丛枝菌根网络的生态学功能研究进展

丛枝菌根(AM)真菌是陆地生态系统中重要的土壤微生物之一.其在土壤生态系统中延伸出的根外菌丝,可以通过菌丝融合的方式形成丛枝菌根网络(AMN).AMN在土壤生态系统中发挥着重要功能：一方面,AMN可以改变土壤的理化性质,其根外菌丝分泌物可以影响土壤微生物生存的微环境,进而改变土壤微生物的群落组成;另一方面,AM真菌的根外菌丝可以吸收土壤养分,并通过AMN将吸收的营养物质在宿主植物间进行分配,调节植物物种之间的竞争关系.为了全面阐述AMN在生态系统中的功能,本文围绕最新的AMN研究成果,探究AM真菌根外菌丝在土壤中相互融合的机制、AMN影响土壤微生物的数量和组成、调节植物群落的生态学机理,以及AMN调节地下资源、植物种内和种间竞争、影响植物群落的多样性和丰富度等生态系统功能.阐述在全球变化过程中AMN与大气氮沉降、CO₂浓度升高以及温度升高的相关性,探究其在维持生态系统稳定性中的作用,并对本领域未来的发展方向和应用前景进行展望.     

综合纲系统学研究进展

综合纲是形态十分特殊的多足动物类群,其系统发育地位一直备受争议。目前,综合纲的分类学和系统发育研究相较其他节肢动物类群欠缺,全世界仅记录204种,且主要集中在欧洲、美洲和大洋洲,亚洲和非洲地区的研究十分匮乏。综合纲1目2科13属的分类体系较为完备并被广泛采用,但其内部幺蚰科和幺蚣科之间进化关系尚不明确。综合纲与少足纲、倍足纲共同组成前殖孔类的系统发育假说得到了形态学及分子序列数据等方面的支持,但意见分歧依然存在。中国综合纲动物的系统学研究较为薄弱,目前仅有零星的报道。现从经典分类学和系统发育学两个方面对综合纲系统学研究的最新进展进行综述,以期推动中国综合纲动物系统学研究的开展。     

气孔发育机制及其内外调控因子的研究进展

气孔是植物与外界环境进行气体与水分交换的重要通道,调节着植物的蒸腾与光合作用。在长期进化过程中,植物通过调节气孔行为和气孔发育机制来适应环境变化。不同植物气孔系的形成方式不尽相同,但过程均受到气孔发育信号网络系统的调节作用。近年来关于气孔发育机制的研究层出不穷,现重点综述各类转录因子、信号肽以及环境因子和植物激素对气孔发育的调节作用。该领域的研究为在微观层面揭示植物对环境变化的适应机制提供了科学基础。     

AM真菌在草原生态系统中的功能

AM真菌是土壤生态系统中重要的微生物类群,能与陆地生态系统中80%以上的高等植物建立共生体系。目前,AM真菌在维持草原生态系统稳定性中的功能已经成为生态学研究的热点问题之一。基于此,从植物个体、种群、群落和生态系统等不同层次探究AM真菌在维持植物群落多样性和草原生态系统稳定性中的功能。分析发现在个体水平上,AM真菌对宿主植物具有促生效应、抑制效应或中性效应。在种群水平上,分析AM真菌对不同宿主植物吸收土壤矿质营养的分配和调控策略,围绕构成草原植被的两大组成成分:牧草和有毒植物,论述AM真菌对植物种群增长和衰败的调控机制,并从草原植物群落的物种多样性和稳定性角度,探讨AM真菌与植物群落之间的相关性。在生态系统水平上,围绕AM真菌对草原生态系统的演替和退化草原的修复等展开论述,以期为利用AM真菌开展草原生态系统保护和恢复治理提供理论依据,并对草原菌根生态学领域未来的研究进行展望。     

同位素示踪技术在丛枝菌根真菌生态学研究中的应用

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌是生态系统中重要的土壤微生物之一。AM真菌菌丝体网络是由AM真菌菌丝体在土壤生态系统中连接两株或两株以上植物根系所形成的菌丝体网络。随着菌根学研究的深入,如何直观的揭示AM真菌的生态学功能已经成为相关领域关注的热点问题。研究发现,利用同位素示踪技术可以开展AM真菌与宿主植物对土壤矿质营养的吸收、转运等方面的研究,以及菌丝体网络对不同宿主植物之间营养物质的分配研究和AM真菌在生态系统生态学中的功能研究。基于此,为了阐明同位素示踪技术在AM真菌研究中的价值,围绕菌根学最新研究进展,系统回顾了利用同位素示踪技术探究AM共生体对不同元素吸收和转运的机制、同位素示踪技术在AM真菌菌丝体网络研究中的价值和利用同位素示踪技术研究AM真菌在生态系统中的功能,为AM真菌生态学功能的研究提供理论基础,并对本领域未来的研究方向和应用前景进行展望。     

Phylogeographic breaks and the mechanisms of their formation in the Sino-Japanese floristic region

Due to combinations of diverse geography and climate, and complex geo-climate histories and sea level fluctuations, the Sino-Japanese floristic region has extremely high species diversity. Phylogeography is an effective method to identify the factors triggering the formation and differentiation of species diversity. Previous studies showed that phylogeographic breaks, the genetic discontinuity between different gene genealogies, were ubiquitously present. From the west to the east, seven general phylogeographic breaks occur, including the Mekong- Salween Divide, the Tanaka-Kaiyong Line, the Sichuan Basin, ca. 105° E, the boundary between the Second and Third ladders, the North China, and the East China Sea and Korea Strait. These phylogeographic breaks are mainly attributable to both historical and ecological factors, which are generally due to a combined effect of the isolation by distance (IBD) and the isolation by environment (IBE). Geological events and climate changes are the historical factors, mainly including the uplift of Qinghai-Xizang Plateau, the formation and intensification of the Asian monsoon and the Asian interior aridification, the redevelopment of the arid belt, and the Quaternary climate oscillations and sea level fluctuations. Adaptive divergence, namely the divergence induced by different selective pressures under different environments, is responsible for the ecological factors. Adaptive divergence could obstacle gene flow among populations, resulting in the formation of phylogeographic break. However, an identical phylogeographic break is not shared by all the plants because of their various intrinsic biological characteristics, among which the difference in dispersal ability is most important. Finally, we envisaged the future development of phylogeographic break studies based on accurate divergence time estimation, relative contribution of IBD and IBE, and also the utilization of comparative phylogeography.     

中国鸟类分布新记录种——丝绒海番鸭

2019年12月10日至2020年1月,在上海市浦东新区南汇东滩滴水湖水域持续观察和拍摄到一种鸭科鸟类。经查文献并与所观察记录到的鸟类进行形态特征比对,鉴定为丝绒海番鸭(Melanitta fusca),为中国鸟类分布新记录种。     

中国亚热带地区阔叶林植物的谱系地理历史

中国亚热带地区因丰富的植物物种多样性备受生物地理学研究关注,丰富的多样性与中新世以来的地质气候变化密切相关。谱系地理学已成为探讨植物分布模式和遗传格局受地质气候变化影响的主要手段。总结了该地区阔叶林植物对中新世以来地质气候变化的响应模式和种群分化的历史成因。在中新世和上新世时,由于全球变冷、青藏高原抬升和亚洲内陆干旱,阔叶林植物被迫向南退缩,形成不同的谱系。同时,亚洲季风的增强为遗传多样性的增加提供了良好的环境。在更新世冰期和间冰期时,大部分落叶阔叶林和常绿阔叶林植物在多个避难所间存在长期隔离,不同的避难所种群各自经历局部地区的收缩和扩张。长期的隔离使不同谱系间进一步分化,形成高水平的遗传多样性和遗传分化。少部分植物在冰期时向南退缩,并在间冰期时明显向北扩张。最后,就分化时间的准确估计和探究遗传格局背后的机制两方面展望了未来的研究趋势。     

东海美山双角花介Bicornucythere bisanensis(甲壳纲,介形类)两个形态型及其分布控制因素

本文研究了我国东海美山双角花介(Bicornucythere bisanensis)不同形态型与海洋环境的对应关系。从水深7.5～81 m的83个东海海底表层沉积物样品中获取了2 512枚B.bisanensis壳瓣,它们包含大小两个形态型:M型平均壳长0.75 mm,G型0.62 mm。研究结果显示M型主要分布在长江口以北水深20～40 m的砂质海底,而G型主要在长江口以南20～60 m的粉砂质海底。两个形态型对于其他环境因子的适应性同样显示显著差异,而因子分析结果显示溶氧量与M型和G型分布的相关性最强。总体来看,G型与M型相比,除了偏好较低水温和较细的底质沉积物之外,对于水温、盐度和溶氧量的适应范围也更加宽广。B.bisanensis的两个形态型可望成为东海海洋环境的生物指标。