药用植物宁夏枸杞 (Lycium barbarum L.) 土壤细菌群落演替特征

【目的】研究土层、季节和树龄对宁夏枸杞土壤细菌群落结构的影响,对揭示枸杞种植区域土壤质量变化规律具有重要意义。【方法】以宁夏枸杞之乡—宁夏回族自治区中宁县为研究区,采用高通量测序分析了不同土层、季节和树龄条件下枸杞土壤细菌生物量及细菌群落结构和丰度的变化趋势。【结果】随着枸杞树龄增加,与幼龄 (种植当年,< 1 年) 枸杞土壤相比,春季和夏季 0—20 cm 中龄 (6 年) 和老龄 (12 年) 土壤总有机碳 (total organic carbon,TOC) 及 0—40 cm 土壤总有机氮 (total organic nitrogen,TON) 含量先增加后减少;春季不同树龄 0—20 cm 土壤微生物生物量碳 (microbial biomass carbon,MBC)和微生物生物量氮(microbial biomass nitrogen,MBN)一直增加,但春季和秋季 20—40 cm 则呈相反趋势。夏季中龄植株表层土壤 MBC 最高,但 MBN 却最低。随着树龄增加,枸杞表层土壤细菌多样性普遍呈先增加后减小的趋势。枸杞土壤变形菌门 Proteobacteria、放线菌门 Actinobacteria、拟杆菌门 Bacteroidete 在细菌群落中占绝对优势。相同季节老龄土壤 Proteobacteria 相对丰度普遍高于幼龄和中龄,幼龄土壤 Planctomycetes 和绿弯菌门 Chloroflexi 丰度高于中龄和老龄。变形杆菌中黄色单胞菌 Xanthomonadales、红杆菌 Rhodobacterales 和根瘤菌 Rhizobiales 占主导地位,尤其是在秋季中龄和 3 个季节的老龄枸杞土壤。土层、季节和树龄对土壤微生物数量影响不同。【结论】随着树龄增加,宁夏枸杞表层土壤微生物生物量和细菌多样性呈先增加后降低的趋势。老龄植株土壤 Xanthomonadales 数量相对最多。土层对枸杞土壤碳分布有极显著影响,树龄主要显著影响土壤氮源和细菌群落多样性,季节对枸杞土壤碳源、微生物量碳氮均有极显著影响。     

广西平果县岩溶山地不同植物群落的土壤酶活性

为探讨平果县岩溶山地典型植物群落的土壤酶活性特征,基于调查取样与试验分析,采用相关分析、多重比较以及主成分分析方法,研究了不同植物群落间土壤酶活性的差异,分析了土壤酶活性与土壤化学性质的关系。结果表明:(1)土壤过氧化氢酶、脲酶及蔗糖酶活性的群落间差异达显著水平,显示不同植物群落对土壤酶活性产生一定影响;(2)土壤pH值与过氧化氢酶、脲酶间呈极显著正相关(p0.01),与碱性磷酸酶间呈显著负相关(p0.05);(3)4个酶活性与代表土壤肥力的土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮及速效钾之间具有较强的相关性,但速效磷与4个土壤酶之间的相关性均未达显著水平(p0.05);(4)过氧化氢酶、脲酶及碱性磷酸酶能敏感反映土壤质量的变化,可作为本区域土壤质量评价的指标。     

陕北安塞退耕恢复15年刺槐林与自然植被的物种组成与群落特征

为探讨陕北黄土丘陵沟壑区退耕恢复15年后刺槐人工林及自然植被的恢复特征,对安塞县三个流域"退耕还林"后栽植的15年左右刺槐林与林下植被及对应的自然恢复植被进行了调查与分析。结果表明:刺槐林下发现植物60种,隶属于27个科,49个属,以禾本科、菊科、豆科、蔷薇科植物居多;自然植被样地发现植物62种,隶属于21科49属,菊科、豆科和禾本科植物最多;无论刺槐林下还是自然植被,生长型多为一年生草本和多年生草本,水分生态型以旱生和旱中生植物为主,生活型方面地面芽植物占据优势地位;刺槐林下以狗尾草、赖草、牻牛儿苗、铁杆蒿、阿尔泰狗娃花及长芒草等为优势群落,而自然坡面以白羊草、达乌里胡枝子、铁杆蒿、阿尔泰狗娃花、长芒草及草木犀状黄耆等为优势群落;在阳坡自然恢复植被的群落盖度、地上生物量及物种多样性指数显著高于刺槐人工林(p0.05),而在阴坡二者差异不显著;认为在黄土丘陵沟壑区,阳坡刺槐林的植被恢复应考虑到林木生长对林下层的抑制作用,对现存郁闭度过高的林分应及时进行间伐管理以促进下层植被生长,合理进行乔、灌、草的配置,丰富群落层次结构,提升刺槐林生态功能。     

雷州半岛徐闻红树林植物群落的结构和动态特征

为揭示不同潮位红树林群落结构及动态规律,本文对雷州半岛徐闻官曹红树林群落的物种组成、物种年龄结构和多样性等群落特征进行了分析.结果表明:离岸高潮位和和中潮位均为白骨壤+红海榄群落,低潮位为白骨壤群落,反映随潮位的降低,群落物种数逐渐减少,白骨壤种群在各潮位均为优势种,具较宽生态位,而次优势种群红海榄则只分布于中高潮位,生态位相对较窄.白骨壤和红海榄在所出现的潮位中,其幼苗和苗木均较多,年龄结构均属于增长型.各群落物种多样性Simpson指数(D)、Shannon(H)和Pielou均匀度指数(J)的大小顺序关系均为中潮位的白骨壤+红海榄群落＞高潮位的白骨壤+红海榄＞低潮位的白骨壤群落.隐含着高潮位物种竞争剧烈,均匀度较小,中潮位物种关系稳定,均匀度较大,低潮位物种受环境严重胁迫表现适生选择性.白骨壤和红海榄在所出现的潮位中,种群格局均属于集群分布,反映其典型的胎生红树特征.     

辽东林区长白落叶松人工林植物群落多样性

采用样带网格调查方法和α、β多样性指数分析方法,分析辽东林区近50年生长白落叶松(Larix olgensis Henry)人工林的结构特征、植物多样性,探讨长白落叶松人工林自然化过程及其自然化经营模式。结果表明:(1)辽东林区长白落叶松人工林群落具有明显的自然化现象。坡下部,形成了长白落叶松、水曲柳(Fraxinus mandschurica Rupr)占优势的针阔混交林;坡中部,形成了长白落叶松、花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)、水曲柳占优势的针阔混交林;坡上部,形成了长白落叶松、花曲柳占优势的针阔混交林。(2)辽东林区长白落叶松人工林群落具有较高的植物多样性,坡中部生物多样性最高。(3)辽东山区长白落叶松人工林的自然经营,应充分利用长白落叶松先锋树种作用及其群落的自然演替规律,依靠自然力恢复阔叶树种。     

晋西黄土区封禁小流域植被群落特征变化

对晋西黄土高原封山育林小流域内植被覆盖度、群落木本植物组成及群落α多样性变化进行研究,为黄土高原地区仿拟自然植被的恢复与构建提供相应的理论依据和技术支撑。于2016年7—8月,以山西吉县蔡家川流域内实施封山育林35年的柳沟小流域为调查对象,采用样线与样方相结合的调查方法,对阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡、梁峁顶、沟底6种不同生境的植被状况进行了调查,并与1996年(封禁15年)、2007年(封禁26年)在柳沟小流域相同生境的调查数据进行对比,研究封山育林小流域随封育时间的延长植被覆盖度、群落木本植物组成、群落α多样性的动态变化规律。结果表明:1)小流域封禁15、26、35年时总体覆盖度分别达到77.5%、89.1%和93.6%,封禁26年时小流域已形成森林植被,到封禁35年时各生境的植被恢复较好,流域已基本郁闭;封禁26年后流域总体覆盖度的年增长率放缓,其中阳坡、梁峁顶覆盖度年均增长率减慢,半阴坡、阴坡的覆盖度增长速率仍在增加。2)封禁35年时半阳坡、半阴坡、梁峁顶由旱中生灌木群落向中生性乔灌群落演替,阳坡由旱中生乔灌群落向中生性乔灌群落演替,阴坡由喜阴的中生乔灌群落向中生性乔灌群落演替,沟底由旱中生乔灌群落向中生性灌木群落、湿中生乔灌群落演替。3)到小流域封禁35年,除阳坡外各生境的物种多样性呈现单峰变化,除阳坡外各生境的均匀度指数逐渐上升,生态优势度、物种丰富度波动变化。目前各生境群落处于中期演替阶段,物种分布更为均匀,结构更加稳定,在晋西黄土区封山育林是形成可持续森林植被的最好方法。      

青藏高原北部戈壁区植物多样性及其环境解释

为了揭示青藏高原北部戈壁区植物多样性与环境因子的关系,用38个青藏高原北部戈壁区的群落样方调查数据和环境数据,通过单因素方差分析、CCA分析和方差分解等方法研究了青藏高原北部戈壁区植物多样性及其与环境因子的关系。结果表明:1)共记录植物12科29属36种,以藜科、柽柳科、禾本科和菊科植物为主,红砂分布频率最大,该地区植物生活型主要为灌木和草本;2)该区域不同优势群落外貌特征不同,在植株密度上存在极显著差异(P < 0.01),在植被盖度上存在显著差异(P < 0.05),但各群落的物种丰富度和香农指数无明显差异;3)经过CCA分析,年平均降水量显著影响该区域植物物种分布;4)该地区群落结构主要受土壤因子、气候因子、生物因子共同影响,三者的解释率达到51.68%,其中土壤因子的单独解释率最高,达到25.36%,剩余48.91%未解释部分说明还有其他因素影响着该区域植物群落结构。总而言之,青藏高原北部戈壁区植物多样性水平低,群落结构简单,其植物多样性主要受土壤条件的影响。      

广东内伶仃岛白桂木群落结构及其演替研究

【目的】揭示内伶仃岛植被的演替,为中国特有珍稀濒危植物白桂木Artocarpus hypargyreus种群的保护提供科学依据。【方法】运用群落生态学方法对内伶仃岛白桂木群落进行样地调查,分析群落的组成和结构、地理成分性质以及物种多样性等,并且与其他3个热带或中亚热带植物群落进行比较。【结果】该群落共有维管植物73种,隶属于40科61属,其中蕨类植物有4科4属4种,种子植物有36科57属69种。种类组成以热带分布属占绝对优势,占总属数达98.18%,具有南亚热带成分向热带成分过渡的性质。群落垂直结构较明显,乔木层优势种主要有翻白叶树Pterospermum heterophyllum、白桂木、假柿木姜子Litsea monopetala和浙江润楠Machilus chekiangensis等,其重要值依次为43.86、31.64、12.75和10.39;灌木层则以破布叶Microcos paniculata和九节Psychotria rubra为主;层间藤本植物亦十分发达。群落中主要优势种群的分布格局皆为聚群分布,年龄结构以II级(DBH2.5 cm)和III级(2.5 cm≤DBH7.5 cm)立木占绝大多数,属增长型种群,但白桂木种群为衰退型种群。群落的Simpson多样性指数(E)=0.95,Shannon-Wiener多样性指数(H)=3.27,Pielou均匀度指数(EH)=0.84。【结论】内伶仃岛白桂木群落是一个处于群落演替中期的南亚热带常绿阔叶林类型。     

玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20的温度和pH适应性研究

【目的】研究不同条件下复合菌系的秸秆分解能力和酶活性,评价该复合菌系的功能稳定性及适应性,为进一步完善该复合菌系的筛选技术及其应用提供理论依据。【方法】以复合菌系GF-20为研究对象,在不同温度和pH值条件下连续继代培养,测定所得复合菌系的滤纸分解特性、玉米秸秆降解率、发酵液pH值、纤维素酶和半纤维素酶活性,以评价复合菌系的功能稳定性。【结果】在温度4~30℃、pH 6.0~9.0时,经过15代的继代培养,复合菌系GF-20在培养的108~140h可分解滤纸纤维素,玉米秸秆降解率保持在30%以上,发酵液pH值随发酵时间的延长趋近于中性,pH调节能力良好,纤维素酶活性为1.22~2.34 U/mL,半纤维素酶活性为12.82~14.23U/mL。【结论】复合菌系GF-20可在较大的温度和pH范围内保持较高的纤维素和半纤维素酶活性,能发挥秸秆降解作用,具有良好的开发潜力和应用前景。     

组合填料对水质、罗非鱼生长及水体微生物群落功能多样性的影响

采用组合填料(全塑性夹片和维纶醛化丝)作为生物膜载体,以土著微生物为生物膜菌源,研究其对水质、罗非鱼生长及水体微生物群落功能多样性的影响。结果表明:组合填料可促进水体中NO_2~-、DO、IC含量显著升高,使水体中pH、NO_3~-含量显著下降,同时有使水体中NH_4~+、TOC含量下降的趋势;和对照组相比,组合填料组罗非鱼增重量显著升高,饵料系数显著降低,填料悬挂密度越高,增重效果越明显;组合填料能显著降低水体细菌数量,而对水体微生物多样性无显著影响;组合填料明显提高了水体微生物对糖类、醇类、酯类的利用率,降低了水体微生物对胺类和酸类的利用率。RDA分析表明,组合填料组和对照组之间的水体微生物代谢多样性存在一定的差异,而DO、pH和硝酸盐是影响处理组和对照组水体微生物代谢多样性差异的主要环境因子,显示组合填料在一定程度上可有效改善水质,促进罗非鱼生长,降低水体细菌数量,影响水体微生物群落功能多样性。