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群落演替:小型海洋生态系统的建立及启示

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2021年第5期60卷 111-118页

作者：代乔坤华洪任津杰崔再航骆劲舟潘晓强早期生命与环境陕西省重点实验室/大陆动力学国家重点实验室/西北大学地质学系陕西西安710069

西北大学早期生命实验室于2019年5月中旬购置了一台体积为45 cm×40 cm×40 cm的小型海缸,利用人工配比的海水养殖3株现生珊瑚用于观察研究。海缸自5月中旬至11月中旬间共经历“养活石养水(藻类大繁盛)”“加入新生物”与“海缸稳定化”... 详细信息

西北大学早期生命实验室于2019年5月中旬购置了一台体积为45 cm×40 cm×40 cm的小型海缸,利用人工配比的海水养殖3株现生珊瑚用于观察研究。海缸自5月中旬至11月中旬间共经历“养活石养水(藻类大繁盛)”“加入新生物”与“海缸稳定化”共3个大阶段。发现群落的演替有一定的生态位取代规律,在珊瑚生长与海缸环境演化的过程里出现了许多物种,对放入的珊瑚及大量新出现的物种进行观察与记录,并总结出蕨藻类与管虫的生长阶段模式。对于此海缸的记录可重演小型海洋稳定生态系统的形成过程,为海洋生物观察实验与海缸养殖者提供一定的借鉴意义,也可以为古生态学提供重要的参考。

关键词：海缸群落演替珊瑚管虫蕨藻类

富营养化和渔业生产对保安湖沉水植物群落演替的影响

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水生生物学报 2023年第11期47卷 1769-1777,I0001,I0002页

作者：刘孟梅李艳李为屈霄申东方刘佳豪乔瑞婷赵永晶熊芳园王洪铸中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室武汉430072 中国科学院大学北京100049 大连海洋大学水产与生命学院大连116023

为了解其沉水植物群落特征及富营养化和渔业生产对植物群落演替的影响,利用长期监测数据分析了保安湖近40年来沉水植物、水质及渔业资源的变化,结果表明:(1)1970s—1980s,常见沉水植物约10种,以穗状狐尾藻、微齿眼子菜和菹草为主,生物... 详细信息

为了解其沉水植物群落特征及富营养化和渔业生产对植物群落演替的影响,利用长期监测数据分析了保安湖近40年来沉水植物、水质及渔业资源的变化,结果表明:(1)1970s—1980s,常见沉水植物约10种,以穗状狐尾藻、微齿眼子菜和菹草为主,生物量较高(年均值,1005—5954 g/m^(2));1990s常见沉水植物约7种,以微齿眼子菜和菹草为主,生物量有所下降(209—877 g/m^(2));2000s—2010s,沉水植物群落结构趋于简单化,菹草演替为单优种群,生物量变化较大(1—1478 g/m^(2));2021年以来,沉水植物基本消失;(2)1980s至今保安湖氮磷营养水平呈持续上升趋势;1980s—1990s水体总磷含量(TP)约0.03 mg/L,远低于浅水湖泊草藻稳态转换阈值(0.08—0.12 mg/L),此时富营养化对沉水植物的影响不大;2000s水体营养含量快速上升,2003年TP为0.07 mg/L,接近草藻稳态转换阈值,此后一直维持在较高水平,是导致沉水植物群落衰退的重要原因之一;(3)1980s—1990s以放养草鱼和河蟹为主,鱼产量为(62—101)×10^(4)kg,草鱼放养量约1.5×10^(4)kg,河蟹产量约3.0×10^(4)kg,草鱼和河蟹对植物的摄食是导致这一时期沉水植物生物量下降的主要原因;2000s鱼产量大增,最高达500×10^(4)kg,放养鱼类以滤食性的鲢鳙为主,还有大量河蟹,对沉水植物的生存与发展仍存在不利影响;自2018年禁渔后,渔业资源量大幅降低,仅放养鲢鳙,对沉水植物的直接影响较小。以上结果表明近40年保安湖沉水植物生物多样性显著下降、群落结构趋于简单化;1980s—1990s,过度发展渔业(草鱼牧食)是影响沉水植物群落演替的关键因素,2000s植物群落演替受富营养化和过度养殖的双重胁迫,近年来富营养化是影响植物群落的关键因素。研究以保安湖为例,阐述了富营养化和渔业生产对阻隔湖泊沉水植物群落演替的影响,可为长江中下游类似浅水湖泊的管理工作提供理论依据。

关键词：阻隔湖泊沉水植物菹草群落演替保安湖

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西瓜连作根际土壤微生物群落演替特征

中国农业科学 2023年第21期56卷 4245-4258页

作者：郭晗玥王东升阮杨乔亦铸张芸滔李玲黄启为郭世伟凌宁沈其荣南京农业大学资源与环境科学学院/国家有机肥重点实验室/江苏省固体有机废物利用重点实验室南京市蔬菜科学研究所

【目的】研究连作对西瓜根际土壤中细菌、真菌群落构建和潜在功能的影响，明确根际微生物对环境变化的适应性，为西瓜连作障碍的生态防治和农田土壤的健康保持提供理论基础。【方法】以未连作（对照）、连作2茬和连作6茬的西瓜根际土壤... 详细信息

【目的】研究连作对西瓜根际土壤中细菌、真菌群落构建和潜在功能的影响，明确根际微生物对环境变化的适应性，为西瓜连作障碍的生态防治和农田土壤的健康保持提供理论基础。【方法】以未连作（对照）、连作2茬和连作6茬的西瓜根际土壤为研究对象，利用16S rRNA和ITS高通量测序技术解析西瓜连作对根际土壤细菌、真菌群落特征和演替的影响。【结果】随着连作茬次的增加，西瓜根际土壤中细菌多样性指数呈现先下降后上升趋势，真菌多样性指数显著下降。在细菌属水平，多茬次的连作降低了西瓜根际土壤中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和溶杆菌属（Lysobacter）的相对丰度；在真菌属水平，镰刀菌属（Fusarium）相对丰度随连作茬次增加呈增加趋势。与对照相比，连作的网络复杂度更高，但网络结构稳定性低。此外，相比于对照，连作6茬显著减少有害物质的生物降解途径以及氨基酸的代谢途径的相对丰度，并且在连作6茬后真菌群落中病原真菌相对丰度显著增多。在群落演替过程中，随机性过程主导连作下西瓜根际细菌群落构建，而确定性过程主导连作下西瓜根际真菌群落构建。【结论】连作引起根际细菌和真菌的群落特征、功能组成和演替过程变化，细菌群落关键功能的减少、病原真菌相对丰度的增加以及微生物群落网络稳定性的减小可能是导致西瓜连作障碍发生的重要因素。

关键词：西瓜连作土壤根际微生物群落功能预测群落演替

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群落演替“个体论”的发展历程及启发

自然辩证法研究 2020年第2期36卷 66-72页

作者：肖显静王雯华南师范大学科学技术与社会研究院广州510006 山西财经大学马克思主义学院太原030006

基于对克莱门茨"机体论"群落演替理论的批判,格里森提出了群落演替"个体论"。在其后的较长时间内,"个体论"并未受到重视。直到20世纪50年代,艾格勒提出"初始植物区系学说"才推动了这一范式理论的复兴。随后,格莱姆提出"适应对策学说"。... 详细信息

基于对克莱门茨"机体论"群落演替理论的批判,格里森提出了群落演替"个体论"。在其后的较长时间内,"个体论"并未受到重视。直到20世纪50年代,艾格勒提出"初始植物区系学说"才推动了这一范式理论的复兴。随后,格莱姆提出"适应对策学说"。不过,这一理论受到蒂尔曼的质疑,由此提出了"资源比率假说"。"资源比率假说"存在固有局限,休斯顿和史密斯对其批判,进一步提出"个体-本位模型"。这些演替理论被称为"新个体论"。作为格里森群落演替"个体论"的逻辑延续,"新个体论"更为开放和充实,也更为完善。

关键词：格里森群落演替个体论新个体论范式

不同浓度和形态磷模拟调控浮游植物群落演替实验

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环境科学学报 2022年第2期42卷 422-429页

作者：黄锦平吴泽涛苏玉萍佘晨兴张立香肖宇梅杨洪福建师范大学环境科学与工程学院福州350007 福建省河湖健康研究中心福州350007 福建省污染控制与资源循环重点实验室福州350007 英国雷丁大学地理与环境科学系英国雷丁RG66AB

为研究水体浮游植物对不同浓度和不同形态磷的利用能力差异,采集福建九龙江江东库区冬季的水样,设置培养温度为20℃,分别进行原位水(TP=0.11 mg·L^(-1))、低浓度有机磷(单磷酸胞苷(5’-CMP)和无机磷(0.01 mg·L^(-1))、高浓度的有机磷... 详细信息

为研究水体浮游植物对不同浓度和不同形态磷的利用能力差异,采集福建九龙江江东库区冬季的水样,设置培养温度为20℃,分别进行原位水(TP=0.11 mg·L^(-1))、低浓度有机磷(单磷酸胞苷(5’-CMP)和无机磷(0.01 mg·L^(-1))、高浓度的有机磷(单磷酸胞苷5’-CMP)和无机磷(1.00 mg·L^(-1))调控模拟实验.比较了不同藻群落结构起点,经磷调控培养后群落演替的情况,并对培养过程的藻细胞进行碱性磷酸酶荧光标记,观察碱性磷酸酶的分布情况.经过15 d的实验室培养,结果显示:原水组由隐藻(54.7%)、甲藻(28.0%)、绿藻(11.9%)演替为绿藻(67.7%)和硅藻(25.2%)为主,绿藻的增殖优势明显;低有机磷浓度模拟培养组演替为绿藻(63.7%)和硅藻(22.4%)为主,低浓度无机磷模拟培养组也是演替为绿藻(60.6%)和硅藻(28.3%)为主;高浓度有机磷模拟培养组浮游植物的结构从甲藻(52.8%)、隐藻(26.5%)、硅藻(7.4%)演替为甲藻(40.9%)和硅藻(32.9%)为主,高浓度无机磷组的结构演替为硅藻(52.1%)和绿藻(21.1%)为主;高浓度有机磷组培养过程中,绿藻门的栅藻(Scenedesmus)和楯形多甲藻不等变种(Peridinium umbonatum var.inaequale)细胞上观察到明显的碱性磷酸酶分布,表明两种藻都能利用单磷酸胞苷(5’-CMP),其中楯形多甲藻不等变种利用有机磷单磷酸胞苷能力更强.初春温度适宜且磷充足时,起点的藻群落结构和磷形态共同决定浮游植物群落的演替;当磷的浓度较低时,九龙江江东库区群落中绿藻门容易占据优势.本研究结果对九龙江藻类水华的防控具有现实意义.

关键词：磷甲藻绿藻群落演替九龙江

广西猫儿山高山湿地植物区系特征与群落演替进程

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热带作物学报 2023年第4期44卷 846-857页

作者：黄歆怡谢强丁丽琼谢振兴陆祖正谢彦军余炳宁广西壮族自治区亚热带作物研究所广西南宁530001 广西师范大学生命科学学院广西桂林541006 河池学院化学与生物工程学院广西宜州546300

采用样方调查法对广西猫儿山高山湿地湿生草本植物到木本植物阶段的群落类型、物种多样性、演替度和径级结构进行分析,探究植物区系特征与群落演替进程与趋势。结果共记录到维管植物136种,隶属于62科103属,单属科、单种属所占比例大。... 详细信息

采用样方调查法对广西猫儿山高山湿地湿生草本植物到木本植物阶段的群落类型、物种多样性、演替度和径级结构进行分析,探究植物区系特征与群落演替进程与趋势。结果共记录到维管植物136种,隶属于62科103属,单属科、单种属所占比例大。物种组成的地理成分较为复杂,属的地理分布兼具热带、亚热带和北温带的过渡特征,包含中国特有分布的3个属及特有树种铁杉,多样性程度较高。铁杉湿地很少见,该区域的铁杉湿地却保持得非常原始,保护意义重大。植物种类数量一般会随着演替进程先增加后减少,在演替中后期出现最大值,植物种类丰富度高低并不能很准确地衡量群落的演替程度。根据重要值划分植物群系,比较各演替度,推测出该区域湿生草本植物到木本植物阶段的演替顺序为笄石菖草丛→条穗薹草草丛→尾叶悬钩子灌丛→中华槭灌丛→华西箭竹灌丛→针阔混交林铁杉群落→常绿阔叶林褐叶青冈+山桂花群落→常绿落叶混交林吴茱萸五加林群落,为自然条件下的正向演替。演替的最终结果会形成顶级群落。分析乔木群落优势种的径级结构,在乔木群落阶段演替进程中,各优势种群落发展趋势为铁杉群落波动较大,褐叶青冈和山桂花为稳定群落,以吴茱萸五加为主要落叶树种的种群发展有衰退趋势。故猫儿山高山湿地自然植被还处在进展演替中,未形成最终稳定的森林群落。

关键词：区系特征多样性群落演替高山湿地猫儿山

安格庄水库浮游生物群落季节演替及鲢、鳙鱼产力评估

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水产科学 2022年第5期41卷 876-882页

作者：赵祺张秀文于佳叶敏崔晨石保佳侯润齐遵利河北农业大学海洋学院河北秦皇岛066003

为探讨安格庄水库浮游生物群落演替规律和鲢、鳙鱼产力情况,笔者于2019年春季、夏季和秋季分别对安格庄水库进行浮游生物及鲢、鳙鱼产力调查。调查结果显示:鉴定出浮游植物8门49属96种,夏季>秋季>春季;春季浮游植物呈“硅藻—蓝藻”的... 详细信息

为探讨安格庄水库浮游生物群落演替规律和鲢、鳙鱼产力情况,笔者于2019年春季、夏季和秋季分别对安格庄水库进行浮游生物及鲢、鳙鱼产力调查。调查结果显示:鉴定出浮游植物8门49属96种,夏季>秋季>春季;春季浮游植物呈“硅藻—蓝藻”的类型特征,夏、秋季节浮游植物均呈“硅藻—绿藻”型;浮游植物平均生物量为6.54 mg/L,秋季>春季>夏季;浮游植物多样性指数平均为0.74,春季>秋季>夏季;均匀度指数平均为0.24,在季节变化上与多样性指数一致。鉴定出浮游动物4大类83种,春季>秋季>夏季;春季优势种主要为原生动物,夏季过渡到以轮虫和部分原生动物为主,秋季则为原生动物、轮虫和少量桡足类;浮游动物平均生物量为5.68 mg/L,夏季>春季>秋季;多样性指数平均为0.44,春季>夏季>秋季;均匀度指数平均为0.16,秋季>春季>夏季。根据浮游生物生物量计算,鲢鱼产力为111.83 t,鳙鱼产力为215.84 t;鲢和鳙合理最大放养量分别为11.18万尾和43.17万尾,鲢和鳙合理放养比例约为1∶3.86。

关键词：安格庄水库浮游生物群落演替鱼产力

酿酒酵母对浓香型白酒发酵过程中微生物群落演替的影响机制

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食品科学 2023年

作者：王双慧马世源李子健宋川代汉聪邵燕黄丹罗惠波酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川轻化工大学生物工程学院四川省泸州市泸州老窖股份有限公司

分析酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变，以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。本研究通过接种一株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验，利用高通... 详细信息

分析酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变，以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。本研究通过接种一株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验，利用高通量测序技术研究对照组和实验组酒醅微生物群落结构，采用统计学分析方法研究对照组和实验组的生态位变化，利用零模型分析微生物群落的组装机制。结果表明，与对照组相比实验组中微生物群落多样性降低，物种组成减少，实验组的微生物群落生态位宽度降低，特化种类群的相对含量升高。在共现网络中，实验组网络主要模块中特化种的相对丰度增加，并且网络的复杂性增加。对照组和实验组微生物群落的组装均主要受随机过程主导，但实验组中生态漂移和均匀质扩散对群落构建的重要性降低，使微生物的群落演替更具确定性。本研究将进一步揭示酿酒酵母在浓香型白酒发酵过程中的生态功能，对白酒发酵具有重要影响。

关键词：浓香型白酒酿酒酵母生态位群落演替

陇西腊肉传统制作过程中细菌群落演替对脂肪水解及氧化的影响

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食品科学 2021年第10期42卷 154-161页

作者：李彦虎贠建民赵风云张紊玮艾对元甘肃农业大学食品科学与工程学院甘肃兰州730070

为探究陇西腊肉传统制作过程中细菌群落演替对脂肪水解及氧化的影响,采用Illumina MiSeq测序技术解析陇西腊肉制作过程中微生物群落结构及演替规律,并结合气相色谱-质谱联用技术检测制作过程中脂肪酸组成及含量变化,以及肉样中酸价、过... 详细信息

为探究陇西腊肉传统制作过程中细菌群落演替对脂肪水解及氧化的影响,采用Illumina MiSeq测序技术解析陇西腊肉制作过程中微生物群落结构及演替规律,并结合气相色谱-质谱联用技术检测制作过程中脂肪酸组成及含量变化,以及肉样中酸价、过氧化值的变化。结果表明:测序深度有效地覆盖了样品中绝大部分细菌种类,测序结果进行整理、过滤后共得到186866条有效序列,聚类后有580个可操作分类单元,注释到15个门,414个属。整个制作过程中,Proteobacteria和Firmicutes为优势细菌门,而Brochothrix、Carnobacterium、Lactobacillus、Pseudoalteromonas、Psychrobacter和Cupriavidus为优势细菌属。通过PICRUSt软件分析,菌群中与脂肪酸代谢相关基因的丰度较高;脂肪酸组成分析揭示棕榈酸(C_(16:0))、硬脂酸(C_(18:0))、棕榈油酸(C_(16:1))、油酸(C_(18:1))、亚油酸(C_(18:2n6c))是主要的成分,占比达到83.84%~92.43%。通过相关分析得到:Streptococcus、Staphylococcus、Lactobacillus、Cupriavidus、Carnobacterium、Brochothrix是陇西腊肉制作过程中参与脂肪代谢的相关菌群,其中,Streptococcus、Lactobacillus与饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸变化相关;而Carnobacterium、Staphylococcus、Brochothrix、Cupriavidus主要参与不饱和脂肪酸代谢,并与棕榈油酸、油酸、亚油酸含量的变化密切相关。

关键词：陇西腊肉细菌群落演替高通量测序脂肪代谢