海草床生态系统的退化及其恢复

海草床是生产力和生物多样性最高的典型海洋生态系统之一,目前全球海草床呈现退化趋势,自然干扰和人类活动的负面影响是其退化原因,以后者为主.海草退化的生理生态机制主要是光合作用速率、光合色素荧光强度和含量、酶活性等生理生态指标在胁迫(高温、光照、盐度、污染物等)下发生显著变化.海草床监测和保护计划已经在局部区域取得成效,使部分海草床得到恢复.中国的海草床恢复研究重点应放在生物多样性保护、海草移植和海草床生态系统服务价值评估.     

海草生态学研究进展

海草床生态系统是生物圈中最具生产力的水生生态系统之一,具有重要的生态系统服务功能。作者根据海草生态学及相关领域的最新研究进展,对世界范围内海草床的空间分布、海草床的生态系统服务功能以及外界因素对海草床的影响等研究进展进行了综述。海草床生态系统服务功能主要包括净化水质、护堤减灾、提供栖息地和生态系统营养循环等。对海草床影响较大的外界环境因素包括盐度、温度、营养盐、光照、其他动物摄食、人类活动和气候变化等。海草普查、海草生态功能研究,影响海草床的主要环境因素,海草修复研究等将是我国海草研究的主要方向。     

胃肠道微生物及其分子生态学技术研究进展

由于与人类健康和疾病密切相关,胃肠道微生物研究已成为当今的热点研究领域。目前研究的分子手段已经从单纯的分析微生物群落结构组成,发展到通过宏转录组学、宏蛋白组学和代谢组学等"组学"技术揭示胃肠道微生物群落的相应功能。本文结合我们的研究工作,综述了国内外胃肠道微生物及其分子生态学技术的研究进展。     

海草生物量和初级生产力研究进展

海草床是近岸重要的湿地生态系统,具有较高生物量和生产力。海草的生物量和生产力变化除了受到光照、无机碳源、营养盐、温度、盐度、水动力条件、铁限制和污染物等非生物因素制约外,还受到附生藻类和动物摄食等生物因素影响。非生物因素一般有最适合海草生长的范围,生物因素的影响具有两面性。海草生物量和生产力研究基本处于由定性向定量过渡阶段,准确便捷的方法、现场多因子围隔实验、更大时空尺度上的对比研究是今后研究的重点。     

分子生态学技术及其在环境微生物研究中的应用

分子生态学作为一门新兴的学科已经成为国内外科学家关注和研究的热点。目前的分子生态学技术主要有核酸杂交分析技术、特异性PCR扩增技术、DNA序列分析、基因芯片技术等。这些技术在环境微生物研究中的应用主要包括对微生物多样性的研究、种群结构和动力学的研究、代谢活性的研究以及在全球气候变化中对微生物影响的研究。最后,对环境微生物的分子生态学研究进行了展望。     

海草床种子扩散过程及种子库形成机制研究进展

海草是唯一一类可以完全生活在海水中的高等被子植物,具有重要的生态服务功能和巨大的经济价值。但受气候变化和人类活动的双重影响,海草床退化趋势日益严峻。海草床生态系统受到外界胁迫后的稳定性和恢复能力很大程度上依赖于有性繁殖即种子繁殖,当胁迫造成海草死亡等不可逆转的伤害时,通过沉积物种子库能够进行种群维持和自我更新,因此研究海草种子扩散过程及种子库形成机制对海草生态系统稳定性的维持具有重要意义。综述了海草生活史类型、种子繁殖特征、种子扩散过程及影响因素、种子库形成机制等。在此基础上总结了目前研究存在的几方面不足和未来展望：1)不同环境胁迫条件对海草有性繁殖努力的影响研究;2)海草种子二次扩散的影响因素和扩散机制研究;3)沉积物沉降和再悬浮对种子扩散和截留的影响研究;4)环境因素变化下种子库的潜在分布和海草适宜生境预测与模拟。本研究以期为海草床生态系统的保护恢复研究提供理论参考。     

海草种子特性与海草床修复

海草床面积的急剧减少已引起人们对海草床生态修复的重视, 种子在海草床修复中具有较大的应用潜力。该文系统归纳了近年来有关海草种子的研究概况及其应用进展: 从种子生物学和生态学角度对海草种子的形态结构、发育、散布、休眠和萌发进行了归纳比较; 提出了在研究天然海草种子库的同时, 有必要建立人工海草种子库的观点, 并指出建立和完善人工海草种子库需基于种子生物学和生态学研究, 以指导种子的采集和保存; 对海草种子的播种方式和利用种子修复海草床的途径进行了阐述, 并指出了目前研究和应用中存在的一系列问题。最后对海草种子的研究和应用前景进行了展望, 提出海草种子生态学将成为今后的研究热点, 在应用方面, 仍然需要以提高种子萌发率和成苗率为研究重点, 并指出如果利用由种子获得的人工幼苗进行海草床修复, 需首先解决幼苗成活率低的难题。     

植物脂质应答逆境胁迫生理功能的研究进展

脂质是生命有机体中一类重要的化合物,可以参与并调节多种生命活动,并且在植物应答非生物胁迫(盐胁迫、干旱胁迫和温度胁迫等)过程中发挥着重要生理功能。但长期以来,对于脂质的研究多集中于动物细胞和医学领域,却疏于关注植物研究领域。借助于"组"学思想和生物技术的快速发展,脂质组学由于可以深层次、全面地揭示脂质的组分与功能,近年来备受关注。基于此,文中通过对脂质的功能与分类、脂质组学技术进展、植物脂质响应干旱胁迫、盐胁迫和温度胁迫生理功能进展等的国内外现有研究进行了归纳与总结,并提出了不足与展望,为探索脂质在植物抗逆过程的生理功能和脂质组学等领域深入研究提供一定的基础。     

空间组学技术发展趋势的专利分析

空间组学以分子的视角揭示细胞间的微环境互作及空间异质性,在神经科学、癌症研究和发育生物学等领域发挥重要作用。该技术的学术热度较高,却一直处于“垄断式”发展。从空间组学技术在全球和中国专利申请的整体情况入手,分析了该领域全球和中国相关专利申请的变化趋势、技术主题、申请来源、主要申请人等,梳理了该领域关键技术的发展状况。同时,基于上述分析,对我国在空间组学领域的技术突破点和发展模式提出了建议。     

营养盐富集和全球温度升高对海草的影响

海草床具有稳定沉积物、净化水质和碳储存等重要的生态系统服务功能。近几十年来,世界范围内海草床衰退严重。在全球近岸水体富营养化和气温升高的背景下,本文对营养盐富集和全球温度升高对海草的影响进行了分析。硝态氮和铵态氮作为海草重要的营养来源,贫营养环境下,会促进海草的生长。由于硝态氮需要转化为亚硝态氮,再通过一系列新陈代谢过程转化为氨基酸,硝态氮富集会影响海草组织的碳平衡,从而对海草床造成负面影响。较高浓度的铵态氮会对海草产生毒性,引起海草床的衰退。有机氮作为海草可选择吸收的氮源,是对海草氮吸收的有效补充。温度是控制全球海草分布和生长的主要因素,春季一定程度的营养盐富集可以提高海草的生产力,而夏季高温和营养盐富集对海草的生长具有抑制作用。营养盐富集和夏季高温还可以通过促进大型海藻爆发性生长,导致光衰减,从而引起海草床向大型海藻生态系统的逆向演替。本文提出了未来海草主要研究方向,主要包括:长时间序列海草床野外观测;有机氮对海草的影响机制;营养盐富集和全球温度升高对海草的协同影响机制;热带海草呼吸作用对全球温度升高的响应。     

植物应答非生物胁迫的代谢组学研究进展

代谢组学技术是研究植物代谢的理想平台, 通过现代检测分析技术对胁迫环境下植物中代谢产物进行定性和定量分析, 可以监测其随时间变化的规律。而各种组学平台包括基因组学、转录组学及代谢组学的整合, 更是一个强有力的工具箱, 将所获得的不同组学的信息联系起来, 有利于从整体研究生物系统对基因或环境变化的响应, 如可判断代谢物的变化是从哪一个层面开始发生的, 帮助人们揭开复杂的植物胁迫应答机制。该文对近期代谢组学技术及其与蛋白质组学、基因组学技术相结合探索植物应答非生物胁迫的研究进行了综述。代谢组学的应用, 拓展了对植物耐受非生物胁迫分子机制的认识, 开展更多这方面的研究, 再通过植物代谢组学、转录组学、蛋白质组学和基因组学整合, 有助于从整体水平上把握植物胁迫应答机制。     

组学时代的化学生态学：传统交叉学科的现代使命

作为传统的交叉学科,化学生态学在解决农林生产和人类健康的问题中逐步成为内涵越来越丰富的学科领域;同时,技术进步极大推动着化学生态学的发展,使得我们对于生物之间化学通讯规律的认识更加深入和全面。本“昆虫化学生态学”专辑论文全面反映了我国昆虫化学生态学研究的特色,即以农林生产应用为导向,传统和现代技术并用,研究水平逐步和国际同步。在组学的技术背景下,坚持交叉学科特色,加强合作,化学生态学研究在粮食安全、生态保护、应对全球气候变化等方面会发挥更大作用。     

玉米耐受低磷胁迫的分子机制研究进展

玉米是我国重要的粮食、饲料及生物能源作物,低磷胁迫严重影响其品质和产量。近年来,随着高通量测序技术的成熟及组学的发展,关于玉米耐受低磷胁迫的分子机制研究取得了一定进展。主要从玉米耐受磷胁迫相关基因的发掘、组学在研究玉米耐受低磷胁迫中的应用及QTL定位3个方面对玉米耐受低磷胁迫分子机制的研究进展进行了综述,以期为筛选、培育磷高效玉米种质提供理论参考。     

重金属在海草中累积及其对海草生长的影响

海草是生长在近海浅水中的单子叶高等植物,对维持近海生态平衡起着重要作用,而重金属污染对海草有重要影响.研究重金属对海草的影响过程与机理对海洋生态环境保护具有重要意义.本文总结了国内外近年来在海草受重金属污染影响方面的研究进展,包括海草重金属累积的特征及其主要影响因素,重金属对海草生理生态特别是光合效率的影响,以及海草对重金属胁迫的内在生理生化适应机制等.提出了今后的研究方向,通过同位素示踪的方法比较海草通过叶片吸收与通过根吸收重金属的差异,进行多种重金属在毒性协同和拮抗方面的研究,比较重金属对海草急性毒性和慢性毒性的差异,加强重金属对海草毒性机理的研究等.     

代谢组学及其在环境毒理学中的应用

代谢组学作为系统生物学的一部分,因其具有分析速度快的特点,被广泛用于生物医学等方面的研究。目前代谢组学在环境毒理学方面的研究主要针对单一污染物,但也需要考虑到被污染地的复杂情况。通过介绍代谢组学及其发展历程,总结了目前主流代谢组学技术的各自特点,讨论了代谢组学在环境重金属、有机污染物和抗生素中的毒性评估以及环境胁迫耐受性中的评价等方面内容,综述了其在环境毒理学中的应用,并指出其应用不足,旨在为代谢组学应用于环境毒理学的研究提供参考。     

华东师范大学生命科学学院生态学教研室简介

华东师范大学生命科学学院生态学教研室主要研究方向包括种群生物学和生态学。目前从事动物生态学的研究和教学工作,主要研究领域涉及濒危动物的保护生物学、种群生物学、分子生态学等。负责科研     

灌木年轮生态学研究进展

灌木年轮资料的生态学价值逐渐受到人们关注,灌木年轮数据逐步被用于揭示灌丛植被年际生长对气候响应的敏感性研究中,目前用于灌木年轮学研究的主要灌木种已近70种。灌木年轮材料拓宽了传统以乔木树种为主的树轮研究网络,丰富了树木年轮学的研究范围和研究对象,在揭示灌丛生态系统结构、功能、服务的时间变化特征上具有重要生态学价值。本文收集整理了1996—2021年间的灌木年轮学研究成果,综述灌木年轮学在生理学、气候学、生态学、水文学领域的研究进展。阐述了不同环境胁迫条件下灌木生长和木质部解剖特征;揭示了不同气候条件下灌木物种径向生长的主要限制性因素,以及基于灌木年轮材料记录的区域气候波动历史;评估了灌木物种径向生长和种群动态的气候和非气候因素驱动的灌丛生态系统变化特征;论述了灌木年轮资料在重建区域水文要素变化历史方面的研究。在全球气候变暖不断加剧的背景下,我国灌木年轮学研究应着重关注干旱半干旱区不同水分条件下灌木物种径向生长对干旱胁迫的响应规律,以及在气候变化背景下灌木物种空间分布及其气候响应敏感性的转型特征方面研究。     

环境胁迫对海草非结构性碳水化合物储存和转移的影响

非结构性碳水化合物在海草体内的代谢对植株的生长有重要影响。为更好地跟踪非结构性碳水化合物在海草响应环境胁迫中所起的作用,根据国内外最新文献,重点综述了光强、营养盐、盐度、海洋酸化、温度、硫化物和动物摄食等环境胁迫对海草非结构性碳水化合物储存和转移的影响。光限制和富营养化均降低非结构性碳水化合物的合成,并使之从地下根茎转移到叶;而海洋酸化却促进非结构性碳水化合物合成并向地下组织转移;盐度变化改变海草体内渗透压,需要非结构性碳水化合物的新陈代谢来维持;温度通过影响光合作用、呼吸作用、氮代谢来影响非结构性碳水化合物的合成与储存;而硫化物和动物摄食则分别通过抑制海草酶的活性和啃食海草光合组织,减少非结构性碳水化合物的合成和储存。同时指出了一些今后关于海草非结构性碳水化合物的重点研究方向:(1)海草不同生命阶段(种子休眠和萌发,发育,繁殖等)非结构性与结构性碳水化合物之间,以及可溶糖与淀粉之间的转化分配机制;(2)双环境因子或者多环境因子对海草非结构性碳水化合物的耦合作用;(3)非结构性碳水化合物作为海草床生态系统健康评价指标的研究与应用。     

微生物分子生态学技术在污水处理系统中的应用

微生物分子生态学作为分子生物学与微生物生态学交叉而形成的学科,在污水处理方面广泛应用。本文从分子生态学实验技术角度,综述了目前污水处理系统中微生物群体结构、多样性及其与功能相关性的研究进展,探讨了分子生态学技术的发展与应用前景,并指出研究该体系微生物对于认识微生物系统发育地位具有重要意义。     

植物对碱胁迫适应机制的研究进展

碱胁迫包含离子毒害、渗透胁迫和根外高pH值(pH8.5)伤害等多重胁迫,是一种主要的非生物胁迫,严重危害着植物的生长发育及作物的产量和品质。随着我国盐碱化土地不断扩增,当下生态系统平衡也遭到越来越严重的破坏,而相对于盐胁迫,目前对碱胁迫的认识还比较肤浅,对植物碱胁迫适应机制更是知之甚少。因此,了解并掌握碱胁迫以及植物对碱胁迫做出应答的适应机制,对挖掘耐碱种质资源改善生态环境,以及培育耐碱性作物品种、改良盐碱地具有重要的现实意义。基于近年来国内外研究报道,简要概述了盐、碱胁迫的定义与区别;总结了碱胁迫条件下,植物不同器官和细胞器的形态变化;阐述了植物通过细胞代谢,化学物质的合成与积累,以及活性氧的清除等途径响应于碱胁迫的生理适应机制;并从耐碱相关基因的克隆与功能鉴定、利用转录组学技术挖掘耐碱相关候选基因、Ca2+信号系统介导的植物耐碱性等3个方面揭示了植物应答碱胁迫的分子适应机制;指出尽管目前获得的耐碱相关候选基因较多,但真正分离克隆和功能鉴定到的基因较少。本文还对以修饰组学为主的多组学在植物耐碱机制中的研究前景做出展望,以期为挖掘植物新的耐碱相关基因并阐明其耐碱调控机制提供理论依据。