八大公山常绿落叶阔叶混交林影响幼苗存活的主要因子分析

幼苗是植物生活史中最脆弱的阶段,对幼苗存活影响因子的分析有助于我们更清楚的了解森林群落的天然更新机制。利用广义线性混合模型（GLMM）对八大公山常绿落叶阔叶混交林中影响幼苗存活的主要生物与非生物因子进行了研究。结果表明：（1）在群落水平上,幼苗存活与生物因子中的同种幼苗密度呈显著负相关,与非生物因子中的冠层开阔度呈显著正相关;（2）从年龄上看,4年生以下龄级的幼苗存活更容易受到同种幼苗密度的影响,与同种幼苗密度呈显著负相关;4年生及其以上的幼苗存活则主要受非生物因子影响;（3）从生活型上看,相对于常绿物种,落叶物种的幼苗存活率更容易受到同种幼苗密度的影响,也与冠层开阔度呈正相关;（4）在物种水平上,生物因子与非生物因子对不同物种幼苗存活率的影响也不相同。其中,宜昌润楠（Machilus ichangensis Rehd.et Wils.）的存活率与冠层开阔度呈正相关;薄叶山矾（Symplocos anomala Brand）幼苗的存活率与同种幼苗密度、异种大树胸高断面积、林冠开阔度、坡向均呈显著负相关,而与异种幼苗密度和海拔呈显著正相关。本研究表明影响幼苗存活的因子是多样的,而且不是随机发生的。在不同水平上影响幼苗存活的因子不同。     

亚热带-温带过渡区秦岭落叶阔叶林幼苗存活机制

【目的】物种幼苗的存活与各种生物和非生物因素密切相关,研究关键因素对幼苗存活的影响有助于理解群落物种共存的主要作用机制。【方法】以秦岭落叶阔叶林25 hm²固定样地的木本植物幼苗为对象,对11 408棵幼苗的生存动态开展连续5年(2015—2019年)的监测,利用广义线性混合模型(GLMMs)在群落水平上对影响不同年龄阶段幼苗存活的主要生物与非生物因素进行分析。【结果】(1)从群落水平来看,对幼苗存活影响最大的是生物因素,幼苗存活率与同种幼苗邻体密度和同种大树邻体胸高断面积呈显著负相关,与异种幼苗邻体密度呈显著正相关,表明物种在幼苗时期受到强烈的负密度制约效应;(2)从苗龄水平上来看,除了生物因素,影响幼苗存活的主要因素还包括海拔等非生物因素,但非生物因素的影响随着苗龄增大而减小。【结论】影响幼苗存活因素是多样的,其中生物因素的影响更显著,促进秦岭大样地中幼苗共存的主要机制为负密度制约效应。     

长白山阔叶红松林乔木幼苗组成及多度格局的影响因素

以长白山原始阔叶红松林样地为平台,以样方中胸径小于1 cm的乔木幼苗为研究对象,基于2018年两次的幼苗调查数据,利用广义线性混合模型分析影响群落乔木幼苗多度的生物邻体和生境因素。结果表明:该样地所有幼苗样方共调查到10064株乔木幼苗,累计17个物种,分属9科9属,水曲柳幼苗多度极高,在乔木树种幼苗中占优势地位;在群落水平,幼苗多度与异种大树效应、草本密度和林冠开阔度呈显著正相关,与草本盖度和土壤含水量呈显著负相关;在物种水平,水曲柳和紫椴幼苗多度的影响因素与群落水平筛选后的结果一致,红松幼苗多度与异种大树效应呈正相关,与同种大树效应及林冠开阔度呈负相关。该研究证实了生物邻体和生境因素共同影响幼苗多度格局,并且生物邻体和生境因素的相对重要性随幼苗物种种类不同而变化。     

长白山次生针阔混交林乔木幼苗存活的影响因素分析

基于长白山次生针阔混交林样地, 以520个1 m × 1 m幼苗样方中胸径小于1 cm的乔木幼苗为研究对象, 选取2013年和2014年的幼苗调查数据, 运用广义线性混合模型(GLMM)分析了生物邻体和生境异质性对幼苗存活的影响, 探讨了次生针阔混交林幼苗存活影响因素及物种共存机制。结果表明: (1)适宜大树生长的局域生境同样也适宜幼苗的存活, 幼苗存活率与土壤含水量和有效氮等土壤养分显著正相关。(2)幼苗个体之间存在明显的竞争, 较多的幼苗邻体显著降低幼苗的存活率。同种大树邻体和同种幼苗邻体与幼苗存活显著负相关, 表明存在负密度制约效应。(3)随着幼苗年龄的增加, 生境异质性对幼苗存活的影响逐渐增大。该研究证实了密度制约效应和生境异质性对幼苗存活有着重要影响, 其相对重要性随着幼苗年龄级、功能群以及物种种类而变化。     

青海云杉不同演替阶段林下草本多样性特征及其环境解释

林下草本的演变与森林演替密切关联，为了解祁连山地区青海云杉林在不同演替阶段下的草本多样性特征及影响因素，本研究采用空间代替时间的方法，以阔叶纯林(Ⅰ)→阔叶混交林(Ⅱ)→针阔混交林(Ⅲ)→云杉纯林(Ⅳ)构成的演替序列为研究对象，计算分析不同演替阶段的草本多样性指标差异，探究生物因素和非生物因素对草本多样性的影响，旨在为青海云杉林林分结构优化与功能提升提供理论依据。结果表明：(1)不同演替阶段下，共发现草本31科64属81种，其中阔叶纯林(Ⅰ)草本植物共21科33属42种，阔叶混交林(Ⅱ)共22科40属50种，针阔混交林(Ⅲ)共22科42属51种，青海云杉纯林(Ⅳ)共15科21属23种。(2)随着演替的进行，物种丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数均呈现先增大后减少的趋势，草本多样性指标均在针阔混交林(Ⅲ)阶段最大，在青海云杉纯林(Ⅳ)阶段最低。(3)生物因子中：LAI是影响草本多样性的主导因子，林分密度、胸径、树高和叶面积指数与草本多样性负相关。(4)非生物因子中，土壤有机质和速效钾是主导因子，土壤水分、速效磷、碱解氮与多样性指标正相关。综...     

长白山原始阔叶红松林林下草本植物多样性格局及其影响因素

于2009年生长季(5～9月份)对布置在1.0hm2的原始阔叶红松林样地内的100个草本样方(1m×1m)进行物种及其植株高度、盖度以及土壤因子、光照环境进行调查,分析不同层片与土壤因子、光照环境的相关性以及乔木层、灌木层、土壤因子、光照环境对草本层多样性格局的影响,以阐明长白山阔叶红松林林下草本层多样性格局及其影响因素。结果表明:(1)阔叶红松林下的草本植物存在明显的季节动态变化,其中,5月份黑水银莲花(Anemone amurensis)、延胡索(Corydalis ambigua)等早春短命植物占优势,6月份部分早春短命植物和早夏植物、晚夏植物同时出现,物种丰富度最高,7月份是夏季植物的生长旺季,物种多样性最高,8～9月份草本植物逐渐枯萎。(2)灌木层的多样性与草本层的多样性呈极显著正相关,灌木层的株数密度与不同月份的草本层盖度呈正相关、与草本层多样性呈负相关,而乔木层对草本层盖度和多样性的影响均不显著。(3)土壤速效钾、光照和土壤水分是关联乔木层和草本层的重要环境因子。研究认为,阔叶红松林下的乔木层通过影响光照、降水及枯落物的含量而间接影响草本层的多样性格局。     

The role of soil-borne fungi in driving the coexistence of Pinus massoniana and Lithocarpus glaber in a subtropical forest via plant–soil feedback

亚热带森林土壤真菌类群对马尾松和石栎物种共存的驱动机制 植物-土壤反馈(plant–soil feedback, PSF)是促进森林生态系统物种共存和多样性维持的关键机制之一。大量证据表明大树周围具有物种特异性的土壤病原菌对其同种幼苗的存活和生长具有明显的抑制作用,而对于异种幼苗更新的影响则相对较弱。然而,时至今日我们仍然未能全面解读PSF这一影响 的内在生物学机制。本研究通过对我国亚热带常绿落叶阔叶林常见树种——马尾松(Pinus massoniana)和石栎(Lithocarpus glaber)开展交叉接种盆栽试验,探讨PSF过程对目标树种共存的作用机制。盆栽实验所用接种土壤取自天然林地两种目标树种林冠下的表层土壤,分别检测来源于同种大树和异种大树的接种土壤对马尾松和石栎幼苗存活和生长的影响。同时,通过杀菌处理评估不同土壤真菌功能类群,尤其是土壤病原真菌类群在PSF过程中的相对重要性。研究结果表明,石栎幼苗在接种异种大树土壤的情况下生长更好,而马尾松幼苗并未受到接种土壤来源的影响。然而,进行杀菌处理之后,在接种同种大树土壤的盆栽中石栎幼苗的长势更优于接种异种土壤的幼苗,说明土壤真菌类群是调控其PSF过程的关键环节。该研究验证了土壤病原真菌和菌根真菌类群是PSF过程重要的驱动因素,而PSF过程通过调控石栎幼苗的存活和生长,从而促进石栎树种与马尾松树种在群落中的共存。     

北京松山油松林林分结构和地形对幼苗更新的影响

以北京松山国家自然保护区油松林为研究对象,通过分析油松林天然更新与地形因子、林分结构的关联,揭示影响松山油松天然更新的因素。结果表明:油松幼苗数量与海拔呈显著负相关(P0.01);油松幼苗数量在不同坡位间差异显著(P0.05),表现为下坡中坡上坡;幼苗数量与坡度呈显著负相关(P0.01);林分结构中大小树比例与幼苗更新数呈抛物线关系,在大树比例为50%左右达到最低值;林分密度(P0.05)及草本盖度(P0.05)与油松幼苗更新显著关联,幼苗更新数量随着林分密度和草本盖度的增加而增加。     

影响不同林型天然红松混交林林隙更新的土壤特征因子

采用野外调查、样品采集和统计分析等相结合的方法,对小兴安岭天然红松混交林3种不同林型(椴树红松混交林(TP)、枫桦红松混交林(BP)、云冷杉红松混交林(PAP))的林隙及其邻近郁闭林分的土壤特征因子和树木更新的相关性进行了研究,旨在阐明林隙土壤特征因子对树木更新的影响,从而为小兴安岭天然红松混交林植被更新、退化生态系统的恢复和可持续经营提供基础数据和实践参考。结果表明:郁闭林分土壤有机质、全氮质量分数显著高于3种不同林型的林隙。有效磷和速效钾含量在BP内与其他林型之间差异显著。3种林型林隙内p H值均略高于其郁闭林分,但与其差异均不显著。3种林型林隙内更新总密度、幼树更新密度与郁闭林分差异显著(P0.05),PAP林隙中更新总密度和幼树更新密度最高。BP林隙面积与更新密度相关不显著,乔木幼苗、幼树更新密度与有机质(r=-0.400,r=-0.475)、全氮均呈显著负相关(r=-0.519,r=-0.603)。TP林隙内全氮与乔木幼苗更新密度呈正相关(r=0.092),而与乔木幼树更新密度呈显著负相关(r=-0.585)。PAP林隙内全氮与乔木幼苗、幼树更新密度均呈负相关。郁闭林分幼苗更新密度分别与有机质、全氮、速效钾、p H值、脲酶和蛋白酶呈负相关。主成分分析表明,全氮是影响林隙和郁闭林分树木更新的关键因素。     

植物特性和环境因子对阔叶红松林暗多样性的影响

可能栖息在局域群落但在局部地区不存在的物种集合构成了暗多样性。为探究物种特性和环境因子对阔叶红松林内暗多样性的影响, 该研究利用比尔指数模型估计了黑龙江凉水国家级自然保护区的9 hm²阔叶红松(Pinus koraiensis)林动态监测样地内的主要组成物种的暗多样性概率。基于物种水平, 评估了耐阴性指数、重要值和暗多样性概率之间的相关性, 并分析了生活型和耐阴性对暗多样性概率的影响; 基于样方水平, 分析了群落完整性与环境因子、物种多样性的相关性。结果表明: (1)该样地物种的暗多样性概率平均值为77.79%, 对于乔木, 胡桃楸(Juglans mandshurica)的暗多样性概率最高, 为97.21%; 对于灌木, 暗多样性概率最高的是鸡树条(Viburnum opulus subsp. calvescens)和鼠李(Rhamnus davurica), 为98.01%。(2)暗多样性概率与重要值呈显著负相关关系, 耐阴性指数与重要值呈显著正相关关系。(3)乔木和灌木的暗多样性概率无显著差异, 喜光物种的暗多样性概率显著高于耐阴物种。(4)坡度和地面凹凸度均与群落完整性呈显著正相关关系; 土壤有机质含量、土壤速效钾(K)含量、土壤密度、土壤质量含水率、土壤pH、土壤有效氮(N)含量和土壤全N含量均与群落完整性无显著相关关系, 土壤体积含水率、土壤速效磷(P)含量、土壤全P含量均与群落完整性呈显著的负相关关系。物种多样性指数与群落完整性呈正相关关系。综上, 在阔叶红松林内喜光物种和稀有种的暗多样性概率较高, 坡度、地面凹凸度、土壤体积含水率、土壤速效P含量、土壤全P含量是导致群落完整性差异的主要环境因素; 群落完整性越高, 群落物种多样性越高。     

葡萄球菌致病毒力因子酚溶性调节蛋白的研究进展

葡萄球菌是临床常见的革兰氏阳性致病菌,包括表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌等。随着耐药葡萄球菌的出现,尤其是多药耐药葡萄球菌的传播和蔓延,其感染性疾病的发病率和死亡率逐年升高。葡萄球菌的高致病性与其表达大量毒力因子密切相关。酚溶性调节蛋白(phenol-soluble modulin,PSM)是一组具有广泛溶细胞活性的两亲性肽,是葡萄球菌分泌的一种重要的毒力因子。PSM诱导炎症反应、影响免疫细胞功能、参与细菌免疫逃逸并参与葡萄球菌引起的皮肤软组织感染、脓毒症、生物膜相关感染、骨组织感染和特应性皮炎的致病过程。本文主要是从PSM对宿主免疫系统的影响及其在常见葡萄球菌感染性疾病中的作用等方面进行简要概述。     

The influence of environmental conditions on the production of pigment bySerratia marcescens

Serratia marcescens biovar A2/A6, isolated from an Indonesian freshwater source, was identified based on extensive morphological, biochemical and genetic characterization. Formation of pigment was found to be strongly influenced by environmental conditions. Placket-Burman design was used to analyze the effect of carbon and nitrogen sources. Based on results of physiological and biochemical studies, the optimum conditions for growth and pigment formation were incubation 30°C in a neutral to slightly alkaline medium containing lactic acid and beef extract.     

Seasonal cycles and persistence in an acarine predator-prey system on cassava in Africa

We applied time series analysis and a mechanistic predator-prey model to long-term data of monthly population counts of the herbivorous pest mite Mononychellus tanajoa and its introduced phytoseiid predator Typhlodromalus aripo from a cassava field in Benin, West Africa. In this approach, we determined the extent to which the main features of the observed predator-prey fluctuations in cassava fields can be explained from biotic traits inherent to the biology of predator and prey, and the extent of the significance of abiotic factors in determining population levels. The time series analyses with cross-correlation showed that the period of predator-prey fluctuations coincided with the annual pattern of intense rainfall and onset of dry season. A pronounced M. tanajoa peak followed after a short lag (2 weeks) by a T. aripo peak coincided with a trough in rainfall intensity. Both the prey and predator had local and lower peaks that coincided with high rainfall intensity, but with a considerably longer lag (ca. 3 months) compared with the high peaks occurring at the onset of the dry season. Regression of log-transformed data series (over a 7-year period) showed that—except for the first year after predator release—M. tanajoa fluctuated around an almost time-invariant mean population density, while T. aripo densities showed a consistent decline over the full observation period. To explain observed trends and periodic components in the data-series of predator and prey densities, we review hypotheses that are based on (1) the annual patterns and trends in abiotic factors, (2) mechanisms endogenous to the predator-prey system and (3) a combination of exogenous and endogenous factors.     

昆虫体内微生物多样性的影响因素研究进展

昆虫体内的微生物种类繁多,在长期的协同进化中与其宿主昆虫形成了密切的共生关系。近年来,随着分子生物学技术的快速发展与应用,昆虫体内微生物多样性得到广泛的研究。本文综述了影响昆虫体内微生物多样性的各种因素。体内微生物多样性除与昆虫种类相关外,还与昆虫自身因素(性别、发育龄期和种群)、生态因子(食物、温度、CO_2浓度和辐照)以及技术本身的局限性等方面密切相关。     

三七转录因子PnWRKY1对三七皂苷生物合成的影响

该研究以野生型三七为材料,采用同源克隆的方法,获得三七转录因子PnWRKY1基因,运用农杆菌转化法构建转基因细胞系,通过测定转基因细胞系中的总皂苷含量以及重要单体皂苷的含量,并采用qRT-PCR分析皂苷合成途径中相关基因的表达情况,为三七皂苷生物合成高效调控策略的建立提供理论依据。结果显示:(1)转录因子PnWRKY1长度为810bp,编码269个氨基酸。(2)成功构建PnWRKY1过表达载体pCAMBIA2300sPnWRKY1,经农杆菌转化获得了6株具有卡那霉素抗性的转基因细胞系(T_1~T_6),对卡那霉素基因nptⅡ进行PCR检测表明,所有细胞系均有与预期大小一致的450bp特异性条带,说明成功获得了6株PnWRKY1过表达转基因细胞系。(3)6株转基因细胞系中的PnWRKY1表达水平均极显著高于野生型细胞系,其中表达量最高的T_3细胞系比野生型增加了5.36倍。(4)过表达PnWRKY1基因细胞系的总皂苷生物合成均得到显著提高,其中T_1~T_6中总皂苷含量分别为野生型细胞系的2.46、1.98、2.67、1.74、2.54和1.98倍;6株过表达PnWRKY1细胞系中的4种单体皂苷R1、Rg1、Re、Rb1的含量与野生型细胞系相比均有不同程度的提高,且T_3细胞系中的单体皂苷Re含量最高(37.81mg/g)。(5)与野生型细胞系(WT)相比,过表达PnWRKY1细胞系中三七皂苷合成途径中的关键酶基因PnDS、PnSS和PnSE的最高表达水平分别增加3.1、4.0和4.5倍。研究表明,转录因子PnWRKY1在三七细胞中的过表达可能参与调节皂苷生物合成部分重要酶基因的表达,且PnWRKY1可能通过调控三七皂苷生物合成途径中关键酶基因的表达间接影响三七皂苷的合成。     

基于MaxEnt模型的菜豆象全球潜在适生区预测

【目的】菜豆象是重要的检疫性害虫,预测其在全球范围内的潜在适生区可为农业部门开展菜豆象防控工作和检验检疫部门制定检疫策略提供科学依据。【方法】在收集菜豆象已有分布点和全球气象数据的基础上,采用MaxEnt模型对其在全球范围内的潜在适生区进行预测分析。【结果】MaxEnt模型的AUC平均值为0.926,预测结果准确可靠。菜豆象适生区主要分布在欧洲中西部的德国、法国、英国、荷兰、比利时、意大利、波兰、乌克兰、白俄罗斯和罗马尼亚等国家,非洲大陆和马达加斯加岛的中东部地区,北美洲的墨西哥高原和美国中东部地区,南美洲南部地区,大洋洲澳大利亚东部和南部沿海地区、新西兰,亚洲中国的云贵高原、四川盆地、华中和华南地区和台湾岛,缅甸东部地区、泰国和老挝北部地区、尼泊尔和日本大部分地区。高度适生区、中度适生区和低度适生区面积分别占陆地面积的4.95%、6.73%和13.70%。【结论】菜豆象的适生区面积占陆地面积的25.38%,持续扩散和危害的风险大。我国西南、华南地区等地区面临的形势更为严峻。影响菜豆象分布的主要生物气候因素有最冷月份最低温度、年平均温度、年气温变化范围、年降雨量、最干月份降雨量、最热月份最高温度、最暖季度平均温度、温度季节变化方差、昼夜温差月均值等。     

基于MaxEnt模型的草原步甲属潜在地理分布研究

步甲(Carabid beetle)是草原生态系统重要的昆虫类群之一,对草原生态系统环境监测及维护生物多样性起着重要的作用。基于步甲属(雕步甲和长叶步甲)在宁夏草原131个有效调查记录和19个环境因子,利用最大熵模型(Maximum Entropy Model,简称MaxEnt)预测步甲属潜在空间地理分布,运用受试者工作特征曲线(ROC曲线)检测预测模型精度,刀切法(Jackknife)筛选影响步甲属潜在地理分布的主要生态因子。结果表明：(1) MaxEnt模型预测结果 ROC曲线AUC值分别为0.981、0.914,模型预测结果的可信度较高;(2) 19个环境因子中,对步甲属的潜在空间分布预测贡献率较高的环境因子为最冷月份最低气温、年均降水量、最干季均温、年平均气温;(3)雕步甲主要分布在温性荒漠草原及温性草甸草原的北部,长叶步甲主要分布在温性草甸草原。以上研究为步甲调查和保护提供参考依据。     

不同致泻性大肠杆菌感染调控细胞信号通路的研究进展

腹泻性大肠杆菌是在全世界引起人类和动物疾病的主要病原之一,也给社会经济带来巨大损失。根据致病机理的不同,可将腹泻性大肠杆菌分为6种:肠致病性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌、肠凝集性大肠杆菌、产肠毒素大肠杆菌、扩散黏附性大肠杆菌和肠侵袭性大肠杆菌。不同致病型大肠杆菌侵入宿主的方式及引起的炎症反应有所不同。文章综合分析了致病机制不同的大肠杆菌在调控宿主细胞信号通路方式上的不同,从炎症级联反应方面阐述了不同致病类型大肠杆菌的感染特征,并探讨了炎症信号通路与病原感染、预防和治疗的关系,以期为腹泻性大肠杆菌致病机制及治疗方案的研究提供帮助。     

Influence of Environmental Factors on the Chemotaxis of Bradyrhizobium japonicum

Dependence of motility and chemotaxis was studied in two strains of Bradyrhizobium japonicum upon several environmental factors. In both strains, chemotaxis was found to increase with an increasing concentration of the attractant (glucose) to 5.5 × 10^–2 M. Both motility and chemotaxis reached their maximum in the two- to three-day cultures at neutral pH. The maximum motility of these bacteria occurred at 40°C. The maximum values of chemotaxis in these microorganisms were, however, observed at 20–25°C. Chemotaxis in acidic or alkaline media and at low temperatures was found to be markedly weaker. Nonoptimal values of these parameters in soil may be a limiting factor for the interaction of the given bacteria with soybean roots.     

基于灰色关联的苗药红禾麻总黄酮含量影响因子分析

采用Al Cl3比色法对苗药红禾麻42个居群中的总黄酮含量进行分析测定,并用土壤养分测定仪测定对应产地土壤中的铵态氮、速效磷、有效钾、p H值和水分,通过向距产地较近的气象部门查询和以全球卫星定位系统GPS、海拔表等测定地理气候因子,结合42个居群红禾麻ISSR遗传多样性分析结果,运用灰色关联度分析法对红禾麻不同种质资源药材中总黄酮的含量与各影响因子进行相关性分析。结果表明:42个红禾麻不同种质资源药材总黄酮含量为0.42%~2.16%,平均加样回收率为97.86%,RSD为1.5%;环境因子和遗传因子中与总黄酮含量关联度较大的因素分别为无霜期和Shannon信息指数I,而各影响因子与总黄酮含量的关联度中,以Shannon信息指数I(r=1.03)最大,土壤p H(r=0.49)最小,表明遗传因子对红禾麻药材总黄酮含量的影响大于环境因子。该研究结果为红禾麻药材优良种质资源筛选及野生变家种研究提供了依据。