漓江河岸带枫杨群落主要木本植物种间联结与相关分析

种间联结能够反映植物群落中物种间的关系和群落的稳定程度,对植被的恢复与重建、生物多样性保护等具有重要的意义和价值。为了解漓江河岸带枫杨群落的种间联结特征,基于2×2联列表,通过方差比率(VR)、χ~2检验、Pearson相关系数、Spearman秩相关系数检验及PCA排序等,对枫杨群落主要木本植物种间关联性进行定量分析和生态种组划分。结果表明:(1)乔木层、灌木层以及乔木和灌木层的总体种间关联性均呈不显著正联结,表明枫杨群落处于较稳定的阶段;(2)χ~2检验结果显示,绝大多数种对呈不显著关联,说明群落各种对间关联较弱,各物种间呈独立分布格局;(3)Pearson相关检验和Spearman秩相关检验发现各层次的显著率均较低,种间相关性不显著的种对占绝大部分,种间相关性不强;(4)χ~2检验、Pearson相关系数检验和Spearman秩相关系数检验结果虽具有一致性,但也存在一定的差异,Spearman秩相关系数检验更具灵敏性,结合3种方法使用效果更佳;(5)根据PCA排序和种间联结关系,将20个主要物种划分为4个生态种组。     

红壤侵蚀区芒萁对土壤微生物群落结构的影响

土壤微生物是反映土壤质量状况的重要指标,研究侵蚀地植被恢复后土壤微生物群落结构的变化对深入认识土壤质量的演变具有重要意义。对比分析了未治理地(Y0)、治理13年(Y13)和31年(Y31)的马尾松林(Pinus massoniana)林下芒萁(Dicranopteris dichotoma)覆盖地(NRd)、去除芒萁覆盖地(Rd)与林下裸地(CK)土壤微生物生物量和群落结构差异,结果表明:林下裸地土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和总微生物磷脂脂肪酸量(总PLFAs)的含量均显著低于芒萁覆盖地,且去除芒萁4个月后,MBC和总PLFAs均有降低趋势,表明芒萁覆盖对土壤微生物生物量具有重要影响;林下芒萁覆盖地土壤革兰氏阳性菌(GP)、革兰氏阴性菌(GN)、丛植菌根真菌(VAM)、真菌(Fungi)、放线菌(ACT)的PLFAs含量显著高于林下裸地(Y13例外),去除芒萁4个月后,各值均有有接近林下裸地的趋势;芒萁覆盖地真菌/细菌的比值(F/B)均显著高于林下裸地(P0.05),芒萁覆盖地革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌的比值(GP/GN)、饱和直链脂肪酸/单不饱和脂肪酸的比值(sat/mono)和(cy17:0+cy19:0ω8c)/(16:1ω7c+18:1ω7c)(cy/pre)显著小于林下裸地(P0.05),去除芒萁4个月后,芒萁覆盖地土壤cy/pre显著升高(P0.05)(Y13例外),意味着芒萁覆盖地土壤生态系统更稳定,土壤的养分可利用性更高,微生物生物量和群落结构更丰富,活性更强;皮尔逊相关分析和冗余分析发现,土壤理化性质与土壤微生物生物量和群落结构关系密切,土壤C/N、p H和氮素水平是调控芒萁覆盖下土壤微生物生物量和群落结构的主要生态因子。     

基于高通量测序的两种高寒草甸土壤原核生物群落特征研究

土壤微生物在生态系统中具有重要的生态功能,研究青藏高原高寒草甸的土壤原核生物群落组成及其主要影响因子,对揭示青藏高原独特的微生物地理区系和预测全球环境变化的影响有重要意义。利用Illumina Miseq高通量测序技术,结合分子生态网络,对青藏高原高寒沼泽化草甸和高寒草甸的土壤原核生物的群落组成特征进行了分析。结果共检测到23145个OTUs,可分为2个古细菌类群和33个已知的细菌类群;其中变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和拟杆菌门为土壤的优势菌群,相对丰度累计超过79%;高寒草甸原核生物的多样性高于高寒沼泽化草甸,两种草甸类型原核生物群落特征具有显著差异性(P0.001)。分子生态网络分析表明,高寒草甸网络具有较长的平均路径距离和较高的模块性,使其比高寒沼泽化草甸网络更能抵抗外界环境变化,在应对气候变化时具有更高的稳定性;典范对应分析(CCA)和分子生态网络的分析结果均表明,土壤p H值是影响土壤原核生物群落特征的主要影响因子。综上所述,土壤微生物群落的组成变化对于评估其对全球气候变化的响应具有重要的指示作用,土壤原核生物群落特征在不同的高寒草甸土壤中具有显著差异,了解其变化规律和影响因子,能为高寒草甸生态系统的适应性管理和应对气候变化提供理论依据。     

甘肃小陇山油松与柴胡栽培土壤细菌群落特征

土壤细菌能够有效促进土壤中物质循环和能量流动,其群落组成、数量及多样性能够反映土壤质量状况。研究不同植被对土壤细菌群落结构和多样性的影响,有助于深入了解土壤健康状况,对实现植被管理和土地可持续利用具有重要意义。以甘肃小陇山移栽至耕地(耕地前期种植柴胡)后生长4年的人工油松苗(Pinus tabulaeformis Carr)土地和长期种植柴胡(Bupleurum chinense)土地的表层土壤(0—30 cm)为对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术对2种人工植被下土壤细菌群落进行测定,分析了土壤细菌的Alpha多样性、群落组成和丰富度,并研究土壤化学性质对细菌群落结构的影响。结果表明:1)两种不同植被的土壤细菌群落丰度和多样性无明显差异,但油松地土壤细菌群落均匀度明显小于柴胡地土壤。2)所测土壤样品中共检测到细菌的37个门,84个纲,168个目;其中,主要的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria),绿弯菌门(Chloroflexi),浮霉菌门(Planctomycetes),放线菌门(Actinobacteria),且油松地土壤中的变形菌门(Proteobacteria)的丰富度显著低于柴胡地土壤(P 0. 05),绿弯菌门(Chloroflexi)丰富度却显著高于柴胡地(P 0. 05);主要的优势菌纲为酸杆菌纲(Acidobacteria),β-变形菌纲(Betaproteobacteria),放线菌纲(Actinobacteria),变形菌纲(Alphaproteobacteria)和芽单胞菌纲(Gemmatimonadetes),但各优势菌纲的丰度在两个植被土壤之间差异不显著(P0.05)。3)变形菌门(Proteobacteria)丰富度与土壤的碱解氮含量呈显著负相关(P0.05),酸杆菌门(Acidobacteria)丰富度与全氮含量显著负相关(P0.01);通过RDA分析发现,碱解氮和全氮是影响细菌群落结构的最主要因子。可见,油松和柴胡植被土壤细菌群落结构及多样性差异不大,但油松地土壤细菌群落的物种分配较柴胡地集中,且优势细菌门中的变形菌门和绿弯菌门在两者之间的差异显著,同时,碱解氮和全氮含量是影响2种植被土壤细菌群落的主要因子。这些结论为了解小陇山不同植被土壤微生物群落组成及多样性提供理论,也为当地进行人工油松苗的种植、经营及土壤管理提供参考。     

野生露珠杜鹃林不同分解层的土壤化感潜力

探明野生杜鹃群落不同层次土壤浸提物的化学成分及其含量差异,为阐明杜鹃群落天然更新障碍与化感作用之间的关系提供基础数据,从化学生态学角度解释群落天然更新障碍的原因。通过种子发芽试验,比较凋落物层(L层)、腐殖质层(H层)和土壤表层(S层)浸提液对自身种子萌发的化感效应,采用内标法结合气相色谱-质谱(GC/MS)联用等技术鉴定土壤浸提液所含的有机化合物。(1)种子发芽试验显示,露珠杜鹃不同土壤层浸提液的化感效应不同。L层的抑制作用最为强烈,其浸提液显著抑制自身种子的萌发。H层和S层对自身具有一定的抑制作用,与对照相比不显著;(2)鉴定了不同层次土壤浸提液中所含的有机化合物,L层、H层和S层均检测出31种组分,其中相对含量大于5%的组分分别有6、8和8种。L层浸提液主要化感成分为丙三醇和棕榈酸,分别达到总量的19.56%和19.17%;H层主要化感成分为2-羟基丙酸和棕榈酸,分别达到总量的14.05%和12.48%;S层土壤浸提物的主要化感成分为棕榈酸和2-羟基乙酸,分别达到总量的14.91%和12.79%。野生露珠杜鹃不同土壤浸提物的化感物质含量以L层最高,L层作为群落土壤化感物质的主要来源;从化感物质组分来分,长链脂肪酸和有机酸类是H层和S层主要的化感物质种类,长链脂肪酸类和醇类是L层主要的化感物质种类。杜鹃群落林下土壤中存在的化感物质可能是其天然更新障碍的重要原因之一。     

北京城市公园环境下自生植物物种组成及多样性时空特征

城市绿地中的人工栽培植物景观已造成资源消耗过高、景观同质化等一系列问题。随着人类生态意识的提高,城市中可自播繁衍、无需过多养护管理同时可发挥生态效益的自生植物引起了国内外的广泛关注,但以往研究主要以整个城市环境作为基底,针对其在城市绿地中的分布特征鲜有报道。为揭示城市绿地中自生植物的多样性特征及其分布的时空格局以指导低维护景观的营建,本研究以北京奥林匹克森林公园为例,采用网格布样法,于2015年生长季的3—11月对所有样点重复调研七次,运用多样性指数、群落聚类、Duncan检验等统计计算方法针对物种组成、群落多样性及群落分类进行了深入探讨。结果表明:全园自生植物丰富,共记录到32科98属128种,其中乡土植物占76.56%,外来植物占23.44%,入侵植物占12.50%。在物种组成的时间变化上,各月份记录到的物种数呈单峰型分布,8月末物种数达到峰值,为98种;菊科(Asteraceae)植物物种数在整个生长季显著高于其他科,外来植物物种数及其所占比例均在夏季达到最高。从空间格局看,路边和林地是样方数量最多的生境类型,所容纳的物种数也最多,分别为109和106种。自生植物群落多样性在10月初显著高于其他月份,其次是8月末、4月末和6月初;各生境下的群落多样性排序较为不稳定,分析认为这是由于各季节不同程度的外界干扰所致。依据物种优势度,自生植物群落共被划分成了42个群落组,各季节和各生境下有其特定优势种和群落组合,其中有9个群落组在春、夏、秋三季均有出现,且大多数群落组随着季节变化景观呈现出丰富的野趣效果。这些研究结果在未来低维护、具有较高生物多样性及地域性特色的可持续性城市绿地植被景观营造中具有重要的参考价值。     

中国特有植物短丝木犀(Osmanthus serrulatus Rehd.)群落结构及其环境解释

为了解环境因子对短丝木犀植物群落的影响,研究了四川省宝兴县东拉山短丝木犀植物群落地区的环境因子、TWINSPAN分类、物种和多样性指数与环境因子的DCCA排序。结果表明:1)TWINSPAN将东拉山短丝木犀24个植物群落里划分为12个群落类型,分类结果在空间上反映了东拉山植物群落的演替变化趋势。2)短丝木犀植物群落生长在土壤含水量较高、郁闭度较高,并处于西南和南坡向的沟边。短丝木犀群落的主要伴生物种为鹅耳枥Carpinus turczaninowii、宝兴木姜子Litsea moupinensis、领春木Euptelea pleiosperma、云锦杜鹃Rhododendron fortunei、宝兴过路黄Lysimachia baoxingensis、糙苏Phlomis umbrosa和铁角蕨Asplenium trichomanes。3)DCCA排序结果验证了TWINSPAN分类结果的合理性,同时指出影响东拉山短丝木犀植物群落类型及空间分布的重要环境因子是土壤有机质和腐殖质含量。     

长期不同施肥对番茄根际土壤微生物功能多样性的影响

研究长期定位施肥对番茄根际土壤微生物群落功能多样性的影响,旨在为番茄根际生态过程中的调控提供科学依据和理论指导。以沈阳农业大学长期定位施肥基地的番茄根际土壤为研究对象,采用Biolog-ECO微平板法,分析了11个处理:N(单施氮肥)、K(单施钾肥)、P(单施磷肥)、NP(氮磷肥配施)、NPK(氮磷钾肥配施)、MN(有机肥配施氮肥)、MK(有机肥配施钾肥)、MP(有机肥配施磷肥)、MNP(有机肥配施氮磷肥)、MNPK(有机肥配施氮磷钾肥)、对照CK(不施肥)的土壤微生物群落功能多样性。结果表明:(1)配施有机肥能够显著提高土壤有机质、速效磷、速效钾和碱解氮的含量,氮肥的施入会降低根际土壤的pH,各处理间土壤理化性质的差异显著;(2)配施有机肥可以增强番茄根际土壤微生物对碳源的利用能力,提高微生物群落功能多样性,其中,MNP处理微生物对碳源利用能力最强,微生物活性最高。具体表现为:(1)长期施肥改变了土壤微生物对碳源的利用能力。配施有机肥处理的土壤微生物对6类碳源的总利用能力高于单施化肥处理,以MNP优势最明显;(2)在6类碳源中,氨基酸类碳源利用能力最强,酚酸类碳源利用能力最弱;(3)主成分分析表明,31种碳源对PC1贡献较大的有12种,对PC2贡献较大的有8种;(4)施加肥料的处理的Shannon指数、丰富度指数和优势度指数均高于不施肥的处理,但其均匀度下降。有机肥配施氮磷肥处理的Shannon指数、丰富度指数均显著高于其他处理。综合所有结果,以MNP的施肥较果最佳,能够呈现较高的根际土壤微生物功能多样性。     

神农架国家公园林线过渡带土壤真菌多样性

林线过渡带是陆地生态系统对气候变化响应的敏感区域,研究林线过渡带土壤真菌的群落结构和形成机制,对于预测气候变化对土壤养分循环和维持陆地生态系统功能的影响具有重要意义。利用Illumina高通量测序技术分析了神农架国家公园林线上下的灌木林和针叶林的土壤真菌群落结构和多样性。结果表明,在真菌物种组成上,两种植被类型的土壤优势菌门、属和种类不同,针叶林和灌木林的优势菌门分别是担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)。除趋势对应分析(DCA)和不相似性检验(Dissimilarity test)表明两种林型的土壤真菌群落结构组成存在显著差异,且针叶林土壤真菌Shannon指数、Chao值和Richness指数均显著(P0.05)高于灌木林。典范对应分析(CCA)和Mantel检验显示土壤真菌群落结构与土壤p H、植物多样性、土壤温度和土壤湿度存在显著相关性。因此,林线过渡带上下的土壤真菌群落结构和多样性存在显著差异,土壤p H、植物多样性、土壤湿度和土壤温度可能是影响土壤真菌群落结构的重要因素。     

景观水体周丛生纤毛虫群落结构及其与环境因子的关系

为了解载玻片法获取的周丛生纤毛虫群落可否用于监测景观水体,于2015年利用载玻片采样法对上海东南角的一处景观水体的周丛生纤毛虫的群落结构进行了周年调查,并对其与环境因子之间的相关性进行了研究。共检出12目51种周丛生纤毛虫。周丛生纤毛虫的年平均密度为127.29个/cm~2,2月密度最低,为24.27个/cm~2,5月密度最高,为248.57个/cm~2;其群落结构应对水体环境的变化呈现显著的季节性变动。多元统计分析表明,总磷浓度和水温(T)均是影响周丛生纤毛虫群落结构的主要环境因子。作为周丛生纤毛虫最主要的类群,缘毛目纤毛虫的密度与透明度(SD)和电导率(Spc)呈显著正相关,与T呈极显著正相关;丁丁目、毛口目和侧口目纤毛虫的密度与SD呈显著负相关,其中丁丁目纤毛虫的密度与T呈极显著负相关;此外,丁丁目纤毛虫的密度与总氮(TN)浓度呈极显著正相关。冗余分析显示,优势种钟形钟虫、钟虫sp.2、聚缩虫sp.1、亨氏累枝虫、沟钟虫和螅状独缩虫的密度与环境因子具有较好相关性。研究表明,载玻片法采集的周丛生纤毛虫能很好的反映水质变化,该方法可以作为景观水体水质监测方法的一个补充。