基于Budyko假设的祁连山排露沟流域蒸散发估算及其变化归因分析

【目的】探讨西北干旱区域水资源短缺和森林植被碳汇问题。【方法】以祁连山排露沟流域蒸发皿、气象站、水文站、固定样地等实测数据为基础,采用线性回归法、Mann-Kendall、滑动t、Pettitt、累积距平检验方法,Budyko假设模型、材积源生物量等方法以及Matlab编程软件对实际蒸散发量进行估算,且对其变化趋势及归因进行研究。【结果】1994~2020年排露沟流域蒸散发总体呈增加趋势,但在2001年有次突变,突变前后变异系数由0.13增大到0.22,属于较强变异;在2002~2020年的突变期,蒸散发量对降水、径流、潜在蒸发和下垫面参数的弹性系数分别为0.69、-0.46、-0.47、0.62,且各因子对流域蒸散发变化的贡献率分别为71.65%、-85.57%、69.61%、44.31%,降水量变化对流域蒸散发最为敏感,流域下垫条件变化次之。2003~2021年排露沟流域青海云杉平均碳密度为65.8 mg/hm^(2),增长速率为1.99 mg/(hm^(2)·a),与流域蒸散发的变化趋势基本相一致。祁连山排露沟流域蒸散发的变化不仅受气候变化的影响,同时在短时期内受到青海云杉生长变化的影响,其变化是气候与植被生长综合影响的结果。【结论】研究结果可对全球气候变暖下的水资源短缺与森林植被的碳汇功能降低的研究提供了理论依据。

祁连山排露沟流域青海云杉径向生长对气象因子的响应

【目的】以祁连山排露沟流域分布的青海云杉林为研究对象,分析青海云杉径向生长量日变化、月变化、累积生长量以及气象因子对径向生长量的影响,为进一步研究青海云杉生长对气象因子的响应和可持续经营提供理论依据。【方法】利用带状DRL26树木径向生长监测仪记录数据,结合所在样地的气象监测数据,通过日平均值法和Pearson相关分析法进行气象因子对径向生长量影响的主成分分析。【结果】青海云杉径向生长量日变化呈抛物线型变化规律,将其划分为收缩(10∶00~21∶00)、膨胀(21∶00至翌日5∶00)和生长(翌日5∶00~11∶00)3个阶段;径向生长量月变化呈先快后慢的生长趋势,将其划分为启动生长阶段(5月)、快速生长阶段(6~7月)和缓慢生长阶段(8~10月);青海云杉累积月均径向生长量表现为:中树(836.6μm)>大树(443.3μm)>小树(220.7μm);青海云杉径向生长量与空气湿度、大气压强、40 cm深土壤含水量呈极显著正相关(P<0.01),与饱和水气压差、风速、光合有效辐射呈极显著负相关(P<0.01)。【结论】40 cm深度的土壤湿度、空气相对湿度、空气温度和大气压强对青海云杉径向生长影响最大。

施肥对海水倒灌后土壤盐分时空分布的影响研究初报

针对海水倒灌后土壤盐渍化引发农田生产障碍的现状,以撂荒水稻田为研究对象,分析土壤盐分动态变化。结果显示,土壤含盐量随种植年限呈递减趋势。两季水稻栽培后,施有机肥处理土壤含盐量降为0.91g·kg^-1;三季栽培后,不施肥处理、施无机肥处理土壤含盐量分别降为0.81g·kg^-1、1.01g·kg^-1;四季栽培后,撂荒区土壤盐分含量降低到0.90g·kg^-1。说明弃耕条件下,受灾农田自我修复达到符合生产要求的时间需要3年以上;在常规耕作的基础上,增施有机肥可以加速土壤含盐量的降低,使农田恢复生产的时间提前1年。从时空分布看,表层土壤全盐含量与pH及养分含量均呈显著负相关关系,即土壤pH、养分随土壤全盐量的降低而逐渐增加。随着弃耕时间推移及降雨不断淋洗,Na^+、Cl^–、SO4^2-等离子含量在全盐含量中所占比例不断下降,而Ca^2+、Mg^2+等盐基离子在全盐中的相对比例上升,反应出阴阳离子之间相互转化特征及水盐相互作用的内在关系。

甘肃马鹿HIF-1α基因克隆及其表达分析

为了克隆和分析甘肃马鹿缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)基因编码区(CDS)保守区域序列,并检测其不同生长时期的差异表达,探索HIF-1α基因参与鹿茸快速生长的潜在分子机制,试验分别在花盘脱落后30天(新茸初生期)、60天(快速生长期)和90天(骨化期)时采集甘肃马鹿鹿茸,分离其顶端软骨组织,对HIF-1α基因进行克隆并对测序结果进行生物信息学分析,应用实时荧光定量PCR技术检测HIF-1α基因在不同生长时期的甘肃马鹿鹿茸软骨组织中的表达情况。结果表明:克隆所得甘肃马鹿鹿茸HIF-1α基因CDS保守区域序列长度为1 799 bp,编码599个氨基酸,与牛科动物亲缘关系较近,在物种间保守性较高。HIF-1α基因在60天甘肃马鹿鹿茸软骨组织中表达最高,显著高于30天和90天(P<0.05)。预测的miRNAs中,miR-135a的表达与HIF-1α表达趋势相反, miR-18b与HIF-1α表达趋势相同,其他3个miRNAs在生长30天和90天鹿茸软骨中的表达量与60天相比差异不显著(P>0.05)。说明试验成功克隆了甘肃马鹿HIF-1α基因CDS保守区域序列,该基因可能在miR-135a的调控下参与促进快速生长期鹿茸软骨组织的生长。

我国优先保护物种与生物多样性保护关系浅析

由于自然灾害、人类活动、野生动植物及其产品贸易等原因,许多物种的生存受到威胁甚至濒临灭绝,地球上的生物多样性正在快速下降。目前,我国野生物种资源情况也不容乐观,面临的压力巨大,保护我国生物多样性的有效措施之一是针对物种的濒危等级提出具体的保护措施。此外,建立自然保护区、濒危物种繁育中心以及制定相应的贸易法律法规严格规范野生动植物及其产品的贸易活动等,也是我国常用的保护物种多样性的手段。分等级区别保护野生物种的前提是科学地评价和划分野生物种的濒危等级,目前我国的评价体系仍需进一步完善。优先物种保护是生物多样性保护的重要内容,我国现已确定了15个(类)优先保护物种,这对保护生物多样性有着至关重要的意义。

鹿茸生长影响因子概述

鹿茸是雄性鹿科动物额角未骨化的角,具有完整的组织结构,每年可以完全再生。鹿茸的生长特性使其成为再生医学、癌症研究和关节软骨损伤修复研究的重要模型,然而鹿茸再生和快速生长的调控机制研究还不透彻。鹿茸的生长发育过程非常复杂,受到营养、品种、年龄、体内不同激素、各种气候条件和相关因子等的调控。本文对鹿茸的研究现状作以概述,为鹿茸研究工作者提供理论依据。

基于析因数值实验方法的蒸发皿蒸发归因研究

蒸发皿蒸发是唯一可长时间大范围观测的潜在蒸发,其准确估算和长时间序列趋势变化归因分析,对变化环境下干旱研究、水文过程理解分析与预估具有重要意义。本文筛选出416个具有连续观测的气象台站资料,率定了PenPan模型中适合模拟中国20 cm口径(D20)蒸发皿蒸发的风速函数,发展了基于去趋势法的析因数值实验归因法,对比了此方法与常用的偏导归因法在1960-2014年、1960-1993年("蒸发悖论"时段)及1993-2014年("蒸发悖论"消失)蒸发皿蒸发趋势变化的归因结果。结果表明,使用新率定的风速函数f_q(u_2)=3.977×10^(-8)(1+0.505u_2)能更准确模拟中国D20蒸发皿蒸发;相较于偏导归因法结果,析因数值实验法也能对蒸发皿蒸发趋势变化进行定量归因分析,且归因结果略优于偏导归因法结果;此外,可利用析因数值实验法的基准态信息来对偏导归因法结果进行校正,从而更准确地对蒸发皿蒸发趋势变化进行归因分析,加深对蒸发皿蒸发趋势变化的理解,为水文水循环研究准确分析提供保障。

甘肃马鹿(Cervus elaphus kansuensis)转录组SSR和SNP特征分析

甘肃马鹿(Cervus elaphus kansuensis)是中国特有马鹿亚种之一,目前其种群退化比较严重。本研究应用现代分子生物学技术对其SSR和SNP标记特征进行分析,旨在为甘肃马鹿的遗传保护、种群改良、分子辅助育种等奠定基础。本研究采集3只甘肃马鹿快速生长期的鹿茸,对其生长中心进行转录组测序,数据经过滤后分别利用MISA软件和GATK软件对甘肃马鹿SSR和SNP位点进行检索,并分析其特征。结果显示,甘肃马鹿转录组19696条Unigenes中分别检索到4245个SSR位点和298690个SNP位点。SSR包括6种重复类型,主要集中在单碱基、二碱基和三核苷酸重复类型,占总SSR的98.85%,六核苷酸重复数目最少,只有4个,仅占总SSR的0.09%。甘肃马鹿SNP中转换类型多于颠换类型,分别占总SNP的65.77%和34.23%。转换类型中A/G发生频率略高于C/T;颠换类型中A/C发生频率最高,G/T发生频率最低。本研究鉴定了大量甘肃马鹿的SSR和SNP位点,丰富了甘肃马鹿分子标记,对甘肃马鹿种质资源鉴定、种群遗传学研究及保护管理具有重要价值。