山西高原油松种群遗传多样性

用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）技术，分析了山西高原9个油松种群在醇溶蛋白水平上的遗传多样性。135份材料共分离出23条带，其中3条为共有带，多态性高达86．95％。全部材料共出现53种带型，9个不同油松种群的带型有差异，同一种群不同个体的带型也有所不同，说明山西高原的油松在遗传上已产生一定程度分化，在醇溶蛋白水平上呈现出遗传多态性。从供试材料的带型计算出油松遗传分化系数为0．1547。即在种群间的变异占总变异的15．47％，种群内变异为84．53％，大部分的遗传变异存在于种群内，但种群间的分化程度在松属树种中也属于较高水平。根据23个多态位点计算遗传相似系数和遗传距离，进行聚类分析，将山西高原9个油松种群聚为3个类群。     

一株乙醇利用菌的分离及其在乙醇含量测定中的应用

从山西清徐农用沼气池中分离得到一株能以乙醇为唯一碳源和能源生长的菌株ME45,通过生理生化特征及16S rDNA序列分析,将ME45鉴定为嗜有机甲基杆菌(Methylobacterium organophilium).依据ME45能在有氧条件下利用乙醇的特性,因此以固定化细胞和溶氧仪组成测定系统测定了不同含量乙醇的响应时间以及溶氧变化与乙醇含量的关系.结果表明,乙醇含量在0.02%～2%(V/V)范围内,响应时间小于25 min,溶氧消耗量同乙醇含量呈函数关系,拟合系数(R2)为0.9947.干扰实验结果表明,该测定体系具有较强的选择性,待测乙醇样品中其它醇类物质含量不高于乙醇含量5倍对乙醇测定无干扰.以95%乙醇为样品进行多次测定,测定平均值为91.8%,RSD为3.5%,表明该反应体系重现性良好.本研究为进一步研究乙醇微生物传感器奠定了基础.图7表1参15     

北京松山油松种群结构及空间分布格局

研究了北京松山自然保护区天然油松(Pinus tabulaeformisr)林的树冠结构和个体胸径,通过Ripley's K函数探讨了油松种群不同层次个体(幼树、小树和大树)的空间分布及空间关系,并探讨了地形(海拔高度、坡度)对油松种群空间分布的影响.结果表明,油松种群的胸径分布呈双峰型,应用Weibull函数拟合效果较好;树冠分布呈倒J型;胸径与冠幅存在显著的指数关系.油松种群呈聚集分布,但随高度增Jm(幼树→树→大树)聚集强度逐渐减弱,枯立木在样地内呈随机分布.枯立木与油松大树在1 m、5 m和13～18 m距离为显著正相关,幼树与小树在2～4 m和6～18 m距离呈显著正相关.海拔高度与油松种群呈正相关,坡度与幼树分布呈正相关,与小树和大树分布呈负相关.图5表2参24     

基于分子标记的油松种群遗传保护分析

利用分子标记技术分析了山西5个天然油松种群140个个体的遗传特征,比较了不同种群的多态位点显性频率、遗传多样性指数、基因流和分化系数.筛选的5个ISSR引物和5个RAPD引物共扩增到位点68个,其中多态位点50个遗传参数的统计分析显示,多态位点的显性频率、遗传多样性指数、分化系数分别介于0.000 0～1.000 0、0.0200～0.500 0和0.003 7～0.615 62:间,表明油松种群遗传多样性的主要来源是等位基因频率的不同和部分位点较大程度的遗传分化.根据油松的种群遗传学特征,认为只有加强天然油松林的生境保护,使其不产生片断化,才能使油松的遗传资源得到有效保护.图2表4参16     

镉在五节芒(Miscanthus floridulus)不同种群细胞中的分布及化学形态

通过营养液培养,以种子分别来自粤北大宝山矿区和惠州博罗非矿区的2个五节芒种群为试验材料,并采用差速离心技术和化学试剂逐步提取法,比较研究了Cd在2个种群根、茎和叶片中的亚细胞分布及化学形态.结果表明,五节芒2种群各部位的Cd主要富集在细胞壁和以液泡为主的可溶组分,在叶绿体、细胞核和线粒体中的分布较少;2种群根、茎、叶的亚细胞各组分Cd含量由高到低的次序均为:细胞壁组分(F1),可溶组分(F4),细胞核和叶绿体组分(F2),线粒体组分(F3).Cd在五节芒矿区种群根、茎、叶中的含量均显著高于非矿区种群.提高Cd处理质量浓度,对于非矿区种群,Cd在细胞壁(F1)和可溶组分(F4)的分配比例下降,在细胞核和叶绿体组分(F2)与线粒体组分(F3)的分配比例卜升;而对于矿区种群,Cd在细胞壁(F1)的分配比例上升,在可溶组分(F4)、细胞核和叶绿体组分(F2)与线粒体组分(F3)的分配比例下降,细胞壁对Cd的同持作用增强.五节芒2种群根中Cd的化学形态存在着明显差异:低Cd(5 mg·1-1)处理下,矿区种群根中的Cd以水提取态、氯化钠提取态和醋酸提取态为主,各占36.41%、28.15%和17.04%,其它形态所占比例较少;而非矿区种群根中的Cd以氯化钠提取态、水提取态和醋酸提取态所占比例较大,各占31.58%、23.15%和20.85%.提高Cd处理质量浓度,矿区种群根中的氯化钠提取态为优势形态,所占比例提高到41.29%,水提取态所占比例也提高到38.25%.其他提取态所占比例均有不同幅度下降;而非矿区种群根中氯化钠提取态Cd含量比例下降到21.45%,各化学形态的在分配比例上表现为平均化趋势.因此,细胞壁同持、可溶组分的液泡区隔化和向活性较弱的结合形态转移可能是五节芒矿区种群耐Cd的主要机制.     

路域和保护区油松林种间关联比较研究

根据大量野外调查和室内测算,运用多物种方差比率(VR)、χ~2检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数以及关联测度(OI指数、AC值和点相关系数)等7个指标,对宝天高速公路路域以及与该路段毗邻的小陇山国家级自然保护区油松(Pinus tabulaeformis)群落进行种间关联的对比研究,为确定群落动态发展提供理论依据.结果表明:(1)路域生态带油松群落的总体关联性表现为显著负相关,保护区油松群落的总体关联性表现为显著正相关,保护区油松群落较路域生态带油松群落稳定;(2)χ~2检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数表明路域生态带与保护区油松群落主要物种与伴生物种多以负相关为主,说明不同生境主要种群对群落内环境的要求不同;(3)关联测度值表明路域生态带油松群落中正关联程度低于保护区,负关联程度高于保护区,且多种群表现为独立分布;(4)依据路域油松林和保护区油松林种间关联度性质的不同,将路域生态带和保护区组成群落的主要物种分别划分为3个生态组:正关联生态组、负关联生态组和独立生态组,与保护区相比,路域生态带独立生态种组物种较多,显示了群落成员之间的生态协调性不同.综上表明路域生态带油松群落种间关系不密切,独立种对较多;群落内环境不够协调,种间搭配关系还不够稳定.     

西北地区油松叶片稳定碳同位素特征与生理指标的关系

以分布于中国西北境内的甘肃、宁夏及内蒙古等地区10个油松(Pinus tabulaeformis Carr.)天然种群为研究对象,通过测定油松叶片的稳定碳同位素组成(δ13C)、有机渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖、甜菜碱、甘露醇)含量、灰分含量、含水量和碳氮含量等生理指标,分析不同自然种群油松叶片δ13C特征及其与生理指标之间的关系.结果显示:油松叶片δ13C值的变化范围在-28.68‰～-25.02‰,平均值为-26.82‰,随着降水量增加,δ13C表现出偏负的趋势;油松叶片δ13C值与可溶性糖和灰分含量呈显著正相关关系(P0.01),与叶片含水量、甘露醇和全氮含量呈显著负相关关系(P0.01),与脯氨酸、甜菜碱和全碳含量相关性不显著.上述结果表明,叶片δ13C值可以同时反映生长环境和植物体本身水分的亏缺程度,植物水分利用效率的提高和各种渗透调节物质在植物体内的积累不是协同变化的,并且灰分含量可以作为δ13C值的替代指标.     

天津市松针中可挥发全(多)氟取代烷基化合物的分布

本研究调查了天津市松针中6种可挥发PFASs的浓度水平,旨在探讨松针作为可挥发PFASs天然被动采样装置的可行性.结果表明,松针中可挥发PFASs的总浓度范围为0.43—45.69 ng·g-1(脂质),平均浓度4.92 ng·g-1(脂质),不同采样点PFASs的浓度水平存在差异.8∶2氟调醇和10∶2氟调醇是松针中的主要检出物,8∶2氟调醇的检出率高达85%,浓度在0.23—17.46 ng·g-1(脂质)之间,10∶2氟调醇全部被检出,浓度范围为0.43—28.23 ng·g-1(脂质);N-乙基全氟辛烷磺酰胺和N-乙基全氟辛烷磺酰胺基乙醇的检出率较低;而N-甲基全氟辛烷磺酰胺基乙醇和6∶2氟调醇在松针中未被检出.松针中氟调醇的浓度水平随着碳链长度增加而增加.与大气被动采样器相比,松针可作为被动采样的一种形式,从一定程度上反映大气中可挥发PFASs的浓度水平.     

岷江上游油松造林密度对油松生长和群落结构的影响

调查了岷江上游 20a龄油松人工林样方 17个(20m×20m),测定了油松生长参数、林下植被的植物物种多样性和盖度,以分析油松生长和群落结构变化的密度效应.结果发现:油松高度生长随密度增大而增加,在密度 2 500~3 500hm-2时达最大,随后下降;胸径生长在 2 200~2 800hm-2时达到最大,随后下降.油松单位面积生物量由低及高,在 3 500~4 000hm-2达到最大,随后稍有下降;而个体平均生物量约在 2 500hm-2时最大.随着油松盖度的上升,灌木层盖度开始下降,林下散射光增加,导致草本层盖度上升,中等密度时 (2 500~3 500hm-2 )油松林乔灌草层次盖度配置较为合理;物种丰富度与油松密度呈显著负相关,但不同密度油松林的物种多样性指数变化无一定规律.因此,如果不以追求生物量最大化为单一目标,中等密度(2 500 ~3 500hm-2 )的油松林具有较好的群落结构配置、较高水平的物种多样性和种群更新能力,符合可持续林业发展的要求. 图 3参 19     

不同重金属混合液对萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)实验种群增长的影响

为探究重金属复合污染对轮虫种群增长的影响,以萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)为受试生物,采用析因设计方法设置ρ(Cu2+)为0.001和0.01 mg·L~(-1)、ρ(Zn2+)为0.01和0.1 mg·L~(-1)、ρ(Cd2+)为0.01和0.1mg·L~(-1)、ρ(Cr6+)为0.01和0.1 mg·L~(-1)和ρ(Mn2+)为0.1和1 mg·L~(-1)不同组合的混合液,利用轮虫群体累积培养方法,研究暴露于不同重金属混合液中的轮虫18 d实验种群增长的变化情况,探讨不同处理组对轮虫种群增长率和轮虫最大种群密度的影响。结果显示,重金属混合液组成成分浓度的变化显著影响其对轮虫的毒性,高浓度重金属混合液均显著降低轮虫种群增长率和轮虫最大种群密度。每种重金属离子和其他4种重金属混合液浓度的交互作用均显著影响轮虫种群增长率;Zn2+和其他4种重金属混合液浓度的交互作用显著影响轮虫最大种群密度。轮虫种群增长率对重金属混合物中各组成成分之间的交互作用更加敏感,适合用来监测重金属复合污染对轮虫种群的长期、慢性毒性影响。     

Variation in populations of the coastal dune building grassLeymus arenarius in Iceland revealed by endospermal prolamins

Variation in the endospermal protein patterns of seeds amongst and between inland and coastal populations of the dune building grassLeymus arenarius was examined in Iceland. Seeds were collected from six coastal populations and five inland populations in Iceland. Endospermal proteins (prolamins) of seeds were extracted with Tris-buffered 2-propanol (50%) and β-mercaptoethanol (0.5% v/v). We used 8% and 12% sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) to separate the prolamin protein bands, which were stained with Coomassie Brilliant Blue R. Coastal populations were differentiated from inland populations on the basis of high frequency of high molar weight (HMW) (110–150 kg mol⁻¹) prolamins. Coastal populations had significantly higher proportions of their seed with more than two HMW prolamins, than those of inland populations. Subtle differences were found among the HMW prolamins of coastal and inland populations indicating limited intrapopulation variation. The dynamic environment of sand dunes probably influences the genetic composition of these populations. The results suggest that seeds of the inland and coastal populations should be treated separately in sand dune reclamation and restoration works     

油松过氧化物酶季节变化动态

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对华北地区14个油松种源的过氧化物酶(POD)季节变化动态进行了分析.电泳共分离出8条谱带,其中一条为油松的特征谱带.其余7条在不同生长季节均有较明显的变化,且不同种源间POD酶谱变化具有一定的差异,表明油松植物过氧化物酶具有季节性生长阶段的特异性和种源特异性.     

小陇山林区主要森林群落凋落物及死木质残体储量

采用固定面积样方取样法研究了小陇山林区锐齿栎和油松天然林死木质残体及凋落物的总储量.结果表明:小陇山林区锐齿栎天然林粗死木质残体(Coarse woody debris,简称CWD)和细小木质残体(Fine woody debris,简称FWD)储量分别为29 350.92 kg hm-2和2 298.41 kg hm-2,分别为油松天然林的3.8和1.3倍.油松林CWD组成中枯立木占到85.65%,倒木只占14.35%,而锐齿栎天然林枯立木和倒木所占的比例基本为1.从CWD的径级结构上来说,锐齿栎林内以大径级CWD为主(≥20 cm),占样地CWD总储量的60.81%,天然油松林以小径级(20 cm≥小径级≥10 cm)CWD为主,大、小径级分别占CWD储量的55.33%和44.67%.油松林内凋落物储量为30 472.31 kg hm-2,是天然锐齿栎凋落物储量8 902.29 kg hm-2的3倍以上.凋落物和死木质残体储量的不同是锐齿栎天然林和油松天然林种群结构、林分更新和群落内部竞争状况及凋落物分解状况差异所导致的结果.     

Geostatistical analysis on the spatial pattern of Pinus tabulaeformis population at different habitats in the Lingkong Mountain北大核心CSCD

In order to reveal the distribution pattern and spatial correlation of Pinus tabulaeformis population, this research used geostatistical theory and methods to examine the distribution pattern and spatial correlation of P. tabulaeformis population in different habitats of the Lingkong Mountain. The results showed that the semivariograms well fitted the exponential model for P. tabulaeformis populations at the mountain ridge, and the spherical model for those in slow slopes and valley areas. All three populations showed aggregated pattern. The spatial heterogeneity of the habitats of ridge, slow slope and valley was mostly due to the spatial autocorrelation in the ranges of 11.16 m, 9.99 m and 4.74 m, respectively. The populations at the ridges and gentle slopes showed greater sill values and determinant coefficient but lower fractal dimension than the pines in valleys, indicating that the first two habitats are characterized by higher degree of spatial heterogeneity and more significant spatial patterns, which is not found in the valley populations. Therefore the variations in the spatial distribution patterns of P. tabulaeformis populations is likely resulted from both the intrinsic biological characteristics and the environmental factors.     

山西高原天然油松群体过氧化物酶和多酚氧化酶分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对山西高原5个油松(Pinus tabulaeformis)天然种群的过氧化物酶和多酚氧化酶进行了分析。从140份供试材料的带型计算出油松种群多态位点百分数为95%,等位基因平均数为1.95,期望杂合度为0.357,遗传分化系数为0.036。表明山西高原天然油松种群间产生一定程度的分化,在同工酶水平上呈现出遗传多态性,且大部分遗传变异存在于种群内。     

油松叶绿体DNA间隔序列特点及系统学意义

对全国分布区12个天然油松种群进行取样,测定了叶绿体DNAtrnT-trnL、trnS-trnG、trnL-trnF基因间隔序列,分析了序列碱基组成特点及在松科系统分类中的意义.测序结果显示,3个片段碱基序列均富含A/T,长度依次为448bp、636bp和421bp,所测片段在种群水平上十分保守,没有发现具有种内鉴别意义的碱基变异.但此片段适合于松科属间和种间的系统学分析,运用PHYLIP软件构建松科植物的邻接系统树,支持松科分为两个亚科的分类系统,拓扑结构表明松属与银杉属的关系最近.由于叶绿体DNA序列长度适中,扩增和测序较为容易,适合作为研究松科植物系统进化较为理想的分子标记.图2表2参24     

黄河源区退化高寒草地土壤种子库:种子萌发的数量和动态

对青藏高原黄河源区不同退化程度高寒草地的土壤种子库土样用土壤分析筛进行浓缩,并以萌发法分析土壤种子库萌发种子数量和动态.结果表明,孔径0.25~2 mm的土壤分析筛分离土样中萌发种子可达萌发种子总量的85%~97%,而小于0.25 mm的土样中未发现种子.因此,用0.25 mm孔径大小的土壤筛对高寒草地土壤种子库土样进行大规模浓缩是一种方便、可靠的方法.4种不同退化程度高寒草地(A:未退化草甸;B:轻度退化草甸;C:中度退化草甸;D:重度退化草甸)的土壤种子库在实验室条件下萌发的种子数量分别为:A 1 194~3 744粒/m2,平均2 421.3粒/m2;B 5 376~1 0912粒/m2,平均7 786.7粒/m2;C 2 304~1 3216粒/m2,平均8 695.5粒/m2;D 4 768~12 352粒/m2,平均8 125.9粒/m2.除样地A外,其它3个样地的可萌发种子数量差异不大.单子叶植物种子在培养到d 10左右开始萌发,双子叶植物在5~7 d内开始萌发,前者3 wk后基本不再萌发,后者5 wk左右停止萌发.4个样地土壤种子库种子萌发主要集中在第2~3周,并表现出近似单峰型格局.图1表3参39     

土壤酸化对油松生长的影响

褐色森林土酸化后，pH值下降，同时淋溶出大量Al离子和Mn离子。播种在酸化土壤中的油松种子萌发率稍有提高。生长在酸化土壤的油松苗的叶绿素含量，蒸腾强度，光合速率，相对生长率和干重均下降，原因是Al离子和Mn离子对油松的有毒害作用，并且阻止油松对钙离子和镁离子的吸收。表3参12     

Morphometric and electrophoretic analysis of 13 populations of Anatolian black pine in Turkey

The genetic variation in populations of Anatolian black pine (Pinus nigra Arn. subsp. pallasiana (L.) Holmboe.), one of the species covering large areas in Turkey, was investigated. Open pollinated seeds were collected from 13 populations in a natural distribution range. Six characters of seeds (length, width, ratio of length to width, weight/1000 seeds) and seedling characters (cotyledon number and hypocotyls height) and two enzyme systems viz. leucine aminopeptidase (LAP) and glutamate oxaloacetate transaminase, (GOT) were investigated. Significant differences were detected among the populations for the morphological characters. In addition, isozyme patterns of two enzyme systems revealed that LAP has two loci (one with 2 alleles and the other with 3), while GOT has three loci (two with 3 alleles and the third one with 2 alleles). Polymorphic loci were 74% on the average. The mean number of alleles per loci was 1.94 and expected heterozygosity was 19%. The mean total genetic diversity was calculated as 0.203; the mean gene diversity within populations was determined as 0.188, and the average between subpopulations diversity was 0.016. The relative magnitude of genetic differentiation among subpopulations was measured as 0.074 indicating that only 7.4% of the total genetic diversity was there between populations. Average genetic distance was 0.093 according to Gregorius. Nei's genetic distance was 0.022.