围封对草地的影响研究进展

围封是草地管理的重要手段.围封通过排除家畜的践踏、采食及排便等干扰,从而使其群落向着一定方向演替.由于草地生态系统本身的复杂性和放牧历史、环境因子等的迭加作用导致退化草地群落围封后出现3种可能的演替模式,即单稳态模式、多稳态模式和滞后模式.由于围封后种群的消长、某些种群的消失及新种的进入导致草地在围封后的植物多样性也发生变化.从"中度干扰"理论、对放牧敏感性植物种消失、以及特殊环境因子下群落恢复缓慢等方面总结了草地围封后植物多样性的3种可能变化方向.总结了围封对土壤种子库的影响及其在草地恢复中的作用.阐述了围封对草地土壤理化性质的作用机制.总之,围封对草地的作用具有两面性.对围封作用要有全面的科学认识,把握好围封的时间尺度,以充分发挥其在退化草地恢复中的作用,避免由于利用不当而对草地产生的负面影响.建议加强对已有相关研究成果的总结与分析,对不明确和有争议的课题进一步深入研究,并建立长期的围封研究项目,增加围封研究的站点建设.     

涝渍胁迫对入侵植物白花鬼针草及其本地近缘种金盏银盘生长和生理特性的影响

[目的]揭示涝渍胁迫下白花鬼针草与其本地近缘种金盏银盘的生长和生理特性差异。[方法]研究对照和涝渍胁迫下白花鬼针草和金盏银盘株高、新生不定根数目、净光合速率（P_n）、总生物量、相对生长速率、叶面积等生长和生理指标的变化。[结果]涝渍胁迫后入侵植物白花鬼针草比本地种金盏银盘保持了更高的株高、新生不定根数目和P_n（P<0.01）,更高的总生物量、相对生长速率、根生物量、茎生物量、叶生物量、叶面积（P<0.05）。涝渍胁迫10 d内,白花鬼针草根系活力和光系统II最大光量子产量显著高于金盏银盘（P<0.05）,涝渍胁迫20 d后2物种的2个参数趋于一致,这些结果表明涝渍对白花鬼针草生长的负面影响较小。涝渍胁迫前期更快的不定根生长速度和更高的根系脱氢酶活力可缓解涝渍对白花鬼针草的胁迫,减少了涝渍对光合系统的破坏,使其保持更高的P_n,从而有助于白花鬼针草保持更高的生长速率,是白花鬼针草耐受涝渍的生理机制。[结论]与本地近缘种金盏银盘相比,短期涝渍可使入侵植物白花鬼针草形成生长优势,华南地区雨季短期集中降水所形成的土壤涝渍有利于白花鬼针草的入侵。全球气候变化造成的降水不平衡性可能会加剧白花鬼针草在华南地区的入侵。     

安徽某铁矿不同矿山废水库中微生物群落结构特征

【目的】研究安徽某铁矿不同矿山废水库中微生物群落结构特征及其影响因素。【方法】对比分析了该铁矿3个大型废水库的地球化学特征,并用高通量测序技术研究了水体中微生物群落组成,进而用统计学方法解析了环境因子对微生物群落结构的影响。【结果】3个废水库中有2个为酸性,1个为中性,理化性质有明显的差异。近年形成的塌方采场废水库(TF) pH仅为2.55±0.01,Fe浓度高达154.95±0.78mg/L,SO_4~(2–)浓度为3374.86±3.81mg/L;形成于20世纪70年代的排土场废水库(PT)酸性略弱(pH 2.9±0.02),Fe浓度(34.57±4.00 mg/L)与TF相比明显降低,SO_4~(2–)浓度则高达10398.98±626.70 mg/L;东沙采场废水库(DS)则为中性(pH7.55),但SO_4~(2–)仍高达4162.99mg/L,主要的金属离子为Mg(594.90 mg/L)、Ca (650.10 mg/L)。3个废水库的原核生物多样性随pH的升高而升高。两个酸性废水库的原核生物组成较为接近,但TF的化能自养菌含量较高(69.54%±2.89%),PT的化能异养菌含量较高(64.45%±13.81%)。自养铁氧化菌Ferrovum在TF中的比例高达(64.17±1.84)%,在PT中则下降为(35.39±13.74)%。但PT中含有丰富的化能异养嗜酸菌如Acidicapsa(15.75%±3.99%)、Acidiphilium(10.65%±2.05%)、Acidisphaera (6.34%±1.02%)等。DS中虽然也含有较高的金属离子和SO_4~(2–),但其中的原核生物组成与TF和PT截然不同,主要为Limnohabitans (18.47%)、Rhodobacter (8.42%)等。3个废水库的真核生物群落主要由藻类组成,酸水库TF和PT中主要为棕鞭藻属(Ochromonas)和胶球藻属(Coccomyxa),棕鞭藻属在TF中(53.65%±2.02%)占优势,胶球藻属在PT中(68.84±10.4%)占优势,中性废水库DS中则主要是小环藻属(Cyclotella)(49.85%)。经统计学分析,pH是影响矿山废水微生物多样性和群落组成的主要环境因素。     

凋落物多样性及组成对凋落物分解及土壤微生物群落的影响——二氧化碳倍增条件下

受全球变化的影响生物多样性的丧失日益严重,及时了解凋落物物种多样性及其组成如何直接或者通过调节微生物群落来间接影响凋落物分解已经成为生态学领域的热点问题之一。在呼伦贝尔典型草原区,羊草（Leymus chinensis）为原生群落建群种,茵陈蒿（Artemisia capillaris）、麻花头（Serratula centauroides）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）在退化及恢复群落中的多度均较大,本研究以此4种植物的凋落物为研究对象,在两倍于当前大气CO₂浓度（800 μmol/mol）条件下,通过嵌套实验设计来研究凋落物多样性（凋落物组成）对凋落物质量、C、N残余率和残余C/N的影响,并深入分析凋落物初始性质以及土壤革兰氏阳性菌（G⁺）、革兰氏阴性菌（G^-）、细菌（B）、真菌（F）及土壤总微生物磷脂脂肪酸（Phospholipid Fatty Acid,PLFA）含量和F/B对凋落物分解的影响。结果表明：（1）凋落物多样性及组成对凋落物质量、C、N残余率以及残余C/N均具有显著影响;凋落物组成对G⁺ PLFAs含量具有显著影响;（2）冗余分析（Redundancy Analysis,RDA）结果表明凋落物组成对凋落物分解和土壤微生物群落相关指标的影响高于凋落物多样性;（3）结构方程模型（Structural Equation Model,SEM）结果表明凋落物初始木质素含量和初始C/N均对凋落物分解具有显著影响,其中凋落物初始木质素含量起主导作用,其还可通过对土壤真菌PLFAs含量的影响来间接影响凋落物N残余率和残余C/N。所得结果可为大气CO₂浓度升高条件下退化草原生态系统的物质循环特征的预测乃至草原生态系统功能的合理评估提供数据支持。     

呼伦贝尔草甸草原植被的数量分类和排序研究

在群落样方调查的基础上,研究了物种组成,采用TWINSPAN、DCA、DCCA对呼伦贝尔草甸草原植被进行了数量分类和排序.96个物种分属25科66属,物种丰富度在20.1种/m2.菊科(13种)、禾本科(11种)、豆科(10种)、百合科(8种)、蔷薇科(8种)等科所含物种数最多,分别占到13.4%、11.3%、10.3%、8.2%、8.2%.生活型以多年生草本占绝大多数.TWINSPAN将96个样方划分为13组,根据植被分类原则确定为13个群丛,并对群落学特征给予说明.96个样方的DCA排序结果反映了植物群落类型与环境梯度之间的关系,影响群丛分布格局的主导生态因子为坡位、土壤养分、土壤水分和pH值.优势种的DCA排序图与样方的DCA排序图有很大的相似性.排序结果与分类结果相吻合,反映出植物群落类型和物种分布随环境因子梯度变化的趋势.     

两类产NO的亚硝酸盐还原酶的分布,结构与序列比较及宏基因组分析

【目的】为了体现亚硝酸盐还原酶在环境中氮生物循环的重要性,研究了它们的分布情况。【方法】利用现有亚硝酸盐还原酶序列在已经测序的基因组数据库中进行查找,研究该酶的分布情况,通过多序列比对比较了它们的序列相似性,通过构建系统发育树比较其进化关系,并利用宏基因组学的方法研究了它们在海洋宏基因组中的分布。【结果】分析结果显示,两类亚硝酸盐还原酶在已测序的细菌和古生菌基因组中分别有397和812个,分别占总量的8%和15.7%,几乎所有的古生菌都含有Ⅱ类酶;它们自身的序列相似性很高,在Ⅰ类酶和Ⅱ类酶中底物结合位点以及Ⅱ类酶的铜离子结合位点保守性都很高,显示该酶序列保守性与其环境功能相适应的特点;进化分析显示它们可能具有共同的进化来源;在海洋宏基因组中,平均每100000读数中分别有6个Ⅰ类和35个Ⅱ类,且2类酶都在热带南太平洋区域有最大分布。【结论】NIR在氮的生物循环及环境修复中可能起到重要作用。     

Beacon公司微囊藻毒素检测试剂盒的性能评价

对一种进口微囊藻毒素ELISA试剂盒进行应用性能评价。用该试剂盒进行精密度实验,标准品添加回收实验,交叉反应实验以及样品检测比较实验。试剂盒的分析内检测精密度较高,分析间检测精密度偏低,加标回收率在73.5-97.8%之间,试剂盒抗体与MC-LR的交叉反应率很高,但与MC-RR、MC-LW、MC-LF等微囊藻毒素异构体交叉反应率偏低,在水样的测定中,试剂盒检测结果与本实验室方法检测结果基本一致。该试剂盒基本能够满足对水体中MC-LR的定性和定量检测要求。     

南方山地人工草地群落结构组建及其与环境因子的关系

采用CCA排序技术,定量分离了刈割和放牧下环境、空间、生物和随机因素对亚热带山地人工草地群落结构组建的贡献,分析了不同管理制度下的群落．环境关系．放牧和刈割条件下,与环境因素有关的群落结构变化分别为27．4％、25．9％(其中环境因素独立作用分别为18．9％、19．8％),空间因素解释的变化分别为32．5％、24．2％,生物及随机因素造成的变化分别为48％、56％．说明放牧削弱了生物学过程(主要是物种相互作用和种子扩散)对群落结构组建的作用,增强了空间因素的影响．空间因素主要是通过与环境因素耦合(改变直接环境的空间分布)对群落结构组建起作用、刈割条件下,群落结构和物种多度沿环境变化呈梯度分布．放牧条件下,环境因素与群落、物种的关系比较复杂,不同干扰程度的群落小斑块向不同方向演替．