青藏高原景观多样性和生物遗传多样性

青藏高原独特的景观和生物资源遗传多样性是藏民族物质文明的载体和精神文明的传承者。本文综述了青藏高原的成因、生物资源遗传多样性和景观多样性。     

青藏高原生物多样性

生物多样性包含生态系统多样性、物种多样性、基因多样性和景观多样性。青藏高原是我国生物多样性极其丰富且保存相对完好的地域之一。本文从物种多样性和生态系统多样性两个层面对青藏高原这块神秘土地上的生物多样进行综述,以便为保护利用该地区的自然资源提供最基本的知识支撑。     

青藏高原生物多样性

生物多样性包含生态系统多样性、物种多样性、基因多样性和景观多样性。青藏高原是我国生物多样性极其丰富且保存相对完好的地域之一。本文从物种多样性和生态系统多样性两个层面对青藏高原这块神秘土地上的生物多样进行综述,以便为保护利用该地区的自然资源提供最基本的知识支撑。     

青藏高原老芒麦种质基于SRAP标记的遗传多样性研究

采用SRAP分子标记技术,对采自青藏高原的52份老芒麦材料进行遗传多样性分析,结果表明,1)用16对随机引物组合共扩增出318条清晰可辨的条带,其中多态性条带275条,占86.48%,材料间的遗传相似系数(GS)范围为0.506 4～0.958 6,平均值为0.792 1,物种水平上的Nei氏遗传多样性为0.227 0,这些结果说明供试老芒麦具有较为丰富的遗传多样性;2)对所有材料的聚类分析发现,在GS=0.80的水平上,供试材料可聚为5类,大部分来自相同或相似生态地理环境的材料聚为一类,表明供试材料的聚类和其生态地理环境间有一定的相关性;3)对5个老芒麦地理类群基于Shannon-Weaver指数的遗传分化估算发现,类群内遗传变异占总变异的65.29%;而类群间遗传变异占总变异的34.71%;4)对各生态地理类群基于Nei氏无偏估计的遗传一致度聚类分析表明,各生态地理类群间的遗传分化与其所处的生态地理环境具有一定的相关性。     

青藏高原喜马拉雅嵩草的遗传多样性研究

应用随机扩增多态DNA(RAPD)方法对青藏高原东部喜马拉雅嵩草的遗传多样性进行了研究,结果表明:在居群水平与物种水平上喜马拉雅嵩草都存在比较丰富的遗传多样性,多态位点百分率(PPB%)分别为70.23%和81.82%;Nei's基因多样度(h)分别为0.2446和0.2738;Shannon's信息指数(Ⅰ)分别为0.3662和0.4099.AMOVA数据表明,喜马拉雅嵩草的遗传变异主要分布在居群内,居群内变异占总变异的89.06%.遗传分化系数(Gst)也显示了相似的结果,为0.1066.综合各项指标表明,喜马拉雅嵩草符合风媒异交的繁育系统特征.     

野猪及其杂交群体的遗传多样性和遗传分化的研究

采用PCR-RFLP和PCR-SSCP技术,通过对IGFBP3、LEPTIN、Zp3、MC4R及H-FABP这5个结构基因遗传变异的检测,分析野猪、杜洛克、长白及野猪与杜洛克、野猪与长白的杂交后代5个猪群体的遗传多样性和遗传分化,结果表明:(1)5个群体的平均位点杂合度和多态信息含量结果基本一致,野猪与杜洛克的杂交后代、野猪与长白的杂交后代最高,杜洛克、长白次之,野猪最低;(2)野猪、杜洛克及野猪与杜洛克的杂交后代这3个群体间总变异的17.9%来自种群间,而剩余的82.1%来自种群内;野猪、长白及野猪与长白的杂交后代这3个群体间总变异的27.1%来自种群间,72.9%来自种群内,因此,野猪与杜洛克或长白及野猪与它们的杂交后代的遗传分化均处于中等以上(Fst>0.15);(3)群体间Reynolds′遗传距离显示,杜洛克与野猪的遗传距离比长白与野猪大,可以认为杜洛克与野猪杂交产生的杂种优势较大.     

景观生态学在生物多样性保护中的作用

生物多样性是人类生存的基础,而人类对自然的过渡利用导致生物多样性的丧失,保护生物多样性成为人类实现可持续发展中面临的首要任务也是艰巨的任务,生物多样性保护是从物种保护开始的,但一系列的经验表明,单一的物种保护不能够达到生物多样性保护的目的。我们必须进一步设法保护物种的生存环境—生态系统和景观,因此,景观生态学在生物多样性保护中正在发挥越来越重要的作用。     

青藏高原中华羊茅种质资源遗传多样性的EST-SSR分析

采用EST-SSR分子标记对来自四川、西藏、青海的24份中华羊茅(Festuca sinensis)进行了遗传多样性和亲缘关系的研究。研究结果表明,筛选的17条引物共检测到102个位点,多态性位点每条引物5~8个;平均多态性位点6个,平均多态性位点百分率(PPB)93%;遗传距离变幅范围0.188~0.675,平均值0.486,多态性信息含量指数PIC值在0.240~0.470变化,平均值为0.381,这揭示了供试的中华羊茅种质资源具有较为丰富的遗传多样性。聚类分析和主成分分析结果表明,供试材料间亲缘关系与其地理来源等相关性较低,其中I-2-23-7和I-14-1-1野生材料表现出了独特的遗传特性,与其他供试材料间均具有较远的亲缘关系。通过地理海拔的分析,发现分布于中度海拔(3 000-3500m)的中华羊茅种质具有最高的Nei’s基因多样性(0.304 3)和香农多样性(0.462 2),遗传变异较高。本研究结果为青藏高原中华羊茅种质资源的保护和利用提供了重要的参考。     

青藏高原东南缘老芒麦自然居群遗传多样性的SRAP和SSR分析

基于SRAP和SSR分子标记分析了青藏高原东南缘8个老芒麦自然居群遗传变异及群体遗传结构,获得下述结果:1)16对SRAP引物在90个单株中共扩增出384条可统计条带,其中多态性条带334条,占86.98%;16个SSR位点共检测出等位变异221个,平均每个位点13.8个,其中具有多态性的位点数192个,占86.88%。2)2种分子标记检测到老芒麦居群水平的基因多样性(H_e)分别为0.1092和0.1296,而物种水平的基因多样性达0.2434和0.3732。3)基于2种标记的Nei氏遗传分化指数G_st(0.5525和0.5158)表明老芒麦居群出现了较大程度的遗传分化,居群间的基因流非常有限,分别为0.4050和0.4694,老芒麦的遗传变异主要分布在居群间,居群内变异相对较小,Shannon多样性指数和分子方差变异(AMOVA)分析显示了相似的结果。4)基于聚类分析结果表明各居群间存在较为明显的地理分化,8个居群分化为采集地范围内的南、北和中部3个分支。通过对老芒麦遗传多样性和遗传结构的分析提出了对该物种遗传多样性的保护策略。     

生物多样性公约与家畜禽遗传资源保护

前言 　　全球生物资源是人类的宝贵财富，对于人类社会和经济的发展有着十分重要的意义和作用。但现代社会人类的活动对生物多样性造成较大威胁，加速了生物物种的灭绝。 　　这一严峻的现实引起世界有识之士的忧虑和关注。为了解决生物多样性的迅速丢失和不可持续利用问题，世界各国于80年代末期开始讨论有关生物多样性的公约，寄希望于借助政府的力量，保护生物多样性。 　　联合国环境规划署从1988年11月召开特设专家工作组会议开始，即着手拟定公约文本，随后进入政府间谈判。1992年5月内罗毕会议通过了《生物多样性公约》协议文本，并于1992年6月在巴西举行的联合国环境与发展大会上向全世界各国首脑开放签署。会议期间有包括中国在内的l57个国家签字，公约于1993年12月29日正式生效。     

青海高原牦牛遗传多样性研究

以中心产区简单随机抽样在青海省西宁市共抽取青海高原牦牛76头,用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）和水平淀粉凝胶电泳技术检测21个编码血液蛋白（酶）结构基因座及12个微卫星位点的多态性,并进行中性检验及连锁不平衡分析。结果表明：在所检测的21个血液蛋白基因座中,有6个存在多型,多态位点百分比为28．57％,12个微卫星位点全部为多态,共检测出63个等位基因;两层次标记所反映的群体内遗传变异水平均较低,21个血液蛋白基因座平均有效等位基因数、观察杂合度、期望杂合度和多态信息含量分别为1．118、0．0665、0．0729和0．0603,12个微卫星位点相应指标分别为2．9005、0．4138、0．5325和0．4903;除Alp外,其余5个血液蛋白多态基因座和12个微卫星位点均为中性基因。除Alp-CA、LDH1-ADH两对血液蛋白基因座和8对微卫星显著（P〈0．05）或极显著（P〈0．01）处于连锁不平衡状态外,其余13对血液蛋白基因座和58对微卫星均处于连锁平衡状态（P〉0．05）;另外,6个血液蛋白多态基因座、12个微卫星位点或是两者的合并数据从群体水平上均处于连锁平衡状态（P〉0．05）。     

青海高原牦牛遗传多样性研究

以中心产区简单随机抽样在青海省西宁市共抽取青海高原牦牛76头,用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和水平淀粉凝胶电泳技术检测21个编码血液蛋白(酶)结构基因座及12个微卫星位点的多态性,并进行中性检验及连锁不平衡分析.结果表明:在所检测的21个血液蛋白基因座中,有6个存在多型,多态位点百分比为28.57%,12个微卫星位点全部为多态,共检测出63个等位基因;两层次标记所反映的群体内遗传变异水平均较低,21个血液蛋白基因座平均有效等位基因数、观察杂合度、期望杂合度和多态信息含量分别为1.118、0.0665、0.0729和0.0603,12个微卫星位点相应指标分别为2.9005、0.4138、0.5325和0.4903;除Alp外,其余5个血液蛋白多态基因座和12个微卫星位点均为中性基因.除Alp-CA、LDH1-ADH两对血液蛋白基因座和8对微卫星显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)处于连锁不平衡状态外,其余13对血液蛋白基因座和58对微卫星均处于连锁平衡状态(P＞0.05);另外,6个血液蛋白多态基因座、12个微卫星位点或是两者的合并数据从群体水平上均处于连锁平衡状态(P＞0.05).     

青藏高原高寒湿地退化过程中土壤微生物群落功能多样性特征

为给高寒湿地的退化监测和恢复治理提供科学理论依据,本试验在三江源黄河源区选取退化高寒湿地,采用空间代替时间的方法,选取不同退化阶段并利用常规实验室分析法和Biolog-Eco微平板法研究其土壤微生物群落结构及功能的变化特征。结果表明,高寒湿地、沼泽化草甸和退化草甸样地微生物群系相似性更高。不同退化程度的土壤微生物活性从高到低排序依次为：沼泽化草甸 > 退化草甸 > 湿地 > 重度退化草甸 > 退化草原。整个退化过程土壤微生物对酯类碳源代谢能力均为最强,在退化早期土壤微生物对酸类碳源的利用率较低。土壤微生物平均颜色变化率（Average well color development,AWCD）主要受到土壤全氮含量、土壤有机碳含量、全氮/全磷、植物盖度、土壤含水量和地下生物量的影响。     

青藏高原高寒草地的退化及其恢复

述评了青藏高原高寒草地的退化及其恢复治理。青藏高原高寒草地是世界著名的放牧生态系统之一。严重的草地退化正在危及着高原的生态环境,三分之一的高原草地已经退化。“黑土滩”退化草地,作为高原上严重退化草地的一种特殊形式,已经从上世纪80年代的396．57×10^4公顷增加到90年代的703．19×10^4公顷。然而,迄今为止青藏高原高寒草地的退化趋势仍然没有改变。研究表明高寒草地的退化是一种连续的过程,遵循如下的次序：未退化草地一轻度退化草地一中度退化草地一重度退化草地。高寒草地退化的原因包括人为和自然因素的影响。人为因素包括季节性过度放牧、盲目开垦草地、采矿、道路建设、开矿采金等等。自然因素包括气候变暖变干、鼠虫害影响、风和水的侵蚀、草皮层冻融等等。需要强调的是在许多高原地区过度放牧总是草地退化的主要原因。面临着这个严峻的形势,许多科学家和当地政府从20世纪80年代起充分重视退化草地恢复,以达到保护天然牧场和生态环境的目的。基于恢复生态学的原理,针对退化草地的恢复,一些有效的实践及综合治理的对策已经在青藏高原得到发展。退化草地恢复的实践包括围栏封育、松耙、补播、施肥、草皮移植、啮齿类动物及杂草的控制、选择和筛选优良牧草、建植人工半人工草地、优化家畜结构等等。基于这些实践,退化草地的综合恢复,人工草地建植及持续利用在青藏高原高寒草地分布区应进一步加强。     

青藏高原高寒草地的退化及其恢复

述评了青藏高原高寒草地的退化及其恢复治理。青藏高原高寒草地是世界著名的放牧生态系统之一,严重的草地退化正在危及着高原的生态环境,三分之一的高原草地已经退化。"黑土滩"退化草地,作为高原上严重退化草地的一种特殊形式,已经从上世纪80年代的396.57×104公顷增加到90年代的703.19×104公顷。然而,迄今为止青藏高原高寒草地的退化趋势仍然没有改变。研究表明高寒草地的退化是一种连续的过程,遵循如下的次序:未退化草地-轻度退化草地-中度退化草地-重度退化草地。高寒草地退化的原因包括人为和自然因素的影响。人为因素包括季节性过度放牧、盲目开垦草地、采矿、道路建设、开矿采金等等。自然因素包括气候变暖变干、鼠虫害影响、风和水的侵蚀、草皮层冻融等等。需要强调的是在许多高原地区过度放牧总是草地退化的主要原因。面临着这个严峻的形势,许多科学家和当地政府从20世纪80年代起充分重视退化草地恢复,以达到保护天然牧场和生态环境的目的。基于恢复生态学的原理,针对退化草地的恢复,一些有效的实践及综合治理的对策已经在青藏高原得到发展。退化草地恢复的实践包括围栏封育、松耙、补播、施肥、草皮移植、啮齿类动物及杂草的控制、选择和筛选优良牧草、建植人工半人工草地、优化家畜结构等等。基于这些实践,退化草地的综合恢复,人工草地建植及持续利用在青藏高原高寒草地分布区应进一步加强。     

青藏高原高山嵩草草甸植物多样性和土壤养分对放牧的响应机制

以青藏高原高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸为对象,研究不同放牧强度对草甸群落植物多样性、土壤化学性状及土壤有效态微量元素的影响,旨在为高山嵩草草甸生态系统保护和恢复提供科学依据。结果表明:随着放牧牦牛强度的增加,高山嵩草草甸群落的盖度、群落物种数、物种多样性、地上生物量均显著降低,重度放牧与对照间差异显著(P<0.05),而适度放牧与对照间差异不显著;放牧对土壤化学性状的影响主要表现为,随着放牧强度增加,0~30 cm土层中有机质、速效氮、全磷和速效磷含量减少,而适度放牧全氮含量与对照间差异不显著。适度放牧下10~20 cm土层中全磷和速效磷含量显著增加,与对照和重度放牧相比差异显著(P<0.05)。不同放牧强度下土壤有效态微量元素Fe,Mn,Cu和Zn的含量差异显著(P<0.05)。不同放牧强度对高山嵩草草甸的土壤有效态微量元素含量影响不同,从高到低依次为Fe>Mn>Zn>Cu。因此,适度放牧是保护高山嵩草草甸植物多样性、维护土壤养分以及提高草地生产力的有效途径。     

590份皮燕麦种质资源穗部性状遗传多样性分析

本研究以590份皮燕麦(Avena sativa L.)种质资源为研究对象,利用主成分和聚类分析方法,评价其穗部表型性状的遗传变异水平,为青藏高原高寒区皮燕麦种质资源的筛选、利用和品种选育等提供理论依据。结果表明：质量性状遗传多样性指数以粒色最高(1.48),芒型最低(0.65);数量性状遗传多样性指数以花序长最大(2.06),小花数最小(1.71);变异系数空铃数(63.97%)最大,粒长最小(10.98%)。聚类分析将资源分为5大类群,其中第5类群可作种用型育种目标亲本,第3类群可作核心种质进一步筛选利用。主成分分析表明,第一主成分中主穗粒数和粒重、单株籽粒数和粒重载荷较高,第二主成分中小花数、小穗粒数和粒宽载荷较高,累计贡献率达50.59%。