包埋法固定化对硫氧化微生物菌群结构和功能的影响

【目的】为探讨包埋法固定化过程对硫氧化菌群硫化物去除能力及菌群微生物群落结构的影响,【方法】以聚乙烯醇-海藻酸钠-活性炭为载体,对硫氧化菌群进行了固定化,并采用富含硫化物的无机盐培养基,对比固定化与非固定化硫氧化菌群对硫化物的氧化去除能力。同时,利用PCR-DGGE技术,探讨硫氧化菌群在固定化前后以及在硫化物氧化去除过程中微生物群落结构变化。【结果】在对硫氧化菌群进行固定化之后,12 h之内对硫化物的最大去除能力从1000 mg/L下降为600 mg/L。硫氧化菌群的微生物群落结构发生了明显变化,但菌群中的硫氧化菌Catenococcus thiocycli未受影响,硫氧化菌Thioclava pacifica在菌群中的地位反而得到了强化。【结论】受制于底物在载体材料中的扩散迁移效率,硫氧化菌群对硫化物的氧化去除能力在固定化之后有所下降。由于不同微生物对固定化形成的微环境的适应能力以及对载体附着能力的不同,固定化对硫氧化菌群的微生物群落结构产生较大影响。     

湖南八面山银杉群落特征及其残遗性和保守性分析

为了解中国特有孑遗植物银杉( Cathaya argyrophylla Chun et Kuang)的生存现状,对位于湖南八面山脚盆辽的银杉+南方铁杉﹝Tsuga chinensis var. tchekiangensis ( Flous) Cheng et L. K. Fu﹞+甜槠﹝Castanopsis eyrei ( Champ.) Tutch.﹞-猴头杜鹃( Rhododendron simiarum Hance)群落进行调查,分析其群落特征及种群年龄结构,比较分布在不同区域的6个银杉群落中种子植物属的分布区类型及其相似性系数;在此基础上,讨论了银杉群落的残遗性特征。结果显示：脚盆辽银杉群落共有维管植物66种,包括蕨类植物4种和种子植物62种(裸子植物4种、被子植物58种);该群落乔木层的主要优势种为甜槠、猴头杜鹃、银杉和南方铁杉,重要值分别为13.12%、9.28%、8.86%和7.49%;该群落的Simpson和Shannon-Wiener多样性指数分别为0.94和3.20, Pielou均匀度指数Jsw和Jsi分别为0.81和0.92,说明该群落物种多样性偏低但物种分布均匀,与中亚热带山地的暖性针阔叶混交林特征一致。从生活型谱看,该群落中各频度百分比由高至低依次为A级、B级、C级、D级、E级,与Raunkiaer标准频度图谱基本一致,表明该群落整体上处于较为稳定的亚顶极状态。从银杉种群年龄结构看,种群中幼龄个体占一定比例,但80~180 a的中龄个体比例偏低;从该群落优势种的径级结构看,甜槠、猴头杜鹃和鹿角杜鹃( Rhododendron latoucheae Franch.)种群为增长型种群,而银杉、南方铁杉和福建柏﹝Fokienia hodginsii ( Dunn) Henry et Thomas﹞种群为衰退型种群。从脚盆辽银杉群落种子植物属的分布区类型看,温带分布型属占51.06%,略高于热带分布型属(占48.94%),说明该区域属于热带亚热带过渡区;除纬度外,海拔也能够在一定程度上影响其分布区类型组成。在处于粤北、粤桂山地和贵州高原3个植物区系亚地区的6个银杉群落中,种子植物属分布区类型的相似性系数为0.35~0.67,群落建群种所在属如铁杉属﹝Tsuga ( Endlicher) Carrière﹞、润楠属( Machilus Nees)、水青冈属( Fagus Linn.)和福建柏属( Fokienia Henry et Thomas)等在各群落间有相似性和共通性,且多为古老成分和孑遗成分,表明现存的银杉群落具有相近的变迁历史,分布地域具有明显的亚热带山地避难所特征,体现出其演替过程的残遗性和保守性。研究结果表明：在银杉群落中适度疏通林窗,降低林下郁闭度,有利于银杉幼树的生长,使银杉种群得到可持续更新和演替。     

生境异质性对鼎湖山常绿阔叶林群落功能多样性的影响

物种共存机制一直以来是群落生态学的研究热点。为了探讨异质生境条件下鼎湖山常绿阔叶林群落功能多样性变化,找到其变化的主要环境驱动因子,该研究利用位于鼎湖山20 hm~2监测样地第2次群落调查数据并选择代表不同生境(海拔和地形)的27个样方(20 m×20 m),于2013年夏季在样地内所选样方中测定所有胸径≥1 cm树种的叶片功能性状。所测性状包括形态学性状(比叶面积、叶片干物质含量、叶面积以及叶片长宽比)和化学计量学性状(叶片碳、氮、磷的含量),结合地形和土壤数据并通过分析功能多样性随环境梯度的变化,探讨了环境过滤和竞争在鼎湖山群落物种共存中的相对重要性。结果表明:功能分歧度和群落权重平均值与环境因素关系密切,尤其是海拔、凹凸度和土壤养分。环境条件较好区域(微尺度高海拔、高凹凸度和土壤养分含量)的植物采取统一的养分有效保存(低SLA,高LDMC)的适应策略(功能分歧度低),环境过滤所起作用更强;植物在相反的环境条件下,采取快速生长策略(高SLA,低LDMC),能够更好地适应环境的变化,且性状变化是多样的(功能分歧度高),在该条件下竞争作用更为显著。叶面积和叶片氮含量的分歧度在环境条件较好的区域增大,这与其他功能性状不一致,说明不同生态位轴(环境因素)影响不同性状的分歧度变化,并且在局域尺度上植物为了更好地适应环境变化采取了多样的适应策略。     

婴儿与母亲皮肤细菌群落结构的比较分析

为探索母婴皮肤细菌群落特征,本研究对8对母婴7个不同皮肤部位的细菌群落进行焦磷酸测序分析。结果显示,皮肤细菌主要属于放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。总体而言,母婴皮肤细菌群落的组成相似,但丰度存在差异。母亲皮肤表面的丙酸杆菌属(Propionibacterium)丰度显著高于婴儿(P<0.05)。在婴儿皮肤表面,链球菌属(Streptococcus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)最丰富;剖宫产出生的婴儿额头表面葡萄球菌属的丰度显著高于自然分娩出生的婴儿(P<0.05)。婴儿皮肤表面特有的常驻菌属包括孪生球菌属(Gemella)、普雷沃菌属(Prevotella)、罗思菌属(Rothia)和韦荣球菌属(Veillonella)与成人常见的口腔细菌一致,表明母亲的口腔细菌对婴儿早期皮肤微生态有一定的塑造作用。婴儿皮肤表面的细菌种类与自己母亲相近,各细菌的含量则与其他婴儿相近。母亲皮脂溢出部位(额头和背部)的细菌多样性较其他部位低,且皮肤潮湿、干燥、脂溢部位之间细菌群落差异较大;而婴儿背部细菌群落与肘窝相似,额头与手背相似。     

浙江镜湖湿地3种菌根植物根部真菌群落多样性及对金属元素富集能力的研究

城市湿地（urban wetland）植物多样性水平高,并具有积极的净化和美化环境的作用。本研究以浙江绍兴镜湖城市湿地公园为研究样地,通过ICP-AES检测了人工园区和次生林土壤中几种金属元素（Al、Cr、Cu、K和Zn）的含量,比较不同类型的菌根植物——黑麦草（Lolium perenne L.）（AM）、六月霜（Monochasma sauatieri Franch）（AM）和乌饭树（Vaccinium bracteatum Thunb）（ERM）对金属元素的富集作用。通过高通量测序分析各宿主植物根部真菌群落的组成和结构,比较其对宿主植物金属富集能力的影响。结果表明：（1）人工园区土壤中5种金属元素的含量均显著高于次生林下的土壤;（2）乌饭树对Al的富集能力较强,黑麦草和六月霜富集Cr能力都较强;（3）3种植物根部真菌主要来自Ascomycota,而乌饭树根部Basidiomycota也是优势真菌,AM真菌在黑麦草和六月霜根部真菌群落结构中较少,而公认的ERM真菌Helotiales和Sebacinales在乌饭树根部真菌群落中的比例较高,且与所测金属元素无显著相关性。绍兴镜湖城市湿地公园次生林土壤环境保持良好。     

上海青草沙水库浮游植物群落结构的研究

本研究在2014～2015年每月对青草沙水库进行浮游植物采样调查,研究了浮游植物群落结构特征及变化趋势。共鉴定出7门255种,其中2014年6门131种,2015年7门216种。2014年和2015年浮游植物的种类变化较大,但两年绿藻门种类数全年均占据优势。2014年和2015年浮游植物年平均生物密度分别为(484.91±317.51)×10~4 cell/L和(1 545.50±637.09)×10~4 cell/L。2014年和2015年平均生物量分别为(0.895 1±0.603 0) mg/L和(4.683 7±5.117 5) mg/L。两年内月份间生物密度和生物量差异均极显著(p0.01),但2015年浮游植物生物密度和生物量各月份间的差异不如2014年显著。水库河流区浮游植物生物密度最低,但河流区、过渡区和湖泊区之间均无显著性差异(p0.05)。RDA冗余分析显示浮游植物生物密度与水温、总氮等有正相关关系。     

滇东南地区的蚂蚁物种多样性

为了全面揭示云南蚂蚁多样性规律,采用样地调查法研究了滇东南地区的蚂蚁物种多样性。结果表明:在滇东南地区5个垂直带共采获蚂蚁7亚科57属202种;各样地蚂蚁群落主要指标为:物种数目6～49种(平均24种),个体密度0.7～5 943.6头/m~2(平均560.5头/m~2),多样性指数0.1693～2.6382(平均1.6574),均匀度指数0.0771～0.8022(平均0.5468),优势度指数0.0012～0.9031(平均0.2733);蚂蚁群落间相似性系数0.0333～0.3810,处于极不相似至中等不相似水平。结论认为,滇东南地区栖息着丰富的蚂蚁种类,在生态系统功能和生物多样性保护中具有重要价值。垂直带上蚂蚁物种的丰富度和多样性主要受气温制约,具体表现为纬度和海拔对蚂蚁群落的影响。该地区蚂蚁群落主要指标普遍表现出多域效应现象,除了地形和森林结构因素外,主要受到人类干扰影响,应当结合天然林保护工程对该地区蚂蚁群落加以保护,以便充分发挥其生态功能。     

海州湾鱼类群落平均营养级和大型鱼类指数的变化特征

为探究近年来海州湾鱼类群落的变化特征,本研究根据2011年及2013-2017年春季(5月)和秋季(9-10月)在海州湾及其邻近海域进行的渔业资源底拖网调查,分析了海州湾鱼类群落平均营养级(MTL)和大型鱼类指数(LFI),对海州湾鱼类群落结构特征进行研究.结果表明:海州湾的优势鱼种主要有大泷六线鱼、方氏云鳚、尖海龙、小黄鱼、长蛇鲻等,且优势鱼种季节性变化明显.海州湾鱼类群落的平均营养级存在明显的年际和季节变化,总体上秋季的MTL高于春季,而且秋季MTL变化具有滞后性.LFI计算结果表明,近年来海州湾及其邻近海域大个体鱼类资源量有所减少,鱼类群落结构呈现出明显的小型化趋势.     

滇西北高山微水体与溪流生境底栖动物多样性和环境特征

高山微水体由于面积微小且通过地表径流形成串联结构常常被认为与高山溪流具有类似的生境, 然而由于这两类生境中环境因子与底栖动物多样性存在差异, 它们在生态系统中的作用可能完全不同。滇西北地区是全球生物多样性热点区域之一, 境内高山微水体和高山溪流分布密集, 在区域底栖生物多样性维持方面具有重要的功能, 然而目前对这两类高山淡水生态系统的研究较少。为了比较这两类生境环境因子的异同及其对底栖动物多样性的维持作用, 2015年6月, 作者在云南省怒江州贡山县的高山峡谷内, 对27个高山微水体和同区域分布的1条高山溪流(海拔高差500 m范围)的底栖动物多样性和水环境因子进行了实地调查。结果表明: (1)高山微水体和高山溪流底栖动物群落中优势分类单元种群数量均比较庞大, 而稀有分类单元数量较多且种群较小; (2)两种生境在环境因子、物种多样性、功能多样性和群落结构方面的差异明显, 高山溪流有较高的物种丰富度、物种多样性和功能多样性; (3)高山微水体底栖动物多样性的分布与水环境因子无关, 而高山溪流底栖动物多样性与群落结构的形成受到与流速关联的水环境因子和海拔的影响。因此, 高山微水体与高山溪流不能简单地视为类似的生境类型, 它们对区域底栖动物多样性和生态功能维持可能具有不同的作用。     

长白山温带森林不同演替阶段群落功能性状的空间变化

群落构建机制研究是生态学研究的热点。长白山自然保护区拥有完整的原始阔叶红松林生态系统, 近年来随着物种多样性丧失愈发严重, 对该地区开展群落构建机制研究显得尤为重要。该研究以长白山不同演替阶段的3块5.2 hm ²固定监测样地(次生杨桦林、次生针阔混交林、原始椴树红松林)为研究对象, 通过采集样地内主要树种的6个关键功能性状(叶面积、比叶面积、叶片厚度、叶氮含量、叶磷含量、最大树高), 分析不同空间尺度下(5 m × 5 m, 10 m × 10 m, 20 m × 20 m, 30 m × 30 m, 40 m × 40 m, 50 m × 50 m和60 m × 60 m)及不同演替阶段群落性状空间值的变化, 结合零模型的模拟结果对长白山温带森林演替过程中的群落构建机制进行讨论。结果表明: 种库大小对于研究结果具有重要影响。在较大的种库下, 环境过滤作用影响显著。而在样地水平进行研究时, 演替早期和中期, 群落性状空间值与零模型模拟值无显著差异, 在演替的晚期, 群落性状空间值显著高于零模型模拟值。结合多个群落功能多样性指数分析发现, 环境过滤和竞争作用共同决定该地区顶级群落的物种组成。在演替早期大量物种迁入, 群落内物种间存在强烈的资源竞争, 而随着演替进行, 部分物种逐渐被竞争排除出群落, 群落中的物种呈现明显的生态位分化, 竞争作用是维持物种共存的主要机制。