地理信息系统在植物病虫害研究中的应用

主要介绍了地理信息系统 (GeographicInformationSystems简称GIS)及其与其他空间分析技术相结合在病虫害的资料管理、监测、分布及其发生与生境的关系、适宜生境的风险评估等方面的应用研究现状 。

冀北山地油松蒙古栎混交林水化学特征

对冀北山地油松蒙古栎混交林穿透雨、树干茎流和枯透水中的Ca、Fe、K、Mg、Mn、Zn共6种养分元素进行测定。结果表明:(1)大气降水经过林冠层后化学元素含量均有不同程度增加,化学元素含量排序为Ca>K>Mg>Fe>Mn>Zn,树干茎流各项指标均增长较多,化学元素含量排序为Ca>K>Mg>Fe>Zn>Mn,枯落物水中K和Ca元素浓度增加最大。(2)大气降雨中Zn的变异系数最大,达2.853;K和Ca元素的变异系数最小,分别为0.158,0.163。穿透雨中变异系数最大的为Fe元素,其值为0.692;树干茎流中变异系数最大的为Zn元素,其值为0.594;枯透水中变异系数最大的为Fe元素,其值为1.164。(3)经过淋洗后水样中各元素的浓度均有所增加,穿透水、树干茎流和枯透水中Ca、K增加较多,Fe、Mn、Zn的淋溶量较少。

不同林分林下植被的多样性特征及生物量研究

对承德市山区土壤含水率与不同林分林下草本层植物生物量和物种多样性的相互关系进行了研究,结果表明,在5种森林群落类型中,土壤含水率的高低顺序为油松-落叶松混交林>落叶松中龄林>落叶松幼龄林>油松成熟林>油松幼龄林,其林下草本层的地上生物量表现为油松-落叶松混交林大于油松纯林、落叶松纯林,在纯林中也随着土壤含水率的增加生物量增大。对土壤含水率与林下草本植物物种多样性进行相关分析,结果表明,林下草本植被在林分处于幼龄林时期,土壤含水率对林下草本植物物种多样性的增加起到了促进作用;随着林分的成熟,土壤含水率虽然增加,但对林下草本植物物种多样性的促进作用逐渐丧失。在油松-落叶松混交林中土壤含水率虽然较高,但对林下草本植物物种多样性却产生了抑制作用。

华北花岗片麻岩山地土壤促成技术研究——室内模拟肥料对岩石金属元素释放作用Ⅰ

华北花岗片麻岩山地土壤严重退化,恶劣的土壤环境严重限制了该地区的植被恢复。为了扭转这种不利因素,探寻加快土壤促成的方法,本研究利用试验区取回的岩石粉末,室内模拟3种不同肥料4种不同处理梯度对岩石金属元素的释放作用,进而找出土壤促成的最佳施肥技术。通过连续50 d对金属元素的释放量观测,结果表明:3种肥料在不同处理梯度上对Na、Fe、Cr、Al等金属元素释放量均有促进释放作用,揭示了3种肥料能够加快岩石风化速率,且以生物有机肥作用最为理想,为华北花岗片麻岩山地植被恢复和退耕还林工程的顺利实施提供技术支持。

植物防御与昆虫反防御的规律及其机制研究进展

从植物防御、昆虫反防御以及环境条件对植物与昆虫之间关系的影响三个方面综述了昆虫与植物协同进化的表现和作用机制,并对该领域的未来发展进行了展望。

不同林分类型下的土壤节肢动物群落的组成与分布

通过研究发现不同林分类型中,节肢动物在个体数量上,山杨桦木混交林和樟子松林明显高于华北落叶松林;在组成结构上,三种林分类型中不仅具有共有类群,还分别具有特有类群;发现节肢动物具有垂直分层现象,并具明显的表聚性,三种林分类型在不同土壤层次之间均表现出递减的变化,但樟子松林中的变化明显小于其他两种林分;在0～10 cm的土壤中,温度和湿度是影响土壤节肢动物的主要因素,其中华北落叶松林中土壤节肢动物的变化与温度和湿度均呈现极显著的正相关关系,其它两种林分中湿度的影响较大,在10～15 cm的土壤中,各林分的影响因素差异较大。

林分类型对土壤节肢动物群落组成和分布的影响

在不同林分类型中,节肢动物在个体数和类群组成上存在较大差异,而类群数差异不显著;节肢动物具有垂直分层现象,并具有明显的表聚性;在不同层次的土壤中,土壤理化性质的不同因素对土壤节肢动物群落的个体数和类群数的产生不同影响。

不同环境条件下油松毛虫蛋白酶变化规律研究

为探讨混交林中松树对害虫的生态调控作用机制,研究了不同林分类型下油松对油松毛虫蛋白酶的影响。结果表明:林分类型的差异造成油松毛虫体内蛋白酶活性存在极显著差异,而在混交林中不同混交树种和人为采脂的影响对蛋白酶活性无显著影响,旨在从营养生态学的角度说明混交林对油松毛虫的生态防御作用,为进一步研究和分析油松毛虫的发生机理及对油松毛虫的生态调控提供依据。

不同林分类型下油松毛虫(Dendrolimus tabulaeformis Tsai et Liu)种群遗传多样性

采用AFLP技术对平泉县的1个油松-落叶松混交林和2个油松纯林中油松毛虫(Dendrolimus tabulaeformis Tsai et Liu)的135个个体进行了遗传多样性和遗传结构的研究,并调查了3个油松林群落的各种环境条件。结果表明,纯林中油松毛虫种群的遗传多样性高于混交林中的油松毛虫种群;林木生长状况为影响不同油松纯林群落中油松毛虫种群遗传多样性的重要因素;混交林对油松毛虫种群之间的基因流有阻断作用,油松毛虫种群的基因流大小与油松林之间的物种多度呈反相关。

柳树物理性状与光肩星天牛危害相关性分析

测定了不同柳树品种或品系含水量、生长量、木材解剖结构等指标,采用逐步回归研究了这些指标在不同柳树品种或品系间的变化规律及与光肩星天牛危害程度之间的关系。光肩星天牛在6个柳树品种(系)间危害存在差异。旱柳上的危害明显较其他品种(系)严重,而在馒头柳、垂柳上较轻。柳树树皮含睡量与光肩星天牛卵孵化率呈极显著负相关关系,说明树皮含水量高,不利于天牛卵孵化。光肩星天牛对柳树的危害程度与树种解剖特征量中导管壁厚、木化细胞半径、木化细胞壁厚和纤维宽关系密切。

环斑猛猎蝽对猎物的选择捕食作用

研究了环斑猛猎蝽雌成虫对玉米螟和蚜虫混合种群的选择捕食作用。结果表明:当玉米螟2龄幼虫和3龄幼虫共存时,环斑猛猎蝽雌成虫对玉米螟在各猎物密度下均表现正喜好性,而对蚜虫在各猎物密度下均不表现喜好性。对玉米螟的转换效应因总猎物密度的不同而不同,即在低密度(60头·瓶-1)和中密度(90头·瓶-1)时无转换行为,在高密度(120头·瓶-1)时有负转换行为;对蚜虫在低密度(60头·瓶-1)和中密度(90头·瓶-1)时有负转换行为,在高密度(120头·瓶-1)时无转换行为。当2龄、3龄玉米螟幼虫和蚜虫3种猎物共存、总猎物密度为90头·瓶-1时,环斑猛猎蝽雌成虫对玉米螟3龄幼虫表现正喜好性并有正转换行为,对蚜虫则表现负喜好性和负转换行为。

承德县人工油松林林下草本植物种间关系研究

为研究林下草本层植物种间联结性,以承德县人工油松林林下草本植物为研究对象,采用χ2检验、Pearson相关分析和Spearman秩相关分析检验了35个物种595个种对间的关联性,研究结果表明:在表征种间关联方面,Spearman秩相关分析较χ2检验、Pearson相关分析灵敏度高;3种检验方法的一致结果为:负相关的种对数远多于正相关,而极显著和显著相关的种对数所占比例较低,大多数种间关系松散,独立性相对较强,群落还处于演替之中;种对间的正相关是由于它们的生态适应性相近,是生态位重叠的表现;而种对间的负相关正是生态位分离的结果。

油松毛虫取食和剪叶刺激胁迫下油松的蛋白质表达差异分析

【目的】研究自然环境条件下剪叶和油松毛虫不同取食刺激程度双重诱导对油松体内蛋白质表达的影响,揭示油松诱导防御反应的蛋白质基础。【方法】在河北省平泉县的油松-山杏混交林中,选取15年生左右生长势一致的油松,进行树上套笼饲养10头、30头油松毛虫和剪叶处理,以未处理油松为对照,采用双向电泳法测定油松体内蛋白质表达差异。【结果】通过蛋白质点表达量的计算,与对照相比,油松毛虫取食及剪叶刺激后,均有特异表达蛋白点、消失蛋白点、上调蛋白点及下调蛋白点,但不同处理间蛋白点的表达差异不同。对差异蛋白点进行质谱鉴定,数据库检索结果表明,油松毛虫取食后特异表达的蛋白点是叶绿体ATP合酶CF0β亚基、抗坏血酸过氧化物酶、噻唑生物合成酶、Lhcb5蛋白、ATP合酶β亚基以及蛋白类谷胱甘肽S-转移酶,下调表达的蛋白点是蛋白酶亚基和假定蛋白CL304Contig1_01;剪叶刺激后特异表达的蛋白点是tau蛋白类谷胱甘肽S-转移酶和Rubisco加氧酶,下调表达的蛋白点是磷酸甘油酸激酶Ⅰ和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基。进一步分析表明,取食刺激处理后,胁迫和防御相关蛋白高度表达,并且30头松毛虫取食后,与蛋白合成相关的蛋白质也特异表达;剪叶处理后,胁迫和防御相关蛋白也有特异表达,而且能量代谢相关蛋白下调。说明取食和创伤刺激可明显诱导油松防御有关蛋白的表达、光合作用的增强、蛋白质的合成和能量代谢的降低等防御反应。【结论】取食和剪叶刺激可明显诱导油松防御有关蛋白的高表达、促进光合作用的增强和蛋白质的合成,降低能量代谢等,这些变化应是构成油松防御反应的蛋白质基础。

环斑猛猎蝽的捕食功能反应研究

为探讨环斑猛猎蝽的捕食能力,研究了环斑猛猎蝽雌成虫对玉米螟的捕食作用及温度、空间异质性、捕食者密度和猎物密度等对功能反应的影响。结果表明:环斑猛猎蝽雌成虫对玉米螟的功能反应为HollingⅡ型;温度对环斑猛猎蝽的捕食效能影响显著,攻击率(a)、处置时间(Th)和捕食能力(a/Th)与温度之间呈二次函数关系;空间异质性对环斑猛猎蝽捕食作用有很大的影响,捕食者在捕食过程中,叶片数越多,即环境阻力越大,捕食作用率越低;环斑猛猎蝽的种内有较强的干扰作用,随着捕食者和猎物两者密度的增加,相互干扰的作用愈明显,寻找效应值也相应的降低,搜索常数Q为0.8945,干扰系数m为1.0384,E=0.8945P-1.0384。

主成分分析法在承德县森林生态系统健康评价中的应用

从森林生产力要素、森林生态要素、环境要素与胁迫要素4个角度建立指标体系,采用主成分分析方法,对河北省承德县8种不同林型、林龄的林地进行健康状况综合评价。用综合健康指数反映其健康状况。评价结果较客观合理,因此认为主成分分析法在森林生态系统健康评价中的选择指标和确定指标权重方面具备优势,能有效消除评价指标之间的相关影响,并能避免主观赋权法因主观随意性而造成的误差。

枣粮间作系统节肢动物群落组成与时序动态

为揭示枣粮间作系统中枣园和农田两个亚系统节肢动物群落的关系,将枣粮间作系统区分为枣园亚系统和农田亚系统进行节肢动物生态调查并分析时序动态.调查共发现节肢动物14936头,分属3纲、14目、96科,其中枣园亚系统个体5992头,分属3纲、14目、82科,农田亚系统个体8971头,分属3纲、14目、80科,且枣园、农田两个亚系统节肢动物群落的结构存在一定差异.对系统进行时间序列的最优分割可将其划分为4个不同的时期,即麦田亚系统衰落期、系统物种增长期、系统发展稳定期、系统动荡衰落期.系统主要天敌物种在4个阶段中表现出相互迁移的特性,且两个亚系统寄生性天敌物种对另一系统的害虫存在着制约作用.枣粮间作系统中枣园和农田两个亚系统节肢动物群落间的物种迁移和相互作用对提高系统的稳定性和控害能力有积极意义.

油松毛虫体内酶系对油松诱导抗性的响应机制

植物与植食性昆虫在长期的协同进化过程中形成既复杂又微妙的关系。以往关于植物对昆虫的防御反应及机制的研究较为深入,但关于昆虫对植物抗性的反防御反应近年来才受到关注,尤其是昆虫对植物诱导抗性反应的研究已有明显进展（Mainguet et al.,2008;Zeng et al.,2008）。当植物产生防御物质时昆虫能利用自身代谢系统对食物中的有害物质进行解毒和排毒,大大削弱了植物的诱导抗性在害虫防治过程中的作用强度（王琛柱等，2007），所以，在研究植物与昆虫之间的作用关系时，对昆虫本身防御机制的研究是必不可少的。

浅析抗虫基因种类及抗虫原理

概述了目前植物抗虫基因工程中应用较广的Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、外源凝集素基因、淀粉酶抑制剂基因和动物源抗虫基因及抗虫原理,分析了抗虫基因植物面临的问题,提出了延缓害虫对转基因植物抗性的解决建议。

承德县人工针叶林地表枯死可燃物参数估测及潜在地表火行为评价

The dead surface combustibles of artificial coniferous forests in Chengde were focused in this paper.Predicting models between fuel loading and the stand and landform factors,as well as between water ratio of combustibles and weather factors were established with a regression analysis method.The models were effective in calculating fuel loading and water ratio.Fuel loading,water ratio and thickness of combustibles are regarded as the parameters of potential surface fire behavior.Based on a cluster analysis,the potential surface fire behavior of different forest lands was divided into 3 classes:strong,medium,or weak surface fire.The results indicated that most of artificial coniferous forests were in the status of medium surface fire,the risk of surface fire of mixed forests was lower than pure forests,and that of sapling forests and half-mature forests was higher than near-mature forests.

基于Cyt b基因序列分析的松毛虫种群遗传结构研究

为了揭示松毛虫种群的遗传结构,采用DNA序列测定的方法测定了松毛虫不同种群的线粒体细胞色素b(Cyt b)基因的部分序列,并利用分子生物学软件分析其核苷酸组成、转换和颠换、氨基酸组成、遗传距离及亲缘关系。结果显示:在获得的Cytb基因387bp的序列中碱基A,T,C,G平均含量分别为40.1%、33.5%、9.5%、16.9%,A+T含量明显高于G+C含量表现出强烈的A、T偏向性,密码子第3位点的A+T含量高达86.5%,这种偏向性在种群间无明显差异。碱基替换主要发生在密码子第三位,转换大于颠换,且种群内替换高于种群间。该序列片段中共有39个核甘酸位点发生变异,遗传距离为0.000-0.100,显示出较小的遗传变异。蛋白质氨基酸由除谷氨酸以外的19种氨基酸组成。聚类分析结果表明马尾松毛虫和油松毛虫亚种遗传距离较近,种群间的遗传分化与生态环境有关。