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摘要:根据1992年、2001年和2006年秋季在北部湾进行的底拖网调查数据,对该海域鱼类的种类组成、物种多样性、优势种及其数量的变动趋势进行分析。1992年共记录鱼类171种,隶属17目77科;2001年记录鱼类156种,隶属18目71科;2006年记录157种,隶属17目67科。3个年代记录的鱼类均以鲈形目的种类数最多,其中1992年为96种(占56.14%)、2001年90种(占57.69%)和2006年89种(占56.69%)。鱼类的Pielou均匀度指数(J')和Shannon-Wiener多样性指数(H')的变化趋势一致:以2001年最高,为0.72和3.64;其次为1992年,为0.64和3.27;2006年最低,分别为0.52和2.64。丰富度指数(D)呈逐年下降的趋势:为1992年的21.03,2001年的20.74和2006年的19.61。建立非线性回归模型对北部湾3个年代出现的6种共有优势种(发光鲷Acropoma japonicum、带鱼Trichiurus haumela、二长棘鲷Parargyrops edita、黄斑鲾Leiognathus bindus、竹荚鱼Trachurus japonicus和黄带绯鲤Upeneus sulphureus)的数量变化趋势进行分析。结果表明:北部湾鱼类中的经济价值较高的优势种逐渐被低值和小型的鱼类所替代,但繁殖力较强和寿命较短的鱼类变动较小。在6种共同优势种中,黄斑鲾和发光鲷的渔获率呈上升趋势;带鱼和黄带绯鲤的渔获率呈下降趋势;而二长棘鲷和竹荚鱼的渔获率基本保持不变。研究结果表明,北部湾鱼类的优势种更替明显,总体变化趋势是k选择种类(以红笛鲷和黑印真鲨等为代表)逐渐被r选择种类(发光鲷、鲾科和天竺鱼科等为代表)所替代,即寿命长、个体大和营养级高的鱼类数量减少,寿命短、个体小和营养级较低的种类增多。
摘要:生物多样性科学的研究重心之一是大尺度生物多样性空间分布规律及其形成机制。中国是世界上物种特丰富国家之一,了解我国物种多样性在空间上的变异情况,对于进一步认识大尺度上的生物多样性有重要意义。收集了全国205个自然保护区的鸟类和兽类物种分布信息,以G-F指数作为物种多样性的测度指标,利用地统计学方法分析了大陆鸟类和兽类物种多样性的空间变异特征。G-F指数是一种基于香农-威纳指数的信息测度,测度了研究地区环境分化程度和实际利用这种生态环境分化的生物类群多样性,是一种对共同起源,相似生境需求的物种类群多样性的标准化多样性测度。结果发现,在东部季风区、西北干旱区和青藏高寒区内我国大陆鸟类多样性变异大部分都是由随机因素所引起的。兽类多样性的分布,在东部季风区和西北干旱区内是由随机因素所产生的,而在青藏高寒区,兽类多样性的总变异中99.9%是由空间依赖性所引起的,主要表现在71492—1020000 m空间尺度上,其分布表现出了强空间相关性。据此,大尺度上的物种多样性空间分布具有特定的规律,在生物多样性的保护行动中应加以考虑。
摘要:昆虫的取食危害可导致植物释放的挥发物发生质和量的变化,天敌利用植物在受到植食性昆虫的危害后释放的挥发性物质来寻找寄主,这种植物挥发物在寄生蜂寻找寄主过程中扮演者重要的角色。粉蝶盘绒茧蜂(Cotesia glomerata)是菜粉蝶(pieris rapae)主要的内寄生蜂,是优良的蜂种,在生物防治上具有广阔的应用前景。分别以中国种群和荷兰种群的粉蝶盘绒茧蜂为研究对象,利用Y型嗅觉仪和触角电位(Electroantennogram,EAG)技术,比较了不同地理种群粉蝶盘绒茧蜂雌蜂的学习行为和触角电生理反应差异。旨在明确虫害植株释放的挥发物在两个地理种群中的作用。Y型嗅觉仪试验结果表明,雌蜂不同的学习经历会影响其对寄主植株的趋性行为。没有学习经历的中国种群雌蜂对虫害甘蓝挥发物较虫害紫甘蓝和虫害羽衣甘蓝挥发物表现出更强地趋性行为,无学习经历荷兰种群对虫害甘蓝挥发物同样表现出更强地趋性行为,中国种群3次间隔产卵和3次间隔气味学习使其对经历过的寄主植物挥发物趋性明显提高。荷兰种群3次间隔气味学习也会提高该蜂对经历寄主挥发物的趋性。EAG试验结果显示,两个地理种群雌蜂对所测定三类挥发物(体积比10-1)的反应强弱依次为:C6化合物〉脂肪族化合物〉萜类化合物;且在所测定的6种化合物剂量范围内,两个地理种群雌蜂均与trans-2--己醛和乙酸己酯(体积比10-4—10-1),壬醛、月桂烯和里那醇(体积比10-4—10-2)化合物的活性成正相关。结果表明,中国和荷兰种群雌蜂均表现出较为一致的学习能力和电生理反应。研究显示粉蝶盘绒茧蜂雌蜂可能利用甘蓝挥发物作为利它素而寻觅适宜的寄主,学习经历会明显提高该蜂对经历的寄主挥发物的趋性的行为。实验结果为菜粉蝶的生物防治提供理论基础。
摘要:在甘肃省永靖县境内通过野外设点观察、样线调查及室内饲养等方法研究了君主绢蝶的生物学特性及其生境需求,分析了其种群趋势及波动的原因,提出了保护措施。(1)君主绢蝶是中国特有种,在甘肃永靖县1年1代,以卵越冬,卵多产于寄主植物灰绿黄堇Corydalis adunca(也是中国特有种)附近的岩石壁上,翌年3月中旬卵孵化。幼虫4龄,平均历期为52d,3下旬至6月下旬都可见到幼虫。蛹期平均为47d。5月初始见其成虫,成虫飞翔迅速,7月中旬至8月中旬为成虫高峰期,至9月下旬仍可见成虫活动。卵期一般为8个月。(2)君主绢蝶在永靖县牙沟生境内是一个优势种群,成虫喜欢飞翔于有裸露岩石的沟谷,其幼虫则生存于阳光充足、气候干燥、有大量寄主植物的阳坡及半阳坡。君主绢蝶与其寄主植物灰绿黄堇的分布范围在中国相一致,二者之间有紧密的协同进化关系。(3)在永靖县和甘南合作市分布的君主绢蝶是两个亚种,在永靖县牙沟地区发生的是君主绢蝶兰州亚种Parnassiusimperator gigas Kotsch,在合作市发生的是君主绢蝶祁连亚种P.imperator regulus(Bryk et Eisner)。(4)极端的异常气候(强降温、霜冻、降雪)是影响君主绢蝶种群数量下降的主要因子,人类活动的干扰是另一个影响君主绢蝶生存的主要威胁。(5)保护措施建议:保护生境和减少人为干扰是两个最主要的促进绢蝶种群恢复的方法;强调对绢蝶种群进行长期监测,并开展生境丧失、气候变化等对绢蝶的影响研究。
摘要:将2007年2—5月、2008年3—5月、2010年1—3月我国鱿钓船在西南大西洋公海海域采集的阿根廷滑柔鱼样本,比较其不同年间的生物学特性。结果表明,渔获物雌雄比为1.14—1.50:1;3a雌性个体的胴长(体重)分别为188—346mm(110—856g)、200—364mm(145—950g)、124—276mm(72—425g),雄性个体的胴长(体重)为178—298mm(102—703g)、193—314mm(145—680g)、104—335mm(70—374g)。2010年渔获个体明显比2007和2008年小。各年间及雌、雄个体间的体重与胴长关系均存在差异(P〈0.001),渔获物中年间性成熟组成差异明显,此外各年3月份渔获个体也存在显著差异。雌、雄个体的胴长平均生长率分别为0.53—1.07 mm/d、0.47—0.68 mm/d,相对生长率分别为0.24—0.41%d-1、0.23—0.33%d-1;雌、雄个体的体重平均生长率在1.70—5.25 g/d、1.64—4.59 g/d,相对生长率分别为0.92—1.37%d-1、0.86—1.40%d-1。渔汛期间,胴长、体重与时间的关系均符合指数生长曲线,但生长指数年间差异明显。综合分析认为:2007年渔获物基本上为南巴塔哥尼亚种群;2008年以南巴塔哥尼亚种群为主,但也有少量较小个体的夏季产卵种群;2010年则以夏季产卵种群为主,并有少量的南巴塔哥尼亚种群。
摘要:调查了浙江省安吉县内具径流式低坝的城市溪流(6个样点)和参照溪流(3个样点)的底栖动物群落,目的是了解城市溪流底栖动物群落结构退化规律和径流式低坝(2—3 m)对城市溪流底栖动物群落组成与结构的影响。结果表明,参照样点的底质组成以大石块(35.92%)和卵石(33.66%)为主,城市溪流以砾石为主(57.97%)。城市溪流水温和电导率显著高于参照溪流,TN和TP高于参照溪流。底栖动物总分类单元数和EPT分类单元数显著低于参照溪流。城市溪流河道内水坝上下游之间的流速(P=0.273)和宽深比(P=3.92)无显著差异。坝下游水体中的TP高于坝上游,电导率、溶解氧、pH值和水温在坝上下游之间几乎一致。除BI指数坝下游高于坝上游外,坝上下游间底栖动物总分类单元数、EPT分类单元数以及多样性指数、优势度和均匀度指数没有显著差异。但坝下游的耐污类群比例显著高于坝上游,敏感类群比例则显著低于坝上游。与坝上游相比,坝下游捕食者比例上升和集食者比例下降。NMDS结果进一步表明,城市溪流内水坝的建设导致坝上下游底栖动物群落物种组成明显改变。
摘要:采用实验生态学方法室内模拟研究了不同浓度沉积再悬浮颗粒物对马氏珠母贝清滤率、摄食率、吸收率的影响。结果表明:(1)水体中总悬浮颗粒物对马氏珠母贝清滤率的影响极显著(P〈0.01)。总悬浮颗粒物由低浓度(12.6 mg/L)趋高浓度(500 mg/L)时,马氏珠母贝的清滤率呈现峰值变化规律。与总悬浮颗粒物浓度50 mg/L时的最大清滤率(1.12 L.个体-1.h-1)比较,悬浮颗粒物浓度为500 mg/L时,清滤率达最小值(0.17 L.个体-1.h-1)),其清滤率降幅达85%。这表明在高浓度悬浮颗粒物的水环境下,贝类受到环境胁迫,其生理和自身摄食机制受到限制,引起摄食减少和机体损伤。马氏珠母贝类的清滤率(CR)与总悬浮颗粒物浓度(TPM)之间的关系可表达为:CR=-0.701+1.627×TPM-0.463×TPM2+0.036×TPM3(R2=0.928)。(2)水体中总悬浮颗粒物对马氏珠母贝摄食率的影响极显著(P〈0.01)。马氏珠母贝的摄食率随着总悬浮颗粒物浓度的升高而增加,在50 mg/L时达最大值(38.28 mg/h),当总悬浮颗粒物浓度超过50 mg/L时,摄食率反而下降,在总悬浮颗粒物浓度为500 mg/L时,降为最小值(16.22 mg/h),摄食率降幅为58%。随着悬浮颗粒物浓度的增加,马氏珠母贝摄食率受到的影响小于清滤率受到的影响。马氏珠母贝类的摄食率(IR)与总悬浮颗粒物浓度(TPM)之间的关系可表达为:IR=-46.631+70.957×TPM-18.385×TPM2+1.367×TPM3(R2=0.907)。(3)水体中总悬浮颗粒物对马氏珠母贝吸收率影响极显著(P〈0.01)。总悬浮颗粒物由低浓度(12.6 mg/L)趋高浓度(500 mg/L)时,马氏珠母贝的吸收率呈逐渐下降趋势,在总悬浮颗粒物12.6 mg/L时,马氏珠母贝的吸收率最大(48.57%),而总悬浮颗粒物500 mg/L时,马氏珠母贝的吸收率最小(8.56%)。马氏珠母贝的吸收率(AE)与总悬浮颗粒物浓度(TPM)之间的关系可表达为�
摘要:2009年8月至9月期间在太平洋西部N1站和中部N2站进行现场营养盐加富培养实验。结果显示:N1站,浮游植物生物量对N或者P添加都有较强的响应,其中N+P+Si组和N+P组浮游植物长势迅速,叶绿素a从初始的0.03μg/L分别达到2.12μg/L和1.83μg/L,同时P先于N和Si之前被耗尽;说明N1站为N、P共同限制,P是首要限制因子。而N2站,浮游植物生物量仅对N、P共同添加有明显响应,N先于P和Si被浮游植物消耗殆尽。利用培养过程中营养盐比值变化推断,N1站浮游植物以低于Redfield ratio(16N∶1P)吸收N和P;而N2站浮游植物以高于Redfield ratio(16N∶1P)吸收N和P。这可能解释了太平洋西部的寡营养盐海域为潜在P限制,而在太平洋中部海域则为潜在N限制。
摘要:采用荧光标记的方法,在营养盐限制条件下,对6株赤潮甲藻对荧光标记的海洋细菌(FLB)、金藻(FLA)和两种粒径分别为0.5μm和2.0μm的荧光微球(FM0.5和FM2.0)4种摄食对象的摄食进行了比较研究。研究结果表明,除了东海原甲藻对4种摄食对象均没有摄食外,其它5株甲藻,微小亚历山大藻、链状亚历山大藻、塔玛亚历山大藻、海洋原甲藻和微小原甲藻均具有摄食能力,但对摄食对象的选择和摄食率有差异,多数摄食率是在4 h达到最大,白天的摄食能力强于夜间。研究说明了在营养盐限制环境中,有些具有兼性营养能力的甲藻对细菌和/或更小浮游植物的摄食能力可能对维持和促进其生长具有不可忽视的作用。
摘要:棕囊藻包含囊体和游离单细胞两种生活史阶段。囊体是棕囊藻藻华爆发时的优势形态,藻华衰退时囊体能够形成凝聚体,但是棕囊藻游离单细胞的凝聚体极少被发现。将球形棕囊藻单细胞和高密度的海洋弯曲甲藻共同培养,使球形棕囊藻的生长承受高摄食压力,通过观察摄食者和棕囊藻的生长、凝聚体的数量和形态,阐明单细胞凝聚体的形成以及与摄食压力的关系。当球形棕囊藻进入衰退期时,高摄食压力引发游离单细胞聚合形成凝聚体,无摄食压力情况下,单细胞不形成凝聚体。凝聚体由无鞭毛细胞组成,细胞排列紧密,近似球体。凝聚体形成伊始,凝聚体内部可见凝胶状物质将细胞互相粘结,并且粘附了纤维等物质。凝聚体的体积和粘附的细胞数量逐渐提高,细胞排列愈加紧密,凝聚体内部形态和结构不易分辨。凝聚体的形成有效保护了部分单细胞免受摄食压力的影响,减少了摄食死亡率。凝聚体的形成是球形棕囊藻面临高摄食压力时采取的主动的防御策略。球形棕囊藻能够频繁引发大规模藻华的原因可能在于其在生长的各个阶段中均具有优越的竞争策略。
摘要:通过将浒苔叶状体分为基部、中部和顶端3部分分别进行切段和切碎处理,在实验室条件下,用液体浅层培养的方法,系统地研究了其组织和细胞的生长和发育特性。显微观察的结果显示:切段培养条件下,基部和中部的藻段均可在其形态学下端形成假根,在形态学上端产生类似叶状体的突起。藻段的发育具极性,但其极性并不是绝对的,在1.0 mm的基部藻段两端都观察到了假根的形成。虽然顶端的藻段和组织块全都形成和释放了孢子,未见明显的营养生长,但是在培养早期,其下端仍然具有形成假根的能力。浒苔各部位藻段和组织块释放的和滞留于孢子囊内的孢子都可以立即萌发成苗。快速生长的中基部藻段形成了气囊,致使其漂浮于培养基上。有很多藻段和组织块形成和释放了生殖细胞,释放到外界以及滞留于孢子囊内的孢子均可立即附着萌发。数据分析表明:藻段的生长具有极性,不同部位相同长度的藻段生长率差异明显,基部藻段的生长率高于中部藻段,顶部藻段无明显的营养生长。藻段的生长与其原始长度和在藻体中所处的位置有密切关系;藻段和组织块的再生与藻体的完整性及其在藻体中所处的位置有关。
摘要:采用抑制性消减杂交(Suppression subtractive hybridization,SSH)技术构建了衰亡期的链状亚历山大藻(Alexandriumcatenella)特异表达的cDNA文库。共获得800个克隆,利用巢式引物进行PCR筛选,最终确定阳性克隆556个。利用斑点杂交技术对这些阳性克隆进行差异筛选,获得差异表达克隆160个。测序后得到片段125个,经过归类,获得21种序列,其中6种在NCBI中经Blast,获得功能基因与其匹配,这些功能基因分别是CHK1类似检测点蛋白(checkpoint-like protein)、核酸外切酶复合体、谷氧还蛋白、Na+/K+ATPase、叶绿体中的一个开放阅读框和pG1蛋白,其他blast无同源序列,可能为新基因。推测链状亚历山大藻的衰亡过程可能涉及到DNA损伤、mRNA降解过程、氧化还原状态的变化、离子动态平衡的变化以及叶绿体一些生理状况的变化等过程。
摘要:吸收特性和后向散射特性是水体重要的光学特性,同时也是建立生物光学模型的基本参数。利用2009年4月太湖春季实测数据,结合生物光学模型推导了太湖春季水体颗粒物后向散射系数,分析了太湖春季水体的吸收特性和后向散射特性,并利用经验正交分解方法对遥感反射率变化的影响因子进行了分析。结果表明:(1)非色素颗粒物是影响太湖春季水体吸收特性的主导因子,色素颗粒物和有色可溶性有机物(CDOM)对总吸收(不包含纯水)的贡献相对较小,且色素颗粒物在梅梁湾湖区的包裹效应明显大于其他湖区。(2)颗粒物后向散射系数与总悬浮物和无机悬浮物具有很强的相关性(相关系数均在0.88以上),与有机悬浮物的相关性相对较弱(相关系数均在0.73以下),且水体中多次散射对水面总辐亮度有较大的贡献,平均贡献率高达93.46%。(3)利用经验正交分解方法将遥感反射率变化光谱分解成3个正交因子,3个正交因子总共解释了约99%的遥感反射率变化信息,其中,第一正交因子解释了93%的变化信息,第二和第三正交因子分别解释了5%和1%的变化信息。通过对各正交因子与水体不同组分的吸收和后向散射系数进行相关性分析得出,颗粒物的后向散射对水面反射光谱的形成具有非常重要的影响,太湖春季水体遥感反射率的变化主要取决于无机颗粒物的吸收和后向散射,有机颗粒物对遥感反射率的变化影响较小。
摘要:揭示湖泊的富营养化发生机制、定量了解关键生源要素与藻类爆发的因果关联对有效改善湖泊水质和富营养化状况具有重要的科学与决策意义。以云南省程海为例,建立了基于神经网络的响应模型,对富营养化机理进行了研究,并从富营养化核心驱动因子识别、神经网络模型构建与架构分析以及叶绿素a(Chl a)与TN、TP浓度降低的响应模拟几个方面对面临的科学问题进行探索。模拟结果表明,神经网络模型必须在适当的架构下才能产生科学合理的结果;程海的富营养化机制由一个氮(N)、磷(P)共限制的营养盐-藻类动力结构主导,但在此主导结构下拥有氮型限制的次级结构。基于神经网络模型模拟,推导出一系列基于湖体水质控制的Chl a响应的非线性函数,为程海的富营养化控制提供了快速决策支持。
摘要:黑松(Pinus thunbergii)在特定的沙质海岸环境中形成了与之相适应的灌化树形。由蛀食胁迫诱发的黑松补偿性响应是其自我保护和适应不良环境的一种重要机制,目前尚缺乏相关研究。通过比较蛀食前后植株补偿性生长特征的变化来阐明补偿性响应的机理及其在灌化过程中的作用。结果表明:(1)蛀食胁迫后,当年和次年枝的数量明显增加,且对当年枝的影响大于翌年枝,可见这种补偿响应具有持续性,但强度有减弱的趋势。同样,叶构件的补偿响应也具有持续性但强度差别不显著。(2)当年枝和叶构件的补偿性生长与其在1年枝上的位置密切相关,蛀食后近顶端枝和叶长度分别为未蛀枝上同部位的1.75与1.43倍,而近底端补偿性生长不明显。(3)在密度效应的影响下,蛀食枝的芽死亡率上升5.4倍,营养芽产量上升1.55倍,而生殖芽产量差异不显著,因此蛀食胁迫诱发的补偿性响应更倾向于投资营养生长。(4)主枝遭蛀食胁迫停止生长后,分枝数增多,枝计盒维数增加25%。树冠计盒维数随枝条受害率的增加呈现"先增后减"的变化趋势。通过非线性回归分析表明,两者呈"后峰型"曲线函数关系。(5)枝和叶构件的总生物量在两条件下差异不显著,属等量补偿性生长。本研究认为:灌化黑松响应蛀食胁迫的补偿性生长机理可用顶端优势去除理论解释,且具有持续效应,这种枝构型改变方式将最终导致黑松灌化形态的形成;同时,补偿性响应还包括芽命运和计盒维数的变化。因此,可将芽命运和计盒维数作为反映植物补偿性生长的指标。
摘要:用泽陆蛙(Fejervarya limnocharis)蝌蚪和饰纹姬蛙(Microhyla ornata)蝌蚪做研究模型,检测热驯化(20、25、30℃)对选择体温(Tsel)、低温耐受性(CTMin)、高温耐受性(CTMax)和耐受温度范围(VTR)的影响。结果显示,2种蝌蚪的Tsel既不受驯化温度的影响,也不存在种间差异;泽陆蛙蝌蚪的CTMin显著小于饰纹姬蛙蝌蚪,而CTMax和VTR则显著大于饰纹姬蛙蝌蚪;CTMin和CTMax随驯化温度的升高而升高,VTR则随驯化温度的升高而减小。研究结果表明,热驯化显著影响2种蝌蚪的CTMin、CTMax和VTR,而对2种蝌蚪的体温调定点无显著影响;这些热生物学特征对两种蝌蚪有效适应环境温度变化、利用资源、减少种间竞争具有重要的生态学意义。
摘要:多样性的农业景观格局通常会导致主要作物害虫及其寄生蜂的种类、数量和动态规律等发生相应的变化。利用并设计了两种尺度的麦田农业景观格局,依据麦蚜种群发生特点,分为迁入、增长与高峰3个时期,论述了不同尺度下农业景观元素对麦蚜及寄生蜂系统的影响,通过逐步回归筛选了不同时期麦蚜及寄生蜂分布的关键景观元素,最后通过CANOCO软件模拟了麦蚜及寄生蜂的分布排序格局。结果表明不同景观因子对麦蚜及寄生蜂种群影响不同,迁入期两种尺度下裸地最有利于两种有翅蚜迁飞入田,塑料大棚对有翅蚜种群入田有抑制作用。增长期草地与林地生境对麦蚜种群增长率促进最大,塑料大棚同样抑制了麦蚜种群增长;但塑料大棚、草地与林地对蚜茧蜂的种群增长有促进作用,非麦类作物生境对蚜茧蜂种群增长抑制作用最大;草地与林地有利于重寄生蜂种群的增长;高峰期裸地比例大的农业景观下麦蚜的最大种群密度较高,草地与林地对蚜茧蜂与重寄生蜂的最大种群密度在某种程度上均有促进作用。两种尺度下的研究结果一致。不同物种的对不同景观元素反应与形态学及其生活史特征有关,且景观结构中特定的植物种类、非作物植物的密度和物候期都可能影响寄生蜂集团的多样性与功能。