草地群落物种多样性维持机制的研究Ⅱ物种实现的生态位

尽管为解释种类丰富的植物群落物种共存和多样性维持机制,生态学家位做了大量的努力并提出了许多假说和模型。但这一问题仍处在争议之中,需要更多的证据支持他们的观点或提出新的看法,使这一生物多样性难题不断地向前推进。以松赖平原物种丰富度较高的羊草－杂类草群落为对象,在土壤C、N、P、K和H2O等5个资源轴上,探讨了物种多样性与实现生态位的关系。结果表明：尽管物种生态位存在一定程度的分化,但多数物种的生态位是高度重叠的,物种生态位的分化在草地群落物种共存和多样性维持中,不是唯一的途径,认为应更加重视的物种在长期协同进化中所形成的生物学特性。     

物种共存理论研究进展

群落内的多物种如何共存是群落生态学的核心研究内容之一。经典的物种共存理论强调物种之间的生态位分化,注重具体共存机制的研究。这种以具体共存机制为研究对象的方法一定程度上促进了当代物种共存理论框架的形成。在当代物种共存理论框架下,物种间的差异被划分为两类综合性的抽象差异——生态位差异和平均适合度差异,前者促进物种共存,对应稳定化机制;后者导致竞争排除,对应均等化机制。本文在简要回顾经典物种共存理论的基础上,介绍了当代物种共存理论的框架(包括理论的形成和定义)、基于该理论的部分实验验证工作及其在一些重要生态学问题中的应用。当代物种共存理论不仅揭示了群落内物种是如何共存的这一基本理论问题,更重要的是在全球变化的背景下该理论对生物多样性的保护和管理具有重要的应用价值。期望本文的介绍有助于国内生态学和生物多样性工作者了解当代物种共存理论,并将其应用于群落构建和生物多样性维持机制等方面的研究。     

群落构建的中性理论和生态位理论

物种共存和生物多样性维持一直是生态学研究的中心论题。基于物种生态位分化的群落构建理论已经发展了近一个世纪, 但我们对群落构建和生物多样性维持的机理仍然不清楚。近年来, 群落中性理论以其简约性和预测能力成为群落生态学研究的焦点, 但由于其“物种在生态功能上等价”的假设与大量研究结果相悖, 同时对自然群落结构的准确预测也只限于少数的生态系统, 因而饱受质疑。如今, 越来越多的生态学家认为群落构建的生态位理论与中性理论之争的最终归宿应该是二者的整合。 在本文中, 我们在简要回顾生态位理论和群落中性理论发展的基础上, 分析二者之间的主要分歧和互补性, 试图梳理二者整合的途径。我们认为, 尽管中性理论的发展极大地丰富了群落构建理论, 但二者的整合尚处于初级阶段; 群落构建零模型假说、中性—生态位连续体假说、随机生态位假说等都不失为有价值的尝试, 今后需要在其他类型的生态系统中进行实验验证, 以更好地理解确定性过程和随机过程在决定群落构建和生物多样性维持中的作用。     

天童常绿阔叶林中常绿与落叶物种的物种多度分布格局

物种多度分布是对群落内不同物种多度情况的数量描述, 作为理解群落性质的基石, 其形成机制受到广泛关注。常绿与落叶物种是两类有着不同物候性状与生长策略的物种集合, 它们普遍共存于常绿阔叶林中。在天童20 ha常绿阔叶林动态监测样地内, 虽然常绿物种在物种多度和胸高断面积等指标上占有绝对优势, 但其在物种丰富度上却不及落叶物种。分析两者在常绿阔叶林中的物种多度分布特征, 能够为理解常绿阔叶林内物种多样性的维持机制提供一个全新的视角。为此, 我们基于天童样地的植被调查数据, 一方面利用累积经验分布函数对两类生活型植物的物种多度分布进行描述, 使用Kolmogorov-Smirnov检验(K-S检验)判断其差异性; 另一方面, 采用纯统计模型、生态位模型和中性理论模型对二者的物种多度分布曲线进行拟合, 并基于K-S检验的结果以及AIC值进行最优模型的筛选。结果显示: (1)常绿与落叶物种的物种多度分布曲线间并无显著差异。(2)在选用的3类模型中, 中性理论模型对于两类物种多度分布曲线的拟合效果都最好, 而生态位模型的拟合效果则一般。从上述结果可以看出, 尽管常绿与落叶物种在物种数量和多度等方面均存在差异, 但它们却有着近似的物种多度分布格局以及相近的多样性维持机制。然而, 鉴于模型拟合的结果只能作为理解群落多样性构建机制的必要非充分条件, 故而只能初步判定中性过程对于常绿与落叶物种的物种多样性格局影响更大, 却不能排除或衡量诸如生态位分化等其他过程在两类生活型多样性格局形成中的贡献。     

物种多样性与植物群落的维持机制

物种多样性的形成与维持是生物多样性研究中的核心问题之一,形成了许多假说。剖析了群落物种多样性维持具有增加、减少和稳定共存三方面内容,着重阐明物种稳定共存的内因是物种的生物学与生态学特性差异,外因是生境具有小尺度的差异;群落生境异质性是其物种多样性维持的基础,并影响着群落的组织过程;群落的斑块镶嵌结构源于林隙形成的生境异质性,导致了物种多样性;群落斑块镶嵌结构是群落的基本属性,使群落的结构和功能得以长期维持等论点。最后,还以鼎湖山季风常绿阔叶林为例,对群落斑块镶嵌结构的形成及其对物种多样性维持和群落生产力构成与维持等方面的意义予以说明。     

荒漠草原“土岛”生境群落物种共存机制

经过长期破碎化,荒漠草原原生硬质灰钙土斑块散布在广大沙化土地中,形成类似"土岛"的土被结构。为揭示土岛生境的群落物种共存机制,2016年在宁夏盐池县皖记沟村选取大(200–300 m~2)、中(约100 m~2)、小(约50 m~2)土岛各3个开展调查,采用Jaccard相异系数、物种生态位宽度和生态位重叠度、零模型、Meta分析,综合计算和分析土岛内部与外部植物群落相似性、物种生态位宽度和生态位重叠、物种共存格局及其影响因子。研究发现,(1)随着破碎化加剧,土岛内部植物多样性整体呈现下降趋势,群落优势种从短花针茅(Stipa breviflora)转变为猪毛蒿(Artemisia scoparia)和短花针茅共优种,土岛内外群落相似性增加。(2)土岛内外绝大多数物种生态位重叠较小,生态位重叠在土岛内呈集中分布,而土岛外则呈均匀发散分布。(3)环境过滤为主的生态过程决定了土岛生境群落物种的共存格局,随着土岛面积减小,环境因子对群落物种共存的调控强度降低,关键性环境因子由土壤细砂粒和黏粒转变为粗砂粒,显著性竞争物种共存格局在小岛出现。综上所述,土岛生境对于维持草原物种具有重要作用,环境过滤主导了荒漠草原物种共存格局。随着生境破碎化加剧或土岛面积减小,物种共存格局及其调控因子发生转变。保护面积在200 m~2以上的大土岛对于恢复荒漠草原区草原成分种和其物种多样性机制都十分必要。     

甘肃祁连山脉雪豹及其同域分布大型食肉动物时间生态位关系

<正>群落内多物种如何共存是群落生态学和生物多样性研究的核心内容之一。经典物种共存理论强调物种之间的生态位分化,侧重于物种对环境的需求,Hutchinson (1957)提出超体积生态位概念,认为物种适合度是由多个因素共同决定,即物种只有在满足其生态位需求的多维空间,     

米槁群落主要物种资源利用特征分析

开展米槁群落物种生态位研究,可了解米槁群落物种对资源的利用特征,为米槁的保护与管理提供科学依据。基于贵州省米槁天然林群落的实际调查数据,通过生态位宽度、生态位重叠指数,分析该群落主要物种的资源利用特征。群落中米槁(Cinnamomum migao)、杜茎山(Maesa japonica)、菝葜(Smilax china)的生态位宽度最大,在群落中处于明显优势地位,具有较强竞争力和资源利用能力;生态位宽度越大的物种间生态位重叠越大,但在相同或相似环境条件下,生态位宽度值小的种对也会拥有较高的生态位重叠;米槁群落主要物种间的生态位重叠指数偏低,说明物种间对资源利用的相似性较低,物种的生态位分化明显,竞争不激烈,群落结构较为稳定,物种间能够较好地相互共存。     

群落内物种多样性发生与维持的一个假说

本文根据作者对竞争排除法则的研究而提出了一个新的群落多样性假说。按照作者的观点,占用相同生态位的物种可以稳定共存;这样,群落内物种多样性将受到４个基本因子所控制。它们分别是：（Ⅰ）生态位的数量;（Ⅱ）区域物种库的大小;（Ⅲ）物种迁入速率,以及（Ⅳ）物种灭绝速率。该假说强调区域生物地理过程与局域生态过程共同决定了群落内种多样性的大小及分布模式。     

水淹干扰下水库水滨带植物群落谱系结构与物种多样性格局

群落谱系结构将物种系统发育信息整合到群落中，给生物多样性研究提供了全新视角。为探讨水淹干扰下水库水滨带植物群落物种多样性维持机制，以丹江口水库水滨带为研究区域，以南水北调中线一期工程运行前的原有水滨带植被为研究对象，分析不同水淹干扰强度下群落谱系结构和物种多样性及其与环境因素的关系。结果表明：(1)随着水淹干扰强度增加，群落物种丰富度、物种多样性和谱系多样性显著降低。谱系结构指数虽无显著差异，但随着水淹干扰强度增加呈现由发散到聚集的变化趋势。表明水滨带植物群落物种多样性维持机制是生境过滤和生态位分化共同驱动的结果，并且随着水淹干扰强度增加呈现生境过滤作用增加、物种间竞争排斥作用减弱的生态过程影响规律。(2)坡度、土壤质地、速效氮和全氮含量对整个水滨带植物群落物种丰富度、物种多样性和谱系多样性影响显著。此外，土层厚度和速效磷对物种丰富度和土层厚度对谱系多样性也影响显著。而仅有速效氮含量对谱系结构指数影响显著；轻度水淹干扰下坡向、速效磷含量与多样性指数显著相关；中度水淹干扰下坡度、土层厚度、土壤质地、土壤总氮含量与多样性指数显著相关，土壤pH、全氮和全磷含量与谱系结构指数显著相关；重度水淹...     

A homozygous female hemophilia A

BACKGROUND:

Hemophilia A (HA), being an X-linked recessive disorder, females are rarely affected, although they can be carriers.

AIMS:

To study the mutation in F8 gene in an extended family with a homozygous female HA.

MATERIALS AND METHODS:

All the seven affected members (six males and one female) were initially screened by Conformation Sensitive Gel Electrophoresis (CSGE) and direct DNA sequencing.

RESULTS:

A homozygous missense mutation c.1315G>A (p.Gly420Ser) was identified in exon 9 of F8 gene in homozygous state in the affected female born of 1° consanguinous marriage and in all the affected male members of the family. Her factor VIII levels was found to be 5.5%, vWF:Ag 120%.

CONCLUSION:

In India, as consanguineous marriages are very common in certain communities (up to 30%), the likelihood of encountering female hemophilia is higher, although this is the first case of HA out of 1600 hemophilia families registered in our Comprehensive Haemophilia Care Center. Genetic diagnosis in such cases is not necessary as all the male children will be affected and daughters obligatory carriers.     

Aminopeptidase A is angiotensinase A

Summary Quantitative histochemical measurements of aminopeptidase A (APA; E.C.3.4.11.7) were done kinetically in the kidney glomeruli of rat and mouse with an instrumental setup consisting of a microdensitometer and a computer-supported morphometric system. The histochemical demonstration of APA was carried out using the simultaneous azo coupling technique (purest-grade Fast Blue B as coupling agent and -l-glutamic acid-4-methoxy-2-naphthylamide as substrate). The methodological studies show that APA activity is calcium-ion-dependent and increases linearly with the thickness of the tissue section (3–12 m) and that the time-course of APA activity as determined by linear regression is linear only for the first 1 to 2 min of the reaction. — Kinetic measurements indicate a 40% decrease in APA activities when -l-glutamic acid-4-methoxy-2-naphthylamide (-l-Glu-MNA) is replaced by -l-aspartic acid-4-methoxy-2-naphthylamide. When -l-Glu-MNA is replaced with l-alanine-4-methoxy-2-naphthylamide, which is a substrate of aminopeptidase M (APM) only very low reaction rates are measurable (about 1.4% of those with -l-Glu-MNA). 100 and 130 mM NaCl in the incubation medium increase APA activities by approximately 16%–17%. — To clarify the functional importance of APA in the kidney, their activities were measured under the influence of angiotensins. The glomerulus was selected as the measuring site, for besides APA it contains no APM or other peptidases that could degrade angiotensins (the glomerular dipeptidyl peptidase IV is not inhibited by angiotensin II). Using the Lineweaver-Burk plot, we determined a K _m of 0.16 mM for the APA in rat glomeruli and 0.14 mM in mouse glomeruli. The V _max in mouse glomeruli is 1.6 times higher than in rat glomeruli. Ang iotensin I, II and III competitively inhibit APA in the rat and mouse glomeruli. — With quantitative histochemical techniques it was possible to show that APA is equivalent to angiotensinase A (splitting off the N-terminal aspartic acid from angiotensin I and II).Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 105)     

A glucoside of urospermal A

The aerial parts of Urospermum picroides afforded, in addition to urospermal A a p-hydroxylphenyl acetate of a glucoside of urospermal A.     

Quadruplexes of human telomere DNA analogs designed to contain G:A:G:A,G:G:A:A,and A:A:A:A tetrads

Replacement of two to four guanines by adenines in the human telomere DNA repeat dG₃(TTAG₃)₃ did not hinder the formation of quadruplexes if the substitutions took place in the terminal tetrad bridged by the diagonal loop of the intramolecular antiparallel three‐tetrad scaffold, as proved by CD and PAGE in both Na⁺ and K⁺ solutions. Thermodynamic data showed that, in Na⁺ solution, the dG₃(TTAG₃)₃ quadruplex was destabilized, the least by the two G:A:G:A tetrads, the most by the G:G:A:A tetrad in which the adenosines replaced syn‐guanosines. In physiological K⁺ solution, the highest destabilization was caused by the 4A tetrad. In K⁺, only the unmodified dG₃(TTAG₃)₃ quadruplex rearranged into a K⁺‐dependent quadruplex form, none of the multiple adenine‐modified structures did so. This may imply biological consequences for nonrepaired A‐for‐G mutations. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Biopolymers 93: 880–886, 2010.