长白山针阔混交林不同演替阶段群落系统发育和功能性状结构

群落构建一直是生态学研究的热点,基于系统发育和功能性状量化生境过滤、竞争排斥以及随机过程在群落构建中的作用,能够深入理解群落构建机制。本研究以长白山针阔混交林不同演替阶段的3个5.2 hm~2样地(次生杨桦林、次生针阔混交林、原始椴树红松林)为平台,基于被子植物分类系统Ⅲ(Angiosperm Classification System,APGⅢ)构建的系统发育树和7个关键功能性状(叶面积、比叶面积、叶片厚度、叶片氮含量、叶片磷含量、氮磷比、最大树高),结合环境数据,分析不同演替阶段群落系统发育和功能性状结构。研究表明:(1)各演替阶段7个植物功能性状都表现出显著的系统发育信号,表明植物功能性状受系统发育历史影响;(2)系统发育和功能性状结构在不同演替阶段和不同径级均为非随机状态。随着演替的推进群落系统发育和功能性状结构由聚集走向发散;随着径级的增加,系统发育和功能性状结构的聚集程度减小,表明随着演替阶段的进行和径级增大,竞争性排斥的作用逐渐明显;(3)各演替阶段系统发育和功能性状的周转都为非随机且不同因子对两者的解释力度存在差异。演替早期空间距离的解释力度小于环境距离,说明生境过滤在群落构建中的重要性,而在演替后期空间距离的解释力度大于环境距离,验证了扩散限制在群落构建中的重要性。     

黄龙山林区不同演替时期典型树种光诱导的气孔动力学研究

光诱导的气孔动力学响应快慢是影响植物叶水分利用效率的重要因素,为探索黄土高原不同演替阶段树种水分利用效率差异的生理机制,该研究以黄龙山林区典型树种(演替早期种山杨和白桦、演替后期种辽东栎)的幼龄实生苗为材料,采用盆栽试验,研究了叶片光诱导的气孔导度动力学参数差异及其与气孔特征、叶长期水分利用效率的关系。结果表明：(1)山杨和白桦气孔开放过程中气孔导度(g_s)增加的时间常数(K_i)小于辽东栎,但气孔关闭过程中气孔导度降低的时间常数(K_d)则大于辽东栎,表明山杨和白桦气孔开放更快,而辽东栎的气孔关闭更快。同时,气孔开放过程中山杨和白桦的g_s响应幅度均大于辽东栎,气孔关闭过程中山杨的g_s响应幅度亦大于辽东栎。(2)3种树种中,辽东栎的气孔密度最大,气孔最小,气孔指数最大,辽东栎气孔特征无法解释其慢速的气孔开放过程。 (3)山杨和白桦具有高的光合速率、最大羧化效率和最大电子传递速率,3种树种碳同位素比率(δ¹³C)表征的长期水分利用效率表现为山杨>白桦>辽东栎。研究认为,演替早期种山杨和白桦的高水分利用效率与其快速的气孔开放有关,而演替后期种辽东栎快速的气孔关闭并未增加其水分利用效率,且长期水分利用效率低于山杨和白桦,可能与辽东栎慢速的气孔开放限制了其光合速率有关。     

艾纳香内生真菌Diaporthe sp.次生代谢产物

【目的】从艾纳香内生菌J1中获得活性次生代谢产物。【方法】对菌株J1进行ITS序列分子鉴定,综合运用多种色谱技术对其发酵产物进行分离纯化,结合波谱学技术对其进行结构表征。【结果】经构建系统进化树,鉴定菌株J1为Diaporthe sp.,从该菌株大米培养基中分离得到7个单体化合物,经鉴定分别为Dicerandrol A (1)、Dicerandrol B (2)、4,6-dihydroxy-1H-isoindole1,3(2H)-dione (3)、Cytochalasin H (4)、Cytochalasin J (5)、4,6-dihydroxy-2,3-dihydro-1H-isoindol-1-one (6)、Cerebroside C (7)。所有化合物均为首次从该菌中分得,化合物1对枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis KCTC 1021具有非常强的抑制活性,MIC值为0.125μg/mL。【结论】Diaporthe sp.富含抑菌活性化合物,具有开发成微生物源农药潜力。     

黄土高原森林群落物种多度的分布格局

选用物种多度统计模型（对数级数分布模型、对数正态分布模型）和物种多度生态位模型（分割线段模型、生态位重叠模型、随机分配模型）研究了黄土高原子午岭马栏林区不同演替阶段3种森林群落物种多度分布格局的变化。结果表明：（1）物种分布统计模型拟合显示,演替初期的白桦（Betula platyphylla）林,物种丰富,但分布不均匀;演替中期的天然油松（Pinus tabulaeformis）林,油松优势地位明显,林下灌木和草本植物数量少但分布集中;演替顶极的辽东栎（Quercus liaotungensis）林,物种分布均匀且集中,枯立木形成的林隙较多。（2）在物种多度生态位模型拟合中,3种群落均能被较好地拟合。说明在演替过程中,影响物种分布的自然和人为因素较多,不能简单地选择一个生态位模型来解释。因此,研究森林群落物种分布时,最好采用多个模型进行拟合。     

青藏高原东部植物种子萌发能力与其在群落中相对多度的关系

不同演替阶段的群落中植物幼苗建植特性以及幼苗建植时所处的环境都会有所不同.这些差异可能会导致种子萌发率与物种多度之间的关系随着群落的演替阶段而发生改变.目前关于不同类型群落中以及同一类型群落的不同演替阶段物种多度和种子萌发能力之间的关系的研究较少.本研究以全面收集的青藏高原东缘3种常见次生植被(鼢鼠土丘群落、人工草地群落和弃耕地群落)中植物种子为基础,沿着群落演替梯度来探明种子萌发和物种多度之间的关系.通过对结果的线性回归分析发现:在鼢鼠土丘群落和人工草地群落中,种子萌发率和物种多度之间无显著相关性;而在弃耕地群落中,种子萌发率和物种多度之间的关系有随着群落的演替呈现由正相关向负相关转变的趋势.     

雷公藤次生代谢产物雷公藤红素含量与环境因子相关性分析

采用多元逐步回归分析对分布于浙江、福建、湖南、湖北和贵州5个省内6类不同居群药用植物雷公藤（Tripterygium wilfordil）的160株个体进行了雷公藤红素含量和环境因子的相关性分析。结果表明,在空间分布上,各居群间的雷公藤红素含量差异较大,其中湖南黄岩居群雷公藤红素含量最高,为1．0585×10^-2g·g^-1,贵州雷山和福建泰宁居群最低,分别为4．9889×10^-3g·g^-1和4．9887×10^-3g·g^-1;而在居群内的雷公藤红素含量相对一致,基本呈正态分布。实验结果表明,雷公藤中雷公藤红素的积累在很大程度上受环境因子的影响。进一步利用SPSS软件对各个环境因子作逐步回归分析,表明年均日照时长（X）、年均降雨量（X2）和土壤含氮量（蚝）是影响雷公藤中雷公藤红素含量（Ⅵ的主导因子,且各因素均与雷公藤红素含量呈负相关。经检验,回归方程为Y=19．308-0．01X1-0．02X2—0．062X5,雅达到0．917,F检验回归方程的线性关系显著。研究结果表明,环境因子,特别是日照、水分和土壤含氮量能够影响雷公藤中雷公藤红素的含量。该文还对提高雷公藤中药用成分雷公藤红素含量的研究策略进行了讨论。     

红海榄根际土壤来源的泡盛曲霉（Aspergillus awamori）F12及其代谢产物的抗菌活性分析

摘要：【目的】鉴定一株来自于红海榄根际土壤并具有分泌抑菌活性代谢产物的真菌菌株F12,并从其发酵液乙酸乙酯浸膏中分离抑菌活性成分。【方法】通过形态学观察以及ITS序列分析方法对菌株F12进行鉴定;利用色谱技术分离发酵液乙酸乙酯浸膏中的次生代谢产物,根据化合物的质谱、氢谱、碳谱以及理化性质确定其结构,并检测它们对细菌生长的抑制作用。【结果】菌株F12被鉴定为Aspergillus awamori strain F12;从其发酵液乙酸乙酯浸膏中分离到3种化合物：1,4-二甲氧基苯（1）、大黄素（2）和3,6-二苯甲基哌嗪-2,5-二酮（3）,其中化合物1属于在本属真菌中首次报道。化合物2对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的生长具有明显的抑制作用,最低抑菌浓度（MIC）分别为16ng/L和32ng/L,化合物1和3对上述菌株的生长无明显的抑制活性。【结论】首次发现从红海榄根际土壤中分离到的泡盛曲霉（Aspergillus awamori）菌株F12具有合成1,4-二甲氧基苯和大黄素的能力,其中后者对微生物的生长具有明显的抑制作用。     

链霉菌基因组及次生代谢研究进展

链霉菌属革兰氏阳性放线菌,具有复杂的生活周期和次生代谢途径,并产生大量具有重要价值的天然代谢物。本文概述了链霉菌基因组染色体的独特结构与次生代谢途径的研究进展,重点论述了利用基因组信息改造和调控链霉菌次生代谢途径的研究成果。后基因组时代的功能基因组研究使人类能深入了解链霉菌家族,对链霉菌进行更加合理高效的遗传操作,为提高具有重要价值的天然代谢物的产量和获得新代谢物创造更有利的条件。     

云雾山铁杆蒿茎叶浸提液对封育草地四种优势植物的化感效应

为了揭示铁杆蒿群落在植被演替中的作用,通过研究铁杆蒿茎叶浸提液对铁杆蒿草地4种优势植物(百里香、大针茅、本氏针茅和赖草)的种子萌发及幼苗生长的干扰,结果表明:高浓度的铁杆蒿浸提液(甲醇浸提液和水浸提液)使得百里香、大针茅、本氏针茅和赖草的种子发芽指数降低,发芽率、芽长和根长低于对照,种子平均发芽时间延长达1.13-2.16 d。而低浓度浸提液(0.005 g/mL)使得百里香的发芽要高于对照11.63%(水浸提液)、15.12%(甲醇浸提液)。在幼苗生长期,铁杆蒿浸提液对4种受试植物幼苗芽和根的生长受到不同程度的抑制,不同浓度的浸提液对植物的化感作用强度不同,随浓度的增加,抑制作用越强,0.1 g/mL相对其他浓度有显著性差异;其中0.005 g/mL浸提液对本氏针茅和赖草的幼苗生长有促进作用,幼根生长高出对照19.00%、16.06%,水浸提液对幼芽促进了2.33%、9.06%,在0.1 g/mL浓度下,本氏针茅或大针茅的生长完全受到抑制,芽长和根长抑制率为100%;同一浓度下的不同浸提液对植物的抑制作用也不同,其中百里香对铁杆蒿浸提液的敏感度是最低的;甲醇浸提液的化感作用要强于水浸提液。在封育过程中,百里香群落向铁杆蒿群落的过渡,铁杆蒿的化感作用是该草地演替的一个重要影响因子。     

秦岭南坡松栎林群落演替过程中物种组成及多样性动态分析

为揭示秦岭南坡植物群落演替与物种多样性之间的复杂关系,采用空间代替时间的方法在秦岭南坡油松林、松栎混交林和锐齿栎林群落典型分布区域设置45个样地进行了群落学调查,统计分析了油松林→松栎混交林→锐齿栎林这一演替序列过程中草、灌、乔3层的物种组成和α物种多样性动态。结果表明:(1)秦岭南坡油松林、松栎混交林和锐齿栎林3种群落共有维管植物312种,隶属于73科183属,其中草本植物136种,灌木(含木质藤本)98种,乔木78种;油松林群落包含52科117属190种,松栎混交林群落含有60科95属129种,锐齿栎林群落则为50科109属178种。(2)沿油松林→松栎混交林→锐齿栎林群落演替序列,草本层物种均匀度和物种多样性显著降低,物种丰富度呈"V"形变化趋势;灌木层物种丰富度、均匀度以及物种多样性均无显著差异;乔木层物种多样性呈明显的单峰型变化,其中松栎混交林群落物种多样性指数最高。研究表明,秦岭南坡松栎林群落物种多样性随演替进展总体上呈现单峰型变化,与中期物种多样性假说一致;物种多样性可能仅仅是群落稳定的一个基础或前提条件。