达乌里秦艽的传粉生物学研究

对达乌里秦艽3个自然居群和1个人工栽培居群进行了两年的传粉生态学研究。研究发现:(1)达乌里秦艽套袋花均不结实,说明雌雄异熟和雌雄异位这两种花部机制成功阻止了主动自交,且不存在无融合生殖现象。(2)隔离传粉昆虫导致花寿命明显延长,授粉会导致花冠提前闭合,说明达乌里秦艽的花寿命具有可塑性,可通过延长花寿命确保成功繁殖。(3)在一个自然居群中证明存在花粉限制,且该居群的花寿命显著长于另外两个没有花粉限制的自然居群。(4)在整个雌性持续期柱头都具有一定的可授性,且在第2天可授性最高,随后逐渐降低;开花后期柱头可授性降低,使植物维持花开放资源投入的产出将有可能降低。研究表明,达乌里秦艽在严重缺乏传粉者的情况下,延长花寿命仅能部分弥补传粉者的不足,该物种在部分居群中仍有可能存在花粉限制。

青藏高原高寒草甸植物群落生物量对氮、磷添加的响应

青藏高原正经历着明显的温暖化过程,由此引起的土壤温度的升高促进了土壤中微生物的活性,同时青藏高原东缘地区大气氮沉降十分明显,并呈逐年增加的趋势,这些环境变化均促使土壤中可利用营养元素增加,因此深入了解青藏高原高寒草甸植物生物量对可利用营养元素增加的响应,是准确预测未来全球变化背景下青藏高原高寒草甸碳循环过程的重要基础。该研究基于在青藏高原高寒草甸连续4年(2009–2012年)氮、磷添加后对不同功能群植物地上生物量、群落地上和地下生物量的测定,探讨高寒草甸生态系统碳输入对氮、磷添加的响应。结果表明:(1)氮、磷添加均极显著增加了禾草的地上绝对生物量及其在群落总生物量中所占的比例,同时均显著降低了杂类草在群落总生物量中的比例,此外磷添加极显著降低了莎草地上绝对生物量及其在群落总生物量中所占的比例。(2)氮、磷添加均显著促进了青藏高原高寒草甸的地上生物量增加,分别增加了24%和52%。(3)氮添加对高寒草甸地下生物量无显著影响,而磷添加后地下生物量有增加的趋势。(4)氮添加对高寒草甸植物总生物量无显著影响,而磷添加后植物总生物量显著增加。研究表明,氮、磷添加可缓解青藏高原高寒草甸植物生长的营养限制,促进植物地上部分的生长,然而高寒草甸植物的生长极有可能更受土壤中可利用磷含量的限制。

野牦牛和家牦牛粪便菌群与短链脂肪酸关系的研究

短链脂肪酸(SCFA)是反刍动物吸收饲草、饲料中营养物质的重要形式。肠道菌群能够降解食物生成SCFA并影响其比例。本文通过16S r DNA测序和气相色谱质谱联用仪,分别测定了野牦牛(Bos mutus)和家牦牛(Bos grunniens)粪便菌群组成及SCFA含量,通过比较分析两种牦牛肠道菌群与SCFA的关系,筛选出野牦牛肠道中与SCFA高浓度有正相关关系的菌群。结果显示,野牦牛粪便菌群主要有厚壁菌门(Firmicutes)(66. 47%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(26. 00%)和变形菌门(Proteobacteria)(3. 48%),主要的科有瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)(55. 18%)、拟杆菌科(Bacteroidaceae)(8. 75%)和毛螺菌科(Lachnospiraceae)(7. 57%),家牦牛的菌群结构和组成与野牦牛相似。野牦牛粪便中SCFA以乙酸和丙酸为主,乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸和正戊酸的含量均显著高于家牦牛(P <0. 01)。Spearman相关分析显示,野牦牛粪便菌群中紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)、拟杆菌科(Bacteroidaceae)、普雷沃氏菌科(Paraprevotellaceae)、理研菌科(Rikenellaceae)和韦荣球菌科(Erysipelotrichaceae)与SCFA具有较强相关性(r> 0. 4),而家牦牛仅有弱相关性(r <0. 3)。说明牦牛后肠道具有丰富的能够促进SCFA生成的益生菌群,进而提高食物的转化效率。

青藏高原高寒草甸非生长季温室气体排放特征及其年度贡献

高寒草甸是青藏高原地区的主要植被类型,目前对其温室气体研究多集中于生长季。本文利用静态箱-气相色谱法,对非生长季高寒草甸温室气体排放特征及其与主要环境因子的关系进行了研究。结果表明:非生长季高寒草甸表现为CO2和N2O的源、CH4的汇。其中非生长季CO2通量平均值为89.33mg·m-2·h-1,累积排放通量为280.01g·m-2;CH4通量平均值为-11.35μg·m-2·h-1,累积吸收通量为124.74mg·m-2;N2O通量平均值为8.02μg·m-2·h-1,累积排放通量为39.51mg·m-2。非生长季CO2、CH4和N2O累积排放通量分别占全年的13.33%、53.47%和62.67%。冻融期(2012年4月)CH4累积吸收通量较小,只占非生长季的4.5%;而CO2和N2O累积排放通量较大,分别占非生长季的25.8%和20.8%。非生长季CO2通量与温度(气温、5和10cm土壤温度)和5cm土壤湿度均存在显著正相关关系,而CH4和N2O通量仅与5cm土壤湿度存在显著正相关。研究表明,虽然冻融期CH4累积吸收通量在非生长季累积量中比重较小,但非生长季CH4和N2O累积排放量却占全年累积排放量的1/2以上,在温室气体累积通量评估中不容忽视。

青藏高原一新特有属——异型株属及其传粉模式(英文)

胚胎学和分子证据表明广义獐牙菜属的异形花组应该独立为一个新属。在重新检查该属唯一种在各居群的形态变化时,发现该物种具有异形植株和异形花;前一性状在以前的研究中被忽略了,同时还发现该物种主要是采用闭花受精结实,这一繁殖特点可能是对青藏高原极端环境生存适应的结果。这些特征明显不同于獐牙菜属的其余种和相关属。综合其它证据讨论了该种的系统位置,认为其与花锚属有最近的亲缘关系,这一物种独特的形态性状和系统位置支持其独立为属,并正式描述和发表这一新属——异型株属。但是必需指出的是,广义獐牙菜属排除这一物种后,分子证据表明其还是一个复系属。分类上处理这种由于快速物种多样化和性状趋同进化导致的复系属仍面临巨大的挑战,还有待今后更详细的研究。

青海省育成小麦品种籽粒中铁元素含量的评价

为了解青海省海东富铁地区小麦籽粒中铁元素的含量,测定了种植在该地区60个青海省育成小麦品种籽粒中的铁元素含量,结果表明,该地区小麦籽粒中铁元素含量的平均值为63.2mg/kg,远高于国内同类研究,该地区生产的小麦应属于富铁小麦.同时小麦品种间铁元素含量差异显著,含量最高品种是含量最低品种的2倍,为进一步改良和提高该地区的小麦籽粒中铁元素含量提供了种质资源保证.

青海海北高寒嵩草草甸系统水分利用效率特征

系统水分利用效率(WUE)是高寒草甸生态系统碳水耦合及植被演替的重要指标,但其时间格局和主要环境因素仍不清楚。基于青藏高原东北隅高寒嵩草草甸的涡度相关仪器观测的CO_2和H_2O通量数据,分析了2015年植被生长季(4月-10月)的系统水分利用效率(总初级生产力/植被蒸腾)的变化特征和主要环境影响因子。结果表明,总初级生产力(GPP)和植被蒸腾具有显著的单峰季节趋势,与群落叶面积指数(LAI)显著相关。生长季日均WUE为3.24g C·kg H_2O^(-1),没有显著的季节动态,呈现出"保守型"的特征。增强回归树的结果表明光合光量子通量密度(PPFD)、饱和水汽压差(VPD)和净辐射(Rn)是其主要调控因素,与WUE显著指数负相关(r^2>0.40,p<0.001)。

反刍家畜及其排泄物对N2O和CH4排放的贡献

了解反刍动物及其排泄物对温室气体的贡献以及主要影响因素对于认识全球气候变化及寻找减缓措施都具有重要的社会、经济和生态学意义。本文在综述了大量国内外相关文献的基础上,提出提高家畜营养水平和均衡营养,特别是在天然草原上增加豆科牧草的比例,并通过在饲料中适量添加中链脂肪酸等添加剂,是提高家畜的生产性能、降低CH4排放量的有效措施。同时指出,由于在家畜排泄物处理和利用过程中,降低一种温室气体的排放可能会增加另一种气体的排放,因此,应该根据它们对大气增温潜值的差异,将各种处理下温室气体换算成CO2-C,从而进行比较分析,通过调整综合措施以达到二者总释放量的最低水平;同时还应该考虑到所产生的NH3和亚硝酸盐/硝酸盐对大气和环境的污染。因此,如何提高反刍家畜的饲养与营养、调整放牧管理制度、改善草原群落结构,从而在提高个体生产性能的基础上达到降低家畜总饲养量,最终实现草原生态保护、家畜生产和温室气体排放综合考虑的折衷管理方案,是今后所要解决的科学问题。任何减缓温室气体排放的措施都应该以整个生产系统为基础,从而综合评价所采取措施的有效性。