基于高通量测序技术的柄扁桃根围AMF群落季节动态研究

【目的】研究柄扁桃(Prunus pedunculata)根围丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落组成的季节动态变化,为柄扁桃天然林的保护和恢复提供理论依据。【方法】以春季(5月)、夏季(7月)和秋季(10月)采集的27个柄扁桃根围土壤样本为研究对象,利用AMV4.5NF/AMDGR引物扩增核糖体小亚基(SSU)rDNA特定片段,Illumina MiSeq测序研究AMF群落,分析其组成和多样性的季节差异,并测定土壤理化性质,调查植物群落和植被盖度,利用冗余分析探究季节、植被和土壤因子对AMF群落的影响。【结果】从柄扁桃根围土壤中共检测到153个AMF操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),其中春季和秋季AMF丰富度显著高于夏季,春季与秋季间不存在显著差异,Shannon多样性、Simpson多样性和Pielou均匀度指数在季节间不存在显著差异。春季与夏季、夏季与秋季间AMF群落组成存在显著差异,但在春季和秋季间差异不显著。从特有和指示AMF OTU数目来看,夏季最多,春季次之,秋季最少。季节差异会影响特定AMF类群,但不会显著影响AMF丰富度和多样性。AMF丰富度与土壤速效磷和土壤含水量呈极显著负相关;AMF多样性与土壤速效氮、速效磷和土壤含水量呈显著负相关,与植物多样性呈极显著正相关。【结论】柄扁桃根围土壤中AMF丰富度及群落组成呈季节性动态变化,且这种变化可能主要受土壤和植被因子季节变化的影响。     

滇东南喀斯特小生境土壤水分差异性及其影响因素

  目的  土壤水分是喀斯特石漠化地区植被恢复的关键因子,分析滇东南喀斯特小生境土壤水分差异性及其影响因素,可为喀斯特生态系统的恢复提供科学依据。  方法  以滇东南普者黑峰林湖盆区为研究区,选取石灰岩灌丛、清香木Pistacia weinmannifolia次生林、云南松Pinus yunnanensis人工林下的不同小生境(石沟、石坑、土面)为研究对象,分析小生境土壤水分的差异性及影响因素。  结果  ①各小生境的土壤水分季节性差异显著(P＜0.05),平均土壤含水率从高到低依次为石沟(42.24%)、石坑(41.63%)、土面(32.98%),并随着土层深度的增加而减少。②石灰岩灌丛进行自然和人工恢复后,小生境的土壤含水率增加,从高到低依次为清香木次生林(35.80%)、云南松人工林(31.67%)、石灰岩灌丛(29.36%),自然恢复优于人工恢复。③小生境土壤水分差异性受到生境类型、土壤性质、植被群落的影响,植被往往优先选择生境条件优越的石坑和石沟小生境。不同土层深度的小生境土壤水分差异性受到土壤性质和土壤优先流的影响。  结论  喀斯特石漠化地区进行植被恢复要结合植被群落和小生境类型,优先选择石沟和石坑小生境,自然和人工恢复相结合,以促进喀斯特生态系统的恢复和改善。图4表2参28     

喀斯特中度石漠化不同小生境的植物群落特征

【目的】了解喀斯特中度石漠化不同小生境的植物群落特征,为中度石漠化地区的植被恢复与重建提供重要理论基础。【方法】以贵州毕节鸭池中度石漠化生境为研究区,采用野外样地调查与室内分析相结合的方法,对区内典型小生境植物群落结构特征、物种组成及对小生境的资源利用进行研究。【结果】研究区主要有石面、石沟、石隙、石台、石洞、土面6种小生境类型,植物群落以灌木类占绝对优势,草本、乔木类次之,金花小檗、五节芒和铁仔等作为优势种存在。物种多样性从土面到石洞小生境逐渐趋于简单化,不同小生境下土壤理化性质和植物群落特征呈显著差异(P0.05),植物群落综合利用生境程度受各生境土壤容重及厚度、土壤有机质、有效氮和速效磷含量影响,不同小生境中物种多样性与植株生长特性受土壤容重、厚度、有机质和有效氮影响显著,与速效磷相关性不显著。【结论】研究区内土面与石沟小生境在石漠化生态恢复过程中可作为首选生境类型。     

柄扁桃根围土AMF的季节变化及与土壤因子的关系

【目的】研究柄扁桃根围土丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)的季节动态变化规律以及AMF群落组成与土壤因子之间的相关性,为内蒙古大青山干旱生态系统的保护及应用菌根生物技术培育濒危植物柄扁桃苗木提供理论依据。【方法】以内蒙古大青山干旱阳坡柄扁桃(Amygdalus pedunculata Pall.)根围土为研究对象,采用湿筛倾析-蔗糖离心法分离根围土中的丛枝菌根真菌(AMF)孢子,用形态学方法进行鉴定与分类,并分析AMF群落的多样性,测定土壤全磷、全氮、全钾、有机质、速效磷、碱解氮、速效钾、pH值等指标,然后采用CANOCO 4.5软件对AMF物种与土壤因子之间的相关性进行冗余分析(RDA)。【结果】从柄扁桃不同季节根围土中共分离鉴定出12属38种AMF,其中Funneliformis mosseae和Rhizophagus intraradices均为春、夏、秋3个季节共有的优势种。夏季和秋季AMF群落种的丰度和香农-威纳指数均显著高于春季(P0.05)。春季样本主要受土壤因子全磷(TP)的影响,而夏季和秋季样本主要受土壤因子全氮(TN)的影响。优势种F.mosseae和R.intraradices在春、夏、秋季分别与土壤因子TP、TP和有机质(OM)、速效磷(AP)和OM呈正相关性。【结论】柄扁桃根围土AMF多样性丰富,季节动态变化有明显的规律性,而影响不同季节柄扁桃根围土壤AMF多样性的主要土壤因子有明显差异。     

喀斯特地区土壤丛枝菌根真菌群落对岩性和人工造林的响应

明确丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落对岩性和人工造林的响应特征,是合理利用AMF改善喀斯特地区人工林土壤质量、提升造林效益的重要前提。本文以我国西南喀斯特地区石灰岩和碎屑岩区人工林为研究对象,并以耕地为对照,通过野外区域采样与室内分析相结合,采用高通量测序技术分析土壤AMF多样性和群落结构,探讨其对岩性和人工造林的响应。结果表明：球囊霉属(Glomus)为研究区主要优势属,其相对丰度为58.50%～89.37%。AMF群落对人工造林的响应在不同岩性条件下存在差异：在石灰岩区,人工造林显著增加了AMF香农多样性指数;在碎屑岩区,人工造林显著增加了球囊霉属相对丰度,却降低了近明球囊霉属(Claroideoglomus)和类球囊霉属(Paraglomus)的相对丰度。进一步分析发现,土壤pH和速效磷是影响AMF群落的关键环境因子。岩性主要通过影响土壤pH间接作用于AMF群落变化(p < 0.05);而人工造林则通过改变土壤养分(特别是速效磷)对AMF群落起到直接或间接作用(p < 0.05)。可见,人工造林对土壤AMF群落的影响...     

贵州南部喀斯特植被群落变化对小生境土壤养分的影响

对贵州南部茂兰喀斯特不同植被群落生态系统中小生境的土壤进行了采样分析,以探讨喀斯特植被群落变化对小生境土壤的影响。结果表明:在喀斯特森林生态系统中,石缝和石坑土壤有机质含量显著高于石沟和土面土壤,土面土壤有机质含量最低。石缝土壤全氮、全磷、有效氮、有效磷、有效钾含量明显高于石坑、石沟和土面土壤,石沟土壤有效氮、有效钾的含量显著高于土面土壤。在阔叶林-灌木林-灌草群落演替过程中土面土壤有效氮磷钾含量出现显著下降,其次是石沟土壤,而石缝及石坑土壤氮磷钾含量未出现明显降低。喀斯特不同植被群落土壤养分的变化受森林群落退化演替以及小生境多样性的影响。     

土壤类型和树种对根际土丛枝菌根真菌群落及其根系侵染率的影响

为合理利用丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza,AM)真菌促进喀斯特退化土地植被恢复,采用形态学方法研究了土壤类型(石灰土和黄壤)和宿主植物种类(紫弹树(Celtis biondii Pamp)、红锥(Castanopsis hystrix)和单性木兰(Kmeria septentrionalis Dandy))对AM真菌群落结构的影响。研究共分离鉴定了2属14种AM真菌,其中幼套球囊霉(Glomus etunicatum)是石灰土和黄壤共有的优势种,石灰土特有的AM真菌包括地球囊霉(G.geosporum)、白色球囊霉(G.albidum)、双型球囊霉(G.ambisporum)、象牙白球囊霉(G.eburneum)和细凹无梗囊霉(G.scrobiculata),而波状无梗囊霉(A.undulata)是黄壤特有的AM真菌。土壤类型对AM真菌孢子密度,Shannon多样性指数以及侵染率具有显著影响;宿主植物种类与AM真菌Shannon多样性指数呈显著相关。石灰土紫弹树和单性木兰根际土AM真菌孢子丰度显著高于黄壤相同植物的,而红锥无显著差异;石灰土紫弹树和红锥的AM真菌物种丰富度及Shannon多样性指数均高于黄壤同种植物的。土壤类型对AM真菌孢子密度、物种丰富度、Shannon多样性指数和侵染率均有显著影响,对均匀度指数也有显著影响;植物种类对Shannon多样性指数有显著影响,且AM真菌物种丰富度、Shannon多样性指数和侵染率受土壤类型与植物种类交互作用的显著影响;土壤p H和全钾含量对AM真菌群落影响显著。因此,利用AM真菌促进喀斯特植物定植生长与植被恢复过程中,应该考虑喀斯特土壤AM真菌具有区域特异性和物种偏好性。     

不同豆禾混播比例对土壤丛枝菌根真菌的影响

【目的】探究不同豆禾混播比例对丛枝菌根真菌（Arbuseular mycorrhiza fungi, AMF）群落及土壤理化性质的影响。【方法】将白三叶（Trifolium repens）、红三叶（Trifolium pratense）和鸭茅（Dactylis glomerata）3种植物进行3种不同比例的混播，豆禾混播比例分别是5∶5、4∶6和3∶7，检测不同混播比例下土壤理化性质及AMF群落多样性的变化。【结果】3∶7比例下的土壤p H和有机质含量显著低于5∶5比例；3∶7比例下AMF菌根侵染密度、菌丝密度和根系泡囊丰富度都显著高于5∶5比例；从比例5∶5至3∶7,AMF群落多样性逐渐降低。【结论】豆禾混播比例的改变能影响AMF群落多样性及土壤理化性质，且AMF群落多样性的变化受土壤pH及有机质的显著影响。     

贵州喀斯特山区花椒林小生境的土壤质量特征

【目的】探明不同小生境土壤性质的空间变化特征,弄清其土壤养分的变化规律,为花椒种植的合理布局提供科学依据,以促进喀斯特地区石漠化的生态恢复。【方法】选择贵州喀斯特山区花椒林内石槽、土面、石沟、石缝和石坑5种小生境为研究对象,采用单因素方差分析及主成分分析等方法研究花椒林下不同小生境0～20 cm土层不同矿质元素对土壤质量的影响。【结果】石槽、石缝、石沟小生境的土壤pH显著高于石坑和土面;土面、石槽小生境土壤的碳、氮、磷元素含量较高,石坑、石沟则较低;中量、微量矿质元素在不同小生境土壤间变化较小;土壤有机碳、速效氮、速效磷与其他矿质元素间的相关性显著,存在相互制约的关系;土壤质量优劣依次为土面(0. 73)、石槽(0. 49)、石缝(-0. 01)、石坑(-0. 46)和石沟(-0. 75)。【结论】矿质元素对土壤质量的影响均较大,将中量、微量矿质元素纳入土壤质量评价指标体系具有合理性;土面、石槽、石缝土壤可加以改造利用,石洞、石沟土壤以自然恢复为主。     

喀斯特地区濒危小蓬竹的小生境变化特征

为更好地保护喀斯特濒危竹种小蓬竹,采用实地调查和Shannon-wiener多样性指数等分析方法,对喀斯特濒危竹种小蓬竹的小生境变化特征进行了研究。结果表明:小生境类型包括土面、石面、石沟、石缝、石槽和石洞6类,其中,土面、石面和石槽类型面积相对较大,分别为44.52%、29.19%和17.05%。小蓬竹分布地生境的组合类型以土面-石面-石槽组合类型最为普遍,其次是土面-石面组合类型和石面-石槽型组合。各小生境的面积破碎化指数的变化大致呈现石洞>石缝>石沟>石槽>石面>土面的趋势,随着取样面积的增加,石缝、土面、石面和石洞4类小生境的面积破碎化程度逐渐增强;多样性呈先上升后趋于平缓的趋势;均匀度呈先下降后缓慢上升的趋势,且变化范围小;优势度随着样地面积的增加呈下降的趋势;而丰富度则呈上升的趋势。小蓬竹植物重建时,应以石沟、石缝和石槽为主。     

退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物活性的季节动态——以贵州花江喀斯特峡谷地区为例

以贵州花江喀斯特森林土壤为研究对象,采用微生物培养法、生化活性试验法及氯仿熏蒸法分析退化喀斯特植被恢复过程中的土壤微生物数量、土壤生化作用强度、微生物生物量碳及微生物熵（qSMBC）的季节动态特征。结果表明：不同恢复阶段土壤微生物活性具有明显的季节变化。随着退化喀斯特植被的恢复,一年四季中土壤微生物数量、生化作用强度、微生物生物量碳及qSMBC明显上升,即土壤微生物活性明显增强,表现为乔木群落阶段〉灌木群落阶段〉草本群落阶段〉裸地阶段。退化喀斯特植被恢复增加了土壤微生物活性,使土壤质量得以提高;4个恢复阶段土壤微生物活性季节变化表现为夏季最强,冬季最弱,总体上表现为夏季〉秋季〉春季〉冬季的动态特点（P〈0．05）,表明土壤微生物活性的季节动态不仅与温度、降雨等气候因素有关,还受到植被类型的影响。     

神农架自然保护区川金丝猴退化生境特征及恢复技术

对神农架川金丝猴分布区218个样地进行调查,比较川金丝猴未退化生境与退化生境群落特征的差异,并依据未退化生境群落分类构建生境恢复模式群落。结果表明:神农架保护区川金丝猴的针阔混交林和针叶林生境退化较为严重,落叶阔叶林生境退化较轻;退化生境与未退化生境群落的乔木物种组成大致相同,但灌木种数和食源灌木种数均少于未退化生境;森林砍伐、病虫害危害、生境过度利用是导致生境退化的主要原因;生境群落的郁闭度和乔木平均高随退化程度加重而降低;轻度和中度退化生境的灌木盖度和食源灌木盖度也低于未退化生境;重度退化生境具有最高的灌木盖度、食源灌木盖度和灌木高度。根据未退化生境群落分类总结出神农架川金丝猴生境恢复的8个模式群落,提出了轻度、中度和重度退化生境的恢复模式和技术。     

菌根桑恢复喀斯特石漠化地区的研究探讨

菌根桑能与石漠化地区贫瘠、干旱等主要生态障碍相耦合,有利于减轻贫瘠干旱胁迫,成为喀斯特石漠化生态治理的一种新的有效措施。在综述丛枝菌根真菌的结构、生理生态功能的基础上,初步探讨了石漠化恢复过程中菌根桑的可利用性以及在调查桑树根系丛枝菌根真菌多样性、影响丛枝菌根真菌多样性的关键因子、筛选优良抗性菌株、丛枝菌根真菌与喀斯特石漠化地区桑树的共生机制等几个方面开展前期研究工作,旨在从全新的角度探讨菌根桑对喀斯特生境的适应对策以及为岩溶生态系统退化与恢复机理奠定基础,从而保证菌根桑在石漠化地区的可持续发展。     

玛纳斯河流域平原区土壤螨类群落特征研究

[目的]了解玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类群落特征,为开展绿洲土壤环境质量的生物学评价提供理论依据。[方法]采用野外采样和改进的Tullgren法采集螨类,并对不同生境土壤螨类群落特征进行比较分析。[结果]获得土壤螨类共24 797只,隶属于4目67科88属,其中尖棱甲螨属、若甲螨属、全盾螨属、嗜粉螨属4属为优势类群,分别占总捕获量的11.49%、12.27%、15.83%和11.53%,而小奥甲螨属、洼甲螨属、三皱甲螨属、上罗甲螨属、礼服甲螨属等13属为常见类群,占总捕获量的37.91%。四奥甲螨属、珠足甲螨属、表珠甲螨属等71属为稀有类群,占总捕获量的10.97%。土壤螨类个体数和类群数在6种不同生境间均存在显著差异,其个体数大小顺序依次为人工林、灌木林、草地、葡萄园、菜地、耕地,类群数大小顺序依次为人工林、灌木林、菜地、草地、葡萄园、耕地。垂直分布表现为螨类主要集中分布于表层土壤,即0~5 cm土层最多,其次为5~10 cm土层,在10 cm以下的土层中土壤螨类数量急剧减少,不同土层间的个体数差异极显著。不同生境土壤螨类在不同季节均有显著差异,其个体数大小顺序依次为9月、4月、7月、11月。[结论]玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类群落结构具有明显的生境和季节变化特征,植被、土壤和人为干扰是影响其群落结构及季节动态变化的主要因素。     

连云港田湾核电站附近潮间带底栖动物的群落生态

根据2008年4个季度的生态调查取样,对连云港海州湾田湾核电站附近潮间带A、B断面底栖动物的生物多样性、结构特征及资源密度等进行了研究.经统计分析:养殖区B断面底栖动物的生物量和栖息密度分别为42.32g.m-2和71.83个.m-2,明显高于天然海滨浴场A断面处的11.24 g.m-2和63.67个.m-2;A、B断面配对站位群落相似性指数超过0.50的有6对,而其他有显著性关系的却不是非常明显,表明海洋工程可能使附近海域内各生境之间底栖动物群落的分化程度降低;群落多样性的季节变化中,春、夏、秋、冬季的多样度分别为1.72、1.20、1.68、0.84,其中冬季达到重度污染,这可能与人为扰动有关,海洋工程活动会导致生态群落结构发生改变,甚至生境遭到破坏,生物多样性受到严重影响.整体上田湾核电站附近潮间带底栖动物群落结构不稳定,受田湾核电站相关工程活动影响的程度尚不能得出定论,需要继续调查监测该海域的生物资源状况,形成一个长期有效的监测机制.     

柳州市不同生境冬季鸟类多样性调查分析

【目的】调查分析柳州市不同生境冬季鸟类群落的多样性,探究影响鸟类多样性的生境因素,为城市生态建设提供参考。【方法】采用样线法进行调查,计算鸟类群落的多样性指数（H）、均匀度指数（J）和相似性指数（S）,并分析鸟类群落的基本结构和多样性特征。【结果】共记录到鸟类13目42科118种,以雀形目占绝对优势,有26科85种。留鸟是柳州市冬季鸟类的主要组成部分,共记录鸟种79种,而冬候鸟共记录34种,旅鸟5种。从鸟类区系来看,东洋种67种,古北种31种,广布种20种。各生境鸟类群落多样性顺序为：城市园林〉农田居民区〉石山灌丛〉湖泊洼地〉商品林区。农田居民区与湖泊洼地鸟类群落的相似性最高。【结论】空间异质性和食物资源是影响柳州市冬季鸟类群落多样性的重要因素,可通过优化树种结构、改善生境、加强保护宣传等方式,提高城市冬季鸟类多样性。     

秦岭2种林分土壤性质的季节性变化对细菌群落多样性和组成的影响

研究秦岭山区2种林分土壤性质的季节性变化对土壤细菌群落多样性和结构特征影响,为该区生态恢复及物质循环提供理论依据。以云杉林和红桦林土壤为对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术初步探讨了这2种林分不同季节土壤细菌多样性（Chao1指数和Shannon指数）和群落组成,并采用相关分析和冗余分析（RDA）等方法,探讨了土壤性质,包括pH、土壤温度、土壤含水量（SWC）、土壤有机碳（SOC）、可溶性有机碳（EOC）、微生物生物量碳（MBC）和易氧化有机碳（DOC）对土壤细菌多样性和群落的影响。结果表明:1）2种林分土壤细菌Chao1指数和Shannon指数具有明显的季节性变化特征,夏季最高,冬季最低,春季和秋季居中。2）2种林分土壤中酸杆菌门、拟杆菌门和变形菌门为优势菌门,酸杆菌门相对丰度在秋季最大,冬季最低,而拟杆菌门相对丰度则相反,在冬季达到最大值,秋季最低。3）相关分析表明,细菌多样性与温度负相关,与土壤pH、SWC、SOC、EOC、DOC和MBC含量正相关。4）RDA分析结果表明,SWC是影响真菌群落组成季节性变化的主要因素,其次是EOC和SOC含量。这些研究结果表明,秦岭林区土壤细菌群落多样性及群落组成的季节性变化是土壤养分及土壤环境因素（温度和含水量）共同作用的结果。     

广西桑园节肢动物群落结构及季节动态

【目的】研究广西桑园害虫及天敌的群落结构及季节动态,为广西桑园害虫综合防治及天敌合理利用提供科学依据。【方法】调查不同季节广西桑园节肢动物的种类和数量,采用物种丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon多样性指数、Brillouin多样性指数、Pielou均匀度指数以及Simpson优势度指数对其群落结构及季节动态进行分析,并采用群落相似性系数分析一年四季群落的相似性。【结果】共采集桑园节肢动物17371头,鉴定为26种,隶属13目26科,其中植食性害虫18种,优势种为朱砂叶螨和桑粉虱;天敌昆虫5种,优势种为稻红瓢虫;蜘蛛2种,以狼蛛科为主;中性昆虫1种。多样性指数以春季最大,其次是夏季,冬季最小;群落均匀度指数与多样性指数变化趋势一致,而优势度指数一年四季均较小,以春季最小;春季与夏、秋、冬季间的相似水平均极低（Rj=0.2329、0.0000、0.2077）,夏季与秋季为中等相似（Rj=0.5461）,夏季与冬季间为中等不相似（Rj=0.3322）,秋冬季间为极不相似水平（Rj=0.1297）。【结论】广西桑园节肢动物群落多样性指数和均匀性指数较高,优势度指数较低,群落结构较为合理。     

云烟121健康与感黑胫病烟株根系及根际土壤丛枝菌根真菌差异研究

【目的】明确云烟121健康与患黑胫病烟株根系及根际土壤丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）侵染特征的差异,为后续AMF在缓解烟株土传病害方面的应用打下理论基础。【方法】以云烟121健康和患黑胫病烟株根系及根际土壤为试验材料,采用显微形态观察法对2种烟株根系AMF侵染水平及根际...     

贵州高原退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物数量的变化特征

为了研究退化喀斯特植被恢复过程中土壤的生物学特性,采集贵州花江喀斯特高原生态综合治理示范区内不同恢复阶段（裸地阶段、草本群落阶段、灌木群落阶段和乔木群落阶段）的土壤样品,采用微生物培养法分析了退化喀斯特植被恢复过程中不同层次、不同季节及根际和非根际土壤微生物数量的分布特征。结果表明：退化喀斯特植被恢复过程中土壤中的微生物数量分布存在较大差异,、随着退化喀斯特植被的恢复,土壤细菌、真菌、放线菌的数量及其总数明显上升．表现为齐木群落阶段〉灌木群落阶段〉草本群落阶段〉裸地阶段;土壤剖面上土壤微生物数量均呈明显的垂直分布特征．即随土层深度的增加,呈递减趋势,具体表现为A层〉B层（P〈0．05）;从季节变化上来看,土壤细菌、真菌、放线菌的数量及其总数季节变化明显,夏季达最大（6．16×10^6,1．11×10^5,3．16×10^5及6．59×10^6个·g^-1）,冬季最小（3．42×10^6,0．45×10^5,1．75×10^5及3．64×10^6个·g^-1）,总体上表现为夏季〉秋季〉春季〉冬季的特点（Jp〈0．05）根际和根外变化明显,表现为根际〉非根际（P〈0．05）。退化喀斯特植被恢复增加了土壤微生物数量,使土壤质量得以提高.