植物克隆整合生态效应及潜在应用

克隆植物因特殊的克隆整合和空间拓展特性,在异质生境下展示出较高的生态适应性及适合度,这是其广泛存在于各类生态系统的一个重要原因。目前对克隆整合在个体或种群水平的生态学效应已有较深认识,而对群落及生态系统的影响及作用机制则明显关注不足。前期研究表明,克隆整合对土壤理化性质、根际微生物及个体竞争力均有显著影响,从而有利于克隆植物的成功入侵、生境修复及植被重建等。对群落及生态系统水平的克隆整合生态学效应的研究进行归纳和总结,分析了克隆整合对植物群落结构和生产力、根际微生物和土壤动物、生态系统碳固持、养分循环等的影响;阐释了克隆整合及空间拓展特性对退化生态系统的修复及作用机制,并指出今后克隆整合的研究应同时考虑微观(根际过程)和宏观(群落及生态系统)层次的效应以及短期与长期的效应。可将克隆整合与植物-土壤反馈等其他生态过程相联系,综合探究克隆整合的生态学意义。

1981-2005年松嫩平原羊草草地植被生态对比分析

对比2次不同时间相同地点的植被调查,从植物分布区型、物种重要值、频度和物种多样性等方面入手分析了松嫩平原羊草草甸的时间尺度变化。结果表明,现群落有植物92种,隶属28科71属,与原群落相比减少1科5属18种。分属14个分布区型,其中东北分布区型为后增类型。群落上层以羊草和芦苇占优势,中层和下层分别以虎尾草和蔓委陵菜占优势,在植被划分上属羊草-虎尾草-蔓委陵菜群丛。频度分析则显示目前群落频度分布为A>B>C>D=E→0,暗示群落均匀程度增加。在物种多样性变化上,优势群落羊草群落物种多样性降低,而杂类草和盐生种类群落多样性增加。综上表明,本区植被的变化主要是种类减少,外来成分入侵,优势群落多样性降低,杂类草和盐生种类群落地位上升,群落有可能进一步发生退化,向次生植被演替,而这种退化主要是气候变化及人类不合理活动所致。

受损河岸生态系统近自然修复实验的初步研究

以流经东北师范大学净月校区的中小河流为对象,在传统的水利工程设计中纳入生态学原理,以为生物提供生存空间为核心,根据恢复生态学人为设计理论采用工程和植物技术相结合的方法构建初始河岸生态系统.并着重对其恢复过程中生态系统动态、定量化的评价指标进行了初步研究.

东北地区植被过渡带生态气候学研究

温度和水分是决定植被分布重要的能量和物质基础 ,其长时间尺度的变化和短时间尺度的波动是植被过渡带形成和分布的主要原因。从生态气候保证率出发 ,以桑斯威特 (C .W .Thonthwaite)温度效率指数 (PE)的90 %保证率为过渡带上边界和 10 %保证率为过渡带下边界 ,定量地划分了东北地区由南向北因温度差异形成的森林植被过渡带 ;以湿润指数 (Im)的 80 %保证率为过渡带上边界和 2 0 %保证率为过渡带下边界 ,定量地划分了由东向西因水分差异产生的森林、草甸草原和典型草原间的过渡带。

受损河岸芦苇群落的生态恢复实验

我国中小河流两岸自生的芦苇群落由于人类活动的严重干扰、农村的城市化和河岸的混凝土化,导致芦苇自然群落大面积减少,其具有的净化水质等环境保护作用在丧失。本研究提出一种用芦苇恢复受损河岸的工程化方法,能够更容易恢复浅水带和河岸缓冲带芦苇群落,恢复其具有的净化水质、为水生生物提供栖息空间等生态功能。

思政教育理念融入高校“动物学”课程的教学探索

高校专业课程教学过程中融入思政元素是落实立德树人根本任务的重要途径,课程思政是提升高校人才培养质量的重要方面之一。“动物学”是生命科学相关专业的必修课程,其中隐含多种思政教育元素,课程思政与专业知识相融合的教学模式,能够加强大学生的思想道德素养。本文通过探讨理性思维与钻研的科学精神、文化自信与爱国情怀、野生动物保护及动物资源的可持续利用、有害动物与人类关系,以及生态文明建设角度,深入挖掘专业知识体系中的思政元素,在传授专业知识的同时润物无声培养高思想政治素养的专业人才,全方位助推新时代大学生高素质发展,实现高质量育人目标。

基于地面观测的陆地生态系统碳储量多源数据整合方法

陆地生态系统有机碳储量通常指一定面积的植被、土壤和凋落物的有机碳存储量总和。准确评估陆地生态系统碳储量现状和变化,对于揭示全球变化对陆地生态系统碳库的影响、指导政府决策者制定气候应对策略和评估现有措施的有效性等具有重要意义。地面观测数据是生态系统碳储量及其变化评估的重要数据源之一,但目前除少数生态站开展了长期地面数据观测外,绝大多数地面观测数据呈现出多源化、相互不匹配、时间不连续等特点;因此,迫切需要发展科学、规范化的多源数据整合方法,将这些多源、分散的地面观测数据整编形成长期系统的地面动态观测数据集,提高数据资源价值。从陆地生态系统碳储量组分及其基本算法着手,系统梳理了植被和土壤碳储量估算中植被不同器官生物量和碳含量、土壤碳含量、土壤容重等关键参数的观测现状,并详细介绍了这些关键参数的科学推导方法。此外,也进一步讨论了多源地面观测碳储量数据整合的方法,并展望了该方法体系未来的发展方向,期待能为后续相关研究提供可借鉴的规范性方法。

三江自然保护区自然和干扰湿地节肢动物群落组成和生态指示

节肢动物是湿地生物多样性的重要组分,在维持湿地生态功能,指示湿地环境变化中发挥重要作用。在2020年7月对黑龙江三江国家级自然保护区沼泽湿地的23个采样点进行节肢动物样品采集,运用统计方法分析人类活动干扰对湿地节肢动物数量、群落组成、多样性的影响以及节肢动物对人类活动干扰的指示作用。共采集到节肢动物10目47科1825只,主要以双翅目和半翅目昆虫为主。自然湿地节肢动物的多度是干扰湿地的4.27倍;生物多样性指数在不同湿地类型之间存在一定差异,节肢动物的物种丰富度在自然湿地显著高于干扰湿地(P<0.05),而Pielou均匀度指数在干扰湿地显著高于自然湿地(P<0.05)。人类活动干扰对湿地节肢动物群落组成影响显著,聚类和非度量多纬尺度排序(NMDS)显示,两种湿地类型节肢动物群落结构相似性较低。指示值法分析显示,自然湿地的指示类群为叶甲科、蚁形甲科、叶蝉科、蚜科、盲蝽科、摇蚊科以及姬蜂总科,干扰湿地未发现指示类群。综上所述,湿地节肢动物对人类活动干扰响应十分敏感,可以作为指示湿地健康状况的关键生物类群。

应用生态学实践教学体系的构建与改革

应用生态学是以实践应用为底层逻辑的学科,探索如何在教学中使学生习得应用生态学的知识和方法并获得解决生态环境实际问题的能力十分重要。应用生态学实践教学体系的构建是在现有课程的基础上进行一定的创新和改革。本文基于国内应用生态学教学现状,提出了以“解决生态和环境问题”为核心的实践教学模式、以“聚焦生态学科学前沿”为特色的思维训练模式、以“锻炼竞赛能力”为导向的课程考核方式以及以“在实践中学习”为宗旨的课程体系教学方案,旨在提高应用生态学课程的教学质量,最终达到“综合育人”的教学目标。

放牧强度对羊草草地植被特征的影响

通过小区控制放牧实验 ,研究了放牧强度对松嫩平原羊草草地植被特征的影响。结果表明 :主要种群的高度、密度和生物量随季节的变化趋势不同 ,草地高度随放牧强度的增大而降低 ;一定程度的放牧可增加禾草在群落中的比例 ,提高牧草质量 ;随着放牧强度的增大 ,群落密度有增大的趋势 ,植物多样性指数先增高后降低 ,即中度放牧下多样性指数最大 ,有利于多样性的维持 ,多样性增加又能增强草地对放牧的缓冲力。

粤西乡土香根草光合生理生态特征日动态分析

在秋季对粤西乡土香根草的光合等生理特性日动态变化进行了测定.结果表明,香根草的净光合速率(Pn)日变化呈双峰型,蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)变化趋势与Pn相似,胞间CO2浓度(Ci)变化方向则与其相反.Pn与光合有效辐射(PAR)、Tr与PAR、Ta和大气相对湿度(RH)的相关程度都达到了极显著水平(P<0·01),Gs则与空气温度(Ta)相关程度达到了显著水平(P<0·05).同一环境因子对Pn、Tr和Gs的影响程度不同,其中PAR是影响香根草光合作用最为强烈的环境因子.Tr是受环境因子控制最为显著的生理参数.

东北退化草原恢复演替系列羊草和寸草无性系种群构件营养繁殖特征比较

营养繁殖是无性系草本植物种群更新的主要方式,根茎型草本植物通过营养繁殖形成的构件年龄结构在种群现状分析、动态预测和恢复演替动态分析中发挥着重要作用。本研究以东北退化草原恢复演替系列5个阶段中主要无性系草本植物羊草和寸草为研究对象,对两植物种分株和根茎的年龄结构、各龄级分株生产力、根茎贮藏力以及分株和根茎营养繁殖力进行了对比分析。结果表明:各恢复演替阶段羊草和寸草分株均呈增长型年龄结构,根茎呈稳定型或增长型年龄结构。不同恢复演替阶段羊草分株生产力和根茎贮藏力均强于寸草。随草原恢复演替的进程,羊草1 a根茎贮藏力呈显著上升趋势,寸草2 a分株生产力呈显著下降趋势。羊草与寸草共生的恢复演替阶段中,羊草根茎营养繁殖力均强于寸草。总体上,不同恢复演替阶段中羊草与寸草构件年龄结构特征具有相似性,但随草原恢复演替的进程,羊草种群增强幼龄和壮龄分株营养繁殖力的繁殖策略较寸草种群仅增强幼龄分株营养繁殖力的繁殖策略更有利于种群的维持和扩展。羊草将逐渐取代寸草成为群落中的优势种。

松嫩平原赖草种群的实际营养繁殖力及芽流模型

为了评估无性系实际营养繁殖力对植物种群增长的影响,本文基于同质园建立的赖草(Leymus secalinus)实验同生群,以单个无性系营养繁殖指标衡量实际营养繁殖力,分析了两个年份赖草单个无性系构件生产和生长的阶段性和连续性增长规律,并构建芽流模型。结果表明,赖草无性系在当年和翌年根茎总长度、根茎数、芽数等营养繁殖指标均具有较大可塑性,变异系数均大于74%。在年份间,实际营养繁殖力的增长大于营养繁殖力的增长。在根茎生长序列中,根茎总长度、根茎数、分株数、活芽总数、活构件总数的阶段性和连续性增长过程均符合指数模式。在芽流中,两个年份赖草无性系营养繁殖失败率均低于1%,而成功率均较高,当年为40.6%,翌年为58.1%,其中,分株输出率分别是根茎的4.3倍和5.5倍。无性系实际营养繁殖力的可塑性体现了植物种群生存对策,小无性系采取优先占据更多地上空间的策略。

受损河岸生态系统修复研究进展

基于传统水利工程设计理念修建的河流护岸工程只考虑工程的耐久性及施工的方便性而使用混凝土或钢筋混凝土材料,忽略了河流的生态功能,从而破坏了河流的各种生态过程,导致河流污染严重,生态作用越来越小.分析了国内外关于受损河岸生态系统修复的研究现状及存在的问题,并提出了我国开展受损河岸生态系统修复研究需要解决的问题、应采取的研究方法.

深圳市高速公路边坡和采石场植被恢复技术

因此 ,基于高速公路边坡和采石场没有植被生长的基本条件 ,治理难度大 ,迫切需要进一步开展采石场近自然 (接近自然植物群落 )生态修复技术的试验研究。本文系统分析总结了近年来深圳市在高速公路边坡、采石场植被恢复过程中 ,所采用的种子喷射、植物袋、植物砌块等主要技术及其存在的问题 ,为进一步开展高速公路边坡。

用芦苇恢复受损河岸生态系统的工程化方法

我国中小河流的护岸工程只考虑工程的耐久性多采用混凝土护岸 ,忽略了河流的生态功能 ,破坏了河流的各种生态过程 ,导致河流污染严重 ,生态作用越来越小。本研究提出一种用芦苇恢复受损河岸的工程化方法 ,以解决恢复受损河岸时成本高 ,破坏了芦苇原生地的生态环境和芦苇不便于运输的问题。其优点在于 :在保证能够达到防止河岸崩塌及侵蚀的同时 ,在河岸工程设计中纳入生态学原理 ,创造出动植物及微生物能够生存的多孔隙河岸工程生态结构 ;可以减少对芦苇原生地的破坏 ,并且能够快速、大量繁殖芦苇幼苗 ,快速恢复受损河岸的芦苇群落及其生态环境 ;此方法在减少劳力、时间和成本的基础上 ,能够更容易恢复浅水带和河岸缓冲带芦苇群落 ,构建出一个芦苇繁茂的水域。

青藏高原草地鼠害的生态释义及控制

首先详细阐述了鼠害涵义及对生态系统的危害.针对我国草原尤其青藏高原草地的严重鼠害状况,一方面,较系统地总结了鼠害对草原植被与土壤、生态系统稳定性,以及草地畜牧业生产的影响;另一方面,着重强调了草地中啮齿动物的生态功能——"生态系统工程师"及维持生物多样性的关键种作用.最后,提出了青藏高原草地鼠害的控制思路及途径,指出今后需要特别开展草地啮齿动物种群暴发,即鼠害发生的阈值的研究,并据此采取生态系统的适应性管理,以及其他人工控制技术来抑制鼠害发生.该文对于草地鼠害研究与控制具有重要的理论与实践意义.

受损河岸生态修复工程的土壤生物学评价

为探索受损河岸生态修复的理论与技术,以修复4年的河岸生态修复工程为研究对象,从土壤生物学角度评价了人工构建的河岸生境缀块对受损河岸生态系统的修复作用.结果表明,经过4年的恢复,修复区土壤中各种微生物的数量明显高于对照区;修复区土壤动物种类、数量、生物多样性指数以及土壤有机质、N、P、K含量均高于对照区.修复后,受损河岸的土壤性状得到了明显改善,土壤生物多样性及河岸生态系统稳定性得到了提高.人工构建生境缀块的河岸生态修复工程不仅经济成本低,而且具有生态、景观和社会价值,为已建混凝土河岸的生态改造和受损河岸的近自然修复提供了新模式.

松嫩平原赖草无性系构件的形成与空间扩展实验

在松嫩平原栽培条件下,赖草无性系生长的可塑性较大.在移植当年,赖草经过153d的生长,4个无性系中最大的为215个分蘖株,是最小(40个)分蘖株的5.4倍,均遵循着相同的指数生长规律.在2个年度8个赖草无性系样本中,其分蘖株、根茎和芽3种构件之间数量与生物量以及3种构件的数量特征与无性系空间大小的变化均有较好的规律性.赖草分蘖株数量与直径之间为幂函数异速生长;分蘖株和根茎生物量及芽数与直径之间均为指数异速生长;分蘖株及根茎的数量和生物量与所占面积之间均为线性同速生长.在具有充分生长空间且没有种间竞争条件下,赖草无性系采用先生存后发展的构件生长策略,并充分发挥无性系的持续更新潜力.

放牧强度对羊草草地植被再生性能的影响

通过小区控制放牧试验,研究了放牧强度对松嫩平原羊草草地再生性能的影响。结果表明,再生期间和放牧强度对羊草草地的再生草量和再生速率的影响均达到了显著水平(P<0.05);地上生物量、再生草量和再生速率存在着明显的季节性,都呈"单峰型"变化,其峰值出现在7-8月,相对再生速率随季节变化呈直线下降趋势。在适度放牧强度(P4)下,再生草量和再生速率都最大,这说明一定程度的放牧能够促进牧草再生;根据牧草相对再生速率随放牧强度增大的变化曲线,可以确定本试验条件下适于牧草生长的最适放牧强度为8～12只/100m2。