植物根系分泌物主要生态功能研究进展

根系分泌物在植物根系-土壤-微生物互作过程及其生态反馈机制中发挥重要作用。在植物根际复杂网络互作过程中, 根系分泌物被认为是“根际对话”的媒介, 其在调控植物适应微生境、缓解根际养分竞争及构建根际微生物群落结构方面意义重大。该文结合国内外该领域主要研究成果, 综述了根系分泌物对植物生长、土壤微生物特性及土壤养分循环的影响, 并展望了未来根系分泌物的研究方向。     

不同植物对黄顶菊根际土壤微生物和土壤养分的影响

[目的] 不同植物对外来入侵植物的抵御能力不同,研究不同植物对入侵植物根际土壤生态的影响可为筛选入侵植物的竞争替代植物提供科学依据。[方法] 利用同质园试验,以入侵植物黄顶菊为研究对象,设置黄顶菊单种、黄顶菊与不同植物（地肤、苘麻、苏丹草、反枝苋）混种处理,采用磷脂脂肪酸分析方法来研究不同植物对黄顶菊根际土壤微生物群落结构的影响,并结合土壤养分的变化探究不同植物对黄顶菊根际土壤生态的影响。[结果] 与黄顶菊单种相比,地肤和苘麻降低了黄顶菊根际微生物的总含量,改变了黄顶菊根际微生物群落结构。地肤、苘麻能竞争性抑制黄顶菊对铵态氮的吸收,从而抑制黄顶菊的生长。[结论] 不同植物的抵御能力与其土壤生态有关,替代植物通过改变黄顶菊根际土壤微生物,抑制黄顶菊对氮的吸收,从而抑制黄顶菊的生长,实现对黄顶菊的替代控制。     

植物根系对根际微环境扰动机制研究进展

根际微环境是构建植物与土壤交流沟通的桥梁,也是植物遭受胁迫时优先作出响应的区域。植物根系作为根际的主要调控者,根构型和根系分泌物种类、数量的改变均可对根际微生物和土壤动物种群分布及其结构造成影响。然而,土壤动物的扰动、微生物的分解作用也可改善根际土壤特性,提高植物抗逆性及养分利用效率,从而促进植物根系生长。可见,植物根系-根际动物-根际微生物之间存在复杂的互作关系。本文从根际内、外微环境出发,分析了根际外植物根系对微环境的物理和化学扰动、根际内植物根系与微生物的互作扰动、根际内植物根系和土壤动物的物理扰动、以植物根系分泌物为介质的化学扰动等方面研究进展,在此基础上,论述了根际微环境主要影响因子之间的互作机制,并对该领域的研究方向进行了展望。     

入侵植物对根际土壤微生物群落影响的研究进展

入侵植物根际土壤微生物是地下生态系统的重要组成部分。外来植物入侵到新的栖息地后能够促进其根际土壤微生物群落结构的演替、改变土壤理化性质, 强化微生物群落功能的发挥, 进而创造更适合外来植物生长的土壤微环境, 促进外来种的入侵进程。从外来入侵植物根际土壤微生物的研究方法、外来入侵植物对根际土壤微生物群落影响以及从地下生态学对外来植物入侵的影响等方面进行了综述。土壤微生物研究方法主要包括微生物计数法、微生物生理生化指标方法及分子技术 3 类; 入侵植物对根际土壤微生物的影响主要体现在对其生物量、多样性以及功能微生物菌群等方面。在今后的研究中, 应当注重对同一区域外来入侵植物和近缘本土种、及其伴生种的根际土壤微生物进行比较研究; 加强入侵植物根际微生物功能机理、环境因子与微生物间关联性的研究; 同时在研究方法上应注重传统方法与生物标记法及其与分子技术的结合。     

Research Advances in the Main Ecological Functions of Root Exudates

根系分泌物在植物根系-土壤-微生物互作过程及其生态反馈机制中发挥重要作用。在植物根际复杂网络互作过程中, 根系分泌物被认为是“根际对话”的媒介, 其在调控植物适应微生境、缓解根际养分竞争及构建根际微生物群落结构方面意义重大。该文结合国内外该领域主要研究成果, 综述了根系分泌物对植物生长、土壤微生物特性及土壤养分循环的影响, 并展望了未来根系分泌物的研究方向。     

七子花土壤微生物数量及呼吸速率的季节动态*

研究濒危植物七子花群落土壤微生物的生长及其呼吸速率的季节动态,结果表明：根际土壤细菌、放线菌,根围土壤细菌、真菌、放线菌的数量和土壤总呼吸速率具有相似的季节变化规律：全年呈单峰曲线变化,最大值均出现在9月份,但根际土壤真菌数量的最大值出现在10月份。土壤微生物数量受土壤含水量和温度的影响较大;土壤总呼吸速率不仅与土壤含水量和温度存在密切关系,而且与土壤微生物数量显相关,土壤微生物是土壤总呼吸的重要承担。     

植物根际微生物群落构建的研究进展

植物根际是指植物根系与土壤的交界面,是根系自身生命活动和代谢对土壤影响最直接、最强烈的区域,其物理、化学和生物性质不同于土体土壤。在这个区域里,与植物发生相互作用的大量微生物,被称为根际微生物。根际微生物在植物的生长发育和植物病虫害的生物防治等方面都具有十分重要的意义。本文总结了根际微生物群落构建的研究现状,介绍了根际微生物的经典和最新的研究方法,包括根箱法、同位素技术以及高通量测序、菌群定量分析、高通量分离培养等方法在根际微生物研究中的应用,讨论了植物根系分泌物(碳水化物、氨基酸、黄酮类、酚类、激素及其信号物质)和土壤物理化学性质对根际微生物群落的影响,概述了根际微生物-植物的互作机制,以及根际微生物群落对植物的促生作用、提高植物抗逆性和抑制作用,并对根际微生物群落研究中存在的问题和未来发展方向进行了展望。     

土壤环境下的根际微生物和植物互作关系研究进展

植物根系、土壤、根际微生物以及根际范围内其他因子等组成了根际微生态系统,在根际微生态系统中的不同组分之间存在着广泛的相互作用,其中以根系-土壤-微生物之间的相互作用网络最为复杂,同时也对整个根际系统的稳定和发展有着至关重要的影响。综述了近年来国内外对于土壤环境中根际互作关系研究的进展,探讨了土壤环境对植物和根际微生物群落的影响,植物如何调控根际微生物群落的组装和稳定过程,以及根际微生物对植物生长发育、病原菌防卫和抗逆性的调控作用等,分别从土壤环境、宿主植物和根际微生物三个层面,分析了它们在根际互作关系中的角色和作用机制,以期为农业生产和环境保护提供一定指导意义和借鉴作用。     

施磷对干旱胁迫下箭竹根际土壤养分及微生物群落的影响

以箭竹及其根际土壤作为研究对象,采用两因素随机区组实验,设置2种水分处理（正常浇水和干旱胁迫）和2种施磷量处理（施磷和不施磷）,探究施磷对干旱胁迫下箭竹根际土壤养分及微生物群落结构和多样性的影响。结果表明：（1）干旱胁迫显著降低了箭竹根际土壤中微生物量碳、可溶性有机氮和有效磷的含量,虽对箭竹根际土壤微生物群落的多样性无显著影响,但显著降低了箭竹根际土壤中总PLFA（phospholipid fatty acid contents）的含量和真菌、细菌、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的PLFA含量以及革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌的PLFA比值,显著改变了箭竹根际土壤微生物群落结构,结果显著降低了箭竹的生物量。（2）施磷显著增加了受旱箭竹根际土壤中微生物量碳和有效磷的含量,虽大体上对受旱箭竹根际土壤微生物群落的多样性无显著影响,但显著增加了受旱箭竹根际土壤中总PLFA和真菌PLFA的含量,并在一定程度上增加了细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和放线菌的PLFA含量以及革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌和真菌/细菌的PLFA比值,也在一定程度上改善了受旱箭竹根际土壤微生物群落结构,从而改善受旱箭竹的生长。（3）主成分分析表明,干旱对箭竹根际土壤微生物群落结构的影响显著,而施磷的影响不明显。（4）相关分析发现,箭竹根际土壤微生物群落结构与箭竹根际土壤微生物量碳、可溶性有机氮及箭竹生物量呈显著正相关。综上,干旱降低了箭竹根际土壤养分含量和微生物生物量,改变了箭竹根际土壤微生物群落结构,抑制了箭竹的生长;施磷能增加受旱箭竹根际土壤养分含量和微生物生物量,改善受旱箭竹根际土壤微生物群落结构,进而改善受旱箭竹的生长。     

玉米根际土壤中铜形态的动态变化

采用根垫法研究玉米根际土壤形态动态变化。结果表明：玉米生长过程中根际土壤铜形态发生显著变化。植物生长前期交换态和碳酸盐结合态铜含量逐渐增加,随后增加量减少。植物生长后期根际交换态和碳酸盐结合态铜含量低于非根际土壤。这种变化主要由根际环境变化与植物吸收引起。与根限土壤中铜形态变化,特别是交换态铜含量变化关系密切的因素包括土壤溶解性有机碳、pH和土壤微生物。随着植物生物量的增加,对铜的吸收速率不断增加,导致根限土壤中有效态铜的先增后减。     

Recommendations for Assessing the Effectiveness of Surrogate Species Approaches

Surrogate species approaches, including flagship, focal, keystone, indicator, and umbrella, are considered an effective means of conservation planning. For conservation biologists to apply surrogates with confidence, they must have some idea of the effectiveness of surrogates for the circumstances in which they will be applied. We reviewed tests of the effectiveness of surrogate species planning to see if research supports the development of generalized rules for (1) determining when and where surrogate species are an effective conservation tool and (2) how surrogate species should be selected such that the resulting conservation plan will effectively protect biodiversity or achieve other conservation goals. The context and methods of published studies were so diverse that we could not draw general conclusions about the spatial or temporal scales, or ecosystems or taxonomic groups for which surrogate species approaches will succeed. The science of surrogate species can progress by (1) establishing methods to compare diverse measures of effectiveness; (2) taking advantage of data-rich regions to examine the potential effectiveness of surrogate approaches; (3) incorporating spatial scale as an explanatory variable; (4) evaluating surrogate species approaches at broader temporal scales; (5) seeking patterns that will lead to hypothesis driven research; and (6) monitoring surrogate species and their target species.     

评世界保护联盟新的物种受威胁分类系统草案

为了进一步了解物种受威胁的情况和发展,以加强物种保护工作,世界保护联盟制定了一个新的物种受威胁分类系统草案,把物种受威胁的程度分为９个级别,即绝灭种、野生状态下的绝灭种、极危种、濒危种、渐危种、敏感种、安全的／危险性小的种、不充分了解的种和未估价的种。本文对这个分类系统草案作了简略的评介。     

Extensive contiguous north–south range expansion of the original population of an invasive lizard in Florida

Florida has one of the two worst non-indigenous invasive species problems in the United States, and all such species are considered by statute to be a potential ecological problem. Unfortunately, little information is available about most of Florida's invasive species. Here, we provide information on range expansion of a population of one of the lesser-known species. The Palm Beach County, Florida, population of the northern curly-tailed lizard, Leiocephalus carinatus armouri, was examined for north–south expansion of its previously documented range. Observations were conducted as contiguous expansion outward from the previously known range. We found a substantial contiguous range expansion by a minimum of 46.3 km to the south and 34.1 km to the north. This species appears to be closely associated with coastal habitat degradation in the form of human infrastructure, especially ageing pavement, sea walls, buildings, and bridge bases.     

生物多样性事业需要科学、可操作的物种概念

物种概念(species concept)是生物学家们持续关注的中心问题。物种概念决定物种划分, 而物种划分的合理性关系到生物多样性的研究、保护和可持续利用。本文把现有较流行的物种概念分为6类, 并对它们予以述评后指出: 虽然生物学物种概念、遗传学物种概念、进化物种概念、系统发生物种概念等从不同方面认识了物种的客观真实性和物种的本质, 但在实践中都难以操作。绝大多数物种是由分类学家划分的, 但目前所有的分类学物种概念都包含有不同程度的主观因素, 从而造成物种划分的人为性, 对生物多样性研究造成负面影响。因此, 生物多样性事业需要科学、可操作的物种概念。本文在吸收了生物学物种概念、遗传学物种概念、进化物种概念以及系统发生物种概念等的长处, 也分析了它们的不足和问题的基础上提出一个新的物种概念, 即形态-生物学物种概念。最后, 以芍药属(Paeonia)几个物种的处理为例, 说明这一新的物种概念是可操作的, 划分的物种在形态上区别分明, 易于鉴别。更重要的是, 其结果得到基于25或26个单拷贝或寡拷贝核基因DNA序列所作的系统发生分析的强有力支持。各个物种在系统发生树上形成单系和独立的谱系, 表明其间各自形成独立的基因库, 没有基因交换, 它们独立进化, 有各自的生态位和独立的分布区。因此, 利用这一新的物种概念能够达到预期目标。     

中国南部亚热带森林地表植被动态变化

系统研究了南方5个亚热带森林生态系统地表植被的动态变化情况.研究方法是:在每个研究区域内,按照地形梯度分别布设50个1m2 的样方,记录样方内所有物种的频度及相关的环境变量,5个研究区域共设250个样方,每个样方分别调查两次.通过单元及多元统计方法分析表明:维管植物物种频度在一个区域明显下降,另二个区域显著增加;苔藓物种频度在一个区域有明显下降,另一个区域明显增加;苔藓物种数量在3个区域显著增加,另二个区域显著下降;维管植物物种数量显著增加在二个区域;物种组成沿着第一个植被梯度轴DCA 1没有显著变化,沿着第二个植被梯度轴DCA 2在二个区域有显著变化.综合分析表明,苔藓对气候变化及其波动反映敏感,是较好的气候变化及气候波动生物指示因子,而管植物数量及频度的变化没有明显证据显示与土壤酸化和大气污染有紧密关系.     

菌物分类学研究中常见的物种概念

物种是生物多样性与分类学研究的基本单元, 物种识别是生物学研究的基本问题之一。物种的划分一直以来都没有一个明确统一的标准, 这使得分类学多少带有主观的色彩, 并经常被看作艺术而不完全是科学的研究。本文简要概述了菌物分类学研究中常见的3个物种概念, 即形态学种、生物学种和系统发育学种的背景和应用现状, 并通过实例讨论了这3个物种概念的特点及应用中存在的问题, 特别是各个物种概念之间的交错, 以期为菌物分类学研究和物种概念探讨提供参考。     

Increasing numbers of bird species result from taxonomic progress,not taxonomic inflation

The impact and significance of modern taxonomy on other fields in biology have been subjects of much debate. It has been proposed that increasing numbers of vertebrate species are largely owing to ‘taxonomic inflation’. According to this hypothesis, newly recognized species result from reinterpretations of species limits based on phylogenetic species concepts (PSCs) rather than from new discoveries. Here, I examine 747 proposals to change the taxonomic rank of birds in the period 1950–2007. The trend to recognize more species of birds started at least two decades before the introduction of PSCs. Most (84.6%) newly recognized species were supported by new taxonomic data. Proposals to recognize more species resulted from application of all six major taxonomic criteria. Many newly recognized species (63.4%) were not based exclusively on PSC-based criteria (diagnosability, monophyly and exclusive coalescence of gene trees). Therefore, this study finds no empirical support for the idea that the increase in species is primarily epistemological rather than data-driven. This study shows that previous claims about the causes and effects of taxonomic inflation lack empirical support. I argue that a more appropriate term for the increase in species is ‘taxonomic progress’.     

列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》附录的物种的新标准

ＣＩＴＥＳ（濒危野生动植物国际贸易公约）是一个通过控制贸易的方法来维护物种生存及其持续利用的国际法规,其附录中所列的物种是重点管理的对象,主要根据现有的Ｂｅｒｎｅ标准来确定。但是,长期的实践证明,它已不能满足实际的需要。１９９２年６月ＣＩＴＥＳ常务委员会要求世界保护联盟协助制定一个简明、实用、科学和客观的新标准,本文对此作一简介和讨论。     

指示种、伞护种与旗舰种:有关概念及其在保护生物学中的应用

指示种、伞护种和旗舰种等的运用常常可以作为解决保护生物学问题的捷径。指示种被用来评价环境中人为干扰因素的程度,监测其他物种的种群动态,或用于确定生物多样性较高的区域;伞护种则常用来确定需保护生境的类型和面积;而旗舰种被用于引起公众对保护行为的关注。本文试图对上述术语和概念在使用上加以明确区分,并对其应用提出一些指导性原则。认为针对上述不同类型的代理种,使用的目的和选择的标准应有所不同,彼此不能混淆使用。     

红雪茶基源种的鉴定及资源分布

本研究通过对红雪茶基源种进行考证,并结合品种鉴定及野外生态调查,结果表明,红雪茶的基源种应为金丝刷（Lethariella cladonioides）和金丝带（L.zahlbruckneri）,在这两个种群内,存在化学多态现象。市售的“红雪茶”主要由这两个种的四个化学宗所组成。红雪茶的分布中心主要在藏东南,滇西北及川西地区,目前红雪茶的资源已经受到了极大的破坏,日渐濒危。为加强对野生红雪茶资源的有效保护,提出了开展红雪茶种质资源保护的建议。