南亚热带马尾松-红椎混交林及其纯林土壤细菌群落结构与功能

营建乡土阔叶树种人工纯林和针阔混交林是我国亚热带地区森林经营的发展趋势,但对人工纯林和针阔混交林土壤细菌群落结构及功能知之甚少。本研究以南亚热带乡土针叶树种马尾松、阔叶树种红椎人工纯林及二者的混交林为对象,运用细菌16S rRNA基因高通量测序技术和PICRUSt基因功能预测,分析了3种人工林不同土层(0～20、20～40和40～60 cm)土壤细菌群落的结构与功能。结果表明: 混交林和马尾松林土壤细菌群落结构相似,但与红椎林差异显著,红椎林土壤细菌群落多样性、生物通路代谢功能和氮循环功能低于马尾松林和混交林;土壤全氮、硝态氮和C/N是导致红椎林与马尾松林和混交林土壤细菌群落结构及功能差异的主要土壤理化因子。就土壤细菌群落结构与功能而言,在该地区营造红椎和马尾松针阔混交林要优于红椎纯林。     

松材线虫入侵后不同伐倒干扰强度对马尾松林植物多样性的影响

以松材线虫入侵马尾松林后经过不同伐倒干扰强度经营形成的不同群落类型作为研究对象,对9个群落类型的物种多样性进行了研究.结果表明,乔木层物种多样性指数大小排列顺序为: 马尾松纯林受害皆伐后形成的阔叶林(富阳)＞轻度受害的马尾松 木荷混交林(富阳)＞对照＞轻度受害的马尾松 纯林(富阳)＞马尾松 栓皮栎混交林受害择伐后形成的栓皮栎林(舟山)＞马尾松纯林受害皆伐后形成的马尾松幼龄林(富阳)＞马尾松纯林受害择伐后形成的枫香林(舟山)＞受害的黑松 马尾松混交林(舟山)＞受害的马尾松纯林(舟山).灌木层舟山马尾松纯林的3种多样性指数均最低,其余各地相差不大.草本层马尾松幼树纯林、栓皮栎林和枫香林的3个指数较高.不同地理位置和不同受害程度的马尾松林植物多样性差异显著;不同干扰程度、不同恢复方式下马尾松林内的植物多样性差异也显著.建立了伐倒干扰强度指数,发现物种多样性指数随伐倒干扰强度指数的变化规律符合“中间高度膨胀”理论.协方差分析结果表明,所建的指数能有效地反映松材线虫入侵及病木伐除后马尾松林植物多样性的变化.     

南亚热带森林演替过程中土壤线虫群落结构变化

森林演替会通过改变植物群落组成和土壤环境影响土壤生物群落, 反过来, 土壤生物群落的变化也会对生态系统的演替产生反馈作用, 但迄今南亚热带森林演替过程中土壤生物群落的变化特征尚不清晰。本研究以广东省鼎湖山的南亚热带森林演替序列(马尾松(Pinus massoniana)林-针阔叶混交林-季风常绿阔叶林)为对象, 研究了森林演替过程中土壤线虫多样性和群落结构的动态变化及其影响因素。通过采集不同演替阶段的土壤样品, 分析和比对了不同演替阶段土壤线虫的多度、多样性、群落组成、土壤线虫生态指数以及土壤理化性质的差异。结果表明: (1)在南亚热带森林演替过程中, 针阔叶混交林和季风常绿阔叶林土壤线虫的α多样性显著高于马尾松林, 但土壤线虫总数和各营养类群多度及其相对丰度并无显著变化; (2)针阔叶混交林中土壤线虫富集指数显著高于马尾松林, 表明其土壤养分状况要好于马尾松林, 而季风常绿阔叶林土壤线虫结构指数较高, 表明其受干扰程度较低; (3)针阔叶混交林的土壤含水量和土壤理化性质(除土壤总磷含量)已达到季风常绿阔叶林的水平, 但两者的土壤pH值均显著低于马尾松林, 而土壤pH值和土壤含水量是影响土壤线虫群落动态变化的主要因素。综上所述, 南亚热带森林中土壤线虫多度、多样性和群落结构对森林演替的响应略有不同, 演替过程中土壤环境因素的趋同是导致针阔叶混交林和季风常绿阔叶林中土壤线虫多样性和群落特征相似的主要原因。     

不同松林类型节肢动物群落组成和相似性

采用G-test、Sorensen Classic相似性指数和Jaccard Classic相似性指数比较浙江省舟山市受松材线虫Bursaphelenchus xylophilus侵染后形成的湿地松Pinus elliottii杉木Cunninghamia lanceolata混交林、马尾松P.massoniana疏林、马尾松纯林和黑松P.thunbergi马尾松混交林等4种代表性的松林类型中的节肢动物群落的组成,同时采用采用Chao 1指数和ACE指数对4种林型的总物种丰富度进行了估计。研究结果表明,4种不同的松林类型共捕获513种共55141个个体,隶属15目110科。4种松林类型中节肢动物群落的科数、物种数和个体数量都有显著差异(科数G3=9.303,P=0.026;物种数G3=57.362,P=0.000;个体数G3=2 767.568,P=0.000)。马尾松疏林和马尾松纯林中节肢动物群落的相似性最高,湿地松杉木混交林和黑松马尾松混交林这2种针叶混交林内节肢动物群落相似性最低。估计全部节肢动物群落的物种丰富度为586.47(ACE指数)和634.8±31.5(Chao 1±SD)种。     

土壤线虫群落对大连石门山森林植被恢复的响应

2007年9月至2008年8月对大连石门山不同植被恢复方式的样地进行土壤线虫调查,淘洗-过筛-浅盘法提取土壤线虫,应用类群属数、个体密度、多样性指数和功能类群指数等多个群落参数,研究不同植被恢复方式间土壤线虫群落特征的差异。共捕获线虫8577条,分别隶属于线虫动物门2纲7目26科43属,个体密度平均4.77条/g干土。研究结果表明,土壤线虫数量存在明显的季节波动,秋季明显高于夏季和春季;土壤线虫群落多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和营养类群指数大小依次为阔叶林、针叶林和混交林,而优势度指数却表现为:针叶林混交林阔叶林;土壤线虫群落营养类群f/b值、MI指数、PPI指数、MMI指数、MI2-5指数、SI指数和EI指数均表现为:阔叶林针叶林混交林,而PPI/MI指数则表现为:混交林针叶林阔叶林,表明混交林受干扰明显;土壤理化特征与线虫数量、属数、生态指数间也存在明显相关关系。因此,植被恢复过程中土壤线虫群落结构分异及动态是一个重要的生态响应过程,能为进一步研究土壤生物在植被演替中的地位和作用以及土壤生物多样性保护提供基础数据。     

退化红壤不同人工林恢复下土壤节肢动物群落特征

对退化红壤上恢复 1 0 a的 4种人工林 ,即小叶栎 ( Quercuschenii)、木荷 ( Schima superba)、马尾松 ( Pinusmassonina)与木荷 -马尾松的混交林土壤节肢动物群落进行了季节动态调查。结果表明 ,不同林地节肢动物群落的组成和数量发生了明显分异。节肢动物类群数在各季节一般都是小叶栎最高 ,混交林、木荷居中 ,马尾松最低。节肢动物的个体数总体上仍以小叶栎最高 ,但在夏季 ,马尾松林地由于弹尾目数量爆发而使总个体数最高。节肢动物群落存在明显的季节波动 ,一般春季节肢动物类群数和个体数量最高 ,夏季最低 ,夏季高温干旱对节肢动物有强烈的抑制作用 ,而冬季低温对节肢动物的影响不及夏季干热的影响严重。各季节林地节肢动物群落组成皆以螨类为主体 ,占总个体数的 6 0 .2 %～ 91 .7%。弹尾目占总个体数的比例季节变化较大 ,但均以马尾松林地为最高。捕食者数量 (蜈蚣和蜘蛛 )在各季节都是小叶栎显著高于其它林地 ( P<0 .0 5 ) ,混交林与木荷比较接近 ,而马尾松最低。在群落多样性指数中 ,丰富度指数 d和密度 -类群指数DG表达的群落差异明显 ,其在不同林地的大小顺序与类群数趋势基本一致 ,而香农指数 H、均匀度指数 J群落之间基本无差异。聚类分析和鉴别分析将不同林地的节肢动物群落分成 4组 ,小叶     

陇东黄土高原石油开采对土壤线虫群落的影响

为研究陇东黄土高原石油开采对土壤线虫影响的强度与范围,选择长庆油田不同开采年限(1、10a和20a)油井共6口,按照距井基不同距离(3、6、10、20m和50m)采集土壤样品90个,共鉴定出土壤线虫22科43属;其中,食细菌线虫26属、食真菌线虫2属、植物寄生线虫9属、杂食/捕食线虫6属,优势类群为小杆属Rhabditis和孔咽属Aporcelaimus。土壤线虫生活史策略以c-p 2类群占优势,不同距离采样点,土壤线虫c-p 2和c-p 5差异极显著(P0.01)。随着距井基距离增加(3、6、10、20m和50m)线虫总数显著增加;其中,植食类、捕食杂食类和食真菌类线虫数量增加显著,且线虫群落多样性指数(H')显著增加(P0.05)。但不同距离之间优势度指数(λ),均匀度指数(J)和瓦斯乐斯卡指数(WI)差异不显著。不同开采年限油井,以10a土壤线虫群落多样性指数(H')、成熟度指数(MI)和瓦斯乐斯卡指数(WI)最低,而1a油井和20a油井较高,且与10a油井差异显著(P0.05)。油井作业改变周围土壤性质,导致土壤含水率降低、总石油烃(TPH)含量增高,但土壤线虫分布与土壤TPH无明显相关。研究结果表明,油田开采影响土壤线虫的组成与群落结构,但影响范围一般局限在作业区范围,指数H'和MI能较好的指示油田开采对线虫群落的影响。     

广西凭祥红锥-马尾松混交林菌根际微生物群落结构

以广西凭祥红锥-马尾松混交林中红锥和马尾松为研究对象,采集林下外生菌根和根际土壤,利用高通量测序分析该混交林下的菌根际微生物群落结构.结果 表明,红锥、马尾松菌根际优势真菌为红菇属Russula、被孢霉属Mortierella、乳菇属Lactarius、鹅膏属Amanita、拟锁瑚菌属Clavulinopsis、丝盖伞...     

退化红壤不同人工林恢复下土壤节肢动物群落牲征

对退化红壤上恢复10a的4种人工林,即小叶栎(Quercus chenii)、木荷(Schima superba)、马尾松(Pinus massonina)与木荷-马尾松的混交林土壤节肢动物群落进行了季节动态调查.结果表明,不同林地节肢动物群落的组成和数量发生了明显分异.节肢动物类群数在各季节一般都是小叶栎最高,混交林、木荷居中,马尾松最低.节肢动物的个体数总体上仍以小叶栎最高,但在夏季,马尾松林地由于弹尾目数量爆发而使总个体数最高.节肢动物群落存在明显的季节波动,一般春季节肢动物类群数和个体数量最高,夏季最低,夏季高温干旱对节肢动物有强烈的抑制作用,而冬季低温对节肢动物的影响不及夏季干热的影响严重.各季节林地节肢动物群落组成皆以螨类为主体,占总个体数的60.2%～91.7%.弹尾目占总个体数的比例季节变化较大,但均以马尾松林地为最高.捕食者数量(蜈蚣和蜘蛛)在各季节都是小叶栎显著高于其它林地(P<0.05),混交林与木荷比较接近,而马尾松最低.在群落多样性指数中,丰富度指数d和密度-类群指数DG表达的群落差异明显,其在不同林地的大小顺序与类群数趋势基本一致,而香农指数H、均匀度指数J群落之间基本无差异.聚类分析和鉴别分析将不同林地的节肢动物群落分成4组,小叶栎自成一组,多样性最高;混交林和木荷为一组,多样性居中;马尾松是多样性最低的一组.总之,节肢动物群落多样性顺序是小叶栎>混交林≥木荷>马尾松, 混交林体现了一定的"混交优势".凋落物的数量和质量以及土壤水热状况是不同林地节肢动物群落产生分异的主要原因.借助主成分分析和鉴别分析对描述群落特征的指标进行评价,表明大部分指标相互之间都高度相关(P<0.01),只有DG指数是区分不同林地节肢动物群落差异最有潜力的指标.     

川西亚高山/高山森林土壤线虫多样性

为了解青藏高原东缘亚高山/高山森林土壤线虫多样性,于2015年7月以该地区岷江冷杉原始林、混交林和次生林为研究对象,采用淘洗-过筛-蔗糖离心的方法分离土壤线虫,研究了3个海拔森林土壤线虫群落的组成与结构特征.结果表明: 共捕获线虫37950条,隶属于20科27属,平均为4217 条·100 g^-1干土,原始林以丝尾垫刃属为优势属,混交林和次生林以丝尾垫刃属和拟盘旋属为优势属,且优势属个体数量受林型的影响显著.原始林和次生林的优势营养类群为食真菌线虫,混交林则为食细菌线虫.土壤线虫c-p (colonizer-persister)类群c-p 1、c-p 2、 c-p 3和c-p 4数量分别占总数的6.1%、51.1%、30.0%和12.7%.3个海拔森林土壤线虫的自由生活线虫成熟度指数(MI)、总成熟度指数(∑MI)和植物寄生线虫成熟度指数(PPI)随海拔增加而逐渐降低.土壤线虫通路指数(NCR)在混交林高于0.5,在原始林和次生林低于0.5.林型显著影响了土壤线虫成熟度和NCR指数,但林型、土层及二者的交互作用对多样性指数影响不显著.川西亚高山/高山不同森林土壤线虫的组成、营养结构和能流通道存在明显差异,为深入理解土壤线虫在该区森林土壤生态过程中的作用提供了参考.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism