大熊猫迁居碧峰峡新生境的适应能力研究

2003年10月至2005年10月,对21只圈养于四川卧龙和3只圈养于蜂桶寨自然保护区的大熊猫迁居到雅安碧峰峡全新生境,并以散放养方式保护的大熊猫种群的适应能力进行了研究.环境年平均气温为13.9℃±7.5℃,夏季(6～8月)较炎热(22.3℃±3.8℃),冬季(12～2月)较寒冷(4.8℃±3.9℃);动物对竹子取食秋季最少(5.9kg±1.3kg),冬季最多(8.1kg±2.0kg),5月为次高峰期(8.0kg±1.5kg),喜食竹类为刺竹→苦竹→水竹;动物平均日活动时间6.5h,活动节律和时间与卧龙比较有极显著的改变(P<0.01,N=24);动物对环境、食物等的改变有较强的适应能力,约需3～6mo;但完全适应自然气候等因素的改变则需1a;疾病的发生频率依次为:消化道疾病、皮肤病、蛔虫感染、呼吸道疾病、脑血管疾病等;除气候湿热、土壤粘结、日照偏少、风雨雷电较多等自然因素外,动物在生理、行为、采食、排泄、抗病力及生长发育等各方面基本正常.图4表2参22     

大熊猫基因组微卫生DNA的分离与序列分析

以pBS^ 为克隆载体,构建圈养大熊猫基因组DNA的小插入文库,分别用生物素标记的（CAC）5和γ-^32P-dATP标记的（CA）15寡核苷酸为探针,对重组质粒进行斑点杂交,获得15个阳性克隆,并测定了插入片段的DNA序列,其中有一部分序列已被分析,本文对剩余的8个DNA序列进行分析,发现它们大小不一,从259bp-881bp,有6个序列含有不同重复单位的一、二、四核苷酸的完整串联重复,斑点杂交和Southern杂交证明,这些序列均来自大熊猫基因组,上述结果为利用PCR技术研究大熊猫遗传多样性和了解大熊猫基因组结构积累资料。     

铜对蚯蚓转化牛粪过程抗生素抗性基因的影响

以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）为试验蚓种,设定不同Cu浓度梯度,研究蚯蚓转化牛粪过程中Cu对ARGs消长的影响.结果表明,不同Cu浓度处理下,ARGs累积总丰度呈现出CF （未添加Cu）-1降低至4.33×10^-1copies/16S copies.低、中浓度Cu的添加显著提高了样品中ARGs的总丰度水平（P<0.05）.通过研究不同类型ARGs在不同时间阶段的变化,发现低、高浓度Cu处理组（T1、T3）在蚯蚓转化过程中提高了tet-ARGs、erm-ARGs和str-ARGs的丰度,而中浓度Cu处理组（T2）中tet-ARGs和str-ARGs丰度降低.冗余分析（RDA）得出pH值显著影响蚯蚓转化过程中ARGs相对丰度的变化（P<0.05）,且TOC、TN和Cu对ARGs的消长也发挥着重要作用.蚯蚓转化可加速牛粪中ARGs丰度的削减,一定程度上能够减少其环境风险,但牛粪中Cu的残留可导致蚯蚓转化过程中部分ARGs的富集,因此亟需进一步优化蚯蚓转化处理工艺.     

微塑料污染和蚯蚓活动对黄棕壤温室气体排放的影响

为明确蚯蚓暴露于不同量聚丙烯（PP）微塑料后对土壤CO₂、N₂O排放的影响,采用湖北当阳橘园土壤,进行室内培养试验,设置了5个处理：对照（CK）、接种蚯蚓（E）、接种蚯蚓并添加低量聚丙烯（0.25%干土重m/m,M1+E）、接种蚯蚓并添加中量聚丙烯（2%干土重m/m,M2+E）和接种蚯蚓并添加高量聚丙烯（7%干土重m/m,M3+E）.结果表明：接种蚯蚓可以显著增加土壤CO₂、N₂O的排放,相比未接种蚯蚓（CK）处理,土壤的CO₂、N₂O累积排放量分别增加了4.17、1.79倍,且接种蚯蚓显著提高了土壤p H.而微塑料添加后显著降低了土壤CO₂、N₂O排放,其中,接种蚯蚓并添加高量微塑料对土壤的CO₂、N₂O排放抑制效果最明显,分别降低了16.99%、27.28%.微塑料的添加会显著降低蚯蚓生物量,低、中、高量微塑料处理下蚯蚓生物量损失值较仅接种蚯蚓增加了29%、48%、...     

威廉腔环蚓（Metaphire guillelmi）对~（14）C-土壤有机质转化的研究

土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分,而大型土壤动物对土壤碳库的稳定性起着重要的决定作用。利用14C示踪技术,以14C-葡萄糖制备微生物源的土壤有机质（Soil organic matter,SOM）,以蚯蚓威廉腔环蚓（Metaphire guillelmi）为代表,研究了14C-SOM在含有蚯蚓的两种土壤、不含蚯蚓的对照土壤和不含蚯蚓的蚓粪中的矿化、残留物在土壤和蚓粪中分布以及蚯蚓对14C-SOM的吸收。结果显示,15 d的培育期内蚯蚓显著加快了14C-SOM的矿化,在土壤中的矿化量是不含蚯蚓的对照土壤中矿化量的1.5～1.7倍,然而当移出蚯蚓后,残留14C-SOM在两种土壤中40 d内的矿化都比对照土壤中低。大约有4.2%～4.8%的14C-SOM被蚯蚓吸收利用。在有蚯蚓存在的土壤中,14C-SOM残留物在胡敏素中的含量有所增高,而在溶解有机物（DOM）中的含量显著降低。14C-SOM在不含蚯蚓的蚓粪中55 d内的矿化量和矿化动力学以及残留分布与在对照土壤中均没有显著区别。这些结果表明,蚯蚓对微生物源14C-SOM转化的影响主要是蚯蚓的肠道作用,这种作用可表现在两个方面,即初期对14C-SOM矿化的促进作用以及后期对14C-SOM残留物的稳定化作用。后续工作中应进一步研究蚯蚓对其它来源SOM降解和转化的作用,阐明蚯蚓对SOM稳定性的控制机理,对揭示全球碳循环规律具有重要的意义。     

蚯蚓对植物修复石油烃污染土壤的影响

石油使用量的增大导致石油污染量的增加.为经济有效地修复低污染浓度的石油烃污染土壤,了解蚯蚓对植物去除土壤石油烃的影响,探讨蚯蚓对土壤石油烃污染的修复效应,通过人工制备石油烃污染土壤,采用植物[紫茉莉（Mirabilis jalapa L.）、凤仙花（Impatiens balsamina L.）、西伯利亚鸢尾（Iris sibirica L.）]以及植物-蚯蚓[赤子爱胜蚓（Eisenia foetda）]两种处理模式进行60 d的盆栽试验,通过测定土壤中w（石油烃）、过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性变化来解析蚯蚓对植物修复土壤石油烃效率的影响.结果表明:相同处理条件下,凤仙花、紫茉莉与西伯利亚鸢尾土壤中石油烃去除率分别为36.32%、32.70%、29.82%,凤仙花的土壤修复效果最佳.添加蚯蚓后,对应凤仙花、紫茉莉与西伯利亚鸢尾土壤中石油烃的去除率分别为40.73%、36.10%、32.80%,显著高于未添加蚯蚓土壤,表明添加蚯蚓能够促进植物对土壤中石油烃的修复效果.土壤修复过程中过氧化氢酶与多酚氧化酶活性总体呈上升趋势,添加蚯蚓对土壤酶活性具有刺激作用.土壤中过氧化氢酶、多酚氧化酶活性均与w（石油烃）呈显著负相关（相关系数分别为-0.79和-0.90,P均小于0.05）,说明土壤中过氧化氢酶与多酚氧化酶可能参与了土壤中石油烃的降解过程.研究显示,蚯蚓能够强化植物对石油污染土壤的修复效果,为植物/蚯蚓联合修复石油污染土壤提供了技术依据.      

Equivalency of Galápagos Giant Tortoises Used as Ecological Replacement Species to Restore Ecosystem Functions

Loss of key plant–animal interactions (e.g., disturbance, seed dispersal, and herbivory) due to extinctions of large herbivores has diminished ecosystem functioning nearly worldwide. Mitigating for the ecological consequences of large herbivore losses through the use of ecological replacements to fill extinct species’ niches and thereby replicate missing ecological functions has been proposed. It is unknown how different morphologically and ecologically a replacement can be from the extinct species and still provide similar functions. We studied niche equivalency between 2 phenotypes of Galápagos giant tortoises (domed and saddlebacked) that were translocated to Pinta Island in the Galápagos Archipelago as ecological replacements for the extinct saddlebacked giant tortoise (Chelonoidis abingdonii). Thirty‐nine adult, nonreproductive tortoises were introduced to Pinta Island in May 2010, and we observed tortoise resource use in relation to phenotype during the first year following release. Domed tortoises settled in higher, moister elevations than saddlebacked tortoises, which favored lower elevation arid zones. The areas where the tortoises settled are consistent with the ecological conditions each phenotype occupies in its native range. Saddlebacked tortoises selected areas with high densities of the arboreal prickly pear cactus (Opuntia galapageia) and mostly foraged on the cactus, which likely relied on the extinct saddlebacked Pinta tortoise for seed dispersal. In contrast, domed tortoises did not select areas with cactus and therefore would not provide the same seed‐dispersal functions for the cactus as the introduced or the original, now extinct, saddlebacked tortoises. Interchangeability of extant megaherbivores as replacements for extinct forms therefore should be scrutinized given the lack of equivalency we observed in closely related forms of giant tortoises. Our results also demonstrate the value of trial introductions of sterilized individuals to test niche equivalency among candidate analog species. Equivalencia de Tortugas Gigantes de las Galápagos Utilizadas como Especie de Reemplazo Ecológico para Restaurar las Funciones de los Ecosistemas     

化学提取法表征污染土壤中PAHs老化规律和蚯蚓富集特征

以添加3种典型多环芳烃(菲、芘、苯并[a]芘)的模拟污染土壤(黄壤和红壤)为对象,研究了PAHs的4种化学提取量即:ASE耗竭性提取总量、Tenax-TA树脂提取量、羟丙基-β-环糊精(HPCD)提取量和正丁醇提取量随老化时间的变化规律.结果表明,在0~60 d老化时间范围内,PAHs耗竭性提取总量在前30 d随时间的延长而降低,后30 d降低趋势不明显,含量基本稳定;PAHs的Tenax、HPCD、正丁醇提取量在0~60 d老化时间范围内,随老化时间的延长而持续降低.实验进一步研究了PAHs的蚯蚓蓄积量(赤子爱胜蚓Eisenia fetida)与4种化学法提取量的相关关系.结果显示,ASE耗竭性提取总量高估了土壤中PAHs的存在风险,并且与蚯蚓富集量没有显著的相关性(R~2为0.44~0.56),因此不能用耗竭性提取总量来评估污染土壤PAHs的生物有效性;而3种非耗竭性提取量与蚯蚓富集量呈现出较好的线性关系,其中HPCD提取法(R~2为0.94~0.99)较Tenax提取(R~2为0.62~0.87)和正丁醇提取(R~2为0.69~0.94)更优.表明可以将HPCD提取法作为预测污染土壤中PAHs生物有效性的一种较为理想的方法.     

广西大石围巨型漏斗土壤中多环芳烃与环境因素

选择典型的广西乐业大石围巨型岩溶漏斗(天坑)为研究对象,采集大石围漏斗不同部位的表层土壤,采用气象仪器观测大石围漏斗的环境因子,利用气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定16种多环芳烃(PAHs)优先控制污染物.结果表明,大石围天坑群地表(正地形)土壤中ΣPAHs浓度范围为75.20～373.79 ng·g-1,平均值120.70 ng·g-1;地下(负地形)土壤,绝壁中ΣPAHs浓度范围为19.88～330.79 ng·g-1,平均值131.86 ng·g-1;底部中ΣPAHs浓度范围为127.48～661.62 ng·g-1,平均值395.22 ng·g-1;地下河(洞穴)中ΣPAHs浓度范围为1 132.11～1 749.95 ng·g-1,平均值为1 412.39 ng·g-1;土壤中PAHs以4～6环为主.比值法推断大石围漏斗土壤PAHs的来源主要为化石燃料燃烧源,主要污染途径为大气传输沉降.总体上,大石围漏斗土壤中PAHs浓度的空间分布随温差和相对湿度的升高呈现地面-绝壁-底部-地下河(洞穴)逐渐增加,PAHs显示"冷陷阱效应"的垂向富集与分异作用.影响PAHs分布的主要环境因素是温度,其次是湿度、风向和风速,在漏斗局部显示多环境因子共同作用.环境因子夏季影响大于冬季.监测发现,2007年比2006年大石围漏斗底部土壤中PAHs的浓度增加了3.5倍.因此,本研究提出巨型岩溶漏斗PAHs的富集和分异作用与环境因素密切相关.     

Conservation Implications of Drastic Reductions in the Smallest and Most Isolated Populations of Giant Pandas

Abstract: In conservation biology, understanding the causes of endangerment is a key step to devising effective conservation strategies. We used molecular evidence (coalescent simulations of population changes from microsatellite data) and historical information (habitat and human population changes) to investigate how the most‐isolated populations of giant pandas (Ailuropoda melanoleuca) in the Xiaoxiangling Mountains became highly endangered. These populations experienced a strong, recent demographic reduction (60‐fold), starting approximately 250 years BP. Explosion of the human population and use of non‐native crop species at the peak of the Qing Empire resulted in land‐use changes, deforestation, and habitat fragmentation, which are likely to have led to the drastic reduction of the most‐isolated populations of giant pandas. We predict that demographic, genetic, and environmental factors will lead to extinction of giant pandas in the Xiaoxiangling Mountains in the future if the population remains isolated. Therefore, a targeted conservation action—translocation—has been proposed and is being implemented by the Chinese goverment.