基于克隆文库法研究古尔班通古特沙漠蓝藻多样性

该研究采用克隆文库法研究古尔班通古特沙漠藻类生物结皮中蓝藻多样性及分布。在古尔班通古特沙漠不同区域采集10份藻类结皮代表性土样,分别构建古尔班通古特沙漠蓝藻16S rRNA和psbA基因克隆文库,并进行系统发育分析,对蓝藻多样性和丰度与环境因子进行关联分析,研究蓝藻分布特点及影响因子。结果显示:(1)16S rRNA基因系统发育树中包括具有明确分类地位的蓝藻有6科10属(占总克隆文库的94.85%)和一个未分类蓝藻属,其中颤藻属(Oscillatoria)和微鞘藻属(Microcoleus)分别占克隆文库的42.54%和37.16%,为古尔班通古特沙漠蓝藻优势属;psbA基因系统发育树中仅鉴定有蓝藻类群4科4属,但优势属与前者结果一致。(2)10个样点藻类结皮中所含蓝藻种类不尽相同,但每个采样点都出现颤藻属和微鞘藻属,证明这二者是古尔班通古特沙漠藻类结皮中的优势属;且样点Gur2和Gur17中蓝藻种类较多,Gur3、Gur5和Gur9中种类较少,但Gur2、Gur3、Gur5和Gur17相对地理位置较近,表明地理位置不是影响蓝藻分布的主要因素。(3)RDA(Redundancy analysis)分析结果显示,微生物量氮(MBN)和土壤有机碳(SOC)对蓝藻多样性影响程度最大,其次是硝态氮(NO~-_3-N)、微生物量碳(MBC),全磷(TP)和全钾(TK)对其影响程度最小。研究表明,古尔班通古特沙漠不同区域沙漠蓝藻多样性和土壤理化性质具有空间异质性,综合分析可得沙漠中南部藻类结皮土壤营养最为丰富,蓝藻多样性较高,而东部和西部土壤营养较为贫瘠,蓝藻丰富度和多样性较低。     

不同类型水生植物群落对蓝绿藻类的抑制作用

选择2种常见水生植物荇菜(Nymphoides peltatum)和黑藻(Hydrilla verticillata),构建了荇菜群落(浮叶植物群落)、黑藻群落(沉水植物群落)和荇菜-黑藻群落(复合群落)等3种不同类型水生植物群落,在模拟富营养化水体环境条件下与自然水体中藻类共培养,研究了不同类型水生植物群落对藻类的抑制作用.结果表明:1)3种群落对水体中藻类的抑制作用顺序为荇菜群落>复合群落>黑藻群落,实验结束时水体叶绿素a分别减少了63.1%、44.7%、3.3%.2)荇菜群落中蓝藻受到了较强抑制作用,其总藻细胞密度比初始减少了99.5%;而绿藻总藻细胞密度则比初始增加了31.6%;黑藻群落中蓝藻仍保持较高生物量,绿藻藻细胞密度一直处于较低水平;复合群落对蓝绿藻均有很好的抑制效果,蓝藻藻细胞密度比初始下降了95.9%,绿藻藻细胞密度始终保持在较低水平.3)3种群落中藻类组成变化不同:荇菜群落中初始以微囊藻、色球藻等蓝藻门植物为优势种,逐渐转变为以小球藻、栅藻、四角藻等绿藻门植物为优势种;黑藻群落中藻类一直以微囊藻为优势种,伴生有少量的小球藻属、栅藻属、隐藻属藻种;复合群落水体中藻类组成与荇菜群落中藻类变化相似,实验期间微囊藻数量逐渐减少,而栅藻数量逐渐升高.4)不同群落中植物生物量增加明显,荇菜和黑藻的鲜重在单种群落和复合群落中均具有较高的增长率,分别为129.8%、63.6%和108.8%、66.5%;植物生长对光照、温度、pH等环境因子具有明显的调节作用,荇菜群落中水下20 cm处光衰减率与水体叶绿素a显著相关,说明荇菜的遮光作用是其产生显著抑藻作用的重要原因.     

具晶泡绿藻(Vacuoliviride crystalliferum)——分离自特殊生境的真眼点藻纲中国新纪录属种

从南京产白乳胶样品中分离和培养得到1株藻种,编号为FACHB-2245,对其进行形态观察和SSU基因序列分析。结果显示,该藻株为单细胞,球状至椭球状,细胞壁平滑。细胞具有1个大液泡、1个红色球体和1个透明晶状结构以及许多折光颗粒。叶绿体周生,1至多个,具膨大的蛋白核。结合形态和分子系统发育分析,确定这株藻种为真眼点藻纲的具晶泡绿藻(Vacuoliviride crystalliferum Nakayama,Nakamura,Yokoyama,Shiratori,InouyeIshida)。该属种在我国是首次报道,生活于白乳胶这一特殊生境。基于SSU序列的系统发育研究表明,具晶泡绿藻藻株与真眼点藻纲中的角绿藻属(Goniochloris Geitler)、粗盘藻属(Trachydiscus Ettl)和假十字趾藻属(Pseudostaurastrum Chodat)的亲缘关系密切,位于这些类群的基部。     

古尔班通古特沙漠生物结皮不同发育阶段中藻类的变化

通过在古尔班通古特沙漠南缘相同的地貌部位,选择裸沙、藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮4种不同演替阶段中的生物结皮,研究了藻类的种类组成、优势种和生物量的变化.结果表明:(1)在结皮的不同演替阶段,藻类种类组成不同,其常见物种有一定的差异,如裸沙中藻类常见种是脆杆藻2(Fragilaria sp.2)、威利颤藻(Oscillatoria willei)和奥克席藻(Phormidium okenii),藻结皮的常见种是小聚球藻(Synechococcus parvus)、颗粒常丝藻 (Tychonema granulatum)、韧氏席藻(Phormidium retzli);同时在不同发育阶段亦存在一些特有种.(2)在裸沙发育到成熟生物结皮的过程中,藻类的优势物种也发生相应的变化.裸沙、藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮的优势种分别是脆杆藻1(Fragilaria sp.1)、具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)、具鞘微鞘藻、眼点伪枝藻(Scytonema ocellatum)或集球藻(Palmellococcus miniatus).(3)藻类生物量在生物结皮不同演替阶段差异极显著(P<0.01),在裸沙中藻类生物量最低,随着生物结皮的逐渐发育,藻类生物量明显升高,地衣结皮最高,约是裸沙的8.3倍,当发育至苔藓结皮时,藻类生物量又有所下降.(4)在裸沙中基本为松散的沙粒,随着生物结皮的演替,丝状种类占明显的优势,尤其是具鞘微鞘藻,另外真菌菌丝和苔藓假根分别在地衣结皮和苔藓结皮中起着重要作用.     

晋阳湖丝状蓝藻的形态学分析与分子鉴定北大核心CSCD

蓝藻是地球上最古老的生物之一,其形态结构较为简单,为产氧型光合作用的原核生物。山西省晋阳湖为华北地区最大的人工湖,该研究以采自晋阳湖水体及岸边附着的蓝藻为材料,采用经典毛细管法分离纯化出5株丝状蓝藻,利用光学显微镜观察其形态结构特征(如细胞形状、藻丝体宽度、是否有鞘)和显微结构,并采用16S rRNA序列分析其系统发育关系,以明确晋阳湖的蓝藻种类,为预防湖泊蓝藻水华的发生、维护水资源环境稳定与生态平衡提供理论数据。结果显示:(1)所分离纯化的5株丝状蓝藻依形态特征归属于3个科,其中2株(JYH005和JYH012)为细鞘丝藻亚科(Leptolyngbyaceae),2株(JYH008和JYH022)为伪鱼腥藻科(Pseudanabaenaceae),1株(JYH010)为沙丝藻科(Desertifilaceae)。(2)基于16S rRNA序列构建的系统发育树显示,5株丝状蓝藻中JYH005为结丝藻属(Nodosilinea)的一种;JYH008可归为Arthronema,该株蓝藻在培养条件下观察到不同的形态特征,可能为新物种;JYH010为沙丝藻属(Desertifilum)的一种;JYH012可归为细鞘丝藻属(Leptolyngbya);JYH022与伪鱼腥藻科聚为一支,由于与该科其他藻相似度低于90%,且不能聚为一支,因此只能归为伪鱼腥藻科。研究表明,基于16S rRNA序列系统发育分析与形态学鉴定结果相一致。该研究结果丰富了山西省晋阳湖丝状蓝藻的多样性,为该湖的资源利用和环境保护提供了一定的科学依据。     

深圳石岩水库浮游植物群落时空动态特征及其影响因素分析

于2013 年5 月至2014 年4 月对深圳石岩水库进行采样, 研究了深圳石岩水库浮游植物群落组成、时空动态及其主要的环境影响因素, 以期为该水库水质的保障和改善提供科学依据。石岩水库全年共检测到浮游植物7 门90属, 以绿藻门(41.1%)、硅藻门(30.0%)和蓝藻门(20.0%)为主。浮游植物的种类在9 月份最丰富, 有61 种, 8 月份最少, 仅有18 种。各采样区的浮游植物丰度, 在6 月份达到最大值, 为1.76×108 cells·L^–1, 在10 月份出现最低值, 为2.74×106 cells·L^–1。绿藻、硅藻和蓝藻的丰度之和在全年所占比例都较高, 变化范围为96.74%-100%, 以蓝藻居多, 占51.55%-92.23%,其中, 绿藻门的优势属为十字藻属(Crucigenia)、栅藻属(Scenedesmus)、小球藻属(Chlorella); 硅藻门的优势属为直链藻属(Melosira)、小环藻属(Cyclotella); 蓝藻门的优势属为假鱼腥藻属(Pseudanabaena)。冗余分析(Redundancy analysis,RDA)表明: 全部样品分布在轴1 与轴2 构成的4 个象限内, 轴2 左侧与冬(春秋)季对应, 轴2 右侧与夏季对应; 绝大多数藻类分布在冬(春秋)季对应的象限内, 少数藻类包括硅藻门的卵形藻属(Cocconeis)、蓝藻门的平裂藻属(Merismopedia)、尖头藻属(Raphidiopsis)和鞘丝藻属(Lyngbya)以及绿藻门的衣藻属(Chlamydomonas)分布在夏季所对应的象限内; 研究结果表明影响石岩水库浮游植物群落结构动态的主要驱动因子是水温(Temperature, TEMP)、总有机碳 (Total Organic Carbon, TOC)、硝酸盐氮(NO3-N)和总氮(Total Nitrogen, TN)。     

甘肃省苏干湖浮游植物多样性研究

于2006年春季(5月)、夏季(8月)和秋季(10月)对大、小苏干湖水体进行采样分析,以研究特殊地理位置和气候条件下苏干湖中浮游植物的物种组成和季节变化特征.结果表明,(1)大苏干湖中共有浮游藻类61种(含变种),其中:硅藻18属,37种;蓝藻11属,15种;绿藻7属,8种;而甲藻仅1属,1种.(2)小苏干湖水体中共发现浮游藻类68种(含变种),其中:硅藻16属,42种;蓝藻9属,13种;绿藻6属,11种;裸藻及甲藻仅各1属,1种.(3)硅藻在苏干湖水体中始终占据着绝对优势;夏季小苏干湖中蓝、绿藻开始复苏并大量繁殖.各季节两湖中都存在特定的优势属,在春、夏、秋三季,大苏干湖中优势属分别为桥穹藻属、小环藻属、粘杆藻属;而小苏干湖中分别为针杆藻属、菱形藻属、脆杆藻属.纤细舟形藻,长圆舟形藻,湖沼色球藻等为常年优势种,且这种优势物种和季节变化主要是由湖泊中盐度和气温等因素决定的.     

福建红树林区大型藻类的生态学研究

主要研究中国福建省红树林区大型藻类分布、优势种的生物量和林冠下藻种的垂直分布特点。结果表明:福建红树林区的大型藻类有24属42种,其中蓝藻8属15种、红藻3属7种、绿藻13属20种。优势种中鹧鸪菜(Caloglossa leprieurii)和节附链藻(Catenella impudica)的生物量在6月分别为2.22～8.44g/m~2 DW和2.69g/m~2 DW,在12月分别为0.15～0.20g/m~2 DW和2.12g/m~2 DW。红树林中树干上附着生长的大型藻类的垂直分布自下而上可分成6个带:1.无隔藻(Vaucheria sp.)带;2、节附链藻带;3.侧枝鹧鸪菜-混合卷枝藻(Caloglossa ogasawaraensis-Bostrychia mixta)带;4.鹧鸪菜带;5.硬毛藻-岸生根枝藻(Chaetomorpha macrotona-Rhizoclonium riparium)带;6.绿球藻(Chlorococcum sp.)带。     

古尔班通古特沙漠生物结皮藻类的组成和生态分布研究

通过对新疆古尔班通古特沙漠中9个样地73份生物结皮土样藻类的培养和鉴定,分析了古尔班通古特沙漠中生物结皮藻类的种类组成和生态分布特点。结果表明．该沙漠中有藻类植物49属121种．隶属于蓝藻门、绿藻门、硅藻门和裸藻门。其中监藻83种,绿藻20种,硅藻11种。裸藻7种。蓝藻占总种数的68．60％,其中又以丝状种类为优势．占66．27％;绿藻则以单细胞种类为主。在古尔班通古特沙漠不同地带中,其藻类物种多样性和群落组成均有所不同,中部藻类物种最为丰富,北部和南部次之。而东部和西部则明显减少。在沙垄不同部位的分布中,少数种类对地貌部位的选择性不明显,但有些种类在不同地貌部位分布有差异。藻类在结皮不同层次的分布不同,在结皮层中藻类的种类和数量都较丰富．且以丝状种类较多,而在结皮下层藻类的种类和数量明显减少。     

猪细小病毒SD-68株NS1基因的克隆与序列分析

对猪细小病毒(PPV)SD-68株NS1基因进行了克隆和序列测定,结果表明SD-68株NS1基因全长1989bp,编码662个氨基酸组成的多肽.该序列与PPV SY-99株、Kresse株、NADL-2(5075)和NADL-2(4973)株的NS1基因比较,核苷酸的同源性分别为99.9%、99.9%、99.7%、98.1%,氨基酸的同源性分别为99.7%、99.5%、99.5%、96.7%.PPV SD-68株与MVM(i)、MEV(Abashiri)、CPV、FPV、BPV3、GPV NS1的进化树分析表明PPV SD-68株NS1与MVM(i)NS1亲缘关系最近,与BPV3 NS1的亲缘关系最远;在Thr435和Ser473位点PPV SD-68株与MVM(i)完全一致,表明Thr435和Ser473是PPV SD-68株NS1潜在的磷酸化位点.     

气候变化驱动下黄土高原刺槐林气候适宜性和脆弱性

刺槐是黄土高原乡土树种,具有优良的水土保持和固碳功能。黄土高原生态恢复实践中实施了大规模的植树造林,刺槐林面积占沟壑丘陵区人工植树造林面积90%以上。由于种植时没有考虑刺槐的气候适宜性,一些地区的刺槐林出现了退化现象。采用最大熵模型,在0.5km×0.5km空间精度上分别模拟了1961—1990、1966—1995、1971—2000、1976—2005、1981—2010,以及2100年(典型浓度路径RCP4.5和RCP8.5气候情景下)黄土高原刺槐的气候适宜性和敏感性。模拟结果显示：黄土高原刺槐分布及其动态变化主要受到最冷月温度、极端低温、降水量、年辐射量等气候因子影响,低温(最冷月温度、极端低温)是影响刺槐的最关键因子。黄土高原西北和北部广大地区,自然环境条件不适合刺槐林生长;黄土高原东南部(关中平原和山西南部)比较适合刺槐生长。相对1961—1990年,1961—2010年期间刺槐林适宜区分布格局基本没有改变,RCP4.5和RCP8.5气候情景下刺槐林适宜区分布格局也没有显著改变。图层叠加分析发现,刺槐的气候适宜度(即存在概率)发生了明显改变。黄土高原西部和北部属于不适宜刺槐生...     

Community Assembly of Biological Soil Crusts of Different Successional Stages in a Temperate Sand Ecosystem, as Assessed by Direct Determination and Enrichment Techniques

In temperate regions, biological soil crusts (BSCs: complex communities of cyanobacteria, eukaryotic algae, bryophytes, and lichens) are not well investigated regarding community structure and diversity. Furthermore, studies on succession are rare. For that reason, the community assembly of crusts representing two successional stages (initial, 5 years old; and stable, >20 years old) were analyzed in an inland sand ecosystem in Germany in a plot-based approach (2 × 18 plots, each 20 × 20 cm). Two different methods were used to record the cyanobacteria and eukaryotic algae in these communities comprehensively: determination directly out of the soil and enrichment culture techniques. Additionally, lichens, bryophytes, and phanerogams were determined. We examine four hypotheses: (1) A combination of direct determination and enrichment culture technique is necessary to detect cyanobacteria and eukaryotic algae comprehensively. In total, 45 species of cyanobacteria and eukaryotic algae were detected in the study area with both techniques, including 26 eukaryotic algae and 19 cyanobacteria species. With both determination techniques, 22 identical taxa were detected (11 eukaryotic algae and 11 cyanobacteria). Thirteen taxa were only found by direct determination, and ten taxa were only found in enrichment cultures. Hence, the hypothesis is supported. Additionally, five lichen species (three genera), five bryophyte species (five genera), and 24 vascular plant species occurred. (2) There is a clear difference between the floristic structure of initial and stable crusts. The different successional stages are clearly separated by detrended correspondence analysis, showing a distinct structure of the community assembly in each stage. In the initial crusts, Klebsormidium flaccidum, Klebsormidium cf. klebsii, and Stichococcus bacillaris were important indicator species, whereas the stable crusts are especially characterized by Tortella inclinata. (3) The biodiversity of BSC taxa and vascular plant species increases from initial to stable BSCs. There are significantly higher genera and species numbers of cyanobacteria and eukaryotic algae in initial BSCs. Stable BSCs are characterized by significantly higher species numbers of bryophytes and vascular plant species. The results show that, in the investigated temperate region, the often-assumed increase of biodiversity in the course of succession is clearly taxa-dependent. Both successional stages of BSCs are diversity “hot spots” with about 29 species of all taxa per 20 × 20 cm plot. (4) Nitrogen and chlorophyll a concentrations increase in the course of succession. The chlorophyll a content of the crusts (cyanobacteria, eukaryotic algae, bryophyte protonemata) is highly variable across the studied samples, with no significant differences between initial and stable BSCs; nor were ecologically significant differences in soil nutrient contents observed. According to our results, we cannot confirm this hypothesis; the age difference between our two stages is probably not big enough to show such an increase. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

兰州五泉山的藻类及其分布

以兰州五泉山为该地藻种资源库,对其中水生、陆生生境中藻类的种类多样性、群落结构、分布特点进行了研究。结果发现该地藻类植物65种(含4变种),包括蓝藻、绿藻、硅藻和红藻,其中硅藻种类最多(29种),其它依次为蓝藻(24种)、绿藻(11种)和红藻(1种)。水体中共42种,硅藻最多,有26种,其次蓝藻8种,绿藻7种,红藻1种,不同水体中优势种和亚优势种不同。土壤生境中发现20种,蓝藻13种,绿藻4种,硅藻3种,且非洲席藻和小球藻分为优势种和亚优势种。7个种类在水、陆两大生境都有分布,而且它们主要是丝状蓝藻。     

陕北黄土高原蒿属植物的分类与分析

陕北黄土高原有蒿属植物30种1变种,居该地产种子植物属中所含种数的首位。所产蒿属植物在不同的植被带中梯度变化明显,替代现象显著。在生态类型上,旱生类型从南向北递增,中生类型从南向北递减。在区系组成上可分为6种分布区类型,即:我国特有分布,3种;温带亚洲分布,14种1变种;北温带及中亚分布各4种;旧世界温带分布,3种;东亚分布的2种。可见陕北黄土高原蒿属植物种类丰富,梯度变化明显,旱化现象显著,地理成分复杂,但以温带亚洲分布类型为主,兼有其它成分,属典型的温带性质。     

Diversity of subaerial algae and cyanobacteria on tree bark in tropical mountain habitats

We report the species composition of subaerial epixylic algae and cyanobacteria from a South-East Asian mountain rainforest locality in Cibodas, West Java. Green algae (Trebouxiophyceae, Chlorophyceae, Trentepohliales) were dominant and Cyanobacteria were the second most frequent group. We specifically concentrated on the comparison of species composition of closed primary forest and open antropogenic spaces. Trentepohliales and Cyanobacteria dominated in open spaces with higher light intensities, whereas closed forest localities were dominated by trebouxiophycean coccal green algae. There was a significantly higher algal diversity in open spaces than in closed forest samples indicating the limiting effect of light on subaerial algal communities of closed tropical forests. A number of isolated strains and morphotypes probably represent undescribed taxa. Presented at the International Symposium Biology and Taxonomy of Green Algae V, Smolenice, June 26–29, 2007, Slovakia.     

Size-dependent growth rates in eukaryotic and prokaryotic algae exemplified by green algae and cyanobacteria: comparisons between unicells and colonial growth forms

The size dependency of maximum growth rates was investigatedin cyanobacteria and in green algae (Chlorophyta). Both unicellularand colony-forming species were included in the study. Significantallometric relationships were found between size and maximumgrowth rate for both cyanobacteria and green algae. The size-dependentgrowth could be described by the same scaling exponent in bothcyanobacteria and green algae, but in both cyanobacteria andgreen algae only unicells evinced size-dependent growth rates—therewas no relationship between colony size and growth rate in colonialforms of cyanobacteria and green algae. It is concluded thatthe colonial growth form represents an evolutionary adaptationto escape the negative effects of size-dependent growth, whileretaining the positive effects of increased size, e.g. a decreasedgrazing pressure.     

黄土高原蕨类植物区系特点的初步研究

对黄土高原的蕨类植物区系组成、分类及其特点进行了研究。结果表明,黄土高原有蕨类植物26科、53属、184种及3变种,种类较多的科有蹄盖蕨科（30种）、鳞毛蕨科（26种）、水龙骨科（20种）、铁角蕨科（12种）、卷柏科（12种）、中国蕨科（11种）及裸子蕨科（10种）等。这７科的种类共计１２１种,占本地区总种数的64.71%。种类较多的属有鳞毛蕨属（13种）、郑柏属（12种）、耳蕨属（11种）、铁角蕨属（11种）、蹄盖蕨属（10种）、瓦韦属（10种）、铁线蕨属（9种）及岩蕨属（9种）等。这8属的种类共计85种,占本地区总种数45.46%,黄土高原蕨类植物区系属的地理成分可划分为15个分布区类型。热带、亚热带分布类型的有18属,占总属数的41.86%,北温带及寒带分布类型的有22属,占总属数（世界分布属除外）的51.16%,其中,亚洲分布类型的最多,计有16属,占总属数的37.20%,表明黄封同原蕨类植物区系是温带类型,区系地理成分以华北区蕨类植物为主,同时也集中了华中、华东、东北、西北以及西南的蕨类植物。而中国特有的分布属只有1属。