中国井冈山生态系统多样性

从不同尺度对井冈山生态系统进行了研究分析,并论述生态系统与生物物种多样性的关系,为井冈山生态环境保护与管理提供依据。研究发现,井冈山拥有IUCN/SSC一级生境类型9个,几乎涵盖了除海洋以外的所有生境类型,反映出井冈山生境类型非常丰富。井冈山一级生境中的面积最大的森林是井冈山自然生态系统类型及植被类型的重要基础;灌丛、草地及水域等次要的生境类型,提高了生态系统类型的复杂性和复合性。井冈山的一级生境类型是其生态系统分类的宏观基础,生境类型的丰富程度与生态系统类型的多样性密切相关。根据起源、地貌、生境和属性,以及结构和功能对井冈山生态系统类型进行逐级划分。调查发现,井冈山生态系统类型共有53类,其中自然生态系统21类(包括类型多样的森林生态系统、草地生态系统、静水生态系统等),人工生态系统14类(包括类型多样的人工湿地生态系统、人工林生态系统、农业自然复合生态系统等),复合生态系统18类(包括类型多样的人工复合生态系统、半自然复合生态系统等)。将生态系统只分到四级水平,四级以下还有丰富的生态系统类型。井冈山植物群落可分14个植被型,90个群系,180个群丛。与周围遗产地相比,井冈山的群系数量最多,与面积更大的三清山和武夷山相比,井冈山植被群系数量接近它们的3倍,表现出极其丰富的植被多样性。井冈山物种极其丰富,维管束植物和两栖动物最多,其昆虫数量仅次于武夷山,鸟类数量仅次于丹霞山。井冈山植物物种数最高。虽然井冈山总体空间(分布面积)有限,但这种分化出的丰富的生态位空间使井冈山在有限面积的植被上容纳更多的生物物种成为可能。     

陕西栓皮栎群落类型划分及其物种多样性特征

采用聚类分析法,把陕西省内的栓皮栎林划分为6个群丛,分别为:(1)栓皮栎-僵子栎-大披针苔林;(2)栓皮栎-胡枝子+铁仔-大披针苔林;(3)栓皮栎-胡枝子+黄栌-牛尾蒿+大油芒林;(4)栓皮栎-胡枝子+荚蒾-大披针苔林;(5)栓皮栎-黄檀-大披针苔林;(6)栓皮栎-侧柏+黄栌+胡枝子-野青茅+大披针苔林。采用重要值作为多样性测度指标,计算了物种丰富度指数S、多样性Simpson指数、Shannon指数、均匀度Pielou指数和Alatlo指数;探讨了各群丛的物种多样性特征。     

植物群落和土壤理化性质对碧塔海湿地土壤细菌群落的影响

土壤微生物是湿地生态系统中土壤-植物系统生源要素迁移转化的引擎.探究湿地生态系统地上植物群落、土壤理化性质和空间结构与土壤细菌间的相互关系是维护湿地生态系统健康和稳定的关键.本研究运用双向指示种分析法(TWINSPAN)对碧塔海湿地采集的35个样方中的植物群落进行分类,并采用高通量测序技术对样方的表层土壤细菌进行测序,...     

Spatial and temporal patterns of land flatworm assemblages in Brazilian Araucaria forests

Abstract. Araucaria forests are among the most threatened biomes of one of the world's 25 biodiversity hotspots, the south Brazilian Atlantic Rain Forest. This study was focused on flatworm community structure in three protected areas located on the eastern border of the Araucaria Plateau in south Brazil. We addressed three main questions: (1) How species‐rich are Araucaria forests? (2) Are there any differences in the community structure within the three areas? (3) What is the distribution pattern of land flatworms in this type of forest? A total of 51 flatworm species in ten genera and two subfamilies were found. Non‐metric multidimensional scaling analysis showed that the assemblage structure differed within the three areas. The abundance and richness varied in time, being affected by an interaction between season and areas. Araucaria forests on the eastern border of the Araucaria Plateau should be considered a hotspot of land planarian diversity, harboring an estimated 64 species. The high combined species richness in the protected areas studied emphasizes the importance of their preservation. Notwithstanding their close proximity, they are not redundant in maintaining regional biodiversity.     

大蒜-小白菜间作套种对菜田节肢动物功能团的影响

2004年9-11月于福建省琅岐岛针对大蒜与小白菜间作(CG1)套种(CG2)对节肢动物群落功能团影响进行调查和分析。结果显示:CG1提高了植食性昆虫、寄生性和捕食性天敌丰盛度,CG2可在降低植食性昆虫数量的同时提高寄生性天敌的数量;多作田寄生性天敌物种丰富度、丰盛度和多样性指数均高于单作田;优势类群动态表现为菜蚜茧蜂与蚜虫种群在CG1出现"天敌跟随现象",多作田在整个生长期都有利于提高捕食者球腹蛛的控制效能;中性昆虫在生长前期和中期是菜蚜虫茧蜂和球腹蛛的替代寄主或猎物。因此合理的间作或套种,有利于提高菜田生境的多样化,强化自然天敌对害虫的生态控制作用。     

转植酸酶基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响

【背景】节肢动物群落是农田生态系统的重要组成部分,转基因作物的种植对节肢动物群落结构及多样性的影响是环境安全评价的重要内容之一。转植酸酶基因玉米是我国首例获得生产应用安全证书的转基因粮食作物。【方法】以转植酸酶基因玉米10TPY005、非转基因亲本玉米蠡玉35和当地常规品种郑单958为试验材料,在大田种植条件下,采用直接观察法定期调查了玉米田间主要节肢动物的种类和发生数量,通过分析比较3个玉米品种田间节肢动物群落、天敌亚群落和害虫亚群落的多样性指数、均匀性指数以及优势集中性指数,研究了转植酸酶基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响。【结果】在各个调查时间,转植酸酶基因玉米10TPY005与亲本玉米蠡玉35相比,各群落指数均不存在显著性差异;随着玉米生育期的延长,各群落指数的变化趋势也基本一致。【结论与意义】转植酸酶基因玉米的短期种植,对田间节肢动物群落多样性没有明显影响。     

中国东南部农区蚂蚁物种多样性研究

为探清我国东南部农区内蚂蚁物种多样性,本研究共设置86个采样单元格,每个单元格内选择农田、草地和人工林3种生境,每种生境设置3个重复样地,每个重复生境设置5个1 m2的重复采样样方,用吸虫器采集样方内的地表蚂蚁。结果表明：在我国东南部农区共采集鉴定地表蚂蚁30 077头,隶属于7亚科49属155种;长江中下游地区共采集蚂蚁5亚科34属93种,其中优势种3个,常见种9个,稀有种81个;华南地区采集蚂蚁7亚科42属124种,其中优势种2个,常见种11个,稀有种111个。红火蚁Solenopsis invicta Buren是华南地区个体数目最多的物种,占个体总数的39.40%;物种数目、个体密度、多样性指数和优势度指数均表现为华南地区＞长江中下游地区;不同生境内蚂蚁群落的物种数目、多样性指数和均匀度指数表现为人工林＞草地＞农田,个体密度和优势度指数人工林生境最低;两个地区3种生境蚂蚁群落间相似性系数0.2437~0.6581,处于极不相似至中等相似水平。结果表明,我国东南部农区蚂蚁种类丰富,在农区的生物多样性保护中具有重要价值;红火蚁在华南地区入侵扩散严重,亟需治理;农区内不同土地利用方式造成的生境差异影响蚂蚁群落的物种组成和多样性;不同区域、不同生境的蚂蚁群落间差异明显。     

蚂蚁-紫胶虫兼性互利关系对蚂蚁群落多样性的影响

为了探讨蚂蚁-紫胶虫兼性互利关系对树冠上蚂蚁群落多样性的影响,作者于2009年12月至2010年5月,采用目光搜寻的方法调查了不同紫胶虫数量样地(样地Ⅰ有效枝条寄生率为60％、样地Ⅱ为30％、样地Ⅲ为10％、样地Ⅳ不放养紫胶虫)中钝叶黄檀(Dalbergia obtusifolia)树冠蚂蚁群落的多样性.结果显示,兼性互利关系能够显著提高树冠蚂蚁群落多度及物种丰富度,改变树冠上蚂蚁的群落结构;由紫胶虫数量高低导致的蜜露产量的多寡对树冠上蚂蚁的多度和群落结构均具有显著影响,但对物种丰富度无显著影响;同时紫胶虫的个体发育阶段也是影响树冠上蚂蚁多度的重要因素.本研究证明,紫胶虫对于提高树冠上蚂蚁的多样性具有显著的正面影响,紫胶林对蚂蚁多样性保护有利.     

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。     

汉江支流堵河鱼类群落结构及多样性

基于堵河2018年6月-2019年5月渔获物,分析了鱼类群落组成及变化、优势种以及群落多样性时空分布特征,讨论了外界环境扰动作用对鱼类群落结构和生物多样性的影响.结果 表明:调查期间共采集鱼类38种,分属4目8科,其中鲤形目鱼类最多(26种),占总种数的68.4％.群落优势种为鳙(Aristichthys nobili...     

北京小龙门林区夏季鸟类群落物种组成及多样性变化

本文研究了小龙门林区夏季鸟类群落物种组成和多样性及其在 1999年～ 2 0 0 3年时间段内的变化。通过野外设置8块样地 ,采用网捕环志、望远镜观察、鸣叫识别三种方法统计 ,得到了以下结论 :山雀科 (Paridae)、长尾山雀科 (Aegithalidae)、翁鸟科 (Muscicapidae)为该地区的优势科 ,银喉长尾山雀 (Aegithaloscaudatus)、大山雀 (Parusmajor)、褐头山雀 (Parusmontanus)、冠纹柳莺 (Phylloscopusreguloides)为该地区的优势种 ;林区鸟类物种及生物多样性丰富 ,且在研究阶段内呈现逐渐增长的趋势 ;另外 ,通过分析也发现林区内空间距离是决定不同森林生境类型间鸟类群落相似程度的主要因素 ,这些结论对于太行山生态恢复工程如何继续实施有重要意义。     

Lessons from the fish: a multi‐species analysis reveals common processes underlying similar species‐genetic diversity correlations

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我国海洋大型底栖生物多样性研究及展望:以黄海为例

本文综述了我国海洋大型底栖生物生态学和生物多样性研究进展,指出在该领域已有的研究中以胶州湾、长江口、福建和浙江沿岸等海域研究较多,其他海域还需要加强.介绍了常规大型底栖生物群落研究(包括种类组成、栖息密度(丰度)、生物量、生物多样性、次级生产力、能量级等)中的研究方法,环境变化、环境污染、海洋工程建设等对大型底栖生物的影响等方面的主要研究成果和进展,并重点以黄海为例,列举了已有的主要调查项目和研究成果.我国已有的研究表明,渤海海域底栖动物区系简单,大型底栖生物共413种,种数在四个海区中最少,优势种主要是低温、广盐暖水种;年总平均生物量为19.83 g/m2,以软体动物占有绝对优势;年总平均栖息密度474个/m2,多毛类和软体动物为主要贡献类群.黄海大型底栖生物共853种,优势种为狭盐性北温带种;北黄海年总平均生物量为99.66 g/m2,以棘皮动物最高;南黄海年总平均生物量为27.69 g/m2,多毛类贡献量最高;北黄海年总平均密度为2,017.40个/m2,而南黄海只有88.67个/m2差异较大;北黄海大型底栖生物的总平均密度和生物量远高于其他海域.南黄海年平均次级生产力为4.98 g(去灰干重)/m2,两个高生产力区位于黄海冷水团两侧.东海共发现大型底栖生物l,300种,主要优势种类有45种,与黄海优势种生物之间有很大差别;东海平均生物量的季节变化不显著,基本趋势为春季＞冬季＞夏季＞秋季;东海各海域的年总平均生物量浙江海域(28.22 g/m2)＞长江口海域(15.55 g/m2)＞台湾海峡(8.98 g/m2);年总平均栖息密度为164个/m2,呈现由北向南逐渐增加的趋势.南海大型底栖生物共发现1,661种,明显高于渤、黄、东海,部分优势种类与东海相同,与黄海、渤海差别较大;年总平均生物量为20.06 g/m2,基本趋势为春季＞冬季＞秋季＞夏季,软体动物和棘皮动物为主要贡献类群;年总平均栖息密度为198个/m2,夏季＞春季＞冬季＞秋季,多毛类生物为主要贡献者.指出随着人类活动和全球气候变化对海洋环境的影响越来越剧烈,对海洋生物资源和生物多样性的保护显得尤为急迫,而对海洋大型底栖生物长期的变化规律、变化机理、未来变化趋势预测的研究,是探究海洋大型底栖生物生态服务功能,提出资源有效保护和合理开发建议,使之永续利用的基础和迫切任务.     

Diversity of biological rhythm and food web stability

How ecosystem biodiversity is maintained remains a persistent question in the field of ecology. Here, I present a new coexistence theory, i.e. diversity of biological rhythm. Circadian, circalunar and circannual rhythms, which control short- and long-term activities, are identified as universal phenomena in organisms. Analysis of a theoretical food web with diel, monthly and annual cycles in foraging activity for each organism shows that diverse biological cycles play key roles in maintaining complex communities. Each biological rhythm does not have a strong stabilizing effect independently but enhances community persistence when combined with other rhythms. Biological rhythms also mitigate inherent destabilization tendencies caused by food web complexity. Temporal weak interactions due to hybridity of multiple activity cycles play a key role toward coexistence. Polyrhythmic changes in biological activities in response to the Earth''s rotation may be a key factor in maintaining biological communities.     

Functional diversity and community structure of micro-organisms in three arctic soils as determined by sole-carbon-source-utilization

Functional diversities of micro-organisms in arctic soils at three incubation temperatures were assessed using sole-carbon-source-utilization (SCSU). Soil samples were collected from an area of anthropogenic fertilization (mixed Dorset/Thule/Historic site), an area of animal enrichment (bird rock perches), and unaltered tundra (raised beach; control soil site). The micro-organisms were extracted from the soil samples and inoculated into Gram-negative (GN) Biolog plates incubated at 30°C, 10°C, and 4°C. Calculations of the Shannon index, substrate utilization richness, Shannon evenness, and the Jaccard coefficient of similarity were based upon substrate utilization on the Biolog plates. Principal component analysis distinguished microbial communities in enriched soils from unenriched soils. At 10°C and 4°C, Shannon indices of enriched soil microbial communities (10°C: soils influenced by wild animals=4.28, soils influenced by human activities=4.20; 4°C: soils influenced by wild animals=4.15, soils influenced by human activities=4.03) were significantly higher than unenriched soil microbial communities (10°C: 3.66; 4°C: 3.38). Substrate utilization richness and evenness displayed similar trends. Although Jaccard coefficients showed uniformity across the different soil samples, cluster analysis supported patterns demonstrated by PCA. Lower temperatures (4°C and 10°C) yielded greater resolution between soil microbial communities than 30°C based on Biolog colour development patterns.     

High diversity and community permeability: the riparian Collembola (Insecta) of a Pyrenean massif

This work deals with the structure of Collembolan communities in riparian habitats. Sixty samples collected along running waters in a Pyrenean massif have been analysed. Diversity was much higher than for any comparable habitat studied in the literature. The proportion of rare species was particularly high, and explained a large part of the observed diversity. The contribution of specialized hydrophilous species to overall diversity was low: they were 5 times less numerous than non-hydrophilous species for a similar global abundance. Correspondence analysis showed that the riparian community was loosely structured, without any strong determining factor. Epigeomorphic species of hydrophilous Collembola were, however, clustered in a well-defined group. The forest type, of major importance for soil fauna diversity in the area, was a poor predictor of diversity in the riparian habitats. Conversely, richness was significantly related to distance from water, in spite of the samples having been all collected from permanently water-saturated substrates. The importance of non-hydrophilous species for the diversity of riparian habitats along running water is interpreted as reflecting the ecological permeability of the hydrophilous community, resulting from the spatial organisation of the habitat in narrow strips, and its frequent disturbance by flooding. Finally, the riparian habitat may act as a refuge for a significant proportion of the soil species affected by reafforestation, presently the most severe disturbance of Pyrenean ecosystems.     

土壤微生物群落构建理论与时空演变特征

土壤微生物作为陆地生态系统的重要组成部分,直接或间接地参与几乎所有的土壤生态过程,在物质循环、能量转换以及污染物降解等过程中都发挥着重要作用。对土壤微生物时空演变规律及其形成机制的研究,不仅是微生物演变和进化的基础科学问题,也是预测微生物及其所介导的生态功能对环境条件变化响应、适应和反馈的理论依据。讨论了土壤微生物群落的定义、测度方法和指标,认为群落是联系动植物宏观生态学与微生物生态学的基础,群落构建机制是宏观和微观生态学都需要研究的核心科学问题;从生态学的群落构建理论出发,阐述了包括生态位理论/中性理论、过程理论和多样性-稳定性理论在土壤微生物时空演变研究中的应用,以及微生物群落在时间和空间上的分布特征及其尺度效应;确立了以微生物群落构建理论为基础、不同时空尺度下土壤微生物群落演变特征为主要内容的微生物演变研究的基本框架。     

湖北烟草内生真菌生物多样性和种群结构分析

【目的】研究传统药用植物烟草(Nicotiana tabacum L.)内生真菌的丰富度,揭示其种群多样性和群落结构,为烟草内生真菌资源的有效利用奠定基础。【方法】采用组织分离法进行烟草内生真菌的分离,通过形态学和分子生物学相结合的方法进行菌株分类鉴定,以香农多样性指数及相对分离频率反映内生真菌物种多样性及分布规律。【结果】从不同组织部位、不同生长时期、不同海拔样地的健康烟草中共分离获得539株内生真菌,根据r DNA-ITS系统发育分析鉴定为31属73种,香农多样性指数为2.78,曲霉属Aspergillus和镰孢属Fusarium为优势菌群,其相对分离频率分别为22.63%和12.99%。其分布规律表现为茎部内生真菌的多样性高于叶部和根部;随着生育期的延长,内生真菌多样性逐步增多;随着海拔高度升高,内生真菌的种类和数量呈现降低的趋势。【结论】烟草内生真菌具有丰富的生物多样性,其分布表现出组织、生长时期、海拔高度专化性。阐明内生真菌在烟草中的分布规律,可以为烟草内生真菌在农业生产领域的开发应用提供科学依据。     

藏北高寒草甸植物群落对土壤线虫群落功能结构的影响

2011年5-11月,对西藏北部高寒草甸3种典型植物群落下0-30cm范围内不同深度土层的土壤线虫群落进行调查,采用浅盆法分离线虫,土壤性质指标,如pH、含水量、电导率分别采用电位法、烘干法、电导率仪法进行测定,应用营养类群组成、c-p类群结构及营养结构特征指数,以及营养类群、c-p类群与土壤性质之间的关系等特征值分析高寒环境下土壤线虫群落的功能结构特征,以了解高寒环境下植被对土壤线虫群落功能结构的影响.调查共分离得到33038条土壤线虫,隶属于2纲6目51科93属;线虫个体密度平均为847条/100g干土;表聚性明显.研究结果表明,高寒草甸不同植物群落的土壤线虫群落营养类群组成及分布特征均存在一定差异,植食性线虫和食细菌性线虫是调查区域的主要营养类群,不同植物群落间植食性线虫和杂食/捕食性线虫的相对多度差异明显.c-p类群组成结构特征结果表明:3种植物群落的土壤线虫cp2类群均为优势类群,生活策略以r-对策为主;高山嵩草植物群落土壤中的线虫食物资源在3种植物群落中最丰富;藏北嵩草群落土壤线虫数量低的可能原因是线虫食物资源的减少限制了cp1、cp2类群的增殖.PPI值表明:委陵菜群落受扰动的影响程度大于其余两种植被类型,而MI、PPI/MI值及cp5类群数量的结果则表明:委陵菜群落的稳定性较高,受到的干扰在3种植物群落中最少.F/B及NCR值均说明了3种植物群落的土壤有机质分解均主要依靠细菌分解途径.相关性分析结果表明:杂食/捕食性线虫在枯草期明显受到土壤含水量的影响;食真菌性线虫与土壤pH之间的关系密切,在盛长期则明显受到土壤电导率的影响;食细菌性线虫仅在返青期与pH有相关性.不同植物群落下土壤线虫群落功能结构特征的分异显示出线虫指示环境因子影响土壤生态系统的潜力.     

Risk Assessment,Microbial Communities,and Pollution-Induced Community Tolerance

Until recently, parameters from microorganisms were generally not included in risk assessment at a comparable level to animals and plants. However, the major part of global biomass, biodiversity, and ecosystem processes is present in the microbial world and microbiological techniques applicable to risk assessment are becoming available. Two microbial indicators are described based on the usage of multiwell plates with different substrates and a redox indicator for monitoring mineralisation. With both techniques autochthonous microbial communities are analysed. Producing functional fingerprints of the microbial community gives insights into the composition of different functions. This is equivalent to observations of ecological abundance and species composition. When lack of reference sites or reference data renders risk assessment difficult, measurement of the pollution-induced community tolerance (PICT) can provide useful information.