城市绿地微生物及其对城市化的响应

城市绿地微生物的稳定性是城市绿地发挥其重要生态系统功能的重要因素。人类世时代的快速城市化会改变城市绿地土壤理化性质、输入新兴污染物、加剧微生物生态系统潜在风险、改变微生物群落多样性及生态系统功能多样性,深远地影响了城市绿地的生态系统服务功能。本文综述了城市绿地微生物的特征,以及城市化进程对城市绿地微生物组(包括土壤、植物叶际和空气)、抗生素抗性基因、病原微生物和稀有物种群落的影响。与自然微生物相比,城市绿地微生物普遍具有较高的异质性,受人类活动影响大。同时,抗生素抗性基因水平以及人类致病菌数量则显著增加,体现了城市化对城市绿地生态系统健康和功能的扰动。今后研究中应更加关注城市化对于城市绿地微生物的影响,为其对人群健康影响风险评价提供可靠理论支持。     

鼎湖山自然保护区不同演替系列森林生态系统的磷平衡

了解磷(P)在生态系统中的平衡对于生态系统生态学和环境科学与工程领域具有重要的意义。大气沉降是 P进入生态系统的重要途径, 同时径流在输出 P 的过程中占主导地位。以鼎湖山自然保护区三个典型南亚热带地带性植被-季风常绿阔叶林(简称季风林)及其演替系列-针阔叶混交林(简称混交林)和马尾松林为研究对象, 分析大气沉降P 输入和径流 P 输出。结果表明 , 每年通过大气沉降输入的 P 总量为 1.06 kg⋅hm–2 , 通过干、湿沉降输入的 P 量分别为0.50 kg⋅hm–2 a–1 和 0.56 kg⋅hm–2 a–1, 其中 , 大于 61%的大气 P 沉降出现在旱季(10 月至次年 3 月 )。季风林、混交林和马尾松林每年径流损失的 P 分别为 0.66 kg⋅hm–2、 0.69 kg⋅hm–2 和 0.81 kg⋅hm–2 。然而, 在雨季(4 月至 9 月 ), 季风林、混交林和马尾松林的径流 P 损失分别超过 83%、 80%和 80%。大气 P 沉降输入与径流 P 输出在旱季与雨季之间的差异表明了大气 P 沉降的增加对缓解生态系统 P 缺乏的作用非常有限。     

水稻籼粳亚种间组合合子前生殖隔离及其与杂种育性的关系

生殖隔离对新物种形成和维系至关重要,其作用机制是生命科学的核心科学问题之一.水稻籼粳亚种间存在生殖隔离现象.迄今为止,对水稻籼粳亚种间合子前生殖隔离机制的研究还不够深入.本研究选用籼稻、粳稻和广亲和品种在内的12个品种,进行亚种间、亚种内和带广亲和基因的亚种间17个组合的杂交实验.通过扫描电子显微镜观察花粉在柱头上的附着,发现2/3的亚种间杂交组合柱头平均附着花粉粒数不足5粒,存在较强的合子前生殖隔离现象;3/4的亚种内杂交组合附着花粉粒数多于5粒;所有的带广亲和基因的亚种间杂交组合附着花粉粒数均大于5粒.同时观察到亚种间杂交花粉管伸长多出现空瘪、盘绕等异常现象,亚种内及带广亲和基因的亚种间组合比较正常.研究还发现,杂交组合花粉附着量与其F1育性不相关,说明合子前与合子后生殖隔离是两个独立的事件.水稻籼粳亚种间通过花粉粒亲和性和萌发状态的差异阻碍杂种后代的产生,该现象是合子前生殖隔离的表现形式.研究结果有助于进一步理解生殖隔离的机制,同时对杂种优势的利用具有一定启发意义.     

增温对南亚热带季风常绿阔叶林土壤有机碳及其组分的影响

全球变暖是当前全球气候变化的主要现象,影响着陆地生态系统的碳循环。森林土壤是陆地生态系统中最大的碳库,森林土壤有机碳及其不同组分的积累受到气候变暖的影响,许多研究普遍发现短期增温减少土壤有机碳及其活性碳组分,但尚不清楚这种负效应在长期增温下是否仍存在和有机碳组分是否变化。以鼎湖山季风常绿阔叶林为研究对象,采用红外辐射模拟增温,探究长期增温对南亚热带森林土壤有机碳及其组分的影响。2017—2021年的连续增温观测结果表明:与对照相比,在表层土壤中,增温处理下土壤有机碳含量显著增加4.5%,其中土壤重组有机碳库显著降低9.1%,轻组有机碳库显著增加9.8%,易氧化有机碳含量显著增加5.8%,但微生物生物量碳、可溶性有机碳、惰性有机碳和络合态碳含量不变。增温持续时间显著影响土壤有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳、轻组有机碳库、重组有机碳库、惰性有机碳和络合态碳。增温处理与增温持续时间的交互作用显著影响微生物生物量碳、易氧化有机碳和重组有机碳库,但对土壤有机碳、土壤可溶性有机碳、惰性有机碳、络合态碳和轻组有机碳库无显著影响。综上所述,长期增温背景下南亚热带季风林的土壤有机碳因土壤活性有机碳组分的增加而增加,使总有机碳增加的生物调控作用可能比矿物保护作用强,但减少的惰性碳组分和增加的活性碳组分可能会使土壤有机碳稳定性下降。本研究结果探讨了南亚热带森林表层土壤有机碳及其组分对长期增温的响应,与大多数研究所发现的短期增温使表层土壤有机碳含量减少形成对比,结果可为预测未来该地区土壤碳库的变化特征提供科学依据和理论支持。