Institutional Repository of Xinjiang Institute of Ecology and Geography, CAS
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新疆额尔齐斯河流域典型地区灌木群落多样性及热值特征
No full text本文以额河流域典型地区灌木群落为研究对象，通过野外实地的样方调查，利用TWINSPAN分类方法对群落进行分类，对各个灌木群落的组成、区系、群落特征、群落物种多样性等方面进行分析，并对9个灌木群落热值特征进行了研究。研究成果对认识灌木植被在额河流域生态建设中的地位和作用具有重大意义，为额河流域生态恢复和环境保护提供科学依据。主要的研究结果如下：
（1）被调查的植物有185种，其中灌木有44种，草本包含141种，从属于33科123属，其中以蔷薇科、菊科、藜科等西北干旱区的优势科植物居多，灌木的植物区系以北温带分布和地中海区、西亚至中亚分布为主要分布类型。
（2）应用TWINSPAN分类方法将55个方法划分为9个灌木群落类型或灌木地景观类型，分属平原和河谷灌丛、山地灌丛和平原荒漠类型。
（3）采用生态位宽度和生态位重叠公式，结合样地的实地调查对群落的基本特征进行描述得出：在不同的生境条件下灌木物种的生态位宽度存在差异，这表明各个群落内生境存在一定的空间差异性。
（4）采用多样性测定指标来描述灌木群落的物种多样性特征，分析得出：研究区灌木群落结构总体上比较简单，层次性差，群落内物种组成相对稀少、分布不均匀，灌木群落物种多样性水平偏低。
（5）分析灌木群落物种多样性与海拔变化的关系，研究结果表明：物种多样性随着海拔的升高呈单峰变化模式。
（6）本文对群落内灌木物种的热值进行测定，研究发现灌木组成物质的热值不仅受自身遗传特性和生活史特征的影响，而且受环境和群落的制约。
（7）进一步对研究区优势种灌木热值特征研究发现，其中木质化程度最高的圆叶桦热值最高；科间热值存在差异，柏科、蔷薇科和豆科的热值均高于藜科和
蓼科；立地条件的不同，植物热值会出现变化，研究发现分布在山地的优势种灌木比分布在河岸低地和荒漠的热值高。通过对不同种灌木器官的热值对比发现，植物体器官热值之间也存在着差异，其中根的热值最低，但是不同灌木物种热值器官存在的差异不一样。最后初步探讨了热值与群落多样性的相关关系，研究发现热值与多样性指数、均匀度指数和丰富度指数呈正关关系，与优势度指数呈负相关关系，但是热值与这些指数相关性显著性差
亚洲中部干旱区净初级生产力对气候变化响应的模拟研究
No full text中亚干旱区总面积500多万平方公里，分布着世界80%以上的温带荒漠，受气候变化的显著影响。本研究首先收集实验观测数据验证了干旱区生态系统模型AEM，然后运用AEM开展数值模拟实验量化研究了1980~2014年中亚净初级生产力（NPP）的时空格局，评估了不同环境因子（降水、温度、CO2）的相对贡献率及其交互效应。结果表明：过去35年中亚干旱区年均NPP总量为1125±129Tg C（1T=1012）或218±25g C/m2（Mean±SE）。哈萨克斯坦北部地区年NPP值较高（349±39g C/m2），而南疆地区NPP值较低（123±45g C/m2）。温带针叶林NPP值最高（556±82g C/m2），非深根灌木NPP值最低（158±25 g C/m2）。1980~2014年间，中亚NPP总体呈减少趋势（-0.71 g C/（m2•a)），南疆极端干旱区的NPP降低最为显著(-2.05g C/(m2•a))。相较于1980~1984年NPP均值，在1985~2014年间中亚区域NPP总体降低了118Tg或-10%。其中CO2施肥效应促进NPP增加了99.7Tg或+8%，气温升高的正效应促进NPP增加了35.4Tg或+2%，，而降水减少导致NPP降低了221Tg或-18%。研究区内9%的地区的NPP主要控制因子为温度，主要分布在天山和哈萨克斯坦北部等高纬高寒地区。降水主控区面积占整个研究区的69%，主要分布在荒漠平原特别是南疆等植被受水分限制的区域。CO2主控区占研究区面积的20%，主要分布在天山中山带森林区和低海拔地区等水热条件好的区域。本研究表明新疆南部地区是中亚的关键生态脆弱区，其生态安全面临着气候变化的挑战，但21世纪的升温不大可能因刺激自养呼吸而对中亚区域NPP造成显著影响。More than 80% of world’s temperate desert locates in Central Asia, a 517×106 km2 dryland that experienced strong warming and significant changes in precipitation pattern in the recent decades. The objectives of this study were to quantify spatiotemporal patterns of net primary productivity (NPP) in Central Asia over the past 35 years (1980~2014), and investigate the relative contribution and interactive effect of climate controls including temperature, precipitation, and CO2, using the Arid Ecosystem Model (AEM), which performed well in predicting the dryland ecosystems’ responses to climate changes according to our evaluation. Our results showed the 35-year averaged annual NPP of Central Asia amounted to 1,125Tg C yr-1(1T=1012), or 218±24 g C m-2 yr-1, with an overall declining trend of 0.71 g C m-2 yr-1. The northern Kazakhstan had relatively high NPP of 34939 g C m-2 yr-1, while the southern Xinjiang of China had relatively low NPP of 12245 g C m-2 yr-1. The Temperate Needleleaf Forest had the highest NPP of 55881g C m-2 yr-1. The Non-Phreatophytic Shrub had the lowest NPP of 15825 g C m-2 yr-1. During the last 35-years, the NPP of the southern Xinjiang of China subregion declined significantly with a trend of -2.05 g C m-2 yr-1. Comparing the NPP of the 1985~2014 against the NPP of the 1980~1984, we found the regional NPP decreased 118Tg or -10%, with positive contribution of 35.4Tg or +2% from temperature change, positive contribution of 99.7Tg or +8% from CO2 change, negative contribution of 221Tg or -18% from precipitation change. The temperature was the dominant factor on NPP in 9% of the study area, mainly in the Tianshan mountain and northern Kazakhstan, where the temperature increased by 0.03C yr-1 from 1980~2014. Precipitation was the dominant factor on NPP in 69% of the study area, mainly in the desert subregion and the dryland of southern Xinjiang of China，where the vegetation were limited by water stress. CO2 was the dominant factor on NPP in 20% of the study area, mainly in the lower altitude regions of Tianshan mountain，where the hydrothermal condition was suitable for vegetation growth. This study shows that the Southern Xinjiang of China is the fragile ecologic-environmental subregion of Central Asia, whose ecosystem security is facing the challenges of climate change. However, increasing temperature is unlikely to stimulate autotrophic respiration and cause a significant impact on regional NPP in Central Asia
盐角草钠/铵胁迫适应及铵转运基因家族功能研究
No full text铵是植物重要的氮源之一，适宜浓度的NH4+促进植物生长，高浓度的NH4+对植物产生铵毒胁迫。盐胁迫往往对植物的氮代谢及生长产生不利影响。盐角草做为最耐盐的一种盐生植物常生长在盐湖边等土壤湿润的厌氧环境，不仅被NaCl促进生长，还具有强大的NH4+吸收能力和耐铵胁迫能力。然而，盐生环境下盐角草的氮代谢特征、转运NH4+的分子机理及NaCl增强盐角草耐铵能力的机制尚不清楚。本研究以生长于新疆的盐角草为研究对象，研究盐角草对钠/铵离子转运特征及耐逆性，克隆并分析了6个铵转运（Ammonium transporter, AMT）基因表达特征及其功能。在此过程中，筛选了盐角草的RT-qPCR内参基因，发现一种简便的对转录组目的unigene再拼接的方法。主要结果如下：
（1）Na+积累及氮同化酶活力提高是NaCl促进盐角草生长的原因。低于200 mM NaCl处理下的盐角草细胞长得更大，可能是Na+积累后渗透调节产生的膨压所致。NaCl处理还能提高氮/铵同化关键酶（如酶谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶）的基因表达水平和酶活力，降低了根部游离NH4+浓度。试验结果表明NaCl还具有增强盐角草耐铵毒害能力。
（2）通过统计最近十年关于筛选植物内参基因的研究数据，再结合盐角草的转录组表达谱数据，发现不存在普遍稳定的内参基因，基因家族成员表达稳定性差异很大可能是已发表研究结果不一致的因素之一。因此，需要针对物种和试验条件筛选稳定的内参基因。通过试验筛选到盐角草在盐、氮/铵、干旱、冷、热胁迫及不同组织和不同生长时期各个条件下稳定表达的内参基因，这将有助于利用RT-qPCR技术对盐角草进行准确的基因定量分析。
（3）为研究盐角草对NH4+转运的分子机理，利用一种对转录组目的unigene再拼接的方法获得更长的序列，克隆了6个SeAMT基因。这些SeAMT基因在盐角草的不同部位表达。SeAMT1.2a、SeAMT1.2b和SeAMT3.1主要在根部表达，负责将根际外的铵态氮转运到根部细胞。SeAMT1.1和SeAMT1.3主要在地上部表达，负责地上部铵的转运和储存。SeAMT1.4的表达量较低，在根部和地上部都能检测到微量表达，可能起到铵转运辅助的作用。缺氮处理下，SeAMT1.2a和SeAMT1.2b会受到诱导且随时间不断提高表达量，以适应氮饥饿逆境。6个SeAMT基因在高浓度NH4+处理下先诱导上调，然后反馈抑制，SeAMT基因也会受到NaCl调控。通过GFP亚细胞定位分析发现SeAMT蛋白几乎都定位在细胞膜上，支持SeAMT做为NH4+膜转运蛋白的结论。通过酵母31019b和拟南芥qko的功能互补研究，发现6个SeAMT有不同程度的NH4+转运功能。SeAMT1亚家族几乎承担全部的铵转运任务，SeAMT3.1虽然在根部表达，但在异源表达系统没有表现铵转运功能。SeAMT1.2a和SeAMT1.2b序列相似性较高，铵转运能力也比其他SeAMT基因显著。它们在根部表达且受氮饥饿诱导上调，可能是铵转运及氮代谢调控过程中两个最为重要的基因。此外，SeAMT1.2a和SeAMT1.2b基因具有提高耐盐性的作用。酵母CY162转化试验发现SeAMT1.2a在低K+情况下具有一定的K+转运功能，这可能是该基因提高转基因酵母和拟南芥耐盐性的原因之一
荒漠--绿洲过渡带生态恢复效益评价
No full text荒漠-绿洲过渡带是绿洲生态系统与荒漠生态系统的交错地带，在干旱区处于重要地位，且维系着绿洲农业的持续发展和内部稳定，是绿洲农业稳定发展的天然屏障，同时也是具有敏感退化趋势的生态脆弱带。20世纪以来，荒漠-绿洲过渡带以天然植被为主体的生态系统和生态过程受到严重影响，“绿色走廊”岌岌可危。因此，在该区建立生态恢复示范地，对不同植被恢复模式的综合效益进行评价，为建立经济高效的荒漠-绿洲过渡带生态防护区域，实现过渡带生态保护与高效经济共赢提供理论指导。
本研究以塔里木河下游荒漠-绿洲过渡带的生态恢复示范地为研究对象，利用“空间代替时间”和定位实验研究相结合的方法，通过对不同植被恢复模式和不同恢复年限下群落结构和稳定性、生态过程（土壤肥力、土壤环境）以及产生的经济效益等指标进行对比分析，从而对不同植被恢复模式的综合效益进行评价，主要结论如下：
1. 在进行人工补水干预生态恢复半年后，植被盖度大幅增加，群落物种由7种增加到11种，人工干预补水激活土壤种子库导致一年生草本植物猪毛菜大量繁殖，群落结构得到优化。生物多样性指数显示，群落稳定性有所提高，群落正向演替趋势明显，但是受极端干旱环境影响，退化生态系统仍需人工干预和需较长时间才能达到稳定状态。
2. 生态恢复显著改善了土壤环境状况。植被恢复有效的改善了土壤水分条件，不同植被恢复模式下除表层（0-5cm）土壤外其余各层土壤含水量显著高于生态恢复前，并且土壤的保水性能从15cm土层开始凸显，其中3年大枣恢复模式土壤水分状况最好。土壤的pH值在7.91~8.72之间，表现为碱土性质，恢复区内的猪毛菜、黑果枸杞、大枣为耐盐碱或泌盐植物，对盐碱地具有明显的脱盐作用，生态恢复使上层（0-30cm）土壤全盐含量显著降低，50cm土层以下变化不显著，生态恢复的盐分改良效果突出。
3. 生态恢复显著改善了土壤的肥力状况。除全钾外其他营养指标表现出明显表聚现象，50cm是变异分化层。不同植被恢复模式土壤养分指数（SNI）显示，3年大枣（0.84）＞2年大枣（0.73）＞半年沙枣（0.72）＞1年黑果枸杞（0.69）＞4年大枣（0.61）＞恢复前（0.01），植被恢复对土壤养分的改良效果显著。其中3年大枣模式较其他恢复模式对土壤养分改良效果最为明显，而4年大枣模式土壤养分状况相对较差，这可能与植物的生物量有关。
4. 通过计算不同植被恢复模式的直接经济效益（经济产投比、劳动生产率和土地利用率）和间接经济效益（土壤肥力保持价值），结果显示：4年大枣模式的经济产投比最高，经济产投比随恢复年限增加呈递增趋势，说明随恢复年限的增加，不同植被恢复模式的资金利用效率和经济效率是不断提高的。受黑果枸杞市场价格持续高涨的影响，劳动生产率和土地生产率都是1年黑果枸杞模式最高。除半年沙枣模式外，其他植被恢复模式都很好的集约高效地利用了当地光、热、水等自然资源。不同植被恢复模式的土壤肥力保持价值：2年大枣＞半年沙枣＞3年大枣＞1年黑果枸杞＞4年大枣，2年大枣模式土壤肥力保持价值最大，高达64957元/ hm2。以植被恢复为主的生态修复，有效的改善了土壤肥力状况，节约了对土地的肥料投入
南疆地区旅游富民模式与保障机制研究
No full text在经济新常态背景下和全面建成小康社会的关键时期，旅游业正以其锐不可当之势成为我国扶贫攻坚和引领富民的崭新生力军。南疆地区经济发展水平滞后，同时又蕴含着巨大的旅游发展潜力，具有发展旅游富民的独特优势。本文在分析和总结国内外旅游富民模式的基础上，深入剖析旅游业扶贫富民的运行机理，以南疆地区五地州为研究区，运用层次分析法和专家咨询法，建立了旅游富民模式的评价指标体系，构建了南疆地区旅游富民模式和保障机制，对丰富和发展旅游富民的理论体系，指导南疆地区旅游富民可持续发展具有重要的理论和现实意义。主要内容和结论如下：
第一，厘清了旅游扶贫、旅游富民、旅游富民模式和旅游富民保障机制的概念，从旅游富民的研究历史、运行机制、模式和保障机制四个方面总结了国内外在旅游富民方面的研究进展。将旅游富民系统分解为目标系统、动力系统、执行系统、保障系统、评估系统五大系统，深入剖析旅游富民运行驱动机制，引进借鉴产业发展的“钻石模型”理论，将旅游富民影响因子细分为旅游资源、地理区位、富民主体和基础保障等九大固定性因素和政府行为、发展机遇两大偶然性因素。基于国内外旅游富民模式案例分析，总结了政府主导富民模式、景区带动富民模式等六类经典模式的内涵、运作方式和优缺点，并选取典型案例地区深入分析。
第二，在厘清南疆地区致贫原因和旅游产业发展现状的基础上，从宏观、中观和微观三个层面的地理空间单元出发，融合多种经典旅游富民模式的精髓，摒弃单一旅游富民模式的片面性，提出了旅游富民廊道模式、区域旅游富民模式和靶向治理旅游富民模式，并分析了三种模式的概念内涵、适应地区和运行机理。运用层次分析法和专家咨询法，建立了三大旅游富民模式的评价指标体系，并在南疆地区选择适合的案例区，结合专家评分法和模糊数学法对3大类共21个案例区进行评价。为说明三类模式的具体操作方式并为其他区域提供借鉴，选取评价得分较高的案例区，详细分析其运行机制。
第三，为保障旅游富民模式的顺利运行，从整体营销政策、产业融合政策、社区参与政策和土地利用政策等方面，构建了政策保障机制；从投融资信息平台、投融资体系和资金分配制度等方面，构建了资金保障机制；从旅游人才培养体系、培训方式和人才合作等方面，构建了人才保障机制；从管理体制、协调机制、监测体制，以及评估机制等方面，构建了监督管理保障机制
三工河流域绿洲荒漠景观土地利用/覆被变化与地表热效应分析
No full text土地利用/土地覆被变化（land-use/land-cover changes, LUCC）的定量评估，多集中在资源环境卫星数据广泛应用的近40年，在这之前较为准确刻画LUCC过程的信息严重不足，尤其是干旱区，这不利于全面认识和评估LUCC对气候变化和水/碳循环的影响。本文以天山北坡三工河流域为研究区，基于黑白航片、彩红外航片、Landsat-TM影像、SPOT5、Landsat-OLI影像，定义了现代绿洲及其外围荒漠景观土地利用/土地覆被（land use and land cover, LULC）类型，重建1950s以来的土地利用/土地覆被（LULC）数据集，并基于数理统计模型分析了在绿洲演变过程中LUCC特征。为了更好表征城市LUCC变化，对绿洲城市（镇）用地进一步细分为透水地表（pervious surface area，PSA）和不透水地表（impervious surface area，ISA），并分析了其时空变化。基于1989-2014年Landsat TM/ETM/OLI影像数据，反演得到了绿洲及其外围荒漠地表温度（land surface temperature, LST）时空分布，进一步分析了在绿洲演变和绿洲城市扩张的背景下，绿洲、绿洲城市以及外围荒漠的热效应时空变化特征。主要结论如下：
（1）1949-2014年，三工河流域绿洲扩大了162km2。1950s和2000s在“兵团早期大生产运动”和“农业现代化”的背景下绿洲LUCC最为显著，是探讨绿洲演变过程中不可或缺的一部分。整个绿洲的发展是“兵团管理”、“地方管辖”两种不同的管理模式共同推动。1958-1968年，1998-2014年兵团管理区是绿洲演变的主要贡献区域；1968-1998年地方管辖区是绿洲演变的主要贡献区域。绿洲主要是由土质荒漠转化而来的，其中位于绿洲边缘的柽柳和梭梭群落受绿洲扩张的影响缩减程度最大。三工河流域1950s-2004年现代绿洲演变具有干旱区绿洲演变的普遍特征，但2004年以后的演变仅适用于有较大规模跨流域调水或新增水源的绿洲演变情形。
（2）2004-2014年，阜康及准东石油基地的城市建设用地的范围扩张了1.5倍，不透水表面显著增加。在新城区不透水表面的扩张主要表现在面积的增加—在阜康市东南部分由于工矿用地的增加表现尤为明显；老城区主要表现为不透水表面丰度的数值增加，裸土丰度的数值显著下降，可能存在大面积裸土转化不透水表面。
（3）绿洲及外围荒漠的地表温度，在以城镇为中心向外围荒漠的方向上，呈现“热—冷—热”，这种现象在夏、秋季节表现得较为明显，2014年比2004年明显。绿洲及外围荒漠地表温度的差异与土地利用/土地覆被类型相关；在地表温度的年际变化中，绿洲相对于外围荒漠的冷岛效应强度以及城市相对于外围绿洲的热岛效应强度均呈增加趋势；在地表温度的季节变化中，夏、秋季节城市区域的地表温度高于外围绿洲。而在城市内部，新、老城区地表温度存在差异，可能与地表组分丰度数值差异相关，但两者相互影响机制仍需进一步探讨
西北干旱区刺山柑(Capparis spinosa L.)的谱系地理学研究
No full text刺山柑（Capparis spinosa L.）为多年生藤本小半灌木，系山柑科（Capparaceae）山柑属（Capparis Tourn. ex L.）中的模式种。在干旱区呈单种属的形式分布，是第三纪古地中海的孑遗种，为中国西北部旱生植物的典型代表。本研究从刺山柑的遗传多样性及谱系地理学两个方面深入，以期探讨旱生植物遗传分布格局及其物种进化过程逐步响应古地质、古气候变迁的机制。
1. 刺山柑的遗传多样性研究
遗传多样性的大小是物种长期进化的结果，是其生存发展和适应性进化的基础。为了探讨地理分隔对干旱区植物物种分化格局的影响，对广泛分布于天山及邻近荒漠区域刺山柑的遗传变异性和遗传多样性进行了系统评估。通过两段cpDNA基因间隔（rpS12-rpL20和ndhF）的测序结果，从取样的25个居群300个个体中共得到14个叶绿体单倍型。研究表明，高水平的遗传多样性（HT = 0.859）归因于天山区域广阔的地理分布范围以及数目较多的大规模有效居群。空间分子方差分析根据地理位置和遗传关系的亲疏程度将现有分布区划分为4个地理单元。分子方差分析的结果显示较高比例的遗传变异（66.33%）发生在地域之间；Permut程序的运算结果也表明地域间存在显著的遗传分化（GST = 0.670）和低水平的基因流（Nm = 0.2463）。研究结果揭示了天山区域刺山柑的遗传分化与单倍型的地理分布之间密切相关。区域内复杂的山体屏障和沙漠隔离限制了地理单元间的基因交流，从而导致了地域之间刺山柑居群的高度分化。
2. 刺山柑的谱系地理学研究
西喜马拉雅地区和东部中亚地区的干旱、半干旱成分起源于干旱的古地中海植物区系。复杂的地质运动或多或少影响或改变了植物区系的结构，而第四纪冰期、间冰期的循环交替通常被认为是进一步形成当今温带植物物种间断性遗传分布格局的重要原因。本文以刺山柑为研究对象，目的在于探讨该物种的谱系地理结构，以及探究其对更新世地质与气候变化逐步响应的过程机制。通过3段叶绿体基因间隔区trnL-trnF，rpS12-rpL20和ndhF（329F, 927R）对31个自然居群进行测序的核苷酸变异结果，共检测出24个叶绿体单倍型。SAMOVA将31个居群划分为5个主要的谱系地理组；network与BEAST系统发育树的重建也体现了相似的遗传分歧趋势。AMOVA的结果显示主要的遗传分化存在于谱系地理组之间，组间的基因交流很大程度上受限于地理分隔。分子钟测年的结果表明种内的遗传分歧始于早更新世，这与喜马拉雅、天山山脉强烈隆升的时期相一致；而加剧的遗传分歧发生在中更新世。物种分布模型揭示，在末次盛冰期（LGM）冰川递进所造成的寒冷气候条件影响下，高海拔山区刺山柑的分布范围有一定程度的退缩；位于天山中海拔的峡谷区在此时为物种提供了潜在的冰期生物避难所；而分布于低海拔的荒漠区居群鉴于其较高水平的遗传多样性和遗传距离，几乎未受到冰川作用的影响。该物种异域分化、局部演变、间冰期及冰后期传播的进化过程揭示了更新世时期强烈的山体隆升以及随后发生的冰川作用对第三纪孑遗植物物种复杂而深刻的影响，以期为今后有关旱生植物对第四纪历史事件响应机制的研究提供一定的科学依据
重金属对拟南芥光系统的影响
No full text以水培模式植物拟南芥为实验材料，研究了镉（Cd）、铜（Cu）、汞（Hg）、镍（Ni）、铅（Pb）、锌（Zn）为代表的二价金属阳离子对拟南芥幼苗的生长、表观形态等毒性的差异，着重研究了各种重金属离子对拟南芥光合作用方面的毒害作用，如对叶绿素含量、叶片的光合放氧速率、光合系统的反应中心活性、供受体侧及电子传递的影响。比较了不同重金属对光系统的毒害程度，同时研究了重金属对光系统I（PSI）和光系统II（PSII）的毒性差异。采用了电子阻断剂和拟南芥突变体来研究重金属对光合电子传递中围绕PSI的环式电子传递的影响，及环式电子传递在光合器官在重金属胁迫下保护机制中所起的生理作用。研究了重金属离子和离体光系统颗粒的结合能力，以解释重金属毒性差异结果。
主要结果如下：
1.汞和铜对拟南芥幼苗的生长抑制作用最明显，毒害作用最强。之后毒性较强的是镉。镍、铅、锌对整株植物的毒害作用较小，镍的毒害作用最小。
2. 在不同重金属对光合放氧速率和叶片最大光化学效率Fv/Fm的对比中发现，镉、铜和汞的毒性均较强。与上述三种重金属相比，重金属锌的毒性作用较弱，对拟南芥植株生长毒性最小的铅和镍对光合放氧和Fv/Fm没有显著影响。
3. 汞是对拟南芥离体叶片的PSI和PSII均具有最强毒性的重金属。铜对PSII的电子传递(ETR)具有高毒性，然而铜对PSI的电子传递没有抑制作用。镉对PSII电子传递速率的光响应曲线造成的影响大于对PSI的。高浓度铅对于PSII和PSI的电子传递均有毒性作用。在重金属对PSI电子传递的毒害对比中铅的毒害作用与汞一样突出。锌处理对PSII电子传递有抑制作用，而对PSI的电子传递则没有体现抑制作用。各种重金属对PSI和PSII电子传递的影响中，镍的抑制作用最小，对PSI电子传递在一定浓度下有促进作用。对PSII电子传递速率的光响应曲线的抑制作用而言，不同重金属的抑制作用从强到弱次序为：汞>铜>镉≈锌>铅>镍。对PSI而言，汞有最强的毒性，铅也有抑制作用，镉、锌和镍作用不显著，而铜有促进作用。
4. 在各种重金属的胁迫处理下，野生型拟南芥离体叶片的CEF均有一定的激发，起到保护作用。和NDH途径相比，PGR5途径的缺失对环式电子传递的激发及其保护作用造成的影响较大。在镉胁迫处理下，CEF可以很好的激发，来保护PSI。相比于镉的处理，铜对环式电子传递有更加明显的促进作用。汞降低PSII和PSI的活力，降低整个电子传递链的活性。镍对电子传递的抑制作用小，CEF不需很高的激发即起到保护作用。高浓度铅的处理对PSI的电子传递造成影响，CEF没有激发来起到保护作用。锌和汞处理会对CEF中NDH途径造成抑制，使得pgr5突变体受到高浓度锌或汞处理后，两条CEF途径均无法起到作用。
5. 通过提取出类囊体膜进行77K低温荧光光谱研究发现，镉、铜和锌对PSII的影响更明显。汞对PSII的毒性作用也要强于对PSI的毒性，但是高浓度汞对PSI和PSII均有抑制作用。铅处理下PSII相对于PSI受到的抑制较重，但是不如镉、铜、汞和锌作用下的毒性作用大。几种重金属中毒性最小的镍对两个光系统的影响均较小。Hg和光系统颗粒的结合能力最强，可以解释Hg对光系统和光合作用器官的高毒性。Cd和Zn更易于与PSII结合，因此解释了Cd和Zn对PSII毒性强的原因。重金属Pb和其他重金属相比，与两个光系统的结合能力较弱，解释了Pb毒性较弱的原因
2000-2013年塔里木河干流植被覆盖度时空变化特征及影响因子分析
No full text植被覆盖度（Fractional Vegetation cover，简称FVC）是指植被（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影占统计区的面积比，是表征地表植被覆盖状况的重要参数。植被覆盖度及其变化特征是区域生态环境变化的重要指标。本文利用地面观测数据结合Landsat TM和MODIS数据，基于尺度上推的研究思路，采用修正的三波段最大梯度差模型反演植被覆盖度，分析了塔里木河干流2000-2013年植被覆盖度时空分布及其动态变化特征并探讨了影响因素。研究结果表明：
（1）地面观测数据、Landsat TM与MODIS数据相结合进行尺度上推的研究方法，其尺度转换相对误差控制在4%以内，进而可以实现分析大范围长时间序列植被变化。
（2）塔里木河干流年内植被覆盖度最大值出现在7、8月份，2000-2013年平均植被覆盖度变化整体上呈现增长的趋势，上、中、下游年均植被覆盖度主要表现为上游>中游>下游；2000-2013年植被覆盖度空间分布差异明显，其中植被覆盖度增加区域主要分布在塔河上游平原及中下游沿河道或稍远河道及台特玛湖附近区域，而中游受到输水堤防的影响，植被覆盖度表现为微弱退化，速率为-0. 0869/年。
（3）伴随着塔里木河流域综合治理工程的实施，塔里木河干流植被覆盖度未来趋势变化将会朝着变好的方向发展。塔里木河干流-上游段受人为干扰较大，耕地未来趋势变化主要表现为最高改善趋势比，达61.03%，但主要通过毁坏灌木林为代价以满足农业生产需求，中游段受到输水堤防的影响，该段未来趋势主要表现为退化趋势，下游在生态输水工程的影响下，未来趋势变化主要由退化向改善发展。
（4）为了满足人类生产生活需要，塔里木河干流-上游段耕地面积增加幅度最大，而灌木林面积减少幅度最大，说明在塔里木河干流-上游段虽然植被覆盖度在增加，但是以牺牲自然植被来发展农耕用地而造成的。空间上，近河道处植被覆盖度为增加的趋势，远离河道处植被覆盖度为减少趋势并且北岸呈现减少趋势的面积明显大于南岸，面积比分别为80.15%，78.6%；时间上，中游植被覆盖度减少速率为-0.0869/年，中游北岸植被覆盖度下降速率明显高于南岸，分别为-0.2278/年，-0.0294/年。
（5）伴随着大西海子水库下泄水量的增减变化，下游植被覆盖度同样经历了显著增加（2000-2005年）-急剧减少（2006-2009年）-快速恢复（2010至今）的过程；同
时随着远离大西海子水库，生态调水工程效益减弱