黄河三角洲盐沼湿地蟹类对芦苇种群动态的下行控制作用及空间变异

盐沼湿地植物种群动态通常受生物和非生物因素调控。以往研究主要关注盐度、水分等上行因子对滨海湿地植物种群动态的影响。有关动物植食等下行因子的研究相对较少;特别是,植食性动物对滨海湿地植物种群动态影响的空间变异及机制仍不明确。以黄河三角洲盐沼湿地为研究系统,通过开展2年的野外去除实验,研究了天津厚蟹(Helice tientsinensis)植食对芦苇(Phragmites australis)种群动态的下行控制作用及其空间变异。研究结果表明:(1)蟹类强烈抑制芦苇的密度增长(P<0.05),但其抑制强度在3个不同盐沼湿地间存在显著差异;(2)与土壤盐度相比,蟹类对芦苇密度增长的抑制作用较弱;蟹类和盐度对芦苇密度增长的抑制作用均受土壤水分的调节,分别与土壤水分呈正相关和负相关。因此,蟹类植食作用是影响黄河三角洲盐沼湿地芦苇种群动态的关键因素,其作用强度随土壤水分的增加而增强。研究结果有助于深入理解动物植食等下行因子的作用及变异机制,对提升滨海湿地植被保护修复的成效亦有借鉴意义。

海三棱藨草及其近缘种基因组大小的测定

基因组大小是物种基因组的重要特征,通常用DNA C值来衡量,能够用于快速判断基因组倍性,并为分类学与进化生物学提供重要依据。海三棱藨草(Scirpus mariqueter)是长江口和杭州湾具有重要生态意义的标志性物种,被认为是扁秆藨草(S.planiculmis)和藨草(S.triqueter)的杂交种,因染色体小而难以准确确定倍性。近年来,部分研究者指出该物种的分类和命名存在疑点。该研究通过基因组Survey分析检测海三棱藨草样本CJ1的基因组特征,测序深度约为120×,并以绿豆(Vigna radiata)为参考标准,利用流式细胞术测定了海三棱藨草及其同域近缘种扁秆藨草和藨草以及海三棱藨草和扁秆藨草的杂交F1共13个样本的DNA C值和相对倍性。结果表明:(1)基因组Survey分析测得CJ1的基因组大小为244.12 Mbp,杂合率为0.68%,重复序列比例为42.38%,GC含量为37.25%。(2)流式细胞术测得来自不同区域的海三棱藨草各样本的基因组倍性相同,1C值在234.87~242.5 Mbp之间,其中CJ1的基因组大小与基因组Survey检测结果高度一致。(3)扁秆藨草的1C值在251.77~264.13 Mbp之间,藨草1C值为537.33 Mbp。根据上述基因组大小,认为海三棱藨草不可能是这两者的杂交种。该研究补充了海三棱藨草及其近缘种的基因组特征,为后续全基因组测序奠定基础,同时也否定了海三棱藨草起源于扁杆藨草和藨草杂交的假说。

盐沼入侵植物互花米草治理后植食性昆虫食物结构的变化

利用生态工程措施治理滨海盐沼入侵植物、恢复受损湿地的生态功能,是海岸带自然资源管理和生态系统健康维持的重要手段.盐沼入侵植物治理后,植食性昆虫群落结构的变化已得到较多研究,但昆虫食物结构变化的关注相对较少.本研究选取崇明东滩互花米草(Spartina alterniflora)治理工程恢复区,以及毗邻的互花米草入侵区和原生芦苇(Phragmites australis)对照区的不同植物群落,结合碳稳定同位素分析手段,比较了植物群落间植食性昆虫的食物结构差异,发现对照区、入侵区和恢复区芦苇群落中的昆虫均主要以芦苇为食,入侵区互花米草群落中的大多数昆虫以互花米草为食,而芦苇-互花米草混生群落中的昆虫既取食芦苇也取食互花米草.这一结果表明,互花米草入侵改变了本地植食性昆虫对土著植物芦苇的依赖性,而清除互花米草并恢复芦苇群落后,植食性昆虫对土著植物的依赖性已得到恢复.

不同种源秋茄引种至上海的生长状况比较

为考察红树植物在北移到高纬度地区的生长状况,本研究将福建和浙江的秋茄胚轴引种到上海南汇东滩实验基地进行同质园实验。通过分析不同来源地的秋茄种苗的生长速度、生物量变化、相对生长速率、异速生长等指标,比较两个来源地种苗在上海地区的生长发育过程的差异。实验结果表明:(1)两个来源地的秋茄胚轴及生长15个月后的根、茎、叶、基茎、株高等存在显著差异,且福建种苗在以上指标中显著高于浙江种苗;(2)两个来源地秋茄的相对生长速率差异不显著,但随着季节变化明显。福建种苗的相对生长速率对季节敏感性强,在冬季变缓,而浙江种苗在冬季初期相对生长速率仍在增加,能较好地适应上海的冬季;(3)来自福建和浙江的两种种苗根系的异速生长指数在不同季节间存在显著差异。冬季浙江种苗根系的异速生长指数仍然在增加,即在冬季随着秋茄总生物量的增长,根系生物量的分配增加;而福建种苗的生物量分配策略则与之相反,表明两个来源地的种苗对上海生境表现出了不同的生物量分配策略。本研究结果表明,上海地区从浙江引种的秋茄种苗在冬季的生长趋势优于从福建引种的秋茄种苗,显示出浙江的秋茄种苗在应对上海冬季低温可能具有更好的适应性。