碳、氮、磷源生态因子对新鞘氨醇杆菌降解微囊藻毒素的影响及分子机理

【背景】微藻囊毒素(Microcystins,MCs)是蓝藻暴发后产生的主要有害物质之一,在河口、湖泊和近海水体中均存在。【目的】研究水体营养物质浓度对新鞘氨醇杆菌(Novo sphingobium sp.ERN07)降解能力的影响,以求达到快速降解MCs的目的。【方法】通过正交实验、基因转录分析等方法鉴定菌株降解特性,了解生物降解和功能基因的表达关系,认识其降解机理。【结果】菌株去除MCs的能力受水体中碳、氮和磷源浓度的影响,由碳、氮源组成的双营养物质对生物降解抑制作用比单源弱;与标准MSM培养基相比,添加碳源、氮源和减少磷源会抑制生物降解MCs,表现为降解基因表达下调。不同营养条件下,mlr在转录水平上的基因表达不同,从而产生不同的降解效果。【结论】Novo sphingobium sp. ERN07具有较高的MCs降解能力,在水华发生之前能有效去除水环境中碳源和氮源,可以应用于治理受MCs污染的水体。     

浮游植物孢囊的研究进展与生态意义

浮游植物具有复杂的生活史。与陆生植物的休眠细胞类似,孢囊是浮游植物生命过程中重要的一环,它在抵抗外界压力、应对不良环境、维持生理稳态、维护物种繁衍等方面具有重要意义。在一些生态事件中,更有人提出孢囊是藻类周期性暴发的种子库。然而,相比于成熟细胞,孢囊的生态生理学研究还相对缺乏。为了加深对孢囊生命过程和生态意义的认识,我们以近20年的文献为重点梳理了浮游植物孢囊研究的最新进展。概述了典型浮游植物甲藻、硅藻孢囊(休眠孢囊、游动孢囊、成熟孢囊)的类型及形成因素,总结了孢囊的形成机制、生理特征和萌发要素,并阐释了孢囊在藻类进化和海洋碳循环中的意义。本文旨在总结孢囊的适应性和可塑性,加深对藻类生存策略的生态学机制的认识。     

孵化温度对王锦蛇胚胎代谢和幼体适合度的影响

孵化温度所驱动的爬行动物的表型变异是生理生态学研究的热点。本研究以王锦蛇(Elaphe carinata)为实验动物,检验了24℃和28℃孵化温度对王锦蛇胚胎代谢速率、孵化过程中的卵重量、孵出幼体代谢和行为的影响。研究结果显示:卵重和胚胎的呼吸代谢均与孵化时间呈正相关;28℃下胚胎代谢速率大于24℃;幼蛇孵出15 d内体重随着生长时间的延长而减小,24℃孵出幼体的代谢速率大于28℃孵出幼体,两温度下孵出幼体的呼吸代谢速率和生长时间无显著关系;28℃孵出幼体的疾游速和吐信频次均大于24℃;两孵化温度孵出幼体的选择体温无显著差异,但在消耗完体内的剩余卵黄后28℃孵出幼体有60%的个体摄食,而24℃孵出幼体无摄食个体。总体而言,王锦蛇28℃孵出幼体适合度优于24℃孵出幼体。     

海洋细菌CAZymes的研究进展

多糖是大型藻类、浮游植物和微生物的主要成分,多糖降解产物是海洋有机物的主要来源.碳水化合物活性酶(carbohydrate-active enzymes,CAZymes)是负责糖类化合物降解、修饰及生成糖苷键的功能酶系,是糖类物质代谢通路中的基本功能单元.多数异养细菌都具备一套完善的碳水化合物活性酶编码系统,它们是参与...     

五种典型藻类对C，N，P吸收动力学分析及种间竞争模拟

目的:获得五种典型藻类(甲藻属微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea),赤潮硅藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)以及绿藻属杜氏藻(Dunaliella salina)和青岛大扁藻(Platymonas helgolandica tsingtaoensis))对C,N,P营养的吸收动力学参数,并利用经典藻类种间竞争模型,构建一个藻类混合共存的生态平衡体系,揭示藻类种间竞争规律,为赤潮爆发机制和预测的研究提供一个新思路。方法:监测批次培养过程中藻体的生长规律以及培养基中C,N,P营养的消耗,计算出藻类营养吸收动力学参数,将参数代入Huisman-Weissing竞争模型,模拟藻类种间竞争。结果:(1)在单独培养条件下,杜氏藻具有最高的比生长率(0.834 d~(-1))和最大细胞浓度(3.4×10~6 cells/mL),锥状斯氏藻和微小亚历山大藻的比生长率μ和最大细胞浓度与其它三种藻相比均明显偏低,p0.01;(2)随着环境总碳浓度从5 mM提高到20 mM,五种藻的比生长率和最大细胞浓度均显著上升,其中杜氏藻和青岛大扁藻对C浓度改变的响应更加敏感;(3)杜氏藻和中肋骨条藻理论最大比生长率(μmax)明显高于其它三种藻类,锥状斯氏藻和微小亚历山大藻对C,N,P营养盐的需求量相比于其它三种藻明显偏高,p0.01;(4)藻类共生平衡系统中,N营养添加有利于杜氏藻和中肋骨条藻发挥更好的种间竞争优势,P营养添加有利于微小亚历山大藻和锥状斯氏藻发挥种间竞争优势;结论:不同环境条件下,五种藻类最大比生长速率μmax和营养吸收半饱和常数Ks直接影响它们的种间竞争能力,基于藻类动力学参数的种间竞争模型为赤潮爆发机制和预测的研究提供一个新思路。     

农作物栽培制度与害虫发生程度的关系

【目的】为了解单一作物种植模式、间作模式、以及农田防护林带对作物病虫害发生程度的影响及原因。【方法】本研究分别在夏秋两个季节调查了六师垦区内西部、中部和东部3个农场、4种作物、4种生境内的害虫和天敌种类及其丰富度情况。【结果】秋季害虫和天敌的种类和数量均显著高于夏季,秋季害虫和天敌种群密度分别是夏季的4.7倍和2.7倍。不同农场害虫种类和数量存在显著差异,以芳草湖农场害虫平均虫口数量最高,是奇台农场的2.8倍。不同作物地害虫种类存在明显不同,但虫口数量无显著差异。间作地和林带明显比单作和地边害虫种类多,但单作地害虫数量是间作地的2.1倍。不同的调查地点、作物类别和生境条件下天敌的种类和数量均存在显著差异,以奇台农场天敌数量最高,是共青团农场的2.9倍。林带内的天敌数量最丰富,是单作地的7.5倍,靠近地边的作物植株上天敌数量也较单一种植作物上高出3.1倍,间作地天敌数量是单作地的1.6倍。六师垦区内共发现8种捕食性瓢虫,其中以多异瓢虫Adonia variegata(Goeze)丰富度最高,占31.92%以上;其次为深点食螨瓢虫,约占26.54%。因此多异瓢虫Adonia variegata(Goeze)是六师垦区内最有保护利用前景的捕食性天敌,值得进一步开发利用。不同生境条件下节肢动物多样性指数存在较大差异,林带内生物多样性指数最高,其次为间作地,单作田最低。【结论】通过调查初步掌握了六师垦区内主要农作物虫害类别及其种群动态,明确了不同季节作物害虫的种类变化和消长规律,研究结果为垦区内生物灾害的有效治理和作物合理种植及其管理模式提供了科学的决策建议。     

迁地保护中普通野生稻和长喙毛茛泽泻种群动态及评价

通过对江西东乡含濒危植物普通野生稻（Ｏｒｙｚａｒｕｆｉｐｏｇｏｎ）和长喙毛茛泽泻（Ｒａｎａｌｉｓｍａｒｏｓｔｒａ－ｔｕｍ）的群落在余江县实施重建,研究并评价了迁地保护后的濒危植物种群动态。结果表明,普通野生稻种群呈迅速增长的趋势,分布面积迅速扩大,有性繁殖正常,实生苗补充在种群增长中起重要作用;无性繁殖旺盛,对新生境表现出良好的适应性。在两年实验研究期间,长喙毛茛泽泻种群数量和分布面积迅速扩大,在良好生境中通过有效扩散使种群占据塘底有利生境,并通过无性繁殖及短暂有性繁殖实现种群更新。两个濒危种迁地保护是成功的,杂草是阻碍两个濒危植物种群增长的主要原因,水位控制是实验塘生境管理的重要手段。     

受损湿地植被的恢复与重建研究进展

 自20世纪90年代以来,有关受损湿地植被恢复与重建的研究大量涌现。在大量文献调研的基础上,对湿地植被恢复的目的、优先原则、策略和途径、理论、技术、长期监测及评价作了回顾,对贫营养沼泽和富营养沼泽的恢复技术作了详细总结。湿地恢复的策略主要有修复和重建,指导理论主要有次生演替、自设计和入侵理论等。泥炭地植被受损后的恢复技术主要有播种法、泥炭藓片段散布法、营养体移植法、草皮移植法等。种子(繁殖体)库在植被恢复中的作用也不可忽视。恢复初期的抚育和管理必不可少。最后指出了湿地恢复研究中亟待解决的问题。