西藏高原高寒草地群落植物多样性和地上生物量监测方法的比较研究

以西藏高原高寒草地3种植被类型（高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠草原）为研究对象,分别采用样线法、样方法和巢式样方法进行实地调查,记录每条样线上或每个样方内出现的所有物种,并分物种刈割样方内地上部分,通过统计分析比较不同高寒草地群落植物多样性和地上生物量监测方法,以阐明西藏高原高寒草地不同植被类型的最小取样面积和最少样方数或样线长度。结果显示：（1）就物种丰富度而言,400m样线法观测到的高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠草原的所有物种数分别占3种方法调查到的总物种数的55%、71%和50%;8m2巢式样方法调查到高寒草甸、高寒草原的总物种数占所有3种方法观测的物种总数的57.5%和57%,而8m2的巢式样方对高寒荒漠草原的调查监测到的物种数最多,其中2m2观测到的物种数就达到所有可能出现物种的83%;20个样方法监测到高寒草甸和高寒草原的物种数最多,占3种方法观测到总物种数的78%和86%,所以对物种丰富度的调查高寒草甸和高寒典型草原至少需要20个样方,高寒荒漠草原需要最小面积不少于2m2的2个样方。（2）就地上生物量而言,由地上生物量与物种数之间的变异关系得出最小样方数为7~11个,而由地上生物量的变异系数可知,在变异系数小于等于5%的前提下,高寒草甸的最小取样面积不小于0.25m2,高寒典型草原和高寒荒漠草原的最小取样面积不少于1m2。研究表明,对于生产力的监测方法而言,高寒草甸采用10个0.5m×0.5m的样方,而高寒草原和高寒荒漠草原采用10个1m×1m的样方为宜;而对于物种丰富度的监测方法而言,高寒草甸以20个0.5m×0.5m的样方和高寒草原20个1m×1m的样方为宜,高寒荒漠草原采用2个不小于2m2样方面积为宜。

植物内生真菌及其生物活性研究进展

内生真菌是植物体内与植物部分或整个生活史均长期共存的一类微生物,在植物发育、环境适应等过程中具有重要作用。文章对近年来植物内生真菌的多样性、生物活性以及与宿主之间的关系等国内外研究进展进行了综述,并对该领域的今后研究进行了展望,以期为今后植物内生真菌多样性研究、资源内生真菌开发等研究提供借鉴。

祁连山北坡天然草地地上生物量及其与土壤水分关系的比较研究

祁连山北坡天然草地植被以高寒草原、山地草甸、山地草甸草原、山地草原和山地荒漠草原等类型为主,对这5种天然草地地上生物量观测结果显示,地上生物量在5类草地植物群落间差异显著(P<0.05),其季节动态规律均表现为单峰型,在8月下旬达生物量峰值。5种草地类型地上生物量以山地草甸(100.24 g/m2)最高,其他依次为山地草甸草原(71.24 g/m2)、山地草原(70.20 g/m2)、高寒草原(52.40 g/m2)和山地荒漠草原(20.44 g/m2);用Logistic方程模拟的地上生物量增长曲线表明5类草地群落地上生物量均未达到其环境最大容纳量。不同草地类型地上生物量与降水量、土壤平均含水量的累加值均呈正相关关系。在各种类型草地中,不同土层含水量对地上生物量的影响均不同,根系主要分布层内的含水量与地上生物量显著相关(P<0.05)。

青藏高原三种优势植物生物量分配的变化规律

该研究利用4个由高到低不同海拔的同质园实验,以青藏高原高寒草地优势植物垂穗披碱草(Elymus nutans)、矮嵩草(Kobresia humilis)和珠芽蓼(Polygonum viviparum)为对象,分析了植物个体根、茎、叶生物量分配及根冠比的变化规律及影响因素。结果表明:(1)植物个体根、茎、叶质量比和根冠比具有显著的种间差异;与垂穗披碱草和珠芽蓼相比,矮嵩草具有显著较高的根质量比而叶、茎质量比较低,所以其根冠比较高。(2)在向低海拔移栽的过程中,珠芽蓼叶质量比保持不变,茎质量比显著降低而根质量比显著升高,根冠比表现出显著上升的趋势;垂穗披碱草则相反,即叶、茎质量比显著升高而根质量比显著降低,根冠比表现出显著下降的趋势;矮嵩草根、茎、叶质量比和根冠比则无显著变化。(3)随着海拔降低,年均气温明显升高而年均降雨量明显降低,且在植物个体种源地和土壤基质保持一致的条件下,向低海拔移栽过程中温度是导致珠芽蓼根、茎、叶生物量分配及根冠比变化的重要因素,而水分是垂穗披碱草根、茎、叶生物量分配及根冠比变化的重要驱动因素;矮嵩草根、茎、叶生物量分配及根冠比受其遗传因素影响较大。因此,在将来暖干化的背景下,青藏高原高寒草地植物生物量的分配将会发生改变,导致它们对资源(光照、水分和土壤养分)获取和利用的变化而改变它们的种间关系,从而影响群落的物种多样性与组成,最终可能导致生态系统功能的变化。

高原鼠兔生物控制技术在西藏当雄的应用

高原鼠兔的生物控制技术有利于在减少生态风险的同时,改善草地生态环境,保障牧区经济的可持续发展。通过在西藏当雄设置鹰架来招引鼠兔天敌,对猛禽种类、数量和鼠兔的地表密度指标进行了为期1年的监测。发现在该区域取食鼠兔的猛禽包括大鵟、棕尾鵟、猎隼、红隼、黑耳鸢等鸟类,设置鹰架后与设置前的同期相比,这些猛禽遇见率及其反映的密度有所提高,同时表现出明显的月际变化。高原鼠兔的地表密度同样表现出较大的波动,但猛禽密度和鼠兔的地表密度并表现出明显的回归关系,说明鼠兔的地表密度受到多种因素的综合作用。

祁连山北坡天然草地地下生物量及其与环境因子的关系

祁连山北坡天然草地植被以高寒草原、山地草甸、山地草甸草原、山地草原和山地荒漠草原等类型为主,对这五类天然草地地下生物量及与环境因子关系的分析结果显示,五类草地的地下生物量除山地草原、山地草甸草原和高寒草原无显著差异外,其他各类草地间差异显著(P<0.05),均呈"T"形分布,且随土层深度的加深呈指数形式递减;地下生物量季节变化在高寒草原表现为"W"型变化规律,其他各类草地均呈"N"型变化规律,且随土层深度的加深依次减小;地下净生产量大小依次为山地草甸(546.84g/m2)>山地草甸草原(410.76g/m2)>山地草原(358.12g/m2)>高寒草原(301.33g/m2)>山地荒漠草原(81.68g/m2),地下生物量的周转值均在45%以上;五类草地地下生物量与水热因子的关系为负相关关系,但均没有达到显著相关水平(P>0.05)(除山地荒漠草原外),但在水热条件较好的7-8月份,五类草地地下生物量与水热因子的相关性(正相关或负相关)均达极显著水平(P<0.01),而在其他月份,不同类型草地地下生物量对环境因子的响应存在较大差异。

青藏高原不同海拔地区唐古特山莨菪叶片光合色素含量和抗氧化酶活性的比较研究

以青藏高原东北隅的西宁和海北(海拔分别为2 300 m和3 200 m)人工栽培唐古特山莨菪为材料,对两不同海拔地区间各叶层叶片光合色素含量和抗氧化酶活性等生理指标进行比较分析.结果显示:(1)生长在海北的唐古特山莨菪叶片厚度极显著高于西宁(P<0.01),且两地区植物的叶片厚度从第1层到第4层均呈显著增加趋势;海北唐古特山莨菪叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量以及紫外吸收物质的含量均显著高于西宁地区(P<0.05),从第1层到第4层,两地植株叶片的光合色素和紫外吸收物质的含量都呈降低的趋势,且两地区间差异显著;叶绿素a/b的层间差异显著(P<0.05),但两海拔地区间差异不显著;类胡萝卜素/叶绿素比值海北高于西宁,从第1层到第4层叶片呈降低趋势.(2)生长于海北的唐古特山莨菪叶片组织中的SOD、CAT活性和MDA含量比西宁的高,POD、APX则相反;从第1层叶片到第4层,西宁和海北唐古特山莨菪叶片中的SOD活性显著增高(P<0.05),但两地区各层间的CAT、POD、APX活性和MDA含量无明显的变化.研究表明,不同海拔对唐古特山莨菪叶片的生理特性有影响,同一海拔不同叶层叶片之间差异也较为明显;生长在高海拔地区的植物尽管表现出诸多生理适应特征,但膜系统依然有一定受损.

祁连山北坡草地生物量及其与气象因子的关系

利用祁连山北坡2004年5类草地生物量的调查数据和同期的气象资料，估算了草地生物量的大小，并探讨了草地生物量与气象因子的关系。结果表明，总体上，祁连山北坡草地生物量为490．4g／m。，其中地上、地下生物量分别为42．1、448．3g／m。，地下生物量约为地上生物量的10倍；植被盖度与生物量、0～20cm土层土壤含水量均呈显著的正指数关系（PdO．05），说明生物量和表层土壤含水量随盖度的增加而增大；生物量与降水量、相对湿度呈正相关，与大气温度、土壤温度和干燥度呈负相关，但均没达到显著水平（P〉0．05），而与土壤含水量呈显著正相关（P〈0．05），表明土壤含水量是影响祁连山北坡草地生物量的重要因素。

艾美尔球虫防治高原鼠兔实验及对其胚胎发育的影响

高原鼠兔是青藏高原地区危害高寒草甸植被的主要有害小哺乳动物。生物控制为有害动物防治的主要发展方向,但存在防治效果见效慢的缺点。艾美尔球虫是高原鼠兔肠道内的主要寄生物,并对宿主具有专一性寄生的特点。为将艾美尔球虫研发成新型的高原鼠兔无公害生物防治制剂,本文测定了球虫毒饵对高原鼠兔致死率并在野外进行了灭鼠实验。结果表明,添加增效剂的300万球虫毒饵在室内可导致63.6%的成年个体死亡,在野外可导致54.9%成体和71.0%幼体死亡。灭鼠后残存高原鼠兔的球虫感染率和感染强度显著大于对照个体,且妊娠雌体的胚胎重较对照显著降低。上述结果说明,艾美尔球虫防治高原鼠兔具有较好的速效性,并能影响残存妊娠雌体的胚胎发育。

高原鼢鼠种群间基因流研究

[目的]探究高原鼢鼠种群间的基因流水平及影响因素,为草原鼠害治理方案的制定提供理论依据。[方法]选用187只分别来自6个地理种群的高原鼢鼠(Eospalax baileyi)为试验材料,采用DNA测序的方法分析种群间的基因流动情况。[结果]高原鼢鼠6个种群间双向基因流非常弱,Nm值在0.01～0.12,即每100世代种群间迁入或迁出有效雌性个体数仅为1～12个。[结论]高原鼢鼠不同地理种群间存在严重限制性基因流。

捕食风险对越冬根田鼠肠道寄生物易感性的影响

在自然生态系统中,不同营养级物种可通过特征介导间接效应对生态系统的稳定及种群产生深刻的影响。但目前有关特征介导间接效应的实验研究多见于无脊椎动物、鱼类和两爬类。本研究以根田鼠为对象,在野外围栏内建立预防捕食者和未预防捕食者两种实验处理种群,并通过采用麦克马斯特法测定两种处理种群实验个体肠道寄生物感染种类及感染率和感染强度,采用PHA(phytohemagglutinin)反应和白细胞分类计数测定不同处理种群实验个体免疫能力,以分析捕食风险对根田鼠肠道寄生物的感染效应。结果表明,未预防捕食者处理组根田鼠PHA反应、白细胞计数和淋巴细胞计数较预防捕食者处理组实验个体显著降低,而球虫E.wenrichi的感染率和感染强度则显著增加,但绦虫和线虫以及其他3种球虫的感染率和感染强度无显著差异。结果表明,捕食者可通过介导猎物免疫力特征而间接影响猎物肠道寄生物的感染,验证了本项提出的捕食风险可通过降低根田鼠的免疫能力而增加其肠道寄生物感染的假设。

昆仑山国家公园青海片区评估区种子植物区系研究

【目的】从物种代表性和多样性方面为拟创建的昆仑山国家公园青海片区评估区的植物多样性保护、植物资源利用与管理提供基础科学数据。【方法】研究在野外调查基础上,结合历史数据及文献资料,梳理评估区种子植物名录,分析评估区种子植物区系的组成、优势类群、地理成分及珍稀濒危物种。【结果】(1)昆仑山国家公园青海片区评估区共有种子植物46科146属384种,裸子植物3科3属5种,被子植物43科143属379种;苋科(Amaranthaceae)、菊科(Asteraceae)、豆科(Fabaceae)和禾本科(Poaceae)4科在评估区种子植物区系中占重要地位,单种科和寡种科构成科的主体。(2)评估区种子植物科、属优势现象明显,优势科有8科,优势属有36属,具10种以上的大属有黄芪属(Astragalus)、棘豆属(Oxytropis)、蒿属(Artemisia)、风毛菊属(Saussurea)、早熟禾属(Poa)、薹草属(Carex)6属,单种属和小属构成属的主体。(3)评估区种子植物科的分布区类型以世界分布为主,同时呈现出温带性质,属的分布区类型以温带分布为主,与劳亚古陆有紧密联系。(4)评估区有4种国家二级重点保护野生植物,8种青海省重点保护植物,6种列入《中国生物多样性红色名录》。【结论】昆仑山国家公园青海片区评估区的地理成分多样,但特有现象不明显,生物多样性较低,区系成分在水平梯度上呈现出干旱到半干旱以及温带向热带过渡的特征。

高原鼠兔和刈割扰动对高寒草甸植物群落和土壤特征的影响

受过度放牧和高原鼠兔暴发的双重扰动影响,青藏高原高寒草甸植物群落和土壤特征发生显著变化。以青海省河南蒙古族自治县克其河滩高寒草甸为研究对象,通过连续5年的控制试验,分析不同刈割强度和高原鼠兔密度处理对高寒草甸植被群落和土壤性质的影响。研究结果表明:(1)刈割和高原鼠兔两种处理干扰及交互作用显著影响植被高度和盖度(P<0.05),随着年份的增加,植被群落盖度显著下降;不同年份间植被盖度,地上生物量,禾本科、莎草科、豆科、杂类草功能群重要值,植被群落Simpson指数、Shannon⁃Wiener指数、物种均匀度指数和物种丰富度指数存在显著差异(P<0.05)。(2)随着年份与刈割强度的增加,土壤全氮、全磷表现为先增加后减少的趋势。年份、刈割强度及其之间的交互作用对土壤温度有显著影响(P<0.05),重度刈割处理使得土壤温度显著提高(P<0.05)。不同刈割强度和鼠兔密度影响下年份、刈割强度及其交互作用对草地全氮和全磷有极显著影响(P<0.01)。高原鼠兔数量的增加显著降低了土壤pH,高密度干扰下较无鼠兔干扰pH下降了0.23,鼠兔密度对土壤全氮和全磷含量没有显著影响。中度刈割有利于退化高寒草甸植被和土壤的恢复,因此,通过控制放牧强度和高原鼠兔密度,正确识别草地放牧强度和鼠兔种群密度生态阈值,进行草地的合理管控,有利于草地畜牧业的持续高质量发展。

青海骆驼线粒体DNA D-loop区遗传多样性研究

旨在研究青海骆驼遗传多样性,揭示青海骆驼的母系起源进化。采集柴达木地区3个青海骆驼类群耳组织样品88份并提取基因组DNA,利用PCR扩增和基因测序分析线粒体DNA D-loop序列,并与蒙古、内蒙古双峰驼进行比较。结果表明:D-loop序列中共检测到96个多态位点,定义了27种单倍型。3个青海骆驼类群占有16个单倍型,而蒙古双峰驼独有7个单倍型,内蒙古双峰驼独有4个单倍型。系统发育分析显示出两个独立的分支:第一支为青海骆驼3个类群与蒙古双峰驼,且德令哈双峰驼与其他两个类群间存在明显界限;第二支为内蒙古双峰驼。青海骆驼与内蒙古双峰驼的遗传距离均较远,但与蒙古双峰驼的遗传距离较近。因此,青海骆驼母系起源更倾向于蒙古双峰驼而非内蒙古双峰驼。

麻花艽内生真菌群落多样性及土壤理化因子相关性研究

本文以高寒草甸的麻花艽(Gentiana straminea Maxim.)为研究对象,采用组织块培养法对麻花艽根、花、茎和叶四个组织部位的内生真菌进行分离,经形态学及ITS测序鉴定后分析麻花艽内生真菌的多样性。结果显示,麻花艽不同组织部位中共获得268株内生真菌,共聚类为40个OTUs。根、花、茎和叶部位的较优势菌属依次为刚毛藻属(Cladophora),灰葡萄孢属(Botrytis),枝孢菌属(Cladosporium)和壳针孢菌属(Septoria)。内生真菌群落多样性指数(Shannon指数、Simpson指数)均为根部较高。根和茎部位内生真菌群落结构相近,差异较小。土壤pH、全氮、全钾、速效磷和容重是麻花艽内生真菌群落多样性的主要影响因子。

青藏高原天山报春高寒湿地种群的花期资源分配

研究了青藏高原东部海北高寒湿地植物天山报春的花期资源分配.有性繁殖的天山报春根系投资较低(22·6%),地上投资大约是地下投资的4倍,花期繁殖投资占20·8%,具有相对较大的地上投资.天山报春对繁殖、茎叶和根系的绝对投资和相对投资均具有极为明显的个体效应,绝对投资和茎叶的相对投资均随着个体大小线性增加,而繁殖和根系的相对投资线性降低.天山报春各器官间资源的绝对投资均表现为相关生长,相对资源分配均为负相关,在繁殖和营养、繁殖和根系以及繁殖和茎叶器官间都表现为权衡关系,但在茎叶和根系间不为权衡关系.和资源分配一致,天山报春的繁殖适合度存在明显的个体大小依赖性.结合影响植物资源分配的各因素,探讨了个体效应在解释资源分配中的重要意义.

高原鼠兔家群空间领域的季节性动态格局

为探讨高原鼠兔家群空间领域的季节特征,分别于2005年和2006年的5 ～8月,在青海省玛沁县,采用标志重捕法和最小多边形面积法对其家群巢区和核域进行了研究。结果表明,不同季节,高原鼠兔巢区和核域面积存在显著差异。5、6月份,成体巢区面积显著大于幼体,但二者核域面积却无显著差异; 7月份,成体与第1胎幼体巢区及核域面积均显著大于第2胎。5、6月份雄性成体巢区显著大于7、8月份, 6、7月份雌性成体巢区显著大于5月和8月份。巢区及核域面积均与家群个体数呈极显著性正相关关系,说明季节和家群结构均可对高原鼠兔空间领域产生重要作用。

民勤沙生植物园4种云杉属植物光化学特性的趋同适应

采用叶绿素荧光图像分析手段,结合叶绿素含量和主枝生长量测定,研究了沙地云杉、青海云杉、蓝云杉、白扦PSⅡ光化学效率和非光化学能量耗散的光响应特性及对稳态光强的适应性。结果表明:在相同生境和管理条件下,15a苗龄的4种云杉属植物生长势态良好,均能适应民勤荒漠气候环境;蓝云杉针叶的叶绿素含量较高,而青海云杉的叶绿素a、b比值(Chl a/b)较低;4种植物PSⅡ光化学效率的光响应曲线相似,但蓝云杉PSⅡ非光化学猝灭系数(NPQ)的光响应明显有别于其余3种;150μmol m^(-2)s^(-1)低光强下4种植物间NPQ的差异与PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)一致,是内禀光合特性的反映;1500μmol m^(-2)s^(-1)高光强下的NPQ和PSⅡ最大效率(Fv'/Fm')在4云杉属植物间没有差异,呈现光合生理的趋同适应。综合比较分析可知,蓝云杉和白扦在低光强具有略低的PSⅡ非光化学猝灭能力,在高光强具有相对高的PSⅡ运行效率(Fq'/Fm'),光驯化适应能力较大;沙地云杉和青海云杉具有几乎一致的PSⅡ光化学和非光化学猝灭特性,其耐荫性和喜光性相近;4种云杉属植物光合机构对干旱荒漠生境的驯化适应具有趋同性,可作为我国北方防护林建设和城市绿化的重要树种。

青藏高原高寒灌丛植被对长期放牧强度试验的响应特征(英文)

在青藏高原中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站对金露梅高寒灌丛草场植被开展了长期不同放牧强度试验,分别在短期(4年)、中期(11年)和长期(18年)放牧阶段研究不同放牧干扰强度对草地植物物种多样性、群落结构、地上生物量和草场质量的影响。研究表明,在不同放牧阶段,随着放牧强度增加植物群落的高度和盖度都降低。在中期放牧干扰阶段,物种多样性指数和均匀度指数随着放牧强度增加呈现典型的单峰曲线模式;在长期放牧干扰阶段,随着放牧强度增加,占优势地位的灌木和禾草被典型杂类草替代,其中的重度放牧干扰简化了高寒灌丛植被群落结构,减少了地上现存生物量,特别是可食优良牧草生物量。植被对放牧的响应除了与放牧强度和放牧时间阶段密切相关外,还与该地区水热条件的变化有一定的相关性。针对长期放牧干扰的反应特性可将金露梅灌丛草场中植物划分为增加型、敏感型、忍耐型和无反应型4种类型。除了丰富度指数、多样性指数和均匀度指数外,其它一些特征参数并不支持著名的中度干扰假说。本研究发现,长期重度放牧促进了青藏高原高寒草地退化,适度放牧有利于高寒灌丛草场的生物多样性保护和牧草利用;"取半留半"的放牧原则在青藏高原草场放牧管理实践中值得推荐,它将有利于防止草场退化,提高牧草利用率和维持较高的生物多样性。

青海薄荷的光合及热能耗散特性研究

对青海省民和、西宁和湟源3个地区的药用植物薄荷(Mentha haplocalyx Briq.)的净光合速率和叶绿素荧光参数的变化进行分析比较。结果显示:(1)最大净光合速率(Pn)湟源>西宁>民和;(2)PSⅡ反应中心最大光化学效率(Fv/Fm)以及PSⅡ反应中心活性参数(1/Fo-1/Fm)和实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)的变化趋势相同,均以西宁最高,而相应的光合功能的相对限制(LPDF)西宁最低;(3)西宁薄荷的光化学猝灭系数(qP)最高(0.875),而非光化学猝灭(NPQ)则最低(1.114)。研究表明,青海薄荷有光抑制现象发生,但并没有造成PSⅡ反应中心的不可逆破坏;西宁薄荷光化学能力较高而湟源薄荷对于过剩光能的耗散能力较高。