不同淹没水深下菹草对强辐射的响应

春末夏初菹草大批衰亡的原因一直是水体生态修复关注重点,强辐射被认为是最为重要的因素。为研究不同淹没水深下菹草对强辐射的抵御能力,通过模拟强辐射方式,用透明渔网将植株压迫至水下相应位置(10、20、30 cm),分别测定菹草形态、叶绿素质量分数及叶绿素荧光参数等变化,并与对照组(未压迫)比较。结果表明,压迫至水下20 cm处的植株在株高、叶面积、鲜物质量,以及叶绿素质量分数等指标均高于其他深度处理组,对照组各项指标最低;水下20 cm组PSⅡ中心活性最强,受强辐射中UV-B伤害最小,而对照组及水下10 cm处理组,受UV-B辐射后,其PSⅡ反应中心遭到破坏或可逆性失活,光能转换效率、光能传递能率以及电子传递速率下降;水下30 cm处理组,虽PSⅡ反应中心未遭到伤害,因光合有效辐射衰减,植株生长各项指标不及20 cm组。辐射对所有监测指标均有极显著影响,大部分指标同时受水深因素影响;株高、节间距、叶绿素质量分数及Fv/Fm、ϕPSⅡ、qP还受两者交互影响。该试验中,水下20 cm既可抵御有害辐射,光合有效辐射也能满足植株生长。因此,利用水体自身屏蔽作用,通过压迫方式可有效削减强辐射中有害辐射对菹草的伤害,是一种简单易行的方式,在自然水体中可参考UV-B生物有效光学深度来确定压迫深度。

2001-2020年内蒙古净生态系统生产力格局多时间尺度分析

掌握净生态系统生产力(NEP)时空格局对提高干旱/半干旱地区生态系统功能有重要意义。已有的NEP时空格局研究大多以年尺度开展分析,而NEP在多时间尺度上的特征差异尚不明晰。基于多源遥感、气象和地面实测数据,采用CASA模型、土壤呼吸地质统计模型(GSMSR)和土壤呼吸-土壤异养呼吸(Rs-Rh)关系模型耦合模拟内蒙古2001-2020年NEP,分析其年、季、月多时间尺度时空特征,并探讨8种不同植被NEP的多时间尺度特征差异。结果表明,1)内蒙古年尺度NEP的空间分布格局稳定,从东北向西南递减,这一格局与春夏秋3季及植被生长期的3-10月一致,而冬季植被进入休眠期使得空间差异显著减小。2)内蒙古多时间尺度NEP年际变化趋势有所不同:年尺度上,内蒙古总NEP呈波动上升趋势,年际变化率为C 3.75 Tg·a^(-1);季尺度上,夏季增长趋势最大,占全年增长的41.6%,春秋两季对NEP的增长也起到至关重要的作用,分别占比34.9%和23.3%,冬季对NEP增长贡献非常有限;月尺度上,NEP年内变化与植被生长物候周期较为接近,1月和12月年际NEP为减少趋势,其余月份年际NEP均为上升趋势,其中9月增长趋势最大,占全年增长的19.3%。3)不同植被类型NEP年际趋势存在差异,5种植被类型年NEP呈增长趋势,3种呈下降趋势;草地在季尺度年际变化中均保持增长,在夏季最高,而灌木林在季尺度年际变化中均为降低趋势,夏季降幅最大;月尺度年际变化中灌木林均为降低趋势,1月降幅最大。该研究能够为明晰区域碳循环及改善生态系统功能提供科学依据。

长期摄入水解单宁对鼠类生殖的影响

水解单宁(hydrolyzed tannin)是橡子内主要的单宁酸类型,对以橡子为主要食物来源的鼠类的生存繁衍有重要影响.为探究长期取食水解单宁对鼠类的生殖激素与生殖器官产生的影响.选择72只(雌雄个体各36只)4周龄的健康昆明小鼠,随机分为4组,分别为对照组(水解单宁比例为0)、低单宁组(水解单宁比例为2%)、中单宁组(水解单宁比例为7%)和高单宁组(水解单宁比例为12%),用不同水解单宁含量的饲料饲喂42d后解剖取样.结果显示,高含量水解单宁显著降低了雄鼠存活率;中、高含量水解单宁对生殖激素的稳定产生负面效应;高含量水解单宁造成生殖器官损伤,导致小鼠卵巢与睾丸生理结构改变,降低了正常卵泡数量和精子的发生.试验验证了长期摄入高含量水解单宁打破了鼠类的生殖激素平衡且造成了生殖器官的损伤.

小扁豆萌发前后黄酮类物质提取工艺研究

在单因素试验的基础上,采用L9(34)正交试验,以小扁豆萌发前后总黄酮类物质提取率为指标,探讨了提取温度、乙醇浓度、料液比、提取次数对总黄酮类物质提取率的影响。在优化小扁豆中总黄酮类物质提取工艺的基础上,对比了萌发前后黄酮类物质的含量变化。结果表明,小扁豆萌发前最佳提取工艺参数为:提取温度85℃、乙醇体积分数60%、料液比1∶60、回流8h提取2次;萌发后最佳提取工艺参数为:提取温度90℃、乙醇体积分数60%、料液比1∶20、回流8h提取2次。在最佳工艺条件下,测得萌发前小扁豆中总黄酮类物质的平均含量为10.452mg/g,萌发后为8.518mg/g。该方法操作简单,稳定性和重复性好,本实验首次测定了萌发前后小扁豆中总黄酮类物质含量,为其深加工提供了依据。

喀斯特峰丛洼地3个建群树种“植物-凋落物-土壤”系统氮同位素特征

以喀斯特峰丛洼地3种常见次生林及其建群树种为研究对象,测定3种林分建群种的不同器官及凋落物、土壤的氮含量及氮同位素丰度值(δ^(15)N),探讨植物-凋落物-土壤氮含量及稳定氮同位素组成变化及内在联系。结果显示:3种次生林建群种植物中叶片氮含量最高,茎的氮含量最低,3种次生林建群树种叶片氮含量均显著高于掉落物和土壤氮含量,0~30 cm土壤氮含量显著高于30~90 cm土壤氮含量,土壤养分主要集中于表层土壤;白栎、栓皮栎和光皮桦器官中δ^(15)N变化范围分别为-2.82‰~14.94‰、-1.37‰~9.35‰和-4.39‰~26.06‰,3种建群种器官间氮同位素组成均表现出显著差异(P<0.05);3种建群种群落表层土壤δ^(15)N差异显著,3种林分中0~30 cm土壤δ^(15)N均显著低于30~60 cm和60~90 cm的土壤,δ^(15)N可能是这些群落土壤氮循环过程中的敏感指标,光皮桦叶片氮含量略大于白栎和栓皮栎,光皮桦林土壤表层δ^(15)N大于白栎林和栓皮栎林,光皮桦可能比白栎和栓皮栎更为适应喀斯特生境。

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。

贯叶金丝桃(Hypericum perforatum)种子灌浆与发芽特性研究

贯叶金丝桃(Hypericum perforatum)是抗抑郁中药的基原植物,以有性繁殖为主,种子微小。为了揭示贯叶金丝桃种子发育规律,明确种子适宜采收期,以甘肃礼县栽培的2年生贯叶金丝桃为研究对象,于开花后第5天开始,每隔3 d测定种子粒重变化动态,并拟合Logistic曲线方程,最后测定各时期采收种子的发芽指标。结果表明:贯叶金丝桃种子灌浆持续期44 d,籽粒干质量变化符合Logistic生长曲线:开花后第5~11天为渐增期,第11~32天为快增期,第32~44天进入稳增期后略有下降。在灌浆过程中,种子鲜质量呈先升高后下降的动态变化趋势,在花后第32天达到最大值0.2697 g;灌浆速率和脱水速率呈波动趋势,种子干质量与平均灌浆速率、灌浆持续期呈极显著正相关,与含水量呈极显著负相关。种子发芽率和发芽指数在开花后44天达到最大,发芽势在开花后41天达到最大,发芽率、发芽势和发芽指数均与灌浆持续期呈极显著正相关,与含水量呈极显著负相关。以上说明甘肃礼县贯叶金丝桃繁种时以开花后44天左右(8月9日前后)为种子采收适宜期,过早采收和延迟采收均影响种子发芽质量。

退化海洋生态系统修复相关概念与修复模式的探讨

退化海洋生态系统的修复是确保海洋资源可持续利用、保护海洋生态环境及建设海洋生态文明的关键举措,也是当前国内、外共同关注的焦点。本文在梳理海洋生态系统概念的形成与发展脉络,以及生态修复与退化海洋生态系统内涵的基础上,深入探讨了三个关键科学问题:提升科学认知、采用先进技术和加强适应性管理。这些问题的解决对于海洋生态系统的研究和修复工程的实施至关重要。

“四个自信”融入“全球变化生态学”课程思想政治教育的探索

在全球变化加剧的背景下,“全球变化生态学”课程作为生态系统保护与管理领域的重要理论支撑,为深化课程思政教育提供了得天独厚的契机。由于课程内容涉及大量的科学概念、术语及数据,传统教学模式显得枯燥乏味,加之学习监管机制的薄弱与评价体系的不完善等问题,学生的参与热情和学习动力不足。“四个自信”(道路自信、理论自信、制度自信、文化自信)是对新时代中国发展道路和方向的高度概括和指引。为了帮助学生牢固树立“四个自信”,培养兼具专业知识和高尚情操的新时代人才,增强专业课程的育人价值,课程组深入挖掘“全球变化生态学”课程与“四个自信”紧密相关的思政元素切入点,精心设计“考—讲—问—答—评”5个教学环节,促进专业课程教学与“四个自信”的深度融合,实现学生专业知识与思政素养的同步提升。教学实践表明,将“四个自信”融入“全球变化生态学”课程思政教学,不仅拓宽了课程的知识维度和深度,提升了教学质量与育人成效,更在潜移默化中增强了学生对国家发展道路的深刻认同与自豪感,增强了他们的“四个自信”。

水培生菜中锶的迁移富集及其生理影响

目的:研究锶(Sr)在生菜中的迁移富集情况,以及Sr对生菜吸收其他主要营养元素、生菜鲜质量和叶绿素的影响,定量分析Sr在生菜组织中的分布。方法:采用水培方式培养生菜,设置1个对照组(不添加Sr)和5个Sr处理组(0.1、0.5、1、5和10 mmol/L)。使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)检测生菜茎叶和根组织中Ca、Fe、K、Mg、Na、P、S和Sr元素的含量,采用叶绿素测定仪检测生菜的叶绿素相对含量,扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDX)分析生菜叶片和根部组织细胞中Sr的分布。结果:生菜茎叶中的Ca、S、Sr和根中Sr的质量分数在不同浓度Sr处理组间的差异具有统计学意义(P<0.05)。在5和10 mmol/L Sr处理下,S的迁移系数(TF)低于对照组(P<0.05);随Sr处理浓度的增加,Sr的TF值降低。5和10 mmol/L Sr处理下,水培液中S的浓度与对照组相比显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。与对照组相比,5和10 mmol/L Sr处理下生菜的叶绿素相对含量(SPAD)显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。生菜组织中Sr的质量百分比分布大致为:叶表保卫细胞>表皮,叶横切面叶肉≈表皮,根横切面表皮>中柱鞘>韧皮部。结论:Sr在生菜根部的质量分数大于茎叶部分;Sr处理浓度的增加,使得从生菜根部向叶片迁移的Sr占比降低,并且生菜根部S的质量百分比增加,叶片的SPAD值增加;生菜根部吸收的Sr主要固定在根部的表皮。

基于生态网络的黄河上游(四川段)水源涵养生态安全格局构建

在对黄河上游四川段水源涵养功能及修复潜力评估的基础上,利用形态学空间格局分析法(MSPA)识别黄河上游四川段生态源地,运用最小累积阻力模型识别生态廊道.结果表明:整个研究区水源涵养能力由南至北逐渐降低,水源涵养修复潜力等级高的区域主要分布在研究区域北部;MSPA识别的核心区主要位于若尔盖县和石渠县,占总面积的44.04%,形成由3个等级的生态源地和3个等级的生态廊道组成的黄河上游四川段生态安全格局;整个生态网络均集中于研究区中北部,东西部和南部生态网络分布较少.基于生态网络进行生态安全格局的构建,可为黄河上游四川段水源涵养生态修复布局提供重要依据.

“能”与“势”:生态学与物理学交叉视角下的跨学科知识交流动力模型研究

在学科界限日益模糊、学科壁垒逐渐被打破的背景之下,通过跨学科知识交流行为获得不同学科知识来解决更加综合、复杂的学术问题成为越来越多的学者选择的研究模式。为识别推动跨学科知识交流行为发生的动力大小以及跨学科知识交流的热点方向,本文构建了生态学与物理学交叉视角下的跨学科知识交流动力模型。(1)将物理学中势能的相关概念和生态学中生态位的相关概念移植至跨学科知识交流领域,并论证其可行性与必要性;(2)以知识主体的知识存量为基础,融合知识主体所处网络结构特征和知识主体的知识生态位宽度,计算知识主体的跨学科知识交流势能;(3)以知识主体间的跨学科知识交流势能差为基础,结合主体间的知识生态位重叠度,量化知识主体间的跨学科知识交流趋势,构建知识主体维度的跨学科知识交流动力模型;(4)以知识交流网络为研究对象,描述整个网络的跨学科知识交流行为活跃程度和网络的演化进程,构建网络维度的跨学科知识交流网络演化动力模型。最后,本文以health informatics领域下学者的跨学科知识交流网络为实证数据,对模型进行验证,并分析跨学科知识交流网络的演化进程和规律。

永定河河滨湿地土壤有机碳空间分布特征

湿地是碳密度最大的自然生态系统之一,探究湿地土壤有机碳空间分布特征对制定湿地保护管理政策具有重要意义。通过野外调查和样品采集测定,分析了北京市门头沟区永定河13个监测断面的河滨带不同坡位(低位、中位和高位)土壤有机碳含量和密度,阐明了门头沟区永定河河滨湿地土壤有机碳空间分布特征及其主要影响因素。结果表明,门头沟永定河河滨湿地土壤有机碳含量处于2.25~88.67 g·kg^(-1)之间,平均值为17.87 g·kg^(-1);有机碳密度处于2.14~19.13 kg·m^(-2)之间,平均值为7.59 kg·m^(-2)。永定河河滨湿地土壤有机碳密度沿河流径流方向呈现先升高后降低的分布格局,山峡段土壤有机碳密度显著高于平原段;土壤有机碳密度在垂直河岸带方向上呈现低位河滨带向高位河滨带逐渐降低的分布特征。永定河河滨湿地土壤有机碳含量和密度与土壤含水率之间具有显著正相关关系。研究结果可为门头沟永定河湿地保护与管理政策制定提供数据支撑。

东北地区湿地水鸟生态廊道的识别研究

生态廊道作为应对气候变化的生物多样性保护模式,目前已成为国际生态领域研究的热点之一。但是有关水鸟的生态廊道研究相对很少。以构建湿地水鸟的生态廊道为研究目的,东北地区为研究区,丹顶鹤、灰鹤、大天鹅和中华秋沙鸭四种湿地水鸟为研究对象,采用最小阻力模型和电流理论相结合的混合模型方法,构建四种湿地水鸟的生态廊道。基于最小阻力模型的水鸟生态廊道结果表明:四种水鸟生态廊道的最低成本路线都是将各邻近核心生境斑块连接起来的路线,但是它们的数量、分布和最大宽度有所不同。基于电流理论的水鸟生态廊道结果表明:四种水鸟生态廊道的电流密度、夹点区域数目有所不同。研究采用四种水鸟的实际观测数据来进行生态廊道模拟结果验证。验证结果发现:大部分的水鸟出现点距水鸟最低成本路线不远,说明部分基于最小阻力模型生成的最低成本路线是最有可能成为水鸟生态廊道的地方。大部分的水鸟出现点与水鸟的夹点区域重合,说明基于电流理论生成的夹点区域是最有可能成为水鸟生态廊道的地方。研究采用的方法和结果是对区域尺度水鸟生态廊道构建的一种尝试,对其他国家区域尺度上的多物种水鸟生态廊道的构建具有一定的借鉴和参考价值。

陆水水库浮游植物群落结构特征及其影响因素

探究陆水水库浮游植物群落组成及环境因子的时空特征,对水库生态系统的管理与保护具有重要意义。2020年7月(雨季)和12月(旱季),对陆水水库10个采样点的浮游植物和水质理化因子进行了调查分析。结果表明,2次调查共采集到浮游植物6门59属63种,其中绿藻种类最多,有31种,硅藻、蓝藻次之,分别为13种、12种;优势种主要为蓝藻门的尖头藻(Raphidiopsis sp.)、水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)、长孢藻(Dolicho-spermum sp.)以及硅藻门的颗粒直链藻(Melosira granulata);细胞密度的变化范围为0.03×10^(7)~6.27×10^(7)个/L,平均值为2.08×10^(7)个/L;雨季和旱季浮游植物多样性指数差异不显著(P>0.05);变差分解和冗余分析结果显示,陆水水库浮游植物群落结构在雨季和旱季存在显著差异,该差异主要受营养盐、水温(WT)、pH的影响;环境过滤作用在驱动陆水水库浮游植物群落构建过程中占主导地位;优势物种丰度与环境因子的冗余分析显示浮游植物优势类群与WT、总氮TN、高锰酸盐指数CODMn具有显著的相关性。

我国麋鹿放归野化概况及放归地适宜性评估

麋鹿在我国经过37年的繁衍、复壮及野外放归,目前麋鹿种群已全面覆盖历史分布区,分布地点从重引入时的2个增至现在的89个迁地保护场所,种群数量已逾1.2万只,其中建立6处野生种群,数量达5 258只。从重引入到成功放归野化,中国麋鹿保护已成为全球野生动物保护史上的范例。麋鹿放归野化成功的关键在于科学、合理地选择放归地,通过介绍我国麋鹿放归野化的概况,并针对放归地的适宜性开展评估,主要包括天然植被资源可利用性、天然水资源的水质和水量、疾病风险、种间竞争、人鹿冲突、捕食天敌、突发自然灾害等,为我国麋鹿放归野化标准化管理提供依据,为其他物种放归野化提供参考。

不同植被类型红树林沉积物海洋线虫群落的比较——以东寨港红树林自然保护区为例

为探究不同植被类型红树林海洋线虫群落特征的差异及原因,本研究于2020年11月,在海口东寨港红树林自然保护区选择5种植被类型的红树林,对各红树植被类型下沉积物海洋线虫群落结构及多样性进行研究。结果表明,本研究中所有采样点的海洋线虫总平均丰度为(31.3±14.6) ind./cm^(2),其中白骨壤林海洋线虫平均丰度最高((55.5±4.9) ind./cm^(2)),海莲和尖瓣海莲混交林的平均丰度最低((24.4±13.8) ind./cm^(2))。共鉴定海洋线虫24科54属74种,且不同红树植被类型下海洋线虫的群落结构存在差异。聚类分析和非度量多维度分析结果将海洋线虫群落划分为5组,基本代表了5种植被类型的沉积物中海洋线虫群落。同时,海洋线虫群落物种数S、丰富度指数d、均匀度指数J、香农维纳多样性指数H′和优势度指数D在不同植被类型群落间具有显著差异,具体表现如下:榄李、混交林和角果木林海洋线虫群落丰度低且多样性低,以海绕线虫属(Haliplectus)和微口线虫属(Terschellingia)为优势属,以有机碎屑为食的沉积食性海洋线虫为主,其中特化的选择性沉积食性者占比极高(>60%);白骨壤和红海榄林沉积物中的海洋线虫丰度高且多样性高,分别以裸口线虫属(Anoplostoma)、微口线虫属(Terschellingia)和拟齿线虫属(Parodontophora)为优势属;选择性沉积食性者占比低(<23%),非选择性沉积食性者和刮食者均占比高,为优势摄食类型。通过PRIMER 6.0软件中的模块BIOENV进行生物与环境连接的逐步分析和相关检验的结果表明,沉积物分选系数和叶绿素a含量是解释研究区域线虫群落物种组成差异的最佳参数组合。同时,红树植被类型的差异同东寨港海洋线虫群落结构及多样性的变化具有密切关系。

云南省极小种群野生植物拯救保护规划研究

以《云南省极小种群野生植物保护名录(2021版)》收录的101种云南省极小种群野生植物物种为规划研究对象,分析物种数量与分布现状,总结拯救保护成效与存在问题,从保护体系和科研管理支持体系两大领域进行规划研究并提出保障措施,旨在全面提升云南省对极小种群野生植物认识水平和关注度,将极小种群拯救保护作为云南省生态文明建设的重要组成和亮点。

克隆植物生境选择研究进展

自然环境中的资源通常呈现出异质性分布模式。克隆植物在应对不均匀分布的资源时,能够有选择地放置其新生分株来实现对新生境的占领,以此提高整个基株的适应能力和竞争力,从而有效地利用斑块状分布的资源。此外,克隆植物在维持群落生产力和稳定性方面也发挥着关键作用。近年来,对异质性资源环境中克隆植物的生境选择研究备受关注。在介绍生境选择和觅食行为的基础上,从克隆植物养分吸收结构的选择性放置、生长构型和生物量分配模式3方面阐述了克隆植物生境选择行为的表现和方式,并从克隆植物如何感知周围环境信息、克隆整合是否影响植物生境选择以及表观遗传记忆对生境选择行为的调控等方面,对相关领域主要的研究进行综述和探讨,并提出了克隆植物生境选择研究中值得关注的方向,希望能够为深入理解植物的生境选择行为提供一个新的视角。

中国蚕豆主产区土壤有机碳储量特征及其环境因子分析

土壤是重要的碳储存库,增加农业土壤有机碳储量是缓解大气CO_(2)浓度增加和应对全球气候变化的有效手段.该文以中国西北地区、华北地区和华东地区的蚕豆种植区域为研究对象,结合气候、土壤性质等影响因素,探究在区域尺度下表层土壤有机碳储量差异及其环境因子的影响机制.研究结果表明:研究区土壤有机碳储量共同受到气候因子、生物因子和化学因子的综合作用,其中气候因子和化学因子的交互作用对碳储量的影响最显著.在气候因子中经度、纬度、海拔对蚕豆产区土壤有机碳储量影响较为显著,体现在3个蚕豆产区的土壤有机碳储量中贡献最大的环境因子是纬度,且土壤有机碳储量呈现随经度的增加而减少,随海拔的增高而增高的趋势.在化学因子中DOC、TN、pH值对蚕豆产区土壤有机碳储量影响较为显著,在生物因子中影响较为显著的是土壤q_(CO_(2)).分区域而言,西北地区的土壤有机碳储量主要与年平均降水量呈正相关关系,华北地区和西北地区的土壤有机碳储量均与年平均气温呈负相关关系,在华东地区对土壤有机碳储量的影响相对显著的化学因子是可溶性有机碳(DOC).