不同生境产脂肪酶菌株的筛选及多样性

为发掘不同特性脂肪酶微生物资源,采用纯培养方法从青海高寒草地、雅安山区、成都平原分离得到产脂肪酶菌株54株.通过对菌株的DNA进行ERIC-PCR指纹图谱分析,按聚类树划分为5个操作分类单元.16S rDNA序列测定和聚类分析显示,分离菌株分布于芽孢杆菌属(Bacillus)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、肠杆菌属(Enterobacter).多样性分析表明,与青海高寒草地、雅安山区相比,成都平原产脂肪酶菌株遗传多样性更为丰富.在54株菌中都出现了300 bp和1 300 bp两个特异且稳定出现的条带,这两个特异条带可能是产脂肪酶菌株的SCAR标记条带.     

玉龙雪山牦牛坪高山草甸的干扰格局分析

近几年玉龙雪山生态旅游热升温,对该区域生态环境和植被资源的影响日趋显著,研究该区域高山草甸所受干扰对制定该区域的生态保护、可持续发展对策具有重要意义。为明晰人类活动对玉龙雪山高山草甸的影响,选取该区域典型高山草甸分布区域作为研究区,分析其草甸退化格局,通过干扰强度模型量化研究区的干扰格局,并利用方差分解确定不同干扰对高山草甸退化的贡献率。结果表明：（1）放牧干扰主要集中在牲畜饮水点附近,旅游干扰更多作用于景区观景台和寺庙附近,干扰活动分布与路径体系相吻合,游径布设和游客行为扩散模式决定了旅游干扰的格局;（2）草甸退化程度随干扰程度的增加而升高,干扰强度最大的区域与草甸的重度退化区域重合;（3）总体上旅游较放牧对草甸退化的贡献作用更大,但存在空间差异。在玉龙雪山牦牛坪景区,旅游干扰已逐渐取代放牧干扰成为主要干扰因素,且路径体系与旅游干扰格局具有较高的吻合度,对草甸退化格局的影响在逐渐增加。综上,建议选取使用率高的非正式路径修建为正式路径,保护和恢复分布在使用率低的非正式路径旁的植被和土壤,以降低旅游干扰对高山草甸的影响。     

多齿马先蒿与刺齿马先蒿花部形态、昆虫访花频率及种子产量比较研究

若尔盖高原的马先蒿属植物花部形态多样化,为探讨花冠差异是否与不同的繁殖对策相联系,在该区四川红原县分别对短管无喙的多齿马先蒿(Pedicularis polyodonta)和长管具喙的刺齿马先蒿(P.armata)的花部形态、昆虫访花频率和种子产出进行了比较研究.多齿马先蒿的花冠呈"鸟头"状,多个花的集合与鸟群相似,因此特别检测了这种拟态是否具有规避鸟类和蝗虫或吸引蜂类传粉的功能.研究发现,与刺齿马先蒿相比,多齿马先蒿的花冠较小、数量较少,但花蜜含量较高,因此蜂类访问频率较高,结实率高.两种马先蒿的单花种子产量没有显著差异;多齿马先蒿单个个体的种子数量较多,但种子较小.研究表明,为提高繁殖成功率,多齿马先蒿倾向于依赖花质量(如花蜜含量所指示)和种子数量,而刺齿马先蒿倾向于依赖花数量.蝗虫对两种马先蒿的危害没有显著差异,说明多齿马先蒿的"鸟头"拟态不具有规避蝗虫的功能;在具有"鸟头"花冠的多齿马先蒿的样地,鸟类的拜访频率较刺齿马先蒿显著较少,但蜂类的访问频率显著较高,说明"鸟头"拟态可能与规避鸟类、保护传粉者有关,其拟态功能需要进一步实验验证.图2表1参37     

藏猪扰动作用下的高寒草甸土壤退化特征及微生物群落结构变化

微生物作为土壤生态系统的重要组成部分,对环境干扰异常敏感,可以反映土壤的健康状况.人类活动导致高寒泥炭土壤面临退化风险,生产力下降、碳汇功能丧失,进而影响土壤微生物的群落结构及多样性.藏猪放牧是我国高海拔藏区一种特有的放牧方式,是导致高寒草甸土壤退化的重要干扰因素之一.应用16S rRNA高通量测序技术对比分析了藏猪放牧干扰和对照（无藏猪放牧）条件下的滇西北高寒草甸泥炭土壤微生物群落结构变化及其对干扰的响应特征.结果表明,藏猪放牧导致土壤微生物α多样性显著降低,且群落结构发生明显变化.高寒草甸泥炭土壤的主要优势菌为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）.与门水平相比,干扰前后土壤微生物在属水平上的差异更明显,其中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和薄层菌属（Hymenobacter）的相对丰度在干扰后的土壤中显著增加,而硝化螺菌属（Nitrospira）和红游动菌属（Rhodoplanes）则显著降低.Venn图分析进一步发现,干扰与对照土壤样品中分别有71和136个核心OTU.干扰条件下的土壤特有微生物主要包括伯克霍德氏菌（Burkholderiales）、假单胞菌（Pseudomonadales）、鞘脂单胞菌（Sphingomonadales）等,这些微生物主要聚集在目水平,可以作为干扰条件下的指示微生物.CCA排序表明,硝化螺菌属和红游动菌属的微生物对含水率、速效磷、有机质等土壤环境变量的响应较为敏感.该研究结果为揭示高寒草甸泥炭土壤退化与微生物群落结构及多样性之间的关系提供了理论借鉴.     

放牧对呼伦贝尔草甸草原土壤呼吸温度敏感性的影响

放牧是影响草地生态系统碳循环过程的重要人类活动因素,定量研究放牧对土壤呼吸温度敏感性(Q10)的影响,对于准确评估草地碳收支和碳平衡至关重要.本研究依托呼伦贝尔草甸草原放牧梯度试验平台,利用动态密闭气室法(Li 6400-09)测量草地不同放牧梯度下的土壤呼吸作用.结果表明,不同放牧梯度下土壤呼吸具有明显的季节变化,且主要受温度因子主导,7月土壤呼吸速率达最大;2011年生长季5~9月不同放牧强度的平均土壤呼吸速率大小顺序为:G1(0.23Au·hm-2)>G0(未放牧)>G2(0.34 Au·hm-2)>G3(0.46 Au·hm-2)>G4(0.69 Au·hm-2)>G5(0.92 Au·hm-2).与不放牧相比,重度放牧(0.92 Au·hm-2)条件下Q10值减少了约10%,而轻度放牧(0.23 Au·hm-2)条件下Q10值略有升高.总体上,土壤呼吸温度敏感性(Q10)与放牧强度显著负相关(r=0.944,P<0.05),放牧不同程度地降低了土壤呼吸的温度敏感性.不同放牧梯度下Q10值与地上、地下生物量、土壤有机碳和土壤含水量之间存在显著的正相关线性回归关系,可以解释不同放牧梯度下Q10值71.0%~85.2%的变异性.放牧条件下Q10值发生变化本质上是生物因素和环境因子共同作用的结果.     

Potential Impact of Afforestation on Water Yield in the Subalpine Region of Southwestern China1

Abstract: To combat its growing ecological problems, China has implemented a large‐scale Natural Forest Protection Program (NFPP). Under the umbrella of this program, the Sloping Land Conversion Program (SLCP) was established in 1999 to return cultivated land with slopes of 25° or more to perennial vegetation. However, the regional impacts on water resource management that are incurred by afforestation have not been carefully evaluated, especially in the subalpine region of southwestern China. The purpose of the present study was to provide reference values for the SLCP by evaluating the potential impact of afforestation on water yield under different climatic regimes. Accordingly, evapotranspiration (ET) in cropland (CL), shrubland, and general forest was calculated using a modification of Thornthwaite’s method, and in coniferous forest, broad‐leaved forest (BF), and mixed coniferous and broad‐leaved forest (MF) using the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) model. The results of both approaches showed that afforestation reduces water yield by 9.6‐24.3% depending on the types of conversion and climatic conditions. Water‐yield reduction is greatest (>143.4 mm, or 24.3%) when CL is converted to BF in dry climate conditions. Compared with the other forest types studied, coniferous plantations prevented water‐yield reduction by as much as 9.6% because of their relatively low levels of ET. It is expected that implementation of the SLCP, together with continuing climate change, will further pressure regional water resources. Thus, the effectiveness of afforestation must be evaluated in a broader context while taking into account its positive ecological aspects, such as soil‐erosion control, the preservation of biodiversity, and the significant carbon sequestration provided by forests.     

北京东灵山亚高山草甸旅游开发与保护研究

亚高山草甸一般分布在海拔3000—4000m范围内,而分布在北京西部东灵山的亚高山草甸最低海拔为1800m。如此低海拔的分布在全球都是罕见的,其生态脆弱性较强,退化问题日益严重,因此对其进行保护性开发显得尤为重要。从资源特性入手分析了其旅游开发现状和存在的问题,并基于客源市场和环境容量分析提出了亚高山草甸开展生态旅游的初步构想,即结合百花山和龙门涧形成“一个中心,两个景区”的空间布局;针对问题的成因,提出制定生态规划、控制客流量和加快旅游基础设施建设等生态保护措施,以达到旅游资源的可持续发展。     

基于RUE的不同草地类生态评价研究——以河西走廊为例

选择降水利用效率（RUE）作为评价指标,对河西走廊代表性草地类--温性荒漠、高寒草甸、温性草原进行生态评价研究。通过植被指数提取、降水Co-Kriging插值、图层叠加,得到河西走廊区域2006-2010年的RUE(NDVI)、RUE(PVI)、RUE(TSAVI)数据,并与地上生物量进行相关分析,筛选出适合不同草地类的RUE作为该区域生态评价的指标。结果表明：1）温性荒漠区RUE(PVI)与草地生物量风干重正相关性最高（R²=0.879）,高寒草甸区RUE(NDVI)与草地生物量风干重的正相关性最高（R²=0.876）,温性草原区RUE(TSAVI)与草地生物量风干重的正相关性最高（R²=0.895）。2）温性荒漠区、温性草原区生态均处于退化过程,高寒草甸区处于恢复过程。研究认为选择合适的RUE值可作为不同草地类生态评价指标,并具有理论的可行性和实践的可靠性。     

川西亚高山人工针叶林枯枝落叶及苔藓层的持水性能

亚高山针叶林作为”长江上游生态屏障”的主体 ,具有重要的水源涵养和水土保持作用 .本文作者对川西地区典型的不同恢复阶段的人工云杉林、迹地、次生林和原始林下苔藓与枯枝落叶层贮量和持水性能进行了试验研究 .结果表明 ,人工云杉林在生态恢复过程中 ,苔藓与枯枝落叶层的贮量和持水性能均呈现出波动式递增 ,表现为 30a <4 0a <6 0a<5 0a,5 0a云杉林达到最大值 ,苔藓、枯枝落叶层的贮量分别为 10 .96× 10 3 kg/hm2 、76 .9× 10 3 kg /hm2 ,最大持水量分别为 4 4 .77× 10 3 kg /hm2 、182 .5× 10 3 kg /hm2 ,以后略有下降 .枯枝落叶层持水性能优于苔藓 ,说明枯枝落叶层在森林的水源涵养方面发挥了更为重要的作用 .人工林枯枝落叶层贮量和持水性能较天然林有所降低 ,反映了该地区在人工林的建设中应注意其生态功能的恢复 .图 2表 2参 8     

川西米亚罗地区亚高山针叶林建群种云杉土壤种子库研究

对川西米亚罗地区天然亚高山针叶林云杉种群的种子雨和土壤种子库进行了研究 .结果表明 :云杉种子雨过程从 2 0 0 2年 10月初到翌年 1月初 ,种子雨雨量 (n)为 5 79.99± 110 .84粒 /m2 ,其中种子下落主要集中在 11月 ,占种子雨总量的 5 7.80 % .种子雨分布格局呈集群分布 .于 2 0 0 3年春季 (3月 )和夏季 (8月 )两次对该天然云杉林土壤种子库取样 ,土壤种子库大小分别为 4 72 .8± 74 .82粒 /m2 和 185 .5± 89.95粒 /m2 ;腐烂种子分别为 39.6 0± 13.2 4粒 /m2和 12 0 .0± 6 3.39粒 /m2 ,腐烂种子比例由 8.39%增加到 6 4 .6 9% ;空粒种子分别为 118.8± 4 4 .6 6粒 /m2 和 6 5 .5± 2 6 .4 8粒 /m2 ,所占比例从 2 5 .14 %增加到 35 .31% .两次取样结果都表明 ,种子库种子主要集中在枯枝落叶层 ,分别占6 6 .17%和 6 6 .0 3% ,0～ 2cm层占 2 4 .73%和 2 3.4 5 % ,2～ 5cm层占 9.10 %和 10 .5 1% .到 8月 ,土壤中几乎所有云杉种子都失去活力 ,说明云杉种子库属于Thompson和Grime定义的第Ⅱ类型 ,即土壤种子库仅在冬季存在 ,在春季萌发 .土壤中春、夏、秋季种子很少或几乎没有 .林下云杉幼苗在 2 0 0 3年 6月 3号开始出现 ,在 6月中旬左右到达出苗高峰 ,累计平均幼苗数 4 .35株 /m2 .在川西米亚罗地区天然