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滇西北湖滨带植物水葱的功能适应性

东北林业大学学报 2023年第1期51卷 45-53,60页

作者：余洪艳孙梅陈弘毅刘振亚杨航美高原湿地保护修复与生态服务重点实验室(西南林业大学) 昆明650224

以滇西北高原纳帕海、拉市海和泸沽湖湖滨带共有的湿地植物水葱(Scirpus validus)为研究对象,通过测定其光合生理、形态结构、比叶质量以及元素质量分数等功能性状,并记录研究地点的海拔高度,收集年平均温度和年平均降水量,认识水葱功... 详细信息

以滇西北高原纳帕海、拉市海和泸沽湖湖滨带共有的湿地植物水葱(Scirpus validus)为研究对象,通过测定其光合生理、形态结构、比叶质量以及元素质量分数等功能性状,并记录研究地点的海拔高度,收集年平均温度和年平均降水量,认识水葱功能性状在3个研究地点间的差异,探讨这些功能性状间的联系以及性状对研究地点温度和降水量的适应策略。结果表明:(1)高海拔研究点的水葱具有较高的净光合速率、较粗的茎,较大的筛管面积和通气孔面积以及较厚的表皮,但具有较低的叶脉密度、蒸腾速率及叶氮质量分数,表明水葱在较高海拔地点具有较高的水分和养分利用效率。(2)净光合速率、表皮厚度及通气孔面积与年平均温度和年平均降水量间均存在显著负相关,茎粗与年平均降水量间也存在显著负相关;而气孔导度、蒸腾速率、叶脉密度及叶氮质量分数与年平均温度和年平均降水量间均存在显著正相关。(3)水葱功能性状间存在联系。其中,净光合速率与气孔导度、株高以及叶脉密度间呈显著负相关,但与表皮厚度及通气孔面积间呈显著正相关。株高与导管面积及叶碳质量分数间存在显著正相关;茎粗与气孔密度、导管和筛管面积以及通气孔面积呈显著正相关,而与叶脉密度和叶氮质量分数呈显著负相关。气孔密度与导管和筛管面积以及通气孔面积与筛管面积和表皮厚度间均存在显著正相关;而叶脉密度与筛管面积、表皮厚度、通气孔面积间均存在显著负相关。此外,叶氮质量分数与导管面积、筛管面积、通气孔面积以及比叶质量间均存在显著负相关,而叶磷质量分数与气孔密度、导管面积、筛管面积间均存在显著正相关。

关键词：高原湿地植物功能性状适应策略海拔气候因子

牦牛排泄物输入对滇西北高寒泥炭沼泽湿地土壤氮转化的影响

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生态学杂志 2023年第3期42卷 584-590页

作者：范峰华王雪张昆郑荣波郭雪莲云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 西南林业大学昆明650224 国家高原湿地研究中心昆明650224

牦牛放牧对滇西北高寒湿地土壤环境产生严重影响,改变土壤氮的迁移转化过程,影响湿地生态系统初级生产。然而,关于牦牛排泄物输入对滇西北高寒泥炭沼泽湿地土壤氮转化过程的影响尚不清楚。本研究以滇西北高原典型泥炭沼泽湿地为对象,采... 详细信息

牦牛放牧对滇西北高寒湿地土壤环境产生严重影响,改变土壤氮的迁移转化过程,影响湿地生态系统初级生产。然而,关于牦牛排泄物输入对滇西北高寒泥炭沼泽湿地土壤氮转化过程的影响尚不清楚。本研究以滇西北高原典型泥炭沼泽湿地为对象,采用原位土芯室内控制实验方法,研究牦牛排泄物输入对泥炭沼泽湿地土壤氮转化的影响。结果表明,粪便和尿液输入初期促进土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)积累,但整个培养期则表现为消耗NH_(4)^(+)-N,积累硝态氮(NO_(3)^(-)-N),表明该过程以硝化作用为主。粪便和尿液输入提高土壤脲酶活性(P湿地土壤理化性质和酶活性,改变土壤反硝化过程。

关键词：排泄物输入泥炭沼泽湿地矿化作用硝化作用反硝化作用

围栏禁牧对滇西北高寒湿地土壤活性有机碳的影响

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生态学报 2023年第4期43卷 1506-1514页

作者：刘爽范峰华张昆郑荣波郭雪莲云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 国家高原湿地研究中心昆明650224 西南林业大学昆明650224

过度放牧导致滇西北高寒湿地碳汇功能逐渐丧失,围栏禁牧作为一种有效的湿地恢复方式,其对滇西北高寒湿地土壤碳库的影响尚缺乏研究。为探明围栏禁牧对滇西北高寒湿地土壤活性有机碳的影响,以纳帕海湿地不同禁牧年限(未禁牧、禁牧3年、禁... 详细信息

过度放牧导致滇西北高寒湿地碳汇功能逐渐丧失,围栏禁牧作为一种有效的湿地恢复方式,其对滇西北高寒湿地土壤碳库的影响尚缺乏研究。为探明围栏禁牧对滇西北高寒湿地土壤活性有机碳的影响,以纳帕海湿地不同禁牧年限(未禁牧、禁牧3年、禁牧8年、禁牧10年)的草甸和沼泽化草甸作为研究对象,对比分析不同禁牧年限草甸和沼泽化草甸土壤总有机碳(TOC)、颗粒有机碳(POC)、溶解性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)和微生物生物量碳(MBC)含量特征。研究结果表明,随着禁牧年限的增加(湿地土壤质量和固碳能力的恢复,且随着禁牧年限的增加,恢复效果越明显。相同恢复年限,纳帕海沼泽化草甸土壤恢复效果比草甸土壤显著。研究可以为放牧湿地恢复研究提供理论基础。

关键词：湿地恢复禁牧年限活性有机碳

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滇池食蚊鱼胚胎发育特点及与母体的营养联系

中国水产科学 2023年第7期30卷 831-840页

作者：任司琪陈国柱西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室西南林业大学云南省滇池湿地生态系统国家定位观测研究站西南林业大学国家高原湿地研究中心/湿地学院

卵胎生是鱼类为适应特定环境进化出的一种生殖策略。食蚊鱼(Gambusia affinis)是典型的卵胎生鱼类,厘清其卵胎生特征是否在入侵云贵高原过程中发生适应性演化的问题,有助于深入了解其种群快速扩散机制。本研究用常规解剖观察法、称重法... 详细信息

卵胎生是鱼类为适应特定环境进化出的一种生殖策略。食蚊鱼(Gambusia affinis)是典型的卵胎生鱼类,厘清其卵胎生特征是否在入侵云贵高原过程中发生适应性演化的问题,有助于深入了解其种群快速扩散机制。本研究用常规解剖观察法、称重法,针对滇池种群胚胎发育特点、干湿重变化及与母体营养联系问题开展研究。结果显示,滇池食蚊鱼胚胎发育过程依赖于卵黄营养供给,在产出前,卵黄仅微量残余,身体发育完善,基本保持了物种固有的卵胎生特点。胚胎湿重在胚胎发育过程中显著增加,但同时干重损失也十分明显(30.4%),营养指数(MI)为0.70,提示母体对胚胎没有受精后的特定营养供给,支持食蚊鱼是严格意义上的卵磷脂营养型(卵胎生)鱼类观点。其胚胎(仔鱼)出现小型化趋势,胚胎湿重、干重及初生体长等关键生态适应性性状明显低于已研究的其他低地种群,表现出对高原环境的适应性响应。这种响应是否有助于其向更高海拔的高原环境扩散值得进一步深入研究。

关键词：食蚊鱼卵胎生胚胎发育营养联系

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云南纳帕海湿地越冬斑头雁活动区

动物学杂志 2022年第4期57卷 554-563页

作者：孟子文肖琳娜雷宇王磊刘强西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 西南林业大学湿地学院昆明650224

活动区范围反映了动物在个体水平上的空间需求,开展相关研究对物种保护以及理解动物与环境之间的关系具有重要意义。于2017、2018和2019年共3个越冬季,在云南纳帕海湿地对7只斑头雁(Anser indicus)进行了卫星遥测,运用动态布朗桥模型构... 详细信息

活动区范围反映了动物在个体水平上的空间需求,开展相关研究对物种保护以及理解动物与环境之间的关系具有重要意义。于2017、2018和2019年共3个越冬季,在云南纳帕海湿地对7只斑头雁(Anser indicus)进行了卫星遥测,运用动态布朗桥模型构建了斑头雁越冬期活动区,并结合遥感技术分析了水域面积变化对斑头雁活动区的影响。结果表明:所跟踪斑头雁的总活动区域中有54.7%位于保护区范围内,其余活动区域则分布于保护区外围的草地或沼泽中;斑头雁越冬期的平均活动区面积和核心活动区面积分别为(5.98±0.63)km^(2)和(0.55±0.12)km^(2)(n=8,2017年越冬季1只个体数据、2018年越冬季6只个体数据和2019年越冬季1只个体数据),核心活动区面积仅占活动区面积的9.2%;最大活动区面积为8.22 km^(2),最小仅为3.38 km^(2),最大核心活动区面积为1.21 km^(2),最小为0.12 km^(2);斑头雁活动区面积受纳帕海湿地水域面积变化影响较大,随着水域由南向北退缩,沼泽及草甸增多,斑头雁的活动范围变大,且会向着水域退减的方向移动;2639号斑头雁在2018年和2019年两年越冬季相同时间段的活动区面积和分布均存在显著差异,2018年越冬季活动区的面积(5.98 km^(2))小于2019年(8.22 km^(2)),核心活动区的面积(0.61 km^(2))同样也小于2019年(1.21 km^(2)),并且其两年越冬季活动区面积的重叠度指数IO仅为0.31。鉴于斑头雁是H5N1高致病性禽流感的重要携带者和传播者,建议保护区增加保护区管理范围,对与斑头雁活动区重合较大的村庄,包括云南省迪庆州香格里拉市建塘镇的开松、纳公和打日觉等重点管理,避免家猪与斑头雁混群觅食,倡导在冬季时对家猪进行圈养,防止可能引起的禽流感交叉传播。

关键词：斑头雁动态布朗桥活动区纳帕海保护区

围栏禁牧对纳帕海湿地土壤生态化学计量特征的影响

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生态学杂志 2023年第10期42卷 2351-2358页

作者：盖杨菊刘爽张昆李文韬郭雪莲云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 国家高原湿地研究中心昆明650224 西南林业大学湿地学院昆明650224

开展围栏禁牧对湿地土壤生态化学计量特征影响的研究,为理解围栏禁牧对退化湿地生态系统恢复的影响提供理论基础。本研究选取纳帕海湿地未禁牧、禁牧3年、8年和10年的沼泽化草甸和草甸为对象,比较不同围栏禁牧年限对土壤碳(C)、氮(N)、... 详细信息

开展围栏禁牧对湿地土壤生态化学计量特征影响的研究,为理解围栏禁牧对退化湿地生态系统恢复的影响提供理论基础。本研究选取纳帕海湿地未禁牧、禁牧3年、8年和10年的沼泽化草甸和草甸为对象,比较不同围栏禁牧年限对土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量的影响。结果表明:围栏禁牧提高了沼泽化草甸和草甸土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP),提高了C/N、C/P、N/P和MBN/MBP。沼泽化草甸和草甸土壤C/N、C/P、N/P均与TOC、TN、含水率、NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、MBN呈显著正相关(P生态化学计量的主导因素。综上所述,围栏禁牧通过影响养分条件改变纳帕海湿地土壤生态化学计量特征。

关键词：围栏禁牧生态化学计量沼泽化草甸草甸纳帕海

香蒲叶功能性状对模拟增温和CO浓度倍增的响应

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植物研究 2023年

作者：杨航美李丽萍孙梅陈弘毅李玲艳冯春慧梁河县林业和草原局西南林业大学国家高原湿地研究中心西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室

为探讨高原湿地植物对增温和CO2浓度升高的响应策略，以高原地区常见的挺水植物香蒲(Typha orientalis)为研究对象，通过构建封顶式人工生长室模拟增温2℃和CO2浓度倍增的气候变化，检测其叶片功能性状，结果表明(：1)与对照组相比，CO... 详细信息

为探讨高原湿地植物对增温和CO2浓度升高的响应策略，以高原地区常见的挺水植物香蒲(Typha orientalis)为研究对象，通过构建封顶式人工生长室模拟增温2℃和CO2浓度倍增的气候变化，检测其叶片功能性状，结果表明(：1)与对照组相比，CO2浓度倍增处理下，香蒲的净光合速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数和蒸腾速率都显著降低(P<0.05)；增温处理下，香蒲的净光合速率和气孔导度也显著降低(P<0.05)，表明增温和CO2浓度倍增显著降低了香蒲的光合碳同化能力。(2)与对照组相比，CO2浓度倍增处理下，香蒲叶脉密度显著增加；增温处理下叶脉密度和气孔密度显著增加，而维管束面积和导管面积显著降低(P<0.05)，反映了香蒲在增温和CO2浓度升高条件下香蒲水分输送和蒸腾散失能力增强，其水分利用效率显著降低。(3)与对照组相比，增温和CO2浓度倍增处理下香蒲叶光合参数间的相关性减弱，净光合速率与叶结构性状间的紧密关系显著增强。研究结果证明了增温和CO2浓度升高显著增强香蒲叶功能性状间的功能协同和权衡关系。

关键词：高原湿地增温 CO 浓度升高植物功能性状香蒲水力平衡

香蒲叶功能性状对模拟增温和CO_(2)浓度倍增的响应

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植物研究 2023年第5期43卷 729-740页

作者：杨航美李丽萍孙梅陈弘毅李玲艳冯春慧西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 西南林业大学国家高原湿地研究中心昆明650224 梁河县林业和草原局德宏678400

为探讨高原湿地植物对增温和CO_(2)浓度升高的响应策略,以高原地区常见的挺水植物香蒲(Typha orientalis)为研究对象,通过构建封顶式人工生长室模拟增温2℃和CO_(2)浓度倍增的气候变化,检测其叶片功能性状,结果表明:(1)与对照组相比,CO_... 详细信息

为探讨高原湿地植物对增温和CO_(2)浓度升高的响应策略,以高原地区常见的挺水植物香蒲(Typha orientalis)为研究对象,通过构建封顶式人工生长室模拟增温2℃和CO_(2)浓度倍增的气候变化,检测其叶片功能性状,结果表明:(1)与对照组相比,CO_(2)浓度倍增处理下,香蒲的净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)摩尔分数和蒸腾速率都显著降低(P<0.05);增温处理下,香蒲的净光合速率和气孔导度也显著降低(P<0.05),表明增温和CO_(2)浓度倍增显著降低了香蒲的光合碳同化能力。(2)与对照组相比,CO_(2)浓度倍增处理下,香蒲叶脉密度显著增加;增温处理下叶脉密度和气孔密度显著增加,而维管束面积和导管面积显著降低(P<0.05),反映了香蒲在增温和CO_(2)浓度升高条件下香蒲水分输送和蒸腾散失能力增强,其水分利用效率显著降低。(3)与对照组相比,增温和CO_(2)浓度倍增处理下香蒲叶光合参数间的相关性减弱,净光合速率与叶结构性状间的紧密关系显著增强。研究结果证明了增温和CO_(2)浓度升高显著增强香蒲叶功能性状间的功能协同和权衡关系。

关键词：高原湿地增温 CO_(2)浓度升高植物功能性状香蒲水力平衡

人类活动影响下的高原湿地四环素类抗生素抗性基因赋存与微生物群落共现性

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环境科学 2023年第1期44卷 169-179页

作者：秦荣喻庆国刘振亚王行西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 西南林业大学云南滇池湿地生态系统国家定位观测研究站昆明650224 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021

抗生素的广泛使用导致抗生素大量进入环境中,进而使微生物产生耐药性.近年来,随着高原区域人类活动的加剧,高原湿地中抗生素耐药基因(ARGs)的赋存和迁移研究备受关注.以地处云贵高原的鹤庆草海国家湿地公园为研究区,分析河流上游(泉眼... 详细信息

抗生素的广泛使用导致抗生素大量进入环境中,进而使微生物产生耐药性.近年来,随着高原区域人类活动的加剧,高原湿地中抗生素耐药基因(ARGs)的赋存和迁移研究备受关注.以地处云贵高原的鹤庆草海国家湿地公园为研究区,分析河流上游(泉眼附近原始生境)和河流下游(居民生活污水排放口)沉积物中的四环素类、磺胺类、喹诺酮类和大环内酯类共4类抗生素的含量分布,其中四环素类抗生素检出含量为103.65~2185μg·kg^(-1),是含量最高的抗生素种类.为进一步探究四环素类抗性基因的赋存特征和影响因素,通过相关性分析和网络分析揭示了人类活动影响下环境因子、细菌群落结构和病原菌对四环素类ARGs的影响.结果发现,上、下游沉积物中共检出15种四环素类抗性基因,其中,上游检出tetPA、tetD和tetPB等7种抗性基因,下游检出tetPA、tetE、tetM和tetX等13种抗性基因,下游新增的8种抗性基因占下游基因丰度的43.44%;四环素类抗生素含量及有效磷、总有机碳、硝态氮和总磷等理化指标是影响四环素类ARGs分布的主要环境因子;上、下游沉积物中检出细菌分属于64个细菌门,其中变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota)是影响四环素类ARGs丰度的主要菌门;同时,上、下游共检出27种病原菌.网络分析显示下游新增的8种抗性基因与病原菌相关性占网络连接度的70%,且李斯特菌(Listeria monocytogenes)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和普通拟杆菌(Bacteroides vulgatus)是四环素类ARGs传播的主要潜在宿主.相较于原始生境,居民生活污水的排放在引入大量抗生素的同时也改变了河流湿地微环境和微生物群落结构,并增加了沉积物中的ARGs种类,进而促进ARGs在微生物甚至是病原菌之间的扩散和传播.

关键词：高原湿地四环素抗生素抗性基因(ARGs) 微生物群落结构病原菌