闽江口芦苇沼泽湿地土壤产甲烷菌群落结构的垂直分布

应用PCR-RFLP技术及测序分析对闽江口芦苇湿地土壤产甲烷菌群落结构的垂直分布特征进行了研究。在构建的6个克隆文库中,每个克隆文库随机挑选100个克隆进行菌落PCR验证,共得到591个阳性克隆。PCR产物经限制性内切酶MspⅠ进行RFLP分析后得到37个不同的分类操作单元(OTUs)。对37个克隆子进行了序列测定,与GenBank数据库中的序列进行比对,最近相似性在91%—99%之间。RFLP分析和系统发育分析表明,闽江口芦苇湿地土壤中产甲烷菌群落包括3大类群:甲烷杆菌目(Methanobacteriales)、甲烷微菌目(Methanomirobiales)和甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)。不同土壤深度中产甲烷菌群落的分布呈现出不同的特征。土壤表层(0—10 cm)优势产甲烷菌类群为Methanoregula,约占76%;10—20 cm土层主要的产甲烷菌类群为Methanolinea和Methanoregula,分别约占23%和29%;20—30cm土层优势的产甲烷菌类群为Methanolinea,约占66%。Shannon指数(H’)和Simpson多样性指教(D)表明,10—20cm土层产甲烷菌多样性高于土壤表层(0—10 cm)和20—30 cm土层。37个测序OTUs中有26个OTUs属于不可培养的产甲烷菌序列,表明闽江口芦苇湿地土壤中存在大量不可培养的产甲烷菌。     

人工群落中苗期紫茎泽兰的化感作用和对光环境的适应

在有、无活性炭的条件下分别构建紫茎泽兰（Ageratinaa denophora）与4种受体植物——飞机草（Chromolaena odorata）、鬼针草（Bidenspilosa）、胜红蓟（Ageratum conyzoides）和兰花菊三七（Gynura sp.）混种的人工群落,研究了群落中紫茎泽兰的化感作用和对群落光环境的适应,探讨了化感作用和光适应特性与其入侵性的关系。结果表明,活性炭处理对4种受体植物的生长、生理特性影响不显著,说明苗期紫茎泽兰化感作用不明显,推测入侵初期化感作用不是紫茎泽兰排挤本地种的主要原因。4种受体植物可以通过化感作用对紫茎泽兰产生某些影响,但群落的光环境对其影响更大。紫茎泽兰能很好地适应群落中不同的光环境。苗期紫茎泽兰处于群落下层,叶片受光指数低,此时它能长期忍耐并缓慢生长;随着叶片受光指数的升高,其最大净光合速率、超氧化物歧化酶活性、叶绿素a／b比、总生物量、总叶面积、地茎、叶片数和分支数升高,比叶面积和比茎长降低,这有利于它维持叶片能量平衡并导致对邻近植物的严重遮荫。紫茎泽兰强的光适应能力、强光下对其它物种的遮荫效应与其入侵性密切相关。     

微生物生态学研究方法的新进展

微生物生态学是研究微生物群体与其周围的生物和非生物环境条件相互作用关系的科学。近些年 ,在此领域的方法学上有许多新的进展。通过各种荧光染料对微生物进行直接染色或定量 PCR的方法可进行微生物现存量的研究。测定整个群落的碱基组成和 DNA的复杂性或者自然环境样品中直接扩增的 16 Sr DNA的分析可估计出总的群落的遗传结构及其复杂性。在单个细胞水平上分析微生物群落结构多是采用 FISH(荧光原位杂交 )的方法。     

强度石漠化区不同植被修复模式下土壤螨类群落差异

石漠化治理区不同植被修复模式下的土壤螨类群落差异反映了生态系统的恢复状况,可籍以反映石漠化治理的生态效果。2014年1月、4月、8月和10月,对贵州花江喀斯特峡谷区顶坛小流域强度石漠化区域的"花椒"、"金银花"、"花椒+金银花"3种植被修复生境的土壤螨类进行了调查,共捕获土壤螨类1372头,隶属3目55科89属。采用类群(属)数、个体数量、个体密度、多样性指数(H')、丰富度指数(SR)、均匀性指数(J)、相似性指数(CN)、捕食性螨类成熟度指数(MI)和甲螨MGP类群等参数对土壤螨类群落差异进行了表征。结果显示,花椒林拥有较丰富的螨类属,金银花林拥有较高的的个体数量和个体密度。不同模式下的科、属类群组成呈现差异;属数、个体数量存在一定的季节差异,花椒林的螨类属数、金银花林的螨类个体数量和个体密度呈现一定的表聚性;群落多样性大多存在季节差异;捕食性革螨以r选择型为主,甲螨主要为O型和M型。研究表明,强度石漠化在不同植被修复模式下,土壤螨类生物生态类群存在差异,土壤生态系统仍处于修复之中,其中螨类优势属、具有典型生物学与生态学特性差异的螨类类群对石漠化治理的生态效果具有重要的指示作用。     

遗传绝对距离差异显著性检验方法

G regorius提出的用于比较等位基因差异的遗传绝对距离方法可用来比较两个种群或群落的差异,也可比较两个样地是否来自相同的总体。该方法由于能够给出两个分布的具体差异量而在林分直径分布比较中得到广泛应用。在分析G regorius遗传绝对距离应用于群落结构比较的可能性的基础上,提出了该遗传绝对距离的差异显著判别标准,当两个分布的差异dxy≥dα=dm ax.(1-1/k).-0.2 ln(α/2)时,差异显著。为检验所提出的判别差异显著性方法的有效性,特给出了40个模拟林分的直径分布并用K-S检验进行了验证,结果表明所提出的方法与K-S检验的符合率达100%。研究还指出,遗传绝对距离方法可有效进行群落结构比较,它既可进行直径分布检验也可对物种的相似性做出判定,自然也可以用于等位基因的分析。结合研究提出的差异显著性检验方法,从而使度量结构差异量和判断此差异量显著与否的林分结构分析与比较一体化。     

广西天然林中藤本植物区系组成及系统发育多样性

藤本植物是热带和亚热带森林的重要组分,在过去几十年中藤本植物多样性在热带森林增加,有可能导致森林的多样性减少,碳储量等生态系统服务功能降低,引起广泛关注。以《广西植被志要》中共355个样地数据(喀斯特森林、海拔1000 m以下的非喀斯特森林和海拔1000 m以上的非喀斯特森林)为基础,结合气候数据,分析天然林中藤本植物区系组成、不同生境藤本植物物种多样性与系统发育多样性关系、藤本植物物种多样性与年平均温度关系,以及系统发育结构特点。结果表明:(1)广西天然林藤本植物中,热带分布的含藤属占比最大(75.4%),温带分布含藤属占比较低(12.3%),世界广布含藤属和亚洲分布含藤属占比最小,海拔1000 m以下的喀斯特和非喀斯特森林都有一些专有的含藤科属;(2) 3个生境藤本的Gleason物种多样性和系统发育多样性与年均温都不相关,它们的物种多样性差异不显著,但是系统发育多样性有显著差异,海拔1000 m以下的非喀斯特森林中系统发育多样性最高,喀斯特森林系统发育多样性最低;(3)非喀斯特森林藤本植物系统发育结构趋向于离散,暗指竞争排斥作用是藤本植物组合在该生境群落主要构建机制,喀斯特森林藤本植物系统发育结构趋向于聚集,暗指藤本植物组合由生境过滤作用为主形成。这些研究发现对于热带亚热带森林藤本植物的多样性组成及其共存机制提供了新认识。     

稻鸭共生对稻田水生动物群落的影响

通过稻田共生的田间试验,利用水生动物取样的方法,对稻鸭共生中稻田水生动物的种类及数量进行定性定量分析。结果表明:各类水生动物的种类数与水的动静有关,放鸭越多,种类数越少,水源区最少,为15种;且稻田水生动物种类出现频次的分布符合C.R aunk iaer频度定律。各类水生动物的数目和生物量均按水源区、对照区、少鸭区、多鸭区的顺序下降。用M arga lef多样性指数公式计算各处理的多样性指数,以对照稻田的多样性指数2.15为最高,水源区和放鸭的稻田均不高,放鸭越多,多样性指数越低。     

珠海鹤洲水道沿岸红树林湿地大型底栖动物群落特征

对珠海鹤洲水道沿岸的4个红树人工林(包括老鼠簕Acanthus ilicifolius、木榄Bruguiera gymnorrhiza、秋茄Kandelia candel和无瓣海桑Sonneratia apetala)样地和2个挺水植被(短叶茳芏Cyperus malaccensis和芦苇Phragmites australis)样地的大型底栖动物群落进行为期一年(2010年12月、2011年3、6、9月共4次野外采样)的生物调查。研究与分析了大型底栖动物的种类、生活型及功能群、栖息密度、平均生物量、多样性指数等群落特征,并结合等级聚类和非参数多变量标序(MDS)方法对大型底栖动物的群落结构进行深入探讨。本调查共采集大型底栖动物35种,包括环节动物(7种)、软体动物(10种)、甲壳动物(10种)、鱼类(1种)和其他无脊椎动物(7种)。优势种包括谭氏泥蟹(Ilyrplax deschampsi)(占总个体数的34%)、麦克碟尾虫(Discapseudes mackiei)(占总个体数的25%)、羽须鳃沙蚕(Dendronereis prinnaticirris)(占总个体数的12%)。在6种生境类型中,老鼠簕站位大型底栖动物物种数量最多,为19种,均匀度和多样性指数均较高;短叶茳芏样地大型底栖动物栖息密度最高,为254.7 ind/m2,但是多样性指数(H"=1.25)最低;无瓣海桑站位平均生物量最高,为32.0613 g/m2。研究结果表明：(1)不同生境下大型底栖动物群落结构存在显著差异,尤其是无瓣海桑站位,无论群落结构、优势种还是生活型等都与其它站位有明显不同;(2)围垦区人工湿地与自然滩涂大型底栖动物群落结构差异显著;(3)潮汐作用对大型底栖动物群落结构影响显著。     

浮游植物群落对海南小水电建设的响应

为探讨浮游植物群落对海南省小水电建设的响应,分别在海南省主要河流的上游支流已建小水电的蓄水水域与河道、规划(未建)小水电河段采集浮游植物样品进行比较分析.共鉴定出浮游植物种类62个属178种,曲壳藻(Achnanthaceae)、异极藻(Gomphonema)、菱形藻(Nitzschia)、颗粒直链藻(Melosira granulat)、席藻(Phormidium)、颤藻(Oscillatoria)、小球藻(Chlorella vulgaris)、平裂藻(Merismopedia)、舟形藻(Navicula)为主要的优势藻类,浮游植物丰度在5.1-163.6×104个/L之间,浮游植物Shannon-Wiener多样性指数在2.73-4.53之间.研究结果表明,小水电建设对浮游植物的种类组成、优势种、丰度及多样性均有较大的影响.就浮游植物优势种而言,规划小水电河道以蓝藻及部分硅藻为主要优势种,已建小水电河道曲壳藻、异极藻、菱形藻等大型硅藻为主要优势种.在浮游植物组成及生物多样性上,未建小水电河道浮游植物Shannon-Wiener多样性指数略高,且种属分布更加均衡,而已建设水电站均趋向某一类藻占主导优势种.就浮游植物丰度而言,规划小水电河道浮游植物丰度均保持在20-30×104个/L内,已建小水电河段浮游植物保持在5-160×104个/L内且浮游植物丰度差异性较规划小水电大,小水电建设促进了浮游植物丰度的提升,但降低了浮游植物群落结构的稳定性、均衡性.虽然存在水电站阻隔,同一河流水系浮游植物种属来源仍可表现一定的趋同性,梯级水电特别是相邻水电间浮游植物群落组成存在较大的相似性.     

半干旱黄土高原苜蓿草地撂荒过程土壤水分变化特征

土壤水分是黄土高原植被恢复和生态建设的主要限制因子,明确土壤水分随植被演替的变化规律是阐明黄土高原植被与水分相互作用机制的重要基础。以半干旱黄土高原小流域苜蓿草地撂荒过程为研究对象,通过对2016-2018年生长季苜蓿群落、苜蓿+赖草群落、赖草群落和长芒草群落四种草地群落0-1.8 m土壤水分进行动态监测以及0-5 m深度土壤水分测定,分析不同演替阶段苜蓿草地土壤水分的动态特征,探讨土壤水分对苜蓿草地撂荒过程的响应。结果表明：（1）在苜蓿草地撂荒演替过程中,土壤水分随群落恢复时间的延长呈先增加后降低的变化,降水的年际动态显著影响不同演替群落的土壤水分响应;（2）0-0.4 m土壤水分主要受降水影响,使得各草地群落在这一层次没有显著差异（P>0.05）,而1 m以下的土壤水分含量则主要受植被类型的影响,各草地群落之间存在显著差异（P<0.05）;（3）0-5 m深层土壤水分随群落的演替,1 m以下各土层土壤水分含量逐渐增加,表明撂荒过程中使土壤水分得到了一定程度的恢复。研究结果揭示了苜蓿草地撂荒过程土壤水分的变化规律,可为黄土高原生态恢复提供理论依据。