云南花椒园中昆虫群落特征的海拔间差异分析

分析了金沙江畔7个不同海拔区域花椒园中昆虫群落特征的动态变化及其与温、湿度变化的关系。结果表明:花椒园中昆虫群落的多样性、均匀度、丰富度、Ss/Si、Sn/Sp指标随海拔升高先增加后减少,而个体数、优势集中性指数则随海拔升高先减少后增加;低海拔(450—750 m)区域花椒园中由于总体温度高、湿度低,较高海拔(1300—1550 m)区域总体温度低、湿度高,均不利昆虫群落多样性、均匀度、丰富度、Ss/Si、Sn/Sp指标的提高和群落的稳定,而中等海拔(750—1300 m)区域的温度、湿度较为适中,昆虫群落的物种数及个体数量均相对较高,昆虫群落多样性、均匀度、丰富度、Ss/Si、Sn/Sp指标也较高,群落较稳定;相反,低海拔、较高海拔区域花椒园中昆虫群落优势集中性指数较高,而中等海拔区域却相对较低。综合分析表明,海拔高度及温湿度对花椒园昆虫群落特征影响较大,而海拔高度及温湿度的测量和分析较为方便。     

应用中性理论分析局域群落中的物种多样性及稳定性

如何解释群落中物种的丰富与稀少,并对物种多样性和群落稳定性进行合理的量化评价是群落生态学研究中的一个热点问题。20世纪中期,MacArthur将影响自然群落稳定性的因素归结为物种数量多少以及物种间相互作用的大小,20世纪末Doak等学者提出群落的容纳能力和物种间的维持机制是决定群落稳定性的关键因素。同时对群落结构及物种间维持机制的研究也有了新的突破,Hubbell提出"生物多样性与生物地理学统一的中性理论(Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography)"为群落生态学研究提供了新的思路和方法。从群落中性理论的基本假设出发,对Hubbell中性理论中局域群落的物种多度动态模型进行分析,归纳得出群落中性理论中物种多样性与群落稳定性之间的量化关系。封闭的局域群落中,出现物种灭绝或单物种独占的时间与群落大小及物种相对多度成正比,物种多样性程度的增加可延长物种灭绝或独占的时间;开放的局域群落中,物种多度期望值与局域群落大小、物种在集合群落中的物种相对多度成正比,周围群落中物种的灭绝会引起局域群落中相应物种的灭绝,最终导致整个生态群落物种多样性的降低;群落中物种多度的方差与局域群落大小、迁移率、物种在集合群落中的物种相对多度相关,局域群落物种多度的波动幅度随着群落间生态隔离的减弱或物种多样性程度的增加而减小。由此,集合群落物种多样性是影响局域群落物种多样性的重要因素,生态隔离程度的减弱及物种多样性的增加都将增强群落的稳定性。     

克雷伯氏菌属(Klebsiella)细菌比较基因组学分析揭示多复制子抗性质粒介导广泛的抗性基因传播

[目的] 研究克雷伯氏菌与多复制子抗性质粒间的关系,分析细菌携带多复制子质粒对抗生素环境的响应机制。[方法] 以2018-2020年分离的56株不同来源克雷伯氏菌（Klebsiella sp.）分离株为研究对象,利用微量肉汤稀释法评估其多重耐药表型,对分离菌株进行全基因组测序（WGS）,通过细菌全基因组关联分析（BGWAS）技术和比较基因组学方法深入解析多复制子抗性质粒形成的机制。[结果] 耐药表型分析发现野生动物来源的菌株具有更广的耐药谱系,总体Klebsiella sp.对氨苄西林表现出很高的耐药率（80.36%）,尤其是马来穿山甲来源菌株对头孢类抗生素高度耐受,同时对氯霉素、左氧氟沙星和复方新诺明等药物耐受,基因组分析发现这些菌株携带了抗性质粒和更多的抗生素抗性基因。进一步对69个质粒序列分析,发现有28个质粒为多复制子质粒,主要携带bla_CTX-M-15、bla_CTX-M-14、bla_CTX-M-55、bla_OXA-1和bla_TEM-1等β-内酰胺酶基因。细菌携带质粒类型分析认为Klebsiella pneumoniae可能是多复制子质粒的重要宿主,质粒骨架与结构分析发现多复制子质粒多由2个或2个以上单个质粒融合而成,携带此类质粒的菌株不仅获得了更广的耐药表型,而且在全球传播扩散分布逐年增加,因此产生对抗生素环境更强的适应性。[结论] 多重耐药性细菌呈现的表型与携带的多复制子质粒有关,相比较下多复制子质粒比非多复制子质粒有更强的抗性基因携带能力,或许是细菌在强大的抗生素压力下产生的重要响应机制。本研究对于未来探索细菌抗性基因的传播扩散机制具有重要意义。     

基于广义可加模型分析温湿度因子对斑翅果蝇田间种群动态的影响

探究温湿度因子对田间斑翅果蝇Drosophila suzukii Matsumura种群发生动态的影响,为进一步开展环境胁迫下斑翅果蝇适应性机制研究提供前期基础和参考.本文监测统计了 2016-2017年田间斑翅果蝇成虫种群动态数据,并利用广义可加模型(Generalized Additive Models,GAM)分析温湿度因子对成虫种群发生动态的影响.结果表明,通过模型检验和广义交叉验证值(Generalized Cross-Validation,GCV)对比,得出温湿度因子显著影响了2016-2017年斑翅果蝇田间成虫种群发生动态(P＜0.05),斑翅果蝇雌成虫、雄成虫、总种群数量的GAM模型参数α分别为2.21346、2.55606和3.08316;雌成虫、雄成虫、总种群数量与温湿度因子关联的GCV值分别为0.57299、0.74501、0.64611,因此雌成虫种群数量与温湿度因子拟合的模型最优;结合温湿度预测曲线分析,斑翅果蝇成虫种群发生动态与温湿度因子之间呈非线性相关,其中温度在23℃以下呈局部负相关,在23℃以上呈局部正相关;与湿度呈正相关,但影响程度较低,因此温度是影响斑翅果蝇成虫种群数量动态的关键生态因子.本文通过探究环境因子对田间斑翅果蝇种群消长规律的影响,为斑翅果蝇的种群发生机制提供了生态学理论基础.     

草地贪夜蛾幼虫头部感受器种类、分布和数量特征

为了解草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)幼虫头部感受器的种类、形态、分布和数量,利用FlexSEM-1000型扫描电镜观察了草地贪夜蛾5龄幼虫头部、触角和口器,明确了头部超微形态特征及感受器种类、分布及数量。该虫5龄幼虫头部共有4种类型感受器,分别为毛形感受器(ST)、刺形感受器(SC)、锥形感受器(SB)和栓锥形感受器(SS),其中触角上着生2个锥形感受器、1个刺形感受器、1个毛形感受器和1个栓锥形感受器;左上颚和右上颚各分布有1对刺形感受器;下颚及下颚须上共分布有2个毛形感受器、2个刺形感受器和2个栓锥形感受器;下唇须上有2个刺形感受器;在吐丝器前方两侧有1对刺形感受器。     

五株克雷伯氏菌噬菌体的生物学特性及比较基因组学研究

【目的】耐药性克雷伯氏菌属(Klebsiella)的细菌作为人类感染的重要病原,是临床治疗重要的挑战。本研究对多株克雷伯氏菌裂解性噬菌体的生物学特性和基因组特征进行比较分析,为其应用提供更多科学数据。【方法】使用双层平板法从人类和动物新鲜粪便、污水中分离纯化裂解性克雷伯氏菌噬菌体;通过磷钨酸染色和透射电镜观察其形态;采用双层平板噬菌斑法确定其宿主范围,测定温度和pH稳定性、一步生长曲线和体外抑菌效果等生物学特性;基于全基因组测序对分离株进行比较基因组学分析;通过体内抑菌试验评估噬菌体对多重耐药变栖克雷伯氏菌(Klebsiella variicola) BS375-3感染的大蜡螟(Galleria mellonella)幼虫的保护作用。【结果】5株噬菌体分别属于Schitoviridae (pKP-BM327-1.2)、Autographiviridae (pKP-M186-2.1、pKP-M186-2.2和pKV-BS375-3.1)、Drexlerviridae (pKP-BS317-1.1)家族;噬菌体pKV-BS375-3.1可裂解受试菌中的8株,pKP-BM327-1.2可裂解受试菌中的3株,pKP-M186-2.1、pKP-M186-2.2和pKP-BS317-1.1则分别裂解受试菌中的1株;5株噬菌体感染10-20 min后即进入指数增长期,在-20-37 ℃、pH 6-10环境下均能够保持稳定活性;感染变栖克雷伯氏菌BS375-3后经噬菌体pKV-BS375-3.1处理[感染复数(multiplicity of infection, MOI)=100]的大蜡螟幼虫96 h内存活率达到80% (8/10);5株噬菌体基因组长度在42-77 kb之间,未携带抗生素抗性基因和毒力基因,基于内溶素(endolysin)的溯源分析显示该蛋白在克雷伯氏菌噬菌体中呈现多样性,属内呈保守性。【结论】5株克雷伯氏菌噬菌体均具有较好的体外抑菌活性,生物学特性稳定,endolysin在噬菌体属内呈现保守性。宿主谱宽、潜伏期短的噬菌体pKV-BS375-3.1在治疗Klebsiella pneumoniae和K. variicola临床感染方面具有潜在应用前景。     

水稻多元有害生物为害特征及产量损失量化

收集了云南粳稻主产区沾益、寻甸两县106块稻田水稻有害生物为害和产量等信息,并用两种方法对其分析。第一种方法应用聚类分析和对应分析描述水稻有害生物为害类型和产量水平之间的关系,第二种方法应用主成分分析和多元逐步回归估计各为害的产量损失。聚类分析确定了7种有害生物为害类型,其中IN1、IN2和IN3为害水平较低,而IN5、IN6和IN7为害水平较高。有害生物为害类型和水稻产量水平之间的对应分析,在前两个轴构成的因子空间内绘出了各为害类型和产量水平的位置,并给出了一条与为害类型紧密联系的产量水平增加路线。该分析暗示与位于该因子平面右边的有害生物为害类型(IN1、IN2和IN3)相比,位于左边的为害类型(IN5、IN6和IN7)将引起水稻更大的产量损失。主成分多元回归分析评估了水稻各种病、虫、草害所造成的减产量及其相对重要性。分析结果表明,高于水稻冠层杂草、蛀茎害虫(白穗)、稻纵卷叶螟、白叶枯病、粘虫、叶瘟病和稻飞虱是该稻作区对水稻产量影响较大的为害因子。     

半红树植物黄槿的生态生物学特性研究

黄槿是一种具有重要生态、药用和观赏价值的半红树植物,在海岸生态系统中发挥重要作用。对其生态及生物学特性进行研究表明:黄槿属典型阳生性植物,具有较高的光合潜能,适于在热带亚热带地区光照充足的环境中生长。其叶绿素荧光的光合电子传递速率-光响应曲线(RLC)显示,黄槿的相对电子传递速率(rETR)随光合有效辐射(PAR)的升高而逐渐增加,并在PAR 2 751μmol.m-2.s-1时达到最大值,说明其光合系统II在强光照下也能保持较高的电子传递效率。黄槿叶绿素荧光参数显示其具有较高的能量利用效率,叶绿素a/b值(2.44∶1)略低于理论值(3∶1)。黄槿对营养元素的利用率较高,植株体内N、P、K、Ca、Na、Mg的加权平均养分含量分别为1.23%、0.23%、1.34%、0.42%、0.24%、0.41%。P含量偏低,在其栽培过程中应及时补充P元素。该研究结果将对黄槿的引种、栽培及开发利用提供重要的理论依据。     

昆明树木园枯枝落叶层无脊椎动物群落多样性

为了解昆明树木园枯枝落叶层无脊椎动物群落结构及特征,于2010年5月-2011年9对昆明树木园中香樟(Cinnamomum camphora)、圆柏(Sabina chinensis)、玉兰(Magnolia denudata)、云南松(Pinus yunnanensis)、红枫(Acer palmatum cv.Atropuceum)共5个树种的枯枝落叶层无脊椎动物进行采样调查.共采获无脊椎动物25237头,隶属于2门5纲18目15科,其中蜱螨目和弹尾目为优势类群;缨翅目、伪蝎目、半翅目和革翅目为常见类群.采用Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数来衡量5个树种的枯枝落叶层无脊椎动物多样性,结果表明:5个树种的枯枝落叶层中无脊椎动物群落物种组成相似,群落中时空异质性较低;5个树种的枯枝落叶层中共采集菌食性蓟马375头,隶属l科、3属、4种,其中,奇管蓟马属(Allothrips)为云南新纪录属,同时也是昆明树木园菌食性蓟马群落中的绝对优势类群.     

云南稻作区主要有害生物发生动态及其复合为害

对云南不同稻作区286块水稻主栽品种稻田有害生物种类组成及其发生动态进行了系统调查,并结合文献资料讨论了云南水稻有害生物群落的演化趋势.结果表明:3种稻作区有害生物主要种类、发生动态及其复合为害特点差异显著,粳稻区叶鞘腐败病、白叶枯病、条纹叶枯病、叶蝉类、粘虫类、蛀茎类发生严重,籼粳交错区纹枯病、条纹叶枯病发生严重,籼稻区叶瘟病、纹枯病、稻纵卷叶螟、高于水稻冠层杂草发生严重;而稻曲病、稻飞虱和低于水稻冠层杂草在3种稻作区普遍存在且发生严重.杂草在水稻整个生长季节均有发生且种类较多,其中稗草、慈姑、眼子菜、紫背浮萍等在3种稻作区发生均较严重.粳稻区和籼稻区有害生物复合为害整体水平高于籼粳交错区.就云南水稻有害生物群落的演化而言,稻曲病、纹枯病和稻飞虱在各稻作区发生有进一步加重的趋势,杂草优势种类正在由以一年生杂草为主朝着以多年生恶性杂草为主的方向演化.