巢湖双桥河底泥疏浚过程中浮游植物功能群分类研究

浮游植物功能群分类分析可以精确地反映水体环境变化对水生生物群落的影响。为探究巢湖双桥河底泥疏浚工程对浮游植物群落及水生生态系统的影响,对2017年6月—2018年3月双桥河底泥疏浚期间的水体理化因子、浮游植物群落结构和功能群划分开展了研究。研究发现,底泥疏浚工程能够大量削减双桥河水体中的氮、磷营养盐,但疏浚后的双桥河仍处于中-富营养状态;双桥河浮游植物群落依据其生态功能可划分为M、H1、H2、MP、S1、L_O、X2、X1、J、F、N、G、X3、C、D、Y、W1、L_M、E、T、S_N、K、P等23个功能群,绝对优势功能群为以微囊藻为主的M功能群和以硅藻为主的MP、P功能群。底泥疏浚工程对双桥河浮游植物种类的影响不大,但藻类密度和生物量在疏浚后有显著地下降,浮游植物多样性指数也有提升。将浮游植物功能群生物量与环境因子进行冗余分析(RDA)和Pearson分析发现,水环境因子变化对双桥河浮游植物功能群产生了较大影响,双桥河浮游藻类优势功能群由底泥疏浚前的M、MP、P、W1、Y类转变为底泥疏浚后的C、F、J、M、MP、P、Y类。其中,底泥疏浚工程造成的氮营养盐削减可以对双桥河浮游植物功能群产生较大影响。研究认为双桥河底泥疏浚工程在改善河流浮游植物生态功能,减轻水体污染程度上有积极的作用。     

青弋江流域土地利用/景观格局对水质的影响

研究不同空间尺度的景观组成与结构对水质的影响对于水质保护具有重要意义。青弋江为长江下游最长的支流,人类活动可能通过多种方式对水质产生影响。以青弋江流域为研究对象,基于Google Earth遥感数据和水质实测数据,采用冗余分析（RDA）和Spearman相关性分析,探讨了土地利用/景观格局对水质的影响。研究结论为：（1）以采样点为中心建立的100、200、500、1000、2000 m 5种尺度缓冲区中,500 m半径圆形缓冲区景观组成对水质的解释率最高,枯水期与丰水期对水质的解释率分别为46.30%和43.10%。（2）土地利用类型中,耕地和建设用地面积与NH₄⁺-N、TP、EC呈正相关,对水质具有负面效应;林地面积与DO呈正相关,对污染物起到净化作用;土地利用综合程度指数与污染指标呈正相关,表明人类活动强的区域,水质变差。（3）景观格局指数中,PRD在丰水期与NH₄⁺-N、TP浓度为负相关,相关系数分别为-0.656、-0.540,表明随斑块丰富度密度的增大,流域生态系统更加稳定;LPI与DO浓度在枯水期为显著负向相关,相关系数为-0.653,SHAPE_AM与NH₄⁺-N、TP呈显著正向相关,表明随人类活动强度的增大,水质恶化;FRAC_AM与水质的关系无法得到合理的解释。通过多角度分析,在一定程度揭示了青弋江流域的生态水文过程,有利于土地利用管理和水质保护,进而促进资源的可持续利用。研究结果可为政府相关职能部门进行决策时提供参考。     

不同火烧强度迹地林下灌草层物种多样性及其与土壤因子的关系

为揭示胶东丘陵区麻栎黑松混交林过火后林下灌丛群落结构和多样性变化,探究群落物种分布和多样性指数与土壤因子之间的相互关系,该研究以威海仙姑顶中度、轻度、未过火林地为研究对象,对不同火烧强度林地进行土壤的定量分析和植物物种多样性调查,并运用典范对应分析法(CCA)和冗余分析法(RDA)进行排序,以明确影响不同火烧迹地林下灌丛群落物种多样性的关键土壤因子。结果表明:(1)各林地丰富度、多样性、均匀度指数在群落垂直方向上均表现为草本层大于灌木层。灌木层丰富度、多样性、均匀度指数均随火烧强度的增加先升后降,轻度火烧达到最大值,是灌丛群落特征变化的关键转折期;草本层Patrick、Shannon-Wiener和Simpson指数逐渐降低,Margalef指数先降低后微弱上升,均在未过火林地达到最大值,均匀度指数各林地无显著差别(P0.05)。(2)未过火与中度火烧地之间的Morista-Horn指数在灌木层、草本层和灌草层中均为最小,β多样性最高,林下物种组成差别迥异;轻度与中度火烧地在灌木层次上物种异质性较高,未过火与轻度火烧地在草本层次上拥有较高异质性的物种更替。(3)中度和轻度火烧地林下灌丛群落大致均可分为3个类群,未过火林下灌丛植物疏离分散,则未形成类群;中度火烧影响植物物种多样性的正向主要因子为碳氮比(C/N),逆向主要因子为全磷(TP)、全钾(TK);轻度火烧正向因子为氮磷比(N/P),逆向因子为pH;未过火林地物种多样性受多种土壤因子的共同作用。(4)火烧提高了林下灌丛群落物种更替速率,增加了灌木层物种多样性,降低了草本层物种多样性,轻度火烧地的物种丰富度水平较高,火烧迹地影响群落物种多样性的因子既有相似性又存在差异性,TK和TP是火烧迹地物种多样性的共同影响因子,磷(P)是火烧迹地物种多样性的共同限制性元素。     

六盘山华北落叶松土壤有机碳沿海拔梯度的分布规律及其影响因素

以六盘山自然保护区华北落叶松林地土壤（海拔范围为1800-2700 m）为研究对象,选取1900、2100、2300、2500 m 4个海拔梯度,研究华北落叶松林土壤有机碳含量、有机碳密度沿海拔梯度的分布规律及其影响因素,以期为准确估算华北落叶松林土壤有机碳储量及其固碳效益评价提供科学依据。结果表明：（1）六盘山不同海拔梯度华北落叶松林土壤粒径范围主要集中在粗粉粒、细粉粒和极细砂粒,粘粒含量最少,不足1%。林地土壤呈中性或弱碱性,pH均值范围为6.74-8.19;除土壤pH外,其他土壤理化指标沿海拔梯度的分布差异不显著（P>0.05）。（2）在1 m的标准土壤剖面内,土壤有机碳含量变化范围为15.80-35.45 g/kg,总有机碳密度的分布在21.34-42.28 kg/m²,且深层（40-100 cm）土壤有机碳含量及其密度在各海拔梯度内的变异程度大于表层土壤。（3）随着海拔的升高,土壤有机碳含量及其密度的表聚现象逐渐不明显;同一海拔高度,土壤有机碳含量和碳密度均随土层深度的增加而逐渐降低;同一土层深度土壤有机碳含量及其密度均随海拔的升高呈先增加后减少的趋势,而在整个土壤剖面上,土壤有机碳含量及其密度在较低海拔区域（小于2100 m）的变异程度较大。（4）冗余分析（RDA）表明：土壤理化性质可以解释华北落叶松林土壤有机碳含量及其密度81.02%的变异,其中电导率是影响华北落叶松土壤有机碳沿海拔梯度变异的主导因子,占环境因子总解释量的67.4%。     

无患子果实经济性状与环境因子的相关性

无患子分布范围广,不同种源果实经济性状差异明显,具体由哪些环境因子对无患子果实经济性状变异起主要作用尚不明确。本文以我国无患子自然分布的东、西、南、北4个边界的4个省份为调查单元,将收集到的47株天然种质为研究对象,测定各优株果实经济性状,通过相关性分析、冗余分析研究无患子果实经济性状与环境因子的互作规律。结果表明:果皮皂苷含量与年均温和极端低温均呈显著正相关,与纬度和空气相对湿度呈显著负相关,说明无患子果皮在较为高温和干燥的区域会有更多皂苷积累;种仁油脂含量与经度呈显著负相关,与海拔呈显著正相关。RDA排序显示,经度、纬度和相对湿度是解释无患子果实经济性状差异的主要驱动因子,其中纬度的方差解释率达29.1%,是影响无患子果实经济性状最显著的因子。在无患子优良种质的选育工作中,相对高温低湿的环境更易发现优良皂用种质,分布区内的高海拔地区更容易发现优良油用种质;生产实践上,选择在低纬度、低经度、低相对湿度地区建立无患子原料基地可以达到更高的经济效益。     

Functional diversity and redundancy of subalpine meadows subjected to anthropogenic disturbances

人为干扰下的亚高山草甸功能多样性和功能冗余 人为干扰程度的加剧会引起植物群落物种多样性和功能多样性的改变,并降低生态系统的稳定性。较高水平的功能冗余对于物种损失引起的生态系统功能和稳定性的改变起到了重要的缓冲作用。然而,关于亚高山草甸植物群落功能冗余对干扰的响应的研究相对较少。本研究的目的是,确定人为干扰下不同退化程度的亚高山草甸,其植物群落功能多样性和功能冗余对干扰的响应特征,及不同物种对功能冗余的贡献程度及其在干扰梯度上的变化规律。研究区位于青藏高原东南缘玉龙雪山上的亚高山草甸。本研究识别出4类干扰强度(无干扰、弱干扰、中度干扰和重度干扰),测定了干扰梯度上的植物物种组成、土壤性质和5个关键的植物功能性状等指标,进一步计算了Simpson多样性指数、功能多样性指数(RaoQ)、功能冗余度、群落的植物功能性状加权平均值(CWM)以及物种水平的功能冗余等指数。研究结果表明,功能多样性和功能冗余在干扰梯度上呈现单峰变化规律,即二者分别在中度干扰、弱干扰下达到最大值。物种多样性在干扰梯度上整体呈下降趋势。随着干扰程度的增加,采取保守生长策略并具有相关性状特征(如较低比叶面积和较高的干物质含量)的物种的丰富度降低,采取资源获取策略并具有相关性状(如低矮植株、较高的比叶面积和较低的干物质含量)的物种增加。不同物种的功能冗余程度存在差异。值得注意的是,一些物种在群落中扮演着独特的功能角色,如无干扰梯度下的网脉橐吾(Ligularia dictyoneura)以及中度和重度干扰梯度下的滇西委陵菜(Potentilla delavayi)。     

不同藻密度下Cd2+浓度对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响

为了比较不同食物密度下污染物浓度对受试生物的慢性毒性,筛选出以轮虫为受试生物对水环境中Cd污染进行监测的敏感指标,研究了在不同斜生栅藻密度(1.0×10⁶、3.0×10⁶和5.0 ×10⁶ cells·ml^-1)下不同浓度(2.5、5.0、10.0、20.0和40.0 μg·L^-1)Cd²⁺对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响.结果表明：(25±1) ℃下Cd²⁺对轮虫的24 h LC₅₀为37.7 μg·L^-1.与各藻密度下的对照组相比,当藻密度为1.0×10⁶ cells·ml^-1时,20.0和40.0 μg·L^-1的Cd²⁺显著延长了轮虫的世代时间,5.0 μg·L^-1的Cd²⁺显著提高了轮虫的后代混交率;当藻密度为3.0×10⁶ cells·ml^-1时,除了5.0 μg·L^-1外,其他浓度的Cd²⁺显著降低了轮虫的后代混交率;而当藻密度为5.0×10⁶ cells·ml^-1时,Cd²⁺浓度对轮虫的所有生命表统计学参数均无显著影（P>0.05）.藻密度对轮虫的世代时间、生命期望、净生殖率和后代混交率均有显著影响（P<0.05）,Cd²⁺浓度对轮虫的世代时间和后代混交率有显著影响（P<0.05）,两者交互作用对后代混交率有极显著影响（P<0.01）.轮虫的世代时间和后代混交率是在1.0×10.6和3.0×10.6 cells·ml^-1食物密度下对Cd²⁺污染比较敏感的参数,其中后代混交率最敏感.     

淮河干流软体动物群落结构及其与环境因子的关系

2011年3月、6月、9月和12月对淮河干流11个采集点的底栖软体类动物群落结构进行了调查研究, 共记录了软体类动物9科26种, 其中位于最上游的桐柏金庄种类最少, 仅有3种分布, 而位于中下游的新城口种类达到15种。总体上看, 自上游至下游, 软体动物种类的数量呈现一定的增多趋势。Pearson相关性检验结果表明软体动物种类数量和生物密度与河道深度间分别存在显著的正相关(r=0.617, P=0.043, n=11)和负相关关系(r=-0.654, P=0.029, n=11)。方差分析(One-way ANOVA)结果表明, Shannon-Wiener多样性指数F(3, 40) =0.225, P=0.879、Margalef丰富度指数F(3, 40) =0.902, P=0.449、Pielou均匀性指数F(3, 40) =0.841, P=0.479这3种指数以及生物量F(3, 40) =1.931, P=0.14不存在显著的季节性变化, 但生物密度F(3, 40) =5.45, P=0.003却存在极显著的季节性变化。其中, 生物密度在6月份出现峰值(90.13 36.31) ind./m2, 最低值出现在12月份(14.42 2.78) ind./m2; 生物量的变化不与生物密度变化同步, 其峰值出现在9月份(155.08 50.43) g/m2, 最低值则出现在3月份(39.15 14.08) g/m2。相似性分析(One-way ANOSIM)结果表明, 软体类动物群落在生物密度和生物量方面的优势物种组成上均无显著的季节性差异, 其P值分别为0.082和0.514。生物密度在不同月份间的不相似百分比变化幅度从53.87%至59.12%, 而生物量的不相似百分比变化幅度则从58.76%至68.58%。冗余分析(Redundancy Analysis RDA)结果表明, 河宽、水深和砂质型底质为影响淮河干流底栖软体类动物分布的主要环境因子。       

冠状病毒的新成员--SARS-CoV的基因组特性

2003年3月,人类发现一种新的冠状病毒SARS-CoV,这种病毒是非典型性肺炎(SARS)的病原体。SARS-CoV的基因组序列已经由包括中国科学家在内的全世界的科研人员测定完成。该文对国际报道的SARS病源的基因序列进行了收录,阐述了SARS-CoV基因组的基本特性：SARS-CoV的基因组长约28-30kb,与冠状病毒科的基因组长度相符合,其中包括11个编码序列,基因组的组织方式也与其他冠状病毒类似,从表面蛋白(S蛋白)、外膜蛋白(M蛋白)和核蛋白(N蛋白)上看,SARS病毒与其他冠状病毒的对应蛋白进化关系接近。同时发现,在某些区域,SARS病毒的基因序列与其他冠状病毒存在相当大的差异,具有自身比较保守的基因组序列结构。而且氨基酸的序列也与其他冠状病毒有很大程度的不同。基因信息的冗余分析表明,SARS-CoV具有较低的冗余度,即发生变异的可能性比较大。虽然SARS-CoV外表与冠状病毒类似,亲缘关系未超出冠状病毒科界限,但由于蛋白基因与氨基酸的序列与其他冠状病毒有本质不同,因此可能不是其他冠状病毒的变异体,而是一种与冠状病毒类似、但早已独立存在、此前未被人类所认识的新病毒。