厦门海域2011年中肋骨条藻和血红哈卡藻赤潮期间细菌群落结构变化

【目的】研究2011年8月厦门海域爆发的由中肋骨条藻和血红哈卡藻共同引发的赤潮生消过程中细菌群落结构变化。【方法】应用变性梯度凝胶电泳技术(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)对两个赤潮站位和一个非赤潮站位的细菌群落结构进行研究。通过DGGE图谱分析确定赤潮生消过程中细菌群落中的关键菌群,借助Canoco软件分析细菌菌群与环境因子的相关性。【结果】在赤潮起始阶段细菌的群落结构与pH、N/P的相关性较大,在赤潮消亡阶段细菌的群落结构与盐度、温度呈明显的正相关。γ变形杆菌(Gammaproteobacteria)(47.7%)在赤潮期间处于主导位置,假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、交替单胞菌属(Alteromonas)、噬氢菌属(Hydrogenophaga)、Actibacter、Oleibacter等属均为优势菌群。香农-威列多样性指数表明,赤潮站位细菌多样性随着赤潮生消呈先升高后降低趋势,而非赤潮站位细菌多样性基本保持不变。通过Canoco对细菌菌群的主成分分析发现,在赤潮开始阶段Hydrogenophaga属为优势菌群,而在赤潮消退阶段则以Pseudomonas和Pseudoalteromonas属为主。赤潮站位藻际细菌和游离细菌群落多样性在藻密度较大时均达到最大值,然而两者与环境因子的相关性有较大差别。【结论】研究结果表明赤潮站位细菌群落多样性远高于非赤潮站位,细菌丰度随着赤潮藻密度的升高而增加,细菌与赤潮藻有着密切的关系。本文首次研究了多种优势藻引发的赤潮环境下细菌群落结构的变化,这对于多种藻引发的赤潮生消过程中细菌菌群结构有了深入的了解,为赤潮调控的研究提供了理论依据。     

深圳福田红树林植被碳储量和净初级生产力

红树林是滨海湿地“蓝碳”的主要类型之一.准确和定位评估不同植物群落的固碳能力,对于红树林保育管理和恢复造林具有指导作用.本研究对深圳福田红树林4种代表性群落(白骨壤群落、秋茄群落、海桑群落、无瓣海桑群落)的各个植被碳库组分(乔木植物生物量碳库、林下灌丛碳库、呼吸根碳库、枯立木碳库、枯倒木碳库和枯枝落叶层碳库等)进行调查,计算各群落的植被碳储量,并通过生长增量-凋落物产量法计算得到各群落的净初级生产力.结果表明: 白骨壤群落、秋茄群落、海桑群落和无瓣海桑群落的植被碳储量分别为28.7、127.6、100.1、73.6 t C·hm^-2,各群落的净初级生产力分别为8.75、7.67、9.60、11.87 t C·hm^-2·a^-1.位于深圳市中心的福田红树林,每年固定大气CO₂高达4000 t.本研究结果将为红树林“蓝碳”碳汇功能的评估提供理论指导,并为我国红树林碳汇林建设提供依据.     

氮、硅限制对赤潮藻扁面角毛藻休眠孢子形成的影响

休眠孢子的形成对于赤潮藻种群的保存、延续以及分布扩散等均具有重要的意义。通过单因子营养限制研究氮、硅对赤潮藻扁面角毛藻 (Chaetoceros compressus )休眠孢子形成的影响, 结果表明: 培养基中氮的初始浓度对休眠孢子的出现时间有一定影响。氮的初始浓度越低, 休眠孢子出现的时间越早; 反之, 氮的初始浓度越高, 休眠孢子出现的时间越晚。氮缺乏是硅藻形成休眠孢子的必需条件之一, 当培养基中氮含量低于10 mmol.L^-1时, 扁面角毛藻可以形成休眠孢子。氮缺乏诱发的休眠孢子的形成需要大量的硅, 当培养基中硅含量低于23 mmol.L^-1时, 即使氮缺乏, 扁面角毛藻也几乎不再继续形成休眠孢子。这说明硅藻休眠孢子的形成不仅受氮浓度的影响, 还与硅浓度有关。     

环境酸化引起钙失衡的生理生态学效应

环境酸化是全球气候变化引起的主要问题之一,陆地和湖泊等生态系统受酸雨的长期影响,呈现出pH下降的趋势,而海洋生态系统也由于大气CO₂浓度的急剧上升而出现酸化。环境的酸化对生态系统中Ca的平衡造成巨大影响。在海洋生态系统中表现为,随着pH下降海水中CO₃^2-浓度降低,富Ca海洋生物无法维持其体内CaCO₃形成的硬质结构,造成珊瑚钙化生长变缓、翼足目软体动物外壳腐蚀穿孔等,影响其种群繁衍。另外,在陆地生态系统中,由于酸雨的长期淋溶,大量的生物可利用Ca从生态系统中流失,动植物无法获得充足的Ca来满足其生理需要。蜗牛、水虱等土壤及湖泊中高Ca动物的生长、繁殖受抑制,鸟类也由于缺Ca造成种群数量下降。陆地植物体内依赖于Ca的信号转导系统也遭受严重干扰,进而影响光合、抗逆和繁殖等诸多生理过程,表现出不同程度的生产力、物种多样性下降和森林的衰退。环境酸化导致不同生态系统中Ca循环失衡,大多表现出不利于富Ca生物体的存活,这可能是一个较为普遍的生态学模式。     

海洋细菌生态学的若干前沿课题及其研究新进展

海洋细菌在海洋生态系统中的重要作用随着微食物环的提出被深入认识和充分肯定。本文概述了海洋细菌在微食物环中的重要生态作用及微食物环的研究进展,海洋细菌在碳的生物地球化学循环中的重要性,海洋细菌的活性及其群落结构与功能,分析了藻际环境特性和藻际微生物在赤潮多发海域的生态作用,提出了我国海洋细菌生态学研究的若干新思考与新任务,强调了基于"以菌治藻"的新理念,开展针对于赤潮灾害防除的"微食物环-赤潮-关键微生物菌群"耦合互作这一重要科学问题研究的必要性及紧迫性。     

群落生态学中的植物-土壤反馈研究

植物-土壤反馈是指植物改变了其生长环境中土壤的生物和非生物属性,改变后的土壤进而影响植物适合度的过程。植物-土壤反馈的一个根本前提是:植物在根际周围产生由专化病原菌和共生菌构成的特异性微生物群落,专化微生物对宿主植物种群有很大的影响,对非宿主植物没有或者有微弱影响。自从20世纪90年代被明确提出后,植物-土壤反馈被广泛用于揭示不同尺度的生态学过程,诸如演替、竞争、生物入侵、全球变化对生态系统的影响等。近年来,植物-土壤反馈与群落生态学主要研究领域之间的整合取得了实质性进展。该文主要关注的是土壤微生物介导的植物-土壤反馈及其对植物物种共存、群落结构和生态系统功能的影响。土壤微生物不仅可以产生稳定化力量促进物种共存,也可以改变均一化力量或者种间适合度差异,从而影响植物种间共存。在群落生态学中通常假设稀有种受土壤负反馈的影响更弱,从而预测植物局域丰富度与土壤反馈强度具有负相关关系。然而实验证据却揭示了不同的模式,加强对植物与土壤病原菌之间的进化动态的关注是调和这些不一致模式的关键。土壤微生物也是驱动植物群落演替的关键因子。土壤微生物通过稀释效应影响植物多样性-群落生产力关系。专化土壤病原菌或...     

稳定同位素生态学:先进技术推动的生态学新分支

<正>稳定同位素技术因具有示踪(tracers)、整合(integration)和指示(indicators)等多项功能,以及检测快速、结果准确等特点,在生态学研究中日益显示出广阔的应用前景。近年来,由于生态学研究问     

漳江口红树植物群落周转对大型底栖动物群落结构的影响

在城市化的背景下,探明不同大型底栖动物群落对植物群落变化的响应,对红树林生态系统的健康评价和退化生态系统的修复具有重要意义。以福建漳江口国家级红树林自然保护区为研究对象,揭示红树植物群落周转对不同大型底栖动物群落结构（蟹类和软体动物）的影响,并分析其与环境参数的关联性。结果表明：在1.6 km的地理尺度上,漳江口红树林湿地的环境变化较大,表现出7.19个环境梯度。在此地理尺度的环境梯度上,红树植物群落由5种红树植物组成,其平均周转率为76%;软体动物群落由12种软体动物以模块化和非随机的方式聚集,其平均周转率为83%,并随红树植物群落周转出现显著非线性增加,盐度和老鼠簕（Acanthus ilicifolius）周转是其主要影响因素;蟹类群落则由20种蟹类以更高的模块化和非随机的方式分散,平均周转率为89%,并随红树植物群落周转而呈线性增加,主要受pH和白骨壤（Avicennia marina）周转的影响。研究揭示了大型底栖动物与植物群落和环境之间的关系,为城市化背景下红树林生态系统的保护和恢复提供基础资料。     

基于陆海统筹的九龙江-厦门湾海岸生态过渡带综合监测体系构建

海岸带是陆地和海洋之间的生态过渡带,生态保护和开发利用矛盾突出。而生态与环境监测是海岸带环境污染治理与生态保护的重要基础,是海岸带可持续发展的关键。在分析目前海岸带监测存在的问题基础上,以九龙江-厦门湾为研究对象,通过遥感和生物监测、标准衔接、采样和分析仪器以及在线监测系统研发等技术集成,构建了从污染源、环境质量到生态系统以及景观层次的一体化综合生态监测体系。该体系基于常规监测,建立了基于生态系统的河流-河口（近海）生物、水体和沉积物的生态环境一体化监测;探索制定了适用于九龙江河口不同盐度区的营养盐基准/标准系列推荐值;基于营养盐污染入海总量控制目标,构建了河流入海污染物通量在线监测系统;通过遥感监测和实地调查相结合,实现了从关键生态系统到景观的海岸带综合生态监测。基于综合监测体系,构建了兼顾陆海的河口湾区域生态安全评价指标体系,实现区域生态系统可持续发展或生态安全的动态评价。因此,通过上述系统的集成,成功实现了从陆域（流域）到河口（近海）一体化综合生态监测,可为海岸带地区的生态质量改善、污染防治、主要污染物排放总量控制、生态安全评价、生态保护与修复等提供科学支撑。     

滨海湿地入侵植物互花米草叶片功能性状对潮位的短期响应

叶片的性状与植物的光能利用效率和光合作用密切相关,能够表征植物对环境的适应策略。互花米草(Spartina alterniflora)是中国滨海湿地主要的外来入侵植物,已对中国滨海湿地生态系统造成严重威胁。潮位是滨海湿地盐沼植物生长和分布的主要限制因素,但对于互花米草叶片性状沿潮位的变化格局和适应机理的研究还比较缺乏。该研究在福建漳江口建立潮位控制平台,研究互花米草叶片功能性状(长度、宽度、长宽比、面积、干质量和比叶面积)对潮位(高程)的响应格局及其驱动因素。研究发现:(1)互花米草的叶片长度、宽度、面积和干质量随着高程的增加逐渐减小,而叶片的长宽比随着高程的增加逐渐增大。(2)互花米草叶片的比叶面积随高程增加呈驼峰形变化。(3)淹水频率、土壤间隙水盐度及含水量对不同叶片性状的影响不同:叶片长度、宽度、面积及干质量随着淹水频率和土壤含水量的增加而增大,但随土壤间隙水盐度的升高而减小;叶片长宽比随着淹水频率和土壤含水量的增加而减小,但随土壤间隙水盐度的升高而增大;比叶面积随淹水频率增加呈现先增大后减小的二次方程关系,并随土壤含水量升高而增大。综上所述,互花米草叶片性状沿潮位梯度的变化格局...