海三棱藨草种群的繁殖生态学研究

本文研究了上海市南汇县东海农场场部海堤外侧滩涂上海三棱藨草种群的繁殖生态学,其中包括在三个地带中种群的无性繁殖(无性系生长)与无性系结构,种群的有性繁殖,种子产量与重量,植株在生长季节中的干物质分配动态以及与环境之间的相互关系.通过对海三棱藨草种群的繁殖过程与生活史各阶段之间以及与生态环境之间相互关系的研究,有助于理解和搞清其种群的数量动态规律.     

崇明东滩植物根际生物活性及与理化因素的相关性研究

采用常规的方法对崇明东滩入侵植物互花米草及本地物种芦苇、海三棱藨草根际土壤微生物数量、土壤酶活性以及理化性质进行测定.结果显示:三大类群微生物中以细菌数量最多,不同植物中以海三棱藨草根际微生物量最多;过氧化氢酶活性为与海三棱藨草混生的互花米草根际最高,其他3种酶活性变化趋势相似,均以与芦苇混生的互花米草根际最高;进一步的分析表明:微生物的数量与土壤中有机质、速效磷和速效钾含量存在一定程度的正相关.说明崇明东滩植物根际土壤生物活性与理化因素有着密切的关系,为利用微生物学方法防治植物入侵提供依据.     

去除共生菌对德国小蠊生物适合度的影响

本研究利用抗生素处理德国小蠊,比较共生菌去除前后德国小蠊卵荚脱落率、幼虫孵化率、羽化率、雄雌虫比例(雄/雌)、成虫寿命以及平均生长历期等方面的差异,并计算其相对适合度.结果表明,无共生菌德国小蠊卵荚脱落率升高20%,幼虫孵化率降低23.3%,正常羽化率减少8.8%,成虫寿命缩短(雄虫5.6 d,雌虫6.5 d),生长历期延长3 d,雄虫/雌虫比例无明显变化;与对照组相比,无共生菌德国小蠊相对生物适合度为0.61,显示出明显的适合度劣势,表明共生菌对德国小蠊的繁殖及生长发育均具有重要作用.该研究将为进一步揭示共生菌影响德国小蠊生物适合度的机制奠定基础,并为开发以昆虫共生菌为靶标的新型害虫防治策略提供理论依据.     

燕麦表型可塑性与繁殖分配的研究

在不同的种植密度（种子数／m^2.D1,75;D2,300;D3,525;D4,750;D5,975)下，燕麦（Avena sativa L.）表现出较高的表型可塑性，其单株分蘖数、穗数、小穗数、不孕小穗数、种子数、植物体大小、繁殖体大小、营养体大小、穗粒数、穗粒重和单分蘖重等性状值均随密度的增加而减少，表现出明显的密度依赖性。无效分蘖数及其占分蘖总数的比例、种子单粒重及株高在密度处理间无显著差异，这些性状是非密度依赖的，植物体几何形状的变化模式属异速生长型，繁殖分配比例为一恒定值，对性状间回归分析的结果表明，处子数量和种子大小间不存在负的表型相关，植物单株与单分蘖大小依赖的繁殖输出以及繁殖体与营养体大小间显著的正相关关系都是线笥的，由于单位面积上的繁殖输出随种群密度的增加而增加，因此植物个体繁殖输出的变化不足以补偿因密度变化而造成的差异。     

崇明东滩黑腹滨鹬(Calidris alpina)食物来源和组成的稳定同位素分析

栖息地丧失和食物资源减少是导致近年来鸻鹬类数量下降的首要原因.研究鸻鹬类的食物来源和组成有利于对其栖息地进行科学有效的保护.以往研究鸻鹬类食物所使用的方法大多为胃内容物分析或粪便分析,但所得结果只能反映鸟类摄取的食物,无法反映其利用的食物.稳定同位素分析能够确定消费者的食物来源和食物组成.利用稳定同位素分析方法,比较了崇明东滩黑腹滨鹬(Calidris alpina)的食物组成以及初级生产者的食物贡献.黑腹滨鹬在春、秋、冬三季的稳定同位素水平具有显著差异,δ13 C比值分别是-21.69‰,-17.16‰,-19.51‰;δ15 N比值由春到冬依次降低,分别是13.06‰,12.30‰,10.63‰.黑腹滨鹬在三个季节的食物组成差异显著.各类底栖动物生物量的季节变化可能是导致黑腹滨鹬食物组成存在季节差异的主要原因.春秋的食物组成中都以双壳类贡献最大;在秋季甲壳类的食物贡献上升,腹足类和多毛类的贡献则相对春季有所下降;越冬期食物组成中四类底栖动物的贡献相对平衡.在春季和秋季,黑腹滨鹬最主要的食物来源分别是本地C3植物(芦苇和海三棱藨草)和外来C4植物互花米草;三类初级生产者越冬期对黑腹滨鹬的食源贡献比较接近,可能是冬季崇明东滩食物资源相对匮乏所致.     

栖息地适合度模型在中华鲟产卵场适合度中的应用

栖息地适合度模型用来计算生态环境条件对某一特定物种栖息的适合程度.葛洲坝和三峡工程对水生生物的栖息地造成了一定影响,中华鲟栖息地严重萎缩.该文应用二维k-ε紊流数学模型和栖息地适合度方程,建立了宜昌河段中华鲟产卵场栖息地适合度评价模型,探讨了主要生态因素对长江中华鲟生存、繁殖的影响.模型用实测的水流及采卵量(CPUEd)数据进行了验证.根据宜昌河段水流条件与中华鲟产卵场适合度的计算分析得出,满足中华鲟产卵需要的水流条件能够给中华鲟提供良好的产卵场,产卵场适合度随水流条件的恶化而下降.     

上海九段沙国家级湿地自然保护区昆虫多样性及其影响因素研究

在九段沙不同沙体和不同等级潮沟梯度下的5种主要植物群落中,在科和目层次上开展了昆虫多样性及其影响因素研究.调查区域共采集昆虫35444头,隶属于13目64科,按所含种数多少,主要的科有杆蝇科（42）、姬小蜂科（29）、金小蜂科（24）、茧蜂科（22）、姬蜂科（15）和缘腹细蜂科（12）;主要的目有膜翅目（137）、双翅目（85）、鞘翅目（32）和半翅目（10）.分析表明：（1）夏季昆虫的物种种数明显高于其他3个季节;（2）在上沙芦苇群落（夏季）,低潮滩的昆虫个体数最多,其次是高潮滩,中潮滩的最小.低潮滩中杆长蝽科、秆蝇科、瓢虫科和蚁形甲科的个体数极明显地多于中潮滩和高潮滩;随着由低潮滩向高潮滩高程的变化,杆长蝽科和飞虱科的昆虫个体数由少变多趋势明显.中潮滩与低潮滩相比,与高潮滩的昆虫组成更相似;（3）在中沙（夏季）,与芦苇群落相比,互花米草群落中昆虫个体数多,出现科数也多,互花米草群落中主要是啮虫目的种类和杆蝇科,两者占了互花米草群落昆虫总个体数的86.83%,而在芦苇群落中,以杆蝇科、蚁形甲科、瓢虫科3科为主,占芦苇群落昆虫总个体数的79%;在江亚南沙,藨草（海三棱藨草）群落中的昆虫主要是管蓟马科、叶蝉科、杆蝇科、茧蜂科和摇蚊科等5个科的昆虫,个体总数占了该类群落昆虫总个体数的96.82%,而菰群落中同样的5个科的昆虫个体数仅占菰群落昆虫总个体数的31.53%;（4）多样性指数以中生化群落最高,其次为芦苇和互花米草群落,最小为菰群落,物种丰富度则芦苇群落最高,其次为互花米草和中生化,最小为菰群落;（5）排序分析表明,植物群落中昆虫科的组成相似性反映了植物群落的演替方向,即菰群落、藨草/海三棱藨草群落的昆虫组成较相似,其次是互花米草与芦苇群落的,与中生化群落类型中的差异最大.     

林生风毛菊(Saussurea sylvatica)头状花序权衡机制的海拔差异

以广泛分布于青藏高原相对高海拔区的林生风毛菊为研究对象,通过采样调查法和烘干称量法等实验生态学方法研究不同海拔居群间头状花序大小-数量的权衡关系.结果表明,随着海拔的升高,地上生物量、株高、繁殖和营养器官生物量以及每株头状花序数量均呈减小趋势(P0.01),而繁殖分配(P=0.023)和每个头状花序质量(P=0.02)均呈增大趋势;随着每个头状花序质量的增加,每株头状花序的总数量呈现不断减小趋势.研究发现,高海拔的环境胁迫导致林生风毛菊个体减小,植株在头状花序大小和数量的资源分配上存在"此消彼长"的权衡,即通过增加单个头状花序质量、减小植物头状花序数量的资源分配策略来保证其种群的繁殖成功率,以补偿在高海拔区的恶劣环境对种群繁衍带来不利影响,反映了高山植物资源分配的可塑性以及自身繁殖适合度的提高.     

基于遥感的杭州湾湿地鸻鹬类水鸟适宜生境时空变化特征研究

鸻鹬类是"东亚—澳大利西亚"迁飞通道上最主要的迁徙水鸟,了解鸻鹬类生境的变化对其种群资源的监测和保护、动物流行病的预防都有一定的现实意义.杭州湾滨海湿地位于该候鸟迁徙通道中段,是迁徙水鸟一个重要的能量补给站.研究基于1984—2017年5个时段的Landsat卫星遥感数据,根据不同生境的水分、植被覆盖度、湿度等特征,计算湿地光谱指数,利用监督分类对杭州湾湿地水鸟生境进行分类,并研究生境格局的时空变化,探索杭州湾湿地变化背景下鸻鹬类适宜生境指数的变化趋势.结果表明:1984—2017年间,滨海湿地面积总体增大,边界北移,但鸻鹬类适宜生境面积减少;鸻鹬类适宜生境中,光滩生境的景观趋于连片化,但海三棱藨草生境趋于破碎化;滨海湿地总体的多样性和均匀度有所增加,鸻鹬类适宜生境有向其他生境类型转变的趋势;鸻鹬类适宜生境指数总体呈下降趋势,但近年来在湿地的保护过程中,生境适宜度指数有回升的趋势.人类活动使得湿地中水鸟生境景观的演替速率大幅提升,对鸻鹬类生境构成了一定的威胁,在后期湿地保护的过程中应当考虑对水鸟生境质量加以改善.     

高山植物甘青铁线莲花冠下垂现象适应性意义

以分布于高海拔地区的甘青铁线莲(Clematis tangutica(Maxim.)Korsh.)为研究对象,通过对其花朝向改变(花朵上举),研究花粉数量和质量、访花昆虫、结籽率以及种子特征的变化,从传粉者和非传粉者因素等角度探讨甘青铁线莲花期花冠下垂现象的适应意义.结果显示,花朵人工上举后,在模拟雨水冲刷条件下甘青铁线莲花粉数量和花粉萌发率显著下降,而在阳光直射条件下甘青铁线莲花粉萌发率显著下降,表明花冠下垂可以通过减缓雨水对花粉的冲刷和避免阳光直射对花粉的破坏而起到雄性生殖器官的保护作用,进而提高其雄性适合度;花朵人工上举后,甘青铁线莲的单花结籽率和种子萌发率都显著降低,表明花朵朝向改变会降低其雌性适合度;甘青铁线莲的主要传粉者为熊蜂和中华蜜蜂,在花朵人工上举后,两种传粉者的访花频率和单花停留时间与自然状态下(下垂)相比并没有差异,说明甘青铁线莲花朵朝向的变化不会影响到其主要访花昆虫对其繁殖成功的贡献.研究结果表明,甘青铁线莲花期花朵下垂现象对有效传粉昆虫的影响不大,但可以显著提高植物雄性适合度和雌性适合度,并作为一种有效的适应策略保障了其繁殖成功.     

红树植物耐盐–耐淹性的荟萃分析及其应用对策

基于盐度和潮汐淹水对红树植物筛选和定植的重要作用, 选择5种中国造林工程中常用的红树植物, 采用文献检索和荟萃分析方法, 探究其耐盐–耐淹性。结果表明: 白骨壤(Avicennia marina)的耐盐–耐淹性最强 , 能 够 生 长 于 高 盐 度 (40‰)和 长 时 间 淹 水 (16 h/d)环 境 中 ; 秋 茄 (Kandelia obovata)和 桐 花 树 (Aegicerascorniculatum)具 有 较 强 的 耐 盐 –耐 淹 性 , 能 够 生 长 于 中 盐 度 (30‰)和 较 长 时 间 淹 水 (12 h/d)环 境 中 ; 木 榄(Bruguiera gymnorrhiza)和无瓣海桑(Sonneratia apetala)的耐盐性较低, 能够生长于低盐度(20‰)环境中, 前者可种植在较长时间淹水(12 h/d)区域; 超过单一盐度或淹水胁迫耐受限度时, 复合胁迫会降低红树植物的耐受性; 在实际造林应用中, 白骨壤、秋茄和桐花树具有较强的耐盐–耐淹性, 适合中国南部沿海的红树林宜林地。最后, 提出相应的工程应用对策, 可为中国红树林的精准修复提供科学依据。     

不同水分处理对两种结实率菊芋表型性状与繁殖策略的影响

选择高品系(LZJ040,结实率高)和低品系(LZJ004,结实率低)菊芋作为试验材料,设置6种水分梯度处理,测量块茎干重、块茎芽数、种子干重和种子数量等指标,探讨水分变化对2种菊芋品系表型性状、有性繁殖、无性繁殖的影响以及2种繁殖方式之间的权衡.结果表明,水分增加可以显著促进高、低品系菊芋的株高、基径和叶面积;水分增加对高、低品系的无性繁殖有促进作用, 2种品系对水分变化的敏感程度不一样,高品系的无性繁殖对水分的变化更敏感;水分可以显著促进高、低品系菊芋的有性繁殖;相比无性繁殖,水分增加更能促进高、低品系有性繁殖,且品系间不存在显著性.水分的变化显著影响2种不同结实率菊芋的表型和繁殖策略,随着水分增加、环境条件改善, 2种菊芋都倾向于有性繁殖.     

不同地理种群紫茉莉茎秆扦插繁殖及种子萌发特性研究

为探索紫茉莉不同地理种群间繁殖特性的差异,本研究以11个不同地理总群的紫茉莉为研究对象,通过室内生物测定的方法对不同地理种群紫茉莉种子萌发及茎秆扦插繁殖特性进行了比较研究,并分析了两者之间的关系。结果表明,不同地理种群紫茉莉种子萌发特性存在差异,江苏(JS)地理种群种子萌发率和发芽势最高,分别为77.50%和72.00%,福建(FJ)地理种群种子的萌发率和广西(GX)地理种群种子的发芽势最低,分别为22.50%和3.50%。不同地理种群紫茉莉茎秆扦插繁殖特性也存在差异,北京(BJ)等8个地理种群的扦插成活率相对较高,均高于90%,而JS种群的最低,为46.67%;GX种群插穗平均生根数最大(69.83根),显著高于其它地理种群(P0.05),重庆(CQ)种群的最低(6.57根);GX种群插穗平均根长最大,为2.74 cm,上海(SH)的最小,为1.04 cm。种子萌发率与茎秆扦插成活率间存在负相关,但没有显著性,表明紫茉莉的无性繁殖与有性繁殖间可能存在一定的权衡。本研究不仅揭示了紫茉莉的繁殖表型可塑性,也为制定更具针对性的防控措施提供了指导作用。     

水曲柳幼苗水力结构和光合生理对光强梯度变化的耦合响应

【目的】 研究水曲柳(Fraxinus mandschurica)幼苗对不同光照强度的响应及适应机理,为育苗造林和林下天然更新研究提供参考。【方法】 以2年生盆栽水曲柳幼苗为材料进行不同光照处理,1年后测定幼苗在4种强度日光处理(相对光强100%、60%、30%和15%)下的生长、光合生理和水力性状等指标。【结果】 遮阴处理显著影响了水曲柳幼苗的生长、光合和水分生理特性。与60%和30%相对光强处理相比,100%相对光强下水曲柳具有更高的气孔导度(G_s)、净光合速率(P_n)、根系水力导度(K_root)、地上部分水力导度(K_shoot)和整株水力导度(K_plant)。随光照强度的减弱,水曲柳的生长速率显著降低,根生物量占比(R_MR)减少,最大净光合速率(P_n,max)、光补偿点(L_CP)和光饱和点(L_SP)降低,而茎、叶生物量占比(S_MR、L_MR)以及表观量子效率(A_QY)增加;枝条木质部解剖结构在不同光照处理下存在显著差异,相对光强100%处理时的导管密度显著高于相对光强30%和60%处理,而导管直径显著低于30%和60%处理。【结论】 水曲柳幼苗通过调节形态、光合和水分生理特性来适应一定程度的弱光环境,但总体上对光强有较高的需求。水曲柳的光合和水力性状随光照强度的改变都具有较大的可塑性,二者对光照强度梯度变化的响应存在显著耦合关系。这些性状的可塑性响应有利于提高水曲柳幼苗在异质性光环境下的生存适合度,对于其更新阶段在林下不同光照条件下的生存有重要意义。     

基于排序分析法的北大港古泻湖湿地植被成带现象研究

北大港古泻湖湿地植被群落成带现象明显,利用DCA对群落成带规律进行研究,同时采用CCA确定影响该现象的主要环境因子.结果发现,植被"岸带成带"现象在空间上反映了植被的演替情况,植被类型按水生植被-湿生植被-中生植被-旱生植被进行变化,植被由聚盐植被变化到拒盐植被.通过DCA排序,北大港湿地植被呈现明显的6条分带,分别是芦苇-扁秆藨草群落、芦苇-碱菀群落、芦苇-盐地碱蓬群落、芦苇-碱蓬群落、芦苇-柽柳群落、猪毛蒿-黄花蒿群落.其中芦苇伴生在大部分的植物群落周围,具有非常宽的生态位,起到了良好的水土保持作用.外部因素是驱动群落成带分布的主要原因,通过CCA排序,土壤的含水量、含盐量、有机质含量都是影响植被分布的重要因素,而生境因子中,坡度对群落分布有较大影响.北大港湿地植被组成较为单一,以盐生草本植被为主,为了增强水土保持效果形成草-灌-乔稳定的群落结构,应该采取合理措施,加速演替的进行.     

设施条件下不同熟性马铃薯光合特性差异研究

通过设施条件下不同熟性马铃薯光合特性变化和生长发育状况,研究了马铃薯在设施条件下生长的适应性.结果表明:中熟品种春薯3号和晚熟品种东农310、冀2004-3-1、陇薯8号较其他品种在表型性状和光合特性上差异显著.在光合速率日变化方面,以陇薯8号为例,净光合速率日变化呈现"双峰"型曲线,最高值达12.56μmol/(m2·s)(CO2),且首次峰值比第2次峰值高出11.25%,在11:00左右有明显的"午休"现象.品种间气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率与净光合速率的变化在11:00前有一些差异,其余时间变化趋势接近一致.中熟品种春薯3号和晚熟品种东农310、冀2004-3-1、陇薯8号在雾培条件下生长好于其他品种.     

利用实验细菌种群的元素表型尝试构建适应性景观

适应性景观这一概念激发了进化生物学领域内的许多研究,它的性质对预测种群进化过程具有重要意义.理论研究预测了多种景观的形态,但能被实验数据支持的还很少,因为实验构建适应性景观非常困难.一些微生物实验进化研究通过分析种群进化的可重复性,间接推测了景观的崎岖性,但不能给出其拓扑结构的具体信息.本研究尝试将适合度数据映射到表型空间的办法来直接呈现适应性景观的形态.共使用9个不同基因型的大肠杆菌株系作为祖先,对每个基因型建立6个重复家系,在一个限定养分的环境中对这54个种群进行了约1 100代的选择实验.在考察后代种群对选择环境响应(菌株的氮、磷质量分数w及适合度变化)的同时,利用进化断点处的实测数据信息,通过局域多项式回归拟合的方法,构建了基于细菌元素表型的适应性景观.研究发现,不同菌株家系对相同的选择环境表现出不同的响应模式;大部分后代种群相比其祖先提高了适应性;适应性景观呈现崎岖多峰的形态.     

盐度对水培海马齿生长和生理生化因子的影响

通过水培实验模拟生态浮床,研究海马齿(Sesuvium portulacastrum)在不同盐度条件下的生长及生理生化响应特征,探讨海马齿盐度适应性和海马齿生态浮床修复技术推广的适宜盐度范围.结果表明:在中、低盐度(0~20)条件下,海马齿生长几乎不受影响,而在高盐度(25~35)水体中,其生长受到明显胁迫,其中最高盐度(35)处理组中部分海马齿茎节出现腐烂溃败的现象,苗种成活率下降;新根数为低盐度(0~10)处理组中盐度(15和20)处理组高盐度(25~35)处理组,且高盐度处理组新根呈现粗、短特征;培养40d后,海马齿植株鲜质量、干质量、相对生长量、水分含量、根系活力和根质量随盐度升高均呈现先上升后下降的趋势,各指标最大值均落在盐度5~15范围内,其中根质量和根系活力的最大值均出现在盐度15处理组,表明适当的盐度可以促进水培海马齿的根系发育;除可溶性糖外,海马齿叶片中丙二醛和叶绿素含量受盐度变化的影响较小,不同盐度组间无显著差异(p0.05),暗示海马齿可利用渗透压调节机制抵抗环境盐胁迫,以保证细胞内其他生理生化指标维持较稳定的状态.综合比较可初步确定海马齿的适宜生长盐度范围为0~15.     

青藏高原亚高寒草甸封育区鼢鼠扰动对植物群落物种多样性和生产力的影响

从群落和功能群两个水平出发,通过对比分析不同恢复年限的鼢鼠土丘植物群落的物种多样性和生产力特征差异,了解小尺度斑块扰动对草地植物群落组成结构及功能特征的影响,探讨相应尺度上植物群落的物种多样性和群落生产力的关系.结果表明:亚高寒草甸围栏封育区内鼢鼠土丘植被的演替过程中,群落水平的物种丰富度和多样性指数均呈对数增长模式,群落内物种均匀性指数亦逐渐增加,群落生产力线性显著增加;功能群水平上,短命类杂草的物种丰富度的变化趋势不显著,但其在群落中的相对盖度逐渐降低,地上生物量先增加后降低;多年生杂类草的物种丰富度、相对盖度和地上生物量均呈极显著的增加模式;豆科植物的物种丰富度和地上生物量均呈显著增加模式,而其相对盖度逐渐增加,但拟合结果不显著;禾本科植物的物种丰富度、相对盖度和地上生物量均呈显著增加模式;群落物种多样性与生产力均呈极显著正相关关系;功能群水平上,4种类群植物的物种丰富度与群落生产力呈显著正相关关系,多年生杂类草和豆科植物的香浓威纳指数与其相应类群生产力呈显著正相关关系,而短命杂类草和禾本科植物的香浓威纳指数却与其相应类群的生产力呈正相关关系但不显著.围封条件下,随鼢鼠土丘植物群落的演替,群落物种丰富度的增加对生产力的促进作用,可能是由不同功能群间生态位的差异、物种间对资源的互补性利用能力和扩散限制引起的.     

烟草叶片CO2传导与碳同化参数的研究

研究了不同部位烟草(NicotianatabacumL.)叶片光合作用CO2传导与碳同化酶的变化.结果表明,随着叶位降低,光合速率、叶肉导度(gm)、碳酸酐酶(CA)活性和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)初始活性快速下降,气孔导度(gn)先保持相对稳定后迅速下降,胞间CO2浓度(ci)呈现升高、降低、再升高的变化趋势.光合速率与叶肉导度显著正相关,非气孔因素是烟叶光合功能衰退的主要原因.