物种丰富度格局研究进展

阐明了物种丰富度格局变化及其环境影响因子,并论述了目前研究较多的能量假说、地质历史过程假说、中域效应假说和Rapoport法则4种假说。这些假说对物种丰富度格局成因作出了一定解释,但针对不同的地理区域,其普适性尚需进一步研究。此外,对物种丰富度格局研究中常用的技术方法和影响格局分布的因素加以归纳总结,对我国未来物种丰富度格局研究进行展望,为制定区域生物物种资源保护战略提供参考。     

物种分布宽度对种子植物物种丰富度垂直分布格局及"中间膨胀效应"的影响

物种丰富度的垂直分布格局是生态学研究的重要课题之一.文章以云南楚雄地区为例探讨物种分布宽度对种子植物物种丰富度垂直分布格局及"中间膨胀效应"的影响.利用大尺度的物种分布数据建立物种分布数据库,同时结合地形信息,分析了研究区域内物种丰富度的海拔分布格局以及"中间膨胀效应"对该格局的影响.在此基础上,探讨了物种分布宽度对楚雄地区种子植物物种丰富度垂直分布格局及"中间膨胀效应"的影响.结果表明,随着海拔的升高,物种丰富度先增加,后下降,呈单峰分布格局.物种分布宽度的相互重叠,即"中间膨胀效应"对物种多样性的垂直分布格局具有显著影响.随着物种分布宽度的增加,"中间膨胀效应"以及各物种组对物种丰富度垂直分布格局的影响均呈显著增加趋势,这说明"中间膨胀效应"和物种丰富度的垂直分布格局更多地取决于分布宽度较大的物种.     

中国种子植物物种丰富度的大尺度分布格局及其与地理因子的关系

地理因子对物种多样性空间分布格局的影响具有重要意义.文章利用大尺度的物种分布数据以及地理信息,结合GIS和数理统计方法,探讨了中国种子植物物种丰富度的空间分布格局及其与地理因子的关系.结果表明,从南到北,研究区域内物种丰富度总体上呈递减趋势;在经度梯度上,从东到西,物种丰富度呈递增趋势,这可能与其它地理因子的影响有关;在排除其它因子影响的情况下,物种丰富度随着面积的增加,呈递增趋势.但在其它地理因子的综合影响下,面积的影响作用被掩盖或弱化.物种丰富度随着海拔变幅的增加,呈显著递增趋势;物种丰富度与纬度变幅、经度变幅之间不存在显著的(偏)相关性.总体上,纬度、面积和海拔变幅均显著影响物种丰富度的分布格局,但相对而言,面积和纬度起着更为重要的影响.相对海拔变幅而言,海拔变幅与纬度之比值能更好地反映"生境异质性"效应,说明,海拔梯度的"纬度效应"值得关注.     

Changes in distribution patterns of weed species richness in agricultural lands on Qinghai-Tibet Plateau under climate change北大核心CSCD

农田杂草是阻碍农业生产的主要因素之一.明确农田杂草丰富度分布格局对农业生产管理具有重要意义.以青藏高原农田杂草为研究对象,利用物种分布模型探讨基于县域尺度的农田杂草物种丰富度分布格局及其未来(2050s)的变化,利用逐步回归筛选影响物种丰富度的环境因子,基于传统最小二乘法(OLS)和地理加权回归模型(GWR)分析环境因子对农田杂草物种丰富度的影响,并对两种分析方法进行比较.结果显示:(1)分布在青藏高原的农田主要杂草有51科284种,其中59种单子叶杂草、222种双子叶杂草、135种一年生杂草和149种多年生杂草.青藏高原农田杂草物种丰富度呈由西向东递增的变化规律,物种丰富度中心(丰富度值为167-194)主要集中在一江两河、河湟谷地和川西北等地区;(2)全球气候变化背景下,未来(2050s)青藏高原农田杂草物种丰富度整体呈由东南向西北方向增加的趋势,其中SSP1-2.6情境下最多增加43种,SSP5-8.5情境下最多增加49种;(3)GWR模型优于OLS,其结果表明青藏高原农田杂草物种丰富度的主要驱动因子是最冷季平均温、太阳辐射和最干月降水量,上述变量对杂草丰富度的影响存在明显的空间差异性,其中最冷季平均温由南向北逐渐从负向影响转变为正向影响.太阳辐射整体在青藏高原东部边缘等地区对农田杂草丰富度起正向的影响,在藏东南、青藏高原北部边缘等地区起负向的影响.最干月降水量对整个研究区域起负向影响,并表现出影响力由南向北逐步递增的趋势.上述结果表明青藏高原农田杂草物种丰富度调查不足,实际观测到的丰富度值明显低于当前气候下潜在的丰富度值,存在低估现象.当前气候背景下的农田杂草物种丰富度中心分布地区在未来仍是重点监管对象,且未来青藏高原部分地区作物可能面临新的杂草入侵风险.建议未来研究应注重于青藏高原粮食主产区农田杂草群落结构和功能调查、杂草和作物种间关系、耕地尺度上丰富度驱动因子分析等方面,为区域杂草管理和防治提供充分科学依据.(图6表2参53)     

基于矩阵分析法的鸟类与哺乳动物物种丰富度空间差异研究——以新疆为例

新疆独特的地理环境和气候特征使之成为了野生动植物的基因宝库,复杂的生境孕育了众多特有的动物种群,探索其内部的物种丰富度空间差异,不仅充实了生物多样性的方法研究,同时也对维持该地区的生态稳定及生态环境可持续发展具有实际意义。该研究以新疆地区鸟类和哺乳动物10km×10km尺度的物种分布矢量数据为基础,结合其他多源空间数据,绘制出新疆鸟类与哺乳动物空间分布专题图,经矢量-栅格转换后进行重分类和空间统计,并据此分析鸟类与哺乳动物的物种丰富度空间分布模式及其核心聚集区,再通过矩阵分析等空间分析技术,深入探究了鸟类和哺乳动物丰富度的空间分布差异。结果显示,(1)北疆物种丰富度高于南疆,鸟类丰富度高于哺乳动物;二者高丰富度(H-H)区域主要集中在阿尔泰山、天山南北侧,占新疆全域5.46%;低丰富度(L-L)区域主要在西南部帕米尔高原一带,占全域面积2.85%。同一范围内二者物种丰富度存在两极化差异,即丰富度等级一高一低的地区(L-H和H-L)占2.99%,且主要位于中部地区,其余组合模式的区域分布比较分散。(2)不同的海拔高度内,物种丰富度差异显著,海拔高度低于0 m与高于4 000 m的地区因生态系统单一,物种丰富度整体偏低,1 000—2 500 m高程内的生态系统最丰富,是鸟类与哺乳动物生长的适宜高度,物种不仅丰富多样,且丰富度也最复杂。     

景观格局对植物多样性影响研究进展

景观格局对植物多样性有重要影响,植物多样性包括α、β、γ多样性。从景观斑块面积、形状、配置方式、景观类型和尺度效应等方面对植物多样性进行了综述。景观斑块面积能对物种产生质量效应,除部分热带植物外,大部分植物在一定范围内,其物种丰富度与斑块面积呈正相关关系,随着斑块面积的增加,斑块内部种比边缘种数量增加快;但是随着景观破碎化严重,小斑块为物种提供主要栖息地,所以对小斑块的研究和保护具有重要意义。形状复杂的景观斑块能够保持较高的植物多样性,不同植物类群的多样性指数存在差异。景观斑块复杂的边缘,植物物种多样性较高,多为适应性强的边缘种。景观异质性与物种丰富度、β多样性呈显著正相关。景观多样性以及景观斑块之间的连通性与植物多样性呈正相关关系。不同景观类型的合理配置,特别是生态交错区,有利于保持植物多样性。研究发现隔离度对物种丰富度和多样性具有消极影响,主要是由质量效应和邻近效应产生的影响,因为这可以为更多的物种提供更广阔的栖息地,并且有利于种子的传播,从而提高植物的生存率。文章还总结了全球主要的土地利用类型对植物多样性的影响,包括农业用地、草地、森林,多种土地利用类型相结合有助于提高植物多样性,尤其是群落交错区的存在。景观格局与植物多样性的关系存在空间尺度效应,空间尺度效应对植物多样性的研究可以从空间的幅度和粒度中的小尺度、中尺度、大尺度对物种的影响进行研究。景观格局指数高度浓缩了景观格局信息,是反映景观结构和配置等方面特征的简单量化指标,目前应用广泛。未来可从优化景观格局、尺度阈值及影响机制方面做进一步研究。     

武夷山亚热带常绿阔叶林物种多样性的尺度效应

武夷山存留着典型的中亚热带原生性森林生态系统,为进一步探索该区域物种多样性的形成和维持机制,探讨了样地内物种多样性指数的空间分布格局及其尺度效应。以福建武夷山9.6 hm2森林动态监测样地内的乔木(≥1 cm)为研究对象,分别在7个取样尺度(5 m×3 m、10 m×6 m、20 m×12 m、40 m×24 m、80 m×48 m、133.3 m×80 m、200 m×120 m)上,计算其Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数,并采用方差、变异系数描述其空间变异特征以及各指数与取样尺度的关系。结果表明,3种指数均与取样尺度相关,且表现出较强的区域性分布特征。此外,物种多样性的多寡不仅与空间尺度密切相关,其分布特征也具有尺度推演规律。因此,今后在对植物群落物种多样性进行分析时,应慎重进行物种多样性尺度推演,同时应考虑因取样尺度和取样区域的不同而带来的空间差异。     

全尺度人工湿地中植物多样性对生产力与多样性效应的影响

在中国东南部的全尺度复合垂直流人工湿地中开展2年的植物多样性实验,以研究植物多样性（包括植物物种丰富度和植物组成）对群落生产力与多样性效应（即互补效应、选择效应和净多样性效应）的影响及其产生机制。结果表明,2007年物种丰富度与群落生产力呈线形正相关,而2008年显著的单峰格局,其关系式为：y=-0.213x2＋3.455x＋15.192（R=0.215）。2008年物种丰富度与互补效应呈显著地线形负相关,而2007年呈单峰格局,其关系式为：y=-0.389x2＋6.974x-10.707（R=0.247）,而且2007年与2008年的互补效应与生产力都呈显著的正相关,表明互补效应对生产力的提高有重要作用。然而,2007年与2008年物种丰富度与选择效应之间均没有显著相关性,且选择效应与群落生产力之间也没有显著相关性,表明选择效应对生产力的提高作用不显著。2007年与2008年中物种组成对生产力、互补效应、选择效应与净多样性效应均有显著影响,说明人工湿地的植物配置对其生态系统功能的维持尤为重要。2008年物种丰富度与净多样性效应呈极显著地线形负相关,而2007年呈显著单峰格局,其关系式为：y=-0.329 x2＋5.968 x-12.659（R=0.234）,这种趋势主要是由于植物多样性-生态系统功能关系的影响因素（如物种的竞争力和生态位）在2年中有所变化。同时,2007年与2008年的多样性净效应与生产力都呈显著正相关关系,表明生产力与多样性净效应的变化趋势是同步的。与抽样效应假说不同的是,本实验中单种最高产物种（芦竹）在混种时没有表现出高产,主要是由于生长的分配、资源的竞争力与环境的变化等。     

科尔沁沙地流动沙丘优势物种的点格局分析

植被恢复与重建在保护水土资源、防止生态退化和荒漠化扩大等方面发挥着重要作用,成为防治荒漠化的主要措施和方法。一定尺度内优势物种的格局反映了植被恢复的过程。通过在科尔沁沙地流动沙丘迎风坡底部建立了20 m×20 m样方,调查了流动沙丘3种优势物种的位置和高度信息,采用点格局分析的方法,对优势物种格局、过程与尺度的关系进行分析。经研究发现：沙蓬在该样方内,r<5 cm尺度上均匀分布,5 cm相似文献   

Kriging插值法在植物物种地理分布空间格局研究中的应用

Kriging插值法是一种定量化描述地理空间分布格局的方法,主要应用于空间采样以及相关的一些空间格局分析。而物种的地理空间分布是物种在自然及人类活动共同作用下的结果。物种分布的研究目前主要从气候的角度来探讨其与气候之间的关系,并取得了很好的结果,但是仅从气候考虑又有局限性,而且很难真实地反映出物种地理空间的分布格局。因此,将Kriging插值法引进到物种分布的研究中,并以我国广泛分布的物种——栓皮栎为例,探讨其可行性。结果表明：Kriging插值法能很好地拟合物种地理空间分布的实际情况,其误差程度较小。该研究的结果可为物种资源的开发利用和物种的引种栽培提供理论依据。     

香芋高产、优质栽培技术与产品分级及加工

香芋是多年生宿根草本植物,属天南星科(Araceae)一年生栽培,是我省重要的特种蔬菜之一,随着农业结构调整步伐的加快,香芋的种植面积也在不断扩大,为了提高香芋的产量和品质,达到绿色蔬菜的标准,该文提出了香芋高产、优质栽培技术与产品分级及加工.表3,参5.     

Nanosensors and nanobiosensors in food and agriculture

The food and agriculture sector controls the economic growth of a developing country. The food industries have practices of growing crops, raising livestock and sea foods, food processing and packaging, regulating production and distribution with quality and safety. The process control and monitoring quality are crucial steps. Here we review nanosensors and nanobiosensors as alternative of classical quantification methods. Nanoscale dimensions of metal nanoparticles, metal nanoclusters, metal oxide nanoparticles, metal and carbon quantum dots, graphene, carbon nanotubes, and nanocomposites expand the sensitivity by signal amplification and integrate several novel transduction principles such as enhanced electrochemical, optical, Raman, enhanced catalytic activity, and superparamagnetic properties into the nanosensors. The electrochemical nanosensors, optical nanosensors, electronic nose and electronic tongue, nanobarcode technology, and wireless nanosensors have revolutionized the sensing in food and agriculture sectors with multiplex and real-time sensing capabilities. Despite previous success stories of the remunerative health sector, the approaches are transferred subsequently to food and agriculture sector; with potential application in detection of food contaminants such as preservatives, antibiotics, heavy metal ions, toxins, microbial load, and pathogens along with the rapid monitoring of temperature, traceability, humidity, gas, and aroma of the food stuff.     

市场经济与土肥科技

土肥的基础地位是不随社会性质或社会经济类型的变化而变化的，它既具重要性，又具长久性．市场经济是仍然需要土肥科技的．土肥科技的教学、科研和推广的力度必须加大，局面必须改观，且宜快不宜迟．土肥科技工作者一定要将培肥地力作为中心工作．根据广东的实际，增施有机肥是培肥地力的主要措施，因而抓秸秆还田和发展冬绿肥是我们工作的重点．     

基因污染与生态环境安全

论述了基因污染可能对生态环境安全造成的影响。转基因作物有可能污染天然物种的基因库；有可能破坏传统农作物品种的遗传多样性，加速作物种植品种的单一化及基因资源的流失；使抗除草剂作物的基因向野生或半野生植物漂移的可能性加大，有可能创造出“超级杂草”；带有病毒型转基因作物的基因重组，有可能创造出新的植物病毒，导致新的病害；BT转基因抗虫作物分泌的毒素，在食物链中传递，很难加以控制，对非目标生物造成危害，并最终破坏自然生态系统的平衡。文章还从不同角度分析了基因污染的严重性。     

1株贫营养好氧反硝化菌的分离鉴定及其脱氮特性

从水库底泥样品中,以硝酸盐为唯一氮源进行驯化、分离筛选出1株能在贫营养及好氧条件下进行高效反硝化的菌株PY8,经过电镜形态学观察、生理生化和16S rDNA序列分析,并基于16SrDNA序列结果,构建了该菌株的系统发育树,最终确定菌株PY8为根瘤菌Rhizobiumsp.。考察了初始pH值、温度、C/N、初始硝酸钠质量浓度、投菌量对菌株PY8硝酸盐还原活性的影响,以及该菌株的异养硝化性能。结果表明,在pH6.0～10.0,温度25～30℃,C/N1.0～9.0,初始硝酸钠质量浓度0.01～0.50g·L-1,投菌量1%～15%时,菌株PY8培养72h后的硝氮去除率可达到95%以上。另外,该菌株具有同时硝化-反硝化作用,在培养过程中氨氮去除率可达到58%左右。实验结果表明,菌株PY8在微污染水体生物脱氮领域中具有很大的应用潜力。     

Indoor and outdoor air pollution and lung cancer in New Hampshire and Vermont

Indoor and outdoor air pollution is known to contribute to increased lung cancer incidence. This study is the first to address the contribution of home heating fuel and geographical course particulate matter (PM₁₀) concentrations to lung cancer rates in New Hampshire, USA. First, Pearson correlation analysis and geographically weighted regression were used to investigate spatial relationships between outdoor PM₁₀ and lung cancer rates. While the aforementioned analyses did not indicate a significant contribution of PM₁₀ to lung cancer in the state, there was a trend towards a significant association in the northern and southwestern regions of the state. Second, case-control data were used to estimate the contributions of indoor pollution and secondhand smoke to the risk of lung cancer with adjustment for confounders. Increased risk was found among those who used wood or coal to heat their homes for more than 10 winters before the age of 18, with a significant increase in risk per winter. Resulting data suggest that further investigation of the relationship between heating-related air pollution levels and lung cancer risk is needed.     

Characteristics of dispersions and water-soluble extracts of crude and refined oils and their toxicity to estuarine crustaceans and fish

The quantitative hydrocarbon composition and behavior in seawater of water-soluble fractions (WSF) and oil-in-water dispersions (OWD) of 4 oils was investigated. Two crude oils, South Louisiana crude and Kuwait crude, and two refined oils, No. 2 fuel oil and bunker C residual oil, were used in these investigations. The WSFs of the crude oils had higher total oil-hydrocarbon concentrations and were richer in light aliphatics and single-ring aromatics than were the WSFs of the refined oils. The WSFs of the refined oils contained significantly higher concentrations of naphthalenes than did those of the crudes. The hydrocarbon composition of the aqueous phase of OWDs closely resembled that of the parent oils. Gentle aeration of the OWDs resulted in a loss of 80 to 90% of the aqueous hydrocarbons in 24 h. Alkanes disappeared from the dispersions more rapidly than aromatics. The WSFs and OWDs of the refined oils were considerably more toxic to the 6 test species than were those of the crude oils. The test species can be ranked according to increasing sensitivity to oil as follows: Cyprinodon variegatus, Menidia beryllina, Fundulus similus, Penaeus aztecus postlarvae, Palaemonetes pugio and Mysidopsis almyra. The results of this investigation are discussed in relation to the potential impacts of oil spills on the marine and estuarine environments.