前坪水库植物物种多样性及其对环境的回应

【目的】探寻前坪水库库区植物物种多样性、群落物种分布对环境的回应。【方法】采用野外调查的方法,在前坪水库库区设置了15个样地,在植物群落和环境因子调查的基础上,采用冗余分析法(redundancy analysis, RDA)和典范对应分析法(canonical correspondence analysis, CCA)等,对前坪水库植物物种多样性指数、样方内物种重要值和各环境因子进行相关性分析。【结果】经调查,样方中共有植物49科、102属、112种。主要优势种为酸枣(Ziziphus jujuba Mill. var.spinosa(Bunge) Hu ex H. F. Chow)、杨树(Populus L.)和荆条(Vitex negundo var.heterophylla(Franch.) Rehd.)等。多元回归树(MRT)分析将前坪水库植物群落分为5个群落类型：Ⅰ榆树-酸枣-艾群落,Ⅱ杨树-荆条-艾群落,Ⅲ榆树-酸枣-狗尾草群落,Ⅳ刚竹-胡枝子-狗尾草群落和Ⅴ杨树-木槿-狗尾草群落。冗余分析(RDA)表明,海拔和距河流水平距离对前坪水库库区植物群落物种多样性的影响较大,解...     

基于冗余分析的宁夏平罗耕地土壤盐渍化特征研究

对平罗县101个耕地土壤样点的进行统计分析和冗余分析,得到各层土壤盐分数据的基本特征,以及各要素的相关性和影响盐渍化指标的主要离子。结果表明:1)该区各层土壤都呈盐渍化状态,有明显的盐分表聚现象。2)RDA结果显示前2个排序轴反映了该区80%以上的土壤盐渍化信息,排序轴与环境因子的线性结合程度较好的反映了盐渍化指标与盐分离子之间的关系。3)与常规统计方法相比,RDA所包含的信息量更大,而且能够更直观地表达研究区土壤盐渍化特征以及影响盐渍化指标的主要因素,是分析盐渍化信息的有效方法,能够为区域盐渍化评价和治理以及土地利用管理提供科学依据。     

多营养层级淡水生态系统构建对微生物的影响

微生物是淡水生态系统的重要组成部分,其群落组成与水环境密切相关。在室内设置5个试验组,种植常绿型沉水植物苦草(Vallisneria natans)同时引入铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)和鲫(Carassius auratus)来模拟生态系统中的生物种群结构。通过构建多营养层级淡水生态系统,探究了不同水生生物对细菌群落结构的影响。结果表明,构建的几种淡水生态系统中优势细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、拟杆菌门(Bacteroidota)和蓝细菌门(Cyanobacteria),螺、蚌、鱼的存在极大地减少了水体中蓝细菌门的数量,能够有效控制蓝细菌过度繁殖。细菌多样性指数(Shannon指数)在草、草-螺-蚌组中较高,而在草-螺、草-螺-蚌-鱼组中较低。冗余分析(RDA)表明,各系统间微生物群落丰度存在明显的差异,不同水生生物的引入和溶解氧含量是影响微生物群落变化的直接因素,而营养盐浓度的变化主要依赖于水生生物与微生物的共同作用,是影响微生物群落变化的间接...     

连作年限对植烟土壤养分和微生物量及胞外酶化学计量特征的影响

【目的】研究烤烟不同连作年限对云南典型砂质红壤微生物量和胞外酶活性化学计量特征的影响，结合土壤理化性状探究其相关机制，为缓解烟草连作障碍提供理论参考。【方法】以连作1、2、4、6和9 a的植烟砂质红壤为研究对象，测定其土壤理化性状、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷以及土壤碳、氮、磷营养元素循环相关的土壤胞外酶活性。运用生态化学计量学和冗余分析(redundancy analysis,RDA)对土壤肥力属性与土壤胞外酶活性的关系进行分析。【结果】(1)随着连作年限的增加，土壤有机碳、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮含量均呈先降低后升高的变化趋势，且以连作4 a时最低。(2)连作土壤pH值为5.68～6.43；在连作1～6 a范围内，随着连作年限的增加土壤pH值呈下降趋势，连作9 a时土壤pH值升高。(3) RDA分析表明：土壤有机碳含量、全磷含量和pH值与土壤胞外酶活性显著相关。土壤胞外酶化学计量分析表明：连作1、2和6 a时，土壤中微生物受到较强的碳源限制；而所有连作年限的土壤中微生物都受到氮源限制。【结论】烤烟连作4 a后，土壤pH值以及碳、氮、磷元素发生显著变化，且与土壤氮循环相关的土...     

玉米苗喇叭口节肢动物群落与植株冠层信息的RDA分析

应用LAI-2000植物冠层仪和电子温湿度计对0.33 hm~2左右玉米地喇叭口期植株叶心处的节肢动物群落和小气候、作物冠层结构等信息进行了调查,并对有关物种的分布与相关环境因素作灰色关联度分析,在此基础上进行了玉米苗喇叭口节肢动物群落与环境因子的冗余分析(redun dancy analysis,RDA)排序。灰色关联度分析与RDA分析的结果均表明:玉米冠层信息和喇叭口小气候信息与各种节肢动物的分布关联性明显,黄呆蓟马、龟纹瓢虫、三突花蛛等个体分布与作物长势密切相关。RDA分析可绘出直观反映节肢动物群落与各个环境因子及样本信息相关关系的二维排序图,在玉米害虫综合治理研究中有一定指导意义。     

4种水生植物修复对盐碱土壤理化性质、酶活性和微生物群落组成的影响

土壤盐渍化是制约植物生长和农业生产力的主要因子之一,植物修复是改良盐碱地的重要手段。为研究不同水生植物修复对盐渍土壤性质及土壤微生物的影响,探索了芦苇(LL)、香蒲(XP)、芦竹(LZ)、纸莎草(ZSC)4种水生植物修复对土壤理化性质、酶活性和土壤微生物群落组成的影响。结果表明,所有植物修复处理(LL、XP、LZ、ZSC)均显著降低了土壤pH值、总盐度(TS)和土壤容重(BD),同时增加了有机质(OM)、速效氮(AN)、全钾(TK)含量以及土壤孔隙率(TPOR)等6个土壤理化指标。此外,所有植物修复处理均增加了亚硝酸还原酶(Nir)活性,降低了脲酶(Ure)活性。16S rRNA高通量测序表明,除LZ处理外,其他植物修复处理改变了微生物群落组成,显著提高了群落多样性。非度量多维尺度分析(NMDS)表明,除LZ处理与CK未明显分离外,其他处理间均明显分离。冗余分析(RDA)表明,TK含量、pH值、BD、TS、AN含量、OM含量、Nir活性,木质素过氧化物酶(Lip)活性是影响细菌群落结构的关键环境因子。综上,水生植物修复可有效改善盐碱土壤的理化性质及土壤酶活性;除芦竹外,微生物群落发生显...     

喀斯特石漠化地区火龙果林退化对土壤生态酶化学计量指标的影响

[目的]探讨喀斯特石漠化地区火龙果林土壤酶活性和生态酶化学计量的变化特征.[方法]以无退化(ND)、轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)4种不同退化火龙果(Hylocereus undatus)林为研究对象,采用单因素方差分析、双因素方差分析、皮尔逊相关分析和冗余分析(RDA)方法,研究0～30 cm土...     

一种基于宏基因组模拟数据的生物标志物筛选方法

鉴于生物圈中微生物资源的巨大开发潜力以及测序技术不断发展,宏基因组学研究的不断深入,微生物群落已经被看作一个整体来进行分析并且已经得到广泛应用。然而由于微生物的多样性以及微生物菌群的复杂性,使得精确确定和定量宏基因组数据中的分类单元成为宏基因组数据分析的难点。已有的宏基因组数据标记分析工具无法解决微生物群落预测结果重现的稳健性、准确性以及处理非冗余标记物方面遇到的问题。笔者提出了一个新的基于宏基因组自助抽样(metagenomic bootstrap)的生物标志物选择方法,它结合了mRMR(minimal redundancy maximal relevance)和自助抽样方法(bootstrapping),可以更加稳健、准确而有效地通过对宏基因组数据的挖掘实现非冗余标记物的筛选。基于模拟数据集,通过其与2种自上而下的方法(Metastats、LEf Se)以及自下而上的方法(Wilcoxon秩和检验)进行对比,表明本方法可以在较高准确率的基础上更加稳健地选择更多的非冗余生物标志物。     

北方林草交错带土壤生态化学计量特征及其影响因素

为探明北方林草交错带土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征及其对影响因子的响应,揭示该区域土壤养分限制因素和生态系统演变的驱动机制,在研究区由北向南大致以25 km为间隔设置采样点进行野外调查及土壤样品采集,运用统计学及冗余分析(RDA)等方法,分析了该区域土壤生态化学计量特征及其与环境因子的相互关系.结果表...     

中国长白山北坡与西坡林线景观动态对气候变化响应的对比分析

为研究高山林线景观动态对气候变化响应方式的坡向差异性,以长白山北坡和西坡林线为研究区,基于1994—2021年台站气象记录和相同时期逐年的TM影像数据,采用线性和拟合显著的函数结合冗余分析（RDA）来认识北坡和西坡林线气候变化对景观动态响应差异。结果表明：北坡与西坡气温和降水均有增加趋势（k>0）,北坡林线收缩（k <0）,西坡扩张（k>0）,景观形状趋于规则（k <0）。北坡RDA分析结果只有气温和热量指标箭头较长,景观动态对气候变化响应积极,而西坡所有指标箭头差异不大,林线上移对所有气候指标均有响应,不同坡向林线景观动态对气候变化的响应方式不同。