中国部分地区未经治疗HIV-1 感染者耐药基因研究

高效抗逆转录病毒治疗(HAART)的应用，极大的降低了AIDS发病率和死亡 率，延长了HIV感染者的生命。但HIV耐药在很大程度上影响了HAART的疗效， 耐药株的产生成为影响抗病毒治疗效果的主要因素。欧洲、美国的耐药监测技术 规范均推荐在新感染未经抗病毒药物治疗的患者中进行原发耐药检测。我国政府 于2003年底出台了艾滋病治疗的“四免一关怀”政策，陆续在全国范围内开展了大 规模的免费抗病毒治疗，监测我国未经抗病毒药物治疗HIV-1感染者中的耐药情 况可以为制定合理的用药方案和减少耐药毒株出现提供科学依据。 根据世界卫生组织(WHO)的“HIV 耐药监测指南”，无偿献血者中的HIV-1 感染者，可以认定为HIV 新诊断未治疗人群。分析了云南无偿献血者的血浆和 外周血单核细胞(PBMC)，研究云南无偿献血人群的耐药状况。 已有实验室血清学方法识别HIV-1 新近感染和长期感染，用BED-CEIA 方 法，在河南、安徽、山西自愿咨询检测(VCT)人群中检出新近感染人群，进行耐 药基因研究, 对照研究了部分长期感染人群。 样品提取核酸后，巢式聚合酶链反应(nested-PCR)扩增pol 基因区(含蛋白酶 区1～99 氨基酸全长和逆转录酶区1～242 氨基酸)。PCR 产物双脱氧法测序，所 得序列与洛斯阿拉莫斯HIV 核酸序列库(Los Alamos HIV Database)标准株构建系 统进化树分析亚型；用斯坦福大学耐药数据库(Standford HIV Drug Resistance Database)分析耐药。 研究发现，云南省2005～2006 年无偿献血者中，有52 例为HIV-1 阳性，其 中49 例血浆和相应的PBMC 样品病毒基因扩增成功。序列分析表明，HIV 病毒 的亚型分布为CRF08_BC (51.0%), CRF07_BC (24.5%), CRF01_AE (20.4%)和B (4.1%)；所有样品均未发现蛋白酶抑制剂（PI）耐药基因位点主要突变，只在6 例(11.7%)样品中发现7 例次PI 次要耐药位点突变；另外，在9 例(18.4%)样品中发现10 例次核苷类逆转录酶抑制剂(NRTI) 耐药突变，1 例(2.0%)发生非核苷类 逆转录酶抑制剂(NNRTI) 耐药突变；针对具体药物PI/NRTI/NNRTI 均只有1 例 有潜在的低度耐药，临床仍对药物敏感。PBMC 和血浆的病毒耐药没有显著差异。 从河南、安徽、山西27 个VCT 检测点2006～2007 年采集的10310 例样品 中，通过WB 和BED-CEIA 检测出新近感染人群63 例，分析成功50 例血浆样 品；河南VCT 长期感染样品中随机抽样，分析成功19 例样品。分析成功的69 例VCT 样品中，HIV 病毒株的亚型分布分别为B’ (95.7%)，CRF01_AE(2.9%)和 C(1.4%)。上诉样品均未检出PI 主要耐药相关突变，只在26 例(37.7%)样品中存 在27 例次PI 次要耐药相关突变；3 例(4.3%)样品出现6 例次NRTI 耐药相关突 变，7 例(10.1%)样品出现8 例次NNRTI 耐药相关突变。通过与斯坦福大学耐药 数据库比对，没有发现针对PI 类药物的临床耐药；但有2 例(2.8%)针对NRTI 类 药物耐药，1 例有M184V 突变导致对拉米夫定(3TC)和氟代拉米夫定(FTC)高度 耐药；1 例样品存在T215Y、M41L、L210W 三重突变位点，对阿巴卡韦(ABC)、 去羟肌苷(ddI)和坦那夫韦(TDF)中度耐药，对齐多夫定(AZT)和司他夫定(d4T)高 度耐药；针对NNRTI 类药物，有3 例(4.3%)毒株有耐药，1 例有K103N 突变导 致对奈韦拉平(NVP)、地拉韦啶(DLV)和依菲韦伦(EFV)的高度耐药；1 例有Y188L 突变导致对NVP 和EFV 的高度耐药；1 例存在K101E 和G190A 双重突变，导 致对NVP 的高度耐药，对DLV、EFV 和依曲韦林(ETR)中度耐药。 比较长期感染和新近感染者之间的亚型和耐药，未发现显著差异。 研究结果表明，云南、河南和安徽未经治疗HIV-1 感染者中耐药处于低流行 状态。亚型分布云南无偿献血者以CRF_BC 为主，河南、安徽VCT 人群以B’ 为主。应持续在未经治疗人群中进行耐药监测。

西夫韦肽和盐肤木提取物体外抗HIV 活性及机制研究

本论文主要由3 个相对独立的部分组成: 西夫韦肽抗HIV 活性机制研究及其 联合用药和耐药性研究，盐肤木提取物及其化合物抗HIV 活性机制研究和精子 顶体反应抑制剂AGB 抗HIV 活性及机制研究。 HIV 侵入抑制剂是抗HIV 药物研发的热点。该类抑制剂靶定在病毒复制周 期早期，为HARRT 疗法提供了更多新的药物组合，且该类抑制剂对临床中已产 生的耐药毒株也有较好的抑制作用。目前FDA 批准上市的侵入抑制剂仅有T-20， 急需开发新一类的HIV-1 侵入抑制剂。西夫韦肽是由36 个氨基酸组成的多肽， 我们对西夫韦肽进行了一系列体外抗HIV 药效学的实验来研究西夫韦肽体外抗 HIV 活性以及作用机制。实验结果表明西夫韦肽对多种HIV 宿主细胞毒性小， 可以有效抑制HIV-1IIIB 诱导的C8166 细胞的病变效应，EC50 值仅为7.8ng/ml ， TI 值大于 384,615;在不同的检测方法中，西夫韦肽均表现出了比T-20 更好的抑 制活性，EC50 值低了13-42 倍。在对HIV-1 临床分离株、耐药株、两株HIV-2 毒株和SIVmac239 的抑制活性研究表明西夫韦肽也可以很好地抑制 HIV-1 临床株 HIV-1KM018 的复制，EC50 值低至4.4ng/ml，对耐药株HIV-174V、HIV-2 和 SIVmac239 的复制也均有较好的抑制作用。 在机制研究中，我们发现西夫韦肽极有效地抑制HIV-1慢性感染H9细胞与 正常C8166细胞间的融合作用，EC50 低至0.4ng/ml，表明西夫韦肽可以以极低的 浓度有效抑制HIV进入宿主细胞。用GST-pull down 实验进一步验证了西夫韦肽 和T-20可以很好地与HR1结合而不能与HR2结合，作用机制就是特异地与gp41的 HR1结合从而抑制了6-Helix的形成，阻断了HIV的融合过程。由于HIV的高变异 性，单一药物治疗容易产生耐药性，最终导致治疗失败。因此在新药开发中进行 药物与作用靶不同的已上市药物体外联合用药和耐药性研究是非常必要的，将对 临床应用有指导意义，我们的实验结果表明西夫韦肽与AZT联合用药体外抗HIV-1作用较单独用药好，不同检测方法联合用药比单独使用西夫韦肽的效果好 8.3-9.4倍；耐药性研究表明其体外诱导耐药性产生的时间与T-20相仿，与T-20有 交叉耐药。 我国传统的中医药是个巨大的宝库，有丰富的临床经验，中医药治疗艾滋病 有着一定的潜力。从我国国情出发，利用中医药的独特性及经济性，开发传统的 具有我国特色的艾滋病治疗天然药物成为AIDS 防治工作的当务之急。盐肤木是 中国的本土植物，在我国民间用作传统医药有着悠久的历史。盐肤木茎提取物尤 其是石油醚提取部分RC-1 具有较好的抗HIV 活性，且作用于病毒复制周期的后 期，从中分离得到的化合物1、2、4、5 和6 都是RC-1 的活性成份；盐肤木茎 提取物乙酸乙酯提取物RC-2 中也有较好的抗HIV 作用，其中的化合物8、9、 10 和13 是抗HIV 的活性成分，且作用机制各不相同，这些有效化合物的抗HIV 机制值得进一步的研究。 杀微生物剂是一种局部用药于阴道或宫颈的药物制剂，由女性自主控制防止 性传播疾病病原体包括HIV 的感染，是近年来的研究热点之一。AGB(4`-乙酰胺 苯基 4-胍基苯甲酸酯)是顶体酶的抑制剂，我们的实验表明AGB 有很好的杀精 子作用，还具有体外抗HIV-1 的作用，作用机制主要是阻断HIV-1 进入细胞。

黑白仰鼻猴（Rhinopithecus bieti）的种群现状、云南境内生境退化和藏猕猴（Macaca thibetana）的叫声

黑白仰鼻猴仅分布于滇西北和藏东南境内，金沙江和澜沧江间的一个狭小区域内。根据以前的研究结果，将暗针叶林和针阔混交林定义为其适宜生境（SH）黑白仰鼻猴的适宜生境由于当地人砍树烧树形成夏季高山牧场逐渐被侵蚀。为了解云南省境内黑白仰鼻猴适宜生境的现状，我们比较了1997年卫星图片和1958年以航片为基础绘制的地形图上夏季牧场和适宜生境的面积，得到以下结果：1）1997年黑白仰鼻猴的适宜生境面积为4169平方公里；2）夏季牧场面积为1923平方公里；3）过去的40年中，适宜生境面积减少了31％（1887平方公里），夏季牧场面积增加了204％（1291平方公里）；4）森林斑块的平均面积从15.6平方公．里减小到5.4平方公里。另外，夏季牧场的面积和当地人口成正相关（R2=053），这意味着黑白仰鼻猴生境的减少和破碎化是当地传统生产方式和人口增长共同作用的结果。目前在云南和西藏境内分别尚存11群和2群黑白仰鼻猴。

鰋鮡鱼类(Glyptosternoid fishes)的系统进化和动物地理学研究

鰋鮡鱼类共包括9 属43 种（亚种），隶属于鲇形目（Siluriformes）鮡科 （Sisoridae）鰋鮡亚科（Glyptosternae）中鰋鮡族（Tribe Glyptosternini）的鰋鮡 亚族（Subtribe Glyptosternina）。鰋鮡鱼类形态上的共同特征为：无胸吸着器，胸、 腹鳍水平展开，第一根鳍条完全分节或在外缘生出许多软骨细条，被外表皮所裹， 在腹面看到的是许多与分节或软骨细条大致对应的横纹皱褶。鰋鮡鱼类集中分布 于青藏高原周边的水系中，部分属种向西分布到了中亚地区的阿姆河上游，是适 应山区急流环境的一群鱼类。近年来一系列的研究表明，鰋鮡鱼类为一单系类群， 它的起源和演化与青藏高原的隆升有着直接的关系。鰋鮡鱼类的系统发育研究， 可以为青藏高原隆升的年代、幅度和形式提供间接的证据，其系统发育树的拓扑 结构也直接反映了东喜马拉雅地区诸水系的形成与演变。 本研究对鰋鮡鱼类9 属进行了系统整理。1. 发现并描述了异齿鰋属 （Oreoglanis）两新种，分别为分布于景东无量山（澜沧江水系）的景东异齿鰋 （O. jingdongensis）和分布于怒江水系南景河和南滚河的无斑异齿鰋（O. immaculatus）。认为分布于中国的异齿鰋属鱼类均属于尖须异齿鰋种组（O. siamensis species group）。指出区分异齿鰋属两个种组：尖须异齿鰋种组和细尾 异齿鰋种组（O. delacouri species group）的特征是下唇中部是否具有中央缺刻， 尾型的差别（新月型尾或凹型尾）不能用来区分两个种组，给出了异齿鰋属的检 索表，并绘制了异齿鰋属鱼类分布图。2. 对鮡属（Pareuchiloglanis）鱼类进行了 系统整理，通过外部形态度量性状的比较，认为分布于澜沧江水系的，曾经被鉴 定为扁头鮡（P. kamengensis）的标本，应属于大鳍鮡（P. macropterus），扁头鮡 和大鳍鮡之间的最明显的差别在于腹鳍前长的不同。前者的腹鳍前长为体长的 53.2-64.9%，后者的腹鳍前长均不达体长的50%。3. 通过比较金沙江水系分布的 5 种鮡属鱼类，中华鮡（P. sinensis）、前臀鮡（P. anteanalis）、壮体鮡（P. robusta）、 四川鮡（P. sichuanensis）和天全鮡（P. tianquanensis），认为天全鮡和四川鮡之 间分布水系重叠，外部形态亦无差别，天全鮡很可能为四川鮡的同物异名。给出 了鮡属鱼类的系统检索表，并绘制了鮡属鱼类分布图。利用分子系统学的原理和方法对鰋鮡鱼类进行系统发育研究。测定了6 属 15 种鰋鮡鱼类和鮡科中非鰋鮡鱼类4 属7 种共28 个体的线粒体Cyt b 基因部分 片段和全序列（1138 bp），结合从GenBank 下载的相关类群相同的基因序列，以 魾属（Bagarius）的巨魾（B. yarrelli），纹胸鮡属（Glyptothorax）的穴形纹胸鮡 （G. cavia）、亮背纹胸鮡（G. dorsalis）、扎那纹胸鮡（G. zainaensis），福建纹胸 鮡（G. fukiensis fukiensis）、海南纹胸鮡（G. fukiensis hainanensis），黑鮡属（Gagata） 的长丝黑鮡（G. dolichonema）以及褶鮡属（Pseudecheneis）的黄斑褶鮡（P. sulcatus） 和无斑褶鮡（P. immaculatus）作为外类群，采用贝叶斯法（Bayesian）、最简约 法（maximum pasimony, MP）和邻接法（neighbour-joining, NJ）构建系统发育树。 结果显示： 1. 鰋鮡鱼类为一单系类群，并且与褶鮡属互为姐妹群关系； 2. 原鮡属、鰋属和凿齿鮡属是鰋鮡鱼类的三个基部类群； 3. 异齿鰋属构成为一个单系群，大鳍异齿鰋最早从该属的基部分化出来； 4. 石爬鮡属构成一个单系，并与分布于金沙江水系的中华鮡＋前臀鮡构成姐妹 群，黄石爬鮡和青石爬鮡的单倍型相互交错；显示两个物种的分类是不合适的， 而是同一水系不同支流种群之间梯度变异的例子，依据本次研究所得出的三个分 支图，结合青石爬鮡自西至东分布于金沙江、雅砻江、大渡河、青衣江、岷江等 的分布格局以及形态特征的分布，显示形态特征的分布变化有以下趋势：自西至 东，腹鳍位置逐渐前移；颌须渐趋缩短；胸鳍趋向发达、伸达腹鳍起点。这些变 化趋势是同一水系不同支流种群之间梯度变异的极好例子； 5. 分布于澜沧江以西（包括澜沧江）水系的鮡属鱼类（扁头鮡、细尾鮡、短鳍 鮡）与分布于怒江和伊洛瓦底江水系的拟鰋属鱼类构成为一支，并且二者共同与 分布于元江上游（红河水系）的大孔鮡构成为单系。其中，短体拟鰋和拟鰋互为 姐妹种；而扁头鮡和短鳍鮡也互为姐妹种；细尾鮡的系统地位则尚不能确定； 6. 无论在MP 树、贝叶斯树还是NJ 树中，石爬鮡属、鮡属、拟鰋属和异齿鰋属 构成一个单系，并且支持率达到了100％。 7. 鰋属位于鰋鮡鱼类的基部，是较早就从鰋鮡鱼类祖先中演化出来的一个类群， 鰋类的口吸盘是一个趋同性状，是在急流环境条件下形成的一种适应性性状，在 鰋类各属中不是同源特征； 8. 鮡属鱼类不是一个单系类群，分布于金沙江流域的鮡属鱼类与同流域分布的石爬鮡属鱼类聚成一支；澜沧江及其以西水系分布的鮡属鱼类与同流域分布的拟 鰋属鱼类聚成一支，之后这两支又同异齿鰋属共同构成为一个大支。 结合鰋鮡鱼类的系统发育分支图对其动物地理学进行研究。鰋鮡鱼类是由类 似纹胸鮡属（Glyptothorax）鱼类的祖先演化而来，鰋属（Exostoma）和凿齿鮡 属（Glaridoglanis）是较早就从从类似原鮡的祖先中演化出来，鮡属、石爬鮡属、 拟鰋属和异齿鰋属这一大支由类似原鮡的祖先演化而来。在青藏高原强烈隆起等 重大地理隔离事件发生之前，类似于现生的原鮡属鱼类已经广布喜马拉雅山脉东 西两侧。在青藏高原强烈隆起等重大地理隔离事件发生后，鰋鮡鱼类在相同的地 理隔离下独自演化为现在的分布格局。

白头叶猴生态学研究

本文是1988年10月至1989年10月对分布于广西的白头叶猴(Presbytis francoisi leucocephalus)的生态学及部分行为学考察结果，与黑叶猴（Presbytis francoisi francoisi)作了某些比较。结果表明：1.由于人类的影响，白头叶猴和黑叶猴的分布高度表现出明显差异，即黑叶猴分布区高度明显高于白头叶猴。2.由于生境质量下降，食物资源短缺和分布区狭窄，白头叶猴的种群增长速度缓慢。3.具有优势等级的白头叶猴属一夫多妻制社会结构。分布区内出现老年雄性独猴。4.空间行为随栖息地不同表现出差异性。5.日活动时间随性别年龄组和季节变化。幼猴运动时间分配比例高于成年猴。6.最明显的行为特征是高度反应。

泽兰实蝇的生态学特性及对紫茎泽兰的控制作用

紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng)是一种原产于墨西哥的恶性杂草。近年来已严重妨碍了云南省甚至整个西南地区、林、牧业的发展。自1984年8月引进泽兰实蝇(procecidochares utilis Stone)开展了生物防治研究。已在云南境内七个地州（市）定殖扩散。为了解泽兰实蝇的控制作用，本文从研究泽从实蝇生态学特性入手。分析了泽兰实蝇生态学特性与紫茎泽兰生物防治的关系。定量地评价了泽兰实蝇的控制作用。并且应用灰色系统中局势决策方法比较了不同环境条件下的生防效果。其主要结果如下：1、泽兰实蝇雌性与雄性成虫的存活曲线均近于Deevery I型；雌雄一并来看。则成虫存活曲线为Deevery II型；雌性成虫的寿命比雄性长。产卵峰期多在产卵开始后的第二到第四天。2、泽兰实蝇幼虫与成虫均存在密度制约。在平均每雌占有两枝供试产卵枝条时产卵量最大。同时孕育虫的后代也最多。3、泽兰实蝇的净增殖率R. = 24.365。内禀增长率r_m = 0.055。周限增长值λ = 1.057。种群加倍时间t = 12.603天，世代周期T = 58.371天。4、泽兰实蝇幼虫种群的空间分布呈聚集型且接近于负二项分布。一般来说平均拥挤度大的地区，对紫茎泽兰的控制效果也好。5、利用计算机模拟术对泽兰实蝇的控制作用进行拟合。较之以寄生率来评价生防效果更为科学，也更为符合客观实际。6、对不同环境下的控制作用进行局势决策可知，温度较高。湿度偏低的地区。生防效果优于那些温度较低或温、温度均较高的地区。在本文所进行调查的几个样地中，泽兰实蝇控制效果大小的次序依次为：元江＞宜良＞双柏＞思茅。

马雪山黑白仰鼻猴Rhinopithecus bieti的生境垂直利用、过夜处选择、社会组织和笼养性行为及出生季节性

在黑白仰鼻猴（Rhinopithecus bieti）分布区北端的南仁（99o04’E, 28o34’N）, 野外工作分别于2001年4月10日 － 6月30 日（代表冬末和春季），9月14日 － 12月20日（夏秋季）进行。我们分别用粪便取样法、录像带记录和直接观察法收集了猴群生境的垂直利用、过夜处选择和社会组织数据。此外，我们于1998年8月20日到12月31日在中科院昆明动物研究所老所利用全发生取样法（All-Occurence sampling）收集了一个单雄多雌单元（One-male, multi-female unit: OMU）的性行为数据。另外，我们利用昆明动物所1994 - 2003年和昆明动物园1991 - 2003年笼养黑白仰鼻猴群的出生记录来说明出生季节和出生间隔。 黑白仰鼻猴群全年在3500 - 4300 m的林带上活动，集中利用的海拔带为3900 - 4200 m，这可能与猴群的主食（松萝）主要分布于高海拔有关。冬季, 山沟中的粪便密度高于山脊，这可能是猴群在沟中过夜的缘故。猴群喜欢在树高（27.5 ± 3.2 m）较高、胸径（57.9 ± 16.9 cm）和树冠（6.3 ± 1.4 m）大的针叶树（云冷杉）上过夜。猴群冬季喜欢在阳坡中部的针叶树上过夜，这样既安全又可以接受适量的阳光照射。这是猴群在选择最安全和最暖和过夜处的一种折衷策略。 1994年猴群OMUs大小为7.8 ± 1.7（n = 17），成年性比（M/F）是1.0: 3.8。2001年OMUs大小为10.1 ± 3.7 （n = 15），成年性比是1.0: 4.9。1994-2001年，OMUs中每个成年雌性每年的平均增长率是0.04。这种OMU-band两层社会组织与Kirkpatrick（1996）的报道一致。 雌性以匍匐地面或栖木上，同时面部和视线左右摆动，或者坐着上下移动头部的动作邀配；雄性则以伴有特别的叫声、露齿动颌表情邀配。在有射精记录的观察日中，平均每5.2次爬跨有1次射精，而单次爬跨就射精的仅占4.4％。雌性邀配了18次射精爬跨的大多数（72%），但163次非射精爬跨中她们邀配的仅为45%。雄性在射精交配中叫声多于非射精交配。该种交配模式与其它疣猴亚科动物相似，而性内交配竞争可能与这种模式的进化有关。 笼养黑白仰鼻猴群的出生日期为12 - 6月份，出生高峰期为3 - 5月份。猴群的平均出生日期为4月18日（标准差为43天），中位出生日期为4月10日。猴群的出生间隔平均为624 ± 150天（n = 15，范围：332 - 787天）。幼猴可活到1岁后的出生间隔（706 ± 71, n = 12, 498 - 787天）显著长于1岁内死亡或流产后的出生间隔（428 ± 87, n = 5, 332 - 568天）。婴猴性比（M/F）显著偏离1: 1。

HCl/HF/CrO3溶液对 InGaAs/InGaAsP的选择性湿法刻蚀--应用于楔形结构的制备

利用动态掩膜湿法腐蚀技术,研究了HCl/HF/CrO3溶液对与InP衬底晶格匹配的InxGa1-xAs1-yPy(y=0,0.2,0.4,0.6)材料的腐蚀特性.对于HCl(36wt%)/HF(40wt%)/CrO3(10wt%)的体积比为x∶0.5∶1的溶液,随着x由0增加到1.25,相应的腐蚀液对In0.53Ga0.47As/In0.72Ga0 28As06P0.4的选择性由42.4降到1.4;通过调节腐蚀液的选择性,在In072Ga0.28As06P0.4外延层上制备出了倾角从1.35°到35.9°的各种楔形结构;当x为0.025和1.25时,相应的In0.72Ga0.28As0.6P0.4腐蚀表面的均方根粗糙度分别为1.1nm和1.6nm.还研究了溶液的组分与InxGa1-xAs1-yPy(y=0,0.2,0.4)的腐蚀速率间的关系,并对腐蚀机理进行了分析.

基于仿生模式识别的多镜头人脸身份确认系统研究

提出了一种利用仿生模式识别原理以多镜头信息融合的人脸身份确认方法。讨论了以多镜头与多次采样建立仿生模式识别多权值神经元网络的基本理论。并介绍了以三个镜头五次采样作训练样本的实验系统，以及人脸预处理过程步骤。实验结果表明在确保无误认的前提下，正确确认率达96％，漏认率（即拒认率）为4％。实验中并对比显示了增加神经元网络复杂度提高识别效果的作用。

辽西山地乡土树种开发利用的理论基础与技术

辽西山地由于人为破坏严重，自然环境恶劣，建国以来，国家和地方先后投入了大量的人力与物力，开展以人工植被建设为主要目的工程治理。由于诸多方面原因，辽西生态建设多注重理论的探讨和工程的实施，技术开发没引起足够重视。 本文以山地乡土树种开发利用的理论和技术为主要内容，对辽西地区生态建设的理论和方法进行研究，目的是为辽西山地生态恢复与环境治理提供相应的理论基础和技术指导，以期在辽西生态与环境建设中以较少的投资获得较大的生态效益。 本研究有如下工作和结果：(1)分析并明确了辽西山地生态建设主要矛盾，指出辽西山地生态建设应遵循恢复生态学理论；（2）通过对干燥度测算，明确了辽西山地属于半干旱区与半湿润区的交错地带，从而对辽西山地给出了现实的生态区划定位；（3）利用修正的Thornthwaite公式计算了这一地区的最大潜在蒸发量，分析了水分的盈亏状况；（4）研究分析了乡土树种生长与气候因子的关系；（5）在分析现有森林资源的基础上，确认人工植被建设中纯林比重过大、乡土树种比例过小、生态系统十分脆弱；（6）研究了乡土树种资源，结果表明辽西山地乡土树种丰富，可以开发的较多，进而提出了可利用的乡土树种耐旱的形态和生理特征；同时，进一步提出了主要乡土树种研究和开发课题；（7）从生态工程的原理出发，提出并设计了辽西地区利用乡土树种可进行的生态建设工程项目。

半干旱区沙质草地关键生态系统过程对水肥添加的响应

制约半干旱区生态系统恢复的主要因素是什么？一直是生态学界争论的问题，水分或养分或二者的联合限制是现存的3种观点，但是利用野外实验结合生态化学计量比，分析和判断半干旱区自然生态系统生产力恢复的限制因子还未见报道。 本论文以科尔沁沙地东南缘退耕后自然恢复的沙质草地为研究对象，通过析因设计的水、氮、磷添加实验，研究与碳循环、氮循环、磷循环等有关的生态系统关键过程，及其对人为干扰（灌溉和施肥）及全球变化（气候变化和氮沉降）的响应。从2004年到2005年采用3因素2水平析因设计进行水（0, 80mm）、氮（0, 20 g N m-2 yr-1）、磷（0, 10 g P2O5 m-2 yr-1）添加实验。2005年增加了0、2.5、5、7.5、10、30、40 g N m-2 yr-1的氮梯度添加实验。通过两年的实验，得出主要结论如下： 1）该沙质草地生态系统生产力主要受氮素养分的限制，水分与磷素并不是主要限制因素。施氮量达到7.5 g N m-2 yr-1时生物量明显提高，当氮素添加量达到40 g N m-2 yr-1时，生产力最高为1607.3 g m-2，但是并未找出氮肥添加量的上限。禾本科生物量与Shannon-Wiener多样性指数间呈指数负相关，拟合方程为：y = 1318.3e-0.2421x（R2 = 0.6887）。 2）添加水增加了土壤CO2排放速率，而施氮肥的影响并不明显。在较干旱的年份（降水量低于450 mm）干旱期（4月15日-6月15日）添加磷肥明显抑制了土壤呼吸，而在较湿润的年份（降水量高于450 mm）干旱期添加磷肥则显著增加了土壤呼吸。土壤呼吸与表层0-10 cm土壤含水量存在显著的正相关关系；土壤呼吸与土壤温度之间呈显著的指数正相关（R2 = 0.6798），拟合方程为：y = 0.1832e0.1299x。 3）氮素添加对半干旱区沙质草地生态系统氮有效性具有明显的增强作用，可提高土壤氮的矿化速率。该沙质草生态系统土壤有效氮主要由NO3--N组成，并具有明显的季节变化，NH4+-N和NO3--N含量在表层0-10 cm有高于10-20 cm的趋势。植物地上部分和凋落物的C:N比极低。土壤全量的C:N比明显受添加水的影响，与氮、磷添加无关。 4）添加磷素改善了半干旱区沙质草地生态系统土壤磷的有效性，添加氮和水则没有影响。0-10 cm层土壤相对有效磷有高于10-20 cm层的趋势，这说明土壤中的有效磷淋溶作用不强或者是植物主要利用了表土层10 cm以下的土壤有效磷。第一次提出P:N比的概念，利用相对有效磷和相对矿质氮的比值作为土壤相对P:N比，相对P:N比与生物量、ANPP、非禾本科ANPP之间呈显著的线性相关关系。相对P:N比与生物量的线性负相关程度最高，拟合方程为：y = -52.333x + 1356.2（R2 = 0.7263）。 5）水、肥添加对该沙质草地土壤含水量的影响并不显著，不同处理之间以及相同处理的不同层次之间土壤含水量的差异主要源自土壤的空间异质性。根据2005年4-7月的土壤含水量的方差分析结果，可以将表层0-10 cm划分为多变层，10-30 cm划分为过渡层，30-100 cm划分为稳变层。单独添加磷肥或水磷结合可以显著降低白草的蒸腾速率，而且添加磷肥可以抵消添加氮肥所导致的蒸腾速率增加。 6）添加水提高了物种丰富度和均匀度，而施氮肥降低了物种丰富度和均匀度，施磷肥也相应地增加了物种丰富度和均匀度，但幅度不大。本项研究的结果不支持单调上升格局，多样性与生产力呈负相关关系，单调下降和单峰关系两种格局都存在。10-20 cm土层相对矿质氮与物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Shannon-Wiener均匀度指数均呈显著的负相关关系。物种丰富度与土壤相对矿质氮之间负相关关系最显著，可以用幂函数进行拟合方程：y = 348.58x-2.1236（n = 8; R2 = 0.8576）。 综合以上的研究结果，建议适量施用氮肥，加速退化沙质草地生态系统生产力的恢复；干旱年份辅以磷肥，以降低温室气体的排放速率。

小兴安岭主要树种及林型对气候变化的潜在响应研究

本文采用了国际上可信度高、应用广泛的林窗模型LINKAGES，结合多个气候模式的预测结果，对小兴安岭地区的17个主要树种和4个主要林型对气候变化的潜在响应进行了系统研究。验证结果表明，LINKAGES模型能够较好地跟踪并再现小兴安岭现有林分及各主要林型的演替动态，适用于树种和林型对气候变化响应的预测研究。主要结论如下： 1）以树种为研究对象的模拟结果表明，不同树种均具有各自不同的生存温度临界值，因此对气候变化的敏感性也不同。当温度缓慢上升时，云冷杉、枫桦将面临退化危险，但红松及其他阔叶树种的生长优势均更加明显；当温度快速上升时，大部分树种均显示出不同程度的衰退趋势，仅蒙古栎等耐高温、干旱的阳性树种能够较好地适应未来的高温环境。 2）以整个林分为研究对象的模拟结果表明，在小幅增温情景下，林分中的云冷杉、枫桦趋于退化，而红松及其他伴生阔叶树种的比重则逐渐增加，森林总生物量呈上升趋势；在中幅增温情景下，现存的云冷杉红松阔叶混交林有可能逐渐演化为阔叶混交林，物种多样性明显减少；在大幅增温情景下，小兴安岭现有林分呈显著的退化趋势。 3）林分年龄影响森林的演替方向。不同年龄林分对气候变化的响应程度存在差异。当未来气候条件适于红松生长时，过熟林的恢复能力最强，而中幼林的适应能力最强；当未来气候条件不适于红松生长时，过熟林的恢复能力下降，而中幼林依然具有较强的适应能力。 4）季节增温方式是影响森林演替方向的另一重要因素。当冬季增温幅度大于夏季时，小兴安岭现存林分的演替受气候变暖的影响相对最小，树种组成仍然能够保持较为稳定的针阔混交状态；反之，当冬季增温幅度小于夏季时，现存林分的演替受气候变暖的影响最显著，树种衰退最迅速。小兴安岭针阔混交林的演替与未来的增温方式关系密切，上限温度是现存树种能否继续存活的重要决定因子。 5）以林型为研究对象的模拟结果表明，如果未来气候维持当前的状况不变，云冷杉红松林、枫桦红松林、椴树红松林和蒙古栎红松林四种主要林型的森林组分均将继续维持目前的优势地位，并一直保持较为稳定的动态平衡。 在变暖气候情景下，各林型中的云杉、臭冷杉和枫桦将退出森林演替；目前的云冷杉红松林、枫桦红松林和椴树红松林均将逐渐向椴树、色木槭阔叶红松林演变；蒙古栎红松林林型内部的树种组成基本不变，但蒙古栎所占比例将大幅上升。 6）气候变化幅度决定各林型未来的生物量水平。椴树红松林和蒙古栎红松林100年后的红松生物量和林分总生物量均在小幅增温情景（OSU和GISS模式）下达到最大，云冷杉红松林则在中幅增温情景（CGCM2和HadCM3模式）下达到峰值，而枫桦红松林在现行气候条件下已经为最理想状态，气温的小幅变化也会对其造成影响。在大幅增温情景（UKMO和GFDL模式）下，各林型均难以适应近8℃的增温而全部呈退化趋势。 此外，土壤水分越充足，各林型对高温的耐受范围就相对越大。故从林型角度进行预测分析时，除温度外还应进一步考虑土壤水分与林内的湿度状况。

老秃顶子自然保护区北坡森林土壤动物多样性研究

土壤动物区系是分解者食物网的重要组成部分，在分解作用、养分循环和土壤肥力保持中起重要的作用。论文以辽宁老秃顶子北坡森林生态系统为研究对象，综合运用野外调查、室内分析和多元统计方法，对土壤动物组成和多样性随海拔梯度变化（海拔>700m）、典型天然次生林土壤动物组成与多样性（海拔<700m）、典型人工林土壤动物群落组成和多样性等问题进行定量分析研究，旨在揭示土壤动物生态分布规律，为生态系统生物多样性保护和恢复提供数据支持。 研究结果表明：（1）采集的主要土壤动物隶属于7门、11纲、18个目，其中蜱螨4亚目、41科，中气门亚目26个属；土壤动物类群数量与密度的对数值呈极显著线性正相关关系。（2）无论是天然林，还是人工林，不同林型间大型土壤动物密度和组成有显著差异，除天然赤松林外，其他样地蜱螨密度、多样性指数差异多不显著；（3）各海拔群落间土壤动物密度随海拔梯度的升高呈现先下降后升高、之后又下降的趋势；（4）不同海拔高度，相邻群落螨类共有度高，低海拔相邻群落共有度大于高海拔相邻群落螨类共有度（5）天然林大型土壤动物优势类群多为腹足纲、后孔寡毛目（蚯蚓）和膜翅目；人工林大型土壤动物优势类群为膜翅目；无论天然林群落还是人工林群落，奥甲螨科均为螨类优势类群。（6）土壤动物群落沿海拔的垂直分布可划分为：海拔<1100m的低海拔土壤类群带和海拔>1100m的高海拔土壤动物类群；（7）典型天然次生林（海拔<700m）土壤动物群落可划分为阔叶林土壤动物群落、天然油松林土壤动物群落、天然赤松林土壤动物群落。（8）植被类型、乔木多样性和坡向是影响土壤动物组成和分布的重要因素。

有性繁殖在沙丘植被恢复中的作用

有性繁殖是植物适应干扰的重要机制。目前，人们对于植物如何从有性繁殖方面适应风沙环境还知之甚少。本论文以半干旱草原区的科尔沁沙地为对象，采用实验室分析、模拟试验、野外调查等方法，研究了种子形态及其功能意义、种子传播与植物沙生适应性的关系、埋藏种子萌发与沙丘植物更新的关系，探讨了沙丘土壤种子库时空格局、土壤种子库持久性与沙丘植被恢复的关系，揭示了生殖物候对植物沙生适应性的影响，探索了有性繁殖在多年生沙生植物适应风蚀中的作用。 研究结果表明：（1）沙生植物通过调节种子重量和形状降低种子位移，增大幼苗补充几率；（2）沙生植物通过将种子脱落推迟至“风季结束、雨季来临”时期，或者通过种子遇水溶出粘液粘沙增大重量，分摊干旱和风沙干扰给幼苗补充带来的风险，维持种群繁衍；（3）埋藏能调节沙生植物种子萌发时间和萌发率；（4）沙生植物通过生殖物候可塑性和延长结实期增强沙生适应性；（5）沙生植物具有持久种子库，能提供稳定种源；（6）多年生沙生植物可通过有性繁殖适应风蚀，入侵流动沙丘区。本研究为植物有性繁殖研究提供了方法论借鉴。根据研究结果我们提出了沙丘植被恢复和管理建议。

次生林林窗光环境时空特征及其对下层植被的影响

林窗是森林中经常发生的重要中小尺度干扰，在森林天然更新中起着重要作用。灌木和草本植物通过与乔木幼苗竞争林窗资源（尤其是光）而影响林窗树种更新，因此，研究林窗光环境时空特征及其与下层植被关系对揭示林窗树种更新机制具有重要意义。然而，林窗光环境的时空异质性及有效测量方法的缺乏导致这方面研究很少。本研究提出了林窗立体结构的相片测量法；基于林窗立体结构、坡度和坡向改进了目前广泛用于估测林窗光环境的林窗光指数(gap light index, GLI)模型，并提出了林窗内任意位置最大光照时长(potential sunshine duration, PSD)的计算方法；采用改进的GLI和PSD分析了东北次生林3个不同大小林窗（110，270，510 m2）及其对应的9个模拟林窗中2007年光环境的时空特征；通过在12个人工林窗中连续3年的植被调查，研究了林窗形成后前3年下层木本和草本植物对4个光强梯度的响应，主要结论如下： 1. 林窗立体结构和光环境的测量方法：1) 等角椭圆扇形法计算的林窗面积比目前使用较多的等角多边形法具有更高的精度；2) 半球面影像法可以测量林窗面积和形状，且精度较高；3) 双半球面影像法不仅可以测量林窗面积、形状，还可以测量任意方位林窗边缘木高度；4) 改进的GLI可以快速、精确计算林窗任意位置的直射光和散射光；5) PSD可用于分析林窗光照强度时空特征。 2. 东北次生林林窗光环境时空特征：1) 水平空间结构（地面层）：光环境空间异质性高，最大值位于林窗北部，坡向对光分布格局影响大而对光强影响小，光强随林窗面积的增大和边缘木高度的降低而增加；2) 垂直空间结构（林窗南北轴）：不同高度层光强最大值均位于林窗南北轴中心偏北，南北轴距地面越高光强最大值则越靠近轴中心；光强随距地面高度下降而衰减，最大衰退速率点位于轴中心偏南，靠近该点光强衰退线呈指数形，远离该点则趋于直线形；3) 光成分特征（地面层南北轴）：南坡林窗整个南北轴上直射光大于散射光，北坡模拟林窗南半轴散射光大于直射光，而北半轴相反；南坡林窗中直射光的均值及其变化范围都比其对应的北坡模拟林窗大，然而，坡向对散射光影响不大；南坡林窗和北坡模拟林窗北半轴的全光和直射光均比南半轴大，但散射光没有这种显著的规律；4) 时间特征：不同月份PSD在相同大小林窗中分布格局十分相似，6月份林窗中被光照射面积和PSD均值最大，而10月份最小；各月PSD在南北轴上从南到北逐渐增加，在东西轴上自西向东缓慢增加。 3. 林窗早期下层植被对光强梯度的响应：1) 木本植物物种丰富度随光照强度的增加而增高，且在林窗形成后的第2和3年均存在显著相关性；2) DCA排序第一轴表明，木本植物物种组成仅第1年在4个光强梯度间存在显著差异，而在各年间存在显著差异；草本植物物种组成在4个光强梯度上存在显著差异，但在各年间不存在显著差异；3) 木本植物生物体积(biovolume)随光强梯度升高而增加，而植株密度不存在显著变化；生物体积逐年增加，平均年增长率为20.3%，植株密度逐年下降，平均年减少率为30.0%；4) 草本层盖度和高度在4个光强梯度间均不存在显著差异，但在林窗形成后的第2、3年均显著比第1年大。