不同发育阶段日本落叶松人工林枯落物层微生物群落特征

为探寻日本落叶松人工林在中龄林或近熟林阶段地力衰退的机制，以分子生物学实验手段与常规实验分析方法结合，分别对不同发育阶段林分枯落物未分解层、半分解层以及全分解层微生物的数量、群落结构以及理化性质进行分析，并采用冗余分析法探索枯落物层微生物群落结构与理化性质的相关性。结果表明：枯落物储量及养分储量随林分发育呈倒“V”字型变化趋势，在近熟林阶段最大，微生物数量、均匀度指数在中龄林或近熟林最低。不同发育阶段林分优势细菌种类基本相同，但相对含量不同；优势真菌的种类明显不同，尤其是在近熟林半分解层。中龄林与近熟林未、半分解层受环境因素影响较大，主要受pH、有效磷、碱解氮、速效钾、全钾、C/N以及林下植被生物量影响。因此，日本落叶松纯林在中龄林与近熟林阶段需强化植被管理，适时开展修枝间伐等经营措施，促进林下植被发育、改善枯落物性质，加速养分循环，缓解地力衰退。     

松口蘑菌塘土壤理化特性对子实体营养品质影响

以四川松口蘑(Tricholoma matsutake)代表性主产区菌塘土壤及新鲜子实体为材料,分析菌塘土壤理化性质和子实体的营养品质,利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)研究前者对后者的影响.结果表明:调查样点菌塘土壤理化性质差异较大,总体以砂粒为主(50.2％～88.5％),质地较为疏松,pH总体呈弱酸性(5.08～7.26),有机质含量54.8～189.6 g/kg;调查样点松口蘑子实体营养品质总体较好,其中谷氨酸含量较高(2.27％～4.10％),但地区间差异较大;钙含量较高(124.4～725.1 mg/kg),锌和锰含量中等,铜含量较低;冗余分析结果表明,子实体中营养品质与菌塘土壤中交换性锰(TMn)含量极显著正相关(P＜0.01).菌塘土壤中TMn是影响松口蘑子实体关键的土壤理化因子.     

新疆棉田灰漠土氨氧化微生物群落对灌溉水盐度和施氮量的响应

采用灌溉水盐度和施氮量两因素试验,其中灌溉水盐度设置2个水平：0.35 dS·m^-1（淡水,FW）和8.04 dS·m^-1（咸水,SW）,施氮量设2个水平：0（不施氮,N0）和360 kg·hm^-2（施氮,N360）,以咸水滴灌的棉田土壤为材料,测定了土壤理化性质和生物学指标,结果显示：（1）咸水滴灌显著增加土壤EC_1∶5和NH⁺₄-N含量,分别增加了457.74%和73.02%,但显著降低土壤NO^-₃-N含量,降低了35.88%;施氮显著增加土壤EC_1∶5、NO^-₃-N和NH⁺₄-N含量,分别增加了32.09%、668.33%和39.88%。（2）咸水滴灌显著降低了土壤潜在硝化势,较淡水处理降低了28.97%;施氮显著增加了土壤潜在硝化势,较不施氮处理增加了317.27%。（3）咸水滴灌显著降低氨氧化细菌(AOB)和全程氨氧化细菌A分支（amoA-clade-A）和B分支（amoA-clade-B）的基因拷贝数,分别降低了81.27%、73.49%和62.51%,但显著增加氨氧化古菌(AOA)的基因拷贝数,增加了487.94%;氮肥施用均显著增加了氨氧化微生物的基因拷贝数,分别增加了511.20%(AOA)、958.13%(AOB)、72.66%(amoA-clade-A)和31.18%(amoA-clade-B)。（4）氨氧化微生物优势菌属为假单胞菌属、嗜甲基菌属、亚硝化螺菌属、慢生根瘤菌属、链霉菌属、硝化螺菌属、寡养单胞菌属、食甲基菌属、螯台球菌属、囊胞杆菌属、亚硝基单胞菌属、红假单胞菌属、芽孢杆菌属和拉姆利式杆菌。（5）咸水滴灌降低了AOA的多样性和丰富度及amoA-clade-A的多样性,但增加了AOB和amoA-clade-B的多样性和丰富度及amoA-clade-A的丰富度;氮肥施用显著降低了AOA和AOB的丰富度及amoA-clade-A的丰富度和多样性,但增加了amoA-clade-B的丰富度和多样性。综上,盐分是影响氨氧化微生物群落结构的主要驱动因子,氨氧化古菌是土壤氨氧化作用的优势物种,而氨氧化细菌和全程氨氧化细菌A分支是咸水滴灌棉田氨氧化作用的主导微生物种群。     

天山西部云杉林群落数量分类与排序

【目的】研究植物群落的数量分类和排序,分析植物群落与环境之间的关系,为新疆天山云杉林保护、天山西部山区森林群落更新恢复评价提供支撑。【方法】 以天山西部国有林管理局巩留分局恰西森林公园为试验点,天山云杉(Picea schrenkiana var tianschanica)林为研究对象,基于群落学调查和环境因子测定数据,采用双向指示种分析(TWINSPAN)对天山西部云杉群落进行分类,冗余分析(RDA)方法对物种分布进行排序,分析物种群落的类型和特征以及与环境因子之间的关系。【结果】 物种群落分为8组,群落中乔木层以天山云杉为优势种,天山花楸鲜有分布;灌木层植被较少,存在少量伊犁忍冬;草本层中主要以塔什克羊角芹、白花车轴草、羽衣草、早熟禾和弹裂碎米芥等为优势种,且分布较广泛。影响天山云杉林群落分布的主要环境因子是采伐强度、坡度、海拔、郁闭度和坡向。其中,环境变量对森林群落格局解释率占40.8%,采伐强度对森林群落格局解释率占4.9%,两者共同解释率占39.64%,未解释的部分占14.69%。【结论】 天山西部云杉林划分为8个群落类型,采伐强度因子与环境因子共同影响群落分布格局,天然林得到了较好的恢复,森林资源状况得到改善,生态状况由持续恶化向逐步改善转变。     

烟威近岸海域鱼类早期资源群落结构及适宜产卵生境

烟威近岸海域是历史上重要的鲐(Scomber japonicus)产卵场之一,或囿于对其“过路渔场”的认知,近年来对该海域鱼类产卵场的研究相对较少。为了解烟威近岸海域鱼类产卵场现状,于2020年4—9月对该海域开展逐月产卵场调查,基于鱼卵、仔稚鱼及环境数据,运用空间插值、聚类分析、非度量多维标度排序、相似性分析和冗余分析(RDA)等方法对该海域鱼类早期资源时空分布、群落结构月度更替及主要种类适宜产卵生境进行了综合分析。结果显示,2020年4—9月于烟威近岸海域采集到鱼类早期资源种类52种,包括33种鱼类的337 038粒鱼卵和28种鱼类的2122尾仔稚鱼;5—6月为主要产卵期,共有21种鱼卵出现,鱼卵数量占全年鱼卵总数的98.32%,主要产卵场位于烟台套子湾至威海鸡鸣岛北部海域,主要产卵种类为鳀(Engraulis japonicus)、鲐、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)、高眼鲽(Cleisthenes herzensteini)、黄条 (Seriola lalandi)、绯 (Callionymus beniteguri)、少鳞 (Sillago japonica)、黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)、短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)、长蛇鲻(Saurida elongata)等;烟威近岸海域鱼卵与仔稚鱼群落结构年内变化明显,除产卵末期(8—9月)外,各月间种类更替率不低于50%,鱼卵与仔稚鱼群落月间平均相异性不低于73%;海表温度(SST)、海底温度(SBT)、海表盐度(SSS)和深度(DEP)是显著影响4—9月主要鱼种产卵选择的环境因子。研究表明,烟威近岸海域为黄渤海规模较大的鱼类产卵场之一,需在鱼类早期生活史研究与产卵场养护策略制定时得到足够重视。     

后官湖浮游生物群落结构特征及其环境驱动因子

为了了解后官湖国家湿地公园水生态环境现状,于2020年1月至12月对后官湖的水质、浮游植物和浮游动物进行了监测。结果表明后官湖西部湖区的总磷、高锰酸盐指数最高,是后官湖的主要污染来源。综合营养状态指数TLI(Σ)评价表明后官湖属于中营养状态,Shannon-Weaver指数和Pielou指数结果显示后官湖总体上为轻度污染到中度污染状态。调查期间共检出7门54属浮游植物,其中1月和4月主要以绿藻门和隐藻门占优势,5月至12月则以蓝藻门占优势。5月、9月-10月桡足类在浮游动物群落中占优势,其他月份则是轮虫类占优势。相比于2017年-2019年,2020年后官湖的营养状态水平和浮游植物丰度出现了明显的下降,而大型浮游动物在群落中的比例则明显上升。Spearman相关分析和冗余分析表明影响后官湖浮游植物群落的主要环境驱动因子为水温、透明度和浮游动物丰度。后官湖环境管理的不断加强和新冠疫情导致的流域内人类活动的减弱可能是后官湖2020年水生态环境质量明显提升的原因。     

小菜蛾对杀螟丹抗性相关序列的代表性差异分析

采用代表性差异分析方法，以小菜峨的敏感品系作为驱赶扩增子，抗杀螟丹近等基因系作为检测扩增子，通过3轮消减杂交得到大小为150—300bp的差异片段，经亚克隆测序并与GenBank等数据库同源比较，发现其中一个亚克隆序列与P450基因有部分同源性，其余亚克隆与已知基因序列的同源性较低，判断这些序列可能是新基因的片段。     

Functional diversity of microbial communities in the mixed boreal plain forest of central Canada

This study was designed to examine whether or not specific tree species (Picea glauca, Picea mariana, Pinus banksiana, Populus tremuloides), their post-fire stand age, or their position in a successional pathway had any significant effect on the functional diversity of associated soil microbial communities in a typical mixed boreal forest ecosystem (Duck Mountain Provincial Forest, Manitoba, Canada). Multivariate analyses designed to identify significant biotic and/or abiotic variables associated with patterns of organic substrate utilization (assessed using the BIOLOG™ System) revealed the overall similarity in substrate utilization by the soil microbial communities. The five clusters identified differed mainly by their substrate-utilization value rather than by specific substrate utilization. Variability in community functional diversity was not strongly associated to tree species or post-fire stand age; however, redundancy analysis indicated a stronger association between substrate utilization and successional pathway and soil pH. For example, microbial communities associated with the relatively high pH soils of the P. tremuloides-P. glauca successional pathway, exhibited a greater degree of substrate utilization than those associated with the P. banksiana-P. mariana successional pathway and more acidic soils. Differences in functional diversity specific to tree species were not observed and this may have reflected the mixed nature of the forest stands and of their heterogeneous forest floor. In a densely treed, mixed boreal forest ecosystem, great overlap in tree and understory species occur making it difficult to assign a definitive microbial community to any particular tree species. The presence of P. tremuloides in all stand types and post fire stand ages has probably contributed to the large amount of overlap in utilization profiles among soil samples.     

小菜蛾对杀虫双和溴氰菊酯抗性遗传的RDA分析

利用代表性差异分析技术（Representational Difference Analysis,RDA）初步分析了小菜蛾敏感品系及其抗杀虫双和抗溴氰菊酯近等基因系之间的遗传差异。用敏感品系基因组作驱赶扩增子，分别以抗杀虫双和抗溴氰菊酯近等基因系基因组DNA作检测扩增子，通过4轮消减杂交，在抗杀虫双近等基因系基因组中得到2条差异片段（150bp-300bp），两轮消减杂交后，在抗溴氰菊酯近等基因系中也获得了片段（150bp-300bp）。这些结果表明，RDA技术可有效用于小菜蛾抗性分子机理的研究。     

牛粪堆肥过程中nosZ型反硝化细菌动态变化

采用高通量测序技术,研究牛粪堆肥过程中不同时期与不同深度的nosZ型反硝化细菌群落组成的动态变化与多样性,并通过冗余分析(Redundancy analysis, RDA)和Spearman相关性分析,揭示了堆肥过程中nosZ型反硝化细菌与理化指标之间的相关关系。结果表明,堆肥不同时期nosZ型反硝化细菌群落结构差异显著,反硝化细菌群落多样性和丰富度均呈先降低后升高的趋势,在堆肥降温期不同深度的反硝化细菌群落结构和多样性指数差异显著。此外,理化因素显著影响堆肥反硝化菌群的群落结构与多样性,螯台球菌属(Chelatococcus)与温度呈极显著正相关(P0.01),Polymorphum与硝态氮呈极显著正相关(P0.01),生根瘤菌属(Mesorhizobium)与含水率和C/N呈极显著负相关(P0.01)。反硝化细菌的多样性与温度、pH、氨态氮呈极显著负相关(P0.01),与硝态氮呈极显著正相关(P0.01)。反硝化细菌的丰富度与温度呈极显著负相关(P0.01)。综上所述,堆肥时间和深度均为影响nosZ型反硝化细菌群落结构的重要因素,且该菌群群落结构变化受理化因子的显著影响。