磷限制下大型海藻与微藻间资源竞争理论的实验验证

用一次性培养法结合Monod方程测得海洋微藻-亚心型扁藻(Tetraselmis subcordiformis (Wile) Hazen)与大型海藻-孔石莼(Ulva pertusa Kjellm.)磷限制下的生长动力参数.孔石莼具有较低的半饱和生长常数及最大生长率,其分别为0.016 μmol/L和0.16 d-1,而亚心型扁藻的半饱和生长常数和最大生长率分别是0.021 μmol/L 和0.83 d-1. 两种藻类间的营养竞争实验采用半连续培养法在磷限制条件下进行,实验过程中,分别对两者施予相同或不同的去除率,使两者享有相同或不同的资源需求值R*.由Monod方程所作的竞争预测与实验观察结果的比较显示:仅在两种藻类间的资源需求值R*差异显著(t检验,P＜0.01)时,Monod方程才能对竞争结果作出较为准确的预测;在两种藻类享有相同的资源需求值R*时,亚心型扁藻在竞争中取代孔石莼.Monod模型仅能部分预测大型海藻与海洋微藻间的竞争结果.     

磷限制下大型海藻与微藻间资源竞争理论的实验验证(英文)

用一次性培养法结合Monod方程测得海洋微藻_亚心型扁藻 (Tetraselmissubcordiformis (Wile)Hazen)与大型海藻_孔石莼 (UlvapertusaKjellm .)磷限制下的生长动力参数。孔石莼具有较低的半饱和生长常数及最大生长率 ,其分别为 0 .0 16 μmol/L和 0 .16d-1,而亚心型扁藻的半饱和生长常数和最大生长率分别是 0 .0 2 1μmol/L和 0 .83d-1。两种藻类间的营养竞争实验采用半连续培养法在磷限制条件下进行 ,实验过程中 ,分别对两者施予相同或不同的去除率 ,使两者享有相同或不同的资源需求值R 。由Monod方程所作的竞争预测与实验观察结果的比较显示 :仅在两种藻类间的资源需求值R 差异显著 (t检验 ,P <0 .0 1)时 ,Monod方程才能对竞争结果作出较为准确的预测 ;在两种藻类享有相同的资源需求值R 时 ,亚心型扁藻在竞争中取代孔石莼。Monod模型仅能部分预测大型海藻与海洋微藻间的竞争结果。     

资源竞争理论及其研究进展

介绍了国外近20年来发展起来的一种新的竞争理论——资源竞争理论。该理论包含两个主要假说,即R^*-法则和资源比假说。资源竞争理论已在微生物、微藻、高等植物及浮游动物中得到广泛的实验验证。阐述了资源竞争理论形成的基础——Monod竞争模型和Droop竞争模型。对两种模型在稳态及非稳态条件下的预测性能作了比较：对于稳态下的竞争,两种模型皆能做出较好的预测,但使用Monod模型更为简便;对于非稳态下的竞争,使用Droop模型更为合理。对资源竞争理论的发展趋势作了展望。     

氮和磷浓度对中肋骨条藻和锥状斯氏藻种间竞争的影响

采用室内单养和混养方法, 设置不同的氮、磷营养条件, 研究了氮、磷对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)种间竞争的影响。结果表明: 混养时各氮和磷浓度下均呈现培养初期中肋骨条藻为优势种、培养后期锥状斯氏藻为优势种的变化趋势, 但随着氮、磷浓度的升高, 中肋骨条藻作为优势种的时间延长; 与单养时相比, 混养中两种微藻的最大密度受到不同程度的抑制, 表现出氮、磷浓度越高, 受抑制的程度越大的特征, 且与锥状斯氏藻相比, 中肋骨条藻的最大密度受到抑制的程度更大。混养时两种微藻均是在氮、磷浓度最高时, 抑制起始点出现时间最长, 随着氮、磷浓度的降低, 抑制起始点出现时间缩短; 各氮、磷浓度条件下, 锥状斯氏藻对中肋骨条藻的竞争抑制参数明显高于中肋骨条藻对锥状斯氏藻的竞争抑制参数, 当氮浓度为512 μmol·L^-1、磷浓度为2 μmol·L ^-1时, 竞争结果是锥状斯氏藻获胜; 其余氮、磷浓度条件下为两种微藻不稳定共存。     

病原体感染对物种间资源竞争的影响——基于资源竞争理论

病原体感染对种间竞争的影响可能是因为改变了宿主的资源利用过程,然而竞争模型（Lotka-Volterra）由于参数化竞争系数而忽略了资源的动态变化过程,因此基于此类模型的研究无法揭示病原体对宿主资源利用的影响。基于Tilman的资源竞争理论构建了病原体感染一个物种的资源竞争模型,通过分析宿主物种资源利用效率的变化探讨了病原体对种间竞争的影响。结果表明：（1）病原体降低了宿主对资源的消耗率（消费矢量变短）,抬高了对资源的最低需求（零等倾线上移）,这意味着宿主的竞争力减弱;（2）虽然感染影响了竞争物种的密度,但不会改变共存物种的共存状态;（3）病原体可以使宿主物种的竞争对手更容易入侵,形成共存局面,极大地扩大了竞争物种共存的参数范围,本质上促进了物种多样性维持;（4）病原体的传播率和毒性也复杂地影响了竞争物种共存,传播率越大越能促进物种共存,而中等强度毒性最能促进物种共存。研究结果明确了病原体对物种资源利用模式的潜在改变,强调了病原体在物种共存和生物多样性维持中的重要性。     

养分资源脉冲供给对几种微藻种间竞争的影响

以淡水生态系统常见的5种微藻为研究对象,通过稳态条件下单一培养的方式获取各微藻在氮素或磷素缺乏条件下对应的生长特征参数和R*值,同时将5种微藻在养分资源脉冲供给的方式下进行混合培养,进而检测养分资源脉冲供给对几种微藻种间竞争的影响作用,并与基于稳态条件下所预测的微藻种间竞争结果进行比较。研究结果显示,在稳态条件下具有最小R*值的纤细角星鼓藻在与其它微藻的种间竞争过程中始终保持优势地位,而其余4种微藻在混合培养状态下的相对比重亦与其稳态条件下的R*值紧密相关。然而,资源脉冲供给条件下的竞争优势种纤细角星鼓藻能与其它种群数量较小的微藻共存。此外,在氮素和磷素的不同供给比例情况下,对应微藻群落的结构也会发生相应的变化。实验养分资源脉冲作用下多种微藻的共存现象与自然水体中的观测现象相一致,显示了资源脉冲可能是维持生物多样性水平的一个重要机制。     

不同供氮条件下水稻的化感抑草作用与资源竞争分析

为探讨化感水稻在不同氮素水平下的生物干扰现象,提出了一种新的测试方法———化感竞争分离法(allelopathyandcompetitionseparation basedbioassay,ACS),成功地区分了在稻/稗共生系统中水稻化感作用与资源竞争及其在不同N条件下的反应特性.结果表明,水稻PI312777具有较强的生物干扰能力.在不同N水平下,其资源竞争能力较强且表现稳定,但化感作用潜力则随供N水平的下降而明显增强.水稻Lemont不具化感作用潜力,在供N水平正常或充足条件下,其资源竞争能力减弱,但在N胁迫下却明显增强.这是在环境资源贫乏时,稻/稗共生系统中生态位竞争加剧的结果.