在榕树与其传粉小蜂组成的互利共生系统中, 理解传粉小蜂与各种非传粉小蜂如何共存是解决这一系统稳定性维持机制问题的关键之一。生态位分化被普遍认为是传粉小蜂与各种非传粉小蜂共存的最主要动力。而作为生态位分化中最基础的食性分化在这一系统中如何具体实现尚不清楚。2006年12月至2007年6月, 我们以聚果榕(Ficus racemosa)为材料, 通过对果内6种榕小蜂进行独立放蜂及两两组合定量放蜂, 并对传粉小蜂分别进行不携带花粉和不能产卵的技术处理, 研究了寄生在聚果榕果内的5种非传粉小蜂的食性及相互关系, 分析了在不同季节下寄生蜂与寄主间的相关系数。研究结果表明: 在5种非传粉小蜂中, Platyneura testacea和P. mayri是造瘿者, 能独立刺激子房发育成瘿花, 并使果实发育成熟; 而Apocryptasp.、A. westwoodi和P. agraensis只能寄生于某些已发育的虫瘿, 为拟寄生者, 它们各自分别与P. testacea、P. mayri和传粉小蜂Ceratosolen fusciceps存在着一对一的寄生关系。拟寄生者与寄主间的相关性在不同季节下会显示出不同的结果, 这表明过去文献中用物种间的相关系数推理而确定的食性关系可能是不可靠的。对自然采集榕果内的小蜂群落分析表明, 传粉小蜂处于优势地位, 这说明在自然情况下非传粉小蜂的种群维持在一个较低水平, 对榕树—传粉小蜂系统稳定性影响较小, 故能与之长期共存。

中国大鲵是世界上最大的两栖动物并且为我国特有,现在该物种野生种群急剧下降, 而人工养殖种群逐渐增多。为了对大鲵(Andrias davidianus)群体进行遗传多样性的本底调查, 本文用10对微卫星引物对28尾野生大鲵和16尾人工养殖的大鲵样本进行了遗传多样性分析。结果表明, 在10对引物中有7对检测到多态位点, 野生群体和养殖群体的观察等位基因数分别为5-8和4-6, 期望杂合度分别为0.81和0.75, 说明本实验中研究的大鲵的遗传多样性水平较高。通过人工养殖群体和野生群体的比较发现, 人工养殖群体存在较大的等位基因丢失现象, 并且遗传多样性水平低于野生群体。以上结果将为大鲵的人工繁育和遗传多样性的保护、利用提供一定的理论依据。

我们于2007年3-4月和10-11月在云南元江上游石羊江河谷绿孔雀(Pavo muticus imperator)的分布区内, 采用样线法和样方法调查了绿孔雀的觅食生境, 测定了21个生态因子。结果表明, 春季的觅食地利用样方距小路距离、乔木种类和藤本密度与对照样方存在显著差异, 而秋季的则不显著。生态因子比较和逻辑斯谛回归分析结果表明, 春、秋季绿孔雀均选择落果多、接近水源、坡度小、乔木的盖度和胸径大的地区作为觅食地。乔木和草本盖度, 距小路、居民点和林缘距离等是影响判别春、秋季觅食地选择的关键因子。概率和空间分布分析结果表明, 春、秋季绿孔雀在研究区内的概率分布呈明显的斑块状, 不同季节觅食活动位点均趋向于聚集分布, 分布区存在分离, 但有部分重叠。生态因子的主成分分析结果表明, 人为干扰对绿孔雀的影响大于安全和食物需求对它们自身的影响。隐蔽条件、食物和水源等关键性生态因子的配置和可获得性决定了绿孔雀的觅食地选择行为, 它对觅食地利用的不均匀是由于可利用资源分布不均匀所致, 而人为干扰压缩了可利用的适宜生境, 降低了利用程度。

为研究地上部不同植物对地下部生物的影响, 作者于2004年7月在内蒙古鄂尔多斯高原毛乌素沙地对自然分布的3种优势植物油蒿(Artemisia ordosica)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、牛心朴子(Cynanchum komarovii)根际土壤线虫群落进行了调查。共捕获线虫6,098条, 隶属于19科43属, 平均每100 g干土中含有线虫169条, 其中丽突属(Acrobeles)、真滑刃属(Aphelenchus)、盘旋属(Rotylenchus)、矛线属(Dorylaimus)分别为食细菌类线虫、食真菌类线虫、植食性线虫和捕食—杂食类线虫的优势属。研究表明在沙地生态系统中, 3种植物根际土壤线虫群落的多样性、丰富度、均匀度和线虫总数虽然都存在一定的差异, 但不显著; 功能多样性指数中结构指数(SI)存在显著差异, 而通道指数(CI)、富集指数(EI)不存在显著差异; 3种植物对根际土壤线虫群落中各营养类群线虫的比例有显著影响。本实验结果表明, 在干旱生态系统中植物种类的不同对土壤食物网中线虫群落结构和种类组成有一定的影响。

棉花品种间遗传多样性的评价和遗传图谱构建都需要大量多态性的SSR标记。本研究通过构建棉花参比种质(panel), 高效快速地筛选出棉花多态性核心引物。本实验选用12份表型性状和遗传差异较大的棉花种质作为参比种质, 对来自Cotton Microsatellite Database (CMD)网站上 (http://www.cottonssr.org) 的5,914对棉花SSR引物进行了PCR扩增。结果表明: 在不同棉种间多态性的引物有4,800对, 约占有效扩增引物(5,300对)的90.6%; 能区分不同品种间差异的引物大约有500对, 占有效扩增引物的9.4%。我们推荐其中319对扩增效果好、条带清晰的引物作为棉花种质资源鉴定和分子指纹分析的核心引物, 其中277对能把陆地棉品种间的差异鉴别出来。此外, 我们还找到了在陆地棉、海岛棉及亚洲棉三大栽培棉中都有差异的13对共同SSR引物, 建议作为分子指纹分析和种质鉴定的首选引物。本研究公开了319对核心SSR引物及其多态性信息, 有利于规范引物筛选程序、提高引物筛选效率, 对棉花种质资源的遗传多样性分析、指纹图谱构建, 以及种子真伪性和纯度的鉴定等都具有现实意义。

花楸树(Sorbus pohuashanensis)是我国北方一种观赏兼经济用途的树种。本研究采用水平淀粉凝胶同工酶电泳技术, 对采自山东、山西、河北、辽宁4个省的8个花楸树天然群体的种子样本进行了分析, 旨在了解花楸树天然群体的遗传多样性和遗传结构, 为该树种的保护与利用提供科学依据。4个酶系统10个位点的检测结果表明, 花楸树群体水平上的遗传多样性较高, 每位点平均等位基因数(N_a)为2.2000, 多态位点百分率(P)为100%, 期望杂合度(H_e)为0.4240。花楸树8个群体间的有效等位基因数(N_e)、H_e和Shannon信息指数差异较小,3个指标从高到低依次为: 河北驼梁山>河北雾灵山>山西庞泉沟>河北白石山>山东崂山>河北塞罕坝>山东泰山>辽宁老秃顶子。群体间遗传分化系数(F_st)为0.0758, 群体间总的基因流较高(N_m = 3.0472), 群体间遗传一致度较高(I为0.8585- 0.9872), 表明群体间遗传分化程度小。在单个群体中, 通过χ²检验, 花楸树群体有73.62%的位点组合显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.05), 总群体水平近交系数(F_it)和单个群体水平近交系数(F_is)分别为-0.3105和-0.4180, 表明无论在总体水平还是群体内个体间, 花楸树群体表现为杂合体过量的现象。UPGMA聚类结果显示, 8个群体的遗传距离与地理距离相关性不显著。

为探讨葡萄种子休眠与解除的规律, 我们选择起源于东亚、北美-中美、欧洲-中亚3个分布中心的不同种类及其杂种的20个品种, 研究了它们成熟种子的外部形态与萌发行为, 种子的休眠特性与休眠解除的方法, 并模拟四季温度的交替变化研究了环境温度对种子休眠的影响。结果表明, 不同起源的各类葡萄种子的休眠类型均为生理休眠, 但其休眠程度不同, 休眠解除方式也存在差异。其中欧亚种和东亚种的种子休眠较浅, 美洲种种子休眠较深; 杂交种比亲本所属类别的种子休眠程度浅。对于欧亚种、东亚种及其杂交种(欧山杂种)而言, 5ºC冷层积和变温层积(即20ºC (14 h) /10ºC (10 h)和30ºC (14 h) /20ºC (10 h))2个月能够有效地或部分解除它们的种子休眠; 但对美洲种和欧美杂种而言, 仅5ºC冷层积且层积时间需要延长至6个月才能解除其休眠, 变温层积和25ºC暖层积都不能解除休眠。四季温度的交替变化模拟实验进一步证明了不同起源的葡萄种子的休眠程度不同。这些休眠特性及其解除方式反映了不同起源葡萄种类的环境适应性。本文研究结果为葡萄资源的引种和育种提供了参考数据。

喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是苋科莲子草属的一种多年生草本植物, 原产于南美洲, 19世纪末侵入我国以后, 经过50年左右的停滞期, 在我国中部和南部的广大区域迅速蔓延传播, 已成为我国分布最广、危害最为严重的杂草之一, 目前分布范围仍在扩大。本研究基于大量的标本分布数据, 使用生态位模型(GARP)对其在中国的潜在扩散区域进行了预测。结果表明: 喜旱莲子草抗逆性较强, 坡度、汇流累积量、年均温、年降雨量对其分布影响较大; 而海拔、日照等对其分布影响较小。目前, 喜旱莲子草的潜在入侵区仍大于实际分布区, 因此, 预测该物种还将会继续扩散。容易被入侵的地区包括了除青海、西藏、四川西部、新疆南部、甘肃西部、吉林、黑龙江、内蒙古北部以及海南以外的中国大部分地区, 其中陕西、山西以及甘肃东南部不仅属于最易被入侵的地区, 且邻近地区已被入侵, 因此应采取紧急措施防止喜旱莲子草侵入和扩散。

水稻是宁夏地区主要粮食作物, 水稻种植也具有维持生态系统平衡, 防止土地荒漠化等重要的生态功能。而稻田土壤细菌是维持土壤生态功能的基础。但长期以来缺乏对干旱地区稻田土壤细菌多样性的认识。本研究采用非培养技术提取稻田土壤样品总DNA, 构建其16S rDNA克隆文库, 用PCR-RFLP分析进一步测序后聚类分析细菌群落的多样性。从稻田土样中分离获得了大于23 kb的DNA片段。PCR-RFLP共得到74种酶切带型, 序列分析发现77.3%的克隆序列与环境中未培养细菌的16S rDNA序列有较高的相似性, 仅有22.7%的克隆序列与数据库中可培养细菌有较高的相似性, 表明宁夏稻区土壤中的多数细菌尚未培养。系统发育研究发现74个序列分属于12个类群, 其中变形细菌所占比例最大(37.8%), 依次为酸杆菌(16.2%)、放线菌(12.2%)、拟杆菌(10.8%)、绿屈挠菌(10.8%)、浮游霉菌(8.1%), 另外有少量厚壁菌门、芽单胞菌门和疣微菌门细菌克隆。在变形细菌的序列中包括α、β、γ和δ 4个类型, 比例分别为13.5%、5.4%、12.2%和6.8%。表明宁夏稻区土壤中优势细菌类群为变形杆菌和酸杆菌, 且土壤细菌类群具有丰富的多样性。

不同土壤类型钾矿物分解细菌资源调查和高效稳定释钾、促生细菌的筛选鉴定有助于丰富微生物资源库,发掘和利用钾矿物分解细菌以及探究矿物生物风化机理等。作者采用以钾长石为唯一钾源的选择性细菌培养基, 从山东地区不同土壤和不同植物根际土壤中分离纯化了23株生长势良好的钾矿物分解细菌, 通过测定细菌代谢产物IAA和铁载体,研究其产生促生物质的能力, 通过摇瓶试验筛选高效释钾菌株, 采用16S rDNA限制性酶切多态性分析(amplified rDNA restriction analysis, ARDRA)方法研究了钾矿物分解细菌的遗传多样性, 根据16S rDNA同源性对高效释钾菌株进行了鉴定。结果表明, 供试菌株均产吲哚乙酸或其衍生物, 43.5%的分离菌株产极高量铁载体。ARDRA结果表明供试菌株在60%相似性水平上可分为11个基因型, 同一类型土壤上不同作物根际或不同类型土壤上同一作物根际的钾矿物分解细菌存在明显的遗传差异。摇瓶试验结果表明供试菌株中具有较显著释钾能力的菌株占17%, 39%的供试菌株无释钾能力。筛选到2株高效释钾菌株AFM2、AC2, 分别使溶液中钾含量增加了29.8%和25.4%。16S rDNA同源性分析表明菌株AC2、AHZ1与Bacillus mucilaginosus聚为一群, 该群与包含菌株AZH4的Paenibacillussp.中的种聚为一大发育分支, 该分支在细菌分类地位上隶属于Firmicutes; 菌株AFM2与Rhizobium sp. 和Agrobacterium tumefaciens聚为另一大发育分支, 该分支在细菌分类地位上隶属于Alphaproteobacteria。

人工巢箱在鸟类研究与保护中的使用越来越广泛, 但是人工巢箱对鸟类群落的影响并不清楚, 人工巢箱在鸟类群落保护过程中所扮演的角色仍然值得商榷。我们于2007年3-8月, 在北京门头沟区小龙门国家森林公园选择两块海拔及植被情况相似的样地, 一块悬挂50个人工巢箱, 另一块作为对照。我们调查了巢箱利用情况、巢箱内鸟类的繁殖情况及两样地的植被群落和鸟类群落。50个巢箱中有20个分别被褐头山雀(Parus songarus)、白眉姬鹟(Ficedula zanthopygia)、普通鳾(Sitta europaea)及大山雀(Parus major)占用。通过比较分析得知, 人工巢箱使实验样地白眉姬鹟的种群密度显著增加, 使实验样地次级洞巢鸟类群落的多样性指数(H')和群落种间相遇率(PIE)显著高于对照样地, 而优势度指数(λ)显著低于对照样地。同时, 繁殖鸟类群落的相应指数也呈现出相同变化。这种变化更多地应该归因于人工巢箱的调节作用。通过这次研究, 我们认为人工巢箱影响了一部分次级洞巢鸟的分布模式, 并通过影响鸟类多度影响了次级洞巢鸟的多样性, 增加了一部分利用巢箱鸟类的种群密度, 进而使得实验样地繁殖鸟类多样性增加, 个体数量差异降低, 而群落均匀性增加。巢箱的悬挂对次生林鸟类群落保护产生了积极的影响。

为了探讨福建省家鸭的遗传多样性和品种进化, 本研究测定了福建省4个地方家鸭品种的32个个体和野生斑嘴鸭(Anas zonorhyncha) 8个个体的线粒体DNA D-loop区667 bp序列, 分析了这4个家鸭品种的遗传多态性及品种进化。结果显示4个家鸭D-loop区序列的A、G、C、T碱基平均含量分别为25.5%, 15.2%, 33.5%, 25.8%。确定了8种单倍型, 其中Hap2(与GenBank中的A7一致)为家鸭的主体单倍型, 平均单倍型多样度为0.75202, 平均核苷酸多样度为0.21%。4个品种中金定鸭单倍型多样度、核苷酸多样度最高。4个品种之间的Kimura双参数遗传距离为0.00094-0.00395, 其中连城白鸭和金定鸭之间遗传距离最大。结合GenBank上已发表的绿头鸭(A. platyrhynchos)和斑嘴鸭序列, 共有30种单倍型, 共同构建系统发生树和网络关系图, 结果表明4个家鸭品种单一地起源于绿头鸭。

为了解农药对不同植被下的土壤健康和土壤质量的影响, 在2006年10月对安徽省和县华星化工股份有限公司内外不同土地利用方式下土壤线虫数量和营养类群进行了调查, 包括厂内裸地(BIF)、厂内宝塔松林地(PIF)、厂外裸地(BOF)、厂外大豆地(SOF)、厂外水稻地(POF)、厂外玉米地(COF)。结果发现有植被覆盖的样地中土壤线虫总数显著多于裸地(P<0.01), 厂外裸地显著高于厂内裸地。在有植被覆盖的土壤中植物寄生类线虫为优势类群, 其中厂内松林地内植物寄生类线虫相对丰度最高, 达到84%。在裸地中以食细菌类线虫为优势类群, 厂外裸地和厂内裸地相对丰度分别为74%和72%。此次调查表明农药的过多使用会对土壤线虫的数量和相对丰度产生影响, 同时说明植被覆盖在减轻农药使用造成的环境污染中起着重要作用。

新疆准噶尔盆地拥有世界温带荒漠中最为丰富的野生动植物资源。但由于长期以来过度放牧、开垦、樵采、滥挖、盗猎等人类活动的干扰, 以及目前石油、煤炭等矿产资源的开发, 准噶尔盆地的生物多样性岌岌可危, 迫切需要提出生物多样性保育计划来解决开发与保护之间的矛盾。本文首先从荒漠植被类型、短命植物资源、野生动物资源等几个方面详尽地分析了准噶尔盆地生物多样性的现状, 提出了准噶尔盆地生物多样性保育的重点是: (1)盆地腹地的以梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(H. persicum)等为代表的温带矮半乔木荒漠, 以沙拐枣(Calligonum spp.)、柽柳(Tamarix spp.)等为代表的灌木荒漠, 及以猪毛菜(Salsola arbuscula)、假木贼(Anabasisspp.)为代表的半灌木和矮半灌木荒漠等3种荒漠植被类型; (2) 短命植物资源; (3) 以普氏野马(Equus przewalskii)为代表的野生有蹄类动物; 然后结合准噶尔盆地煤和石油等矿产资源的分布和开发的重点地区, 目前保护区现状以及国外相关的保护经验, 论证了准噶尔盆地生物多样性保育的可行性。基于以上分析, 我们从规划布局以及立法、管理体制、旅游资源管理等方面提出了建立准噶尔国家荒漠公园的构想。