Asexual reproduction changes predator population dynamics in a life predator–prey system

Many organisms display oscillations in population size. Theory predicts that these fluctuations can be generated by predator–prey interactions, and empirical studies using life model systems, such as a rotifer-algae community consisting of Brachionus calyciflorus as predator and Chlorella vulgaris as prey, have been successfully used for studying such dynamics. B. calyciflorus is a cyclical parthenogen (CP) and clones often differ in their sexual propensity, that is, the degree to which they engage into sexual or asexual (clonal) reproduction. Since sexual propensities can affect growth rates and population sizes, we hypothesized that this might also affect population oscillations. Here, we studied the dynamical behaviour of B. calyciflorus clones representing either CPs (regularly inducing sex) or obligate parthenogens (OPs). We found that the amplitudes of population cycles to be increased in OPs at low nutrient levels. Several other population dynamic parameters seemed unaffected. This suggests that reproductive mode might be an important additional variable to be considered in future studies of population oscillations.     

紫柏山亚高山草甸群落的种间关联和相关分析

采用方差比率法、x2检验、Jaccard关联指数以及Pearson相关系数和Spearman秩相关系数研究了秦岭紫柏山亚高山草甸群落20个主要物种的种间关联与相关性.结果表明:种对间呈显著和极显著关联(相关)的种对较少,x2检验、Pearson相关系数检验和Spearman秩相关系数检验的正负关联(相关)比分别为0.85、0.61和1.02,群落总体上接近无关联,处于相对稳定状态;Spearman秩相关星座图将20个物种划分为4个生态种组,各生态种组内的物种具有相似的生态要求和资源利用方式,不同生态种组间呈现明显的演替转化趋势;种对间呈正关联或者正相关,主要是由于具有相近的生物学特性,对生境具有相似的生态适应性;种对间呈负关联或者负相关,主要由于彼此间具有不同的生物学特性,对生境具有不同的生态适应性和相互分离的生态位所致.     

休眠卵孵化对策与食物浓度对萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)两品系干雌体种群增长的影响

周期性孤雌繁殖的轮虫靠休眠卵度过不良环境,等环境适宜时休眠卵孵化出干雌体,再次通过孤雌繁殖建立种群。通常休眠卵要经历一段休眠期再孵化,但也有些休眠卵生成后很快孵化,称为早孵化现象。有关休眠卵不同孵化对策如何影响其干雌体克隆种群的增长,目前尚不清楚。分别观测了萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）的两个品系H1（窄温度生态位）和D1（宽温度生态位）的休眠卵在不同孵化对策和不同食物浓度下所生产的干雌体克隆群的种群增长差异。孵化对策包括早孵化（early hatching,EH）和晚孵化（late hatching,LH）;食物浓度包括高食物浓度（high food concentration,HF：2×10⁶个细胞/mL）和低食物浓度（low food concentration,LF：5×10⁵个细胞/mL）,每个品系下各设置4个实验组（LH-HF、LH-LF、EH-HF、EH-LF）,每组10个重复。结果发现,对D1品系来说：孵化对策和食物浓度对最大种群数量具有显著的综合影响（P=0.002）,但两因素间不存在交互作用（P=0.911）;早孵化的干雌体种群在最大种群数量上显著高于晚孵化的干雌体种群（P=0.001）。对H1品系：孵化对策和食物浓度对最大种群数量综合影响显著（P<0.001）,且两个因素之间存在交互作用（P<0.001）;高食物浓度下,EH干雌体克隆群的最大种群数量显著低于LH干雌体克隆群（P<0.001）。高食物浓度下干雌体克隆群开始有性生殖的密度阈值,D1品系EH组显著高于LH组（P=0.041）;而H1品系EH组却显著低于LH组（P=0.022）。最高种群密度下,H1品系的有性生殖率在两种孵化对策之间存在显著差异（P=0.044）,EH种群的有性生殖率低于LH种群,而D品系却未见有性生殖率在不同孵化对策间存在明显差异。本研究结果显示休眠卵的孵化对策会影响其后代干雌体种群的增长特性,其影响的结果可能与种群的生境适应相关。     

青霉素钠对萼花臂尾轮虫适合度的促进作用及其与藻密度的关系

以萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）为受试动物,在1.0×10⁶（较低）、2.0×10⁶（中等）和4.0×10⁶个细胞/mL （较高）的斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）密度下,研究了不同浓度（0、200、400、600、800和1000 μg/L）的青霉素钠对轮虫各生命表统计学参数的影响。结果表明,与各藻密度下的对照组相比,当藻密度为2.0×10⁶个细胞/mL时,200-1000 μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的生命期望和世代时间分别延长了40.67%-70.67%和34.04%-50.23%（P<0.05）,净生殖率和内禀增长率分别提高了204.35%-358.70%和36.26%-62.09%（P<0.05）;藻密度的降低或升高均显著降低青霉素钠对轮虫存活、生殖和种群增长的促进幅度。1.0×10⁶ 个细胞/mL的斜生栅藻密度下,400 μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的生命期望延长了21%（P<0.05）,200-400μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的世代时间延长了23.15%-33.13%（P<0.05）,200-600和1000 μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的净生殖率分别升高了40%-81.05%和41.05%（P<0.05）;但4.0×10⁶个细胞/mL的斜生栅藻密度下,各青霉素钠处理组中轮虫的所有生命表统计学参数均与对照组之间无显著性差异（P>0.05）。藻密度对轮虫的生命期望、净生殖率、内禀增长率和后代混交率均具有显著性影响（P<0.01）,青霉素钠浓度对轮虫的世代时间、净生殖率和内禀增长率均具有显著性影响（P<0.05）,藻密度和青霉素钠浓度的交互作用对轮虫的生命期望、净生殖率和内禀增长率也具有显著性影响（P<0.05）。在实验设置的青霉素钠浓度范围内,1.0×10⁶个细胞/mL藻密度下轮虫的生命期望、世代时间和净生殖率与青霉素钠浓度之间均具有显著的剂量-效应关系（P<0.05）;2.0×10⁶个细胞/mL藻密度下,轮虫的生命期望、世代时间和内禀增长率与青霉素钠浓度之间均具有显著的剂量-效应关系（P<0.05）。本研究结果提示,环境相关浓度的青霉素钠不会对萼花臂尾轮虫的存活、生殖和种群增长产生显著性影响。     

不同克隆萼花臂尾轮虫的后代质量及其相关因素分析

在4个温度(15 ℃、20 ℃、25 ℃和30 ℃)下对4个不同生化遗传特征的萼花臂尾轮虫克隆(A、B、C和D)所产幼体的耐饥饿时间及其与温度、轮虫个体大小和卵大小等的关系进行研究.结果表明,15 ℃下克隆B幼体耐饥饿时间最短,为45.67 h;20 ℃和25 ℃下克隆C幼体耐饥饿时间均最长,分别为61.33 h和72.01 h;30 ℃下克隆A幼体耐饥饿时间最长,为40.11 h.4个温度间,克隆A轮虫幼体的耐饥饿时间在15 ℃下最长,克隆B和C轮虫幼体的耐饥饿时间在30 ℃下均最短,克隆D轮虫幼体的耐饥饿时间随培养温度的升高而逐步显著缩短.4个克隆轮虫的幼体耐饥饿时间均与温度呈显著负相关关系.克隆A轮虫的幼体耐饥饿时间还与卵体积呈显著负相关,克隆C相反;克隆B和克隆D轮虫幼体耐饥饿时间与个体体积呈显著正相关关系.     

三种淡水藻类对萼花臂尾轮虫培养效果的比较

在28℃下,采用群体累积培养法,探讨了不同浓度的蛋白核小球藻（Chlorella pyrenodeosa）、水华鱼腥藻（Anabaena flas-aquae）和沙角衣藻（Chlamyclomoras sajao）,以及在等生物量条件下,以上3种藻类两两配比饵料（3：1、1：1和1：3）对萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）的培养效果。结果表明,不同浓度的蛋白核小球藻、水华鱼腥藻和沙角衣藻对萼花臂尾轮虫增殖效果的影响分别表现为差异极显著（P〈0．01）、显著（P〈0．05）和不显著（P〉0．05）;蛋白核小球藻与水华鱼腥藻组成的混合饵料对萼花臂尾轮虫的增殖效果均优于其中的单一种类（P〈0．05）;沙角衣藻无论是单独投喂,还是与其它藻类混合投喂,轮虫的培养效果均不理想。因此,该种类不宜用作轮虫饵料开发。该研究还表明,蛋白核小球藻是培养萼花臂尾轮虫的最适单一种类,它与水华鱼腥藻组成的混合饵料培养萼花臂尾轮虫效果更好。     

镜湖萼花臂尾轮虫种群内不同基因型克隆的生活史特征

应用生命表统计学等方法,比较了15、20、25和30℃4个温度下镜湖萼花臂尾轮虫种群内13个不同基因型克隆的生命表统计学参数和后代混交雌体百分率等生活史特征．结果表明：轮虫的世代时间、平均寿命、出生时的生命期望值、内禀增长率、净生殖率和后代混交雌体百分率对升高温度的反应均因克隆的不同而存在差异;温度、克隆及两者间的交互作用对其也都具有极显著影响．表明水环境在温度等方面所具有的时间异质性可能是镜湖萼花臂尾轮虫种群丰富的遗传变异得以维持的原因之一;自然选择出现在共存的克隆中,但其强度较低或作用时间较短是克隆共存的重要原因;遗传漂变可能在种群的基因型频率变化中起重要作用．不同基因型轮虫克隆的存在对其种群在水环境中的持续存在具有重要意义．     

镜湖萼花臂尾轮虫夏季种群内不同克隆的生活史特征

应用生命表统计学等方法对镜湖萼花臂尾轮虫夏季种群内4个在生化遗传特征上互不相同的克隆（克隆A、B、c和D）在4种温度（15℃、20℃、25℃和30℃）下的生活史特征及其对升高的温度的反应进行了比较研究。结果表明,温度对萼花臂尾轮虫存活率和繁殖率的影响在不同克隆间存在着差异。20℃和25℃下,4个克隆轮虫的世代时间和净生殖率均分别无显著的差异;20℃、25℃和30℃下,4个克隆轮虫的平均寿命和出生时的生命期望亦然。其余各温度下,4个克隆间轮虫的其他生命表参数均有显著的差异。20℃、25℃和30℃下,4个克隆轮虫所产后代中的混交雌体百分率间均具有显著的差异,且克隆c轮虫所产后代中的混交雌体百分率最高。15℃下,克隆D轮虫的个体适合度最高;25℃下,克隆A和B轮虫的个体适合度较高。4个克隆轮虫的生活史特征对升高的温度的反应也存在着差异。忽略温度的影响时,4克隆间,克隆D轮虫的世代时间、平均寿命和出生时的生命期望最短,净生殖率、种群内禀增长率和个体适合度均最低;克隆C轮虫所产后代中的混交雌体百分率最高。30℃下,4个克隆轮虫的种群内禀增长率存在着差异可能是不同基因型的轮虫克隆群在种群内所占的比例不同的重要原因;而它们的个体适合度相似则可能是不同基因型的轮虫克隆群在夏季镜湖中共存的主要原因之一。     

两品系萼花臂尾轮虫摄食强度的比较研究

对广州和芜湖两品系萼花臂尾轮虫的摄食强度及其与食物浓度、食物种类和培养时间之间的关系进行了比较研究.结果表明,食物浓度、食物种类和培养时间均对轮虫滤水率和摄食率有显著影响.两品系轮虫滤水率和摄食率均随培养时间的延长而减小;20 h内,两品系轮虫的总滤水率均与食物浓度呈曲线相关,而两品系轮虫总摄食率均与食物浓度呈直线相关.广州和芜湖两品系轮虫均在以小球藻为食物时有较大的滤水率,分别为0.0029±0.0001和0.0039±0.0008 ml·ind^-1·h^-1;广州品系轮虫以小球藻为食物时的摄食率(0.3992×104±0.00850×104 cell·ind^.-1·h^-1)显著地大于以栅藻为食物时的摄食率(0.1670×104±0.0370×104 cell·ind. ^-1·h^-1),而它们均与以混合藻为食物时的摄食率无显著差异;芜湖品系轮虫摄食率不受食物种类影响.轮虫滤水率和摄食率因食物浓度、食物种类和培养时间的不同而在品系间存在着差异.     

维生素B12对萼花臂尾轮虫种群的影响

温度为15℃时,添加20,40,80和100μg/mL维生素B12后,萼花臂尾轮虫(Brachionuscalyciflorus)种群密度随时间增加而增长,其回归方程依次为:y=e(0.1757 0.2974x),y=4.6765x1.2079,y=7.7798x1.0175和y=e(0.6117 0.3469x),密度显著高于对照组(t=4.56,8.15,8.53和9.86;P<0.01)。对照组和添加组最大混交雌体百分率依次为57.69,76.09,73.81,60.00和45.15%,最大卵雌比依次为0.53,0.73,0.62,0.50和0.70:25℃时,密度和时间的显著正相关分别为y=8.5477x1.4366,y=7.7461x1.6533,y=6.3611x1.7790和y=9.064x1.6872,对照为y=7.5902x1.50192。各添加组的密度均显著高于对照组(t值分别为16.12,10.17,5.83和5.86;P<0.01)。最大混交比率分别为11.00%,5.56%,12.50%和6.03%,对照组为13.40%。最大卵雌比分别达到1.86,2.00,0.73和1.81,对照组为1.31;30℃时,密度和时间的显著关系分别为y=e(0.1376 0.4395x),y=e(0.2032 0.4856x),y=3.4615x1.9522和y=e(0.0220 0.48074x)。对照组除了和20ng/mL组间没有统计差异外(t=0.34,P>0.05),其他各实验组密度显著高出对照组(t值分别为3.66,10.23和2.13)。最高混交率分别为18.18%,7.60%,18.18%和16.67%,对照为66.70%。最大卵雌比依次为0.70,1.90,0.91,1.09,对照组为0.95。