锡林河流域Nitrospira的生态位分化及环境驱动力

【背景】硝化螺菌属(Nitrospira)驱动的全程及半程硝化过程在全球氮循环中发挥关键作用,但关于锡林河流域Nitrospira的生态位分化和环境驱动力及其可能发挥的全程硝化功能尚不明晰。【目的】阐明锡林河流域不同生境Nitrospira的生态位分化及环境驱动力,探究可能的全程硝化功能。【方法】利用16S rRNA基因高通量测序及生物信息学分析研究不同生境沉积物及土壤Nitrospira类群的组成、丰度、生态位分化及其环境驱动力,并预测其全程硝化功能。【结果】共检测到9类Nitrospira,其中Nitrospira 1、2、4主要分布在旱生环境,与沙粒、水分含量、pH及氨氮间存在负相关关系,与硝态氮、可溶性盐、总有机碳、全氮、全磷、粉粒和粘粒含量间存在正相关关系;Nitrospira5、6、7、8、9主要分布在水生及湿生环境,与粉粒等存在负相关关系,与沙粒等存在正相关关系(Nitrospira 9与氨氮存在负相关除外);Nitrospira 3优先分布在河床中心水生环境,仅与沙粉粒含量存在正相关关系,与其他环境因子存在负相关关系。【结论】锡林河流域Nitrospira类群有明显的生态位分化和广泛的生境适应性。Nitrospira 1、2、4最适于营养相对丰富的旱生环境;Nitrospira 5、6、7、8、9最适于相对寡营养的水生及湿生环境;Nitrospira 3偏爱粉沙、自由水及低氨寡营养水生环境。粉粒含量、可溶性盐和氨氮是导致Nitrospira类群生态位分化及空间分异的最主要环境驱动力。推测Nitrospira 3很可能是驱动全程硝化的完全氨氧化菌(comammox),而Nitrospira 1、2、4、5、6、7、8、9是否为Comammox有待探究。     

基于转录组的阿拉善地区多枝柽柳多态Genic-SSRs的识别与开发

基因内部的简单重复序列(Genic-SSR)可在植物适应环境变化中发挥重要作用。通过对阿拉善5个样点多枝柽柳(Tamarix ramosissima)的转录组进行测序、组装和比较, 经CandiSSR软件分析, 共鉴定出代表157个基序类型的1 185个多态性Genic-SSR位点, 位于1 123个转录本中。其中, 三核苷酸重复序列(596, 50.30%)最多, 其次是二核苷酸重复序列(486, 41.01%)。定位分析表明, 分别有411、239和163个Genic-SSRs位于相应基因的CDSs、5′UTRs和3′UTRs; 78.47%的三核苷酸重复SSRs位于基因的CDSs, 94.07%的二核苷酸重复SSRs位于基因的UTRs; 在CDS中, AGC/GCT、AGG/CCT、AAG/CTT、CCG/CGG和ATC/GAT重复相对丰富, 占所有Genic-SSRs的64.48%; AG/CT和AT/AT是UTRs中最丰富的重复类型, 占UTR中所有Genic-SSRs的55.22%。功能注释表明, 含有多态Genic-SSRs的基因可注释到多个与植物逆境应答相关的GO条目和KEGG通路中。在随机选取的15个多态性SSR位点中, 14个被成功扩增, 共检测到64个等位基因。遗传多态性估算表明, 它们的期望杂合度(He)、观测杂合度(Ho)和多态性信息含量(PIC)平均值分别为0.553、0.421和0.493, 均属于中、高多态SSR标记, 表明利用RNA-seq技术开发SSR标记可行。     

中国茄属一新归化种——羽裂叶龙葵

报道了中国茄科茄属的一新记录种——羽裂叶龙葵（Solanum triflorum Nutt.）。该种具有独特的匍匐习性,叶片通常为羽状深裂且稍肉质,花冠呈星芒状,花药细长,在花序轴的顶端通常具一枚叶状小苞片,与国内记载的茄属其他物种区别明显。该种为泛热带分布,原产于美洲,归化于欧洲、南非和澳大利亚,近年来在中国内蒙古自治区亦有归化。     

芦苇、香蒲和藨草3种挺水植物的养分吸收动力学

采用常规耗竭法研究了浅水富营养化湖泊———乌梁素海湖滨植被带3种挺水植物芦苇、香蒲和藨草对H2PO-4、NH+4、NO-3的吸收动力学特征及差异。结果表明:3种挺水植物吸收H2PO-4时,藨草的吸收速率显著大于芦苇和香蒲,但三者对低浓度H2PO-4的适应能力均无显著差异;藨草对NH+4和NO-3的吸收速率均显著大于芦苇和香蒲,且在低浓度NO-3环境下仍能吸收该离子,但对低浓度NH+4环境的适应能力较差;与藨草相比,香蒲对NH+4的亲和力最强,吸收低浓度NH+4的效果最好。3种植物对NH+4的吸收能力均大于NO-3。挺水植物的养分吸收特征具有物种特异性并受根系结构的影响。利用植物的养分吸收特征,在富营养化湖泊生态修复中适宜用藨草治理含高浓度H2PO-4,NH+4和NO-3的水体,修复到一定程度后再种植香蒲来维持水质。     

内蒙古草甸草原与典型草原地下生物量与生产力季节动态及其碳库潜力

地下根系是草原生态系统的重要组成部分,其生物量及其净生产力对地下碳库具有直接与间接作用,分析地下生物量季节动态与周转对深入揭示草原生态系统碳库动态及其固碳速率与潜力具有重要意义。应用钻土芯法对不同利用方式或管理措施下内蒙古草甸草原、典型草原地下生物量动态及其与温度、降水的相关性研究表明:草甸草原和典型草原地上生物量季节动态均为单峰型曲线,与上月降水显著正相关(P0.05),但地下生物量季节动态表现为草甸草原呈"S"型曲线,典型草原则是双峰型曲线,与温度、降水相关性均不显著(P0.05);两种草原根冠比和地下生物量垂直分布均为指数函数曲线,根茎型草原地下生物量集中在土壤0—5 cm,丛生型草原地下生物量集中于土壤5—10 cm,根冠比值在生长旺季(7—8月份)最小。草甸草原地下净生产力及碳储量范围分别为2167—2953 g m-2a-1和975—1329 gC m-2a-1,典型草原为2342—3333 g m-2a-1和1054—1450 gC m-2a-1,地下净生产力及其碳储量约为地上净生产力及其碳储量的10倍,具有较大的年固碳能力,且相对稳定;地下净生产力与地上净生产力呈显著负相关性(P0.05);地下生物量碳库是地上生物量碳库的10倍左右,适度放牧可增加地下生产力,但长期过度放牧显著降低其地下生物量与生产力,并使其垂直分布趋向于浅层化。     

白沟引河流域草本植被碳氮磷含量及化学计量学分析

以白沟引河流域的草本植被为研究对象,通过对不同土地利用类型(林地、农田、滩地)草本植被C、N、P含量及化学计量比的分析,探讨不同土地利用类型草本植被的养分利用特征和规律。结果表明:(1)滩地整株植被C含量和C:N比显著高于林地植被, N含量和N:P比显著低于林地植被;整株植被中C含量的差异主要在植被地上部分,滩地比林地植被地上部分高6.5%,而整株植被N含量差异在地上和地下两部分均有体现,滩地比林地植被地上和地下部分N含量分别低66.2%和58.0%。(2)三种土地利用类型植被N:P比均小于14,但滩地植被的地上和地下两部分的N:P比相差最小,差为0.68,植被内部最稳定,而农田和林地植被的地上和地下相差值分别为6.5和1.7。(3)三种土地利用类型中植被地上和地下之间的C、N、P含量均呈显著正相关(p<0.05),并且不同元素之间也具有相关性,即地上部分C与地下部分的N和P含量呈极显著负相关(p<0.01),地上N与地下C和P含量呈显著正相关(p<0.05)。三种土地利用类型草本植被养分的差异性和相关性表明,三种土地利用类型草本植被对养分的吸收具有均衡性,同时对养分...     

青海玉树高原不同生境类型蝶类群落结构与多样性

2016年和2017年的5—8月,在玉树市选取森林、灌木、高寒灌丛、高寒草甸草原和裸岩5种生境进行蝴蝶种类资源和群落多样性的调查,共记录到蝶类个体数1580头,62种,隶属于7科40属。其中古北界19种,占总种数的30%,东洋界2种,占总种数的3%,两界共有种(广布种) 41种,占总种数的67%。蛱蝶科(535只)个体数量最多,占蝶类个体总数的34%。计算并分析了5种生境中蝴蝶多样性指数(H')、优势度指数(D)、物种丰富度指数(R)、均匀度指数(J)和相似性系数(I),结果表明:灌木生境具有最高的多样性指数,较高均匀度指数和物种丰富度指数以及最低的优势度指数;高寒草甸草原蝶类的多样性指数、均匀度指数、物种丰富度指数均为最低,而优势度指数最高。     

Distribution,community characteristics and classification of Stipa tianschanica var. gobica steppe in China

戈壁针茅(Stipa tianschanica var. gobica)草原主要分布于荒漠草原区的石质丘陵或石质山坡, 向东可以分布在典型草原区的石质丘陵或山地, 向西也可以分布在荒漠区的石质山坡上。该研究调查了中国戈壁针茅草原的主要植被类型, 通过对115个样地的样方数据分析, 量化描述了这一草原类型的主要植物群落特征。结果表明, 中国戈壁针茅草原共有维管植物272种, 隶属于38科127属; 其中裸子植物3种, 隶属于1科1属; 被子植物269种, 隶属于37科126属, 物种数大于等于10种的科为: 菊科、禾本科、豆科、蔷薇科、百合科、藜科、石竹科; 戈壁针茅草原植物区系的生活型谱以地面芽植物为主, 共178种植物, 占总种数的65.44%; 水分生态类型以旱生植物为主, 共120种, 占总种数的44.12%; 植物区系地理成分上以东古北极分布种和亚洲中部分布种(含其变型)最多, 分别为82种和80种, 占总种数的30.14%和29.41%; 盖度等级划分上以0.1%-1.0%的盖度最多, 共174种, 占总种数的63.97%; 恒有度等级划分上以I级(0-20%)的物种数最多, 共258种植物, 占所有植物种数的94.85%。基于群落调查数据, 按照群落-外貌分类原则, 将戈壁针茅群系划分为8个群丛组106个群丛。     

基于IKONOS数据的植被制图与植被空间格局——以五分地沟试验区为例

以五分地沟试验区为例,利用IKONOS卫星遥感图像,结合DEM,对地形复杂的黄土丘陵地区制作植被图,并进行三维显示,直观地表达了研究区域植被的空间分布。使用景观指数,分析了植被空间格局的特点。结果表明,试验区整体格局较破碎,但斑块稳定性较好,分维数为1．25。人工植被占主导地位,人工乔木林和农田成为基质,天然植被、水体等类型以小斑块的形式镶嵌其中。经过综合治理,当前的植被结构和空间布局能有利于控制试验区的水土流失。研究表明,高空间分辨率数据对于地形复杂的沟壑丘陵地区制作植被图及进行综合分析具有明显的优势。     

黄河中游砒砂岩地区土地利用对生物多样性的影响评价

作者以长川流域附近的阿贵庙自然保护区的主要植被类型为对照,通过对黄河中游砒砂岩地区长川流域内的各土地利用/覆盖类型之间的生物多样性的比较分析,综合评价了人类土地利用活动对当地生物多样性的影响。结果表明:沙棘(Hippophaerhamnoides)灌丛、草地、油松(Pinustabuliformis)林地和中间锦鸡儿(Caraganainter-media)灌丛等土地利用类型的生物多样性指数较高;进一步运用S?renson指数分析发现,仅中间锦鸡儿灌丛、草地和油松林三类与主要自然植被类型有着较高的相似性,其S?renson指数均在40%左右。综合考虑Shannon-Wiener指数与S?renson指数,草地、中间锦鸡儿灌丛、油松林地等类型对当地物种多样性的影响相对较弱,有利于当地物种多样性的保护,在植被恢复和建设过程中应相对增大种植比例。