我国生态系统研究的开拓者——记夏武平先生与海北站的建立与发展

正今年是中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站的创建者夏武平先生诞辰100周年。回想起海北站的建立与发展历程,感慨万千,写此短文以表达我对夏先生的深切怀念。高瞻远瞩,壮志满酬青藏高原面积约250万平方公里,分布着森林、高寒灌丛、高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠等各类生态系统,其中高寒灌丛和高寒草甸约占青藏高原的50%。这些不同类型的生态系统在高原气候的影响之下,极其脆弱,对全球变化的影响和反     

雌性根田鼠断奶后对亲本尿气味的记忆

为研究亲子分开后雌性根田鼠对亲本气味的记忆持续时间，分别在未分开（20日龄）、分开10 d（30日龄）、20 d（40日龄）、30 d（50日龄）、40 d（60日龄）时，以新鲜尿作气味源，在行为观察箱中记录雌性根田鼠对不同气味源的行为响应模式，结果表明：(1) 未分开时，雌鼠遭遇父本气味时自我修饰的频次极显著高于陌生雄鼠气味，在分开10 d时，雌鼠接近父本气味的频次显著多于接近陌生雄鼠气味的频次，其对前者反标记显著少于后者；(2)分开20 d后，雌鼠对父本和陌生雄鼠气味的行为响应无明显差异；(3) 未分窝时，雌性根田鼠幼仔对母本和陌生雌鼠气味的行为响应无差异；（4）分开10—40 d时，雌性根田鼠对母本和陌生雌鼠气味表现出不同的行为响应模式。以上结果表明，在亲子分开10 d时，雌鼠仍能识别父本和陌生雄鼠的气味；分开20 d后，雌鼠不再能够识别父本和陌生雄鼠的气味；在亲子分开40 d时，雌鼠仍能识别母本和陌生雌鼠的气味。因此，雌鼠对父本气味的嗅觉记忆时间可以持续到亲子分开10—20 d之间；而对母本气味的嗅觉记忆时间则可以持续到亲子分开40 d以上。     

模拟增温下门源草原毛虫幼虫生长发育特征

采用开顶式生长室(OTC)模拟增温的方法研究温度升高对门源草原毛虫幼虫发育历期、生长发育速率、体重及存活等的影响。研究发现:在增温0—1.26℃内,随着增温幅度变大,1龄幼虫越冬后开始活动期和蛹期提前,整个幼虫的发育历期缩短;增温可以提高门源草原毛虫幼虫的相对生长速度,使其发育高峰期提前到5月份;随着增温幅度变大,门源草原毛虫幼虫的体重有减轻的趋势;0—1.26℃的温度升高导致门源草原毛虫幼虫存活率增提高,但是增温过高(1.98℃)也会导致其存活率急剧下降。     

重组高原鼠兔瘦素原核表达载体的构建、蛋白表达及纯化

瘦素(leptin)由ob 基因编码,对调节能量代谢起着重要作用。本研究建立了高原鼠兔瘦素的原核表达系统,并对其进行了原核表达。研究中作者从高原鼠兔瘦素基因的cDNA 文库中,扩增编码高原鼠兔瘦素的核酸序列,并利用DNA 基因重组技术将其克隆到原核表达载体pET30a(+ )中,构建了高原鼠兔瘦素原核表达载体pET30a(+ )/ ppleptin。对目的片段进行测序确认后,将其转化到大肠杆菌BL21 中,并利用IPTG 诱导外源性目的蛋白表达。表达的包涵体蛋白经溶解及变性后上柱纯化。重组质粒经测序检测后,表明原核载体构建正确。同时,SDS - PAGE 凝胶电泳结果显示,重组菌在16KD 处有明显新增条带,纯化后的目的蛋白条带纯度较高。该结果为高原鼠兔瘦素的后续基础研究提供了基础资料。     

模拟增温效应对矮嵩草草甸影响的初步研究

通过采用国际冻原计划（ＩＴＥＸ）模拟增温效应对植被影响的方法。研究了矮蒿草（Ｋｏｂｒｅｓｉａ ｈｕｍｉｌｉｓ）草甸的物候、群落结构和直生物量对温度升高的响应,结果表明：温室内温、地表温度、土壤表层温度可分别提高１．４７℃、１．５４℃、１．００℃。组成植物群落的种群物候期可以提前和延迟,植物生长期延长,组成植物群落主要种群的高度,盖度,重要值均有提高,种群结构发生一定变化。地上生物量发生变化,其中禾     

局部环境增温对根田鼠冬季种群的影响

通过建立开顶式增温小室模拟全球变暖的实验, 对海北高寒草甸地区实验增温样地及其对照样地内根田鼠的冬季种群进行调查, 旨在研究局部增温对根田鼠冬季种群的可能影响。结果表明, 在冬季, 实验增温草甸样地和灌丛样地内根田鼠的种群密度均显著高于其对照( P < 0.05) ; 实验增温灌丛样地与对照间性比的差异不显著( P > 0.05) ; 增温样地和对照之间、不同植被类型的增温样地之间、对照样地之间, 根田鼠留存率、平均体重及年龄结构的差异均不显著( P > 0.05) ; 有从对照样地向增温样地单方向迁移的记录。总之, 局部环境增温导致实验样地内根田鼠的冬季种群密度明显上升, 而其性比、存活率、种群平均体重以及年龄结构无明显变化; 在冬季, 根田鼠有从对照样地向增温样地扩散或迁移的趋势。     

地下啮齿动物视觉系统的形态结构与机能进化

感觉系统的适应进化机制一直是动物行为学研究的焦点。生活在特殊环境中的动物,其感觉系统在进化过程中表现出的显著差异更是引人注目。由于适应地下黑暗生活环境,地下啮齿动物感觉系统在各个组织水平都表现出进化和退化镶嵌的形态特征,其视觉系统表现得最为突出：视觉器官退化,有关图象分析结构、由视觉诱导产生行为反应的脑区及视觉投射严重退化,有关感受光周期的“非成像” 视觉通路结构高度发达。本文综述了地下啮齿动物视觉系统的结构、功能、进化与发育等方面的研究进展,旨在阐明地下啮齿动物视觉系统的特点,有助于开展地下啮齿动物视觉系统适应进化机制的研究。     

青藏高原矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸CO2通量变化与环境因子的关系

利用涡度相关技术观测了青藏高原两个典型的生态系统即矮嵩草(K obresia hum ilis)草甸和金露梅(P oten-tilla f ruticosa)灌丛草甸的CO2通量,并就2003年8月份的数据,分析了生态系统通量变化与环境因子的关系.8月份是这两个生态系统的叶面积指数达到最高也是相对稳定的时期,在此期间矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸净碳吸收量分别达56.2和32.6 g C.m-2,日CO2吸收量最大值分别为12.7μm o l.m-2.-s 1和9.3μm o l.m-2.-s 1,排放量最大值分别为5.1μm o l.m-2.-s 1和5.7μm o l.m-2.-s 1.在相同光合有效光量子通量密度(PPFD)条件下,矮嵩草草甸CO2吸收速度大于金露梅灌丛草甸;在PPFD高于1 200μm o l.m-2.s-1的条件下,随气温增加,两生态系统的CO2吸收速度都下降,但矮嵩草草甸的下降速度(-0.086)比金露梅灌丛草甸(-0.016)快.土壤水分影响土壤呼吸,并且影响差异因植被类型不同而不同.生态系统日CO2吸收量随昼夜温差增加而增大;较大的昼夜温差导致较高的净CO2交换量;植物反射率与CO2通量之间存在负相关关系.     

高寒小嵩草草甸暖季草场主要植物种群的生态位

对高寒小嵩草草甸不同放牧强度下20种植物种群的优势度、生态位宽度及生态位重叠规律进行了研究。结果表明,经过2年的放牧实验,对照、轻度和中度放牧组的主要优势种均为小嵩草和垂穗披碱草,重度放牧组的主要优势种为鹅绒委陵菜和阿拉善马先蒿;由于小嵩草、矮嵩草和线叶嵩草具有耐牧和耐践踏等生物学特点,它们的生态位宽度很大（0．938,0．824,0．815）;垂穗披碱草由于其耐牧和耐旱性较差,生态位宽度相对较小（0．805）,且青海野青茅、异针茅、针茅、紫羊茅和双叉细柄茅等禾本科牧草的生态位宽度在放牧强度梯度上均较小（0．226,0．448,0．445,0．608,0．605）,说明放牧抑制了高大禾草层片的发育,为植株矮小的莎草科牧草的生长创造了条件;异针茅和针茅之间、甘肃马先蒿和阿拉善马先蒿之间生态位重叠较小（0．500,0．572）,这是种间对资源利用上分化的结果。分布于放牧演替系列2个极端的种群间生态位重叠较小,表明物种的分布是既间断又连续的。     

交叉抚育经历对根田鼠体重发育的影响

为检验交叉抚育经历对根田鼠体重发育的可能影响,监测了雌雄亲生和寄养幼仔的体重生长.结果发现: 在不同发育时期(2 ～ 70日龄),雄性亲生与寄养幼仔的体重没有差异; 除第18和20日龄外,其它时期(2 ～ 16,25 ～ 70日龄)雌性亲生与寄养幼仔的体重没有差异; 亲生和寄养幼仔在25日龄前两性体重差异不明显;25日龄后两性体重差异显著; 随着日龄的增加,根田鼠的体重日增长率呈现下降趋势.这些结果表明交叉抚育经历对雄性个体的发育没有影响,对雌性体重发育可能存在短暂影响,但持续时间不长(3 d ≤ T ＜ 9 d);根田鼠亲生和寄养幼仔体重生长的性别差异均在25日龄前后形成.