基于MaxEnt模型的阿勒泰金莲花潜在适生区预测

利用最大熵模型(MaxEnt)预测阿勒泰金莲花潜在适生区能够为新疆阿勒泰金莲花的科学规范种植提供有效的理论指导和依据.以12个实际分布数据及42个环境因子为依据,采用MaxEnt模型结合GIS(地理信息系统)空间分析技术预测阿勒泰金莲花潜在适生区,用聚类分析法划分适生区等级,使用百分比贡献率分析其主要环境因子及生态位参数.结果表明:(1)ROC(受试者工作特征)曲线评价显示MaxEnt模型预测阿勒泰金莲花潜在适生区的训练数据集和测试数据集的AUC(ROC下的面积)值分别为0.943和0.994,表明模拟效果优秀.(2)影响阿勒泰金莲花生长的主要环境因子百分比贡献率是日照时数(24.63％)、4月降水量(24.29％)、年平均最高气温(22.89％)和11月降水量(17.91％);阿勒泰金莲花适宜生长在日照时数≥2868 h、4月降水量≤21 mm、年平均最高气温≤9.1℃和11月降水量≤14.8 mm的环境中.(3)阿勒泰金莲花潜在适生区总面积为46042.45 km2,其中最适生区面积7536.71 km2,主要分布于阿勒泰市、布尔津县、富蕴县和哈巴河县的北部.阿勒泰金莲花潜在适生区呈北高南低的空间分布格局,降水、日照和气温是影响其分布的主要环境因子.     

胡枝子属植物固氮效率综合测试

通过田间根瘤调查结合~(15)N自然丰度值(δ~(15)N‰)及叶片(鲜叶、落叶)含氮量测试,分析了10种(品种)胡枝子属植物的固氮效率,综合固氮效率与落叶含氮量指标比较出各胡枝子种的绿地供肥能力,其中绿叶胡枝子(Lespedeza buergeri)、美丽胡枝子(L.formosa)、截叶胡枝子(L.cuneata,白花)与二色胡枝子(L.bicolor‘Yakushima')四个胡枝子品种生物固氮效率较高,具有较高的肥田效果,适合在上海绿地中大面积推广应用。     

胡枝子属2种植物叶片解剖学研究

[目的]研究胡枝子属2种植物叶片的解剖结构。[方法]运用电镜扫描和光学显微镜技术,对兴安胡枝子(Lespedeza daurica)和细叶胡枝子(L.juncea var.subsericea)叶片进行解剖学研究。[结果]2种植物叶片结构相似,均为背腹型叶,表皮细胞不规则,上表皮气孔分布较多,下表皮几乎无气孔分布。2种胡枝子叶肉栅栏薄壁组织均为2层,海绵组织中均有晶体存在。兴安胡枝子的气孔密度大于细叶胡枝子。2种植物的叶片组织紧密度、叶片组织疏松度、栅海比差异并不明显。[结论]该研究可为兴安胡枝子和细叶胡枝子抗旱能力的评价以及抗旱机理研究提供形态解剖学方面的依据。     

胡枝子对盐碱胁迫的生理响应

试验采用不同浓度的Na2 CO3、NaHCO3及盐碱混合(n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶1)溶液对胡枝子幼苗进行胁迫处理,比较分析盐碱胁迫对胡枝子幼苗的生长及其叶片质膜透性、游离脯氨酸及可溶性糖的影响,初步探讨胡枝子的抗盐碱能力.结果显示:在3种盐碱胁迫下,胡枝子叶片电导率、脯氨酸质量分数、可溶性糖质量分数均随胁迫强度的增加、时间的延长而增加.低、中浓度胁迫对植株造成的伤害相对较弱,高浓度胁迫下胡枝子表现出较严重的盐害症状,生理指标的分析结果与实际生长状态基本一致.到胁迫后期第55天时,Na2CO3浓度为150 mmol·L-1、NaHCO3浓度为150 mmol·L-1、Na2CO3和NaHCO3的混合溶液浓度为150 mmol·L-1处理下电导率分别达到对照的2.24、1.84、1.72倍,脯氨酸质量分数分别为对照的7.32、5.76、5.37倍,可溶性糖质量分数较对照分别增加了67.37％、56.65％、52.50％.脯氨酸、可溶性糖的增加都可以看作是植物适应盐渍环境及增加自身抗盐能力的表现,说明胡枝子对碳酸盐具有一定的适应能力.3种胁迫对胡枝子的伤害程度不同,Na2 CO3造成的伤害最大,NaHCO3次之,混合盐碱对胡枝子造成的伤害程度最弱.     

浙江胡枝子属植物的研究

本文报道了浙江产胡枝子属(Lespedeza Michx. )植物15种,1亚种,1变种,1变型,其中无翅大叶胡枝子(L. davidii Franch. var. exalata L. H. Lou)为新变种,白花胡枝子[L. formosa (Vog. ) Koehne f. albiflora (Rick. ) L. H.Lou]为改级新组合,4种1变型为浙江分布新记录。本文还对该属的某些形态概念和分类作了讨论,同时给出分种检索表、每一分类群的列举、地理分布和生态条件。     

八种胡枝子属植物种子萌发期抗旱性的比较

试验采用0、50、100、1502、00 g.L-15个质量浓度梯度的聚乙二醇(PEG-6000)为渗透介质,对胡枝子属的8个种的种子进行了渗透胁迫处理,结果表明:随着PEG浓度的增加,种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗重、根长以及苗高总体呈下降趋势,低浓度(501、00 g.L-1)处理与对照差异不显著(P<0.05)或略高于对照,高浓度(100、200 g.L-1)处理与对照差异显著(P<0.05).通过对发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗重、根长以及苗高7项指标综合分析表明:供试的8个种的种子萌发期抗旱性强弱依次为:‘截叶铁扫帚’>‘白指甲花’>‘多花胡枝子’>‘二色胡枝子’>‘尖叶铁扫帚’=‘达乌里胡枝子’>‘牛枝子’>‘美丽胡枝子’.     

森林害虫雅氏落叶松尺蠖在蒙古国的适生区分布预测

对雅氏落叶松尺蠖(Erannis jacobsoni Djak)在蒙古国的适生区分布进行预测,旨在为有效防控该虫扩散提供科学依据。利用Maxent生态位模型和GIS空间分析方法预测雅氏落叶松尺蠖在蒙古国的适生区并对其进行等级划分,然后用受试者工作特征曲线(ROC曲线)对预测结果进行精度评定,最后采用刀切法(Jackknife)分析环境变量对害虫适生的重要性。结果表明,雅氏落叶松尺蠖适生区面积达13 988 265.42hm2,主要分布在蒙古国北部10省(后杭爱、布尔干、前杭爱、库苏古尔、鄂尔浑、中央、乌兰巴托、色楞格、肯特和扎布汗)和东部1省(东方),其中极高适生区主要分布在布尔干、后杭爱和中央等,高适生区主要分布在布尔干、库苏古尔和中央等;中适生区主要分布在库苏古尔、肯特和色楞格等;低适生区主要分布在后杭爱、布尔干和肯特等。森林种类、最暖季度平均温度、年降水量、最热月份最高温度和最冷月份最低温度等环境变量对预测的贡献率达77.91%。可见,雅氏落叶松尺蠖在蒙古国的适生区分布广,一旦暴发后果不堪设想。蒙古国东部的害虫适生区分布,将威胁中国大兴安岭林区生态系统安全。森林种类、最暖季度平均温度、年降水量、最热月份最高温度及最冷月份最低温度是主要影响害虫适生的环境变量。     

利用最大熵(MaxEnt)模型对红豆杉潜在适生区的模拟

为了研究红豆杉(Taxus wallichiana var.chinensis(Pilger) Florin)的保护和繁殖,利用红豆杉存在记录与环境因素,利用最大熵(Maxent)模型,使用红豆杉分布数据,气象以及地形数据,分析影响红豆杉分布的主导环境要素,模拟红豆杉在我国的潜在适宜区,并结合我国自然保护区分布范围进行分析。研究结果表明：共提取了6个影响红豆杉潜在适生区的主导环境因素,分别为5月平均降水量、4月平均降水量、9月平均降水量、高程、坡度、3月平均降水量,红豆杉的潜在适生区是气候与地形的共同作用结果,春季降水量、高海拔与一定的坡度区间是影响红豆杉分布的主要因素;构建的最大熵模型的评价指标受试者工作特征曲线下面积(AUC)为0.933,表明该模型模拟结果精准,生成的红豆杉适生区结果可信;红豆杉的高适生区主要分布在鄂、陕、渝、湘、黔交界处以及闽、浙、赣交界处,高适生区多以高海拔山区为主;高适生区与中适生区分别有6.27%与4.82%的面积处于自然保护区范围内,可以针对部分高适生区的自然保护地对红豆杉进行就地保护与引种栽培,科学制定红豆杉的保护方案。     

3种胡枝子种子萌发研究

[目的]为找到促进种子萌发的适宜方法,提高播种效率.[方法]以来自美国的美丽胡枝子、短梗胡枝子和二色胡枝子的种子为材料,种子分为带果皮与不带果皮两种类型,分别用热水和浓硫酸进行处理,对种子的千粒质量、硬实率、种子发芽率、发芽势、发芽指数等进行分析.[结果]结果表明:3种胡枝子种子千粒质量以短梗胡枝子的最高,二色胡枝子的最低,美丽胡枝子居中.种子用浓硫酸处理10～30 min,或用95℃热水烫后浸泡1～3 d,均可显著降低3种胡枝子的种子硬实率,以浓硫酸处理30 min对硬实率的降低效果最好.在促进种子萌发方面,以浓硫酸处理20、30 min,95℃热水烫后浸泡1d、2d这4种处理方式比较好,可使种子萌发率提高9倍以上,种子发芽势和发芽指数提高10倍以上.3种胡枝子经过酸、热处理后,美丽胡枝子的种子萌发率最高,其次为二色胡枝子,短梗胡枝子种子发芽较差.[结论]经过95℃热水烫后浸泡1d,3种胡枝子均表现出不带果皮的种子比带果皮种子发芽效果好,不带果皮的种子发芽率是带果皮的1.7～2.1倍,播种2周时带果皮的种子胚根发育好于不带果皮的种子.     

气候变化背景下药用植物何首乌在中国适生区分布预测

【目的】预测中国境内药用植物何首乌[Fallopia multiflora(Thunb.)Harald]在气候变化背景下的适生区分布格局变迁及其相对稳定适生区。【方法】基于何首乌的138个分布数据以及当代(1995-2000年)和未来(21世纪20-80年代)的气候数据,同时考虑3种温室气体排放情景,用最大熵模型预测其地理分布。【结果】1何首乌的当代适生区主要分布于四川、重庆、陕西、广西、云南、湖北等地境内;2何首乌当代适生区总面积为205.38×104 km2,占中国国土面积的21.39%;3何首乌当代适生区面积53.86%的区域为相对稳定适生区,受气候变化影响相对较弱;4在气候变化背景下,何首乌总适生区及低度适生区面积将大幅减少,中度适生区面积将保持相对稳定,而高度适生区面积将大幅增加。【结论】未来气候变化对何首乌分布的负面影响主要体现在总适生区面积的缩减,预测何首乌相对稳定适生区的面积为110.61×104 km2,该地区可作为其规范化种植候选地,剩余受气候变化影响显著的区域可作为何首乌野生种质资源调查和收集的优先区域。