中华鲟(Acipenser sinensis)是我国国宝级鱼类,典型的江海长距离洄游性物种,在海水中生长发育,在淡水中产卵繁殖,是全球能够由海洋进入淡水生态系统中最大个体鱼类之一,最大体重记录达560 kg,最长年龄达40龄,目前仅分布于我国大陆架沿海和长江中下游干流[1—3].中华鲟起源于白垩纪,是古老的物种,具有重要的科学研究、生态和渔业价值[1,4,5].

大渡河是长江上游重要支流,水电资源丰富,流域内现存大量特有物种和珍惜物种,具有较高的生态及经济价值.生态流量是保障河道生态环境不退化、维持河道健康的重要指标,开展对大渡河生态流量的计算,对大渡河水生态环境保护和水资源合理利用具有重要意义.当前对生态流量的研究众多,本文基于大渡河中下游2008-2017年天然来水情况,分别选取水文学方法中的Tennant法、改进Tennant法,水力学法中的湿周法,以及鱼类生境适宜度法,提出了水文-水力学-水生态的结合法(下称结合法).将结合法计算的生态流量与多年实测流量对比,确定需要进行生态补水的月份,并根据水利部印发的第四批重点河湖生态流量保障目标对大渡河生态流量进行满足程度分析.研究结果表明:结合法考虑了水文学、水力学以及不同月份鱼类繁殖的需求,满足年内不同时段河道生态需求.大渡河中下游泸定站2-4月、沙湾站2月的来流量无法满足生态需水,应进行生态补水,使河道流量满足鱼类繁殖要求.与水利部制定的大渡河生态流量保障目标相比,本文计算的生态流量在鱼类繁殖期高于保障目标,在非鱼类繁殖期低于保障目标.本文提出的结合法考虑了河道生态需水的年内差异,且计算方法简便,实用性较强,大渡河生态流量的计算能够为年内生态补水提供科学依据.

藻类结皮形成和发育,能够提高土壤稳定性并增加土壤有机质含量,为微生物生长、繁殖和草本植物拓殖创造条件.因此,藻类结皮潜在功能对后续生物结皮及生态系统演替具有重要意义.然而,古尔班通古特沙漠藻类结皮营养循环相关微生物及潜在功能机制尚不清楚.以古尔班通古特沙漠不同区域藻类结皮为研究对象,采用宏基因组测序技术,研究藻类结皮微生物群落及碳氮循环功能基因特征.研究结果表明蓝藻菌门、变形菌门、放线菌门是藻类结皮中主要微生物类群,在沙漠固碳和氮循环中起到重要作用.微生物α多样性结果显示仅物种丰富度指数在三个区域内存在显著差异.β多样性结果显示藻类结皮未因沙漠局部气候及理化因子差异产生微生物群落分化.而微生物群落功能基因对环境变化响应要比微生物群落更为敏感,沙漠东部和西部藻类结皮功能基因产生显著分化.三个区域微生物功能基因中还原型三羧酸循环是自养生物固碳主要途径,而卡尔文循环是光合生物固碳的主要途径,其中rpiA和rbcS基因更易受到降水影响.鞘脂单胞菌属、念珠藻属和伪枝藻属在参与固碳过程中表现出的差异,可能是导致固碳功能基因产生分化的原因之一.氮循环主要途径以硝酸盐还原为主,大部分氮素通过硝酸盐同化作用被土壤微生物转化为铵盐,少量氮素被反硝化为一氧化二氮和一氧化氮流失.沙漠藻类结皮固氮作用较弱,仅有念珠藻属和伪枝藻属参与,且存在nifH、nifD、nifK三个功能基因.这些固氮功能基因更易受到土壤中硝态氮含量的影响.硝化过程仅注释到氨单加氧酶或甲烷单加氧酶编码pmoABC-amoABC基因,而hao和nxrA、nxrB基因均未注释获得.

利用苔藓植物开展裸岩工程创面生态修复是一条低成本、高效益的潜在新途径,巨量苔藓种源的供给是实现这种新措施工程化应用的根本前提,而掌握特定藓种生长的发育特征及关键影响因子则是实现这一目标的首要任务.以秦岭地区石生优势藓种——羽枝青藓(Brachytheciumplumosum)为研究对象,利用野外原位观测、室内组织培养及养分施加试验,通过观测生长指标(主茎长、覆盖面积、分枝长和分枝数)和形态变化,了解其自然发育特征和不同繁殖体类型及养分供给模式对其生长发育的影响.结果表明:(1)羽枝青藓通过特有的形态特征适应岩石表层环境.主茎生长时,其侧边分枝同步发育、且表现的较为密集.(2)微生境显著影响羽枝青藓发育.与冠层间相比,冠层下除光照强度降低幅度较大外(15％-55％),空气湿度、温度的变化幅度较小,但羽枝青藓的生长速率提高3倍以上.(3)羽枝青藓的茎和叶片都有发育为配子体的潜力,但茎的再生能力优于叶片,且二者的发育模式不同.接种茎的成活率达到100％,配子体由茎直接再生,发育的原丝体未分化,主要发挥定殖和养分吸收的作用;叶片的成活率仅3.3％,发育过程中先产生原丝体,再分化为配子体.(4)长期营养液供给可能对岩石表层的苔藓生长产生负面影响.Hoagland营养液在试验前期促进了羽枝青藓生长,但也加剧了致病菌和藻类发育,导致后期羽枝青藓发黄枯萎.总的来看:羽枝青藓对逆境有较强的适应性,对微环境变化敏感,周围生长条件适宜时可快速向外扩张.不同的繁殖体和营养液供给模式都会对羽枝青藓的生长产生显著影响.开展羽枝青藓种源扩繁生产时应充分借鉴这些研究结果.

目的 通过了解喹诺酮类抗生素对浮游动物存活率及繁殖能力的影响,以期为全面评价这类污染物所带来的生态后果提供数据支撑.方法 本文通过急性和慢性毒性试验探究了恩诺沙星和环丙沙星对大型溞(Daphnia magna)的急性毒性效应和生活史特征的影响.结果 恩诺沙星和环丙沙星对大型溞的96 h LC50值分别为0.34和75.79 mg/L;安全浓度分别为0.003和0.758 mg/L.随着恩诺沙星、环丙沙星浓度的升高,大型溞的世代平均时间延长,产溞总数、产溞次数、净生殖率和内禀生殖率均呈下降趋势.最高浓度组的恩诺沙星(9.645 mg/L)、环丙沙星(19.84 mg/L)处理组中大型溞的世代平均时间分别为11.34和10.35 d,极显著地长于空白对照组的世代平均时间9.46 d(P＜0.01);产溞总数分别为46和91只,仅有对照组的10％和19％;产溞次数由空白对照组的11次分别减少至3次和7次;净生殖率与对照组相比分别下降了89％和81％,种群内禀增长率下降了76％和57％.低浓度的恩诺沙星、环丙沙星也会抑制大型溞种群的繁殖能力.结论 对大型溞来说,即使是在安全浓度范围内,长期暴露也会显著抑制大型溞的生存和繁殖能力,并且这种抑制作用随着抗生素浓度与暴露时间的增加而增强.

目的:为了摸清辽宁省大连市沙河口区的药用植物资源家底,掌握和了解沙河口区的野生药用植物资源种类,建立中药资源数据库,进一步为沙河口区的药用植物资源的保护和可持续发展提供参考建议.方法:根据全国第四次中药资源普查的技术规范,通过野外调查和层次模型评估方法,对沙河口地区药用植物资源进行普查和统计分析,基于价值链视角对沙河口区可开发药用植物资源进行评估.结果:本次累计调查研究药用植物资源总数492种,其中重点药材36种,特色药材9种.在19个标准层指标中,权重值排在前3位的为繁殖能力(0.234 5),道地性(0.260 6)和濒危等级(0.152 7).综合层次分析法可将药材资源分为3个等级,其中Ⅰ级包含药用植物6种,Ⅱ级包含药用植物9种,Ⅲ级包含药用植物5种.结论:辽宁省大连市沙河口区野外中药资源普查工作总体完成,沙河口区生态环境较为丰富,构建的药用植物资源评价模型科学合理,可优先选择桃、海带、青花椒、茵陈蒿、石莼和孔石莼等药用资源开发利用.

森林粗木质残体主要包括倒木、枯立木、大枯枝、树桩和粗根等,它们是绝大多数森林生态系统的结构性成分,在全球碳循环和生物多样性保育等方面发挥着不可替代的作用.特别是近些年,极端高温、干旱、热带气旋等极端气候事件正在加速树木死亡,改变森林粗木质残体形成的方式和分解过程,森林生态系统功能和稳定性也会受到深刻影响,生态学家对此也越来越重视.如今,生态学家通过野外观测和控制实验,围绕粗木质残体的分解特征、调控机制和分解过程中粗木质残体上的生物多样性开展了大量研究,促进了粗木质残体生态学的快速发展.该文首先汇总了最常见的用于森林粗木质残体分解过程的研究方法,并且描述了各研究方法适用的情景.其次,从形态、物理和化学性状方面探讨了粗木质残体的分解特征.然后,围绕着影响森林粗木质残体分解的控制因素,系统梳理和总结了已取得的研究结果.具体来说,粗木质残体分解主要受到基质质量、分解者和环境条件的调控,其中基质质量和分解者在样点尺度上影响着分解过程,基质质量对分解者群落有自下而上的调控作用,环境条件在区域或更大研究尺度上发挥主导作用.粗木质残体在分解的同时孕育了数量巨大、种类丰富的生物,主要类群包括苔藓类附生植物、细菌、真菌和无脊椎动物.无脊椎动物对森林粗木质残体的利用方式最为复杂,可能将其作为栖息地、掩蔽所、繁殖地、取食场所.附生植物的演替过程与分解时间正相关,但与腐烂程度联系不紧密,其他生物类群的演替则更多地受到基质质量的影响.由于以往的综述鲜有涉及不同结构组分(树皮和木质部)分解的研究进展,该文补充和探讨了树皮和木质部的分解特征和潜在的相互作用过程.由于粗木质残体分解缓慢的特点和研究方法的限制,目前许多机理的相关研究仍不够深入,该文围绕粗木质残体分解机制和生物多样性保育功能探讨了未来需要重点关注的研究内容及可能的研究方法.

红腹角雉Tragopan temminckii是西南山地森林生态系统中的受胁雉类,目前对该物种占域模式及其影响因子的季节性变化尚缺乏了解.本研究于2021年4月—2023年4月在四川蜂桶寨国家级自然保护区山地森林(海拔1 500～3 000 m)内分层抽样49个1 km×1 km的网格,共布设52台红外相机,累计监测29 943个相机日,红腹角雉独立探测647次.占域模型结果显示:繁殖季(4-8月)红腹角雉占域率为0.71、探测率为0.33,倾向于选择阴坡,占域率随距最近公路距离、坡度、乔木平均胸径、草本盖度增加而降低,随海拔和天敌相对多度指数增加而升高;非繁殖季(9月至次年3月)红腹角雉的占域率为0.57、探测率为0.32,占域率随坡度、距最近公路距离和家畜相对多度指数增加而降低,随海拔、乔木平均胸径和灌木均高增加而升高.占域模式影响因子的季节性差异,表明红腹角雉在不同生活史阶段的栖息地需求和面临的外部压力变化,建议保护区开展红腹角雉保护工作时考虑其资源需求和威胁来源的周期性变化.

四川山鹧鸪Arborophila rufipectus是我国特有的珍稀濒危雉科Phasianidae鸟类.以四川老君山国家级自然保护区和四川马鞍山自然保护区为研究区域,基于2020-2022年红外相机的监测数据,采用非参数核密度估计方法对两地四川山鹧鸪种群的日活动节律进行了比较研究.结果显示:老君山种群在繁殖季的日活动节律为多峰型,非繁殖季为双峰型;而马鞍山种群的日活动节律均为双峰型.但2个种群的活动模式差异未达到显著性水平.这表明,四川山鹧鸪的日活动节律兼具保守性和可塑性,丰富了该物种的基础生态学资料.

生存与繁殖对生物体维持和延续种群数量稳定至关重要.表皮碳氢化合物具有维持昆虫水分平衡和信息通讯的双重功能,目前对于昆虫在不同气候条件下如何权衡防脱水与保持化学信号可靠性的潜在冲突尚不清楚.本文以寄生于鸡嗉子榕(Ficus semicordata)雄花期果内的传粉榕小蜂窝榕小蜂(Ceratosolen gravelyi)为研究对象,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)解析雨季、雾凉季和干热季中雌、雄成虫表皮碳氢化合物的种类及含量,运用非度量多维尺度排序、相似性分析、置换多元方差分析和随机森林等方法分析了窝榕小蜂表皮碳氢化合物对不同季节变化的响应机制.结果表明:(1)窝榕小蜂表皮碳氢化合物由34种C7-C44的化合物组成,包括正链烷烃、甲基烷烃、烯烃和甲基烯烃;其中角鲨烯(squalene)、2-甲基二十八烷(2-Me-C28)、正三十四烷(n-C34)、正三十六烷(n-C36)和正四十四烷(n-C44)为主要成分(＞5％).(2)不同性别窝榕小蜂表皮碳氢化合物的组成及含量存在显著差异,正四十二烷(n-C42)、17-三十五烯(17-C35∶1)、1-二十九烯(C29∶1)、2-Me-C28和角鲨烯是造成两性差异的重要贡献量化合物.(3)雌、雄成虫表皮碳氢化合物均具有明显的季节变化:在干热季中,雌蜂正链烷烃(n-C34、n-C36和n-C44)的比例及碳氢化合物的总绝对含量增加,2-Me-C28和角鲨烯的比例降低;雄蜂甲基烯烃的比例增加,正链烷烃和甲基烷烃的比例降低,碳氢化合物总绝对含量无明显变化.本研究发现窝榕小蜂表皮碳氢化合物具有明显的性二型和强烈的季节可塑性,2-Me-C28和角鲨烯可作为雄蜂配偶识别时的候选性信息素;雌、雄成虫在适应高温和/或干燥的气候条件时存在差异化响应,表明窝榕小蜂两性表皮碳氢化合物在不同季节变化中采取不同的适应性策略.本研究揭示了榕小蜂应对不同气候环境的化学适应机制,为研究昆虫双重性状和理解生态适应与物种形成之间的功能联系奠定了化学基础.