取归一化植被指数(NDVI)进行了Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验, 利用Hurst指数探究了长时间序列下消落区植被的时空变化趋势, 并通过广义线性模型研究了消落区植被NDVI与气温、降水、雪水当量和水位波动频率等影响因素之间的相关性。结果表明, 1990-2022年间, 雅鲁藏布江流域消落区和1-5 km缓冲区的平均NDVI呈现西北低、东南高的变化趋势。时间尺度上, 消落区植被NDVI总体呈波动上升趋势, 其中最高值(0.16)和最低值(0.06)分别出现在2002年和2022年。年均NDVI的变化结果显示, 中高海拔区域的NDVI持续增加, 而中下游区域的NDVI变化不稳定。随着海拔升高, 消落区和1-5 km缓冲区的NDVI持续减少和反持续减少的面积占比呈波动变化, 海拔1,500-3,000 m地区受影响最为明显。水位波动频率是消落区NDVI的最佳解释变量之一, 而温度则是缓冲区NDVI的主要影响因素。此外, 随着海拔升高, 雪水当量对NDVI的解释力逐渐增加。该研究对雅鲁藏布江流域的生物多样性保护和生态安全屏障的构建具有重要意义。     

气候变化背景下入侵植物曼陀罗在西藏的潜在风险区预测

生物安全与外来物种入侵是国门生物安全的重大生态学问题,生物入侵造成了巨大的经济损失与生物多样性快速丧失,还影响着人类的身体健康。西藏是我国重要的生态安全屏障,生态类型复杂且丰富多样,明确西藏区域尺度上外来入侵植物的潜在分布格局及其对气候变化的响应对入侵植物的预防和控制具有重要意义。为了探究入侵植物曼陀罗(Datura stramonium L.)对西藏生态安全的影响风险,基于野外实地调查数据,采用最大熵(Maxent) 模型,应用R语言和SPSS软件对模型参数和数据进行优化筛选,探讨影响其地理分布的主要环境因子,并模拟预测了当代及2种气候变化情景(RCP 45、RCP 85)下2050年和2070年, 其在西藏的潜在入侵风险区分布情况。结果表明:下层土壤酸碱度、年平均气温、最暖月最高温度与土壤有效含水量是影响曼陀罗分布的主导环境因子,海拔和人类活动影响强度也有重要作用;朗县、加查县、乃东区、城关区、八宿县、贡嘎县、巴宜区、波密县、察隅县、芒康县等地为入侵高风险地区;两种气候背景下曼陀罗的各级风险区面积和总风险区面积均呈持续增加的变化趋势,且在最高碳排放情景(RCP 85情景)下响应更为敏感;主要沿着低海拔河谷区域东南向西北方向入侵扩散的趋势,分布中心由当前的墨脱县域向工布江达县域转移。综合来说,曼陀罗在西藏分布受土壤环境、温度和降水影响较大,气候变化和人类活动影响强度将使其向西藏西部、北部扩散。研究结果可为西藏地区综合防控曼陀罗的入侵危害与动态监测提供生态学基础理论依据。