土壤微生物生物地理学：国内进展与国际前沿

土壤微生物生物地理学是研究土壤中微生物空间分布格局及其随时间变化的一门科学,是土壤微生物学和微生物生态学等领域的研究前沿。近年来,尽管土壤微生物生物地理学研究取得了巨大进展,目前仍面临诸多难题与挑战。本文简要回顾了土壤微生物生物地理学的发展历程,重点介绍近年来我国在森林、草地和农田生态系统中土壤微生物生物地理学研究的主要进展。同时进一步阐述了目前土壤微生物生物地理学研究的国际前沿方向,包括微生物群落空间分布及其驱动机制、群落构建过程与共存网络、微生物地理分布与生态系统功能的关联以及预测微生物群落对全球变化的响应。最后,对土壤微生物生物地理学未来的研究方向进行了展望,强调了清晰的微生物物种定义、微生物群落的时间动态、多组学与合成生物学技术以及高精度的预测模型在土壤微生物生物地理学研究中的重要性。     

一类6自由度Delta型机器人运动学分析

为满足工业机器人多角度操作需求,提出了一类具有3组耦合分支,且对称分布的6自由度Delta型机器人。首先,将每组耦合分支拆分为独立运动单元,并等效为串联运动链,基于旋量理论求出等效后的运动自由度;其次,利用闭环矢量回路法分别计算耦合分支中每条主动链的位置逆解,建立机器人的逆运动学模型;在此基础上,提出一种搜索算法,用于描绘满足边界条件的机器人运动空间,并与相同尺度参数的3自由度Delta机器人进行对比。结果表明,3自由度Delta机器人的运动空间是所提机器人工作空间的子集。最后,根据理论分析,完成了工程样机的搭建与运动实验,实验结果表明,该Deta型机器人具有6个自由度运动能力,且所提运动空间搜索算法具有较高的计算精度。     

基于高通量测序的南泥湾湿地土壤细菌多样性分析

为研究南泥湾湿地细菌群落类群结构,本研究利用Illumina高通量测序技术,对土壤样品中细菌的16S rRNA基因进行测序分析。各样地共检测到细菌类群27门、106纲、163目、306科、534属,主要的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria),主要的优势菌纲为α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)。不同退化湿地土壤细菌的数量和种类各不相同。随着退化程度加深,土壤细菌群落多样性降低,南泥湾湿地土壤细菌菌种多样性在不同退化阶段的差异较大。通过典型对应分析发现,土壤p H值、有机质和全钾对南泥湾湿地土壤细菌分布影响较大。人为开垦活动会降低土壤微生物多样性,退耕还湿措施对湿地微生物群落结构有影响。     

天津经济技术开发区绿地土壤盐分动态变化特征

【目的】掌握天津经济技术开发区土壤盐分的动态变化及分布情况,保证城市绿地的可持续性。【方法】通过长期定位监测,分析了研究区2007―2014年的土壤含盐量及pH值。【结果】研究区土壤含盐量整体上均呈逐年降低趋势,截至2014年3月研究区0～80 cm各层次土壤含盐量均在0.11%～0.14%之间,已经达到了滨海地区绿化种植土壤标准对土壤含盐量要求;土壤pH值整体随时间呈波动减小趋势,土壤pH值整体下降了0.33;研究区绿地土壤含盐量分布不均,但随着时间变化,研究区土壤总体的盐分水平分布的均一性有所提高,研究区土壤pH值分布较为均一。【结论】"暗管排盐"措施对天津经济技术开发区的绿地土壤盐分调控效果良好,但仍要加强对绿地土壤水盐动态的监测,减少土壤次生盐渍化的发生。     

基于叶绿体DNA分析的楸子种质遗传多样性研究

利用4对叶绿体DNA引物扩增49份楸子[Malus prunifolia（Willd.）Borkh.]种质资源的4个叶绿体DNA基因间区trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF序列，基于4个叶绿体DNA基因间区的序列变异，从母系遗传的角度评价楸子的遗传多样性水平。结果显示：4个叶绿体DNA基因间区序列经测序、拼接、比对和合并之后的片段长度为3 790 bp，共有173个多态性变异位点，其中包含2个单一突变位点、20个简约信息位点和151个插入/缺失位点。在49份楸子种质中，trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF区域的变异位点的数量分别为26个、25个、120个和2个，单倍型数量分别为9个、7个、8个和3个，合并之后的叶绿体DNA片段的单倍型有14个。核苷酸多样性和单倍型多样性最高的区域均为trnH-psbA（Hd = 0.775，Pi = 0.02143），最低的为5′trnL-trnF（Hd = 0.481，Pi = 0.00072）。49份楸子种质4个叶绿体DNA区域合并后的遗传多样性较高（Hd = 0.854，Pi = 0.00949）。Tajima’s D检验中，4个叶绿体DNA区域在P > 0.10水平上均不显著，楸子的4个叶绿体DNA区域在进化上遵循中性进化模型。楸子的遗传变异主要存在于群体内部，不同居群间基因交流频繁，多数居群间遗传分化较少，与地理距离不完全相关。     

瑞昌山药遗传多样性及块茎品质变异分析

瑞昌山药是江西省地方名优山药品种,由于长期进行无性繁殖和种植户自留种,品种混杂退化严重,极大影响了瑞昌山药资源保护和可持续利用。对从瑞昌市不同产地收集的12份栽培种和2份野生种瑞昌山药资源进行遗传多样性和块茎营养品质分析。结果表明,12对SRAP引物和11对SSR引物在所有材料中共扩增出50条多态性条带。不同产地材料间存在一定的遗传差异,遗传相似系数在0.415～0.964之间。UPGMA聚类分析表明,当遗传相似系数为0.530时,可将14份瑞昌山药材料分为两类,第Ⅰ类包括12份栽培种,第Ⅱ类包括2份野生种;当遗传系数为0.735时,可将12份栽培种分为3个亚类。品质分析结果表明,不同产地瑞昌山药材料品质指标间的变异系数差异较大,其中纤维素的变化范围最大,变异系数为54.28%,还原性糖的变异系数最小。主成分分析结果表明,瑞昌夏畈镇产地的山药品质较优,适于进一步系统选优和提纯复壮。     

湖北省福寿螺分布调查

对湖北省福寿螺(Pomacea canaliculata)分布地区进行了调查,并确认福寿螺在湖北省的北缘分布地区为宜昌市夷陵区黄柏河—远安县洋坪镇(凤凰村)—荆州市沙市区八岭山镇(童桥村)—潜江市渔洋镇(排湾村)—孝感市孝南区三汊河镇(龙岗村)—武汉市黄陂区前川街(下石村)—英山县红山镇(东汤河村)一线,纬度30°~31°,其中最北端分布地区为远安县洋坪镇,东经111°34′57.97″,北纬31°11′3.36″。湖北省福寿螺分布地区的立地条件均同时具备一定深度水体(深10 cm以上)和一定深度的淤泥(深10 cm以上),且可能覆盖度较高的水生植被更有利于福寿螺越冬。讨论了福寿螺对环境的适应能力和福寿螺北缘分布地区继续北移扩展的可能性问题。长江上游地区及湖南省福寿螺资源不仅增加湖北省福寿螺为害风险,而且增加湖北省福寿螺的防控压力。     

细叶旱芹在贵州的分布及防治方法

为了解细叶旱芹在贵州的分布状况,为其防治提供理论依据,结合对细叶旱芹在贵州的发生及防治调查情况,明确贵州省细叶旱芹的分布区域,提出了预防措施。     

诏安县乌山国家森林公园野生兰科植物多样性研究

对诏安县乌山国家森林公园内的野生兰科植物进行调查,共记录到32属51种。调查新发现属种有绒兰属白锦绒兰、钟兰属钟兰等。通过对不同海拔梯度兰科植物多样性分析表明,乌山山腰部400～800 m海拔较湿润的小气候环境是野生兰科植物分布丰富度较高的主要因素;乌山野生兰科植物热带成分的属占比最大,热带性质明显;与毗邻地区野生兰科植物分布对比,丰富度较高。