三峡山地不同类型植被和坡位对土壤水文功能的影响

土壤层下渗和贮蓄水分的水文功能是森林保持水土、涵养水源的基础。以三峡山地大老岭林区为研究区,采集常绿林、落叶林和草地覆盖下不同坡位的原状土样,测定其饱和导水率和水分特征曲线,分析植被类型和坡位对土壤水分参数和库容的影响。结果表明:常绿林地的入渗性能最好,饱和导水率为7.80—322.81 cm/d,大于落叶林地(0.33—137.03 cm/d)和草地(0.84—115.80 cm/d);坡位间差异表现为上坡高于下坡。不同样地的饱和含水量差异较小,但毛管持水量和田间持水量差异明显,草地最大,为20.77%—50.39%;不同坡位比较表现为下坡高于上坡。不同样地土壤水库容量差异较大,由田间持水量得到的库容量占总库容量的百分比以草地最大(63.25%),其次是落叶林地,常绿林地最小;坡位上表现为下坡的田间持水库容大于上坡。饱和导水率与土壤总孔隙度、有机质含量呈显著正相关,与容重呈显著负相关;饱和含水量、毛管持水量、田间持水量均与土壤总孔隙度、有机质含量和粉粒含量呈显著正相关,与容重、砂粒含量呈显著负相关。综合以上,草地持水性能最强,利于保蓄水分,常绿林地最弱,更利于水分入渗,补给地下水,下坡位的持水性能强于上坡位。     

异质生境对荒漠草原植物群落组成和种群生态位的影响

为揭示荒漠草原不同植物种群生态位特征以及对有限资源的利用状况,以围栏内外不同土壤类型下植物群落为研究对象,运用经典生态位理论,探讨其群落组成和种群生态位特征。结果表明：在调查样方中共记录到15科36属42种植物,以豆科、禾本科、菊科和藜科的草本植物为主。风沙土生境中的植被生物量和密度最高,一年生植物生态位宽度值往往较高,以猪毛蒿的重要值最大。灰钙土生境中植被盖度较高,多年生植物生态位宽度值相对较高,以牛枝子和针茅的重要值最大。放牧会减少多年生草本的种类和数量,而一年生草本有所增加,对半灌木数量则影响不大。在不同生境下猪毛蒿生态位宽度和总宽度值均居首,是该区域主要优势种和典型的泛化种。在放牧和短期围栏内猪毛蒿与其他物种的生态位重叠指数均较高,但在长期围封样地中,特别是灰钙土生境下,重叠指数比重有所降低。基岩风化沉积土中物种间的重叠程度最大,而风沙土中则最小。猪毛蒿分布在生态位重叠指数DCA排序图的中心,说明其在群落中占有重要地位,对有限资源的竞争能力和对环境的适应能力较强。综上,生境的异质性是导致群落组成及生态位不同的关键因子,因此在荒漠草原进行植被恢复建设和保护措施时,应考虑不同土壤类型条件下各物种生态适应性,避免生态位功能冲突。     

苏云金芽胞杆菌γ-氨基丁酸代谢途径相关功能基因的克隆、表达及同源性分析

γ-氨基丁酸代谢旁路作为三羧酸循环的一个分支,在真核、原核生物中广泛存在。在这条代谢途径中,涉及γ-氨基丁酸分解代谢的主要有两种酶:一种是γ-氨基丁酸转氨酶,能将γ-氨基丁酸转变成琥珀酸半醛;另一种是琥珀酸半醛脱氢酶,该酶能将琥珀酸半醛氧化形成琥珀酸,后者进入三羧酸循环。从国内分离得到的苏云金芽胞杆菌G03菌株中克隆了gabT和gabD基因。其中gabT基因含有1440bp,编码一个大小为52.6kD的蛋白质,而gabD基因大小为1449bp,编码一个52.2kD的蛋白质。这两个基因都分别在大肠杆菌中进行了表达和纯化。通过酶活测定结果表明,GabT和GabD蛋白分别呈现出γ-氨基丁酸转氨酶和琥珀酸半醛脱氢酶的活性。氨基酸序列同源性比对分析发现,这两个蛋白质在蜡样芽胞杆菌群(B.cereus group)中具有较高的相似性,而与枯草芽胞杆菌的相似性较低则分别为58%、51%。为进一步深入研究γ-氨基丁酸代谢旁路在苏云金芽胞杆菌中的生物学功能及其转录调控机制奠定了基础。     

基于地形汇流值的东北天然次生林主要树种的生态位

以不同汇流值梯度作为资源轴,以树种重要值为生态位计测的资源状态指标,在集水区尺度上分析了东北天然次生林群落中主林层和演替层11个主要树种(水曲柳、胡桃楸、黄檗、紫椴、糠椴、山杨、白桦、枫桦、春榆、色木槭、蒙古栎)的生态位。提出相对汇流值生态幅和汇流值竞争指数的概念来丰富生态位的测度指标。研究结果显示:在各项生态位指标计算中,主林层以色木槭、蒙古栎以及先锋树种山杨和白桦为主,演替层则以色木槭、春榆、水曲柳、紫椴等原始阔叶红松林的主要阔叶伴生树种占优;另一方面,以群落分层为资源位,主林层和演替层各树种生态位的差异揭示了主要乔木树种在该地区天然次生林群落的演替系列中对资源的占有与利用的情况及其发展变化趋势。在集水区尺度上采用汇流值作为生态位的空间维度能够较好地反映植物种群在不同地形和水分梯度上生态位的时空分布特性。     

入侵植物藿香蓟与常见伴生杂草的生态位特征

基于传统生态位理论的生物入侵机制假说认为外来种和土著种生态位的差异是决定入侵成功与否和危害程度的关键。藿香蓟(Ageratum conyzoides L.)是一种在我国南方快速蔓延的恶性入侵种。为了了解藿香蓟与其他杂草在群落中的生态关系,探究造成藿香蓟成功入侵的可能机制及危害,在浙西南的丽水市开展了杂草群落调查,计算了藿香蓟和16种常见本地杂草的生态位宽度、生态位重叠和种间相关系数,并对主要物种进行典范对应分析(CCA)排序。结果表明(1)藿香蓟与常见本地杂草间的生态位重叠度显著高于本地杂草间的生态位重叠度,这与藿香蓟具有最大的生态位宽度有关;(2)藿香蓟与常见本地杂草的Pianka生态位重叠指数介于0.04-0.296之间,重叠度处于中下水平;(3)常见本地杂草对于藿香蓟的n-维超体积生态位重叠值显著高于藿香蓟对于常见本地杂草的n-维超体积生态位重叠值;(4)藿香蓟在CCA排序图上处于较中心的位置,说明其具有较高的中生性;不仅如此,外来杂草和本地杂草在排序图上充分混杂,说明外来种相对于本地种并无明显特化;(5)群落中大多数常见杂草间未出现显著种间负相关,仅7个种对显著正相关,大多数种对不相关。总的来说,丽水农村的杂草群落稳定较差,资源相对充足,种间生态位重叠较低,本地植物对于藿香蓟的竞争阻抗较小,加上藿香蓟本身较大的生态位宽度,导致了藿香蓟在本地区广泛而严重的入侵。     

浙江南部近海前肛鳗营养生态位变化研究——基于稳定同位素技术

基于2016年和2020年浙江南部近海收集的71尾前肛鳗样品,通过测定碳氮稳定同位素比值计算其营养生态位指标,对比分析前肛鳗不同发育过程、不同季节及不同年份营养生态位的差异,探究营养生态位的变动规律及对资源的利用情况。结果表明：(1)2016年和2020年前肛鳗平均δ¹³C值分别为(-15.19±0.31)‰、(-15.90±0.45)‰;平均δ¹⁵N值分别为(12.42±0.45)‰、(12.92±0.25)‰;(2)单因素方差分析表明,2016年前肛鳗不同发育过程δ¹³C值差异不显著(P>0.05),δ¹⁵N值差异显著(P<0.05),不同季节间δ¹³C值和δ¹⁵N值均存在显著差异(P<0.05),而2020年前肛鳗不同发育过程δ¹³C值和δ¹⁵N值差异均不显著(P>0.05),不同季节间δ¹³C值存在显著差异(P<0.05),δ¹⁵N...     

三峡水库涪陵-奉节段消落带优势草本植物生态位与种间联结性研究

参照相邻格子法对三峡水库中段(重庆市涪陵—奉节段消落带)地上植被进行调查,并运用生态位宽度、生态位重叠度、χ~2检验等手段对优势草本植物生态位与种间联结性进行分析,能在一定程度上揭示三峡水库消落带优势草本植物的生态学特性、进而推测植被群落的演替趋势,以期为三峡水库消落带植被生态修复提供理论基础或参考建议。结果表明：(1)本次调查发现共有优势植物57种、隶属22科44属,其中狗牙根的生态位宽度最大、占绝对竞争优势。(2)在105个种对中,生态位相似比(C_ih)≥0.50的种对有4个,生态位重叠值(L_ih)≥0.50的种对有7个,种间相似性较小、竞争关系较弱。(3)χ~2检验结果显示,优势植物种间正负联结比为1.33,正联结优势不明显;而Pearson与Spearman秩相关检验结果显示,种间正负联结比分别为0.54、0.75,负联结占优势。三种检验方式均表明,优势植物种间联结性较弱、稳定性相对较差、独立性相对较强。(4)种间联结系数(AC)≥0.60的种对数为7种,共同出现百分率(PC)≥0.7的种对数仅为1种。种间总体正联结性不强,物种趋于独...     

苏云金芽胞杆菌CcpA蛋白对几丁质酶基因chiA和chiB的表达调控作用

【目的】研究苏云金芽胞杆菌Bti75中糖代谢蛋白Ccp A对两种几丁质酶基因chi A和chi B的表达调控。【方法】利用PREDetector软件分析Bti75 chi A和chi B的基因上游区序列,EMSA方法在体外验证Ccp A是否能与chi A和chi B基因的启动子区域片段特异性结合。构建ccp A基因敲除载体以获得敲除突变株Δccp A,运用实时荧光定量PCR技术和Western blot技术比较有无葡萄糖存在的情况下,Ccp A对chi A和chi B基因表达的影响。【结果】计算机分析显示,chi B上游启动子区存在一个潜在的Ccp A结合位点crechi B,而chi A上游启动子区未发现类似序列。体外实验表明,Ccp A蛋白在共阻遏蛋白Hpr-Ser45-P的参与下可与chi B基因启动子区特异性结合,而与chi A基因启动子区没有特异性结合;实时荧光定量PCR和Western blot结果均显示,Bti75中ccp A基因敲除后,同样在葡萄糖存在下chi B的表达量提高而chi A的表达量变化不明显。【结论】在葡萄糖存在的情况下,Ccp A蛋白能抑制苏云金芽胞杆菌中几丁质酶chi B的表达,而chi A的表达不受Ccp A调控。     

植物根际芽胞杆菌菌种资源采集及其具有过水解催化活性水解酶基因的克隆

[背景]芽胞杆菌源枯草杆菌蛋白酶(subtilisin carlsberg)、乙酰基木聚糖酯酶(acetyl xylan esterase)和头孢菌素乙酰水解酶(cephalosporin acetyl hydrolase)具有较高的过水解催化活性,有商业开发价值。[目的]挖掘芽胞杆菌菌株中具有过水解酶催化活性的水解酶蛋白基因,为后续制备过水解酶及酶法合成过氧乙酸奠定基础。[方法]利用定向筛选培养基,从植物根际及纳豆产品中筛选产蛋白酶芽胞杆菌候选菌株,并利用RFLP及16S rRNA基因对其进行鉴定。从蛋白酶高产芽胞杆菌菌株中克隆枯草杆菌蛋白酶、乙酰木聚糖醋酶和头孢菌素乙酰水解酶的全长基因。[结果]从植物根际土壤及纳豆产品中共分离到85个候选菌株,RFLP及16S rRNA基因鉴定结果表明候选菌株均为芽胞杆菌,分别属于Bacillus subtilis、Bacillus cereus、Bacillus pumilus和Bacillus megaterium四个类群。从B.subtilis NSYT-3克隆的枯草杆菌蛋白酶基因编码的多肽链全长381个氨基酸,从B.pumilus OSLJ-3克隆得到的乙酰基木聚糖酯酶基因编码的多肽链全长320个氨基酸,从B.subtilis NSYT-3克隆的头孢菌素乙酰水解酶基因编码的多肽链全长318个氨基酸,3D结构模拟表明这3个酶蛋白均具有α/β水解酶折叠家族蛋白结构特点。[结论]芽胞杆菌源具过水解催化活性水解酶基因的克隆,为后续开发酶法合成过氧乙酸工艺奠定了基础。     

滇西北高原藏区小型兽类体表寄生蚤的生态位特征

为探讨云南西北高原藏区小型兽类体表寄生蚤的生态位特征,根据海拔和地形等自然环境特点,在德钦县选取42个调查样点,划分为5个垂直带,4种生境,采用铗夜法和笼日法捕获小兽,梳捡其体表寄生蚤,运用生态位宽度指数（B_i）和生态位重叠指数（NO）对其生态位特征进行分析。结果：共梳捡寄生蚤1275头,隶属4科9亚科17属33种,其中迪庆额蚤和云南栉眼蚤为优势种,常见种12种,稀有种19种。在海拔资源轴上,B_i值前三分别是特新蚤德钦亚种0.698、棕形额蚤0.690、斯氏新蚤川滇亚种0.667;生境资源轴上,B_i值前三分别是：无值大锥蚤0.630、特新蚤指名亚种0.57、特新蚤德钦亚种0.537;寄主资源轴上,B_i值前三为绒鼠怪蚤0.584、迪庆额蚤0.567、棕形额蚤0.553;多维生态位宽度来看,特新蚤德钦亚种和迪庆额蚤B_i值较大,分别为1.031、1.019。海拔、生境、寄主生态位重叠指数中,有意义的重叠种对分别占比35.6%、39.39%、9.28%;完全不重叠的种对分别占比26.89%、18.56%、51.14%;完全重叠的种对分别占比2.27%、13.26%和0.19%。三种生态因子中,优势种和常见种的生态位宽度值较大,对资源的利用能力和竞争能力较强。不同生态因子的生态位重叠指数格局不同,与资源轴本身有关。有意义的重叠和完全不重叠的种对占比较多,前者多为优势种、常见种、稀有种两两之间重叠,重叠指数越高,竞争关系越激烈;完全不重叠的种对多为稀有种之间,无资源利用竞争关系。总体来说,德钦县小兽体表寄生蚤种类丰富,生态位分化较为均匀,本研究可为该地蚤传疾病的监测防控提供生态学依据。