青藏高原东南缘一直被认为是高原隆升造成物质逃逸的主要场所,很好地记录了反映高原隆升的沉积、构造和生物演化事件.剑川盆地是青藏高原东南缘的一个拉分盆地.作为剑川盆地最主要的沉积地层,双河组内仅有少量双壳类化石的报道,缺少详细的化石对比研究.本文系统描述双河组最新发现的双壳类共4属9种,分别为Unio,Acuticosta,Cuneopsis和Anodonta 4属,Acuticosta huoerguosica,Acuticosta sp.,Acuticosta subimmutata,Acuticosta cf.chinensis,Acuticosta cf.cuspidata,Acuticosta cf.semiretiaria,Unio cf.subparallelus,Cuneopsiscf.subcelti formis和Anodonta cf.subpiscinalis 9种,均属于古异齿目珠蚌科.其中Acuticosta和Cuneopsis为现代东亚的特征属,Acuticosta chinensis和Cuneopsis subceltiformis为长江以南的现生种,而Acuticosta chinensis以往只在新疆有过化石记录.结合双河组的侵入脉体的年龄和介形虫标准化石的研究确定双河组的时代为晚始新世,故本次研究不仅为相关双壳类的产出时代可以延伸至晚始新世提供了有力的证据和新材料,而且反映出剑川盆地双河组在晚始新世为亚热带的淡水三角洲前缘-前三角洲的沉积环境.

为研究滇西北高原树木径向生长与气候关系随海拔的变化规律,分别在玉龙雪山低、中、高海拔采集丽江云杉(Picea likiangensis)年轮样本,建立了不同海拔丽江云杉树轮宽度残差年表,将年轮指数与气候因子进行响应分析、冗余分析以及滑动响应分析.结果表明:玉龙雪山丽江云杉径向生长受气温和降水共同影响,但不同海拔径向生长响应模式存在差异.其中当年1-3月降水与不同海拔丽江云杉径向生长均呈显著正相关关系;当年生长季后期降水与中、低海拔树木生长呈显著负相关关系,与高海拔树木生长呈显著正相关关系;中、低海拔树木生长还受当年春季干旱胁迫;而当年7月气温升高促进高海拔丽江云杉生长.冗余分析与响应分析结果基本一致,说明冗余分析能够有效量化树轮宽度指数与气候因子的关系.滑动响应分析显示气温和降水在小时间尺度上的变化也会影响树木生长.结合不同海拔丽江云杉生长对气候因子的响应模式及未来气候预测,玉龙雪山高海拔丽江云杉生长将得到加强,而中、低海拔丽江云杉生长则表现出不确定性.

通过在青藏高原东南缘的岷江源区三处高山林草交错带采集陇蜀杜鹃当年生小枝,测量小枝的茎长、茎粗与茎生物量,沿海拔梯度自然分布的空间变化对比其当年生小枝的茎结构与生物量及其相互关系,接着比较了总叶质量和比叶面积的变化,最后通过典范对应分析(CCA)探究小枝茎叶性状与土壤因子的相关关系,有助于理解陇蜀杜鹃适应异质环境的生态适应对策.结果 表明:(1)除弓杠岭外,斗鸡台与卡卡山土壤因子在海拔间差异显著,相似海拔不同山地间土壤因子也存在显著差异.(2)除卡卡山高海拔比叶面积显著小于低海拔外,其他样地的小枝茎性状(茎长、茎粗、比茎长和茎生物量)和叶性状(总叶质量和比叶面积)在海拔间并无显著差异,相似海拔不同坡体间茎粗、茎生物量以及比茎长差异也未达到显著水平(P＞0.05),但弓杠岭(3963 m)的茎长显著大于卡卡山(3921 m) (P＜0.05).(3)小枝茎长、茎粗与茎生物量之间均为异速生长关系,且茎生物量累积速率大于茎长和茎粗增加的速率,且茎长的增加速率约为茎粗的2.8倍.(4)CCA排序结果表明,11个土壤环境因子中,碳含量、碳氮比、有机碳含量、总磷和容重对植物性状有显著的影响,但在海拔及不同山体间影响小枝茎叶性状的土壤因子不同.由此可知,较小的海拔梯度变化对小枝茎叶性状影响较小,土壤因子是导致小枝茎叶性状差异的重要原因之一.

大量研究揭示全球变暖已经对青藏高原东南缘树木生长产生显著影响,为了解气候变化对林线位置的四川特有树种四川红杉(Larix mastersiana)生长的影响,以黑水县达古冰川四川红杉为研究对象,利用树木年轮学的方法建立树木年轮宽度标准年表,探讨1977年升温突变前后四川红杉径向生长对气候因子的响应差异.结果显示,1977年后,该区域平均气温以0.304℃/10年速率呈现显著上升的趋势,而降水和相对湿度无显著变化趋势;四川红杉径向生长与生长季初期(6月)和末期(10月)及前一年秋季(10-11月)温度呈显著正相关,仅与当年1月的降水和相对湿度呈显著正相关;升温突变后,四川红杉年轮宽度指数与前一年9月和10月以及当年6月和10月平均温度和最低温度的关系由不相关变为显著正相关,而与当年3、5、10月相对湿度的关系由正相关转变为显著负相关;滑动分析结果表明四川红杉径向生长与前一年和当年10月温度仍然保持着相对稳定的显著正相关关系,未表现出"响应分异"现象,而与当年3、5、6、10月相对湿度的负相关关系随时间呈逐渐增强的趋势.因此,在未来气候变化背景下,温度升高将促进四川红杉径向生长,但相对湿度的增加将可能抑制其生长.

为揭示青藏高原东南缘不同针叶树种树木生长对气候因子的响应特征,用树木年轮学方法对川西道孚县高山针叶林优势树种鳞皮冷杉(Abies squamata)、川西云杉(Picea likiangensis var.rubescens)、方枝柏(Juniperus saltuaria)和红杉(Larix potaninii)进行树芯采样,建立4个树种树轮宽度年表,探讨不同树种生长与气候因子间的关系.结果表明:4种针叶树径向生长对气候因子的响应存在明显差异,上一年及当年多数月份的平均最低温度对鳞皮冷杉和红杉径向生长具有显著促进作用,对川西云杉和方枝柏径向生长影响较小;上一年10月至当年3月的相对湿度对川西云杉径向生长具有显著抑制作用,对其他3种树木生长的限制较弱;自1958年以来,鳞皮冷杉与生长季(6-8月)平均最低温度保持着较为稳定的显著正相关关系,红杉和川西云杉与生长季平均最低温度的关系表现为先下降后上升的趋势,而方枝柏对平均最低温度响应敏感性呈现出逐渐下降的趋势,暗示着在未来气候变化背景下温度升高可能会促进鳞皮冷杉、红杉和川西云杉树木生长,而对方枝柏生长的影响不大,这可能会进一步改变该地区森林结构和组成.

植物的花表型多样性是长期自然选择的结果,是植物对异质性环境的适应性响应.以青藏高原东缘的高山灌丛陇蜀杜鹃(Rhododendron przewalskii)为研究对象,分析花性状在不同坡向的变化特征及其相关关系,力求理解高寒异质生境下的植物适合度,加深对传粉生物学中生殖器官可塑性的认识.结果显示:(1)东坡的土壤温度及pH值均显著大于东北坡(P=0.02,P=0.001),其土壤容重显著小于东北坡(P＜0.001),而其他土壤养分特征在坡向间无显著性差异.(2)陇蜀杜鹃的花大小在不同坡向具有显著性差异,即东坡(花管直径:22.74±0.15 mm;花管长度:19.86±0.56 mm)＞东北坡(21.00±0.12 mm;18.31±0.34 mm);雌蕊长度在东坡显著大于其东北坡,但出管距离(柱头探出花管的距离)结果则相反;此外,柱头大小及形状在坡向间并无显著差异.花性状在个体间和坡向间变异均较大,其中柱头大小和出管距离变异系数在东坡和东北坡分别为最大,分别为29.13％、28.03％.(3)花管直径与花管长度、雌蕊长与花梗长、花柱长与雌蕊长和花梗长、子房与雌蕊长在两个坡向均为极显著正相关(东坡:P＜0.001,P＜0.001,P＜0.01,P＜0.001,P＜0.001;东北坡:P＜0.001,P＜0.001,P＜0.01,P＜0.001,P＜0.001);柱头大小与花柱长、雌蕊长、花梗长在东坡为极显著正相关(P＜0.01,P＜0.001,P＜0.01);柱头大小与子房长在东北坡显著正相关(P=0.01),与柱头形状显著负相关(P=0.02).(4)花管直径与花管长度在东坡为异速生长关系,东北坡为等速生长关系;两个坡向上出管距离增加的速率均大于花管长度增加速率.传粉生物学功能性状间的权衡分析表明,东坡偏好增加花管直径,而东北坡偏好增加出管距离以增加繁殖成效.可见,不同坡向的陇蜀杜鹃种内花部性状的高变异性,有利于其在高寒生境中展示出较高的繁衍机会,性状权衡对坡向差异偏好响应有利于陇蜀杜鹃适应高山异质环境.

亚高山暗针叶林是川西米亚罗林区的主要植被类型.为了更好地了解位于青藏高原东南缘的亚高山暗针叶林的物种组成和群落结构,依据美国热带森林研究中心(CTFS)和中国森林生物多样性监测网络(CForBio)的建设标准,于2016-2019年在四川省米亚罗省级自然保护区的亚高山暗针叶林建立了一个面积为9.6 hm2(400 m×240 m)的动态样地.本文基于2019年9月完成的动态样地内胸径(DBH)≥1 cm的木本植物调查数据,分析了亚高山暗针叶林的区系类型、物种组成、群落结构和径级分布.结果 表明:动态样地内DBH≥1 cm的木本植物存活个体共有50055株,其中独立个体24183个,分枝或萌株25872个,隶属于14科20属32种.温带区系成分的科和属分别占总科数和总属数的64.28％和85.00％,温带区系特征明显.高山柏(Juniperus squamata)、云杉(Picea asperata)、松潘小檗(Berberis dictyoneura)和滇川醉鱼草(Buddleja forrestii为稀有种,占总物种数目的 12.50％.共有10个物种的重要值＞2,其重要值之和为90.54.排名前4位的岷江冷杉(Abies fargesii var.faxoniana)、糙皮桦(Betula utilis)、密枝圆柏(Juniperus convallium)和紫花茶蔗子(Ribes luridum)的重要值分别为30.55、15.74、9.95和8.80.动态样地面积小于1.6 hm2时,物种数目随动态面积的增加而急剧增加;当动态样地面积达到6.76 hm2时,32个物种全部出现.动态样地内所有存活个体的平均胸径为5.29 cm,整体径级分布呈倒"J"型,DBH＜2.5 cm存活个体数量占总个体数量的59.63％.

地处青藏高原东南缘的滇西北香格里拉,其植被NPP的时空格局变化,对于深入了解青藏高原区域植被对气候变化的响应具有重要的科学意义.基于地面气象数据和MODIS-NDVI等遥感数据,运用改进的CASA模型,估算了1996-2015年香格里拉区域不同植被类型NPP,分析探讨了区域植被NPP的演变特征及其对气候变化的响应规律.研究显示:1)1995-2015年间,香格里拉区域6-8月平均气温总体呈上升趋势,增速为0.037℃/a;6-8月总降水量为373.1 mm,呈微弱下降趋势;20年间辐射量基本维持波动稳定状态;2)1996-2015年,香格里拉区域6-8月最大月植被NPP平均值为176.9 gC/m2,不同植被类型的变化范围为128.9-286.9 gC/m2;空间格局上,表现为"从西北、东南及金沙江沿岸向中部递减"的特征;3)香格里拉区域植被NPP显著地受到气温变化的调控(P＜0.05),20年间随着气温的持续升高,区域NPP总体呈增加趋势;4)区域植被NPP未表现出受降水变化的显著影响(P＞0.05),水分条件对区域植被NPP未形成限制性的影响作用.区域内植被NPP在2005年前后的变化特征,一定程度上也表明了人类活动干扰及生态保护修复等政策措施的影响.

[目的]对青藏高原东缘和东南缘及邻近地区东方蜜蜂Apis cerana样本进行群体遗传多样性与适应性进化研究,为进一步解析青藏高原东方蜜蜂的遗传资源多样性、种群扩散规律以及适应高原生境的分子进化机制提供参考.[方法]对青藏高原东缘和东南缘及邻近地区77群东方蜜蜂样本进行全基因组重测序;运用群体遗传学方法,基于群体结构、主成分分析、系统进化树、遗传分化指数、线粒体基因组单倍型以及选择信号分析对东方蜜蜂这77群及GenBank数据库下载的90群的全基因组重测序原始数据进行分析.[结果]这167群东方蜜蜂区分出来自川西高原、藏南高原、滇北高原和川北高原的4个高原型群,分属于两个进化支,平均遗传分化指数(Fst=0.1178)高于非高原型群的(Fst=0.0411).基于种群间最小遗传距离分析,东南缘的藏南高原群、滇北高原群与滇南群具有更近的遗传关系;东缘的川西高原群、川北高原群分别与川西山地和秦巴群具有更近的遗传关系.结合线粒体基因组单倍型分析,初步推断出青藏高原东缘及东南缘高原型群体祖先单倍型及来源.选择性分析鉴定到了潜在的参与脂肪酸代谢、光转导、温度适应、卵巢发育等信号通路相关的潜在受选基因.在藏南高原和滇北高原群体中发现两个共同受选择基因ISL-1和FOXO,主要参与胰岛素分泌以应对细胞压力,暗示它们在东方蜜蜂适应青藏高原东南缘生境中发挥着重要作用.[结论]青藏高原东方蜜蜂遗传多样性丰富,东南缘的藏南高原和滇北高原群体以及东缘的川西高原和川北高原群体在遗传分化上明显区分,这4个高原群是由邻近地区非高原群扩散后的地理隔离形成了种群分化;初步筛选获得东方蜜蜂高原环境适应性潜在基因.本研究为进一步探析青藏高原东方蜜蜂适应高原生境下的分子进化机制奠定了基础.

云南地处青藏高原东南缘,生物多样性丰富,季风气候特征明显.新生代剧烈的构造活动形成了众多山间盆地,其间保存了大量精美的植物化石,是探讨新生代以来植被、植物多样性和地球环境演变的理想地区.但是长期以来,由于地层年代学证据的缺乏,这些新生代沉积盆地的地质年代还存在很大争议.本研究通过对滇东南地区富宁县普阳盆地的含煤地层开展深入的孢粉学研究,探讨盆地含煤地层年代及其古气候演化过程.剖面下部煤层孢粉组合以杉粉属(Taxodiaceaepollenites)为主,指示以杉科为主的湿润沼泽森林,冬春季相对湿润;剖面上部孢粉组合指示以常绿栎类为主的亚热带常绿-落叶阔叶混交林,生长山核桃粉属(Caryapollenites)、冬青粉属(Ilexpollenites)、胡桃粉属(Juglanspollenites)、枫香粉属(Liquidambarpollenites)等亚热带常见树种,气候温暖湿润,季节分明.结合新发现的哺乳动物化石证据和周边地区不同地质时代的孢粉组合,普阳盆地含煤地层的沉积时代应为晚始新世;同时,孢粉组合也表明滇东南地区植被现代化面貌至少在晚始新世就已经开始出现.