Determinants of the biodiversity patterns of ammonia-oxidizing archaea community in two contrasting forest stands

Purpose

The variation in soil microbial community patterns is primarily influenced by ecological processes associated with spatial distance and environmental heterogeneities. However, the relative importance of these processes in determining the patterns of soil microbial biodiversity in different successional forests remains unclear.

Materials and methods

Based on the species data from denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis, we described the composition and beta diversity of ammonia-oxidizing archaea (AOA) community, an important functional microbial group in regulating nitrogen cycle, in a middle-succeed stand (60 years of secondary succession) and an undisturbed native stand in a subtropical forest in southern China. The composition pattern was examined using a multi-response permutation procedure (MRPP), and the beta diversity was described using the Sørensen index. The relative influence of edaphic, vegetational, spatial, and topographical factors on AOA composition and beta diversity was assessed by variation partitioning and multiple regression on distance matrices (MRM), respectively.

Results and discussion

We did not find any stand-specific patterns in AOA community composition in the two stands; however, the influential variables were different between the two stands; 7.3 and 4.5 % of the total variation in AOA community composition could be explained by edaphic (i.e., available potassium and total phosphorus) and spatial variables, respectively, in the middle-succeed stand, while 3.7 and 2.8 % of the variation were explained by spatial variable and available phosphorus, respectively, in the native stand. Soil total phosphorus influenced the beta diversity of AOA community most in the middle-succeed stand, while genetic distance of tree species was found to be the most important factor in driving the beta diversity pattern in the native stand.

Conclusions

Soil nutrients influenced the beta diversity of AOA community in the middle-succeed stand more than that in the native stand, while vegetation is more important in the native stand. The substantial unexplained variations were possibly due to the effects of other unmeasured variables. Nevertheless, dispersal process is more important in controlling AOA community composition in the native stand, while processes associated with environmental heterogeneities are more important in the middle-succeed stand in this subtropical forest.

     

高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙工艺优化

为了提高鱼骨钙的提取效果,利用高压脉冲电场从淡水鱼骨中辅助提取鱼骨钙制备高钙鱼骨水解液。单因素试验和二次通用旋转组合设计试验表明,脉冲数、电场强度、柠檬酸与苹果酸比对鱼骨钙的提取率影响显著;建立鱼骨钙提取率与各影响因子间关系的回归数学模型;确定了高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙的最佳工艺参数为电场强度为25kV/cm、脉冲数为8个、柠檬酸与苹果酸的质量比为1:1g/g、酸料比为1:1g/g、水料比为12:1mL/g,此时处理4g鱼骨粉所得的鱼骨水解液中钙提取率达84.2%。与超声波辅助提取鱼骨钙对比试验表明,高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙的得率较超声波辅助提取提高了17%,且其耗时短。该研究可为高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙深入研究及其高钙鱼骨口服液的研制提供借鉴参考。     

杨桃果实生长发育过程中营养品质的变化

杨桃（Averrhoa arambola L．）为华南地区重要的热带水果。本试材为华南农业大学园艺分场种植的3年生盆栽马来西亚甜杨桃，砧木为酸杨桃。在杨桃的开花期，选择生长势、开花数量和时间较一致45株为试材，再选择受精时间一致的果实做标记。采样时问从开花后（2003年7月15日）至杨桃充分成熟（2003年10月25）。测定杨桃果实中的糖（蒽酮比色法）、有机酸（HPLC法）、维生素C（2，6-二氯靛酚钠滴定法）和单宁（高锰酸钾滴定法）的含量。     

乳山湾东流区海水营养盐消长与盐度的关系

利用数理统计的方法，对乳山湾东流区６－９月间的水化学，水文和生物观测数据进行处理，结果表明６－９月间硝酸盐与盐度有着极显著的负相关关系，６月和９月亚硝酸盐和氮氨与盐度呈显著性相关，而７月和８月养殖高峰期间呈弱相关关系。     

濒危植物毛柄小勾儿茶生境特征研究

通过对小勾儿茶Berchemiella wilsonii的变种毛柄小勾儿茶Berchemiella wilsonii(Schneid.)Nakai var.pubipetiolata H.Qian的实地调查,对其分布概况、生境特性以及种群生存概况等方面进行了分析。结果表明:(1)毛柄小勾儿茶主要分布于安徽省霍山县马家河、舒城县万佛山和浙江省临安市湍口乡、临安市马啸乡等地。常见分布于沟边、路边、悬崖峭壁的向阳面。(2)毛柄小勾儿茶对水分及光照的要求较高,喜温暖湿润气候,成年植株主要分布在群落最高层,其幼苗耐荫性差,难以在郁闭度高的林内生长。(3)毛柄小勾儿茶种子大都落在树旁,缺乏有效传播方式,且种子未熟先落,95%无活性,导致极其缺乏幼苗。毛柄小勾儿茶生态位十分狭窄,是群落的伴生种或偶见种,缺乏群落竞争力。毛柄小勾儿茶数量已极其稀少,建议加大保护力度,加快对种子成熟生理机制的研究,提高种子活性。或是探索有效的规模化繁育技术,进行人工抚育小苗,扩大种群数量。     

红茶末对淮南麻黄鸡生产及繁殖性能影响

【目的】茶叶加工下脚料—茶末价格低廉,含有多种天然活性及抗氧化物质,试验研究了红茶末对淮南麻黄鸡生产和繁殖性能的影响。【方法】将290日龄淮南麻黄鸡种鸡528只（母鸡480只,公鸡48只）,随机分成4组（每组2个重复）,分别饲喂添加0.0%（对照组）、0.5%、1.5%、2.5%红茶末4种种鸡日粮,试验持续50天。【结果】日粮中添加0.5%的红茶末,除平均蛋重低于对照组0.39g（p<0.01）外,淮南麻黄鸡的产蛋率、饲料利用率、健雏率和出雏公鸡率均有提高的趋势（p>0.05）;种蛋受精率比对照组高6个百分点（p<0.05）;种蛋合格率和雏鸡初生重分别比对照组高4.7和4.8个百分点（p<0.01）。高浓度红茶末（1.5%或2.5%）对淮南麻黄鸡产蛋及繁殖性能有负面影响。【结论】淮南麻黄鸡日粮添加适量红茶末可改善其生产和繁殖性能。     

基于空间插值分析法的棉花生长适宜性评价

利用GIS软件提供的空间插值法分析处理南阳市宛城区离散的土壤养分监测点数据,将点状数据插值为面状数据,并进行了棉花生长适宜性评价,此次工作结果不但对指导宛城区棉花的生产有实际意义,而且此次的方法也可为其它工作提供一些借鉴。     

几种造纸用丛生竹秆节育苗试验

在福建省邵武市对椽竹、孝顺竹、坭竹等几种造纸用丛生竹进行秆节育苗试验表明，用平埋方法育苗显著优于斜埋和直插，竹蔸平埋效果更佳；不同竹种秆节育苗成活率存在明显差异；不同年龄的秆节育苗成活率在不同竹种间表现不同；不同育苗时间（３月或５月）的成活率差异不显著。竹秆不同粗细、不同部位、单节段或双节段育苗对比试验，结果以细秆（胸径２．５ｃｍ）、上部节段、双节段育苗成活率较粗秆（胸径４．６ｃｍ）、下部节段、单节段的为高。椽竹秆节径用不同激素处理后，处理间成苗率差异显著，以２，４－Ｄ２０ｍｇ／ｋｇ处理５ｈ和硼酸２０ｍｇ／ｋｇ处理２４ｈ的效果最佳。几种造纸用丛生竹秆节育苗试验＊张文燕周道三马乃训叶长青曹德友张华明     

自然环境下重叠果实图像识别算法与试验

针对非结构化自然环境中光照变化和对象重叠特征等外界因素给图像处理带来的难题,提出了一种自然环境下重叠果实的图像识别与边界分割的组合优化算法。该组合优化算法首先对原始图像进行噪声滤波处理,然后利用Sobel算子以及改进算子的最大类方差法(OTSU)来辨识重叠果实目标;接着采用K-means算法对重叠目标的像素进行聚类得到单个目标位置,再结合边缘检测结果的连通域分析及区域生长获得单个目标边界的大致区域;最后利用基于限制区域的分水岭算法,得到目标的精确边界。为了验证所提算法的有效性和适应性,进行了试验研究。试验结果表明:所提出的组合优化算法不仅可以在自然环境下从重叠物体图像背景中识别出重叠目标,而且还可以从重叠目标中分割出单个目标的精确边界。     

保护性耕作技术应用成效机理与关键环节研究

该文从5个方面着重分析了应用保护性耕作技术的主要成效,并对取得的效应从技术机理上做了分析。针对保护性耕作规模应用的关键环节技术问题,进行了实践研究。对今后在长春市进一步推广保护性耕作具有一定的指导意义。