中国新疆野苹果(Malus sieversii(Ldb.)Roem.)种群地理分布格局及其遗传关系研究

利用SSR(简单重复序列)标记技术,对新疆野苹果的5个主要地理居群(128份材料)进行了种内亲缘关系分析.结果表明:(1)5个居群中巩留居群遗传多样性最丰富;(2)群体的AMOVA分子方差分析得出野苹果居群遗传多样性有92％来自于居群内,8％来自于居群间,说明遗传多样性主要分布在居群内;(3)5个居群遗传距离与基因流呈...     

红椿居群遗传多样性的SSR分析（英文）

利用SSR(简单重复序列)标记研究红椿分布区天然居群的遗传多样性,为红椿种质资源的保护和开发提供理论依据。本文筛选7对SSR引物,分析了湖北等5省(区)24个居群的192份红椿种质的遗传多样性,利用Data Formater、Popgene、NTSYS、TFPGA等软件进行遗传数据转换、遗传参数估算、树状聚类图和遗传变异分析。结果显示:(1)7对引物共检测到17个等位基因(N_a),平均每个引物为2.2602个,其中引物S11和S422检测到的等位基因数最多,均为4个。Nei's遗传多样性指数均值(H)为0.4909,Shannon信息指数均值(I)为0.7321,多态信息含量(PIC)平均值为0.5182;平均期望杂合度(H_e)和观测杂合度(H_o)分别为0.1055和0.4956。居群Nei's遗传距离介于0.000–2.635之间,均值为0.548;居群遗传多样性平均水平(H=0.1044)低于物种水平(H=0.4909)。(2)居群遗传分化系数(F_(st))介于0.2374–0.9148,平均为0.7727;居群基因流(N_m)均值为0.0735,表示居群间遗传交流水平低,遗传变异主要来自居群内。(3)在遗传一致度为0.99时,24个居群UPGMA聚类为3大群组:贵州和广西居群聚为一组,湖南聚类为1组;湖北聚类为1组。Mantel检验结果显示居群间的遗传距离与地理距离间呈现显著相关性(r=0.6318,P=0.0090.05)。红椿居群遗传多样性处于偏低水平,地理隔离是红椿种源间产生遗传分化的重要的原因。进行红椿种质资源保护时,应侧重选育群体遗传多样性最高的居群(如P14);遗传多样性低的居群,应就地保护与迁地保护相结合,综合生态和用材目标,最大化保存和利用好红椿的多样性。     

新疆贝母(Fritillaria walujewii)的遗传多样性与遗传结构

新疆贝母具较高的药学利用价值,但现存量稀少,被列为新疆Ⅲ级保护植物。为了探明其天然居群的遗传多样性,本研究选取3个叶绿体基因片段对18个居群的235个个体进行测序。结果表明:新疆贝母总的遗传多样性较高;居群间发生了明显的遗传分化;遗传距离与地理距离呈显著的相关性;昭苏县及新源县的居群具有较高的遗传多样性。居群间的地理障碍及自身的有限传播距离可能导致了居群间的遗传分化。较高的遗传灭绝风险提示应该及时对新疆贝母的天然居群进行保护,尤其在遗传多样性较高的昭苏、新源地区。     

兰州百合(Lilium davidii var.willmottiae)遗传多样性和遗传结构北大核心CSCD

采用EST-SSR分子标记,对来自7个主要栽培区的兰州百合(Lilium davidii var.willmottiae)种质资源进行遗传多样性分析。结果显示:(1)兰州百合在物种水平上具有较高的遗传多样性,多态性位点百分率(PPB) 90.91%,Nei’s遗传多样性指数(H) 0.3256,Shannon’s遗传多样性信息指数(I) 0.4875;各栽培居群遗传多样性为西果园>榆中>魏岭>阿干>黄峪>金沟>永靖。(2)兰州百合栽培群体基因分化度Gst为0.2395,基因流(Nm)为1.5876,各栽培居群间遗传分化水平低,遗传差异主要存在于居群内。(3)兰州百合种质材料69个采样点的聚类结果显示,84.05%的材料都聚合到一个类群,这与STRUCTURE遗传结构分析的结果一致,说明兰州百合种质资源的遗传基础相对狭窄。兰州百合种质资源的遗传多样性主要由小部分种质的遗传变异引起,收集研究这些稀有特异种质,将为兰州百合育种改良及优异基因发掘提供重要参考。     

兰州百合(Lilium davidii var.willmottiae)遗传多样性和遗传结构

采用EST-SSR分子标记,对来自7个主要栽培区的兰州百合(Lilium davidii var.willmottiae)种质资源进行遗传多样性分析。结果显示:(1)兰州百合在物种水平上具有较高的遗传多样性,多态性位点百分率(PPB) 90.91%,Nei’s遗传多样性指数(H) 0.3256,Shannon’s遗传多样性信息指数(I) 0.4875;各栽培居群遗传多样性为西果园榆中魏岭阿干黄峪金沟永靖。(2)兰州百合栽培群体基因分化度Gst为0.2395,基因流(Nm)为1.5876,各栽培居群间遗传分化水平低,遗传差异主要存在于居群内。(3)兰州百合种质材料69个采样点的聚类结果显示,84.05%的材料都聚合到一个类群,这与STRUCTURE遗传结构分析的结果一致,说明兰州百合种质资源的遗传基础相对狭窄。兰州百合种质资源的遗传多样性主要由小部分种质的遗传变异引起,收集研究这些稀有特异种质,将为兰州百合育种改良及优异基因发掘提供重要参考。     

不同海拔区兰州百合(Lilium davidii.var.unicolor)栽培群体遗传多样性

为了研究不同海拔区兰州百合(Lilium davidii.var.unicolor)栽培群体的遗传多样性和遗传分化,应用ISSR技术,用8条ISSR引物对甘肃七道梁4个海拔区兰州百合栽培群体共175个个体进行扩增,共扩增出59条带,其中多态性条带为51条。结果显示:(1)兰州百合栽培群体在物种水平遗传多样性较高,物种水平上PPF=86.44%,h=0.2163,I=0.3413;(2)兰州百合栽培群体间遗传相似很高,4个栽培群体间的遗传一致度0.9860~0.9951;遗传分化系数均值Gst=0.113,栽培群体间变异占总变异的11.3%,群体内变异占总变异的88.7%,基于Gst的判定结果表明,各栽培群体遗传分化中等;(3)基于Gst值估算基因流Nm=3.9247,选择以及迁移是影响各栽培群体间Nm、群体遗传平衡、种群间遗传结构分化的主要因素。     

塔里木盆地水汽含量的计算与特征分析

利用1976-2009 年塔里木盆地的和田、库车、若羌、喀什和民丰5 个探空站的实测资料计算了逐月平均水汽含量,并建立了与地面水汽压的关系式;利用这种关系式计算了盆地及周边地区28 个站水汽含量,进行了EOF分解,得出了水汽分布形式;分析了地表水汽压随高度的变化;对在盆地腹地及周边地区进行的GPS观测资料进行了水汽含量的反演,并与探空计算值进行了对比。结果表明：盆地内水汽含量有两个高值区,主要分布在盆地西部和北部的边缘地带,中心水汽含量在13~14 mm,均位于塔里木河干流、叶尔羌河流域、阿克苏河支流周围的绿洲地区。塔克拉玛干沙漠腹地是水汽的低值区中心,水汽含量仅为7~8 mm,塔中是所有站中水汽量最少的,由中心向外逐渐增加,在环塔里木盆地的西部、北部绿洲区达到最高,然后由于海拔高度的影响又逐渐减小。塔里木盆地地基GPS反演水汽数据与探空计算值存在良好的线性关系。     

沙冬青(Ammopiptanthus)的遗传结构与保育

沙冬青（Ammopiptanthus）是蒙新砾质荒漠中唯一常绿阔叶灌木孑遗,且已陷入濒临灭绝的境地。沙冬青属内分类争论已久。利用分子手段对国内沙冬青居群进行了遗传结构分析,以对其保护提供准确的遗传学信息。核序列和叶绿体间隔数据均表明,沙冬青属包含两个明显不同的分支,分别分布于塔里木荒漠与阿拉善荒漠,我们据此建议恢复分布于新疆的沙冬青居群的物种地位,即新疆沙冬青（A.nunas）。沙冬青属属下两个种遗传多样性均比较低,可能由于先天遗传不足及破碎化小居群的遗传漂变与近交作用。新疆沙冬青无明显的遗传结构。蒙古沙冬青（A.mongolicus）在阿拉善荒漠北部与南部出现了明显的遗传分歧,这可能是由于南北部居群由不同的避难所扩张而来。也为沙冬青的保护提出了建议。     

黄河三角洲互花米草的遗传变异和扩散

互花米草(Spartina alternifora)自1990年被引种到黄河三角洲后,快速扩张,已经威胁了该地区潮间带的生态安全。研究黄河三角洲互花米草群体的遗传变异,拟从遗传进化角度了解其扩散机制,以期为防控和管理互花米草扩张提供科学依据。利用了13对微卫星分子标记,对黄河三角洲4个互花米草群体(群体1~群体4的位置分别在一千二、大汶流、五号桩、黄河口)中共160个个体进行了遗传多样性和遗传结构分析。研究结果表明,黄河三角洲互花米草具有较高的遗传多样性,每个位点平均观察等位基因数(Na)为(7.385±2.256),平均有效等位基因数(Ne)为(3.636±1.102),Nei’s基因多样性指数为(0.700±0.094),Shannon信息指数为(1.453±0.343),多态位点百分率为100%。群体1的Na、Ne、Nei’s基因多样性指数和Shannon信息指数都最小,而其它3个群体的遗传多样性水平相似。但是,4个群体间存在中等的遗传分化(群体分化率Fst=0.121),群体间总的基因流也处于中等水平(Nm=1.825)。群体1、群体2和群体3之间的遗传一致度最高,而群体4和其它3个群体间的遗传一致度都比较低。已知群体3是黄河三角洲唯一被引种的互花米草群体,是扩散的源头,根据4个群体的遗传结构,本研究推测互花米草先从群体3扩散到群体4,再从群体3扩散到群体1和群体2,扩散顺序与地理距离不相关,说明互花米草的种子通过海水传播可以实现跳跃式长距离扩散。因此,研制和施用环境友好型药物,使互花米草种子败育,可能是控制互花米草入侵的一种途径。     

塔里木盆地风蚀气候侵蚀力的计算与分析

利用塔里木盆地周边及腹地13个气象站1961～2007年的观测资料,选择联合国粮农组织给出的风蚀气候因子指数计算公式,计算了塔里木盆地风蚀气候因子指数值,以此阐述了风蚀气候侵蚀力的基本特征。结果表明,多年平均风蚀气候因子指数C值的分布范围为6.3～39.6,整个盆地的平均值为17.5;从空间分布来看,C值由盆地西部向东部呈增大趋势,最大值出现在盆地东南缘的若羌;风蚀气候因子指数具有显著的季节变化,春季最大,夏季次之,秋季再次之,冬季最小;近50 a来,风蚀气候因子指数总体上呈减小趋势,说明风蚀气候侵蚀力在降低;风蚀气候侵蚀力主要受风速的作用,与降水的关系不显著。     

中国科学院新疆生态与地理研究所研究表明过去50a可能过高地估计了塔里木盆地的升温趋势

<正>准确评估西北干旱区气温变化趋势,面临许多挑战。其中,干旱区的绿洲冷岛效应对观测气温的干扰是最主要的问题之一。以塔里木盆地为例,现有气象站点基本分布在绿洲区域。据统计,塔里木盆地的43个气象站点,仅有3个站点位于山区,1个站点位于沙漠腹地,而其余的39个站点都位于绿洲内部。显然,站点分布的空间局限性使观测数据很难代表整个区域。绿洲冷岛效应的存在,显著干扰了观测效果。针对上述问题,中国科学院新疆生态与地理研究所郝兴明博士等以塔里木盆地为典型研     

塔里木盆地浮尘时空分布及对环境影响的研究

根据塔里木盆地周边22个气象台站30a浮尘日数资料和塔克拉玛干沙漠腹地4个短期定位站实测浮尘日数资料,综合分析了盆地与沙漠浮尘的时空分布特征,结果表明:①塔里木盆地浮尘年平均日数在40d以上,塔克拉玛干沙漠浮尘年平均达80d以上,居中国各地之首,其中和田年平均浮尘日数达232d,1985年记录极值304d;②盆地浮尘集中于春夏季节出现,平均可占全年的72.6%;③80年代以来盆地除和田、喀什、轮台呈增多趋势外,普遍呈减少趋势。文中还探讨了盆地浮尘形成的原因,阐述了浮尘对盆地环境和人类的影响,并对浮尘灾害防御提出了建议措施。     

塔里木盆地年平均气温的分形特征研究

根据分形理论、相空间嵌入定理、Grassberger和Procaccia提出的计算分维数的方法,对塔里木盆地22个气象台站50年(1956-2005)的年平均气温时间序列数据进行分析,计算其分维数,进一步应用普通克立格法、采用变异函数的指数模型对分维数进行了空间插值.研究结果表明.(1)该区域年平均气温的分维数为2.22～2.64,它提供了该区域气候吸引子的自相似结构的基本信息,表明模拟该区域气候系统至少需要3个独立变量,(2)分形维数的空间分布与地形地理位置密切相关,在地形地势复杂的地方及有地表径流的地方分维数的值较高,譬如在盆地边缘砾石带、盆地边缘绿洲带、盆地东部的罗布泊湖盆区分形维数均较高,约为2.55～2.57,表明这些地方气候变化较为复杂,沙漠腹地分形维数较低,约为2.51～2.55,气候系统的复杂性相对较低.     

昌邑国家级海洋生态特别保护区植物物种多样性

2013年9月,对昌邑国家级海洋生态特别保护区进行了植被调查;运用地理信息系统和地理学数学方法,分析了研究区植物群落的物种组成、物种丰富度和物种多样性。结果表明,研究区草本植物种类多样,木本植物种类贫乏,柽柳(Tamarix chinensis)群落为该区唯一的灌木群落;研究区植物群落类型较单一,主要单优势种群落为柽柳群落和狗尾草(Setaria viridis)群落;研究区草本群落多样性丰富,Shannon-Wiener多样性指数为0.656 1,Simpson多样性指数为0.702 3,Pielou均匀度指数为0.315 5;植物物种多样性空间分布呈现一定规律:由沿海到内陆柽柳群落的盖度逐渐增大,草本植物物种丰富度指数逐渐增高,柽柳对草本植物的生长具有促进作用,对研究区植物物种多样性的提高效果明显。     

新疆地区沙漠形成与演化的古环境证据

通过回顾新疆沙漠形成演化过程的研究与进展,指出新疆构造地貌特征使塔里木和准噶尔两大盆地区域受行星系西风、海陆季风或地形山谷风等的焚风效应的影响,第四纪以来的气候环境格局总体表现为持续的干旱化过程并伴随次级规模的波动过程;盆地及其边缘风成沉积的形成,是对青藏高原隆升引起的全球气候环境变化尤其是亚洲内陆干旱化的响应。在塔克拉玛干沙漠的形成时代上,由于研究方法、对象和信息载体的不同,目前存在较多争议;来自沙漠边缘及腹地的古风成沉积及其年代学证据指示塔里木盆地边缘或腹地在第三纪时即已存在干旱性的气候和地表的风营力过程;但在沉积规模和连续性上,它们的存在是否代表大范围沙丘地乃至古塔克拉玛干沙漠的出现以及其后是否与现今规模的塔克拉玛干沙漠有继承关系,需要进一步的研究来解释。来自沙漠外围昆仑山北坡和天山北坡的风成黄土沉积表明现代规模的塔克拉玛干和古尔班通古特沙漠都是在中更新世以后形成的,并在末次冰期时经历了显著的气候变化,但不同区域有不同的干湿波动过程。     

基于GIS和生态位模型的西藏红豆杉遗传景观和物种分布格局（英文）

广泛分布于喜马拉雅山脉和我国华南地区的西藏红豆杉频临灭绝,揭示空间遗传结构和物种分布变化对于理解西藏红豆杉的进化过程及其物种保护尤为重要。基于西藏红豆杉48个种群的分子变异数据,利用反距离权重空间差值方法得到遗传多样性和遗传分化分布图,识别出6个遗传多样性和5个遗传分化高值区域,这些重点区域主要位于我国南方的几个山区,这些区域在未来应给予重点保护;基于Monmonier算法识别出4条地理隔离:东喜马拉雅山脉、横断山脉、云南高原和台湾海峡;利用生态位模型模拟三个历史时期的物种分布格局,从末次间冰期至末次冰盛期,物种经历一次向高原西部的面积扩张,这与典型的冰期物种退缩模式不同;末次冰盛期之后,物种面积逐渐缩小,呈现破碎化分布。因此,地理景观特征和第四纪气候波动对西藏红豆杉遗传结构和分布格局影响很大。     

柽柳属植物抗旱性能研究及其应用潜力评价

柽柳属植物普遍具抗旱性能,以沙生柽柳为最强。作者从生物生态学特性、水分生理状况及抗水分胁迫的生理机制3方面系统地探讨了柽柳属植物抗旱机制。柽柳叶、营养枝及根、茎的解剖结构均表明,柽柳已形成了一系列适应于干旱环境的旱性器官。柽柳抗旱性能越强,则水势越低,持水力越强。当缓慢水分胁迫时,柽柳体内有脯氨酸、可溶性糖、K⁺、Na⁺的主动积累,共同参与渗透调节。对柽柳抗旱性能的应用潜力进行了评价,指出柽柳是优良防风固沙树种,其柽柳包的"年轮"对揭示当时的生态环境及荒漠环境演变有一定的指示作用。仅分布于流沙地区的沙生柽柳可作为沙漠中的"水源标记"。柽柳具优良的抗逆基因,通过基因工程克隆柽柳抗逆基因并转移到作物和牧草中,必将在维护生态安全、改造生态环境的同时,获得显著的经济效益。     

山东泰山地区湖北海棠居群间变异的研究

在对山东泰山地区湖北海棠居群进行详细调查的基础上,依据花、果性状对该地区的4个湖北海棠居群间的形态变异进行了系统研究.结果表明,湖北海棠花、果性状在所选取的4个居群间出现了一定程度的分化,但这种分化是一个连续的变异过程,居群间的分化与居群生境的异质性有很大的关系;湖北海棠花、果的整体性状在4个居群间表现出一种海拔梯度变异,即随着分布海拔的升高,萼齿长、萼筒长、花柄长、果长、果径均有逐渐变小的趋势;并对泰山湖北海棠变种区别于模式变种的形态特征进行了补充描述.     

山东泰山地区湖北海棠居群间变异的研究

在对山东泰山地区湖北海棠居群进行详细调查的基础上,依据花、果性状对该地区的4个湖北海棠居群间的形态变异进行了系统研究.结果表明,湖北海棠花、果性状在所选取的4个居群间出现了一定程度的分化,但这种分化是一个连续的变异过程,居群间的分化与居群生境的异质性有很大的关系;湖北海棠花、果的整体性状在4个居群间表现出一种海拔梯度变异,即随着分布海拔的升高,萼齿长、萼筒长、花柄长、果长、果径均有逐渐变小的趋势;并对泰山湖北海棠变种区别于模式变种的形态特征进行了补充描述.     

塔干柽柳的叶绿素荧光对沙尘暴天气的响应

 塔干柽柳(Tamarix taklamakanensis)是塔里木沙漠公路防护林主要树种之一,其光合作用和生长受到近年来频发沙尘暴的影响,这直接影响到沙漠公路的安全,为了确定这一影响的程度,利用叶绿素荧光测定仪PAM-2100,于2009年7、8月间,在塔克拉玛干沙漠腹地测定了典型沙尘暴前后塔干柽柳的叶绿素荧光参数的日变化,并计算沙尘暴前后塔干柽柳对光合能量的吸收和耗散比例,以此确定其能量利用策略的变化。结果表明,8月沙漠腹地正常天气下,柽柳以3种形式:Y(Ⅱ),Y(NO)和Y(NPQ)吸收利用散失的能量比例为40%∶20%∶40%,沙尘暴次日3者的比例为65%∶15%∶20%,沙尘暴使得吸收能量的比例增加,提高了吸收利用的光能;利用NPQ机制主动耗散多余能量增加耗散能量的比例,防止光合机构损伤;基本的结构性散失能量的比例稍稍下降,但基本保持稳定。沙尘暴可能造成物理上的破坏,但没有影响其光合机构的健康。降低吸收能量比例、保持较高NPQ机制散失能量以及维持结构性散失能量比例的相对稳定,是塔干柽柳耗散多余光能的重要能量调控手段,是长期适应沙漠腹地环境的结果。